KR100515740B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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KR100515740B1
KR100515740B1 KR10-1999-0033277A KR19990033277A KR100515740B1 KR 100515740 B1 KR100515740 B1 KR 100515740B1 KR 19990033277 A KR19990033277 A KR 19990033277A KR 100515740 B1 KR100515740 B1 KR 100515740B1
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Abstract

레지스트도포장치와, 냉각장치군과, 레지스트도포장치와 냉각장치와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 제 1의 부반송장치로 레지스트 도포장치유니트를 구성한다. 현상처리장치와, 냉각장치군과, 현상처리장치와 냉각장치와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 제 2의 부반송장치로 현상처리장치유니트를 구성한다. 유니트의 가열장치측에 단열 패널을 각각 부착시킨다. 유니트의 사이에 제 1의 주반송장치와 제 2의 주반송장치를 배치하고, 제 1의 주반송장치를 사이에 두고 제 1의 열처리유니트 및 제 3의 열처리유니트를 배치하고, 제 2의 주반송장치를 사이에 두고 제 2의 열처리유니트 및 제 4의 열처리유니트를 배치한다. 따라서, 가열장치로부터의 열로 인하여 막두께가 변화하는 일이 없다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조공정에 있어서의 포토레지스트(photoresist) 처리공정에서는, 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」로 칭 함.)등의 기판표면에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하고, 소정의 패턴을 노광한 후에, 이 웨이퍼에 대하여 현상액을 공급하여 현상처리를 하고 있다. 이와 같은 일련의 처리를 행함에 있어서는 종래부터 도포현상처리장치가 사용되고 있다.
이 도포현상장치에는, 예를 들어 웨이퍼에 대하여 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트도포장치 및 노광처리 후의 웨이퍼를 현상처리하는 현상처리장치등의 각종 액처리장치와, 레지스트 도포 후의 웨이퍼를 가열하는 가열장치 및 가열처리 후의 웨이퍼를 냉각하는 냉각장치등의 각종 열처리장치가 갖추어져 있다. 이들 액처리장치 및 열처리장치는 각각 다단(多段)으로 중첩되어 있고, 도포현상장치 내에 있어서의 배치 공간의 효율적 이용을 꾀하고 있다. 또, 각종 액처리장치 및 열처리장치에 대한 웨이퍼의 반송은 반송장치에 의해 행하여지고, 도포현상장치 내에는 액처리장치, 열처리장치 그리고 반송장치가 집약되어 배치되어 있다.
그러나 최근 웨이퍼의 대구경화(大口徑化)에 대응하여, 열처리장치 및 액처리장치등도 대형화하는 경향이 있다. 따라서, 도포현상처리장치 내에서는 열처리장치 및 액처리장치가 더욱 집약적으로 배치되기 때문에, 열처리장치의 가열장치로부터 발생되는 열의 영향이 액처리장치에 대하여 미치기 쉽게 된다. 또, 열원으로서의 가열장치도 대형화됨으로써, 가열장치로부터 발생되는 열도 보다 많게 된다. 그 결과, 온도 변화에 민감한 열처리 장치, 예를 들어 레지스트도포장치에서 형성되는 레지스트막의 막두께가 변화할 우려가 있다.
본 발명은, 이러한 점을 감안한 것으로서, 웨이퍼등의 기판의 대구경화에 따라 가열장치가 대형화되어도, 처리액의 막두께가 열에 의해 변화하는 것을 억제할 수 있는 새로운 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 주요 관점의 하나는, 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 액처리장치와, 기판을 소정 온도로 가열하는 가열장치와, 기판을 소정 온도로 냉각시키는 냉각장치를 갖춘 처리장치로서, 상기 액처리장치와 냉각장치로 액처리유니트가 구성되고, 또 가열장치와 상기 액처리유니트에 속하는 냉각장치와의 사이에서 기판을 반송하는 주반송장치와, 상기 액처리유니트에 설치되어 해당 유니트 내의 액처리장치와 냉각장치와의 사이에서 기판을 반송하는 부반송장치를 갖추고, 적어도 가열장치에 면하는 부분을 감싸는 열차단부재가 상기 열처리유니트에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 가열장치에 면하는 부분을 감싸는 열차단부재가 설치되어 있기 때문에, 가열장치에서 발생한 열이 액처리유니트로 전달되지 않는다. 따라서, 액처리장치는 열의 영향을 받지 않아, 레지스트막등의 처리액의 막을 소정의 두께로 형성할 수 있다. 또, 액처리유니트에는 냉각장치가 있기 때문에, 액처리유니트 내 환경의 온도 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 액처리장치에서의 처리를 적절히 실시하는 것이 가능하다. 게다가, 액처리유니트 내에는 가열 직후의 고온의 기판을 반송하는 일이 없는 부반송장치에 의해 기판이 반송된다. 따라서, 액처리유니트 내에서는 막두께의 변화가 없는 안정된 기판의 반송이 가능하여, 예를 들어 레지스트등의 처리액의 막두께 변화를 보다 확실하게 방지할 수 있다.
이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 관하여 설명한다. 도 1∼3은, 본 실시형태에 관련된 도포현상처리장치의 외관을 나타내고 있으며, 도 1은 평면도, 도 2 및 3은 측면도이다.
