专利名称：涂敷·显影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对半导体晶片或者LCD基板(液晶显示器用玻璃基板)等基板进行抗蚀剂液的涂敷处理以及曝光后的显影处理的涂敷·显影装置。
背景技术：
在半导体器件以及LCD基板的制造工艺中，利用光刻技术在基板上进行抗蚀剂图形的形成。向半导体晶片(以下简称为“晶片”)上进行的抗蚀剂图形的形成是如下进行的，即、在晶片上涂敷抗蚀剂液，在该晶片的表面上形成抗蚀剂膜，使用光掩模对该抗蚀剂膜进行曝光，其后进行显影处理。抗蚀剂图形的形成，一般是利用将曝光装置连接在进行抗蚀剂液的涂敷以及显影的涂敷·显影装置上而成的抗蚀剂图形形成系统而进行的。
在JP2004-193597A中公开了现有的抗蚀剂图形形成系统，将其中公开的系统概略性地示于图11中。收纳有多枚晶片W的承载器10被输入承载块1A的承载台11，借助交接臂12而将承载器10内的晶片W交接到处理块1B。晶片W被输送到处理块1B内的涂敷单元13A，在该处涂敷抗蚀剂液，接着经由接口块1C而被输送到曝光装置1D。
曝光处理后的晶片再次被返回到处理块1B并在显影单元13B中进行显影处理，然后返回到原来的承载器10内。图11中的附图标记14(14a～14c)是搁板单元，在该搁板单元上设置有加热单元以及冷却单元、和交接台，所述加热单元以及冷却单元用于在借助涂敷单元13A以及/或者显影单元13B进行的处理的前后对晶片W进行加热处理以及/或者冷却处理。在处理块1B内，晶片W借助设置于处理块1B内的两个输送机构15A、15B而在涂敷单元13A、显影单元13B以及搁板单元14a～14c之间输送。此时，所有晶片均按照输送计划进行输送，所述输送计划确定了各晶片输入到各单元中的时机。
在JP2004-193597A的涂敷·显影装置中，是利用相同的输送机构进行晶片向对曝光前晶片进行处理的单元(用于形成抗蚀剂膜的单元等)的输送、和晶片向对曝光后晶片进行处理的单元(显影单元等)的输送，所以，难以作出高效的输送计划，生产能力的提高很困难。这与近年来伴随着曝光装置生产能力的提高而提出的提高涂敷·显影装置的生产能力的要求是相悖的。
JP2001-176792A(JP3337677B2)公开了下述涂敷·显影装置，其中，进行涂敷处理的区域和进行显影处理的区域上下分离，在各区域中分别设置有输送机构。
根据抗蚀剂种类的不同，需要在抗蚀剂膜之上或者之下、或者抗蚀剂膜的上下形成反射防止膜。在这种情况下，如果用于形成抗蚀剂膜的单位块(将多个处理单元模块化而成)、在抗蚀剂膜形成前形成反射防止膜的单位块、在抗蚀剂膜形成后形成反射防止膜的单位块、以至用于进行显影的单位块也纵向层叠起来，则涂敷·显影装置的整体高度将会增加。因此有下述问题从装置的制造商向用户搬运涂敷·显影装置将会变得困难，而且涂敷·显影装置的维护也不易进行。另一方面，如果抗蚀剂膜涂敷单元、反射防止膜形成单元等液体处理单元配置在平面上，则有涂敷·显影装置的覆盖面积将大幅增大的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而作出的，其目的在于提供一种能够确保装置内的高输送效率、而且能够适度抑制装置的高度和长度的涂敷·显影装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种涂敷·显影装置，其是备有承载块、处理块、以及能与曝光装置连接的接口块的涂敷·显影装置，将借助承载器输入到前述承载块中的基板交接至前述处理块，在前述处理块中将包括抗蚀剂膜的涂敷膜形成在基板上，经由前述接口块将基板送出到前述曝光装置中，在前述处理块中对经由前述接口块而返回的曝光后的基板进行显影，然后将基板交接到前述承载块中，其中，a)前述处理块备有多个单位块，各单位块具有用于在基板上涂敷药液的液体处理单元、对基板进行加热的加热单元、对基板进行冷却的冷却单元、和在这些单元之间输送基板的单位块用输送器，并且，在各单位块中，形成有从前述承载块一侧朝向前述接口块一侧延伸的输送路径，b)在前述处理块中，设置有层叠多个前述单位块而成的第1单位块层叠体、层叠多个前述单位块而成的第2单位块层叠体，前述第1单位块层叠体配置在前述承载块一侧，前述第2单位块层叠体配置在前述接口块一侧，c)在前述第1单位块层叠体和前述第2单位块层叠体之间，在位于对应的高度位置上的单位块之间分别配置有用于在这些单位块之间交接基板的中间台，d)前述第1单位块层叠体备有底部反射防止膜用单位块，包括用于在涂敷抗蚀剂液之前的基板上涂敷反射防止膜用的药液的液体处理单元；抗蚀剂膜用单位块，包括用于在基板上涂敷抗蚀剂液的液体处理单元；显影用单位块，包括用于对曝光后的基板涂敷显影液而进行显影的液体处理单元，e)前述第2单位块层叠体备有抗蚀剂膜用单位块，包括用于在基板上涂敷抗蚀剂液的液体处理单元；上部反射防止膜用单位块，包括用于在涂敷了抗蚀剂液之后的基板上涂敷反射防止膜用的药液的液体处理单元；显影用单位块，包括用于对曝光后的基板涂敷显影液而进行显影的液体处理单元，f