JP6423331B2

JP6423331B2 - 基板ストック装置

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Publication number: JP6423331B2
Application number: JP2015202344A
Authority: JP
Inventors: 真一篠塚; 修児岩永
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2035-10-13
Also published as: JP2017076667A

Description

本発明は、基板に塗布現像処理を行う基板処理システムと露光装置との間で基板の中継を行う、基板ストック装置に関する。

半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィー処理では、例えば基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）表面に、感光性被膜としてレジスト膜が形成され、その後レジスト膜に露光処理及び現像処理を施すことで、基板上に所定のレジストパターンが形成される。これらの一連の処理は、ウェハを処理する各種処理装置やウェハを搬送する搬送機構などを搭載した基板処理システムである塗布現像処理システムと、当該塗布現像処理システムの外部に設けられた露光装置で行われる。

ところで、上述のようなフォトリソグラフィー処理においてボトルネックとなる工程は露光処理である。そのため生産性の観点から、基板処理システムに異常があった場合でも露光装置を停止させることなく連続的に稼働させることが好ましい。そこで特許文献１には、基板処理システム内の処理装置に異常があった場合であっても塗布現像処理を継続できるように、一連の塗布現像処理を行う複数の処理装置により形成される単位ブロックを多重化して設置することが提案されている。かかる場合、いずれかの単位ブロック内で異常があっても他の健全な単位ブロックで処理を継続することで、引き続き露光装置に対して基板を搬送することができる。

特開２０１３−１９１８８１号公報

しかしながら、特許文献１のように単位ブロックを多重化しても、例えば基板処理システムの制御系統異常時や電源系統異常時などのように、基板処理システム全体を停止せざるを得ない場合が依然として存在する。かかる場合、露光装置を連続的に稼働させることができなくなり、生産性損失が生じてしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板処理システムが停止した場合の生産性損失をできるだけ低く抑えることを目的としている。

前記の目的を達成するため、本発明は、基板に対して塗布現像処理を施す複数の処理部を備えた基板処理システムと、前記基板処理システムで処理された基板に対して露光処理を施す露光装置と、の間で基板を中継する基板ストック装置であって、複数の基板を収容する基板収容ユニットと、前記基板処理システム、前記露光装置及び前記基板収容ユニットの間で基板を搬送する基板搬送機構と、前記基板処理システム及び前記露光装置とは独立して設けられた、前記基板搬送機構の動作を制御する制御部と、前記基板処理システム及び前記露光装置とは独立して設けられた、前記基板搬送機構を駆動する電力を供給する電源部と、前記基板処理システムの制御装置との間で制御信号を通信する通信部と、を有し、前記制御部は、前記通信部を介して前記基板処理システムの制御装置から、前記基板処理システムと前記露光装置との間の搬送順序を定めた搬送レシピを受信し、当該受信したレシピに基づいて前記基板搬送機構の動作を制御することを特徴としている。

上述のように、フォトリソグラフィー処理においては露光処理がボトルネックとなる。そのため通常、基板処理システムは、露光装置による露光処理のスループットを上回る塗布現像処理の能力を有している。そして本発明者らは、このスループットの差に着目し、基板処理システムが健全な状態下では、スループットの差により生じる余剰な基板を一時的に保管しておき、基板処理システムに異常が生じた場合には保管してあった基板を露光装置に搬送できれば、基板処理システムが停止した場合であっても露光装置を停止させることなく、引き続き露光処理を継続できると考えた。本発明はこのような着想に基づくものであり、本発明にかかる基板ストック装置は、基板を収容する基板収容ユニットと、基板を搬送する基板搬送機構を有しているので、例えば基板処理システムが健全な状態下では、スループット差により生じる余剰な基板を基板収容ユニットに一時的に保管しながら、基板処理システムと露光装置との間で基板を搬送できる。そして、基板処理システム及び露光装置とは独立して設けられた制御部と電源部を有しているので、なんらかの異常により基板処理システムが停止した場合であっても、基板搬送機構の制御を継続することで、例えば基板収容ユニットに保管されている基板を露光装置に搬送したり、露光処理を終えた基板を露光装置から受け取ったりすることができる。したがって本発明によれば、基板処理システムが停止した場合の生産性損失をできるだけ低く抑えることができる。