도포현상처리장치(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수장(예를 들어 25장)의 기판, 예를 들어 웨이퍼(W)를 카세트(C) 단위로 외부로부터 도포현상처리장치(1)에 대하여 반입, 반출하고, 카세트(C)에 대하여 웨이퍼(W)를 반입, 반출하기 위한 카세트 스테이션(2)과, 웨이퍼(W)에 대하여 한장씩 소정의 처리를 실시하는 방식(매엽식)의 각종 처리유니트가 배치되어있는 처리스테이션(3)과, 인접하여 설치된 노광장치(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고받는 인터페이스부(5)를 일체로 접속시킨 구성을 갖추고 있다.
카세트스테이션(2)에는, 재치부인 카세트재치대(10) 위의 위치결정돌기(位置決定突起)(10a)의 위치에 복수의 카세트(C)가, 웨이퍼(W)의 출입구를 처리스테이션 (3)으로 향하게 하여 X방향(도 1 에서의 상하방향)을 따라 일렬로 자유롭게 재치 된다. 그리고, 이 카세트(C) 배열방향(X방향) 및 카세트(C)에 수용되는 웨이퍼(W)의 배열방향(Z방향; 수직방향)으로 이동가능하고, 카세트(C)에 대하여 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출하는 반입반출기구로서의 웨이퍼반송체(11)가, 반송로(12)를 따라서 자유롭게 이동하며 각 카세트(C)에 선택적으로 접근 가능하도록 되어있다. 이 웨이퍼반송체(11)는 θ방향으로도 자유롭게 회전하도록 구성되어 있으며, 후술하는 바와 같이 처리스테이션(3)에 배치된 제 1 열처리유니트(40)에 속하는 얼라인먼트 (alignment)장치(42) 및 제 2 열처리유니트(50)에 속하는 엑스텐션장치(52)에도 접근 가능하도록 구성되어 있다.
처리스테이션(3)에는, 정면측(도 1에서의 하측)에 레지스트도포장치유니트 (20)와, 배면측에 현상처리장치유니트(30)가 배치되어 있다. 카세트 스테이션(2)측으로부터 처리스테이션(3)을 본 도 2에 의거하여 레지스트도포장치유니트(20) 및 현상처리장치유니트(30)를 설명하면, 레지스트도포장치유니트(20)에는, 컵(CP) 내의 웨이퍼(W)에 대하여 레지스트액을 도포하여 소정 막두께의 레지스트막을 형성하는 레지스트도포장치(21, 22)가 밑에서부터 순서대로, 예를 들어 2단으로 적층되어 있다. 현상처리장치유니트(30)에는, 컵(CP) 내의 웨이퍼(W)에 대하여 현상액을 공급하여 소정의 현상처리를 행하는 현상처리장치(31, 32)가 밑에서부터 순서대로, 예를들어 2단으로 적층되어 있다.
또, 인터페이스부(5)측으로부터 처리스테이션(3)을 본 도 3에 의거하여 레지스트도포장치유니트(20) 및 현상처리장치유니트(30)를 설명하면, 레지스트도포장치유니트(20)에는, 상기 레지스트도포장치(21, 22)와 동일한 레지스트도포장치(23, 24)가 밑에서부터 순서대로, 예를 들어 2단으로 적층되어 있고, 현상처리장치유니트(30)에는 상기 현상처리장치(31, 32)와 동일한 현상처리장치(33, 34)가 밑에서부터 순서대로, 예를 들어 2단으로 적층되어 있다. 따라서, 레지스트도포장치유니트 (20)에는 합계 4대의 레지스트도포장치(21, 22, 23, 24)가 갖추어져 있고, 현상처리장치유니트(30)에도 합계 4대의 현상처리장치(31, 32, 33, 34)가 갖추어져 있다.
레지스트도포장치유니트(20)와 현상처리장치유니트(30)의 사이에는, 웨이퍼 (W)를 소정 온도로 가열하는 각종 가열장치를 갖추는 열처리유니트가 배치되어 있다. 열처리유니트에는 제 1 열처리유니트(40)와, 제 2 열처리유니트(50)와, 제 3 열처리유니트(60)와, 제 4 열처리유니트(70)가 있고, 제 1 열처리유니트(40) 및 제 2 열처리유니트(50)는 카세트 스테이션(2)측에, 제 3 열처리유니트(60) 및 제 4 열처리유니트(70)는 인터페이스부(5)측에 각각 배치되어 있다.
제 1 열처리유니트(40)에는, 예를 들어 레지스트와 웨이퍼(W)간의 밀착성을 향상시키기 위한 어드히젼장치(41), 웨이퍼(W)의 위치조정을 행하는 얼라인먼트장치(42), 웨이퍼(W)를 대기시키는 엑스텐션장치(43), 레지스트 도포 후의 웨이퍼(W)를 가열하는 프리베이크장치(44, 45), 현상처리 후의 웨이퍼(W)를 가열하는 포스트베이크장치(46)등의 각종 열처리장치가 밑에서부터 차례로, 예를 들어 5단으로 적층되어 있다. 제 2 열처리유니트(50)에는, 예를 들어 얼라인먼트장치(51)와 엑스텐션장치(52)와 프리베이크장치(53, 54)와 포스트베이크장치(55, 56)가, 밑에서부터 차례로, 예를 들어 5단으로 적층되어 있다.
