基板処理システム及び基板処理方法
【課題】本発明は、基板処理システム及び基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板処理システムは、塗布ユニット、露光前後処理ユニット、及び現像ユニットを有する。各々のユニットは、ロードポート及びインデックスモジュールを有する。露光前後処理ユニットは、異なった層に配置された第1モジュールと第2モジュールとを有する。第1モジュールは、露光前にウエハ上に保護膜を塗布する工程を行う。第2モジュールは、露光後にウエハを洗浄する工程及び露光後ベーキング工程を行う。
【解決手段】基板処理システムは、塗布ユニット、露光前後処理ユニット、及び現像ユニットを有する。各々のユニットは、ロードポート及びインデックスモジュールを有する。露光前後処理ユニットは、異なった層に配置された第1モジュールと第2モジュールとを有する。第1モジュールは、露光前にウエハ上に保護膜を塗布する工程を行う。第2モジュールは、露光後にウエハを洗浄する工程及び露光後ベーキング工程を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を処理する装置及び方法に関し、さらに詳細には、ウエハにフォトリソグラフィ工程を行うのに用いられる装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子を製造するためには、洗浄、蒸着、フォトリソグラフィ、エッチング、及びイオン注入などのような多様な工程が行われる。パターンを形成するために行われるフォトリソグラフィ工程は、半導体素子の高集積化をなすのに重要な役割を果たす。
【0003】
一般に、フォトリソグラフィ工程を行う設備は、ウエハにレジストを塗布する塗布ユニット、露光が完了したウエハに対して現像工程を行う現像ユニット、及び露光装置とのインライン接続のためのインタフェースを有した処理モジュールを有する。しかしながら、最近、半導体素子が高集積化されるにつれて、露光工程にかかる時間が長くなって露光装置においてウエハの滞積が増加されている。これによって、基板処理モジュールに設けられた塗布ユニットと現像ユニットにおいて処理効率が大きく低下している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】韓国特許公開第10−2001−54262号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、フォトリソグラフィ工程の効率を向上させることのできる基板処理システム及び方法を提供する。
【0006】
本発明は、露光工程の前後に行われる塗布工程及び現像工程を行うユニットの生産量を増加させることのできる基板処理システム及び方法を提供する。
【0007】
本発明は、工程を行うチャンバーが効率的に配置されたレイアウトを有した基板処理システムを提供する。
【0008】
本発明の目的は、ここに制限されず、言及されないさらに他の目的は、以下の記載から当業者にとって明確に理解されるはずである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、フォトリソグラフィ工程を行う基板処理システムを提供する。前記基板処理システムは、基板に対して塗布工程を行う塗布ユニットと、露光工程を行う露光装置と接続されると共に前記塗布ユニットで工程が行われた基板に対して露光前後処理工程を行う露光前後処理ユニットと、前記露光前後処理ユニットで工程が行われた基板に対して現像工程を行う現像ユニットと、を備える。前記塗布ユニット、前記露光前後処理ユニット、及び前記現像ユニットは、それぞれウエハの収納される容器が置かれるロードポート、前記容器に基板を入れる又は取り出すインデックスモジュール、及び基板上に所定の工程を行う工程モジュールを備える。前記ロードポート、前記インデックスモジュール、及び前記工程モジュールは、順次配置される。前記露光前後処理ユニットは、前記露光装置と接続するインタフェースモジュールをさらに備え、前記インタフェースモジュールは、前記工程モジュールを基準に前記インデックスモジュールの反対方向に配置される。
【0010】
一例によると、前記露光前後処理ユニットの工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールとを備える。前記第1モジュールは、基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーと、基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、前記保護膜塗布チャンバーと前記ベーキングチャンバーとの間で基板を運搬する第1ロボットとを備える。前記第2モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーを備える。前記第2モジュールは、さらに、露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、前記洗浄チャンバー及び前記露光後ベーキングチャンバーの間で基板を運搬する第2ロボットとを備える。
【0011】
前記露光前後処理ユニットは、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されるバッファモジュールをさらに備える。前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファとを備える。前記第1バッファと前記第2バッファとは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備える。また、前記露光前後処理ユニットのバッファモジュールは、前記第1バッファと前記第2バッファとの間で基板を運搬するバッファロボットをさらに備える。前記第1バッファと前記第2バッファとは、上下方向に並んで配置される。前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置され、基板を冷却する冷却チャンバーをさらに備える。
【0012】
前記インタフェースモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、前記第1バッファと前記露光装置及び前記第2バッファと前記露光装置の間で基板を運搬するインタフェースロボットとを備える。
【0013】
前記塗布ユニットは、エッジ露光モジュールをさらに備え、前記エッジ露光モジュールは、前記工程モジュールを基準に前記インデックスモジュールの反対側に配置される。
【0014】
また、本発明は、フォトレジストの塗布された基板に対して露光前及び露光後に要求される工程を行う露光前後処理ユニットを提供する。前記露光前後処理ユニットは、基板の収納された容器が置かれるロードポートと、前記容器から基板を取り出す又は入れるインデックスモジュールと、基板に対して工程を行う工程モジュールと、露光装置と接続するインタフェースモジュールとを備える。前記ロードポート、前記インデックスモジュール、前記工程モジュール、及び前記インタフェースモジュールは、第1方向に沿って順次配置され、前記工程モジュールは、基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーを備える。前記工程モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーをさらに備える。前記工程モジュールは、基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーをさらに備える。前記工程モジュールは、露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーをさらに備える。
【0015】
前記工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールと、を備え、前記保護膜塗布チャンバーは、前記第1モジュールに配置され、前記洗浄チャンバーは、前記第2モジュールに配置される。前記工程モジュールは、前記第1モジュールに配置されると共に基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、前記第1モジュールに配置されると共に前記保護膜塗布チャンバーと前記ベーキングチャンバーとの間で基板を運搬する第1ロボットと、前記第2モジュールに配置されると共に露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、前記第2モジュールに配置されると共に前記洗浄チャンバー及び前記露光後ベーキングチャンバーの間で基板を運搬する第2ロボットとを備える。
【0016】
前記露光前後処理ユニットは、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されたバッファモジュールをさらに備え、前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファとを備える。前記第1バッファと前記第2バッファは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備える。前記露光前後処理ユニットのバッファモジュールは、前記第1バッファと前記第2バッファとの間で基板を運搬するバッファロボットをさらに備える。前記第1バッファと前記第2バッファとは、上下方向に並んで配置される。前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置され、基板を冷却する冷却チャンバーをさらに備える。
【0017】
前記インタフェースモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、前記第1バッファと前記露光装置との間及び前記第2バッファと前記露光装置との間で基板を運搬するインタフェースロボットとを備える。前記第1バッファと前記第2バッファは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備える。
【0018】
本発明の他の例によると、露光前後処理ユニットは、基板の収納された容器が置かれるロードポート、前記容器に基板を入れるか又は取り出すインデックスモジュール、基板に対して工程を行う工程モジュール、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されるバッファモジュール、及び露光装置と接続するインタフェースモジュールを備える。前記ロードポート、前記インデックスモジュール、前記バッファモジュール、前記工程モジュール、及び前記インタフェースモジュールは、第1方向に沿って順次配置され、前記工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールとを備える。前記第1モジュールは、基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーと、基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、前記保護膜塗布チャンバー、前記ベーキングチャンバー、前記バッファモジュール、及び前記インタフェースモジュールの間で基板を搬送する第1ロボットが設けられた搬送チャンバーと、を備える。
【0019】
前記第2モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーと、基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、前記洗浄チャンバー、前記露光後ベーキングチャンバー、前記バッファモジュール、及び前記インタフェースモジュールの間で基板を搬送する第2ロボットが設けられた搬送チャンバーと、を備える。
【0020】
前記保護膜塗布チャンバー、前記第1ロボットが設けられた搬送チャンバー、前記ベーキングチャンバーは、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って順次配置され、前記洗浄チャンバー、前記第2ロボットが設けられた搬送チャンバー、前記露光後ベーキングチャンバーは、前記第2方向に沿って順次配置される。
【0021】
前記第1モジュールは、前記第2モジュールの上方に配置され、前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を冷却する冷却チャンバーとを備え、前記第1バッファと前記冷却チャンバーとは、上下方向に一列に配置され、前記第1バッファは、上方から眺めると、前記第1モジュールの搬送チャンバーと前記第1方向に沿って一列に配置される。
【0022】
前記バッファモジュールは、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、前記第1バッファ及び前記第2バッファの間で基板を運搬するバッファロボットとをさらに備え、前記第1バッファ及び前記バッファロボットは、上方から眺めると、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って配置される。
【0023】
また、本発明は、基板を処理する方法を提供する。基板処理方法は、基板上にフォトレジストを塗布する工程を行うステップと、前記フォトレジストの塗布された基板上に保護膜を塗布する工程を行うステップと、前記保護膜の塗布された基板に対して液浸露光工程を行うステップと、前記液浸露光の行われた基板を洗浄する工程を行うステップと、前記基板に対して現像工程を行うステップとを含む。前記保護膜を塗布する工程を行うステップと前記洗浄する工程を行うステップとは、前記液浸露光工程を行う露光装置とインラインで接続した露光前後処理ユニットで行われ、前記フォトレジストを塗布する工程を行うステップは、前記露光前後処理ユニットと分離されて配置された塗布ユニットで行われ、前記現像工程を行うステップは、前記露光前後処理ユニットと分離されて配置された塗布ユニットにおいて行われる。
【0024】
前記基板を洗浄する工程と前記基板に対して現像工程とを行うステップの間に、前記基板に対して露光後ベーキング工程を行うステップをさらに含む。前記基板を洗浄する工程は、洗浄液を基板に供給して行われ、前記基板上に残留する洗浄液は、流体の供給による乾燥無しで基板の加熱により除去される。
【0025】
前記基板を洗浄する工程は、洗浄液を利用して基板を洗浄し、前記基板上に残留する洗浄液を除去する工程は、前記基板を洗浄する工程の直後に行われる前記露光後ベーキング工程により行われる。
【0026】
前記保護膜は、前記露光前後処理ユニットの外部で除去される。前記保護膜の一部は、前記現像工程において除去され、残りの一部は、アッシング工程において除去される。
【発明の効果】
【0027】
本発明によると、フォトリソグラフィ工程を効率的に行うことができる。
【0028】
本発明によると、塗布ユニット及び現像ユニットにおいて生産量を増加させることができる。
【0029】
本発明によると、化学増幅型フォトレジストが用いられる場合、露光工程の後に露光後ベーキング工程を速い時間内に処理できる。
【0030】
本発明によると、洗浄チャンバーに別途、乾燥ノズルを設けずに、露光後ベーキングユニットで酸増幅を行うと共に基板上に残留する洗浄液を除去できるので、工程にかかる時間を減らすことができる。
【0031】
本発明によると、露光前後処理ユニットに別途、保護膜除去チャンバーを設けずに、後続する現像工程とアッシング工程において保護膜を除去するので、工程にかかる時間を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の一実施の形態による基板処理システムを概略的に示す図である。
【図2】本発明の一実施の形態による塗布ユニットの構造を概略的に示す平面図である。
【図3】本発明の一実施の形態による塗布ユニットの構造を概略的に示す正面図である。
【図4】本発明の一実施の形態による塗布ユニットの構造を概略的に示す側面図である。
【図5A】図2の塗布ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図5B】図2の塗布ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図6】本発明の一実施の形態による露光後ベーキングユニットの構造を概略的に示す平面図である。
【図7】本発明の一実施の形態による露光後ベーキングユニットの構造を概略的に示す正面図である。
【図8】本発明の一実施の形態による露光後ベーキングユニットの構造を概略的に示す側面図である。
【図9】図6の塗布ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図10】本発明の一実施の形態による現像ユニットの構造を概略的に示す平面図である。
【図11】本発明の一実施の形態による現像ユニットの構造を概略的に示す正面図である。
【図12】本発明の一実施の形態による現像ユニットの構造を概略的に示す側面図である。
【図13A】図10の現像ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図13B】図10の現像ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図14A】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14B】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14C】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14D】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14E】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14F】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14G】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、本発明の実施の形態を添付された図1〜図14Gを参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施の形態は、様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下の実施の形態により限定されると理解されてはならない。本実施の形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。そのため、図面での要素の形状は、より明確な説明を強調するために誇張されている。
【0034】
本実施の形態のシステムは、半導体ウエハ又は平板表示パネルのような基板に対してフォトリソグラフィ工程を行うのに用いられる。特に、本実施の形態のシステムは、基板に対して塗布工程、現像工程、及び液浸露光の前後に要求される露光前後処理工程を行うのに用いられる。以下では、基板としてウエハが使用された場合を例に挙げて説明する。
【0035】
図1は、本発明の一実施の形態の基板処理システム1を概略的に示す図である。図1に示すように、基板処理システム1は、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000を有する。塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000は、それぞれ互いに分離されて配置される。ウエハWは、自動移送装置1000や作業者により、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000の間で運搬される。ウエハWは、容器(図2の2000)内に収納された状態で移動する。このとき、容器2000は、外部から密閉されうる構造を有する。例えば、容器2000には、前方にドアを有する前面開放一体式ポッド(Front Open Unified Pod;FOUP)が用いられる。以下では、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000が、その長さ方向が互いに平行に配置された場合を説明する。なお、これとは異なり、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000が、その長さ方向が互いに平行でない状態で配置されることもできる。
【0036】
塗布ユニット3000は、ウエハWに対して第1工程を行う。第1工程は、ウエハWにフォトレジストのような感光液を塗布する工程、及びレジスト塗布工程の前後にウエハWに対して行われる加熱及び冷却のような熱処理工程を含む。
【0037】
現像ユニット5000は、ウエハWに対して第2工程を行う。第2工程は、ウエハW上にパターンを得るために現像液を供給して、フォトレジストの一部を除去する現像工程、及び現象の前後にウエハWに対して行われる加熱及び冷却のような熱処理工程を含む。
【0038】
露光前後処理ユニット4000は、露光装置9000とインラインで接続するように配置される。露光前後処理ユニット4000は、第3工程を行う。第3工程は、第1工程と露光工程との間、及び露光工程と第2工程との間に行われる工程であって、露光の前後に要求される工程を含む。例えば、露光装置9000が液浸露光工程を行う場合、第3工程は、液浸露光時にウエハWに塗布されたフォトレジスト膜を保護する保護膜を塗布する工程を含む。また、第3工程は、露光後にウエハWを洗浄する工程を含む。また、化学増幅型レジストを使用して塗布工程が行われ、遠紫外線(deep ultraviolet、DUV)光源を使用して露光工程が行われる場合、第3工程は、露光後ベーキング工程を含む。
【0039】
以下、各々のユニットについて詳細に説明する。
【0040】
(塗布ユニット)
図2〜図4は、塗布ユニット3000の構造を概略的に示す図である。図2は、塗布ユニット3000の平面図で、図3は、図2の塗布ユニット3000を「A」方向に沿って切取した正面図であり、図4は、図2の塗布ユニット3000を「B」方向に沿って切取した側面図である。
【0041】
図2〜図4に示すように、塗布ユニット3000は、ロードポート3100、インデックスモジュール3200、バッファモジュール3300、工程モジュール3400、及びエッジ露光モジュール3500を有する。ロードポート3100、インデックスモジュール3200、バッファモジュール3300、工程モジュール3400、及びエッジ露光モジュール3500は、一方向に一列に順次配置される。以下、ロードポート3100、インデックスモジュール3200、バッファモジュール3300、工程モジュール3400、及びエッジ露光モジュール3500の配置された方向を第1方向12といい、上方から視て第1方向12と垂直な方向を第2方向14といい、第1方向12及び第2方向14と垂直な方向を第3方向16という。
【0042】
ロードポート3100は、ウエハWの収納された容器2000が置かれる載置台3120を有する。載置台3120は、複数設けられ、載置台3120は、第2方向14に沿って一列に配置される。図2では、4個の載置台3120が設けられている。
【0043】
インデックスモジュール3200は、ロードポート3100の載置台3120に置かれた容器2000とバッファモジュール3300との間でウエハWを移送する。インデックスモジュール3200は、フレーム3210、インデックスロボット3220、及びガイドレール3230を有する。フレーム3210は、概して内部の空いた直六面体の形状で設けられ、ロードポート3100とバッファモジュール3300との間に配置される。インデックスモジュール3200のフレーム3210は、後述するバッファモジュール3300のフレーム3310より低い高さで設けられる。インデックスロボット3220とガイドレール3230とは、フレーム3210内に配置される。インデックスロボット3220は、ウエハWを直接ハンドリングするハンド3221が第1方向12、第2方向14、第3方向16へ移動可能で、かつ回転できるように4軸駆動が可能な構造を有する。インデックスロボット3220は、ハンド3221、アーム3222、支持台3223、及びベース3224を有する。ハンド3221は、アーム3222に固定設置される。アーム3222は、伸縮可能な構造及び回転可能な構造で設けられる。支持台3223は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置される。アーム3222は、支持台3223に沿って移動可能なように支持台3223に結合される。支持台3223は、ベース3224に固定結合される。ガイドレール3230は、その長さ方向が第2方向14に沿って配置されるように設けられる。ベース3224は、ガイドレール3230に沿って直線移動可能なようにガイドレール3230に結合される。また、図示していないが、フレーム3210には、容器2000のドアを開閉するドアオープナーがさらに設けられている。
【0044】
図3に示すように、バッファモジュール3300は、フレーム3310、第1バッファ3320、第2バッファ3330、第1冷却チャンバー3340、第2冷却チャンバー3350、及びバッファロボット3360を有する。フレーム3310は、内部の空いた直六面体の形状で設けられ、インデックスモジュール3200と工程モジュール3400との間に配置される。第1バッファ3320、第2バッファ3330、第1冷却チャンバー3340、第2冷却チャンバー3350、及びバッファロボット3360は、フレーム3310内に位置する。第2冷却チャンバー3350、第2バッファ3330、第1冷却チャンバー3340、及び第1バッファ3320は、下から第3方向16に沿って順次配置される。第1冷却チャンバー3340及び第1バッファ3320は、後述する工程モジュール3400の第1モジュール3401と対応する高さに位置し、第2冷却チャンバー3350と第2バッファ3330とは、後述する工程モジュール3400の第2モジュール3402と対応する高さに位置する。バッファロボット3360は、第2バッファ3330、第2冷却チャンバー3350、第1バッファ3320、及び第1冷却チャンバー3340と第2方向14に一定の距離を離隔して位置する。
【0045】
第2バッファ3330と第1バッファ3320とは、それぞれ複数のウエハWを一時保管する。第2バッファ3330は、ハウジング3331と複数の支持台3332を有する。支持台3332は、ハウジング3331内に配置され、互いに第3方向16に沿って離隔して設けられる。各々の支持台3332には、一つのウエハWが置かれる。ハウジング3331は、インデックスロボット3220、バッファロボット3360、及び後述する第2モジュール3402の第2ロボット3482がハウジング3331内の支持台3332にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット3220が設けられた方向、バッファロボット3360が設けられた方向、及び第2ロボット3482が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。第1バッファ3320は、第2バッファ3330と概して類似の構造を有する。ただし、第1バッファ3320のハウジング3321には、バッファロボット3360が設けられた方向及び後述する第1モジュール3401に位置する第1ロボット3432が設けられた方向に開口を有する。第1バッファ3320に設けられた支持台3322の数と第2バッファ3330に設けられた支持台3332の数とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。一例によると、第2バッファ3330に設けられた支持台3332の数は、第1バッファ3320に設けられた支持台3322の数より多い。
【0046】
バッファロボット3360は、第1バッファ3320と第2バッファ3330との間でウエハWを移送させる。バッファロボット3360は、ハンド3361、アーム3362、及び支持台3363を有する。ハンド3361は、アーム3362に固定設置される。アーム3362は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド3361が第2方向14に沿って移動可能となっている。アーム3362は、支持台3363に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台3363に結合される。支持台3363は、第2バッファ3330に対応する位置から第1バッファ3320に対応する位置まで延びた長さを有する。支持台3363は、これより上又は下方向にさらに長く設けられてもよい。バッファロボット3360は、単純にハンド3361が第2方向14及び第3方向16に沿う二軸駆動のみが可能となるように設けられる。
