JP3888836B2

JP3888836B2 - レジスト塗布現像処理装置

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Publication number: JP3888836B2
Application number: JP2000150418A
Authority: JP
Inventors: 一成上田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2020-05-22
Also published as: JP2001044119A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、露光装置による露光後、基板上のレジスト膜に現像処理を施すレジスト塗布現像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスのフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウエハにレジストを塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成される。
【０００３】
従来から、このような一連の工程を実施するために、レジスト塗布現像処理システムが用いられている。このようなレジスト塗布現像処理システムは、半導体ウエハに塗布現像のための各種処理を施すための各種処理ユニットが多段配置された処理ステーションと、複数の半導体ウエハを収納するカセットが載置され、半導体ウエハを一枚ずつ処理ステーションに搬入し、処理後の半導体ウエハを処理ステーションから搬出しカセットに収納するカセットステーションと、このシステムに隣接して設けられ、レジスト膜を所定のパターンに露光する露光装置との間で半導体ウエハを受け渡しするためのインターフェイス部とを一体的に設けて構成されている。
【０００４】
このようなレジスト塗布現像処理システムでは、カセットステーションに載置されたカセットから半導体ウエハが一枚ずつ取り出されて処理ステーションに搬送され、まずアドヒージョン処理ユニットにて疎水化処理が施され、冷却処理ユニットにて冷却された後、レジスト塗布ユニットにてフォトレジスト膜が塗布され、加熱処理ユニットにてベーキング処理が施される。
【０００５】
その後、半導体ウエハは、処理ステーションからインターフェイス部を介して露光装置に搬送されて、露光装置にてレジスト膜に所定のパターンが露光される。露光後、半導体ウエハは、インターフェイス部を介して、再度処理ステーションに搬送され、露光された半導体ウエハに対し、まず、加熱処理ユニットにてポストエクスポージャーベーク処理が施され、冷却後、現像処理ユニットにて現像液が塗布されて露光パターンが現像される。その後、加熱処理ユニットにてポストベーク処理が施され、冷却されて一連の処理が終了する。一連の処理が終了した後、半導体ウエハは、カセットステーションに搬送されて、ウエハカセットに収容される。
【０００６】
このようなレジスト塗布現像処理システムおよび露光装置においては、これらの内部の圧力を、これらが設置されたクリーンルームの圧力よりも高く設定して、外部からのパーティクル等の浸入を防止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、半導体デバイスの高集積化に伴い、より微細なパターン形成が要求されており、このような微細なパターンを形成可能なレジストとして化学増幅型レジストが用いられている。
【０００８】
しかしながら、化学増幅型レジストは環境依存性が高く、パーティクルのみならず、アンモニア等のアルカリ成分が存在すると解像度不良を生じるおそれがあるし、温度や湿度の変動による線幅のばらつきが大きい。
【０００９】
このため、レジスト塗布処理、現像処理、露光処理において、特にパーティクルやアンモニア等のアルカリ成分を厳密に排除する必要があり、また温度・湿度等の変動を極力排除する必要もあるため、上述のようにレジスト塗布現像処理システムおよび露光装置の内部の圧力をクリーンルームの圧力よりも高く設定するだけでは不十分である。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、パーティクルやアルカリ成分等の不純物成分や温度・湿度等の雰囲気変動の処理への影響を効果的に排除することができるレジスト塗布現像処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によれば、基板にレジスト塗布および現像処理のための各種処理を施す複数の処理ユニットが配置された処理部と、
複数枚の基板を収納する基板収納容器を載置可能な載置部を有し、基板収納容器から前記処理部へ基板を搬入するとともに、前記処理部から搬出した基板を基板収納容器に収納する搬入出部と、
前記処理部から基板を受け取って露光装置に受け渡し、露光後の基板を露光装置から受け取って前記処理部に受け渡すためのインターフェイス部と、
前記搬入出部、処理部、およびインターフェイス部の上方から下方に向けて空気の流れを形成する気流形成手段と、
前記気流形成手段を制御する制御手段と
を具備し、
前記処理部は、前記搬入出部に連通する第１の通風開口と、前記インターフェイス部に連通する第２の通風開口とを有し、
