JP2008300723A

JP2008300723A - 処理装置

Info

Publication number: JP2008300723A
Application number: JP2007146742A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Fujisawa; 達也藤沢
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】被処理物の処理を効率よく行う処理ユニットを有する処理装置を提供する。
【解決手段】処理装置は処理部１１１を有する枚葉式の処理ユニット１１と、処理ユニット１１に対し被処理物を搬出入する搬送部１２とを備える。処理装置は処理ユニット１１内に配置され処理部１１１で処理が施された被処理物を保持する第一の保持部１３と、未処理である被処理物を処理部１１１に受け渡すために保持するとともに処理部１１１で処理が施された被処理物を第一の保持部１３に受け渡すために保持する第二の保持部１４と、第二の保持部１４に保持された被処理物を第一の保持部１３に受け渡し可能なように、第一の保持部１３および第二の保持部１４の少なくともいずれか一方を駆動する駆動部とを有する。搬送部１２は処理ユニット１１から処理が施された被処理物を搬出する搬出部１２１と、未処理の被処理物を処理ユニット１１内に搬入する搬入部１２２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウェハ等の被処理物に対し、レジストの塗布、加熱等の処理を行う処理装置に関する。

従来、半導体装置等の製造ラインにおいては、レジストの塗布を行う処理ユニット、加熱処理を行う処理ユニット等の複数の枚葉式の処理ユニットを有する処理装置が使用されている。
このような処理装置では、各処理ユニットに対し半導体ウェハを搬送する搬送部を有する（特許文献１参照）。
このような処理装置に関連する半導体ウェハの搬送機構としては、次のようなものが考えられる。図４を参照して説明する。
処理ユニット１００内での半導体ウェハＷの処理が終了すると、処理ユニット１００内のリフトピン１０１が上昇し、処理済みの半導体ウェハＷを所定の高さ位置まで搬送する（図４（ａ））。搬送部１０２のうち一方は、処理ユニット１００に近づき、リフトピン１０１から処理済みの半導体ウェハＷを受け取る（図４（ｂ））。次に、処理済みの半導体ウェハＷを処理ユニット１００から搬出する（図４（ｃ））。その後、搬送部１０２のうち他方が、未処理の半導体ウェハＷを処理ユニット１００内部のリフトピン１０１上に搬入する（図４（ｄ）、（ｅ））。
これにより、処理ユニット１００内の半導体ウェハＷの入れ替えが完了する。
その後、図４（ｆ）に示すように半導体ウェハＷの処理を開始する。

特開平７−２３５５８１号公報

従来の処理装置では、処理ユニット１００内の半導体ウェハＷを入れ替えるためには、処理済みの半導体ウェハＷをリフトピン１０１から搬送部１０２の一方に受け渡す工程、処理済みの半導体ウェハＷを保持した搬送部１０２の一方を処理ユニット１００から出す工程、未処理の半導体ウェハＷを保持した搬送部１０２の他方を処理ユニット１００内に入れる工程、搬送部１０２の他方に保持された半導体ウェハＷを処理ユニット１００内部のリフトピン１０１上に設置する工程の４工程が必要であり、一つの工程が終了した後、次の工程を行っていた。
そのため、半導体装置の製造に時間を要するという課題がある。特に、処理装置が複数の処理ユニットを有する場合には、各処理ユニットにおいて、前述した４工程を行う必要があるので、半導体装置の製造に時間がかかってしまう。

本発明によれば、被処理物に対し所定の処理を行う処理部を有する枚葉式の処理ユニットと、前記処理ユニットに対し、前記被処理物を搬出および搬入する搬送部とを備える処理装置であって、前記処理ユニット内部に配置され、前記処理部で処理が施された被処理物を保持する第一の保持部と、前記処理ユニット内部に配置され、未処理である被処理物を前記処理部に受け渡すために保持するものであり、かつ、前記処理部で処理が施された被処理物を、前記第一の保持部に受け渡すために保持するものである第二の保持部と、前記第二の保持部に保持された処理が施された被処理物を前記第一の保持部に受け渡し可能なように、前記第一の保持部および前記第二の保持部の少なくともいずれか一方を駆動する駆動部とを有し、前記搬送部は、前記処理ユニットから処理が施された被処理物を搬出する搬出部と、未処理である被処理物を前記処理ユニット内に搬入する搬入部とを備える処理装置が提供される。