【0047】
第1冷却チャンバー3340と第2冷却チャンバー3350とは、それぞれウエハWを冷却する。第2冷却チャンバー3350は、ハウジング3351と冷却プレート3352とを有する。冷却プレート3352は、ウエハWが置かれる上面及びウエハWを冷却する冷却手段3353を有する。冷却手段3353としては、冷却水による冷却や熱電素子を利用した冷却など多様な方式が用いられる。また、第2冷却チャンバー3350には、ウエハWを冷却プレート3352上に位置させるリフトピンアセンブリー(図示せず)が設けられる。ハウジング3351は、インデックスロボット3220及び後述する第2モジュール3402に設けられた第2ロボット3482が冷却プレート3352にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット3220が設けられた方向及び第2ロボット3482が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。また、第2冷却チャンバー3350には、上述した開口を開閉するドア(図示せず)が設けられる。第1冷却チャンバー3340と第2冷却チャンバー3350とは、互いに同じ構造を有する。
【0048】
工程モジュール3400は、ウエハWが露光前後処理ユニット4000に運搬される前に必要な工程を行う。工程モジュール3400は、概して直六面体の形状を有する。工程モジュール3400は、第1モジュール3401と第2モジュール3402とを有する。第1モジュール3401と第2モジュール3402とは、異なった層に配置される。第1モジュール3401と第2モジュール3402とは、それぞれ同じ工程を行うように設けられる。一例によると、第1モジュール3401は、第2モジュール3402の上方に位置する。
【0049】
第1モジュール3401は、レジスト塗布チャンバー3410、ベーキングチャンバー3420、及び搬送チャンバー3430を有する。レジスト塗布チャンバー3410、ベーキングチャンバー3420、及び搬送チャンバー3430は、第2方向14に沿って順次配置される。したがって、レジスト塗布チャンバー3410とベーキングチャンバー3420とは、搬送チャンバー3430を間に置いて第2方向14に互いに離隔して位置する。レジスト塗布チャンバー3410は、複数設けられ、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられる。図面では、9個のレジスト塗布チャンバー3410が設けられた例が示されている。ベーキングチャンバー3420は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられる。図面では、9個のベーキングチャンバー3420が設けられた例が示された。なお、これとは異なり、ベーキングチャンバー3420は、より多くの数で設けられてもよい。
【0050】
搬送チャンバー3430は、バッファモジュール3300の第1バッファ3320と第1方向12に並んで位置する。搬送チャンバー3430内には、第1ロボット3432とガイドレール3433とが位置する。搬送チャンバー3430は、概して長方形の形状を有する。第1ロボット3432は、ベーキングチャンバー3420、レジスト塗布チャンバー3410、バッファモジュール3300の第1バッファ3320と第1冷却チャンバー3340、及び後述するエッジ露光モジュール3500の第1バッファ3520と第1冷却チャンバー3540、の間でウエハWを移送する。ガイドレール3433は、その長さ方向が第1方向12に並んで配置される。ガイドレール3433は、第1ロボット3432が第1方向12に直線移動するように案内する。第1ロボット3432は、ハンド3434、アーム3435、支持台3436、及びベース3437を有する。ハンド3434は、アーム3435に固定設置される。アーム3435は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド3434が水平方向へ移動可能となっている。支持台3436は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置されるように設けられる。アーム3435は、支持台3436に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台3436に結合される。支持台3436は、ベース3437に固定結合され、ベース3437は、ガイドレール3433に沿って移動可能なようにガイドレール3433に結合される。
【0051】
レジスト塗布チャンバー3410は、すべて同じ構造を有する。ただし、各々のレジスト塗布チャンバー3410において用いられるフォトレジストの種類は、互いに異なってもよい。一例として、フォトレジストとして、化学増幅型レジスト(chemical amplification resist)が用いられる。レジスト塗布チャンバー3410は、ウエハW上にフォトレジストを塗布する。レジスト塗布チャンバー3410は、ハウジング3411、支持プレート3412、及びノズル3413を有する。ハウジング3411は、上部が開放されたコップ形状を有する。支持プレート3412は、ハウジング3411内に位置し、ウエハWを支持する。支持プレート3412は、回転可能なように設けられる。ノズル3413は、支持プレート3412に置かれたウエハW上にフォトレジストを供給する。ノズル3413は、円形の管形状を有し、ウエハWの中心にフォトレジストを供給する。なお、ノズル3413は、ウエハWの直径に相応する長さを有し、ノズル3413の吐出口は、スリットで設けられてもよい。また、追加的にレジスト塗布チャンバー3410には、フォトレジストが塗布されるウエハWの表面を洗浄するために、脱イオン水のような洗浄液を供給するノズル3414が設けられる。
【0052】
ベーキングチャンバー3420は、ウエハWを熱処理する。例えば、ベーキングチャンバー3420は、フォトレジストを塗布する前にウエハWを所定の温度に加熱してウエハWの表面の有機物や水分を除去するプリベーキング(prebake)工程やフォトレジストをウエハW上に塗布した後に行うソフトベーキング(softbake)工程などを行い、各々の加熱工程後にウエハWを冷却する冷却工程などを行う。ベーキングチャンバー3420は、冷却プレート3421又は加熱プレート3422を有する。冷却プレート3421には、冷却水又は熱電素子のような冷却手段3423が設けられる。又、加熱プレート3422には、熱線又は熱電素子のような加熱手段3424が設けられる。加熱プレート3422と冷却プレート3421とは、一つのベーキングチャンバー3420内にそれぞれ設けられる。なお、ベーキングチャンバー3420のうちの一部は、加熱プレート3422のみを具備し、他の一部は、冷却プレート3421のみを具備するようにしてもよい。
【0053】
第2モジュール3402は、レジスト塗布チャンバー3460、ベーキングチャンバー3470、及び搬送チャンバー3480を有する。レジスト塗布チャンバー3460、ベーキングチャンバー3470、及び搬送チャンバー3480は、第1モジュール3401のレジスト塗布チャンバー3410、ベーキングチャンバー3420、及び搬送チャンバー3430と同じ構造及び配置を有する。また、搬送チャンバー3480は、第2ロボット3482を有し、第2ロボット3482は、第1モジュール3401に設けられた第1ロボット3432と同じ構造を有する。第2ロボット3482は、レジスト塗布チャンバー3460、ベーキングチャンバー3470、バッファモジュール3300の第2バッファ3330と第2冷却チャンバー3350、及び後述するエッジ露光モジュール3500の第2バッファ3530と第2冷却チャンバー3550、の間でウエハWを運搬するように設けられる。
【0054】
上述したように、工程モジュール3400において第1モジュール3401と第2モジュール3402とは、互いに分離されるように設けられる。また、上方から眺めると、第1モジュール3401と第2モジュール3402とは、同じ構造及び配置を有する。
【0055】
エッジ露光モジュール3500は、ウエハWのエッジ領域を露光する工程を行う。エッジ露光モジュール3500は、フレーム3510、第1バッファ3520、第2バッファ3530、第1冷却チャンバー3540、第2冷却チャンバー3550、エッジ露光ロボット3560、第1エッジ露光チャンバー3570、第2エッジ露光チャンバー3580(図2にて3570の下に配置される)を有する。フレーム3510は、直六面体の形状を有する。エッジ露光ロボット3560、第1バッファ3520、第1エッジ露光チャンバー3570、第1冷却チャンバー3540、第2バッファ3530、第2エッジ露光チャンバー3580、及び第2冷却チャンバー3550は、フレーム3510内に位置する。第1バッファ3520、第1エッジ露光チャンバー3570、第1冷却チャンバー3540は、第1モジュール3401に対応する高さに配置される。第2バッファ3530、第2エッジ露光チャンバー3580、第2冷却チャンバー3550は、第2モジュール3402に対応する高さに配置される。第1バッファ3520、第1冷却チャンバー3540、第2バッファ3530、第2冷却チャンバー3550は、上から第3方向16に沿って一列に順次配置される。上方から眺めると、第1バッファ3520は、第1モジュール3401の搬送チャンバー3430と第1方向12に沿って一列に配置される。第1エッジ露光チャンバー3570は、第1バッファ3520及び第1冷却チャンバー3540と第2方向14に一定の距離を離隔して配置される。第2エッジ露光チャンバー3580は、第2バッファ3530及び第2冷却チャンバー3550と第2方向14に一定の距離を離隔して配置される。第2エッジ露光チャンバー3580と第1エッジ露光チャンバー3570とは、第3方向16に沿って一列に配置される。
【0056】
エッジ露光ロボット3560は、第1バッファ3520、第1エッジ露光チャンバー3570、第1冷却チャンバー3540、第2バッファ3530、第2エッジ露光チャンバー3580、及び第2冷却チャンバー3550、の間でウエハWを運搬する。エッジ露光ロボット3560は、第1エッジ露光チャンバー3570と第1バッファ3520との間に位置する。エッジ露光ロボット3560は、バッファロボット3360と類似の構造で設けられる。
【0057】
第1バッファ3520、第1冷却チャンバー3540、第1エッジ露光チャンバー3570は、第1モジュール3401において工程が行われたウエハWに対して後続工程を行う。第1バッファ3520と第2バッファ3530とは、それぞれバッファモジュール3300の第1バッファ3320と同じ構造を有する。第1冷却チャンバー3540は、第1モジュール3401において工程が行われたウエハWを冷却する。第1冷却チャンバー3540は、バッファモジュール3300の第1冷却チャンバー3340と類似の構造を有する。第1エッジ露光チャンバー3570は、第1冷却チャンバー3540において冷却工程が行われたウエハWに対してそのエッジを露光する。第1バッファ3520は、第1エッジ露光チャンバー3570においてエッジ露光工程が行われたウエハWが第1モジュール3401に再度運搬される前にウエハWを一時保管する。
【0058】
第2バッファ3530、第2冷却チャンバー3550、第2エッジ露光チャンバー3580は、第2モジュール3402において工程が行われたウエハWに対して後続工程を行う。第2冷却チャンバー3550は、第2モジュール3402において工程が行われたウエハWを冷却する。第2冷却チャンバー3550は、バッファモジュール3300の第2冷却チャンバー3350と類似の構造を有する。第2エッジ露光チャンバー3580は、第2冷却チャンバー3550において冷却工程が行われたウエハWに対してそのエッジを露光する。第2バッファ3530は、第2エッジ露光チャンバー3580においてエッジ露光工程が行われたウエハWが再度第2モジュール3402に運搬される前にウエハWを一時保管する。
【0059】
次に、図5Aと図5Bを参照して、図2の塗布ユニット3000を利用して工程を行う一例を説明する。図5Aと図5Bは、塗布ユニット3000においてウエハWに対して工程が行われる一例を示すフローチャートである。
【0060】
ウエハWが収納された容器2000は、ロードポート3100の載置台3120に置かれる(ステップS112)。ドアオープナーにより容器2000のドアが開放される。インデックスロボット3220は、容器2000からウエハWを取り出して第2バッファ3330に運搬する(ステップS112)。ウエハWは、第1モジュール3401と第2モジュール3402の中から選択された所へ移動される。
【0061】
ウエハWが第1モジュール3401において工程が行われるように選択された場合、バッファロボット3360は、第2バッファ3330に保管されたウエハWを第1バッファ3320に運搬する(ステップS120)。第1ロボット3432は、第1バッファ3320からウエハWを取り出してベーキングチャンバー3420に運搬する(ステップS122)。ベーキングチャンバー3420は、プリベーキング及び冷却工程を順次行う(ステップS124)。第1ロボット3432は、ベーキングチャンバー3420からウエハWを取り出してレジスト塗布チャンバー3410に運搬する(ステップS126)。レジスト塗布チャンバー3410は、ウエハW上にフォトレジストを塗布する(ステップS128)。その後、第1ロボット3432は、ウエハWをレジスト塗布チャンバー3410からベーキングチャンバー3420に運搬する(ステップS130)。ベーキングチャンバー3420は、ウエハWに対してソフトベーキング工程を行う(ステップS132)。
【0062】
第1ロボット3432は、ベーキングチャンバー3420からウエハWを取り出して、エッジ露光モジュール3500の第1冷却チャンバー3540に運搬する(ステップS134)。第1冷却チャンバー3540においてウエハWに対して冷却工程が行われる(ステップS136)。なお、冷却工程は、ベーキングチャンバー3420で行われ、ウエハWは、ベーキングチャンバー3420から第1バッファ3520へ直接運搬されてもよい。第1冷却チャンバー3540において工程が行われたウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第1エッジ露光チャンバー3570に運搬される(ステップS138)。なお、第1冷却チャンバー3540において工程が行われたウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第1バッファ3520に運搬されて一時保管された後、エッジ露光ロボット3560により第1エッジ露光チャンバー3570に運搬されてもよい。第1エッジ露光チャンバー3570は、ウエハWのエッジ領域を露光する工程を行う(ステップS140)。第1エッジ露光チャンバー3570において工程が完了したウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第1バッファ3520に運搬される(ステップS142)。
【0063】
第1ロボット3432は、ウエハWを第1バッファ3520からベーキングチャンバー3420に運搬する(ステップS144)。ベーキングチャンバー3420では、ウエハWを加熱する工程が行われる(ステップS146)。第1ロボット3432は、ベーキングチャンバー3420からウエハWをバッファモジュール3300の第1冷却チャンバー3340に運搬する(ステップS148)。第1冷却チャンバー3340は、ウエハWを冷却する工程を行う(ステップS150)。インデックスロボット3220は、第1冷却チャンバー3340からウエハWを容器2000に運搬する(ステップS152)。
【0064】
ウエハWが第2モジュール3402で工程が行われるように選択された場合、第2ロボット3482は、第2バッファ3330からウエハWを取り出して第2モジュール3402のベーキングチャンバー3470に運搬する(ステップS160)。ベーキングチャンバー3470は、プリベーキング及び冷却工程を順次行う(ステップS162)。第2ロボット3482は、ベーキングチャンバー3470からウエハWを取り出してレジスト塗布チャンバー3460に運搬する(ステップS164)。レジスト塗布チャンバー3460は、ウエハW上にフォトレジストを塗布する(ステップS166)。その後、第2ロボット3482は、ウエハWをレジスト塗布チャンバー3460からベーキングチャンバー3470に運搬する(ステップS168)。ベーキングチャンバー3470は、ウエハWに対してソフトベーキング工程を行う(ステップS170)。
【0065】
第2ロボット3482は、ベーキングチャンバー3470からウエハWを取り出してエッジ露光モジュール3500の第2冷却チャンバー3550に運搬する(ステップS172)。第2冷却チャンバー3550においてウエハWに対し冷却工程が行われる(ステップS174)。なお、冷却工程は、ベーキングチャンバー3470で行われ、ウエハWは、ベーキングチャンバー3470で第2バッファ3530に直接運搬してもよい。第2冷却チャンバー3550において工程が行われたウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第2エッジ露光チャンバー3580に運搬される(ステップS176)。なお、第2冷却チャンバー3550において工程が行われたウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第2バッファ3530に運搬されて一時保管された後、エッジ露光ロボット3560により第2エッジ露光チャンバー3580に運搬されてもよい。第2エッジ露光チャンバー3580は、ウエハWのエッジを露光する工程を行う(ステップS178)。第2エッジ露光チャンバー3580において工程が完了したウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第2バッファ3530に運搬される(ステップS180)。
【0066】
第2ロボット3482は、ウエハWを第2バッファ3530からベーキングチャンバー3470に運搬する(ステップS182)。ベーキングチャンバー3470は、ウエハWを加熱する工程を行う(ステップS184)。第2ロボット3482は、ベーキングチャンバー3470からウエハWをバッファモジュール3300の第2冷却チャンバー3350に運搬する(ステップS186)。第2冷却チャンバー3350は、ウエハWを冷却する工程を行う(ステップS188)。インデックスロボット3220は、第2冷却チャンバー3350からウエハWを容器2000に運搬する(ステップS190)。
【0067】
次に、上述した塗布ユニット3000の多様な変形例を例示する。
【0068】
工程モジュール3400は、異なった層に配置された第1モジュール3401と第2モジュール3402との代わりに、一つのモジュールのみを具備してもよい。
【0069】
また、インデックスモジュール3200には、第1冷却チャンバー3340及び第2冷却チャンバー3350のそれぞれが互いに積層されるように複数配置されてもよい。
【0070】
また、エッジ露光モジュール3500には、第1冷却チャンバー3540及び第1エッジ露光チャンバー3570のそれぞれが複数設けられ、第2冷却チャンバー3550及び第2エッジ露光チャンバー3580のそれぞれが複数設けられてもよい。
【0071】
また、バッファモジュール3300には、第1冷却チャンバー3340及び第2冷却チャンバー3350が設けられなくても良い。この場合、ウエハWは、第1モジュール3401から第1ロボット3432により直接第1バッファ3320に移送され、インデックスロボット3220は、第1バッファ3320に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。また、ウエハWは、第2モジュール3402から第2ロボット3482により直接第2バッファ3330に移送され、インデックスロボット3220は、第2バッファ3330に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。
【0072】
また、バッファモジュール3300において第1バッファ3320と第1冷却チャンバー3340とは、その位置が互いに変更されてもよく、第2バッファ3330と第2冷却チャンバー3350とは、その位置が互いに変更されてもよい。
【0073】
また、バッファモジュール3300は、その高さが工程モジュール3400と同一に設けられてもよい。この場合、選択的にインデックスロボット3220は、第1バッファ3320に直接ウエハWを運搬することができる。
【0074】
また、エッジ露光モジュール3500には、第1冷却チャンバー3540及び第2冷却チャンバー3550が設けられなくても良い。この場合、第1モジュール3401において工程が完了したウエハWは、第1ロボット3432により直接第1バッファ3520に移送される。また、第2モジュール3402において工程が完了したウエハWは、第2ロボット3482により直接第2バッファ3530に移送される。
【0075】
また、エッジ露光モジュール3500で第1冷却チャンバー3540と第1バッファ3520とは、その位置が互いに変更されてもよく、第2冷却チャンバー3550と第2バッファ3530とは、その位置が互いに変更されてもよい。
【0076】
また、エッジ露光モジュール3500は、一つのエッジ露光ロボット3560の代わりに第1エッジ露光チャンバー3570、第1バッファ3520、第1冷却チャンバー3540の間でウエハWを運搬する上部ロボット(図示せず)と、第2エッジ露光チャンバー3580、第2バッファ3530、第2冷却チャンバー3550の間でウエハWを運搬する下部ロボット(図示せず)とをそれぞれ具備してもよい。
【0077】
また、工程モジュール3400では、上述した工程の他にさらに他の工程を行うチャンバーが設けられてもよい。
【0078】
(露光前後処理ユニット)
図6〜図8は、露光前後処理ユニット4000の構造を概略的に示す図である。図6は、露光前後処理ユニット4000の平面図であり、図7は、図6のユニットを「C」方向に沿って切取した正面図であり、図8は、図6のユニットを「D」方向に沿って切取した側面図である。
【0079】
図6〜図8に示すように、露光前後処理ユニット4000は、ロードポート4100、インデックスモジュール4200、バッファモジュール4300、工程モジュール4400、及びインタフェースモジュール4500を有する。露光前後処理ユニット4000は、露光装置9000とインラインで結合される。露光装置9000は、第1方向12に沿ってインタフェースモジュール4500に結合される。一例によると、露光装置9000は、液浸露光技術を利用した工程を行う。また、露光装置9000は、フッ化クリプトンエキシマレーザー(KrF excimer laser)又はフッ化アルゴンエキシマレーザー(ArF excimer laser)のような遠赤外線光源を利用して露光工程を行う。
【0080】
ロードポート4100は、ウエハWの収納された容器2000が置かれる載置台4120を有する。載置台4120は、複数設けられ、載置台4120は、第2方向14に沿って一列に配置される。図6では、4個の載置台4120が設けられている。
【0081】
インデックスモジュール4200は、ロードポート4100の載置台4120に置かれた容器2000とバッファモジュール4300との間でウエハWを移送する。インデックスモジュール4200は、フレーム4210、インデックスロボット4220、及びガイドレール4230を有する。フレーム4210は、概して内部の空いた直六面体の形状で設けられ、ロードポート4100とバッファモジュール4300との間に配置される。フレーム4210は、後述するバッファモジュール4300のフレーム4310より低い高さで設けられる。インデックスロボット4220とガイドレール4230とは、フレーム4210内に配置される。インデックスロボット4220は、ウエハWを直接ハンドリングするハンド4221が第1方向12、第2方向14、第3方向16へ移動可能であり、水平面上において回転されうるように4軸駆動が可能な構造を有する。インデックスロボット4220は、ハンド4221、アーム4222、支持台4223、及びベース4224を有する。ハンド4221は、アーム4222に固定設置される。アーム4222は、伸縮可能な構造及び回転可能な構造で設けられる。支持台4223は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置されるように設けられる。アーム4222は、支持台4223に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台4223に結合される。ガイドレール4230は、その長さ方向が第2方向14に沿って配置されるように設けられる。ベース4224は、ガイドレール4230に沿って直線移動可能なようにガイドレール4230に結合される。フレーム4210には、容器2000のドアを開閉するドアオープナー(図示せず)がさらに設けられる。
【0082】
バッファモジュール4300は、フレーム4310、第1バッファ4320、第2バッファ4330、冷却チャンバー4340、及びバッファロボット4360を有する。フレーム4310は、内部の空いた直六面体の形状で設けられ、インデックスモジュール4200と工程モジュール4400との間に配置される。第1バッファ4320、第2バッファ4330、冷却チャンバー4340、及びバッファロボット4360は、フレーム4310内に位置する。第2バッファ4330、冷却チャンバー4340、及び第1バッファ4320は、下から第3方向16に沿って順次配置される。第1バッファ4320は、後述する工程モジュール4400の第1モジュール4401と対応する高さに位置し、第2バッファ4330と冷却チャンバー4340とは、後述する工程モジュール4400の第2モジュール4402と対応する高さに位置する。バッファロボット4360は、第2バッファ4330、冷却チャンバー4340、及び第1バッファ4320と第2方向14に一定の距離を離隔して位置する。
【0083】
第2バッファ4330と第1バッファ4320とは、それぞれ複数のウエハWを一時保管する。第2バッファ4330は、ハウジング4331と複数の支持台4332とを有する。支持台4332は、ハウジング4331内に配置され、互いに第3方向16に沿って離隔して設けられる。各々の支持台4332には、一つのウエハWが置かれる。ハウジング4331は、インデックスロボット4220及びバッファロボット4360がハウジング4331内の支持台4332にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット4220が設けられた方向及びバッファロボット4360が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。第1バッファ4320は、第2バッファ4330と概して類似の構造を有する。ただし、第1バッファ4320のハウジングには、バッファロボット4360が設けられた方向及び後述する第1モジュール4401に位置する第1ロボット4432が設けられた方向に開口を有する。第1バッファ4320に設けられた支持台4322の数と第2バッファ4330に設けられた支持台4332の数とは、同一であってもよいし、又は異なっていてもよい。
【0084】
バッファロボット4360は、第2バッファ4330と第1バッファ4320との間でウエハWを移送させる。バッファロボット4360は、ハンド4361、アーム4362、及び支持台4363を有する。ハンド4361は、アーム4362に固定設置される。アーム4362は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド4361が水平方向へ移動可能なようにしている。アーム4362は、支持台4363に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台4363に結合される。支持台4363は、第2バッファ4330に対応する位置から第1バッファ4320に対応する位置まで延びた長さを有する。なお、支持台4363は、これより上又は下方向により長く設けられてもよい。バッファロボット4360は、単純にハンド4361が第2方向14及び第3方向16に沿う二軸駆動のみが可能となるように設けられる。
