KR100476500B1 - 처리장치 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
처리장치
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
노광장치와 같은 외부장치로부터 액처리계의 처리유니트내로의 이물질의 침입을 효과적으로 억제할 수 있고, 제품수율의 향상을 도모할 수 있는 처리장치를 제공함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명의 처리장치는, 피처리기판에 대하여 열처리를 포함하는 소정의 처리를 행하는 복수의 제 1 처리유니트와, 피처기판을 처리액을 사용하여 처리하는 제 2 처리유니트와, 상기 제 1 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하는 제 1 반송유니트와, 상기 제 1 처리유니트를 사이에 두고 상기 제 1 반송유니트와 대향하여 배치되고, 복수의 상기 제 1 처리유니트 중의 일부 및 상기 제 2 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하는 제 2 반송유니트와, 상기 2 반송유니트의 내압을 상기 제 1 반송유니트의 내압보다도 높게 하는 양압수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
4. 발명의 중요한 용도
반도체 웨이퍼나 LCD용 유리기판과 같은 피처리기판에 대하여 일련의 레지스트 처리에 사용됨.

Description

처리장치
본 발명은, 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리기판과 같은 피처리기판에 대하여 일련의 레지스트 처리를 하는 처리장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조공정에서는 패턴회로의 형성에 포트리소그래피가 이용되고 있다. 포트리소그래피에서는, 기판의 표면에 레지스트를 도포하고, 도포레지스트를 베이크하고, 노광하여, 현상하는 일련의 레지스트처리가 행하여진다. 이와 같은 일련의 레지스트처리는, 예컨대 일본국 특공평 2-30194호 공보에 개시된 레지스트 처리장치(도포현상처리시스템)와 노광장치를 사용하여 순차적으로 실행된다.
최근, 이와 같은 레지스트 처리장치와 노광장치의 상호간의 기판의 주고받음은, 외부분위기의 영향을 받지 않도록 기체밀폐상태의 인터페이스부를 통하여 행하여진다. 이 기체밀폐적인 인터페이스부는, 기판이 레지스트 처리장치로부터 노광장치로 반송될 때나, 기판이 노광장치로부터 레지스트 처리장치로 반송될 때에, 기판이 크린룸의 분위기에 놓여지지 않도록 하는 역할을 갖고 있다.
그런데, 레지스트 처리장치 및 노광장치는, 파티클이나 먼지 같은 이물질의 침입 방지나 이들 이물질의 배제를 목적으로 하여, 청정화된 공기를 다운플로우로 장치내부에 도입하고, 장치의 내압을 대기압보다도 높은 상태로 유지하고 있다. 한편, 레지스트 처리장치와 노광장치를 비교한 경우에, 통상은, 노광장치쪽이 레지스트 처리장치보다도 내압이 높게 되어 있다. 이 때문에, 인터페이스부를 통해 노광장치로부터 레지스트 처리장치 쪽을 향하여 파티클 등의 이물질이 이동하기 쉽고, 이들 이물질이 기판의 표면에 부착할 우려가 있다. 특히, 레지스트의 도포처리 중간 및 그 전후의 시기나 현상처리 중간 및 그 전후의 시기에 있어서 이물질이 기판의 표면에 부착하면, 기판표면에 형성되는 패턴에 결함이 생길 가능성이 높아진다. 이와 같이 종래의 레지스트 처리장치에 있어서는 인터페이스부를 통해 노광장치 쪽에서 장치내부에 이물질이 침입하기 쉽고, 이러한 외부요인에 의해 제품수율 비율이 저하할 우려가 있었다.
또한, 레지스트 처리장치의 내부에서는 카세트 스테이션, 인터페이스, 기판반송용의 아암기구 등이 각각 독자적으로 파티클이나 먼지의 발생원이 되고, 그들이 기판의 표면에 부착할 우려도 있다.
또한, 레지스트 처리장치에 있어서는, 기판이 엄밀한 온도관리 하에서 레지스트 도포 및 현상의 각 처리가 행해지도록 되어 있다. 즉, 기판의 온도는 그 표면에 형성된 레지스트막의 두께나 선폭을 크게 좌우하는 요소의 하나이며, 회로패턴의 미세화에 따라 기판의 온도관리는 점점 그 엄격함이 증가하고 있다. 이와 같은 사정으로부터 레지스트 처리장치를 구성하는 부재의 배치계획에 있어서는, 레지스트 도포유니트나 현상유니트와 같은 액처리계의 처리유니트에 대한 다른 부분(주로 베이킹유니트와 같은 열처리계 유니트)로부터의 열적 영향을 고려할 필요성이 점점 높아져 가고 있다.
