KR20100090651A

KR20100090651A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20100090651A
Application number: KR1020100010667A
Authority: KR
Inventors: 고오이찌 미즈나가
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2010-08-16
Also published as: TW201030888A; CN101799624B; JP2010182906A; TWI447837B; CN101799624A; US8375884B2; KR101515247B1; US20100199911A1

Abstract

본 발명의 과제는 고생산성의 시스템에 있어서 불필요한 시간을 삭감하여 기판의 전달 기능을 갖고, 또한 빠르게 고온의 기판을 소정 온도로 강온 온도 조절하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열 처리부와, 가열 처리부에서 가열 처리된 웨이퍼를 가열 처리부로부터 수취하여 전달부에 적재하는 제1 반송 아암(A1)과, 전달부에 적재된 웨이퍼를 상기 전달부로부터 수취하여 반송하는 판 형상의 핀셋(34)을 갖는 제2 반송 아암(C)을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 전달부는, 웨이퍼를 적재하는 냉각면(11b)을 갖는 냉각 플레이트(11)와, 냉각 플레이트의 내부에 설치되어 상기 냉각 플레이트를 가열 처리의 온도보다도 낮은 온도로 냉각하기 위한 온도 조절수를 통류시키는 온도 조절 유로(16)와, 냉각 플레이트의 냉각면에 설치되는 동시에, 제2 반송 아암의 기판 보유 지지부의 평면 형상보다도 조금 큰 상사 형상이고, 또한 보유 지지 평면을 냉각면에 대해 출몰 가능한 오목부(11a)를 구비하고 있다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼나 액정 디스플레이용 글래스 기판(FPD 기판) 등의 기판의 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스나 FPD 기판의 제조 프로세스 중 하나인 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정은 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)에 레지스트막을 형성하고, 포토마스크를 사용하여 이 레지스트막을 노광한 후, 현상 처리를 행함으로써 원하는 패턴을 얻는 일련의 공정에 의해 행해지고, 이들 일련의 공정은 종래부터 도포, 현상 장치에 의해 행해지고 있다.

예를 들어, 이 현상 장치에서 현상 처리를 종료한 웨이퍼는 포스트베이크의 가열 처리가 행해지고, 현상에 의한 레지스트 패턴 형성 후, 레지스트막 중 또는 표면에 잔류한 현상액, 린스액을 증발시킴으로써 제거한다. 이는, 레지스트의 경화와 웨이퍼의 밀착성 강화를 행하기 위한 열처리이다. 예를 들어, 130℃ 내지 200℃의 온도에서 행해진다.

이 포스트베이크 처리가 완료되어 웨이퍼는 카세트 스테이션의 카세트(FOUP)로 복귀되게 되지만, 고온 처리된 웨이퍼가 가열 처리 장치로부터 불출되어 온도가 높은 채로 카세트(FOUP)에 수납되게 된다. 그렇게 되면 카세트(FOUP)가 축열되어 버리는 문제나 웨이퍼의 온도 강하가 불균일해짐으로써 웨이퍼의 휨의 원인이 되는 경우가 있다.

상기 문제를 해결하기 위해, 종래에는 카세트 스테이션과 처리 스테이션 사이에 웨이퍼 전달에도 사용되는 냉각 적재대(TCP)를 설치하여, 기판을 보유 지지하는 출몰 가능한 복수의 지지 핀이 실린더 등의 구동에 의해 상하 이동 가능하게 구성되어 있다. 이 냉각 적재대는 내부에 냉각수가 통수되고 있어 적재되는 기판을 소정의 온도까지 냉각하는 것이 가능한 구성이다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1에 기재된 기술에 따르면, 포스트베이크 처리 후의 고온의 웨이퍼를 처리 스테이션으로부터 캐리어 스테이션으로 복귀시킬 때에, 이 전달 냉각 적재대를 통과시킴으로써 온도를 내려 카세트에 수납하는 것이 가능하다.

또한, 특허 문헌 1에 기재된 것에 있어서는, 웨이퍼에 레지스트액의 도포 처리 후에 노광기에 의해 회로 패턴을 노광 처리한 후, 인터페이스부에서 수취하여, 처리 스테이션으로 전달한 후에 가열 처리하는 웨이퍼의 흐름 시에 종방향으로 배열된 처리 장치군(G4)에 설치되는 냉각 장치를 전달대로서 사용하는 경우가 있다. 이 경우에는 통과시키는 웨이퍼의 온도를 편차가 없는 상태로 온도 조절해 둔 후, 다음 처리부의 처리에 제공하도록 할 수 있다.