【0085】
冷却チャンバー4340は、ウエハWを冷却する。冷却チャンバー4340は、ハウジング4341と冷却プレート4342とを有する。冷却プレート4342は、ウエハWが置かれる上面及びウエハWを冷却する冷却手段4343を有する。冷却手段4343としては、冷却水による冷却や熱電素子を利用した冷却など多様な方式が用いられる。また、冷却チャンバー4340には、ウエハWを冷却プレート4342上に位置させるリフトピンアセンブリー(図示せず)が設けられる。ハウジング4341は、インデックスロボット4220及び後述する第2モジュール4402に設けられた第2ロボット4482が冷却プレート4342にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット4220が設けられた方向及びバッファロボット4360が設けられた方向に開口を有する。また、冷却チャンバー4340には、上述した開口を開閉するドア(図示せず)が設けられる。
【0086】
工程モジュール4400は、第1モジュール4401と第2モジュール4402とを有する。第1モジュール4401は、露光工程を行う前にウエハWを処理する工程を行い、第2モジュール4402は、露光工程後にウエハWを処理する工程を行う。第1モジュール4401と第2モジュール4402とは、異なった層に配置される。一例によると、第1モジュール4401は、第2モジュール4402の上方に位置する。第1モジュール4401は、保護膜塗布チャンバー4410、ベーキングチャンバー4420、及び搬送チャンバー4430を有する。保護膜塗布チャンバー4410、搬送チャンバー4430、及びベーキングチャンバー4420は、第2方向14に沿って順次配置される。したがって、保護膜塗布チャンバー4410とベーキングチャンバー4420とは、搬送チャンバー4430を間に置いて第2方向14に互いに離隔して位置する。保護膜塗布チャンバー4410は、複数設けられ、第3方向16に沿って異なった層に配置される。なお、保護膜塗布チャンバー4410は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられてもよい。ベーキングチャンバー4420は、複数設けられ、第3方向16に沿って異なった層に配置される。なお、ベーキングチャンバー4420は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられてもよい。
【0087】
搬送チャンバー4430は、バッファモジュール4300の第1バッファ4320と第1方向12に並んで位置する。搬送チャンバー4430内には、第1ロボット4432が位置する。搬送チャンバー4430は、概して正方形又は長方形の形状を有する。第1ロボット4432は、ベーキングチャンバー4420、保護膜塗布チャンバー4410、バッファモジュール4300の第1バッファ4320、及び後述するインタフェースモジュール4500の第1バッファ4520の間でウエハWを移送する。第1ロボット4432は、ハンド4433、アーム4434、及び支持台4435を有する。ハンド4433は、アーム4434に固定設置される。アーム4434は、伸縮可能な構造及び回転可能な構造で設けられる。アーム4434は、支持台4435に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台4435に結合される。
【0088】
保護膜塗布チャンバー4410は、液浸露光時にレジスト膜を保護する保護膜をウエハW上に塗布する。保護膜塗布チャンバー4410は、ハウジング4411、支持プレート4412、及びノズル4413を有する。ハウジング4411は、上部の開放されたコップ形状を有する。支持プレート4412は、ハウジング4411内に位置し、ウエハWを支持する。支持プレート4412は、回転可能なように設けられる。ノズル4413は、支持プレート4412に置かれたウエハW上に保護膜を形成するための保護液を供給する。ノズル4413は、円形の管形状を有し、ウエハWの中心に保護液を供給できる。なお、ノズル4413は、ウエハWの直径に相応する長さを有し、ノズル4413の吐出口は、スリットで設けられてもよい。この場合、支持プレート4412は、固定された状態で設けられる。保護液は、発砲性材料を含む。保護液は、フォトレジスト及び水との親和力の低い材料が用いられる。例えば、保護液は、フッ素系の溶剤を含む。保護膜塗布チャンバー4410は、支持プレート4412に置かれたウエハWを回転させながらウエハWの中心領域に保護液を供給する。
【0089】
ベーキングチャンバー4420は、保護膜が塗布されたウエハWを熱処理する。ベーキングチャンバー4420は、冷却プレート4421又は加熱プレート4422を有する。冷却プレート4421には、冷却水又は熱電素子のような冷却手段4423が設けられる。又、加熱プレート4422には、熱線又は熱電素子のような加熱手段4424が設けられる。加熱プレート4422と冷却プレート4421とは、一つのベーキングチャンバー4420内にそれぞれ設けられる。なお、ベーキングチャンバー4420の一部は、加熱プレート4422のみを具備し、他の一部は、冷却プレート4421のみを具備するようにしてもよい。
【0090】
第2モジュール4402は、洗浄チャンバー4460、露光後ベーキングチャンバー4470、及び搬送チャンバー4480を有する。洗浄チャンバー4460、搬送チャンバー4480、及び露光後ベーキングチャンバー4470は、第2方向14に沿って順次配置される。したがって、洗浄チャンバー4460と露光後ベーキングチャンバー4470は、搬送チャンバー4480を間に置いて第2方向14に互いに離隔して位置する。洗浄チャンバー4460は、複数設けられ、第3方向16に沿って異なった層に配置される。なお、洗浄チャンバー4460は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられてもよい。露光後ベーキングチャンバー4470は、複数設けられ、第3方向16に沿って異なった層に配置される。なお、露光後ベーキングチャンバー4470は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられてもよい。
【0091】
搬送チャンバー4480は、上方から眺めると、バッファモジュール4300の第2バッファ4330と第1方向12に並んで位置する。搬送チャンバー4480は、概して正方形又は長方形の形状を有する。搬送チャンバー4480内には、第2ロボット4482が位置する。第2ロボット4482は、露光後ベーキングチャンバー4470、洗浄チャンバー4460、バッファモジュール4300の冷却チャンバー4340、及び後述するインタフェースモジュール4500の第2バッファ4530、の間でウエハWを運搬する。第2モジュール4402に設けられた第2ロボット4482は、第1モジュール4401に設けられた第1ロボット4432と同じ構造で設けられる。
【0092】
洗浄チャンバー4460は、露光工程後にウエハWを洗浄する。洗浄チャンバー4460は、ハウジング4461、支持プレート4462、及びノズル4463を有する。ハウジング4461は、上部の開放されたコップ形状を有する。支持プレート4462は、ハウジング4461内に位置し、ウエハWを支持する。支持プレート4462は、回転可能なように設けられる。ノズル4463は、支持プレート4462に置かれたウエハW上に洗浄液を供給する。洗浄液としては、脱イオン水のような水が用いられる。洗浄チャンバー4460は、支持プレート4462に置かれたウエハWを回転させつつウエハWの中心領域に洗浄液を供給する。なお、ウエハWが回転される間にノズル4463は、ウエハWの中心領域からエッジ領域まで直線移動又は回転移動できるようにしてもよい。
【0093】
露光後ベーキングチャンバー4470は、遠紫外線を利用して露光工程が行われたウエハWを加熱する。露光後ベーキング工程は、ウエハWを加熱して露光によりフォトレジストに生成された酸(acid)を増幅させて、フォトレジストの性質変化を完了させる。露光後ベーキングチャンバー4470は、加熱プレート4472を有する。加熱プレート4472には、熱線又は熱電素子のような加熱手段4474が設けられる。露光後ベーキングチャンバー4470は、その内部に冷却プレート4471をさらに具備している。冷却プレート4471には、冷却水又は熱電素子のような冷却手段4473が設けられる。なお、冷却プレート4471のみを有したベーキングチャンバーがさらに設けられてもよい。
【0094】
上述したように、工程モジュール4400において第1モジュール4401と第2モジュール4402とは、互いに完全に分離されるように設けられる。また、第1モジュール4401の搬送チャンバー4430と第2モジュール4402の搬送チャンバー4480とは、同じ大きさで設けられて、上方から眺めると、互いに完全に重なるように設けられる。また、保護膜塗布チャンバー4410と洗浄チャンバー4460とは、互いに同じ大きさで設けられて、上方から眺めると、互いに完全に重なるように設けられる。また、ベーキングチャンバー4420と露光後ベーキングチャンバー4470とは、同じ大きさで設けられ、上方から眺めると、互いに完全に重なるように設けられる。
【0095】
インタフェースモジュール4500は、工程モジュール4400と露光装置9000との間でウエハWを移送する。インタフェースモジュール4500は、フレーム4510、インタフェースロボット4540、第1バッファ4520、及び第2バッファ4530を有する。インタフェースロボット4540、第1バッファ4520、及び第2バッファ4530は、フレーム4510内に位置する。第1バッファ4520と第2バッファ4530とは、互いに一定距離を離隔し、互いに積層されるように配置される。第1バッファ4520は、第2バッファ4530の上方に配置される。第1バッファ4520は、第1モジュール4401と対応する高さに位置し、第2バッファ4530は、第2モジュール4402に対応する高さに配置される。上方から眺めると、第1バッファ4520は、第1モジュール4401の搬送チャンバー4430と第1方向12に沿って一列に配置され、第2バッファ4530は、第2モジュール4402の搬送チャンバー4480と第1方向12に沿って一列に配置されるように位置する。インタフェースロボット4540は、第1バッファ4520及び第2バッファ4530と第2方向14に離隔して位置する。インタフェースロボット4540は、第1バッファ4520、第2バッファ4530、及び露光装置9000の間でウエハWを運搬する。インタフェースロボット4540は、バッファロボット4360と概して類似の構造を有する。
【0096】
第1バッファ4520は、第1モジュール4401において工程が行われたウエハWが露光装置9000に移動する前に、これらを一時保管する。そして、第2バッファ4530は、露光装置9000において工程が完了したウエハWが第2モジュール4402に移動する前に、これらを一時保管する。第1バッファ4520は、ハウジング4521と複数の支持台4522とを有する。支持台4522は、ハウジング4521内に配置され、互いに第3方向16に沿って離隔して設けられる。各々の支持台4522には、一つのウエハWが置かれる。ハウジング4521は、インタフェースロボット4540及び第1ロボット4432がハウジング4521内の支持台4522にウエハWを搬入又は搬出できるように、インタフェースロボット4540が設けられた方向及び第1ロボット4432が設けられた方向に開口を有する。第2バッファ4530は、第1バッファ4520と概して類似の構造を有する。ただし、第2バッファ4530のハウジング4531には、インタフェースロボット4540が設けられた方向及び第2ロボット4482が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。第1バッファ4520に設けられた支持台4522の数と第2バッファ4530に設けられた支持台4532の数とは、同一であってもよいし、又は異なっていてもよい。
【0097】
次に、図9を参照して、図6の露光前後処理ユニット4000を利用して工程を行う一例を説明する。図9は、露光前後処理ユニット4000においてウエハWに対して工程が行われる一例を示すフローチャートである。図9では、ウエハW上に化学増幅レジストが塗布され、露光装置9000が遠紫外線光源を利用した露光及び液浸露光により工程を行う場合を例に挙げて説明する。
【0098】
塗布ユニット3000において塗布工程の完了したウエハWは、容器2000に収納される。容器2000は、露光前後処理ユニット4000の載置台4120に置かれる(ステップS212)。ドアオープナー(図示せず)により容器2000のドアが開放される。インデックスロボット4220は、容器2000からウエハWを取り出してバッファモジュール4300の第2バッファ4330に運搬する(ステップS214)。バッファロボット4360は、第2バッファ4330に保管されたウエハWを第1バッファ4320に運搬する(ステップS216)。第1ロボット4432は、第1バッファ4320からウエハWを取り出して工程モジュール4400の保護膜塗布チャンバー4410に運搬する(ステップS218)。保護膜塗布チャンバー4410は、ウエハW上に保護膜を塗布する(ステップS220)。その後、第1ロボット4432は、ウエハWを保護膜塗布チャンバー4410からベーキングチャンバー4420に運搬する(ステップS222)。ベーキングチャンバー4420は、ウエハWに対して加熱及び冷却などのような熱処理を行う(ステップS224)。
【0099】
第1ロボット4432は、ベーキングチャンバー4420からウエハWを取り出して第1バッファ4520に運搬する(ステップS226)。インタフェースロボット4540は、第1バッファ4520から露光装置9000にウエハWを運搬する(ステップS228)。露光装置9000においてウエハWに対し露光工程が行われる(ステップS230)。その後、インタフェースロボット4540は、露光装置9000からウエハWを第2バッファ4530に運搬する(ステップS232)。
【0100】
第2ロボット4482は、第2バッファ4530の支持台からウエハWを取り出して工程モジュール4400の洗浄チャンバー4460に運搬する(ステップS234)。洗浄チャンバー4460は、ウエハWの表面に洗浄液を供給して洗浄工程を行う(ステップS236)。洗浄液を利用したウエハWの洗浄が完了すれば、第2ロボット4482は、直ちに洗浄チャンバー4460からウエハWを取り出して露光後ベーキングチャンバー4470にウエハWを運搬する(ステップS238)。露光後ベーキングチャンバー4470の加熱プレートからウエハWの加熱によりウエハW上に付着された洗浄液が除去され、これと同時にフォトレジストに生成された酸(acid)を増幅させて、フォトレジストの性質変化が完了される(ステップS240)。第2ロボット4482は、露光後ベーキングチャンバー4470からウエハWをバッファモジュール4300の冷却チャンバー4340に運搬する(ステップS242)。冷却チャンバー4340においてウエハWの冷却が行われる(ステップS244)。インデックスロボット4220は、冷却チャンバー4340からウエハWを取り出して容器2000に運搬する(ステップS246)。
【0101】
容器2000は、現像ユニット5000に運搬され、現像ユニット5000で現像工程が行われる。
【0102】
ウエハW上に残留する保護膜の一部は、現像液により除去され、保護膜の残りの一部は、アッシング工程時にフォトレジストと共に除去される。
【0103】
図6の実施の形態によると、露光前後処理ユニット4000は、別途、保護膜除去チャンバーを具備していない。したがって、露光前後処理ユニット4000の構造が比較的簡単であり、工程にかかる時間を減らすことができる。
【0104】
また、化学増幅型レジストを使用する場合、露光工程が完了した後のベーキング工程が行われる時期は重要である。図6の実施の形態によると、露光前後処理ユニット4000に露光後ベーキングチャンバー4470が設けられている。したがって、ウエハWが現像ユニット5000へ移動される前に露光前後処理ユニット4000内で速く酸増幅を行う。
【0105】
また、図6の実施の形態によると、洗浄チャンバー4460は、ウエハWに対して洗浄液を利用した洗浄のみを行い、別途に乾燥ガスのような流体の供給によるウエハW乾燥は行わない。ウエハW乾燥は、加熱によりなされる。例えば、ウエハ乾燥は、露光後ベーキングチャンバー4470で酸増幅と同時に行われる。したがって、洗浄チャンバー4460で洗浄液による洗浄及び乾燥ガスによる乾燥をすべて行う場合に比べて、工程にかかる時間を減らすことができる。
【0106】
次に、上述した露光前後処理ユニット4000の多様な変形例を例示する。
【0107】
上述した例では、第1モジュール4401が前記第2モジュール4402の上方に配置されると説明したが、これとは異なり、第2モジュール4402が第1モジュール4401の上方に配置されてもよい。
【0108】
また、工程モジュール4400は、異なった層に配置された第1モジュール4401と第2モジュール4402の代わりに一つのモジュールのみを具備してもよい。この場合、一つのモジュール内に、保護膜塗布チャンバー4410、ベーキングチャンバー4420、洗浄チャンバー4460、露光後ベーキングチャンバー4470がすべて設けられる。
【0109】
また、洗浄チャンバー4460には、洗浄液を供給するノズルの他に追加的に乾燥ガスを供給するノズルがさらに設けられてもよい。この場合、露光後ベーキングチャンバー4470でウエハWの加熱がなされる前にウエハW上に付着された洗浄液を除去できる。
【0110】
また、第2モジュール4402には、冷却プレートが設けられなくても良い。ウエハWの冷却は、バッファモジュール4300に設けられた冷却チャンバー4340だけで行われる。この場合、バッファモジュール4300には、複数の冷却チャンバー4340が互いに積層されるように配置されてもよい。
【0111】
また、バッファモジュール4300には、冷却チャンバー4340が設けられなくても良い。この場合、第2モジュール4402の冷却プレートで冷却が行われたウエハWは、第2ロボット4482により直接第2バッファ4330に移送され、インデックスロボット4220は、第2バッファ4330に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。
【0112】
また、バッファモジュール4300において冷却チャンバー4340と第2バッファ4330とは、その位置が互いに変更されてもよい。
【0113】
また、第1モジュール4401と第2モジュール4402とは、その位置が互いに変更されてもよい。この場合、選択的に、バッファモジュール4300に設けられた冷却ユニットは、第2モジュール4402と対応する高さに設けられてもよい。
【0114】
また、バッファモジュール4300は、その高さが工程モジュール4400と同一に設けられてもよい。この場合、選択的にインデックスロボット4220は、第1バッファ4320に直接ウエハWを供給することができる。
【0115】
また、選択的に第2モジュール4402には、露光工程後保護膜を除去するための保護膜除去チャンバーが設けられてもよい。この場合、アッシング工程が行われる前に予めウエハW上に設けられた保護膜を除去できる。
【0116】
また、露光装置9000が液浸露光方式以外の方式で工程を行う場合、第1モジュール4401には、保護膜塗布ユニット3000が設けられなくても良い。この場合、選択的にベーキングチャンバー4420も設けられなくても良い。この場合、選択的に工程モジュール4400は、第1モジュール4401なしで第2モジュール4402のみで設けられる。
【0117】
また、露光装置9000が遠紫外線光源を利用して工程を行わない場合、第2モジュール4402に露光後ベーキングチャンバー4470が設けられなくても良い。
【0118】
(現像ユニット)
図10〜図12は、現像ユニット5000の構造を概略的に示す図である。図10は、現像ユニット5000を上方から眺めた図であり、図11は、図10の現像ユニット5000を「E」方向に沿って眺めた正面図であり、図12は、図11のユニットを「F」方向に沿って眺めた側面図である。
【0119】
図10〜図12に示すように、現像ユニット5000は、ロードポート5100、インデックスモジュール5200、バッファモジュール5300、及び工程モジュール5400を有する。ロードポート5100、インデックスモジュール5200、バッファモジュール5300、及び工程モジュール5400は、第1方向12に沿って順次配置される。ロードポート5100は、ウエハWの収納された容器2000が置かれる載置台5120を有する。載置台5120は、複数設けられ、載置台5120は、第2方向14に沿って一列に配置される。図10では、4個の載置台5120が設けられている。
【0120】
インデックスモジュール5200は、ロードポート5100の載置台5120に置かれた容器2000とバッファモジュール5300との間でウエハWを移送する。インデックスモジュール5200は、フレーム5210、インデックスロボット5220、及びガイドレール5230を有する。フレーム5210は、概して内部の空いた直六面体の形状で設けられ、ロードポート5100とバッファモジュール5300との間に配置される。フレーム5210は、後述するバッファモジュール5300のフレーム5310より低い高さで設けられる。インデックスロボット5220とガイドレール5230とは、フレーム5210内に配置される。インデックスロボット5220は、ウエハWを直接ハンドリングするハンド5221が第1方向12、第2方向14、第3方向16へ移動可能であり、回転できるように4軸駆動が可能な構造を有する。インデックスロボット5220は、ハンド5221、アーム5222、支持台5223、及びベース5224を有する。アーム5222は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド5221が水平方向へ移動可能なようにしている。支持台5223は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置されるように設けられる。アーム5222は、支持台5223に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台5223に結合される。ガイドレール5230は、その長さ方向が第2方向14に沿って配置されるように設けられる。支持台5223は、ベース5224に固定結合される。ベース5224は、ガイドレール5230に沿って直線移動可能なようにガイドレール5230に結合される。また、図示していないが、フレーム5210には、容器2000のドアを開閉するドアオープナーがさらに設けられている。
【0121】
図11に示すように、バッファモジュール5300は、フレーム5310、第1バッファ5320、第2バッファ5330、第1冷却チャンバー5340、第2冷却チャンバー5350、及びバッファロボット5360を有する。フレーム5310は、内部の空いた直六面体の形状で設けられ、インデックスモジュール5200と工程モジュール5400との間に配置される。第1バッファ5320、第2バッファ5330、第1冷却チャンバー5340、第2冷却チャンバー5350、及びバッファロボット5360は、フレーム5310内に位置する。第2冷却チャンバー5350、第2バッファ5330、第1冷却チャンバー5340、及び第1バッファ5320は、下から第3方向16に沿って順次配置される。第1冷却チャンバー5340及び第1バッファ5320は、後述する工程モジュール5400の第1モジュール5401と対応する高さに位置し、第2冷却チャンバー5350と第2バッファ5330とは、後述する工程モジュール5400の第2モジュール5402と対応する高さに位置する。バッファロボット5360は、第2バッファ5330、第2冷却チャンバー5350、第1バッファ5320、及び第1冷却チャンバー5340と第2方向14に一定の距離を離隔して位置する。
【0122】
第2バッファ5330と第1バッファ5320とは、それぞれ複数のウエハWを一時保管する。第2バッファ5330は、ハウジング5331と複数の支持台5332とを有する。支持台5332は、ハウジング5331内に配置されて、互いに第3方向16に沿って離隔して設けられる。各々の支持台5332には、一つのウエハWが置かれる。ハウジング5331は、インデックスロボット5220、バッファロボット5360、及び後述する第2モジュール5402の第2ロボット5832がハウジング5331内の支持台5332にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット5220が設けられた方向、バッファロボット5360が設けられた方向、及び第2ロボット5832が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。第1バッファ5320は、第2バッファ5330と概して類似の構造を有する。ただし、第1バッファ5320のハウジング5321には、バッファロボット5360が設けられた方向及び後述する第1モジュール5401の第1ロボット5432が設けられた方向に開口を有する。第1バッファ5320に設けられた支持台5322の数と第2バッファ5330に設けられた支持台5332の数とは、同一であってもよいし、又は異なっていてもよい。一例によると、第2バッファ5330に設けられた支持台5332の数は、第1バッファ5320に設けられた支持台5322の数より多くてもよい。
【0123】
バッファロボット5360は、第2バッファ5330と第1バッファ5320との間でウエハWを移送させる。バッファロボット5360は、ハンド5361、アーム5362、及び支持台5363を有する。ハンド5361は、アーム5362に固定設置される。アーム5362は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド5361が第2方向14に沿って移動可能なようにしている。アーム5362は、支持台5363に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台5363に結合される。支持台5363は、第2バッファ5330に対応する位置から第1バッファ5320に対応する位置まで延びた長さを有する。なお、支持台5363は、これより上又は下方向により長く設けられてもよい。バッファロボット5360は、単純にハンド5361が第2方向14及び第3方向16に沿う二軸駆動のみ可能となるように設けられる。
【0124】
第2冷却チャンバー5350と第1冷却チャンバー5340とは、それぞれウエハWを冷却する。第2冷却チャンバー5350と第1冷却チャンバー5340とは、互いに同じ構造を有する。第2冷却チャンバー5350は、ハウジング5351と冷却プレート5352とを有する。冷却プレート5352は、ウエハWが置かれる上面及びウエハWを冷却する冷却手段5353を有する。冷却手段5353としては、冷却水による冷却や熱電素子を利用した冷却など多様な方式が用いられる。また、冷却チャンバー5350には、ウエハWを冷却プレート5352上に位置させるリフトピンアセンブリー(図示せず)が設けられる。ハウジング5351は、インデックスロボット5220及び後述する第2モジュール5402に設けられた第2ロボット5832が冷却プレートにウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット5220が設けられた方向及び第2ロボット5832が設けられた方向に開口を有する。また、第2冷却チャンバー5350には、上述した開口を開閉するドア(図示せず)が設けられる。
【0125】
工程モジュール5400は、ウエハWが露光前後処理ユニット4000に運搬される前に必要な工程を行う。工程モジュール5400は、概して直六面体の形状を有する。工程モジュール5400は、第1モジュール5401と第2モジュール5402とを有する。第1モジュール5401と第2モジュール5402とは、異なった層に配置される。第1モジュール5401と第2モジュール5402とは、それぞれ同じ工程を行うように設けられる。一例によると、第1モジュール5401は、第2モジュール5402の上方に位置する。
【0126】