前記基板収容ユニットを区画する隔壁と、前記隔壁内に不活性ガスを供給するガス供給源と、をさらに有していてもよい。

前記基板収容ユニットに収容された基板の温度を調節する温度調節機構を有していてもよい。

前記制御部は、前記通信部を介して前記基板処理システムの異常を検出したときに、前記通信部を介して受信した前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記基板収容ユニットに収容された基板を前記露光装置に搬送してもよい。

前記制御部は、前記通信部を介して前記基板処理システムの異常を検出したときは、前記通信部を介して受信した前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記露光装置から受け取った基板を前記基板収容ユニットに一時的に収容し、前記基板処理システムが復旧した後は、前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記基板収容ユニットに収容された基板を前記基板処理システムに搬送してもよい。

前記通信部は、前記露光装置の制御装置との間で制御信号を通信可能であり、前記制御部は、
前記通信部を介して前記露光装置の異常を検出したときは、前記通信部を介して受信した前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記基板処理システムから受け取った基板を前記基板収容ユニットに一時的に収容し、前記露光装置が復旧した後は、前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記基板収容ユニットに収容された基板を前記露光装置に搬送してもよい。

本発明によれば、基板処理システムが停止した場合の生産性損失をできるだけ低く抑えることができる。

本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す平面の説明図である。本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す正面の説明図である。本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す背面の説明図である。基板ストック装置の構成の概略を示す平面の説明図である。基板ストック装置の構成の概略を示す正面の説明図である。基板ストック装置をインターフェイスステーション側から見た構成の概略を示す側面の説明図である。基板ストック装置を露光装置側から見た構成の概略を示す側面の説明図である。制御部及び電源部の構成の概略を示すブロック図である。他の実施の形態にかかる基板ストック装置の構成の概略を示す平面の説明図である。他の実施の形態にかかる基板ストック装置の構成の概略を示す平面の説明図である。他の実施の形態にかかる基板ストック装置を露光装置側から見た構成の概略を示す側面の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる基板ストック装置１と、基板ストック装置１と隣り合って配置された基板処理システム２の構成の概略を示す平面の説明図である。図２及び図３は、各々基板ストック装置１と基板処理システム２の内部構成の概略を模式的に示す、正面の説明図と背面の説明図である。なお、本実施の形態では、基板処理システム２が、ウェハＷに対して塗布現像処理を行う塗布現像処理システムである場合を例にして説明する。また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１に示すように、基板ストック装置１は、基板処理システム２と露光装置３との間に隣接して配置される。基板ストック装置１の構成については後述し、ここでは先ず、基板ストック装置１に隣接する基板処理システム２の構成について説明する。

基板処理システム２は、図１に示すように複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、基板処理システム２の外部との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１２を一体に接続した構成を有している。基板ストック装置１は、インターフェイスステーション１２に隣接している。また、露光装置３は、基板ストック装置１のインターフェイスステーション１２側（図１のＹ方向負方向側）と反対の側（図１のＹ方向正方向側）に隣接している。

カセットステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０には、カセットＣを載置するカセット載置板２１が複数設けられている。また、カセットステーション１０には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、カセットＣと、後述する処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。

処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数、例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１２側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。

例えば第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像処理装置３０、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置３２、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３３がそれぞれ複数配置されている。これら第１のブロックＧ１の各液処理装置３０〜３３は、処理時にウェハＷを収容するカップ（図示せず）、カップ内でウェハＷを吸着保持しながら回転させるスピンチャック（図示せず）、ウェハＷに対して所定の塗布液を供給する塗布ノズルを有しており、ウェハＷ上に所定の塗布液を塗布するスピンコーティングが行われる。

