專(zhuān)利名稱(chēng)：基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板處理裝置，它可適用于對(duì)諸如半導(dǎo)體晶圓、用于液晶顯示器的玻璃基板、用于掩膜板的玻璃基板以及用于光盤(pán)的基板(下文中簡(jiǎn)稱(chēng)“基板”)等基板進(jìn)行一系列處理。
背景技術(shù)：
這類(lèi)基板處理裝置通常應(yīng)用在諸如在基板上形成光刻膠薄膜、對(duì)已經(jīng)具有光刻膠薄膜的基板進(jìn)行曝光、以及對(duì)曝光的基板進(jìn)行顯影的光刻工藝中。
該裝置將參照?qǐng)D1所示的平面圖進(jìn)行討論。該基板處理裝置包括分揀器103和傳遞機(jī)構(gòu)108a，其中，分揀器103具有一個(gè)盒子架子101，可以用于容納多個(gè)盒子C，各個(gè)盒子都可包含多個(gè)(例如，25個(gè))待處理的晶圓W或在下文所要討論的處理艙104中已經(jīng)處理過(guò)的晶圓W；而傳遞結(jié)構(gòu)108a可沿著盒子C水平移動(dòng)，用于在盒子C和處理艙104之間傳遞晶圓W。除了處理艙以外，該裝置還包括主基板傳遞路徑105以及接口106，晶圓W沿著主基板傳遞路徑從一個(gè)處理艙傳遞到另一個(gè)處理艙104，接口106用于在處理艙104和外部處理裝置107之間傳遞晶圓。
外部處理裝置107是與基板處理裝置分離的裝置，并且是可拆卸地安裝在基板處理裝置的接口106上。在將所設(shè)計(jì)的基板處理裝置應(yīng)用于上述敷光刻膜和顯影的情況中，外部處理裝置107是一臺(tái)曝光晶圓W的曝光裝置。
基板處理裝置進(jìn)一步包括主傳遞結(jié)構(gòu)108b和傳遞結(jié)構(gòu)108c，其中，主傳遞結(jié)構(gòu)108b可沿著主基板傳遞路徑105移動(dòng)，而傳遞結(jié)構(gòu)108c可沿著接口106的傳遞路徑移動(dòng)。此外，在分揀器103和主基板傳遞路徑105之間的連接處設(shè)置了架子109a，以及在主基板傳遞路徑105和接口106之間的連接處設(shè)置了架子109b。
上述基板處理裝置通過(guò)以下步驟進(jìn)行基板處理。傳遞結(jié)構(gòu)108a從含有待處理晶圓W的盒子C中取出晶圓W，并且將該晶圓W傳遞給架子109a，使得該晶圓W傳到主傳遞結(jié)構(gòu)108b。主傳遞結(jié)構(gòu)108b，在接受到放置在架子109a的晶圓W之后，將晶圓W傳遞到各個(gè)處理艙104，在處理艙104中進(jìn)行預(yù)定的處理(例如，涂覆光刻膠)。一旦完成了各自預(yù)定的處理之后，主傳遞結(jié)構(gòu)108b就從處理艙104中取出晶圓W，并將其傳遞到另一個(gè)處理艙，進(jìn)行下一步處理(例如，熱處理)。
在一系列預(yù)曝光處理完成之后，主傳遞結(jié)構(gòu)108b就將在處理艙104中處理的晶圓W傳遞到架子109b，并且放置在架子109b的晶圓W傳到傳遞結(jié)構(gòu)108c。傳遞結(jié)構(gòu)108c接受到放置在架子109b上的晶圓W，并將該晶圓W傳遞到外部處理裝置197。傳遞結(jié)構(gòu)108c將晶圓W卸載到外部處理裝置107，并且在完成預(yù)定處理(例如，曝光)之后，從外部處理裝置取出晶圓W，并放置在架子109b上。接著，主傳遞結(jié)構(gòu)108b將晶圓W傳遞到進(jìn)行一系列預(yù)曝光加熱和冷卻以及顯影處理的處理艙104中。由傳遞結(jié)構(gòu)108a將已經(jīng)通過(guò)所有處理的晶圓W卸載到預(yù)定的盒子C中。從盒子架101上取出盒子C，以完成一系列基板處理。
采用這種結(jié)構(gòu)的常規(guī)裝置會(huì)存在以下一些缺點(diǎn)。
在常規(guī)的基板處理裝置中，只有單個(gè)主傳遞結(jié)構(gòu)108b可沿著主基板傳遞路徑105移動(dòng)，將晶圓W傳遞到或取自于所有的處理單元104。由于它的工作速度，主傳遞結(jié)構(gòu)108b不能在較短的時(shí)間內(nèi)訪問(wèn)許多處理單元104。此外，常規(guī)基板處理裝置不能滿(mǎn)足目前對(duì)提高產(chǎn)量的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是針對(duì)以上所提及的問(wèn)題，其主要目標(biāo)是提供提高產(chǎn)量的基板處理裝置。
根據(jù)本發(fā)明，采用能對(duì)基板進(jìn)行一系列化學(xué)處理和加熱處理的基板處理裝置可以滿(mǎn)足上述目標(biāo)，該基板處理裝置包括多個(gè)以并列位置相排列的處理塊，每一個(gè)塊可以進(jìn)行不同的化學(xué)處理，每一個(gè)處理塊又包括適用于進(jìn)行不同化學(xué)處理的化學(xué)處理艙，適用于進(jìn)行與不同化學(xué)處理有關(guān)熱處理的熱處理艙，以及適用于在化學(xué)處理艙和熱處理艙之間傳遞基板的單個(gè)的主傳送機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，基板接受在多個(gè)以并列方式排列的處理塊中持續(xù)進(jìn)行的一系列化學(xué)和熱處理。在各自的處理塊中，主傳送機(jī)構(gòu)將基板并行地傳入和傳出化學(xué)處理艙和熱處理艙。即，能夠同時(shí)和并行操作各個(gè)處理塊的主傳送機(jī)構(gòu)，將基板傳入和傳出處理艙是相當(dāng)暢通的，因而能夠提高基板處理裝置的產(chǎn)量。
在上述基板處理裝置中，每一個(gè)處理塊的主傳送機(jī)構(gòu)能較佳地共享基本相同數(shù)量的傳送步驟，在這些步驟中，一個(gè)傳送步驟就是將各個(gè)基板從指定的位置傳送到不同的位置的步驟。
當(dāng)利用多個(gè)傳送機(jī)構(gòu)來(lái)連續(xù)進(jìn)行一系列基板處理時(shí)，指定的傳送機(jī)構(gòu)可以具有一個(gè)增加的傳送負(fù)載，使得在單位時(shí)間中不能處理多于一定數(shù)量的基板。隨后，即使其它傳送機(jī)構(gòu)具有活動(dòng)空間，但是從整體上基板處理裝置不能期望提高它的處理效率。根據(jù)本發(fā)明，每一個(gè)處理艙的主傳送機(jī)構(gòu)共享基本相等數(shù)量的傳送步驟。這就避免了只有指定的主傳送機(jī)構(gòu)能比其它主傳送機(jī)構(gòu)更早達(dá)到傳送處理極限的狀態(tài)。因此，基板處理裝置提供了提高的產(chǎn)量。
在根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置中，每一個(gè)處理塊的主傳送機(jī)構(gòu)能較佳地通過(guò)用于接受待傳送基板的基板架將基板傳送到相鄰的一個(gè)處理塊。隨后，只是通過(guò)把在處理塊已經(jīng)完成處理的基板放置在基板架上，使一些處理塊的主傳送機(jī)構(gòu)可以繼續(xù)下一步的處理。即，無(wú)論相鄰處理塊的主要機(jī)構(gòu)的操作狀態(tài)怎樣，都可以繼續(xù)進(jìn)行處理。于是，就可以進(jìn)一步提高基板處理裝置的產(chǎn)量。
基板架能較佳地包括至少兩個(gè)基板架，例如，用于將基板送入到一個(gè)處理塊中的基板送入架，以及用于將基板從一個(gè)處理塊中去除的基板取回架。采用這樣的結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)基板架可以用于將基板送入到某些處理塊(沒(méi)有負(fù)載)，以及用于幾乎同時(shí)將基板從處理塊中取回(有負(fù)載)。于是，可以進(jìn)一步提升基板處理裝置的產(chǎn)量。
基板送入架和基板取回架能較佳地相互垂直和相互接近地排列。當(dāng)有負(fù)載和沒(méi)有負(fù)載地基板都采用單個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)時(shí)，該推薦地排列可以實(shí)現(xiàn)主傳送機(jī)構(gòu)地較短輸送距離，從而能提高基板處理裝置的產(chǎn)量。
本發(fā)明并不限制基板架的位置。在相鄰處理塊之間設(shè)置大氣屏蔽隔板的地方，基板架能較佳地沿著該隔板部分延伸。這種結(jié)構(gòu)減小了在相鄰處理塊之間的大氣相互影響，并且實(shí)現(xiàn)了基板在處理塊之間平穩(wěn)地傳輸。
最好基板架能包括用于檢測(cè)基板的傳感器。隨后，傳感器輸出檢測(cè)的信號(hào)，以允許確定主傳送機(jī)構(gòu)是否能向基板架傳輸基板。這就有效地避免了將一塊基板放置在基板架上的另一塊基板上的故障，以及主傳送機(jī)構(gòu)的無(wú)效移動(dòng)，例如“空拾取”。
化學(xué)處理艙，熱處理艙和主傳送機(jī)構(gòu)可以在各個(gè)處理塊中以任何要求的設(shè)計(jì)來(lái)排列。然而，最好是將化學(xué)處理艙和熱處理艙設(shè)計(jì)在主傳送機(jī)構(gòu)的兩邊。在這種結(jié)構(gòu)中，化學(xué)處理艙和熱處理艙是相互分開(kāi)的。于是，化學(xué)處理艙可以減小熱處理艙的熱影響。
在本發(fā)明中，各個(gè)處理艙能較佳地包括多個(gè)垂直排列的化學(xué)處理艙和多個(gè)垂直排列的熱處理艙。采用多級(jí)分別垂直排列化學(xué)處理艙和熱處理艙的設(shè)計(jì)能夠減小基板處理裝置所占用的面積。
熱處理艙最好是采用多個(gè)塔式一個(gè)按一個(gè)地垂直排列。這種結(jié)構(gòu)便于熱處理艙的維修，以及能消除將熱處理艙所需的通道系統(tǒng)、管道系統(tǒng)以及功率電源線(xiàn)延伸得很高的需求。
本發(fā)明并不限制熱處理艙的特殊結(jié)構(gòu)。然而，熱處理艙最好是具有臨時(shí)基板堆放的熱處理艙，以及具有用于支撐和加熱基板的加熱平臺(tái)，臨時(shí)基板堆放用于將基板保持在離開(kāi)加熱平臺(tái)上方或下方位置上，并且局部傳送機(jī)構(gòu)用于在加熱平臺(tái)和臨時(shí)基板堆放之間的基板傳送。采用具有臨時(shí)基板堆放的熱處理艙，可以在不考慮主傳送機(jī)構(gòu)的操作狀態(tài)的條件下，將經(jīng)過(guò)熱處理的基板從加熱的平臺(tái)移動(dòng)到臨時(shí)基板堆放處備用。這就避免了因?yàn)橹鱾魉蜋C(jī)構(gòu)正在忙于其它操作，或者因?yàn)槟承┕收隙够寮訜徇^(guò)分的情況。并不是所有的熱處理艙都需要具有臨時(shí)基板堆放地。這類(lèi)熱處理艙可以是一些采用較大的需要來(lái)防止過(guò)分加熱的熱處理艙。
具有臨時(shí)基板堆放的熱處理艙的局部傳送機(jī)構(gòu)能較佳地包括在基板從加熱平臺(tái)傳送到臨時(shí)基板堆放時(shí)用于冷卻基板的冷卻器件。這種結(jié)構(gòu)能瞬間冷卻從加熱平臺(tái)上提取的基板。換句話(huà)說(shuō)，在傳送的過(guò)程中，基板并不會(huì)被余熱加熱，因此加熱基板的時(shí)間是嚴(yán)格控制的，從而改善了基板處理的質(zhì)量。
另外，主傳送機(jī)構(gòu)能較佳地將基板傳送至和傳送出臨時(shí)基板堆放。如果主傳送機(jī)構(gòu)接近熱處理艙的加熱平臺(tái)，那么主傳送機(jī)構(gòu)就可能被加熱，從而會(huì)對(duì)主傳送機(jī)構(gòu)傳送的基板產(chǎn)生不利的熱影響。與此不同的是，在主傳送機(jī)構(gòu)只將基板傳送至和傳送出臨時(shí)基板堆放的情況下，就可以避免主傳送機(jī)構(gòu)的溫度增加，從而提高基板處理的質(zhì)量。
至少將加熱平臺(tái)能較佳地封閉在一個(gè)外殼中，該外殼確定了一個(gè)允許局部傳送機(jī)構(gòu)能從加熱平臺(tái)上裝卸基板的開(kāi)口，該開(kāi)口位于遠(yuǎn)離主傳送機(jī)構(gòu)能接近邊的一邊。采用這種結(jié)構(gòu)，通過(guò)該開(kāi)口的熱氣體逸出已經(jīng)減小了對(duì)主傳送機(jī)構(gòu)的影響，以進(jìn)一步抑制主傳送機(jī)構(gòu)的溫度增加。
