KR20110009031A

KR20110009031A - 도포, 현상 장치

Info

Publication number: KR20110009031A
Application number: KR1020100069751A
Authority: KR
Inventors: 가쯔히로 모리까와; 지까라 노부꾸니; 스구루 에노끼다
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2011-01-27
Also published as: JP5104821B2; JP2011029230A; KR101682721B1

Abstract

본 발명의 과제는 웨이퍼 반송 기구나 노즐 이동 기구 등의 각 이동 기구에 대해, 각각의 적절한 시기에 자동 급지를 행할 수 있는 도포, 현상 장치를 제공하는 것이다.
제어부(8)는 이동 기체(11)에 대해 급지를 행한 후에 있어서의 당해 이동 기체(11)의 사용 시간을 계측하여, 이동 기체(11)의 가이드 레일(10)의 단부에 급지 기구(3a)를 설치하여, 이하의 타이밍으로 이동 기체(11)를 급지 기구(3a)측으로 이동시켜 급지를 행한다. 즉, 이동 기체(11)의 사용 시간이 미리 정한 급지의 주기를 넘었을 때에, 이동 기체(11)가 준비 기간 중, 또는 휴지 기간 중이면 자동 급지를 행한다. 또한, 캐리어(C)로부터 하나의 로트의 최종 기판이 불출되었을 때에도 캐리어(C)로부터 다음 로트의 선두 기판의 불출을 지연시켜, 상기 최종 기판에 관한 당해 이동 기체(11)의 작업이 종료된 후, 이동 기체(11)에 대해 급지를 행한다.

Description

도포, 현상 장치{COATING-DEVELOPING APPARATUS}

본 발명은 기판에 대해 레지스트를 도포하고, 노광 후의 기판에 대해 현상을 행하는 도포, 현상 장치이며, 기판 반송 기구 등의 이동 기구에 대해 자동 급지가 행해지는 장치에 관한 것이다.

상기 도포, 현상 장치는 캐리어 블록과, 처리 블록과, 인터페이스 블록을 구비하고 있다. 상기 처리 블록은 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라고 함)에 레지스트액을 도포하는 도포 모듈, 어닐 후의 웨이퍼에 현상액을 공급하여 현상 처리를 행하는 현상 모듈, 이들 액처리 전 혹은 후에 웨이퍼의 가열, 냉각을 행하는 가열, 냉각 모듈 등을 구비하고 있다. 또한, 이 도포, 현상 장치에는 직선 형상의 안내 궤도인 가이드부를 따라서 이동하는 이동 기구가 설치되고, 이 이동 기구로서는 구체적으로는 웨이퍼 반송 기구, 도포 모듈이나 현상 모듈에 사용되는 노즐 이동 기구 등이 상당한다.

그런데, 이동 기구는 가이드부 상을 미끄럼 이동하기 위해, 미끄럼 이동하는 부분에 윤활제인 그리스를 정기적으로 공급할 필요가 있다.

한편, 상기 웨이퍼 반송 기구, 노즐 이동 기구 등에는 적절한 운용을 하기 위해 그리스를 공급하는 권장 주기가, 메이커측으로부터 경험적인 지식에 의해 각각 정해져 있다. 예를 들어, 웨이퍼 반송 기구에 있어서, 구동 횟수, 이동 거리, 진동 및 이동 관성 모멘트가 큰 X축의 이동 기체에서는, 그리스를 공급하는 주기는, 예를 들어 9개월로 설정되어 있다. 또한, X축의 이동 기체보다도 구동 횟수가 적은 Y축의 이동 기체 및 Z축의 이동 기체에서는 각각 3개월로 설정되어 있다. 또한, 예를 들어 노즐 이동 기구에 있어서는, 이동 거리, 이동 및 배관의 진동에 의해, 그리스 공급 주기는 6개월로 설정되고, 또한 린스 노즐의 이동 기구에서는, 저가중(低加重)인 것 및 이동 거리도 짧으므로, 그리스 공급 주기는 12개월로 설정되어 있다.

따라서, 사용자는 이와 같은 그리스 공급 주기(급지 주기)에 따라서, 장치를 정지하여 작업자가 그리스 건에 의해 급지를 행하고 있었다. 그러나, 이와 같은 작업은 장치의 생산성의 저하를 초래하고, 또한 작업자의 부담도 크다. 이와 같은 급지에 관한 공지 기술로서, 특허 문헌 1에는 가이드부의 단부에 설치된 급지 기구에 가이드부를 따라서 이동하는 이동 기체가 접촉함으로써, 미끄럼 이동 부위에 급지가 행해지는 장치가 기재되어 있다.

그런데, 도포, 현상 장치는 어느 시점에 있어서 처리 블록 내의 각 웨이퍼와 각 모듈을 대응시킨 페이즈(상태)를, 시계열로 배열한 스케줄표를 작성하여, 이 스케줄을 따라서 웨이퍼가 1매씩 상류측으로부터 하류측의 모듈로 반송되도록 제어된다. 이로 인해 장치의 운전 중에는 함부로 급지 작업을 행하면, 웨이퍼 반송 기구가 긴 시간 대기하여, 결과적으로 스케줄이 흐트러져, 전체의 처리량이 저하되는 사태를 초래한다. 특허 문헌 1에는 이와 같은 과제 및 해결 수단에 대해서는 기재되어 있지 않다.

이와 같이 메이커측으로부터 권장되는 그리스 공급 주기는 각 이동 기구에 따라, 각각 다르고, 사용자측은 도포, 현상 장치의 정기적인 메인터넌스 시에 각 이동 기구에 그리스를 공급하고 있다. 이 메인터넌스의 시기는 도포, 현상 장치의 생산성이 저하되지 않는 시기를 사용자가 정하고 있다. 따라서, 메이커측이 권장하고 있는 그리스 공급 주기를 초과하여, 그리스의 공급이 행해지고 있는 실태가 있고, 그리스의 공급이 지연되면 이동 기구의 움직임이 둔해지므로, 반도체 웨이퍼의 생산성에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 상기 특허 문헌 1에는, 그리스를 공급하는 시기에 대해서는 구체적으로 기재되어 있지 않다.

