JPH01209737A

JPH01209737A - 基板処理装置及び基板処理方法

Info

Publication number: JPH01209737A
Application number: JP63035637A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hirakawa; 修平河; Masami Akumoto; 飽本　正己; Yoshio Kimura; 義雄木村; Mitsuru Ushijima; 満牛島
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1989-08-23
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JP2660285B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は半導体製造装置に関する。

（従来の技術）半導体製造装置において、半導体ウェハに回路パターン
を形成する工程中の一装置として、例えば、フォトレジ
スト塗布現像装置が用いられている。そして、このフォ
トレジスト塗布現像装置は、複数の処理機構例えば、半
導体ウェハ表面の洗浄機構、この洗浄に使用した純水な
どの水分を乾燥除去する疎水熱処理機構、半導体ウェハ
とフォトレジスト膜との密着性を向上するために行うＨ
ＭＤＳ処理機構、半導体ウェハにフォトレジストを塗布
するフォトレジスト塗布機構、塗布されたフォトレジス
ト中に残存する溶剤を加熱蒸発させるプリベーク機構、
露光されたフォトレジストを現像する現像機構、現像に
よってパターン形成されたフォトレジストに残留する現
像液を蒸発除去し、半導体ウェハとフォトレジストとの
密着性を強化するためのボストベーク機構、フォトレジ
ストパターンの耐熱性を向上させるためのレジストキュ
ア機構などを備え、半導体ウェハを連続して処理する構
成のものである。

そして上記各機構間を例えばベルトを使用した搬送機構
で接続し、半導体ウェハを連続して処理するように構成
されている。

しかし、近年ＶＬＳＩの集積度が高まるにつれ、例えば
レジスト処理工程もより複雑となり、処理工程数および
処理工程の種類も増大している。

上記説明の装置では固定した連続処理は可能であるが、
この連続処理のプロセスの中に例えばレジスト多層塗布
や他の処理工程を追加したり、またはある処理工程を削
除するというようなことは不可能である。

」二足の事情により、処理工程の追加、削除、変更など
が可能で、複雑な処理工程に対応できるように１例えば
処理機構と搬送機構とを分離した構成の装置が要望され
ている。

この装置例として、次に述べるようなものがある。

第４図（ａ）（ｂ）に示すように、主搬送機構■の周囲
に、半導体ウェハ■のローダ−■、アンローダ−け）、
処理機ＷＡ■、処理機構Ｂ■、熱処理機構■などを配置
する。この熱処理機構■は例えば４個の熱板（８）■）
（１０）　（１１）を垂直に多段配置し、この下位置に
移載用載置台（１２）を配置する。また、この熱処理機
構ω近傍に副搬送機構Ａ　（１３）、副搬送機構Ｂ　（
１４）を設ける。そして、ローダ−（３）から半導体ウ
ェハ■を取り出して主搬送機構■により例えば処理部Ａ
（ハ）にセントし、半導体ウェハ■を処理する。この処
理が終ると主搬送機構（１）により上記半導体ウェハ（
２）を移載用載置台（１２）にセットし１次にこの半導
体ウェハ■を副搬送機構Ａ　（１３）で熱処理機構■の
熱板（８）→熱板（１１）へと処理に応じて移す。そし
て、最上段の熱板（１１）での熱処理が終了すると、半
導体ウェハ■を副搬送機構Ｂ（１４）により搬送して移
載用載置台（１２）にセットする。この移送用載置台（
１２）上の半導体ウェハ■を主搬送機構α）で搬出して
アンローダ−（イ）に収納する。

また、第５図に示すように、搬送機構（１５）の移動経
路（１６）に沿って、例えば手前側にローダ−（１７）
、７’ｚｏ−ダー（１８）、処理機ｔ’ｉｌ　Ａ　（１
９）、処理機構Ｂ　（２０）を並設し、また向う側に熱
処理機構（２１）として４個の熱板（２２）　（２３）
　（２４）　（２５）を並設する。そして、ローダ−（
１７）から半導体ウェハ（２６）を取り出して搬送機構
（１５）で搬送して例えば処理機構Ａ　（１９）にセッ
トして処理をする。この処理が終ると搬送機構（１５）
により処理機構Ａ　（１９）から半導体ウェハ（２６）
を搬出し、熱板（２２）上にセットして熱処理を開始す
る。続いて、別の半導体ウェハ（２６）をローダ−（１
７）から取り出し、上記同様の動作にて熱板（２３）　
（２４）　（２５）にセットする。熱処理機構（２１）
における熱処理が終ると搬送機構（１５）により該当す
る上記熱板例えば熱板（２２）から半導体ウェハ（２６
）を搬出し、アンローダ−（１８）に収納する。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記装置にはそれぞれ次に述べるような
問題点がある。