또, 제 1 열처리유니트(40)에 속하는 각 가열장치에는, 웨이퍼(W)를 자유롭게 반입할 수 있는 웨이퍼반입구(47)와, 웨이퍼(W)를 자유롭게 반출할 수 있는 웨이퍼반출구(48)가 개별적으로 설치되어 있고, 제 2 열처리유니트(50)에 속하는 각 열처리장치에는, 웨이퍼반입구(57)와 웨이퍼반출구(58)가 개별적으로 설치되어 있다.
제 3 열처리유니트(60)에는, 예를 들어 얼라인먼트장치(61)와, 엑스텐션장치 (62)와, 프리베이크장치(63, 64)와, 노광처리후의 웨이퍼(W)를 소정 온도로 가열하는 포스트엑스포져베이크장치(65)와, 포스트베이크장치(66)가, 밑에서부터 차례로, 예를 들어 5단으로 적층되어 있다. 제 4 열처리유니트(70)에는, 예를 들어 얼라인먼트장치(71)와, 엑스텐션장치(72)와, 프리베이크장치(73, 74)와, 포스트엑스포져베이크장치(75), 포스트베이크장치(76)가 밑에서부터 차례로, 예를 들어 5단으로 적층되어 있다. 또, 제 3 열처리유니트(60)의 각 가열장치에는, 웨이퍼반입구(67)와 웨이퍼반출구(68)가 개별적으로 설치되어 있고, 제 4 열처리유니트(70)에 속하는 각 열처리장치에는, 웨이퍼반입구(77)와 웨이퍼반출구(78)가 개별적으로 설치되어 있다.
제 1 열처리유니트(40)와 제 3 열처리유니트(60)의 사이에는 제 1 주반송장치(80)가, 제 2 열처리유니트(50)와 제 4 열처리유니트(70)의 사이에는 제 2 주반송장치(90)가 각각 배치되어 있다. 제 1 주반송장치(80) 및 제 2 주반송장치(90)는 기본적으로 동일한 구성을 갖추고 있으며, 도 4에 의거하여 제 1 주반송장치(80)의 구성을 설명하면, 제 1 주반송장치(80)는, 상단 및 하단으로 서로 접속되어 대향하는 한쌍의 벽부(壁部)(81, 82)에 의해 구성되는 통상지지체(筒狀支持體)(83)의 안쪽에, 상하 방향(Z 방향)으로 승강이 자유로운 웨이퍼반송수단(84)을 갖추고 있다. 통상지지체(83)는 모터(85)의 회전축에 접속되어 있고, 모터(85)의 회전구동력에 의해, 상기 회전축을 중심으로 하여 웨이퍼반송수단(84)과 일체로 되어 회전한다. 따라서, 웨이퍼반송수단(84)은 θ방향으로 회전이 자유롭도록 되어 있다.
웨이퍼반송수단(84)의 반송기초대(86) 위에는, 웨이퍼(W)를 보유 및 유지하는 핀셋(87, 88)이, 예를 들어 2개가 상하로 갖추어져 있다. 핀셋(87, 88)은 기본적으로 동일한 구성을 가지고 있고, 통상지지체(83)의 양 벽부(81, 82) 사이의 측면 개구부(89)를 자유롭게 통과할 수 있는 형태 및 크기를 가지고 있다. 각 핀셋(87, 88)은, 반송기초대(86)에 내장된 모터(도시 안됨)에 의해 전후의 이동이 각각 자유롭도록 구성되어 있다. 또, 제 2 주반송장치(90)에 있어서도, 상기 제 1 주반송장치(80)와 같이 핀셋(97, 98)을 상하로 갖추고 있다.
레지스트도포장치유니트(20) 내에는 제 1 부반송장치(100)가, 현상처리장치유니트(30) 내에는 제 2 부반송장치(110)가 각각 배치되어 있다. 제 1 부반송장치 (100) 및 제 2 부반송장치(110)는 기본적으로 동일한 구성을 갖추고, 제 1 부반송장치(100)의 구성을 도 5에 의거하여 설명하면, 제 1 부반송장치(100)는, 상하 방향(Z 방향)으로 승강이 자유로운 웨이퍼반송수단(101)을 갖추고 있다. 웨이퍼반송수단(101)은 모터(102)의 회전구동력에 의해 회전하는 회전축(103)에 지지되어 있고, 이 웨이퍼반송수단(101)은 θ방향으로 회전이 자유롭도록 구성되어 있다. 그리고, 웨이퍼반송수단(101)의 반송기초대(104) 위에는, 웨이퍼(W)를 보유 및 유지하는 2개의 핀셋(107, 108)이 각각 상하로 갖추어져 있다. 핀셋(107, 108)은 기본적으로 동일한 구성을 갖추고 있고, 반송기초대(104)에 내장된 모터(도시 안됨)에 의해 각각 독립적으로 전후의 이동이 자유롭도록 되어 있다. 또, 제 2 부반송장치 (110)에도 상기 핀셋(107, 108)과 기본적으로 동일한 구성을 갖추는 핀셋(117, 118)이 상하로 갖추어져 있다.
