(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を収納した基板カセットを載置する載置部と、この載置部に載置された基板カセットに対して基板の受け渡しをする受け渡し手段と、を含むカセットステ−ションと、
前記カセットステーションに隣接して設けられ、基板に対して処理液を塗布する基板処理部と、この基板処理部に対して前記基板カセット内に配列されている基板の配列の順序に従って基板の搬送を行うと共に、前記受け渡し手段との間で前記基板カセット内に配列されている基板の配列の順序に従って基板の受け渡しを行う主基板搬送手段と、を含む処理ステ−ションと、
前記基板カセット内の基板から選択された検査用基板に対して前記基板処理部の処理状態を検査する検査部と、
前記基板処理部にて処理され、前記検査部にて検査しようとする検査用基板を載置し、また検査部にて検査済みの検査用基板を載置するための検査基板載置部と、
前記基板処理部にて処理され、前記検査用基板よりも基板カセットに配列されている順序が後ろで、かつ前記検査部で検査を行わない基板を、前記配列の順序で載置するための基板載置部と、
前記検査基板載置部から検査済みの検査用基板を搬出した後、前記基板載置部から検査を行わない基板を、基板カセット内に配列されている基板の順序で搬送する基板搬送手段と、を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記検査部と、前記検査基板載置部との間で基板の受け渡しを行うための補助基板搬送手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記検査部と、前記検査基板載置部と、前記基板載置部と、は処理ステーションに設けられており、前記基板搬送手段は前記主基板搬送手段よりなり、この主基板搬送手段により前記検査基板載置部に対して前記基板処理部にて処理された検査用基板の受け渡しを行うことを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記検査部と、前記検査基板載置部と、前記基板載置部と、は、前記カセットステーションに隣接して設けられており、前記基板搬送手段は前記受け渡し手段よりなり、この受け渡し手段により前記検査基板載置部に対して前記基板処理部にて処理された検査用基板の受け渡しを行うことを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記検査部は、複数種類の検査を行うように、複数上下に積まれて配置されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理ステーションの基板処理部の少なくとも一つは、レジスト液が塗布され、露光された基板に対して現像液を塗布して現像処理を行うものであり、前記検査部の少なくとも一つは、基板に対して現像処理の処理状態を検査するものであることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記処理ステーションの基板処理部の少なくとも一つは、基板に対してレジスト液を塗布するものであり、前記検査部の少なくとも一つは、基板に対してレジスト液の塗布状態を検査するものであることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記検査部は、基板に形成されたレジストパターンの線幅を測定するものであることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記検査部は、基板に形成されたレジストパターンと下地パターンとの重なり具合を検査するものであることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記検査部は、基板に形成された塗布膜の表面状態を検査するものであることを特徴とする請求項６又は７記載の基板処理装置。
【請求項１１】
複数の基板を収納した基板カセット内の基板を、基板カセット内に配列されている順序で、基板に対して処理液を塗布する基板処理部に搬送し、この基板に対して、搬送された順序で処理を行なう工程と、
前記基板処理部にて処理された基板を当該基板処理部から搬出する工程と、
前記基板処理部から搬出された基板のうち、所定枚数毎に選ばれる検査用基板を検査部に搬送して、基板処理部の処理状態を検査する工程と、
検査部の処理時間が、基板処理部からの基板の搬出間隔よりも長い場合に、基板処理部における基板処理が終了してこの基板処理部から搬出された、前記検査用基板よりも基板カセットに配列されている順序が後ろで、かつ前記検査部で検査を行わない基板を、前記配列の順序で基板載置部に順次搬送し、載置して、検査部における検査用基板の検査が終了するまで待機させる工程と、
前記検査部における検査が終了した検査用基板を検査部から搬出する工程と、  前記検査用基板を検査部から搬出した後、前記基板載置部に載置された基板を、基板カセットに配列されている順序で基板載置部から搬出する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１２】
