(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カセットステージと、このカセットステージに載置された基板カセットに対して基板の受け渡しを行う受け渡し手段とを含むカセットステーションと、前記カセットステーションに接続され、カセットステーションから搬送された基板に対して所定の処理を施す処理ステーションと、前記処理ステーションに接続され、処理ステーションから搬送された基板を他の処理装置に搬送するインターフェイスステーションと、前記処理ステーションにおける基板の処理状態を検査・測定する第一乃至第三の検査・測定ステーションとを備え、
前記カセットステーションに第一の検査・測定ステーションが接続され、前記処理ステーションに第二の検査・測定ステーションが接続され、前記インターフェイスステーションに第三の検査・測定ステーションが接続され、
前記第一乃至第三の検査・測定ステーションのすべての検査・測定ステーションがカセットステーションから見て一方の側に配置され、
前記処理ステーションに接続された第二の検査・測定ステーションが、前記処理ステーションに設けられたレジスト塗布処理ユニットおよび現像処理ユニットに対向するように配置されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記カセットステーションから見て、一方の側に設けられている前記第一乃至第三の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、一のコンピュータに接続されていることを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
【請求項３】
前記第一乃至第三の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、表面検査装置、膜厚測定装置、線幅測定装置のいずれかを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板処理装置。
【請求項４】
前記第一の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、表面検査装置であることを特徴とする請求項３に記載された基板処理装置。
【請求項５】
前記第二の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、線幅測定装置であることを特徴とする請求項３に記載された基板処理装置。
【請求項６】
前記第三の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、膜厚測定装置であることを特徴とする請求項３に記載された基板処理装置。
【請求項７】
前記第一乃至第三の検査・測定ステーションには、表面検査装置、膜厚測定装置、線幅測定装置から選択された、同種あるいは異種の複数の装置が配置されていることを特徴とする請求項３に記載された基板処理装置。
【請求項８】
複数の基板を収納した基板カセットを載置するカセットステージと、このカセットステージに載置された基板カセットに対して基板の受け渡しを行う受け渡し手段とを含むカセットステーションと、前記カセットステーションに接続され、カセットステーションから搬送された基板に対して所定の処理を施す処理ステーションと、前記処理ステーションに接続され、処理ステーションから搬送された基板を他の処理装置に搬送するインターフェイスステーションと、前記処理ステーションにおける基板の処理状態を検査・測定する検査・測定ステーションとを備え、
前記処理ステーションは、その中心部に配置された基板を搬送する基板搬送手段と、前記カセットステーション側に配置された加熱部を有する第一の棚ユニットと、前記基板搬送手段を挟んで第一の棚ユニットに対向して配置された加熱部を有する第二の棚ユニットと、前記基板搬送手段を囲むように前記第一、第二の棚ユニットの配列方向と略直交した位置に配置された処理ユニットとを含み、
前記検査・測定ステーションは、前記基板搬送手段を囲むように処理ユニットに対向して配置されると共に、該検査・測定ステーションの上方に加熱部、その下方に検査・測定装置が配置され、
さらに、前記検査・測定ステーションに配置された加熱部の処理温度が、前記第一、第二の棚ユニットの加熱部の処理温度より低く設定されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
前記検査・測定ステーションは、第一の棚ユニット及び第二の棚ユニットから離間して配置されていることを特徴とする請求項８に記載された基板処理装置。
【請求項１０】
前記検査・測定ステーションの最下部に、検査・測定装置のエレキユニット部が配置され、該エレキユニット部の上部に検査・測定装置が配置されていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された基板処理装置。
【請求項１１】
前記検査・測定ステーション内に配置された、前記検査・測定装置と前記加熱部との間に断熱部材が配置されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載された基板処理装置。
【請求項１２】
前記検査・測定装置には装置内部の排気を行うためのファン及びフィルタが設けられていることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載された基板処理装置。
【請求項１３】
前記検査・測定装置は線幅測定装置であることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載された基板処理装置。
【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レジスト液の塗布処理や現像処理などを行ない、これら処理の処理状態の検査、測定を行う検査・測定装置を備えた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工程におけるフォトリソグラフィー技術においては半導体ウエハ（以下ウエハという）の表面にレジストを塗布し、この塗布レジストを所定パターンに露光処理し、更に現像処理して所定パターンのレジスト膜が形成される。このような一連の処理は、塗布・現像装置に露光装置を接続したシステムにより行なわれる。