레지스트도포장치유니트(20) 내에는 냉각장치군(120)이, 현상처리장치유니트 (30) 내에는 냉각장치군(130)이 각각 배치되어 있다. 냉각장치군(120) 및 냉각장치군(130)은 기본적으로 동일한 구성을 갖추고 있고, 냉각장치군(120)의 구성을 도 6에 의거하여 설명하면, 냉각장치군(120)에는, 웨이퍼(W)를 냉각시키는 냉각장치 (121, 122, 123)가, 예를 들어 3단으로 적층되어 있다. 이들 냉각장치(121, 122, 123)에는, 예를 들어 23℃로 온도 조정된 항온수(恒溫水)등이 흐르는 순환로(도시 안됨)를 구비하는 냉각재치대(124)와, 냉각재치대(124)에 형성된 구멍으로부터 실린더(125)의 구동에 의해 상하로 이동이 자유롭도록 구성된, 예를 들어 3개의 승강핀(126)이 갖추어져 있다. 이에 의해, 승강핀(126)에 의해 지지된 웨이퍼(W)가 냉각재치대(124)에 재치됨으로써, 웨이퍼(W)의 냉각이 가능하도록 되어 있다.
그리고, 최상단에 위치하는 냉각장치(123)의 상부에는, 웨이퍼(W)를 지지핀 (127)에 의해 지지시킨 상태로 대기시키는 웨이퍼 재치대(128)가 갖추어져 있다. 또, 현상처리장치유니트(30)에는, 레지스트도포장치유니트(20)의 경우와 같이, 냉각장치(131, 132, 133)가 밑에서부터 차례로 적층되어 있고, 또 최상단의 냉각장치의 상부에는 지지핀(137)을 설치한 웨이퍼재치대(138)가 갖추어져 있다.
레지스트도포장치유니트(20) 내에는, 레지스트도포장치(21, 22)와 레지스트도포장치(23, 24)가 도 7에 나타낸 바와 같이 배치되어 있으며, 레지스트도포장치 (21, 22)와 레지스트도포장치(23, 24)의 사이에는 제 1 부반송장치(100) 및 냉각장치군(120)이 배치되어 있다. 현상처리장치유니트(30) 내에는, 현상처리장치(31, 32)와 현상처리장치(33, 34)가 도 8에 나타낸 바와 같이 배치되어 있으며, 현상처리장치(31, 32)와 현상처리장치(33, 34)의 사이에는 제 2 부반송장치(110) 및 냉각장치군(130)이 배치되어 있다. 관련된 배치에 의하면, 레지스트도포장치유니트(20) 내 및 현상처리장치유니트(30) 내에 각 장치를 집약적으로 배치시키는 것이 가능하다.
레지스트도포장치유니트(20)에는, 제 1 열처리유니트(40) 및 제 3 열처리유니트(60)와 대향하는 면에, 열처리유니트(40, 50, 60, 70)에서 발생한 열의 전달을 차단하는 단열패널(140)이 설치되어 있다. 현상처리장치유니트(30)에는, 제 2 열처리유니트(50) 및 제 4 열처리유니트(70)와 대향하는 면에 단열패널(150)이 설치되어 있다. 단열패널(140)에는 제 1 주반송장치(80)의 핀셋(87, 88)에 보유 및 유지된 웨이퍼(W)의 통과가 자유로운 웨이퍼반입반출구(141)가, 단열패널(150)에는 제 2 주반송장치(90)의 핀셋(97, 98)에 보유 및 유지된 웨이퍼(W)의 통과가 자유로운 웨이퍼반입반출구(151)가 각각 설치되어 있다.
제 1 주반송장치(80)는, 제 1 열처리유니트(40) 및 제 3 열처리유니트(60)에 속하는 각종 가열장치와, 레지스트도포장치유니트(20)에 속하는 냉각장치(121, 122, 123) 및 웨이퍼재치대(128)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하고, 제 2 주반송장치(90)는, 제 2 열처리유니트(50) 및 제 4 열처리유니트(70)에 속하는 각종 가열장치와, 현상처리장치유니트(30)에 속하는 냉각장치(131, 132, 133) 및 웨이퍼재치대(138)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 구성되어 있다. 제 1 부반송장치 (100)는, 레지스트도포장치(21, 22, 23, 24)와 냉각장치(121, 122, 123) 및 웨이퍼재치대(128)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하고, 제 2 부반송장치(110)는, 현상처리장치(31, 32, 33, 34)와, 냉각장치(131, 132, 133) 및 웨이퍼재치대(138)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 구성되어 있다. 이상과 같이, 레지스트도포장치유니트(20), 현상처리장치유니트(30), 열처리유니트(40, 50, 60, 70), 주반송장치 (80, 90)의 전부가 처리스테이션(3) 내에 집약적으로 배치되어 있다.