この発明によれば、処理ユニット内部には、処理が施された被処理物を保持する第一の保持部と、第二の保持部とが配置されている。第二の保持部は、処理部で処理が施された被処理物を、第一の保持部に受け渡すために、保持するものである。
そして、処理装置は、第二の保持部に保持された被処理物を第一の保持部に受け渡し可能なように、第一の保持部および第二の保持部の少なくともいずれか一方を駆動する駆動部を有している。
これにより、処理部で処理された被処理物を第二の保持部から第一の保持部に受け渡し、第一の保持部に保持させ、第二の保持部を被処理物を保持しない状態とすることができる。
このような状態において、搬送部の搬出部は、第一の保持部から処理部で処理された被処理物を受け取るとともに、搬送部の搬入部は、未処理の被処理物を第二の保持部に受け渡すことが可能となる。そのため、被処理物の処理ユニット内への搬入、搬出にかかる時間を短縮することができ、被処理物の処理を効率よく行うことができる。
なお、第二の保持部は、未処理の被処理物を処理部に受け渡すものでもあるため、第二の保持部に受け渡された未処理の被処理物は、処理部に受け渡され、処理されることとなる。

本発明によれば、被処理物の処理を効率よく行うことができる処理ユニットを有する処理装置が提供される。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２を参照して、本実施形態の処理装置の概要について説明する。
図１は、処理装置１の平面図であり、図２は、処理装置１の処理ユニット１１を示す図である。
本実施形態の処理装置１は、被処理物（半導体ウェハＷ）に対し所定の処理を行う処理部１１１を有する枚葉式の処理ユニット１１と、処理ユニット１１に対し、前記被処理物を搬出および搬入する搬送部１２とを備えるものである。
この処理装置１は、処理ユニット１１内部に配置され、処理部１１１で処理が施された被処理物を保持する第一の保持部１３と、前記処理ユニット１１内部に配置され、未処理である被処理物を前記処理部１１１に受け渡すために保持するものであり、かつ、前記処理部１１１で処理が施された被処理物を、前記第一の保持部１３に受け渡すために保持するものである第二の保持部１４と、前記第二の保持部１４に保持された被処理物を前記第一の保持部１３に受け渡し可能なように、前記第一の保持部１３および前記第二の保持部１４の少なくともいずれか一方を駆動する駆動部（図示略）とを有する。
搬送部１２は、前記処理ユニット１１から処理が施された被処理物を搬出する搬出部１２１と、未処理である被処理物を前記処理ユニット１１内に搬入する搬入部１２２とを備える。

次に、処理装置１の構造について詳細に説明する。
処理装置１は、半導体ウェハＷの処理を行うためのものであり、例えば、半導体ウェハＷに対しフォトレジストを塗布し、現像するための装置である。
この処理装置１は、図１に示すように、複数の処理ユニット１１を有する。複数の処理ユニット１１は、それぞれ、たとえば、フォトレジストの塗布、現像処理、加熱処理、冷却処理を行うものである。
なお、図１中、符号１５は、半導体ウェハＷが設置される設置部である。

各処理ユニット１１内部には、図２に示すように、処理が施された半導体ウェハＷを保持する第一の保持部１３と、半導体ウェハＷを保持する第二の保持部１４とが配置されている。
なお、図２に示した処理ユニット１１は、半導体ウェハＷに加熱処理を行うユニットであり、符号１１１は、半導体ウェハＷが設置されるヒータ（処理部）である。

第一の保持部１３は、ヒータ１１１の上部に設置されており、複数本、例えば、３本の略Ｌ字型の保持部材１３１を有し、一枚の半導体ウェハＷを保持する。各保持部材１３１は、図示しない駆動部により、上下方向（垂直方向）、水平方向に移動可能に構成されており、半導体ウェハＷの周縁部を挟持して保持する。

第二の保持部１４は、処理ユニット１１内を上下方向に稼働する複数本、例えば３本のリフトピン１４１を有する。各リフトピン１４１は、図示しない駆動部により、ヒータ１１１から突没自在に構成されており、半導体ウェハＷの裏面側から半導体ウェハＷを支持し、保持する。
この第二の保持部１４は、半導体ウェハＷ一枚を保持するものである。この第二の保持部１４は、未処理である半導体ウェハＷをヒータ１１１に受け渡すために保持する役割（機能）と、ヒータ１１１で処理が施された半導体ウェハＷを、第一の保持部１３に受け渡すために、保持する役割（機能）とを果たすものである。
第二の保持部１４は、第一の保持部１３の下方に配置されている。