일본 특허 출원 공개 제2006-203175

본 발명은 이러한 사정 하에 이루어진 것으로, 그 목적은 웨이퍼 반송 기구나 노즐 이동 기구 등의 각 이동 기구에 대해, 각각의 적절한 시기에 급지를 행할 수 있는 도포, 현상 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 관한 도포, 현상 장치는,

복수매의 기판을 수납한 캐리어가 반입, 반출되는 캐리어 적재대와, 이 캐리어 적재대 상의 캐리어와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 동시에 현상 후의 기판을 상기 캐리어로 복귀시키는 전달 기구를 구비한 캐리어 블록과,

상기 기판 전달 기구를 통해 반입된 기판에 대해 레지스트액을 도포하는 도포 모듈과, 레지스트액을 도포한 후에 기판을 가열하기 위한 모듈과, 레지스트막이 형성되고 또한 노광된 기판에 대해 현상액을 공급하여 현상을 행하는 현상 모듈과, 현상 전에 기판을 가열, 냉각하기 위한 모듈과, 이들 모듈 사이에서 기판의 반송을 행하는 주반송 기구를 포함하는 처리 모듈과,

처리 모듈과 노광 장치 사이에 개재되어, 기판을 반송하는 이동 탑재 기구를 갖는 인터페이스 블록과,

자동 급지를 행하기 위한 급지 기구와,

캐리어로부터 불출된 기판을 순서대로 상류측의 모듈로부터 하류측의 모듈로 반송하도록 상기 전달 기구 및 주반송 기구를 제어하는 동시에 상기 급지 기구를 제어하는 제어부를 구비하고,

상기 도포 모듈 및 현상 모듈은 액체를 기판에 공급하는 노즐을 반송하는 노즐 이동 기구를 구비하고,

상기 전달 기구, 주반송 기구, 이동 탑재 기구 및 노즐 이동 기구는 직선 형상의 안내 궤도를 따라서 이동하고, 이동 방향의 단부면에 미끄럼 이동 부위에 윤활제를 공급하기 위한 윤활제 주입구가 형성된 이동 기체를 구비하고,

상기 급지 기구는 상기 안내 궤도의 단부에 설치되어, 이동 기체의 이동 동작에 의해 당해 이동 기체의 상기 주입구에 윤활유를 공급하기 위한 공급구를 구비하고,

상기 제어부는 이동 기체에 대해 급지를 행한 후에 있어서의 당해 이동 기체의 사용 시간을 계측하여, 사용 시간이 미리 정한 급지의 주기를 넘었을 때에 플래그를 세우는 스텝과, 플래그가 세워졌을 때에, (a) 당해 이동 기체가 준비 기간 중이고, (b) 당해 이동 기체가 휴지 기간 중이고, 또는 (c) 캐리어 적재대 상의 캐리어로부터 하나의 로트의 최종 기판이 불출된 것 중 어느 것인지를 판단하여, 상기 (a), (b) 중 어느 하나에 상당할 때에는 당해 이동 기체를 단부로 이동시켜 급지 기구에 의해 당해 이동 기체에 대해 급지를 행하고, 상기 (c)에 상당할 때에는, 이동 기체에 급지를 행하기 위해 필요한 시간만큼 캐리어로부터 다음 로트의 선두 기판의 불출을 지연시키고, 상기 하나의 로트의 최종 기판에 관한 당해 이동 기체의 작업이 종료된 후, 당해 이동 기체를 단부로 이동시켜 급지 기구에 의해 당해 이동 기체에 대해 급지를 행하도록 제어 신호를 출력하는 스텝을 실행하는 프로그램을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 도포, 현상 장치는 이하의 구성을 취해도 좋다.

1. 상기 처리 블록은 기판에 레지스트막을 형성하기 위한 영역과 기판을 현상하기 위한 영역으로 분할되어, 이들 영역에 각각 주반송 기구가 설치되어 있는 구성.

2. 상기 레지스트액을 도포한 후에 기판을 가열, 냉각하기 위한 모듈은 기판을 가열판에 의해 가열하는 가열 영역과, 상기 주반송 기구 또는 이동 탑재 기구 사이에서 기판의 전달이 행해지는 전달 영역과, 가열 영역 및 전달 영역 사이에서 기판을 반송하는 전용 반송 기구를 구비하고, 상기 이동 기구는 이 전용 반송 기구를 포함하는 구성.

본 발명에 따르면, 이동 기체가 안내되는 직선 궤도의 단부에 급지 기구를 설치하고, 이동 기체를 급지 기구까지 이동시켜 이동 기체의 미끄럼 이동 부위에 자동으로 급지(윤활제의 공급)를 행하도록 하고 있으므로, 작업자의 부담이 경감되고, 또한 도포, 현상 장치의 운전을 행한 채 급지가 행해지므로 장치의 생산성의 저하가 억제된다. 그리고, 이동 기체가 준비 상태(아이들링 상태) 또는 휴지 상태일 때에, 혹은 로트의 절환 시에 자동 급지를 행하도록 하고 있으므로, 기판을 1매씩 상류측으로부터 하류측의 모듈로 반송하는 작업 중에, 자동 급지의 실시에 의한 반송 기구의 긴 대기 시간의 발생을 피할 수 있고, 따라서 후속의 로트의 기판의 반송도 포함하여 전체의 반송이 원활하게 행해져, 결과적으로 처리량의 저하가 억제된다.

도 1은 본 발명의 도포, 현상 장치에 내장되는 웨이퍼 반송 기구를 도시하는 사시도.
도 2는 상기 웨이퍼 반송 기구의 일부를 이루는 급지 기구를 도시하는 사시도.
도 3은 상기 급지 기구와 이동 기구의 종단 측면도.
도 4는 상기 급지 기구의 급지 노즐이 이동 기구에 의해, 압박되는 모습을 도시하는 종단 측면도.
도 5는 상기 급지 기구로부터 이동 기구로 급지가 행해지는 모습을 도시하는 종단 측면도.
도 6은 상기 급지 기구로부터 이동 기구로 급지가 행해진 후의 모습을 도시하는 종단 측면도.
도 7은 상기 도포, 현상 장치에 내장되는 현상액 노즐의 이동 기구를 도시하는 사시도.
도 8은 본 발명에 관한 도포, 현상 장치를 도시하는 사시도.
도 9는 상기 도포, 현상 장치를 도시하는 상면도.
도 10은 상기 도포, 현상 장치를 도시하는 측면도.
도 11은 상기 웨이퍼 반송 기구를 제어하는 제어부를 도시하는 블록도.
도 12는 상기 제어부의 일부를 이루는 기억부의 기억 테이블을 설명하는 설명도.
도 13은 상기 웨이퍼 반송 기구의 급지가 행해지는 타이밍을 설명하는 흐름도.
도 14는 상기 도포, 현상 장치에 있어서의 웨이퍼의 흐름을 설명하는 테이블.