前記基板処理部では、レジスト液が塗布され、露光された基板に対して現像液を塗布して現像処理を行ない、前記検査部では、基板に対して現像処理の処理状態が検査されることを特徴とする請求項１１記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記基板処理部では、基板に対してレジスト液を塗布する処理が行われ、前記検査部では、基板に対してレジスト液の塗布状態の検査が行われることを特徴とする請求項１１記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハや液晶ディスプレイ用のガラス基板などの基板に対して例えばレジスト液の塗布処理や現像処理などを行ない、これらの処理の処理状態の検査を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウエハ（以下ウエハという）などの基板にレジスト液を塗布し、フォトマスクを用いてそのレジスト膜を露光し、更に現像することによって所望のレジストパタ−ンを基板上に作製するフォトリソグラフィ技術が用いられている。
【０００３】
このフォトリソグラフィは、図１２の概略図に示すように、塗布現像装置１Ａに露光装置１Ｂを接続したパターン形成システムによって行われる。塗布現像装置１Ａは、ウエハを処理する場合を例にとると、ウエハカセットＣを搬入出するカセットステージ１１、このカセットステージ１１に載置されたカセットＣからウエハを取り出す受け渡しアーム１２と、処理ステーション１３及びインターフェイスステーション１４とからなり、露光装置１Ｂに接続される。
【０００４】
受け渡しアーム１２を介して処理ステーション１３に搬入されたウエハＷはレジスト膜が形成され、その後露光装置１Ｂにて露光される。続いてウエハＷは処理ステーション１３に戻されて現像処理され、受け渡しアーム１２を介してカセットＣに戻される。
【０００５】
処理を終えたウエハＷがカセットＣに収納されると、カセットＣはオペレータあるいは自動搬送ロボットによってカセットステージ１１から搬出され、塗布現像装置１Ａとは別のエリアに設置された検査ユニット１５に搬送される。この検査ユニット１５では、ウエハＷ上に形成されたレジストパターンの線幅、レジストパターンと下地パターンの重なり具合、レジストの塗布ムラ及び現像欠陥等について検査を行う。
【０００６】
そして合格と判定されたウエハＷは次工程に送られるが、不合格と判定されたウエハＷは図示しない洗浄ユニットに送られてレジスト膜が溶解除去され、当該塗布、現像が行われる前の状態に戻される。そしてウエハＷは再び塗布、現像システムに送られ、再度同様の処理が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら塗布現像装置１Ａにて処理されたウエハＷを外部の検査ユニット１５に送ってパターンの検査を行い、その後次工程に搬送しているので、スループットの低下の一因となっている。また前記検査ユニット１５にて他の塗布現像装置１Ａで処理されたウエハＷの検査が行われている場合には待機しなければならず、塗布現像装置１Ａのスループットが全体の処理に反映されなくなってしまう。さらにこのシステムのオペレータは、パターンの検査結果を知ろうとすると、離れた場所まで結果を取りに行かなければならず、このため例えば検査結果に基づいて処理のレシピを検討する場合等には不便である。
【０００８】
そこで本発明者らは、上述の塗布現像装置１Ａに検査ユニット１５を組み込むことを検討している。ところが検査ユニット１５を組み込んで、塗布現像装置１Ａで処理されたウエハＷの全数について検査ユニット１５で所定の検査を行うようにすると、塗布現像処理や検査の種類により、検査ユニット１５のスループットが塗布現像装置１Ａのスループットよりも遅くため、検査ユニット１５が全体のスループットを悪化させてしまうという恐れがある。
【０００９】
ここで検査ユニット１５のスループットを塗布現像装置１Ａのスループットに合わせて処理全体のスループットを向上させるために、ウエハＷの全数を検査するのではなく、所定枚数毎に抜き取り検査を行うことが考えられる。しかしながら塗布現像装置１Ａに検査ユニット１５を組み込み、このユニット１５にウエハＷを搬送手段にて自動的に搬送するようにした場合、検査を行うウエハＷと検査を行わないウエハＷがあるので、スループットを向上させようとすると、ウエハＷの搬送の制御が困難になるという問題がある。
【００１０】
つまり抜き取り検査を行うウエハＷの次のウエハＷは、前のウエハＷが検査を行なっている間に、検査の次の工程に搬送されることになるが、このように抜き取り検査を行わないウエハＷが検査を行うウエハＷを飛び越して検査の次の工程を行ない、最後にはカセットＣに元の順序で戻されるように、ウエハＷの搬送を制御しなくてはならない。この場合例えばウエハＷに順番を示すＩＤを付けておき、予め設定された順番毎に検査を行うように搬送を制御することも考えられるが、実際にはこのような搬送制御はかなり困難である。
【００１１】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板に対して基板処理部にて処理を行い、処理後の基板の検査を行うにあたり、スループットの向上を図れ、また基板の抜き取り検査を行うことができる装置及び方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため本発明の基板処理装置は、複数の基板を収納した基板カセットを載置する載置部と、この載置部に載置された基板カセットに対して基板の受け渡しをする受け渡し手段と、を含むカセットステ−ションと、
前記カセットステーションに隣接して設けられ、基板に対して処理液を塗布する基板処理部と、この基板処理部に対して前記基板カセット内に配列されている基板の配列の順序に従って基板の搬送を行うと共に、前記受け渡し手段との間で前記基板カセット内に配列されている基板の配列の順序に従って基板の受け渡しを行う主基板搬送手段と、を含む処理ステ−ションと、
前記基板カセット内の基板から選択された検査用基板に対して前記基板処理部の処理状態を検査する検査部と、