搬送部１２は、処理ユニット１１に対し、半導体ウェハＷを搬出および搬入するものである。この搬送部１２は、半導体ウェハＷの周縁を保持する搬出部１２１，搬入部１２２を有している。
搬出部１２１，搬入部１２２は、垂直方向および水平方向（図１の紙面垂直方向および紙面平行方向）に移動可能となっている。各搬送部１２１，１２２は、一部が切りかかれた環状に形成され、処理装置１を平面視した際に重なりあうようにして配置されている。ここで、搬出部１２１は、搬入部１２２の上部に配置されている。
搬送部１２１，１２２のうち、搬出部１２１は、処理が施された半導体ウェハＷを搬送するものであり、また、搬入部１２２は、未処理である半導体ウェハＷを搬送するものである。

次に、図３を参照して、このような処理装置１を用いた半導体ウェハＷの搬送手順について説明する。
まず、はじめに、搬入部１２２にて未処理の半導体ウェハＷを処理ユニット１１内に搬送する。搬入部１２２に保持された未処理の半導体ウェハＷは、リフトピン１４１の上部に設置された後、搬入部１２２による保持が解除される。その後、リフトピン１４１は図示しない駆動部により駆動され、ヒータ１１１側に下降し、ヒータ１１１内部に没入する。半導体ウェハＷは、ヒータ１１１上に設置され、加熱処理が施される。
半導体ウェハＷの加熱処理が終了すると、リフトピン１４１は駆動部により駆動されて、ヒータ１１１からリフトピン１４１が突出し、処理済みの半導体ウェハＷを第一の保持部１３まで搬送する。
リフトピン１４１に支持された半導体ウェハＷは、処理ユニット１１内の第一の保持部１３に引き渡される（図３（ａ））。具体的には、駆動部によりリフトピン１４１が第一の保持部１３の保持部材１３１側に向かって駆動し、各保持部材１３１により半導体ウェハＷの周縁部が保持される。リフトピン１４１が下降し、半導体ウェハＷの保持が解除される。
一方、処理ユニット１１にて処理が行われている間に、搬送部１２は、未処理の半導体ウェハＷを半導体ウェハＷの設置部１５から処理ユニット１１まで搬送する。このとき、未処理の半導体ウェハＷは、搬入部１２２に保持される（図３（ａ））。

次に、搬出部１２１、未処理の半導体ウェハＷを保持した搬入部１２２は、処理ユニット１１内に同時に入り込む（図３（ｂ））。搬出部１２１は、第一の保持部１３に保持された処理済みの半導体ウェハＷを保持する。具体的には、搬出部１２１は、第一の保持部１３の下方に移動する。そして、第一の保持部１３の保持部材１３１が水平方向に移動する。これにより、保持部材１３１による半導体ウェハＷの保持が解除され、半導体ウェハＷが搬出部１２１に保持されることとなる。
搬出部１２１、第一の保持部１３間での半導体ウェハＷの受け渡しが行われている間に、搬入部１２２と、リフトピン１４１との間でも未処理の半導体ウェハＷの受け渡しが行われる。具体的はリフトピン１４１の上部に、搬入部１２２に保持された未処理の半導体ウェハＷが位置するように、搬入部１２２が駆動する。その後、リフトピン１４１が半導体ウェハＷの裏面に接すると、搬入部１２２が水平方向に移動し、搬入部１２２による半導体ウェハＷの保持が解除される（図３（ｃ））。
なお、搬入部１２２が水平方向に移動する際に、同時に搬出部１２１も水平方向に移動し、処理ユニット１１からでることとなる。

その後、リフトピン１４１は図示しない駆動部により駆動され、ヒータ１１１側に下降し、リフトピン１４１上に設置された半導体ウェハＷはヒータ１１１上に設置され、加熱処理が施される。また、搬送部１２は、次の処理ユニット１１まで、搬出部１２１に保持された半導体ウェハＷを搬送し、搬出部１２１に保持された半導体ウェハＷには、次の処理が施される。
以上のようにして、半導体ウェハＷの処理が行われる。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
処理ユニット１１内部には、処理が施された半導体ウェハＷを保持する第一の保持部１３と、ヒータ１１１で処理された半導体ウェハＷを第一の保持部１３に受け渡すためのものである第二の保持部１４とが配置されている。
駆動部により第二の保持部１４を駆動し、第二の保持部１４に保持された処理済みの半導体ウェハＷを第一の保持部１３に受け渡すことで、第二の保持部１４を半導体ウェハＷを保持しない状態とすることができる。
一方で、処理装置の搬送部１２は、処理が施された半導体ウェハＷを搬送する搬出部１２１と、未処理である半導体ウェハＷを搬送する搬入部１２２とを備える。
そのため、搬出部１２１と、未処理の半導体ウェハＷを保持した搬入部１２２とを同時に処理ユニット１１内に導入し、搬出部１２１に第一の保持部１３が保持する半導体ウェハＷを受け渡すとともに、搬入部１２２に保持された未処理の半導体ウェハＷを第二の保持部１４に受け渡すことができる。
これにより、半導体ウェハＷの処理ユニット１１内への搬入、搬出にかかる時間を短縮することができ、半導体ウェハＷの処理を効率よく行うことができる。
特に、本実施形態の処理装置１は、複数の処理ユニット１１を備えているので、各処理ユニット１１での搬入、搬出にかかる時間を短縮することで、処理装置１全体での処理時間を短縮することができる。