【０００３】
図９はこのような装置の従来例を示す平面図であり、塗布・現像装置１００に露光装置１１０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１００は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）を処理する場合を例にとると、ウエハキャリアＣからウエハを搬入、搬出するキャリアステージ１０１と、このキャリアステージ１０１に載置されたキャリアＣからウエハを取り出す受け渡しアーム１０２と、処理ステーション１０３及びインターフェイスステーション１０４からなり、露光装置１１０に接続される。
【０００４】
このシステムにあっては、受け渡しアーム１０２を介して処理ステーション１０３に搬入されたウエハＷは、レジスト膜が形成され、露光装置１１０にて露光され、その後処理ステーション１０３に戻されて現像処理され、受け渡しアーム１０２を介してキャリアＣに戻される。
このようにして、処理を終えたウエハＷがキャリアＣに収納されると、キャリアＣはオペレータあるいは自動搬送ロボットによってキャリアステージ１０１から搬出され、塗布・現像装置１００とは別のエリアに設置された検査・測定装置１１１に搬送される。この検査・測定装置１１１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との重なり具合、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。
【０００５】
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を溶解除去し、当該塗布、現像が行われる前の状態に戻す。そして、このウエハは再び、現像システムに送られ、再度同様の処理が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したパターン形成システムにあっては、検査・測定装置が塗布・現像装置とは別個に設置されているため、検査・測定装置の作業を確認するオペレータが別に必要になる。また、塗布・現像装置と検査・測定装置との間でウエハＷを搬送しなければならないので、搬送作業が面倒であり、ウエハＷの全数検査が要求される場合にはかなり問題となる。また、搬送に時間がかかるため、現像処理の状態をリアルタイムで検査することが難しく、さらに検査・測定装置が置かれる環境のパーティクルを低減するために新たな設備が必要になるという問題もある。
【０００７】
このため本発明者らは、前記した塗布・現像装置に検査・測定装置を組み込むことを検討している。この際、現状の塗布・現像装置のレイアウトを活用しようとすると、カセットステーションの横に検査・測定装置を接続することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、現像後のみならずレジスト液の塗布後にも検査を行なうことが必要な場合もあり、単にカセットステーションの横に検査・測定装置を接続するのみではスループットが低下し、処理の状態をリアルタイムで検査することが難しいという課題があった。また、塗布・現像装置に検査・測定装置を組み込んだ際、検査・測定装置が処理ステーション内の加熱部（熱処理装置）からの熱の影響を受けないようにする必要がある。更に、検査・測定装置が塗布・現像装置に組み込まれた際、受け渡しアーム等から発生する振動の影響を受けないようにする必要がある。
【０００９】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、検査・測定装置をカセットステーション、処理ステーション等に接続して基板処理装置を構成することにより、熱、振動などの影響を受けることなく検査・測定を行うことができると共に、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮とを図る基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかる基板処理装置は、複数の基板を収納した基板カセットを載置するカセットステージと、このカセットステージに載置された基板カセットに対して基板の受け渡しを行う受け渡し手段とを含むカセットステーションと、前記カセットステーションに接続され、カセットステーションから搬送された基板に対して所定の処理を施す処理ステーションと、前記処理ステーションに接続され、処理ステーションから搬送された基板を他の処理装置に搬送するインターフェイスステーションと、前記処理ステーションにおける基板の処理状態を検査・測定する第一乃至第三の検査・測定ステーションとを備え、前記カセットステーションに第一の検査・測定ステーションが接続され、前記処理ステーションに第二の検査・測定ステーションが接続され、前記インターフェイスステーションに第三の検査・測定ステーションが接続され、前記第一乃至第三の検査・測定ステーションのすべての検査・測定ステーションがカセットステーションから見て一方の側に配置され、前記処理ステーションに接続された第二の検査・測定ステーションが、前記処理ステーションに設けられたレジスト塗布処理ユニットおよび現像処理ユニットに対向するように配置されていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成を備えているため、カセットステーションの横に検査・測定ステーションを配置する場合に比べて、基板の処理状態に応じて検査・測定ステーションを使い分けることができ、スループットが向上し、処理の状態をリアルタイムで検査することができる。即ち、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮化を図ることができる。
【００１２】
また、前記第一乃至第三の検査・測定ステーションが、カセットステーションから見て、一方の側に設けられているため、その側にオペレータを配置でき、オペレータの操作も容易になる。
なお、この基板処理装置としては、前記処理ステーションにおける処理が、レジスト塗布、現像処理であり、かつ前記他の処理装置が露光装置である基板処理装置に適している。