これら各液処理装置３１〜３３は、ウェハＷ処理の順序に従って下から上、及びカセットステーション１０側からインターフェイスステーション１２側（図２のＹ方向負方向側からＹ方向正方向）に順に配置されている。具体的には、第１のブロックＧ１の最下段には、カセットステーション１０側からインターフェイスステーション１２側に向かってこの順で下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３が配置されている。この下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２及び上部反射防止膜形成装置３３により液処理ユニットＭ１が構成される。この液処理ユニットＭ１の上面には、液処理ユニットＭ１と同一の構成を有する液処理ユニットＭ２、Ｍ３が積層して設けられている。液処理ユニットＭ３の上面には、３つの現像処理装置３０が水平方向に並んで配置された液処理ユニットＭ４が設けられている。

例えば第２のブロックＧ２には、図３に示すようにウェハＷの加熱や冷却といった熱処理を行う熱処理装置４０や、レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。具体的には、第２のブロックＧ２の最下段には、カセットステーション１０側からインターフェイスステーション１２側に向かってこの順でアドヒージョン装置４１、２つの熱処理装置４０、周辺露光装置４２が配置されている。このアドヒージョン装置４１、周辺露光装置４２及び２つの熱処理装置４０により熱処理ユニットＴ１が構成される。この熱処理ユニットＴ１の上面には、熱処理ユニットＴ１と同一の構成を有する熱処理ユニットＴ２、Ｔ３が積層して設けられている。熱処理ユニットＴ３の上面には、４つの熱処理装置４０が水平方向に並んで配置された熱処理ユニットＴ４が設けられている。

例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２が下から順に設けられている。

図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有する、ウェハ搬送装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄが各層に配置されている。各ウェハ搬送装置７０は、各液処理ユニットＭ１〜Ｍ３及び各熱処理ユニットＴ１〜Ｔ３と同程度の高さにそれぞれ水平方向に沿って配置されている。したがって、例えばウェハ搬送装置７０ａにより、同程度の高さに配置された液処理ユニットＭ１及び熱処理ユニットＴ１の間で、他のウェハ搬送装置７０ｂ〜７０ｄと干渉することなくウェハＷを搬送することができる。その結果、液処理ユニットＭ１及び熱処理ユニットＴ１により、他の液処理ユニットＭ２、Ｍ３、Ｍ４、熱処理ユニットＴ２、Ｔ３、Ｔ４と干渉することなく一連のウェハ処理を行うことが可能となる。

同様に、各ウェハ搬送装置７０ｂ〜７０ｄも、他のウェハ搬送装置７０ａ〜７０ｄと干渉することなく各液処理ユニットＭ２、Ｍ３、Ｍ４、各熱処理ユニットＴ２、Ｔ３、Ｔ４の間でウェハＷを搬送できる。そのため、各液処理ユニットＭ２、Ｍ３、Ｍ４及び各熱処理ユニットＴ２、Ｔ３、Ｔ４においても、それぞれ別個独立して一連のウェハ処理を行うことができる。

図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置１００が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１００は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。

インターフェイスステーション１２には、ウェハ搬送装置１１０と受け渡し装置１１１が設けられている。ウェハ搬送装置１１０は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１１０は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置１１１及び露光装置３との間でウェハＷを搬送できる。

次に、基板ストック装置１の構成について、図４〜図７を用いて説明する。図４は、基板ストック装置１の構成の概略を示す平面の説明図であり、図５は、基板ストック装置１の構成の概略を示す正面の説明図である。また、図６は、基板ストック装置１をインターフェイスステーション１２側から見た場合の構成の概略を示す側面の説明図であり、図７は、基板ストック装置１を露光装置３側から見た場合の構成の概略を示す側面の説明図である。

図４に示すように、基板ストック装置１は、ウェハＷを一時的に収容する基板収容ユニットとしてのウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂと、インターフェイスステーション１２との間でウェハＷの受け渡しを行う受け渡し装置１２１と、露光装置３との間でウェハＷの受け渡しを行う受け渡し装置１２２と、各ウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂと受け渡し装置１２１、１２２との間でウェハＷを搬送するウェハ搬送機構１２３と、受け渡し装置１２２と露光装置３との間でウェハＷを搬送するウェハ搬送機構１２４を有している。

