基底處理系統和基底處理方法

專利名稱：基底處理系統和基底處理方法
背景技術：
本發明涉及用于給像用在液晶顯示器的半導體晶片和玻璃基底這樣的一些類型的基底執行一連串處理的基底處理系統和基底處理方法。
在用于液晶顯示器(LCD基底)和半導體設備等的玻璃基底的制作中通過光刻術形成微電路圖。
在光刻術中通過將抗蝕劑應用到像LCD基底和半導體晶片這樣的基底上并且在曝光圖形、顯影和蝕刻以后形成抗蝕膜來形成電路圖。
在最近的用于半導體晶片的大直徑的趨勢中已經開發了用于處理一些晶片的光刻系統。能夠應用抗蝕劑和顯影的復雜的處理系統，例如，從磁帶卡中一個接一個地取出晶片放入在其中一個接一個地處理晶片并且被處理的晶片一個接一個地返回到磁帶卡中的處理單元中。
在這個復雜處理系統中用于每個單元的處理時間稱為一個周期。系統不能進行下一個處理直到在每個單元中完成用于一個周期的前面的處理。
因此，在已經完成前面的處理之后將晶片傳送到下一個處理單元的復雜處理系統中，由本單元執行的處理易受前面單元執行的處理影響，或者本單元不得不等待前面處理的完成(所謂的等待時間消耗)。
在一連串的處理中，例如，按這樣順序執行的烘干、清洗和顯影等，顯影過程需要相對長的處理時間。由于長的顯影處理時間，用于已經完成烘干和清洗處理的晶片不得不保留在烘干或者清洗單元中以便于等待對前面晶片的顯影處理的完成。當這樣長時間保留在烘干單元中的時候晶片將被過度烘干。
近來在晶片處理中精確地控制熱處理時間。然而，這種用于比控制時間更長的時期的過度烘干改變了通過抗蝕劑形成的圖形寬度。因此不能形成想要的圖形。
發明綜述為了解決上述問題，本發明的目的是提供減少由任意處理單元消耗的不必要的等待時間效應的基底處理設備。
本發明提供基底處理系統，它包括每一個具有至少一個用于分別執行給定周期t1到tn的第一到第n晶片處理的同樣單元的第一到第n處理單元(n＝1，2，。。。，n)，以從第一單元到第n單元的順序來執行處理，通過用于一個周期的不同類型的處理單元來同時處理多個基底，系統包括用于放入和取出基底的加載/解載部分；用于接收/傳送基底從/到加載/解載部分并且將基底一個接一個地傳送到處理單元的第一傳送部分；和用于控制第一傳送部分和處理單元以便于處理單元依據作為標準時間的一個周期時間來一個接一個地處理基底的控制器，一個周期時間是在通過將周期t1到tn除以第一到第n處理單元的相同單元數“m”而獲得的t1/m到tn/m周期之中最大的周期。
在依據本發明的這個基底處理系統中，控制器可以控制第一傳送部分和處理單元以便于每個處理單元所需的處理時間符合一個周期時間。每個處理單元所需的處理時間可以包括預傳送時間、凈處理時間、后傳送時間和多個等待時間。在每個處理單元所需的處理時間中，可以在預傳送時間、凈處理時間和后傳送時間中的一個之前或者之后分配等待時間。
在依據本發明的這個基底處理系統中，控制器可以控制第一傳送部分和處理單元以便于每個處理單元所需的處理時間符合一個周期時間除以一個整數。每個處理單元所需的處理時間可以至少包括預傳送時間，凈處理時間和后傳送時間。想要的處理單元所需的處理時間還可以包括等待時間。
在依據本發明的這個基底處理系統中，控制器可以控制第一傳送部分和處理單元以便于用于連續“n”個處理單元的處理時間的總和等于一個周期時間xn。每個處理單元所需的處理時間可以至少包括預傳送時間，凈處理時間和后傳送時間。想要的處理單元所需的處理時間還可以包括等待時間。