본 발명에 관한 도포, 현상 장치는 기판인 웨이퍼를 반송하는 반송 기구 등의 이동 기구의 찰과 부위(미끄럼 이동 부위)에 대해 자동적으로 급지를 행하는 것이지만, 전체 구성을 설명하기 전에, 이동 기구 및 급지 기구에 대해 설명한다.

[도포, 현상 장치에 사용되는 이동 기구 및 급지 기구]

이동 기구인 웨이퍼 반송 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이 지지면을 따라서 Y방향으로 직선 형상으로 배치된 안내 궤도를 이루는 가이드 부재인 가이드 레일(10)과, 이 가이드 레일(10)에 가이드되면서 수평 이동하는 이동 기체(11)를 구비하고 있다. 이 이동 기체(11)는 Y방향으로 이동하므로, 이후「Y이동 기체」라고 부르는 것으로 한다. 이 Y이동 기체는 받침대 부분(12)과, 이 받침대 부분(12)의 좌우 양측(Y방향을 좌우 방향으로 하고 있음)으로 수직으로 신장되는 동시에 서로 상단부끼리가 연결부에 의해 연결되어 있는 지지 부재(13, 13)와, 이들 지지부재(13, 13)에 각각 설치된 승강용 가이드 부재(14, 14)에 그 양단부측이 가이드되면서 승강하는 이동 기체인 승강 기구(15)를 구비하고 있다. 또한, 도 1에서는 한쪽의 지지 부재(13)를 쇄선으로 나타냄으로써, 내부의 가이드 부재(14)를 도시하도록 하고 있다.

이 승강 기체(15)에는 회전 기구(16a)를 통해, 연직축 주위로 회전 가능한 회전 기체(16)가 설치되어 있고, 이 회전 기체(16)에는 진퇴 가능한 이동 기체(17)가 설치되어 있다. 이 이동 기체(17)에는 웨이퍼를 보유 지지하는 보유 지지 부재인 포크(17a)가 설치되어 있다. 이 포크(17a)의 이동 방향은 상기 가이드 레일과 직교하는 방향, 즉 X방향이므로, 이동 기체(17)는 이후 「X이동 기체」라고 부르는 것으로 한다.

Y이동 기체(11)의 설명으로 돌아가면, 가이드 레일(10)의 측방에는 당해 가이드 레일(10)을 따라서 타이밍 벨트(20)가 설치되어 있고, 이 타이밍 벨트(20)는 가이드 레일(10)의 양단부보다도 약간 외측에 각각 위치하는 구동 풀리(21a) 및 종속 풀리(21b) 사이에 감아 걸려 있다. Y이동 기체(11)는 블랭킷을 통해 타이밍 벨트(20)에 설치되어 있고, 따라서 구동 풀리(21a)에 연결된 구동부인 모터에 의해 주행 제어되게 된다. 또한, Y이동 기체(11)의 단부면에는 Y이동 기체(11)와 가이드 레일(10)의 미끄럼 이동 부분에 대해 급지를 행하기 위한 윤활제(그리스) 주입구(급지 구멍)(22)가 형성되는 한편, 가이드 레일(10)의 일단부측에는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 상기 급지 구멍(22)에 끼워 맞추어 Y이동 기체(11)에 급지를 행하기 위한 급지 기구(3a)가 설치되어 있다.

또한, 지지 부재(13)에 있어서의 승강용 가이드 레일(14)의 단부측, 예를 들어 상단부측에는 승강 기체(15)와 당해 가이드 레일(14)의 미끄럼 이동 부분에 대해 급지를 행하기 위한 급지 기구(3b)가 설치되어 있다. 승강 기체(15)에 있어서의 급지 기구(3b)와 대향하는 단부면에는 당해 급지 기구(3b)로부터 급지되기 위한 급지 구멍(22a)이 형성되어 있다. 또한, X이동 기체(17)의 후단부면, 즉 포크(17a)가 튀어나오는 방향을 전방으로 했을 때의 후방측의 단부면에도, 도시하지 않은 가이드 부재와 미끄럼 이동하는 부위에 급지를 행하기 위한 급지 구멍이 형성되어 있다. 그리고, 이 X축 이동 기체(17)에 대해 급지를 행하기 위한 급지 기구(3c)는, 본 예에서는 웨이퍼 반송 장치와는 별개로 배치되고, 예를 들어 승강 기구(15)가 가장 하방까지 강하한 위치에 있어서, X이동 기체(17)가 후퇴했을 때에 X축 이동 기체(17)의 급지 구멍과 끼워 맞추어지는 위치로 설정되어 있다.

또한, 승강 기체(15)를 승강시키기 위한 승강 기구 및 X이동 기체(17)를 X방향으로 이동시키기 위한 구동 기구에 대해서는, 도 1에서는 보이지 않지만, 예를 들어 주지의 벨트 기구 등이 사용된다.

다음에, 급지 기구의 설명을 한다. 상기 급지 기구(3a, 3b, 3c)의 구조는 각각 동일하므로, Y축 방향으로 신장되는 가이드 레일(10)의 단부에 설치된 급지 기구(3a)만을 이하에 설명하는 것으로 하고, 그 밖의 급지 기구(3b, 3c)의 설명은 생략하는 것으로 한다.