前記制御手段は、基板を処理している間は、前記搬入出部、前記処理部および前記インターフェイス部の上方から下方に向けて第１の強さの空気の流れを形成するように前記気流形成手段を制御し、前記基板収納容器のメンテナンスを行う場合には前記搬入出部および前記処理部の上方から下方に向けて前記第１の強さを超える第２の強さの空気の流れを形成するように前記気流形成手段を制御することを特徴とするレジスト塗布現像処理装置が提供される。
【００１２】
このような構成によれば、基板処理中に処理部への不純物の侵入および処理部の雰囲気変動を確実に防止することができることに加えて、搬入出部で基板収納容器のメンテナンスを行う場合に、前記搬入出部および前記処理部の上方から下方に向けて、基板処理中に形成される空気の流れの強さを超える強さの空気の流れが形成されるので、このような場合に生じるパーティクル等が処理部側に回り込むことを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るレジスト塗布現像処理システムを示す概略平面図、図２はその正面図、図３はその背面図である。
【００１４】
このレジスト塗布現像処理システム１は、搬送ステーションであるカセットステーション１０と、複数の処理ユニットを有する処理ステーション１１と、処理ステーション１１と隣接して設けられる露光装置５０との間で半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）Ｗを受け渡すためのインターフェイス部１２とを具備している。
【００１５】
上記カセットステーション１０は、被処理体としてのウエハＷを複数枚例えば２５枚単位でウエハカセットＣＲに搭載された状態で他のシステムからこのシステムへ搬入またはこのシステムから他のシステムへ搬出したり、ウエハカセットＣＲと処理ステーション１１との間でウエハＷの搬送を行うためのものである。
【００１６】
このカセットステーション１０においては、図１に示すように、ウエハカセットＣＲを載置する載置台２０上に図中Ｘ方向に沿って複数（図では４個）の位置決め突起２０ａが形成されており、この突起２０ａの位置にウエハカセットＣＲがそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けて一列に載置可能となっている。ウエハカセットＣＲにおいてはウエハＷが垂直方向（Ｚ方向）に配列されている。また、カセットステーション１０は、載置台２０と処理ステーション１１との間に位置するウエハ搬送機構２１を有している。このウエハ搬送機構２１は、カセット配列方向（Ｘ方向）およびその中のウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送用アーム２１ａを有しており、このウエハ搬送用アーム２１ａによりいずれかのウエハカセットＣＲに対して選択的にアクセス可能となっている。また、ウエハ搬送用アーム２１ａは、θ方向に回転可能に構成されており、後述する処理ステーション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ_３に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）およびエクステンションユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっている。
【００１７】
上記処理ステーション１１は、ウエハＷに対して塗布・現像を行う際の一連の工程を実施するための複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置に多段に配置されており、これらによりウエハＷが一枚ずつ処理される。この処理ステーション１１は、図１に示すように、中心部に搬送路２２ａを有し、この中に主ウエハ搬送機構２２が設けられ、搬送路２２ａの周りに全ての処理ユニットが配置されている。これら複数の処理ユニットは、複数の処理ユニット群に分かれており、各処理ユニット群は複数の処理ユニットが鉛直方向に沿って多段に配置されている。
【００１８】
主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すように、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持体４９はモータ（図示せず）の回転駆動力によって回転可能となっており、それにともなってウエハ搬送装置４６も一体的に回転可能となっている。
【００１９】
ウエハ搬送装置４６は、搬送基台４７の前後方向に移動自在な複数本の保持部材４８を備え、これらの保持部材４８によって各処理ユニット間でのウエハＷの受け渡しを実現している。
【００２０】
また、図１に示すように、この実施の形態においては、４個の処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３，Ｇ_４が搬送路２２ａの周囲に実際に配置されており、処理ユニット群Ｇ_５は必要に応じて配置可能となっている。
【００２１】
これらのうち、第１および第２の処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２はシステム正面（図１において手前）側に並列に配置され、第３の処理ユニット群Ｇ_３はカセットステーション１０に隣接して配置され、第４の処理ユニット群Ｇ_４はインターフェイス部１２に隣接して配置されている。また、第５の処理ユニット群Ｇ_５は背面部に配置可能となっている。