)前述第2单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块设置在与前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块对应的高度位置上，前述第2单位块层叠体的上部反射防止膜用单位块设置在与前述第1单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块对应的高度位置上，前述第2单位块层叠体的显影用单位块设置在与前述第1单位块层叠体的显影用单位块对应的高度位置上，g)具备下述处理模式第1处理模式，包括下述工序，即、在前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块中在基板上形成反射防止膜，经由与该单位块对应的中间台而将基板输送到前述第2单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成抗蚀剂膜；第2处理模式，包括下述工序，即、在前述第1单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块中在基板上形成抗蚀剂膜，经由与该单位块对应的中间台而将基板输送到第2单位块层叠体的上部反射防止膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成上部反射防止膜。
在一个优选的实施方式中，前述涂敷·显影装置备有用于在前述第2单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块和上部反射防止膜用单位块之间进行基板的交接的升降自如的输送装置，具备第3处理模式，所述第3处理模式包括下述工序，即、在前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块中在基板上形成反射防止膜，经由与该单位块对应的中间台而将基板输送到前述第2单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成抗蚀剂膜，从该抗蚀剂膜用单位块经由前述升降自如的输送装置而将基板输送到前述第2单位块层叠体的上部反射防止膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成上部反射防止膜。
在一个优选的实施方式中，前述涂敷·显影装置备有用于在前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块和抗蚀剂膜用单位块之间进行基板的交接的升降自如的输送装置，具备第4处理模式，所述第4处理模式包括下述工序，即、在前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块中在基板上形成反射防止膜，从该单位块经由前述升降自如的输送装置而将基板输送到前述第1单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成抗蚀剂膜，经由与该抗蚀剂膜用单位块对应的中间台而输送到前述第2单位块层叠体的上部反射防止膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成上部反射防止膜。
可以将前述第1单位块层叠体的显影用单位块以及前述第2单位块层叠体的显影用单位块中的一个置换为检查用单位块，所述检查用单位块备有检查基板的表面的检查单元、在检查单元和中间台之间输送基板的单位块用输送器。
图1是本发明第1实施方式的涂敷·显影装置的概略俯视图。
图2是图1所示涂敷·显影装置的概略立体图。
图3是图1所示涂敷·显影装置的纵长方向概略剖视图。
图4是表示图1所示涂敷·显影装置中的一个单位块的结构的概略立体图。
图5是表示图4所示涂敷单元的结构的概略俯视图以及概略纵剖视图。
图6是表示图1所示涂敷·显影装置内的晶片的路径的说明图。
图7是本发明第2实施方式的涂敷·显影装置的纵长方向概略剖视图。
图8是本发明第3实施方式的涂敷·显影装置的概略俯视图。
图9是本发明第3实施方式的涂敷·显影装置的纵长方向概略剖视图。
图10是本发明第4实施方式的涂敷·显影装置的纵长方向概略剖视图。
图11是表示以往的涂敷·显影装置的结构的概略俯视图。
具体实施例方式
下面，参照图1至图6，对本发明的涂敷·显影装置的第1实施方式进行说明。在该第1实施方式中，本发明的涂敷·显影装置形成为结合了曝光装置的抗蚀剂图形形成系统的一部分。另外，以下，为了便于说明，将图中X轴正方向称为左，负方向称为右，图中Y轴正方向称为前，负方向称为后。如图1所示，涂敷·显影装置备有承载块S1，用于将以密闭状态收纳多片例如13片基板即晶片W的承载器20输入输出该涂敷·显影装置；处理块S2，用于对晶片W进行涂敷处理以及显影处理；接口块S3。涂敷·显影装置经由接口块S3而与曝光装置S4连接。
