(57)【要約】【課題】フォトマスクの製造の処理対象とする透明基板を、製造処理する装置内のステージへ搬入、又は装置外のステージへ搬出する、アーム部とその先端に突設した透明基板と直接に接触する搭載部とによりなる搬送アームを備えたフォトマスク製造用装置において、透明基板を搬送アームにより搬送されたレジストコート処理前の透明基板と、又は搬送アームにより搬送されたレジスト現像処理前の透明基板の温度の基板面内の温度分布の均一性を確保する方法及び製造装置を提供することである。【解決手段】搭載部がアーム部より脱着することが可能な構造の搬送アームを備えたフォトマスク製造用装置であって、透明基板と直接接触する搭載部の温度を制御するための搭載部専用の加熱手段を具備した加熱部、又は冷却手段を具備した冷却部を備えたフォトマスク製造用装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクの製造の製造処理する対象とする透明基板を、製造処理する製造装置のステージへ搬入と、該製造装置のステージから搬送ラインの基地のステージへ搬出する自動の搬送アームにおいて、アーム部と、アーム部の先端に突設した、透明基板と直接に接触する搭載部よりなる搬送アームであって、搭載部は、アーム部より脱着することが可能な構造を備えたことを特徴とする搬送アーム。
【請求項２】
フォトマスクの製造の製造処理する対象とする透明基板を、製造処理する製造装置内のステージへ搬入と、又は装置外のステージへ搬出する搬送アームを備えたフォトマスク製造用装置において、請求項１記載のアーム部と搭載部からなる搬送アームを備え、フォトプロセス法を用いた製造方法のフォトマスク製造用装置であって、フォトマスク製造用装置は、透明基板と直接に接触する搭載部の温度を制御するための搭載部専用の加熱手段を具備した加熱部、又は冷却手段を具備した冷却部を備えたことを特徴とするフォトマスク製造用装置。
【請求項３】
前記フォトマスク製造用装置は、レジストを現像処理する手段を有する現像装置であることを特徴とする請求項２記載のフォトマスク製造用装置。
【請求項４】
前記フォトマスク製造用装置は、レジストを塗布処理する手段を有する塗布装置であることを特徴とする請求項２記載のフォトマスク製造用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造処理する対象とする透明基板を、製造装置内、又は製造装置外のステージへ搬出入する搬送アーム及びその搬送アームを用いたフォトマスク製造用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置用の集積回路の回路パターンをウエハ上に形成する製造工程では、予め作製した回路パターンが形成されたフォトマスクを用い、露光装置により回路パターンを露光して、光感光性レジストに転写し、現像、エッチング、レジスト剥膜の製造処理のフォトプロセス法を実行して、ウエハ上に回路パターンを形成するものである。その製造工程を実施するためにフォトマスクを搬送する装置が既に開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
半導体集積回路の製造工程では、フォトプロセス法の光感光性レジストを塗布するレジストコート処理前及びレジスト現像処理前のウエハの基板面内の温度分布の均一性を重要視し、ウエハの基板面内の温度のばらつきを解消する対策がとられている。そのため、半導体集積回路の製造工程では、被搬送物のウエハの温度と同等の温度に冷却処理されたウエハ専用の搬送アームが装備され、冷却処理されたウエハを同等温度に冷却処理されたウエハ専用の搬送アームにより搬送処理することが一般的である。
【０００４】
一方、前記フォトマスクの回路パターンを透明基板上に形成する製造工程では、描画装置により回路パターンを光感光性レジストに描画露光し、該レジストを現像、エッチング、レジスト剥膜処理のフォトプロセス法を実行して透明基板上に回路パターンを形成するものである。フォトマスクの回路パターンの製造工程では、フォトプロセス法の光感光性レジストを塗布するレジストコート処理前と、レジスト現像処理前との透明基板面内の温度分布の均一性を重要視し、透明基板の面内の温度のばらつきを解消する対策がとられ、透明基板の温度分布の均一性により、レジスト膜厚の面内均一性及び回路パターンの線幅のばらつきの面内均一性を実現することが実施されている。