【００２２】
第１の処理ユニット群Ｇ_１では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャック（図示せず）に載置してウエハＷにレジストを塗布するレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）および同様にカップＣＰ内でレジストのパターンを現像する現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。第２の処理ユニット群Ｇ_２も同様に、２台のスピナ型処理ユニットとしてレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。
【００２３】
第３の処理ユニット群Ｇ_３においては、図３に示すように、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニットが多段に重ねられている。すなわち、レジストの定着性を高めるためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメントユニット（ＡＬＩＭ）、ウエハＷの搬入出を行うエクステンションユニット（ＥＸＴ）、冷却処理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、露光処理前や露光処理後、さらには現像処理後にウエハＷに対して加熱処理を行う４つのホットプレートユニット（ＨＰ）が下から順に８段に重ねられている。なお、アライメントユニット（ＡＬＩＭ）の代わりにクーリングユニット（ＣＯＬ）を設け、クーリングユニット（ＣＯＬ）にアライメント機能を持たせてもよい。
【００２４】
第４の処理ユニット群Ｇ_４も、オーブン型の処理ユニットが多段に重ねられている。すなわち、クーリングユニット（ＣＯＬ）、クーリングプレートを備えたウエハ搬入出部であるエクステンション・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、エクステンションユニット（ＥＸＴ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、および４つのホットプレートユニット（ＨＰ）が下から順に８段に重ねられている。
【００２５】
主ウエハ搬送機構２２の背部側に第５の処理ユニット群Ｇ_５を設ける場合には、案内レール２５に沿って主ウエハ搬送機構２２から見て側方へ移動できるようになっている。したがって、第５の処理ユニット群Ｇ_５を設けた場合でも、これを案内レール２５に沿ってスライドすることにより空間部が確保されるので、主ウエハ搬送機構２２に対して背後からメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００２６】
上記インターフェイス部１２は、奥行方向（Ｘ方向）については、処理ステーション１１と同じ長さを有している。図１、図２に示すように、このインターフェイス部１２の正面部には、可搬性のピックアップカセットＣＲと定置型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、背面部には周辺露光装置２３が配設され、中央部には、ウエハ搬送機構２４が配設されている。このウエハ搬送機構２４は、ウエハ搬送用アーム２４ａを有しており、このウエハ搬送用アーム２４ａは、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲおよび周辺露光装置２３にアクセス可能となっている。また、このウエハ搬送用アーム２４ａは、θ方向に回転可能であり、処理ステーション１１の第４の処理ユニット群Ｇ_４に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）や、さらには隣接する露光装置側のウエハ受け渡し台（図示せず）にもアクセス可能となっている。
【００２７】
このようなレジスト塗布現像処理システムにおいては、まず、カセットステーション１０において、ウエハ搬送機構２１のウエハ搬送用アーム２１ａが載置台２０上の未処理のウエハＷを収容しているウエハカセットＣＲにアクセスして、そのウエハカセットＣＲから一枚のウエハＷを取り出し、第３の処理ユニット群Ｇ_３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）に搬送する。
【００２８】
ウエハＷは、このエクステンションユニット（ＥＸＴ）から、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送装置４６により、処理ステーション１１に搬入される。そして、第３の処理ユニット群Ｇ_３のアライメントユニット（ＡＬＩＭ）によりアライメントされた後、アドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）に搬送され、そこでレジストの定着性を高めるための疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）が施される。この処理は加熱を伴うため、その後ウエハＷは、ウエハ搬送装置４６により、クーリングユニット（ＣＯＬ）に搬送されて冷却される。
【００２９】