일본특허출원공개평11-54428호공보(단락0027,도1,도3내지도7)

그러나, 최근의 고생산성의 도포, 현상 장치는 처리 유닛의 처리의 효율화와 함께 반송 장치의 처리 스피드도 빨라져 고생산성에 대응한 노광기인, 예를 들어 1시간당의 처리 능력 180매로부터 250매 등의 고속 처리 가능한 시스템의 대응이 요구되고 있다. 이것으로부터 불필요한 시간을 최대한 적게 하는 노력이 행해지고 있다.

그 중에서 특허 문헌 1에 기재된 전달 냉각 처리 장치의 구성에서는 반송 장치의 아암으로부터 웨이퍼를 냉각 적재대로 전달할 때에 일단 3개의 지지 핀에 웨이퍼를 보유 지지시킨 후에 하강시켜 냉각시키는 방법이 취해지고 있다. 또한, 웨이퍼를 수취하는 측의 반송 장치의 아암도 냉각 후의 웨이퍼가 지지 핀에 의해 상승 대기한 타이밍에 웨이퍼를 수취하도록 구성되어 있다.

이것으로부터 생산성을 향상시키기 위해서는, 특허 문헌 1에 기재된 구성으로 대응시키기 위해서는 탑재하는 수를 늘릴 필요가 있어 탑재 스페이스의 확보, 냉각 수용력의 재검토, 반송 장치의 이동축의 재검토 등 복수의 검토와 대응을 할 필요가 발생한다.

본 발명은 이와 같은 사정 하에 이루어진 것으로, 그 목적은 고생산성의 시스템에 있어서 불필요한 시간을 삭감하여 기판의 전달 기능을 갖고, 또한 빠르게 고온의 기판을 소정 온도로 강온 조절하는 기판 처리 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 기판을 가열 처리하는 가열 처리부와, 상기 가열 처리부에서 가열 처리된 기판을 가열 처리부로부터 수취하여 전달부에 적재하는 제1 기판 반송 수단과, 상기 전달부에 적재된 기판을 상기 전달부로부터 수취하여 반송하는 판 형상의 기판 보유 지지부를 갖는 제2 기판 반송 수단을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 전달부는 기판을 적재하는 냉각면을 갖는 적재대와, 상기 적재대의 내부에 설치되어 상기 적재대를 상기 가열 처리의 온도보다도 낮은 온도로 냉각하기 위한 온도 조절수를 통류시키는 온도 조절 유로와, 상기 적재대의 냉각면에 설치되는 동시에, 상기 제2 반송 수단의 기판 보유 지지부의 평면 형상보다도 조금 큰 상사(相似) 형상이고, 또한 보유 지지 평면을 상기 냉각면에 대해 출몰 가능한 오목부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다(청구항 1).

이와 같이 구성함으로써, 기판 반송 수단과 기판 전달부 사이의 기판의 전달 제어에 종래 사용되고 있던 기판 지지 핀에 전달을 하는 동작을 행하지 않아도 적재대의 냉각면에 직접적으로 기판을 적재할 수 있으므로, 가열 처리된 기판의 냉각 시간을 단축할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 적재대는 상기 제2 반송 수단에 보유 지지된 기판을 상기 오목부의 상방에서 상기 기판 보유 지지부가 대략 일치하는 소정의 위치로 이동시켜 하강시킴으로써 기판의 수취를 할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다(청구항 2).

이와 같이 구성함으로써, 종래 방식의 지지 핀에 의한 웨이퍼의 전달을 하지 않고 직접 전달을 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제2 기판 반송 수단이 상기 기판 보유 지지부를 상기 적재대에 적재된 기판의 이면과 상기 오목부 사이로 진입하도록 이동하여, 상기 기판 보유 지지부를 상승시킴으로써 상기 기판을 수취하도록 구성되는 것이 바람직하다(청구항 3).

