JPH0883750A

JPH0883750A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH0883750A
Application number: JP6217216A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Aoyama; 正昭青山
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1996-03-26
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: KR960012333A; US6697145B1; JP3734095B2; KR100382675B1

Abstract

(57)【要約】【目的】搬送軸数を減らし、ウエハの交換時間を短縮
し、且つ露光装置内のプリアライメント機構を簡略化又
は省略して、半導体素子等を製造する際のスループット
を向上させる。【構成】カセット９から搬送アーム１２によりウエハ
１０を取り出し、搬送アーム１２をスライダ本体１１に
沿って移動させてウエハ１０をフォトレジスト塗布部１
８に移し、フォトレジストの塗布後に位置決め部１７で
中心及び回転角の位置決めが行われたウエハ１０を、そ
の状態を保持して搬送アーム１２を介して投影露光装置
２１のウエハホルダ３１上にロードする。露光後、ウエ
ハホルダ３１を＋Ｘ方向に移動して、現像装置３６側の
搬送アーム３８によりウエハ１０をアンロードする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウエハや
液晶基板等の薄板基板に順次感光材料のコーティング、
マスクパターンの露光、及び現像等の処理を施し、その
薄板基板上に所定のパターンを形成する基板処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子をリソグラフィ工程で製造す
る際には、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」とい
う）上にフォトレジストを塗布するコータ、そのフォト
レジストが塗布されたウエハにレチクル（又はフォトマ
スク等）のパターンを露光するステッパ等の露光装置、
及びそのウエハ上のフォトレジストの現像を行う現像装
置等からなる基板処理システムが使用されている。

【０００３】最近は特に半導体素子等をより高いスルー
プット（単位時間当りの生産量）で生産することが求め
られているが、そのためにはコータから露光装置へのウ
エハの搬送時間、及び露光装置から現像装置へのウエハ
の搬送時間を短縮する必要がある。そのため、従来は露
光装置の近くにウエハの保管棚が配置され、その保管棚
等と露光装置との間でウエハの受渡しを行うためのウエ
ハローダ系が備えられていた。

【０００４】そして、コータからのウエハをそのウエハ
ローダ系を介してその保管棚に保管し、露光の準備が完
了したときにはその保管棚中のウエハを順次そのウエハ
ローダ系を介して露光装置にロードし、露光が終わった
ウエハをウエハローダ系を介して現像装置に渡すように
していた。また、そのウエハローダ系は、交差するよう
に配置された複数の搬送軸、及びこれら搬送軸に沿って
移動するアーム等から構成されていた。

【０００５】また、ウエハには一般に回転角の位置決め
用の切欠き部（オリエンテーションフラットやノッチ
等）が形成され、露光装置内ではウエハの切欠き部が所
定の方向に来る必要がある。ところが、コータから露光
装置に渡されるウエハの回転角は一定ではないため、従
来は露光装置内にロードされるウエハの切欠き部を所定
の方向に設定するためのプリアライメント機構が設けら
れていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の基
板処理システムにおいては、専用のウエハローダ系を使
用して露光装置に対するウエハのロード、及びアンロー
ドを行い、更に専用のプリアライメント機構を使用して
ウエハの大まかな位置決めを行っていた。そのため、以
下のような理由によりコータから露光装置へのウエハの
搬送時間、及び露光装置から現像装置へのウエハの搬送
時間等が所定の時間より短縮できず、半導体素子を製造
する際のスループットの向上に限界があるという不都合
があった。

【０００７】ウエハのロード、及びアンロードを同じ
搬送軸上のアームを使用して実行するため、露光装置内
でのウエハのロード及びアンロードの位置は同一であ
る。その結果、ロード及びアンロードの際の経路に重複
部分が生ずるが、この重複部分は無駄な経路であり、こ
れにより搬送時間が長くなる。ウエハローダ系には複数の搬送軸があり、ウエハが異
なる搬送軸に移る毎にアーム間でそのウエハの受渡しが
行われるため、全体としてウエハの受渡し回数が多かっ
た。

【０００８】専用のプリアライメント機構を使用して
いるため、実際の露光時間にそのプリアライメントの時
間が加算される。また、従来は露光装置に専用のウエハ
ローダ系、及びプリアライメント機構が備えられていた
ため、露光装置が全体として大型化し、基板処理システ
ムをコンパクトにまとめるのが困難であるという不都合
があった。