【０００５】
前記フォトマスクの製造工程の装置ライン（以下製造ラインと記す）では、処理対象とする透明基板を、製造処理する製造装置、例えばその製造装置内のステージへ搬入し載置し、製造処理した後、ステージから搬送ラインの基地、例えば基地内のステージへ搬出する等一連の製造処理する製造装置の工程がある。前記製造装置と前記搬送ラインとの搬出入する透明基板の搬送は、搬送アームを介して自動搬送する方法が行われている。前記製造処理工程は、複数工程から構成され、該製造処理工程間を搬送ラインで連結したものである。前記フォトマスクの製造ラインは、公知のクリーンルーム内に製造処理装置及び搬送ラインを併設して、透明基板へ感光性レジストを塗布する製造処理の塗布装置と、該レジスト上に回路パターンを描画露光する製造処理の描画装置と、描画のレジストを現像する製造処理の現像装置と、レジストをマスクにして透明基板上の遮光膜をエッチングする製造処理のエッチング装置と、レジストを剥膜する製造処理の剥膜装置、及び検査装置等がその順に配置されている。しかしながら、フォトマスクの製造ラインでは、その透明基板を加熱する製造処理、又は冷却する製造処理の部位が混在し、その間の透明基板の搬送は、同一の搬送アームで把持して搬送していることが実情である。
【０００６】
前記塗布装置と現像装置の製造処理は、その製造処理前には、透明基板を冷却する部位と、感光性レジストを加熱する部位があり、それらを同一の搬送アームで把持して、透明基板の搬送を行うため、透明基板の温度管理に問題があり、例えば面内の温度分布のばらつき等が生じ、品質に悪影響を及ぼす。現状の製造処理する製造装置及び搬送アームを含
む搬送ラインでは、加熱処理の部位での透明基板を搬送する際、該搬送アームの温度が上昇する問題と、該高温の搬送アームを用いて、冷却処理の部位の透明基板を搬送する際に、高温の搬送アームから冷却処理された透明基板に影響し、その透明基板の面内の温度分布が不均一になる問題がある。その結果、例えば、レジスト塗布処理では、透明基板のレジスト厚の面内分布が不均一となる、例えばレジスト現像処理では、透明基板の回路パターンのレジスト線幅の面内分布が不均一となる等、品質に悪影響を与える問題がある。
【０００７】
半導体集積回路の製造工程では、使用するフォトマスクの回路パターンの線幅の精度が半導体集積回路の形成精度に影響し、その半導体装置の性能に対して多大な影響を及ぼしている。フォトマスク上の線幅の誤差が、ウエハ上ではそれ以上の誤差となって性能が劣化することが知られている。さらに、半導体装置は、微細化、高密度化、高機能化と進化し、フォトマスクへの高品質化対応への要求が深刻な問題になっており、フォトマスクの回路パターンのばらつき等の誤差を解消することが解決すべき重要課題の一つである。
【０００８】
また、従来のクリーンルーム内、又は製造装置では、統一の温度で全域を管理するシステムからクリーンルーム内を分離し、各々が最適な温度で管理する個別温度で個別域を管理するシステムへ転換することが重要な課題となる。
【０００９】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開平７―３２１１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