이와 같이 구성함으로써, 상기 적재대는 이미 기판이 적재된 상태의 냉각면의 오목부를 향해 제2 기판 반송 수단의 기판 보유 지지부를 오목부의 냉각면에 접촉하지 않도록 기판이 수취되는 위치까지 진입시켜, 그대로의 상태로부터 상승함으로써 기판을 수취하도록 구성되어 있으므로 빠르게 기판을 수취할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 기판 반송 수단은 기판의 주연을 복수로 지지하여 상기 기판을 보유 지지하기 위한 기판 지지부를 구비하고, 상기 적재대는 상기 적재대의 주연부에, 상기 기판 지지부가 상하 방향으로 통과 가능한 절결부를 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 4).

이와 같이 구성함으로써, 프로세스 처리된 기판을 제1 기판 반송 수단이 수취한 후에 적재대에 기판을 적재할 때에도 기판 지지 핀을 사용하지 않아도 되므로, 전달 시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 적재대는 기판이 적재되었을 때에 기판을 흡인하기 위한 흡인 구멍을 갖고 있는 구조로 해도 좋다(청구항 5).

이와 같이 구성함으로써, 기판을 흡인하여 냉각면과 밀착시킴으로써 단시간에 냉각 처리 자체를 완료시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 적재대는, 내부에는 기체를 흘리는 기체 유로를 설치하는 동시에, 상기 오목부의 벽면에, 상기 기체 유로와 연통하여, 적재된 기판을 냉각하기 위한 기체를 토출하는 복수의 기체 토출 구멍을 구비하고, 상기 기체 유로는 상기 오목부의 벽면을 따라서 설치되어 있는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 6).

이와 같이 구성함으로써, 기판을 적재대에 적재시켰을 때에 오목부의 개구에 의해 기판의 온도 조절 시간이 연장되는 일이 없도록 온도 조절하는 온도와 동일한 온도로 되도록 온도 조절수의 유로에 의해 온도 조절된 기체를 흘리도록 구성되어 있으므로, 기판이 접촉하지 않는 오목부에 적극적으로 냉기를 토출하여 냉각을 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 온도 조절 유로는 상기 기체 유로와 인접하여 설치되고, 상기 기체 유로를 통류하는 기체는 상기 온도 조절 유로를 통류하는 온도 조절수로 온도 조절되는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 7).

이와 같이 구성함으로써, 온도 조절 유체의 온도가 기체측으로 효율적으로 전열된다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 기체 토출 구멍으로부터 기체를 토출할 때에는, 상기 기판을 흡인한 상태로 기체를 토출하는 것이 좋다(청구항 8).

이와 같이 구성함으로써, 기판을 흡착하고 있을 때에는 냉각하는 기체의 유량을 올릴 수 있으므로 냉각 시간의 단축과 냉각 불균일을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 가열 처리 장치는 현상 처리 후의 가열 처리 또는 막 형성 도포 처리 후의 가열 처리에 적용할 수 있다(청구항 9).

이와 같이 구성함으로써, 현상 처리 후의 가열 처리에서는 기판 표면의 수분을 제거하고, 형성 패턴을 보다 경화시키기 위해 고온인 경우가 많고, 기판 수납부에 기판을 복귀시키는 온도를 급속하게 단시간에 저하시킴으로써 전체의 처리량을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서는 2개의 다른 형상의 기판 반송 수단의 기판 보유 지지 수단이라도 전달부로 전달할 때에 종래 냉각 플레이트로의 반송 수단으로부터의 전달에 있어서 사용되고 있던 기판 지지 핀에 의한 냉각 처리 전의 일시적인 기판 적재 동작이 불필요해지므로 처리량의 단축이 도모된다. 또한, 냉각면은 흡인 수단에 의해 기판을 흡인하여 냉각 시간을 단축할 수 있다. 이에 의해, 장치 시스템의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 주요부를 도시하는 개략 사시도.
도 2a는 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 주요부를 도시하는 평면도.
도 2b는 도 2a의 I-I선에 따르는 단면도.
도 2c는 도 2a의 II-II선에 따르는 단면도.
도 3은 기판 처리 장치에 설치되는 냉각 플레이트의 구조도.
도 4는 캐리어 스테이션의 기판 반송 장치를 도시하는 사시도.
도 5는 전달 아암의 핀셋의 구성도.
도 6은 본 발명에 관한 냉각 플레이트를 적용한 실시 형태를 도시하는 도면.
도 7은 상기 도포 유닛을 적용한 도포, 현상 장치의 실시 형태를 도시하는 평면도.
도 8은 상기 도포, 현상 장치의 사시도.
도 9는 상기 도포, 현상 장치의 종단면도.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해, 첨부 도면에 기초하여 설명한다. 여기서는, 본 발명에 관한 기판 처리 장치를 반도체 웨이퍼의 도포ㆍ현상 장치에 적용한 경우에 대해 설명한다.