ウェハ収容ユニット１２０ａは、例えばインターフェイスステーション側に複数設けられている。また、ウェハ収容ユニット１２０ｂは、露光装置３側に複数設けられている。ウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂは、例えば図５に示すように、ウェハＷを支持する平板上の支持部１３０が垂直方向に、例えば所定の間隔で多段に等間隔で設けられており、この支持部によりウェハＷを支持して、複数のウェハＷを一時的に収容することができる。

受け渡し装置１２１、１２２は、それぞれウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂの下方に設けられている。ウェハ搬送機構１２３は、例えばウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂの間に配置されており、ウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂの間を上下方向に移動自在で且つ鉛直軸周り（θ方向）に移動自在である。そのため、上述のとおり、各ウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂと受け渡し装置１２１、１２２との間でウェハＷを搬送できる。ウェハ搬送機構１２４は、ウェハ収容ユニット１２０ｂ側に設けられており、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）に移動自在である。これにより、上述のとおり、受け渡し装置１２２と露光装置３との間でウェハＷを搬送できる。

以上の基板ストック装置１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板ストック装置１においてウェハ搬送機構１２３、１２４の動作を制御してウェハＷの搬送順序を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部２００にインストールされたものであってもよい。

この制御部２００は、例えば図８に示すように、基板処理システム２の制御装置ＣＮＴ１及び露光装置３の制御装置ＣＮＴ２と、通信部としての通信バスＢを介して制御信号が通信可能である。なお、制御部２００と、制御装置ＣＮＴ１、ＣＮＴ２とは、例えば基板処理システム２や露光装置３の異常の有無についての信号や、例えば基板処理システム２の制御装置ＣＮＴ１に格納された搬送レシピの授受などが行われる。換言すれば、基板ストック装置１の制御部２００は、ＣＮＴ１やＣＮＴ２とは別個独立して設けられており、ＣＮＴ１やＣＮＴ２とは独立して制御を行うことができる。なお、搬送レシピとは、例えば基板処理システム２、基板ストック装置１、露光装置３内を、どのような順序で搬送するかを定めたものであり、例えば同一ロットの１番目のウェハＷ１を液処理ユニットＭ１、熱処理ユニットＴ１で、２番目のウェハＷ２を液処理ユニットＭ２、熱処理ユニットＴ２で、処理するといったように、どのウェハＷをどの処理装置に搬送するかが具体的に設定されている。基板処理システム２から受け取った搬送レシピは、上述のプログラム格納部に格納される。

また、以上の基板ストック装置１には、図８に示すように、基板処理システム２や露光装置３とは独立して設けられた電源部２０１を有しており、ウェハ搬送機構１２３、１２４には、この電源部２０１から駆動用の電源が供給される。

次に、以上のように構成された基板処理システム２を用いて行われるウェハ処理について説明する。

先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理システム２のカセットステーション１０に搬入され、ウェハ搬送装置２３によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次処理ステーション１１の受け渡し装置５３に搬送される。

次に同一ロットの１番目のウェハＷ１は、液処理ユニットＭ１、熱処理ユニットＴ１でアドヒージョン処理、レジスト膜の塗布処理、熱処理といった所定の処理が適宜施され、基板ストック装置１の受け渡し装置１２１に搬送される。