アドヒージョン処理が終了し、クーリングユニット（ＣＯＬ）で所定の温度に冷却されたウエハＷは、引き続き、ウエハ搬送装置４６によりレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）に搬送され、そこで塗布膜が形成される。塗布処理終了後、ウエハＷは処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４のいずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）内でプリベーク処理され、その後いずれかのクーリングユニット（ＣＯＬ）にて所定の温度に冷却される。
【００３０】
冷却されたウエハＷは、第３の処理ユニット群Ｇ_３のアライメントユニット（ＡＬＩＭ）に搬送され、そこでアライメントされた後、第４の処理ユニット群Ｇ_４のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介してインターフェイス部１２に搬送される。
【００３１】
インターフェイス部１２では、余分なレジストを除去するために周辺露光装置２３によりウエハの周縁例えば１ｍｍを露光し、インターフェイス部１２に隣接して設けられた露光装置（図示せず）により所定のパターンに従ってウエハＷのレジスト膜に露光処理が施される。
【００３２】
露光後のウエハＷは、再びインターフェイス部１２に戻され、ウエハ搬送機構２４により、第４の処理ユニット群Ｇ_４に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）に搬送される。そして、ウエハＷは、ウエハ搬送装置４６により、いずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）に搬送されてポストエクスポージャーベーク処理が施され、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により所定の温度に冷却される。
【００３３】
その後、ウエハＷは現像ユニット（ＤＥＶ）に搬送され、そこで露光パターンの現像が行われる。現像処理終了後、ウエハＷはいずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）に搬送されてポストベーク処理が施され、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により所定温度に冷却される。このような一連の処理が終了した後、第３処理ユニット群Ｇ_３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介してカセットステーション１０に戻され、いずれかのウエハカセットＣＲに収容される。
【００３４】
次に、本実施の形態に係るレジスト塗布現像処理システムにおける気流形成機構について図４ないし図６を参照して説明する。図４は本実施形態に係るレジスト塗布現像処理システム１の正面側の気流状態を説明するための図であり、図５は本実施形態に係るレジスト塗布現像処理システム１の背面側の気流状態を説明するための図であり、図６は処理ステーション１１内における回転系処理ユニットおよび熱系処理ユニットの気流状態を説明するための図である。
【００３５】
図４、図５に示すように、気流形成機構は、レジスト塗布現像処理システム１の上部に設けられた空気供給機構６０と、システム１の底部に設けられた排気機構８０とを備えている。
【００３６】
空気供給機構６０は、図示しない供給源から清浄な空気をシステム１に導くダクト６１を有しており、ダクト６１からカセットステーション１０へは供給配管６２、空気供給室６８およびフィルター７１を介して、処理ステーション１１へは供給配管６３ａ，６３ｂ、空気供給室６９ａ，６９ｂおよびフィルター７２ａ，７２ｂを介して、インターフェイス部１２へは供給配管６４、空気供給室７０およびフィルター７３を介して、それぞれ清浄な空気がダウンフロー状態で導かれるようになっている。供給配管６２，６３ａ，６３ｂ，６４には、それぞれ、導入する空気の流量を調節するためのダンパー６５，６６ａ，６６ｂ，６７が設けられている。
【００３７】
処理ステーション１１において、ダクト６１からの清浄空気は、スピナ型ユニットを積層してなる処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２へは供給配管６３ａ、空気供給室６９ａおよびフィルター７２ａを介して供給され、搬送路２２ａおよびオーブン型の処理ユニットを積層してなる処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４へはダクト６１からの清浄空気は、供給配管６３ｂ、空気供給室６９ｂおよびフィルター７２ｂを介して供給される。また、処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２の下段のレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）の上部にはフィルター７４が設けられており、その上の現像処理ユニット（ＤＥＶ）からのダウンフローがこのフィルター７４を通ってレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）に供給される。
【００３８】