본 발명의 목적은, 노광장치와 같은 외부장치로부터 액처리계의 처리유니트내로의 이물질의 침입을 효과적으로 억제할 수 있고, 제품수율의 향상을 도모할 수 있는 처리장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 액처리계의 처리유니트가, 외부로부터의 열적 영향을 받기 어려운 처리장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관한 처리장치는,
피처리기판에 대하여 열처리를 포함하는 소정의 처리를 행하는 복수의 제 1 처리유니트와,
피처기판을 처리액을 사용하여 처리하는 제 2 처리유니트와,
상기 제 1 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하는 제 1 반송유니트와,
상기 제 1 처리유니트를 사이에 두고 상기 제 1 반송유니트와 대향하여 배치되고, 복수의 상기 제 1 처리유니트 중의 일부 및 상기 제 2 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하는 제 2 반송유니트와,
상기 2 반송유니트의 내압을 상기 제 1 반송유니트의 내압보다도 높게하는 양압수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 처리장치는,
피처리기판에 대하여 열처리를 포함하는 소정의 처리를 행하는 복수의 제 1 처리유니트와,
피처리기판을 처리액을 사용하여 처리하는 제 2 처리유니트와,
상기 제 1 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하기 위한 제 1 반송유니트와,
상기 제 1 처리유니트를 사이에 두고 상기 제 1 반송유니트와 대향하여 배치되고, 상기 복수의 제 1 처리유니트 중의 일부 및 상기 제 2 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하는 제 2 반송유니트와,
상기 각 유니트에 청정공기를 도입하기 위한 청정공기도입수단으로서, 상기 제 1 처리유니트 및 제 1 반송유니트와 상기 제 2 처리유니트 및 제 2 반송유니트에서 다른 종류의 필터를 가지는 청정공기도입수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 처리장치는,
피처리기판을 수용하는 카세트에 대하여 피처리기판의 출납을 행하는 카세트 스테이션과,
노광장치와의 사이에서 피처리기판의 주고받음을 행하는 인터페이스부와,
피처리기판에 대하여 열처리를 포함하는 소정의 처리를 행하는 복수의 제 1 처리유니트와,
피처리기판을 처리액으로 처리하는 제 2 처리유니트와,
상기 카세트스테이션 및 상기 인터페이스부와의 사이에서 피처리기판을 주고받음과 동시에, 상기 제 1 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판의 출납을 행하는 제 1 반송유니트와,
상기 카세트스테이션 및 상기 제 2 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판의 출납을 행하는 제 2 반송유니트와,
상기 복수의 제 1 처리유니트내에 설치되고, 상기 제 1 반송유니트와 상기 제 2 반송유니트와의 사이에서 피처리기판을 주고받음하기 위한 주고받음유니트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 처리장치에 있어서는, 카세트 스테이션이나 인터페이스부를 통해 장치내부에 파티클이 침입했을 때, 파티클의 침입은 제 1 반송유니트까지에서 멈추고, 제 2 처리유니트(액처리계의 레지스트 도포유니트와 현상유니트)에 대하여 기판의 출납을 행하는 제 2 반송유니트까지 도달하는 일은 거의 없다.
또한, 제 2 처리유니트(액처리계의 레지스트 도포유니트와 현상유니트)와 제 2 반송유니트에 케미컬 HEPA필터(ULPA 필터)를 사용하고, 이들 이외의 영역에는 HEPA필터를 사용한다. 여기서 「케미컬 HEPA 필터」라 함은 화학물질의 흡착· 제거능력이 높은 필터를 말한다. 이와 같이 각 유니트마다 성능적으로 효과가 있는 최적의 필터를 사용함으로써, 시스템 전체의 소형화와 저비용화를 도모할 수 있다.
(실시예)
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 여러가지의 바람직한 실시의 형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태의 도포현상처리시스템(1)은, 웨이퍼(W)를 복수 수용한 웨이퍼 카세트(CR)를 외부와의 사이에서 반입·반출하거나, 웨이퍼 카세트(CR)에 대하여 웨이퍼(W)의 출납을 행하기 위한 카세트 스테이션(10)과, 웨이퍼(W)에 대하여 1매씩 소정의 처리를 실시하는 낱장식의 각종 처리유니트를 배치하여 구성되는 처리스테이션(11)과, 외부의 노광장치와의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고 받음을 행하는 인터페이스부(12)를 일체로 조합시켜 구성된다.
카세트 스테이션(10)내에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 카세트 재치대(20)상에 복수 예를 들면 5개까지의 웨이퍼 카세트(CR)가 각각의 웨이퍼 출입구를 처리스테이션(11)쪽을 향하여 일렬로 재치되고, 이들 웨이퍼 카세트(CR)에 대하여, X 방향 및 Z 방향(웨이퍼 카세트(CR)내의 웨이퍼 배열방향; 수직방향)으로 이동 자유롭게 설치된 아암기구(21)가 웨이퍼(W)의 출납 조작을 하게 되어 있다. 이 아암기구(21)는, θ 방향으로 회전 자유롭게 구성되고, 처리스테이션(11)측의 제 1 아암기구(22)에 대하여 웨이퍼(W)의 주고 받음을 행하는 것도 가능하다.
처리스테이션(11)내에는, 서로 독립한 2개의 반송유니트인 제 1 반송유니트(31) 및 제 2 반송유니트(32)와 각종 처리유니트군이 배설되어 있다.
처리유니트는, 컵(CP)내에서 웨이퍼(W)를 스핀척 상에 실어 회전하면서 처리액을 사용한 소정의 처리를 행하는 스핀너형인 것[레지스트 도포유니트(COT) 및 현상유니트(DEV))와, 웨이퍼(W)를 재치대(SP)에 실어 소정의 처리를 하는 오븐형인 것(열처리계를 포함하는 처리유니트군(33)]으로 크게 나누어지고, 이들 스핀너형의 처리유니트(레지스트 도포유니트(COT) 및 현상유니트(DEV))와 오븐형의 처리유니트[열처리계를 포함하는 처리유니트군(33)]은, 제 2 반송유니트(32)를 사이에 두고 그 양쪽으로 이분하여 배치되어 있다. 그리고, 오븐형의 처리유니트[열처리계를 포함하는 처리유니트군(33)]에 의해서, 제 1 반송유니트(31)와 제 2 반송유니트(32)가 서로 분리되어 있다.
이들 처리유니트의 배치구성을 더욱 상세하게 설명하면, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 스핀너형의 처리유니트인 레지스트 도포유니트 (COT) 및 현상유니트(DEV)는, 제 2 반송유니트(32)에 면하여 가로일렬로 나란히 배치되고, 오븐형의 처리유니트[열처리계를 포함하는 처리유니트군(33)]는, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 종횡으로 복수(본 예에서는 세로4단 가로 5열) 겹쳐서 나란히 배치되어 있다. 그리고, 도 3은 제 1 반송유니트(31)쪽에서 오븐형의 처리유니트[열처리계를 포함하는 처리유니트군(33)]의 배치구성을 나타낸 일부단면·측면도이다.