【０００９】本発明は斯かる点に鑑み、搬送軸数を減ら
し、ウエハの交換時間を短縮し、且つ露光装置内のプリ
アライメント機構を簡略化又は省略して、半導体素子等
を製造する際のスループットを向上できるコンパクトな
基板処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による基板処理装
置は、例えば図１及び図２に示すように、処理対象の基
板（１０）に感光材料を塗布する感光材料塗布部（５）
と、この感光材料塗布部で感光材料が塗布された基板の
位置決めを行う基板ステージ（２５，２６）を有し、そ
の基板上にマスクパターンを露光する露光部（２１）
と、この露光部でマスクパターンの露光が行われた基板
の現像を行う現像部（３６）と、を有する基板処理装置
であって、その感光材料塗布部で感光材料が塗布された
基板の回転角を所定の角度に設定するプリアライメント
手段（１７）と、このプリアライメント手段で設定され
た回転角を保持してその基板をその露光部に搬送する第
１の基板搬送手段（１１，１２）と、その露光部でその
基板がその感光材料塗布部から設置される位置と異なる
位置からその基板をその現像部に搬送する第２の基板搬
送手段（３７，３８）と、を備えたものである。

【００１１】この場合、例えば図４に示すように、感光
材料塗布部（５Ｅ）と現像部（３６Ｅ）とを並列に配置
し、感光材料塗布部（５Ｅ）からの露光部（２１Ｅ）に
対するその基板のロード、及び露光部（２１Ｅ）から現
像部（３６Ｅ）へのその基板のアンロードが露光部（３
６Ｅ）の同一の側面部で行われるようにしてもよい。

【００１２】

【作用】斯かる本発明によれば、例えば図１及び図２に
示すように、感光材料塗布部（５）、露光部（２１）及
び現像部（３６）を一列に配置し、感光材料が塗布され
た基板を第１の基板搬送手段（１１，１２）を介して露
光部（２１）の基板ステージ（２５，２６）上にロード
し、露光終了後に基板ステージ（２５，２６）を移動さ
せてその基板をアンロード位置に設定する。そして、そ
のアンロード位置から第２の基板搬送手段（３７，３
８）を介してその基板を現像部（３６）に搬出する。即
ち、基板ステージ（２５，２６）をも基板搬送系の一部
として使用することにより、搬送軸数が減少し、基板の
交換時間（受渡し時間）が短縮される。

【００１３】また、第１の基板搬送手段（１１，１２）
ではプリアライメント手段（１７）で設定された回転角
を保持してその基板を搬送するため、露光部（２１）で
はプリアライメント装置を設ける必要がない。従って、
厳密な空調が必要な露光部（２１）の全体の設置面積
（フットプリント）が小さくできる。また、例えば図４
に示すように、感光材料塗布部（５Ｅ）と現像部（３６
Ｅ）とを並列に配置し、感光材料塗布部（５Ｅ）からの
露光部（２１Ｅ）に対するその基板のロード、及び露光
部（２１Ｅ）から現像部（３６Ｅ）へのその基板のアン
ロードが露光部（３６Ｅ）の同一の側面部で行われるよ
うにしたときには、基板は、基板ステージ（２５，２
６）による搬送経路も含めてコの字型の経路に沿って搬
送される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による基板処理装置の第１実施
例につき図１〜図３を参照して説明する。本実施例は、
半導体素子製造用の基板処理システムに本発明を適用し
たものである。図１は、本実施例の基板処理システムの
４個の直列に配置された互いに独立なチャンバ１〜４を
断面とした平面図であり、図２はそれらチャンバ１〜４
を断面とした正面図である。チャンバ１〜４の配列方向
にＸ軸、図１の紙面に平行でＸ軸に垂直な方向にＹ軸、
図２の紙面に平行でＸ軸に垂直な方向にＺ軸を取る。図
２に示すように、チャンバ１，２，３，及び４内にそれ
ぞれコータ５、投影露光装置２１、現像装置３６、及び
検査機４３が設置されている。そして、チャンバ１の右
側の側壁中に開口１ｂが形成され、開口１ｂを通りＸ軸
に平行な直線に沿って、チャンバ２の両側の側壁中に開
口２ｂ，２ｃが形成され、チャンバ３の両側の側壁中に
開口３ｂ，３ｃが形成され、チャンバ４の左側の側壁中
に開口４ｂが形成されている。これらの開口１ｂ〜４ｂ
中を処理中のウエハが搬送される。

