JPH1074818A - 処理装置 - Google Patents

処理装置

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JPH1074818A
JPH1074818A JP8231898A JP23189896A JPH1074818A JP H1074818 A JPH1074818 A JP H1074818A JP 8231898 A JP8231898 A JP 8231898A JP 23189896 A JP23189896 A JP 23189896A JP H1074818 A JPH1074818 A JP H1074818A
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JP
Japan
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cooling
unit
substrate
wafer
processing
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JP8231898A
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English (en)
Inventor
Masami Akumoto
正巳 飽本
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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    • H10P72/3412—Batch transfer of wafers

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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スループットの低下を招くことなく、かつ被
処理基板に悪影響を与えることなく、しかもスペースコ
ストの増大を招くことなく冷却待ち状態の被処理基板を
保持することができる処理装置の提供。 【解決手段】 クーリングユニット（ＣＯＬ）の冷却処
理部５２に対する冷却処理が集中し、冷却待ち状態のウ
エハＷが発生した場合に、かかる冷却待ち状態のウエハ
Ｗについてはクーリングユニット（ＣＯＬ）内に設けら
れた退避部５８に一時的に退避するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体基板
やＬＣＤ基板等の被処理基板を搬送・処理する処理装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウ
エハ（以下、「ウエハ」という）の表面にレジスト膜を
形成するレジスト塗布処理と、レジスト塗布後のウエハ
に対して露光処理を行った後に当該ウエハに対して現像
処理を行う現像処理とが行われるが、従来からこれらレ
ジスト塗布処理と現像処理とは、例えば特公平２−３０
１９４号公報によっても公知なように、対応する各種処
理ユニットが１つのシステム内に装備された複合処理シ
ステム内で、所定のシーケンスに従って行われている。
【０００３】このような複合処理システムの一例を図１
７に示す。このレジスト塗布現像処理システム１０１に
おいては、ウエハＷをカセットに対して搬入・搬出する
カセットステーション１０２、ウエハＷをブラシ洗浄す
るブラシ洗浄ユニット１０３、ウエハＷを高圧ジェット
水で洗浄するジェット水洗浄装置１０４、レジストの定
着を高めるためウエハＷの表面を疏水化処理するアドヒ
ージョン装置１０５、ウエハＷを所定温度に冷却する冷
却装置１０６、ウエハＷの表面にレジスト液を塗布する
レジスト塗布装置１０７、レジスト塗布の前後でウエハ
Ｗを加熱処理する加熱装置１０８、ウエハＷの周縁部の
レジストを除去するための周辺露光装置１０９、隣接す
る露光処理装置（図示せず）とウエハＷの受け渡しを行
うためのウエハ受渡し台１１０、及び露光処理済みのウ
エハＷを現像液に晒してレジストの感光部又は非感光部
を選択的に現像液に溶解せしめる現像装置１１１等が集
約的に組み込まれている。
【０００４】そしてレジスト塗布現像処理システム１０
１の中央部には、長手方向（Ｙ方向）に廊下状のウエハ
搬送路１１２が設けられ、各処理装置は、このウエハ搬
送路１１２に、各々の正面（ウエハ搬出入口のある面）
を向けて配設されており、被処理基板であるウエハＷ
は、ウエハ搬送路１１２を移動自在なウエハ搬送装置１
１３の保持部材１１４によって保持され、各処理装置間
で移載、搬送されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記加熱装
置１０８で加熱されたウエハＷは、ウエハ搬送装置１１
３により加熱装置１０８から冷却装置１０６へ移送さ
れ、一旦所定の温度に冷却された後、周辺露光装置１０
９やカセットステーション１０２へ移送されるようにな
っている。例えば、レジスト塗布装置１０７によりレジ
スト液が塗布されたウエハＷは、ウエハ搬送装置１１３
の保持部材１１４によって保持・搬出され、加熱装置１
０８に移送されて例えば１００℃に加熱され、再びウエ
ハ搬送装置１１３の保持部材１１４によって保持・搬出
され、冷却装置１０６へ移送されて例えば２３℃に冷却
され、しかる後にウエハ搬送装置１１３によって周辺露
光装置１０９へ移送される。また、現像装置１１１で現
像処理が終了したウエハＷは、ウエハ搬送装置１１３の
保持部材１１４によって保持・搬出され、加熱装置１０
８に移送されて例えば１００℃に加熱され、再びウエハ
搬送装置１１３の保持部材１１４によって保持・搬出さ
れ、冷却装置１０６へ移送されて例えば２３℃に冷却さ
れ、しかる後にウエハ搬送装置１１３によってカセット
ステーション１０２へ移送される。
【０００６】しかしながら、特にこのように各種処理ユ
ニットが１つのシステム内に装備された複合処理システ
ムにおいては、冷却装置１０６に対して冷却処理が集中
し、冷却待ち状態のウエハＷが発生する。この場合、冷
却待ち状態のウエハＷをウエハ搬送装置１１３の保持部
材１１４により保持させておくことが考えられるが、ウ
エハ搬送装置１１３は多数のウエハＷについて次々と連