도포ㆍ현상 장치는 캐리어 블록(S1)이 설치되어 있고, 그 적재대(80a) 상에 적재된 밀폐형의 기판 수납 용기인 캐리어(80)로부터 제2 기판 반송 수단인 전달 아암(C)이 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(S2)으로 전달하고, 처리 블록(S2)으로부터 전달 아암(C)이 처리 완료된 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(70)로 복귀시키도록 구성되어 있다.

상기 처리 블록(S2)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 본 예에서는 현상 처리를 행하기 위한 제1 블록(DEV층)(B1), 레지스트막의 하층측에 형성되는 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 제2 블록(BCT층)(B2), 레지스트막의 도포를 행하기 위한 제3 블록(COT층)(B3), 레지스트막의 상층측에 형성되는 반사 방지막의 형성을 행하기 위한 제4 블록(TCT층)(B4)을 하부로부터 차례로 적층하여 구성되어 있다.

제2 블록(BCT층)(B2)과 제4 블록(TCT층)(B4)은 각각 반사 방지막을 형성하기 위한 약액을 스핀 코팅에 의해 도포하는 본 형태에 관한 도포 유닛(1)과, 이 도포 유닛(1)에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 가열ㆍ냉각계의 처리 유닛군과, 상기 도포 유닛(1)과 처리 유닛군 사이에 설치되어, 이들 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송 아암(A2, A4)으로 구성되어 있다. 제3 블록(COT층)(B3)에 대해서도 상기 약액이 레지스트액인 것을 제외하면 동일한 구성이다.

한편, 제1 블록(DEV층)(B1)에 대해서는, 도 9에 도시한 바와 같이 하나의 DEV층(B1) 내에 현상 유닛이 2단으로 적층되어 있다. 그리고 DEV층(B1) 내에는 이들 2단의 현상 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 제1 반송 수단인 반송 아암(A1)이 설치되어 있다. 즉, 2단의 현상 유닛에 대해 반송 아암(A1)이 공통화되어 있는 구성으로 되어 있다.

또한, 처리 블록(S2)에는, 도 7 및 도 9에 도시한 바와 같이 선반 유닛(U5)이 설치되고, 캐리어 블록(S1)으로부터의 웨이퍼(W)는 전달 아암(C)에 의해 상기 선반 유닛(U5)의 하나의 전달 유닛(TRS1)(트래지션 스테이지)으로 전달되어, 제2 블록(BCT층)(B2)의 대응하는 냉각 처리 유닛(CPL2)(쿨링 플레이트)으로, 상기 선반 유닛(U5)의 근방에 설치된 승강 가능한 전달 아암(D1)에 의해 순차적으로 반송된다. 제2 블록(BCT층)(B2) 내의 반송 아암(A2)은 이 냉각 처리 유닛(CPL2)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 각 유닛(반사 방지막 유닛 및 가열ㆍ냉각계의 처리 유닛군)으로 반송하고, 이들 유닛에서 웨이퍼(W)에는 반사 방지막이 형성된다.

그 후, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U5)의 전달 대기 유닛(BF2), 전달 아암(D1), 선반 유닛(U5)의 냉각 처리 유닛(CPL3)(쿨링 플레이트) 및 반송 아암(A3)을 통해 제3 블록(COT층)(B3)으로 반입되어 레지스트막이 형성된다. 또한, 웨이퍼(W)는 반송 아암(A3) → 선반 유닛(U5)의 전달 냉각 대기 유닛(BF3) → 전달 아암(D1)을 경유하여 선반 유닛(U5)에 있어서의 전달 냉각 유닛(CPL11)(쿨링 플레이트)으로 전달된다. 다음에, 웨이퍼(W)는 노광기와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 인터페이스 아암(B)에 기판을 건네주기 위해, 전달 냉각 유닛(CPL11)의 기판을 선반 유닛(U5)과 선반 유닛(U6)의 전달 냉각 유닛(CPL12)(쿨링 플레이트)으로 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위한 전용의 반송 수단인 셔틀 아암(E)에 의해 전달을 행하는 것이다.

