JPH0354844A - レジスト処理方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は搬送装置に係り，特に半導体製造工程におい
て半導体ウェハ等被搬送体を各工程間で搬送するための
装置に関する。

［従来の技術］ 半導体製造工程においては，無人化、無塵化の要請から
半導体ウェハの自動搬送が一般的であり、特に、いくつ
かの工程を連結したシステムでは半導体ウェハを各工程
間で搬送する自動搬送装置は不可欠である。例えば第４
図に示すような表面処理工程ＡＤ、レジスト塗布工程Ｃ
Ｔ、ベーク工程ＨＰ及び冷却工程ＣＬを連結したフォト
レジスト膜形成装置では、ローダ部・アンローダ部工に
連結して複数の処理工程，例えば塗布ステーション２と
、表面処理ステーション３，冷却ステーション４および
加熱ステーション５とを対向配置し、これら対向された
工程間にこのような搬送装置６を設けている。

このフォトレジスト膜形成装置の搬送装置６は、図示し
ない邸動機構によって横方向に移動するキャリツジ６１
と、キャリツジ６１に取り付けられた２つのバキューム
ピンセット６２から或り、これらピンセットは各々独立
にその長手方向、乗直方向及び回転方向に移動可能に構
成されている。

そして、例えばローダ部・アンローダ部１のロードポジ
ションエｌにあるウェハを１のビンセットで吸着保持し
、表面処理ステーション３に穀送する。最初のウェハが
予備加熱されている間に２番目のウェハ（ローダ部・ア
ンローダ部１において、順次、ロードポジション１１に
セットされる）を１のピンセットで吸着保持し，表面処
理ステーション３において表面処理済の最初のウェハを
２のピンセットで吸着保持し、冷却ステーション４に移
送した後、２番目のウェハを表面処理ステーション３に
搬送、載置する。次いで冷却の終了した１枚目のウェハ
を２のピンセットで吸着保持し次の工程のためのステー
ション、例えば塗布ステーション２に搬送する。塗布が
完了したのちのウエハを次の工程のために加熱ステーシ
ョン５へと搬送する。以下、同様に順次各ステーション
間において２つのピンセットによるウェハの受渡しを行
うことにより、各ステーションにおけるウェハの処理が
進行する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような半導体ウェハ処理工程においては
、レジスト塗布、加熱露光等のいずれをとってもウェハ
の均一な処理が重要な課題であり、例えば加熱装置では
均一な熱処理を達或すべく，熱容量が大きく、熱分布の
均一性の優れた加熱装置を使用するなどの工夫がなされ
ている。

しかしながら、処理温度のおのおの異なるステーション
間でウェハを搬送するに際し、従来の搬送装置において
は、このような均等に加熱された被搬送体を常温のピン
セットで保持するため，例えば表面処理後のウェハを冷
却ステーションで順次冷却する場合、表面処理ステーシ
ョンの温度が通常ビンセットの常温より高いため、塗布
ステーションへの搬送時にウェハが保持された部分で急
激に温度が下がり被搬送体の均等な温度分布を維持する
ことができない。さらに冷却ステーションからウェハを
加熱ステーションへ搬送する場合には、これと逆の温度
関係によって同様に被搬送体の均等な温度分布を維持す
ることができない。このような温度分布の乱れは塗布工
程で塗布されたレジスト膜の膜厚の均一度に著しい影響
を与える。

又、搬送時、受渡しのために待機している間に被搬送体
を次工程に必要な温度条件まで加熱あるいは冷却して整
えるのに時間がかかる等の問題があった。

［発明の目的］ 本発明はこのような従来の問題点を解決し、搬送時、被
搬送体の温度低下を防止でき、あるいは被搬送体を予熱
することができる搬送装置を提供すると共に、この搬送
装置が適用されるシステム全体としての製品歩留りの向
上及びシステムの有効活用を図ることを目的とする。

［課題を解決するための手段コ このような目的を達成する本発明の搬送装置は、被搬送
体を保持部により保持して搬送する装置において、前記
保持部は温度調節機構を有するものである。

［作用］ 温度！ｌ５Ｉ節機構によって予め所定の温度に設定され
た保持部で被搬送体を保持するので、被搬送体の状態に
応じて、これを加熱あるいは冷却し、被搬送体の温度変
動を緩和することができる。

［実施例コ 以下、本発明の搬送装置をフォトレジスト膜形或装置に
適用した一実施例について説明する。

フォトレジスト膜形成装置１００は被処理体であり、且
つ被搬送体である半導体ウェハＷ（以下、ウェハという
）をロード・アンロードするためのローダ部１０２と、
対向配置された２列の処理ステーションとから成り、例
えば一方の処理ステーションは表面処理ステーション１
０３，冷却ステーション１０４、第１の加熱ステーショ
ン１０５及び第２の加熱ステーション１０６を備え、も
う一方の処理ステーションは第１の塗布ステーション１
０７と第２・の塗布ステーション１０８とを備える。そ
れら２列の処理ステーション間に搬送装置１０１が備え
られる（第ｌ図）。