【００１３】
また、前記カセットステーションから見て、一方の側に設けられている前記第一乃至第三の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、一のコンピュータに接続されていることが望ましい。
このように第一乃至第三の検査・測定ステーションが、カセットステーションから見て一方の側に設けられているため、一のコンピュータに接続することが容易であり、検査・測定データを集中して管理することができ、しかも処理ステーションの処理装置等に対して、直ちにその結果をフィードバックすることができる。
【００１４】
また、前記第一乃至第三の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、表面検査装置、膜厚測定装置、線幅測定装置のいずれかであることが望ましい。
【００１５】
また、前記第一の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、表面検査装置であることが望ましく、前記第二の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、線幅測定装置であることが望ましく、更には、前記第三の検査・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、膜厚測定装置であることが望ましい。
更に、第一乃至第三の検査・測定ステーションには、表面検査装置、膜厚測定装置、線幅測定装置から選択された、同種あるいは異種の複数の装置が配置されていることが望ましい。このように、同一のステーション内に同種あるいは異種の複数の検査測定装置を配置することによって、基板に対して同種あるいは異種の複数の検査を行なうことができ、検査測定に要するトータルの時間も短縮される。
【００１６】
また、本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかる基板処理装置は、複数の基板を収納した基板カセットを載置するカセットステージと、このカセットステージに載置された基板カセットに対して基板の受け渡しを行う受け渡し手段とを含むカセットステーションと、前記カセットステーションに接続され、カセットステーションから搬送された基板に対して所定の処理を施す処理ステーションと、前記処理ステーションに接続され、処理ステーションから搬送された基板を他の処理装置に搬送するインターフェイスステーションと、前記処理ステーションにおける基板の処理状態を検査・測定する検査・測定ステーションとを備え、前記処理ステーションは、その中心部に配置された基板を搬送する基板搬送手段と、前記カセットステーション側に配置された加熱部を有する第一の棚ユニットと、前記基板搬送手段を挟んで第一の棚ユニットに対向して配置された加熱部を有する第二の棚ユニットと、前記基板搬送手段を囲むように前記第一、第二の棚ユニットの配列方向と略直交した位置に配置された処理ユニットとを含み、前記検査・測定ステーションは、前記基板搬送手段を囲むように処理ユニットに対向して配置されると共に、該検査・測定ステーションの上方に加熱部、その下方に検査・測定装置が配置され、さらに、前記検査・測定ステーションに配置された加熱部の処理温度が、前記第一、第二の棚ユニットの加熱部の処理温度より低く設定されていることを特徴としている。
【００１７】
このように検査・測定ステーションには、前記処理ステーションの基板搬送手段を囲むように処理ユニットに対向して検査・測定装置が配置されているため、迅速に処理状態の検査・測定を行うことができ、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮化を図ることができる。また、前記検査・測定ステーションの上方に加熱部、その下方に検査・測定装置が配置されている。このため、検査・測定装置の下方に加熱部を配置した場合に比べて、検査・測定装置は該加熱部からの熱の影響を抑制することができる。また、前記検査・測定ステーションの下方に検査・測定装置を配置することにより、基板搬送手段等から発生する振動の影響を小さくすることができる。
なお、前記検査・測定装置の上方に配置された加熱部の処理温度は、前記棚ユニットの加熱部の処理温度より低く設定されている。
【００１８】
ここで、前記検査・測定ステーションは、第一の棚ユニット及び第二の棚ユニットから離間して配置されていることが望ましい。
このように離間して配置されているため、第一、第二の棚ユニットの加熱部からの熱の影響を抑制することができる。
【００１９】
なお、前記検査・測定ステーションの最下部に、検査・測定装置のエレキユニット部が配置され、前記エレキユニット部の上部に検査・測定装置が配置されていることが望ましい。
【００２０】
更に、前記検査・測定ステーション内に配置された、前記検査・測定装置と前記加熱部との間に断熱部材が配置されていることが望ましく、検査・測定装置と前記加熱部との間に断熱部材を配置した場合には、該加熱部からの熱の影響を小さくすることができる。
なお、前記検査・測定装置の上方に配置された加熱部の処理温度は、前記棚ユニットの加熱部の処理温度より低く設定されている。
【００２１】
更にまた、前記検査・測定装置には装置内部の排気を行うためのファン及びフィルタが設けられていることが望ましく、駆動部等から発生するパーティクル等を捕捉し、清浄な状態を維持することができる。
【００２２】
また、前記検査・測定装置は線幅測定装置であることが望ましい。前記検査・測定装置として、線幅測定装置が配置されているため、現像後のパターンの線幅を迅速に検査・測定を行うことができ、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を基板の塗布・現像装置に適用した実施の形態について説明する。図１及び図２は、この発明が適用された基板処理装置（塗布・現像装置）の基本構成を示したものである。なお、図１はこれを上面から透視して見た状態を示しており、図２は斜視図を示している。
【００２４】