さらに、本実施形態では、処理ユニット１１内に配置された２つの保持部のうち、第一の保持部１３を略Ｌ字型の保持部材１３１を有し、半導体ウェハＷの周縁部を保持する構造としている。また、第二の保持部１４を、リフトピン１４１を備え、半導体ウェハＷを裏面側から支持する構造としている。
このような構造の第一の保持部１３、第二の保持部１４とすることで、第二の保持部１４と、第一の保持部１３との間での半導体ウェハＷの受け渡しを容易に行うことができる。

また、本実施形態では、第一の保持部１３の下方に第二の保持部１４を配置している。これにより、第一の保持部１３，第二の保持部１４を水平方向に並べて配置する場合に比べ、省スペース化を図ることができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、処理済みの半導体ウェハＷを保持する第一の保持部１３を処理ユニット１１内部に一つ設けたが、これに限らず、第一の保持部を２つ以上設けてもよい。
この場合には、第一の保持部から処理済みの半導体ウェハＷを受け渡される搬出部を複数設ければよい。

さらに、前記実施形態では、第二の保持部１４をリフトピン１４１により半導体ウェハＷを支持する構造としたが、これに限らず、第一の保持部１３のように半導体ウェハＷの周縁部を保持する構造としてもよい。
また、前記実施形態では、第二の保持部１４を第一の保持部１３側に駆動させて半導体ウェハＷの受け渡しを行ったが、これに限らず、駆動部により、第一の保持部１３を駆動させて、半導体ウェハＷの受け渡しを行ってもよい。さらには、半導体ウェハＷの受け渡し時に駆動部により、第一の保持部１３および第二の保持部１４の双方を駆動させてもよい。

本発明の一実施形態にかかる処理装置を示す平面図である。処理装置の処理ユニットを示す斜視図である。処理ユニットでの半導体ウェハの処理工程を示す図である。従来の処理ユニットでの半導体ウェハの処理工程を示す図である。

符号の説明

１処理装置
１１処理ユニット
１２搬送部
１３第一の保持部
１４第二の保持部
１５設置部
１００処理ユニット
１０１リフトピン
１０２搬送部
１１１ヒータ（処理部）
１２１搬出部
１２２搬入部
１３１保持部材
１４１リフトピン
Ｗ半導体ウェハ

Claims

被処理物に対し所定の処理を行う処理部を有する枚葉式の処理ユニットと、
前記処理ユニットに対し、前記被処理物を搬出および搬入する搬送部とを備える処理装置であって、
前記処理ユニット内部に配置され、前記処理部で処理が施された被処理物を保持する第一の保持部と、
前記処理ユニット内部に配置され、未処理である被処理物を前記処理部に受け渡すために保持するものであり、かつ、前記処理部で処理が施された被処理物を、前記第一の保持部に受け渡すために保持するものである第二の保持部と、
前記第二の保持部に保持された処理が施された被処理物を前記第一の保持部に受け渡し可能なように、前記第一の保持部および前記第二の保持部の少なくともいずれか一方を駆動する駆動部とを有し、
前記搬送部は、前記処理ユニットから処理が施された被処理物を搬出する搬出部と、
未処理である被処理物を前記処理ユニット内に搬入する搬入部とを備える処理装置。
請求項１に記載の処理装置において、
前記第一の保持部から前記搬出部への被処理物の受け渡しと、前記搬入部から前記第二の保持部への被処理物の受け渡しとを同時に行うように構成されている処理装置。
請求項１または２に記載の処理装置において、
前記第一の保持部の下方に前記第二の保持部が配置され、
前記第一の保持部は、被処理物の外周部を挟持するものであり、
前記第二の保持部は、前記被処理物を裏面側から支持するピンである処理装置。
請求項３に記載の処理装置において、
前記ピンは、前記処理部から突没可能に構成されており、
前記駆動部は、前記第二の保持部の前記ピンを前記第一の保持部側に向かって前記処理部から突出するように駆動し、前記第二の保持部に保持され、前記処理部で処理された被処理物を前記第一の保持部に受け渡す処理装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の処理装置において、
複数の前記処理ユニットを備える処理装置。