오븐형의 처리유니트로서는, 웨이퍼(W)의 냉각처리를 행하는 쿨링유니트(COL), 웨이퍼(W)의 위치 맞춤을 행하는 얼라이먼트유니트(ALIM), 웨이퍼(W) 표면에 도포된 레지스트액의 정착성을 높이기 위한 소수화처리를 행하는 어드히젼유니트(AD), 노광처리 전의 웨이퍼(W)에 대하여 가열처리를 행하는 프리베이킹유니트(PREBAKE), 노광처리 후의 웨이퍼(W)에 대하여 가열처리를 행하는 포스트베이킹유니트(POBAKE), 익스텐션·쿨링유니트(EXTCOL), 제 1 반송유니트(31)와 제 2 반송유니트(32)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고 받음을 행하기 위한 익스텐션유니트(EXT) 등이 있다.
여기서, 처리온도가 비교적 낮은 쿨링유니트(COL), 익스텐션·쿨링유니트(EXTCOL) 및 익스텐션유니트(EXT)는 예컨대 최하단에 배치되고, 처리온도가 비교적 높은 프리베이킹유니트(PREBAKE) 및 포스트베이킹유니트 (POBAKE) 및 어드히젼유니트(AD)는 쿨링유니트(COL) 및 익스텐션유니트(EXT)보다도 상단에 배치되어 있다. 이와 같이 처리온도가 높은 유니트를 상단에 배치함으로써, 유니트 사이의 열적인 상호간섭을 적게 하고 있다.
제 1 반송유니트(31)내에는, 카세트 스테이션(10)과 인터페이스부(12)와의 사이에서 Y 방향으로 이동이 자유롭게 되고, Z 방향(수직방향)으로 상하이동할 수 있음과 동시에, θ 방향으로 회전할 수 있도록 구성된 제 1 아암기구(22)가 설치되어 있고, 이 제 1 아암기구(22)에 의해서, 카세트 스테이션(10), 인터페이스부(12)와의 사이에서의 웨이퍼(W)의 주고 받음, 및 열처리계를 포함하는 처리유니트군(33)에 있어서의 개개의 오븐형처리유니트에 대한 웨이퍼(W)의 출납이 행하여진다.
한편, 제 2 반송유니트(32)내에는, 예컨대 위치고정형의 2개의 아암기구, 예컨대 Z 방향(수직방향)으로 상하이동할 수 있음과 동시에 Z축 둘레로 θ 회전가능하게 구성된 제 2 및 제 3 아암기구(23, 24)가 설치되어 있다. 이 중 제 2 아암기구(23)에 의해서, 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 익스텐션유니트(EXT)에 대한 웨이퍼(W)의 출납이나, 레지스트 도포유니트(COT)에 대한 웨이퍼(W)의 출납, 또한 제 3 아암기구(24)와의 사이에서의 웨이퍼(W)의 주고받음이 행해지는 것으로 되어 있다. 또, 제 3 아암기구(24)는, 제 2 아암기구(23)와의 사이에서의 웨이퍼(W)의 주고받음, 및 현상유니트(DEV)에 대한 웨이퍼(W)의 출납을 행하는 것이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 각 처리유니트에는 각각, 웨이퍼(W)의 반입·반출용의 개구(41)가 설치되어 있고, 이들 개구(41)는 도시하지 않은 구동수단에 의해 구동하는 셔터(42)에 의해서 개별적으로 개폐된다. 따라서, 제 1 반송유니트(31)와 제 2 반송유니트(32)와의 사이에서의 웨이퍼(W)의 주고 받음에 보조되는 익스텐션유니트(EXT)에는, 각 반송유니트(31, 32)와 대향하는 양면에 개구(41)와 그 개폐용의 셔터(42)가 각각 설치되어 있다.
인터페이스부(12)에는, 가반형의 픽업카세트(CR), 고정형의 버퍼카세트(BR), 도시하지 않은 주변노광장치, 및 아암기구(25) 등이 설치되어 있다. 아암기구(25)는, X 방향 및 Z 방향으로 이동하여 상기 양카세트(CR, BR)에 대한 웨이퍼(W)의 주고받음 동작을 행한다. 또한, 아암기구(25)는 Z축 둘레로 θ회전가능하고, 처리스테이션(11)쪽의 제 1 아암기구(22) 및 외부의 노광장치쪽의 웨이퍼 주고받음대(도시하지 않음)와의 사이에서의 웨이퍼(W)의 주고받음을 행하도록 구성되어 있다.
또한, 도 3, 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 카세트 스테이션(10), 처리스테이션(11) 및 인터페이스부(12)의 윗쪽에는 공기공급실(10a, 1la1, 1la2, 12a)가 설치되어 있고, 각 공기공급실(10a, 1la1, 1la2, 12a)의 하부에는 방진필터(10b, 1lb1, 1lb2, 12b)가 부착되어 있다. 이 시스템의 외부에는 공기조절기(37)가 설치되어 있고, 이 공기조절기(37)에 의해 배관(39)을 통하여 공기가 각 공기공급실(10a, 11a1, 1la2, 12a)로 도입되고, 각 공기공급실의 필터(10b, 1lb1, 1lb2, 12b)에 의해 청정한 공기가 각 부(10, 11, 12)로 공급되도록 되어 있다. 이 다운플로우의 공기는 시스템 하부의 적당한 장소에 복수설치되어 있는 통기구멍(40)을 통하여 바닥부의 배기구(47)에 모이고, 이 배기구(47)로부터 배관(45)을 통하여 공기조절기(37)로 회수되도록 되어 있다.