図中、Ｓ１はカセットステーション、Ｓ２はウエハＷに対して所定の検査・測定を行なうための第一の検査・測定ステーション、Ｓ３はウエハＷに対してレジストの塗布処理や現像処理等の基板処理を行なうための処理ステーション、Ｓ４はインターフェイスステーション、Ｓ５は露光装置、Ｓ６はウエハＷに対して所定の検査・測定を行なうための第二の検査・測定ステーション、Ｓ７はＳ２、Ｓ６と同様に、ウエハＷに対して所定の検査・測定を行なうための第三の検査・測定ステーションである。
【００２５】
カセットステーションＳ１は、複数の基板例えば２５枚のウエハＷを収納した例えば４個のウエハカセット（以下「カセット」という）２を載置するカセットステージ１と、カセットステージ１上のカセット２、処理ステーションＳ３、第一の検査・測定ステーションＳ２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ーム３とを備えている。
この受け渡しアーム３は、昇降自在（Ｚ方向）、Ｘ，Ｙ方向に移動自在、鉛直軸まわり（θ方向）に回転自在に構成されている。
【００２６】
この第一の検査・測定ステーションＳ２は、カセットステーションＳ１のカセット２の配列方向と平行（処理ステーションＳ３方向と直交する方向）に、カセットステーションＳ１に接続して設けられている。この第一の検査・測定ステーションＳ２には、基板の表面状態を検査・測定する表面検査装置１０が配置されている。
この表面検査装置１０は、例えば後述するように顕微分分光光学系ユニットによる撮像によりレジスト膜の表面の傷や、上層部のレジストパターンと下層部のレジストパターンの重なり具合、レジスト液の塗布時に混入する異物の有無、レジスト液の塗布ムラ、現像処理後の現像欠陥等を検査する装置である。
【００２７】
ここで、表面検査装置１０の一例について図３に基づいて説明すると、例えばウエハＷの搬送口（図示せず）を備えた筐体１１と、この筐体１１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１２と、この回転載置台１２上のウエハＷの表面を撮像するＸ，Ｙ，Ｚ方向（Ｙ方向はＸ，Ｚ方向に垂直な方向であって、紙面に対して垂直な方向）に移動自在なＣＣＤカメラ１３と、照明手段１４とを備えている。
そして、このＣＣＤカメラ１３で得られたウエハＷの画像をデータ処理部であるコンピュータ４にて解析することによって検査を行なうように構成されている。なおＣＣＤカメラ１３は固定されていて、ウエハＷの載置台１２側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動できる構成であってもよい。また、第一の検査・測定ステーションＳ２の空いたスペースにコンピュータを備え（図示せず）、ウエハＷの画像データの処理の一部を行うようにしても良い。
【００２８】
次に、処理ステーションＳ３について説明すると、この処理ステーションＳ３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、例えば２個の基板処理部をなす現像ユニット２０（２０Ａ，２０Ｂ）と、２個の基板処理部をなす塗布ユニット２１（２１Ａ，２１Ｂ）と、例えば２個の第一、第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２と、例えば１個の基板搬送手段２２と、第二の検査・測定ステーションＳ６とを備えている。この第二の検査・測定ステーションＳ６には、ウエハＷ上に形成されたパターンの線幅を測定する線幅測定装置２３が配置されている。
【００２９】
そして、この基板搬送手段２２によって、カセットステーションＳ１との間でウエハＷの受け渡しを行うと共に、インターフェイスステーションＳ４との間でウエハＷの受け渡し行うために、第一、第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２中にそれぞれ受け渡し台を備えた受け渡し部４３が配置されている。
また、この基板搬送手段２２によって、ウエハＷにレジスト液を塗布する塗布ユニット２１（２１Ａ，２１Ｂ）と、ウエハＷの現像処理を行う現像ユニット２０（２０Ａ，２０Ｂ）と、これらの処理の前後にウエハＷを所定の温度に加熱し、冷却する処理をする第一、第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２と、更には基板上に形成されたパターンの線幅を測定する線幅測定装置２３との間を、ウエハＷが搬送されるように構成されている。
【００３０】
このような処理ステーションＳ３のレイアウトの一例について説明すると、例えばカセットステーションＳ１から奥を見て例えば右側には現像ユニット２０や塗布ユニット２１等を備えた処理ユニットが２段に亘って設けられている。
なお、以降の説明では、カセットステーションＳ１側を手前側、露光装置Ｓ５側を奥側として述べることにする。
【００３１】
また、カセットステーションＳ１から見て（図１の矢印Ａ方向からみて）、処理ステーションＳ３の右側には、現像ユニット２０、塗布ユニット２１が配置されている。また、処理ステーションＳ３の中央部には、第一、第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２と、第一の棚ユニットＲ１および第二の棚ユニットＲ２との間でウエハＷを受け渡しするための、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た基板搬送手段２２が設けられている。なお、この基板搬送手段２２のカセットステーションＳ１側から見て手前側には第一の棚ユニットＲ１、奥側には第二の棚ユニットＲ２が配置されている。
【００３２】
そしてまた、基板搬送手段２２のカセットステーションＳ１側から見て左側には第二の検査・測定ステーションＳ６が配置され、この第二の検査・測定ステーションＳ６には線幅測定装置２３が配置されている。したがって、前記第一の検査・測定ステーションＳ２と第二の検査・測定ステーションＳ６は、塗布・現像処理装置の同一側に配置されている。なお、図２には便宜上、基板搬送手段２２は省略してある。
【００３３】