本發(fā)明的另一方面，用于對(duì)基板進(jìn)行一系列化學(xué)處理和熱處理的基板處理裝置包括分揀塊，在該分揀塊中還包括了用于接受多個(gè)盒子的盒子架，每一個(gè)盒子包含了以多級(jí)放置的基板，以及分揀塊的傳送機(jī)構(gòu)用于將待處理基板連續(xù)地從各個(gè)盒子中取出和將以處理過(guò)的基板連續(xù)地堆放在各個(gè)盒子中；以及抗反射薄膜形成塊，該塊設(shè)置于相鄰分揀塊，并且包括用于在基板表面涂覆抗反射薄膜的抗反射薄膜涂覆艙，用于熱處理有關(guān)抗反射薄膜涂覆基板的抗反射薄膜熱處理艙，以及用于將基板傳送至和傳送出抗反射薄膜涂覆艙和抗反射薄膜熱處理艙的第一主傳送機(jī)構(gòu)；光刻薄膜形成塊，它設(shè)置于相鄰抗反射薄膜形成塊，并且包括用于在其表面具有抗反射薄膜的基板上涂覆光刻薄膜的光刻薄膜涂覆艙，用于熱處理有關(guān)光刻薄膜涂覆基板的光刻薄膜熱處理艙，以及用于將基板傳送至和傳送出光刻薄膜涂覆艙和光刻薄膜熱處理艙的第二主傳送機(jī)構(gòu)；顯影塊，它設(shè)置于相鄰光刻薄膜形成塊，并且包括用于對(duì)其表面已形成和曝光的光刻薄膜的基板進(jìn)行顯影的顯影艙，用于熱處理有關(guān)顯影基板的顯影熱處理艙，以及用于將基板傳送至和傳送出顯影艙和顯影熱處理艙的第三主傳送機(jī)構(gòu)；以及接口塊，該塊設(shè)置于相鄰顯影塊，并且包括用于將基板傳送至和傳送出分別設(shè)置在基板處理裝置外部的曝光裝置的接口傳送機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，待處理的基板從分揀塊進(jìn)入到抗反射薄膜形成塊。在該處理艙，基板采用抗反射薄膜涂覆。被抗反射薄膜所涂覆的基板再進(jìn)入到光刻薄膜形成塊。在該處理艙，基板采用了光刻薄膜涂覆。被光刻薄膜所涂覆的基板在沒(méi)有處理的條件下通過(guò)顯影塊進(jìn)入到接口塊。接口塊使得基板進(jìn)入曝光裝置，該裝置是一個(gè)外部裝置。曝光過(guò)的基板通過(guò)接口塊進(jìn)入到顯影塊，在顯影塊進(jìn)行顯影。顯影后的基板再經(jīng)過(guò)光刻薄膜形成塊和抗反射薄膜形成塊返回到分揀塊。分揀塊將處理過(guò)的基板放置于盒子。在各個(gè)處理艙中，主傳送機(jī)構(gòu)使基板可以在化學(xué)處理艙(例如，抗反射薄膜涂覆艙，光刻薄膜涂覆艙，以及顯影艙)和熱處理艙并行地傳送。即，采用可以同時(shí)和并行操作的各個(gè)處理艙的主傳送機(jī)構(gòu)，進(jìn)出處理艙的基板傳送可以非常暢通，從而提高了基板處理裝置的產(chǎn)量。
在上述的基板處理裝置中，至少一個(gè)分揀塊和抗反射薄膜形成塊能較佳地被隔板隔成確定允許基板傳遞的開(kāi)口部分和具有比分揀塊高的大氣壓力的抗反射薄膜塊。采用這種結(jié)構(gòu)，在分揀塊中的氣體就不會(huì)流入到抗反射薄膜形成塊。于是，基板就可以在沒(méi)有環(huán)境大氣的影響下進(jìn)行處理，從而提高處理的質(zhì)量。
上述基板處理裝置較佳的是顯影塊的熱處理艙包括具有臨時(shí)基板堆放的熱處理艙，各個(gè)熱處理艙都具有用于支撐和加熱基板的加熱平臺(tái)，用于將基板保持在遠(yuǎn)離加熱平臺(tái)的上方或下方的臨時(shí)基板堆放，和用于在加熱平臺(tái)和臨時(shí)基板堆放之間傳送基板的局部傳送機(jī)構(gòu)，以及進(jìn)一步包括用于對(duì)采用光刻膠涂覆的基板曝光外圍的邊緣曝光艙，和用于使基板能進(jìn)出具有臨時(shí)基板堆放和邊緣曝光艙的熱處理艙的傳送第四主傳送機(jī)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)，采用光刻膠薄膜涂覆的基板在沒(méi)有處理的條件下通過(guò)顯影塊進(jìn)入到接口塊內(nèi)的第四主傳送機(jī)構(gòu)，裝入到一個(gè)邊緣曝光艙。邊緣曝光過(guò)的基板由接口傳送機(jī)構(gòu)傳遞到外部的曝光裝置。曝光后的基板又從接口傳送機(jī)構(gòu)傳遞到第四主傳送機(jī)構(gòu)裝入到一個(gè)具有臨時(shí)基板堆放的熱處理艙中。熱處理后的基板傳遞到顯影塊準(zhǔn)備顯影。將曝光后的基板單獨(dú)地傳送和裝入到具有臨時(shí)基板堆放的熱處理艙中，第四主傳送機(jī)構(gòu)取代了顯影塊中的第三主傳送機(jī)構(gòu)。這就確保了曝光后的熱處理，即使由于在顯影塊中出現(xiàn)某些意外使得第三主傳送機(jī)構(gòu)變得停止工作時(shí)。在使用化學(xué)增強(qiáng)的光刻膠的情況下，就必須在曝光之后迅速進(jìn)行熱處理。本發(fā)明在這方面是十分有利的。
上述局部傳送機(jī)構(gòu)可以包括用于在基板從加熱平臺(tái)傳送到臨時(shí)基板堆放的同時(shí)冷卻基板的冷卻器件。這有利于更加嚴(yán)格的控制曝光之后的加熱時(shí)間。
較佳的是，在根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置中，分揀器的傳送機(jī)構(gòu)和第一主傳送機(jī)構(gòu)相互通過(guò)用于接受待傳送基板的基板架來(lái)傳送基板；和第一主傳送機(jī)構(gòu)和第二主傳送機(jī)構(gòu)，第二主傳送機(jī)構(gòu)和第三主傳送機(jī)構(gòu)，第三主傳送機(jī)構(gòu)和第四主傳送機(jī)構(gòu)，以及第四主傳送機(jī)構(gòu)和接口傳送機(jī)構(gòu)都是相互通過(guò)用于接受待傳送基板的基板架來(lái)傳送基板。采用這種結(jié)構(gòu)，各個(gè)處理塊的主傳送機(jī)構(gòu)只可以通過(guò)將已經(jīng)完成了該處理艙處理的基板放置在基板架上來(lái)延續(xù)下一個(gè)處理。于是，就可以進(jìn)一步提高基板處理裝置的產(chǎn)量。
較佳的是，在根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置中，接口塊進(jìn)一步包括當(dāng)正在曝光的裝置不能接受基板時(shí)用于臨時(shí)存儲(chǔ)待曝光基板的送入緩沖器，和當(dāng)曝光過(guò)的基板不能顯影時(shí)用于臨時(shí)存儲(chǔ)待顯影基板的基板返回緩沖器，當(dāng)正在曝光的裝置不能接受基板時(shí)接口的傳送機(jī)構(gòu)就將待曝光基板放置在送入緩沖器，以及在待顯影基板正在具有顯影塊的臨時(shí)基板堆放的熱處理艙中進(jìn)行熱處理之后，在曝光的基板不能顯影的時(shí)候，第四傳送機(jī)構(gòu)就將待顯影的基板放置在返回緩沖器。采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)由于顯影塊的某些意外基板不能顯影時(shí)，例如，可將曝光和熱處理過(guò)的基板存儲(chǔ)在返回緩沖器。曝光過(guò)的基板不能在沒(méi)有進(jìn)行熱處理的條件下保持很長(zhǎng)的時(shí)間。在使用在曝光后須充分加熱的化學(xué)增強(qiáng)光刻膠的情況下，這種結(jié)構(gòu)特別有利。
在本發(fā)明的另外一個(gè)方面，基板處理裝置包括以并行方式排列的多個(gè)控制單元，各個(gè)控制單元包括用于進(jìn)行所需基板處理的處理艙，以及在處理艙中進(jìn)行基板傳送的單個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)，其中，各個(gè)控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)通過(guò)用于接受待傳送基板的基板架相互傳送基板；各個(gè)控制單元都具有用于各個(gè)控制單元主傳送機(jī)構(gòu)的至少一個(gè)傳送操作的控制器件；以及各個(gè)控制單元的控制器件都可以獨(dú)立操作來(lái)控制一系列基板傳送步驟，這些傳送步驟包括了基板進(jìn)出處理艙的傳送和基板進(jìn)出基板架的傳送。
本發(fā)明也涉及從控制方面來(lái)提高基板處理裝置的產(chǎn)量。本發(fā)明的控制系統(tǒng)是眾所周知的分散型控制。因此，基板是通過(guò)基板架在控制單元之間傳送的。指定給各個(gè)控制單元控制器件的任務(wù)只是一系列控制，從預(yù)定的基板架接受基板開(kāi)始和將基板放置在預(yù)定基板架結(jié)束。即，不一定需要考慮在相鄰控制單元中的主傳送機(jī)構(gòu)的移動(dòng)。于是，各個(gè)控制單元的控制器件具有減小的負(fù)載，從而提高了基板處理裝置的產(chǎn)量?？刂茊卧臄?shù)量也可以比較容易地增加或減少。與此相反，常規(guī)基板處理是在基板傳送機(jī)構(gòu)和處理單元的集中控制下進(jìn)行的。復(fù)雜的確定(行程安排)必須要考慮基板傳送機(jī)構(gòu)和處理單元的操作次序。這是妨礙產(chǎn)量增加的原因之一。
作為一個(gè)根據(jù)本發(fā)明基板處理裝置的特殊例子，一個(gè)控制單元是形成在包括盒子架的分揀塊中，其中盒子架是用于接受包含各以多級(jí)排列的多個(gè)基板的多個(gè)盒子，并且分揀傳送機(jī)構(gòu)連續(xù)將待處理地基板從各個(gè)盒子中取出和連續(xù)將處理過(guò)的基板堆放在各個(gè)盒子中；第二個(gè)控制單元是形成在抗反射薄膜形成塊中，該抗反射薄膜塊包括在基板表面涂覆抗反射薄膜的嵌反射薄膜涂覆艙，用于熱處理有關(guān)抗反射薄膜涂覆基板的抗反射薄膜熱處理艙，和用于使基板能進(jìn)出抗反射薄膜涂覆艙和抗反射薄膜熱處理艙的第一主傳送機(jī)構(gòu)；第三個(gè)控制單元是形成在光刻薄膜形成塊中，該光刻薄膜形成塊包括用于在其表面具有以形成的抗反射薄膜的基板上涂覆光刻膠薄膜的光刻薄膜形成艙，用于熱處理有關(guān)光刻薄膜涂覆基板的光刻薄膜熱處理艙，和用于使基板能進(jìn)出光刻薄膜涂覆艙和光刻薄膜熱處理艙的第二主傳送機(jī)構(gòu)；第四控制單元是形成在顯影塊中，該顯影塊包括用于在其表面以形成光刻膠薄膜且以曝光的基板進(jìn)行顯影的顯影艙，用于對(duì)有關(guān)顯影的基板進(jìn)行熱處理的顯影熱處理艙，和用于使基板能進(jìn)出顯影艙和顯影熱處理艙的第三主傳送機(jī)構(gòu)；以及，第五控制單元是形成在接口塊，該接口塊包括用于使基板能進(jìn)出曝光裝置的接口傳送機(jī)構(gòu)，其中接口傳送機(jī)構(gòu)分別在基板處理裝置外部提供。
本發(fā)明提供了除了提高基板處理裝置產(chǎn)量之外的下列效應(yīng)。用于曝光后加熱的熱處理艙和第四主傳送機(jī)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)控制單元。于是，曝光過(guò)的基板可以迅速地裝載在用于熱處理的熱處理艙。這種結(jié)構(gòu)特別有利于在使用了曝光后需要迅速加熱處理的化學(xué)增強(qiáng)光刻膠的情況。
正如上文所指出的，本發(fā)明能夠相對(duì)較容易地增加或減小控制單元的數(shù)量。例如，基板處理裝置可以進(jìn)一步包括基板檢查控制塊，該塊包括用于檢查基板的基板檢查艙和用于使基板能進(jìn)出基板檢查艙進(jìn)行基板檢查的主傳送機(jī)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)，基板檢查控制塊利用自身的主傳送機(jī)構(gòu)，在它的完全控制下檢查基板。于是，基板可以在沒(méi)有基本上降低它的產(chǎn)量的條件下得到檢查。
在本發(fā)明的另一方面，基板處理裝置包括多個(gè)以平行方式排列的控制單元，每一個(gè)控制單元都可用于進(jìn)行不同的化學(xué)處理，每一個(gè)控制單元都包括了用于進(jìn)行化學(xué)處理的化學(xué)處理艙，用于進(jìn)行與化學(xué)處理有關(guān)熱處理的熱處理艙，以及用于使基板能在化學(xué)處理艙和熱處理艙之間傳送的單個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)，其特征在于，每一個(gè)控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)共享基本相同數(shù)量的傳送步驟，其中一個(gè)傳送步驟是將每一個(gè)基板從特殊的位置傳送到不同的位置的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，基本相同數(shù)量的傳送步驟被支派給每一個(gè)控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)。這就避免了特殊主傳送機(jī)構(gòu)比其它主傳送機(jī)構(gòu)更早地達(dá)到傳送處理限度的情況。因此，基板處理裝置提高了產(chǎn)量。
