KR20020005414A

KR20020005414A - 기판 처리시스템 및 기판 처리방법

Info

Publication number: KR20020005414A
Application number: KR1020010031328A
Authority: KR
Inventors: 타테야마마사노리; 오쿠보켄이치; 오오쿠라준
Original assignee: 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2002-01-17
Also published as: KR100701035B1; JP2001351848A; TW502328B; US20010051837A1; US6507770B2

Abstract

미처리 기판을 카세트로부터 순차적으로 꺼내고, 복수의 처리 유닛으로 순차적으로 반송하고, 복수의 처리 유닛에서 기판을 처리하여 모든 처리가 종료한 처리완료 기판을 카세트로 순차적으로 되돌리는 시스템이다. 이 시스템에서는 적어도 1로트분에 상당하고, 각 로트마다 대응하는 처리조건을 포함하는 레시피에 의거하여 각 로트마다 처리를 시작하는 처리시작 예측시간과 각 로트마다 처리를 종료하는 처리종료 예측시간을 적어도 2개의 처리에 관하여 산출하고, 이들 처리시작 예측시간과 처리종료 예측시간에 의거하여 각 로트마다 처리를 최적으로 하는 최적 처리 유닛을 각 로트마다 적어도 하나 선택한다.

Description

기판 처리시스템 및 기판 처리방법{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은, 반도체 웨이퍼나 액정표시 장치용 글래스 기판 등의 각종 피처리기판에 대하여 일련(一連)의 처리를 하는 기판 처리시스템 및 기판 처리방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스나 액정표시 장치용 글래스 기판(LCD 기판)의 제조 프로세스에 있어서는, 미세한 회로패턴이 포토리소그래피의 기술을 이용하여 형성된다. 포토리소그래피 기술에 의하면 LCD 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 피처리기판의 표면에 레지스트를 도포(塗布) 및 성막(成膜)한 후에 이를 소정의 패턴에 노광하고, 또한 현상처리·에칭처리 함으로써 소정의 회로패턴을 형성한다.

이 포토리소그래피 프로세스는 근래의 반도체 웨이퍼의 대구경화(大口徑化)에 따라 낱장 처리화(일명, 매엽 처리화(枚葉處理化))가 진행되고 있다. 예를 들면 레지스트 도포처리 및 현상처리를 하나의 시스템 내에서 이루어지는 복합처리 시스템에서는, 카세트로부터 웨이퍼를 1장씩 꺼내어 처리유닛 내에서 웨이퍼를 1장씩 처리하고, 처리가 완료된 웨이퍼를 1장씩 카세트로 되돌리는 것이 이루어지고 있다.

반도체 웨이퍼는 예를 들면 25장을 1로트로서 취급하고, 각 로트마다 레시피 즉 개별적으로 정해지는 처리 프로그램이 설정되어 있다. 프리베이크 온도나 포스트베이크 온도 등의 열처리 조건은 레시피에 따르고 있고, 동일한 로트에 속하는 웨이퍼(W)는 동일한 조건에서 열처리 된다.

그런데 이러한 복합처리 시스템에서 각 처리 유닛은, 각 처리에 대하여 하나의 유닛을 구비하고 있으면 처리할 수 있다. 그러나 하나의 처리에 대하여 하나의 유닛만으로 모든 프로세스를 처리하면 처리에 장시간(長時間)이 필요한 유닛과 단시간(短時間)에 끝나는 유닛과의 사이에서 처리시간의 차이에 의해 시스템 전체의 생산성이 저하된다. 여기에서 처리에 장시간이 필요한 예를 들면 현상 유닛을 2대 설치하여 처리의 전체 속도가 느려지는 것을 방지하여 생산성을 향상시키는 소위 단일처리 복수 유닛방식이 채택되고 있다. 또한 예를 들면 냉각처리나 열처리는 처리 플로우중에서 여러 번 필요한 공정이지만 처리조건이 변할 뿐이므로 동일한 유닛에서 처리할 수 있다. 따라서 각 플로우 중에서 공정에 1대씩의 유닛을 할당할 필요는 없고, 모든 열처리 또는 냉각처리를 각 플로우에서 공유하면 효율적인 처리가 가능하게 된다.

또한, 이와 같이 하나의 처리에 대하여 복수의 처리 유닛으로 처리를 하는 경우에는, 중복되는 처리를 서로의 유닛이 간섭하지 않도록 처리하기 위해서 어떤 처리는 어떤 유닛을 사용한다고 하는 등 실처리(實處理)를 시작하기 전에 처리 유닛을 설정하여야 한다.

그러나, 열처리 유닛을 예로 들면 제 1의 로트의 처리인 베이킹 유닛을 프리베이킹 유닛으로서 사용하고, 그 다음 제 2의 로트의 처리에서 이 베이킹 유닛을 프리베이킹 유닛으로서 사용하는 경우에는 제 1의 로트 처리의 최후 프리베이킹의 설정온도가 120℃, 제 2의 로트 처리의 최초 프리베이킹의 설정온도가 180℃라고 하면 열처리 유닛 내의 히터를 가열하여도 장시간이 필요하게 된다. 따라서 이와 같이 처리 유닛을 특정하는 방법에서는 가열하여 설정온도에 도달하기까지의 시간만큼 생산성이 저하된다.

여기에서 이렇게 생산성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 제 1의 로트 처리에서 사용되는 베이킹 유닛을 특정하지 않고, 사용하지 않은 베이킹 유닛을 선택한다. 이에 따라 사용하지 않은 베이킹 유닛을 미리 가열하면 히터 가열시간만큼 처리를 중단하지 않고 연속으로 처리할 수 있다. 그러나 제 1의 로트 처리에서 사용하지 않은 베이킹 유닛을 실온(室溫) 정도로부터 가열하기 위해서는 역시 장시간이 필요하고 히터에 대한 급전량도 높아지므로 전력 소비도 높아진다. 또한 제2의 로트 처리의 유닛을 선택할 때에 반드시 제1의 로트 처리에서 사용하지 않은 베이킹 유닛이 남아 있는 것은 아니다.

본 발명의 목적은, 최적의 처리 유닛을 선택할 수있는 기판 처리시스템 및 기판 처리방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제 1의 관점에 의하면, 기판 처리시스템에 있어서, 제 1 및 제 2의 기판에 복수의 처리를 하는 복수의 처리 유닛을 갖춘 처리부와, 상기 처리부 내에 배치되어 적어도 상기 처리 유닛 사이에서 기판을 반송하는 반송부와, 상기 제 1의 기판 및 제 2의 기판에 각각 대응하는 처리조건을 포함하는 처리순서를 각각 설정하는 처리순서 설정부와, 상기 설정된 처리순서에 의거하여 상기 제 1의 기판 및 제 2의 기판의 각각에 대한 각 처리 유닛의 처리가 시작되는 처리시작 예측시간과 상기 제 1의 기판 및 제 2의 기판의 각각에 대한 각 처리 유닛의 처리가 종료되는 처리종료 예측시간을 적어도 2개의 처리에 관하여 산출하고, 이들 처리시작 예측시간과 처리종료 예측시간에 의거하여 상기 제 1의 기판 및 제 2의 기판의 각각에 대한 처리를 최적으로 하는 최적 처리 유닛을 상기 제 1의 기판 및 제 2의 기판마다 적어도 하나 선택하는 선택부를 구비한다.

본 발명의 제 2의 관점에 의하면, 미처리 기판을 카세트로부터 순차적으로 꺼내어 복수의 처리 유닛에서 순차적으로 반송하고, 이들 복수의 처리 유닛에서 기판을 처리하여 모든 처리가 종료한 처리가 완료된 기판을 카세트에 순차적으로 되돌리는 기판 처리시스템에 있어서, 1로트분에 상당하는 복수의 미처리 기판을 수용하는 카세트를 받아 들이고 1로트분에 상당하는 복수의 처리가 완료되는 기판을 수용하는 카세트를 인출(引出)하는 로드/언로드부와, 기판에 복수의 처리를 하는 복수의 처리 유닛을 갖춘 처리부와, 상기 처리부 내에 배치되어 상기 로드/언로드부와의 사이에서 기판을 반송하여 상기 처리 유닛에 기판을 잇달아 반송하는 반송부와, 적어도 각 로트마다 대응하는 처리조건을 포함하는 처리순서를 각각 설정하는 처리순서 설정부와, 상기 설정된 처리순서에 의거하여 각 로트마다 각 처리 유닛의 처리가 시작되는 처리시작 예측시간과 각 로트마다 각 처리 유닛의 처리가 종료되는 처리종료 예측시간을 적어도 2개의 처리에 관하여 산출하고, 이들 처리시작 예측시간과 처리종료 예측시간에 의거하여 각 로트마다 처리를 최적으로 하는 최적 처리 유닛을 각 로트마다 적어도 하나 선택하는 연산 처리부를 구비하는 것이다.

여기에서 처리순서란 적어도 처리하여야 하는 처리유닛을 특정(特定)하는 정보를 포함한다. 더 바람직하게는 각 처리유닛에서의 실처리(實處理) 시간과 이 유닛에서의 프로세스 조건 등의 프로세스 처리순서를 포함한다.

이와 같이 처리순서에 의거하여 각 로트마다 각 처리 유닛의 처리가 시작되는 처리시작 예측시간과 각 처리 유닛의 처리가 종료되는 처리종료예측시간을 산출하고, 이들 처리 시작시간과 처리 종료 예측시간에 의거하여 각 로트마다 처리를 최적으로 하는 최적 처리 유닛을 선택한다. 이에 따라 각 처리 유닛에서 처리의 종료로부터 다른 조건에 의한 처리의 시작을 원활하게 할 수 있다.

바람직하게는 각 로트마다 사용되지 않는 열처리 유닛이 있고, 이렇게 사용되지 않는 열처리 유닛에서도 최적 처리 유닛을 선택한다. 이에 따라 어떤 로트에서 사용된 모든 처리 유닛에 관하여 다음 로트의 레시피에 도달할 수 없는 경우에도 처리조건을 충족시키는 최적 처리 유닛이 선택될 수 있다.

바람직하게는, 연산 처리부는 하나의 로트에서의 상기 처리종료 예측시간으로부터 다음 로트에서의 상기 처리시작 예측시간까지 상기 처리순서에 단시간 동안에 도달하는 유닛으로부터 순서대로 상기 최적 처리 유닛을 선택한다. 이에 따라 처리순서에 도달하기까지 처리 유닛의 제어량(예를 들면 열처리 유닛에서 히터에 대한 급전량(給電量)을 적게 할 수 있으므로 소전력화(小電力化)를 도모할 수 있음과 동시에 시스템의 정상상태에서 처리 사이클 시간을 짧게 할 수 있다.