前者においては、副搬送機構が２個必要であり。

また主搬送機構のサイクル時間と加熱処理時間との整合
をとるために上記副搬送機構の動作を制御することが必
要となる。例えば、主搬送機構が動作中であれば加熱処
理が終了した半導体ウェハを加熱処理機構から搬出でき
ず、結果として上記処理機構の熱板から熱板への半導体
ウェハの移載の際に待ち時間、すなわち熱処理を中断す
る時間が発生する。

一方、後者においては、熱処理時間は使用されるレジス
トに応じて極めて精密に管理する必要があるために、熱
処理時間を管理すべく搬送機構を動作させようとすると
、装置のスループットが著しく低下する可能性がある。

すなわち、上記熱処理時間は熱板の個数を変更すること
によっである範囲内において調整可能であるが、熱板の
個数をｎとした場合、装置のサイクル時間Ｔに対しｎＴ
待時間限定される段階的な時間しか選択できず、その中
間の時間の制御は不可能である。

したがって、装置のサイクル時間Ｔを変えることとなる
が、装置のサイクル時間Ｔは他の処理機構の処理時間に
も影響されるもので、装置のスループットは最も遅い処
理機構の処理時間に対し。

それ以上の時間の熱処理サイクル時間に設定しなければ
ならない。

例えば、最も遅い処理機構の処理時間が５１秒で熱処理
時間が１５０秒であれば、熱板を３個として５０秒間で
は処理できず、この場合熱板を２個として７５秒サイク
ルとせざるを得す、著しくスループットが低下する。

本発明は上述の従来事情に対処してなされたもので、ス
ループットの高い半導体製造装置を提供しようとするも
のである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、複数の処理機構に被処理体を搬送し
て処理する半導体製造装置において、熱処理機構に被処
理体を搬送する搬送部および上記被処理体を一時的に待
機させる待機部からなる搬送機構を備えたことを特徴と
する。

（作　用）本発明半導体製造装置では、熱処理機構に被処理体を搬
送する搬送部および上記被処理体を一時的に待機させる
待機部からなる搬送機構を備えているので、この搬送機
構に生じる余裕時間を調整することにより、上記熱処理
機構の熱処理時間を変更することができる。

（実施例）以下、本発明半導体製造装置を塗布現像装置に適用した
一実施例を図面を参照して説明する。

本体（１０１）の中央部付近には、被処理体例えば半導
体ウェハ（１０２）を吸着保持し伸縮自在に構成された
ピンセット（図示せず）を有し、横（Ｘ）方向の移動経
路（１０３）上を移動可能で且つ上記ピンセット（図示
せず）を回転（θ）可能に構成された主搬送機構（１０
４）が設けられている。

次に、この主搬送機構（１０４）の移動経路（１０３）
の手前側には、複数の処理機構例えば処理前の半導体ウ
ェハ（１０２）を収納するローダ−機構（１０５）、処
理終了後の半導体ウェハ（１０６）を収納するアンロー
ダ−機構（１０７）、半導体ウェハ（１０２）上にフォ
トレジストを塗布する塗布機構（１０８）　、半導体ウ
ェハ（１０２）上の露光されたフォトレジストを現像す
る現像機構（１０９）が並置されている。そして、上記
主搬送機構（１０４）により半導体ウェハ（１０２）を
上記各機構に任意に搬送可能に構成されている。

一方、上記移動経路（１０３）の向う側には、例えば並
置された４個の熱板（１１０）　（１１１）　（１１２
）　（１１３）を有し、半導体ウェハ（１１４）を載置
して加熱処理する熱処理機構（１１５）が配置されてい
る。そして、処理プロセスに応じて例えば、塗布された
フォトレジスト中に残存する溶剤を加熱蒸発させるプリ
ベーク処理、現像によってパターン形成されたフォトレ
ジストに残留する現像液を蒸発除去し半導体ウェハとフ
ォトレジストとの密着性を強化するためのポストベーク
処理に使用される。