인터페이스부(5)에는, 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼반송체(160)가 설치되어 있고, 웨이퍼반송체(160)는, 반송레일(161)을 따라서 X 방향의 이동과, Z 방향(수직 방향)의 이동과, θ방향의 회전이 어느쪽으로도 자유롭다. 웨이퍼반송체(160)는, 노광장치(4)와, 제 3 열처리유니트(60)에 속하는 엑스텐션장치(62)와, 제 4 열처리유니트(70)에 속하는 엑스텐션장치(72)와, 웨이퍼(W)의 주변부를 노광하는 주변노광장치(162)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있도록 구성되어 있다.
다음, 도포현상처리장치(1) 내의 환경은 도 9의 단면도에 나타낸 바와 같이, 제 1 주반송장치(80)와 제 2 주반송장치(90)가 배치되어 있는 주반송영역(199)의 천정부에는 다운플로우(down flow)(DF)를 형성함과 동시에 파티클등을 제거하는 필터(200)가 배치되어 있고, 하방 위치에는, 필터(200)로부터의 다운플로우(DF)를 배기 및 회수하기 위한 배기기구(201)가 설치되어 있고, 이 배기기구(201)에는, 배기기구에 의해 배기 및 회수된 다운플로우(DF)의 온도 및/또는 습도를 소정의 조건으로 설정하여 필터(200)로 송출하는 온도습도조절기구(202)가 접속되어 있다.
그리고, 필터(200)로부터의 송풍량과 배기기구(201)에 의한 배기량을 조절함으로써, 주반송영역(199)의 압력은 원하는 압력(PA)으로 설정된다.
또, 레지스트도포장치(21, 22)와 제 1 부반송장치(100) 및 냉각장치군(120)이 배치된 레지스트도포장치유니트(20)에 속하는 도포영역의 각 천정부에는, 다운플로우(DF)를 형성함과 동시에 파티클 등을 제거하는 필터(203, 204)가 각각 배치되어 있고, 하방 위치에는, 각 필터(203, 204)로부터의 다운플로우(DF)를 배기 및 회수하기 위한 배기기구(205, 206)가 설치되어 있고, 이 배기기구(205, 206)에는, 배기기구(205, 206)에 의해 배기 및 회수된 다운플로우(DF)의 온도 및/또는 습도를 소정의 조건으로 설정하여 필터(203, 204)로 송출하는 온도습도조절기구(207)가 접속되어 있다.
그리고, 필터(203, 204)로부터의 송풍량과 배기기구(205, 206)에 의한 배기량을 조절함으로써, 현상영역의 압력은 원하는 압력(PA)으로 설정된다.
또, 현상처리장치(31, 32)와 제 2 부반송장치(110) 및 냉각장치군(130)이 배치되어 있는 현상처리장치유니트(30)에 속하는 현상영역의 각 천정부에는, 다운플로우(DF)를 형성함과 동시에 파티클 등을 제거하는 필터(208, 209)가 각각 배치되어 있고, 하방 위치에는, 각 필터(208, 209)로부터의 다운플로우(DF)를 배기 및 회수하기 위한 배기기구(210, 211)가 설치되어 있고, 이들 배기기구(210, 211)에는, 배기기구(210, 211)에 의해 배기 및 회수된 다운플로우(DF)의 온도 및/또는 습도를 소정의 조건으로 설정하여 필터(208, 209)로 송출하는 온도습도조절기구(212)가 접속되어 있다.
그리고, 필터(208, 209)로부터의 송풍량과 배기기구(210, 211)에 의한 배기량을 조절함으로써, 도포영역의 압력은 원하는 압력(PC)으로 설정된다.
이들 영역, 즉 주반송영역·도포영역·현상영역의 각 압력관계는, 도포현상처리장치(1)가 배치되는 환경의 압력, 예를 들어 크린룸 내부등의 압력보다도 주반송영역·도포영역·현상영역의 각 압력이 높게 설정되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 도포현상처리장치(1)에 파티클(particle) 또는 알칼리 성분등의 아민계 (amine系)등의 유기물질이 침입하는 것을 보다 더 방지할 수 있어, 기판의 처리에 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다.
또, 주반송영역과 도포영역과 현상영역 간의 각 압력관계에 관하여 설명하면, 주반송영역의 압력(PA)보다 도포영역의 압력(PB) 및 현상영역의 압력(PC)이 높게 설정되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 주반송영역으로부터의 파티클 또는 알칼리 성분등의 아민계등의 유기물질이 액처리장치의 처리영역인 도포영역과 현상영역에 침입하는 것을 보다 더 방지할 수 있어, 기판의 처리에 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다.
또, 알칼리 성분등 아민계등의 유기물질의 영향이 가장 문제로 되는 현상영역에 있어서의 필터(208, 209)에는, 케미칼 성분을 제거하는 기구를 더 구비하는 것이 바람직하고, 각 영역에서 요구되는 환경으로 서로 다르게 설정하여 적절히 구성하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 도포현상처리장치(1)는 이상과 같이 구성되어 있고, 먼저, 카세트 스테이션(2)에서 웨이퍼반송체(11)가 카세트(C)에 접근하여 미처리의 웨이퍼(W) 1장을 꺼낸다. 다음, 웨이퍼반송체(11)가 웨이퍼반입구(47)로부터 제 1 열처리유니트(40) 내에 진입하여, 웨이퍼(W)를 제 1 열처리유니트(40)의 얼라인먼트장치(42)로 반입하여 웨이퍼(W)의 위치결정을 행한다. 그 후, 웨이퍼반출구(48)로부터 진입한 제 1 주반송장치(80)의 핀셋(88)에 웨이퍼(W)를 보유 및 유지시킨 상태로, 제 1 열처리유니트(40)에 속하는 어드히젼장치(41)에 반입한다.