【００１５】図２のチャンバ１中のコータ５において、
チャンバ１の床１ａ上に上下駆動装置８が設置され、上
下駆動装置８上にＺ軸スライダ７を介してＺ方向に移動
自在にカセット台６が設置され、カセット台６上に所定
個数のカセット９が載置され、各カセット内にそれぞれ
ウエハが収納されている。また、床１ａ上で上下駆動装
置８に隣接するように、Ｘ軸に平行にスライダ本体１１
が設置され、スライダ本体１１上にＸ方向に移動自在に
搬送アーム１２が載置されている。

【００１６】図１に示すように、搬送アーム１２は、ス
ライダ本体１１に沿ってＸ方向に移動する移動部１３、
この移動部１３上の所定の軸を中心として回転するθ軸
回転部１４、このθ軸回転部１４の先端に回転自在に設
けられたＲ軸回転部１５、このＲ軸回転部１５の先端に
回転自在に設けられたハンド部１６より構成され、ハン
ド部１６の先端部に真空吸着部が取り付けられている。
θ軸回転部１４を回転することにより、ハンド部１６は
θ方向に回転し、Ｒ軸回転部１５及びハンド部１６の回
転角を組み合わせることにより、ハンド部１６の半径方
向（Ｒ方向）への位置が調整できる。搬送アーム１２
は、ウエハの中心及び回転角を設定された状態に維持し
てそのウエハを搬送することができる。

【００１７】また、スライダ本体１１の＋Ｙ方向にベー
キング部１９、及びフォトレジスト塗布部１８が設置さ
れ、−Ｙ方向に冷却部（クーラント）２０、及び位置決
め部１７が設置されている。搬送アーム１２は、カセッ
ト９、位置決め部１７、フォトレジスト塗布部１８、ベ
ーキング部１９、及び冷却部２０のそれぞれとの間でウ
エハの受渡しを行うことができる。また、位置決め部１
７は、ウエハを吸着固定して回転させるターンテーブル
１７ａと、そのターンテーブル１７ａにより回転される
ウエハの半径方向への長さを連続的に検出する形状セン
サ６５とを備えている。ターンテーブル１７ａには回転
角を検出するロータリエンコーダが備えられ、形状セン
サ６５は、スリット状の光ビームを回転中のウエハに投
射する投光部と、ウエハの外周部を通過してきた光ビー
ムの幅に対応する検出信号を発生するラインセンサと、
より構成されている。

【００１８】ターンテーブル１７ａによりウエハを回転
させた状態で、ターンテーブル１７ａの回転角に対応さ
せて形状センサ６５からの検出信号をモニタすることに
より、そのウエハの中心位置、及び切欠き部の角度が検
出できる。次に、図２に示すチャンバ２内の投影露光装
置２１において、チャンバ２の床２ａ上に複数個の防振
パッド２２を介して防振台２３が設置され、防振台２３
上に順次ベース２４、Ｙ方向に移動するＹステージ２
５、Ｘ方向に移動するＸステージ２６が載置され、Ｘス
テージ２６上に固定されたウエハホルダ３１上に露光対
象とするウエハが吸着保持される。また、防振台２３上
に植設された第１コラム２７の上部中央に投影光学系２
８が取り付けられ、第１コラム２７上に固定された第２
コラム２９の上部中央に原版パターンが形成されたレチ
クル３０が吸着保持される。第１コラム２７は、図１に
示すように、４本の脚部２７ａを備えている。また、レ
チクル３０上に照明光学系（不図示）が配置されてい
る。

【００１９】図１において、ウエハホルダ３１の中央部
に突没自在に３本のウエハ受渡し用のピン３２が植設さ
れ、ピン３２をウエハホルダ３１から突き出した状態で
コータ５側の搬送アーム１２からウエハをピン３２上に
載置した後、ピン３２をウエハホルダ３１内に引き込ま
せることにより、ウエハホルダ３１上にウエハが載置さ
れる。更に、ウエハホルダ３１上に３個の位置決めピン
３３が植設されているが、本実施例では後述のようにウ
エハはプリアライメントされた状態でウエハホルダ３１
上に載置されるため、位置決めピン３３は必ずしも必要
ではない。また、ウエハのプリアライメント時により高
い位置決め精度が必要な場合のために、ウエハホルダ３
１上に、ウエハの位置を微動させるオフセット部３４が
備えられている。