続して繰り返し搬送する必要があるため、このようにウ
エハ搬送装置１１３がウエハＷを保持したいわば停止状
態となることはスループットの低下を招くことになる。
また、冷却待ち状態のウエハＷを加熱装置１０８内にそ
のまま待たせておくことも考えられるが、この場合加熱
時間の長大化によりレジスト膜の膜厚や硬さ等に不具合
を生じるという問題があり、また冷却時間が長くなると
いう問題もある。
【０００７】そこで、例えば冷却装置１０６の数を増や
して冷却待ち状態のウエハＷをなくすことが考えられる
が、この場合その分装置スペースが無駄になるという問
題がある。特に、かかるシステムは通常クリーンルーム
内に配置されるものであるから、スペースコストの増大
は由々しき事態となる。
【０００８】本発明は、かかる問題を解決しながら、冷
却待ち状態の被処理基板を保持することができる処理装
置を提供することを目的としている。具体的には本発明
は、スループットの低下を招くことなく、かつ被処理基
板に悪影響を与えることなく、しかもスペースコストの
増大を招くことなく冷却待ち状態の被処理基板を保持す
ることができる処理装置を提供することを目的としてい
る。
【０００９】本発明は、冷却処理部の冷却効率を下げる
ことなく上記の目的を達成することにある。
【００１０】また本発明は、非常に簡単な構造で上記の
目的を達成することにある。
【００１１】更に本発明の目的は、冷却処理における処
理時間を短縮化することができる処理装置を提供するこ
とにある。具体的には本発明は、冷却待ち状態の被処理
基板を積極的に冷却できる処理装置を提供することにあ
る。また、複数の被処理基板を搬送する際に被処理基板
相互間の熱的干渉を避けて冷却処理における処理時間を
短縮化することができる処理装置を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の本発明の処理装置は、加熱された被
処理基板の冷却処理を行う冷却処理部と、前記冷却処理
部の上方に位置し、次に冷却処理が行われる被処理基板
を一時的に退避させる退避部と、前記冷却処理部及び前
記退避部に対して前記被処理基板の搬入及び搬出を行う
搬送手段とを具備する。
【００１３】本発明では、次に冷却処理が行われる被処
理基板を一時的に退避させる退避部を設けているので、
例えば冷却処理部に対する冷却処理が集中し、冷却待ち
状態の被処理基板が発生した場合にこの冷却待ち状態の
被処理基板を退避部に一時的に退避させておくことがで
きる。従って、冷却待ち状態の被処理基板を例えば加熱
処理部や搬送手段の保持部に残しておく必要がないの
で、被処理基板に悪影響を与えたりスループットの低下
を招くようなことはなく、また冷却処理部の数を増やす
必要がないので、スペースコストの増大を抑えることが
できる。加えて、本発明では、上記の退避部が冷却処理
部の上方に位置しているので、つまり比較的高温の被処
理基板が置かれる退避部を上方に、比較的低温の被処理
基板が置かれる冷却処理部を下方に配置しているので、
退避部と冷却処理部の熱的干渉を避けることができ、冷
却処理部における冷却効率を下げることはない。
【００１４】請求項２記載の本発明の処理装置は、加熱
された被処理基板の冷却処理を行う冷却処理部と、前記
冷却処理部の上方を覆うように配置されたカバー部材
と、前記カバー部材の上面に位置し、次に冷却処理が行
われる被処理基板を一時的に退避させる退避部と、前記
冷却処理部及び前記退避部に対して前記被処理基板の搬
入及び搬出を行う搬送手段とを具備する。
【００１５】本発明では、例えば冷却処理部へのパーテ
ィクルの侵入を防止するためのカバー部材の上面に上記
の退避部を設けたので、非常に簡単な構造で請求項１記
載の処理装置と同様の効果を奏する。
【００１６】請求項３記載の本発明の処理装置は、加熱
された被処理基板に冷却用不活性ガスを使って冷却処理
を行う冷却処理部と、前記冷却処理部の上方を覆うよう
に配置されたカバー部材と、前記カバー部材の上面に位
置し、次に冷却処理が行われる被処理基板を一時的に退
避させ、前記冷却処理部で使われる冷却用不活性ガスを
分岐して退避中の被処理基板に吹き掛ける退避部と、前
記冷却処理部及び前記退避部に対して前記被処理基板の
搬入及び搬出を行う搬送手段とを具備する。本発明で
は、退避部において冷却用不活性ガスを退避中の被処理
基板に吹き掛けるように構成したので、退避部において
も被処理基板を積極的に冷却することができる。よっ
て、冷却処理部への搬入前の被処理基板は相当冷却され
ていることになり、この結果冷却処理部における冷却処
理の処理時間を短縮化することができる。勿論請求項１
及び２記載の処理装置と同様の効果も奏する。
【００１７】請求項４記載の本発明の処理装置は、加熱
された被処理基板の冷却処理を行う冷却処理部と、前記
冷却処理部の上方に位置し、次に冷却処理が行われる被
処理基板を一時的に退避させる退避部と、前記冷却処理
部及び前記退避部に対して進退可能な上下２つの保持部
材を有し、上部保持部材が前記冷却処理部へ前記被処理
基板の搬入を行い、下部保持部材が前記冷却処理部から
前記被処理基板の搬出を行う搬送手段とを具備する。
【００１８】本発明では、次に冷却処理が行われる被処
理基板を一時的に退避させる退避部を設けているので、
例えば冷却処理部に対する冷却処理が集中し、冷却待ち
状態の被処理基板が発生した場合にこの冷却待ち状態の
被処理基板を退避部に一時的に退避させておくことがで
きる。従って、冷却待ち状態の被処理基板を例えば加熱
処理部や搬送手段の保持部に残しておく必要がないの
で、被処理基板に悪影響を与えたりスループットの低下
を招くようなことはなく、また冷却処理部の数を増やす
必要がないので、スペースコストの増大を抑えることが
できる。加えて、本発明では、上記の退避部が冷却処理
部の上方に位置しているので、つまり比較的高温の被処
理基板が置かれる退避部を上方に、比較的低温の被処理
基板が置かれる冷却処理部を下方に配置しているので、
退避部と冷却処理部の熱的干渉を避けることができ、冷
却処理部における冷却効率を下げることはない。更に本
発明では、上部保持部材が冷却処理部への被処理基板の
搬入つまり高温の被処理基板の搬入を行い、下部保持部
材が冷却処理部からの被処理基板の搬出つまり低温の被
処理基板の搬出を行うように構成しているので、上下の
保持部材に保持された被処理基板相互間の熱的干渉を避