在承载块S1中设置有能够载置多个承载器20的载置台21、设置在载置台21前方的壁面上的开口部22、用于经由开口部22从承载器20取出晶片W的转送臂C。在开口部22上，设置有关闭该开口部22的闸板。转送臂C，为了在后述的交接台TRS1、TRS2、TRS3之间进行晶片W的交接，相对于这些台进退自如(在Y轴方向上移动自如)、升降自如、绕铅直轴旋转自如、而且在承载器20的排列方向(X轴方向上)移动自如。
在承载块S1的前方，连接着周围被筐体24包围的处理块S2。处理块S2备有配置在靠近承载块S1的一侧的第1单位块层叠体41、和配置在靠近接口块S3的一侧的第2单位块层叠体42。各单位块层叠体通过如后所述沿上下方向层叠多个单位块而构成。在各单位块内，设置有从处理块S2侧成一直线地延伸到接口块S3侧的晶片W的输送路径(输送区域)。
第1单位块层叠体41，通过从下方起以显影用单位块(DEV层)B1、抗蚀剂膜用单位块(COT层)B2、底部反射防止膜用单位块(BCT层)B3的顺序层叠而构成，其中，所述显影用单位块(DEV层)B1用于在曝光后的晶片W上涂敷显影液而进行显影，所述抗蚀剂膜用单位块(COT层)B2用于相对于晶片W涂敷抗蚀剂液，所述底部反射防止膜用单位块(BCT层)B3用于在涂敷抗蚀剂液之前的晶片W上涂敷反射防止膜用药液。第2单位块层叠体42，通过从下方起以显影用单位块(DEV层)B4、上部反射防止膜用单位块(TCT层)B5、抗蚀剂膜用单位块(COT层)B6的顺序层叠而构成，其中，所述显影用单位块(DEV层)B4用于相对于曝光后的晶片W涂敷显影液而进行显影，所述上部反射防止膜用单位块(TCT层)B5用于在涂敷了抗蚀剂液之后的晶片W上涂敷反射防止膜用的药液，所述抗蚀剂膜用单位块(COT层)B6用于相对于晶片W涂敷抗蚀剂液。其中，术语“层”和术语“单位块”是相同的意思，但在下面，为了便于说明而适当区分使用。DEV层B1、COT层B2以及BCT层B3分别配置在与DEV层B4、TCT层B5以及COT层B6相同的高度位置上。
在第1单位块层叠体41和第2单位块层叠体42之间，在与各层单位块B1、B2以及B3(B4、B5以及B6)对应的位置、即能够借助配备在各单位块中的后述的主臂交接晶片W的位置上，分别设置有交接台即中间台TRS6、TRS7、TRS8。中间台TRS6、TRS7、TRS8沿上下方向层叠而构成搁板单元U6。
接着对单位块B1～B6的构成进行说明。这些各单位块B1～B6备有用于相对于晶片W涂敷药液的液体处理单元(即后述的涂敷单元31)、用于进行由前述液体处理单元进行的处理的前处理和后处理的各种加热单元及冷却单元、用于在前述液体处理单元和加热及冷却单元之间进行晶片W的交接的单位块用输送机构即主臂(A1～A6)。
在这些单位块B1～B6中，各单位块所包含的液体处理单元、加热及冷却单元、以及主臂(A1～A6)的位置关系彼此相同。即、各处理单元中的晶片载置位置关系(例如液体处理单元中的后述旋转夹头的中心位置、加热(冷却)单元中的加热(冷却)板的中心位置)在各单位块中相同。
关于各单位块的构成，以下，以图1以及图4所示的COT层B2为例进行说明。在该COT层B2的大致中央，形成有沿COT层B2的前后方向(图中Y轴方向)延伸的晶片W的输送区域(输送路径)R1。在该输送区域R1的右侧，作为前述液体处理单元，设置有备有用于进行抗蚀剂的涂敷处理的多个涂敷部的涂敷单元31。在COT层B2的左侧，沿前后方向排列有4个搁板单元U1、U2、U3、U4。各搁板单元由用于进行由涂敷单元31进行的处理的前处理及后处理的、上下层叠的两个加热单元及/或冷却单元构成。输送区域R1被限定在涂敷单元31和搁板单元U1～U4之间。清洁空气被喷出到输送区域R1中并且从其中排出，由此抑制颗粒在输送区域R1内浮游。
在用于进行上述前处理及后处理的处理单元中，如图4所示，包括用于在抗蚀剂液的涂敷前将晶片W调整到规定温度的冷却单元(COL2)、用于在抗蚀剂液的涂敷后进行晶片W的加热处理的例如称作预烘焙单元的加热单元(CHP2)。冷却单元(COL2)及加热单元(CHP2)等各处理单元分别收纳在各个处理容器51内，在各处理容器51的面对输送区域R1的面上，形成有晶片输入输出口52。各搁板单元U1～U4通过层叠处理容器51而构成。各加热单元(CHP2)如图1所示，备有加热板53、和还会起到输送臂的作用的冷却板54。在构成搁板单元U1～U4的处理单元中，包括为了提高晶片W的表面与抗蚀剂膜之间的紧贴性而向晶片W表面供给有机类的气体来进行疏水化处理的疏水化单元(ADH2)。
设置在输送区域R1中的主臂(输送器)A2，相对于各处理单元进退自如(在X轴方向上移动自如)、升降自如、绕铅直轴旋转自如、而且在Y轴方向上移动自如，以便在COT层B2内的全部处理单元、交接台TRS2以及中间台TRS7之间进行晶片W的交接。
如图1及图3所示，在承载块S1和第1单位块层叠体41之间，设置有搁板单元U5。搁板单元U5备有沿上下方向层叠的交接台TRS1、TRS2、TRS3。两个交接台TRS1、两个交接台TRS2、以及两个交接台TRS3分别与单位块B1、B2、B3对应地设置，对应的单位块的主臂(A1～A3)可以在其与各交接台之间进行晶片W的交接。转送臂C可以在其与构成搁板单元U5的所有交接台TRS1～TRS3之间进行晶片W的交接。