【００２０】露光時には、ステップ・アンド・リピート
方式の場合には、露光中心３５にウエハ上の各ショット
領域の中心が順次設定され、ウエハは例えば軌跡Ｂで示
すような経路に沿って移動される。また、投影露光装置
２１としては、レチクルとウエハ上の各ショット領域と
を投影光学系に対して同期して相対的に移動させて露光
を行うステップ・アンド・リピート方式も使用できる。
このステップ・アンド・リピート方式の場合には、露光
中心３５に対してウエハ上の各ショット領域が例えばＸ
軸に平行な軌跡Ａで示すように走査される。

【００２１】次に、図２のチャンバ３内の現像装置３６
において、チャンバ３の床３ａ上にＸ軸に平行にスライ
ダ本体３７が設置され、スライダ本体３７上にＸ方向に
移動自在に搬送アーム３８が載置されている。スライダ
本体３７、及び搬送アーム３８はそれぞれコータ５内の
スライダ本体１１、及び搬送アーム１２とほぼ同様に構
成されている。図１に示すように、スライダ本体３７の
＋Ｙ方向に現像処理部４０、及び冷却部（クーラント）
４２が設置され、−Ｙ方向に現像処理部３９、及びベー
キング部４１が設置されている。搬送アーム３８は、現
像処理部４０、冷却部４２、現像処理部３９、及びベー
キング部４１の何れともウエハの受渡しを行うことがで
きる。

【００２２】更に、チャンバ４内の検査機４３におい
て、チャンバ４の床４ａ（図２参照）上に検査機本体部
４４が設置され、検査機本体部４４の上部にウエハホル
ダ４５が固定されている。このウエハホルダ４５上にタ
ーンテーブル４５ａ、位置決め用の３本のピン４６、及
びウエハの位置を調整するオフセット部４７が設けられ
ている。検査機４３では、ウエハホルダ４５上に保持さ
れたウエハの欠陥の有無が検査される。

【００２３】次に、本実施例でウエハに一連の処理を行
う場合の動作の一例につき説明する。先ず図２のチャン
バ１内において、不図示の開閉窓を開けてカセット台６
上に露光対象とするウエハがそれぞれ収納された所定個
数のカセット９が載置される。その後、搬送アーム１２
をスライダ本体１１に沿って−Ｘ方向の端部の位置Ｐ１
に設定し、Ｚ軸スライダ７を上下させて次に露光される
ウエハが収納されているカセット９の高さを搬送アーム
１２のハンド部１６の高さに合わせる。そして、図１に
示すように、搬送アーム１２のハンド部１６でそのカセ
ット９から切欠き部１０ａを有するウエハ１０を取り出
し、搬送アーム１２をスライダ本体１１に沿ってフォト
レジスト塗布部１８の前まで移動させた後、搬送アーム
１２からフォトレジスト塗布部１８にウエハ１０を渡
す。それから、フォトレジストの塗布されたウエハ１０
を搬送アーム１２で位置決め部１７上の位置Ｐ２に移し
て、ウエハ１０の中心及び切欠き部１０ａの回転位置を
所定の状態に設定するプリアライメントを行った後、搬
送アーム１２でその位置決め部１７から中心及び回転角
を保持してウエハ１０を取り出し、搬送アーム１２をス
ライダ本体１１に沿って＋Ｘ方向の端部の位置Ｐ３に移
動する。なお、これまでの工程において、必要に応じて
ベーキング部１９及び冷却部２０においてそれぞれウエ
ハ１０のベーキング及び冷却が行われる。

【００２４】この際に、図１に示すように、チャンバ２
内の投影露光装置２１のＸステージ２６は−Ｘ方向に設
定されている。この状態で、搬送アーム１２により、チ
ャンバ１及び２の側壁の開口を通してウエハ１０を投影
露光装置２１のウエハホルダ３１上のロード位置Ｐ４に
載置する。この際にウエハ１０の中心、及び切欠き部の
回転位置は位置決め部１７でプリアライメントされた状
態に設定されているため、通常の位置決め精度が要求さ
れている場合には、投影露光装置２１側ではプリアライ
メントを行う必要はない。その後、投影露光装置２１に
おいて、ウエハ１０の各ショット領域にそれぞれレチク
ル３０のパターン像が投影露光された後、Ｘステージ２
６が＋Ｘ方向の端部に移動し、ウエハ１０はアンロード
位置Ｐ５に設定される。