けることができる。この結果、冷却処理部における冷却
処理時間を短縮化することができ、さらに冷却処理後の
被処理基板の温度上昇を防ぐことができる。
【００１９】請求項５記載の本発明の処理装置は、加熱
された被処理基板の冷却処理を行う冷却処理部と、前記
冷却処理部の上方に位置し、次に冷却処理が行われる被
処理基板を一時的に退避させる退避部と、前記冷却処理
部及び前記退避部に対して進退可能な上中下３つの保持
部材を有し、上部保持部材が前記退避部または前記冷却
処理部へ前記被処理基板の搬入を行い、中部保持部材が
前記退避部から前記冷却処理部へ前記被処理基板の移送
を行い、下部保持部材が前記冷却処理部から前記被処理
基板の搬出を行う搬送手段とを具備する。
【００２０】本発明では、上部保持部材が冷却処理部へ
の被処理基板の搬入つまり高温の被処理基板の搬入を行
い、中部保持部材が退避部から冷却処理部へ被処理基板
の移送つまり中間温度の被処理基板の搬送を行い、下部
保持部材が冷却処理部からの被処理基板の搬出つまり低
温の被処理基板の搬出を行うように構成しているので、
上中下の保持部材に保持された被処理基板相互間の熱的
干渉を避けることができる。この結果、冷却処理部にお
ける冷却処理時間を短縮化することができ、さらに冷却
処理後の被処理基板の温度上昇を防ぐことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明すれば、図１〜図３は、各々本発明の実施形
態が採用された半導体ウエハ（以下、「ウエハ」とい
う）の塗布現像処理システム１の全体構成の図であっ
て、図１は平面、図２は正面、図３は背面を夫々示して
いる。
【００２２】この塗布現像処理システム１は、被処理基
板としてウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例え
ば２５枚単位で外部からシステムに搬入したり、あるい
はシステムから搬出したり、ウエハカセットＣＲに対し
てウエハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステ
ーション１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつウエハＷ
に所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位
置に多段配置してなる処理ステーション１１と、この処
理ステーション１１に隣接して設けられる露光装置（図
示せず）との間でウエハＷを受け渡しするためのインタ
ーフェース部１２とを一体に接続した構成を有してい
る。
【００２３】カセットステーション１０では、図１に示
すように、カセット載置台２０上の位置決め突起２０ａ
の位置に、複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲ
が、夫々のウエハ出入口を処理ステーション１１側に向
けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置され、この
カセット配列方向（Ｘ方向）およびウエハカセッ卜ＣＲ
内に収納されたウエハのウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直
方向）に移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセッ
トＣＲに選択的にアクセスするようになっている。
【００２４】さらにこのウエハ搬送体２１は、θ方向に
回転自在に構成されており、後述するように処理ステー
ション１１側のウエハ搬送体２２にも相互にアクセスで
きるようになっている。
【００２５】処理ステーション１１には、図１に示すよ
うに、搬送手段として例えばウエハ搬送体２２が設けら
れている。ウエハ搬送体２２は、カセットステーション
１０とインターフェース部１２との間つまりＹ方向に移
動可能とされている。ウエハ搬送体２２の搬送路の両側
には、全ての処理ユニットが複数の組に亙って多段に配
置されている。ここでは、多段に配置された１組の処理
ユニットを処理ユニット群と呼ぶ。
【００２６】処理ステーション１１のウエハ搬送体２２
は、Ｚ方向にも移動可能に構成され、さらにθ方向にも
回転自在に構成されており、上述したカセットステーシ
ョン１０側のウエハ搬送体２１の他に、各処理ユニット
及び後述するインターフェース部１２のウエハ搬送体２
４にもアクセスできるようになっている。ウエハ搬送体
２１は、搬送基台４０の前後方向に移動自在な複数本の
保持部材、例えば３本のピンセット４１、４２、４３を
備え、これらのピンセット４１、４２、４３によって各
処理ユニット、ウエハ搬送体間でのウエハＷの受け渡し
を実現している。 各ピンセット４１、４２、４３は、
基本的に同一構成であり、例えば最上部に位置している
ピンセット４１に基づいてその構成を説明すれば、この
ピンセット４１は、図４に示すように、被処理基板であ
るウエハＷの周縁部を３個の支持部材４１ａで直接支持
してこれを保持するための略３／４円環状の保持部４１
ｂと、この保持部４１ｂの中央部と一体的に成形され、
保持部４１ｂを支持する支持部４１ｃとによって構成さ
れ、この支持部４１ｃに設けられたステイ４１ｄが前出
駆動モータ（図示せず）によって摺動することにより、
ピンセット４１全体が搬送基台４０の前後方向に移動す
る構成となっている。またこれら各ピンセット４１、４
２、４３の前進、後退動作は、例えばコンピュータ等か
ら構成される制御装置（図示せず）によってコントロー
ルされている。
【００２７】各ピンセット４１、４２、４３の上下方向
の配置間隔は、図４に示したように、最上部のピンセッ
ト４１と２段目のピンセット４２との間の間隔が、この
２段目のピンセット４２と最下部のピンセット４３との
間の間隔よりも大きくとられている。これは最上部のピ
ンセット４１と、２段目のピンセット４２とに夫々保持
されたウエハＷが相互に熱干渉することによる処理への
悪影響を防止するためである。しかし、等間隔としても
もちろんよい。
【００２８】そして、冷却工程に向けてウエハＷを搬送
するときには、例えば最上部のピンセット４１が使用さ
れ、冷却工程から他の工程に向けてウエハＷを搬送する
ときには、例えば最下部のピンセット４３が使用され、
