TWI358103B - Substrate transport and processing apparatus - Google Patents

Description

1358103 九、發明說明： f發明所屬之技術領域】 本發明係關於基板輸送處理裝置。 【先前技術】 板上S件時τ’.為了在半導體晶圓或LCD玻璃基板等基 。此光微影技術係藉由—連串製程以進行 =該-杉衣程包含：塗布光略基板，將如此方式形 =ίϊ定Ϊ路之圖案進行曝光’藉由對此曝光圖案進行顯影i 理而於光阻膜上形成所希望之電路圖案。 兮其=此zir吾人已知通常係利用—基板輸送處理裝置， 2基板^處理裝置將自收納有基板之載體（聰）送出之 sj 光進布處理、光阻塗布處理後之加熱處：、 曝先處理糾紅加熱處理及㈣處理等處理後 之基板收納於載體内並結束處理（參照例如專利文獻疋成 個裝n為提升處理效率，係將複數個（例如4、5 ====，自峨體魄叫_空的 禮ΐ為站内之載體可迅速進行更換作業’吾人已知 it獻if 設置於載體站上方等的構造（參照例如 圍、圖【ΐ)利文獻π日本特_3—21_號公報（中請專利範 【專利文獻2】日本朗讀-13侧號公報（圖丨〜圖4) 【發明内容】 發明所欲解決之等韻 03 而伴隨著近年來半導體 a 大口禋化，且体哼輩且此古、微化、南密集化，基板逐漸 次微影製程進行之多J圖==化或處理多重化（例如利用2 化），所施行的少m技f所需之檢查機械模組的線上 然而，於目mλ眾對載體數增加之需求提高。 或面積有复限制，牯s丨曰，由於可載置於載體站之載體數 實現基;高;;理ss數大幅增加有其困一 ^ 載體數法:载體多段載置以增加 費時，吾人擔心基板高速處理===進狀載體更換作業頗 處理裝ϊ月：=者，其課題在提供-基板輸送 魁麵^數板减纽化及纽量處理。 種 基板糊麵1她叙發明係— 载體站，將收納有被處理基板之載體送出送入； 元；及 =理站置有用以對被處理基板施>各種處理之處理單 輸送機構，在該載體站與處理站之間傳遞被處 其特徵在於： 外狂丞板， 該載體站包含： 载體載置部，具有可截置複數之載體的複數段 載體存放部，位於該載體載置部上方； 棚瑤； 體；及 載體傳遞機構，在該載體載置部與載體存放部之間傳 基板送出送入機構，對被送入到該載體載置部之 出送入被處理基板之動作 簡 且 進行送 1358103 對於：===¾，獅架，相 直方向不干_上段之錢棚架之外之下方位置與沿錯 可對=於外綠置之載置棚麵行麵傳|。，且鋪體傳遞機構 載置棚架上，在設於载體站之複數段 架之外方位置，在此狀態干擾到上段載置棚 該載置棚架。.· 在與载體存放部之間傳遞載體至 項之ί:2ί=ί 明係如申請專利範圍第1 態；^板檢峨構，檢麻納在該細内之被處理基板之收納狀 接，由該基板檢測機構所檢測之檢測訊號，當收 達至^體偏既定數之狀態時’將作動訊號傳 達至載體傳遞機構及載置棚架之移動機構。 於下構ί ’ —旦將處理完之被處理基板收納在被載置 達至控制機構，認知載體内被處理基J 先、（片數）…、:後，當載體内被處理基板之收納狀態（片數）達 =預先設定之既定狀態（片數）時，根據來自控制機構之控制訊 ^，下段載置棚架可移動至不干擾上段載置棚架之外方位置，再 藉由載體傳遞機翻$其輪送至載體存放部，自載體存放部將另一 載體傳遞至空的載置棚架上後，令載置棚架移動至絲位置，成 可收納後續之處理完之被處理基板之狀態。 