【００２５】この際に、チャンバ３内の現像装置３６側
の搬送アーム３８は、スライダ本体３７に沿って−Ｘ方
向の端部の位置Ｐ６に待機している。そして、搬送アー
ム３８は、チャンバ２及び３の側壁の開口を介してチャ
ンバ２内のアンロード位置Ｐ５からウエハ１０を取り出
した後、スライダ本体３７に沿って現像処理部３９の前
に移動し、ウエハ１０を現像処理部３９に渡す。そし
て、現像処理終了後に、搬送アーム３８は、現像処理部
３９からウエハ１０を取り出して、スライダ本体３７に
沿って＋Ｘ方向の端部の位置Ｐ７に移動する。なお、こ
の間に、必要に応じてベーキング部４１及び冷却部４２
においてそれぞれウエハ１０のベーキング及び冷却が行
われる。また、現像処理部４０は、現像処理部３９が使
用されているとき等に使用される。

【００２６】その後、搬送アーム３８は、チャンバ３及
び４の側壁の開口を通してウエハ１０をチャンバ４内の
検査機４３のウエハホルダ４５上に載置する。これによ
り、検査機４３においてそのウエハ１０の欠陥検査等が
行われる。その後、チャンバ４の不図示の開閉窓が開け
られて検査終了後のウエハ１０が搬出される。上述のよ
うに、本実施例によれば、コータ５、投影露光装置２
１、現像装置３６、及び検査機４３が一列に配列され、
ウエハ１０の搬送はコータ５に属する搬送アーム１２、
及び現像装置３６に属する搬送アーム３８により行われ
る。また、投影露光装置２１のＸステージ２６が搬送軸
としても使用されている。従って、従来のように投影露
光装置に属する専用のウエハローダ系を設ける方式と比
べて、搬送系が簡略化され、ウエハの交換回数が減り、
ウエハの搬送時間が短縮され、フォトレジストのコーテ
ィングから検査までの工程のスループットが改善されて
いる。更に、コータ５から検査機４３までの基板処理シ
ステムが小型化されていると共に、最も厳密な空調、及
び防振が要求される投影露光装置２１の設置面積（フッ
トプリント）が小さくなっているため、基板処理システ
ム全体のコストが低減されている。

【００２７】次に、図１及び図２の基板処理システムを
複数組半導体製造工場内に設置する場合のレイアウトの
一例を図３を参照して説明する。図３において、Ｘ方向
に沿って第１の基板処理システムのチャンバ１Ａ〜４Ａ
が配置され、第１の基板処理システムに平行にＹ方向に
所定間隔で、第２の基板処理システムのチャンバ１Ｂ〜
４Ｂ、第３の基板処理システムのチャンバ１Ｃ〜４Ｃ、
第４の基板処理システムのチャンバ１Ｄ〜４Ｄが配置さ
れている。そして、チャンバ１Ａ〜１Ｄ内にそれぞれ、
図１のコータ５と同じコータ５Ａ〜５Ｄが設置され、チ
ャンバ２Ａ〜２Ｄ内にそれぞれ、図１の投影露光装置２
１と同じ投影露光装置２１Ａ〜２１Ｄが設置され、チャ
ンバ３Ａ〜３Ｄ内にそれぞれ、図１の現像装置３６と同
じ現像装置３６Ａ〜３６Ｄが設置され、チャンバ４Ａ〜
４Ｄ内にそれぞれ、図１の検査機４３と同じ検査機４３
Ａ〜４３Ｄが設置されている。

【００２８】また、コータ５Ａ〜５Ｄの上部に各種薬品
等を供給するための配管４８Ａが設置され、投影露光装
置２１Ａ〜２１Ｄの上部に通信ケーブル４９Ａが設置さ
れ、現像装置３６Ａ〜３６Ｄの上部に各種薬品等を供給
するための配管４８Ｂが設置され、検査機４３Ａ〜４３
Ｄの上部に通信ケーブル４９Ｂが設置されている。更
に、チャンバ１Ａ〜１Ｄを囲む領域５１がコータ用の空
調エリアとなり、チャンバ２Ａ〜２Ｄを囲む領域５２が
投影露光装置用の空調及び防振エリアとなり、チャンバ
３Ａ〜３Ｄを囲む領域５３が現像装置用の空調エリアと
なり、チャンバ４Ａ〜４Ｄを囲む領域５４が検査機用の
空調エリアとなっている。