또한, 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 제4 블록(TCT층)(B4)에서 반사 방지막이 더 형성되는 경우도 있다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)는 냉각 처리 유닛(CPL5)(쿨링 플레이트)을 통해 반송 아암(A4)으로 전달되어, 반사 방지막이 형성된 후 반송 아암(A4)에 의해 전달 유닛(TRS4)으로 전달된 후 전달 냉각 유닛(CPL11)으로 전달되는 것이다. 전달 대기 유닛(BF)이 붙어 있는 전달 유닛은 복수매의 웨이퍼(W)를 적재 가능한 버퍼 유닛을 겸하고 있다.

계속해서, 선반 유닛(U6)의 전달 냉각 유닛(CPL12)으로 직접 반송된 웨이퍼(W)는 인터페이스 블록(S3)으로 도입되어 노광 처리 장치로 전달된다. 웨이퍼(W)는 제1 반송 장치와 동일한 구성의 반송 장치인 인터페이스 아암(B)에 의해 노광 장치(S4)로 반송되어, 여기서 소정의 노광 처리가 행해진 후, 선반 유닛(U6)의 전달 유닛(TRS6)(트래지션 스테이지)에 적재되어 처리 블록(S2)으로 복귀된다. 복귀된 웨이퍼(W)는 제1 블록(DEV층)(B1)에서, 예를 들어 110℃로 현상 전의 가열 처리(포스트 익스포져 베이크)의 처리가 행해진 후에 현상 처리가 행해지고, 예를 들어 160℃로 현상 후의 가열 처리(포스트베이크)가 행해진 후, 반송 아암(A1)에 의해 선반 유닛(U5)에 설치되는 다른 종류의 반송 수단과의 전달을 행할 수 있는 구성의 냉각 처리 장치인 TCP1(트래지션 칠플레이트)로 전달되어 웨이퍼(W)를 캐리어에 수납한다. 이는 문제가 발생하지 않는 온도, 예를 들어 30℃ 이하로 강온시키는 냉각 처리를 한 후에 전달 아암(C)이 웨이퍼(W)를 수취한다. 그 후, 웨이퍼(W)는 전달 아암(C)에 의해 캐리어(80)로 복귀된다. 또한, 도 7에 있어서, 부호 U1 내지 부호 U4는 각각 가열부와 냉각부를 적층한 가열 처리 장치의 유닛군이다.

다음에, 본 발명에 관한 기판 처리 장치를, 도포, 현상 장치에 적용한 실시 형태에 대해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 처음에 실시 형태에 관한 기판 냉각 처리 장치의 구성의 개요를 설명한다. 도 1은 기판 처리 장치의 개략 사시도이고, 도 2a는 선반 유닛(U5)에 설치되는 기판 처리 장치의 개략 평면도이고, 도 2b, 도 2c는 I-I에 따르는 단면도, II-II에 따르는 단면도이다. 도 3은 기판 처리 장치의 웨이퍼(W)를 적재하여 냉각 처리하는 냉각 플레이트(11)의 상세를 설명하는 구성도이다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치인 TCP1은, 적재대인 냉각 플레이트(11)를 수평으로 적재하기 위한 베이스 플레이트(10)에 고정된 상태로 선반 유닛(U5)에 계층적으로 구비되어 있다. 이 냉각 플레이트(11)는, 예를 들어 두께 15㎜의 스테인리스나 알루미늄 등 전열 재료로 만들어져 있다. 이 냉각 플레이트(11)에는 단면도인 도 2b, 도 2c에 나타내는 깊이, 예를 들어 7㎜의 오목부(11a)를 웨이퍼(W)가 적재되는 냉각면(11b)에 갖고, 또한 내부에 온도 조절 매체액을 통류시키는 온도 조절 유로(16)나 기체 유로(15)가 설치되고, 웨이퍼(W)가 적재되었을 때에 냉각 플레이트(11)에 흡인하기 위한 흡인 유로(17)가 설치되어 있다.

냉각 플레이트(11)의 적재측 표면[냉각면(11b)]에는 웨이퍼(W)와의 사이를 약간의 간극, 예를 들어 100㎛로 유지하기 위한 복수의 갭 스페이서(18)와 흡인 유로(17)와 접속되는 복수의 흡인 구멍(19)과, 기체 유로(15)와 접속되는 복수의 기체 토출 구멍(20)이 형성되어 있다. 또한, 냉각 플레이트 주연의, 예를 들어 4군데에 절결부(13)가 형성되어 있다. 이 절결부(13)에 의해, 반송 아암(A1)의 전달 수단인 기판 보유 지지부(13a)의 기판 지지부(13b)가 상하 방향으로 기판 보유 지지부(13a)를 이동시킬 때에 냉각 플레이트(11)에 간섭하지 않고 관통할 수 있다.