다음, 어드히젼처리 종료 후의 웨이퍼(W)를 제 1 주반송장치(80)의 핀셋(87)에 보유 및 유지시킨 후, 웨이퍼반입반출구(141)로부터 냉각장치군(120)에 반송하여, 냉각장치(121)에 반입한다. 냉각장치(121)에서 냉각처리가 실시된 웨이퍼(W)는, 제 1 부반송장치(100)의 핀셋(108)에 보유 및 유지된 상태로, 레지스트도포장치유니트(20)에 속하는, 예를 들어 레지스트도포장치(21)로 반입된다. 이 레지스트도포장치(21)에서 소정의 레지스트 도포가 종료된 웨이퍼(W)는, 그 후 제 1 부반송장치(100)의 핀셋(107)에 보유 및 유지된 상태로 냉각장치군(120)으로 반송되어, 웨이퍼재치대(128)에 설치된 지지핀(127) 상에서 대기한다.
그 후, 웨이퍼(W)는 제 1 주반송장치(80)에 의해 웨이퍼재치대(128)로부터 제 3 열처리유니트(60)로 반송되어, 핀셋(88)에 의하여 제 3 열처리유니트(60)에 속하는 프리베이크장치(63)로 반입되고, 레지스트 도포 후·노광 처리전의 가열처리가 실시된다. 이와 같이 가열처리가 종료된 웨이퍼(W)는, 마찬가지로 제 3 열처리유니트(60)에 속하는 엑스텐션장치(62)로 반입되어, 그 장소에서 대기한다. 다음, 웨이퍼(W)는 웨이퍼반출구(68)를 통하여 진입한 웨이퍼반송체(160)에 의해 꺼내어져, 엑스텐션장치(62)로부터 주변노광장치(162)로 반송된다. 주변노광장치 (162)에서 주변부의 불필요한 레지스트막이 제거된 웨이퍼(W)는 노광장치(4)로 반송되어, 소정의 노광처리가 행하여 진다.
노광처리가 종료된 웨이퍼(W)는 웨이퍼반송체(160)에 보유 및 유지되어, 이번에는 제 4 열처리유니트(70)의 엑스텐션장치(72)에 웨이퍼반입구(77)를 통하여 반입된다. 다음, 웨이퍼(W)는 상기 엑스텐션장치(72)로부터 제 2 주반송장치(90)의 핀셋(98)에 의해 반출되어, 마찬가지로 제 4 열처리유니트(70)에 속하는 포스트엑스포져베이크장치(75)로 반입된다. 이 포스트엑스포져베이크장치(75)에서, 웨이퍼(W)에 대한 노광처리 후의 가열처리가 행하여진다.
이와 같이 가열처리가 종료된 웨이퍼(W)는 제 2 주반송장치(90)의 핀셋(98)에 보유 및 유지된 상태로, 웨이퍼반입반출구(151)로부터 현상처리장치유니트(30) 내의 냉각장치군(130)으로 반송되어, 냉각장치(131)로 반입된다. 냉각장치(131)에서 냉각된 웨이퍼(W)는 제 2 부반송장치(110)의 핀셋(118)에 의해 꺼내어져, 현상처리장치(31)로 반입된다. 이 현상처리장치(31)에서 소정의 현상처리가 종료된 웨이퍼(W)는, 제 2 부반송장치(110)의 핀셋(117)에 보유 및 유지된 상태로, 웨이퍼재치대(138)의 지지핀(137) 위에 지지된다.
그 후, 웨이퍼(W)는 제 2 주반송장치(90)의 핀셋(98)에 보유 및 유지되어, 웨이퍼재치대(138)로부터 웨이퍼반입반출구(151)를 통하여 제 2 열처리유니트(50)에 속하는 포스트베이크장치(55)로 반입된다. 이 포스트베이크장치(55)에서 현상처리 후의 가열처리가 종료된 웨이퍼(W)는, 엑스텐션장치(52)에 반입되어, 그 곳에서 대기한다.
그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼반출구(58)로부터 진입한 웨이퍼반송체(11)에 의해 엑스텐션장치(52)로부터 꺼내어져, 카세트재치대(10) 상의 카세트(C)에 수납된다. 이렇게 하여, 웨이퍼(W)에 대한 일련의 도포현상처리공정을 종료한다.