【００２９】この場合、本実施例では投影露光装置２１
Ａ〜２１Ｄの設置面積が小さくて済むため、厳密な空調
及び防振が要求される領域５２の面積が小さくて済み、
工場のレイアウトが全体として小型化されている。ま
た、配管４８Ａ，４８Ｂ、及び通信ケーブル４９Ａ，４
９Ｂのレイアウトも容易になっている。次に、本発明の
第２実施例につき図４を参照して説明する。本実施例
は、コータ、投影露光装置、及び現像装置をコの字型に
配置した例であり、図４において図１及び図２に対応す
る部分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。

【００３０】図４は、本実施例の基板処理システムを示
す各チャンバを断面とした平面図であり、この図４にお
いて、コの字型に配列されたチャンバ６１，６２及び６
３内にそれぞれコータ５Ｅ、投影露光装置２１Ｅ、及び
現像装置３６Ｅが設置されている。そして、チャンバ６
１の＋Ｙ方向側の側壁中に開口６１ｂが形成され、開口
６１ｂに対向するようにチャンバ６２の側壁中に開口６
２ｂが形成され、開口６１ｂ及び６２ｂを＋Ｘ方向にず
らした位置のチャンバ６２及び６３の側壁中にそれぞれ
開口６２ｃ及び６３ｂが形成されている。これらの開口
６１ｂ〜６３ｂ中を処理中のウエハが搬送される。

【００３１】チャンバ６１中のコータ５Ｅにおいて、チ
ャンバ６１の右手前側にＺ方向（図４の紙面に垂直な方
向）に移動自在にカセット台６が設置され、カセット台
６上に所定個数のカセット９が載置され、各カセット内
にそれぞれウエハが収納されている。また、カセット９
の上部に、Ｙ軸に平行にスライダ本体１１が設置され、
スライダ本体１１上にＹ方向に移動自在に搬送アーム１
２が載置されている。

【００３２】また、スライダ本体１１の−Ｘ方向側にベ
ーキング及び冷却を行う熱処理部６４、及びフォトレジ
スト塗布部１８が設置されている。また、フォトレジス
ト塗布部１８には、ターンテーブル１８ａの他に、その
ターンテーブル１８ａにより回転されるウエハの半径方
向への長さを連続的に検出する形状センサ６５が備えら
れ、フォトレジスト塗布部１８内でウエハの中心位置、
及び切欠き部の角度が検出できるようになっている。

【００３３】次に、チャンバ６２内の投影露光装置２１
Ｅの構成は図１の投影露光装置２１とほぼ同じである
が、防振台２３上でベース２４の位置がチャンバ６２の
−Ｙ方向の側壁側にずれている点が異なっている。そし
て、本実施例ではベース２４上でＹステージ２５を−Ｙ
方向の端部に移動させた状態で、Ｙステージ２５上でＸ
ステージ２６を−Ｘ方向側の端部、又は＋Ｘ方向側の端
部に移動させることにより、Ｘステージ２６上のウエハ
ホルダ３１がそれぞれ開口６２ｂ又は６２ｃの近くに位
置するようになっている。露光時には、ウエハホルダ３
１のウエハは、軌跡Ｃで示すようなコの字型の経路、又
は軌跡Ｄで示すような経路に沿って移動する。

【００３４】次に、チャンバ６６内の現像装置３６Ｅに
おいて、チャンバ６６内の−Ｘ方向側の端部にＹ軸に平
行にスライダ本体３７が設置され、スライダ本体３７上
にＹ方向に移動自在に搬送アーム３８が載置されてい
る。また、スライダ本体３７の＋Ｘ方向側に現像処理部
３９、及びベーキング及び冷却を行う熱処理部６６が設
置され、スライダ本体３７の−Ｙ方向の端部側に、Ｚ方
向に移動自在にカセット台６７が配置され、カセット台
６７上に現像処置の終わったウエハを収納するための所
定個数のカセット６８が載置されている。