在依據本發明的這個基底處理系統中，處理單元還可以包括至少一個熱處理單元。熱處理單元可以具有加熱機構和用于支撐每個基底以便于基底遠離加熱機構的舉起機構，熱處理單元等待熱處理而舉起機構支撐基底遠離加熱機構。
在依據本發明的這個基底處理系統中，處理單元可以包括至少一個用于顯影應用在每個基底上的抗蝕層的顯影單元。
在依據本發明的這個基底處理系統中，處理單元可以包括至少一個用于曝光應用在每個基底上的抗蝕層的曝光單元。
依據本發明的這個基底處理系統還可以包括用于將每個基底從一個處理單元傳送到另一個的作為到達每個處理單元而提供的第二傳送部分。
而且，本發明提供基底處理系統包括每一個具有至少一個用于分別執行給定周期t1到tn的第一到第n晶片處理的同樣單元的第一到第n處理單元(n＝1，2，。。。，n)，以從第一單元到第n單元的順序執行處理，通過用于一個循環的不同類型的處理單元來同時處理多個基底，系統包括用于放入和取出基底的加載/解載部分；用于接收/傳送基底從/到加載/解載部分并且將基底一個接一個地傳送到處理單元的第一傳送部分；用于接收/傳送基底從/到處理單元的第二傳送部分；和用于當通過不同類型的處理單元同時處理基底的時候，控制第一傳送部分、第二傳送部分和處理單元以便于每個處理單元在至少符合大于另一個的第一總計傳送時間或者第二總計傳送時間的一個周期時間以內一個接一個地處理基底的控制器，第一總計傳送時間是在用于接收/傳送每個基底從/到加載/解載部分并且將基底傳送到每個處理單元所需的第一傳送部分的一個周期中的時間總和，第二總計傳送時間是在用于接收/傳送基底從/到處理單元所需的第二傳送部分的一個周期中的時間總和。
在依據本發明的這個基底處理系統中，控制器可以計算在通過將周期t1到tn除以第一到第n處理單元的相同單元數“m”獲得的周期t1/m到tn/m之中的最大周期，并且在最大周期、第一總計傳送時間和第二總計傳送時間中設置最大值作為用于第一和第二傳送部分的一個周期時間。
在依據本發明的這個基底處理系統中，至少一個處理單元可以是用于接收和處理每個基底的基底接收單元，控制器計算用于接收和處理每個基底的基底接收單元的總計接收和處理時間并且將總計接收和處理周期、第一總計傳送時間和第二總計傳送時間中的最大值設置為一個周期時間。
依據本發明的這個基底處理系統還可以包括曝光設備；和用于接收來自處理單元的基底并且將基底傳送到曝光設備的第三傳送部分，在其中控制器將在第一總計傳送時間、第二總計傳送時間和用于一個周期所需的第三傳送部分的第三總計傳送時間中的最大值設置為一個周期時間。
而且，本發明提供每一個具有至少一個用于分別執行給定周期t1到tn的第一到第n晶片處理的同樣單元的第一到第n處理單元(n＝1，2，。。。，n)的處理基底的方法，以從第一單元到第n單元的順序執行處理，通過用于一個循環的不同類型的處理單元來同時處理多個基底，方法包括步驟依據作為標準時間的一個周期時間來一個接一個地處理基底，一個周期時間是在通過將周期t1到tn除以第一到第n處理單元的相同單元數“m”獲得的周期t1/m到tn/m之中的最大周期；和在至少一個具有等待時間的處理單元中執行對每個基底的處理。
附圖簡述