바람직하게는, 처리 유닛은 적어도 2개의 열처리 유닛을 포함하고, 처리순서는 각 로트마다 각 열처리 유닛마다 설정온도를 포함한다. 더 바람직하게는 설정온도에 의거하여 복수의 열처리 유닛으로부터 최적 처리 유닛을 선택한다. 이에 따라 설정온도에 도달하는 것이 빠른 유닛으로부터 순서대로 선택할 수 있으므로, 예를 들면 열처리 유닛 내의 가열기구에 대한 급전량을 적게 할 수 있는 등 소전력화가 도모될 수 있다.

바람직하게는, 연산 처리부는 열처리 유닛의 가열 특성곡선과 냉각 특성곡선을 기억하는 기억부를 구비하고, 이 기억부에 기억되는 가열 특성곡선 및 냉각 특성곡선에 의거하여 최적 처리 유닛을 선택한다. 또한 연산 처리부는 기억부를 구비하고, 이 연산 처리부는 이 기억부에 기억되는 과거의 처리순서 및 상기 종료시간에 의거하여 상기 처리시작 예측시간 및 처리종료 예측시간을 산출한다.

더 바람직하게는, 연산 처리부는 상기 처리종료 예측시간, 처리시작 예측시간, 가열 특성곡선 및 냉각 특성곡선에 의거하여 이 열처리 유닛의 온도제어를 시작하는 시작시간을 산출한다. 이에 따라 최단의 온도 제어시간으로 로트를 연속 처리할 수 있다. 예를 들면 유닛 내에 히터를 설치하고, 이 히터에 대한 급전(給電)을 시작하는 시간을 산출한다. 이에 따라 히터에 대한 급전 타이밍을 알 수 있고 또한 이 급전량을 최소로 억제할 수 있다.

더 바람직하게는, 연산 처리부는 1로트분의 처리 타이밍을 예측하는 종료 예측시간과 상기 처리 유닛의 처리 사이클 시간에 의거하여 상기 처리시작 예측시간 및 처리종료 예측시간을 산출한다. 이에 따라 처리시작 예측시간과 처리종료 예측시간을 간편하게 산출할 수 있다. 또 종료 예측시간은 1로트분의 최초 1장의 웨이퍼가 상기 처리 유닛에 반입되고 나서최초 웨이퍼가 로드/언로드부에 되돌아 오기 까지의 제1의 종료 예측시간, 1로트분의 최초 1장의 웨이퍼가 상기 처리 유닛에 반입되고 나서 1로트분의 모든 웨이퍼가 상기 처리 유닛에 반입되기 까지의 제2의 종료 예측시간, 1로트분의 최초 1장의 웨이퍼가 상기 처리 유닛에 반입되고 나서 1로트분의 모든 웨이퍼가 상기 처리 유닛으로부터 로드/언로드부에 되돌아 오기 까지의 제3의 종료 예측시간 중 어느 것이어도 좋다.

더 바람직하게는, 연산 처리부는 카세트 교환 가능시간으로부터 카세트 교환 완료시간까지의 경과 시간을 기억해 두는 기억부를 구비한다. 이에 따라 카세트 교환을 작업자가 게을리 하여 로트의 연속처리가 중단되는 경우에도 열처리 유닛에서의 온도제어를 시작하는 온도제어 시작시간을 보정할 수 있다. 따라서 이러한 경우에도 정확한 온도제어가 가능하게 된다. 또 카세트 교환 가능시간이란 연속으로 로트 처리를 하기 위해서 다음 로트의 처리를 위해 카세트를 교환할 수 있는 시간이고, 또한 이 교환 가능시간을 경과하여 카세트를 교환하는 경우에는 연속 로트 처리가 중단되는 시간을 말한다.

또한 본 발명의 다른 관점에 의하면 본 발명은, 미처리 기판을 카세트로부터 순차적으로 꺼내어 복수의 처리 유닛에 순차적으로 반송하고, 복수의 처리 유닛에서 기판을 처리하여 모든 처리가 종료한 처리가 완료된 기판을 카세트에 순차적으로 되돌리는 기판 처리방법에 있어서, 적어도 1로트분에 상당하고, 적어도 각 로트마다 대응하는 처리 조건을 포함하는 처리순서에 의거하여 각 로트마다 처리를 시작하는 처리시작 예측시간과 각 로트마다 처리를 종료하는 처리종료 예측시간을 산출하고, 이들 처리시작 예측시간과 처리종료 예측시간에 의거하여 각 로트마다 처리를 최적으로 하는 최적 처리 유닛을 각 로트마다 적어도 하나 선택하는 것을 특징으로 하는 기판 처리방법을 제공한다.

도 1 은 본 발명의 제 1실시예에 관한 기판 처리시스템의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.

도 2 는 제 1 실시예에 관한 기판 처리시스템의 정면도이다.

도 3 은 제 1 실시예에 관한 기판 처리시스템의 배면도이다.

도 4 는 제 1 실시예에 있어서 기판 처리시스템 내에서 청정(淸淨) 공기의 흐름을 나타내는 내부 투시도이다.

도 5 는 제 1 실시예에 있어서 기판 처리시스템 내에서 청정 공기의 흐름을 나타내는 내부 투시도이다.

도 6 은 제 1 실시예에 있어서 기판 처리시스템 내의 열처리 유닛의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 7 은 제 1 실시예에 관한 기판 처리시스템의 제어 블록도이다.

도 8 은 제 1 실시예에 관한 기판 처리시스템의 첫번째 로트∼네번째 로트의 타이밍 차트를 나타내는 도면이다.

도 9 는 제 1 실시예에 관한 프로세서에서 데이터 플로우(data flow)를 나타내는 도면이다.

도 10 은 제 1 실시예에 관한 열처리 유닛의 가열·냉각 특성곡선을 나타내는 도면이다.

도 11 은 제 1 실시예에 관한 열처리 유닛의 선택 동작을 설명하기 위한 일례(一例)인 열처리 유닛의 선택예를 나타내는 도면이다.

도 12 는 제 1 실시예에 관한 열처리 유닛의 선택 동작에 필요한 처리조건을 나타내는 도면이다.

도 13 은 제 1 실시예에 관한 열처리 유닛의 선택 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 14 는 제 1 실시예에 관한 기판 처리시스템의 처리 플로우를 설명하기 위한 도면이다.

도 15 는 제 1 실시예에 관한 레시피의 설정예를 나타내는 도면이다.

도 16 은 제 1 실시예에 관한 기판 처리시스템의 각 처리 유닛의 실처리(實處理)의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.

도 17 은 본 발명의 제 2실시예에 관한 기판 처리시스템의 각 로트의 실처리 타이밍 차트를 나타내는 도면이다.

도 18 은 도 16의 플로우에 있어서 각 스테이지의 카세트 교환 가능시간을 나타내는 타이밍 차트를 나타내는 도면이다.

도 19 는 본 발명의 적용되는 기판 처리시스템의 변형예의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 기판 처리시스템 2 : 로드/언로드부

2a : 메인패널 3 : 프로세스 처리부

4 : 인터페이스부 5 : 재치대(載置臺)

5a : 돌기부 6 : 제1의 서브암 기구

7 : 메인암 기구 8 : 메인암

9 : 가이드 10 : 제2의 서브암 기구

11 : 레일 12 : 노광장치

41, 42, 43 : 에어공급실 44, 45, 46 : ULPA필터

51 : 공조기 52 : 배관

53 : 통풍구멍 54 : 배기구

55 : 배관 56 : ULPA필터

57 : 배관 57a : 온도·습도 조정기

58 : 온도·습도 센서 59 : 컨트롤러

59a : 프로세서 59b : 메모리

62 : 베이스블록 62a : 베이스블록 측부

62b : 베이스블록 바닥 63 : 수평 차폐판

64 : 개구 65 : 핫플레이트

65a : 히터 65b : 센서

66 : 지지판 67 : 처리실

67A, 67B : 개구 68 : 커버

69 : 구멍 70 : 리프트핀

71 : 암 72 : 수직실린더

72a : 로드 73 : 셔터

74 : 공급링 74a : 링부재

74b : 공급구멍 74c : 공급통로

75 : 암 76 : 수직실린더

76a : 로드 77 : 배기관

78 : 배기구 79(80) : 덕트

81 : 기계실 82 : 측벽

83 : 돌기 101∼108 : 베이킹 유닛

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다.

(제 1실시예)

도 1 ∼ 도 3은 본 발명의 기판처리시스템(1)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 이 기판처리시스템(1)은, 기판인 웨이퍼(W)가 수용되는 카세트(CR)로부터 웨이퍼(W)를 순차적으로 꺼내는 로드/언로드부(2)와, 로드/언로드부(2)에 의해서 꺼내어진 웨이퍼(W)에 레지스트액 도포(塗布) 및 현상(現像)의 프로세스 처리를 하는 프로세스처리부(3)와, 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)를 처리부인 노광장치로 반송하는 인터페이스부(4)를 구비하고 있다. 인터페이스부(4)에는 제2의 서브암기구(10)가 설치되어 있다. 웨이퍼(W)는 이 제 2의 서브암기구(10)에 의해 노광장치로 반송된다. 로드/언로드부(2)는 반도체 웨이퍼(W)를, 예를 들면 25장 단위로 수납하는 카세트(CR)가 출납되는 재치대(載置臺)(5)를 갖추고 있다.

로드/언로드부(2)에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 재치대(5)상의 위치결정 돌기부(5a)의 위치에 복수 개, 예를 들면 4개까지의 카세트(CR)가Y방향을 따라 일렬로 재치되고, 이 카세트(CR)의 웨이퍼 출입구는 프로세스처리부(3)측을 향하고, 이 카세트 배열방향(Y방향) 및 카세트(CR) 내에 수용되는 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열방향(Z방향 : 수직방향)을 따라 이동할 수 있는 제1의 서브암기구(6)가 각 카세트(CR)에 선택적으로 억세스한다. 이 서브암기구(6)는 재치대(5)상의 4개의 스테이지5-1∼5-4에 억세스할 수 있게 되어 있다.

또한, 이 제1의 서브암기구(6)는 θ방향으로 회전하도록 구성되어 있고, 이 웨이퍼(W)를 프로세스처리부(3)에 설치되는 메인암기구(7)로 반송할 수 있게 되어 있다. 또한 후술하는 바와 같이 프로세스처리부(3)측의 제3의 처리유닛군(G3)의 다단 유닛부에 속하는 얼라인먼트 유닛(ALIM) 및 익스텐션 유닛(EXT)에도 억세스할 수 있다.