급지 기구(3a)는, 도 3에 도시한 바와 같이 윤활제인 그리스를 수용하는 실린더실(30)을 구비하고, 이 실린더실(30) 내는 피스톤 로드의 피스톤부(31)가 밀하게 맞추어진 상태로 그 길이 방향으로 이동하도록 설치되어 있다. 피스톤 로드(40)는 측벽을 관통하여, Y축 이동 기체(11)측으로 돌출되어 있다. 피스톤 로드(40)의 내부에는 그 길이 방향으로 윤활제 유로가 형성되고, 이 윤활제 유로의 일단부는 피스톤 로드(40)의 선단에 개방되는 동시에, 타단부는 실린더실(30) 내에 있어서의 피스톤부(31)의 반대측[피스톤 로드(40)의 선단과는 반대측]에 개방되어 있다. 윤활제 유로의 타단부측의 개구부(43)는, 예를 들어 피스톤 로드(40)의 종단면의 직경 방향으로 2군데 형성되고, 각각 제1 역지 밸브(43a)가 설치되어 있다. 이 제1 역지 밸브(43a)는, 윤활제 유로 내의 압력이 실린더실(30) 내의 압력보다 작은 경우에는 개방 상태로 된다.

또한, 실린더실(30) 내는 그리스로 채워져 있다. 상기 실린더실(30)의 상측에는 그리스(G)를 저류해 두는 저류 탱크(32)가 설치되고, 실린더실(30)의 상면에 형성된 연통 구멍(33)을 통해 실린더실(30)과 저류 탱크(32)는 서로 연통되어 있다. 연통 구멍(33)에는 제2 역지 밸브(34)가 설치되어, 실린더실(30)로부터 저류 탱크(32)로의 그리스(G)의 역류를 방지하고 있다. 제2 역지 밸브(34)는, 저류 탱크(32) 내부의 압력이 실린더실(30) 내부의 압력보다 큰 경우에는 개방 상태로 된다.

피스톤 로드(40)는 그 선단측에 Y축 이동 기체(11)와 접촉하기 위한 플랜지부(41)가 형성되어 있다. 또한, 피스톤 로드(40)는 그 타단부측에 압박 수단, 예를 들어 스프링(45)의 일단부가 접속되고, 이 스프링(45)의 타단부는 실린더실(30)의 내벽에 고정되어 있으므로, 도 3 중의 좌측 방향으로 압박되어 있다.

다음에, 웨이퍼 반송 장치의 이동 기체로 그리스를 보충하는 모습을 설명한다. 급지 기구에 의한 그리스(G)의 보충은 X축의 급지 기구(3c), Y축의 급지 기구(3a), Z축의 급지 기구(3b) 모두 마찬가지로 행하므로, Y축 방향으로 설치된 급지 기구(3a)에 대해서만 설명한다.

Y축 이동 기체(11)가 가이드 레일(10)을 따라서 급지 기구(3a)에 인접하는 위치(급지 위치)로 이동하면, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 Y축 이동 기체(11)의 측면과 플랜지부(41)의 좌측면이 접촉하여, Y축 이동 기체(11)의 관성력이 스프링(45)의 복원력에 저항하여 피스톤 로드(40)를 압박한다. 피스톤부(31)가 후퇴하여, 실린더실(30)의 압력이 피스톤 로드(40) 내부의 압력보다 커져, 윤활제 유로로 유입되어 온 그리스(G)는 Y축 이동 기체(11)의 급지 구멍(22)을 통해, 미끄럼 이동부로 보충된다.

다음에, 도 6에 도시한 바와 같이 Y축 이동 기체(11)가, 급지 기구(3a)와 이격되는 방향으로 이동을 하면, 피스톤 로드(40)가 급지 구멍(22)으로부터 벗어나, 스프링(45)의 압박력에 의해 정위치로 복귀된다. 이때, 실린더실(30) 내는 저류 탱크(32)보다도 압력이 작고, 그로 인해, 역지 밸브(34)가 개방 상태로 되어, 저류 탱크(32)로부터 그리스(G)가 실린더실(30)로 보충된다.

여기서, 이동 기구로서는, 상술한 웨이퍼 반송 기구로 한정되지 않고, 후술하는 도포, 현상 장치 내에 설치되는 레지스트 도포 모듈 등에 사용되는 노즐 기구라도 좋다. 노즐 이동 기구, 예를 들어 현상액을 토출하는 현상액 노즐은, 도 7에 도시한 바와 같이 가이드 레일(10) 상을, Y축 방향을 따라서 마찰 이동하는 Y축 이동 기체(11)에 지지체(50)가 설치되고, 이 지지체(50)로부터 수평 방향으로 노즐 보유 지지 부재(51)가 연신되고, 노즐 보유 지지 부재(51)에 현상액 노즐(52)이 보유 지지되어 있다. 가이드 레일(10)의 단부에는 급지 기구(3a)가 설치되고, 상술한 바와 같이 Y축 이동 기체(11)와 가이드 레일(10)의 미끄럼 이동부에 급지가 행해진다.

[도포, 현상 장치의 전체 구성]

다음에, 도포, 현상 장치의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 도포, 현상 장치(110)에는 캐리어 블록(C1)이 설치되어 있다. 이 캐리어 블록(C1)에서는 적재대(111) 상에 적재된 밀폐형의 캐리어[FOUP(C)]로부터 전달 기구[112(CRA)]가 웨이퍼(W)를 취출하여, 당해 캐리어 블록(C1)에 인접된 처리 블록(C2)으로 전달하는 동시에, 상기 전달 기구(112)가, 처리 블록(C2)에서 처리된 처리 완료된 웨이퍼(W)를 수취하여 상기 캐리어(C)로 복귀시키도록 구성되어 있다.

상기 처리 블록(C2)은, 도 10에 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)], 레지스트액의 도포 처리를 행하기 위한 제3 블록[COT층(B3)], 레지스트막의 상층측에 형성되는 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 제4 블록[ITC층(B4)]을 하부로부터 적층하여 구성되어 있다.