또한, 본 실시형태의 도포현상처리 시스템에 있어서는, 공기조절기(37)로부터 제 2 반송유니트(32)와 레지스트 도포유니트(COT) 및 현상유니트(DEV)의 윗쪽의 공기공급실(11a2)로의 단위시간당 공기공급량을, 공기조절기(36)로부터 제 1 반송유니트(31) 및 열처리계를 포함하는 오븐형처리유니트군(33)의 윗쪽의 공기공급실(1la1)로의 단위시간당 공기공급량보다 높게 설정하여, 전자 영역측의 내압을 후자 영역측의 내압보다도 높게 하고 있다. 이에 따라, 반송유니트(31, 32)사이에서의 웨이퍼(W)의 주고받음을 행하기 위한 익스텐션유니트(EXT)내에서의 공기의 흐름방향은, 항상 제 2 반송유니트(32)로부터 제 1 반송유니트(31)로의 방향이 되고, 따라서, 익스텐션유니트(EXT)를 통해서 액처리계쪽에 먼지 등의 이물질이 침입하는 것을 저지하는 것이 가능해진다.
그런데, 웨이퍼에 대한 액처리, 특히 현상처리에 있어서는, 대기중에 포함되는 화학물질 예컨대 암모니아가스, 아민가스 등의 알카리성 물질이 웨이퍼(W) 표면에 흡착하는 것에 기인하는 불량을 방지하는 것이 중요하게 되어 있다. 이와 같은 사정을 감안하여, 본 실시형태의 도포현상처리시스템(1)은, 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 2 반송유니트(32) 및 액처리계의 각 처리유니트(COT)(DEV)에 도입되는 공기를 청소하기 위한 필터(1lb2)로서, 화학물질의 흡착·제거능력이 높은 종류의 필터, 예컨대 케미컬HEPA필터 (ULPA 필터)를 사용하고 있다. 이러한 화학물질의 흡착·제거능력이 우수한 종류의 필터는, 다른 영역의 필터로서도 물론 이용할 수 있지만, 필터 사이즈가 비교적 크고 고가이며, 시스템의 소형화, 저비용화를 저지하는 요소가 될 수 있다.
그래서 본 실시형태의 도포현상처리시스템으로서는, 제 2 반송유니트(32)를 포함하는 액처리계 영역의 필터(11b2)에만, 화학물질의 흡착·제거능력이 높은 종류의 필터 예컨대 케미컬HEPA필터(ULPA 필터)를 사용하고, 그 밖의 영역의 필터(10b, 1lb1, 12b)로서는, 보다 소형이고 염가인 필터, 예컨대 HEPA필터를 사용함으로써, 시스템의 소형화 및 저비용화에 기여하도록 하고 있다.
요컨대, 본 실시형태의 도포현상처리시스템(1)에서는, 액처리계와 열처리계의 각 영역이 서로 분리하고 있으므로, 각각의 영역에 따라 필요 최소한의 능력을 가진 다른 종류의 필터를 적용할 수 있고, 이에 따라 시스템의 소형화 및 저비용화를 실현할 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서, 각 영역에 적용되는 필터의 종류는 상기한 것에 한정되는 것이 아니다.
또한, 상기 실시형태에서는, 제 2 반송유니트(32)를 포함하는 액처리계 영역의 필터(1lb2)에만 화학물질의 흡착·제거능력이 높은 종류의 필터를 사용하는 것으로 하였지만, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제 2 반송유니트(32)내의 공간을 격벽(35)에 의해 레지스트도포유니트(COT)측의 공간(32a)과 현상유니트(DEV)측의 공간(32b)으로 2분하고, 개개의 공간(32a, 32b)내에 아암기구(23, 24)를 각각 설치함과 동시에, 제 1 반송유니트(31)와 제 2 반송유니트(32)와의 사이에 배치된 열처리계의 오븐형처리유니트군(33)의 최하단의 2개의 처리유니트를 개개의 아암기구(23, 24)에 대응하는 웨이퍼 주고받음용의 익스텐션유니트(EXT)로서 사용하도록 구성된 도포현상처리시스템의 경우, 제 2 반송유니트(32)내의 현상유니트(DEV)측의 공간(32b)과 현상유니트(DEV)의 윗쪽의 필터(1lb3)에만, 화학물질의 흡착·제거능력이 우수한 종류의 필터를 사용하도록 하여도 좋다.
또한, 본 실시형태의 도포현상처리시스템(1)으로서는, 레지스트 도포유니트(COT)나 현상유니트(DEV) 등의 액처리계의 처리유니트의 영역을 제외하는 영역, 예컨대 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 오븐형처리유니트군(33)의 윗쪽에는, 메인콘트롤러(E/C)나, 이 메인콘트롤러(E/C) 아래에서 개개의 기능동작부(각 아암기구, 각 처리유니트, 터치패널 디스플레이 등)의 제어를 하는 각종제어회로(M/C), 및 전원용회로 등을 설치한 프린트기판을 수납한 회로박스(51)가 배치되어 있다.
이 회로박스(5l)는 발열원의 하나이기 때문에, 그 열영향이 될 수 있는 한 다른 것에 미치지 않는 위치에 배치할 필요가 있다. 이 점에서, 회로 박스(51)는 레지스트액, 현상액 등의 물약을 보관한 영역에서 될 수 있는 한 떨어진 위치에, 또한 레지스트 도포유니트(COT)나 현상유니트(DEV) 등의 액처리계의 처리유니트보다 윗쪽의 위치, 더욱 바람직하게는, 레지스트 도포유니트(COT)나 현상유니트(DEV) 등의 액처리계의 처리유니트 위치의 바로 위를 피한 위치에 배치하여 둔다.