로드/언로드부(2)와 프로세스처리부(3)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송은 제3의 처리유닛군(G3)을 통하여 이루어진다. 이 제 3의 처리유닛군(G3)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 복수의 프로세스 처리유닛을 세로형으로 쌓아 올려 구성한다. 즉 이 처리유닛군(G3)은 웨이퍼(W)를 냉각처리 하는 쿨링 유닛(COL), 웨이퍼(W)에 레지스트액의 정착성(定着性)을 높이는 소수화(疏水化) 처리를 하는 접착강화 유닛(AD), 웨이퍼(W)의 위치맞춤을 하는 얼라인먼트 유닛(ALIM), 웨이퍼(W)를 대기시켜 놓기 위한 익스텐션 유닛(EXT), 각종 열처리(PREBAKE, PEBAKE, POBAKE)를 하는 4개의 베이킹 유닛(BAKE101∼BAKE104)을 순차적으로 밑에서부터 위로 쌓아 올리는 구성으로 되어 있다.

웨이퍼(W)의 메인암기구(7)로의 반송은 익스텐션 유닛(EXT) 및 얼라인먼트 유닛(ALIM)을 통하여 이루어진다.

또한, 도 1에 나타내는 바와 같이 이 메인암기구(7)의 주위에는, 제3의 처리유닛군(G3)을 포함하는 제 1∼제 5의 처리유닛군(G1∼G5)이 이 메인암기구(7)를 둘러싸도록 설치되어 있다. 전술한 제 3의 처리유닛군(G3)과 마찬가지로 다른 처리유닛군G1, G2, G4, G5도 각종 처리유닛을 상하방향으로 쌓아 올리는 구성으로 되어 있다.

한편, 메인암기구(7)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 상하방향으로 길게 이어지는 통(筒) 모양의 가이드(9) 안쪽의 메인암(8)을 상하방향(Z방향)으로 승강(昇降)시킬 수 있도록 장착하고 있다. 통 모양의 가이드(9)는 모터(도면에는 나타내지 않는다)의 회전축에 접속되어 있고, 이 모터의 회전구동력에 의해서 상기 회전축을 중심으로 하여 메인암(8)과 일체로 회전하고, 이에 따라 메인암(8)은 θ방향으로 회전할 수 있게 되어 있다. 또 통 모양의 가이드(9)는 모터에 의해서 회전되는 별도의 회전축(도면에는 나타내지 않는다)에 접속하도록 구성하여도 좋다. 상기한 바와 같이 메인암(8)을 상하방향으로 구동함으로써 웨이퍼(W)를 각 처리유닛군G1∼G5의 각 처리유닛에 임의로 억세스시킬 수 있게 되어 있다.

제 4의 처리유닛군(G4)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 2개의 쿨링 유닛(COL), 익스텐션 유닛(EXT), 쿨링 유닛(COL), 4개의 베이킹 유닛(BAKE101∼BAKE104)을 밑에서부터 위로 순차적으로 쌓아 올리는 구성으로 되어 있다.

또, 제 5의 처리유닛군(G5)은 선택적으로 설치되는 것으로서, 이 예에서는 제4의 처리유닛군(G4)과 동일하게 구성되어 있다. 또한 이 제 5의 처리유닛군(G5)은 레일(11)로 이동할 수 있도록 지지되어 메인암기구(7) 및 제 1∼제 4의 처리유닛군(G1∼G4)에 대한 메인터넌스 처리를 용이하게 할 수 있게 되어 있다.

본 발명을 도 1∼도 3에 나타내는 기판 처리시스템에 적용하는 경우에는 각 처리유닛을 상하로 쌓아 올리는 방식으로 구성되어 있으므로 장치의 설치 면적을 현저하게 감소시킬 수 있다.

상기 기판처리시스템(1)은, 청정(淸淨) 공기의 다운플로우(down folw)가 형성된 클린룸 내에 설치되어 있다. 시스템(1) 내에서 청정 공기의 흐름을 도 4 및 도 5를 사용하여 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이 시스템(1)의 내부에도 청정 공기의 다운플로우가 독자적으로 형성되고, 이에 따라 처리시스템(1)의 각부의 청정도(淸淨度)를 높이도록 하고 있다. 시스템(1)에는 로드/언로드부(2), 프로세스처리부(3) 및 인터페이스부(4)의 상방에는 에어공급실(41, 42 및 43)이 설치되어 있다. 각 에어공급실(41, 42 및 43)의 밑면에 방진(防塵) 기능을 가지는 ULPA필터(44, 45 및 46)가 부착되어 있다.

또한, 도 5에 나타내는 바와 같이 처리시스템(1)의 외부 또는 배후에 공조기(51)가 설치되어 있고, 이 공조기(51)로부터 배관(52)을 통하여 공기가 각 에어공급실(41, 42 및 43)에 유입되고, 각 에어공급실의 ULPA필터(44, 45 및 46)로부터 청정한 공기가 다운플로우에 의하여 각부 2, 3 및 4에 공급된다. 이 다운플로우 공기는 시스템(1) 하부의 적당한 장소에 다수 설치되어 있는 통풍구명(53)을 통하여 바닥의 배기구(54)로 모이고, 이 배기구(54)로부터 배관(55)을 통하여 공조기(51)로 회수된다.

또한, 프로세스처리부(3)에서는, 제 1 및 제 2의 처리유닛(G1, G2)의 다단 유닛 중에서 하단에 배치되어 있는 레지스트 도포유닛(COT), (COT)의 천장면에 ULPA필터(56)가 설치되어 있고, 공조기(51)로부터 나오는 공기는 배관(52)으로부터 분기(分岐)되는 배관(57)을 통하여 ULPA필터(56)까지 보내지게 되어 있다. 이 배관(57)의 도중(途中)에 온도·습도 조정기(57a)가 설치되고, 레지스트 도포공정에 알맞은 소정 온도 및 습도의 청정 공기가 레지스트 도포유닛(COT)에 공급된다. 그리고 ULPA필터(56)의 취출측(吹出側) 부근에 습도·온도 센서(58)가 설치되어 있고, 이 센서의 출력이 온도·습도 조정기(57a)의 컨트롤러(59)에 전송되어 피드백 방식으로 청정 공기의 온도 및 습도가 정확하게 제어될 수 있다.

도 4에 있어서, 각 스피너형(spinner型) 처리유닛(COT), (DEV)의 메인암기구(7)에 접하는 측벽에는 웨이퍼(W) 및 반송암이 출입하기 위한 개구부(DR)가 설치되어 있다. 각 개구부(DR)에는 각 유닛으로부터 파티클 등이 메인암기구(7) 측에 들어가지 않도록 하기 위해서 셔터(도면에는 나타내지않는다)가 부착되어 있다.

반송실(21) 로의 에어 공급량 및 배기량이 공조기(51)로 제어되고, 반송실(21)의 내압(內壓)은 클린룸의 내압보다 높게 설정되어 있다. 이에 따라 클린룸이나 카세트(CR)의 내부로부터 반송실(21)로 향하는 기류(氣流)가 형성되지 않게 되므로 이 결과로서 파티클이 반송실(21) 내에 침입하지 않게 된다. 또한 프로세스처리부(3)의 내압은 반송실(21)의 내압보다 더 높게 설정되어 있다. 이에 따라 반송실(21)로부터 프로세스처리부(3)로 향하는 기류가 형성되지 않게 되므로 이 결과로서 파티클이 프로세스처리부(3)에 침입하지 않게 된다.

도 6은 상기 기판처리시스템(1)의 프로세스처리부(3)에 배치되는 열처리 유닛(BAKE)의 전체 구성을 나타내는 도면이고, (a)는 평면도, (b)는 종단면도이다.

도 6에 나타내는 바와 같이 이 열처리 유닛(BAKE)은 베이스블록(62)을 구비하고 있다. 베이스블록(62)은 오목한 형상을 이루고, 그 측부를 일정한 형상으로 하는 베이스블록 측부(62a)와 그 바닥을 일정한 형상으로 하는 베이스블록 바닥(62b)으로 이루어진다. 또한 이 베이스블록 측부(62a)의 소정 높이의 위치에는 수평 차폐판(63)이 베이스블록 바닥(62b)에 대하여 수평으로 부착되어 있다. 수평 차폐판(63)에는 원형의 개구(64)가 형성되고, 이 개구(64) 내에 가열기구로서 핫플레이트(65)가 수용되어 있다. 핫플레이트(65)는 지지판(66)을 통하여 수평 차폐판(63)에 의하여 지지되어 있다.

가열처리를 하는 챔버인 처리실(67)은 베이스블록 측부(62a)와 수평 차폐판(63)과 커버(68)에 의하여 일정한 형상으로 되어 있다. 처리실(67)의 정면측 및 배면측에는 각각 개구(67A, 67B)가 형성되고, 개구(67A, 67B)를 통하여 웨이퍼(W)가 처리실(67)로 반입, 반출된다.

핫플레이트(65)에는 3개의 구멍(69)이 관통하여 형성되고, 각 구멍(69)에 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 치구(治具)로서 리프트핀(70)이 각각 삽입되어 있다. 3개의 리프트핀(70)은 암(71)에 연결되어 지지되고, 암(71)은 예를 들면 수직실린더(72)의 로드(72a)에 연결되어 지지된다. 수직실린더(72)에 의하여 로드(72a)를 돌출시키면 리프트핀(70)이 돌출되어 핫플레이트(65)로부터 웨이퍼(W)를 들어 올리게 되어 있다.

웨이퍼(W)를 3점으로 지지하는 리프트핀(70)의 높이는 조절할 수 있게 되어 있다. 실선으로 나타나 있는 저레벨(低level)의 경우, 리프트핀(70)은 핫플레이트(65)의 표면으로부터 돌출되지 않는다. 따라서 리프트핀(70)에 의해 지지되는 웨이퍼(W)와 핫플레이트(65)의 표면과의 간격은 이론상 0mm이지만, 실제의 장치 구성에서 프록시미티(proximity)는 예를 들면 0.1μm 정도이다. 점선으로 나타나 있는 고레벨(高level)의 경우, 리프트핀(70)이 핫플레이트(65)의 표면으로부터 예를 들면 18mm 돌출된다. 이러한 고레벨에서는 메인암기구(7)에 의해 다른 처리 유닛으로부터 웨이퍼(W)의 반송이 이루어진다.