상기 제3 블록[COT층(B3)]은 레지스트액을 도포하는 액처리 모듈(도포 모듈)(60)과, 이 액처리 모듈로 행해지는 처리의 후처리를 행하기 위한 가열, 냉각계의 처리 모듈군(U1 내지 U4)과, 이들 모듈 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 주반송 기구(A3)를 구비하고 있다. 또한, 제2 블록[BCT층(B2)]과 제4 블록[ITC층(B4)]은 각각 반사 방지막을 형성하기 위한 약액을 스핀 코팅에 의해 도포하는 액처리 모듈(반사 방지막 모듈)과, 상기 가열, 냉각계의 처리 모듈군과, 이들 모듈 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 주반송 기구(A2, A4)를 구비하고 있다.

한편, 제1 처리 블록[DEV층(B1)]에 대해서는, 예를 들어 하나의 DEV층(B1) 내에 현상 모듈이 2단으로 적층되어 있다. 그리고, 당해 DEV층(B1) 내에는 이들 2단의 현상 모듈로 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 공통의 주반송 기구(A1)가 설치되어 있다. 또한 처리 블록(C2)에는, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 선반 유닛(U5)이 설치되고, 이 선반 유닛(U5)의 각 부끼리의 사이에서는 상기 선반 유닛(U5)의 근방에 설치된 승강 가능한 전달 아암(D1)에 의해 웨이퍼(W)가 반송된다.

이와 같은 도포, 현상 장치(110)에서는, 전달 기구(112)에 의해 캐리어 블록(C1)으로부터 불출된 웨이퍼(W)는 상기 선반 유닛(U5)의 하나의 전달 모듈, 예를 들어 제2 블록[BCT층(B2)]의 대응하는 전달 모듈(CPL2)로 전달 기구(112)에 의해 순차적으로 반송된다. 계속해서, 웨이퍼(W)는 전달 모듈(CPL3) 및 주반송 기구(A3)를 통해 제3 블록[COT층(B3)]으로 반입되어, 액처리 모듈로 레지스트막이 형성된다. 레지스트막 형성 후의 웨이퍼(W)는 주반송 기구(A3)에 의해, 선반 유닛(U5)의 전달 모듈(BF3)로 전달된다. 또한, 레지스트막 상에 반사 방지막을 형성하는 경우나, 레지스트 도포 전에 웨이퍼(W)에 대해 소수화 처리를 행하는 경우도 있다.

한편, DEV층(B1) 내의 상부에는 선반 유닛(U5)에 설치된 전달 모듈(CPL11)로부터 선반 유닛(U2)에 설치된 전달 모듈(CPL12)로 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위한 전용의 반송 수단인 셔틀 아암(E)이 설치되어 있다. 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 전달 아암(D1)에 의해 전달 모듈(BF3, TRS4)을 통해 전달 모듈(CPL11)로 전달되고, 여기서 셔틀 아암(E)에 의해 선반 유닛(U2)의 전달 모듈(CPL12)로 직접 반송되어 인터페이스 블록(C3)으로 도입되게 된다. 또한, 도 11 중 CPL이 부여되어 있는 전달 모듈은, 온도 조절용 냉각 모듈을 겸하고 있고, BF가 부여되어 있는 전달 모듈은 복수매의 웨이퍼(W)를 적재 가능한 버퍼 모듈을 겸하고 있다.

계속해서, 웨이퍼(W)는 이동 탑재 기구(118)에 의해 노광 장치(C4)로 반송되고, 여기서 소정의 노광 처리가 행해진 후, 선반 유닛(U2)의 전달 모듈(TRS6)에 적재되어 처리 블록(C2)으로 복귀된다. 복귀된 웨이퍼(W)는, 우선 가열, 냉각계의 모듈로 가열 처리되어, 냉각 후에 제1 블록[DEV층(B1)]에서 현상 처리가 행해지고, 주반송 기구(A1)에 의해 선반 유닛(U5)에 있어서의 전달 기구(112)의 액세스 범위의 전달대로 반송되어, 전달 기구(112)를 통해 캐리어(C)로 복귀된다.

여기서, 가열, 냉각계의 모듈의 구성에 대해 서술하면, 이 모듈은 도 9에 대략적으로 도시한 바와 같이 가열판(71)과, 주반송 기구(A3)에 의해 웨이퍼의 전달이 행해지는 전달 영역과 가열판(71)의 상방 영역 사이에서 웨이퍼를 이동시키는 전용의 웨이퍼 이동 기구(72)를 구비하고 있다. 그리고, 본 예에서는, 이 전용의 이동 기구가 냉각 아암(72)을 겸용하고 있고, 가열판(71)에 의해 가열된 웨이퍼는 냉각판으로 전달된다. 이 이동 기구는 직선 형상의 가이드 레일을 따라서, 이동 기체(냉각 아암)가 이동하도록 구성되어 있다.

또한, 냉각 모듈이나 현상 모듈 등의 액처리 모듈에는 약액을 웨이퍼에 공급하는 약액 노즐이나 순수(純水)를 웨이퍼에 공급하는 순수 노즐이 설치되어 있다.

상술한 도포, 현상 장치의 웨이퍼의 반송에 대해서는, 후술하는 도 14에 도시한 바와 같이 미리 작성된 반송 스케줄에 기초하여 행해진다. 이 반송 스케줄은 어떤 시점에 있어서의 각 모듈에 어느 웨이퍼가 놓여 있는지를 나타내는 페이즈를 시계열로 배열한 것으로, 웨이퍼는 상류측의 모듈로부터 하류측의 모듈을 향해 순차적으로 1매씩 반송된다. 그리고, 각 페이즈가 실행되는 데 필요로 하는 시간의 목표치가 결정되어 있어, 가능한 한 목표치에 근접하도록 반송 제어를 행함으로써, 결과적으로, 높은 처리량을 얻어지는 것이 시뮬레이션으로 파악되어 있다. 또한, 이 반송 스케줄에 기재되어 있는 모듈은, 본 예에서는 인터페이스 블록(C3) 내의 모듈에 포함되어 있지 않다. 그 이유는 인터페이스 블록(C3) 내의 웨이퍼의 반송은 노광기의 처리와의 관계에서 처리 블록(C2) 내의 웨이퍼의 반송과는 비동기로 행하는 것이 바람직하다고 되어 있기 때문이다.