在第2单位块层叠体42和接口块S3之间，设置有搁板单元U7。搁板单元U7备有沿上下方向层叠的交接台TRS9、TRS10、TRS11。两个交接台TRS9、两个交接台TRS10、以及两个交接台TRS11，分别与第2单位块层叠体42的单位块B4、B5以及B6对应地设置，对应的单位块的主臂(A4～A6)可以在其与各交接台之间进行晶片W的交接。
如图1所示，在处理块S2中，于搁板单元U7的附近设置有交接臂(输送机构)61。交接臂61相对于交接台TRS10及TRS11进退自如(在X轴方向上移动自如)并且升降自如，以便能够相对于交接台TRS10及TRS11进行晶片W的交接。该交接臂61如后所述具有下述功能，即、在COT层B6中形成于晶片W上的抗蚀剂膜上进一步形成反射防止膜的情况下，将从COT层B6排出到交接台TRS11上的晶片W交接到与TCT层B5对应的交接台TRS10上。
在处理块S2的搁板单元U7的前方，经由接口块S3连接有曝光装置S4。在接口块S3中，设置有用于在处理块S2的搁板单元U7和曝光装置S4之间进行晶片W的交接的接口臂62。该接口臂62构成夹设在处理块S2和曝光装置S4之间的晶片W的输送机构。接口臂62相对于各交接台TRS9～TRS11进退自如(在Y轴方向上移动自如)、升降自如、绕铅直轴旋转自如，以便能够相对于搁板单元U7的所有交接台TRS9～TRS11进行晶片W的交接。
另外，在将晶片W从COT层B6向TCT层B5输送时，经由交接臂61进行晶片W从台TRS11向TRS10的输送，由此具有减轻接口臂62的负担的优点，但是也可以不设置交接臂61而是借助接口臂62进行晶片W从台TRS11向TRS10的输送。
接着，对其他单位块进行简单说明。DEV层B1、DEV层B4、BCT层B3以及TCT层B5，如前所述，与COT层B2和COT层B6具有整体上大致相同的构成。前者相对于后者来说，在作为液体处理单元的涂敷单元31中，使用的药液(在BCT层和TCT层中使用反射防止膜形成用的药液；在DEV层中使用显影用的药液(显影液))、药液的涂敷方法以及加热单元和冷却单元中的处理条件等不同。但是，对于下述一点，即、对应的主臂(A1、A3、A4、A5)相对于各单位块的各处理单元交接晶片W、进而在其与搁板单元U5、U6、U7的交接台或者中间台之间进行晶片W的交接这一点，各单位块是相同的。另外，在第2单位块层叠体42中的TCT层B5和COT层B6中，在搁板单元U4中装入有用于在接着该层中的一连串处理进行的曝光处理之前仅仅选择性地对晶片W的缘部进行曝光的周缘曝光单元(WEE)。
接着，用图5对涂敷单元31进行简单说明。在各涂敷单元31中，在共用的处理容器300内，收纳有多个(在本例中是3个)涂敷部301、302、303，这些涂敷部以沿前后方向(Y轴方向)排列的状态设置在共用的基座304上。
这些涂敷部301、302、303的构造彼此相同，所以以涂敷部301为例对其构造进行说明。附图标记305表示旋转夹头即基板保持部，该旋转夹头305通过真空吸附而水平地保持晶片W。旋转夹头305可以借助驱动部306而绕铅直轴旋转，而且可以升降。罩体307包围着旋转夹头305的周围。在该罩体307的底面上，设置有包括排气管以及排液管等的排液部308。附图标记309表示用于向保持在旋转夹头305上的晶片W的周缘部供给漂洗液的侧部漂洗机构，侧部漂洗机构309升降自如，并且绕铅直轴旋转自如。
另外，附图标记310表示用于对3个涂敷部301、302、303供给涂敷液的共用的供给喷嘴(药液喷嘴)。该供给喷嘴310可以借助移动机构312，沿着导轨311自由地从一端侧的涂敷部301的罩体307外侧的位置移动到另一端侧的涂敷部303的罩体307外侧的位置，并且升降自如，其中所述导轨311沿着处理容器300的纵长方向(即前后方向或者Y轴方向)延伸。因此，供给喷嘴310可以向保持在各涂敷部301～303的旋转夹头305上的晶片W的中央部供给抗蚀剂液。附图标记313表示设置在另一端侧的涂敷部303的外侧的供给喷嘴310的待机区域。
附图标记314表示安装在处理容器300的顶板部上的过滤器单元，附图标记315表示设置在处理容器300的底面上的排气部。处理容器300经由排气部315而以规定流量排气，并且经由过滤器单元314而以规定流量向处理容器300内供给温度和湿度经调整了的清洁气体，由此在处理容器300内形成清洁气体的下流，并且处理容器300内的压力维持为比主臂A2的输送区域R1内的压力稍高。附图标记316表示形成在处理容器300的面对输送区域R1的面上的晶片W的输入输出口。输入输出口316对应各涂敷部301、302、303设置。
在该涂敷单元31中，晶片W借助主臂A2而经由输入输出口316输入到处理容器300内，并被交接到预先指定的涂敷部301、302、303中的某一个的旋转夹头305上。从供给喷嘴310向晶片W的中央部供给抗蚀剂液，并且旋转夹头305旋转，由此抗蚀剂液借助离心力而沿晶片W的径向扩散，在晶片W的表面上形成抗蚀剂的液膜。这样形成有抗蚀剂的液膜的晶片W，经由输入输出口316而由主臂A2输出到涂敷单元31的外部。