在本發(fā)明中，各個(gè)控制單元(或上文中提到的處理艙)的主傳送機(jī)構(gòu)并不一定要進(jìn)行完全相同數(shù)量的處理步驟。主要控制單元主傳送機(jī)構(gòu)的傳送負(fù)載可以被均衡到基板處理裝置提高產(chǎn)量的程度。實(shí)際上，支派給主要控制單元主傳送機(jī)構(gòu)的傳送步驟數(shù)量中的變化要求不能超過(guò)兩個(gè)傳送步驟。在特殊控制單元的處理時(shí)間需要有嚴(yán)格的管理或?qū)⒘硪粋€(gè)處理單元能夠作為一種選擇合并到一個(gè)控制單元的情況下，可以對(duì)設(shè)置在較低傳送負(fù)載的控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)而不是其它控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)提供寬容度和自由度。


為了說(shuō)明本發(fā)明以幾種推薦和便于理解的方式顯示附圖，然而，本發(fā)明并不限制于所示的結(jié)構(gòu)和說(shuō)明。
圖1是顯示常規(guī)基板處理裝置結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置外形的平面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置外形的前視圖；圖4是熱處理艙的前視圖；圖5是顯示以分割方式設(shè)置基板架的周?chē)Y(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖6是顯示接口塊外形的側(cè)視圖；圖7A是顯示主傳送機(jī)構(gòu)外形的平面圖；圖7B是顯示主傳送機(jī)構(gòu)外形的前視圖；圖8A是具有臨時(shí)晶圓堆放的熱處理艙的側(cè)視圖；圖8B是具有臨時(shí)晶圓堆放的熱處理艙的側(cè)視圖；圖9A是顯示在根據(jù)本發(fā)明的裝置中各塊結(jié)構(gòu)的平面圖；圖9B是顯示在根據(jù)本發(fā)明的裝置中各單元結(jié)構(gòu)的平面圖；圖10A是在根據(jù)本發(fā)明的裝置中控制系統(tǒng)的方框圖；圖10B是用于比較的目的而顯示的在常規(guī)裝置中控制系統(tǒng)的方框圖；以及，圖11顯示了從第一至第四主傳送機(jī)構(gòu)傳送晶圓的流程。
具體實(shí)施例方式
下文將結(jié)合附圖詳細(xì)討論本發(fā)明的推薦實(shí)施例。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置的外形平面圖。圖3是該裝置的前視圖。圖4是熱處理艙的前視圖。
該基板處理裝置構(gòu)成了用于對(duì)半導(dǎo)體晶圓(下文中簡(jiǎn)稱(chēng)之“基板或晶圓”)進(jìn)行形成抗反射薄膜和光刻膠薄膜的化學(xué)處理，以及顯影已曝光的基板。當(dāng)然，由根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置操縱的基板并不只限制于半導(dǎo)體晶圓，而可以包括各種基板，例如用于液晶顯示器的玻璃基板?；瘜W(xué)處理并不限制于光刻薄膜或類(lèi)似薄膜的形成或其顯影，而可以包括各種其它化學(xué)處理。
參照?qǐng)D2。在該實(shí)施例中的基板處理裝置一般可包括分揀塊1，用于對(duì)基板進(jìn)行所需化學(xué)處理的三個(gè)處理艙(具體的說(shuō)，抗反射薄膜形成塊2，光刻膠薄膜形成塊3，以及顯影塊4)，和接口塊5。這些塊是相互并排設(shè)置的。接口塊5與曝光裝置(例如，分檔器)STP相通，該曝光裝置是一個(gè)與本實(shí)施例的基板處理裝置相分離的裝置。下文將討論各個(gè)塊的結(jié)構(gòu)。
首先討論分揀器1。分揀器1是一個(gè)從各個(gè)以多級(jí)包含多個(gè)晶圓W的盒子C中取出晶圓W，以及向盒子C堆放晶圓W的機(jī)構(gòu)。具體的說(shuō)，分揀塊1包括可以用于并行接受多個(gè)盒子C的盒子架6；以及，用于連續(xù)從各個(gè)盒子取出待處理的晶圓C和連續(xù)將處理后的晶圓C堆放到各個(gè)盒子中的分揀器傳送機(jī)構(gòu)7。傳送機(jī)構(gòu)7具有可移動(dòng)的基座7a，它可以沿著盒子架6水平方向(Y方向)移動(dòng)。安裝在可移動(dòng)基座7a上的保持臂7b，可用于以水平姿態(tài)來(lái)保持晶圓W。在可移動(dòng)基座7a上，保持臂7b可以垂直移動(dòng)(Z方向)，在水平面上搖擺，并且搖擺運(yùn)動(dòng)可以徑向延伸和收縮。
抗反射薄膜形成塊2設(shè)置于相鄰分揀塊1。正如圖5所示，大氣屏蔽隔板13形成在分揀塊1和抗反射薄膜新城塊2之間。該隔板13可具有一個(gè)重疊于另一個(gè)相互接近設(shè)置的兩個(gè)基板臺(tái)PASS1和PASS2，用于接受在分揀塊1和抗反射薄膜形成塊2之間待傳送的基板。上部基板臺(tái)PASS1用于從分揀塊1取出晶圓W放置于抗反射薄膜形成塊2。下部基板臺(tái)PASS2用于將晶圓W從抗反射薄膜塊2返回到分揀塊1?；迮_(tái)PASS1和PASS2可部分延伸通過(guò)隔板13。每一個(gè)基板臺(tái)PASS1和PASS2具有多個(gè)固定的支撐腳。這也是一個(gè)下文將要討論的其它基板臺(tái)PASS3-PASS10的情況?；迮_(tái)PASS1和PASS2包括用于檢測(cè)晶圓W的光傳感器(未顯示)。每一個(gè)光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)用于檢測(cè)基板臺(tái)PASS1和PASS2是否來(lái)回處于在基板進(jìn)出分揀塊的傳送機(jī)構(gòu)7或抗反射薄膜形成塊2的第一主傳送機(jī)構(gòu)10A(下文將作進(jìn)一步討論)的狀態(tài)。也為其它基板臺(tái)PASS3-PASS10提供了類(lèi)似傳感器。
將討論抗反射薄膜形成塊2?？狗瓷浔∧ば纬蓧K2是一個(gè)用于在光刻膠薄膜下形成抗反射薄膜的機(jī)構(gòu)，以便于減小在曝光時(shí)間所發(fā)生的駐波和模糊影像的情況。具體地說(shuō)，該塊2包括抗反射薄膜涂覆艙8，該抗反射薄膜涂覆艙8用于采用抗反射薄膜涂覆在晶圓W的表面；和抗反射薄膜熱處理艙9，其用于對(duì)與抗反射薄膜形成有關(guān)的晶圓進(jìn)行熱處理；以及，第一主傳送機(jī)構(gòu)10A，用于使基板能在抗反射薄膜涂覆艙8和抗反射薄膜熱處理艙9之間進(jìn)行來(lái)回傳送。
在抗反射薄膜形成塊2中，抗反射薄膜涂覆艙8和抗反射薄膜熱處理艙9是在第一主傳送機(jī)構(gòu)10A的范圍內(nèi)面對(duì)面設(shè)置的。具體地說(shuō)，涂覆艙8設(shè)置在裝置的前面塊，而熱處理艙9則設(shè)置在裝置的后面塊。另外，光刻膠薄膜形成塊3和顯影塊4也共享了在主傳送機(jī)構(gòu)范圍內(nèi)所設(shè)置的化學(xué)處理艙和熱處理艙的上述性能。在這類(lèi)結(jié)構(gòu)中，化學(xué)處理艙和熱處理艙是相互隔開(kāi)設(shè)置的，因此減小了化學(xué)處理艙受到熱處理艙的熱影響的機(jī)會(huì)。在該實(shí)施例中，在熱處理艙9的前面形成了熱屏障(未顯示)，從而避免了對(duì)抗反射薄膜涂覆艙8的熱影響。同樣，也在其它(諸如光刻膠薄膜形成塊3和顯影塊4)形成了熱屏障。
正如圖3所示，抗反射薄膜涂覆艙8包括三個(gè)抗反射薄膜涂覆艙8a-8c(下文在未指定各個(gè)涂覆艙的情況下稱(chēng)之為“8”)，這三個(gè)抗反射薄膜涂覆艙8a-8c是垂直排列的相同結(jié)構(gòu)。各個(gè)涂覆艙8包括了旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)11，用于吸住支撐和以水平姿態(tài)旋轉(zhuǎn)晶圓W，和噴頭12，其用于向固定在旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)11上的晶圓W提供涂覆溶液以形成抗反射薄膜。
正如圖4所示，抗反射薄膜熱處理艙9包括用于加熱晶圓W至預(yù)定溫度的多個(gè)加熱平臺(tái)HP，和用于將加熱的晶圓W冷卻至室溫的多個(gè)冷卻平臺(tái)CP，以及用于在HMDS(六甲基乙硅烷基)的氣氛中熱處理晶圓W的粘結(jié)艙AHL，以便于使得光刻膠薄膜粘結(jié)到晶圓W。這些熱處理艙9進(jìn)一步包括設(shè)置在較低位置上的加熱控制器(CONT)，以及排列在較高位置上的管道系統(tǒng)，配線(xiàn)系統(tǒng)和儲(chǔ)存空間(在圖4中以“X”來(lái)表示)。
在抗反射薄膜熱處理艙9中，這些熱處理艙HP，CP和AHL都是垂直層疊的，并且一組熱處理艙可以分成一個(gè)接一個(gè)排列的多個(gè)塔(在本實(shí)施例中是分成2個(gè))。其它，光刻膠薄膜形成塊3和顯影塊4也共享著垂直排列化學(xué)處理艙以及將一組垂直層疊的熱處理艙分成多個(gè)塔的上述性能。
在每一個(gè)處理艙2-4中的化學(xué)處理艙和熱處理艙的垂直結(jié)構(gòu)可以具有減小基板處理裝置所占用空間的性能。將一組垂直層疊熱處理艙分成多個(gè)塔提供了熱處理艙便于管理的優(yōu)點(diǎn)，以及消除了需要將熱處理艙所需的排放系統(tǒng)、管道系統(tǒng)和電源功率配線(xiàn)系統(tǒng)延伸得很高。
討論第一主傳送機(jī)構(gòu)10A。第一主傳送機(jī)構(gòu)10A具有與其它光刻膠薄膜形成塊3、顯影塊4和接口塊5中的第二、第三和第四主傳送機(jī)構(gòu)10B、10C和10D相同的結(jié)構(gòu)。下文將把第一至第四主傳送機(jī)構(gòu)10A至10D認(rèn)為其中傳送機(jī)構(gòu)是沒(méi)有區(qū)別的主傳送機(jī)構(gòu)10。
參照?qǐng)D7A和7B。圖7A是主傳送機(jī)構(gòu)10的平面圖。圖7B是其前視圖。主傳送機(jī)構(gòu)10包括兩個(gè)垂直排列且相互接近的保持臂10a和10b，用于以水平的姿態(tài)來(lái)保持晶圓W。每一個(gè)保持臂都具有一個(gè)C形的前端，以及多個(gè)投影在C形端內(nèi)部的腳10c，它可以用于從下面支撐著晶圓W的外圍。
主傳送機(jī)構(gòu)10具有一個(gè)固定在裝置基座上的基座10d。該基座10d可旋轉(zhuǎn)支撐著向上延伸的螺桿軸10e。電機(jī)10f裝在基座10d上，用于旋轉(zhuǎn)螺桿軸10e。提升甲板10g與螺桿軸10e相嚙合。當(dāng)電機(jī)10f旋轉(zhuǎn)螺桿軸10e時(shí)，提升甲板可在導(dǎo)軌10j的引導(dǎo)下垂直移動(dòng)。一個(gè)臂的基座10h安裝在提升甲板10g上，可環(huán)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。電機(jī)10i安裝在提升甲板10g上，用于旋轉(zhuǎn)臂的基座10h。上述提到的兩個(gè)保持臂10a和10b垂直排列在臂的基座10h上。保持臂10a和10b可以沿著臂基座10h旋轉(zhuǎn)方向的徑向延伸和收縮，以及每一個(gè)都是由安裝在臂甲板10h中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未顯示)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。
光刻薄膜形成塊3設(shè)置于相鄰上述討論的抗反射薄膜形成塊2。正如圖5所示，在抗反射薄膜形成塊2和光刻薄膜形成塊3之間也形成了一個(gè)大氣屏蔽隔板13。該隔板13具有兩個(gè)基板臺(tái)PASS3和PASS4，它們以一個(gè)重疊另一個(gè)相互接近的排列著，用于接受在抗反射薄膜形成塊2和光刻薄膜塊3之間傳送的晶圓W。如同基板臺(tái)PASS1和PASS2，上部基板臺(tái)PASS3用于送入晶圓W，而下部基板臺(tái)PASS4則用于返回晶圓W?；迮_(tái)PASS3和PASS4并行地通過(guò)隔板13延伸。兩個(gè)水冷冷卻平臺(tái)WCP在基板臺(tái)PASS3和PASS4下面沿著隔板13延伸，采用普通的和廣泛采用方法來(lái)冷卻晶圓W接著討論光刻薄膜形成塊3。光刻薄膜形成塊3是用于在晶圓W上已形成的抗反射薄膜上形成光刻膠薄膜的機(jī)構(gòu)。本實(shí)施采用化學(xué)增強(qiáng)光刻膠作為光刻膠使用。光刻薄膜形成塊3包括光刻薄膜形成艙15，用于在涂覆了抗反射薄膜的晶圓W上涂覆和形成光刻膠薄膜；光刻薄膜熱處理艙16，它可用于熱處理與光刻膠薄膜形成有關(guān)的晶圓W，以及在光刻薄膜形成艙15和光刻薄膜熱處理艙16之間傳送晶圓W的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B。