이상에 서술한 도포, 현상 장치(110)에 있어서, 급지 기구에 의해 급지되는 이동 기구로서는, 선반 유닛(U5)을 상하 이동하는 전달 반송 아암[112(CRA)], 각 블록 내의 주반송 기구(A1 내지 A5), 가열 장치의 냉각 아암, 노즐 이동 기구, 인터페이스 블록(C3)의 이동 탑재 기구(118) 등이 상당한다.

계속해서, 상술한 도포, 현상 장치에 있어서 이동 기구의 급지에 관한 부위를 중심으로 제어부의 구성을 설명한다. 제어부(8)는, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 도 11에 도시한 바와 같이 이동 기구의 동작을 제어하는 반송 프로그램(80)과, 급지용 시간 관리 프로그램(81)과, 급지의 타이밍을 도모하는 판단 프로그램(82)과, 각 이동 기구(83)의 급지 동작을 제어하는 자동 급지 프로그램(84)과, 각 이동 기구(83)의 급지 관리용 테이블(85)을 구비하고 있다. 또한, 이 테이블(85)은 기억부 내에 저장되어 있는 것이지만, 편의상 기억부를 도시하지 않고 테이블을 도시한다. 도 12는 테이블(85)의 기재예를 도시한 것으로, 좌측으로부터 순서대로 이동 기구의 종별, 이동축, 급지 주기, 플래그의 기재란으로 되어 있다. 도 11 중, 부호 86은 CPU, 부호 87은 디스플레이 등의 표시부, 부호 88은 데이터 버스, 부호 89는 알람, 부호 83은 전달 기구나 주반송 기구 등을 이동 기구로서 정리하여 블록화한 것이다.

시간 관리 프로그램(81)은 각 이동 기구마다, 급지를 행한 후의 사용 시간에 대해 관리를 행하는 프로그램이다. 전달 기구, 주반송 기구(A1, A2), 가열 냉각용 아암, 각 액처리 모듈 내의 노즐 이동 기구 및 이동 탑재 기구는 급지를 행한 후, 다음 급지를 행할 때까지의 급지 주기가 각각 정해져 있다. 시간 관리 프로그램(81)은 이들 이동 기구마다 급지를 행한 후의 사용 시간을 측정하고 있고, 그 사용 시간이 미리 정해진 급지 주기에 도달했을 때에 테이블(85)에 있어서의 당해 이동 기구에 대응하는 란에 플래그 「1」을 세우도록 스텝이 짜여 있다.

여기서, 상기 사용 시간은 각 이동 기구의 사용 시간의 계측치이다. 각 이동축마다 사용 시간을 구해도 좋지만, 이동 기구가 사용되는 시간은 당해 이동 기구의 각 축의 사용 시간으로서 카운트해도 좋다. 그리고, 이동 기구가 사용되는 시간이라 함은, 예를 들어 당해 이동 기구를 사용 상태로 하는 도포, 현상 장치의 운전 시간이다(즉, 이동 기구가 대기하고 있는 시간도 카운트됨). 또한, 이동 기구가 대기하고 있는 시간은 사용 시간으로서 카운트하지 않도록 해도 좋다. 또한, 각 이동 기구의 급지 주기의 일례를 들면, 예를 들어 전달 기구(112)는 X축 방향이 9개월, Y축 방향 및 Z축 방향이 3개월, 냉각 아암은 X축 방향이 6개월, Z축 방향이 3개월, 또한 노즐 이동 기구는 6개월, 또한 린스 노즐은 12개월이다. 각 이동 기구의 사용 시간의 계측 개시의 타이밍에 대해서는, 예를 들어 후술하는 자동 급지 프로그램(84)이 실행되어 출력되는 급지의 종료 신호를 트리거로 할 수 있다.

반송 프로그램(80)은 각 이동 기구의 반출 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어 각 이동 기구마다 설치되어 있지만, 설명의 편의상 그들 프로그램군을 정리하여 반송 프로그램으로서 취급하는 것으로 한다. 판단 프로그램(82)은, 테이블(85)에 플래그가 세워졌을 때에는, 소정의 조건이 성립되었는지 여부를 더 판단하여, 그 조건이 성립되었다고 판단되었을 때에 자동 급지 프로그램(84)을 기동시키도록 스텝이 짜여 있다. 이 판단 프로그램(82) 및 소정의 조건에 대해서는 후술하는 도 13의 흐름도에 있어서 상세하게 서술한다.

자동 급지 프로그램(84)은 판단 프로그램(82)으로부터 이동 기구에 대해(상세하게는 이동 기구의 이동축에 관한 이동 기체에 대해) 자동 급지의 기동 지령이 출력되었을 때에 상술한 바와 같이 자동 급지를 행하도록 제어 신호를 출력하기 위한 스텝군으로 이루어진다.

다음에, 상술한 실시 형태의 작용에 대해 설명한다. 지금, 캐리어 스테이지(111)로 캐리어(C)가 반입되고, 그곳으로부터 웨이퍼가 취출되어 상술한 바와 같이 하여 도포, 현상 장치(110) 내에서 처리가 행해지고 있는 것으로 한다. 한편, 급지용 시간 관리 프로그램(81)은 각 이동 기구에 대해 급지를 행한 후의 사용 시간에 대해 계측을 행하고 있다. 그리고, 어느 하나의 이동 기구의 이동축의 이동 기체에 대해 사용 시간이 급지 주기에 도달하면, 테이블(85) 내의 해당 개소에 플래그 「1」을 세운다. 한편, 급지용 판단 프로그램(82)은, 도 12에 도시한 바와 같이 테이블(85)에 플래그가 세워져 있는지 여부를 판단하고 있고(스텝 S1), 어느 하나의 이동 기구에 대해 플래그가 세워져 있으면, 다음에 이 이동 기구가 아이들링 상태인지 여부를 판단한다(스텝 S2). 아이들링이라 함은, 도포, 현상 장치의 운전을 휴지하고 있고 그 후 재개했을 때에, 예를 들어 메인터넌스 후에 운전을 재개했을 때에, 웨이퍼를 캐리어(C)로부터 불출하기 전에 준비 운전을 행하고 있을 때이다. 아이들링 시이면, 자동 급지 프로그램이 기동되어 이동 기구에 대해 급지가 행해진다(스텝 S7).