前記基板処理部にて処理され、前記検査部にて検査しようとする検査用基板を載置し、また検査部にて検査済みの検査用基板を載置するための検査基板載置部と、
前記基板処理部にて処理され、前記検査用基板よりも基板カセットに配列されている順序が後ろで、かつ前記検査部で検査を行わない基板を、前記配列の順序で載置するための基板載置部と、
前記検査基板載置部から検査済みの検査用基板を搬出した後、前記基板載置部から検査を行わない基板を、基板カセット内に配列されている基板の順序で搬送する基板搬送手段と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このような構成では、基板処理装置に検査部を組み込んでいるので、外部に検査部を設ける場合に比べて、基板の搬送の手間がなく、搬送時間も短いので、スループットの向上を図ることができる。
【００１４】
また上述の装置では、複数の基板を収納した基板カセット内の基板を、基板カセット内に配列されている順序で、基板に対して処理液を塗布する基板処理部に搬送し、この基板に対して、搬送された順序で処理を行なう工程と、
前記基板処理部にて処理された基板を当該基板処理部から搬出する工程と、
前記基板処理部から搬出された基板のうち、所定枚数毎に選ばれる検査用基板を検査部に搬送して、基板処理部の処理状態を検査する工程と、
検査部の処理時間が、基板処理部からの基板の搬出間隔よりも長い場合に、基板処理部における基板処理が終了してこの基板処理部から搬出された、前記検査用基板よりも基板カセットに配列されている順序が後ろで、かつ前記検査部で検査を行わない基板を、前記配列の順序で基板載置部に順次搬送し、載置して、検査部における検査用基板の検査が終了するまで待機させる工程と、
前記検査部における検査が終了した検査用基板を検査部から搬出する工程と、  前記検査用基板を検査部から搬出した後、前記基板載置部に載置された基板を、基板カセットに配列されている順序で基板載置部から搬出する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法が実施される。
【００１５】
このような発明では、基板処理部で処理された基板に対して抜き取り検査を行う場合であって、検査部の処理時間が、基板処理部への基板の搬送間隔よりも長い場合においても、検査用基板が検査を行っている間、検査を行わない基板を基板載置部にて待機させておくことにより、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラムを用意することなく、基板を基板カセットの配列順序に従ってカセットＣに戻すことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の基板処理装置を塗布現像装置に適用した実施の形態について説明する。図１はこの実施の形態に係る塗布現像装置１００を露光装置２００に接続してなる塗布現像システムの全体の概略を示す斜視図、図２はこのシステムの内部を示す平面図であって、図中Ｓ１はカセットステ−ション、Ｓ２は処理ステ−ション、Ｓ３はインタ−フェイスステ−ションである。
【００１７】
カセットステ−ションＳ１は、複数枚例えば２５枚の基板であるウエハＷが棚状に保持された基板カセットをなすウエハカセット（以下「カセット」という）Ｃが搬入出されるように構成されており、例えば４個のカセットＣを載置する載置部をなすカセットステ−ジ２１と、カセットステ−ジ２１上のカセットＣと、後述する処理ステ−ションＳ２の受け渡し部との間でウエハＷの受け渡しを行なうための受け渡し手段をなす受け渡しア−ム２２とを備えている。受け渡しアーム２２は、昇降自在、Ｘ，Ｙ方向に移動自在、鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。
【００１８】
処理ステ−ションＳ２は、カセットステーションＳ１のカセットの配列方向と略直交する方向（図中Ｘ方向）に、カセットステーションＳ１に接続して設けられている。そして基板処理部をなす現像ユニット３１及び塗布ユニット３２と、基板の処理状態を検査するための複数の検査部を含む検査ユニット４と、主基板搬送手段ＭＡと、棚ユニットＲと、を備えており、カセットステーションＳ１とインタ−フェイスステ−ションＳ３との間でウエハＷの受け渡しを行うと共に、当該ステ−ションＳ２内ではウエハＷにレジスト液を塗布する処理と、ウエハＷの現像処理と、これらの処理の前後にウエハＷを所定の温度に加熱又は冷却する処理と、例えばレジスト塗布処理後及び現像処理後のウエハＷに対して所定の基板の処理状態の検査を行うように構成されている。
【００１９】
このような処理ステーションＳ２のレイアウトの一例について説明すると、例えば中央に主基板搬送手段ＭＡが設けられており、この主基板搬送手段ＭＡの、カセットステージ２１から奥を見て前後には、夫々棚ユニットＲ１，Ｒ２が設けられている。
【００２０】
またカセットステージ２１から奥を見て例えば右側には、現像ユニット３１，塗布ユニット３２，検査ユニット４を備えた処理ユニットＵが２段に亘って設けられている。この例では、上段側に１個の現像ユニット３１と１個の検査ユニット４が設けられ、下段側に２個の塗布ユニット３２が設けられている。前記主基板搬送手段ＭＡは、前記現像ユニット３１，塗布ユニット３２，検査ユニット４，棚ユニットＲ１，Ｒ２との間でウエハＷの受け渡しを行う役割を果たすものであり、後述するように昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。なお図１では便宜上主基板搬送手段ＭＡは省略してある。