排気機構８０は、カセットステーション１０の底部に設けられた排気ユニット８１と、インターフェイス部１２の底部に設けられた排気ユニット８２と、処理ステーション１１の搬送路２２ａの底部に設けられた排気ユニット８３とを備えている。排気ユニット８１は排気ファン８４とその上に設けられたスリットダンパー８５とを有しており、排気ユニット８２は排気ファン８６とその上に設けられたスリットダンパー８７とを有しており、排気ユニット８３は排気ファン８８とスリットダンパー８９とを有している。なお、このような全体的な排気機構とは別に、各処理ユニットには図示しないユニット排気機構が設けられている。また、排気機構８０から排気された空気は、レジスト塗布現像処理システム１が配置されているクリーンルームの床に設けられた排気口からクリーンルーム外に排出される。
【００３９】
また、処理ステーション１１の側壁には、カセットステーション１０に連通した第１の通風開口５６と、インターフェイス部１２に連通した第２の通風開口５７とが設けられている。また、露光装置５０には、ウエハＷを受け渡しするための開口部５８が設けられている。
【００４０】
さらに、レジスト塗布現像処理システム１は、カセットステーション１０内の圧力と、処理ステーション１１内の圧力と、インターフェイス部１２内の圧力とをそれぞれ個別的に制御するためのコントローラ９０を有している。このコントローラ９０には、カセットステーション１０に設けられた圧力センサー９１、処理ステーション１１に設けられた圧力センサー９２，９３、インターフェイス部１２に設けられた圧力センサー９４、および露光装置５０内に設けられた圧力センサー９５が接続されており、コントローラ９０は、これら圧力センサー９１〜９５の検出値に基づいて、カセットステーション１０内、処理ステーション１１内、およびインターフェイス部１２内の圧力を個別的に制御する。
【００４１】
カセットステーション１０内の圧力は、圧力センサー９１の値に基づいて、ダンパー６５の開度を制御して空気供給量を調節するか、またはスリットダンパー８５の開度もしくはファン８４の回転数を制御して排気量を調節することにより制御される。処理ステーション１１内の圧力は圧力センサー９２，９３の値に基づいて、ダンパー６６ａ，６６ｂの開度を制御して空気供給量を調節するか、またはスリットダンパー８９の開度もしくはファン８８の回転数を制御して排気量を調節することにより制御される。具体的には、処理ステーション１１では、処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２と、搬送路２２ａおよび処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４とは上述したように別個に空気が供給されるようになっており、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）に設けられた圧力センサー９２の検出値と、搬送路２２ａに設けられた圧力センサー９３の検出値に基づいて、処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２の圧力と、搬送路２２ａおよび処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４の圧力とがコントローラ９０によって別個に制御される。なお、上記圧力制御は、ダンパーの開度、スリットダンパーの開度、ファンの回転数のうち２つ以上を制御して行ってもよい。
【００４２】
以上のように構成された気流形成機構においては、空気供給機構６０の図示しない供給源からダクト６１を介して、上述したようにして、カセットステーション１０、処理ステーション１１、およびインターフェイス部１２に清浄な空気を供給するとともに、排気機構８０により排気することにより、これらの中に上方から下方へ向かう清浄空気のダウンフローを形成する。
【００４３】
この場合に、コントローラ９０により、圧力センサー９１〜９４の値に基づいて、空気供給機構６０のダンパー６５〜６７の開度、排気機構８０のスリットダンパー８５，８７，８９の開度、排気ファン８４，８６，８８の回転数を制御して、処理ステーション１１内の圧力がカセットステーション１０およびインターフェイス部１２内の圧力よりも所定の範囲で高くなるように制御し、処理ステーション１１から第１の通風開口５６を介してカセットステーション１０への空気の流れ、および、処理ステーション１１から第２の通風開口５７を介してインターフェイス部１２への空気の流れを形成する。これによりカセットステーション１０およびインターフェイス部１２から処理ステーション１１への空気の侵入を防止することができ、不純物や雰囲気変動を嫌うレジスト塗布・現像処理を行う処理ステーション１１へのパーティクルやアルカリ成分等の不純物の侵入および処理ステーション１１の雰囲気変動を確実に防止することができ、高精度のパターンを得ることができる。また、フィルター７１〜７３が設けられているため、レジスト塗布現像処理システム１内への不純物の侵入をさらに確実に防止することができる。
【００４４】