、且申請專利範圍第3項所記載之發明係如申請專利範圍第j 或2項之基板輸送處理裝置，其中位於下段之該載置棚架由複數 之棚架體所構成，該棚架體可獨立載置丨個載體，並獨立移動至 上丰又之載置棚木之下方位置與外方位置。 8 1358103 -載^由域之構成，可在敍織與紐存放部之間傳遞各每 式申ϊ專利範圍第4項所記载之發明係如申請專利範圍第1 或2項之基板輸送處理裝置，其中該載體包含： ^納各，用以收納複數之被處理基板；及 蓋體，用以開放及封閉該收納容器之開口部；且 ㊁=應於載置於各段之載置棚架之載=忒者 至不干_上下段之載置棚架之位置。 精由如此之構成，可將設於被載置於各段 ^ ί盍=以開閉，以實現對載體進行送出送入被處理基板之ΐ =基:妨礙對被載置於鄰接之段的載置棚架之載體2送 發明之效果 成，==果本發明之基板輸送處理裝置由於如上述構 (1)依申請專利範圍第1項所記载之發明，可 ΐΐίϊίί置棚架上’將位於下段之载置棚架㈣至不if到 之外方位置’以此狀g ’可在與載體存放部之間傳 加載體數，細刪====== 製程進，多重圖案化技術所需之檢査機械模.二 上化）逐漸盛行之少批量處理。 冰 ⑵依申請專利範圍第2項所記載之發明，基板檢 處理基板收納狀態，且該載體被載置於 了木I , 制機構之控制訊號，且該控制機構 已接收此檢雜號，在下段触與魏姐部之間傳遞载 體’因士除了上述⑴的效料，更可依其目的進行高效率之處 理’例如不同種類之處理或少批量處理。 載體存放部之間3項所記載之料，可賴置棚架與 效果外，更可順暢載體，因此除了上述⑴、（2)的 並可達成處理量之料紐载置部與麵械部之卿遞載體， 載置礙對被 :情形：，將設在被载置於各 閉’以實現對载體進行送出之f體之盍體加以開 述⑴〜⑵的效果外理基板之動作，因此除了上 理基板之動作，人被處 【實施方式】 本發明本發明之最佳實施形態。在此説明依 理i置之=輪运處置適用於半導體晶圓之光阻塗布顯影處 該光阻塗布顯影處理裝置包含： [即3出密封收納有例如25片被處理基板 L即+導體Ba0W (以下稱晶KW)]之載體2()(赚）； ^理站S2 ’縱向排列由複數個，例如4個 介面部S3,在與曝光裂置S4之間傳遞晶圓w;及充B1 B4, 測疋站S5，介在於載體站S1與處理站兕之 ‘ 該載體站S1包含： ㈣載f載置部10 ’具有複數段’例如2段載置棚架11、I2，該 載置ΐϋ1、12分別可載置複數個，例如總數8個載體20; ° 載體存放部13，位於此載體載置部1〇上方； 載體升降機14 ’係-傳遞機構，在載 存玫部13之間傳遞載體2〇 ;及 ，、戰體 1358103 傳送臂C，係-基板送出送人機構 置部10之載體20進行送出送入晶圓W之=載）載體載 此時如圖4所示’載體20包含： 收納容器2 2 ’ -側具有開口職， 有 藉由 部 t 開放及封閉蓋體23。 内之卡合脫離機構24以 内之測機構，即映射感測器26檢測收納於載體20 内之曰曰囫W狀態，例如片數或晶圓w之姿 ^ ^ ΪΗ 6〇 5 #^ 6〇 15、蓋體開閉裝置‘傳内之載體輸送機械臂 個’例如4個棚架體12a所形成，該棚架體數