フォトマスクの製造工程において、処理対象の透明基板が搬送アームにより搬送されたレジストコート処理前の透明基板と、又は搬送アームにより搬送されたレジスト現像処理前の透明基板の温度の基板面内の温度分布の均一性を確保する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る発明は、フォトマスクの製造の処理対象とする透明基板を、処理する製造装置のステージへ搬入と、製造装置のステージから搬送ラインの基地のステージへ搬出する自動の搬送アームにおいて、アーム部と、アーム部の先端に突設した透明基板と直接に接触する搭載部よりなる搬送アームであって、搭載部は、アーム部より脱着することが可能な構造を備えたことを特徴とする搬送アームである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、フォトマスクの製造の処理対象とする透明基板を、処理する装置内のステージへ搬入、又は装置外のステージへ搬出する搬送アームを備えたフォトマスク製造用装置において、請求項１記載のアーム部と搭載部からなる搬送アームを備え、フォトプロセス法を用いた製造方法のフォトマスク製造用装置であって、フォトマスク製造用装置は、透明基板と直接接触する搭載部の温度を制御するための搭載部専用の加熱手段を具備した加熱部、又は冷却手段を具備した冷却部を備えたことを特徴とするフォトマスク製造用装置である。
【００１３】
本発明の請求項３に係る発明は、前記フォトマスク製造用装置は、レジストを現像処理する手段を有する現像装置であることを特徴とする請求項２記載のフォトマスク製造用装置である。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明は、前記フォトマスク製造用装置は、レジストを塗布処理する手段を有する塗布装置であることを特徴とする請求項２記載のフォトマスク製造用装
置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に係る搬送アームによれば、処理対象とする透明基板と直接接触する搭載部をアーム部から脱着することができるので、搭載部のみを切り離して、透明基板と同じ温度になるように確実に温度制御することにより、該搭載部の搬送アームにより搬送される透明基板の面内の温度分布を均一にすることができる。
【００１６】
本発明の請求項２に係るフォトマスク製造用装置によれば、搭載部専用の加熱手段を具備した加熱部、又は冷却手段を具備した冷却部を備えたことにより、搬送されるフォトマスク用の透明基板の面内の温度分布を均一にすることができるので、これにより、透明基板のレジスト膜厚の面内均一性及び回路パターンのレジスト線幅の面内均一性を実現することができる。
【００１７】
本発明の請求項３に係るフォトマスク製造用装置によれば、搭載部専用の加熱手段を具備した加熱部、又は冷却手段を具備した冷却部を備えたことにより、フォトマスク用の透明基板のレジストを現像処理する場合に、搬送されるフォトマスク用の透明基板の面内の温度分布を均一にすることができるので、これにより、透明基板の回路パターンのレジスト線幅の面内均一性を実現することができる。
【００１８】
本発明の請求項４に係るフォトマスク製造用装置によれば、搭載部専用の加熱手段を具備した加熱部、又は冷却手段を具備した冷却部を備えたことにより、フォトマスク用の透明基板のレジストを塗布処理する場合に、搬送されるフォトマスク用の透明基板の面内の温度分布を均一にすることができるので、これにより、透明基板の回路パターンのレジスト線幅の面内均一性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の搬送アーム及びその搬送アームを用いたフォトマスク製造用装置を一実施形態に基づいて以下説明する。
【００２０】
図１は、本発明の搬送アームの説明図で、（ａ）は、上面図であり、（ｂ）は、部分拡大の側断面図であり、（ｃ）は、図１（ｂ）を分離した状態である。
【００２１】