後述するように退避部から冷却処理部にウエハＷを搬送
するときには、例えば２段目のピンセット４２が使用さ
れる。これにより、搬送されるウエハＷ相互間の熱干渉
による悪影響のおそれを防止している。なおかかる熱干
渉防止効果をさらに高めるため、例えば最上部のピンセ
ット４１と２段目のピンセット４２との間に、あるいは
２段目のピンセット４２と最下部のピンセット４３との
間に、断熱板を配置してもよい。
【００２９】ウエハ搬送体２２の搬送路の両側には、図
１に示したように例えば８つの処理ユニット群Ｇ1 、Ｇ
2 、Ｇ3 、Ｇ4 、Ｇ5 、Ｇ6 、Ｇ7 、Ｇ8 が配置可能に
構成されている。第２、第４、第６および第８の処理ユ
ニット群Ｇ2 、Ｇ4 、Ｇ6 、Ｇ8 は、図２に示したよう
に例えばシステム正面（図１において手前）側に配置さ
れ、第１、第３、第５および第７の処理ユニット群
Ｇ1 、Ｇ3 、Ｇ5 、Ｇ7 は、図３に示したように例えば
システム背面側に配置されている。しかし、これら処理
ユニット群の数や配置は、必要に応じて適宜変更可能で
ある。
【００３０】図２に示すように、第２、第４、第６およ
び第８の処理ユニット群Ｇ2 、Ｇ4、Ｇ6 、Ｇ8 では、
カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに載せて所定
の処理を行う２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレ
ジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（Ｄ
ＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。これらレジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）は、レジスト液の排液が機
構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、こ
のように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に
応じて適宜上段に配置することももちろん可能である。
【００３１】図３に示すように、第２の処理ユニット群
Ｇ2 では、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を
行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う
クーリングユニット（ＣＯＬ）、位置合わせを行うアラ
イメントユニット（ＡＬＩＭ）、露光処理前の加熱処理
を行うプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およ
び露光処理後の加熱処理を行うポストベーキングユニッ
ト（ＰＯＢＡＫＥ）が、下から順に例えば４段に重ねら
れている。第４の処理ユニットＧ4 でも、オーブン型の
処理ユニット、例えば冷却処理を行うクーリングユニッ
ト（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高めるためのいわゆ
る疏水化処理を行うアドヒージョンユニット（ＡＤ）、
露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱処理を行う
ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が、下から
順に例えば４段に重ねられている。第６および第８の処
理ユニットＧ6 、Ｇ8 では、例えば冷却処理を行うクー
リングユニット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリ
ングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、露光処理前の加熱処理
を行うプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およ
び露光処理後の加熱処理を行うポストベーキングユニッ
ト（ＰＯＢＡＫＥ）が、下から順に例えば４段に重ねら
れている。
【００３２】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いベ
ーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベーキン
グユニット（ＰＯＢＡＫＥ）およびアドヒージョンユニ
ット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱
的な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラ
ンダムな多段配置としてもよい。
【００３３】前記インターフェース部１２は、奥行方向
（Ｘ方向）については、前記処理ステーション１１と同
じ寸法を有するが、幅方向についてはより小さなサイズ
に設定されている。そしてこのインターフェース部１２
の正面部には、可搬性のピックアップカセットＣＲと、
定置型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、他方
背面部には周辺露光装置２３が配設され、さらにまた中
央部にはウエハ搬送体２４が設けられている。このウエ
ハ搬送体２４は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセット
ＣＲ、ＢＲおよび周辺露光装置２３にアクセスするよう
になつている。前記ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回
転自在となるように構成されており、前記処理ステーシ
ョン１１側のウエハ搬送体２２や、さらには隣接する露
光装置側のウエハ受渡し台（図示せず）にもアクセスで
きるようになっている。
【００３４】図５〜図７は本発明に係るクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）の構成を示す図であり、図５は斜視図、
図６および図７は縦断面図である。
【００３５】正面に開口面５０ａを有するクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）の処理室５０には、パーティクルの侵