正如圖3所示，光刻薄膜涂覆艙15包括三個(gè)光刻薄膜涂覆艙15a-15c(下文在未指定各個(gè)涂覆艙的情況下稱(chēng)之為“15”)，這三個(gè)光刻薄膜涂覆艙15a-15c是垂直排列的相同結(jié)構(gòu)。各個(gè)涂覆艙15包括了旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)17，用于吸住支撐和以水平姿態(tài)旋轉(zhuǎn)晶圓W，和噴頭18，用于向固定在旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)17上的晶圓W提供涂覆溶液以形成光刻薄膜。
正如圖4所示，光刻薄膜熱處理艙16包括用于加熱晶圓W至預(yù)定溫度的多個(gè)具有臨時(shí)基板堆放的加熱艙P(yáng)HP，和用于將加熱的晶圓W冷卻至室溫的多個(gè)具有高精度的冷卻平臺(tái)CP。如同抗反射薄膜形成塊2，這些熱處理艙是垂直排列的并分成多個(gè)塔。
接著討論具有臨時(shí)基板堆放的加熱艙P(yáng)HP。
參照?qǐng)D8A和8B。圖8A是一個(gè)具有臨時(shí)基板堆放的加熱艙P(yáng)HP的側(cè)視剖面圖。圖8B是其的側(cè)視圖。加熱艙P(yáng)HP包括用于加熱放置上面的晶圓W的加熱平臺(tái)HP，用于將晶圓W保持在遠(yuǎn)離加熱平臺(tái)HP的上部位置或下部位置(在本實(shí)施例中是上部位置)的臨時(shí)基板堆放19，以及用于在加熱平臺(tái)19和臨時(shí)基板堆放19之間傳送晶圓W的局部傳送機(jī)構(gòu)20。加熱平臺(tái)HP具有多個(gè)可凸出與平臺(tái)上表面和收縮到平臺(tái)上表面下面的支撐腳21。在加熱平臺(tái)HP上設(shè)置了上部蓋子22，它可以在加熱處理的時(shí)間中垂直移動(dòng)來(lái)罩住晶圓W。臨時(shí)基板堆放19具有多個(gè)固定的支撐腳23，用于支撐著晶圓W。
局部傳送機(jī)構(gòu)20包括保持平臺(tái)24，它用于以水平的姿態(tài)來(lái)保持晶圓W。保持平臺(tái)24可以通過(guò)螺桿控制機(jī)構(gòu)25來(lái)垂直移動(dòng)，并且可以通過(guò)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)26來(lái)延伸和收縮。保持平臺(tái)24確定了多個(gè)切口，以避免在保持平臺(tái)24超過(guò)加熱平臺(tái)HP或臨時(shí)基板堆放19延伸時(shí)產(chǎn)生對(duì)可移動(dòng)支撐腳21或固定支撐腳23的影響。局部傳送機(jī)構(gòu)20包括用于在晶圓W從加熱平臺(tái)HP到臨時(shí)基板堆放19的傳送過(guò)程中冷卻晶圓W的裝置。該冷卻裝置，例如，具有制成在保持平臺(tái)24內(nèi)用于循環(huán)冷卻水的冷卻水管道24b。
局部傳送機(jī)構(gòu)20面對(duì)著在加熱平臺(tái)HP和臨時(shí)基板堆放19范圍內(nèi)的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B。即，將局部傳送機(jī)構(gòu)20設(shè)置在相鄰于裝置的背后表面上。加熱平臺(tái)HP和臨時(shí)基板堆放19裝入外殼27。外殼27具有一個(gè)制成在罩住臨時(shí)基板堆放19的上部部分前壁上的開(kāi)孔19a，以允許第二主傳送機(jī)構(gòu)10B能夠進(jìn)入；以及一個(gè)制成在上部部分后壁上的開(kāi)孔19b，以允許局部主傳送機(jī)構(gòu)20能夠進(jìn)入。此外，外殼27還具有在罩住加熱平臺(tái)HP的下部部分的封閉前表面，和一個(gè)制成在下部部分后壁上的開(kāi)孔19c，以局部主傳送機(jī)構(gòu)20能夠進(jìn)入。
晶圓W將采用下列方式裝入上述加熱艙HPH和從加熱艙HPH卸下。首先，主傳送機(jī)構(gòu)10(在光刻薄膜形成塊3情況中的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B)將晶圓W放置在臨時(shí)基板堆放19的固定支撐腳23上。隨后，局部傳送機(jī)構(gòu)20的保持平臺(tái)接近晶圓W的下面并慢慢地從固定支撐腳23上抬起和拾取晶圓W。保持平臺(tái)24保持著晶圓W放置到外殼27，并且到加熱平臺(tái)HP對(duì)面的位置放下晶圓W。這時(shí)，加熱平臺(tái)HP的可移動(dòng)的支撐腳21處于較低的位置，并且提升上部蓋子22。保持晶圓W的保持平臺(tái)24接近于加熱平臺(tái)HP的上方?？梢苿?dòng)的支撐腳21上升并拾取晶圓W，此后，保持平臺(tái)24就離開(kāi)外殼27。接著。可移動(dòng)支撐腳21降低，使得晶圓W放置在加熱平臺(tái)HP上。上部蓋子22降低，以罩住晶圓W。晶圓W以這種狀態(tài)加熱。在加熱處理之后，提升上部蓋子22。上升可移動(dòng)的支撐腳21去拾取晶圓W。保持平臺(tái)接近晶圓W的下面，隨后可移動(dòng)支撐腳23降低，使得晶圓W放置在保持平臺(tái)24上。保持平臺(tái)24保持著晶圓W離開(kāi)外殼27，向上移動(dòng)并將晶圓W傳送到臨時(shí)基板堆放19。在這個(gè)傳送過(guò)程中，由保持平臺(tái)24所支撐著的晶圓W被加熱平臺(tái)24的冷卻功能所冷卻。保持平臺(tái)24將冷卻后(即，返回到室溫)的晶圓W傳送到臨時(shí)基板堆放19。主傳送機(jī)構(gòu)10取出和傳送晶圓W。
正如以上所討論的，主傳送機(jī)構(gòu)10只在臨時(shí)基板堆放19中來(lái)回傳送晶圓W，而不在加熱平臺(tái)HP中來(lái)回傳送晶圓W。于是，主傳送機(jī)構(gòu)不會(huì)存在溫度的增加。另外，用于向/從加熱平臺(tái)HP裝入和卸下晶圓W的開(kāi)孔19c位于遠(yuǎn)離主傳送機(jī)構(gòu)的一邊。因此，主傳送機(jī)構(gòu)10不會(huì)被通過(guò)開(kāi)孔19c所散發(fā)出來(lái)的熱空氣所加熱。光刻薄膜涂覆艙15也就永遠(yuǎn)不會(huì)受到開(kāi)孔19c所散發(fā)出來(lái)熱空氣的負(fù)面影響。
顯影塊4設(shè)置于相鄰上述討論的光刻薄膜形成塊3。正如圖5所示，也在光刻薄膜形成塊3和顯影塊4之間形成了一個(gè)大氣屏蔽隔板13。該隔板13具有垂直排列的兩個(gè)基板臺(tái)PASS5和PASS6，用于在兩個(gè)塊3和4之間傳送晶圓W；以及兩個(gè)水冷卻冷卻平臺(tái)WCP，以普通或廣泛采用的方式來(lái)冷卻晶圓W。
下文將討論顯影塊4。顯影塊4是一個(gè)用于顯影已曝光的晶圓W的機(jī)構(gòu)。具體地說(shuō)，顯影塊4包括用于顯影已曝光的晶圓W的顯影艙30，用于熱處理與顯影有關(guān)的晶圓W的熱處理艙，以及用于在顯影艙30和熱處理艙31之間來(lái)回傳送晶圓W的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C。
正如圖3所示，顯影艙30包括五個(gè)顯影艙30a-30e(下文在未指定各個(gè)顯影艙的情況下稱(chēng)之為“30”)，這五個(gè)顯影艙30a-30e是垂直排列的相同結(jié)構(gòu)。各個(gè)顯影艙30包括了旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)32，用于吸住支撐和以水平姿態(tài)旋轉(zhuǎn)晶圓W，和噴頭33，其用于向旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)32所保持的晶圓W提供顯影液。
正如圖4所示，熱處理艙31包括多個(gè)加熱平臺(tái)HP，多個(gè)具有臨時(shí)基板堆放的加熱艙HPH，以及多個(gè)冷卻平臺(tái)CP。如同在其它塊2和3一樣，這些熱處理艙都是垂直排列的并分成多個(gè)塔。熱處理艙31的右邊一塔(相鄰接口塊5)包括基板臺(tái)PASS7和PASS8，它們是以一個(gè)重疊于另一個(gè)并相互接近的方式排列，用于能使晶圓W傳送于接口塊5。上部基板臺(tái)PASS7用于送入晶圓W，而下部基板臺(tái)PASS8則用于返回晶圓W。
接著討論接口塊5。接口塊5是一個(gè)能使晶圓W在曝光裝置STP來(lái)回傳送的機(jī)構(gòu)，它是與基板處理裝置相分離的外部裝置。在本實(shí)施例中的該接口塊5，除了用于使晶圓W能在曝光裝置STP之間傳送的接口傳送機(jī)構(gòu)35之外，還包括兩個(gè)用于對(duì)采用光刻膠涂覆晶圓W的邊緣進(jìn)行曝光的邊緣曝光艙EEW，以及第四主傳送機(jī)構(gòu)10D，它用于在邊緣曝光艙EEW和設(shè)置在顯影塊中的具有臨時(shí)基板堆放的熱處理艙P(yáng)HP之間來(lái)回傳送晶圓W。
正如圖3所示，每一個(gè)邊緣曝光艙EEW都包括了旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)36，用于吸住支撐和以水平姿態(tài)旋轉(zhuǎn)晶圓W，和發(fā)光器37，用于對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)36所保持的晶圓W的邊緣進(jìn)行曝光。兩個(gè)邊緣曝光艙EEW以一個(gè)重疊另一個(gè)的方式排列在接口塊5的中心位置上。設(shè)置在邊緣曝光艙EEW的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D和顯影塊4的熱處理艙具有于圖7A和7B所說(shuō)明的主傳送機(jī)構(gòu)10的相同結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D3和圖6。圖6是接口塊5的側(cè)視圖。在兩個(gè)邊緣曝光艙EEW的下面設(shè)置了基板返回緩沖器RBF，以及在緩沖器RBF下面以一個(gè)重疊于另一個(gè)地排列著兩個(gè)基板臺(tái)PASS9和PASS10?；宸祷鼐彌_器RBF提供臨時(shí)存儲(chǔ)顯影塊4熱處理艙P(yáng)HP正在進(jìn)行后期曝光熱處理的晶圓W，它適用于諸如由于某些故障顯影塊4不能顯影晶圓W的時(shí)候。該緩沖RBF是以多級(jí)存儲(chǔ)架的形式來(lái)存儲(chǔ)多個(gè)晶圓W?；迮_(tái)PASS9和PASS10用于在第四主傳送機(jī)構(gòu)10D和接口傳送機(jī)構(gòu)35之間傳送晶圓W。上部的臺(tái)是用于送入晶圓W，而下部的臺(tái)則是用于返回晶圓W。
正如圖2和圖6所示，接口傳送機(jī)構(gòu)35具有一個(gè)適用于Y方向水平移動(dòng)的可移動(dòng)基座35a；以及安裝在可移動(dòng)基座35a上用于保持晶圓W的保持臂35b。保持臂35b可以垂直移動(dòng)，搖擺，以及可以搖擺移動(dòng)的徑向延伸和收縮。接口傳送機(jī)構(gòu)35具有它的傳送路徑的一端(圖6所示的位置P1)可延伸到垂直排列的基板臺(tái)PASS9和PASS10的下面。在位置P1，接口傳送機(jī)構(gòu)35將晶圓W傳送進(jìn)和傳送出曝光裝置STP。在傳送路徑的另一個(gè)端位置P2，接口傳送機(jī)構(gòu)35將晶圓W傳送進(jìn)和傳送出PASS9和PASS10，以及將晶圓W堆放和送入/出到送入緩沖器SBF。當(dāng)曝光裝置STP不能再接受晶圓時(shí)，送入緩沖器SBF提供了待曝光晶圓W的臨時(shí)存儲(chǔ)，以及以多級(jí)存儲(chǔ)架的形式來(lái)存儲(chǔ)多個(gè)晶圓W。
具有上述結(jié)構(gòu)的基板處理裝置將清潔空氣的下游送入到分揀塊1，各個(gè)處理艙2、3、和4，以及接口塊5，以避免再這些塊中所產(chǎn)生浮動(dòng)的顆粒和氣流對(duì)處理產(chǎn)生負(fù)面的影響。各個(gè)塊的內(nèi)部都維持著比裝置的外部環(huán)境稍微高一些的壓力，以避免顆粒、污染物等類(lèi)似的東西從外部環(huán)境進(jìn)入。特別是，抗反射薄膜形成塊2設(shè)置了比分揀塊更高的大氣壓力。由于分揀塊1的氣體不能流入反射薄膜形成塊2，所以可以在沒(méi)有外部氣體的影響下，在各個(gè)塊2，3和4中進(jìn)行處理過(guò)程。