本発明の搬送アームは、フォトマスクの製造の処理対象とする透明基板を、処理する製造装置のステージへ搬入と、製造装置のステージから搬送ラインの基地のステージへ搬出する自動の搬送アームである。図１（ａ）の搬送アーム１は、搬送ロボット２と、アーム部１１と、搭載部１２よりなる搬送アームである。アーム部１１は、搬送ロボット２上に搭載されている。搬送ロボット２は、製造装置内、又は製造装置間の基地を自動化したシステムに従って自由に位置を移動する機能を備えている。アーム部１１は、アームを屈伸する機能、すなわちアーム先端を前進する、又は後退する機能を備えている。搭載部１２は、アーム部１１の先端に突設したものであり、搭載部１２上に透明基板を直接に接触させ載せる機能を備えている。図１（ｂ）は、一事例の搭載部１２とアーム部１１との境界の構造の部分拡大の側断面図であり、フォーク形状を持つ搭載部１２のスリット状の溝１３にアーム部１１の先端を挿入したあと、固定する方法でアーム部の先端に搭載部１２を装着している。図１（ｃ）は、本発明の搭載部１２は、アーム部１１より脱着することが可能な構造を備えているため、固定する方法を開放し、搭載部１２のスリット状の溝１３からアーム部１１の先端を引き出し、搬送アーム１から搭載部１２を切り離した状態である。
【００２２】
次に、本発明の搬送アームの搬送動作を説明する。搬送ロボットに搭載された搬送アー
ムは、外のステージの基地まで移動し、外のステージに載置した透明基板を、搭載部に載せる。次に、搬送アームは、処理するフォトマスク製造用装置の内のステージの基地まで移動し、内のステージへ透明基板を搬入する。所定製造処理時間の経過後、搬送アームは、内のステージ上の製造処理した透明基板を搭載部に載せて、内のステージから透明基板を搬出する。次に搬送アームは、次のステージの基地まで位置を移動させ、次のステージへ透明基板を載置する。搬送アームは、外のステージの基地／内のステージの基地／次のステージの基地に位置を移動し、各々の基地では、各々のステージ上の透明基板を搭載部に載せて、所定の基地のステージに透明基板を載置する搬送動作を繰り返し実行する。その搬送動作では、必要に応じて搭載部を交換するために、搭載部のみをアーム部から脱着する機能を具備する方法を採用した。搬送アーム１の動作手順を管理する自動化したシステムに、搭載部の脱着の手順指示及び搭載部の収納基地一覧を追加し、搭載部の脱／着の動作手順を構築した。
【００２３】
搬送ロボット２は、当該エリア内の認識番号を付した基地間を自走するロボットで、予め登録した順番に基地を回送し、その各々の基地では、一時停止し、予め登録した手順により、ステージからの搬出と、ステージへの搬入と、搭載部の交換とを実行する。ロボットは、公知のものであり、その材料は、金属材、エンジニアリングプラスチック樹脂材を用い、発ガス及び発塵しないものを選択する。アーム部は、屈伸する、アームが前方向に伸縮する機構が必要であり、その材料は、金属材、エンジニアリングプラスチック樹脂材を用い、発ガス及び発塵しないものを選択する。搭載部の材料は、金属材を用い、２００℃の加熱で変形しない構造で、発ガス及び発塵しないものを選択する。搭載部の脱着の構造は、簡単に脱／着ができる、かつ簡単に固定ができる形状が好ましく、簡単に洗浄できる形状がよい。
【００２４】
本発明の請求項２に係る発明は、搬送アームから搭載部を脱／着の動作手順を構築した自動化システムを持つ搬送アームを用いたフォトマスク製造用装置である。フォトマスク製造用装置は、フォトマスクの透明基板を、処理する装置内のステージへ搬入、又は装置外のステージへ搬出する搬送時、脱／着の動作手順を構築したシステムを用い、搭載部を交換することが容易となるため、フォトマスク製造用装置に付属する位置に、温度を制御するための搭載部専用の加熱手段を具備した加熱部、又は冷却手段を具備した冷却部を備えた。フォトマスク製造用装置は、搭載部専用の加熱部、又は冷却部を装備し、該加熱部、又は冷却部により搭載部の温度を制御し、該搭載部を着装して直接接触する透明基板を把持する方法を採用した。本発明のフォトマスク製造用装置では、透明基板の温度と同等の温度の搭載部に交換し、透明基板を把持するため、透明基板及びその搭載部の温度を同一温度に合わせた基板搬送が実現され、基板温度の基板面内の均一性を維持した状態で、製造処理が行われる。
【００２５】
加熱手段を具備した加熱部、又は冷却手段を具備した冷却部は、公知の装置でよい。加熱部では、２５℃〜２５０℃の間の所定の温度に加熱する。その方法は、恒温オーブンによる加熱手段、又は加熱手段を持つ金属プレートによる加熱手段等である。冷却部では、２５℃〜０℃の間の所定の温度に冷却する。その方法は、冷凍オーブンによる冷却手段、又は冷却手段を持つ金属プレートによる冷却手段等である。