入を防止するためのカバー部材５１により上方が覆われ
た冷却処理部５２が設けられている。カバー部材５１の
正面には開口部５１ａが設けられ、この開口部５１ａを
介してウエハＷの出し入れが行われる。冷却処理部５２
の中央部には、図６ないし図７に示すように、例えば円
形の開口５３が形成され、この開口５３内にはＮ2 、Ａ
ｒ、Ｈｅ等の冷却用の不活性ガスによって冷却された円
板状の冷却板５４が載置台として設けられている。ま
た、冷却板５４の外周囲には、円周方向に多数の通気孔
５７が設けられている。各通気孔５７からは、上記の冷
却用不活性ガスが冷却板５４に載置されたウエハＷに向
けて吹き掛けられるようになっている。
【００３６】冷却板５４には、例えば３つの孔５５が設
けられ、各孔５５内には支持ピン５６が遊嵌状態で挿通
されており、半導体ウエハＷのローティング・アンロー
ディング時には図６に示すように各支持ピン５６が冷却
板５４の表面より上に突出または上昇してウエハ搬送体
２２とウエハＷの受け渡しを行うようになっている。一
方、ウエハＷの冷却時には、図７に示すように各支持ピ
ン５６が冷却板５４の表面より下に下降してウエハＷが
冷却板５４の表面に載り、この冷却板５４および通気孔
５７からの冷却用不活性ガスによりウエハＷが冷却され
る。冷却板５４および通気孔５７からの冷却用不活性ガ
スは、例えば図示を省略したコンピュータ等から構成さ
れる制御装置によってウエハＷの冷却温度が例えば約２
３℃となるように温度制御が行われる。もちろん、冷却
温度は、適宜所望の温度に設定してよい。
【００３７】上記カバー部材５１の上面５１ｃには、次
に上記冷却処理部５２により冷却処理が行われるウエハ
Ｗが一時的に退避される退避部５８が設けられている。
本実施形態の如く冷却処理部５２へのパーティクルの侵
入を防止するためのカバー部材５１の上面に上記の退避
部５８を設けることで、構造の簡単化を図ることができ
る。この退避部５８は、カバー部材５１の上面５１ｃに
一時的に退避されるウエハＷを支持する複数本、例えば
３本の支持ピン５９を設けて構成される。また、退避部
５８の上方、例えば処理室５０の天井面には、Ｎ2 、Ａ
ｒ、Ｈｅ等の冷却用不活性ガスを吹き出す吹き出し口６
０が設けられている。吹き出し口６０で使われる冷却用
不活性ガスは、上記の冷却処理部５２で使われる冷却用
不活性ガスを分岐したものである。吹き出し口６０から
の冷却用不活性ガスは、退避部５８に退避中のウエハＷ
に吹き掛けられる。従って、退避部５８においてもウエ
ハＷを積極的に冷却することができ、冷却処理部５２へ
の搬入前のウエハＷは相当冷却されていることになり、
この結果冷却処理部５２における冷却処理の処理時間を
短縮化することができる。なお、吹き出し口６０は、処
理室５０の壁面等の他の位置に設けてもよい。
【００３８】本実施形態に係る塗布現像処理システム１
は以上のように構成されており、次にこの塗布現像処理
システム１におけるウエハＷの搬送動作について説明す
ると、まずカセットステーション１０において、ウエハ
搬送体２１がカセット載置台２０上の処理前のウエハを
収容しているカセットＣＲにアクセスして、そのカセッ
トＣＲから１枚のウエハＷを取り出す。その後ウエハ搬
送体２１は、処理ステーンション１１側のウエハ搬送体
２２に受け渡す。ウエハ搬送体２２は、第１の処理ユニ
ット群Ｇ1 の多段ユニット内に配置されているアライメ
ントユニット（ＡＬＩＭ）まで移動し、当該アライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）内にウエハＷを移載する。
【００３９】そして当該アライメントユニット（ＡＬＩ
Ｍ）においてウエハＷのオリフラ合わせおよびセンタリ
ングが終了すると、ウエハ搬送体２２は、アライメント
が完了したウエハＷを受け取り、第３の処理ユニット群
Ｇ3 のアドヒージョンユニット（ＡＤ）の前まで移動し
て、ユニットに前記ウエハＷを搬入する。次いで、いず
れかのクーリングユニット（ＣＯＬ）へ搬入する。この
クーリングユニット（ＣＯＬ）内で前記ウエハＷはレジ
スト塗布処理前の設定温度例えば２３℃まで冷却され
る。
【００４０】冷却処理が終了すると、ウエハ搬送体２２
は、ウエハＷをクーリングユニット（ＣＯＬ）から搬出
し、いずれかのレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）へ搬入
する。このレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）内で、ウエ
ハＷはスピンコート法によりウエハ表面に一様な膜厚で
レジスト液を塗布される。
【００４１】レジスト塗布処理が終了すると、ウエハ搬
送体２２は、ウエハＷをレジス卜塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）から搬出し、次にいずれかのブリベークユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）内へ搬入する。プリベークユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）内でウエハＷは所定温度、例えば１
００゜Ｃで所定時間だけ加熱され、ウエハＷ上の塗布膜
から残存溶剤が蒸発除去される。
【００４２】プリベークが終了すると、ウエハ搬送体２
２は、ウエハＷをブリベークユニット（ＰＲＥＢＡＫ
Ｅ）から搬出し、次に第５または第７の処理ユニット群
Ｇ5 、Ｇ7 の多段ユニットに属するイクステンション・
クーリングユニット（ΕΧＴＣＯＬ）へ搬入する。この
イクステンション・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯ
Ｌ）内でウエハＷは、次工程つまり周辺露光装置２３に
おける周辺露光処理に適した温度例えば２４℃まで冷却
される。この冷却後にウエハ搬送体２２は、ウエハＷを
インターフェース部１２のウエハ搬送体２４に受け渡
す。そして、ウエハ搬送体２４は当該ウエハＷをインタ
ーフェース部１２内の周辺露光装置２３へ搬入する。こ
こで、ウエハＷはその周縁部に露光処理を受ける。
【００４３】前記した周辺露光処理が終了すると、ウエ
ハ搬送体２４は、ウエハＷを周辺露光装置２３から搬出
し、隣接する露光装置側のウエハ受取り台（図示せず）