以上のように、前記処理ステーションＳ３は、中心部に配置された基板を搬送する基板搬送手段２２と、前記カセットステーション側に配置された第一の棚ユニットＲ１と、前記基板搬送手段２２を挟んで第一の棚ユニットＲ１に対向して配置された第二の棚ユニットＲ２と、前記基板搬送手段２２を囲むように配置された前記第一、第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２の配列方向と略直交した位置に配置された現像ユニット２０、塗布ユニット２１とを備えている。そして、前記検査・測定ステーションＳ６は、前記基板搬送手段２２を囲むように現像ユニット２０、塗布ユニット２１に対向して配置されると共に、該検査・測定ステーションに検査・測定装置が配置されている。
【００３４】
なお、前記検査・測定ステーションＳ６は、第一の棚ユニットＲ１及び第二の棚ユニットＲ２から離間して配置されている。
この検査測定装置は、一般的に周辺環境温度が例えば３０℃以上になると検査測定装置の測定精度に悪影響を及ぼすため、後述するように加熱部を有する第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２に隣接して配置しないことが望ましい。
【００３５】
ここで、線幅測定装置２３の一例について図４に基づいて説明する。なお、図４（ａ）は線幅測定装置２３の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＩ−Ｉ断面図である。
図４に示すように、線幅測定装置２３はウエハＷの搬送口２５ａを備えた筐体２５と、この筐体２５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２６と、この回転載置台２６上のウエハＷに対して線幅測定装置２３の上方に設けられた照明手段２８からの光を入射し、反射した光を検出するＸ，Ｙ，Ｚ方向（Ｙ方向はＸ，Ｚ方向に垂直な方向であって、紙面に対して垂直な方向）に移動自在なレンズを備えた光学手段である顕微分分光光学系ユニット２７と、筐体内部を排気するファン２９と、このファン２９の前面に配置されたフィルタ３０とを備えている。
【００３６】
また、前記顕微分分光光学系ユニット２７は一端部にボールスクリュー部３２が形成された支持部３１に設けられている。前記支持部３１の他端部にはガイド部３３が形成され、ガイド棒３４に沿って案内されるように形成されている。即ち、図示しないモータによってネジ軸３５が回転することによって、Ｘ，Ｙ方向に、顕微分分光光学系ユニット２７が移動可能に形成されている。なお顕微分分光光学系ユニット２７は固定されていて、ウエハＷの載置台２６側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動できる構成であってもよい。
【００３７】
更に、前記ファン２９の排出口２５ｂは、カセットステーションＳ１側から見て、線幅測定装置２３の左側面に設けられている。即ち、排出口２５ｂからの排気が、処理ステーションＳ３の内部に入り込まない位置に設けられている。
また、前記したようにファン２９およびフィルタ３０が形成されているため、顕微分分光光学系ユニット２７を移動させた際、ボールスクリュー部３２、ネジ軸３５、ガイド部３３、ガイド棒３４から発生するパーティクルが処理装置内に侵入するのを防止できる。
【００３８】
また，この線幅測定装置２３は、顕微分分光光学系ユニット２７によって得られた反射光を、データ処理部であるコンピュータ４にて解析することによって検査を行なうように構成されている。また、第二の検査・測定ステーションＳ６の空いたスペースにコンピュータを備え（図示せず）、得られたデータの解析、処理を行うようにしても良い。
【００３９】
また、棚ユニットについて説明するが、第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２は略同一の構成を有するため、図５に第一の棚ユニットＲ１を代表して示し、図５に基づいて棚ユニットについて説明する。なお、この図５においては、基板搬送手段２２を図示するため、第一の棚ユニットＲ１と現像ユニット２０、塗布ユニット２１との間が、拡げて図示されている。
【００４０】
この第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２は、ウエハＷを加熱するための加熱部４０と、ウエハＷを冷却するための冷却部４１と、ウエハ表面を疎水化するための疎水化部４２を備えている。
また、第一の棚ユニットＲ１においてはカセットステーションＳ１の受け渡しアーム３と処理ステーションＳ３の基板搬送手段２２との間でウエハＷの受け渡しを行なうための、一方第二の棚ユニットＲ２においては処理ステーションＳ３の基板搬送手段２２と後述するインターフェイスステーションＳ４の搬送アーム６０との間でウエハＷの受け渡しを行なうための、受け渡し台を備えた受け渡し部４３を備えている。
更に、第一の棚ユニットＲ１においてはウエハＷの位置合わせを行なうためのアライメント部４４とが縦に配列されている。
【００４１】
また、図５に示されるように第二の検査・測定ステーションＳ６には、前記したように線幅測定装置２３およびランプ等の照明手段２８が配置されている。またこの線幅測定装置２３の下部には、エレキユニット部５０が設けられている。このエレキユニット部５０には、線幅測定装置２３、前記基板搬送手段２２や後述する塗布ユニット２１や現像ユニット２０に用いられる部材、例えばこれらの駆動系の電源部や、これらの電力制御等を行うためのコントローラ、これらに電力を分配するための配電盤等の電気関係設備が収納されている。
【００４２】
また、前記照明手段２８の上部は空間部５１となっている。この空間部にウエハＷを加熱するための加熱部５３を設ける場合には、図６に示すように断熱部材５２を照明手段２８の上部に配置し、その断熱部材５２の上部に加熱部５３を配置する。
このように配置することで、塗布・現像装置全体の専有面積の低減を図ることができると共に、処理のスループットを向上させることができる。また、図６のように加熱部５３を複数段配置せず、線幅測定装置２３から遠い上方の段のみに加熱部５３を配置するような場合には、断熱部材５２を省くこともできる。この場合、加熱部５３と線幅測定装置２３との間は、空間部（ブランク）である。
【００４３】