ここで、例えば基板ストック装置１の制御部２００と露光装置３の制御装置ＣＮＴ２とで通信を行い、例えば露光装置３の異常や当該ロット以前のウェハＷの露光処理中などの理由により、露光装置３がウェハＷを受け入れられる状態ではない場合、このウェハＷ１は、ウェハ搬送機構１２３により、例えばウェハ収容ユニット１２０ａに一時的に収容される。なお、ウェハ搬送機構１２３、１２４の動作は、基板処理システム２の制御装置ＣＮＴ１から受信した制御信号、即ち搬送レシピに基づいて制御部２００により制御されるが、例えば露光装置３がウェハＷを受け入れられる状態ではない場合は、制御装置ＣＮＴ１からの信号を一旦無視して、制御部２００側で記憶している搬送レシピに基づいて基板ストック装置１内での搬送制御を行う。そして、後続のウェハＷ２以降のウェハＷについても、露光装置３がウェハＷを受け入れられる状態ではない場合は、順次ウェハ収容ユニット１２０ａに収容される。そして、例えばＣＮＴ２からウェハＷの受入可能となった信号を検出すると、ウェハ搬送機構１２３、１２４は、制御部２００に記憶された搬送レシピに基づいて、ウェハ収容ユニット１２０ａのウェハＷを順次露光装置３に搬送する。

具体的には、例えば５番目のウェハＷ５が基板ストック装置１に搬送された時点で露光装置３がウェハＷを受け入れ可能な状態となった場合、露光装置３には、直近に基板ストック装置１に搬送されたウェハＷ５ではなく、搬送レシピにおいて本来最先で露光装置３に対して搬送されるウェハＷ１が搬送されるように、搬送機構１２３、１２４が制御される。その後、順次ウェハＷ２以降のウェハＷについても露光装置３に搬送される。これにより、例えば露光装置３側でウェハＷが受け入れられない状態であっても、基板処理システム２からは、順次基板ストック装置１に対して搬送可能、換言すれば、基板処理システム２側で処理渋滞が起こることがなく、且つ、露光装置３に対して所望の順序でウェハＷを搬送することができる。

その一方で、ウェハＷ１が基板ストック装置１に搬送されたときに露光装置３がウェハＷ１を受け入れ可能な状態であれば、ウェハＷ１はＣＮＴ１からの信号に基づき、ウェハ搬送機構１２３により受け渡し装置１２２に受け渡される。そしてウェハＷ１は、ウェハ搬送機構１２４により露光装置３に受け渡され、所定のパターンで露光処理される。

露光処理後のウェハＷ１は、ウェハ搬送機構１２４を介して受け渡し装置１２２に搬送される。次にウェハＷ１は、受け渡し装置１２２からウェハ搬送機構１２３に受け渡される。ここで、例えば基板ストック装置１の制御部２００と基板処理システム２の制御装置ＣＮＴ１とで通信を行い、基板処理システム２が問題なく可動していれば、ＣＮＴ１からの制御信号に基づいて、ウェハ搬送機構１２３によりウェハＷ１が受け渡し装置１２１に搬送され、インターフェイスステーション１に受け渡される。

その一方で、基板処理システム２に何らかの異常が発生し、基板処理システム２側でウェハＷ１を受け入れることができない場合は、ＣＮＴ１から制御部２００に異常信号が伝送され、当該異常信号が制御部２００で検出される。異常信号を検出すると、制御部２００側で記憶している搬送レシピに基づいて基板ストック装置１内での搬送制御が行われる。具体的には、ウェハＷ１がウェハ収容ユニット１２０ｂに一時的に収容される。この際も、上述の露光装置３がウェハＷの受け入れをできなくなった場合と同様に、例えばウェハ収容ユニット１２０ｂにウェハＷ２以降のウェハＷが収容される。

そして、基板処理システム２側でウェハＷの受け入れが可能になると、制御部２００側で記憶している搬送レシピに基づいて、基板ストック装置１内に一次的に収容されたウェハＷが、所望の順序で順次受け渡し装置１２１に搬送される。この際、基板処理システム２と基板ストック装置１とで、搬送しているウェハＷに対する認識が一致するように、制御部２００とＣＮＴ１とで通信を行い、双方の搬送レシピを同期させる。

また、基板処理システム２の異常により、基板処理システム２から基板ストック装置１へのウェハＷの搬送が停止した場合、このような状態は、基板処理システム２から露光装置３へのウェハＷの供給が停止することを意味する。かかる場合、露光装置３は健全でもあるにも関わらず、露光処理が停止することとなり、生産性損失が生じてしまう。