へ移送する。この場合、ウエハＷは、露光装置へ渡され
る前に、必要に応じてバッファカセットＢＲに一時的に
格納されることもある。
【００４４】露光装置における全面パターン露光処理が
完了して、ウエハＷが露光装置側のウエハ受取り台に戻
されると、インターフェース部１２のウエハ搬送体２４
はそのウエハ受取り台へアクセスして露光処理後のウエ
ハＷを受け取り、処理ステーション１１側のウエハ搬送
体２２に受け渡す。なおこの場合、ウエハＷを、処理ス
テーション１１側へ渡される前に、必要に応じてインタ
ーフェース部１２内のバッファカセットＢＲに一時的に
格納するようにしてもよい。
【００４５】ウエハ搬送体２２は、受け取ったウエハＷ
をいずれかの現像ユニット（ＤＥＶ）に搬入する。この
現像ユニット（ＤＥＶ）内では、ウエハＷはスピンチャ
ックの上に載せられ、例えばスプレー方式により、ウエ
ハ表面のレジストに現像液を均一にかけられる。そして
現像及び周辺露光されたウエハ周縁部のレジス卜の除去
が終了すると、ウエハ表面にリンス液をかけられ、前記
現像液が洗い落とされる。 かかる現像工程が終了する
と、ウエハ搬送体２２は、ウエハＷを現像ユニット（Ｄ
ＥＶ）から搬出して、次にいずれかのポストベーキング
ユニット（ＰＯＢＡＫΕ）へ搬入する。このポストベー
キングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）において、ウエハＷ例
えば１００℃で所定時間だけ加熱される。これによっ
て、現像で膨潤したレジストが硬化し、耐薬品性が向上
する。
【００４６】かかるポストベーキングが終了すると、ウ
エハ搬送体２２は、ウエハＷをポストベーキングユニッ
ト（ＰＯＢＡＫＥ）から搬出し、次にいずれかのクーリ
ングユニット（ＣＯＬ）へ搬入する。ここでウエハＷが
常温に戻った後、ウエハ搬送体２２は、ウエハＷをカセ
ットステーション１０側のウエハ搬送体２１に受け渡
す。そしてウエハ搬送体２１は、受け取ったウエハＷを
カセット載置台２０上の処理済みウエハ収容用のカセッ
トＣＲの所定のウエハ収容溝に入れる。
【００４７】以上のようなレジスト塗布現像処理プロセ
スにおいて、クーリングユニット（ＣＯＬ）の冷却処理
部５２に対する冷却処理が集中し、冷却待ち状態のウエ
ハＷが発生する場合がある。そこで、本実施形態の塗布
現像処理システム１では、かかる冷却待ち状態のウエハ
Ｗについてはクーリングユニット（ＣＯＬ）内に設けら
れた退避部５８に一時的に退避するようにしている。よ
り具体的に一例を挙げれば、次のような搬送動作を行っ
ている。
【００４８】図８に示すように、ウエハ搬送体２２がポ
ストベーキングの終了したウエハＷをポストベーキング
ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）からクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）へ搬入する際に、いずれかのクーリングユニット
（ＣＯＬ）の冷却処理部５２に空きがあれば、ポストベ
ーキングの終了したウエハＷをそのまま冷却処理部５２
に搬入して冷却処理を行い（図８）、冷却処理が終了
するとそのウエハＷを冷却処理部５２から取り出して次
の工程に搬送する（図８）。しかし、クーリングユニ
ット（ＣＯＬ）へ搬入する際に、いずれのクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）の冷却処理部５２にも空きがなけれ
ば、ポストベーキングの終了したウエハＷを一旦退避部
５８に一時的に退避し（図８）、その後いずれかの冷
却処理部５２に空きが出ればそのウエハＷを空いた冷却
処理部５２に搬入して冷却処理を行い（図８）、冷却
処理が終了するとそのウエハＷを冷却処理部５２から取
り出して次の工程に搬送する（図８）。
【００４９】以上本実施形態に係る塗布現像処理システ
ム１では、クーリングユニット（ＣＯＬ）へ搬入する際
に、いずれのクーリングユニット（ＣＯＬ）の冷却処理
部５２にも空きがなければ、ポストベーキングの終了し
たウエハＷを一旦退避部５８に一時的に退避するように
構成しているので、冷却待ち状態の被処理基板を例えば
ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）やウエハ搬
送体２２に残しておく必要がないので、ウエハＷに悪影
響を与えたりスループットの低下を招くようなことはな
く、またクーリングユニット（ＣＯＬ）の数を増やす必
要がないので、スペースコストの増大を抑えることがで
きる。
【００５０】また、図４に示して説明したように本実施
形態に係る塗布現像処理システム１では、ウエハ搬送体
２２が冷却工程に向けてウエハＷを搬送する時と冷却工
程から他の工程に向けてウエハＷを搬送する時と退避部
５８から冷却処理部５２にウエハＷを搬送する時とでそ
れぞれ別のピンセットを使用しているが、この点を図９
〜図１３に基づき詳細に説明する。
【００５１】まずウエハ搬送体２２がポストベーキング
の終了したウエハＷをポストベーキングユニット（ＰＯ
ＢＡＫＥ）からクーリングユニット（ＣＯＬ）へ搬入す
る際に、いずれかのクーリングユニット（ＣＯＬ）の冷
却処理部５２に空きがあるときには、ポストベーキング
の終了したウエハＷをそのまま冷却処理部５２に搬入し
ているが、そのような場合には、図９に示すように、ウ
エハ搬送体２２は最上部のピンセット４１を使用してウ
エハＷを冷却処理部５２に搬入する。また、ウエハ搬送
体２２がポストベーキングの終了したウエハＷをポスト
ベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）からクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）へ搬入する際に、いずれのクーリング
ユニット（ＣＯＬ）の冷却処理部５２にも空きがないと
きには、ポストベーキングの終了したウエハＷを一旦退
避部５８に一時的に退避しているが、そのような場合に
も、図１０に示すように、ウエハ搬送体２２は最上部の
ピンセット４１を使用してウエハＷを退避部５８に搬入
する。
【００５２】一方、ウエハ搬送体２２が冷却処理部５２
に空きが出てときに退避部５８に一時的に退避していた
ウエハＷを冷却処理部５２に搬入しているが、そのよう