냉각 플레이트(11)와 베이스 플레이트(10) 사이에는 냉각 플레이트(11)를 일단 높게 유지하기 위한, 예를 들어 40㎜ 정도의 단열재로 형성된 플레이트 서포트(14)가 개재되어 있다. 이 플레이트 서포트(14)는 반송 아암(A1)이 냉각 플레이트(11) 상으로 웨이퍼(W)를 전달하기 위해 반송 아암(A1)을 냉각 플레이트(11) 표면으로부터 이면측으로 하강시켜, 웨이퍼(W)의 전달이 완료된 후에 냉각 플레이트(11) 이면과 베이스 플레이트(10)에 접촉하지 않고 기판 보유 지지부(13a)를 홈 위치로 복귀시킬 수 있는 높이이면 된다. 또한, 플레이트 서포트(14)에는 냉각 플레이트(11)에 설치되는 각종 유로[기체 유로(15), 온도 조절 유로(16), 흡인 유로(17)]의 용력 배관으로의 접속구인 온도 조절 유체의 도입 배출 배관구(12)와 기체 도입 배관구(12a)와 흡인 배관구(12b)가 각각 형성되어 있다. 이들 각각의 배관구(12, 12a , 12b)로는 도시하지 않은 온도 조절 유체 순환 라인과 공장용측 공급계 라인에 접속이 이루어져 있다.

다음에, 도 4, 도 5에 의해 전달 아암(C)의 설명 및 도 6에 의해 본 발명의 기판 처리 장치에 있어서의 상이한 기판 반송 장치에 의한 웨이퍼(W) 전달에 대해 설명한다. 도 4는 캐리어 블록(S1)에 구비되는 기판 반송 장치인 반송 베이스(29)에 X방향으로 진퇴 가능한 기판 보유 지지부인 대략 Y자 형상의 핀셋(34)이 설치된 X축 베이스(32)를 갖고, 이 반송 베이스(29)는 회전축부(33)에 의해 수평 방향으로 회전 가능하게 구성되고, 또한 Z축 베이스(30)와 접속되어 상하 방향으로 승강 가능하고 횡방향으로의 이동인 Y축 베이스(31)에 의해 횡방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 본 발명에 있어서의 웨이퍼(W)의 수취에는 핀셋(34)이 냉각 플레이트(11)에 대해 진퇴하는 것이다. 도 5의 (a)는 핀셋(34)에 웨이퍼(W)가 보유 지지되어 있는 상태를 도시하는 것으로, 웨이퍼(W)는 핀셋(34)의 기단부에 설치되는 평면 원호 형상의 기판 적재부(35)와, 핀셋(34)의 선단부에 설치되는 기판 적재편(35a) 사이에 적재되어 보유 지지되도록 구성되어 있다. 또한, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 III-III선에 따르는 단면도이다.

다음에, 도 6을 참조하여, 냉각 플레이트(11)를 통해 웨이퍼(W)가 상이한 반송 장치로 전달되는 상태를 나타내면서 냉각 처리의 상태를 상세하게 설명한다. 우선, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 현상 처리가 완료되어 포스트베이크 처리된 웨이퍼(W)가 반송 아암(A1)으로 전달되어, 기판 보유 지지부(13a)가 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U5)의 TCP1 상방으로 반송한다. 다음에, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 냉각 플레이트(11)의 절결부(13)를 기판 지지부(13b)가 통과하는 위치에서 기판 보유 지지부(13a)를 하강시킨다. 이때에 냉각 플레이트(11)측에서는 웨이퍼(W)가 적재되면 대략 동시에 웨이퍼(W)를 흡인 구멍(19)으로부터 흡인하여 적재면과의 사이를 밀착시킨다.