前記検査ユニット４は、例えば図３の斜視図、図４の断面図に示すように、検査装置４０と、前記主基板搬送手段ＭＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しステージ５と、この受け渡しステージ５と検査装置４０との間でウエハＷを搬送するための専用の補助基板搬送手段をなす補助アームＡと、を備えている。
【００２１】
前記受け渡しステージ５は、前記主基板搬送手段ＭＡとの間でウエハＷの受け渡しを行う検査用基板載置部をなすものであり、主基板搬送手段ＭＡがアクセス可能な位置に配置されている。またこの受け渡しステージ５は、例えばウエハＷを収納できる大きさの容器５１の上部に、前記主基板搬送手段ＭＡの後述するアーム７１と、前記補助アームＡのアームＡ１が当該受け渡しステージ５との間でウエハＷの受け渡しを行う位置に進出したときに、これらアーム７１，Ａ１と干渉しない位置に形成された複数個例えば３個の突部５１ａを備えて構成されている。
【００２２】
そしてこの受け渡しステージ５と主基板搬送手段ＭＡ及び補助アームＡとの間では、ウエハＷを保持したアーム７１，Ａ１が突部５１ａの上方側から下降して突部５１ａにウエハＷを受け渡し、またアーム７１，Ａ１が突部５１ａ上のウエハＷの下方側から上昇して当該突部５１ａ上のウエハＷをすくい取って受け取るようになっている。このため突部５１ａの高さは、突部５１ａがウエハＷを保持したときに、前記アーム７１，Ａ１がこのウエハＷの下側に進退できるように、アーム７１，Ａ１の厚さよりも所定分大きくなっている。
【００２３】
この受け渡しステージ５の下方側つまり前記容器５１は、例えば所定枚数のウエハＷを棚状に保持するウエハ載置部５０として構成されている。このウエハ載置部５０は基板載置部をなすものであり、主基板搬送手段ＭＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うために、例えば主基板搬送手段ＭＡによりアクセスできるように、前記容器５１の主基板搬送手段ＭＡに対する面は開口され、この内部にウエハＷの周縁部を保持する棚部５２が縦に所定間隔で形成されており、これによりウエハＷが縦に配列された状態で保持されるようになっている。
【００２４】
そしてこのウエハ載置部５０と主基板搬送手段ＭＡとの間では、ウエハＷを保持したアーム７１が棚部５２の上方側から下降して棚部５２にウエハＷを受け渡し、またアーム７１が棚部５２上のウエハＷの下方側から上昇して当該棚部５２上のウエハＷをすくい取って受け取るようになっている。このため棚部５２の大きさ及び配列間隔は、前記アーム７１との間でウエハＷの受け渡しを行う際に、当該アーム７１と干渉しないように設定されている。またウエハ載置部５０の棚部５２の数は、検査処理に要する時間と塗布現像装置１００におけるウエハＷの搬送間隔に基づいて決定される。
【００２５】
前記検査装置４０は、この例では複数個例えば３個の検査部４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）を備えており、これらは、補助アームＡがアクセスできる位置に設けられている。なお図３は図示の便宜上、受け渡しステージ５と検査装置４０との間でウエハＷの受け渡しが行われる様子をイメージで示している。
【００２６】
この例では、３つの検査部４１として、例えば現像線幅を検査する線幅検査装置４１Ａ、上層部のレジストパターンと下地パターンの重なり具合を検査する重なり検査装置４１Ｂ、レジスト膜の表面の傷（スクラッチ検出）や、レジスト液の塗布時に混入する異物の有無（コメット検出）、現像ムラ、現像処理後の現像欠陥等を検査する欠陥検査装置４１Ｃが割り当てられており、各検査部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃには受け渡しステージ５０との間で補助アームＡにより夫々ウエハＷの搬出入口４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを介してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。
【００２７】
前記線幅検査装置４１Ａ，重なり検査装置４１Ｂ、欠陥検査装置４１Ｃは、例えばＣＣＤカメラによる撮像により前記所定の検査を行うものであり、これら装置の一例について図５に基づいて説明すると、例えばウエハＷの搬送口４２を備えた筐体４３と、この筐体４３内に設けられ、ウエハＷを水平に支持してその向きを調整できるように構成された回転載置台４４と、この回転載置台４４上のウエハＷの表面を撮像する、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動自在なＣＣＤカメラ４５と、照明手段４６と、を備え、このＣＣＤカメラ４５で得られたウエハＷの画像を図示しないデータ処理部であるパーソナルコンピュータ等にて解析することによって検査を行うように構成されている。なおＣＣＤカメラ４５は固定されていて、ウエハＷの載置台４４側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動できる構成であってもよい。
【００２８】
前記補助アームＡは、例えば受け渡しステージと各検査部４１との間でウエハＷの受け渡しを行うものであり、受け渡しアーム２２と同様に、アームＡ１が昇降自在、Ｘ，Ｙ方向に移動自在、鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。
【００２９】