在该涂敷单元31中，3个涂敷部301～303设置在共用的处理容器300的内部，所以各涂敷部的处理气氛是相同的。因此，可以共用一个供给喷嘴310对3个涂敷部301～303供给抗蚀剂液。根据该构成，与对应涂敷部301～303的每一个地设置处理容器300和供给喷嘴310的情况相比，可以减少涂敷单元的总零件数量和占有面积。
再次返回图1，涂敷·显影装置备有控制部50，该控制部50可以指定该涂敷·显影装置中的晶片W的处理模式。在此，“处理模式”可以理解为“在处理块S2内输送晶片W的过程中依次经过的单元的设定”。对于处理模式的指定，(I)可以通过依次指定(输入)晶片所输送到的单元而进行，(II)或者，可以通过依次指定(输入)晶片所输送到的单位块而进行，(III)或者，可以通过从处理菜单中选择希望的一个处理类别而进行。在上述(III)的情况下，对应各处理类别而预先确定晶片W所被输送到的单元(或者单位块)的设定，通过从处理菜单中选择处理类别，自动指定在输送晶片W的过程中依次经过的单元的设定。另外，控制部50也可以具有下述功能，即、在为了对某一片晶片W进行处理而选择了某一单位块的情况下，如果包含在该单位块中的单元中的前述某一片晶片W的处理计划与其他晶片的处理计划重复，则将前述某一片晶片W的处理自动分配给该单位块中所包含的、具有同样功能的其他单元。
作为处理模式，例示有(1)处理模式M1，以第1单位块层叠体41的BCT层B3、第2单位块层叠体42的COT层B6的顺序输送晶片W；(2)处理模式M2，以第1单位块层叠体41的COT层B2、第2单位块层叠体42的TCT层B5的顺序输送晶片W；(3)处理模式M3，以第1单位块层叠体41的BCT层B3、第2单位块层叠体42的COT层B6、第2单位块层叠体42的TCT层B5的顺序输送晶片W；(4)处理模式M4，以第1单位块层叠体41的BCT层B3、第1单位块层叠体41的COT层B2、第2单位块层叠体42的TCT层B5的顺序输送晶片W；
(5)处理模式M5，仅使用第1单位块层叠体41的COT层B2；(6)处理模式M6，仅使用第2单位块层叠体42的COT层B6。
另外，对于上述处理模式(1)～(6)的说明，仅对曝光前的处理进行了记载，但是无论选择上述处理模式中的哪一个，都是将晶片W输送到曝光装置S4中并在该处曝光，之后输送到DEV层B4或者DEV层B1中并在该处显影。
接着，对涂敷·显影装置的作用进行说明。假设借助控制部50选择处理模式M1。从涂敷·显影装置的外部将承载器20输入到承载块S1中，借助转送臂C从承载器20内取出晶片W。晶片W从转送臂C被交接到搁板单元U5的交接台TRS3，然后被交接到第1单位块层叠体41的BCT层B3的主臂A3上。在BCT层B3内，晶片W由主臂A3按照冷却单元(COL，未图示)、反射防止膜形成单元(未图示)、加热单元(CHP，未图示)的顺序进行输送，在晶片W上形成第1反射防止膜。另外，前述反射防止膜形成单元，具有与图1、图4、图5所示的涂敷单元31实质上相同的构成，其中使用的药液是反射防止膜形成用的药液。另外，BCT层B3内的处理单元的排列虽未具体图示，但是由于如前所述BCT层B3的构成与图4所示的COT层B2实质上相同，所以只要是本领域技术人员就应该能够理解BCT层B3内的晶片W的输送。
接着，该晶片W被主臂A3交接到搁板单元U6的中间台TRS8上，进而交接到第2单位块层叠体42的COT层B6的主臂A6上。在COT层B6中，晶片W由主臂A6按照疏水化处理单元(ADH，未图示)、冷却单元(COL，未图示)、涂敷单元31(未图示)、加热单元(CHP，未图示)的顺序输送，由此在晶片W上形成抗蚀剂膜。晶片W进而由主臂A6输送到周缘曝光单元(WEE，未图示)，在该处其周缘部被曝光。其后，该晶片W由主臂A6输送到搁板单元U7的交接台TRS11上，由接口臂62输送到曝光装置S4中并在该处进行规定的曝光处理。另外，COT层B6内的处理单元的排列虽未具体图示，但是由于COT层B6的构成与图4所示的COT层B2相同，所以，只要是本领域技术人员就应该能够理解COT层B6内的晶片W的输送。在图6中，对应于处理模式M1的晶片W的路径用实线的箭头表示。
曝光处理后的晶片W由接口臂62输送到搁板单元U7的交接台TRS9上，进而被接取到DEV层B4的主臂A4上。在DEV层B4中，晶片W由主臂A4按照加热单元(PEB，未图示)、冷却单元(COL，未图示)、显影单元(未图示)、加热单元(POST，未图示)的顺序输送，由此进行规定的显影处理。这样进行了显影处理的晶片W，经由搁板单元U6的中间台TRS6而被交接到DEV层B1的主臂A1上，进而经由搁板单元U5的交接台TRS1而被交接到转送臂C，返回到载置于承载块S1中的原来的承载器20中。另外，DEV层B4内的处理单元的排列虽未具体图示，但是由于DEV层B4的构成与图4所示的COT层B2实质上相同，所以只要是本领域技术人员，就应该能够理解COT层B6内的晶片W的输送。另外，相对于晶片W进行的显影处理，也可以不在DEV层B4中进行，而是通过DEV层B4而输入到DEV层B1中进行。与反射防止膜的形成处理和抗蚀剂膜的形成处理相比，显影处理耗费时间更长，所以一般利用DEV层B1、B4这两个层。