이와 같이 흡인하여 냉각 플레이트(11)의 표면에 밀착시킴으로써 웨이퍼(W)의 냉각 효과가 가일층 고조되어, 휨이 발생되어 있는 웨이퍼(W)라도 냉각 효과가 있다. 또한, 웨이퍼(W)가 적재된 후에 냉각 효과를 향상시키기 위해 기체 토출 구멍(20)으로부터 온도 조절 기체를 웨이퍼 이면을 향해, 또한 오목부면의 넓은 방향을 향해 기체를 토출한다. 이 온도 조절 기체는 온도 조절 유로(16)와 기체 유로(15)가 냉각 플레이트(11)에서 근접(인접)하여 설치됨으로써 온도 조절 유체의 온도가 기체측으로 효율적으로 전열되고 있다. 그로 인해, 기체의 온도 조절을 하는 기기를 생략할 수 있다. 또한, 흡인 동작은 웨이퍼(W)의 부상을 억제하는 효과도 있다. 그러나, 흡인에 의한 웨이퍼의 밀착과 기체의 토출에 의한 온도 조절은 반드시 필수적인 요건은 아니고, 냉각 플레이트(11)에 설치되는 온도 조절 유체에 의해 냉각되어 있으면 된다.

다음에, 냉각 처리가 완료되어, 전달 아암(C)에 의한 웨이퍼(W)의 수취 동작에 대해 설명한다. 도 6의 (c)는 냉각 플레이트(11)에 전달 아암(C)의 핀셋(34)이 웨이퍼를 수취하기 위해 이동하고, 도 6의 (d)는 핀셋(34)이, 웨이퍼(W)가 적재된 냉각 플레이트(11)의 오목부(11a)로 진입한 도면이다. 오목부(11a)는 대략 Y자 형상의 핀셋(34)의 평면 형상보다도 약간 넓은 상사형으로 형성되어 있고, 적재 완료된 웨이퍼 이면과의 사이에서 진입해 오는 핀셋(34)에 접촉하지 않는 높이와 폭을 갖고 있다.

그 후, 도 6의 (e)에 도시한 바와 같이, 핀셋(34)은 냉각 플레이트(11) 상의 웨이퍼가 수취할 수 있는 소정 위치에서 상승시켜 웨이퍼를 보유 지지하여 후퇴한 후에 캐리어(70)에 수납하는 동작을 행한다. 이상에 의해 냉각 처리를 종료한 웨이퍼를 전달할 수 있다.

이에 의해, 냉각 플레이트(11) 자체를 복잡한 기구를 사용하지 않고 웨이퍼(W)의 교환을 할 수 있으므로 처리량을 빠르게 할 수 있다. 또한, 고장이나 조정 개소의 저감을 할 수 있다. 또한, 냉각 플레이트(11)의 오목부(11a)는 도시한 형상으로 한정되지 않고, 판 형상이면 되며, 웨이퍼(W)의 전달이 가능하고 오목부(11a)의 점유 면적을 작게 할 수 있는 것이면, 냉각 플레이트(11)의 냉각 효과를 손상시키지 않고 대응할 수 있다. 또한, 전달 아암(C)의 형상이 2개의 판 형상 포크형이라도, 냉각 효과는 달성된다.

본 발명의 적용은 상술한 기재로 한정되지 않고, 예를 들어 인터페이스 블록(S3)과 처리 블록(S2) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 때에 선반 유닛(U6)에 탑재되는 전달 유닛(TRS6)과 치환하여 설치되어도 좋다. 이 경우에는, PED(포스트 익스포져 베이크) 전까지 웨이퍼 면내의 온도를 내려 정상화해 둘 때에 사용할 수 있으므로, 전술한 바와 같은 구성의 기판 냉각 처리 장치를 설치하여, 역의 수순으로 웨이퍼(W)를 반송 아암(A1)으로 전달한다. 현실에서는 인터페이스 아암(B)에 의해 웨이퍼를 적재하고, 반송 아암(A1)이 웨이퍼를 수취하는 동작이 행해지게 된다.

또한, 선반 유닛(U5)에 탑재되는 반송 아암(D1)에 있어서도 반송 아암(D1)의 기판 보유 지지부를 반송 아암(A1)과 동일한 형상으로 함으로써 냉각 플레이트(11)의 절결부(13)를 상하로 관통할 수 있도록 구성함으로써, 예를 들어 레지스트 도포를 행하는 COT층(B3)에서 레지스트 도포 후의 가열 처리(프리베이크)를 한 후에 캐리어(70)에 웨이퍼를 수납하는 경우에도 사용할 수 있다. 또한, 전달 유닛(TRS1)과 치환하여 설치되어도 좋다. 이상과 같이 처리량을 향상시킬 필요가 있는 장소에 설치된다. 또한, 도 7에 도시하는 반송 아암(D1)의 기판 보유 지지부의 형상은 판 형상이라도 좋고, 냉각 플레이트(11)의 냉각 기능을 손상시키지 않을 정도의 크기의 형상에 있어서 오목부(11a)가 형성되어 있어도 좋다. 이 경우라도, 선반 유닛(U5)의 그 밖의 처리 유닛에 있어서의 종래식 기판 지지 핀에서의 웨이퍼(W)의 전달이 가능하다.