도 6b에 나타나 있는 바와 같이 핫플레이트(65)의 외주부(外周部)에는링모양의 셔터(73)가 부착되어 있다. 셔터(73)는 암(75)을 통하여 수직실린더(76)의 로드(76a)에 의해 승강(昇降)될 수 있도록 지지되어 있다. 이 셔터(73)는, 비처리시에는 저위치(低位置)에 위치하고 있지만 처리시에는 상승하여 핫플레이트(65)와 커버(68)의 사이에 위치한다. 셔터(73)의 내주(內周)에는 링모양의 공급링(74)이 핫플레이트(65)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 그리고 셔터(73)가 상승한 상태에서 공급링에 설치되는 공기통(도면에는 나타내지 않는다)으로부터 질소가스 또는 에어(냉각가스)가 분출하게 되어 있다. 또 공기통(도면에는 나타내지 않는다)은 셔터(73)의 원주면을 따라 예를 들면 중심각 2°의 피치 간격으로 다수 설치되어 있다.

커버(68)의 중앙에는 배기관(77)으로 통하는 배기구(78)가 개구되어 있다. 이 배기구(78)를 통하여 가열처리시 등에 있어서 발생하는 가스를 배기시킨다. 배기관(77)은 장치 정면측의 덕트(79또는 80) 또는 도면에 나타내지 않은 다른 덕트와 통하여 있다.

수평 차폐판(63)의 아래쪽에는 기계실(81)이 형성되어 있다. 기계실(81)은 덕트(79)의 측벽, 측벽(82) 및 베이스블록 바닥(62b)에 의해서 주위가 일정한 형상으로 되어 있다. 기계실(81)에는, 예를 들면 핫플레이트 지지판(66), 셔터암(75), 리프트핀암(71), 승강 실린더(72), 승강 실린더(76)가 설치되어 있다.

도 6a에 나타내는 바와 같이 핫플레이트(65)의 윗면에는 예를 들면 4개의 돌기(83)가 설치되고, 이들 4개의 돌기(83)에 의해 웨이퍼(W)의 위치가 결정된다. 또한 핫플레이트(65)의 윗면에는 복수의 소돌기(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되고, 웨이퍼(W)를 핫플레이트(65) 위에 재치(載置)하면 이들 소돌기의 정상부가 웨이퍼(W)에 접촉한다. 이에 따라 웨이퍼(W)와 핫플레이트(65) 사이에는 미소한 간격(약 0.1mm)이 형성되어 웨이퍼(W)의 밑면이 더러워지거나 훼손되지 않도록 되어 있다.

제품이 되는 반도체 디바이스의 품질에 실질적으로 영향을 미치지 않는 범위에서 열처리 온도의 격차, 즉 목표 온도와 실처리(實處理) 온도의 불일치가 허용되고 있다. 이 허용범위를 넘는 온도 영역에서 웨이퍼(W)가 열처리되면 원하는 레지스트막이 얻어지지 않는다. 여기에서 원하는 포토레지스트막을 얻기 위해서 핫플레이트(65)에 구비되어 있는 센서(65b)에 의해 핫플레이트(65)의 온도를 검출하고, 이렇게 검출된 온도에 의거하여 예를 들면 열전대(熱電雙對)로 이루어지는 히터(65a)에 대한 급전량(給電量)을 피드백 제어하고 있다. 센서(65b)는 컨트롤러(59)에 접속되어 있다.

도 7은 기판처리시스템(1)의 제어블록도이다. 로드/언로드부(2)의 정면측 외벽에는 처리순서인 레시피 설정, 웨이퍼 플로우의 등록, 알람(alarm) 처리 등 시스템 전체의 제어나 조작을 하기 위한 메인패널(2a)이 설치되어 있다. 이 메인패널(2a)은 터치센서 방식으로 되어 있으므로 장치에 대한 조작은 화면상에 표시된 입력부분을 터치펜으로 직접 터치하면 된다.

메인패널(2a)은 컨트롤러(59)에 접속되어 있고, 메인패널(2a)에서 입력된 처리 레시피 등의 데이터는 컨트롤러(59)에 출력된다. 컨트롤러(59)는 레시피 등의 데이터에 의거한 각부에 대한 제어명령을 로드/언로드부(2), 프로세스처리부(3), 인터페이스부(4) 및 노광장치(12)에 보내서 이들 각부를 제어한다. 도 7은 모식블록도로서 시스템(1) 외부에 컨트롤러(59)가 나타나 있지만 실제로는, 예를 들면 로드/언로드부(2) 내에 배치되어 있다.

또한, 컨트롤러(59) 내에는 프로세서(59a) 및 메모리(59b)가 설치되어 있다. 프로세서(59a)는, 예를 들면 종료 예측시간의 산출, 알맞은 열처리 유닛의 선택, 프로세스처리부(3) 내의 온도·습도 제어 등에 관한 여러 가지의 연산처리를 하는 부분이다.

종료 예측시간에는 제 1, 제 2 및 제 3의 3종류의 종료 예측시간을 포함하는 개념이다. 제 1의 종료 예측시간은 1로트분의 최초 웨이퍼(W)가 프로세스처리부(3)에 반입되고 나서 최초 웨이퍼(W)가 로드/언로드부(2)에 배출되기까지의 예측시간, 제 2의 종료 예측시간은 1로트분의 최초 웨이퍼(W)가 프로세스처리부(3)에 반입되고 나서 최후 웨이퍼(W)가 반입되기까지의 예측시간이고, 제 3의 종료 예측시간은 1로트분의 최초 웨이퍼(W)가 로드/언로드부(2)로부터 프로세스처리부(3)에 반입되고 나서 최후 웨이퍼(W)가 로드/언로드부(2)에 되돌아 오기 까지의 시간을 말한다. 또 하나의 카세트(CR)로부터 꺼내서 순차적으로 처리되는 웨이퍼(W)를 1로트라는 단위로 부르고 있다.

이 종료 예측시간은, 메모리(59b)에 미리 기억된 종료 예측함수에 의거하여 산출된다. 또 이 종료 예측함수 대신 과거의 프로세스 처리에 의한 레시피와 이에 대응하는 종료시간 데이터를 메모리(59b)에 기억시켜 두고, 이 과거의 데이터에 의거하여 프로세서(59a)로부터 산출하여도 된다. 과거의 프로세스 처리에 의거하는 경우, 처리하여야 할 레시피에 일치하는 과거의 데이터가 없는 경우에는, 예를 들면 유사한 단수 또는 복수의 레시피에 의거한 종료시간을 참조하여 산출할 수 있다.

복수의 웨이퍼(W)가 각 처리 유닛 내에서 병렬로 처리되어, 어느 처리유닛이 정상적으로 처리를 하여 다른 처리유닛에 의해 전체의 처리속도가 결정되는 소위 정상상태에서 1사이클의 시간을 알고, 또한 어느 처리유닛의 처리속도가 느려 다른 처리유닛에 의해 전체의 처리속도가 결정되지 않고 자신의 처리속도에 의하여 전체의 처리속도가 결정되는 과도상태의 프로세스 처리시간을 아는 경우에는 프로세스 레시피로부터 그 정보에 의거하여 산출하여도 좋다. 각 로트의 1사이클 시간(T1, T2,…)은 대응하는 로트에 대하여 정해진 처리조건 중에서 처리의 전체 속도가 결정되는 소요시간이 가장 긴 유닛의 1대당 소요시간에 의거하여 결정되는 것이 바람직하다.

또 이 경우에 과도상태가 설정되는 것은, 최초 로트의 웨이퍼(W)가 소정의 유닛에서 처리에 도달하기까지의 시간으로 규정되고, 그 후에 최초의 첫번째 로트에서는 T1의 사이클 시간, 두번째 로트에서는 T2의 사이클 시간, 세번째 로트에서는 T3의 사이클 시간 … , s번째 로트에서는 Ts의사이클 시간 … 과 같이 정상상태가 규정된다.

또한, 정상상태의 사이클 시간이 Ts에서 Ts + 1로 변하는 것은 이들 사이클 시간Ts와 Ts + 1의 길고 짧음에 의해서 결정되는 것이 바람직하다.

Ts < Ts + 1인 경우에는, 두번째 로트의 최초 웨이퍼(W)가 프로세스처리부(3)에 공급되기 시작할 때 즉 첫번째 로트의 제 2의 종료 예측시간이 사이클 시간의 변환기이다. 이는 사이클 시간이 긴 두번째 로트가 들어 와서 사이클 시간이 짧은 Ts로 처리하면 처리의 전체 속도가 느려지기 때문이다.

Ts > Ts + 1인 경우에는, 첫번째 로트의 최후 웨이퍼(W)가 프로세스처리부(3)로부터 카세트(CR)로 되돌아 오는 시간 즉 첫번째 로트의 제 3의 종료 예측시간이 사이클 시간의 변환기이다.

이하, 제 1∼제 3의 종료 예측시간의 산출방법에 관하여 첫번째 로트∼네번째 로트까지의 실처리(實處理) 타이밍 차트의 일례를 나타내는 도8을 사용하여 설명한다. 도8(a)∼(d)는 각각 첫번째∼네번째 로트의 소요시간(t1a∼t1d, t2a∼t2d, t3a∼t3d, t4a∼t4d)을 나타낸다. 로트의 소요시간이란 웨이퍼(W)가 카세트(CR)로부터 프로세스처리부(3)로 반입되고 나서 모든 웨이퍼(W)가 카세트(CR)로 되돌아 오기 까지의 시간이다.

t1a, t2a, t3a, t4a는 해당하는 로트의 웨이퍼(W)가 프로세스처리부(3)에 반입을 시작하는 때, t1b, t2b, t3b, t4b는 해당하는 로트의 웨이퍼(W) 중에서 프로세스처리부(3)에서 처리된 웨이퍼(W)가 최초로카세트(CR)에 되돌아 오는 때, t1c, t2c, t3c, t4c는 해당하는 로트의 웨이퍼(W)가 전부 프로세스처리부(3)에 반입되는 때, t1d, t2d, t3d, t4d는 해당하는 로트의 웨이퍼(W) 전부가 프로세스처리부(3)로부터 카세트(CR)에 되돌아 오는 때를 나타낸다. 따라서 tb는 제 1의 종료 예측시간을 나타내고, tc는 제 2의 종료 예측시간을 나타내고, td는 제 3의 종료 예측시간을 나타낸다.