ここで検査ユニット４は、必ずしも処理ユニットＵの中に組み込む必要はなく、主基板搬送手段ＭＡが受け渡しステージ５にアクセスできる位置であれば、処理ステーションＳ２内のどこにレイアウトするようにしてもよい。また検査ユニット４の構成は、受け渡しステージ５を介して主基板搬送手段ＭＡと検査部４１との間でウエハＷを搬送する構成であればよく、検査部４１の数は３個以上或いは３個以下であってもよい。さらに検査部４１の種類も上述の例に限らず、例えば膜厚検査装置や、露光により生じるパターンの位置ズレを検査するデフォーカス検査装置、ウエハに付着したパーティクル数を検出するパーティクル検査装置、ウエハの表面から飛び出したレジスト液の溶剤がウエハに再付着しているか否かを検査するスプラッシュバック検査装置、ウエハ表面の同一場所に同一の形状で現れる共通欠陥を検出する共通欠陥検出装置、現像処理後のウエハに残るレジスト残査を検出するスカム検出装置、クランプリング検査装置、ＮＯ  ＲＥＳＩＳＴ検査装置、ＮＯ  ＤＥＶＬＯＰ検査装置等を組み込むようにしてもよい。さらにまた受け渡しステージ５のみならず各検査部４１に対しても主基板搬送手段ＭＡによりウエハＷの受け渡しを行うようにしてもよい。
【００３０】
前記棚ユニットＲ１は、図６に示すように、ウエハＷを加熱する加熱部６１と、ウエハＷを冷却する冷却部６２、ウエハ表面を疎水化する疎水化部６３と、カセットステーションＳ１の受け渡しアーム２２と当該ステーションＳ２の主基板搬送手段ＭＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を備えた受け渡し部６４と、ウエハＷの位置合わせを行うアライメント部６５等とを縦に配列して構成されている。また棚ユニットＲ２は、ウエハＷを加熱し、次いで冷却する複数のＣＨＰ装置６６（Chilling  Hot  Plate  Process  Station）と、後述するインターフェイスステーションＳ３の搬送アームと当該ステーションＳ２の主基板搬送手段ＭＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を備えた受け渡し部６７等とが縦に配列されている。なお図６に示す割り当てはイメージを示す便宜上のもので、この割り当てに拘束されるものではなく、例えば加熱部と冷却部とを別々の棚に分けるようにしてもよい。また例えばカセットステージ２１から奥を見て左側に、ガイドレールに沿ってスライド可能に構成された、前記棚ユニットＲ１，Ｒ２と同様な棚ユニットを設けるようにしてもよい。
【００３１】
また現像ユニット３１について例えば図７に基づいて説明すると、３３はカップであり、このカップ３３内に真空吸着機能を有する回転自在なスピンチャック３４が設けられている。このスピンチャック３４は昇降機構３５により昇降自在に構成されており、カップ３３の上方側に位置しているときに、前記主基板搬送手段ＭＡ１の後述するア−ム７１との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００３２】
このウエハＷの受け渡しについては、ア−ム７１上のウエハＷをカップ３３の上方側にてスピンチャック３４がその下方側から相対的に上昇して受取り、またその逆の動作によってスピンチャック３４側からア−ム７１に受け渡される。３６は処理液の吐出ノズル、３７は処理液供給管、３８はノズルを水平移動させる支持ア−ムである。
【００３３】
前記吐出ノズル３６は、例えばウエハＷの直径方向に配列された多数の供給孔を備えるように構成され、スピンチャック３４上のウエハＷの表面に吐出ノズル３６から現像液を吐出し、スピンチャック３４を半回転させることによりウエハＷ上に現像液の液盛りが行われ、現像液の液膜が形成されるようになっている。
【００３４】
また塗布ユニット３２は現像ユニット３１とほぼ同一の構成であるが、塗布ユニット３２は吐出ノズル３６が例えばウエハＷのほぼ中心付近に処理液を供給するように構成され、スピンチャック３４上のウエハＷの表面に吐出ノズル３６から処理液であるレジスト液を滴下し、スピンチャック３４を回転させてレジスト液をウエハＷ上に伸展させ塗布するようになっている。
【００３５】
前記主基板搬送手段ＭＡは、例えば図８に示すように、ウエハＷを保持するための３枚のア−ム７１と、このア−ム７１を進退自在に支持する基台７２と、この基台７２を昇降自在に支持する一対の案内レ−ル７３，７４と、を備えており、これら案内レ−ル７３，７４を回転駆動部７５により回転させることにより、進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。
【００３６】
このように構成された処理ステーションＳ２では、主基板搬送手段ＭＡにより塗布ユニット３１，現像ユニット３２，検査ユニット４の受け渡しステージ５，棚ユニットＲの各部に対してアクセスされるが、このアクセスのタイミング及び塗布ユニット３１や現像ユニット３２、検査ユニット４や棚ユニットＲの各部での処理の開始及び終了のタイミング等の一連の制御は、図示しない制御部に格納されたプログラムにより実行される。
【００３７】
処理ステ−ションＳのＸ方向の隣にはインタ−フェイスステ−ションＳ３が接続され、このインタ−フェイスステ−ションＳ３の奥側には、レジスト膜が形成されたウエハＷに対して露光を行うための露光装置２００が接続されている。インタ−フェイスステ−ションＳ３は、処理ステ−ションＳ２と露光装置２００との間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送アーム７６を備えており、この搬送アーム７６は、処理ステーションＳ２の棚ユニットＲ２の受け渡し部６７と露光装置２００との間でウエハＷの受け渡しを行うために、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。