이들 액처리계의 처리유니트에 있어서는 웨이퍼(W)가 엄밀한 온도관리 하에서 레지스트막 형성을 행하고 있고, 외부로부터의 열영향을 받아 웨이퍼 온도가 극히 조금이라도 변동하면, 웨이퍼 표면에 형성되는 레지스트막의 두께나 선폭에 불균형이 생길 염려가 있다. 그래서, 회로박스(51)를 레지스트 도포유니트(COT)나 현상유니트(DEV) 등의 액처리계의 처리유니트보다 높은 위치에 배치함과 동시에, 액처리계의 처리유니트의 위치의 바로 위를 피한 위치에 배치함으로써, 레지스트도포 및 현상처리로써 받는 회로박스(51)로부터의 열영향을 최소로 억제할 수 있어, 제품수율의 향상을 도모할 수 있다.
본 실시형태의 도포현상처리시스템(1)으로서는, 특히, 레지스트 도포유니트(COT)나 현상유니트(DEV) 등의 액처리계의 처리유니트의 영역의 바로 위를 제외하는 위치로서 오븐형처리유니트군(33)의 윗쪽을 선택하고, 여기에 회로박스(51)를 배치함으로써, 회로박스(51)의 열영향이 레지스트 도포유니트(COT)나 현상유니트(DEV) 등의 액처리계의 처리유니트에 이르지 않도록 하고 있다. 이 경우, 회로박스(51)와 오븐형처리유니트군(33)과의 열적 간섭에 의한 문제도 없다.
또한, 회로박스(51)의 위치로서는, 오븐형처리유니트군(33)의 윗쪽 외에, 예컨대, 제 1 반송유니트(31)의 윗쪽, 제 2 반송유니트(32)의 윗쪽(이 경우, 오븐형처리유니트군(33)에 될 수 있는 한 가까운 위치가 바람직하다.) 등이어도 되는 것은 말할 필요도 없다.
다음에, 이 도포현상처리시스템에 의한 처리의 흐름을 설명한다.
먼저 카세트 스테이션(10)에서, 서브아암기구(21)가 카세트 재치대(20) 상의 처리 전의 웨이퍼(W)를 수용하고 있는 카세트(CR)에 억세스하고, 그 카세트(CR)로부터 1장의 웨이퍼(W)를 취출한다. 그 후, 서브아암기구(21)는, 처리스테이션(11)의 제 1 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)에 웨이퍼(W)를 주고받는다. 제 1 아암기구(22)는, 얼라이먼트유니트(ALIM)의 위치까지 Y 방향 및 Z 방향(수직방향)으로 이동하고, 또 θ방향으로 회전하여, 얼라이먼트유니트(ALIM)안에 웨이퍼(W)를 옮겨 싣는다.
얼라이먼트유니트(ALIM)로써 웨이퍼(W)의 오리엔테이션 플랫의 위치 맞춤 및 센터링이 종료하면, 제 1 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)는, 얼라이먼트가 완료된 웨이퍼(W)를 수취하고, 계속해서 어드히젼유니트(AD)의 위치까지 Y 방향 및 Z 방향(수직방향)으로 이동하여 어드히젼유니트(AD)안에 웨이퍼(W)를 옮겨 싣는다. 여기서 웨이퍼(W)의 소수화처리가 행하여진다.
소수화처리를 끝낸 웨이퍼(W)는, 계속해서 제 1 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)에 의해서 소정의 프리베이킹유니트(PREBAKE)로 반입되어 베이킹된 후, 소정의 쿨링유니트(COL)에 반입된다. 이 쿨링유니트(COL)내에서 웨이퍼(W)는 레지스트도포처리 전의 설정온도 예컨대 23℃까지 냉각된다.
웨이퍼(W)의 냉각처리가 종료하면, 제 1 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)는 해당 쿨링유니트(COL)로부터 웨이퍼(W)를 취출한 후, 익스텐션유니트(EXT)의 위치까지 이동하고, 이 익스텐션유니트(EXT) 내로 웨이퍼(W)를 반입하여 그 중의 재치대(SP) 상에 웨이퍼(W)를 재치한다.
이다음, 익스텐션유니트(EXT)를 통하여 웨이퍼(W)는 제 2 반송유니트(32) 내로 이송된다. 즉, 익스텐션유니트(EXT) 제 2 반송유니트(32)에 면하고 있는 개구(41)를 개폐하는 셔터(42)가 열리고, 익스텐션유니트(EXT)안의 재치대(SP) 상에 재치되어 있는 웨이퍼(W)가 제 2 반송유니트(32)내의 제 2 아암기구(23)에 의해 익스텐션유니트(EXT) 내로부터 반출되고, 셔터(42)가 닫혀진다.
또, 익스텐션유니트(EXT)의 양 개구(41)를 개폐하는 각 셔터(42)는, 예컨대, 제 2 반송유니트(32)내의 분위기압을 제 1 반송유니트(31)내의 분위기압보다도 높게 하여 두는 등, 제 1 반송유니트(31)로부터 제 2 반송유니트(32)에의 파티클 등의 이물질 침입을 저지가능한 다른 수단을 사용함으로써 배제하는 것이 가능하다.
그 후, 익스텐션유니트(EXT) 내에서 제 2 반송유니트(32)내로 이송된 웨이퍼(W)는, 제 2 반송체(23)에 의해서, 레지스트 도포유니트(COT)로 반입되고, 이 레지스트 도포유니트(COT)안에서 웨이퍼(W) 표면으로의 레지스트도포가 행하여진다.