이 타이밍 차트에 나타내는 바와 같이 t1c = t2a, t2c = t3a, t3c = t4a가 성립하도록 4개의 카세트가 핸들링 된다. 이 등식으로부터 첫번째 로트의 웨이퍼(W)를 처리하기 시작하는 시점에서 모든 로트에 관해서 로트 연속처리 시작시점으로부터 절대종료 예측시간을 산출할 수 있다. 즉 (두번째 로트의 절대종료 예측시간) = (첫번째 로트의 제2의 종료 예측시간) + (두번째 로트의 종료 예측시간), (세번째 로트의 절대종료 예측시간) = (첫번째 로트의 제2의 종료 예측시간) + (두번째 로트의 제2의 종료 예측시간), (네번째 로트의 절대종료 예측시간) = (첫번째 로트의 제2의 종료 예측시간) + (두번째 로트의 제2의 종료 예측시간) + (세번째 로트의 제3의 종료 예측시간)이 된다.

이들로부터 제k번째 로트의 절대종료 예측시간은 tkα = t1c + t2c + … + tk으로 나타나는 것을 알 수 있다. 따라서 제k번째 제1의 종료 예측시간 tkα(1) = t1c + t2c + … + tkb, 제k번째 제2의 종료 예측시간 tkα(2) = t1c + t2c + … + tkc, 제k번째 제3의 종료 예측시간 tkα(3) = t1c + t2c +… + tkd이 된다.

프로세서(59a)는 이와 같이 산출된 제 1의 종료 예측시간, 제 2의 종료 예측시간, 제 3의 종료 예측시간에 의거하여 적절한 열처리 유닛을 선택한다. 제 1∼제 3의 종료 예측시간의 산출로부터 최적 유닛의 선택까지 프로세서(59a)가 산출하는 데이터의 플로우를 도 9에 나타낸다. 열처리 종료 예측시간은 각 열처리 유닛에서 대상으로 삼는 로트의 최후 웨이퍼(W)의 열처리를 종료하는 시간을, 열처리 시작 예측시간은 각 열처리 유닛에서 대상으로 삼는 로트의 최초 웨이퍼(W)의 열처리를 시작하는 시간을 나타낸다. 「열처리를 종료한다」라는 것은, 예를 들면 핫플레이트(65)상에 웨이퍼(W)가 재치되어 리프트핀(70)을 리프트 업시켜서 핫플레이트(65)로부터 웨이퍼(W)를 떼어낸 상태가 되는 것을 말하고, 「열처리를 시작한다」라는 것은, 예를 들면 핫플레이트(65)상에 웨이퍼(W)가 재치되고 리프트핀(70)을 리프트 다운시켜 핫플레이트(65)에 웨이퍼(W)가 실질적으로 접촉하는 상태가 되는 것을 말한다.

설정시간·설정온도는 각 로트마다 또한 각 열처리 유닛마다 설정된다. 또한 최적 유닛이란 짧은 시간 동안에 원하는 열특성에 근접하는 순서대로 프로세서(59a)에 의해 선택되는 유닛을 말하고, 가열 시작시간이란 예를 들면 도 6b에 나타내는 히터(65a)에 대하여 급전(給電)을 시작하는 시간을 말한다.

도 9에 나타내는 바와 같이 프로세서(59a)는 제 1∼제 3의 종료 예측시간에 의거하여 각 처리 유닛마다 또한 각 로트마다 열처리 종료 예측시간 및 열처리 시작 예측시간을 우선 산출한다. 그리고 프로세서(59a)는 이 열처리 종료 예측시간 및 열처리 시작 예측시간과 각 열처리 유닛에서의 설정온도 및 설정시간과 또한 메모리(59b)에 축적된 가열·냉각 특성곡선에 의거하여 처리하여야 하는 로트의 설정온도에 단시간(短時間)에 도달할 수 있는 순서대로 최적 유닛을 선택한다.

또 선택하는 유닛의 수는 작업자가 결정할 수 있다. 선택 유닛수가 복수인 경우에는 설정온도에 단시간에 도달하는 유닛을 순서대로 복수 선택한다. 또한 사용 중인 유닛 중에서 다음 로트의 가열이 필요한 시간까지 도달 불가능한 경우에만 미사용 유닛 중에서 선택한다.

이 열처리 유닛의 선택은 이하와 같다. 메모리(59b)에는 예를 들면 도 10에 나타나 있는 가열·냉각 온도 특성곡선이 기억되어 있다. 도 10a는 열처리 유닛을 가열하는 경우의 온도 특성곡선을, 도 10b는 냉각하는 경우의 온도 특성곡선을 나타낸다. 이들 온도 특성곡선은 과거 열처리에서의 온도 추이(推移) 데이터나 사용된 유닛의 설계 수단 등으로부터 얻어진 것이다. 또 도 10a에는 특성곡선으로서 그 일례(一例)를 나타낸 것이지만 실제로 메모리(59b)에는 상승하는 온도가 복수로 주어지는 특성곡선이 복수로 기억되어 있고, 마찬가지로 하강하는 온도가 복수로 주어지는 특성곡선이 복수로 기억되어 있다. 각 열처리를 한 후에는 각각 열처리 유닛의 히터(65a)에 대한 급전(給電)이 정지하고, 도 10b에 나타나 있는 냉각특성곡선의 특성에 의거하여 온도가 내려 가고, 또한 소정의 온도까지 내려 간 곳에서 히터(65a)에 대한 급전을 시작함으로써 도 10a에 나타나 있는 가열 특성곡선의 특성에 의거하여 온도가 상승한다.

일례로서 4개 로트의 연속처리가 설정되는 경우에 두번째∼네번째 로트의 프리베이킹 유닛(PREBAKE), 포스트엑스포저 베이킹 유닛(PEBAKE), 포스트베이킹 유닛(POBAKE)을 도 11a에 나타나 있는 8개의 베이킹 유닛(BAKE)101∼108 중에서 선택하는 경우를 예로 들어 처리 유닛의 선택 동작을 설명한다.

이 경우에 우선, 작업자의 입력 또는 프로세서(59a)의 자동설정에 의해, 예를 들면 도 12에 나타나 있는 처리조건이 설정되어 있는 것으로 한다. 이 처리조건은 각 로트마다 또한 각 베이킹 유닛마다 처리 유닛의 대수(臺數), 설정온도, 설정시간으로 이루어진다.

도 11b는 첫번째 로트에서 베이킹 유닛(101∼108)의 할당(割當)을 나타내는 도면이다. 베이킹 유닛101∼104에는 각각 첫번째 로트의 베이킹이 할당되어 있다. 베이킹 유닛105∼108은 첫번째 로트에서는 사용되지 않는다.

동(同) 도면에 나타나 있는 바와 같이 첫번째 로트의 처리에서는 프리베이킹(PREBAKE)은 베이킹 유닛(104)을 사용하여 처리온도 120℃, 처리시간 30초로, 포스트엑스포저 베이킹(PEBAKE)은 베이킹 유닛(103)을 사용하여 처리온도 150℃, 처리시간 30초로, 포스트베이킹(POBAKE)은 베이킹 유닛101 및 102을 사용하여 처리온도 180℃, 처리시간 40초로 하도록 설정되어 있다.

이상과 같이 설정되는 처리조건과 종료 예측시간에 의거하여 요청되는 각 열처리 유닛의 처리종료 예측시간 및 처리시작 예측시간을 도 13a에 나타낸다.

동 도면에서 tPRE-E1, tPEB-E1, tPOB-E1a, tPOB-E1b, tPOB-E2는 처리종료 예측시간을 나타내고, 순서대로 첫번째 로트의 각 처리 유닛에서 최후 웨이퍼(W)의 프리베이킹의 처리종료 예측시간, 포스트엑스포저 베이킹의 처리종료 예측시간 및 첫번째 및 두번째의 포스트베이킹 처리종료 예측시간이다.

tPRE-S2, tPEB-S2a, tPEB-S2b, tPOB-S2는 처리 시작시간을 나타내고, 순서대로 두번째 로트의 각 처리 유닛에서 최초 웨이퍼(W)의 프리베이킹 처리시작 예측시간, 첫번째와 두번째의 포스트엑스포저 베이킹의 처리시작 예측시간 및 포스트베이킹의 처리시작 예측시간이다.

이들 각 로트의 각 유닛의 처리시작 예측시간, 처리종료 예측시간은 제1의 종료 예측시간, 제 2의 종료 예측시간, 제 3의 종료 예측시간과 사이클 시간T1, T2, … 에 의거하여 산출할 수 있다. 예를 들면 두번째 로트의 프리베이킹 처리시작 예측시간을 산출하는 경우, 프리베이킹까지 1사이클의 처리시간이 주어지는 처리 유닛수가 3이고 T1 > T2라고 하면 첫번째 로트의 제2의 종료 예측시간에 첫번째 로트의 3사이클 시간을 더한 시간인 T1α(2) + 3T1이 두번째 로트의 프리베이킹 처리시작 예측시간이 된다.

또한, 예를 들면 두번째 로트의 포스트베이킹의 처리종료 예측시간을 산출하는 경우, 포스트엑스포저 베이킹까지 1사이클의 처리시간이 주어지는 처리 유닛수가 9이고 T1 > T2라고 하면 두번째 로트의 제 2의 종료 예측시간에 9사이클 시간과 두번째 로트의 포스트베이킹의 설정시간 40초를 더한 시간, 즉 T1α(2) + 9T1 + 40(초)이 두번째 로트의 포스트베이킹 처리종료 예측시간이다. 마찬가지로 하여 각 로트마다 또한 각 처리 유닛마다 모든 처리시작 예측시간 및 처리종료 예측시간을 산출할 수 있다.

도 13a에 나타나 있는 바와 같이 프로세서(59a)는 동 도면의 ×표시로 나타나 있는 두번째 로트의 각 처리의 처리시작 예측시간까지, ○표시로 나타나 있는 첫번째 로트의 각 처리의 처리종료 예측시간에서 소정의 온도에서 처리가 종료된 유닛 중 단시간에 설정온도에 도달하는 순서대로 유닛을 선택한다.

이 선택방법은, 예를 들면 어떤 열처리의 처리시작 예측시간까지 이전 로트에서 처리가 종료되어 있느냐 아니냐를 판단하고, 그 이전의 로트에서 처리가 종료되어 있는 로트 중에서 어떤 열처리의 처리시작 예측시간까지 설정온도에 도달할 수 있는 유닛이 더 있는가 없는가를 판단한다. 그리고 이러한 설정온도에 도달 가능한 유닛 중에서 원하는 열특성에 단시간에 근접할 수 있는 유닛 중에서 순서대로 선택한다.