第1モジュール5401は、現像チャンバー5410、ベーキングチャンバー5420、及び搬送チャンバー5430を有する。現像チャンバー5410、ベーキングチャンバー5420、及び搬送チャンバー5430は、第2方向14に沿って順次配置される。したがって、現像チャンバー5410とベーキングチャンバー5420とは、搬送チャンバー5430を間に置いて第2方向14に互いに離隔して位置する。現像チャンバー5410は、複数設けられ、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられる。図面では、9個の現像チャンバー5410が設けられた例が示された。ベーキングチャンバー5420は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられる。図面では、9個のベーキングチャンバー5420が設けられた例が示された。なお、これとは異なり、ベーキングチャンバー5420は、より多くの数で設けられてもよい。
【0127】
搬送チャンバー5430は、バッファモジュール5300の第1バッファ5320と第1方向12に並んで位置する。搬送チャンバー5430内には、第1ロボット5432とガイドレール5433とが位置する。搬送チャンバー5430は、概して長方形の形状を有する。第1ロボット5432は、ベーキングチャンバー5420、現像チャンバー5410、第1バッファ5320、及び第1冷却チャンバー5340の間でウエハWを移送する。ガイドレール5433は、その長さ方向が第1方向12に並んで配置される。ガイドレールは、第1ロボット5432が第1方向12に直線移動するように案内する。第1ロボット5432は、ハンド5434、アーム5435、支持台5436、及びベース5437を有する。ハンド5434は、アーム5435に固定設置される。アーム5435は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド5434が水平方向へ移動可能なようにしている。支持台5436は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置されるように設けられる。アーム5435は、支持台5436に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台5436に結合される。支持台5436は、ベース5437に固定結合される。ベース5437は、ガイドレール5433に沿って移動可能なようにガイドレール5433に結合される。
【0128】
現像チャンバー5410は、すべて同じ構造を有する。ただし、各々の現像チャンバー5410において用いられる現像液の種類は、互いに異なっていてもよい。現像チャンバー5410は、ウエハW上のフォトレジストのうち、光の照射された領域を除去する。このとき、保護膜のうち、光の照射された領域も共に除去される。選択的に用いられるフォトレジストの種類によってはフォトレジスト及び保護膜の領域のうち、光の照射されない領域のみが除去されうる。
【0129】
現像チャンバー5410は、ハウジング5411、支持プレート5412、及びノズル5413を有する。ハウジング5411は、上部の開放されたコップ形状を有する。支持プレート5412は、ハウジング5411内に位置し、ウエハWを支持する。支持プレート5412は、回転可能なように設けられる。ノズル5413は、支持プレート5412に置かれたウエハW上に現像液を供給する。ノズル5413は、円形の管形状を有し、ウエハWの中心に現像液を供給する。なお、ノズル5413は、ウエハWの直径に相応する長さを有し、ノズル5413の吐出口は、スリットで設けられてもよい。また、現像チャンバー5410には、追加的に現像液の供給されたウエハWの表面を洗浄するために、脱イオン水のような洗浄液を供給するノズル5414が設けられる。
【0130】
ベーキングチャンバー5420は、ウエハWを熱処理する。例えば、ベーキングチャンバー5420は、現像工程が行われる前にウエハWを加熱するポストベーキング工程及び現像工程が行われた後にウエハWを加熱するハードベーキング工程、及び各々のベーキング工程後に加熱した基板を冷却する冷却工程などを行う。ベーキングチャンバー5420は、冷却プレート5421又は加熱プレート5422を有する。冷却プレート5421には、冷却水又は熱電素子のような冷却手段5423が設けられる。又、加熱プレート5422には、熱線又は熱電素子のような加熱手段5424が設けられる。加熱プレート5422と冷却プレート5421とは、一つのベーキングチャンバー5420内にそれぞれ設けられる。なお、ベーキングチャンバー5420の一部は、加熱プレート5422のみを具備し、他の一部は、冷却プレート5421のみを具備するようにしてもよい。
【0131】
第2モジュール5402は、現像チャンバー5460、ベーキングチャンバー5470、及び搬送チャンバー5480を有する。現像チャンバー5460、ベーキングチャンバー5470、及び搬送チャンバー5480は、第1モジュール5401の現像チャンバー5410、ベーキングチャンバー5420、及び搬送チャンバー5430と同じ構造及び配置を有する。また、搬送チャンバー5480は、第2ロボット5832を有し、第2ロボット5832は、第1モジュール5401に設けられた第1ロボット5432と同じ構造を有する。第2ロボット5832は、現像チャンバー5460、ベーキングチャンバー5470、第2バッファ5330、及び第2冷却チャンバー5350の間でウエハWを運搬するように設けられる。
【0132】
上述したように、工程モジュール5400において第1モジュール5401と第2モジュール5402とは、互いに分離されるように設けられる。また、上方から眺めると、第1モジュール5401と第2モジュール5402とは、同じ構造及び配置を有する。
【0133】
次に、図13Aと図13Bを参照して、図10の現像ユニット5000を利用して工程を行う一例を説明する。図13Aと図13Bは、現像ユニット5000においてウエハWに対して工程が行われる一例を示すフローチャートである。
【0134】
ウエハWの収納された容器2000は、ロードポート5100の載置台5120に置かれる(ステップS312)。ドアオープナーにより容器2000のドアが開放される。インデックスロボット5220は、容器2000からウエハWを取り出して第2バッファ5330に運搬する(ステップS314)。ウエハWは、第1モジュール5401と第2モジュール5402の中から選択された所へ移動される。
【0135】
ウエハWが第1モジュール5401で工程が行われるように選択された場合、バッファロボット5360は、第2バッファ5330に保管されたウエハWを第1バッファ5320に運搬する(ステップS320)。第1ロボット5432は、第1バッファ5320からウエハWを取り出して第1モジュール5401のベーキングチャンバー5420に運搬する(ステップS322)。ベーキングチャンバー5420は、ポストベーキング及び冷却工程を順次行う(ステップS324)。第1ロボット5432は、ベーキングチャンバー5420からウエハWを取り出して現像チャンバー5410に運搬する(ステップS326)。現像チャンバー5410は、ウエハW上に現像液を供給して現像工程を行う(ステップS328)。その後、第1ロボット5432は、ウエハWを現像チャンバー5410からベーキングチャンバー5420に運搬する(ステップS330)。ベーキングチャンバー5420は、ウエハWに対してハードベーキング工程を行う(ステップS332)。
【0136】
第1ロボット5432は、ベーキングチャンバー5420からウエハWを取り出して第1冷却チャンバー5340に運搬する(ステップS334)。第1冷却チャンバー5340は、ウエハWを冷却する工程を行う(ステップS336)。インデックスロボット5220は、第1冷却チャンバー5340からウエハWを容器2000に運搬する(ステップS338)。
【0137】
ウエハWが第2モジュール5402で工程が行われるように選択された場合、第2ロボット5832は、第2バッファ5330からウエハWを取り出して第2モジュール5402のベーキングチャンバー5470に運搬する(ステップS360)。ベーキングチャンバー5470は、ポストベーキング及び冷却工程が順次行う(ステップS362)。第2ロボット5832は、ベーキングチャンバー5470からウエハWを取り出して現像チャンバー5460に運搬する(ステップS364)。現像チャンバー5460は、ウエハW上に現像液を供給する(ステップS366)。その後、第2ロボット5832は、ウエハWを現像チャンバー5460からベーキングチャンバー5470に運搬する(ステップS368)。ベーキングチャンバー5470は、ウエハWに対してハードベーキング工程を行う(ステップS370)。
【0138】
第2ロボット5832は、ベーキングチャンバー5470からウエハWを取り出して第2冷却チャンバー5350に運搬する(ステップS372)。第2冷却チャンバー5350は、ウエハWに対して冷却工程を行う(ステップS374)。インデックスロボット5220は、第2冷却チャンバー5350からウエハWを容器2000に運搬する(ステップS376)。
【0139】
次に、上述した現像ユニット5000の多様な変形例を例示する。
【0140】
工程モジュール5400は、異なった層に配置された第1モジュール5401と第2モジュール5402の代わりに一つのモジュールのみを具備してもよい。
【0141】
また、インデックスモジュール5200には、第1冷却チャンバー5340と第2冷却チャンバー5350とがそれぞれ複数で設けられ、これらは、互いに積層されるように配置される。
【0142】
また、バッファモジュール5300には、第1冷却チャンバー5340及び第2冷却チャンバー5350が設けられなくても良い。この場合、ウエハWは、 第1ロボット5432により第1モジュール5401から直接第1バッファ5320に移送され、インデックスロボット5220は、第1バッファ5320に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。また、ウエハWは、第2ロボット5832により第2モジュール5402から直接第2バッファ5330に移送され、インデックスロボット5220は、第2バッファ5330に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。
【0143】
また、バッファモジュール5300において第1バッファ5320と第1冷却チャンバー5340とは、その位置が互いに変更されてもよく、第2バッファ5330と第2冷却チャンバー5350とは、その位置が互いに変更されてもよい。
【0144】
また、バッファモジュール5300は、その高さが工程モジュール5400と同一に設けられてもよい。この場合、選択的にインデックスロボット5220は、第1バッファ5320にウエハWに直接供給できる。
【0145】
また、工程モジュール5400では、上述した工程と異なる、さらに他の工程が追加されてもよい。
【0146】
図1の実施の形態によると、基板処理設備は、塗布工程を行うユニット、現像工程を行うユニット、及び露光装置9000とインラインで接続されて露光前後処理工程を行うユニットが各々独立して設けられている。そのため、塗布及び現像工程を同時に行うモジュールが露光装置9000とインラインで設けられる設備とは異なり、露光装置9000における工程時間が長くてウエハWの滞積がなされても、塗布ユニット3000と現像ユニット5000とでは、工程を行い続ける。
【0147】
図14A〜図14Gは、ウエハW上の薄膜にパターンが形成される過程を順次示している。
【0148】
最初に、蒸着装置(図示せず)においてウエハW上に薄膜102が蒸着される(図14A)。ウエハWは、塗布ユニット3000に運搬される。塗布ユニット3000でウエハW上にフォトレジスト104が塗布される(図14B)。上述したように、塗布ユニット3000では、フォトレジスト104の塗布以外にベーキング工程やエッジ露光工程などの工程がさらに行われる。以後、ウエハWは、露光前後処理ユニット4000に運搬される。露光前後処理ユニット4000の第1モジュール4401でウエハW上に保護膜106が塗布される(図14C)。上述したように、第1モジュール4401では、ベーキング工程などの工程がさらに行われる。ウエハWは、露光装置9000に運搬される。露光装置9000は、保護膜106及びフォトレジスト104上の選択された領域108に光を照射して、その領域に設けられた保護膜106及びフォトレジスト104の性質を変化させる(図14D)。露光前後処理ユニット4000の第2モジュール4402は、洗浄工程及び露光後ベーキング工程などを行う。露光後ベーキング工程を行う時にウエハWに残留する洗浄液が除去される。その後、ウエハWは、現像ユニット5000に運搬される。現像ユニット5000から保護膜106とフォトレジスト104のうち、性質の変化した領域108が除去される(図14E)。上述したように、塗布ユニット3000では、現像工程の以外にベーキング工程などの工程がさらに行われる。その後、ウエハWは、エッチング装置(図示せず)に運搬される。エッチング装置から薄膜102のうち露出した領域103がエッチング液により除去される(図14F)。その後、ウエハWは、アッシング装置(図示せず)に運搬される。アッシング装置から薄膜102上に残っているフォトレジスト104及び保護膜106が除去される(図14G)。蒸着装置、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、現像ユニット5000、エッチング装置、及びアッシング装置の間でウエハWが移動する間に、必要によってウエハWを洗浄する工程などのような他の工程が行われる。
【符号の説明】
【0149】
2000 容器
3000 塗布ユニット
4000 露光後ベーキングユニット
5000 現像ユニット
3100、4100、5100 ロードポート
3200、4200、5200 インデックスモジュール
3300、4300、5300 バッファモジュール
3400、4400、5400 工程モジュール
3500 エッジ露光モジュール
4500 インタフェースモジュール
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を処理する装置及び方法に関し、さらに詳細には、ウエハにフォトリソグラフィ工程を行うのに用いられる装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子を製造するためには、洗浄、蒸着、フォトリソグラフィ、エッチング、及びイオン注入などのような多様な工程が行われる。パターンを形成するために行われるフォトリソグラフィ工程は、半導体素子の高集積化をなすのに重要な役割を果たす。
【0003】
一般に、フォトリソグラフィ工程を行う設備は、ウエハにレジストを塗布する塗布ユニット、露光が完了したウエハに対して現像工程を行う現像ユニット、及び露光装置とのインライン接続のためのインタフェースを有した処理モジュールを有する。しかしながら、最近、半導体素子が高集積化されるにつれて、露光工程にかかる時間が長くなって露光装置においてウエハの滞積が増加されている。これによって、基板処理モジュールに設けられた塗布ユニットと現像ユニットにおいて処理効率が大きく低下している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】韓国特許公開第10−2001−54262号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、フォトリソグラフィ工程の効率を向上させることのできる基板処理システム及び方法を提供する。
【0006】
本発明は、露光工程の前後に行われる塗布工程及び現像工程を行うユニットの生産量を増加させることのできる基板処理システム及び方法を提供する。
【0007】
本発明は、工程を行うチャンバーが効率的に配置されたレイアウトを有した基板処理システムを提供する。
【0008】
本発明の目的は、ここに制限されず、言及されないさらに他の目的は、以下の記載から当業者にとって明確に理解されるはずである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、フォトリソグラフィ工程を行う基板処理システムを提供する。前記基板処理システムは、基板に対して塗布工程を行う塗布ユニットと、露光工程を行う露光装置と接続されると共に前記塗布ユニットで工程が行われた基板に対して露光前後処理工程を行う露光前後処理ユニットと、前記露光前後処理ユニットで工程が行われた基板に対して現像工程を行う現像ユニットと、を備える。前記塗布ユニット、前記露光前後処理ユニット、及び前記現像ユニットは、それぞれウエハの収納される容器が置かれるロードポート、前記容器に基板を入れる又は取り出すインデックスモジュール、及び基板上に所定の工程を行う工程モジュールを備える。前記ロードポート、前記インデックスモジュール、及び前記工程モジュールは、順次配置される。前記露光前後処理ユニットは、前記露光装置と接続するインタフェースモジュールをさらに備え、前記インタフェースモジュールは、前記工程モジュールを基準に前記インデックスモジュールの反対方向に配置される。
【0010】
一例によると、前記露光前後処理ユニットの工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールとを備える。前記第1モジュールは、基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーと、基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、前記保護膜塗布チャンバーと前記ベーキングチャンバーとの間で基板を運搬する第1ロボットとを備える。前記第2モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーを備える。前記第2モジュールは、さらに、露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、前記洗浄チャンバー及び前記露光後ベーキングチャンバーの間で基板を運搬する第2ロボットとを備える。
【0011】
前記露光前後処理ユニットは、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されるバッファモジュールをさらに備える。前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファとを備える。前記第1バッファと前記第2バッファとは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備える。また、前記露光前後処理ユニットのバッファモジュールは、前記第1バッファと前記第2バッファとの間で基板を運搬するバッファロボットをさらに備える。前記第1バッファと前記第2バッファとは、上下方向に並んで配置される。前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置され、基板を冷却する冷却チャンバーをさらに備える。
【0012】
前記インタフェースモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、前記第1バッファと前記露光装置及び前記第2バッファと前記露光装置の間で基板を運搬するインタフェースロボットとを備える。
【0013】
前記塗布ユニットは、エッジ露光モジュールをさらに備え、前記エッジ露光モジュールは、前記工程モジュールを基準に前記インデックスモジュールの反対側に配置される。
【0014】
また、本発明は、フォトレジストの塗布された基板に対して露光前及び露光後に要求される工程を行う露光前後処理ユニットを提供する。前記露光前後処理ユニットは、基板の収納された容器が置かれるロードポートと、前記容器から基板を取り出す又は入れるインデックスモジュールと、基板に対して工程を行う工程モジュールと、露光装置と接続するインタフェースモジュールとを備える。前記ロードポート、前記インデックスモジュール、前記工程モジュール、及び前記インタフェースモジュールは、第1方向に沿って順次配置され、前記工程モジュールは、基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーを備える。前記工程モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーをさらに備える。前記工程モジュールは、基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーをさらに備える。前記工程モジュールは、露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーをさらに備える。
【0015】
前記工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールと、を備え、前記保護膜塗布チャンバーは、前記第1モジュールに配置され、前記洗浄チャンバーは、前記第2モジュールに配置される。前記工程モジュールは、前記第1モジュールに配置されると共に基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、前記第1モジュールに配置されると共に前記保護膜塗布チャンバーと前記ベーキングチャンバーとの間で基板を運搬する第1ロボットと、前記第2モジュールに配置されると共に露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、前記第2モジュールに配置されると共に前記洗浄チャンバー及び前記露光後ベーキングチャンバーの間で基板を運搬する第2ロボットとを備える。
【0016】
前記露光前後処理ユニットは、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されたバッファモジュールをさらに備え、前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファとを備える。前記第1バッファと前記第2バッファは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備える。前記露光前後処理ユニットのバッファモジュールは、前記第1バッファと前記第2バッファとの間で基板を運搬するバッファロボットをさらに備える。前記第1バッファと前記第2バッファとは、上下方向に並んで配置される。前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置され、基板を冷却する冷却チャンバーをさらに備える。
【0017】
前記インタフェースモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、前記第1バッファと前記露光装置との間及び前記第2バッファと前記露光装置との間で基板を運搬するインタフェースロボットとを備える。前記第1バッファと前記第2バッファは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備える。
【0018】
本発明の他の例によると、露光前後処理ユニットは、基板の収納された容器が置かれるロードポート、前記容器に基板を入れるか又は取り出すインデックスモジュール、基板に対して工程を行う工程モジュール、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されるバッファモジュール、及び露光装置と接続するインタフェースモジュールを備える。前記ロードポート、前記インデックスモジュール、前記バッファモジュール、前記工程モジュール、及び前記インタフェースモジュールは、第1方向に沿って順次配置され、前記工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールとを備える。前記第1モジュールは、基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーと、基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、前記保護膜塗布チャンバー、前記ベーキングチャンバー、前記バッファモジュール、及び前記インタフェースモジュールの間で基板を搬送する第1ロボットが設けられた搬送チャンバーと、を備える。
【0019】
前記第2モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーと、基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、前記洗浄チャンバー、前記露光後ベーキングチャンバー、前記バッファモジュール、及び前記インタフェースモジュールの間で基板を搬送する第2ロボットが設けられた搬送チャンバーと、を備える。
【0020】
前記保護膜塗布チャンバー、前記第1ロボットが設けられた搬送チャンバー、前記ベーキングチャンバーは、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って順次配置され、前記洗浄チャンバー、前記第2ロボットが設けられた搬送チャンバー、前記露光後ベーキングチャンバーは、前記第2方向に沿って順次配置される。
【0021】
前記第1モジュールは、前記第2モジュールの上方に配置され、前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を冷却する冷却チャンバーとを備え、前記第1バッファと前記冷却チャンバーとは、上下方向に一列に配置され、前記第1バッファは、上方から眺めると、前記第1モジュールの搬送チャンバーと前記第1方向に沿って一列に配置される。
【0022】
前記バッファモジュールは、前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、前記第1バッファ及び前記第2バッファの間で基板を運搬するバッファロボットとをさらに備え、前記第1バッファ及び前記バッファロボットは、上方から眺めると、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って配置される。
【0023】
また、本発明は、基板を処理する方法を提供する。基板処理方法は、基板上にフォトレジストを塗布する工程を行うステップと、前記フォトレジストの塗布された基板上に保護膜を塗布する工程を行うステップと、前記保護膜の塗布された基板に対して液浸露光工程を行うステップと、前記液浸露光の行われた基板を洗浄する工程を行うステップと、前記基板に対して現像工程を行うステップとを含む。前記保護膜を塗布する工程を行うステップと前記洗浄する工程を行うステップとは、前記液浸露光工程を行う露光装置とインラインで接続した露光前後処理ユニットで行われ、前記フォトレジストを塗布する工程を行うステップは、前記露光前後処理ユニットと分離されて配置された塗布ユニットで行われ、前記現像工程を行うステップは、前記露光前後処理ユニットと分離されて配置された塗布ユニットにおいて行われる。
【0024】
前記基板を洗浄する工程と前記基板に対して現像工程とを行うステップの間に、前記基板に対して露光後ベーキング工程を行うステップをさらに含む。前記基板を洗浄する工程は、洗浄液を基板に供給して行われ、前記基板上に残留する洗浄液は、流体の供給による乾燥無しで基板の加熱により除去される。
【0025】
前記基板を洗浄する工程は、洗浄液を利用して基板を洗浄し、前記基板上に残留する洗浄液を除去する工程は、前記基板を洗浄する工程の直後に行われる前記露光後ベーキング工程により行われる。
【0026】
前記保護膜は、前記露光前後処理ユニットの外部で除去される。前記保護膜の一部は、前記現像工程において除去され、残りの一部は、アッシング工程において除去される。
【発明の効果】
【0027】
本発明によると、フォトリソグラフィ工程を効率的に行うことができる。
【0028】
本発明によると、塗布ユニット及び現像ユニットにおいて生産量を増加させることができる。
【0029】
本発明によると、化学増幅型フォトレジストが用いられる場合、露光工程の後に露光後ベーキング工程を速い時間内に処理できる。
【0030】
本発明によると、洗浄チャンバーに別途、乾燥ノズルを設けずに、露光後ベーキングユニットで酸増幅を行うと共に基板上に残留する洗浄液を除去できるので、工程にかかる時間を減らすことができる。
【0031】
本発明によると、露光前後処理ユニットに別途、保護膜除去チャンバーを設けずに、後続する現像工程とアッシング工程において保護膜を除去するので、工程にかかる時間を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の一実施の形態による基板処理システムを概略的に示す図である。