接著將討論基板處理裝置的控制系統(tǒng)，特別是基板傳送的控制。
上述所討論的分揀塊1，抗反射薄膜形成塊2，光刻薄膜形成塊3，顯影塊4和接口塊5都是形成基板處理裝置的各個(gè)機(jī)構(gòu)部分的部件。特別是，通過(guò)將各個(gè)塊組裝成各個(gè)塊架構(gòu)并將這些塊架構(gòu)連接成一體來(lái)形成基板處理裝置(見(jiàn)圖9A)。
另一方面，作為本發(fā)明的一個(gè)性能，所提供的有關(guān)基板處理裝置的控制單元是與構(gòu)成機(jī)構(gòu)部件的塊相分離的。即，每個(gè)單個(gè)的控制單元包括了對(duì)基板進(jìn)行所需處理的處理艙，以及單個(gè)用于將基板傳送進(jìn)出處理艙的主傳送機(jī)構(gòu)。這類(lèi)控制單元是以并行的方式構(gòu)成了基板處理裝置。各個(gè)控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)通過(guò)基板臺(tái)來(lái)傳送基板，并且每個(gè)控制單元包括一個(gè)控制器件，它用于每個(gè)控制單元主傳送機(jī)構(gòu)的至少基板傳送操作。每控制單元的控制器件都獨(dú)立于其它控制器件，進(jìn)行一系列有關(guān)基板傳送的控制，這些控制包括將基板來(lái)回傳送于處理艙以將基板來(lái)回傳送于基板臺(tái)的傳送控制。
在本實(shí)施例中的控制單元下文稱(chēng)之為“單元”。圖9B顯示了本實(shí)施例的單元結(jié)構(gòu)。
分揀單元C1包括了盒子架6和分揀傳送機(jī)構(gòu)7。此外，該單元C1具有相同于機(jī)械性劃分部件的分揀塊1的結(jié)構(gòu)?？狗瓷浔∧ば纬蓡卧狢2包括抗反射薄膜涂覆艙8，抗反射薄膜熱處理艙9和第一主傳送機(jī)構(gòu)10A。此外，該單元C2也具有相同于機(jī)械性劃分部件的抗反射薄膜形成塊2的結(jié)構(gòu)。光刻薄膜形成單元C3包括光刻薄膜涂覆艙15，光刻薄膜熱處理艙16和第二主傳送機(jī)構(gòu)10B。此外，該單元C3也具有相同于機(jī)械性劃分部件的光刻薄膜形成塊3的結(jié)構(gòu)。
另一方面，顯影單元C4包括顯影艙30，除了用于后期曝光加熱的熱處理艙(本實(shí)施例中的加熱艙P(yáng)HP)之外的熱處理艙31，以及第三主傳送機(jī)構(gòu)10C。該單元C4具有不同于機(jī)械性劃分部件的顯影塊4的結(jié)構(gòu)，除了用于后期曝光加熱的熱處理艙P(yáng)HP之外。
后期曝光加熱C5包括用于在顯影之前加熱曝光過(guò)的晶圓W的后期曝光加熱艙(即，在該實(shí)施例中，安排在顯影塊4中的加熱艙P(yáng)HP)，邊緣曝光艙EEW以及第四主傳送機(jī)構(gòu)10D。該單元C5顯影塊4和構(gòu)成了機(jī)械性劃分部件的接口塊5的橋梁，并且具有本實(shí)施例特征的單元。由于后期曝光處理艙(即，加熱艙P(yáng)HP)和第四主傳送機(jī)構(gòu)10D是合并成一個(gè)單獨(dú)的單元，正如以上所提到，曝光后的晶圓W可以迅速地裝入到加熱艙P(yáng)HP中，進(jìn)行熱處理。這在使用在曝光后需要迅速加熱的化學(xué)增強(qiáng)光刻膠的情況中是非常有利的。
接口單元C6包括接口傳送機(jī)構(gòu)35，它用于將晶圓W傳送進(jìn)出外部裝置的曝光裝置STP。該單元C6并不包括第四主傳送機(jī)構(gòu)10D或邊緣曝光艙EEW，以及，在這方面，不同于機(jī)械性劃分部件的接口塊5。
該實(shí)施例具有上述以并行方式排列的六個(gè)單元C1-C6。晶圓W通過(guò)基板臺(tái)PASS1-PASS10在單元C1-C6之間傳送。換句話(huà)說(shuō)，本發(fā)明的每一個(gè)控制單元(單元)都包括單獨(dú)的主傳送機(jī)構(gòu)和處理艙，主傳送機(jī)構(gòu)在將晶圓W放置在其它基板臺(tái)上以前從一個(gè)指定基板臺(tái)接受晶圓W將其傳送進(jìn)出處理艙。
單元C1-C6分別包括控制器CT1-CT6，分別用于至少控制主傳送機(jī)構(gòu)(包括分揀傳送機(jī)構(gòu)7和接口傳送機(jī)構(gòu)35)的基板傳送操作。各個(gè)控制器CT1-CT6單獨(dú)進(jìn)行一系列控制，從預(yù)定基板臺(tái)接受到晶圓W開(kāi)始，以及將晶圓W放置在預(yù)定基板臺(tái)結(jié)束。特別是，正如圖10A所示，各個(gè)單元C1-C6的控制器CT1-CT6采用一個(gè)控制器向已經(jīng)將晶圓W放置在預(yù)定基板臺(tái)的下一個(gè)單元的控制器發(fā)送信息的方式來(lái)交換信息，并且已經(jīng)接受到晶圓W的下一個(gè)單元的控制器向從預(yù)定基板臺(tái)上接受到晶圓W的前述單元的控制器返回信息。
也就是說(shuō)，每一個(gè)控制器CT1-CT6都只對(duì)在它單元中的晶圓W的傳送進(jìn)行控制，而與相鄰單元的主傳送機(jī)構(gòu)的移動(dòng)無(wú)關(guān)。于是，控制器CT1-CT6在減小的控制負(fù)載下操作。在常規(guī)基板處理裝置的控制方法中，正如圖10B所示，每一個(gè)塊1-5都向控制器CT0發(fā)送有關(guān)基板傳送的信息，以便于時(shí)間管理，以及控制器CT0進(jìn)行基板傳送的整體控制。于是，控制器CT0具有增加的負(fù)載。
在該實(shí)施例中，控制器CT1-CT6是在減小負(fù)載的條件下操作的，正如以上所討論的，因此，相應(yīng)地基板處理裝置提高了產(chǎn)量。在如圖10B所示的常規(guī)控制方法中，處理艙新近增加了所需的部分，該部分是在控制器CT0中的時(shí)間管理程序的擴(kuò)展版本。在根據(jù)本發(fā)明的控制方法中，一個(gè)單元可以容易地增加，因?yàn)樗粫?huì)對(duì)相鄰單元產(chǎn)生任何影響。所增加的單元并不限制于特殊的類(lèi)型。例如，檢查單元可以增加在光刻薄膜形成單元C3和顯影單元C4之間，用于檢查在晶圓W上所制成的光刻薄膜的厚度或用于檢查顯影的光刻薄膜的線(xiàn)寬。在這種情況下，檢查單元，正如本實(shí)施例的其它單元所做的那樣，包括用于檢查基板的基板檢查艙，和用于使基板能進(jìn)出檢查艙的主傳送機(jī)構(gòu)。基板通過(guò)基板臺(tái)在檢查單元和相鄰單元之間傳送。
在主傳送機(jī)構(gòu)從指定位置向另一個(gè)位置傳送晶圓W的情況下，作為一個(gè)步驟，在各個(gè)抗反射薄膜形成單元C2，光刻薄膜形成單元C3和顯影單元C4中，具有對(duì)不同的化學(xué)處理的不同控制單元，在單元C2、C3和C4中的第一、第二和第三主傳送機(jī)構(gòu)10A、10B和10C基本上進(jìn)行相同數(shù)量的傳送步驟。這是在本實(shí)施例中的基板處理裝置的另一性能。而它的細(xì)節(jié)將從下文所討論的本實(shí)施例裝置的操作中明白，正如圖11所示，每一個(gè)上述主傳送機(jī)構(gòu)10A、10B和10C進(jìn)行大約六個(gè)傳送步驟。
在本實(shí)施例中，主傳送機(jī)構(gòu)10大約4秒中完成一個(gè)傳送步驟。于是，采用主傳送機(jī)構(gòu)10進(jìn)行六個(gè)傳送步驟，每一個(gè)單元C2-C3每24秒將一個(gè)晶圓W傳遞給相鄰的單元(即，在24秒的處理周期中)。也就是說(shuō)，該裝置能夠每小時(shí)處理150個(gè)晶圓W。如果一個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)進(jìn)行了比其它主傳送機(jī)構(gòu)更多的傳送步驟，則基板處理裝置的產(chǎn)量取決于一個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)所述單元的處理周期。例如，在單元C2和C4中的各主傳送機(jī)構(gòu)10A和10C進(jìn)行五個(gè)傳送步驟，和單元C3的主傳送機(jī)構(gòu)10B進(jìn)行了八個(gè)傳送步驟，晶圓W只在單元C3的處理周期中流動(dòng)在單元C2-C4之間(在該情況下，這是32秒)。即使單元C2和C4中的各主傳送機(jī)構(gòu)10A和10C能夠提供傳送多個(gè)晶圓W，基板處理裝置能夠在每小時(shí)中只處理112.5個(gè)晶圓。
在本實(shí)施例中，另一方面，抗反射薄膜形成單元C2，光刻薄膜形成單元C3和顯影單元C4的每個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)10A，10B和10C都共享基本相同數(shù)量的傳送步驟。該實(shí)施例避免了一個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)比其它主傳送機(jī)構(gòu)更早地達(dá)到傳送處理限度的狀態(tài)。因此，基板處理裝置提供了提高的產(chǎn)量。
有關(guān)設(shè)置于相鄰顯影單元C4的曝光后加熱單元C5，將該單元C5的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D設(shè)置成進(jìn)行第五傳送步驟。曝光后加熱單元C5要求對(duì)從曝光到晶圓W加熱的時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格管理。于是，從容許自由度的觀點(diǎn)觸發(fā)，第四主傳送機(jī)構(gòu)10D給出了比其它主傳送機(jī)構(gòu)更輕的傳送負(fù)載。在對(duì)第四主傳送機(jī)構(gòu)10D不需要這類(lèi)自由度的情況下，該加熱單元C5必須有一個(gè)傳送步驟的余量。該傳送的余量可以用于對(duì)曝光后加熱單元C5增加一個(gè)新的處理艙，例如，用于檢查晶圓W的艙。即使增加這類(lèi)基板檢查艙，單元C5的主傳送機(jī)構(gòu)10D只共享與其它單元的主傳送機(jī)構(gòu)同樣做的六個(gè)傳送步驟。也就是說(shuō)，即使在對(duì)具有傳送余量的單元C5增加基板檢查艙的情況下，單元C5具有與其它單元相同的24秒的處理周期。這就不會(huì)減少基板處理裝置的產(chǎn)量。
接著討論本實(shí)施例中基板處理裝置的操作。見(jiàn)圖11，由抗反射薄膜形成單元C2，光刻薄膜形成單元C3，顯影單元C4和曝光后加熱單元C5的主傳送機(jī)構(gòu)10A-10D所進(jìn)行的傳送步驟。
首先，分揀單元C1(分揀塊1)的分揀傳送機(jī)構(gòu)7水平移動(dòng)到預(yù)定盒子C的對(duì)面位置。隨后，將待處理的晶圓W通過(guò)提高垂直移動(dòng)和延伸和收縮保持臂7b從盒子C取回。采用保持臂7b來(lái)保持晶圓W，分揀傳送機(jī)構(gòu)7水平移動(dòng)到相對(duì)于基板臺(tái)PASS1和PASS2的位置。隨后，傳送機(jī)構(gòu)7將保持臂所保持的晶圓W放置在上部基板送入臺(tái)PASS1的上面。當(dāng)在下部基板返回臺(tái)PASS2上發(fā)現(xiàn)處理后的晶圓W時(shí)，分揀傳送機(jī)構(gòu)7將處理后的晶圓W裝上保持臂7b，并且將該處理后的晶圓W堆放在預(yù)定的盒子C中。此外，傳送機(jī)構(gòu)7重復(fù)從盒子C中取出待處理晶圓W，將晶圓W傳送到基板臺(tái)PASS1，從基板臺(tái)PASS2接受處理后的晶圓W，以及將處理后的晶圓W堆放與盒子C中的操作。
將討論抗反射薄膜形成單元C2(抗反射薄膜形成塊2)的操作。在將待處理晶圓W放置于基板臺(tái)PASS1之后，正如圖11所示，單元C2的第一主傳送機(jī)構(gòu)10A垂直移動(dòng)并且與保持臂10a和10b一起搖擺，使之移到相對(duì)于基板臺(tái)PASS1和PASS2的位置上。第一主傳送機(jī)構(gòu)10A進(jìn)行將由一個(gè)保持臂10b保持的晶圓W放置于下部基板返回臺(tái)PASS2，以及隨后將基板送入臺(tái)PASS1上的待處理晶圓裝上另一個(gè)保持臂10a的晶圓傳送操作。特別是，保持臂10b先將處理后的晶圓W放置于基板臺(tái)PASS2。釋放處理晶圓W的保持臂10b限制在原始位置上。隨后，保持臂10a和10b一起稍微提升些，此后保持臂10a先從基板臺(tái)PASS1上拾取待處理晶圓W。已經(jīng)接受了晶圓W保持臂10a縮回到原始的位置上。