ローダ部１０２には複数の未処理ウエハＷ８あるいは処
理ウェハＷＦを収納するカセット１２２，１２３が載置
され且つカセット１２２から未処理ウェハｗＢを一枚ず
つ取り出しあるいは処理済ウエハＷ，をカセット１２３
に収納するためのロボットアーム１２１が設けられてい
る。

表面処理ステーション１０３、第１の加熱ステーション
１０５及び第２の加熱ステーション１０６は例えばウェ
ハＷを３点保持するピンと熱板とから或り、熱板はウェ
ハの敞出入時下降し、ウェハの受渡しができるように構
成される。同様に冷却ステーション１０４は例えばウエ
ハＷを３点保持するピンと冷却板とから或り、冷却板は
ウエハの搬出人時下降し、ウエハの受渡しができるよう
に構威される。なお，熱板と冷却板とはおのおの内部に
ヒータ又は冷却手段を備えウエハを所定温度に加熱ある
いは冷却する。

塗布ステーション１０７，１０８はフォトレジストをウ
ェハ表面に塗布する装置で、例えば回転するチャック上
にウエハを保持し、ウエハ上に滴下されたフォトレジス
トをウエハの回転によって塗布するスピンコータから成
る。

搬送装置１０１はこれら各ステーションの間に設けられ
、ステッピングモータ及びこれに連結されたボールスク
リュー等の図示しない廓動機構によってＹ方向に移動す
るキャリジ１１１と、キャリッジ１１１に重畳されて取
付けられた２つの保持部であるアーム１１２、１１３と
を備える。アーム１１２、１１３はキャリツジ１１１内
に設けられた邸動機構により夫々独立にその長手方向（
Ｙ方向）、前後方向（Ｘ方向）、Ｚ（垂直）方向及び０
（回転）方向に移動することができる。

このようなキャリッジ１１１及びアーム１１２、１１３
の廓動は図示しない制御システムによって制御される。

これらアーム１１２、１１３は第２図に示すようにウェ
ハを吸着するための２つの吸着孔１１３ａを有し、これ
ら吸着孔はアーム中空部を介して図示しない真空系に連
結されている（アーム１１２も同様である）． 更に、アーム１１２、１１３はその表面に絶縁Ｈ！Ｊ２
０１．薄膜発熱体２００及び絶縁層２０１が積層され，
薄膜発熱体に通電することにより発熱するように構或さ
れる（第３図）。また、これらアーム１１２、１１３の
内部にはそれぞれ冷却コイル２０３が埋設されている。

上記の薄膜発熱体２００および冷却コイル２０３は温度
調節機構をなすもので、薄膜発熱体２００への通電によ
る加熱と冷却コイル２０３への通水とを、温度調節器２
０４によって加減して目的の温度調節を行う。

このような薄膜発熱体としては、ニッケル，白金、クロ
ム，タンタル、タングステン、スズ、鉄、鉛、アルメル
，ベリリウム、アンチモン、インジウム、クロメル、コ
バルト、ストロンチウム、ロジウム、パラジウム、マグ
ネシウム、モリブデン、リチウム、ルビシウム等の金属
単体およびカーボンブラック，グラファイト等の炭素系
単体の他、ニクロム，ステンレスＳＵＳ、青銅、黄銅等
の合金、ポリマーグラフトカーボン等のポリマー系複合
材料、ケイ化モリブデン等の複合セラミック材料を含め
、導電性を有し通電により抵抗発熱体となりうるものな
らば何れも好適に使用でき、発熱温度に応じて適切な材
質を選択すればよい。これらはアームの表面に蒸着、溶
射、爆射等の方法により膜厚０．１〜１０００μｍ、好
ましくは１〜１００μｍに成膜される。この薄膜発熱体
は熱容量が小さいので、印加電圧を変化させることによ
り応答性よく、温度を変化させることができる。

このような薄膜発熱体２００は少なくともウエハが吸着
保持される部分に設けられていればよいが、好適にはウ
ェハが保持される部分の表面と裏面とに発熱体を設ける
と共に、表面の薄膜発熱体と裏面の発熱体とをアームの
先端のみで連：続し，アームの基部の表面に一対の電極
２０２を設け、この電極に所定電源の電圧を印加する。