【００２６】
次に、本発明の一実施例を説明する。
【００２７】
図２は、本発明のフォトマスク製造用装置の一実施例の説明図である。図２の左側には、透明基板３を載置するステージが、外のステージ２２及び次のステージ２３が配置されている。図右側には、その上側に搭載部用加熱部５０を備えたフォトマスク製造用装置２０と、下側に搭載部用冷却部４０を備えたフォトマスク製造用装置２０が配置されている。各々のフォトマスク製造用装置２０は、一体化され、その製造処理を実行する。加熱部
５０は、１５０℃のホットプレートとした。また、冷却部４０は、１０℃の冷却プレートとした。図中央には、本発明の搬送アーム１が配置されている。搬送エリアには、ｐ１と，ｋ１，ｋ２と，ｓ１１，ｓ１と，ｓ２１，ｓ２の各々の基地３０が配置され、該基地３０では搬送アーム１を一時停止し、透明基板の搬出又は搬入の搬送動作を実行する。また、ｐ１と、ｓ１１、ｓ２１では、搭載部を脱／着の動作、すなわち交換を実行する。
【００２８】
フォトマスク製造用装置の搬送動作の手順を説明する。
【００２９】
最初に、ｐ１の基地（以下ｐ１と記す）の搬送アーム１が、搭載部１２を着装し、向きを反転させ、ｋ１の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、外のステージ２２から処理対象とする透明基板３を、搭載部１２に載せて、アーム部１１を後退させ、向きを元の向きへ反転する。なお、アーム部は、搬送ロボットにより角度９０度反転する機能を備えている。なお、ｐ１は、当該搬送アーム１の出発及び帰着の基地であり、搬送動作の停止時は必ず停止し、その間装置のメンテナンス等、例えば充電を実施する基地である。
【００３０】
次に、ｓ１の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、フォトマスク用加熱プレート５内へ搬入し、そのステージ２１へ透明基板３を載置する。透明基板３は、フォトマスク用加熱処理プレート５上で加熱処理する。その間に、搬送アーム１は、ｓ１１の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、専用の加熱手段を具備した搭載部用加熱部５０まで搬送アーム１の先端部を入れ、搭載部１２のみを切り離し、該搭載部１２を搭載部用加熱部５０に載置する。アーム部１１のみを後退させ、そのｓ１１の位置で一時停止する。その間、フォトマスク用加熱処理プレート５では、透明基板３が加熱処理され、同時に搭載部用加熱部５０では、搭載部１２のみが加熱され、透明基板と同一温度まで昇温される。
【００３１】
所定処理時間の経過後、ｓ１１の位置でアーム部１１を前進させ、搭載部用加熱部５０上の搭載部１２をアーム部に装着させ固定したあと、アーム部を後退させ、ｓ１の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、フォトマスク用加熱処理プレート５上から加熱処理した透明基板３を搭載部１２の載せて、アーム部１１を後退させる。
【００３２】
次に、ｋ２の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、次のステージ２３内へ搬入し、そのステージ２３へ透明基板３を載置する。搬送アーム１は、アーム部１１を後退させる。
【００３３】
つぎに、ｐ１の位置へ移動し、アーム部１１から搭載部１２のみを切り離し、待機する。
【００３４】
再度、ｐ１の搬送アーム１が、搭載部１２を着装し、向きを反転させ、ｋ２の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、次のステージ２３から処理対象とする透明基板３を、搭載部１２に載せて、アーム部１１を後退させ、向きを元の向きへ反転する。
【００３５】