な場合にには、図１１に示すように、ウエハ搬送体２２
は２段目のピンセット４２を使用して退避部５８から冷
却処理部５２にウエハＷを搬送する。
【００５３】また、ウエハ搬送体２２が冷却処理が終了
したウエハＷを冷却処理部５２から取り出して次の工程
に搬送しているが、そのような場合には、図１２に示す
ように、ウエハ搬送体２２は最下部のピンセット４３を
使用して冷却処理部５２から次の工程にウエハＷを搬送
する。
【００５４】以上本実施形態に係る塗布現像処理システ
ム１では、ウエハＷの温度に応じてウエハ搬送体２２の
ピンセットを使い分けることにより、より具体的には温
度の高いウエハＷについては高い位置にあるピンセット
を使い、温度の低いウエハＷについては低い位置にある
ピンセットを使うように構成することで、例えば図１３
に示すように、ウエハ搬送体２２において２枚以上のウ
エハＷを搬送して相互に重なり合うような状態が生じた
場合にウエハＷ相互間の熱干渉による悪影響のおそれを
防止することができる。
【００５５】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、その技術思想の範囲内で様々な変形が可能であ
る。
【００５６】例えば上述した処理ステーション１１は、
ウエハ搬送体２２の搬送路の両側に処理ユニット群を配
置するものであったが、図１４〜図１６に示すように、
処理ステーション１１のほぼ中央にθ方向に回転自在で
Ｚ方向に移動自在な垂直搬送型のウエハ搬体２２を設
け、その周りに全て処理ユニット群を配置するようにし
てもよい。この例では、５つの処理ユニット群Ｇ1 、Ｇ
2 、Ｇ3 、Ｇ4 、Ｇ5 が配置可能な構成であり、第１お
よび第２の処理ユニット群Ｇ1 、Ｇ2 の多段ユニット
は、システム正面（図１において手前）側に配置され、
第３の処理ユニット群Ｇ3 の多段ユニットはカセットス
テーション１０に隣接して配置され、第４の処理ユニッ
ト群Ｇ4 の多段ユニットはインターフェース部１２に隣
接して配置され、第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニ
ットは背面側に配置されることが可能である。この場
合、第３の処理ユニット群Ｇ3 がカセットステーション
１０との間でウエハを受け渡しを行うためのイクステン
ションユニット（ＥＸＴ）を有し、第４の処理ユニット
群Ｇ4 がインターフェース部１２との間でウエハを受け
渡しを行うためのイクステンションユニット（ＥＸＴ）
を有する。
【００５７】また、上述した実施形態ではクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）に冷却処理待ちのウエハＷを退避部に
一時的に退避するものであったが、イクステンション・
クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）にかかる退避部を
設けてもよい。
【００５８】更に、上述したウエハ搬送体２２のピンセ
ットの数は２本であっても４本以上であってももちろん
よい。ピンセットの数が２本の場合には、例えば冷却工
程に向けてウエハＷを搬送するときには最上部のピンセ
ットを使用し、冷却工程から他の工程に向けてウエハＷ
を搬送するときには最下部のピンセットを使用し、退避
部から冷却処理部にウエハＷを搬送するときにはいずれ
か一方のピンセットを使用するように構成すればよい。
【００５９】また、上記した実施形態は半導体デバイス
製造のフォトリソグラフィー工程に使用されるレジスト
塗布現像処理システムに係るものであったが、本発明は
他の処理システムにも適用可能であり、被処理基板も半
導体ウエハに限るものでなく、ＬＣＤ基板、ガラス基
板、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板、セラミッ
ク基板等でも可能である。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の処理装置に
よれば、加熱された被処理基板の冷却処理を行う冷却処
理部と、前記冷却処理部の上方に位置し、次に冷却処理
が行われる被処理基板を一時的に退避させる退避部と、
前記冷却処理部及び前記退避部に対して前記被処理基板
の搬入及び搬出を行う搬送手段とを具備したので、例え
ば冷却処理部に対する冷却処理が集中し、冷却待ち状態
の被処理基板が発生した場合にこの冷却待ち状態の被処
理基板を退避部に一時的に退避させておくことができ、
従って被処理基板に悪影響を与えたりスループットの低
下を招くようなことはなく、またスペースコストの増大
を抑えることができ、さらに退避部と冷却処理部の熱的
干渉を避けることができ、冷却処理部における冷却効率
を下げることはない。
【００６１】また、本発明の処理装置では、加熱された
被処理基板の冷却処理を行う冷却処理部と、前記冷却処
理部の上方を覆うように配置されたカバー部材と、前記
カバー部材の上面に位置し、次に冷却処理が行われる被
処理基板を一時的に退避させる退避部と、前記冷却処理
部及び前記退避部に対して前記被処理基板の搬入及び搬
出を行う搬送手段とを具備するので、非常に簡単な構造
で上記と同様の効果を奏する。
【００６２】さらに、本発明の処理装置では、加熱され
た被処理基板に冷却用不活性ガスを使って冷却処理を行
う冷却処理部と、前記冷却処理部の上方を覆うように配
置されたカバー部材と、前記カバー部材の上面に位置
し、次に冷却処理が行われる被処理基板を一時的に退避
させ、前記冷却処理部で使われる冷却用不活性ガスを分
岐して退避中の被処理基板に吹き掛ける退避部と、前記
冷却処理部及び前記退避部に対して前記被処理基板の搬
入及び搬出を行う搬送手段とを具備するので、上記効果
に加えて、退避部においても被処理基板を積極的に冷却
することができ、この結果冷却処理部における冷却処理
の処理時間を短縮化することができる。
【００６３】また、本発明の処理装置では、加熱された
被処理基板の冷却処理を行う冷却処理部と、前記冷却処
理部の上方に位置し、次に冷却処理が行われる被処理基
板を一時的に退避させる退避部と、前記冷却処理部及び
前記退避部に対して進退可能な上下２つの保持部材を有
し、上部保持部材が前記冷却処理部へ前記被処理基板の
搬入を行い、下部保持部材が前記冷却処理部から前記被
処理基板の搬出を行う搬送手段とを具備するので、被処