tVL 又置 邈體#晉么r? +岳棚12 δ又有載置各載體2〇之 台27可接近遠離移動至後述之晶圓送 方向直之z 數細排列配置於載趙存放===:二：； 配置ίίίίίΐ L之載體20或空的狀態之載體20等。 降機14 了將載體存放部13内之載體2〇朝載體載置部】〇 1358103 棚架裁^之上部戴置棚架η、下部裁置 ，载置棚架12時载體 ;又，欲將細傳 之棚架體12a移動至沖亩士^由移動機構16將下部载置棚架！2 之外方 個戴㈣载置於载體载置部10至所需以上即可使多 方向移動蓋體固持板25b=、盍體固持板25b及沿錯直 11或下部載置棚架12上所載置可相對於上部載置棚架 時，係將蓋㈣·至jfw2G騎。於蓋㈣開放 於上段載置棚架U或下段载=置不^干擾到用以對被載置 的送出口此、送入口 19b。例如^ 2 ^載H送出送入晶圓W 下方側開放，俾下部載置棚二= (a)所不般’將蓋體23朝 上之载體2G送出送人晶圓w 上部载置棚架11 朝上方側開放，俾上部載置棚力Hb)所示般’將蓋體23 上之載體2〇送出送人晶載置棚架12 之送出送入晶圓W，而達成處理量之也進仃對於各載體20 又，於區隔載體載置部1〇盥白人^ X £ 25 C ^ t 17 ^ 26' 及送入口 19b。例如於鄰近上有^^送出口 19a 之送出口 19a;鄰近下部載置木11之壁㈣設有晶圓W 1%(參照圖1)。 棚木12之位置設有晶圓W之送入口 於載體站S1内側連接有處理 由框體70包圍其周圍。於此例 透f則疋站S5所連接， 被分割為： j中’自下方側起’處理站S2分別 12 1358103 第1單位區塊（CHM) B1，用以收納光阻液或顯影液等藥液容 器類； 第2單位區塊（DEV層）B2，用以進行顯影處理；及 第3、第4單位區塊（C0T層）B3、B4,分為2段，分別係用 以進行光阻液塗布處理之塗布膜形成用單位區塊及進行清洗處理 之清洗單位區塊。 又，此時亦可以塗布膜形成用單位區塊之一，例如第3單位區塊 (C0T層）B3為用以進行形成於光阻膜下層側之抗反射膜之形成 處理之單位區塊（BCT層）。且更亦可於第4單位區塊（C0T層） B4之上段設置用以進行形成於光阻膜上層側之抗反射膜之形成處 理之抗反射膜形成用單位區塊。 第2〜第4單位區塊B2〜B4包含： 液體處理單元，配置於前面側，用以塗布藥液於晶圓W ; 各種加熱單元等處理單元，配置於背面側，用以進行於該液 體處理單元所進行之處理之前處理及後處理；及 之專用基板輸送機構’用以在配置於前面側 液?處早讀配置於#_之加鮮元·理單元之間， 二濟，二卩在配置有顯影處理部’上段配置有光阻處理部之 液體處理早讀加熱單元等處理單元之間傳遞晶圓w。 之二此等2區塊_4之各單位區㈣〜Μ之間 相同元等處理單元及輸送機構之配置佈局 或加熱單元中之加熱板或冷卻ίΐΐΙΓί機構之旋轉夹盤中心