【００３８】
続いて上述の装置にて実施される本発明方法について、所定枚数毎、例えばカセットＣ毎に、カセットＣの１番目のウエハＷに対して、現像処理後に所定の検査を行なう場合であって、検査部ユニット４のスループットが６０枚／ｈであり、塗布現像装置１００のスループットが１５０枚／ｈである場合を例にして説明する。
【００３９】
この例では特許請求の範囲でいう検査部の処理時間は、検査ユニット４のスループット、基板処理部からの基板の搬出間隔は、塗布現像装置１００のスループットに相当し、検査ユニット４のスループットが６０枚／ｈということは、１枚のウエハＷの検査処理に要する時間が６０秒であり、塗布現像装置１００のスループットが１５０枚／ｈということは、塗布現像装置１００のウエハＷの搬送間隔が２４秒ということである。
【００４０】
なおこの例では検査ユニット４のスループットとは、受け渡しステージ５上のウエハＷが線幅検査装置４１Ａ，重なり検査装置４１Ｂ，マクロ欠陥検査装置４１Ｃに順次搬送されて全ての処理を行ない、受け渡しステージ５に戻されるまでの時間を想定して算出してある。
【００４１】
先ず塗布現像装置１００におけるウエハＷの流れについて説明すると、処理前の例えば２５枚のウエハＷを収納したカセットＣは、自動搬送ロボット（あるいは作業者）によりカセットステ−ジ２１に搬入され、受け渡しア−ム２２によりカセットＣ内からウエハＷが取り出されて、処理ステーションＳ２の棚ユニットＲ１の受け渡し部６４にカセットＣの配列順序に従って順次置かれる。
【００４２】
次いでこのウエハＷは、処理ステーションＳ２の主基板搬送手段ＭＡに受け渡され、塗布ユニット３２に搬送され、ここでレジスト液が塗布された後、主基板搬送手段ＭＡから棚ユニットＲ２の受け渡し部６７及びインタ−フェイスステ−ションＳ３の搬送アーム７６を経て露光装置２００に搬送されて、露光が行われる。
【００４３】
なおレジスト液を塗布する前には、棚ユニットＲの各部において、疎水化処理、冷却処理が行われ、レジスト液を塗布した後には、加熱処理及び冷却処理が行われる。またレジストの種類によっては疎水化処理の代わりに図には記載していないユニットにて反射防止膜が塗布される。
【００４４】
露光後のウエハＷは逆の経路で処理ステーションＳ２に搬送され、現像ユニット３１にて現像処理が行われる。なお現像処理の前後においても棚ユニットＲのＣＨＰ装置６６や加熱部６１，冷却部３６２にて、加熱処理と冷却処理が行われる。
【００４５】
こうして現像処理されたウエハＷの内、例えばカセットＣの１番目のウエハＷ１に対しては、主基板搬送手段ＭＡにより検査ユニット４の受け渡しステージ５，補助アームＡを介して検査装置４０の各検査部４１に順次搬送され、各部で所定の検査が行われる。この例では、所定枚数毎に選ばれる検査用ウエハＷは、カセットＣ毎に１枚選ばれ、例えばカセットＣに配列されている順番の１番目のウエハＷが検査用ウエハＷとなる。
【００４６】
ここで本発明では、検査ユニット４におけるウエハＷの搬送方法に特徴があり、続いてこの方法について説明する。カセットＣの１番目の検査用ウエハＷ１（検査用基板に相当する）は、図９(a)に示すように、現像処理、加熱処理及び冷却処理が行われた後、主基板搬送手段ＭＡにより検査ユニット４の受け渡しステージ５上に載置され、続いて図９(b)に示すように、補助アームＡにより各検査部４１に順次搬送されて、線幅検査装置４１Ａにて現像線幅，重なり検査装置４１Ｂにて上層部のレジストパターンと下地パターンとの重なり具合，マクロ欠陥検査装置４１Ｃにて現像ムラ、現像欠陥の検査が順次行われる。
【００４７】
一方カセットＣの２番目のウエハＷ２は、ウエハＷ１の検査処理に要する時間が６０秒であり、塗布現像装置１００のウエハＷの搬送間隔が２４秒であるので、図９(c)に示すように、ウエハＷ１が検査を行っている間、主基板搬送手段ＭＡによりウエハ載置台５０に搬送される。さらにロットの３番目のウエハＷ３もウエハＷ１の検査が終了していないので、図９(c)に示すように、ウエハＷ１が検査を行っている間、主基板搬送手段ＭＡによりウエハ載置台５０に搬送される。
【００４８】
ここで主基板搬送手段ＭＡによりウエハ載置台５０に搬送されるウエハＷの数は、検査ユニット４の検査時間と塗布現像装置１００のスループットによって決定され、検査用ウエハＷ１が検査を行っている間に、検査前までの所定の処理が終了し、検査ユニット４の前工程から搬出されたウエハＷは全て、カセットＣに配列されている順序でウエハ載置台５０に搬送される。
【００４９】
こうして所定の検査が終了したウエハＷ１は、図１０(a)に示すように、補助アームＡにより受け渡しステージ５に搬送され、図１０(b)に示すように主基板搬送手段ＭＡにより棚ユニットＲの受け渡し部を介してカセットステージ２１に搬送され、検査結果が合格であれば元のカセットＣ、不合格であれば不合格用のカセットＣ１に戻される。なおウエハＷは元の同一のカセットＣに全て戻し、検査結果の情報はソフト側で持つようにしてもよい。
【００５０】
また２番目のウエハＷ２及び３番目のウエハＷ３は、４番目のウエハＷ４は１番目のウエハＷ１から７２秒遅れで搬送されるので、主基板搬送手段ＭＡがウエハＷ１を搬送した後、ウエハＷ４の搬送の前に、図１０(c),(d)に示すように、主基板搬送手段ＭＡを介して、カセットＣに配列されている順序でウエハＷ１と同じカセットに搬送される。そして４番目のウエハＷ４〜から最後のウエハＷまでは、現像処理、加熱処理及び冷却処理を行った後、ウエハＷ１と同じカセットＣにこの順序で戻される。