【図2】本発明の一実施の形態による塗布ユニットの構造を概略的に示す平面図である。
【図3】本発明の一実施の形態による塗布ユニットの構造を概略的に示す正面図である。
【図4】本発明の一実施の形態による塗布ユニットの構造を概略的に示す側面図である。
【図5A】図2の塗布ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図5B】図2の塗布ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図6】本発明の一実施の形態による露光後ベーキングユニットの構造を概略的に示す平面図である。
【図7】本発明の一実施の形態による露光後ベーキングユニットの構造を概略的に示す正面図である。
【図8】本発明の一実施の形態による露光後ベーキングユニットの構造を概略的に示す側面図である。
【図9】図6の塗布ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図10】本発明の一実施の形態による現像ユニットの構造を概略的に示す平面図である。
【図11】本発明の一実施の形態による現像ユニットの構造を概略的に示す正面図である。
【図12】本発明の一実施の形態による現像ユニットの構造を概略的に示す側面図である。
【図13A】図10の現像ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図13B】図10の現像ユニットにおいて工程が行われる過程を示すフローチャートである。
【図14A】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14B】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14C】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14D】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14E】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14F】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【図14G】ウエハ上にパターンが形成される過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、本発明の実施の形態を添付された図1〜図14Gを参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施の形態は、様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下の実施の形態により限定されると理解されてはならない。本実施の形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。そのため、図面での要素の形状は、より明確な説明を強調するために誇張されている。
【0034】
本実施の形態のシステムは、半導体ウエハ又は平板表示パネルのような基板に対してフォトリソグラフィ工程を行うのに用いられる。特に、本実施の形態のシステムは、基板に対して塗布工程、現像工程、及び液浸露光の前後に要求される露光前後処理工程を行うのに用いられる。以下では、基板としてウエハが使用された場合を例に挙げて説明する。
【0035】
図1は、本発明の一実施の形態の基板処理システム1を概略的に示す図である。図1に示すように、基板処理システム1は、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000を有する。塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000は、それぞれ互いに分離されて配置される。ウエハWは、自動移送装置1000や作業者により、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000の間で運搬される。ウエハWは、容器(図2の2000)内に収納された状態で移動する。このとき、容器2000は、外部から密閉されうる構造を有する。例えば、容器2000には、前方にドアを有する前面開放一体式ポッド(Front Open Unified Pod;FOUP)が用いられる。以下では、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000が、その長さ方向が互いに平行に配置された場合を説明する。なお、これとは異なり、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、及び現像ユニット5000が、その長さ方向が互いに平行でない状態で配置されることもできる。
【0036】
塗布ユニット3000は、ウエハWに対して第1工程を行う。第1工程は、ウエハWにフォトレジストのような感光液を塗布する工程、及びレジスト塗布工程の前後にウエハWに対して行われる加熱及び冷却のような熱処理工程を含む。
【0037】
現像ユニット5000は、ウエハWに対して第2工程を行う。第2工程は、ウエハW上にパターンを得るために現像液を供給して、フォトレジストの一部を除去する現像工程、及び現象の前後にウエハWに対して行われる加熱及び冷却のような熱処理工程を含む。
【0038】
露光前後処理ユニット4000は、露光装置9000とインラインで接続するように配置される。露光前後処理ユニット4000は、第3工程を行う。第3工程は、第1工程と露光工程との間、及び露光工程と第2工程との間に行われる工程であって、露光の前後に要求される工程を含む。例えば、露光装置9000が液浸露光工程を行う場合、第3工程は、液浸露光時にウエハWに塗布されたフォトレジスト膜を保護する保護膜を塗布する工程を含む。また、第3工程は、露光後にウエハWを洗浄する工程を含む。また、化学増幅型レジストを使用して塗布工程が行われ、遠紫外線(deep ultraviolet、DUV)光源を使用して露光工程が行われる場合、第3工程は、露光後ベーキング工程を含む。
【0039】
以下、各々のユニットについて詳細に説明する。
【0040】
(塗布ユニット)
図2〜図4は、塗布ユニット3000の構造を概略的に示す図である。図2は、塗布ユニット3000の平面図で、図3は、図2の塗布ユニット3000を「A」方向に沿って切取した正面図であり、図4は、図2の塗布ユニット3000を「B」方向に沿って切取した側面図である。
【0041】
図2〜図4に示すように、塗布ユニット3000は、ロードポート3100、インデックスモジュール3200、バッファモジュール3300、工程モジュール3400、及びエッジ露光モジュール3500を有する。ロードポート3100、インデックスモジュール3200、バッファモジュール3300、工程モジュール3400、及びエッジ露光モジュール3500は、一方向に一列に順次配置される。以下、ロードポート3100、インデックスモジュール3200、バッファモジュール3300、工程モジュール3400、及びエッジ露光モジュール3500の配置された方向を第1方向12といい、上方から視て第1方向12と垂直な方向を第2方向14といい、第1方向12及び第2方向14と垂直な方向を第3方向16という。
【0042】
ロードポート3100は、ウエハWの収納された容器2000が置かれる載置台3120を有する。載置台3120は、複数設けられ、載置台3120は、第2方向14に沿って一列に配置される。図2では、4個の載置台3120が設けられている。
【0043】
インデックスモジュール3200は、ロードポート3100の載置台3120に置かれた容器2000とバッファモジュール3300との間でウエハWを移送する。インデックスモジュール3200は、フレーム3210、インデックスロボット3220、及びガイドレール3230を有する。フレーム3210は、概して内部の空いた直六面体の形状で設けられ、ロードポート3100とバッファモジュール3300との間に配置される。インデックスモジュール3200のフレーム3210は、後述するバッファモジュール3300のフレーム3310より低い高さで設けられる。インデックスロボット3220とガイドレール3230とは、フレーム3210内に配置される。インデックスロボット3220は、ウエハWを直接ハンドリングするハンド3221が第1方向12、第2方向14、第3方向16へ移動可能で、かつ回転できるように4軸駆動が可能な構造を有する。インデックスロボット3220は、ハンド3221、アーム3222、支持台3223、及びベース3224を有する。ハンド3221は、アーム3222に固定設置される。アーム3222は、伸縮可能な構造及び回転可能な構造で設けられる。支持台3223は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置される。アーム3222は、支持台3223に沿って移動可能なように支持台3223に結合される。支持台3223は、ベース3224に固定結合される。ガイドレール3230は、その長さ方向が第2方向14に沿って配置されるように設けられる。ベース3224は、ガイドレール3230に沿って直線移動可能なようにガイドレール3230に結合される。また、図示していないが、フレーム3210には、容器2000のドアを開閉するドアオープナーがさらに設けられている。
【0044】
図3に示すように、バッファモジュール3300は、フレーム3310、第1バッファ3320、第2バッファ3330、第1冷却チャンバー3340、第2冷却チャンバー3350、及びバッファロボット3360を有する。フレーム3310は、内部の空いた直六面体の形状で設けられ、インデックスモジュール3200と工程モジュール3400との間に配置される。第1バッファ3320、第2バッファ3330、第1冷却チャンバー3340、第2冷却チャンバー3350、及びバッファロボット3360は、フレーム3310内に位置する。第2冷却チャンバー3350、第2バッファ3330、第1冷却チャンバー3340、及び第1バッファ3320は、下から第3方向16に沿って順次配置される。第1冷却チャンバー3340及び第1バッファ3320は、後述する工程モジュール3400の第1モジュール3401と対応する高さに位置し、第2冷却チャンバー3350と第2バッファ3330とは、後述する工程モジュール3400の第2モジュール3402と対応する高さに位置する。バッファロボット3360は、第2バッファ3330、第2冷却チャンバー3350、第1バッファ3320、及び第1冷却チャンバー3340と第2方向14に一定の距離を離隔して位置する。
【0045】
第2バッファ3330と第1バッファ3320とは、それぞれ複数のウエハWを一時保管する。第2バッファ3330は、ハウジング3331と複数の支持台3332を有する。支持台3332は、ハウジング3331内に配置され、互いに第3方向16に沿って離隔して設けられる。各々の支持台3332には、一つのウエハWが置かれる。ハウジング3331は、インデックスロボット3220、バッファロボット3360、及び後述する第2モジュール3402の第2ロボット3482がハウジング3331内の支持台3332にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット3220が設けられた方向、バッファロボット3360が設けられた方向、及び第2ロボット3482が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。第1バッファ3320は、第2バッファ3330と概して類似の構造を有する。ただし、第1バッファ3320のハウジング3321には、バッファロボット3360が設けられた方向及び後述する第1モジュール3401に位置する第1ロボット3432が設けられた方向に開口を有する。第1バッファ3320に設けられた支持台3322の数と第2バッファ3330に設けられた支持台3332の数とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。一例によると、第2バッファ3330に設けられた支持台3332の数は、第1バッファ3320に設けられた支持台3322の数より多い。
【0046】
バッファロボット3360は、第1バッファ3320と第2バッファ3330との間でウエハWを移送させる。バッファロボット3360は、ハンド3361、アーム3362、及び支持台3363を有する。ハンド3361は、アーム3362に固定設置される。アーム3362は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド3361が第2方向14に沿って移動可能となっている。アーム3362は、支持台3363に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台3363に結合される。支持台3363は、第2バッファ3330に対応する位置から第1バッファ3320に対応する位置まで延びた長さを有する。支持台3363は、これより上又は下方向にさらに長く設けられてもよい。バッファロボット3360は、単純にハンド3361が第2方向14及び第3方向16に沿う二軸駆動のみが可能となるように設けられる。
【0047】
第1冷却チャンバー3340と第2冷却チャンバー3350とは、それぞれウエハWを冷却する。第2冷却チャンバー3350は、ハウジング3351と冷却プレート3352とを有する。冷却プレート3352は、ウエハWが置かれる上面及びウエハWを冷却する冷却手段3353を有する。冷却手段3353としては、冷却水による冷却や熱電素子を利用した冷却など多様な方式が用いられる。また、第2冷却チャンバー3350には、ウエハWを冷却プレート3352上に位置させるリフトピンアセンブリー(図示せず)が設けられる。ハウジング3351は、インデックスロボット3220及び後述する第2モジュール3402に設けられた第2ロボット3482が冷却プレート3352にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット3220が設けられた方向及び第2ロボット3482が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。また、第2冷却チャンバー3350には、上述した開口を開閉するドア(図示せず)が設けられる。第1冷却チャンバー3340と第2冷却チャンバー3350とは、互いに同じ構造を有する。
【0048】
工程モジュール3400は、ウエハWが露光前後処理ユニット4000に運搬される前に必要な工程を行う。工程モジュール3400は、概して直六面体の形状を有する。工程モジュール3400は、第1モジュール3401と第2モジュール3402とを有する。第1モジュール3401と第2モジュール3402とは、異なった層に配置される。第1モジュール3401と第2モジュール3402とは、それぞれ同じ工程を行うように設けられる。一例によると、第1モジュール3401は、第2モジュール3402の上方に位置する。
【0049】
第1モジュール3401は、レジスト塗布チャンバー3410、ベーキングチャンバー3420、及び搬送チャンバー3430を有する。レジスト塗布チャンバー3410、ベーキングチャンバー3420、及び搬送チャンバー3430は、第2方向14に沿って順次配置される。したがって、レジスト塗布チャンバー3410とベーキングチャンバー3420とは、搬送チャンバー3430を間に置いて第2方向14に互いに離隔して位置する。レジスト塗布チャンバー3410は、複数設けられ、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられる。図面では、9個のレジスト塗布チャンバー3410が設けられた例が示されている。ベーキングチャンバー3420は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられる。図面では、9個のベーキングチャンバー3420が設けられた例が示された。なお、これとは異なり、ベーキングチャンバー3420は、より多くの数で設けられてもよい。
【0050】
搬送チャンバー3430は、バッファモジュール3300の第1バッファ3320と第1方向12に並んで位置する。搬送チャンバー3430内には、第1ロボット3432とガイドレール3433とが位置する。搬送チャンバー3430は、概して長方形の形状を有する。第1ロボット3432は、ベーキングチャンバー3420、レジスト塗布チャンバー3410、バッファモジュール3300の第1バッファ3320と第1冷却チャンバー3340、及び後述するエッジ露光モジュール3500の第1バッファ3520と第1冷却チャンバー3540、の間でウエハWを移送する。ガイドレール3433は、その長さ方向が第1方向12に並んで配置される。ガイドレール3433は、第1ロボット3432が第1方向12に直線移動するように案内する。第1ロボット3432は、ハンド3434、アーム3435、支持台3436、及びベース3437を有する。ハンド3434は、アーム3435に固定設置される。アーム3435は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド3434が水平方向へ移動可能となっている。支持台3436は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置されるように設けられる。アーム3435は、支持台3436に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台3436に結合される。支持台3436は、ベース3437に固定結合され、ベース3437は、ガイドレール3433に沿って移動可能なようにガイドレール3433に結合される。
【0051】
レジスト塗布チャンバー3410は、すべて同じ構造を有する。ただし、各々のレジスト塗布チャンバー3410において用いられるフォトレジストの種類は、互いに異なってもよい。一例として、フォトレジストとして、化学増幅型レジスト(chemical amplification resist)が用いられる。レジスト塗布チャンバー3410は、ウエハW上にフォトレジストを塗布する。レジスト塗布チャンバー3410は、ハウジング3411、支持プレート3412、及びノズル3413を有する。ハウジング3411は、上部が開放されたコップ形状を有する。支持プレート3412は、ハウジング3411内に位置し、ウエハWを支持する。支持プレート3412は、回転可能なように設けられる。ノズル3413は、支持プレート3412に置かれたウエハW上にフォトレジストを供給する。ノズル3413は、円形の管形状を有し、ウエハWの中心にフォトレジストを供給する。なお、ノズル3413は、ウエハWの直径に相応する長さを有し、ノズル3413の吐出口は、スリットで設けられてもよい。また、追加的にレジスト塗布チャンバー3410には、フォトレジストが塗布されるウエハWの表面を洗浄するために、脱イオン水のような洗浄液を供給するノズル3414が設けられる。
【0052】
ベーキングチャンバー3420は、ウエハWを熱処理する。例えば、ベーキングチャンバー3420は、フォトレジストを塗布する前にウエハWを所定の温度に加熱してウエハWの表面の有機物や水分を除去するプリベーキング(prebake)工程やフォトレジストをウエハW上に塗布した後に行うソフトベーキング(softbake)工程などを行い、各々の加熱工程後にウエハWを冷却する冷却工程などを行う。ベーキングチャンバー3420は、冷却プレート3421又は加熱プレート3422を有する。冷却プレート3421には、冷却水又は熱電素子のような冷却手段3423が設けられる。又、加熱プレート3422には、熱線又は熱電素子のような加熱手段3424が設けられる。加熱プレート3422と冷却プレート3421とは、一つのベーキングチャンバー3420内にそれぞれ設けられる。なお、ベーキングチャンバー3420のうちの一部は、加熱プレート3422のみを具備し、他の一部は、冷却プレート3421のみを具備するようにしてもよい。
【0053】
第2モジュール3402は、レジスト塗布チャンバー3460、ベーキングチャンバー3470、及び搬送チャンバー3480を有する。レジスト塗布チャンバー3460、ベーキングチャンバー3470、及び搬送チャンバー3480は、第1モジュール3401のレジスト塗布チャンバー3410、ベーキングチャンバー3420、及び搬送チャンバー3430と同じ構造及び配置を有する。また、搬送チャンバー3480は、第2ロボット3482を有し、第2ロボット3482は、第1モジュール3401に設けられた第1ロボット3432と同じ構造を有する。第2ロボット3482は、レジスト塗布チャンバー3460、ベーキングチャンバー3470、バッファモジュール3300の第2バッファ3330と第2冷却チャンバー3350、及び後述するエッジ露光モジュール3500の第2バッファ3530と第2冷却チャンバー3550、の間でウエハWを運搬するように設けられる。
【0054】
上述したように、工程モジュール3400において第1モジュール3401と第2モジュール3402とは、互いに分離されるように設けられる。また、上方から眺めると、第1モジュール3401と第2モジュール3402とは、同じ構造及び配置を有する。
【0055】
エッジ露光モジュール3500は、ウエハWのエッジ領域を露光する工程を行う。エッジ露光モジュール3500は、フレーム3510、第1バッファ3520、第2バッファ3530、第1冷却チャンバー3540、第2冷却チャンバー3550、エッジ露光ロボット3560、第1エッジ露光チャンバー3570、第2エッジ露光チャンバー3580(図2にて3570の下に配置される)を有する。フレーム3510は、直六面体の形状を有する。エッジ露光ロボット3560、第1バッファ3520、第1エッジ露光チャンバー3570、第1冷却チャンバー3540、第2バッファ3530、第2エッジ露光チャンバー3580、及び第2冷却チャンバー3550は、フレーム3510内に位置する。第1バッファ3520、第1エッジ露光チャンバー3570、第1冷却チャンバー3540は、第1モジュール3401に対応する高さに配置される。第2バッファ3530、第2エッジ露光チャンバー3580、第2冷却チャンバー3550は、第2モジュール3402に対応する高さに配置される。第1バッファ3520、第1冷却チャンバー3540、第2バッファ3530、第2冷却チャンバー3550は、上から第3方向16に沿って一列に順次配置される。上方から眺めると、第1バッファ3520は、第1モジュール3401の搬送チャンバー3430と第1方向12に沿って一列に配置される。第1エッジ露光チャンバー3570は、第1バッファ3520及び第1冷却チャンバー3540と第2方向14に一定の距離を離隔して配置される。第2エッジ露光チャンバー3580は、第2バッファ3530及び第2冷却チャンバー3550と第2方向14に一定の距離を離隔して配置される。第2エッジ露光チャンバー3580と第1エッジ露光チャンバー3570とは、第3方向16に沿って一列に配置される。
【0056】
エッジ露光ロボット3560は、第1バッファ3520、第1エッジ露光チャンバー3570、第1冷却チャンバー3540、第2バッファ3530、第2エッジ露光チャンバー3580、及び第2冷却チャンバー3550、の間でウエハWを運搬する。エッジ露光ロボット3560は、第1エッジ露光チャンバー3570と第1バッファ3520との間に位置する。エッジ露光ロボット3560は、バッファロボット3360と類似の構造で設けられる。
【0057】
第1バッファ3520、第1冷却チャンバー3540、第1エッジ露光チャンバー3570は、第1モジュール3401において工程が行われたウエハWに対して後続工程を行う。第1バッファ3520と第2バッファ3530とは、それぞれバッファモジュール3300の第1バッファ3320と同じ構造を有する。第1冷却チャンバー3540は、第1モジュール3401において工程が行われたウエハWを冷却する。第1冷却チャンバー3540は、バッファモジュール3300の第1冷却チャンバー3340と類似の構造を有する。第1エッジ露光チャンバー3570は、第1冷却チャンバー3540において冷却工程が行われたウエハWに対してそのエッジを露光する。第1バッファ3520は、第1エッジ露光チャンバー3570においてエッジ露光工程が行われたウエハWが第1モジュール3401に再度運搬される前にウエハWを一時保管する。
【0058】
第2バッファ3530、第2冷却チャンバー3550、第2エッジ露光チャンバー3580は、第2モジュール3402において工程が行われたウエハWに対して後続工程を行う。第2冷却チャンバー3550は、第2モジュール3402において工程が行われたウエハWを冷却する。第2冷却チャンバー3550は、バッファモジュール3300の第2冷却チャンバー3350と類似の構造を有する。第2エッジ露光チャンバー3580は、第2冷却チャンバー3550において冷却工程が行われたウエハWに対してそのエッジを露光する。第2バッファ3530は、第2エッジ露光チャンバー3580においてエッジ露光工程が行われたウエハWが再度第2モジュール3402に運搬される前にウエハWを一時保管する。
【0059】
次に、図5Aと図5Bを参照して、図2の塗布ユニット3000を利用して工程を行う一例を説明する。図5Aと図5Bは、塗布ユニット3000においてウエハWに対して工程が行われる一例を示すフローチャートである。
【0060】
ウエハWが収納された容器2000は、ロードポート3100の載置台3120に置かれる(ステップS112)。ドアオープナーにより容器2000のドアが開放される。インデックスロボット3220は、容器2000からウエハWを取り出して第2バッファ3330に運搬する(ステップS112)。ウエハWは、第1モジュール3401と第2モジュール3402の中から選択された所へ移動される。
【0061】
ウエハWが第1モジュール3401において工程が行われるように選択された場合、バッファロボット3360は、第2バッファ3330に保管されたウエハWを第1バッファ3320に運搬する(ステップS120)。第1ロボット3432は、第1バッファ3320からウエハWを取り出してベーキングチャンバー3420に運搬する(ステップS122)。ベーキングチャンバー3420は、プリベーキング及び冷却工程を順次行う(ステップS124)。第1ロボット3432は、ベーキングチャンバー3420からウエハWを取り出してレジスト塗布チャンバー3410に運搬する(ステップS126)。レジスト塗布チャンバー3410は、ウエハW上にフォトレジストを塗布する(ステップS128)。その後、第1ロボット3432は、ウエハWをレジスト塗布チャンバー3410からベーキングチャンバー3420に運搬する(ステップS130)。ベーキングチャンバー3420は、ウエハWに対してソフトベーキング工程を行う(ステップS132)。
【0062】
第1ロボット3432は、ベーキングチャンバー3420からウエハWを取り出して、エッジ露光モジュール3500の第1冷却チャンバー3540に運搬する(ステップS134)。第1冷却チャンバー3540においてウエハWに対して冷却工程が行われる(ステップS136)。なお、冷却工程は、ベーキングチャンバー3420で行われ、ウエハWは、ベーキングチャンバー3420から第1バッファ3520へ直接運搬されてもよい。第1冷却チャンバー3540において工程が行われたウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第1エッジ露光チャンバー3570に運搬される(ステップS138)。なお、第1冷却チャンバー3540において工程が行われたウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第1バッファ3520に運搬されて一時保管された後、エッジ露光ロボット3560により第1エッジ露光チャンバー3570に運搬されてもよい。第1エッジ露光チャンバー3570は、ウエハWのエッジ領域を露光する工程を行う(ステップS140)。第1エッジ露光チャンバー3570において工程が完了したウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第1バッファ3520に運搬される(ステップS142)。
【0063】