Μ Β2 (TtT^y β2 J DEV (主臂Ai之水平移動區域)：輸送區賴. 與介面部S3。且雖未經圖 ^側之測定站S5 於C0T層B3 ' B4中央附 =β3、δ與勝層從相同， 。COT層Β3、Β4之長度方向（圖中Υ 13 丄力8103 =)，形成有晶圓W之輸送區域R2(主臂A2 用以連接載體站S1.側與介面部S3。 . 於自該輸送區域R1 (R2)之載體站S1側所見之兩側中 g側（載體站S1側）朝内側所見之右侧，作為該液體處理單元設 ，具制㈣行縣歧讀触，例如3 2段塗布單元32及清洗單元（未經圖示）。 “早兀U1、U2、U3、U4，該棚架單元係經多段化 3區域貞之前處理及後處理。如此藉由該輪 二，„衫早疋31與棚架單元m〜u4加以區隔 =域R1抑清洗空氣再予以排氣以抑制該區域内之微^之^輪 含：例如圖6所示’用以進行該前處理及後處理之各種單元中包 曝光後棋ίΐϋΒ)或轉光後之晶®w進行加熱處理，被稱為 進杆ίΐΐ70 (P0ST)等，為使顯影處理後之晶圓巧水分去除而 進仃加熱處理，被稱為後烘烤單元等。 _ ^青除而 處理容器调^於各 加熱3=、rosT)可調整加' 内之所ίΐί 曰設门有該主臂A1。此主臂A1在與該勝層B2 方向及0直之7 ^各部之間傳遞晶®，為此沿水平之Χ、γ 。直之Ζ方向可自由移動，繞鉛直軸可自由旋轉。 14 1358103 又，主臂A1(A2)具有相同之構成，以主臂A1為 w即ΓίΖ貝=’具有臂本體50，該臂本體50具有用以1持晶圓 圖卞^51，此等彎曲臂片5πί未經 S X方向自如此彎曲⑽可 ,,__ ^ Y方向自由移動，可自由昇降及结妒吉鉍 ϋι^ϋ4 ^棚木早=U5之傳遞平台卿、液體處理單元 哭ί ΐϋ A1係根據來自控制部60之指令藉由未經《 制 巧制驅動。且為防止主臂A1 (A2 任意控制晶1IW之接受順序。 、平疋畜熱’可以私式 、且該塗布膜形成用單位區塊B3、B4中之任— 影處理用單位區塊砣亦具有相同之構成。i體而1 2液體處理單元設有塗布單元32，用以對晶圓^ ^ - 口涂 布處理’於COT層B3、B4之棚架單元U1〜U4具有. 之 或加熱單元⑽P)，對光阻液塗布後之晶圓W進行加熱處理； 且 疏水化處理單元⑽），肋提昇光阻贿晶圓w之密著性，· A’之水 塗 ? 32與棚表單兀仍〜似之各處理單元。又，該 时早 綱）係於HMDS氛圍__ 形成用單也區塊B3'B4中之任一者内。 其叹於盒布膜 80連站S5具_體80，該框體 80 ： 15 出晶til作係:輸送機構’對此線寬測找置9G進行送入送 傳遞平台]>防2。 卢t送臂D在與測定站S5内之傳遞平台TRS2之間、與 ί W叮,Λ傳遞平台TRS1之間及與線寬測定裝置90之間傳遞晶 =’。可沿水平之X、γ方向及錯直之Z方向自由移動，且可自由 A 91如’該線寬測定裝置90具有水平载置晶圓W之載置 自ϋ.1構成例如χ—γ平台，可沿水平方向之χ方向與 Υ方向自由_。在載置纟91之上方配置有： 照射卩92 ’自傾斜方向對被載置在載置台91上之晶圓w 以部93 ’將自光照射部92所照射再由晶圓w所反射之光線加 部Μ由可 檢測之線纽可雛卿94輸出，且檢測 圖案之反訊’將反射自形成於晶圓W上之既定 除圖案線7[布測定。又’ #由線寬測定裝置90， 來自檢=t外尚可檢測附著於晶圓W上之雜質或微粒等。 析部63。計A 61H 〇包含例如計算部61、記憶部62及分 形狀、構^據光阻膜之光學常數或光阻膜之圖案 射弁n瞀I 貝訊，將反射自線寬相異之複數虛擬圖案之反 之趣_之計算上之各光強度分布加以記憶並 布可w上之_案之光強度分 荦之光強产八右.吃刀析部63將自檢測部94所輸出之實際圖 強度刀布與_於記憶械之程式庫内之虛_案之光強 16 丄 對照’可選擇光強度分布符合之虛擬圖案，推定此虛 擬圖案線寬係實際圖案線寬以測定線寬。 座 rp:、上述’將所測定之線寬資訊傳達至曝光裝置S4及加埶單元 ill、,/此時，曝光裝置S4包含曝光控制部（未經圖示），可 ‘付署光Ϊ制部按照相應於預先所設定之例如光學系晶圓w之曝 九位置、曝，量及曝光焦點等曝光條件控制曝光處理。 及力，由將來自控制部60之控制訊號傳達至曝光裝置S4 後(ΡΕβ)，可根據圖案線寬之啦資訊，進行第2次以 ^之微衫製程之曝光處理中曝光位置、曝點 (PEB) 幸辟tn2所示，在鄰接於該處理站s2與介面部μ之區域， 平ί 取之位置設有棚架單元即。此棚架單元耶包含傳遞 與-傳遞平台（未經圖示），該傳遞平台傳遞』^ i雇=t卩功靶，俾使該棚架單元U6在與DEV層B2之主臂A1之門 。且如圖2及圖6所示，於鄰接於處理站兑與介心; 面，於處理站s2中棚架單元u6之内側，透過介面邻 W 曝光裝置S4。於介面部S3具有介面臂E，用以傳遞/圓 地理站S2之DEV層B2之棚架單元U6之各部盥曝f =