圖1是顯示依據本發明的基底處理系統的第一個實施例的整個結構的俯視圖；圖2是顯示基底處理系統的正視圖；圖3是顯示基底處理系統的后試圖；圖4是顯示構成基底處理系統的處理單元的示意圖；圖5顯示基底處理系統的控制方框圖；圖6顯示用于基底處理系統流程圖；圖7圖解說明到主控制面板的數據輸入；圖8A和8B顯示基底處理系統的垂直剖面；圖9是用于在轉變態中基底處理的時間圖；圖10是用于在穩態中基底處理的時間圖；圖11是用于在穩態中依據本發明的基底處理系統的第二個實施例的時間圖；圖12是用于在穩態中依據本發明的基底處理系統的第三個實施例的時間圖；圖13是顯示依據本發明的基底處理系統的改變的俯視圖。
最佳實施例的詳述將參考附圖公開依據本發明的優選實施例。
第一個實施例圖1到5圖解說明依據本發明的基底處理系統1。圖1、2和3分別是俯視圖、正視圖和后試圖，顯示沒有曝光設備12的基底處理系統1的整個結構。
如圖1中所示，基底處理系統1裝備有從包含多個晶片的磁帶卡CR中一個接一個地取出作為基底的晶片W的加載/解載部分2，具有幾個用于執行像對從加載/解載部分2取出的每個晶片W進行抗蝕劑應用和顯影這樣的處理的處理單元的處理部分3，和用于將每個應用抗蝕劑的晶片W傳送到作為處理部分的曝光設備12的接口部分4。
接口部分4具有將每個晶片W傳送到曝光設備12所借助的第二個輔助臂機構10。加載/解載部分2具有在其上加載和解載每次包含例如25個半導體晶片的磁帶卡CR的表5。
如圖1中所示，在X方向中在表5上的定位突起5a處排列例如四個磁帶卡CR，而每個磁帶卡CR的晶片入口/出口面對處理部分3。
第一個輔助臂機構6是在磁帶卡排列方向(X方向)和用于包含在磁帶卡CR中的晶片W的用于可選擇性訪問每個磁帶卡CR的晶片排列方向(Z方向)中可以移動的第一傳送裝置。
而且，第一個輔助臂機構6是在θ方向中可以旋轉的以便于它將每個晶片W傳送到在處理部分3中提供的作為第二個傳送裝置的主臂機構7。機構6還可以達到屬于處理部分3的第三處理單元組G3的多級部分的校準單元ALIM和擴充單元EXT，如下面所述。
通過第三處理單元組G3將晶片W從加載/解載部分2傳送到處理部分3。單元組G3由如圖3中所示的堆疊的一些處理單元組成。
詳細地，第三處理單元組G3由從低到頂由這個順序堆疊的用于冷卻晶片W的冷卻單元COL、用于提高晶片W的抗蝕劑定影的不易被水沾濕的處理的附著單元AD、用于晶片定位的校準單元ALIM、用于在等待模式中設置晶片W的擴充單元EXT、用于在曝光之前熱處理的兩個預烘干單元PREBAKE、用于在顯影之后熱處理的后烘干單元POBAKE和用于在曝光之后熱處理的后曝光烘干單元PREBAKE組成。
晶體W通過擴充單元EXT和校準單元ALIM傳送到主臂機構7。如圖1中所述，主臂由包括第三處理單元組G3的第一到第五處理單元組G1到G5所圍繞。類似第三組G3，每個單元組G1、G2、G4和G5由幾個堆疊的處理單元組成。
主臂機構7，如圖3中所示，具有在垂直方向中伸展的管狀導軌9中能夠在Z方向中升降的主臂8。管狀導軌9連接到馬達(沒有顯示)的回轉軸上以便于它圍著回轉軸轉動主臂8，因此主臂8在θ方向中能夠轉動。代替的，管狀導軌9可以連接到由馬達轉動的另一個回轉軸(沒有顯示)。
如所公開的，在垂直方向中驅動主臂8以便于晶片W能夠傳送到在處理單元組G1到G5中的任意單元。