第1ロボット3432は、ウエハWを第1バッファ3520からベーキングチャンバー3420に運搬する(ステップS144)。ベーキングチャンバー3420では、ウエハWを加熱する工程が行われる(ステップS146)。第1ロボット3432は、ベーキングチャンバー3420からウエハWをバッファモジュール3300の第1冷却チャンバー3340に運搬する(ステップS148)。第1冷却チャンバー3340は、ウエハWを冷却する工程を行う(ステップS150)。インデックスロボット3220は、第1冷却チャンバー3340からウエハWを容器2000に運搬する(ステップS152)。
【0064】
ウエハWが第2モジュール3402で工程が行われるように選択された場合、第2ロボット3482は、第2バッファ3330からウエハWを取り出して第2モジュール3402のベーキングチャンバー3470に運搬する(ステップS160)。ベーキングチャンバー3470は、プリベーキング及び冷却工程を順次行う(ステップS162)。第2ロボット3482は、ベーキングチャンバー3470からウエハWを取り出してレジスト塗布チャンバー3460に運搬する(ステップS164)。レジスト塗布チャンバー3460は、ウエハW上にフォトレジストを塗布する(ステップS166)。その後、第2ロボット3482は、ウエハWをレジスト塗布チャンバー3460からベーキングチャンバー3470に運搬する(ステップS168)。ベーキングチャンバー3470は、ウエハWに対してソフトベーキング工程を行う(ステップS170)。
【0065】
第2ロボット3482は、ベーキングチャンバー3470からウエハWを取り出してエッジ露光モジュール3500の第2冷却チャンバー3550に運搬する(ステップS172)。第2冷却チャンバー3550においてウエハWに対し冷却工程が行われる(ステップS174)。なお、冷却工程は、ベーキングチャンバー3470で行われ、ウエハWは、ベーキングチャンバー3470で第2バッファ3530に直接運搬してもよい。第2冷却チャンバー3550において工程が行われたウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第2エッジ露光チャンバー3580に運搬される(ステップS176)。なお、第2冷却チャンバー3550において工程が行われたウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第2バッファ3530に運搬されて一時保管された後、エッジ露光ロボット3560により第2エッジ露光チャンバー3580に運搬されてもよい。第2エッジ露光チャンバー3580は、ウエハWのエッジを露光する工程を行う(ステップS178)。第2エッジ露光チャンバー3580において工程が完了したウエハWは、エッジ露光ロボット3560により第2バッファ3530に運搬される(ステップS180)。
【0066】
第2ロボット3482は、ウエハWを第2バッファ3530からベーキングチャンバー3470に運搬する(ステップS182)。ベーキングチャンバー3470は、ウエハWを加熱する工程を行う(ステップS184)。第2ロボット3482は、ベーキングチャンバー3470からウエハWをバッファモジュール3300の第2冷却チャンバー3350に運搬する(ステップS186)。第2冷却チャンバー3350は、ウエハWを冷却する工程を行う(ステップS188)。インデックスロボット3220は、第2冷却チャンバー3350からウエハWを容器2000に運搬する(ステップS190)。
【0067】
次に、上述した塗布ユニット3000の多様な変形例を例示する。
【0068】
工程モジュール3400は、異なった層に配置された第1モジュール3401と第2モジュール3402との代わりに、一つのモジュールのみを具備してもよい。
【0069】
また、インデックスモジュール3200には、第1冷却チャンバー3340及び第2冷却チャンバー3350のそれぞれが互いに積層されるように複数配置されてもよい。
【0070】
また、エッジ露光モジュール3500には、第1冷却チャンバー3540及び第1エッジ露光チャンバー3570のそれぞれが複数設けられ、第2冷却チャンバー3550及び第2エッジ露光チャンバー3580のそれぞれが複数設けられてもよい。
【0071】
また、バッファモジュール3300には、第1冷却チャンバー3340及び第2冷却チャンバー3350が設けられなくても良い。この場合、ウエハWは、第1モジュール3401から第1ロボット3432により直接第1バッファ3320に移送され、インデックスロボット3220は、第1バッファ3320に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。また、ウエハWは、第2モジュール3402から第2ロボット3482により直接第2バッファ3330に移送され、インデックスロボット3220は、第2バッファ3330に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。
【0072】
また、バッファモジュール3300において第1バッファ3320と第1冷却チャンバー3340とは、その位置が互いに変更されてもよく、第2バッファ3330と第2冷却チャンバー3350とは、その位置が互いに変更されてもよい。
【0073】
また、バッファモジュール3300は、その高さが工程モジュール3400と同一に設けられてもよい。この場合、選択的にインデックスロボット3220は、第1バッファ3320に直接ウエハWを運搬することができる。
【0074】
また、エッジ露光モジュール3500には、第1冷却チャンバー3540及び第2冷却チャンバー3550が設けられなくても良い。この場合、第1モジュール3401において工程が完了したウエハWは、第1ロボット3432により直接第1バッファ3520に移送される。また、第2モジュール3402において工程が完了したウエハWは、第2ロボット3482により直接第2バッファ3530に移送される。
【0075】
また、エッジ露光モジュール3500で第1冷却チャンバー3540と第1バッファ3520とは、その位置が互いに変更されてもよく、第2冷却チャンバー3550と第2バッファ3530とは、その位置が互いに変更されてもよい。
【0076】
また、エッジ露光モジュール3500は、一つのエッジ露光ロボット3560の代わりに第1エッジ露光チャンバー3570、第1バッファ3520、第1冷却チャンバー3540の間でウエハWを運搬する上部ロボット(図示せず)と、第2エッジ露光チャンバー3580、第2バッファ3530、第2冷却チャンバー3550の間でウエハWを運搬する下部ロボット(図示せず)とをそれぞれ具備してもよい。
【0077】
また、工程モジュール3400では、上述した工程の他にさらに他の工程を行うチャンバーが設けられてもよい。
【0078】
(露光前後処理ユニット)
図6〜図8は、露光前後処理ユニット4000の構造を概略的に示す図である。図6は、露光前後処理ユニット4000の平面図であり、図7は、図6のユニットを「C」方向に沿って切取した正面図であり、図8は、図6のユニットを「D」方向に沿って切取した側面図である。
【0079】
図6〜図8に示すように、露光前後処理ユニット4000は、ロードポート4100、インデックスモジュール4200、バッファモジュール4300、工程モジュール4400、及びインタフェースモジュール4500を有する。露光前後処理ユニット4000は、露光装置9000とインラインで結合される。露光装置9000は、第1方向12に沿ってインタフェースモジュール4500に結合される。一例によると、露光装置9000は、液浸露光技術を利用した工程を行う。また、露光装置9000は、フッ化クリプトンエキシマレーザー(KrF excimer laser)又はフッ化アルゴンエキシマレーザー(ArF excimer laser)のような遠赤外線光源を利用して露光工程を行う。
【0080】
ロードポート4100は、ウエハWの収納された容器2000が置かれる載置台4120を有する。載置台4120は、複数設けられ、載置台4120は、第2方向14に沿って一列に配置される。図6では、4個の載置台4120が設けられている。
【0081】
インデックスモジュール4200は、ロードポート4100の載置台4120に置かれた容器2000とバッファモジュール4300との間でウエハWを移送する。インデックスモジュール4200は、フレーム4210、インデックスロボット4220、及びガイドレール4230を有する。フレーム4210は、概して内部の空いた直六面体の形状で設けられ、ロードポート4100とバッファモジュール4300との間に配置される。フレーム4210は、後述するバッファモジュール4300のフレーム4310より低い高さで設けられる。インデックスロボット4220とガイドレール4230とは、フレーム4210内に配置される。インデックスロボット4220は、ウエハWを直接ハンドリングするハンド4221が第1方向12、第2方向14、第3方向16へ移動可能であり、水平面上において回転されうるように4軸駆動が可能な構造を有する。インデックスロボット4220は、ハンド4221、アーム4222、支持台4223、及びベース4224を有する。ハンド4221は、アーム4222に固定設置される。アーム4222は、伸縮可能な構造及び回転可能な構造で設けられる。支持台4223は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置されるように設けられる。アーム4222は、支持台4223に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台4223に結合される。ガイドレール4230は、その長さ方向が第2方向14に沿って配置されるように設けられる。ベース4224は、ガイドレール4230に沿って直線移動可能なようにガイドレール4230に結合される。フレーム4210には、容器2000のドアを開閉するドアオープナー(図示せず)がさらに設けられる。
【0082】
バッファモジュール4300は、フレーム4310、第1バッファ4320、第2バッファ4330、冷却チャンバー4340、及びバッファロボット4360を有する。フレーム4310は、内部の空いた直六面体の形状で設けられ、インデックスモジュール4200と工程モジュール4400との間に配置される。第1バッファ4320、第2バッファ4330、冷却チャンバー4340、及びバッファロボット4360は、フレーム4310内に位置する。第2バッファ4330、冷却チャンバー4340、及び第1バッファ4320は、下から第3方向16に沿って順次配置される。第1バッファ4320は、後述する工程モジュール4400の第1モジュール4401と対応する高さに位置し、第2バッファ4330と冷却チャンバー4340とは、後述する工程モジュール4400の第2モジュール4402と対応する高さに位置する。バッファロボット4360は、第2バッファ4330、冷却チャンバー4340、及び第1バッファ4320と第2方向14に一定の距離を離隔して位置する。
【0083】
第2バッファ4330と第1バッファ4320とは、それぞれ複数のウエハWを一時保管する。第2バッファ4330は、ハウジング4331と複数の支持台4332とを有する。支持台4332は、ハウジング4331内に配置され、互いに第3方向16に沿って離隔して設けられる。各々の支持台4332には、一つのウエハWが置かれる。ハウジング4331は、インデックスロボット4220及びバッファロボット4360がハウジング4331内の支持台4332にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット4220が設けられた方向及びバッファロボット4360が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。第1バッファ4320は、第2バッファ4330と概して類似の構造を有する。ただし、第1バッファ4320のハウジングには、バッファロボット4360が設けられた方向及び後述する第1モジュール4401に位置する第1ロボット4432が設けられた方向に開口を有する。第1バッファ4320に設けられた支持台4322の数と第2バッファ4330に設けられた支持台4332の数とは、同一であってもよいし、又は異なっていてもよい。
【0084】
バッファロボット4360は、第2バッファ4330と第1バッファ4320との間でウエハWを移送させる。バッファロボット4360は、ハンド4361、アーム4362、及び支持台4363を有する。ハンド4361は、アーム4362に固定設置される。アーム4362は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド4361が水平方向へ移動可能なようにしている。アーム4362は、支持台4363に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台4363に結合される。支持台4363は、第2バッファ4330に対応する位置から第1バッファ4320に対応する位置まで延びた長さを有する。なお、支持台4363は、これより上又は下方向により長く設けられてもよい。バッファロボット4360は、単純にハンド4361が第2方向14及び第3方向16に沿う二軸駆動のみが可能となるように設けられる。
【0085】
冷却チャンバー4340は、ウエハWを冷却する。冷却チャンバー4340は、ハウジング4341と冷却プレート4342とを有する。冷却プレート4342は、ウエハWが置かれる上面及びウエハWを冷却する冷却手段4343を有する。冷却手段4343としては、冷却水による冷却や熱電素子を利用した冷却など多様な方式が用いられる。また、冷却チャンバー4340には、ウエハWを冷却プレート4342上に位置させるリフトピンアセンブリー(図示せず)が設けられる。ハウジング4341は、インデックスロボット4220及び後述する第2モジュール4402に設けられた第2ロボット4482が冷却プレート4342にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット4220が設けられた方向及びバッファロボット4360が設けられた方向に開口を有する。また、冷却チャンバー4340には、上述した開口を開閉するドア(図示せず)が設けられる。
【0086】
工程モジュール4400は、第1モジュール4401と第2モジュール4402とを有する。第1モジュール4401は、露光工程を行う前にウエハWを処理する工程を行い、第2モジュール4402は、露光工程後にウエハWを処理する工程を行う。第1モジュール4401と第2モジュール4402とは、異なった層に配置される。一例によると、第1モジュール4401は、第2モジュール4402の上方に位置する。第1モジュール4401は、保護膜塗布チャンバー4410、ベーキングチャンバー4420、及び搬送チャンバー4430を有する。保護膜塗布チャンバー4410、搬送チャンバー4430、及びベーキングチャンバー4420は、第2方向14に沿って順次配置される。したがって、保護膜塗布チャンバー4410とベーキングチャンバー4420とは、搬送チャンバー4430を間に置いて第2方向14に互いに離隔して位置する。保護膜塗布チャンバー4410は、複数設けられ、第3方向16に沿って異なった層に配置される。なお、保護膜塗布チャンバー4410は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられてもよい。ベーキングチャンバー4420は、複数設けられ、第3方向16に沿って異なった層に配置される。なお、ベーキングチャンバー4420は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられてもよい。
【0087】
搬送チャンバー4430は、バッファモジュール4300の第1バッファ4320と第1方向12に並んで位置する。搬送チャンバー4430内には、第1ロボット4432が位置する。搬送チャンバー4430は、概して正方形又は長方形の形状を有する。第1ロボット4432は、ベーキングチャンバー4420、保護膜塗布チャンバー4410、バッファモジュール4300の第1バッファ4320、及び後述するインタフェースモジュール4500の第1バッファ4520の間でウエハWを移送する。第1ロボット4432は、ハンド4433、アーム4434、及び支持台4435を有する。ハンド4433は、アーム4434に固定設置される。アーム4434は、伸縮可能な構造及び回転可能な構造で設けられる。アーム4434は、支持台4435に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台4435に結合される。
【0088】
保護膜塗布チャンバー4410は、液浸露光時にレジスト膜を保護する保護膜をウエハW上に塗布する。保護膜塗布チャンバー4410は、ハウジング4411、支持プレート4412、及びノズル4413を有する。ハウジング4411は、上部の開放されたコップ形状を有する。支持プレート4412は、ハウジング4411内に位置し、ウエハWを支持する。支持プレート4412は、回転可能なように設けられる。ノズル4413は、支持プレート4412に置かれたウエハW上に保護膜を形成するための保護液を供給する。ノズル4413は、円形の管形状を有し、ウエハWの中心に保護液を供給できる。なお、ノズル4413は、ウエハWの直径に相応する長さを有し、ノズル4413の吐出口は、スリットで設けられてもよい。この場合、支持プレート4412は、固定された状態で設けられる。保護液は、発砲性材料を含む。保護液は、フォトレジスト及び水との親和力の低い材料が用いられる。例えば、保護液は、フッ素系の溶剤を含む。保護膜塗布チャンバー4410は、支持プレート4412に置かれたウエハWを回転させながらウエハWの中心領域に保護液を供給する。
【0089】
ベーキングチャンバー4420は、保護膜が塗布されたウエハWを熱処理する。ベーキングチャンバー4420は、冷却プレート4421又は加熱プレート4422を有する。冷却プレート4421には、冷却水又は熱電素子のような冷却手段4423が設けられる。又、加熱プレート4422には、熱線又は熱電素子のような加熱手段4424が設けられる。加熱プレート4422と冷却プレート4421とは、一つのベーキングチャンバー4420内にそれぞれ設けられる。なお、ベーキングチャンバー4420の一部は、加熱プレート4422のみを具備し、他の一部は、冷却プレート4421のみを具備するようにしてもよい。
【0090】
第2モジュール4402は、洗浄チャンバー4460、露光後ベーキングチャンバー4470、及び搬送チャンバー4480を有する。洗浄チャンバー4460、搬送チャンバー4480、及び露光後ベーキングチャンバー4470は、第2方向14に沿って順次配置される。したがって、洗浄チャンバー4460と露光後ベーキングチャンバー4470は、搬送チャンバー4480を間に置いて第2方向14に互いに離隔して位置する。洗浄チャンバー4460は、複数設けられ、第3方向16に沿って異なった層に配置される。なお、洗浄チャンバー4460は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられてもよい。露光後ベーキングチャンバー4470は、複数設けられ、第3方向16に沿って異なった層に配置される。なお、露光後ベーキングチャンバー4470は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられてもよい。
【0091】
搬送チャンバー4480は、上方から眺めると、バッファモジュール4300の第2バッファ4330と第1方向12に並んで位置する。搬送チャンバー4480は、概して正方形又は長方形の形状を有する。搬送チャンバー4480内には、第2ロボット4482が位置する。第2ロボット4482は、露光後ベーキングチャンバー4470、洗浄チャンバー4460、バッファモジュール4300の冷却チャンバー4340、及び後述するインタフェースモジュール4500の第2バッファ4530、の間でウエハWを運搬する。第2モジュール4402に設けられた第2ロボット4482は、第1モジュール4401に設けられた第1ロボット4432と同じ構造で設けられる。
【0092】
洗浄チャンバー4460は、露光工程後にウエハWを洗浄する。洗浄チャンバー4460は、ハウジング4461、支持プレート4462、及びノズル4463を有する。ハウジング4461は、上部の開放されたコップ形状を有する。支持プレート4462は、ハウジング4461内に位置し、ウエハWを支持する。支持プレート4462は、回転可能なように設けられる。ノズル4463は、支持プレート4462に置かれたウエハW上に洗浄液を供給する。洗浄液としては、脱イオン水のような水が用いられる。洗浄チャンバー4460は、支持プレート4462に置かれたウエハWを回転させつつウエハWの中心領域に洗浄液を供給する。なお、ウエハWが回転される間にノズル4463は、ウエハWの中心領域からエッジ領域まで直線移動又は回転移動できるようにしてもよい。
【0093】
露光後ベーキングチャンバー4470は、遠紫外線を利用して露光工程が行われたウエハWを加熱する。露光後ベーキング工程は、ウエハWを加熱して露光によりフォトレジストに生成された酸(acid)を増幅させて、フォトレジストの性質変化を完了させる。露光後ベーキングチャンバー4470は、加熱プレート4472を有する。加熱プレート4472には、熱線又は熱電素子のような加熱手段4474が設けられる。露光後ベーキングチャンバー4470は、その内部に冷却プレート4471をさらに具備している。冷却プレート4471には、冷却水又は熱電素子のような冷却手段4473が設けられる。なお、冷却プレート4471のみを有したベーキングチャンバーがさらに設けられてもよい。
【0094】
上述したように、工程モジュール4400において第1モジュール4401と第2モジュール4402とは、互いに完全に分離されるように設けられる。また、第1モジュール4401の搬送チャンバー4430と第2モジュール4402の搬送チャンバー4480とは、同じ大きさで設けられて、上方から眺めると、互いに完全に重なるように設けられる。また、保護膜塗布チャンバー4410と洗浄チャンバー4460とは、互いに同じ大きさで設けられて、上方から眺めると、互いに完全に重なるように設けられる。また、ベーキングチャンバー4420と露光後ベーキングチャンバー4470とは、同じ大きさで設けられ、上方から眺めると、互いに完全に重なるように設けられる。
【0095】
インタフェースモジュール4500は、工程モジュール4400と露光装置9000との間でウエハWを移送する。インタフェースモジュール4500は、フレーム4510、インタフェースロボット4540、第1バッファ4520、及び第2バッファ4530を有する。インタフェースロボット4540、第1バッファ4520、及び第2バッファ4530は、フレーム4510内に位置する。第1バッファ4520と第2バッファ4530とは、互いに一定距離を離隔し、互いに積層されるように配置される。第1バッファ4520は、第2バッファ4530の上方に配置される。第1バッファ4520は、第1モジュール4401と対応する高さに位置し、第2バッファ4530は、第2モジュール4402に対応する高さに配置される。上方から眺めると、第1バッファ4520は、第1モジュール4401の搬送チャンバー4430と第1方向12に沿って一列に配置され、第2バッファ4530は、第2モジュール4402の搬送チャンバー4480と第1方向12に沿って一列に配置されるように位置する。インタフェースロボット4540は、第1バッファ4520及び第2バッファ4530と第2方向14に離隔して位置する。インタフェースロボット4540は、第1バッファ4520、第2バッファ4530、及び露光装置9000の間でウエハWを運搬する。インタフェースロボット4540は、バッファロボット4360と概して類似の構造を有する。
【0096】
第1バッファ4520は、第1モジュール4401において工程が行われたウエハWが露光装置9000に移動する前に、これらを一時保管する。そして、第2バッファ4530は、露光装置9000において工程が完了したウエハWが第2モジュール4402に移動する前に、これらを一時保管する。第1バッファ4520は、ハウジング4521と複数の支持台4522とを有する。支持台4522は、ハウジング4521内に配置され、互いに第3方向16に沿って離隔して設けられる。各々の支持台4522には、一つのウエハWが置かれる。ハウジング4521は、インタフェースロボット4540及び第1ロボット4432がハウジング4521内の支持台4522にウエハWを搬入又は搬出できるように、インタフェースロボット4540が設けられた方向及び第1ロボット4432が設けられた方向に開口を有する。第2バッファ4530は、第1バッファ4520と概して類似の構造を有する。ただし、第2バッファ4530のハウジング4531には、インタフェースロボット4540が設けられた方向及び第2ロボット4482が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。第1バッファ4520に設けられた支持台4522の数と第2バッファ4530に設けられた支持台4532の数とは、同一であってもよいし、又は異なっていてもよい。
【0097】
次に、図9を参照して、図6の露光前後処理ユニット4000を利用して工程を行う一例を説明する。図9は、露光前後処理ユニット4000においてウエハWに対して工程が行われる一例を示すフローチャートである。図9では、ウエハW上に化学増幅レジストが塗布され、露光装置9000が遠紫外線光源を利用した露光及び液浸露光により工程を行う場合を例に挙げて説明する。
【0098】
塗布ユニット3000において塗布工程の完了したウエハWは、容器2000に収納される。容器2000は、露光前後処理ユニット4000の載置台4120に置かれる(ステップS212)。ドアオープナー(図示せず)により容器2000のドアが開放される。インデックスロボット4220は、容器2000からウエハWを取り出してバッファモジュール4300の第2バッファ4330に運搬する(ステップS214)。バッファロボット4360は、第2バッファ4330に保管されたウエハWを第1バッファ4320に運搬する(ステップS216)。第1ロボット4432は、第1バッファ4320からウエハWを取り出して工程モジュール4400の保護膜塗布チャンバー4410に運搬する(ステップS218)。保護膜塗布チャンバー4410は、ウエハW上に保護膜を塗布する(ステップS220)。その後、第1ロボット4432は、ウエハWを保護膜塗布チャンバー4410からベーキングチャンバー4420に運搬する(ステップS222)。ベーキングチャンバー4420は、ウエハWに対して加熱及び冷却などのような熱処理を行う(ステップS224)。
【0099】
第1ロボット4432は、ベーキングチャンバー4420からウエハWを取り出して第1バッファ4520に運搬する(ステップS226)。インタフェースロボット4540は、第1バッファ4520から露光装置9000にウエハWを運搬する(ステップS228)。露光装置9000においてウエハWに対し露光工程が行われる(ステップS230)。その後、インタフェースロボット4540は、露光装置9000からウエハWを第2バッファ4530に運搬する(ステップS232)。
【0100】
第2ロボット4482は、第2バッファ4530の支持台からウエハWを取り出して工程モジュール4400の洗浄チャンバー4460に運搬する(ステップS234)。洗浄チャンバー4460は、ウエハWの表面に洗浄液を供給して洗浄工程を行う(ステップS236)。洗浄液を利用したウエハWの洗浄が完了すれば、第2ロボット4482は、直ちに洗浄チャンバー4460からウエハWを取り出して露光後ベーキングチャンバー4470にウエハWを運搬する(ステップS238)。露光後ベーキングチャンバー4470の加熱プレートからウエハWの加熱によりウエハW上に付着された洗浄液が除去され、これと同時にフォトレジストに生成された酸(acid)を増幅させて、フォトレジストの性質変化が完了される(ステップS240)。第2ロボット4482は、露光後ベーキングチャンバー4470からウエハWをバッファモジュール4300の冷却チャンバー4340に運搬する(ステップS242)。冷却チャンバー4340においてウエハWの冷却が行われる(ステップS244)。インデックスロボット4220は、冷却チャンバー4340からウエハWを取り出して容器2000に運搬する(ステップS246)。
【0101】
容器2000は、現像ユニット5000に運搬され、現像ユニット5000で現像工程が行われる。
【0102】
ウエハW上に残留する保護膜の一部は、現像液により除去され、保護膜の残りの一部は、アッシング工程時にフォトレジストと共に除去される。
【0103】
図6の実施の形態によると、露光前後処理ユニット4000は、別途、保護膜除去チャンバーを具備していない。したがって、露光前後処理ユニット4000の構造が比較的簡単であり、工程にかかる時間を減らすことができる。