なお、この加熱部５３の処理温度は９０℃乃至２５０℃であり、この加熱部５３では、前記第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２における加熱部４０の処理温度１００℃乃至３５０℃よりも低い温度で処理される。このように加熱部４０の処理温度よりも低い処理温度の加熱部５３を配置したため、線幅測定装置２３に与える熱の影響は小さくすることができる。
【００４４】
上記したように、第二の検査・測定ステーションＳ６において、線幅測定装置２３の下部には加熱部５３のような処理部が設けられておらず、線幅測定装置２３の下部に設けなければならないエレキユニット部５０を除いて、線幅測定装置２３は最も下部に設けられている。
このように、線幅測定装置２３が第二検査・測定ステーションＳ６の下方に設けられているため、基板搬送手段２２等から発生する振動を受けた場合であっても、第二の検査・測定ステーションＳ６の上方に配置されている場合に比べて、振動の影響を小さくすることができる。
【００４５】
また、加熱部５３を設ける場合、線幅測定装置２３上方に加熱部５３が配置されているため、加熱部５３から生ずる熱の影響を少なくすることができる。即ち、加熱部５３の熱によって温められた空気の大部分は上昇し、線幅測定装置２３方向に下降する空気は少ない。また加熱部５３と照明手段２８との間に断熱部材が介装されているため、加熱部５３からの伝熱による熱の影響を小さくすることができる。
【００４６】
このように線幅測定装置２３を配置することにより、振動、熱の影響を極力抑制しているため、精度の高い測定を行うことができると共に、その寿命を延ばすことができる。なお、同様に照明手段２８のランプ等の寿命も延ばすことができる。
【００４７】
また、現像ユニット２０、塗布ユニット２１は従来から用いられている一般的な現像ユニット２０、塗布ユニット２１を用いることができるため、詳細な説明は省略し、その概略を説明する。
現像ユニット２０には、例えば、カップ内に真空吸着機能を有する回転自在なスピンチャック、処理液の吐出ノズル、処理液供給管、ノズルを水平移動させる支持アームが設けられている。このスピンチャックは昇降機構により昇降自在に構成されており、カップの上方側に位置しているときに、前記基板搬送手段２２との間でウエハＷの受け渡しが行なわれる。
【００４８】
そして、ウエハＷをカップの上方位置においてスピンチャックが受取ると、下降する。その後、スピンチャック上のウエハＷの表面に吐出ノズルから現像液を吐出し、スピンチャック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なわれ、現像液の液膜が形成されるようになっている。
【００４９】
また塗布ユニット２１は現像ユニット２０とほぼ同一の構成であるが、塗布ユニット２１は吐出ノズルが例えばウエハＷのほぼ中心付近に処理液を供給するように構成され、スピンチャック上のウエハＷの表面に吐出ノズルから処理液であるレジスト液を滴下し、スピンチャック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。
【００５０】
また、塗布ユニット２１の下部には収納部５４が設けられ、塗布ユニットや現像ユニットに用いられる部材、例えば、現像液、洗浄液等のケミカル材、駆動系の電源部や、これらの電力制御等を行なうためのコントローラ、これらに電力を分配するための配電盤等の電気関係の設備が収納されている。
【００５１】
次に、この処理ステーションＳ３の隣に接続されたインターフェイスステーションＳ４について説明する。
このインターフェイスステーションＳ４の奥側には、レジスト膜が形成されたウエハＷに対して露光を行なうための露光装置Ｓ５が接続され、このインターフェイスステーションＳ４には、処理ステーションＳ３と露光装置Ｓ５との間でウエハＷの受け渡しを行なうための搬送アーム６０が設けられている。
この搬送アーム６０は、処理ステーションＳ３の第二の棚ユニットＲ２の受け渡し部４３と露光装置Ｓ５との間でウエハＷの受け渡しを行なうために、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。
【００５２】
このインターフェイスステーションＳ４には、第三の検査・測定ステーションＳ７が設けられている。この第三の検査・測定ステーションＳ７には、レジスト膜の膜厚を測定する膜厚測定装置６１が配置されている。
【００５３】
また上述の膜厚測定装置６１は、例えば図７に示すように、発光部と受光部とを備えた膜厚プローブ６２を設け、ウエハに光を照射して反射率を求め、これをコンピュータで解析することにより膜厚が検出されるようになっている。
即ち、膜厚測定装置６１は、ウエハＷの搬送口を備えた筐体６４と、この筐体６４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６３と、この回転載置台６３上に載置されたウエハ表面の膜厚を測定する膜厚プローブ６２とを備えている。
そして、この膜厚プローブ６２で得られたデータをデータ処理部であるコンピュータ４にて解析することによって測定を行なうように構成されている。なお膜厚プローブ６２は固定されていて、ウエハＷの載置台６３側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動できる構成であってもよい。また、インターフェイスステーションＳ４の空いたスペースにコンピュータを備え（図示せず）、得られたデータの処理の一部を行うようにしても良い。
【００５４】
また、この第一乃至第三の検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７は、独立して構成されている。即ち、図１及び図２に示すように、当該ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７は壁部７０，７１，７２により他の空間から区画され、ユニット化されている。
そのため、カセットステーションＳ１に隣接する前記壁部７０には、第一の検査・測定ステーションＳ２の表面検査装置１０に対してウエハＷを受け渡すための受け渡し口（図示せず）が形成されている。また、処理ステーションＳ３における第二の検査測定ステーションＳ６の基板搬送手段２２に隣接する前記壁部７１には、第二の検査・測定ステーションＳ６の線幅測定装置２３に対してウエハＷを受け渡すための受け渡し口（図示せず）が形成されている。更に、インターフェイスステーションＳ４に隣接する前記壁部７２には、第三の検査・測定ステーションＳ７の膜厚測定装置６１に対してウエハＷを受け渡すための受け渡し口（図示せず）が形成されている。