上記熱処理機構（１１５）の近傍には、この熱処理機構
（１１５）と並行する如く横（Ｘ）方向に移動可能で、
半導体ウェハ（１１４）を例えば吸着保持し伸縮自在に
構成されたピンセット（図示せず）を有した搬送部（１
１６）および上記半導体ウェハ（１１４）を−時的に待
機させる載置台を有する待機部（１１７）からなる搬送
機構（１１８）が設けられている。そして、上記待機部
（１１７）と熱処理機構（１１５）間で任意に半導体ウ
ェハ（１１４）が搬送可能に構成されている。

また、上記待機部（１１７）を介して上記搬送機構（１
１８）と主搬送機構（１０４）間で半導体ウェハ（１１
４）の受は渡しが可能に構成されている。

次に動作を説明する。先ず、主搬送機構（１０４）によ
り例えば現像処理すべき半導体ウェハ（１０２）をロー
ダ−機構（ｔＯＳ）から搬出して、現像機構（１０９）
にセットし、現像処理を開始する。

現像機構（１０９）によって現像処理を終了した半導体
ウェハ（１０２）を主搬送機構（１０４）によって現像
機構（１０９）より搬出し、移動経路（１０３）上を左
方向に搬送し、上記半導体ウェハ（１０２）を搬送機構
（１１８）の待機部（１１７）に載置する。

そして、搬送機構（１１８）の搬送部（１１６）によっ
て待機部（１１７）に載置されている半導体ウェハ（１
０２）を保持して搬送し、熱処理機構（ｔｔＳ）の例え
ば熱板（１１３）にセットしてポストベーク処理を開始
する。

一方、主搬送機構（１０４）で、次に現像処理すべき半
導体ウェハ（１０２）をローダ−機構（ｔＯＳ）から搬
出し、現像機構（１０９）に搬送セットして現像処理を
開始する。

次に、現像機構（１０９）によって現像処理を終了した
半導体ウェハ（１０２）を主搬送機構（１０４）によっ
て現像機構（１０９）より搬出し、移動経路（１０３）
上を左方向に搬送し、上記半導体ウェハ（１０２）を搬
送機構（１１８）の待機部（１１７）に載置する。そし
て、搬送機構（１１８）の搬送部（１１６）によって待
機部（１１７）に載置されている半導体ウェハ（１０２
）を保持して搬送し、熱処理機構（１１５）の例えば熱
板（１１２）にセットしてボストベーク処理を開始する
。

一方、主搬送機構（１０４）で、次に現像すべき半導体
ウェハ（１０２）をローダ−機構（１０５）から搬出し
、現像機構（１０９）に搬送セットして現像処理を開始
する。

上記動作を繰返し、熱処理機構（１１５）の熱板（１１
１）　（１１０）にも半導体ウェハ（１０２）をセット
してボストベーク処理を行う。

そして、最初にボストベーク処理を開始した熱板（１１
３）における所定時間の熱処理が終了すると、搬送部（
１１６）によって熱処理の終了した半導体ウェハ（１１
４）を熱処理機構（１１５）から搬出して、待機部（１
１７）に載置する。次に、主搬送機構（１０４）によっ
て、上記待機部（１１７）に載置されている上記半導体
ウェハ（１１４）を搬出し、アンローダ−機構（１０７
）に収納する。このあと、熱板（１１３）には、上記説
明した動作にしたがって現像処理の終了した半導体ウェ
ハ（ｉｏｚ）をセットしてボストベーク処理を開始する
。

上記動作において、第２図に示すように主搬送機構（１
０４）のサイクル時間（１１９）をＴとした場合、次の
ようなサイクルにて処理を行う。

すなわち、主搬送機構（１０４）が待機部（１１７）に
載置されている熱処理の終了した熱板（１１３）からの
半導体ウェハ（１１４）を搬出し１次に熱処理すべき半
導体ウェハ（１０２）を上記待機部（１１７）に載置す
るまでの主搬送機構稼動時間（１２０）Ｔａ経過後に、
搬送部（１１６）は上記半導体ウェハ（１０２）を保持
して搬送し搬入時間（１２１）　Ｔｂにて熱板（１１３
）に搬入セットする。