下面，假设选择处理模式M2。在这种情况下，承载器20内的晶片W，由转送臂C输送到搁板单元U5的交接台TRS2上，并被接取到COT层B2的主臂A2上，在COT层B2中进行抗蚀剂膜的形成处理。接着，该晶片W经由搁板单元U6的中间台TRS7而被交接到TCT层B5的主臂A5上，对该晶片W实施与在处理模式M1中于BCT层B3内进行的一连串处理同样的处理，由此在抗蚀剂膜上形成反射防止膜。在图6中，用单点划线的箭头表示与处理模式M2对应的晶片W的路径。之后，晶片W被交接到搁板单元U7的交接台TRS10上，以后进行与处理模式M1同样的输送及处理。
下面，假设选择处理模式M3。在这种情况下，晶片W在第1单位块层叠体41的BCT层B3中形成反射防止膜，接着经由搁板单元U6的中间台TRS8而被输送到第2单位块层叠体42的COT层B6中，并在该处形成抗蚀剂膜，到此为止进行的是与处理模式M1同样的流程。之后，晶片W被交接到搁板单元U7的交接台TRS11上，接着由专用的交接臂61输送到交接台TRS10上。其后，晶片W被接取到TCT层B5的主臂A5上，在TCT层B5中在晶片W上的抗蚀剂膜上形成反射防止膜。然后该晶片W被输送到搁板单元U7的交接台TRS10上，以后进行与处理模式M2同样的输送及处理。在图6中，用虚线的箭头表示对应于处理模式M3的晶片W的路径。
下面，在选择处理模式M4的情况下，按照第1单位块层叠体41的BCT层B3、第1单位块层叠体41的COT层B2、第2单位块层叠体42的TCT层B5的顺序输送晶片W，各处理与处理模式M3相同。另外，在选择了处理模式M5或者M6的情况下，仅使用COT层B2或者COT层B6，在晶片W上仅形成有抗蚀剂膜的状态下，晶片W被输送到曝光装置S4。
在上述第1实施方式中，(a)通过将用于进行液体处理的单元以及进行这些单元之间的输送的输送机构模块化而构成单位块，(b)将进行曝光前的涂敷处理的单位块(COT层B2、B6、BCT层B3以及TCT层B5)、和进行曝光后的显影处理的单位块(DEV层B1、B4)上下分离，(c)使进行曝光前的涂敷处理的单位块前后分散地配置在第1单位块层叠体41和第2单位块层叠体42上，(d)进而，根据将反射防止膜涂敷在抗蚀剂膜之上的情况、涂敷在抗蚀剂膜之下的情况、和涂敷在抗蚀剂膜上下的情况而改变晶片的输送路径。因此，在处理块S2内，曝光前的基板的输送和曝光后的基板的输送由分别的输送机构进行，所以输送效率较高。另外，与将参与涂敷处理的所有单位块纵向层叠成一列的情况相比，能够减小涂敷·显影装置的高度，所以容易维护。而且，与将涂敷·显影装置的处理单元作为仅一层的单位块配置的情况相比，可以减小涂敷·显影装置的占用面积。
另外，在上述第1实施方式中，在两单位块层叠体41、42的相互对应高度的单位块之间(B3、B6之间或者B2、B5之间)，设置有中间台TRS7或者TRS8，所以可以利用配备在各单位块中的输送机构，在对应高度的单位块之间进行晶片W的输送。因此，可以不设置在两单位块层叠体41、42之间输送基板的专用的输送机构，输送系统的构成变得简单。另外，在例示的实施方式中，中间台TRS7和中间台TRS8分别设置有一台，但是为了使单位块之间(B3、B6之间或者B2、B5之间)的占用面积合适，也可以设置多个中间台。只要是台TRS1～11可以暂时载置晶片，而主臂可以将晶片载置在台上而且能够从该处取下晶片就足够了。
在图7中，示出了本发明第2实施方式的涂敷·显影装置的主要部分。在该第2实施方式中，连接在涂敷·显影装置上的曝光装置S4是在晶片W的表面上形成有液体层的状态下进行曝光的液浸曝光装置。与其相对应，涂敷·显影装置在第1单位块层叠体41以及第2单位块层叠体42中的一个(在图示的例子中是在第2单位块层叠体42)中具备单位块(DCT层)B7，所述单位块B7具有相对于曝光前的晶片W的表面形成防水性的保护膜的防水性保护膜涂敷单元作为液体处理单元。所谓防水性保护膜是用于在液浸曝光时防止液体浸透到抗蚀剂中的保护膜。在单位块B7中，可以设置清洗单元，所述清洗单元用于除去曝光后的保护膜，并除去在曝光前后附着在晶片W上的颗粒以及对曝光造成妨碍的成分。
在该第2实施方式中，从搁板单元U7的交接台TRS10或者TRS11排出的晶片W，由接口臂62(也可以是交接臂61)输送到交接台TRS12上，其后被交接到DCT层B7的主臂A7上，在该DCT层B7内形成防水性保护膜。其后，该晶片W经由交接台TRS12而被交接到接口臂62上，并被输送到曝光装置S4中。