待處理晶圓W和處理后晶圓W在基板臺(tái)PASS1和PASS2之間的上述來(lái)回傳送可以由圖11的第一主傳送機(jī)構(gòu)10A的傳送步驟(1+α)來(lái)表示。這里，“α”表示將保持臂10a和10b從相對(duì)于基板臺(tái)PASS2的位置稍微提升到相對(duì)于基板臺(tái)PASS1的位置的部分傳送步驟，以便于從基板臺(tái)PASS1上接受待處理的晶圓W。正如以上所提到的那樣，基板臺(tái)PASS1和PASS2是垂直排列的且相互接近的。在基板臺(tái)PASS1和PASS2之間移動(dòng)所消耗的時(shí)間是很短的且可以忽略不計(jì)。于是，傳送步驟(1+α)可以被認(rèn)為是一個(gè)傳送步驟(即，在本實(shí)施例中，是在預(yù)定的時(shí)間(例如，4秒鐘)內(nèi)由主傳送機(jī)構(gòu)所完成的基板傳送操作)。
一旦完成了晶圓W在基板臺(tái)PASS1和PASS2之間的傳送之后，第一主傳送機(jī)構(gòu)垂直移動(dòng)并且與保持著待處理晶圓W的保持臂10a一起搖擺，以及將沒(méi)有保持晶圓W的未裝載保持臂10b移至相對(duì)于抗反射薄膜熱處理艙9的預(yù)定冷卻平臺(tái)CP的位置上。通常，將先前處理過(guò)的晶圓W放置于該冷卻平臺(tái)CP。于是，未裝載保持臂10b就首先從冷卻平臺(tái)CP上拾取冷卻后的晶圓W。隨后，保持待處理晶圓W的保持臂10a先將待處理晶圓W放置于冷卻平臺(tái)CP上。放置于冷卻平臺(tái)CP上的晶圓W以較高的精度冷卻到室溫，同時(shí)主傳送機(jī)構(gòu)10A進(jìn)行其它的傳送操作?？梢栽跊](méi)有垂直移動(dòng)兩個(gè)保持臂10a和10b的條件下進(jìn)行冷卻平臺(tái)CP的晶圓W的來(lái)回傳送操作。于是，可以在第一主傳送機(jī)構(gòu)10A的一個(gè)傳送步驟中完成冷卻平臺(tái)CP晶圓W的來(lái)回傳送操作(見(jiàn)圖11所示第一主傳送機(jī)構(gòu)10A哦傳送步驟(2))。
一旦完成了將晶圓W進(jìn)出冷卻平臺(tái)CP的傳送操作，第一主傳送機(jī)構(gòu)就垂直移動(dòng)并且與未裝載的保持臂10a一起搖擺，以及使保持著冷卻后晶圓W的保持臂10b移至相對(duì)于一個(gè)預(yù)定抗反射薄膜涂覆艙8的位置上。通常，在抗反射薄膜涂覆艙8中有著先前處理過(guò)的晶圓W。于是，未裝載保持臂10a就首先從抗反射薄膜涂覆艙8的旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)11上拾取處理后的晶圓W。然后持有晶圓W的保持臂10b前進(jìn)將晶圓W放置到卡盤(pán)11上。放置在旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)11上的晶圓W采用抗反射薄膜涂覆，同時(shí)主傳送機(jī)構(gòu)10A進(jìn)行其它傳送操作。晶圓W對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)11的傳送對(duì)應(yīng)著圖11所示的第一主傳送機(jī)構(gòu)10A的傳送步驟(3)。在圖11中的“BARC”表示抗反射薄膜涂覆艙8。
一旦完成了晶圓W對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)11的傳送，第一主傳送機(jī)構(gòu)10A就垂直移動(dòng)并且與保持著涂覆了抗反射薄膜的晶圓W的保持臂10a一起搖擺，以及使沒(méi)有保持晶圓W的保持臂10b移至相對(duì)于預(yù)定加熱平臺(tái)HP的位置上。通常，在加熱平臺(tái)HP上也有著先前處理過(guò)的晶圓W。于是，未裝載的保持臂10b就先從加熱平臺(tái)HP上拾取加熱的晶圓W。隨后，保持臂10a就將待處理的晶圓W放置于加熱平臺(tái)HP上。放置于加入平臺(tái)HP上的晶圓W加熱處理，使得具有多余的溶劑從晶圓W的抗反射薄膜上消除，同時(shí)，主傳送機(jī)構(gòu)10A進(jìn)行其它傳送操作。晶圓W對(duì)加熱平臺(tái)HP的來(lái)回傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第一主傳送機(jī)構(gòu)的傳送步驟(4)。
一旦晶圓W對(duì)加熱平臺(tái)HP的傳送操作完成之后，第一主傳送機(jī)構(gòu)10A就垂直移動(dòng)并且與未裝載的保持臂10a一起搖擺，以及將保持著加熱晶圓W的保持臂10b移至相對(duì)一個(gè)安裝在隔板13中的水冷冷卻平臺(tái)WCP的位置上。正如在上述提及的情況那樣，未裝載保持臂10a首先從冷卻平臺(tái)WCP上拾取處理后的晶圓W。隨后，保持臂10b先將晶圓W放置于冷卻平臺(tái)WCP上。放置在冷卻平臺(tái)WCP上的晶圓W很快就冷卻了，同時(shí)主傳送機(jī)構(gòu)10A進(jìn)行其它傳送操作。晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)WCP的來(lái)回傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第一主傳送機(jī)構(gòu)10A的傳送步驟(5)。
一旦晶圓W完成了對(duì)冷卻平臺(tái)WCP的傳送操作之后，第一主傳送機(jī)構(gòu)10A就與保持著大致冷卻了的晶圓W的保持臂10a和未裝載保持臂10b一起提升移至相對(duì)于冷卻平臺(tái)WCP上述排列的基板臺(tái)PASS3和PASS4的位置上。保持臂10a先將晶圓W放置于上部的基板送入臺(tái)PASS3上。通常，下部基板返回臺(tái)PASS4保持著顯影過(guò)的晶圓W，它使從顯影單元C4通過(guò)光刻薄膜形成單元C3傳送過(guò)來(lái)的。在稍微降低了保持臂10a和10b之后，保持臂10b就先從基板臺(tái)PASS4上拾取顯影后的晶圓W。
晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS3和PASS4的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第一主竄送機(jī)構(gòu)10A的傳送步驟(6+α)。正如以上所提及的那樣，“α”只是表示稍微提升和降低保持臂10a和10b的傳送步驟的短暫部分。于是，傳送步驟(6+α)可以被認(rèn)為是一個(gè)傳送步驟。
抗反射薄膜形成單元C2的第一主傳送機(jī)構(gòu)10A重復(fù)上述所討論的傳送步驟(1+α)至傳送步驟(6+α)。傳送步驟(1+α)至傳送步驟(6+α)的總的步驟大約為第一主傳送機(jī)構(gòu)10A的六個(gè)傳送步驟。假定一個(gè)傳送步驟需要4秒鐘，則第一主傳送機(jī)構(gòu)10A可在24秒鐘內(nèi)完成基板傳送的一個(gè)周期。換句話(huà)說(shuō)，抗反射薄膜形成單元C2每24秒鐘將向下一個(gè)光刻薄膜形成單元C3送入一個(gè)晶圓W(即，每小時(shí)150個(gè)晶圓W)。
將討論光刻薄膜形成單元C3(光刻薄膜形成塊3)的操作。在將具有反射薄膜涂覆的晶圓W放置于基板臺(tái)PASS3之后，正如圖11所示，單元C3的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B利用一個(gè)保持臂10b將顯影后的晶圓W放置在基板臺(tái)PASS4上。隨后，第二主傳送機(jī)構(gòu)10B就將基板臺(tái)PASS3上的晶圓W裝載上保持臂10a。由圖11中的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B的傳送步驟(1+α)來(lái)表示晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS3和PASS4的傳送操作。正如以上所提及的那樣，“α”表示了一個(gè)可以忽略的時(shí)間，并且傳送步驟(1+α)可視為一個(gè)傳送步驟。
一旦完成了晶圓W等對(duì)基板臺(tái)PASS3和PASS4的傳送操作之后，第二主傳送機(jī)構(gòu)10B就將保持著晶圓W的保持臂10a和沒(méi)有保持晶圓W的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于光刻薄膜熱處理艙16的預(yù)定冷卻平臺(tái)CP的位置上。未裝載的保持臂10b就首先從冷卻平臺(tái)CP上拾取冷卻的晶圓W。隨后，保持臂10a先將待冷卻的晶圓W放置于冷卻平臺(tái)CP上。晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)CP的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B的傳送步驟(2)。
一旦完成了晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)CP的傳送操作之后，第二主傳送機(jī)構(gòu)10B就將未裝載保持臂10a和保持著冷卻晶圓W的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于預(yù)定的一個(gè)光刻薄膜涂覆艙15的位置上。未裝載保持臂10a首先從光刻表面涂覆艙15的旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)17上拾取處理后的晶圓W。隨后，保持晶圓W的保持臂10b先將晶圓W放置在旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)17上。放置在旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)17上的晶圓W采用光刻膠薄膜涂覆，同時(shí)主傳送機(jī)構(gòu)10B進(jìn)行其它傳送操作。晶圓W對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)17的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第二主傳送機(jī)構(gòu)的傳送步驟(3)。在圖11中的“PR”表示光刻薄膜涂覆艙8。
一旦完成晶圓W對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)17的傳送操作之后，第二主傳送機(jī)構(gòu)10B就將保持具有光刻薄膜涂覆晶圓W的保持臂10a和沒(méi)有保持晶圓W的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于具有臨時(shí)基板堆放19的預(yù)定加熱艙P(yáng)HP的位置上，未裝載保持臂10b首先從加熱艙P(yáng)HP的臨時(shí)基板堆放19拾取處理后的晶圓W。隨后，保持臂10a將待處理的晶圓W放置于臨時(shí)基板堆放19。在主傳送機(jī)構(gòu)10B進(jìn)行其它傳送操作的同時(shí)，局部傳送機(jī)構(gòu)20將放置于臨時(shí)基板堆放19的晶圓W傳送到用于加熱處理的加熱艙P(yáng)HP的加熱平臺(tái)HP上。通過(guò)相同的局部傳送機(jī)構(gòu)20可將加熱平臺(tái)HP上的加熱處理晶圓W返回到臨時(shí)基板堆放19。在返回到臨時(shí)基板堆放19的同時(shí)，正如由局部傳送機(jī)構(gòu)20的保持平臺(tái)24所保持的那樣，晶圓W由保持平臺(tái)24的冷卻機(jī)構(gòu)來(lái)冷卻。晶圓W對(duì)加熱藏PHP的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B的傳送步驟(4)。
一旦完成了晶圓W對(duì)加熱艙P(yáng)HP的傳送操作之后，第二主傳送機(jī)構(gòu)10B將未裝載保持臂10a和保持著加熱晶圓W的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于光刻薄膜熱處理艙16的冷卻平臺(tái)CP的位置上。未裝載保持臂10a首先從冷卻平臺(tái)CP拾取冷卻的晶圓W。隨后，保持臂10b將待處理的晶圓W放置在冷卻平臺(tái)CP上。晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)CP的傳送對(duì)應(yīng)著圖11所示的第二主傳送機(jī)構(gòu)的傳送步驟(5)。