W : 웨이퍼
S1 : 캐리어 스테이션 블록
U5 : 선반 유닛
S2 : 처리 블록
U6 : 선반 유닛
S3 : 인터페이스 블록
TRS1 : 전달 유닛
TRS6 : 전달 유닛
TCP1 : 냉각 처리 장치(트래지션 칠플레이트)
CPL2, CPL5 : 냉각 처리 유닛(쿨링 플레이트)
CPL11, CPL12 : 냉각 처리 유닛(쿨링 플레이트)
A1 : 반송 아암(제1 기판 반송 수단)
B : 인터페이스 아암
C : 전달 아암(제2 기판 반송 수단)
D1 : 반송 아암
10 : 베이스 플레이트
11 : 냉각 플레이트(적재대)
11a : 오목부
11b : 냉각면
12 : 온도 조절 유체의 도입 배출 배관구
12a : 기체 도입 배관구
12b : 흡인 배관구
13 : 절결부
14 : 플레이트 서포트
15 : 기체 유로
16 : 온도 조절 유로
17 : 흡인 유로
18 : 갭 스페이서
19 : 흡인 구멍
20 : 기체 토출 구멍
34 : 핀셋(기판 보유 지지부)

Claims

기판을 가열 처리하는 가열 처리부와, 상기 가열 처리부에서 가열 처리된 기판을 가열 처리부로부터 수취하여 전달부에 적재하는 제1 기판 반송 수단과, 상기 전달부에 적재된 기판을 상기 전달부로부터 수취하여 반송하는 판 형상의 기판 보유 지지부를 갖는 제2 기판 반송 수단을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서,
상기 전달부는,
기판을 적재하는 냉각면을 갖는 적재대와,
상기 적재대의 내부에 설치되어 상기 적재대를 상기 가열 처리의 온도보다도 낮은 온도로 냉각하기 위한 온도 조절수를 통류시키는 온도 조절 유로와,
상기 적재대의 냉각면에 설치되는 동시에, 상기 제2 반송 수단의 기판 보유 지지부의 평면 형상보다도 조금 큰 상사 형상이고, 또한 보유 지지 평면을 상기 냉각면에 대해 출몰 가능한 오목부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 적재대는 상기 제2 반송 수단에 보유 지지된 기판을 상기 오목부의 상방에서 상기 기판 보유 지지부가 대략 일치하는 소정의 위치로 이동시켜 하강시킴으로써 기판의 수취를 할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 기판 반송 수단이 상기 기판 보유 지지부를 상기 적재대에 적재된 기판의 이면과 상기 오목부 사이로 진입하도록 이동하여, 상기 기판 보유 지지부를 상승시킴으로써 상기 기판을 수취하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판 반송 수단은 기판의 주연을 복수로 지지하여 상기 기판을 보유 지지하기 위한 기판 지지부를 구비하고, 상기 적재대는 상기 적재대의 주연부에, 상기 기판 지지부가 상하 방향으로 통과 가능한 절결부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적재대는 기판이 적재되었을 때에 기판을 흡인하기 위한 흡인 구멍을 갖고 있는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적재대는, 내부에는 기체를 흘리는 기체 유로를 설치하는 동시에, 상기 오목부의 벽면에, 상기 기체 유로와 연통하여, 적재된 기판을 냉각하기 위한 기체를 토출하는 복수의 기체 토출 구멍을 구비하고,
상기 기체 유로는 상기 오목부의 벽면을 따라서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 조절 유로는 상기 기체 유로와 인접하여 설치되고, 상기 기체 유로를 통류하는 기체는 상기 온도 조절 유로를 통류하는 온도 조절수로 온도 조절되는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 기체 토출 구멍으로부터 기체를 토출할 때에는 상기 기판을 흡인한 상태로 기체를 토출하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 가열 처리부는 현상 처리 후의 가열 처리 또는 막 형성 도포 처리 후의 가열 처리인 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.