예를 들면 두번째 로트의 최초 웨이퍼(W)가 시간tPRE-S2에서 150℃로 처리되는 것이 요청되고 있다. 여기에서 첫번째 로트에 있어서 tPRE-E1에서 120℃로 처리가 종료된 유닛이 두번째 로트의 최초 프리베이킹에 요구되는 설정온도에 도달할 수 있는가 아닌가를 판정한다. 그러나 시간tPRE-S2까지 두번째 로트의 프리베이킹에 요구되는 설정온도에 도달할 수 없다. 이는 시간tPRE-S2에서 시간tPRE-E1까지의 사이에 유닛을 가열하여도 도 10a에 나타나 있는 가열 특성곡선에서 보아도 150℃에 도달하지 않는 것을 판단할 수 있기 때문이다. 여기에서 첫번째 로트에서 프리베이킹을 하고 있는 유닛은 사용할 수 없다. 또한 첫번째 로트에서 다른 열처리를 하고 있는 유닛은, tPRE-S2의 시점에서는 최후 웨이퍼(W)의 열처리가 종료하지 않았기 때문에 선택할 수 없다. 따라서 첫번째 로트에서 사용되지 않은 베이킹 유닛105∼108 중에서 두번째 로트의 프리베이킹 유닛(PREBAKE)이 선택된다.

또한, 예를 들면 두번째 로트의 최초 웨이퍼(W)가 시간tPEB-S2a에서 180℃로 처리하는 것이 요청되고 있다. 시간tPEB-S2a까지 첫번째 로트의 처리가 종료되어 있는 유닛은 프리베이킹 유닛(PREBAKE)104과 포스트엑스포저 베이킹 유닛(POBAKE)(103)이다. 여기에서 양자(兩者) 중 어느 하나가 시간tPEB-S2a에서 180℃에 가깝게 도달하는가를 프로세서(59a)는 판정한다. 프리베이킹 유닛(PREBAKE)(104)에 관하여 도 10a 및 (b)의 가열·냉각 특성곡선에 의거하여 산출하면 tp에서 가열을 시작하면 원하는 온도에 도달할 수 있다. 한편 포스트엑스포저 베이킹 유닛(POBAKE)에 관해서도 마찬가지로 산출하면 시간tPEB-S2a까지는 180℃에 도달할 수 없다. 이상에서 첫번째로트의 포스트엑스포저 베이킹을 하는 유닛(104)이 두번째 로트의 첫번째의 포스트엑스포저 베이킹을 하는 유닛(104)으로서 선택된다.

이러한 선택방법에 의해 첫번째 로트에서 포스트엑스포저 베이킹을 하는 유닛(103)을 두번째 로트의 두번째의 포스트엑스포저 베이킹 유닛으로서 사용하고, 첫번째 로트에서 포스트베이킹을 하는 유닛101, 102 중 어느 하나를 두번째 로트의 포스트베이킹 유닛으로서 사용한다.

이렇게 하여 선택되는 두번째 로트의 유닛 할당을 도 11c에 나타낸다. 또한 두번째 로트로부터 세번째 로트로의 처리가 이행될 때의 가열·냉각 특성곡선을 나타내는 도면이 도 13b이다. 도 13b에 나타나 있는 결과로부터 선택되는 세번째 로트의 유닛 할당은 도 11d가 된다.

또한, 도 13a 및 b에서, 예를 들면 tPRE-E1과 tPRE-S2는 동일하지 않아 어떤 로트에서의 처리종료 예측시간과 다음 로트에서의 처리 시작시간에서 어긋남이 생기고 있다. 이는 어떤 로트에서의 처리종료 예측시간 후에 그 처리가 이루어지고 있는 유닛으로부터 다음 로트에 반송되기까지의 반송시간이나 대기시간 등이 포함되기 때문에 그 시간만큼 어긋나고 있다.

또한, 프로세서(59a)는 상기 도 13a 및 b에 나타나 있는 가열·냉각 특성곡선에 의거하여 이러한 가열을 시작하는 시간(가열 시작시간)을 산출한다. 구체적으로는 처리종료 예측시간으로부터 처리시작 예측시간까지를 도 13a의 냉각 특성곡선 및 도 13b의 가열 특성곡선의 교점으로 나타나 있는시간이 가열 시작시간이 된다. 예를 들면 두번째 로트의 프리베이킹 유닛(PREBAKE)(105)의 가열 시작시간은 tp가 된다. 이 가열 시작시간은 메모리(59b)에 기억되고, 소정의 가열 시작시간에 도달하면 컨트롤러(59)가 각 열처리 유닛의 히터(65a)에 급전(給電)을 시작하도록 제어한다.

이렇게 하여 프로세서(59a)는 각 로트마다 가열할 때까지 필요한 시간을 최단(最短)으로 하는 열처리 유닛을 자동으로 선택함과 동시에 그 열처리 유닛에서의 가열 시작시간을 산출한다.

또한, 메인패널(2a)에는 시작버튼이 설치되어 있어 작업자가 터치함으로써 기판처리를 시작할 수 있다. 이 시작버튼은 시스템 내의 온도·습도의 조정완료나 처리 레시피의 설정이 완료되어 종료 예측시간, 카세트 교환 가능시간의 산출이 종료되는 단계에서 청색으로 점멸하여 실처리 시작이 가능하다는 것을 확인할 수 있다.

이상에서 나타나 있는 처리시스템으로 이루어지는 기판처리 프로세스를 도 14의 플로우 차트에 의거하여 설명한다.

우선, 기판처리시스템(1) 내의 온도 및 습도를 초기화시킨다(S141). 구체적으로는 로드/언로드부(2)의 정면측 외벽에 설치된 주전원버튼(도면에는 나타내지 않는다)을 눌러 시스템(1) 전체의 전원을 ON으로 한다. 이에 따라 시스템(1) 내로 송풍이 시작되어 시스템(1) 내의 온도·습도 조정이 시작된다.

다음에 메인패널(2a)을 사용하여 반송 레시피, 프로세스 레시피 등을설정한다(S142). 반송 레시피란 처리를 하여야 하는 처리내용(예를 들면 접착강화, 현상처리, 노광 등)과 그 순서이다. 레시피의 설정은 로드/언로드부(2)에 설치되는 메인패널(2a)에 터치펜으로 터치함으로써 이루어진다.

구체적으로는, 예를 들면 도 15에 나타나 있는 바와 같은 스텝 및 처리유닛을 지정한다. 또 본 실시예에서는, 첫번째 로트∼네번째 로트까지의 모든 프로세스는 동(同) 도면에 나타나 있는 프로세스로서 설정되어 있지만 각 로트마다 순서 및 처리 유닛을 바꾸어도 좋다.

또한, 각 프로세스에서 상세한 처리조건을 설정한다. 도 12는 열처리 장치의 처리조건의 설정예를 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타나 있는 바와 같이 각 로트에 관하여 각 열처리마다 처리에 필요한 유닛수, 설정온도 및 설정시간이 설정된다. 또 동 도면에 나타나 있는 것은 열처리 장치에 관해서만 나타나 있지만 다른 액체처리 등의 처리조건도 마찬가지로 상세하게 설정할 수 있다.

또한, 레시피 설정에서는 처리를 하는 웨이퍼(W)의 매수를 더 설정하여도 되고, 카세트(CR)가 재치대(5)에 재치됨과 동시에 센서가 웨이퍼(W)의 매수를 자동으로 검출하여도 좋다.

이상과 같이 레시피 등이 설정되면 메인패널(2a)에는 레시피의 플로우 등이 표시된다. 작업자는 이 메인패널(2a)의 표시화면을 봄으로써 설정한 레시피에 잘못이 없는가를 판단한다.

작업자는 다음에 소정의 매수가 수용된 카세트(CR)를 재치대(5)에 재치한다(S143). 로드/언로드부(2)는 수용된 카세트(CR) 내의 웨이퍼(W)의 매수를 센서(도면에는 나타내지 않는다)로 검출하고, 이 검출신호를 컨트롤러(59)에 출력한다.

한편, 전술한 바와 같이 메인패널(2a)을 사용하여 프로세스의 레시피가 정확하게 설정된 경우에 컨트롤러(59)는 이 레시피 등에 의거하여 각 로트마다 열처리 유닛을 자동으로 선택하고, 각 유닛의 가열 시작시간을 산출한다(S144).

다음에 시스템(1) 내의 온도·습도의 조정 완료를 메인패널(2a)에서 확인한다(S145). 실제의 처리시작 지시를 메인패널(2a)에서 한다(S146). 이에 따라 처리시작 신호가 컨트롤러(59)에 출력된다. 컨트롤러(59)는 이 처리시작 신호에 의거하여 시스템(1) 내의 각 처리유닛에 의한 실처리를 시작한다(S147).

각 처리유닛에 의한 실처리의 플로우 차트의 일례를 도 16에 나타낸다. 로드/언로드부(2)의 재치대(5)상에 놓인 카세트(CR)는 서브암기구(6)에 의해 꺼내어지고(S160), 로드/언로드부(2) 내에 1장씩 반입된다(S161). 반입된 웨이퍼(W)는 Y축방향으로 이동하고, 또한 프로세스처리부(3) 내에 반입된다. 이 웨이퍼(W)는 제 3의 처리유닛군(G3) 내의 얼라인먼트 유닛(ALIM)에 우선 반입된다. 그리고 이 웨이퍼(W)는 얼라인먼트 유닛(ALIM)에서 위치가 결정된 후에 메인암기구(7)를 사용하여 접착강화 유닛(AD)에 반입된다. 얼라인먼트 유닛(ALIM)에 반입되고 나서 접착강화 유닛(AD)에 반입되기까지의 소요시간을 t1로 한다.

웨이퍼(W)는 이 접착강화 유닛(AD)에서 소수화 처리가 이루어진다(S162). 접착강화 유닛(AD)에서 소수화 처리하는 시간을 t2로 한다. 이어서 접착강화 유닛(AD)으로부터 웨이퍼(W)를 반출하여 쿨링 유닛(COL)에 반입한다. 이 쿨링 유닛(COL)에서 웨이퍼(W)는 냉각처리 된다(S163). 이 냉각처리에 걸리는 시간을 t3으로 한다. 또 쿨링 유닛(COL)에는 COL1∼COL4의 4개의 유닛이 있지만 그 중 어느 유닛으로 처리하여도 좋다. 이하, 마찬가지로 과도상태에서 동일한 처리에 관하여 복수의 유닛이 설치되어 있는 경우에는 어떤 경우에도 그 중 어느 유닛으로 처리하여도 좋다. 다음에 웨이퍼(W)는 메인암기구(7)에 의해서 제1의 처리유닛군G1(또는 제2의 처리유닛군G2)의 레지스트액 도포처리장치(COT)에 반입된다. 그리고 소정의 프로세스 시간t4 동안 레지스트가 회전도포된다(S164).