理基板に悪影響を与えたりスループットの低下を招くよ
うなことはなく、またスペースコストの増大を抑えるこ
とができ、さらに冷却処理部における冷却効率を下げる
ことはなく、加えて上下の保持部材に保持された被処理
基板相互間の熱的干渉を避けることができる。
【００６４】さらに、本発明の処理装置では、加熱され
た被処理基板の冷却処理を行う冷却処理部と、前記冷却
処理部の上方に位置し、次に冷却処理が行われる被処理
基板を一時的に退避させる退避部と、前記冷却処理部及
び前記退避部に対して進退可能な上中下３つの保持部材
を有し、上部保持部材が前記退避部または前記冷却処理
部へ前記被処理基板の搬入を行い、中部保持部材が前記
退避部から前記冷却処理部へ前記被処理基板の移送を行
い、下部保持部材が前記冷却処理部から前記被処理基板
の搬出を行う搬送手段とを具備するので、上記効果に加
えて上中下の保持部材に保持された被処理基板相互間の
熱的干渉を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態が採用された半導体ウエハの
塗布現像処理システムの全体構成の平面図である。
【図２】図１に示した塗布現像処理システムの正面図で
ある。
【図３】図１に示した塗布現像処理システムの背面図で
ある。
【図４】図１に示した処理ステーションにおけるウエハ
搬送体の斜視図である。
【図５】図１に示した塗布現像処理システムにおけるク
ーリングユニット（ＣＯＬ）の斜視図である。
【図６】図５に示したクーリングユニット（ＣＯＬ）の
縦断面図である。
【図７】図５に示したクーリングユニット（ＣＯＬ）の
縦断面図である。
【図８】図１に示した処理ステーションにおけるクーリ
ングユニット（ＣＯＬ）に対するウエハ搬送体の動作を
説明するための図である。
【図９】図１に示した処理ステーションにおけるクーリ
ングユニット（ＣＯＬ）に対するウエハ搬送体のピンセ
ットの動作を説明するための図である。
【図１０】図１に示した処理ステーションにおけるクー
リングユニット（ＣＯＬ）に対するウエハ搬送体のピン
セットの動作を説明するための図である。
【図１１】図１に示した処理ステーションにおけるクー
リングユニット（ＣＯＬ）に対するウエハ搬送体のピン
セットの動作を説明するための図である。
【図１２】図１に示した処理ステーションにおけるクー
リングユニット（ＣＯＬ）に対するウエハ搬送体のピン
セットの動作を説明するための図である。
【図１３】図１に示した処理ステーションにおけるクー
リングユニット（ＣＯＬ）に対するウエハ搬送体のピン
セット動作の効果を説明するための図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る半導体ウエハの
塗布現像処理システムの全体構成の平面図である。
【図１５】図１４に示した塗布現像処理システムの正面
図である。
【図１６】図１４に示した塗布現像処理システムの背面
図である。
【図１７】従来の塗布現像処理システムの斜視図であ
る。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理システム １１ 処理ステーション ２２ ウエハ搬送体 ４０ 搬送基台 ５０ 処理室 ５１ カバー部材 ５２ 冷却処理部 ５４ 冷却板 ５６ 支持ピン ５７ 通気口 ５８ 退避部 ５９ 支持ピン ６０ 吹き出し口 ４１、４２、４３ ピンセット ＣＯＬ クーリングユニット ＰＯＢＡＫＥ ポストベーキングユニット Ｇ1 〜Ｇ8 処理ユニット群 Ｗ ウエハ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加熱された被処理基板の冷却処理を行う
    冷却処理部と、 前記冷却処理部の上方に位置し、次に冷却処理が行われ
    る被処理基板を一時的に退避させる退避部と、 前記冷却処理部及び前記退避部に対して前記被処理基板
    の搬入及び搬出を行う搬送手段とを具備することを特徴
    とする処理装置。
  2. 【請求項２】 加熱された被処理基板の冷却処理を行う
    冷却処理部と、 前記冷却処理部の上方を覆うように配置されたカバー部
    材と、 前記カバー部材の上面に位置し、次に冷却処理が行われ
    る被処理基板を一時的に退避させる退避部と、 前記冷却処理部及び前記退避部に対して前記被処理基板
    の搬入及び搬出を行う搬送手段とを具備することを特徴
    とする処理装置。
  3. 【請求項３】 加熱された被処理基板に冷却用不活性ガ
    スを使って冷却処理を行う冷却処理部と、 前記冷却処理部の上方を覆うように配置されたカバー部
    材と、 前記カバー部材の上面に位置し、次に冷却処理が行われ
    る被処理基板を一時的に退避させ、前記冷却処理部で使
    われる冷却用不活性ガスを分岐して退避中の被処理基板
    に吹き掛ける退避部と、 前記冷却処理部及び前記退避部に対して前記被処理基板
    の搬入及び搬出を行う搬送手段とを具備することを特徴
    とする処理装置。
  4. 【請求項４】 加熱された被処理基板の冷却処理を行う
    冷却処理部と、 前記冷却処理部の上方に位置し、次に冷却処理が行われ
    る被処理基板を一時的に退避させる退避部と、 前記冷却処理部及び前記退避部に対して進退可能な上下
    ２つの保持部材を有し、上部保持部材が前記冷却処理部
    へ前記被処理基板の搬入を行い、下部保持部材が前記冷
    却処理部から前記被処理基板の搬出を行う搬送手段とを
    具備することを特徴とする処理装置。
  5. 【請求項５】 加熱された被処理基板の冷却処理を行う
    冷却処理部と、 前記冷却処理部の上方に位置し、次に冷却処理が行われ
    る被処理基板を一時的に退避させる退避部と、 前記冷却処理部及び前記退避部に対して進退可能な上中
    下３つの保持部材を有し、上部保持部材が前記退避部ま
    たは前記冷却処理部へ前記被処理基板の搬入を行い、中
    部保持部材が前記退避部から前記冷却処理部へ前記被処
    理基板の移送を行い、下部保持部材が前記冷却処理部か
    ら前記被処理基板の搬出を行う搬送手段とを具備するこ
    とを特徴とする処理装置。
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