【００５１】
この後検査合格のウエハＷを含むカセットＣは次工程に搬送され、検査不合格のウエハＷを含むカセットＣ１は、例えば図示しない洗浄部に搬送されて、ここでウエハＷ上のレジストが溶解除去され、塗布現像装置１００に搬入される前の状態に戻される。
【００５２】
このように本発明では、塗布現像装置１００に検査ユニット４を組み込んでいるので、外部に検査ユニットを設ける場合に比べて、ウエハＷの搬送がなく、他の塗布現像装置１００にて処理されたウエハＷの検査を待機する必要もないので、スループットの向上を図ることができる。
【００５３】
さらに塗布現像処理と検査処理を同じオペレータが監視することができ、検査結果をリアルタイムで知ることができるので、例えば検査により何らかの欠陥が認められたときに、速やかに原因の特定や、原因の排除などの次のアクションを起こすことができる。
【００５４】
さらにまた本発明では、検査ユニット４を処理ステーションＳ２内に組み込んでいるので、現像処理後に検査を行う場合のみならず、レジスト液の塗布処理後や露光処理後に所定の検査を行う場合であっても、プロセスフローを変更することなく検査を行うことができる。つまり現状の塗布現像装置では、ウエハＷの搬送フローが決まっており、露光前のウエハＷは図中カセットステーションＳ１から露光装置２００までＸ方向の左側から右側に搬送され、露光後のウエハＷは逆の経路で露光装置２００からカセットステーションＳ１までＸ方向の右側から左側に搬送される。
【００５５】
従って検査ユニット４を処理ステーションＳ２内に備える場合には、レジスト液の塗布処理後に検査を行う場合には、レジスト液の塗布処理→検査→インターフェイスステーションＳ３→露光装置２００の経路でウエハＷが搬送され、露光処理後に検査を行う場合には、露光装置２００→インターフェイスステーションＳ３→処理ステーションＳ２の検査→現像処理の経路でウエハＷが搬送され、現像処理後に検査を行う場合には、露光装置２００→インターフェイスステーションＳ３→処理ステーションＳ２内にて現像処理→検査の経路でウエハＷが搬送され、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、何れの処理後にも所定の検査を行うことができる。
【００５６】
ここでレジスト液の塗布後の検査としては、レジスト液の塗布ムラやレジスト液の膜厚の検査等があり、これらの検査は、例えば上述の欠陥検査装置４１Ｃや図示しない膜厚検査装置にて検査される。また露光後の検査としては、露光装置にて生じるパターンの位置ズレを検査するデフォーカス検査等の露光状態の検査等があり、この検査は前記の各検査と同様にＣＣＤカメラによる撮像により行うことができる。
【００５７】
さらにまた本発明では、塗布現像装置１００内で処理されたウエハＷに対して抜き取り検査を行う場合であって、検査ユニット４のスループットが塗布現像装置１００のスループットよりも低い場合であっても、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラムを用意することなく、ウエハＷをカセットＣから搬出された順番でカセットＣに戻すことができる。
【００５８】
つまり検査ユニット４に、検査処理用のウエハＷ１の受け渡しステージ５と、検査を行わないウエハＷを収納するウエハ載置部５０とを別個に設け、検査処理用のウエハＷ１が検査部４１にて検査を行っている間に、塗布現像装置１００のウエハＷの搬送間隔に応じて検査部の前工程から主基板搬送手段ＭＡにより搬出されるウエハＷ、つまり検査用ウエハＷ１の２番目のウエハＷ２等や３番目のウエハＷ３をウエハＷ載置部５０に搬送し、ここで検査用ウエハＷ１の検査終了を待機させ、検査用ウエハＷ１の検査が終わって当該ウエハＷ１を検査ユニット４から搬出してから、これら待機していたウエハＷを検査ユニット４から搬出するようにしているので、カセットＣ内の順番を崩さずに検査ユニット４からウエハＷを搬出することができ、これによりカセットＣ内に元の順番でウエハＷを戻すことができる。
【００５９】
ここで上述の例のように、抜き取り検査が行われる検査用ウエハＷは、処理されたウエハＷの内、例えば３枚以上毎に選ばれるものであり、１個のカセットＣ毎に１枚選ぶようにしてもよいし、１個のカセットＣ毎に複数枚選ぶようにしてもよい。また複数個のカセットＣ毎に１枚選ぶようにしてもよい。
【００６０】
続いて本発明の他の実施の形態について図１１に基づいて説明する。この例は、検査装置４０，受け渡しステージ５，補助アームＡを備えた検査ブロック８をカセットステーションＳ１にカセットステージ２１のカセット２２の配列方向（図１１中Ｙ方向）に隣接して設けた構成であり、これら検査装置４０，受け渡しステージ５，補助アームＡは上述の実施の形態と同様に形成されている。また処理ステーションＳ２には、例えば２個の現像装置３１と２個の塗布ユニット３２とが２段に亘って設けられている。その他の構成は上述の実施の形態と同様である。
【００６１】
この例では、受け渡しステージ５に対してはカセットステーションＳ１の受け渡しアーム２２がアクセスし、処理ステーションＳ２内にて例えば現像処理されたウエハＷがカセットステーションＳ１の受け渡しアーム２２を介して受け渡しステージ５に搬送され、次いで補助アームＡにより検査装置４０の各検査部４１に搬送されて所定の検査が行われる。また検査を行わないウエハＷに対しては、受け渡しアーム２２により受け渡しステージ５の下方側に設けられたウエハ載置部５０に載置される。
【００６２】