in敍在域襲s2純絲㈣ =機構，此射’可沿水平之χ、γ方向及錯直之ζ方^ H 層直平^自俾使該介面臂Ε傳遞晶圓'^至該娜 置處如上述所構成之先阻塗布顯影處理裝 亦14職财放部132g送入， Hi載體載置部i〇0此時，被載置於上部載置棚牟】Λ夕 -載體_納有㈣續。且於_τ部裁 17 1358103 體Γ其次，藉由蓋體開閉裝置25將被載置在上部載置 體Ϊ3門放i 有25片晶圓W之載體20之蓋體23開放。以蓋 if態，藉由映射感測器26檢測載體20内之晶圓w收 9n 藉由來自控制部60之控制訊號令傳送臂C作動，自載許 ^ ，遞至鄰接於載體站S1之測定站·S5之傳5 S2 ^ 處理單元細A2職送至疏水化 ㈣A2將形成有光阻膜之晶 n 預輯_，藉此將溶劑自光阻膜墓發:、 裳置^在此進面臂e_㈣送至曝光

先將31 E將曝光處理後之晶圓W傳遞至DEV層B2，可 ί!日日=ΐ 架單元U6之傳遞平台聰，令此‘ TRJ ii以:)層進 A1接收，在該爾層二S 線㈣卿 U5 TRS1, 寬。將此線寬測定資訊傳達至控制部即，記^控制案線 切8103 後，222=已:遞線平寬賴置_ 糟此…束一連串之微影製程（處理）。 之晶====打之;連，影製程⑽) 载體2。内（參‘ 8 (f)載體站二之I·棚架12上之空的 如12月曰圓w p *丄 k ’ 一旦在载體20内收納有例 ^ 開閉裂置25 6G之控制訊號令蓋體 ^ ^ 2〇 12 ,，s w (Jffl ；fc wt ^ 將被載置在已移動至外方位置之下部載Ϊ棚竿藉 之載體2G輸送至紐存放部13。 棚木Z上 架12上（參照圖8“、、。祕Ί(輸廷）之下部載置棚 载體2〇之下賴置棚架12移動域動;令載置有 =8 (e))。然後，將剩餘之經19b日之^ ，納在此空的載體2G内後，映射感測器26檢 片日曰圓^ n狀態’例如13片，藉由蓋體開閉裝置g曰曰圓 載置棚架I2義至斜擾上職置棚㈣之外有上 部 體20收納有13片晶圓w，在此狀態 =且该載 送至載體存放部丨^ θ m 升降機14將其輪 作言明中已説魏行1次微影製程（處理）之料 载體20載置於載體載置部10之例如上部載置^ j W $ 19 1358103 述相同之微影製程（處理），以實現形成於晶圓冗之圖案細微化。 亦即，與上述相同，可藉由進行光阻塗布處理（C0T)—預烘烤（PAB) —周^曝光處理（呢E)—加熱處理（BAKE) 4曝光處理（Exp) 二曝ί後之烘烤處理（PEB)—顯影處理（DEV)，針對已進行第1 次微-製程（處理）及侧製程（處理）之晶圓w，追加形成圖案 在^藉由1次微影處理而形成之随間距間，_成細微間距之、 圖案。 泞===== 站第Λ次微影製程（處理）之晶圓W輸送至測定 咖狀或間距 §、於晶圓^之 之晶圓w送回被第2次微影製程(處理） 體20内以結束處理。補站S1之例如下部魅棚架12上之載 又’於該實施形態中’已嗜 使在將抗反射卿成於光阻胺成抗反射膜之情形，但即 顯影處理健亦^樣=或側之情形下，該光阻塗布 架11又;===體，。具有2段載置棚 Ρ亦與上述相同，位於即使在此情形 上段之載置棚架之外方位置以傳ί載體;^夕動至不干擾到位於 20 1358103 【圖式簡單說明】 圖1係顯示具有依本發明之基板輸送處理裝置之光阻塗布顯 -影處理裝置之一例之概略立體圖。 : 圖2係該光阻塗布顯影處理袭置之概略俯視圖。 圖3係顯示本發明中載體站之概略側視圖。 圖4 (a)、（b)係顯示本發明中載體之立體圖（a)及載體 之橫剖面圖（b)。 圖5 (a)、（b)係顯示依本發明中之蓋體開閉裝置載體蓋體 之不同之開放狀態侧視圖。 圖6係顯示本發明中處理站之概略側視圖。 圖7係顯示本發明中測定裝置之概略侧視圖。 圖8 (a)〜（e)係顯tf該載體站中載體之送人送出及晶圓之 送出送入動作之一例之概略側視圖。 【主要元件符號說明】 S1〜載體站 W〜晶圓 20〜載體 S2〜處理站 • Bi〜第1單位區塊（cm〇 B2〜第2單位區塊（DEV層）