레지스트 도포처리가 종료하면, 제 2 반송유니트(32)내의 제 2 아암기구(23)는 웨이퍼(W)를 레지스트 도포유니트(COT)로부터 취출하고, 다시 익스텐션유니트(EXT)에 반입한다. 이후, 제 l 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)에 의해 익스텐션유니트(EXT) 내로부터 웨이퍼(W)가 반출되고, 계속해서 제 1 아암기구(22)는 소정의 프리베이크유니트(PREBAKE)의 위치까지 제 1 반송유니트(31)내를 Y 방향 및 Z 방향(수직방향)으로 이동하여, 웨이퍼(W)를 프리베이크유니트(PREBAKE)내로 반입한다. 웨이퍼(W)는 여기서 소정온도 예컨대 100℃로 소정시간 가열되고, 따라서 웨이퍼(W) 상의 도포막으로부터 잔존용제가 증발제거된다.
이후, 웨이퍼(W)는 제 1 아암기구(22)에 의해서 인터페이스부(12) 익스텐션·쿨링유니트(EXTCOL)로 반입되고, 여기서 웨이퍼(W)는, 다음공정 요컨대 인터페이스부(12)내에 설치된 주변노광장치(도시하지 않음)에 의한 주변노광장치에 알맞은 온도 예컨대 24℃ 까지 냉각된다.
계속해서 제 1 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)는, 익스텐션·쿨링유니트(EXTCOL) 내로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 인터페이스부(12)의 서브아암기구(25)로 주고받는다. 이 인터페이스부(12)의 아암기구(25)는 해당 웨이퍼(W)를 인터페이스부(12)내의 도시하지 않은 주변노광장치로 반입한다. 여기서, 웨이퍼(W)는 그 둘레 가장자리부에 노광처리를 받는다.
주변노광처리가 종료하면, 서브아암기구(25)는, 웨이퍼(W)를 주변노광장치로부터 반출하여, 인접하는 노광장치측의 웨이퍼 수취대(도시하지 않음)로 이송한다. 이 경우, 웨이퍼(W)는, 노광장치로 건네지기 전에, 필요에 따라 버퍼카세트(BR)에 일시적으로 격납되기도 한다.
노광장치에서의 전면패턴노광처리가 완료하여, 웨이퍼(W)가 노광장치측의 웨이퍼 수취대로 복귀되면, 인터페이스부(12)의 서브아암기구(25)는 그 웨이퍼 수취대로부터 노광처리 후의 웨이퍼(W)를 수취하고, 웨이퍼(W)를 다시 처리스테이션(11)의 제 1 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)에 주고받는다. 이 경우, 웨이퍼(W)를, 처리스테이션(11)측으로 주고받기 전에, 필요에 따라 인터페이스부(12)내의 버퍼카세트(BR)에 일시적으로 격납하도록 하여도 된다.
이다음, 제 1 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)는, 웨이퍼(W)를 소정의 포스트베이킹유니트(POBAKE)로 반입한다. 이 포스트베이킹유니트(POBAKE)에 있어서 웨이퍼(W)는 소정시간 베이크처리된다. 계속해서, 베이킹된 웨이퍼(W)는, 제 1 반송유니트(31)내의 아암기구(22)에 의해서 임의의 쿨링유니트(COL)로 반입되고, 이 쿨링유니트(COL)내에서 웨이퍼(W)는 상온으로 복귀된다.
계속해서, 웨이퍼(W)는, 익스텐션유니트(EXT)내로 반입된 후, 상기 와 마찬가지로 제 2 반송유니트(32)내의 제 2 아암기구(23)에 의해서 익스텐션유니트(EXT)내로부터 취출되고, 또 제 2 반송유니트(32)내의 제 3 아암기구(24)로 주고받음된다. 그리고, 이 제 3 아암기구(24)에 의해서 웨이퍼(W)는 현상유니트(DEV)내로 반입된다.
이 현상유니트(DEV)내에서는, 웨이퍼(W)는 스핀척상에 얹어져, 예컨대 스프레이방식으로, 웨이퍼(W) 표면의 레지스트에 현상액이 균일하게 뿌려져서 현상이 행하여진다. 현상후는, 현상유니트(DEV)안에서, 웨이퍼표면에 린스액이 뿌려지고, 현상액의 씻김이 행하여진다.
이후, 제 2 반송유니트(32)내의 제 3 아암기구(24)는, 웨이퍼(W)를 현상유니트(DEV)로부터 반출한 후, 인접한 제 2 아암기구(23)로 주고받는다. 제 2 아암기구(23)는 제 3 아암기구(24)로부터 주고받은 웨이퍼(W)를 익스텐션유니트(EXT)내로 반입한다. 이다음, 제 1 반송유니트(31)내의 제 1 아암기구(22)에 의해서 익스텐션유니트(EXT)내로부터 웨이퍼(W)가 반출되고, 계속해서 제 1 아암기구(22)는 소정의 포스트베이킹유니트(POBAKE)로 웨이퍼(W)를 반입한다. 이 포스트베이킹유니트(POBAKE)에서, 웨이퍼(W)는 예컨대 100℃에서 소정시간만큼 가열되고, 이에 따라, 현상으로 팽윤한 레지스트가 경화하여, 내약품성이 향상한다.
포스트베이킹이 종료하면, 제 1 반송유니트(31)내의 아암기구(22)는 웨이퍼(W)를 포스트베이킹유니트(POBAKE)로부터 반출하고, 다음에 소정의 쿨링유니트(COL)로 웨이퍼(W)를 반입하여 냉각처리가 행하여진다. 여기서 웨이퍼(W)가 상온으로 되돌아간 후, 제 1 아암기구(22)는, 웨이퍼(W)를 카세트 스테이션(10)측의 서브아암기구(21)로 주고받는다. 그리고 서브아암기구(21)는, 받아들인 웨이퍼(W)를 카세트 재치대(20)상의 처리완료 웨이퍼 수용용의 카세트(CR)의 소정의 웨이퍼수용구에 넣는다.