在图8和图9中，示出了本发明第3实施方式的涂敷·显影装置的主要部分。在该第3实施方式中，在第1单位块层叠体41和第2单位块层叠体42之间的搁板单元U6附近，代替第1实施方式中设置在搁板单元U7附近的交接臂61，设置有起到与其同样的作用的交接臂63。交接臂63可以在对应于层叠块41、42的最上层的单位块的高度位置、和对应于最下层的单位块的高度位置之间升降。在该第3实施方式中，在利用交接臂63实现第2单位块层叠体42的单位块之间(例如COT层B6和TCT层B5之间)的输送时，利用搁板单元U6的中间台。因此，搁板单元U6具有配置在单位块B1、B4之间的上下层叠的两个中间台TRS6、配置在单位块B2、B5之间的上下层叠的两个中间台TRS7、以及配置在单位块B3、B6之间的上下层叠的两个中间台TRS8。另外，在图9中，由于中间台位于和交接臂63重合的位置上，所以为了防止图的复杂化而未图示。
在图10中，示出了本发明第4实施方式的涂敷·显影装置的主要部分。在该实施方式中，第1单位块层叠体41由DEV层B1和BCT层B3的层叠体构成，第2单位块层叠体42由TCT层B5和COT层B6的层叠体构成。
在上述实施方式中，第1单位块层叠体41和第2单位块层叠体42的最下层的单位块分别作为DEV层B1和DEV层B4而构成，但是并不限于此，也可以将第1单位块层叠体41和第2单位块层叠体42中的一个的最下层的单位块设成检查用单位块。另外，在曝光装置S4是液浸曝光装置的情况下，也可以在第2单位块层叠体42的最下层的单位块中设置清洗单元作为液体处理单元，所述清洗单元用于除去曝光后的防水性保护膜，并且除去在曝光前后附着在晶片W上的颗粒以及对曝光造成妨碍的成分。
在将上述单位块设为检查用单位块的情况下，在该单位块中设置有替代液体处理单元和加热处理单元及冷却处理单元而配备的用于检查晶片的状态的检查用单元、可以相对于各检查用单元进行晶片W的交接的主臂。作为在涂敷膜形成后、曝光处理前进行的检查，有涂敷膜膜厚的检查以及异物检查等，作为曝光处理后、显影处理前进行的检查，有曝光重合检查等。另外，设置在检查用单位块中的单元并不限于检查用单元，也可以是检测晶片W的对准标记的单元、以及通过激光处理而除去膜的一部分的单元。
另外，作为设置在上述检查用单位块中的检查用单元，具体地说例示有用于检查形成于晶片W上的涂敷膜的膜厚的膜厚检查单元、用于检测抗蚀剂液的涂敷不匀的涂敷不匀检测装置、用于清洗曝光前以及/或者曝光后的基板的清洗单元、用于检测由曝光装置产生的图形的位置偏差的散焦检查装置、用于检测显影处理的不良的显影不良检测装置、用于检测附着在晶片W的颗粒数的颗粒数检测装置、用于检测在抗蚀剂涂敷后的晶片W表面上由于抗蚀剂液中的气泡或异物而产生的彗形物(comet)的彗形物检测装置、用于检测从晶片W表面飞出的抗蚀剂液的溶剂再次附着在晶片W上这一回溅现象的回溅检测装置、用于检测在晶片W表面的相同部位显现出相同形状的共同缺陷的共同缺陷检测装置、用于检测在显影处理后的晶片W上残存的抗蚀剂残渣的残渣检测装置、用于检测未进行抗蚀剂涂敷处理以及/或者显影处理这一问题的无抗蚀剂·未显影检查装置(问题检测装置)、用于测定形成于晶片W上的抗蚀剂膜的线宽(線幅)的线宽测定装置、用于将利用曝光装置曝光了的晶片W与光掩模对合的精度与标准值进行比较而对其进行检查的重合检查装置等，
在检查用单位块中，可以设置这些装置中的至少一个。
本发明的涂敷·显影装置，不仅限于在半导体晶片上也可以是在液晶显示器用的玻璃基板(LCD基板)等其他种类的基板上实施涂敷·显影处理的装置。
权利要求
1.一种涂敷·显影装置，是备有承载块、处理块、以及能与曝光装置连接的接口块的涂敷·显影装置，将借助承载器输入到前述承载块中的基板交接至前述处理块，在前述处理块中将包括抗蚀剂膜的涂敷膜形成在基板上，经由前述接口块将基板送出到前述曝光装置中，在前述处理块中对经由前述接口块而返回的曝光后的基板进行显影，然后将基板交接到前述承载块中，a)前述处理块备有多个单位块，各单位块具有用于在基板上涂敷药液的液体处理单元、对基板进行加热的加热单元、对基板进行冷却的冷却单元、和在这些单元之间输送基板的单位块用输送器，并且，在各单位块中，形成有从前述承载块一侧朝向前述接口块一侧延伸的输送路径，b)在前述处理块中，设置有层叠多个前述单位块而成的第1单位块层叠体、层叠多个前述单位块而成的第2单位块层叠体，前述第1单位块层叠体配置在前述承载块一侧，前述第2单位块层叠体配置在前述接口块一侧，c)在前述第1单位块层叠体和前述第2单位块层叠体之间，在位于对应的高度位置上的单位块之间分别配置有用于在这些单位块之间交接基板的中间台，d)前述第1单位块层叠体备有底部反射防止膜用单位块，包括用于在涂敷抗蚀剂液之前的基板上涂敷反射防止膜用的药液的液体处理单元；抗蚀剂膜用单位块，包括用于在基板上涂敷抗蚀剂液的液体处理单元；显影用单位块，包括用于对曝光后的基板涂敷显影液而进行显影的液体处理单元，e)前述第2单位块层叠体备有抗蚀剂膜用单位块，包括用于在基板上涂敷抗蚀剂液的液体处理单元；上部反射防止膜用单位块，包括用于在涂敷了抗蚀剂液之后的基板上涂敷反射防止膜用的药液的液体处理单元；显影用单位块，包括用于对曝光后的基板涂敷显影液而进行显影的液体处理单元，f)前述第2单