これによりアーム表面の薄膜発熱体をほぼ均等に電流が
流れることになるので，アーム表面が均一な温度で発熱
することになる。

尚、薄膜発熱体上下に設けられる絶縁層２０１は電気＃
ｆＡ縁性に優れ、熱伝導性が良好なつまり遠赤外線を放
射し易い材質のものならば何れも使用可能であって、ア
ルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ダイヤ
モンド等に代表されるセラミックスの他、石英、ルチル
等の金ｍＨ化物、耐熱性のよいテフロン等のプラスチッ
クスも使用可能である。これらは溶射、爆射等により膜
厚例えば１０〜１０００μ一に或形される。

以上のような構成において、例えば「予備加熱−冷却−
レジスト塗布一加熱一加熱」という処理工程を遂行する
場合、ますローダ部１０２ではロボットアーム１２１に
よってカセット１２２内の未処理ウェハｗＢが取り出さ
れ、チャックに保持される。次いで搬送装置１０１の１
のアーム１１３が所定のＸ．Ｙ．Ｚ方向の運動を行ない
、チャックに保持されていた一番目の未処理ウエハを保
持する。この時、１のアーム１１３はその発熱体に通電
することにより表面処理ステーション１０３と同じ温度
に設定されているので、未処理ウエハはアーム１１３に
より保持されたと同時に予備加熱が開始する。このウエ
ハを保持したアーム１１３を回転し、更にｘ，ｙ．ｚ方
向に所定移動することにより、表面処理ステーション１
０３のピン上にウェハを載置する。表面処理ステーショ
ン１０３では熱板が上昇し所定の表面処理を行う。

この間にローダ部１０２では２番目の未処理ウェハＷＢ
がロボットアーム１２１によりチャック上に搬送されて
いるので、前述のように搬送装置のアーム１１３でこれ
を保持し、１番目のウエハの表面処理の終了まで待機す
る。この間も次のウェハはアーム１１３によって予備加
熱されている。

表面処理後、ウェハを常温のアーム１１２で取り出し冷
却ステーション１０４に載置すると共に、待機していた
未処理ウエハをアーム１１３により表面処理ステーショ
ン１０３に搬入する。

次に冷却ステーション１０４から塗布ステーション１０
７，１０８への搬送は常温で行なう方が好ましいので、
アームの発熱体が常温になるように温度調節しつつ搬送
する。

すなわち、１のアーム１１２で冷却ステーション１０４
上のウェハを保持すると共に、２のアーム１１３で表面
処理ステーション１０３上のウエハを冷却ステーション
１０４上に載置する。１のアーム１１２に保持されたウ
ェハを例えは？！！布ステーション１０７に搬送し、塗
布ステーションｌＯ７のチャックに載置する。

レジスト塗布後のウエハを加熱ステーションｌＯ５に搬
送する時及び第１の加熱ステーション１０５から第２の
加熱ステーション１０６に殿送丁る時はいずれも再びア
ームの発熱体にｊｆｆｌｉｔＥし．　７Ｊｌ＋熱しなが
ら搬送する。これにより塗布ステーション１０７から加
熱ステーション１０５の間ではウェハの予備加熱が行わ
れ、又，第１の加熱ステ−ション１０５から第２の加熱
ステーション１０６ではウェハの加熱状態が維持された
状態で搬送されるのでウェハは搬送中に急激に冷めるこ
とがなく、特に常温のピンセットで保持された場合の急
激な温度変化を防止することができる。

尚、以上の実施例では搬送装置の２つのアームのみに発
熱体を設けた例を説明したが、ローダ部の搬送機構であ
るロボットアームの保持部にもこのような発熱体を設け
，カセットから取り出したウェハを直ちに予備加熱する
構成とすることができるのはいうまでもない。

又、本実施例については被搬送体の保持部として真空吸
着式のアームを用い，又，発熱体として薄膜発熱体を用
いた例を説明したが、保持部及び発熱体は本実施例に限
定されるものではなく，特許請求の範囲に記載される範
囲で自由に変更できる． ［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように本発明の搬送装置によ
れば、被搬送体の保持部に温度調節機構を設けたので、
被搬送体の温度を変動させずに搬送することができ、又
，必要に応じ被搬送体を予備加熱あるいは冷却すること
ができる。

従って、本発明の搬送装置は加熱処理を伴う処理装置，
特に半導体製造装置において有用である。

更に、発熱体として薄膜発熱体を用いた場合には通電の
有無あるいは通電量によって搬送部を冷却しつつ、搬送
部の温度を応答性良く変えることができるので多種工程
を連結した統合処理システムの搬送装置として好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の搬送装置が適用される半２ｇ体処理装
置の一実施例を示す構成図、第２図及び第３図はそれぞ
れ本発明の搬送装置の保持部の一実施例を示す平面図及
び断面図，第４図は従来の倣送装ｎを示す図である。 １０１・・・・・搬送賃置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被搬送体を保持部により保持して搬送する装置におい
   て、前記保持部は温度調節機構を有することを特徴とす
   る搬送装置。