아이들링 시가 아닌 경우에는, 당해 이동 기구가 휴지 중인지 여부에 대해 판단되어(스텝 S3), 휴지 중이면 자동 급지 프로그램(84)이 기동되어, 당해 이동 기구에 대해 급지가 행해진다. 이동 기구가 휴지 중이라고 함은, 도포, 현상 장치가 가동되고 있지만, 당해 이동 기구가 그 시점으로부터 자동 급지를 행하는 데 충분한 시간만큼 사용되지 않는 상태를 말한다. 예를 들어, 도포, 현상 장치의 가동 직후, 최초의 로트의 웨이퍼가 캐리어(C)로부터 불출되어, 선두의 웨이퍼가 BCT층에 도달한 시점에 있어서는, COT층에 있어서의 가열, 냉각 모듈의 냉각 아암은 작업이 개시될 때까지는 시간에 여유가 있고, 이 경우에는 냉각 아암이 휴지 상태에 있다. 또한, 캐리어(C)로부터 불출된 로트의 웨이퍼가 반사 방지막의 도포를 필요로 하지 않는 경우에는, 당해 웨이퍼는 BCT층을 경유하지 않고 COT층으로 반송시키므로, BCT층 내의 이동 기구는 휴지 상태이다.

다른 예를 들면, 이동 탑재 기구나 DEV층 내의 이동 기구(주반송 기구나 노즐 이동 기구)에 대해서는, 로트 간격이 비어 있으므로, 후속의 로트가 캐리어(C)로부터 불출되어 있기는 하지만, 현시점으로부터 당해 이동 기구가 작업을 행할 때까지는 충분한 시간이 있는 경우에는 휴지 상태에 상당한다. 여기서 충분한 시간이 존재하는지 여부의 판단은, 예를 들어 도포, 현상 장치 내의 반송 스케줄을 참조함으로써 행할 수 있다. 반송 스케줄이라 함은, 어떤 시점에 있어서 어느 웨이퍼가, 어느 모듈에 놓여 있는지의 배치 상태를 정하여, 이 배치 상태를 시계열로 배열한 것으로, 예를 들어 도 14에 도시한 바와 같이 작성된다. 따라서, 판단 프로그램(82)은 현시점의 페이즈로부터 다음에 그 이동 기구가 작업을 하는 페이즈까지 공백의 페이즈(사이클)의 수를 알 수 있으므로, 현시점에서 그 이동 기구에 대해 급지를 행해도 좋은지 여부를 판단할 수 있다. 어떤 페이즈가 실행되는 데 필요로 하는 시간은 미리 설정되어 있으므로, 예를 들어 현시점에 있어서, 그 이동 기구가 작업을 행하고 있지 않고 또한 그 이동 기구의 작업에 관련되는 모듈이 그때의 페이즈 이후의 페이즈에 대해 미리 설정한 페이즈 횟수만큼, 예를 들어 2회의 페이즈분만큼 불사용이라고 하면, 그 이동 기구는 휴지 상태로 된다. 이 공백 페이즈 횟수는, 급지에 필요로 하는 시간과의 관계로 결정된다.

그리고, 이동 기구가 휴지 중이 아니면, 캐리어(C)로부터 불출되는 웨이퍼의 로트의 절환 시인지 여부, 즉 캐리어(C)로부터 로트의 최종 웨이퍼가 불출되는 시점인지 여부를 판단한다(스텝 S4). 로트라 함은, 웨이퍼의 종별이 동일하고, 도포, 현상 장치 내에서 서로 동일한 처리가 행해지는 웨이퍼를 말한다. 로트의 절환 시가 아니면 스텝 S2로 복귀되고, 로트의 절환 시이면, 캐리어(C)로부터의 다음 로트의 웨이퍼의 불출을 소정 시간 멈춘다(스텝 S5). 이 소정 시간이라 함은, 이동 기구에 대해 급지를 행하는 데 충분한 시간으로, 예를 들어 상술한 페이즈의 2회분만큼 지연시켜 상기 다음의 로트의 선두의 웨이퍼를 불출하도록 한다. 이와 같이 함으로써, 이동 기구, 예를 들어 현상 모듈 내의 약액 노즐의 이동 기구이면, 당해 현상 모듈로부터 웨이퍼가 반출된 후, 페이즈 2회분에 상당하는 시간만큼 휴지 상태로 되므로, 이 사이에 급지를 행할 수 있다. 따라서, 스텝 S5가 실행된 후, 상술한 로트의 절환 시에 있어서의 전번의 로트의 최종 웨이퍼에 대해, 당해 이동 기구의 작업이 종료되었는지 여부의 판단(스텝 S6)이 행해지게 된다. 최종 웨이퍼에 대한 이동 기구의 작업이라 함은, 웨이퍼의 반송 기구이면, 당해 최종 웨이퍼의 반송이고, 노즐의 이동 기구이면 그 노즐이 포함되는 모듈이 행하는 처리이다. 그리고, 스텝 S6의 판단이 「예」이면, 그 이동 기구에 대해 급지가 행해진다(스텝 S7). 또한, 캐리어 블록의 전달 기구(112)에 관해서는, 처리가 완료된 최종 웨이퍼를 캐리어(C)로 복귀시키는 작업을 행한 후, 급지 작업이 행해지고 있는 동안은, 캐리어(C)로부터 미처리의 웨이퍼를 불출할 수 없으므로, 그만큼 불출 작업이 지연되게 된다.