【００５５】
こうして壁部７０，７１、７２により区画された第一乃至第三の検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７の背面側には、コンピュ−タ４に接続するための接続コードを導出するための開口部（図示せず）が設けられている。
このように第一乃至第三の検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７をカセットステーションＳ１側から見て一方側に配置され、しかも接続コードを導出するための開口部が壁部７０，７１、７２の背面側に設けられているため、コンピュータ４に接続し易く、煩雑にならない。
なお、本実施形態においては、コンピュータ４を塗布・現像装置本体とは離れた構成としているが、これに限らずＳ１〜Ｓ７のステーションの空いたスペースにコンピュータ４を組み込んで、操作パネル等を介して操作可能な構成とすることもできる。この場合、操作パネルを設ける位置は、装置本体の背面側が望ましい。
【００５６】
また、壁部７０，７１、７２により区画された第一乃至第三の検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７の上部側には、フィルタユニットＦが覆うように設けられている。これを第二の検査測定ステーションＳ６の場合について図８に基づいて説明する。なお、図８は図１に示すＩ−Ｉ線断面図である。
【００５７】
図に示されるように、壁部７１により区画された第二の検査測定ステーションＳ６にはフィルタユニットＦが上部側を覆うように設けられ、エレキユニット部５０、収納部５４の下部側から回収される雰囲気が上昇排気系に排気される一方、一部が調整部をなすフィルタ装置７５へと導入され、このフィルタ装置７５にて清浄化され、所定の温度及び所定湿度に調整された空気が、前記フィルタユニットＦを介して各部内にダウンフローとして吹き出されるようになっている。
前記フィルタユニットＦは、例えば空気を清浄化するためのフィルタ、吸い込みファン等を備えており、前記フィルタ装置は、不純物を除去するための不純物除去部や、加熱機構及び加湿機構、空気を送出する送出部等を備えている。
【００５８】
なお、前記壁部７１と前記した線幅測定装置２３の筐体２５とを兼用することが好ましい。この場合、壁部７１にファン２９の排気口２５ｂを壁部７１に形成する必要がある。
【００５９】
このように、検査・測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７は、壁部７０，７１、７２によって覆われているため温度影響を受けにくく、また検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７を、フィルタ装置７５で所定の温度・湿度に調整できるように構成するようにすれば、各検査測定装置は、周辺環境温度湿度が所定範囲に調整されるので、周囲の温度湿度の影響を受けることなく、精度の高い検査を行なうことができる。
【００６０】
次に、実施の形態の作用について説明する。
先ず自動搬送ロボット（あるいは作業者）により例えば２５枚のウエハＷを収納したカセット２がカセットステージ１に搬入され、受け渡しアーム３によりカセット２２内からウエハＷが取り出される。なお、このウエハＷは、すでにベアシリコンの膜厚が測定されているものが用いられる。また、ベアシリコンの膜厚が測定されていないウエハにあっては、ベアシリコンの膜厚も本発明の装置で測定することもできる。
このウエハＷはカセットステージ１の受け渡しアーム３により処理ステーションＳ３の第一の棚ユニットＲ１の受け渡し部４３に置かれ、次いで処理ステーションＳ３の基板搬送手段２２により、第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の疎水化部４５→第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の冷却部４４→塗布ユニット４２の経路で搬送され、ウエハ表面が疎水化された後、所定温度まで冷却されて温度調整が行なわれ、塗布ユニット４２にて所定温度でレジスト液が塗布される。
【００６１】
こうしてレジスト液が塗布されたウエハＷは、基板搬送手段２２、基板搬送手段３を介して、第一の検査測定ステーションＳ２の表面検査装置１０に搬送され、レジストの塗布ムラ、スクラッチ、パーティクル等の表面検査が行われる。
その後、基板搬送手段３、基板搬送手段２２を介して、第二の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介してインターフェイスステーションＳ４の搬送アーム６０に受け渡され、膜厚測定装置６１にてレジスト膜の膜厚が測定される。測定後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４の搬送アーム６０を介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行なわれる。
【００６２】
露光後のウエハＷは露光装置Ｓ５→インターフェイスステーションＳ４の搬送アーム６０→処理ステーションＳ３の第二の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介して処理ステーションＳ３に搬送され、ここで基板搬送手段２２により第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の加熱部４０→第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の冷却部４４→現像ユニット４１の経路で搬送され、所定の温度調整が行なわれたウエハＷは現像ユニット４１にて所定温度例えば現像液の塗布温度である２３℃で現像処理される。
【００６３】