第四處理單元組G4，如圖3中所示，由從低到頂按這個順序堆疊的兩個冷卻單元COL、擴充單元EXT、另一個冷卻單元COL、兩個預烘干單元PREBAKE和兩個后烘干單元POBAKE組成。
任意地提供第五處理單元組G5。在這個實施例中類似第四處理單元組G4一樣組成它。第五單元組G5沿著軌道11移動，如圖13中所示，因為容易對主臂7和第一到第四處理單元組G1到G4進行維修。
因為處理單元的堆疊結構，本發明實現了當應用如圖1到3中所示的基底處理系統的時候用于系統安裝的空間的急劇減少。
圖4是顯示用于安裝在基底處理系統中的每個單元組的處理單元的示意圖。一些單元為例如預烘干單元PREBAKE和抗蝕劑顯影設備DEV這樣的需要較長處理時間的那些而設定，如圖4中所示。
需要相對較長處理時間的多個相同單元的提供減少了不必要的等待時間消耗(速率控制)，否則它可能出現在整個系統。因為這個相同的原因，為一些處理設定了像冷卻單元COL這樣的多個相同單元。相同單元彼此之間用像COT1和COT2這樣的粘著它們名字的數字來區分。
圖5顯示基底處理系統1的控制方框圖。加載/解載部分2在前面的外壁上具有主控制面板2a，它用于整個系統的控制和像方法設置、晶片流動登記和報警處理這樣的操作。主控制面板2a是觸摸類型的，通過它，操作人員用觸筆來接觸屏幕用于系統操作。
主控制面板2a連接到控制器13以便于通過觸板2a輸入的在方法上的數據能夠提供到控制器13。根據這些數據，控制器13發送一些類型的命令并且控制第一和第二送機構6和7、加載/解載部分2、處理部分3、接口部分4和曝光設備12。在圖5中控制器13顯示在系統1之外。然而，在實際使用中，例如，它可以安裝在加載/解載部分2中。
當操作人員在特殊的顯示部分處接觸主控制面板2a的時候，監視器顯示交換用于像溫度、凈處理時間和抗蝕劑應用設備的旋轉速度這樣的處理單元的詳細處理設置。
接下來參考圖6公開用于上述基底處理系統1的基底處理過程。
在基底處理之前首先通過在如圖1到3中所示的基底處理系統1的正面上提供的主控制面板2a來執行方法設置。
在方法設置中首先設置傳送方法。傳送方法包括像附著、顯影和曝光這樣的執行的處理內容和它們的順序。在方法設置中也可以設置處理的晶片W數。通過用觸板接觸在加載/解載部分2上提供的主控制面板2a來執行方法設置。
詳細的，在方法設置中指定如在圖7中所示的步驟和處理單元。當為一個處理類型提供多個相同處理單元的時候，實際的單元名稱可以不指定為輸入的數據。在控制器13的存儲器13a中可以預先存儲像溫度和處理時間(處理方法)這樣的用于每個單元的詳細的處理要求。而且，操作人員還可以設置用于步驟或者單元指定的詳細的要求。
一旦依據上述處理輸入傳送方法，在主控制面板2a上顯示方法流等。在通過主控制面板2a校正方法設置的基礎上，控制器13自動計算在系統穩態狀態中為每個單元定義一個處理循環的最大處理時間Tmax。
首先公開在其中由一個單元執行的處理不能影響由另一個單元執行的處理的轉變態中的基底處理。
在每個磁帶卡CR中填充一些晶片W。在圖1到3中所示的加載/解載部分2的表5上設置磁帶卡CR。在磁帶卡CR定位之后，通過輔助臂機構6取出晶片W并且一個接一個地傳送到加載/解載部分2(步驟S1)。在X方向中傳送每個被傳送的晶片W并且還傳送到處理部分3。
這個晶片W被提供給處理部分3的校準單元ALIM。在通過單元ALIM定位晶片W之后，通過主臂機構7將它傳送到附著單元AD。