본 실시형태와 관련된 도포현상처리장치(1)에서는, 레지스트도포장치유니트 (20)에 부착된 단열패널(140)에 의해, 열처리유니트(40, 50, 60, 70)에 속하는 가열장치에서 발생한 열이 레지스트도포장치유니트(20) 내의 레지스트도포장치(21, 22, 23, 24)로 전달되지 않는다. 또, 현상처리장치유니트(30)에 부착된 단열패널 (150)에 의해, 열처리유니트(40, 50, 60, 70)에 속하는 가열장치에서 발생된 열이 현상처리장치유니트(30) 내의 현상처리장치(31, 32, 33, 34)로 전달되지 않는다. 따라서, 가열장치가 대형화하여 이들 가열장치로부터 발생되는 열이 종래보다 많아져도, 웨이퍼(W)의 액처리, 즉 레지스트도포처리 및 현상처리를 적절한 온도하에서 행할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)에 도포된 레지스트막의 막두께 변화를 방지하는 것이 가능하다.
또, 레지스트도포장치유니트(20) 내에 냉각장치(121, 122, 123)을 갖춤으로써, 레지스트도포장치유니트(20) 내의 온도 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 레지스트도포장치(21, 22, 23, 24)에서는, 웨이퍼(W)에 대하여 적절한 온도환경하에서 레지스트도포처리를 실시할 수 있다. 현상처리장치유니트(30)에 냉각장치(131, 132, 133)을 갖춤으로써, 현상처리장치유니트(30) 내의 온도상승을 억제할 수 있다. 따라서, 현상처리장치(31, 32, 33, 34)에서도, 레지스트도포장치유니트(20)의 경우와 마찬가지로, 적절한 온도환경하에서 웨이퍼(W)에 대하여 현상처리를 실시할 수 있다.
레지스트도포장치유니트(20) 내에서의 웨이퍼(W)의 반송은, 가열 직후의 고온의 웨이퍼(W)를 반송하는 일이 없는 제 1 부반송장치(100)에 의해 행하여 진다. 따라서, 제 1 부반송장치(100)의 핀셋(107, 108)이 열을 받지 않고, 웨이퍼(W) 상에 형성된 레지스트막에 대하여 핀셋(107, 108)으로부터의 열의 영향이 미치지 않는다. 그 결과, 레지스트도포장치유니트(20) 내에서는, 막두께가 변화하지 않는 안정된 웨이퍼(W)의 반송이 가능하다.
레지스트도포장치유니트(20) 내에 레지스트도포장치(21, 22, 23, 24)와, 제 1 부반송장치(100)와, 냉각장치(121, 122, 123)를 집약적으로 배치할 수 있기 때문에, 제 1 부반송장치(100)의 웨이퍼(W) 반송행정이 단축화되어, 신속한 웨이퍼(W)의 반송이 가능하다. 현상처리장치유니트(30) 내에도 마찬가지로, 제 2 부반송장치 (110)의 웨이퍼(W)의 반송행정이 단축화되어, 신속한 웨이퍼(W)의 반송이 가능하다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 처리 스루풋(throughput)의 향상을 꾀할 수 있다.
또, 처리스테이션(3) 내에는 레지스트도포장치유니트(20)와, 현상처리장치유니트(30)와, 열처리유니트(40, 50, 60, 70)가 집약적으로 배치되어 있고, 또 레지스트도포장치유니트(20) 내 및 현상처리장치유니트(30) 내에서는 상술한 바와 같이 각 장치가 집약적으로 배치되어 있다. 따라서, 도포현상처리장치(1) 전체의 소형화를 꾀할 수 있다.
열처리유니트(40, 50, 60, 70)에 속하는 각종 가열장치는 웨이퍼반입구와 웨이퍼반출구를 개별적으로 갖춤으로써, 주반송장치(80, 90)에 의한 웨이퍼(W)의 반입반출을 효율적으로 행할 수 있게 된다.
더욱이, 상기 실시형태에서는, 제 1 열처리유니트(40) 및 제 3 열처리유니트 (60)와 대향하는 레지스트도포장치유니트(20)의 면에 단열패널(140)을 부착한 예에 관하여 설명하였지만, 본 발명에서는 이것에 한정되지 않고, 단열패널(140)을 레지스트도포장치유니트(20)의 전 주변을 감싸도록하여 부착하여도 좋다. 현상처리장치유니트(30)의 경우에도 마찬가지로, 단열패널(150)을 현상처리장치유니트(30)의 전 주변을 감싸도록하여 부착하여도 좋다.
또, 냉각장치(123, 133)를 단지 웨이퍼재치대로서 사용하여도 좋다. 또, 사용하는 기판도 웨이퍼(W)에 한정되지 않고, 예를 들어 LCD 기판등이어도 좋다.
본 발명에서는, 열차단부재(熱遮斷部材)에 의해, 가열장치에서 발생하는 열이 액처리유니트 내에 전달되지 않는다. 따라서, 각 유니트에 속하는 액처리장치 내의 온도 상승을 방지 할 수 있어, 열에 의한 처리액의 막두께 변화를 방지하여 적절하게 열처리를 실시할 수 있다. 냉각장치에 의해 액처리유니트 내 환경의 온도 상승을 억제함과 동시에, 액처리유니트 내로는 가열 직후의 고온 상태로 된 기판을 반송하지 않는 부반송장치에 의해 기판이 반송된다. 따라서, 열에 의한 막두께의 변화가 없는 안정된 기판의 반송이 가능하다.