そこで、本発明にかかる基板ストック装置１では、例えばウェハ収容ユニット１２０ａに未露光状態のウェハＷが収容されている場合、ウェハ収容ユニット１２０ａのウェハＷが、制御部２００の搬送レシピに基づいて、順次露光装置３側に搬送される。これにより、基板処理システム２からのウェハＷの供給が途絶えた場合であっても、露光装置３を継続して稼働させることができる。なお一般に、基板処理システム２によるウェハＷ処理のスループットは、露光装置３における露光処理のスループットを上回るように設定されているので、通常はウェハ収容ユニット１２０ａにウェハＷが順次蓄積され、基板処理システム２の異常時には基板ストック装置１から露光装置３へのウェハＷの搬送が継続できるようになっている。

インターフェイスステーション１２を介して処理ステーション１１に搬送されたウェハＷ１は、順次熱処理ユニットＴ１、現像処理装置３０に順次搬送され、適宜現像処理が行われる。その後、ウェハＷ１は、ウェハ搬送装置７０、ウェハ搬送装置２３を介して所定のカセット載置板２１のカセットＣに搬送される。そして、ウェハＷ２以降のウェハＷに対しても同様の処理が行われ、同一ロットのウェハＷに対して一連のフォトリソグラフィー工程が完了する。

以上の実施の形態によれば、基板ストック装置１が、ウェハＷを収容するウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂと、基板を搬送するウェハ搬送機構１２３、１２４を有しているので、例えば基板処理システム２が健全な状態下では、スループット差により生じる余剰なウェハＷをウェハ収容ユニット１２０ａに一時的に保管しながら、基板処理システム２と露光装置３との間でウェハＷを搬送できる。そして、基板処理システム２及び露光装置３とは独立して設けられた制御部２００と電源部２０１を有しているので、なんらかの異常により例えば基板処理システム２が停止した場合であっても、ウェハ搬送機構１２３、１２４の制御を継続することで、例えばウェハ収容ユニット１２０ａに保管されているウェハＷを露光装置３に搬送したり、露光処理を終えたウェハＷを露光装置３から受け取ったりすることができる。したがって本発明によれば、基板処理システム２が停止した場合の生産性損失をできるだけ低く抑えることができる。

また、基板ストック装置１において故障等の要因となるものは、概ねウェハ搬送機構１２３、１２４のみであるため、基板ストック装置１の信頼性は極めて高いものとなる。したがって、基板処理システム２と露光装置３を含めた全体のウェハ処理の信頼性を向上させることができる。

また、従来、例えば基板処理システム２に異常が発生した場合、異常要因を解消した後、基板処理システム２に残った処理中のウェハＷを全て取り除き、再度基板処理システム２において処理をやり直す必要があった。かかる場合、基板処理システム２が復旧してから露光装置３にウェハＷが搬送されるまで、基板処理システム２での処理時間分だけ待ち時間が生じる。この点、本発明の基板ストック装置１によれば、ウェハ収容ユニット１２０ａに保管されているウェハＷを露光装置３に継続して搬送できるので、基板処理システム２の復旧後であっても、露光装置３側で待ち時間が生じることがない。

なお、以上の実施の形態では、ウェハ収容ユニット１２０ａに未露光のウェハＷを、ウェハ収容ユニット１２０ｂに露光後のウェハＷを収容したが、どちらのウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂにどちらのウェハＷを収容するかは本実施の形態の内容に限定されるものではなく、任意に設定が可能である。また、ウェハ収容ユニット１２０ａ、１２０ｂの設置数や配置についても任意に設定できる。但し、基板処理システム２及び露光装置３のいずれに起因するウェハＷの搬送待ちに対しても対応するためには、ウェハ収容ユニット１２０は、未露光のウェハＷと、露光後のウェハＷの両方を収容できるように構成することが好ましい。