從晶片W保持在校準單元ALIM中的時刻到將它提供給附著單元AD的時刻的一段時間稱為時間t1。在圖9中顯示用于在轉變態中基底處理的時間圖。擴充單元EXT可以總作代替校準單元ALIM作為首先接收已經傳送到處理部分3的晶片W的單元。
晶片W在附著單元AD中經過不易被水沾濕的處理(步驟S2)。由用于不易被水沾濕的處理的單元AD消耗的一段時間稱為時間t2。
從附著單元AD中取出晶片W并且提供給用于冷卻處理的冷卻單元COL(步驟S3)。用于不易被水沾濕的處理所消耗的一段時間稱為時間t3。能夠通過四個相同的冷卻單元COL1到COL4中的任意一個執行冷卻處理(圖4)。這對于后面描述的任何處理來說是相同。換句話說，當安裝多個相同的單元的時候任何一個相同的處理單元都能夠執行必要的處理。更可取的是最短時間從通過主臂機構7將晶片W傳送到的相同單元中選擇處理單元。
接著，定位晶片W以便于它面對第一處理單元組G1的抗蝕劑應用設備COT1或者第二組G2的相同設備COT2(圖4)并且通過主臂機構7在其中傳送。當晶片轉動處理時間t4的時候將抗蝕劑應用到晶片W上(步驟S4)。
將抗蝕劑應用晶片W提供到預烘干單元PREBAKE以便于用來自抗蝕劑的溶劑(稀釋劑)的蒸發來弄干它(步驟S5)。用于預烘干所消耗的一段時間稱為時間t5。
從預烘干單元PREBAKE中取出的晶片W通過冷卻單元COL冷卻處理時間t6(步驟S6)，然后通過擴充單元EXT傳送到接口部分4的第二個輔助臂機構9。
在緩沖磁帶卡BUCR(圖1)中一個接一個地填充傳送到第二個輔助臂機構9的晶片W。接口部分4將每個晶片W傳送到曝光設備12并且接收已經經過曝光的晶片W(步驟S7)。曝光的晶片W還要經過用于曝光應用在晶片W的外圍部分的多余抗蝕劑的外圍曝光設備的曝光。
進一步曝光的晶片W以與上述操作相反的順序返回到主臂機構7。主臂機構7將晶片W傳送到后曝光烘干單元PREBAKE。從冷卻單元COL中取出晶片W的時刻到通過曝光處理將它提供到后曝光烘干單元PREBAKE中的另一時刻的一段時間稱為時間t7。
在用于處理時間t8的后曝光烘干單元PREBAKE中加熱晶片W(步驟S8)并且然后提供到冷卻單元COL，以便于冷卻到用于處理時間t9的預定溫度(步驟S9)。
將冷卻的晶片W提供到第一處理單元組G1或者第二組G2的抗蝕劑顯影設備并且顯影處理時間t10(步驟S10)。
將顯影的晶片W提供到后烘干單元POBAKE并且加熱以便于將它弄干用于處理時間t11(步驟S11)。還將晶片W傳送到冷卻單元COL4以便于通過主臂機構7冷卻用于處理時間t12(步驟S12)。冷卻的晶片W通過第三處理單元組G3的擴充單元EXT傳送到加載/解載部分2并且填充在磁帶卡CR中(步驟S13)。
在這個轉變態中定義預傳送時間、凈處理時間和后傳送時間如下預傳送時間是從晶片W已經傳送到用于特定處理的單元的時刻到開始用于晶片W的處理的另一時刻的一段時間(從晶片W從前面單元中取出的時刻到當前單元開始處理的另一時刻的一段時間)。
凈處理時間是用于處理晶片W的任意單元所消耗的一段時間。
后傳送時間是處理的晶片W再一次傳送到主臂機構7所用的一段時間。
凈處理時間設置為常數但是依賴于像抗蝕劑這樣的一些要求。增加在每個前和后傳送時間上的等待時間提供了高度靈活的處理。然而，這個轉變態不需要等待時間因為沒有用于在處理中與前面晶片W相反處理的當前晶片W的多余的等待時間消耗。依據給定的凈處理時間和最小傳送時間確定每個處理時間t1到t3。