このような構成においても、塗布現像装置１００内で処理されたウエハＷに対して抜き取り検査を行う場合であって、検査ブロック８のスループットが塗布現像装置１００のスループットよりも低い場合であっても、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラムを用意することなく、ウエハＷをカセットＣから搬出された順番でカセットＣに戻すことができる。
【００６３】
以上において本発明は、現像処理後に現像処理の処理状態を検査する場合のみならず、レジスト塗布後にレジスト処理の処理状態を検査する場合や、露光後に露光処理の処理状態を検査する場合にも適用できる。
【００６４】
また本発明の構成としては、受け渡しステージ５とウエハ載置部５０とを別個に設けるようにしてもよいし、ウエハ載置部５０の二つの面を開口して主基板搬送手段ＭＡとは別の開口面から補助アームＡがアクセスできるようにし、ウエハ載置部５０の一部例えば最上棚あるいは最下棚を受け渡しステージ５として利用するようにしてもよく、受け渡しステージ５に搬入用のステージと搬出用のステージを別個に備えるようにしてもよい。なおウエハ載置部５０の構成は、ウエハＷを載置できる構成であればよく、例えば受け渡しステージ５と同じように構成してもよい。
【００６５】
さらに図２と同様に構成された検査ユニット４をインターフェイスステーションＳ３に設けるようにしてもよく、この場合には搬送アーム７６により受け渡しステージ５及びウエハ載置部５０にウエハＷが受け渡される。さらにまた図１１と同様に構成された検査ブロック８を処理ステーションＳ２とインターフェイスステーションＳ３との間に設けるようにしてもよい。
【００６６】
さらに本発明は、処理されたウエハＷに対して抜き取り検査を行う場合であって、検査ユニット４のスループットが塗布現像装置１００のスループットより高い場合であっても適用でき、この場合にはウエハ載置部５０へのウエハＷの搬送を行なう必要がない。さらに処理されたウエハＷの全数について検査をする場合には、検査を待機するウエハＷをウエハ載置部５０に搬送するようにしてもよく、この場合には主基板搬送手段ＭＡにより例えば受け渡しステージ５とウエハ載置部５０との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００６７】
この際検査部としては、線幅検査装置や重なり検査装置、欠陥検査装置の他、パーティクルカウンター、ＥＢＲ幅測定、ＷＥＥ幅測定、塗布ムラ、現像ムラ、未塗布箇所、未現像箇所、線幅測定、露光フォーカスずれ等の検査を行う装置を備えるようにしてもよい。
【００６８】
さらにまた処理ユニットＵに割り当てられる基板処理部としては塗布ユニット３２や現像ユニット３１以外に例えば反射防止膜形成ユニット等であってもよく、これらの数も自由に設定できる。
【００６９】
さらに上述の例のようにウエハ表面に疎水化処理を行う代わりに、反射防止膜を形成するようにしてもよいし、基板としてはウエハに限らず、液晶ディスプレイ用のガラス基板であってもよい。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は、検査部を基板処理装置に設けることにより、基板処理から検査に亘る作業時間の短縮とを図り、スループットを向上させることができる。また他の発明では、処理された基板に対して抜き取り検査を行う場合に、面倒な搬送プログラムを用意することなく、検査後も基板カセットに配列されている順序で搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗布現像装置を示す概観図である。
【図２】前記塗布現像装置を示す概略平面図である。
【図３】前記塗布現像装置の検査ユニットを示す斜視図である。
【図４】前記検査ユニットを示す断面図である。
【図５】検査部の一例を示す断面図である。
【図６】棚ユニットと処理ユニットの一例を示す斜視図である。
【図７】塗布ユニットを示す断面図である。
【図８】主基板搬送手段を示す斜視図である。
【図９】前記塗布現像装置で実施される本発明方法を説明するための工程図である。
【図１０】前記塗布現像装置で実施される本発明方法を説明するための工程図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態に係る塗布現像装置を示す概略平面図である。
【図１２】従来の塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【符号の説明】
Ｗ              半導体ウエハ
Ｓ１            カセットステ−ション
Ｓ２            処理ステーション
Ｓ３            インタ−フェイスステ−ション
ＭＡ            主基板搬送手段
Ａ              補助アーム
１００          塗布現像装置
２００          露光装置
３１            塗布ユニット
３２            現像ユニット
４              検査ユニット
４１            検査部
５              受け渡しステージ
５０            ウエハ載置部
８              塗布ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003801849.tif 000009
【図９】
0003801849.tif 000010
【図１０】
0003801849.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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