なお、基板ストック装置１には、露光後のウェハＷが収容されるため、長時間露光後のウェハＷを保管しておくと、例えばレジスト膜が変質したりする恐れがある。そこで、レジスト膜の変質等を防止するため、基板ストック装置１に環境制御機構を設けるようにしてもよい。環境制御機構としては、例えば図９に示すように、基板ストック装置１内に清浄な窒素ガスのような不活性ガスを供給するガス供給源２１０を設けてもよい。

また、ガス供給源２１０の他に、例えば露光後のレジスト膜の変質を防止するために、図１０に示すように、基板ストック装置１内を概ね０℃以下、具体的には０℃〜−５０℃程度に維持するための冷凍機２２０を設けるようにしてもよい。なお、冷凍機２２０は、各ウェハ収容ユニット１２０ｂの内の温度を個別に制御できるように、各ウェハ収容ユニット１２０ｂに対して個別に設けるようにしてもよい。

あるいは、ウェハＷの温度を維持するために、冷凍機２２０に代えて、例えば図１１に示すように、ウェハ収容ユニット１２０ｂの支持部１３０に代えて、例えばウェハＷを載置して温度調節可能な温度調節板２３０を設け、各温度調節板２３０によりウェハＷの温度を所望の温度に維持するようにしてもよい。かかる場合、ウェハ収容ユニット１２０ｂの全ての支持部１３０を温度調節板２３０にする必要はなく、また、全てのウェハ収容ユニット１２０ｂに温度調節板２３０を設ける必要もない。

同様に、ガス供給源２１０についても、例えばウェハ収容ユニット１２０ｂに対して個別に設置し、ウェハ収容ユニット１２０ｂ毎に環境制御できるように構成してもよい。かかる場合、例えばウェハ収容ユニット１２０ｂは個別に密閉可能に構成すると共に、例えばロードロック機構のような、外部環境とウェハ収容ユニット１２０ｂ内の環境との緩衝領域となる機構を設けることが好ましい。

以上の実施の形態では、基板ストック装置１に２つのウェハ搬送機構１２３、１２４が設けられていたが、ウェハ搬送機構１２３、１２４の設置数や配置についても本実施の形態の内容に限定されるものではなく、任意に設定が可能である。但し、基板ストック装置１が基板処理システム２及び露光装置３との間で、別箇独立にウェハＷを搬送するという観点からは、２つ以上のウェハ搬送機構を設けることが好ましい。

以上の実施の形態では、制御部２００による基板処理システム２、露光装置３の異常の検出を、制御装置ＣＮＴ１、ＣＮＴ２からの信号に基づいて行っていたが、異常検出の方法についても本実施の形態の内容に限定されるものではなく、制御の分野において公知な様々な検出方法を用いることができる。例えば基板処理システム２や露光装置３の制御電源が消失し、制御装置ＣＮＴ１、ＣＮＴ２からの信号が消失する場合もあるが、かかる場合、制御部２００と制御装置ＣＮＴ１、ＣＮＴ２との間で常時正常である旨の信号を通信しておき、この正常信号が消失した場合は、信号消失した制御装置に異常が発生したと判定するようにしてもよい。

また、本発明は、基板処理システム２や露光装置３に異常が発生した場合だけでなく、基板処理システム２や露光装置３のメンテナンス時にも有用である。例えば露光装置３をメンテナンスにより停止している場合には、異常により停止した場合と同様に、基板処理システム２から基板ストック装置１に搬送されたウェハＷを適宜ウェハ収容ユニット１２０ａに収容する。そして、メンテナンスが終了して露光装置３がウェハＷを受け入可能な状態となった場合、ウェハ収容ユニット１２０ａに収容されていたウェハＷが、搬送レシピに基づいて所定の順序で露光装置３に搬送される。

また、基板処理システム２がメンテナンス状態となる場合には、メンテナンス中にも露光装置３での露光処理が継続できるよう、メンテナンスを開始するまでに、メンテナンス期間中に露光装置３へ搬送する分を賄えるだけのウェハＷを基板ストック装置１に収容しておき、次いで基板処理システム２と基板ストック装置１との間でのウェハＷの搬送を停止する。その後、基板処理システム２のメンテナンスを開始し、メンテナンス中は、基板ストック装置１に予め収容されたウェハＷを順次露光装置３に搬送する。こうすることで、基板処理システム２のメンテナンス中であっても露光処理を継続することができ、基板処理システム２を停止しても生産性損失が生じない。