在這個實施例中主臂機構7所需要的傳送時間大約是5秒。主臂機構7需要后傳送時間以便于取出晶片W，因此跟隨后傳送時間的后等待時間越短，用于穩定過程的要求越好(0秒，盡管不可能)。
由于從磁帶卡CR中遞送的前面的晶片W在被提供到這個單元的下一個晶片W的相反的單元中仍然在處理中的事實，所以在轉變態中用于各自處理的一個接一個地從磁帶卡CR中的晶片W的傳送將導致用于與前面晶片W相反處理的下一個晶片W的處理的多余的等待時間消耗。
當產生這樣的多余等待時間消耗的時候，在這個實施例中的系統1開始最大處理時間控制。
對于時間控制，每個處理單元裝備有用于確定晶片W是否在處理中的傳感器(沒有顯示)。每個傳感器連接到控制器13以便于根據來自每個傳感器的檢測信號來確定是否發生了上面討論的多余等待時間消耗。當確定發生了多余等待時間消耗的時候，暫停在轉變態中的基底處理并且代之開始在穩態中的處理。
在本發明中的穩態是一些晶片W已經送入處理部分3并且上面討論的多余的等待時間消耗發生在連續的處理單元上的狀態。
在這個穩態中執行在下面公開的最大處理時間控制。
在這個控制中，每個處理單元執行用于在方法設置中由控制器13計算的作為一個周期的最大處理時間Tmax的處理。最大處理時間Tmax定義為在通過用于每個單元的處理時間“tn”除以相同單元數“m”而獲得的由每個單元消耗的時間tn/m之中最大的一段時間。由處理單元消耗的時間等于預傳送時間、凈處理時間和后傳送時間的相加。
假定顯影設備DEV需要最長的處理時間。當預傳送時間、凈處理時間和后傳送時間的相加給定時間tDEV的時候，最大處理時間Tmax給定為tDEV/2因為在這個實施例中的系統1具有兩個相同的顯影設備DEV。
每個單元的最長處理時間定義為最大處理時間Tmax，因此當只安裝一個曝光設備EXP并且預傳送時間、凈處理時間和后傳送時間的相加給定時間tEXP的時候，Tmax給定為來自tEXP/1＞tDEV/2的tEXP/1。
每個單元執行用于如上述獲得的作為一個周期的最大處理時間Tmax的處理。因此，將必要條件(預傳送時間)＋(凈處理時間)＋(后傳送時間)＜Tmax(一個周期)給予除要求每個單元所消耗的最大時間的那些之外的處理單元。因而這些單元執行用于(預傳送時間)＋(凈處理時間)＋(后傳送時間)＋(等待時間)的處理。一個周期可以確定為(最大處理時間)＋(剩余時間)。
參考在穩態中如圖10中所示的時間表，下面公開用于處理已經首先傳送到處理部分3的晶片W的每個單元的Tmax1、Tmax2，。。。，和Tmax12(Tmax)作為一個周期。
對于作為第一個周期的最大處理時間Tmax1，已經首先傳送到處理部分3的晶片W被提供給用于晶片定位(步驟S1)的第三處理單元組G3的校準單元ALIM。在這個晶片W之前，在這個穩態中，一些晶片W在處理部分3的各自單元中已經處在處理中。
對于最大處理時間Tmax1，Tmax1a定義為完成晶片傳送到校準單元ALIM所需的預傳送時間，Tmax1b定義為用于晶片校準的凈處理時間，Tmax1c定義為完成從校準單元ALIM傳送晶片所需的后傳送時間。
這些時間定義給定了Tmax1a＋Tmax1b＋Tmax1c＜Tmax，Tmax需要在一個周期中的等待時間。在這個實施例中，因此，在等待跟隨在凈處理時間Tmax1b的在校準單元ALIM中的后等待時間Tmax1d之后執行用于晶片W的后傳送。