一旦完成了晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)CP的傳送操作之后，第二主傳送機(jī)構(gòu)10B將保持著冷卻的晶圓W的保持臂10a和未裝載保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于基板臺(tái)PASS5和PASS6的位置上。保持臂10a首先將晶圓W放置于上部基板送入臺(tái)PASS5上，并且保持臂10b從下部基板返回臺(tái)PASS6拾取顯影后的晶圓W。
晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS5和PASS6的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B的傳送步驟(6+α)。傳送步驟(6+α)被視為一個(gè)傳送步驟。
光刻薄膜形成單元C3的第二主傳送機(jī)構(gòu)10B重復(fù)上述討論的傳送步驟(1+α)至傳送步驟(6+α)?？偟膫魉筒襟E(1+α)至傳送步驟(6+α)產(chǎn)生大約六個(gè)第二主傳送機(jī)構(gòu)10B的傳送步驟，如同第一主傳送機(jī)構(gòu)10A的情況。于是，第二主傳送機(jī)構(gòu)10B所完成一個(gè)基板傳送周期相同于第一傳送機(jī)構(gòu)10A所完成的相同一個(gè)基板傳送周期(在本實(shí)施例中，大約每24秒鐘內(nèi)完成一個(gè)周期)。換句話(huà)說(shuō)，光刻表面形成單元C3每24秒(即，每小時(shí)150個(gè)晶圓W)向下一個(gè)顯影單元C4送入一個(gè)晶圓W。
將討論顯影單元C4的操作。在光刻薄膜涂覆的晶圓W放置于基板臺(tái)PASS5之后，正如圖11所示，單元C4的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C將一個(gè)保持臂10b所保持著的顯影后晶圓W放置于基板臺(tái)PASS6上。隨后，第三主傳送機(jī)構(gòu)10C將來(lái)自基板臺(tái)PASS5的晶圓W裝載上保持臂10a。晶圓W對(duì)基板討PASS5和PASS6的傳送操作可以由圖11中的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C的傳送步驟(1+α)來(lái)表示。
一旦完成的晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS5和PASS6的傳送操作以后，第三傳送機(jī)構(gòu)10C就將保持著晶圓W的保持臂10a和沒(méi)有保持晶圓W的保持臂10b一起移動(dòng)至降低于基板臺(tái)PASS7和PASS8的位置上，這些位置都包括在加熱處理艙31的垂直結(jié)構(gòu)中。保持臂10a首先將涂覆了光刻薄膜的晶圓W放置于上部基板送入臺(tái)PASS7上。隨后，保持臂10b從下部基板返回臺(tái)PASS8上拾取正在進(jìn)行曝光后加熱處理的晶圓W。晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS7和PASS8的傳送操作可由圖11所示的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C的傳送步驟(2+α)來(lái)表示。
一旦完成了晶圓W對(duì)對(duì)基板臺(tái)PASS7和PASS8的傳送操作之后，第三主傳送機(jī)構(gòu)10C就將未裝載的保持臂10a和保持著曝光和熱處理后的晶圓W的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于熱處理艙31的預(yù)定冷卻平臺(tái)CP的位置上。未裝載的保持臂10a首先從冷卻平臺(tái)CP拾取冷卻后的晶圓W。隨后，保持臂10b將待處理的晶圓W放置于冷卻平臺(tái)CP上。晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)CP的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C的傳送步驟(3)。
一旦完成了晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)CP的傳送操作之后，第三主傳送機(jī)構(gòu)10C就將保持著冷卻晶圓W的保持臂10a和未裝載的保持臂10b移動(dòng)至顯影艙30的預(yù)定位置上。未裝載的保持臂10b首先從顯影艙的旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)32上拾取處理后的晶圓W。隨后，保持著晶圓W保持臂10a將晶圓W放置于旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)32上。放置于旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)32的晶圓W進(jìn)行顯影，同時(shí)主傳送機(jī)構(gòu)10C進(jìn)行其它傳送的操作。晶圓W對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)32的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C的傳送步驟(4)。圖11中的“SD”表示顯影艙8。
一旦完成了晶圓W對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)32的傳送操作之后，第三主傳送機(jī)構(gòu)10C就將未裝載的保持臂10a和保持著顯影后的晶圓W的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于顯影艙31預(yù)定加熱平臺(tái)HP的位置上。未裝載的保持臂10a首先從加熱平臺(tái)HP上拾取處理后的晶圓W。隨后保持臂10b將待處理的晶圓W放置于加熱平臺(tái)HP。晶圓W對(duì)加熱平臺(tái)HP的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C的傳送步驟(5)。
一旦完成了晶圓W對(duì)加熱平臺(tái)HP的傳送操作之后，第三主傳送機(jī)構(gòu)10C就將保持著加熱處理的晶圓W的保持臂10a和未裝載的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于安裝在鄰近光刻薄膜形成單元C3隔板13中的水冷冷卻平臺(tái)WCP的位置上。未裝載的保持臂10b首先從水冷冷卻平臺(tái)WCP上拾取處理后的晶圓W，以及保持臂10a將待處理的晶圓W放置于冷卻平臺(tái)WCP上。晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)WCP的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C的傳送步驟(6)。
顯影單元C4的第三主傳送機(jī)構(gòu)10C重復(fù)上述討論的傳送步驟(1+α)至傳送步驟(6)?？偟膫魉筒襟E(1+α)至傳送步驟(6)產(chǎn)生大約六個(gè)第三主傳送機(jī)構(gòu)10C的傳送步驟，如同第一和第二主傳送機(jī)構(gòu)10A和10B的情況。于是，第三主傳送機(jī)構(gòu)10C所完成一個(gè)基板傳送周期相同于第一和第二傳送機(jī)構(gòu)10A和10B所完成的相同一個(gè)基板傳送周期(在本實(shí)施例中，大約每24秒鐘內(nèi)完成一個(gè)周期)。換句話(huà)說(shuō)，顯影單元C4每24秒向下一個(gè)曝光后加熱單元C5送入一個(gè)晶圓W(即，每小時(shí)150個(gè)晶圓W)。
討論曝光后加熱單元C5的操作。在將具有光刻薄膜涂覆的晶圓W放置于基板臺(tái)PASS7之后，正如圖11所示，單元C5的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D利用保持顯影和加熱后的晶圓W的保持臂10b將晶圓W放置于基板臺(tái)PASS8上。隨后，第四主傳送機(jī)構(gòu)10D將基板討PASS7的晶圓W裝入保持臂10a。晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS7和PASS8的傳送操作可由圖11中的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D的傳送步驟(1+α)來(lái)表示。
一旦完成了晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS7和PASS8的傳送操作之后，第四主傳送機(jī)構(gòu)10D就將保持著晶圓W的保持臂10a和未裝載的保持臂10b移動(dòng)至一個(gè)邊緣曝光艙EEW的預(yù)定位置上。未裝載的保持臂10b首先從邊緣曝光艙EEW中的旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)36上拾取邊緣曝光后的晶圓W。隨后，保持著晶圓W的保持臂10a將晶圓W放置于旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)36上。放置于旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)36上的晶圓W進(jìn)行邊緣曝光，同時(shí)主傳送機(jī)構(gòu)10D進(jìn)行其它傳送的操作。晶圓W對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)36的傳送操作對(duì)應(yīng)著圖11所示的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D的傳送步驟(2)。
一旦完成了晶圓W對(duì)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)36的傳送操作之后，第四主傳送機(jī)構(gòu)10D就將未裝載的保持臂10a和保持著邊緣曝光的晶圓W的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于加熱處理艙31的預(yù)定冷卻平臺(tái)CP的位置上。未裝載的保持臂10a首先從冷卻平臺(tái)CP上拾取處理后的晶圓W，以及保持臂10b將邊緣曝光的晶圓W放置于冷卻平臺(tái)CP上。晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)CP的傳送操作對(duì)應(yīng)于圖11所示的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D的傳送步驟(3)。
一旦完成了晶圓W對(duì)冷卻平臺(tái)CP的傳送操作之后，第四主傳送機(jī)構(gòu)10D就將保持著冷卻晶圓W的保持臂10a和未裝載的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于基板臺(tái)PASS9和PASS 10的位置上。隨后，保持臂10a首先將晶圓W放置于上部基板送入臺(tái)PASS9，而保持臂10b則從下部返回臺(tái)PASS10中拾取在曝光裝置中曝光的晶圓W。晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS9和PASS10的傳送操作對(duì)應(yīng)于圖11所示的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D的傳送步驟(4+α)。
一旦完成了晶圓W對(duì)基板臺(tái)PASS9和PASS10的傳送操作之后，第四組傳送機(jī)構(gòu)10D就將未裝載的保持臂10a和保持著曝光的晶圓W的保持臂10b移動(dòng)至相對(duì)于熱處理艙31的具有臨時(shí)基板堆放的預(yù)定加熱艙P(yáng)HP的位置上。未裝載的保持臂10a首先從加熱艙P(yáng)HP(更具體地是從臨時(shí)基板堆放19)中拾取曝光和加熱后的晶圓W。隨后，保持臂10b將曝光后的晶圓W放置于加熱艙(更具體的是放置于臨時(shí)基板堆放19)。在主傳送機(jī)構(gòu)10D進(jìn)行其它傳送操作的同時(shí)，局部傳送機(jī)構(gòu)20將臨時(shí)基板堆放19所放置的晶圓W傳送至加熱平臺(tái)HP，進(jìn)行加熱處理。緊接著，利用同一個(gè)局部傳送機(jī)構(gòu)20將加熱的晶圓W返回到臨時(shí)基板堆放19。晶圓W對(duì)加熱艙P(yáng)HP的傳送操作對(duì)應(yīng)于圖11所示的第四主傳送機(jī)構(gòu)的傳送步驟(5)。