도 1은, 본 발명의 실시형태와 관련된 도포현상처리장치의 평면도이다.
도 2는, 도 1의 도포현상처리장치를 카세트 스테이션측으로부터 본 측면도이다.
도 3은, 도 1의 도포현상처리장치를 인터페이스부측으로부터 본 측면도이다.
도 4는, 도 1의 도포현상처리장치에 구비된 제 1의 주반송장치의 사시도이다.
도 5는, 도 1의 도포현상처리장치에 구비된 제 1의 부반송장치의 사시도이다.
도 6은, 도 1의 도포현상처리장치에 구비된 냉각장치군의 설명도이다.
도 7은, 도 1의 도포현상처리장치에 구비된 레지스트 도포장치유니트의 설명도이다.
도 8은, 도 1의 도포현상처리장치에 구비된 레지스트 도포장치유니트의 설명도이다.
도 9는, 도 1의 도포현상처리장치 내의 환경을 설명한 설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 도포현상처리장치 2 : 카세트 스테이션
3 : 처리스테이션 5 : 인터페이스부
20 : 레지스트도포장치유니트 30 : 현상처리장치유니트
40 : 제 1 열처리유니트 50 : 제 2 열처리유니트
60 : 제 3 열처리유니트 70 : 제 4 열처리유니트
80 : 제 1의 주반송장치 90 : 제 2의 주반송장치
100 : 제 1의 부반송장치 110 : 제 2의 부반송장치
120, 130 : 냉각장치군 140, 150 : 단열 패널
C : 카세트 W : 웨이퍼

Claims (12)

  1. 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 액처리장치와, 기판을 소정 온도로 가열하는 가열장치와, 기판을 소정 온도로 냉각시키는 냉각장치를 구비하는 기판처리장치로서,
    상기 액처리장치와 냉각장치로 액처리유니트가 구성되고,
    가열장치와 상기 액처리유니트에 속하는 냉각장치와의 사이에서 기판을 반송하는 주반송장치와,
    상기 액처리유니트에 설치되어, 해당 유니트 내의 액처리장치와 냉각장치와의 사이에서 기판을 반송하는 부반송장치를 갖추고,
    적어도 가열장치에 면하고 있는 부분을 감싸는 열차단 부재가 상기 액처리유니트에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 액처리장치와, 기판을 소정 온도로 냉각하는 냉각장치와, 액처리장치 및 냉각장치와의 사이에서 기판을 반송하는 부반송장치를 갖추는 제 1 액처리유니트 및 제 2 액처리유니트와, 기판을 소정 온도로 가열하는 가열장치를 갖추고,
    상기 제 1 액처리유니트와 제 2 액처리유니트가 서로 대향하여 배치되고,
    적어도 제 1 또는 제 2의 액처리유니트에 속하는 냉각장치와 상기 가열장치와의 사이에서 기판을 반송하는 주반송장치가, 상기 제 1 액처리유니트와 제 2 액처리유니트와의 사이에 배치되고,
    적어도 가열장치에 면하고 있는 부분을 감싸는 열차단 부재가 상기 각 액처리유니트에 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가열장치는, 주반송장치의 양측에 위치하고 또 제 1 액처리유니트와 제 2 액처리유니트와의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 2개의 액처리장치와, 기판을 소정 온도로 냉각시키는 냉각장치와, 액처리장치 및 냉각장치의 사이에서 기판을 반송하는 부반송장치를 갖추는 제 1 액처리유니트 및 제 2 액처리유니트와, 기판을 소정 온도로 가열하는 가열장치를 갖추고,
    상기 각 액처리유니트 내에 있어서는, 냉각장치와 부반송장치의 양측에 액처리장치가 배치되고,
    상기 제 1 액처리유니트와 제 2 액처리유니트는, 각 유니트에 속하는 냉각장치가 마주보도록 대향하여 배치되고,
    제 1 액처리유니트에 속하는 냉각장치와 가열장치와의 사이에서 기판을 반송하는 제 1의 주반송장치와, 제 2의 액처리유니트에 속하는 냉각장치와 가열장치와의 사이에서 기판을 반송하는 제 2의 주반송장치가, 상기 제 1 액처리유니트와 제 2 액처리유니트와의 사이에서, 이들 유니트의 대향방향을 따라 배치되고,
    적어도 가열장치에 면하고 있는 부분을 감싸는 열차단 부재가 상기 각 액처리유니트에 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 1 주반송장치와 제 2 주반송장치의 각 양측, 또 제 1 액처리유니트와 제 2 액처리유니트와의 사이에, 각각 가열장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액처리유니트는 화학성분을 제거하는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액처리유니트 내의 압력은, 상기 주반송장치가 배치되는 환경의 압력보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각장치는, 수직방향의 복수로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액처리유니트의 액처리장치와 냉각장치는 각각 복수로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열장치는 수직방향의 복수로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 복수로 수납가능한 카세트를 복수로 재치할 수 있는 카세트 스테이션과, 상기 카세트에 대하여 상기 기판을 반입 또는 반출하는 반입반출기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 반입반출기구는, 상기 카세트로부터 반출한 기판을 상기 가열장치로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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