為除了需要每單位消耗的最大周期的那些之外的下面描述的全部處理單元設置關于校準單元ALIM的相同的后等待時間。
通過主臂機構7將如上述定位的晶片W傳送到附著單元AD用于不易被水沾濕的處理(步驟S2)。從晶片W傳送到附著單元AD用于不易被水沾濕處理的時刻到晶片W從附著單元AD取出的另一時刻的一段時間是最大處理時間Tmax2。在時間Tmax2期間，下一個晶片W傳送到校準單元ALIM用于定位(步驟S1)。
用在每個連續晶片W之間的確定時間間隔優先設置處理循環。例如，用于晶片W傳送到處理部分3的一個周期開始時間從用于前面晶片W的一個循環開始時間延遲約5秒。
用于在處理單元中為主臂機構7設置的傳送時間的這樣的時間間隔避免了否則可能在通過主臂機構7將一些晶片W傳送到處理單元中產生的干擾。例如，在這個實施例中，用5秒通過主臂機構7將晶片W從附著單元AD傳送到冷卻單元COL，在那之后，用5秒將下一個晶片W從校準單元ALIM傳送到附著單元AD。
已經用時間Tmax2完成了不易被水沾濕處理的晶片W經過用時間Tmax3在冷卻單元COL(步驟S3)中冷卻處理。能夠通過在四個相同冷卻單元COL1到COL4之中的任意單元來執行冷卻處理。然而，冷卻單元必須從單元COL1到COL4之中選出以便于晶片W將不會干擾在選擇的單元中處在處理中的前面的晶片W。
根據由附加在每個單元上的傳感器(沒有顯示)輸出的信號，通過控制器13執行從相同處理單元之中的單元選擇。這個傳感器確定每個相同的單元是否正在執行處理或者晶片傳送，或者在其中是否有晶片W。傳感器的輸出可以顯示在主控制面板2a上。
同樣在下面的處理中，在相同單元中選擇用于相同處理的任意單元以便于晶片W不會干擾在被選擇的單元中處在處理中的前面的晶片W。在時間Tmax3中，剛在晶片W現在正在冷卻處理以后已經傳送到處理部分3的晶片W(在一個晶片以后)在附著單元AD中經過不易被水沾濕處理(步驟S2)，另一個晶片W(兩個晶片以后)剛在晶片W現在在不易被水沾濕處理以后傳送到校準單元ALIM并且經過定位。
已經完成冷卻處理的晶片W傳送到在其中當轉動用于處理時間Tmax4(步驟S4)的同時將抗蝕劑應用到晶片W上的抗蝕劑應用設備COT。在時間Tmax4期間，傳送到處理部分3的晶片W(一個晶片以后)在冷卻單元COL中經過冷卻處理，另一個傳送的晶片W(兩個晶片以后)在附著單元AD中經過不易被水沾濕處理(步驟S2)，還有另一個傳送的晶片W(三個晶片以后)在校準單元ALIM中經過定位(步驟S1)。
同樣在連續處理時間Tmax5到Tmax11之中，晶片W在盡管沒有公開的相應的單元中一個接一個地經過各自的處理。
在處理時間Tmax4中已經在其上應用了抗蝕劑的晶片W在下一個處理時間Tmax5開始的時候傳送到預烘干單元PREBAKE。
圖8A和8B顯示預烘干單元PREBAKE或者其他熱處理單元的實例的縱剖面。
熱處理單元101具有向上開口的部件102。在部件102中安裝在其上放置晶片W并且加熱的輕便電爐103。輕便電爐裝備一些(例如，三個)在晶片傳入或者從熱處理單元101傳出的期間支撐晶片W的起模針104。起模針104的低端通過針支撐構件105連接到上升驅動機構(沒有顯示)以便于能夠通過輕便電爐103來升高它們。