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块设置在与前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块对应的高度位置上，前述第2单位块层叠体的上部反射防止膜用单位块设置在与前述第1单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块对应的高度位置上，前述第2单位块层叠体的显影用单位块设置在与前述第1单位块层叠体的显影用单位块对应的高度位置上，g)具备下述处理模式第1处理模式，包括下述工序，即、在前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块中在基板上形成反射防止膜，经由与该单位块对应的中间台而将基板输送到前述第2单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成抗蚀剂膜；第2处理模式，包括下述工序，即、在前述第1单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块中在基板上形成抗蚀剂膜，经由与该单位块对应的中间台而将基板输送到第2单位块层叠体的上部反射防止膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成上部反射防止膜。
2.如权利要求1所述的涂敷·显影装置，其特征在于，前述第1单位块层叠体的显影用单位块以及前述第2单位块层叠体的显影用单位块中的一个置换为检查用单位块，所述检查用单位块备有检查基板的表面的检查单元、在检查单元和中间台之间输送基板的单位块用输送器。
3.如权利要求1所述的涂敷·显影装置，其特征在于，备有用于在前述第2单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块和上部反射防止膜用单位块之间进行基板的交接的升降自如的输送装置，具备第3处理模式，所述第3处理模式包括下述工序，即、在前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块中在基板上形成反射防止膜，经由与该单位块对应的中间台而将基板输送到前述第2单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成抗蚀剂膜，从该抗蚀剂膜用单位块经由前述升降自如的输送装置而将基板输送到前述第2单位块层叠体的上部反射防止膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成上部反射防止膜。
4.如权利要求3所述的涂敷·显影装置，其特征在于，前述第1单位块层叠体的显影用单位块以及前述第2单位块层叠体的显影用单位块中的一个置换为检查用单位块，所述检查用单位块备有检查基板的表面的检查单元、在检查单元和中间台之间输送基板的单位块用输送器。
5.如权利要求1所述的涂敷·显影装置，其特征在于，备有用于在前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块和抗蚀剂膜用单位块之间进行基板的交接的升降自如的输送装置，具备第4处理模式，所述第4处理模式包括下述工序，即、在前述第1单位块层叠体的底部反射防止膜用单位块中在基板上形成反射防止膜，从该单位块经由前述升降自如的输送装置而将基板输送到前述第1单位块层叠体的抗蚀剂膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成抗蚀剂膜，经由与该抗蚀剂膜用单位块对应的中间台而输送到前述第2单位块层叠体的上部反射防止膜用单位块中，在该单位块中在基板上形成上部反射防止膜。
6.如权利要求5所述的涂敷·显影装置，其特征在于，前述第1单位块层叠体的显影用单位块以及前述第2单位块层叠体的显影用单位块中的一个置换为检查用单位块，所述检查用单位块备有检查基板的表面的检查单元、在检查单元和中间台之间输送基板的单位块用输送器。
全文摘要
本发明提供一种包括多个单位块的集合体的涂敷·显影装置。第1单位块层叠体和第2单位块层叠体配置在前后方向的不同位置上。显影用单位块配置在最下层，备有包括进行曝光后的显影处理的显影单元在内的多个处理单元以及在这些单元之间进行基板输送的输送机构。涂敷用单位块配置在显影用单位块的上方，备有包括进行曝光前的涂敷处理的涂敷单元的多个处理单元以及在这些单元之间进行基板输送的输送机构。涂敷用单位块配置在第1单位块层叠体和第2单位块层叠体两者上。根据反射防止膜和抗蚀剂膜的层叠位置关系，确定曝光前的晶片在涂敷·显影装置内经过的涂敷用单位块。曝光后的晶片不通过涂敷用单位块，仅通过显影用单位块。
文档编号H01L21/027GK1815368SQ20061000479
公开日2006年8月9日 申请日期2006年1月28日 优先权日2005年2月1日
发明者饱本正巳, 林伸一, 林田安, 松冈伸明, 木村义雄, 上田一成, 伊东晃 申请人:东京毅力科创株式会社