레지스트가 도포된 웨이퍼(W)는 우선 프리베이킹 유닛(PREBAKE)에 삽입되어 레지스트액으로부터 용제(시너)를 휘발(揮發)시켜 건조된다(S165). 이 프리베이킹에 걸리는 시간을 t5로 한다.

다음에 프리베이킹 유닛(PREBAKE)으로부터 반출된 웨이퍼(W)는 쿨링 유닛(COL)에서 소요시간t6 동안 냉각된다(S166). 그 후 익스텐션 유닛(EXT)을 통하여 인터페이스부(4)에 설치된 제2의 서브암기구(10)에 반송된다.

웨이퍼(W)를 받은 제2의 서브암기구(10)는 받은 웨이퍼(W)를 순차적으로 버퍼 카세트(BUCR) 내에 수납한다. 이 인터페이스부(4)는 웨이퍼(W)를도면에 나타내지 않은 노광장치에 반송하고, 노광처리(S167) 후의 웨이퍼(W)를 받는다. 노광후의 웨이퍼(W)는 주변노광장치(WEE)에서 웨이퍼(W) 주변부의 불필요한 레지스트를 노광시키고, 상기한 바와는 역동작을 거쳐 메인암기구(7)에 반송된다. 이 메인암기구(7)는 이러한 노광후의 웨이퍼(W)를 포스트엑스포저 베이킹 유닛(PEBAKE)에 삽입한다. 쿨링 유닛(COL)으로부터 웨이퍼(W)가 반출되어 노광종료후 포스트엑스포저 베이킹 유닛(PEBAKE) 내에 반입되기까지의 소요시간을 t7로 한다.

웨이퍼(W)는 포스트엑스포저 베이킹 유닛(PEBAKE)에서 소요시간t8 동안 가열처리 된다(S168). 그 후에 쿨링 유닛(COL)에 반입된다. 그리고 소정의 온도로 소요시간t9 동안 냉각처리 된다(S169).

냉각처리된 웨이퍼(W)는 제1의 처리유닛군G1(또는 제2의 처리유닛군G2)의 레지스트 현상장치(DEV)에 삽입되어 소요시간t10 동안 현상된다(S170). 현상을 종료한 웨이퍼(W)는 포스트베이킹 유닛(POBAKE)에 반입되어 소요시간t11 동안 가열건조처리 된다(S171). 그리고 메인암기구(7)에 의해 쿨링 유닛(COL4)에 반입되어 소요시간t12 동안 냉각처리 된다(S172). 제3의 처리유닛군(G3)의 익스텐션 유닛(EXT)을 통하여 로드/언로드부(2)에 반송되어 다시 카세트(CR)에 수용된다(S1(73)).

이러한 과도상태에서 웨이퍼(W)를 카세트(CR)로부터 순차적으로 반출하여 각각 처리를 하고 있으면 먼저 카세트(CR)로부터 공급된 웨이퍼(W)가 이전의 처리유닛에서 처리 중인 경우가 발생하기 때문에 이전의 웨이퍼(W)에 의해 전체의 처리속도가 결정된다. 이와 같이 전체의 처리속도가 결정되는 곳이 발생하면 본 시스템(1)은 소정의 사이클마다 프로세스 제어를 시작한다. 구체적으로는 각각 처리 중에 있는가 아닌가를 판정하는 센서(도면에는 나타내지 않는다)가 각 처리유닛에 설치되어 있다. 이들 각 센서는 컨트롤러(59)에 접속되어 있고, 이들 각 센서의 검출신호에 의거하여 전체의 처리속도가 결정되는 곳이 발생하는가를 컨트롤러(59)가 판정한다. 전체의 처리속도가 결정되는 곳이 발생하고 있다고 판정한 경우, 과도상태에서 기판처리가 종료되고, 정상상태에서 기판처리가 시작된다. 또 이 정상상태가 생기면 최후 로트의 처리가 종료될 때까지 정상상태가 계속된다.

첫번째 로트의 처리시작으로부터 첫번째 로트에서의 제2의 종료 예측시간만큼 경과하면 상기 도 15에 나타나 있는 플로우를 따라 두번째 로트의 처리가 이루어진다. 이 두번째 로트에서는, 도 11b에 나타내는 바와 같이 첫번째 로트와는 다른 처리조건에서 처리가 시작된다. 여기에서 첫번째 로트의 1사이클 시간T1이 두번째 로트의 1사이클 시간T2보다 긴 경우(T1 > T2)에는 첫번째 로트의 처리시작으로부터 첫번째 로트에서의 제3의 종료 예측시간이 경과할 때까지 1사이클 T1로서 처리가 이루어지고, 제3의 종료 예측시간 경과하면 1사이클이 T2로 된다. 반대로 T1 < T2인 경우에는 첫번째 로트에서의 제2의 종료 예측시간 경과후에 1사이클 시간T2으로 처리가 이루어진다. 그리고 상기와 같은 순서에 의해 선택된 열처리 유닛을 선택하고 각 열처리가 이루어진다.

또 본 실시예에서는 제 1∼제 3의 종료 예측시간 전부에 관하여 프로세서(59a)가 산출하는 경우를 나타내지만 전부 구할 필요는 없고 적어도 어느 하나의 종료 예측시간을 산출하면 처리종료 예측시간 및 처리시작 예측시간을 산출할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 의하면 설정된 레시피에 의거하여 각 로트마다 각 열처리 유닛의 처리가 시작되는 처리시작 예측시간과 각 열처리 유닛의 처리가 종료되는 처리종료 예측시간을 산출하고, 이들 처리 시작시간과 처리종료 예측시간에 의거하여 각 다음 로트마다 처리를 최적으로 하는 최적 처리 유닛을 선택한다. 이에 따라 레시피에 도달하기까지 열처리 유닛의 급전량(給電量)을 적게 할 수 있으므로 전력을 절약할 수 있음과 동시에 시스템의 정상상태에서 처리 사이클 시간을 짧게 할 수 있다.

또한, 각 로트마다 사용되지 않는 열처리 유닛이 있고, 이렇게 사용되지 않는 열처리 유닛에서도 최적 처리 유닛을 선택한다. 이에 따라 어떤 로트에서 사용된 모든 처리 유닛에 관하여 다음 로트의 설정온도에 도달할 수 없는 경우에도 설정온도를 충족시키는 최적 열처리 유닛이 선택될 수 있다.

(제 2 실시예)

본 발명은 제 1실시예의 변형예에 관한 것이다. 본 실시예에서는 작업자가 잘못하여 카세트를 교환하여야 하는 시간 내에 카세트(CR)를 교환하지 않아서 로트의 연속처리가 중단된 경우에 각 열처리 유닛의 가열 시작시간을 보정(補正)하는 형태에 관한 것이다.

제 1실시예에 나타나 있는 바와 같이 가열 시작시간은 로트 연속처리의 최초, 즉 첫번째 로트의 실처리를 시작하는 시점에서 결정되어 있는 값이다. 그러나 작업자가 잘못하여 소정의 시간 내에 카세트(CR)를 교환할 수 없는 경우에는 첫번째 로트의 실처리 시작부터 가열 시작시간이 어긋난다. 즉 카세트를 교환하여 다음 로트의 연속처리를 시작하지 않았는데 열처리 유닛의 가열을 시작해 버린다.

여기에서 본 실시예에서는, 연속처리를 하여야 하는 로트에 관해서 카세트(CR)가 교환되지 않은 것을 센서(도면에는 나타내지 않는다)가 확인한 시간으로부터 센서 출력에 의거하여 컨트롤러(59)가 타임 래그를 적산(積算)하여 로트 연속처리의 최초에 산출한 가열 시작시간에 더한다.

로트를 연속처리하는 경우에 있어서 더 구체적인 카세트 교환 동작을 도 17 및 도 18에 나타나 있는 타이밍 차트를 사용하여 설명한다.

도 17은 첫번째 로트∼네번째 로트까지의 실처리 타이밍 차트를 나타내는 도면이다. 도17(a)∼(d)는 각각 첫번째∼네번째 로트의 소요시간(t1a∼t1d, t2a∼t2d, t3a∼t3d, t4a∼t4d)을 나타낸다. 또한 도 18은 도17에 의거한 카세트 교환 가능시간을 나타내는 타이밍 차트이다. 또 카세트 교환 가능시간이란 연속 로트 처리를 하기 위해서 다음 로트 처리를 위해 카세트를 교환할 수 있는 시간을 나타내고, 이 교환 가능시간을 경과하여 카세트를 교환하는 경우에는 연속 로트 처리가 중단되는 시간을 말한다.

예를 들면 첫번째 로트가 종료하고 나서 세번째 로트의 처리가 시작될 때까지 첫번째 로트의 시작 카세트(CR)를 교환하지 않고 이 카세트(CR)의 교환 가능시간이 경과하여 교환 가능시간이 tlost만큼 경과하고 나서 카세트(CR)를 재치하는 경우를 생각한다. 이 경우에 세번째 로트의 실처리는 tlost분만큼 늦게 시작된다. 이 경우에 제 1실시예의 가열 시작시간이면 이 tlost를 고려하지 않은 타이밍으로 각 열처리 유닛에서 히터(65a)에 대한 급전(給電)이 시작되지만 본 실시예의 경우에 이 타임래그 tlost의 시간만큼 컨트롤러(59)가 센서(도면에는 나타내지 않는다)의 출력에 의거하여 적산(積算)한다. 이에 따라 tlost가 경과할 때까지 각 열처리 유닛에서 히터(65a)에 대한 급전을 시작을 하지 않는다.

그리고, tlost의 경과와 동시에 가열 시작시간이 다시 시작한다. 따라서 도18c 및 d에 나타내는 바와 같이 그 후의 카세트 교환시간은 최초의 계산치보다 tlost의 시간만큼 늦어지게 된다. 또한 히터(65a)에 대한 급전이 tlost만큼 늦게 시작된다. 이와 같이 작업자가 잘못하여 카세트 교환 가능시간이 경과된 시간만큼 가열 시작시간을 늦춤으로써 작업자의 카세트 교환의 잘못 유무에 관계없이 정확하게 적절한 타이밍으로 히터(65a)에 대한 급전을 시작할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 기판 처리시스템은 상기 기판처리 유닛 이외의 시스템에도 적용할 수 있는 것은 물론이다. 예를 들면 각 처리유닛군에 배치되는 유닛의 종류는 다른 처리를 하는 것을 설치하여도 좋고, 또한 그 대수(臺數)도 여러 가지로 변경할 수 있다. 또한 상기 실시예에서는 포토리소그래피 공정에 사용되는 기판 처리시스템에 적용했지만, 예를 들면 도19에 나타내는 바와 같은 처리시스템이어도 좋다. 이 처리시스템은 로드/언로드부(2), 프로세스처리부(3)로 이루어지고, 인터페이스부(4) 및 노광장치를 구비하지 않는다.