また、露光装置５０に設置した圧力センサー９５の値も加味して、コントローラ９０によりインターフェイス部１２内の圧力が露光装置５０内の圧力よりも低くなるように制御して、露光装置５０から開口部５８を介してインターフェイス部１２への空気の流れを形成することにより、高精度のパターンを得るために温度の影響を排除する必要がある露光装置５０への空気の侵入を防止することができ、高精度のパターンを得ることができる。そして、コントローラ９０により、処理ステーション１１内の圧力が露光装置５０内の圧力よりも低くなるように圧力を制御することにより、より外部雰囲気の侵入を嫌う露光装置５０へ処理ステーション１１からの空気が侵入することを確実に防止することができる。そして、気流制御をより行いやすくする観点から、図４，５に示すように、処理ステーション１１からインターフェイス部１２への第２の通風開口５７を露光装置５０の開口部５８よりも高い位置に設けることが有利である。
【００４５】
なお、インターフェイス部１２においては、処理ステーション１１から第２の通風開口５７を介して空気が斜流として流出し、露光装置５０からも開口部５８を介して空気が斜流として流出しているが、ウエハＷを収納したバッファカセットＢＲは、これら斜流を避けて配置されている。
【００４６】
さらに、処理ステーション１１内においては、図６に示すように、コントローラ９０（図５）により、第１および第２の処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２（スピナ型の処理ユニット群）内の圧力が、第３および第４の処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４（オーブン型の処理ユニット群）内および搬送路２２ａ内の圧力よりも高くなるように制御されている。そして、スピナ型の処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２からの気流およびオーブン型の処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４からの気流は、搬送路２２ａの底部の排気ユニット８３により排気される。これにより、搬送路２２ａおよびオーブン型の処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４から処理ステーション１１の中で最も厳密に管理が必要なレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）内へ、空気が侵入することを防止することができ、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）への不純物の侵入および雰囲気変動を一層確実に防止することができる。
【００４７】
以上のようにして圧力を制御することにより、不純物および雰囲気変動を嫌うレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）、現像処理ユニット（ＤＥＶ）、露光装置５０への不純物の侵入およびこれらの中の雰囲気変動をある程度防止することができるが、これらを一層確実に防止する観点からは、各ステーション内の温度、湿度、コンタミネーション濃度、およびアルカリ成分の濃度のうち少なくとも１種を管理して、これらが所定値を超えた場合にアラームを出す等の対策を講じることが好ましい。
【００４８】
ただし、システム内には、上述の項目を厳密に管理する必要がある部分と、さほど管理が必要がない部分とがあり、このことを考慮して必要な部分のみを管理することが効率的である。例えば、以下の表１に示すように管理する。
【００４９】
【表１】

【００５０】
すなわち、この表１に示すように、不純物および雰囲気変動を嫌う処理ステーション１２内のレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）からなるスピナ型の処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２内の温度および湿度を適宜の制御手段により所定値に制御する。また、露光装置５０も雰囲気変動の影響が大きいので、その中の温度および湿度も適宜の制御手段によりも所定値に制御する。処理ステーション１１の処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２以外の部分、すなわち背面側の搬送路２２ａおよびオーブン型の処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４は、温度および湿度の影響が少ないため、温度および湿度の管理を行っておらず、クリーンルーム内の温度・湿度となっているが、必要に応じて管理するようにしてもよい。カセットステーション１０およびインターフェイス部１２も温度および湿度の影響が小さいため、クリーンルーム内の温度・湿度となっているが必要に応じて管理するようにしてもよい。
【００５１】
また、コンタミネーションはレジスト塗布現像処理システム１および露光装置５０のあらゆる部分で少なくする必要があり、全ての部分で所定値以下になるように管理する。具体的にはパーティクルカウンター等により所定のタイミングでコンタミネーションの値を測定し、その値が所定値を超えた場合に個別的に対処するようにする。
【００５２】
さらに、代表的なアルカリ成分であるアンモニアは処理に悪影響を与えるため、処理ステーション１１内、インターフェイス部１２内、露光装置５０内においてその濃度が例えば１ｐｐｂ以下になるように管理する。具体的には、所定のタイミングで分析装置によりアンモニア濃度を分析し、１ｐｐｂを超えた場合にフィルターを交換する等の対策を講じる。カセットステーション１０はアンモニアの悪影響が小さいため管理していない。