따라서, 노광장치로부터 인터페이스부(12)를 통하여 먼지 등의 이물질이 처리스테이션(11)내에 침입하더라도, 그 노광장치로부터의 이물질의 침입은, 제 1 반송유니트(31)내까지에서 멈추고, 액처리를 하는 레지스트 도포유니트(COT) 및 현상유니트(DEV)에 대하여 웨이퍼(W)의 반출입을 행하는 제 2 반송유니트(32)내에까지 이를 위험은 극히 낮아진다. 이 때문에, 레지스트도포나 현상시, 혹은 그 직전직후에 웨이퍼(W) 표면에 이물질이 부착하는 것에 기인하는 수율의 저하를 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
따라서, 제 2 반송유니트(32)의 밀폐성이 향상하고, 카세트 스테이션(10) 및 노광장치용의 인터페이스부(12)로부터 제 2 반송유니트(32)내로의 먼지 등의 이물질의 침입을 저감 혹은 저지할 수 있어, 레지스트도포나 현상시, 혹은 그 직전직후에 웨이퍼(W) 표면에 이물질이 부착하는 것에 기인하는 수율의 저하를 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제 2 반송유니트(32)내의 공간을 격벽(35)에 의해 레지스트 도포유니트(COT)측의 공간(32a)과 현상유니트(DEV)측의 공간(32b)으로 2분하고, 개개의 공간(32a, 32b) 내에 웨이퍼 아암기구(23, 24)를 한개씩 설치함과 동시에, 제 1 반송유니트(31)와 제 2 반송유니트(32)와의 사이에 배치된 열처리계를 포함하는 오븐형처리유니트군(33)의 최하단의 2개의 처리유니트를, 상기 개개의 웨이퍼 아암기구(23, 24)에 대응하는 웨이퍼 주고받음용의 익스텐션유니트(EXT)로서 사용하도록 구성하여도 좋다.
또한, 이상의 실시형태에서는, 열처리계를 포함하는 오븐형처리유니트군(33)의 최하단의 처리유니트 중에서 익스텐션유니트(EXT)를 결정하였지만, 그 외의 단의 처리유니트 예컨대 아래로부터 이단째나 삼단째의 처리유니트를 익스텐션유니트로서 사용하여도 상관없다.
또한, 상기의 실시형태에서는, 처리스테이션(11)을 사이에 두고 그 양쪽에 카세트 스테이션(10)과 인터페이스부(12)를 배치하는 구성으로 하였지만, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제 1 반송유니트(31)를 사이에 두고 열처리계를 포함하는 오븐형처리유니트군(33)과 대향하는 위치에 인터페이스부(12)를 병설하더라도 좋다. 이 구성에 있어서, 인터페이스부(12)에는, 예컨대 복수(이 예에서는 2개)의 아암기구(125, 126)를 설치하는 것이 가능하고, 이들 복수의 아암기구(125, 126)를, 웨이퍼(W)를 노광장치와 처리스테이션(11)과의 사이에서 주고받을 때의 버퍼로서 이용할 수 있다. 또, (28)은 노광장치에 의한 웨이퍼(W)의 전면노광이 행해지기 전에 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 노광을 실시하는 주변노광장치이다.
또한, 고정형의 상기 제 2 아암기구(23)의 대신으로서, 예컨대 도 8에 나타내는 바와 같은 별도 타입의 아암기구(223)를 채용하여도 된다. 이 제 2 아암기구(223)는, 제 1 반송유니트(31)내의 아암기구(22)와 실질적으로 같은 구조이고, Y축방향으로 이동가능하게 되어 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 반도체 웨이퍼를 처리대상으로 하였지만, 본 발명은 이것에만 한정되지 않고, LCD용 유리기판과 같은 다른 기판도 처리대상으로 할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 처리장치에 있어서는, 카세트 스테이션이나 인터페이스부를 통해 장치내부에 파티클이 침입했을 때, 파티클의 침입은 제 1 반송유니트까지에서 멈추고, 제 2 처리유니트(액처리계의 레지스트 도포유니트와 현상유니트)에 대하여 기판의 출납을 행하는 제 2 반송유니트까지 도달하는 일은 거의 없다.
또한, 제 2 처리유니트와 제 2 반송유니트에 케미컬 HEPA필터(ULPA 필터)를 사용하고, 이들 이외의 영역에는 HEPA필터를 사용한다. 이와 같이 각 유니트마다 성능적으로 효과가 있는 최적의 필터를 사용함으로써, 시스템 전체의 소형화와 저비용화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 레지스트 처리장치(제 1 실시형태)의 개요를 나타내는 평면배치도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 레지스트 처리장치를 모식적으로 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 레지스트 처리장치를 모식적으로 나타내는 배면도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 레지스트 처리장치를 측면쪽으로부터 본 장치내부에 있어서의 청정공기의 흐름을 나타내는 내부 투시도.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 레지스트 처리장치에 구비된 상부 필터의 배치를 나타내는 평면배치도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 레지스트 처리장치의 개요를 나타내는 평면배치도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 레지스트 처리장치의 개요를 나타내는 평면배치도.