次に、搬送アーム１が、ｓ２の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、フォトマスク用冷却プレート４内へ搬入し、そのステージ２１へ透明基板３を載置する。透明基板３は、フォトマスク用冷却処理プレート４で冷却処理する。その間に、アーム部１１のみを後退させ、ｓ２１の位置へ移動し、ｓ２１の位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、専用の冷却手段を具備した搭載部用冷却部４０まで搬送アーム１の先端部を入れ、搭載部１２のみを切り離し、該搭載部１２を搭載部用冷却部４０に
載置する。アーム部１１のみを後退させ、ｓ２１の位置に一時停止する。その間、フォトマスク用冷却処理プレート４では、透明基板３が冷却処理され、同時に搭載部用冷却部４０では、搭載部１２のみが冷却され、透明基板と同一温度まで降温される。
【００３６】
所定処理時間の経過後、ｓ２１の位置でアーム部１１を前進させ、搭載部用冷却部４０上の搭載部１２をアーム部に装着させ固定したあと、アーム部を後退させ、ｓ２の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、フォトマスク用冷却処理プレート４上から冷却処理した透明基板３を搭載部１２の載せて、アーム部１１を後退させる。
【００３７】
ｋ２の位置へ移動し、その位置で一時停止する。アーム部１１を前進させ、次のステージ２３内へ搬入し、そのステージ２３へ透明基板３を載置する。搬送アーム１は、アーム部１１を後退させ、ｐ１の位置へ移動し、アーム部１１から搭載部１２のみを切り離し、待機する。
【００３８】
上述したように、本発明のフォトマスク製造用装置を用いれば、加熱した、又は冷却した透明基板３は、透明基板３の温度と同等の温度の搭載部により把持させるため、透明基板の面内温度は、精度良く制御されるため、温度分布は面内で均一にすることができる。
【００３９】
前記フォトマスク製造用装置は、レジストを現像処理する手段を有する現像装置６０では、専用の冷却手段を具備した搭載部用冷却部４０を備えた装置であり、フォトマスク用冷却処理プレート４で冷却された透明基板３を搭載部用冷却部４０で冷却した搭載部１２により把持され、次のステージ２３へ透明基板３を移動させる。上述した冷却した透明基板３は、透明基板３の温度と同等の温度の搭載部により把持させるため、透明基板の面内温度は、精度良く制御されるため、温度分布は面内で均一となり、レジストの現像処理後のレジスト線幅は面内線幅のばらつきを大幅に減少することができる。
【００４０】
前記フォトマスク製造用装置は、レジストを塗布処理する手段を有する塗布装置では、専用の冷却手段を具備した搭載部用冷却部を備えた装置であり、フォトマスク用冷却処理プレートで冷却された透明基板を搭載部用冷却部で冷却した搭載部により把持され、次のステージへ透明基板を移動させる。上述した冷却した透明基板は、透明基板の温度と同等の温度の搭載部により把持させるため、透明基板の面内温度は、精度良く制御されるため、温度分布は面内で均一となり、レジストを塗布処理後のレジストの膜厚のばらつきを大幅に減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の搬送アームの説明図で、ａは、上面図であり、ｂは、部分拡大の側断面図であり、ｃは、図ｂを分離した状態である。
【図２】本発明のフォトマスク製造用装置の一実施例の説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…搬送アーム
２…搬送ロボット
３…透明基板（処理対象とするフォトマスク）
４…フォトマスク用冷却プレート
５…フォトマスク用加熱プレート
１１…アーム部
１２…搭載部
１３…スリット状の溝
２０…フォトマスク製造用装置
２１…（処理する装置）内のステージ
２２…（処理する装置）外のステージ
２３…次のステージ
３０…（ｐ１，ｋ１，ｋ２，ｓ１，ｓ１２，ｓ２，ｓ２１のステーション）基地
５０…（専用の加熱手段を具備した）搭載部用加熱部
４０…（専用の冷却手段を具備した）搭載部用冷却部
６０…（レジストを現像処理する手段を有する）現像装置
【図１】
2006324476.tif 000003
【図２】
2006324476.tif 000004