이상의 도 13의 흐름도는 도포, 현상 장치를 통상 운전하고 있는 경우의 작용이고, 장치의 메인터넌스를 행하고 있을 때에 플래그가 세워진 경우에는, 예를 들어 화면(표시부)에, 어느 이동 기구에 대해 플래그가 세워졌는지가 표시되도록 되어 있고, 오퍼레이터의 판단에 의해, 도 11의 제어부에는 도시하고 있지 않지만, 예를 들어 화면 상에 표시되는 조작부인 소프트 스위치에 의해 급지를 행할 수 있도록 되어 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 예를 들어 Y축 이동 기체(11)가 안내되는 직선 궤도의 단부에 급지 기구(3a)를 설치하여, Y축 이동 기체(11)를 급지 기구(3a)까지 이동시켜 Y축 이동 기체(11)의 미끄럼 이동 부위에 자동으로 급지(윤활제의 공급)를 행하도록 하고 있으므로, 작업자의 부담이 경감되고, 또한 도포, 현상 장치(110)의 운전을 행한 채 급지가 행해지므로 장치의 생산성의 저하가 억제된다. 그리고, 이동 기체가 준비 상태(아이들링 상태) 또는 휴지 상태일 때에, 혹은 로트의 절환 시에 자동 급지를 행하도록 하고 있으므로, 웨이퍼를 1매씩 상류측으로부터 하류측의 모듈로 반송하는 작업 중에, 자동 급지의 실시에 의한 반송 기구의 긴 대기 시간의 발생을 피할 수 있고, 따라서 후속의 로트의 기판의 반송도 포함하여 전체의 반송이 원활하게 행해져, 결과적으로 처리량의 저하가 억제된다.

상기 가열, 냉각 모듈로서는, 상술한 바와 같이 일체로 되어 있는 모듈을 사용하는 대신에, 가열 모듈과 냉각 모듈로서 따로따로 분할되어 있어도 좋다. 이 경우, 가열 모듈 및 냉각 모듈에는 각각 주반송 수단에 의해 웨이퍼가 반송되어, 가열 또는 냉각 처리된다.

상기 도포, 현상 장치(110)는 상기 처리 블록(도포 모듈, 가열, 냉각 모듈, 현상 모듈)이 분할되어 있는 경우로 한정되지 않고, 처리 블록이 일체로 되어 있는 구성이라도 좋다.

3a, 3b, 3c : 급지 기구
8 : 제어부
10 : 가이드 레일
11 : Y축 이동 기체
12 : 받침대 부분
13 : 지지 부재
14 : 가이드 부재
15 : 승강 기구
16 : 회전 기체
17 : X축 이동 기체
20 : 타이밍 벨트
22 : 급지 구멍
30 : 실린더실
31 : 피스톤부
32 : 저류 탱크
40 : 피스톤 로드
41 : 플랜지부
80 : 반송 프로그램
81 : 시간 관리 프로그램
82 : 판단 프로그램
83 : 이동 기구
84 : 자동 급지 프로그램
85 : 급지 관리용 테이블
110 : 도포, 현상 장치
G : 그리스

Claims

복수매의 기판을 수납한 캐리어가 반입, 반출되는 캐리어 적재대와, 이 캐리어 적재대 상의 캐리어와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 동시에 현상 후의 기판을 상기 캐리어로 복귀시키는 전달 기구를 구비한 캐리어 블록과,
상기 기판 전달 기구를 통해 반입된 기판에 대해 레지스트액을 도포하는 도포 모듈과, 레지스트액을 도포한 후에 기판을 가열하기 위한 모듈과, 레지스트막이 형성되고 또한 노광된 기판에 대해 현상액을 공급하여 현상을 행하는 현상 모듈과, 현상 전에 기판을 가열, 냉각하기 위한 모듈과, 이들 모듈 사이에서 기판의 반송을 행하는 주반송 기구를 포함하는 처리 모듈과,
처리 모듈과 노광 장치 사이에 개재되어, 기판을 반송하는 이동 탑재 기구를 갖는 인터페이스 블록과,
자동 급지를 행하기 위한 급지 기구와,
캐리어로부터 불출된 기판을 순서대로 상류측의 모듈로부터 하류측의 모듈로 반송하도록 상기 전달 기구 및 주반송 기구를 제어하는 동시에 상기 급지 기구를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 도포 모듈 및 현상 모듈은 액체를 기판에 공급하는 노즐을 반송하는 노즐 이동 기구를 구비하고,
상기 전달 기구, 주반송 기구, 이동 탑재 기구 및 노즐 이동 기구는 직선 형상의 안내 궤도를 따라서 이동하고, 이동 방향의 단부면에 미끄럼 이동 부위에 윤활제를 공급하기 위한 윤활제 주입구가 형성된 이동 기체를 구비하고,
상기 급지 기구는 상기 안내 궤도의 단부에 설치되어, 이동 기체의 이동 동작에 의해 당해 이동 기체의 상기 주입구에 윤활유를 공급하기 위한 공급구를 구비하고,
상기 제어부는 이동 기체에 대해 급지를 행한 후에 있어서의 당해 이동 기체의 사용 시간을 계측하여, 사용 시간이 미리 정한 급지의 주기를 넘었을 때에 플래그를 세우는 스텝과, 플래그가 섰을 때에, (a) 당해 이동 기체가 준비 기간 중이고, (b) 당해 이동 기체가 휴지 기간 중이고, 또는 (c) 캐리어 적재대 상의 캐리어로부터 하나의 로트의 최종 기판이 불출된 것 중 어느 하나인지를 판단하여, 상기 (a), (b) 중 어느 하나에 상당할 때에는 당해 이동 기체를 단부로 이동시켜 급지 기구에 의해 당해 이동 기체에 대해 급지를 행하고, 상기 (c)에 상당할 때에는, 이동 기체에 급지를 행하기 위해 필요한 시간만큼 캐리어로부터 다음 로트의 선두 기판의 불출을 지연시키고, 상기 하나의 로트의 최종 기판에 관한 당해 이동 기체의 작업이 종료된 후, 당해 이동 기체를 단부로 이동시켜 급지 기구에 의해 당해 이동 기체에 대해 급지를 행하도록 제어 신호를 출력하는 스텝을 실행하는 프로그램을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 도포, 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 처리 블록은 기판에 레지스트막을 형성하기 위한 영역과 기판을 현상하기 위한 영역으로 분할되고, 이들 영역에 각각 주반송 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 도포, 현상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레지스트액을 도포한 후에 기판을 가열, 냉각하기 위한 모듈은 기판을 가열판에 의해 가열하는 가열 영역과, 상기 주반송 기구 또는 이동 탑재 기구 사이에서 기판의 전달이 행해지는 전달 영역과, 가열 영역 및 전달 영역 사이에서 기판을 반송하는 전용 반송 기구를 구비하고, 상기 이동 기구는 이 전용 반송 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도포, 현상 장치.