【0104】
また、化学増幅型レジストを使用する場合、露光工程が完了した後のベーキング工程が行われる時期は重要である。図6の実施の形態によると、露光前後処理ユニット4000に露光後ベーキングチャンバー4470が設けられている。したがって、ウエハWが現像ユニット5000へ移動される前に露光前後処理ユニット4000内で速く酸増幅を行う。
【0105】
また、図6の実施の形態によると、洗浄チャンバー4460は、ウエハWに対して洗浄液を利用した洗浄のみを行い、別途に乾燥ガスのような流体の供給によるウエハW乾燥は行わない。ウエハW乾燥は、加熱によりなされる。例えば、ウエハ乾燥は、露光後ベーキングチャンバー4470で酸増幅と同時に行われる。したがって、洗浄チャンバー4460で洗浄液による洗浄及び乾燥ガスによる乾燥をすべて行う場合に比べて、工程にかかる時間を減らすことができる。
【0106】
次に、上述した露光前後処理ユニット4000の多様な変形例を例示する。
【0107】
上述した例では、第1モジュール4401が前記第2モジュール4402の上方に配置されると説明したが、これとは異なり、第2モジュール4402が第1モジュール4401の上方に配置されてもよい。
【0108】
また、工程モジュール4400は、異なった層に配置された第1モジュール4401と第2モジュール4402の代わりに一つのモジュールのみを具備してもよい。この場合、一つのモジュール内に、保護膜塗布チャンバー4410、ベーキングチャンバー4420、洗浄チャンバー4460、露光後ベーキングチャンバー4470がすべて設けられる。
【0109】
また、洗浄チャンバー4460には、洗浄液を供給するノズルの他に追加的に乾燥ガスを供給するノズルがさらに設けられてもよい。この場合、露光後ベーキングチャンバー4470でウエハWの加熱がなされる前にウエハW上に付着された洗浄液を除去できる。
【0110】
また、第2モジュール4402には、冷却プレートが設けられなくても良い。ウエハWの冷却は、バッファモジュール4300に設けられた冷却チャンバー4340だけで行われる。この場合、バッファモジュール4300には、複数の冷却チャンバー4340が互いに積層されるように配置されてもよい。
【0111】
また、バッファモジュール4300には、冷却チャンバー4340が設けられなくても良い。この場合、第2モジュール4402の冷却プレートで冷却が行われたウエハWは、第2ロボット4482により直接第2バッファ4330に移送され、インデックスロボット4220は、第2バッファ4330に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。
【0112】
また、バッファモジュール4300において冷却チャンバー4340と第2バッファ4330とは、その位置が互いに変更されてもよい。
【0113】
また、第1モジュール4401と第2モジュール4402とは、その位置が互いに変更されてもよい。この場合、選択的に、バッファモジュール4300に設けられた冷却ユニットは、第2モジュール4402と対応する高さに設けられてもよい。
【0114】
また、バッファモジュール4300は、その高さが工程モジュール4400と同一に設けられてもよい。この場合、選択的にインデックスロボット4220は、第1バッファ4320に直接ウエハWを供給することができる。
【0115】
また、選択的に第2モジュール4402には、露光工程後保護膜を除去するための保護膜除去チャンバーが設けられてもよい。この場合、アッシング工程が行われる前に予めウエハW上に設けられた保護膜を除去できる。
【0116】
また、露光装置9000が液浸露光方式以外の方式で工程を行う場合、第1モジュール4401には、保護膜塗布ユニット3000が設けられなくても良い。この場合、選択的にベーキングチャンバー4420も設けられなくても良い。この場合、選択的に工程モジュール4400は、第1モジュール4401なしで第2モジュール4402のみで設けられる。
【0117】
また、露光装置9000が遠紫外線光源を利用して工程を行わない場合、第2モジュール4402に露光後ベーキングチャンバー4470が設けられなくても良い。
【0118】
(現像ユニット)
図10〜図12は、現像ユニット5000の構造を概略的に示す図である。図10は、現像ユニット5000を上方から眺めた図であり、図11は、図10の現像ユニット5000を「E」方向に沿って眺めた正面図であり、図12は、図11のユニットを「F」方向に沿って眺めた側面図である。
【0119】
図10〜図12に示すように、現像ユニット5000は、ロードポート5100、インデックスモジュール5200、バッファモジュール5300、及び工程モジュール5400を有する。ロードポート5100、インデックスモジュール5200、バッファモジュール5300、及び工程モジュール5400は、第1方向12に沿って順次配置される。ロードポート5100は、ウエハWの収納された容器2000が置かれる載置台5120を有する。載置台5120は、複数設けられ、載置台5120は、第2方向14に沿って一列に配置される。図10では、4個の載置台5120が設けられている。
【0120】
インデックスモジュール5200は、ロードポート5100の載置台5120に置かれた容器2000とバッファモジュール5300との間でウエハWを移送する。インデックスモジュール5200は、フレーム5210、インデックスロボット5220、及びガイドレール5230を有する。フレーム5210は、概して内部の空いた直六面体の形状で設けられ、ロードポート5100とバッファモジュール5300との間に配置される。フレーム5210は、後述するバッファモジュール5300のフレーム5310より低い高さで設けられる。インデックスロボット5220とガイドレール5230とは、フレーム5210内に配置される。インデックスロボット5220は、ウエハWを直接ハンドリングするハンド5221が第1方向12、第2方向14、第3方向16へ移動可能であり、回転できるように4軸駆動が可能な構造を有する。インデックスロボット5220は、ハンド5221、アーム5222、支持台5223、及びベース5224を有する。アーム5222は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド5221が水平方向へ移動可能なようにしている。支持台5223は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置されるように設けられる。アーム5222は、支持台5223に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台5223に結合される。ガイドレール5230は、その長さ方向が第2方向14に沿って配置されるように設けられる。支持台5223は、ベース5224に固定結合される。ベース5224は、ガイドレール5230に沿って直線移動可能なようにガイドレール5230に結合される。また、図示していないが、フレーム5210には、容器2000のドアを開閉するドアオープナーがさらに設けられている。
【0121】
図11に示すように、バッファモジュール5300は、フレーム5310、第1バッファ5320、第2バッファ5330、第1冷却チャンバー5340、第2冷却チャンバー5350、及びバッファロボット5360を有する。フレーム5310は、内部の空いた直六面体の形状で設けられ、インデックスモジュール5200と工程モジュール5400との間に配置される。第1バッファ5320、第2バッファ5330、第1冷却チャンバー5340、第2冷却チャンバー5350、及びバッファロボット5360は、フレーム5310内に位置する。第2冷却チャンバー5350、第2バッファ5330、第1冷却チャンバー5340、及び第1バッファ5320は、下から第3方向16に沿って順次配置される。第1冷却チャンバー5340及び第1バッファ5320は、後述する工程モジュール5400の第1モジュール5401と対応する高さに位置し、第2冷却チャンバー5350と第2バッファ5330とは、後述する工程モジュール5400の第2モジュール5402と対応する高さに位置する。バッファロボット5360は、第2バッファ5330、第2冷却チャンバー5350、第1バッファ5320、及び第1冷却チャンバー5340と第2方向14に一定の距離を離隔して位置する。
【0122】
第2バッファ5330と第1バッファ5320とは、それぞれ複数のウエハWを一時保管する。第2バッファ5330は、ハウジング5331と複数の支持台5332とを有する。支持台5332は、ハウジング5331内に配置されて、互いに第3方向16に沿って離隔して設けられる。各々の支持台5332には、一つのウエハWが置かれる。ハウジング5331は、インデックスロボット5220、バッファロボット5360、及び後述する第2モジュール5402の第2ロボット5832がハウジング5331内の支持台5332にウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット5220が設けられた方向、バッファロボット5360が設けられた方向、及び第2ロボット5832が設けられた方向に開口(図示せず)を有する。第1バッファ5320は、第2バッファ5330と概して類似の構造を有する。ただし、第1バッファ5320のハウジング5321には、バッファロボット5360が設けられた方向及び後述する第1モジュール5401の第1ロボット5432が設けられた方向に開口を有する。第1バッファ5320に設けられた支持台5322の数と第2バッファ5330に設けられた支持台5332の数とは、同一であってもよいし、又は異なっていてもよい。一例によると、第2バッファ5330に設けられた支持台5332の数は、第1バッファ5320に設けられた支持台5322の数より多くてもよい。
【0123】
バッファロボット5360は、第2バッファ5330と第1バッファ5320との間でウエハWを移送させる。バッファロボット5360は、ハンド5361、アーム5362、及び支持台5363を有する。ハンド5361は、アーム5362に固定設置される。アーム5362は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド5361が第2方向14に沿って移動可能なようにしている。アーム5362は、支持台5363に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台5363に結合される。支持台5363は、第2バッファ5330に対応する位置から第1バッファ5320に対応する位置まで延びた長さを有する。なお、支持台5363は、これより上又は下方向により長く設けられてもよい。バッファロボット5360は、単純にハンド5361が第2方向14及び第3方向16に沿う二軸駆動のみ可能となるように設けられる。
【0124】
第2冷却チャンバー5350と第1冷却チャンバー5340とは、それぞれウエハWを冷却する。第2冷却チャンバー5350と第1冷却チャンバー5340とは、互いに同じ構造を有する。第2冷却チャンバー5350は、ハウジング5351と冷却プレート5352とを有する。冷却プレート5352は、ウエハWが置かれる上面及びウエハWを冷却する冷却手段5353を有する。冷却手段5353としては、冷却水による冷却や熱電素子を利用した冷却など多様な方式が用いられる。また、冷却チャンバー5350には、ウエハWを冷却プレート5352上に位置させるリフトピンアセンブリー(図示せず)が設けられる。ハウジング5351は、インデックスロボット5220及び後述する第2モジュール5402に設けられた第2ロボット5832が冷却プレートにウエハWを搬入又は搬出できるように、インデックスロボット5220が設けられた方向及び第2ロボット5832が設けられた方向に開口を有する。また、第2冷却チャンバー5350には、上述した開口を開閉するドア(図示せず)が設けられる。
【0125】
工程モジュール5400は、ウエハWが露光前後処理ユニット4000に運搬される前に必要な工程を行う。工程モジュール5400は、概して直六面体の形状を有する。工程モジュール5400は、第1モジュール5401と第2モジュール5402とを有する。第1モジュール5401と第2モジュール5402とは、異なった層に配置される。第1モジュール5401と第2モジュール5402とは、それぞれ同じ工程を行うように設けられる。一例によると、第1モジュール5401は、第2モジュール5402の上方に位置する。
【0126】
第1モジュール5401は、現像チャンバー5410、ベーキングチャンバー5420、及び搬送チャンバー5430を有する。現像チャンバー5410、ベーキングチャンバー5420、及び搬送チャンバー5430は、第2方向14に沿って順次配置される。したがって、現像チャンバー5410とベーキングチャンバー5420とは、搬送チャンバー5430を間に置いて第2方向14に互いに離隔して位置する。現像チャンバー5410は、複数設けられ、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられる。図面では、9個の現像チャンバー5410が設けられた例が示された。ベーキングチャンバー5420は、第1方向12及び第3方向16にそれぞれ複数個ずつ設けられる。図面では、9個のベーキングチャンバー5420が設けられた例が示された。なお、これとは異なり、ベーキングチャンバー5420は、より多くの数で設けられてもよい。
【0127】
搬送チャンバー5430は、バッファモジュール5300の第1バッファ5320と第1方向12に並んで位置する。搬送チャンバー5430内には、第1ロボット5432とガイドレール5433とが位置する。搬送チャンバー5430は、概して長方形の形状を有する。第1ロボット5432は、ベーキングチャンバー5420、現像チャンバー5410、第1バッファ5320、及び第1冷却チャンバー5340の間でウエハWを移送する。ガイドレール5433は、その長さ方向が第1方向12に並んで配置される。ガイドレールは、第1ロボット5432が第1方向12に直線移動するように案内する。第1ロボット5432は、ハンド5434、アーム5435、支持台5436、及びベース5437を有する。ハンド5434は、アーム5435に固定設置される。アーム5435は、伸縮可能な構造で設けられて、ハンド5434が水平方向へ移動可能なようにしている。支持台5436は、その長さ方向が第3方向16に沿って配置されるように設けられる。アーム5435は、支持台5436に沿って第3方向16に直線移動可能なように支持台5436に結合される。支持台5436は、ベース5437に固定結合される。ベース5437は、ガイドレール5433に沿って移動可能なようにガイドレール5433に結合される。
【0128】
現像チャンバー5410は、すべて同じ構造を有する。ただし、各々の現像チャンバー5410において用いられる現像液の種類は、互いに異なっていてもよい。現像チャンバー5410は、ウエハW上のフォトレジストのうち、光の照射された領域を除去する。このとき、保護膜のうち、光の照射された領域も共に除去される。選択的に用いられるフォトレジストの種類によってはフォトレジスト及び保護膜の領域のうち、光の照射されない領域のみが除去されうる。
【0129】
現像チャンバー5410は、ハウジング5411、支持プレート5412、及びノズル5413を有する。ハウジング5411は、上部の開放されたコップ形状を有する。支持プレート5412は、ハウジング5411内に位置し、ウエハWを支持する。支持プレート5412は、回転可能なように設けられる。ノズル5413は、支持プレート5412に置かれたウエハW上に現像液を供給する。ノズル5413は、円形の管形状を有し、ウエハWの中心に現像液を供給する。なお、ノズル5413は、ウエハWの直径に相応する長さを有し、ノズル5413の吐出口は、スリットで設けられてもよい。また、現像チャンバー5410には、追加的に現像液の供給されたウエハWの表面を洗浄するために、脱イオン水のような洗浄液を供給するノズル5414が設けられる。
【0130】
ベーキングチャンバー5420は、ウエハWを熱処理する。例えば、ベーキングチャンバー5420は、現像工程が行われる前にウエハWを加熱するポストベーキング工程及び現像工程が行われた後にウエハWを加熱するハードベーキング工程、及び各々のベーキング工程後に加熱した基板を冷却する冷却工程などを行う。ベーキングチャンバー5420は、冷却プレート5421又は加熱プレート5422を有する。冷却プレート5421には、冷却水又は熱電素子のような冷却手段5423が設けられる。又、加熱プレート5422には、熱線又は熱電素子のような加熱手段5424が設けられる。加熱プレート5422と冷却プレート5421とは、一つのベーキングチャンバー5420内にそれぞれ設けられる。なお、ベーキングチャンバー5420の一部は、加熱プレート5422のみを具備し、他の一部は、冷却プレート5421のみを具備するようにしてもよい。
【0131】
第2モジュール5402は、現像チャンバー5460、ベーキングチャンバー5470、及び搬送チャンバー5480を有する。現像チャンバー5460、ベーキングチャンバー5470、及び搬送チャンバー5480は、第1モジュール5401の現像チャンバー5410、ベーキングチャンバー5420、及び搬送チャンバー5430と同じ構造及び配置を有する。また、搬送チャンバー5480は、第2ロボット5832を有し、第2ロボット5832は、第1モジュール5401に設けられた第1ロボット5432と同じ構造を有する。第2ロボット5832は、現像チャンバー5460、ベーキングチャンバー5470、第2バッファ5330、及び第2冷却チャンバー5350の間でウエハWを運搬するように設けられる。
【0132】
上述したように、工程モジュール5400において第1モジュール5401と第2モジュール5402とは、互いに分離されるように設けられる。また、上方から眺めると、第1モジュール5401と第2モジュール5402とは、同じ構造及び配置を有する。
【0133】
次に、図13Aと図13Bを参照して、図10の現像ユニット5000を利用して工程を行う一例を説明する。図13Aと図13Bは、現像ユニット5000においてウエハWに対して工程が行われる一例を示すフローチャートである。
【0134】
ウエハWの収納された容器2000は、ロードポート5100の載置台5120に置かれる(ステップS312)。ドアオープナーにより容器2000のドアが開放される。インデックスロボット5220は、容器2000からウエハWを取り出して第2バッファ5330に運搬する(ステップS314)。ウエハWは、第1モジュール5401と第2モジュール5402の中から選択された所へ移動される。
【0135】
ウエハWが第1モジュール5401で工程が行われるように選択された場合、バッファロボット5360は、第2バッファ5330に保管されたウエハWを第1バッファ5320に運搬する(ステップS320)。第1ロボット5432は、第1バッファ5320からウエハWを取り出して第1モジュール5401のベーキングチャンバー5420に運搬する(ステップS322)。ベーキングチャンバー5420は、ポストベーキング及び冷却工程を順次行う(ステップS324)。第1ロボット5432は、ベーキングチャンバー5420からウエハWを取り出して現像チャンバー5410に運搬する(ステップS326)。現像チャンバー5410は、ウエハW上に現像液を供給して現像工程を行う(ステップS328)。その後、第1ロボット5432は、ウエハWを現像チャンバー5410からベーキングチャンバー5420に運搬する(ステップS330)。ベーキングチャンバー5420は、ウエハWに対してハードベーキング工程を行う(ステップS332)。
【0136】
第1ロボット5432は、ベーキングチャンバー5420からウエハWを取り出して第1冷却チャンバー5340に運搬する(ステップS334)。第1冷却チャンバー5340は、ウエハWを冷却する工程を行う(ステップS336)。インデックスロボット5220は、第1冷却チャンバー5340からウエハWを容器2000に運搬する(ステップS338)。
【0137】
ウエハWが第2モジュール5402で工程が行われるように選択された場合、第2ロボット5832は、第2バッファ5330からウエハWを取り出して第2モジュール5402のベーキングチャンバー5470に運搬する(ステップS360)。ベーキングチャンバー5470は、ポストベーキング及び冷却工程が順次行う(ステップS362)。第2ロボット5832は、ベーキングチャンバー5470からウエハWを取り出して現像チャンバー5460に運搬する(ステップS364)。現像チャンバー5460は、ウエハW上に現像液を供給する(ステップS366)。その後、第2ロボット5832は、ウエハWを現像チャンバー5460からベーキングチャンバー5470に運搬する(ステップS368)。ベーキングチャンバー5470は、ウエハWに対してハードベーキング工程を行う(ステップS370)。
【0138】
第2ロボット5832は、ベーキングチャンバー5470からウエハWを取り出して第2冷却チャンバー5350に運搬する(ステップS372)。第2冷却チャンバー5350は、ウエハWに対して冷却工程を行う(ステップS374)。インデックスロボット5220は、第2冷却チャンバー5350からウエハWを容器2000に運搬する(ステップS376)。
【0139】
次に、上述した現像ユニット5000の多様な変形例を例示する。
【0140】
工程モジュール5400は、異なった層に配置された第1モジュール5401と第2モジュール5402の代わりに一つのモジュールのみを具備してもよい。
【0141】
また、インデックスモジュール5200には、第1冷却チャンバー5340と第2冷却チャンバー5350とがそれぞれ複数で設けられ、これらは、互いに積層されるように配置される。
【0142】
また、バッファモジュール5300には、第1冷却チャンバー5340及び第2冷却チャンバー5350が設けられなくても良い。この場合、ウエハWは、 第1ロボット5432により第1モジュール5401から直接第1バッファ5320に移送され、インデックスロボット5220は、第1バッファ5320に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。また、ウエハWは、第2ロボット5832により第2モジュール5402から直接第2バッファ5330に移送され、インデックスロボット5220は、第2バッファ5330に保管されたウエハWを容器2000に運搬される。
【0143】
また、バッファモジュール5300において第1バッファ5320と第1冷却チャンバー5340とは、その位置が互いに変更されてもよく、第2バッファ5330と第2冷却チャンバー5350とは、その位置が互いに変更されてもよい。
【0144】
また、バッファモジュール5300は、その高さが工程モジュール5400と同一に設けられてもよい。この場合、選択的にインデックスロボット5220は、第1バッファ5320にウエハWに直接供給できる。
【0145】
また、工程モジュール5400では、上述した工程と異なる、さらに他の工程が追加されてもよい。
【0146】
図1の実施の形態によると、基板処理設備は、塗布工程を行うユニット、現像工程を行うユニット、及び露光装置9000とインラインで接続されて露光前後処理工程を行うユニットが各々独立して設けられている。そのため、塗布及び現像工程を同時に行うモジュールが露光装置9000とインラインで設けられる設備とは異なり、露光装置9000における工程時間が長くてウエハWの滞積がなされても、塗布ユニット3000と現像ユニット5000とでは、工程を行い続ける。
【0147】
図14A〜図14Gは、ウエハW上の薄膜にパターンが形成される過程を順次示している。
【0148】
最初に、蒸着装置(図示せず)においてウエハW上に薄膜102が蒸着される(図14A)。ウエハWは、塗布ユニット3000に運搬される。塗布ユニット3000でウエハW上にフォトレジスト104が塗布される(図14B)。上述したように、塗布ユニット3000では、フォトレジスト104の塗布以外にベーキング工程やエッジ露光工程などの工程がさらに行われる。以後、ウエハWは、露光前後処理ユニット4000に運搬される。露光前後処理ユニット4000の第1モジュール4401でウエハW上に保護膜106が塗布される(図14C)。上述したように、第1モジュール4401では、ベーキング工程などの工程がさらに行われる。ウエハWは、露光装置9000に運搬される。露光装置9000は、保護膜106及びフォトレジスト104上の選択された領域108に光を照射して、その領域に設けられた保護膜106及びフォトレジスト104の性質を変化させる(図14D)。露光前後処理ユニット4000の第2モジュール4402は、洗浄工程及び露光後ベーキング工程などを行う。露光後ベーキング工程を行う時にウエハWに残留する洗浄液が除去される。その後、ウエハWは、現像ユニット5000に運搬される。現像ユニット5000から保護膜106とフォトレジスト104のうち、性質の変化した領域108が除去される(図14E)。上述したように、塗布ユニット3000では、現像工程の以外にベーキング工程などの工程がさらに行われる。その後、ウエハWは、エッチング装置(図示せず)に運搬される。エッチング装置から薄膜102のうち露出した領域103がエッチング液により除去される(図14F)。その後、ウエハWは、アッシング装置(図示せず)に運搬される。アッシング装置から薄膜102上に残っているフォトレジスト104及び保護膜106が除去される(図14G)。蒸着装置、塗布ユニット3000、露光前後処理ユニット4000、現像ユニット5000、エッチング装置、及びアッシング装置の間でウエハWが移動する間に、必要によってウエハWを洗浄する工程などのような他の工程が行われる。
【符号の説明】
【0149】
2000 容器
3000 塗布ユニット
4000 露光後ベーキングユニット
5000 現像ユニット
3100、4100、5100 ロードポート
3200、4200、5200 インデックスモジュール
3300、4300、5300 バッファモジュール
3400、4400、5400 工程モジュール
3500 エッジ露光モジュール
4500 インタフェースモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に対して塗布工程を行う塗布ユニットと、
露光工程を行う露光装置と接続されると共に前記塗布ユニットで工程が行われた基板に対して露光前後処理工程を行う露光前後処理ユニットと、
前記露光前後処理ユニットで工程が行われた基板に対して現像工程を行う現像ユニットと、を備え、
前記塗布ユニット、前記露光前後処理ユニット、及び前記現像ユニットは、それぞれウエハの収納される容器が置かれるロードポート、前記容器に基板を入れる又は取り出すインデックスモジュール、及び基板上に所定の工程を行う工程モジュールを備え、前記ロードポート、前記インデックスモジュール、及び前記工程モジュールは、順次配置され、
前記露光前後処理ユニットは、前記露光装置と接続するインタフェースモジュールをさらに備え、前記インタフェースモジュールは、前記工程モジュールを基準に前記インデックスモジュールの反対方向に配置されることを特徴とする基板処理システム。
【請求項2】
前記露光前後処理ユニットの工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールとを備えることを特徴とする請求項1に記載の基板処理システム。
【請求項3】
前記第1モジュールは、
基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーと、
基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、
前記保護膜塗布チャンバーと前記ベーキングチャンバーとの間で基板を運搬する第1ロボットと、を備えることを特徴とする請求項2に記載の基板処理システム。
【請求項4】
前記第2モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーを備えることを特徴とする請求項3に記載の基板処理システム。
【請求項5】
前記第2モジュールは、
露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、
前記洗浄チャンバー及び前記露光後ベーキングチャンバーの間で基板を運搬する第2ロボットと、をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の基板処理システム。
【請求項6】