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 레지스트 처리장치의 개요를 나타내는 평면배치도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 도포현상처리시스템 10 : 카세트스테이션
11 : 처리스테이션 12 : 인터페이스부
10a,11a1,11a2,12a : 공기공급실 10b, 11b1, 11b2, 11b3, 12b : 필터
20 : 카세트 재치대 21, 25 : 아암기구
22 : 제 1 아암기구 23, 223 : 제 2 아암기구
24 : 제 3 아암기구 28 : 주변노광장치
31 : 제 1 반송유니트 32 : 제 2 반송유니트
32a, 32b : 공간 33 : 처리유니트군
37 : 공기조절기 39, 45 : 배관
40 : 통기구멍 41 : 개구
42 : 셔터 47 : 배기구
51 : 회로박스 125, 126, : 아암기구
CP : 컵 COT : 레지스트 도포유니트
DEV : 현상유니트 COL : 냉각유니트
ALIM : 얼라이먼트유니트 AD : 어드히젼유니트
PREBAKE : 프리베이킹유니트 POBAKE : 포스트베이킹유니트
EXTCOL : 익스텐션·쿨링유니트 EXT : 쿨링유니트
E/C : 메인콘트롤러 M/C : 제어회로
CR : 웨이퍼 카세트 BR : 버퍼카세트
SP : 재치대 W : 웨이퍼

Claims (16)

  1. 피처리기판에 대하여 열처리를 포함하는 소정의 처리를 행하는 복수의 제 1 처리유니트와,
    피처기판을 처리액을 사용하여 처리하는 제 2 처리유니트와,
    상기 제 1 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하는 제 1 반송유니트와,
    상기 제 1 처리유니트를 사이에 두고 상기 제 1 반송유니트와 대향하여 배치되고, 복수의 상기 제 1 처리유니트 중의 일부 및 상기 제 2 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하는 제 2 반송유니트와,
    상기 2 반송유니트의 내압을 상기 제 1 반송유니트의 내압보다도 높게하는 양압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    외부와의 사이에서 피처리기판의 주고받음을 행하는 외부주고받음부를 더욱 가지고, 상기 제 2 반송유니트는 상기 외부주고받음부에 대하여 밀폐되어 있는 처리장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 각 유니트에 청정공기를 도입하기 위한 청정공기도입수단으로서, 상기 제 1 처리유니트 및 제 1 반송유니트와 상기 제 2 처리유니트 및 제 2 반송유니트에서 다른 종류의 필터를 가지는 청정공기도입수단을 더욱 가지는 처리장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부주고받음부가 카세트에 대하여 피처리기판의 주고받음을 행하는 카세트스테이션 및 노광장치용의 인터페이스부의 양쪽 또는 한쪽인 처리장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 제 1 처리유니트에 대하여 상기 제 1 반송유니트와 상기 제 2 반송유니트와의 사이에서 피처리기판을 주고받음하는 익스텐션유니트를 더욱 가지는 처리장치.
  6. 피처리기판에 대하여 열처리를 포함하는 소정의 처리를 행하는 복수의 제 1 처리유니트와,
    피처리기판을 처리액을 사용하여 처리하는 제 2 처리유니트와,
    상기 제 1 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하기 위한 제 1 반송유니트와,
    상기 제 1 처리유니트를 사이에 두고 상기 제 1 반송유니트와 대향하여 배치되고, 상기 복수의 제 1 처리유니트 중의 일부 및 상기 제 2 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판을 출납하는 제 2 반송유니트와,
    상기 각 유니트에 청정공기를 도입하기 위한 청정공기도입수단으로서, 상기 제 1 처리유니트 및 제 1 반송유니트와 상기 제 2 처리유니트 및 제 2 반송유니트에서 다른 종류의 필터를 가지는 청정공기도입수단을 구비하는 것을 특징으로 처리장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 외부와의 사이에서 피처리기판의 주고받음을 행하는 외부주고받음부를 더욱 가지고, 상기 제 2 반송유니트는 상기 외부주고받음부에 대하여 밀폐되어 있는 처리장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 반송유니트는 복수의 반송기구를 가지고, 그 복수의 반송기구의 각각이 개개의 상기 제 2 처리유니트에 대응하여 설치되어 있는 처리장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    외부와의 사이에서 피처리기판의 주고받음을 행하는 외부주고받음부를 더욱 가지고, 상기 제 2 반송유니트는 상기 외부주고받음부에 대하여 밀폐되어 있는 처리장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 외부주고받음부가 카세트에 대하여 피처리기판의 주고받음을 행하는 카세트스테이션 및 노광장치용의 인터페이스부의 양쪽 또는 한쪽인 처리장치.
  11. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 제 1 처리유니트에 대하여 상기 제 1 반송유니트와 상기 제 2 반송유니트와의 사이에서 피처리기판을 주고받는 익스텐션 유니트를 더욱 가지는 처리장치.
  12. 피처리기판을 수용하는 카세트에 대하여 피처리기판의 출납을 행하는 카세트 스테이션과,
    노광장치와의 사이에서 피처리기판의 주고받음을 행하는 인터페이스부와,
    피처리기판에 대하여 열처리를 포함하는 소정의 처리를 행하는 복수의 제 1 처리유니트와,
    피처리기판을 처리액으로 처리하는 제 2 처리유니트와,
    상기 카세트스테이션 및 상기 인터페이스부와의 사이에서 피처리기판을 주고받음과 동시에, 상기 제 1 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판의 출납을 행하는 제 1 반송유니트와,
    상기 카세트스테이션 및 상기 제 2 처리유니트의 각각에 대하여 피처리기판의 출납을 행하는 제 2 반송유니트와,
    상기 복수의 제 1 처리유니트내에 설치되고, 상기 제 1 반송유니트와 상기 제 2 반송유니트와의 사이에서 피처리기판을 주고받음하기 위한 주고받음유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 반송유니트는 복수의 반송기구를 가지는 처리장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 반송기구는 서로 분위기가 차단되어 있는 처리장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 복수의 반송기구마다에 상기 제 1 처리유니트내에 상기 주고받음유니트가 설치되어 있는 처리장치.
  16. 제 12 항 내지 제 15항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 처리유니트가 상기 제 2 반송유니트를 사이에 두고 상기 제 1 처리유니트와 대향하는 위치에 배치되어 있는 처리장치.
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