【００５３】
次に、本発明の気流形成機構の他の例について図７を参照して説明する。図７に示すように、本実施形態においては、上記の実施形態と同様の構成に加えて、さらに、インターフェイス部１０と処理ステーション１１とを連通する第２の通風開口５７を開閉可能なシャッター機構１０１を有している。このシャッター機構１０１による第２の通風開口５７の開閉は、コントローラ９０によって制御されるようになっている。
【００５４】
本実施形態においては、カセットステーション１０のメンテナンスを行う場合に、カセットステーション１０および処理ステーション１１内に、ウエハＷを処理する際に形成する空気の流れよりも強い空気の流れを形成するように、気流形成機構を動作させる。以下、本実施形態における気流形成機構の動作を、図８を参照して説明する。
【００５５】
まず、コントローラ９０が、レジスト塗布現像処理システムがメンテナンスを行う状態に設定されているかどうかを判断する（ＳＴ８０１）。メンテナンスを行う状態に設定されていないと判断された場合には、シャッター機構１０１が第２の通風開口５７を開いた状態にされ（ＳＴ８０２）、前述した実施形態と同様に、空気供給機構６０および排気機構８０が制御され、カセットステーション１０、処理ステーション１１およびインターフェイス部１２内の圧力がそれぞれ制御され、レジスト塗布現像処理システム内に所定の空気の流れが形成される（ＳＴ８０３）。
【００５６】
一方、上記ＳＴ８０１において、メンテナンスを行う状態に設定されていると判断された場合には、カセットステーション１０および処理ステーション１１に、上記ＳＴ８０３において形成される気流よりも強い流れの気流が形成されるように（図８にはこのことを強制送風と示す）、空気供給機構６０および排気機構８０が制御される（ＳＴ８０４）。それとともに、シャッター機構１０１が第２の通風開口５７を閉じた状態とされる（ＳＴ８０５）
【００５７】
このように、この実施形態では、メンテナンスを行う時にカセットステーション１０および処理ステーション１１に、ウエハＷを処理している通常の状態で形成される気流よりも強い流れの気流を形成することにより、例えばカセットステーション１０のメンテナンス時にカセットステーション１０内で発生したパーティクル等はそのほとんどが塗布現像処理システム外に強制的に排出されるので、前記パーティクル等が処理ステーション１１側に、さらにインターフェイス部１２を介して露光装置５０側に回り込むことを防止することができる。さらに、本実施形態においては、メンテナンス時にはシャッター機構１０１により通風開口５７を閉じた状態としているので、インターフェイス部１２まで回り込んだパーティクル等があったとしても、それが露光装置５０にまで侵入することはない。
【００５８】
なお、レジスト塗布現像処理システムがメンテナンスを行う状態に設定されているかどうかの判断は、例えばコントローラ９０側に作業者からそのことが入力された場合に、メンテナンスを行う状態に設定されているものと判断させることができるが、例えば、カセットステーション１０に設けられたメンテナンス用のドアー（図示略）の開閉状態に基づいて判断させるようにしてもよい。
【００５９】
また、ここではメンテナンス時に通常よりも強い流れの気流が形成されるようにしたが、メンテナンス時だけでなく、例えば、単にレジスト塗布現像処理システムが停止したような場合等にも同様に強い流れの気流が形成されるように制御を行うようにしてもよい。
【００６０】
さらに、シャッター機構１０１に代えて、図７に点線で示すように、インターフェイス部１０と露光装置５０とを連通する開口部５８を開閉可能なシャッター機構１０２を設け、メンテナンスを行う時にはこのシャッター機構１０２を閉じるように制御してもよい。また、シャッター機構１０１およびシャッター機構１０２の両方を設けてもよい。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、半導体ウエハのレジスト塗布現像処理システムについて説明したが、半導体ウエハ以外の他の被処理基板、例えばＬＣＤ基板のレジスト塗布現像処理システムにも本発明を適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板処理中に処理部への不純物の侵入および処理部の雰囲気変動を確実に防止することができることに加えて、搬入出部で基板収納容器のメンテナンスを行う場合に、前記搬入出部および前記処理部の上方から下方に向けて、基板処理中に形成される空気の流れの強さを超える強さの空気の流れが形成されるので、このような場合に生じるパーティクル等が処理部側に回り込むことを防止することができる。
なお、気流形成手段により、搬入出部、処理部、およびインターフェイス部の上方から下方に向けて気流を形成するとともに、制御手段により、処理部内の圧力が前記搬入出部内およびインターフェイス部内の圧力よりも高くなるように前記気流形成手段を制御し、処理部から搬入出部およびインターフェイス部への空気の流れを形成することにより、搬入出部およびインターフェイス部から処理部への空気の侵入を防止することができ、不純物や雰囲気変動を嫌うレジスト塗布・現像処理を行う処理部への不純物の侵入および処理部の雰囲気変動を確実に防止することができる。
【００６３】