또한, 도 14의 (S145)에서는 시스템 내의 온도·습도의 설정완료 표시를 작업자가 확인하여 (S146)의 웨이퍼(W)의 실처리의 시작을 지시하는 경우를 나타내었지만 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면 시스템(1) 내의 온도·습도의 설정 완료를 컨트롤러(59)가 판단한 시점으로부터 작업자의 지시를 기다리지 않고 자동으로 웨이퍼(W)의 실처리를 시작하여도 좋다.

또한, 작업자가 설정하는 레시피가 각 로트마다 설정하는 것이라면 반드시 모든 처리조건을 포함할 필요는 없다. 예를 들면 처리하여야 하는 레시피를 각 처리마다 어드레스 등을 붙여 메모리(59b)에 축적해 두고, 이 어드레스를 작업자가 입력함으로써 자동적으로 레시피가 결정되는 것이어도 좋다.

또한, 핫플레이트(65)를 가열하는 히터(65a)는 열전대(熱傳對)로 이루어지는 경우를 나타내었지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 핫플레이트(65)를 가운데가 비어 있는 부분을 구비하는 재킷으로 하고, 가운데가 비어 있는 부분에 열매(熱媒)를 순환시켜 공급하여 웨이퍼(W)를 가열하여도 좋다. 또한 이렇게 가운데가 비어 있는 부분에 히트 파이프를 설치하여 핫플레이트(65)를 가열하여도 좋다. 또 이와 같이 열매나 히트 파이프를 사용하는 경우에는, 도 10에 나타나 있는 온도 특성곡선 대신에 이들 열매나 히트 파이프의 열특성을 나타내는 가열·냉각 특성곡선을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 제 1∼제 3의 종료 예측시간에 의거하여 처리시작 예측시간 및 처리종료 예측시간을 산출했지만 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1∼제 3의 종료 예측시간을 산출하지 않고, 예를 들면 과거에 이루어진 소정의 레시피에서의 처리 시작시간, 처리종료 시작시간에 의거하여 이들 처리시작 예측시간 및 처리종료 예측시간을 산출하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는 첫번째 로트의 유닛 선택을 작업자의 입력에 의하는 경우를 나타내었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 첫번째 로트의 처리 시작전에 실제로 측정한 열처리 유닛의 온도와 설정온도에 의거하여 프로세서(59a)가 자동으로 선택되는 것이어도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는 베이킹 유닛(BAKE)을 자동으로 선택하는 기능으로서 나타내었지만 이에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를 들면 처리조건이 다른 쿨링 유닛(COL)을 자동으로 선택하여도 좋다. 또한 처리조건이 다른 레지스트 도포장치(COT)를 자동으로 선택하여도 좋다. 예를 들면 상기 실시예의 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이 레지스트 도포장치(COT)가 2대 있는 경우, 시스템(1)의 초기화 때에 그 도포장치(COT) 내의 온도·습도를 조정했지만, 예를 들면 원하는 온도·습도에 도달하는 도포장치(COT)를 자동으로 먼저 선택하여도 좋다. 또한 그 도포장치(COT)에 설치된 레지스트 토출용 노즐(도면에는 나타내지 않는다)로부터 토출되는 레지스트 온도가 원하는 온도특성에 먼저 근접하는 쪽을 선택하여도 좋다. 또한 기타 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경할 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 어떤 로트의 각 처리의 처리종료 예측시간과 그 후 로트의 설정온도 및 처리시작 예측시간에 의거하여 알맞은 처리 유닛을 자동으로 선택할 수 있다.

Claims

기판 처리시스템에 있어서,

제 1 및 제 2의 기판에 복수의 처리를 하는 복수의 처리 유닛을 갖춘 처리부와,

상기 처리부 내에 배치되어 적어도 상기 처리 유닛 사이에서 기판을 반송하는 반송부와,

상기 제 1의 기판 및 제 2의 기판에 각각 대응하는 처리조건을 포함하는 처리순서를 각각 설정하는 처리순서 설정부와,

상기 설정된 처리순서에 의거하여 상기 제1의 기판 및 제2의 기판의 각각에 대한 각 처리 유닛의 처리가 시작되는 처리시작 예측시간과 상기 제1의 기판 및 제2의 기판의 각각에 대한 각 처리 유닛의 처리가 종료되는 처리종료 예측시간을 적어도 2개의 처리에 관하여 산출하고, 이들 처리시작 예측시간과 처리종료 예측시간에 의거하여 상기 제1의 기판 및 제2의 기판의 각각에 대한 처리를 최적으로 하는 최적 처리 유닛을 상기 제1의 기판 및 제2의 기판마다 적어도 하나 선택하는 선택부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
1로트분에 상당하는 복수의 미처리 기판을 수용하는 카세트를 받아 들이고 1로트분에 상당하는 복수의 처리가 완료되는 기판을 수용하는 카세트를 인출(引出)하는 로드/언로드부와,

기판에 복수의 처리를 하는 복수의 처리 유닛을 갖춘 처리부와,

상기 처리부 내에 배치되어 상기 로드/언로드부와의 사이에서 기판을 반송하여 상기 처리 유닛에 기판을 잇달아 반송하는 반송부와,

적어도 각 로트마다 대응하는 처리조건을 포함하는 처리순서를 각각 설정하는 처리순서 설정부와,

상기 설정된 처리순서에 의거하여 각 로트마다 각 처리 유닛의 처리가 시작되는 처리시작 예측시간과 각 로트마다 각 처리 유닛의 처리가 종료되는 처리종료 예측시간을 적어도 2개의 처리에 관하여 산출하고, 이들 처리시작 예측시간과 처리종료 예측시간에 의거하여 각 로트마다 처리를 최적(最適)으로 하는 최적 처리 유닛을 각 로트마다 적어도 하나 선택하는 연산 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 복수의 처리 중 소정의 처리 유닛을 서로 공용(共用)할 수 있는 복수의 처리가 상기 처리순서 설정부에서 설정되고,

상기 연산 처리부는 각 로트마다 사용하지 않는 상기 공용할 수 있는 처리 유닛의 적어도 하나를 사용하지 않고, 제 1의 로트 처리에서 사용하는 유닛으로는 제 1의 로트 처리의 다음 로트 처리의 처리순서에 도달할 수 없는 경우에 제 1의 로트 처리에서 사용되지 않는 유닛으로부터 최적 처리 유닛을 적어도 하나 선택하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 연산 처리부는 하나의 로트에서의 상기 처리종료 예측시간으로부터 다음 로트에서의 상기 처리시작 예측시간까지 상기 처리순서에 단시간(短時間) 동안에 도달하는 유닛으로부터 순서대로 상기 최적 처리 유닛을 선택하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 연산 처리부는 하나의 로트에서 처리가 종료되고 나서 다음 로트에서 처리가 종료될 때까지 상기 처리 유닛이 다음 로트의 처리순서에 도달하기 위한 제어를 시작하는 제어 시작시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 처리 유닛은 적어도 2개의 열처리 유닛을 포함하고, 상기 처리순서는 각 로트마다 상기 각 열처리 유닛마다 설정온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 6에 있어서,

상기 연산 처리부는 상기 설정온도에 의거하여 복수의 열처리 유닛으로부터 최적 처리 유닛을 선택하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 6에 있어서,

상기 연산 처리부는 상기 열처리 유닛의 가열 특성곡선과 냉각 특성곡선을 기억하는 기억부를 구비하고, 상기 기억부에 기억되는 가열 특성곡선 및 냉각 특성곡선에 의거하여 최적 처리 유닛을 선택하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 8에 있어서,

상기 연산 처리부는 상기 처리종료 예측시간, 상기 처리시작 예측시간, 상기 가열 특성곡선 및 냉각 특성곡선에 의거하여 상기 열처리 유닛의 온도제어를 시작하는 시작시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 연산 처리부는 기억부를 구비하고, 상기 연산 처리부는 상기 기억부에 기억되는 과거의 처리순서 및 상기 종료시간에 의거하여 상기 처리시작 예측시간 및 처리종료 예측시간을 산출하는 것을 특징으로 하는기판 처리시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 연산 처리부는 1로트분의 처리 타이밍을 예측하는 종료 예측시간과 상기 처리 유닛의 처리 사이클 시간에 의거하여 상기 처리시작 예측시간 및 처리종료 예측시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 11에 있어서,

상기 종료 예측시간은 1로트분의 최초 1장의 기판이 상기 처리 유닛에 반입되고 나서 최초의 기판이 로드/언로드부에 되돌아 오기 까지의 제1의 종료 예측시간인 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 11에 있어서,

상기 종료 예측시간은 1로트분의 최초 1장의 기판이 상기 처리 유닛에 반입되고 나서 1로트분의 모든 기판이 상기 처리 유닛에 반입되기까지의 제2의 종료 예측시간인 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 11에 있어서,

상기 종료 예측시간은 1로트분의 최초 1장의 기판이 상기 처리 유닛에 반입되고 나서 1로트분의 모든 기판이 상기 처리 유닛으로부터 로드/언로드부에 되돌아 오기 까지의 제3의 종료 예측시간인 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 연산 처리부는 상기 카세트 교환 가능시간으로부터 카세트 교환 완료시간까지의 경과 시간을 기억해 두는 기억부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리시스템.
미처리 기판을 카세트로부터 순차적으로 꺼내어 복수의 처리 유닛에 순차적으로 반송하고, 복수의 처리 유닛에서 기판을 처리하여 모든 처리가 종료한 처리가 완료된 기판을 카세트에 순차적으로 되돌리는 기판 처리방법에 있어서,

적어도 1로트분에 상당하고, 각 로트마다 대응하는 처리 조건을 포함하는 처리순서에 의거하여 각 로트마다 처리를 시작하는 처리시작 예측시간과 각 로트마다 처리를 종료하는 처리종료 예측시간을 적어도 2개의 처리에 관하여 산출하고,

이들 처리시작 예측시간과 처리종료 예측시간에 의거하여 각 로트마다 처리를 최적으로 하는 최적 처리 유닛을 각 로트마다 적어도 하나 선택하는 것을 특징으로 하는 기판 처리방법.