【００３５】次に、本実施例でウエハに一連の処理を行
う場合の動作の一例につき説明する。先ず図４のチャン
バ６１内において、不図示の開閉窓を開けてカセット台
６上に露光対象とするウエハがそれぞれ収納された所定
個数のカセット９が載置される。その後、搬送アーム１
２をスライダ本体１１に沿って−Ｙ方向の端部の位置Ｑ
１に設定し、カセット台６を上下させて次に露光される
ウエハが収納されているカセット９の高さを搬送アーム
１２のハンド部の高さに合わせる。そして、搬送アーム
１２によりそのカセット９から切欠き部１０ａを有する
ウエハ１０を取り出し、搬送アーム１２をスライダ本体
１１に沿ってフォトレジスト塗布部１８の前まで移動さ
せた後、搬送アーム１２からフォトレジスト塗布部１８
にウエハ１０を渡す。その後、フォトレジストの塗布さ
れたウエハ１０は、ターンテーブル１８ａ、及び形状セ
ンサ６５を用いたプリアライメントにより、中心及び切
欠き部１０ａの回転位置が所定の状態に設定される。

【００３６】その後、搬送アーム１２でそのフォトレジ
スト塗布部１８上の位置Ｑ２から中心及び回転角を保持
してウエハ１０を取り出し、搬送アーム１２をスライダ
本体１１に沿って＋Ｙ方向の端部の位置Ｑ３に移動す
る。なお、これまでの工程において、必要に応じて熱処
理部６４においてウエハ１０のベーキング及び冷却が行
われる。

【００３７】この際に、チャンバ６２内の投影露光装置
２１ＥのＹステージ２５は−Ｙ方向に設定され、Ｘステ
ージ２６は−Ｘ方向に設定されている。この状態で、搬
送アーム１２により、チャンバ６１及び６２の側壁の開
口を通してウエハ１０を投影露光装置２１Ｅのウエハホ
ルダ３１上のロード位置Ｑ４に載置する。このときウエ
ハ１０の中心、及び切欠き部の回転位置はフォトレジス
ト塗布部１８でプリアライメントされた状態に設定され
ているため、通常の位置決め精度が要求されている場合
には、投影露光装置２１Ｅ側ではプリアライメントを行
う必要はない。その後、投影露光装置２１Ｅにおいて、
ウエハ１０の各ショット領域にそれぞれレチクルのパタ
ーン像が投影露光された後、Ｘステージ２６が＋Ｘ方向
の端部に移動し、ウエハ１０はアンロード位置Ｑ５に設
定される。

【００３８】この際に、チャンバ６３内の現像装置３６
Ｅ側の搬送アーム３８は、スライダ本体３７に沿って＋
Ｙ方向の端部の位置Ｑ６に待機している。そして、搬送
アーム３８は、チャンバ６２及び６３の側壁の開口を介
してチャンバ６２内のアンロード位置Ｑ５からウエハ１
０を取り出した後、スライダ本体３７に沿って現像処理
部３９の前に移動し、ウエハ１０を現像処理部３９に渡
す。そして、現像処理終了後に、搬送アーム３８は、現
像処理部３９からウエハ１０を取り出して、スライダ本
体３７に沿って−Ｙ方向の端部の位置Ｑ７に移動する。
なお、この間に、必要に応じて熱処理部６６においてそ
れぞれウエハ１０のベーキング及び冷却が行われる。

【００３９】次に、搬送アーム３８は、カセット６８に
現像の終わったウエハ１０を収納する。その後、チャン
バ５３の不図示の開閉窓が開けられてウエハ１０が収納
されたカセット６８が搬出され、このカセット６８は例
えば検査機に搬送される。上述のように、本実施例によ
れば、コータ５Ｅ、投影露光装置２１Ｅ、現像装置３６
Ｅがコの字型に配列され、ウエハ１０の搬送はコータ５
Ｅに属する搬送アーム１２、及び現像装置３６Ｅに属す
る搬送アーム３８により行われる。また、投影露光装置
２１ＥのＸステージ２６が搬送軸としても使用されてい
る。従って、従来のように投影露光装置に属する専用の
ウエハローダ系を設ける方式と比べて、搬送系が簡略化
され、ウエハの交換回数が減り、ウエハの搬送時間が短
縮され、フォトレジストのコーティングから現像までの
工程のスループットが改善されている。更に、コータ５
Ｅから現像装置３６Ｅまでの基板処理システムが小型化
されていると共に、最も厳密な空調、及び防振が要求さ
れる投影露光装置２１の設置面積（フットプリント）が
小さくなっているため、システム全体の製造コストが低
減されている。