また、インターフェイス部は、露光装置に連通した通風開口を有し、前記制御手段は、前記インターフェイス部内の圧力が前記露光装置内の圧力よりも低くなるように前記気流形成手段を制御し、前記露光装置から前記インターフェイス部への空気の流れを形成するようにすることにより、高精度のパターンを得るために温度の影響を排除する必要がある露光装置への空気の侵入を防止することができる。
【００６４】
処理部が、基板に対して熱的な処理を施す複数の熱系処理ユニットを積層してなる熱系処理ユニット群と、基板を回転しながら処理を施す塗布処理ユニットおよび／または現像処理ユニットを積層してなる回転系処理ユニット群とを有する構成とした場合に、空気供給機構が、回転系処理ユニット群と、熱系処理ユニット群および前記搬送路とで、別個に空気を供給し、前記制御手段は、前記回転系処理ユニット群内の圧力が、搬送路内および熱系処理ユニット群内の圧力よりも高くなるように空気供給機構を制御することにより、搬送路および熱系処理ユニット群から処理部の中で最も厳密に管理が必要な回転系処理ユニット群内へ空気が侵入することを防止することができ、レジスト塗布・現像処理を行う回転系処理ユニットへの不純物の侵入およびその雰囲気変動を一層確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図。
【図２】図１に示す塗布現像処理システムの正面図。
【図３】図１に示す塗布現像処理システムの背面図。
【図４】本実施の形態に係る塗布現像処理システムの正面側の気流状態を説明するための図。
【図５】本実施の形態に係る塗布現像処理システムの背面側の気流状態を説明するための図。
【図６】処理ステーション内における回転系処理ユニットおよび熱系処理ユニットの気流状態を説明するための図。
【図７】他の実施の形態に係る塗布現像処理システムの正面側の気流状態を説明するための図。
【図８】図７に示す塗布現像処理システムにおける制御の流れを概略的に示すフローチャート。
【符号の説明】
１０；カセットステーション（搬入出部）
１１；処理ステーション（処理部）
１２；インターフェイス部
２２；ウエハ搬送機構
２２ａ；搬送路
４６；ウエハ搬送装置
５０；露光装置
５６；第１の通風開口
５７；第２の通風開口
５８；開口部（第３の通風開口）
６０；空気供給機構
８０；排気機構
９０；コントローラ
ＨＰ；加熱処理ユニット（熱系処理ユニット）
ＣＯＬ；冷却処理ユニット（熱系処理ユニット）
ＣＯＴ；レジスト塗布処理ユニット（回転系処理ユニット）
ＤＥＶ；現像処理ユニット（回転系処理ユニット）
Ｗ……半導体ウエハ（基板）

Claims

基板にレジスト塗布および現像処理のための各種処理を施す複数の処理ユニットが配置された処理部と、
複数枚の基板を収納する基板収納容器を載置可能な載置部を有し、基板収納容器から前記処理部へ基板を搬入するとともに、前記処理部から搬出した基板を基板収納容器に収納する搬入出部と、
前記処理部から基板を受け取って露光装置に受け渡し、露光後の基板を露光装置から受け取って前記処理部に受け渡すためのインターフェイス部と、
前記搬入出部、処理部、およびインターフェイス部の上方から下方に向けて空気の流れを形成する気流形成手段と、
前記気流形成手段を制御する制御手段と
を具備し、
前記処理部は、前記搬入出部に連通する第１の通風開口と、前記インターフェイス部に連通する第２の通風開口とを有し、
前記制御手段は、基板を処理している間は、前記搬入出部、前記処理部および前記インターフェイス部の上方から下方に向けて第１の強さの空気の流れを形成するように前記気流形成手段を制御し、前記基板収納容器のメンテナンスを行う場合には前記搬入出部および前記処理部の上方から下方に向けて前記第１の強さを超える第２の強さの空気の流れを形成するように前記気流形成手段を制御することを特徴とするレジスト塗布現像処理装置。
さらに、前記処理部は前記第１の通風開口を開閉可能な第１の開閉機構を有し、
前記制御手段は、基板を処理している間は前記第１の通風開口が開くように前記第１の開閉機構を制御し、前記所定の場合には前記通風開口が閉じるように前記第１の開閉機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のレジスト塗布現像処理装置。
さらに、前記インターフェイス部は、前記露光装置に連通する第３の通風開口と、前記第３の通風開口を開閉可能な第２の開閉機構を有し、
前記制御手段は、基板を処理している間は前記第３の通風開口が開くように前記第２の開閉機構を制御し、前記所定の場合には前記第３の通風開口が閉じるように前記第２の開閉機構を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレジスト塗布現像処理装置。
前記制御手段は、基板を処理している間には、前記インターフェイス部内の圧力が前記露光装置内の圧力よりも低くなるように前記気流形成手段を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレジスト塗布現像処理装置。
前記制御手段は、基板を処理している間には、前記処理部内の圧力が前記搬入出部内および前記インターフェイス部内の圧力よりも高くなるように前記気流形成手段を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレジスト塗布現像処理装置。