前記露光前後処理ユニットは、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されたバッファモジュールをさらに備え、
前記バッファモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、を備えることを特徴とする請求項2に記載の基板処理システム。
【請求項7】
前記第1バッファと前記第2バッファとは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備えることを特徴とする請求項6に記載の基板処理システム。
【請求項8】
前記露光前後処理ユニットのバッファモジュールは、前記第1バッファと前記第2バッファとの間で基板を運搬するバッファロボットをさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の基板処理システム。
【請求項9】
前記第1バッファと前記第2バッファとは、上下方向に並んで配置されたことを特徴とする請求項8に記載の基板処理システム。
【請求項10】
前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を冷却する冷却チャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の基板処理システム。
【請求項11】
前記インタフェースモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、
前記第1バッファと前記露光装置、及び前記第2バッファと前記露光装置の間で基板を運搬するインタフェースロボットと、を備えることを特徴とする請求項2に記載の基板処理システム。
【請求項12】
前記塗布ユニットは、エッジ露光モジュールをさらに備え、
前記エッジ露光モジュールは、前記工程モジュールを基準に前記インデックスモジュールの反対側に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項11のうちの何れかの1項に記載の基板処理システム。
【請求項13】
フォトレジストの塗布された基板に対して露光前及び露光後に要求される工程を行う露光前後処理ユニットであって、
基板の収納された容器が置かれるロードポートと、
前記容器から基板を取り出す又は入れるインデックスモジュールと、
基板に対して工程を行う工程モジュールと、
露光装置と接続するインタフェースモジュールと、を備え、
前記ロードポート、前記インデックスモジュール、前記工程モジュール、及び前記インタフェースモジュールは、第1方向に沿って順次配置され、
前記工程モジュールは、基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーを備えることを特徴とする露光前後処理ユニット。
【請求項14】
前記工程モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項15】
前記工程モジュールは、基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項16】
前記工程モジュールは、露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項17】
前記工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールと、を備え、
前記保護膜塗布チャンバーは、前記第1モジュールに配置され、
前記洗浄チャンバーは、前記第2モジュールに配置されることを特徴とする請求項14に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項18】
前記工程モジュールは、
前記第1モジュールに配置されると共に基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、
前記第1モジュールに配置されると共に前記保護膜塗布チャンバーと前記ベーキングチャンバーとの間で基板を運搬する第1ロボットと、
前記第2モジュールに配置されると共に露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、
前記第2モジュールに配置されると共に前記洗浄チャンバー及び前記露光後ベーキングチャンバーの間で基板を運搬する第2ロボットと、を備えることを特徴とする請求項17に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項19】
前記露光前後処理ユニットは、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されたバッファモジュールをさらに備え、
前記バッファモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、を備えることを特徴とする請求項17に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項20】
前記第1バッファと前記第2バッファは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備えることを特徴とする請求項19に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項21】
前記露光前後処理ユニットのバッファモジュールは、前記第1バッファと前記第2バッファとの間で基板を運搬するバッファロボットをさらに備えることを特徴とする請求項20に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項22】
前記第1バッファと前記第2バッファとは、上下方向に並んで配置されたことを特徴とする請求項21に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項23】
前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を冷却する冷却チャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項19に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項24】
前記インタフェースモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、
前記第1バッファと前記露光装置との間及び前記第2バッファと前記露光装置との間で基板を運搬するインタフェースロボットとを備えることを特徴とする請求項17に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項25】
前記第1バッファと前記第2バッファは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備えることを特徴とする請求項24に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項26】
フォトレジストの塗布される基板に対して露光前及び露光後に要求される工程を行う露光前後処理ユニットであって、
基板の収納された容器が置かれるロードポート、前記容器に基板を入れる又は取り出すインデックスモジュール、基板に対して工程を行う工程モジュール、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されるバッファモジュール、及び露光装置と接続するインタフェースモジュールを備え、
前記ロードポート、前記インデックスモジュール、前記バッファモジュール、前記工程モジュール、及び前記インタフェースモジュールは、第1方向に沿って順次配置され、
前記工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールと、を備え、
前記第1モジュールは、
基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーと、
基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、
前記保護膜塗布チャンバー、前記ベーキングチャンバー、前記バッファモジュール、及び前記インタフェースモジュールの間で基板を搬送する第1ロボットが設けられた搬送チャンバーと、を備え、
前記第2モジュールは、
基板を洗浄する洗浄チャンバーと、
基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、
前記洗浄チャンバー、前記露光後ベーキングチャンバー、前記バッファモジュール、及び前記インタフェースモジュールの間で基板を搬送する第2ロボットが設けられた搬送チャンバーと、を備えることを特徴とする露光前後処理ユニット。
【請求項27】
前記保護膜塗布チャンバー、前記第1ロボットが設けられた搬送チャンバー、前記ベーキングチャンバーは、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って順次配置され、
前記洗浄チャンバー、前記第2ロボットの設けられた搬送チャンバー、前記露光後ベーキングチャンバーは、前記第2方向に沿って順次配置されたことを特徴とする請求項26に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項28】
前記第1モジュールは、前記第2モジュールの上方に配置され、
前記バッファモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を冷却する冷却チャンバーと、を備え、
前記第1バッファと前記冷却チャンバーとは、上下方向に一列に配置され、
前記第1バッファは、上方から眺めると、前記第1モジュールの搬送チャンバーと前記第1方向に沿って一列に配置されることを特徴とする請求項27に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項29】
前記バッファモジュールは、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、
前記第1バッファ及び前記第2バッファの間で基板を運搬するバッファロボットと、をさらに備え、
前記第1バッファ及び前記バッファロボットは、上方から眺めると、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って配置されることを特徴とする請求項28に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項30】
基板を処理する方法であって、
基板上にフォトレジストを塗布する工程を行うステップと、
前記フォトレジストの塗布された基板上に保護膜を塗布する工程を行うステップと、
前記保護膜の塗布された基板に対して液浸露光工程を行うステップと、
前記液浸露光の行われた基板を洗浄する工程を行うステップと、
前記基板に対して現像工程を行うステップと、を含み、
前記保護膜を塗布する工程を行うステップと前記洗浄する工程を行うステップとは、前記液浸露光工程を行う露光装置とインラインで接続した露光前後処理ユニットで行われ、
前記フォトレジストを塗布する工程を行うステップは、前記露光前後処理ユニットと分離されて配置された塗布ユニットで行われ、
前記現像工程を行うステップは、前記露光前後処理ユニットと分離されて配置された塗布ユニットにおいて行われることを特徴とする基板処理方法。
【請求項31】
前記基板を洗浄する工程と前記基板に対して現像工程とを行うステップの間に、前記基板に対して露光後ベーキング工程を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
【請求項32】
前記基板を洗浄する工程は、洗浄液を基板に供給して行われ、
前記基板上に残留する洗浄液は、流体の供給による乾燥無しで基板の加熱により除去されることを特徴とする請求項31に記載の基板処理方法。
【請求項33】
前記基板を洗浄する工程は、洗浄液を利用して基板を洗浄し、
前記基板上に残留する洗浄液を除去する工程は、前記基板を洗浄する工程の直後に行われる前記露光後ベーキング工程により行われることを特徴とする請求項31に記載の基板処理方法。
【請求項34】
前記保護膜は、前記露光前後処理ユニットの外部で除去されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
【請求項35】
前記保護膜の一部は、前記現像工程において除去され、残りの一部は、アッシング工程において除去されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
【請求項1】
基板に対して塗布工程を行う塗布ユニットと、
露光工程を行う露光装置と接続されると共に前記塗布ユニットで工程が行われた基板に対して露光前後処理工程を行う露光前後処理ユニットと、
前記露光前後処理ユニットで工程が行われた基板に対して現像工程を行う現像ユニットと、を備え、
前記塗布ユニット、前記露光前後処理ユニット、及び前記現像ユニットは、それぞれウエハの収納される容器が置かれるロードポート、前記容器に基板を入れる又は取り出すインデックスモジュール、及び基板上に所定の工程を行う工程モジュールを備え、前記ロードポート、前記インデックスモジュール、及び前記工程モジュールは、順次配置され、
前記露光前後処理ユニットは、前記露光装置と接続するインタフェースモジュールをさらに備え、前記インタフェースモジュールは、前記工程モジュールを基準に前記インデックスモジュールの反対方向に配置されることを特徴とする基板処理システム。
【請求項2】
前記露光前後処理ユニットの工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールとを備えることを特徴とする請求項1に記載の基板処理システム。
【請求項3】
前記第1モジュールは、
基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーと、
基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、
前記保護膜塗布チャンバーと前記ベーキングチャンバーとの間で基板を運搬する第1ロボットと、を備えることを特徴とする請求項2に記載の基板処理システム。
【請求項4】
前記第2モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーを備えることを特徴とする請求項3に記載の基板処理システム。
【請求項5】
前記第2モジュールは、
露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、
前記洗浄チャンバー及び前記露光後ベーキングチャンバーの間で基板を運搬する第2ロボットと、をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の基板処理システム。
【請求項6】
前記露光前後処理ユニットは、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されたバッファモジュールをさらに備え、
前記バッファモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、を備えることを特徴とする請求項2に記載の基板処理システム。
【請求項7】
前記第1バッファと前記第2バッファとは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備えることを特徴とする請求項6に記載の基板処理システム。
【請求項8】
前記露光前後処理ユニットのバッファモジュールは、前記第1バッファと前記第2バッファとの間で基板を運搬するバッファロボットをさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の基板処理システム。
【請求項9】
前記第1バッファと前記第2バッファとは、上下方向に並んで配置されたことを特徴とする請求項8に記載の基板処理システム。
【請求項10】
前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を冷却する冷却チャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の基板処理システム。
【請求項11】
前記インタフェースモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、
前記第1バッファと前記露光装置、及び前記第2バッファと前記露光装置の間で基板を運搬するインタフェースロボットと、を備えることを特徴とする請求項2に記載の基板処理システム。
【請求項12】
前記塗布ユニットは、エッジ露光モジュールをさらに備え、
前記エッジ露光モジュールは、前記工程モジュールを基準に前記インデックスモジュールの反対側に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項11のうちの何れかの1項に記載の基板処理システム。
【請求項13】
フォトレジストの塗布された基板に対して露光前及び露光後に要求される工程を行う露光前後処理ユニットであって、
基板の収納された容器が置かれるロードポートと、
前記容器から基板を取り出す又は入れるインデックスモジュールと、
基板に対して工程を行う工程モジュールと、
露光装置と接続するインタフェースモジュールと、を備え、
前記ロードポート、前記インデックスモジュール、前記工程モジュール、及び前記インタフェースモジュールは、第1方向に沿って順次配置され、
前記工程モジュールは、基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーを備えることを特徴とする露光前後処理ユニット。
【請求項14】
前記工程モジュールは、基板を洗浄する洗浄チャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項15】
前記工程モジュールは、基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項16】
前記工程モジュールは、露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項17】
前記工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールと、を備え、
前記保護膜塗布チャンバーは、前記第1モジュールに配置され、
前記洗浄チャンバーは、前記第2モジュールに配置されることを特徴とする請求項14に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項18】
前記工程モジュールは、
前記第1モジュールに配置されると共に基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、
前記第1モジュールに配置されると共に前記保護膜塗布チャンバーと前記ベーキングチャンバーとの間で基板を運搬する第1ロボットと、
前記第2モジュールに配置されると共に露光した基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、
前記第2モジュールに配置されると共に前記洗浄チャンバー及び前記露光後ベーキングチャンバーの間で基板を運搬する第2ロボットと、を備えることを特徴とする請求項17に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項19】
前記露光前後処理ユニットは、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されたバッファモジュールをさらに備え、
前記バッファモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、を備えることを特徴とする請求項17に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項20】
前記第1バッファと前記第2バッファは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備えることを特徴とする請求項19に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項21】
前記露光前後処理ユニットのバッファモジュールは、前記第1バッファと前記第2バッファとの間で基板を運搬するバッファロボットをさらに備えることを特徴とする請求項20に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項22】
前記第1バッファと前記第2バッファとは、上下方向に並んで配置されたことを特徴とする請求項21に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項23】
前記バッファモジュールは、前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を冷却する冷却チャンバーをさらに備えることを特徴とする請求項19に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項24】
前記インタフェースモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、
前記第1バッファと前記露光装置との間及び前記第2バッファと前記露光装置との間で基板を運搬するインタフェースロボットとを備えることを特徴とする請求項17に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項25】
前記第1バッファと前記第2バッファは、互いに積層されるように配置され、それぞれ基板が置かれる複数の支持台を備えることを特徴とする請求項24に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項26】
フォトレジストの塗布される基板に対して露光前及び露光後に要求される工程を行う露光前後処理ユニットであって、
基板の収納された容器が置かれるロードポート、前記容器に基板を入れる又は取り出すインデックスモジュール、基板に対して工程を行う工程モジュール、前記インデックスモジュールと前記工程モジュールとの間に配置されるバッファモジュール、及び露光装置と接続するインタフェースモジュールを備え、
前記ロードポート、前記インデックスモジュール、前記バッファモジュール、前記工程モジュール、及び前記インタフェースモジュールは、第1方向に沿って順次配置され、
前記工程モジュールは、異なった層に配置される第1モジュールと第2モジュールと、を備え、
前記第1モジュールは、
基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布チャンバーと、
基板に対して熱処理を行うベーキングチャンバーと、
前記保護膜塗布チャンバー、前記ベーキングチャンバー、前記バッファモジュール、及び前記インタフェースモジュールの間で基板を搬送する第1ロボットが設けられた搬送チャンバーと、を備え、
前記第2モジュールは、
基板を洗浄する洗浄チャンバーと、
基板に対して露光後ベーキング工程を行う露光後ベーキングチャンバーと、
前記洗浄チャンバー、前記露光後ベーキングチャンバー、前記バッファモジュール、及び前記インタフェースモジュールの間で基板を搬送する第2ロボットが設けられた搬送チャンバーと、を備えることを特徴とする露光前後処理ユニット。
【請求項27】
前記保護膜塗布チャンバー、前記第1ロボットが設けられた搬送チャンバー、前記ベーキングチャンバーは、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って順次配置され、
前記洗浄チャンバー、前記第2ロボットの設けられた搬送チャンバー、前記露光後ベーキングチャンバーは、前記第2方向に沿って順次配置されたことを特徴とする請求項26に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項28】
前記第1モジュールは、前記第2モジュールの上方に配置され、
前記バッファモジュールは、
前記第1モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第1バッファと、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を冷却する冷却チャンバーと、を備え、
前記第1バッファと前記冷却チャンバーとは、上下方向に一列に配置され、
前記第1バッファは、上方から眺めると、前記第1モジュールの搬送チャンバーと前記第1方向に沿って一列に配置されることを特徴とする請求項27に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項29】
前記バッファモジュールは、
前記第2モジュールと対応する高さに配置されると共に基板を一時保管する第2バッファと、
前記第1バッファ及び前記第2バッファの間で基板を運搬するバッファロボットと、をさらに備え、
前記第1バッファ及び前記バッファロボットは、上方から眺めると、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って配置されることを特徴とする請求項28に記載の露光前後処理ユニット。
【請求項30】
基板を処理する方法であって、
基板上にフォトレジストを塗布する工程を行うステップと、
前記フォトレジストの塗布された基板上に保護膜を塗布する工程を行うステップと、
前記保護膜の塗布された基板に対して液浸露光工程を行うステップと、
前記液浸露光の行われた基板を洗浄する工程を行うステップと、
前記基板に対して現像工程を行うステップと、を含み、
前記保護膜を塗布する工程を行うステップと前記洗浄する工程を行うステップとは、前記液浸露光工程を行う露光装置とインラインで接続した露光前後処理ユニットで行われ、
前記フォトレジストを塗布する工程を行うステップは、前記露光前後処理ユニットと分離されて配置された塗布ユニットで行われ、
前記現像工程を行うステップは、前記露光前後処理ユニットと分離されて配置された塗布ユニットにおいて行われることを特徴とする基板処理方法。
【請求項31】
前記基板を洗浄する工程と前記基板に対して現像工程とを行うステップの間に、前記基板に対して露光後ベーキング工程を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
【請求項32】
前記基板を洗浄する工程は、洗浄液を基板に供給して行われ、
前記基板上に残留する洗浄液は、流体の供給による乾燥無しで基板の加熱により除去されることを特徴とする請求項31に記載の基板処理方法。
【請求項33】
前記基板を洗浄する工程は、洗浄液を利用して基板を洗浄し、
前記基板上に残留する洗浄液を除去する工程は、前記基板を洗浄する工程の直後に行われる前記露光後ベーキング工程により行われることを特徴とする請求項31に記載の基板処理方法。
【請求項34】
前記保護膜は、前記露光前後処理ユニットの外部で除去されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
【請求項35】
前記保護膜の一部は、前記現像工程において除去され、残りの一部は、アッシング工程において除去されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図14D】
【図14E】
【図14F】
【図14G】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図14D】
【図14E】
【図14F】
【図14G】
【公開番号】特開2010−177672(P2010−177672A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−19559(P2010−19559)
【出願日】平成22年1月29日(2010.1.29)
【出願人】(500376449)セメス株式会社 (61)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年1月29日(2010.1.29)
【出願人】(500376449)セメス株式会社 (61)
【Fターム(参考)】
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