そして、搬送機構（１１８）の搬送部（１１６）は余裕
時間（１２２）Ｔｖ待機した後、熱板（１１２）から搬
出時間（１２３）Ｔｃにて半導体ウェハ（１１４）を搬
出し、待機部（１１７）に載置する。このサイクルを熱
板（１１３）〜（１１０）において繰返す。

ここで、上記熱板における実質熱処理時間（１２４）Ｔ
ｍは、熱板の数をｎ個とすると、Ｔｍ＝ｎＴ−（Ｔ−Ｔ
ｂ−Ｔ、ｖ）＝（ｎ　−１）Ｔ＋（Ｔｂ＋Ｔｗ）となり
、搬送部（１１６）の余裕時間（１２１）　Ｔｖを調整
することにより熱処理時間（１２４）　Ｔ＋ａを制御す
ることが可能となる。

上記余裕時間（１２１）Ｔｗは、主搬送機構（１０４）
のサイクル時間（１１９）　Ｔより大きくなることはな
いが、上記主搬送稼動時間（１２０）Ｔａ、搬入時間（
１２１）Ｔｂ、　Ｗｉ出待時間１２３）Ｔｃを小さくす
ることにより。

かなりの範囲にて調整可能となる。

したがって、上記サイクル時間（１１９）　Ｔに対して
、熱板数ｎと余裕時間（１２２）Ｔｗ双方を設定制御す
ることにより、熱処理機構以外の処理機構のサイクル時
間との同期をとることが可能となり、熱処理機構の熱処
理時間により装置のスループットが低下するのを防ぐこ
とができる。

次に、本発明半導体製造装置の他の一実施例を図面を参
照して説明する。第３図（ａ）（ｂ）において、先の実
施例と異なるところは、熱処理機構（２１５）の熱板（
２１０）　（２１１）　（２１２）　（２１３）を垂直
方向に多段積みに構成し、且つ、同様な構成の熱処理機
構（３１５）を１個増やして２個設けたこと、搬送機構
（２１８）を上下動可能な２個の搬送部（２１６）　（
３１６）および上記熱処理機構（２１５）　（３１５）
の下方に配置した２個の待機部（２１７）　（３１７）
で構成したこと、および塗布機構（ｔＯａ）、現像機構
（１０９）の左右にそれぞれローダ−機構（１０５）ア
ンローダ−機構（１０６）を配置した点である。

なお、動作は先の実施例と同様であり、ここでは説明を
省略する。この実施例では、熱処理機構（２１５）　（
３１５）の各熱板を垂直方向に多段積みに構成している
ので装置の床面積を低減できるほか、主搬送機構（１０
４）と待機部（２１７）　（３１７）の高さを同一にす
れば上記主搬送機構（１０４）の垂直方向への移動をな
くすこともできる。

したがって、主搬送機構の構成が簡素となるほかに、垂
直方向の移動をなくすことにより上記主搬送機構の移動
速度を速くすることができるので、装置のスループット
を高くすることができる。

なお、上記実施例では、複数の処理機構とじて塗布機構
、現像機構、熱処理機構を配置したものについて説明し
たが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく
他の処理機構、例えば洗浄機構、疎水熱処理機構、ＨＭ
ＤＳ処理機構、レジストキュア機構など、実際のプロセ
スに対応して組合せ配置してもよい。

また、上記実施例では、現像処理を行う場合について説
明したが、フォトレジスト塗布処理の場合には、塗布機
構（１０８）を使用し、熱処理機構（１１５）、（２１
５）、　（３１５）をプリベーク処理として使用し、上
記説明と同様な動作で処理を行うことができる。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明半導体製造装置によれば高スルー
プツトの処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明半導体製造装置を塗布現像装置に適用し
た一実施例を示す構成図、第２図は第１図の動作説明図
、第３図は第１図の他の一実施例を示す構成図、第４図
および第５図は従来例を示す図である。１０４・・・主搬送機構、１１５、２１５．３１５・・・熱処理機構、１１６．２
１６，３１６・・・搬送部。１１７．２１７，３１７・・・待機部、１１８．２１８
・・・搬送機構。特許出願人　東京エレクトロン株式会社テ　ル　九　州
　株式会社第３図

Claims

【特許請求の範囲】

　複数の処理機構に被処理体を搬送して処理する半導体
製造装置において、熱処理機構へ被処理体を搬送する搬
送部、および上記被処理体を一時的に待機させる待機部
からなる搬送機構を備えたことを特徴とする半導体製造
装置。