その後、ウエハＷは処理ステーションＳ３の基板搬送手段２２により、第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の加熱部４０→第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の冷却部４４→第二の検査測定ステーションＳ６の経路で搬送される。
そして、第二の検査測定ステーションＳ６の線幅測定装置によって線幅が測定される。
測定後、処理ステーションＳ３の基板搬送手段２２により、第二の検査測定ステーションＳ６から第一の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６の経路で搬送され、この受け渡し部４６のウエハＷは、カセットステーションＳ１の基板搬送手段３に受け取られる。
【００６４】
そして、前記基板搬送手段３により第一の検査測定ステーションＳ２の表面検査装置１０に搬送され、現像欠陥等の現像処理状態の検査が行なわれる。次いで所定の検査が行なわれたウエハＷは、受け渡しアーム３より元のカセット２内に戻される。
【００６５】
上述の実施形態では、検査測定ステーションを備えているため、レジストの塗布、露光、現像、検査を、共通のオペレータで監視することができるので、オペレータの省数化を図ることができる上、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、原因排除のため、次のアクションを起こすことができる。
【００６６】
さらに各ステーションＳ１、Ｓ３、Ｓ４と検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７との間のウエハＷの搬送は全て自動で行なわれるので、搬送作業の煩わしさがなくなり、基板処理から検査までのトータルの作業の簡便化を図ることができる。
またこれらのステーションＳ１乃至Ｓ７間のウエハＷの搬送時間も短いので、前記基板処理から検査までのトータルの作業時間を短縮することができる上、処理の状態をリアルタイムで検査することができるので、より精度の高い検査を行なうことができ、さらに何らかの欠陥の早期発見等を図ることができる。
更にまた、検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７における検査測定装置は、塗布・現像装置の内部に組み込まれるので、パーティクルを低減するための設備を共用できる。
【００６７】
また、上記実施形態にあっては、各検査測定ステーションに一つの検査測定装置を配置した場合を示したが、同種あるいは異種の複数の検査測定装置を組み合わせて一つの検査測定ステーションを構成しても良い。
即ち、第一の検査測定ステーションに複数の表面検査装置を、第二の検査測定ステーションに複数の線幅測定装置を、第三の検査測定ステーションに複数の線幅測定装置を配置しても良い。また、第一の検査測定ステーションに表面検査装置と膜厚測定装置を、第二の検査測定ステーションに線幅測定装置と表面検査装置を、第三の検査測定ステーションに線幅測定装置と膜厚測定装置を配置しても良い。
このように、同一のステーション内に同種あるいは異種の複数の検査測定装置を配置することによって、ウエハＷに対して同種あるいは異種の複数の検査を行なうことができ、検査測定に要するトータルの時間も短縮される。
【００６８】
また、本実施形態においては、表面検査装置、線幅測定装置、膜厚測定装置の全てを備えた塗布・現像装置の例について説明したが、これに限らず各検査測定ステーションの検査・測定装置を同一の検査測定装置としてもよい。即ち、第一乃至第三の検査測定ステーションの検査測地装置を、たとえば表面検査装置としても良い。
【００６９】
【発明の効果】
本発明にかかる基板処理装置によれば、熱、振動などの影響が小さく、高精度な検査・測定を行うことができると共に、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる一実施形態を示す平面概略図である。
【図２】図２は、図１に示した装置の斜視図である。
【図３】図３は、表面検査装置の概略構成図である。
【図４】図４は、線幅測定装置の概略平面図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【図５】図５は、各ステーションの配置関係を示す図である。
【図６】図６は、第二検査・測定ステーションの配置図である。
【図７】図７は、膜厚測定装置の概略構成図である。
【図８】図８は、図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図９】図９は、従来の基板処理装置を示す平面概略図である。
【符号の説明】
２           カセット
３          受け渡しアーム
４          コンピュータ
１０          表面検査装置
２０          現像ユニット
２１          塗布ユニット
２２          基板搬送手段
２３          線幅測定装置
４０          加熱部
４３          受け渡し部
５２          断熱部材
５３          加熱部
６０          搬送アーム
６１          膜厚測定装置
７０          壁部
７１          壁部
７２          壁部
Ｓ１          カセットステーション
Ｓ２          第一の検査・測定ステーション
Ｓ３          処理ステーション
Ｓ４          インターフェイスステーション
Ｓ５          露光装置
Ｓ６          第二の検査・測定ステーション
Ｓ７          第三の検査・測定ステーション
Ｒ１          第一の棚ユニット
Ｒ２          第二の棚ユニット
【図１】
0003761081.tif 000002
【図２】
0003761081.tif 000003
【図３】
0003761081.tif 000004
【図４】
0003761081.tif 000005
【図５】
0003761081.tif 000006
【図６】
0003761081.tif 000007
【図７】
0003761081.tif 000008
【図８】
0003761081.tif 000009
【図９】
0003761081.tif 000010