曝光后的加熱單元C5的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D重復(fù)上述所討論的傳送步驟(1+α)至傳送步驟(5)?？偟膫魉筒襟E(1+α)至傳送步驟(5)可大約產(chǎn)生第四傳送機(jī)構(gòu)10D的五個(gè)傳送步驟，這比第一至第三主傳送機(jī)構(gòu)10A-10C所共享的傳送步驟少一個(gè)步驟。僅僅是在曝光后的加熱單元C5中，當(dāng)一個(gè)傳送步驟需要4秒鐘時(shí)，第四主傳送機(jī)構(gòu)10D可在20秒的周期中操作的。然而，由于另一個(gè)方面，第一至第三主傳送機(jī)構(gòu)10A至10C時(shí)在24秒的周期中操作的，所以在此之后，曝光后加熱單元C5，以類(lèi)似其它單元的相同速率，每24秒向下一個(gè)接口單元C6送入一個(gè)晶圓W(即，每小時(shí)150個(gè)晶圓W)。
討論接口單元C6的操作。在邊緣曝光后的晶圓W放置于基板臺(tái)PASS9之后，接口單元C6的傳送機(jī)構(gòu)35就從基板臺(tái)PASS9接受晶圓W，并將晶圓W放置于相鄰的曝光裝置STP。此外，接口傳送機(jī)構(gòu)35接受來(lái)自曝光裝置STP的曝光過(guò)的晶圓W，并且將該晶圓W放置于基板返回臺(tái)PASS10。接口傳送機(jī)構(gòu)35重復(fù)該基板傳送的操作。
在本實(shí)施例的基板處理裝置中，正如上述所討論的，各個(gè)單元C1-C6在控制器CT1-CT6的控制下，利用主傳送機(jī)構(gòu)10來(lái)傳送晶圓W(然而，分揀單元C1采用分揀傳送機(jī)構(gòu)7，以及接口單元C6采用接口傳送機(jī)構(gòu)35)。兩個(gè)相鄰的單元交換基板傳送的信息，這些信息僅僅表示晶圓已經(jīng)放置于基板臺(tái)PASS，以及已經(jīng)接受到了晶圓。也就是說(shuō)，各個(gè)單元至在它自身內(nèi)部進(jìn)行基板的傳送并且是在沒(méi)有監(jiān)控基板在相鄰單元之間的基板傳送狀態(tài)的條件下單獨(dú)完成的。于是，單元并不需要在同一時(shí)間來(lái)釋放晶圓W，并可以具有一定的時(shí)間延遲。然而，這種時(shí)間延遲是可以被晶圓W保持在提供用于相鄰單元之間晶圓W傳送基板臺(tái)上的時(shí)間變化長(zhǎng)度所吸收。基板在相鄰單元之間傳送的時(shí)間延遲永遠(yuǎn)不會(huì)影響基板的傳送。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，控制器CT1-CT6能夠減小控制單元C1-C6的負(fù)載，從而基板處理裝置能夠相應(yīng)提高產(chǎn)量，并且還可以具有相對(duì)較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)?；鍣z查單元包括基板檢查艙，以及主傳送機(jī)構(gòu)可以容易地安裝在適當(dāng)?shù)膯卧g，這使得基板處理裝置可具有較高的靈活性。此外，在裝置包括比其它單元少的傳送步驟的情況下(在本實(shí)施例中，曝光后的加熱單元C5)，可以在不影響其它單元的條件下容易地向該單元增加新的處理艙(例如，基板檢查艙)。
曝光裝置STP或顯影單元C4由于某些故障會(huì)變得難以接受晶圓W。以下將討論這類(lèi)故障的操作。
假定曝光裝置STP變得不能接受晶圓W。在這種情況下，接口單元C6的傳送機(jī)構(gòu)35從基板臺(tái)PASS9上拾取晶圓W，并且臨時(shí)存儲(chǔ)這些晶圓W在送入緩沖器SBF中。只對(duì)存儲(chǔ)在緩沖器SBF中的晶圓W的數(shù)量繼續(xù)處理。當(dāng)緩沖器SBF期望不再包含更多的晶圓W時(shí)，就停止從分揀單元C1送入晶圓W的操作。當(dāng)曝光裝置STP變得能接受晶圓W的準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，接口傳送機(jī)構(gòu)35就以存儲(chǔ)晶圓W的次序重新從緩沖器SBF中送入晶圓W，并將晶圓W送入到曝光裝置STP。隨后，裝置又重新開(kāi)始正常的操作。
假定顯影單元C4變得不能接受晶圓W。在這種情況下，接口傳送機(jī)構(gòu)35，就如同正常的一樣，將來(lái)之曝光裝置STP的陸續(xù)返回的晶圓W送入到基板臺(tái)PASS10。曝光后加熱單元C5的第四主傳送機(jī)構(gòu)10D如同正常的一樣將曝光后的晶圓W送入到加熱艙P(yáng)HP中。第四主傳送機(jī)構(gòu)10D臨時(shí)存儲(chǔ)這正在加熱艙P(yáng)HP中進(jìn)行曝光后加熱處理的晶圓W，在單元C5中的基板返回緩沖器RBF中，取代了在基板臺(tái)PASS8上的這些晶圓W。對(duì)已經(jīng)裝入曝光裝置STP的晶圓W的數(shù)量進(jìn)行類(lèi)似曝光后的加熱，并且這些晶圓W隨后被存儲(chǔ)于基板返回緩沖器RBF中。當(dāng)顯影單元C4變得準(zhǔn)備接受晶圓W時(shí)，第四主傳送機(jī)構(gòu)10D以晶圓W存儲(chǔ)的次序從緩沖器RBF取出晶圓W，并放置于基板臺(tái)PASS8。隨后，裝置又開(kāi)始重新使用正常的操作。
在上述討論的裝置中，曝光后加熱處理單元C5提供基板返回緩沖器RBF，它用于存儲(chǔ)從曝光裝置STP返回的晶圓W，并且在加熱艙P(yáng)HP中加熱。于是，從曝光裝置STP返回的沒(méi)有接受曝光后熱處理的晶圓W不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的不處理。常規(guī)基板處理裝置具有送入緩沖器和返回緩沖器，它們安裝在相同的位置上，并且接口傳送機(jī)構(gòu)直接將從曝光裝置返回的晶圓W存儲(chǔ)于返回緩沖器。于是，從曝光裝置返回的晶圓W不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的不處理。
化學(xué)增強(qiáng)光刻膠需要在曝光之后立即加熱。采用上述在常規(guī)基板處理裝置中的存儲(chǔ)方法，即使基板存儲(chǔ)于返回緩沖器中，但隨后光刻薄膜的質(zhì)量會(huì)下降。這就產(chǎn)生要重新剝離光刻薄膜用于收回處理的問(wèn)題。相反，本實(shí)施例的裝置可以對(duì)曝光裝置返回的晶圓W迅速加熱并將晶圓W存儲(chǔ)于緩沖器RBF中。這就保證了光刻膠薄膜的質(zhì)量，以及避免了常規(guī)裝置所需的回收處理。
本發(fā)明并不限制于上述討論的實(shí)施例，并可以做如下的改進(jìn)(1)在上述的實(shí)施例中，第一至第四傳送機(jī)構(gòu)10A至10D是不能水平移動(dòng)的，但它們的保持臂構(gòu)成了只能垂直移動(dòng)、搖擺，以及延伸和收縮。然而，這些主傳送機(jī)構(gòu)10A至10D也可以采用水平地移動(dòng)。
(2)第一至第四傳送機(jī)構(gòu)10A至10D都包括兩個(gè)保持臂10a和10b。然而，也可以具有單個(gè)保持臂。
(3)在上述的實(shí)施例中，曝光后加熱單元C5連接了塊4和接口塊5。所提供的曝光后加熱單元C5可作為單獨(dú)的塊(裝配成它自己塊部分的部件)。
(4)在上述的實(shí)施例中，抗反射薄膜形成塊2和光刻薄膜形成塊3是分別提供的，然而，可以至提供一個(gè)處理艙，用于進(jìn)行抗反射薄膜形成處理和光刻薄膜形成處理。在不需要抗反射薄膜的應(yīng)用情況下，就可以省略抗反射薄膜形成塊2。
本發(fā)明可以嵌入在其它的具體方式中，但這并不脫離它所具有的精神和基本屬性，因此應(yīng)該參照所附的權(quán)利要求，而不是上述所說(shuō)明，表示的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一個(gè)基板處理裝置，包括多個(gè)以并列方式排列的控制單元，各個(gè)控制單元都包括用于進(jìn)行基板所需處理的處理艙，并且單個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)用于來(lái)回傳送所述處理艙，其特征在于，所述控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)通過(guò)用于接受待傳送基板的基板臺(tái)相互傳送基板；各個(gè)所述控制單元都具有用于至少控制各個(gè)所述控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)的基板傳送操作的控制部件；以及，各個(gè)所述控制單元的所述控制部件可獨(dú)立地控制一系列基板的傳送步驟，這些步驟包括基板在所述處理艙中的來(lái)回傳送和基板在所述基板臺(tái)的來(lái)回傳送。
2.如權(quán)利要求1所述基板處理裝置，其特征在于，一種所述控制單元是形成在包括接受多個(gè)盒子的盒子架的分揀塊中，各個(gè)盒子都以多級(jí)方式包含了多個(gè)基板，并且分揀傳送機(jī)構(gòu)用于連續(xù)從各個(gè)盒子中送入待處理基板以及連續(xù)將處理后的基板堆放在盒子中；第二種所述的控制單元是形成在抗反射薄膜形成塊中，該塊包括用于在基板表面上涂覆抗反射薄膜的抗反射薄膜涂覆艙，用于熱處理與抗反射薄膜涂覆有關(guān)的基板的抗反射薄膜熱處理艙，以及用于將基板來(lái)回傳送于所述抗反射薄膜涂覆艙和所述抗反射薄膜熱處理艙的第一主傳送機(jī)構(gòu)；第三種所述的控制單元是形成在光刻薄膜形成塊中，該塊包括用于對(duì)在其表面形成抗反射薄膜的基板涂覆光刻膠薄膜的光刻薄膜涂覆艙，用于熱處理與光刻薄膜涂覆有關(guān)的基板的光刻薄膜熱處理艙，以及用于將基板來(lái)回傳送于所述光刻薄膜涂覆艙和所述光刻薄膜熱處理艙的第二主傳送機(jī)構(gòu)；第四種所述的控制單元是形成在顯影塊中，該塊包括用于對(duì)在其表面形成光刻薄膜并已曝光的基板進(jìn)行顯影的顯影艙，用于熱處理與顯影有關(guān)的基板的熱處理艙，以及用于將基板傳送于所述顯影艙和用于顯影的熱處理艙的第三主傳送機(jī)構(gòu)；以及，第五種所述的控制單元是形成在接口塊中，該塊包括用于基板在曝光裝置中來(lái)回傳送的接口傳送機(jī)構(gòu)，所提供曝光裝置是分列設(shè)置在基板處理裝置外部的。
3.如權(quán)利要求2所述基板處理裝置，進(jìn)一步包括基板檢查控制塊，該塊包括用于檢測(cè)基板的基板檢查艙，以及用于基板檢查將基板來(lái)回傳送于所述基板檢查艙的主傳送機(jī)構(gòu)。
4.一種基板處理裝置，包括多個(gè)以并列方式排列的控制單元，各個(gè)單元用于進(jìn)行不同的化學(xué)處理，各個(gè)所述的控制單元包括用于進(jìn)行所述不同化學(xué)處理的化學(xué)處理艙，用于進(jìn)行與所述不同化學(xué)處理有關(guān)的熱處理的熱處理艙，以及用于在所述化學(xué)處理艙和所述熱處理艙之間傳送基板的單個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)，其特征在于，各個(gè)控制單元所述主傳送機(jī)構(gòu)共享基本相同數(shù)量的傳送步驟，其中，一個(gè)傳送步驟是將基板從一個(gè)指定位置傳送到不同位置的傳送步驟，每個(gè)所述控制單元具有控制裝置，該控制裝置用于控制每個(gè)所述控制單元的主傳送機(jī)構(gòu)的至少一個(gè)基板傳送操作；以及每個(gè)所述控制單元的所述控制裝置獨(dú)立操作地控制一系列基板傳送步驟，包括將所述基板傳送至所述處理艙以及從所述處理艙傳送所述基板。
全文摘要
本文披露了提高產(chǎn)量的基板處理裝置。根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置包括以并行方式排列的抗反射薄膜形成塊，光刻薄膜形成塊和顯影塊。各個(gè)塊都包括化學(xué)處理艙，熱處理艙和單個(gè)主傳送機(jī)構(gòu)。主傳送機(jī)構(gòu)將基板在各個(gè)塊內(nèi)傳送。在相鄰塊的基板傳送是通過(guò)基板臺(tái)來(lái)進(jìn)行的。各個(gè)塊的主傳送機(jī)構(gòu)不受相鄰塊主傳送機(jī)構(gòu)的移動(dòng)影響。從而，基板的有效傳送提高了基板處理裝置的產(chǎn)量。
文檔編號(hào)H01L21/68GK1734713SQ20051008953
公開(kāi)日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月1日
發(fā)明者福冨義光, 杉本憲司, 伊藤隆, 岡本健男, 稻垣幸彥, 吉岡勝司, 三橋毅 申請(qǐng)人:日本網(wǎng)目自動(dòng)制造株式會(huì)社