B3、B4〜第3、第4單位H塊（塗布卿單位區塊）（c〇T ) S3〜介面部 S4〜曝光裝置 S5〜測定站 10〜載體載置部 11、12〜载置棚架 13〜載體存放部 1358103 14〜載體升降機 C〜傳送臂 22〜收納容器 21〜開口部 23〜蓋體 25〜蓋體開閉裝置 24〜卡合脫離機構 26〜映射感測器 15〜載體輸送機械臂 16〜移動機構 12a〜棚架體 27〜載體載置台 19a〜晶圓送出口 19b〜晶圓送入口 2 5a〜卡合銷 25b〜蓋體固持板 25c〜昇降機構 17〜腔室 18〜壁部 70、80〜樞體 Al、A2〜主臂 Rl、R2〜輸送區域 31〜顯影單元 32〜塗布單元

Ul、U2、U3、U4、U5、U6〜棚架單元 40〜處理容器 41〜晶圓送出送入口 50〜臂本體 51〜彎曲臂片 22 1358103 60〜控制部 TRS1、TRS2、TRS3〜傳遞平台 90〜線寬測定裝置 • D〜輸送臂 . 91〜載置台 -92〜光照射部 • 93〜受光部 94〜檢測部 61〜計算部 62〜記憶部 • 63〜分析部 E〜介面臂 ADH〜疏水化處理單元 WEE〜邊緣曝光裝置 SCR〜清洗單元 CLHP、PEB、POST〜加熱單元 23

Claims (1)

1358103 十、申請專利範圍： 1- 一種基板輸送處理襄置，包含： 载體站，將收納有被處理基板之載體送出送入； 一 .^理站，配置有用以對被處理基板施加各種處理之處理單 輸送機構，在該载體站與處理站之間傳遞被處理基 其特徵在於： ’ 該載體站包含：

ΐΐΐ置部’具有可載置複數之紐的複數段之載置棚架 载體存放部，位於該載體載置部上方； 戴 體；及 .載體傳遞機構，在魏難置部與賴存放部之間傳遞 出送對Γ入到該載體載置部之載體進行送 對於Ιΐίίϊΐϊ將位於該載體載置部的下段之載置棚架，相 載置棚架之外方位置，且該載體傳遞機構 可對位於外綠置之錢嫉進誠贿遞。 ㈣稱 2.如申請專利翻第1項之基板輸送處理裝置，其巾更包含： 態；1板檢_構，檢敎納在該健内之被處理基板之^納狀 细’接，由該基板檢測機構所檢測之檢測訊號，當收 達至載體軸^，糊訊號傳 如，β專利範ϋ第1或2項之基板輸送處理裝置， 段之該載置娜係崎數之棚雑所構成 可獨置 個載體’ 立雜至上段之錢游置1 4·如申請專利麵第丨或2項之基板輸送處理裝置7其^位置。 24 體，含：收納容器’用以收納複數之被處理基板；及蓋 封閉?收納容器之開口部;且 該蓋體開閉，用以開放及封閉該蓋體， 降’並於蓋體開敌時’ U體置棚架之戴體昇 之位置。 呎现體開放至不干擾到上下段之载置叶，、 十一、圖式： 25