【００４０】なお、上述実施例では、投影露光装置にお
けるウエハのロード位置とアンロード位置とが異なって
いるが、ロード位置とアンロード位置とを等しくしても
よい。この場合でも、ウエハのロードは、コータ側の搬
送アーム１２によって行われ、ウエハのアンロードは現
像装置側の搬送アーム３８によって行われる。なお、本
発明は上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、感光材料塗布部に設け
た第１の基板搬送部、及び現像部に設けた第２の基板搬
送部によりそれぞれ露光部に対する基板のロード、及び
露光部からの基板のアンロードが行われ、露光部の基板
ステージが搬送軸の１つとして使用されている。従っ
て、全体として専用の搬送軸数が減少し、基板（ウエハ
等）の交換回数が減少し、基板の搬送時間が短縮される
ため、基板に感光材料を塗布してから露光、及び現像を
行うまでの工程のスループットが向上する。同時に、基
板処理装置が全体として小型化できる。また、基板の受
け渡し回数を減らせることにより、発塵が抑制され、信
頼性向上が期待できる。

【００４２】更に、感光材料塗布部で基板のプリアライ
メントが行われるため、露光部ではプリアライメントを
省略して露光だけを行えばよい。従って、更にスループ
ットが向上すると共に、厳密な空調及び防振が要求され
る露光部の設置面積が少なくて済むため、露光部で特に
必要とされる床強度の増加、防振構造化等の建物の補強
も必要最小限で済む。

【００４３】また、例えば工場でレイアウトする際に、
感光材料塗布部、露光部、及び現像部を一列に配置して
なる基板処理装置を複数列並列に配置することにより、
感光材料塗布部等の同一の処理部を同一のライン上に配
列できる。これにより、工場内薬液及び空圧機器の配
管、信号ケーブルの配線、並びに温度、湿度、及び除塵
用の空調の配管等を単純化できる。

【００４４】また、本発明において、露光部がステップ
・アンド・スキャン方式の露光装置である場合には、基
板ステージは所定の方向に基板を走査させる機能を有す
るため、その基板ステージは特に搬送軸の一つとして好
適であり、基板の搬送時間がより短縮される。次に、感
光材料塗布部と現像部とが並列に配置され、感光材料塗
布部からの露光部に対する基板のロード、及び露光部か
ら現像部への基板のアンロードが露光部の同一の側面部
で行われる場合には、感光材料塗布部から現像部までの
基板処理装置をコンパクトにまとめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による基板処理装置の第１実施例が適用
された半導体素子製造用の基板処理システムを示すチャ
ンバ、及び投影露光装置の第１コラムを断面とした平面
図である。

【図２】第１実施例の基板処理システムを示すチャンバ
を断面とした正面図である。

【図３】第１実施例の基板処理システムを複数列工場内
に配列する場合のレイアウトの一例を示す平面図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例の基板処理システムを示す
チャンバ、及び投影露光装置の第１コラムを断面とした
平面図である。

【符号の説明】

１〜４，１Ａ〜１Ｄ，２Ａ〜２Ｄ，３Ａ〜３Ｄ，４Ａ〜
４Ｄチャンバ５，５Ａ〜５Ｅコータ９カセット１０ウエハ１１，３７スライダ本体１２，３８搬送アーム１８フォトレジスト塗布部１７位置決め部２１，２１Ａ〜２１Ｅ投影露光装置２４防振台２５Ｙステージ２６Ｘステージ３１ウエハホルダ３６，３６Ａ〜３６Ｅ現像装置３９，４０現像処理部４３，４３Ａ〜４３Ｄ検査機６１〜６３チャンバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理対象の基板に感光材料を塗布する感
光材料塗布部と；該感光材料塗布部で感光材料が塗布さ
れた基板の位置決めを行う基板ステージを有し、前記基
板上にマスクパターンを露光する露光部と；該露光部で
マスクパターンの露光が行われた基板の現像を行う現像
部と；を有する基板処理装置であって、前記感光材料塗布部で感光材料が塗布された基板の回転
角を所定の角度に設定するプリアライメント手段と；該
プリアライメント手段で設定された回転角を保持して前
記基板を前記露光部に搬送する第１の基板搬送手段と；
前記露光部で前記基板が前記感光材料塗布部から設置さ
れる位置と異なる位置から前記基板を前記現像部に搬送
する第２の基板搬送手段と；を備えたことを特徴とする
基板処理装置。
【請求項２】前記感光材料塗布部と前記現像部とが並
列に配置され、前記感光材料塗布部からの前記露光部に
対する前記基板のロード、及び前記露光部から前記現像
部への前記基板のアンロードが前記露光部の同一の側面
部で行われることを特徴とする請求項１記載の基板処理
装置。