以上の実施の形態では、基板ストック装置１が基板処理システム２と露光装置３に隣接して設けられた場合を例にして説明したが、基板ストック装置１の配置は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、例えば基板ストック装置１を、カセットＣの搬入出ができるように構成しておき、基板処理システム２と基板ストック装置１との間をカセットＣにより搬送するようにしてもよい。換言すれば、受け渡し装置１２１と、インターフェイスステーション１２との間で、カセットＣの受け渡しができるように構成してもよい。かかる場合、基板ストック装置１と基板処理システム２とが離れて配置されていても適宜ウェハＷの搬送を行うことができる。

また、本実施の形態では、１の基板処理システム２と１の露光装置３に対して１の基板ストック装置１を設けた場合を例に説明したが、基板ストック装置１、基板処理システム２及び露光装置３の設置数についても任意に設定が可能であり、基板ストック装置１を複数の基板処理システム２と複数の露光装置３に対して共通して設けるようにしてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がフォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

本発明は、基板を複数の装置間で搬送する際に有用である。

１基板ストック装置
２基板処理システム
３０現像処理装置
３１下部反射防止膜形成装置
３２レジスト塗布装置
３３上部反射防止膜形成装置
４０熱処理装置
４１アドヒージョン装置
４２周辺露光装置
１２０ａ、１２０ｂウェハ収容ユニット
１２１、１２２受け渡し装置
１２３、１２４ウェハ搬送機構
２００制御部
Ｗウェハ

Claims

基板に対して塗布現像処理を施す複数の処理部を備えた基板処理システムと、前記基板処理システムで処理された基板に対して露光処理を施す露光装置と、の間で基板を中継する基板ストック装置であって、
複数の基板を収容する基板収容ユニットと、
前記基板処理システム、前記露光装置及び前記基板収容ユニットの間で基板を搬送する基板搬送機構と、
前記基板処理システム及び前記露光装置とは独立して設けられた、前記基板搬送機構の動作を制御する制御部と、
前記基板処理システム及び前記露光装置とは独立して設けられた、前記基板搬送機構を駆動する電力を供給する電源部と、
前記基板処理システムの制御装置との間で制御信号を通信する通信部と、を有し、
前記制御部は、前記通信部を介して前記基板処理システムの制御装置から、前記基板処理システムと前記露光装置との間の搬送順序を定めた搬送レシピを受信し、当該受信したレシピに基づいて前記基板搬送機構の動作を制御することを特徴とする、基板ストック装置。
前記基板収容ユニットを区画する隔壁と、
前記隔壁内に不活性ガスを供給するガス供給源と、をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の基板ストック装置。
前記基板収容ユニットに収容された基板の温度を調節する温度調節機構を有していることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の基板ストック装置。
前記制御部は、前記通信部を介して前記基板処理システムの異常を検出したときは、前記通信部を介して受信した前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記基板収容ユニットに収容された基板を前記露光装置に搬送することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板ストック装置。
前記制御部は、
前記通信部を介して前記基板処理システムの異常を検出したときは、前記通信部を介して受信した前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記露光装置から受け取った基板を前記基板収容ユニットに一時的に収容し、
前記基板処理システムが復旧した後は、前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記基板収容ユニットに収容された基板を前記基板処理システムに搬送することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板ストック装置。
前記通信部は、前記露光装置の制御装置との間で制御信号を通信可能であり、
前記制御部は、
前記通信部を介して前記露光装置の異常を検出したときは、前記通信部を介して受信した前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記基板処理システムから受け取った基板を前記基板収容ユニットに一時的に収容し、
前記露光装置が復旧した後は、前記搬送レシピに定められた搬送順序に従って、前記基板収容ユニットに収容された基板を前記露光装置に搬送することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板ストック装置。