在輕便電爐103上提供在他們之間具有用于晶片傳送的空間S的頂蓋106。排氣管107連接到頂蓋106，用于排放在熱處理期間產生的氣體。
在部件102上還安裝了覆蓋空間S和輕便電爐103的圓筒形遮擋板108。遮擋板108也通過上升驅動機構(沒有顯示)來升高。
晶片W被放入熱處理單元101同時在升高遮擋板108期間通過起模針101從輕便電爐103上升高它以便于閉合空間S。晶片W保持在升高的位置同時等待預烘干處理。
在通過預烘干單元PREBAKE的預烘干處理中，晶片W被放入用于預傳送(在處理之前)時間Tmax5a的單元并且等待預等待(在處理之前)時間Tmax5b同時被升高。
然后，如圖8B中所示，晶片W降到輕便電爐103上同時起模針104為了用于凈處理時間Tmax5c(步驟S5)的預烘干而向下移動，并且從用于后傳送(在處理之后)時間Tmax5d的預烘干單元PREBAKE中取出。
預傳送時間、預等待時間、凈處理時間和后傳送時間的總和等于處理時間Tmax5(＝Tmax5a＋Tmax5b＋Tmax5c＋Tmax5d)。
然后晶片W在用于處理時間Tmax6(步驟S6)的冷卻單元COL中冷卻處理并且然后傳送到用于通過外圍曝光設備WEE的外圍曝光來曝光用于處理時間Tmax7(步驟S7)的給定圖形的曝光單元EXP。
已經完成曝光處理的晶片W在預傳送時間Tmax8a中傳送到后曝光烘干單元PEBAKE同時通過起模針101從輕便電爐103上升高，如圖8A中所示。
在用于預等待時間Tmax8b的提升之后，晶片W下降在輕便電爐103上同時起模針104向下移動，為了用于凈處理時間Tmax8c(步驟S8)的后曝光烘干PREBAKE。然后在時間Tmax8d內從后曝光烘干單元PREBAKE中取出晶片W。
預傳送時間、預等待時間、凈處理時間和后傳送時間的總和等于處理時間Tmax8(＝Tmax8a＋Tmax8b＋Tmax8c＋Tmax8d)。
已經完成熱處理的晶片W傳送到用于處理時間Tmax9(步驟S9)的冷卻處理的冷卻單元COL。然后，晶片W從冷卻單元COL中取出并且傳送到用于處理時間Tmax10(步驟S10)的顯影處理的抗蝕劑顯影設備DEV。晶片W還通過給定的周期時間Tmax11傳送到用于熱和干燥處理的后烘干單元POBAKE。類似于其他的熱處理單元，設置用于后烘干單元POBAKE的預等待時間Tmax11b。
然后晶片W通過主臂機構7傳送到冷卻單元COL，用于處理時間Tmax12(步驟S12)的冷卻處理，并且返回到磁帶卡CR(步驟S13)。
如所公開的，在穩態中，將晶片W放入用于從時間Tmax1到Tmax12的周期的處理部分3并且從中取出。
因此，本發明在穩態中執行晶片處理以便于每個單元執行用于依據在每個熱處理中最大處理時間的開始處設置的具有預等待時間的晶片處理方法而確定的最大處理時間Tmax的各自的處理，同時升高每個晶片W，因此急劇地減少了熱效應。
第二個實施例這個實施例涉及給相對于一個產生多余的等待時間消耗的單元的兩個處理單元的預等待時間設置。在轉變態中的處理與用于第一個實施例的相同，因此這里不再公開。
在這個實施例中的基底處理系統與如圖1到3中所示用于第一個實施例的一個相同。用于第一個實施例的如圖6中所示的流程圖也用在這個實施例中。
第一和第二實施例之間的不同是用于每個處理的等待時間。圖11是用于在這個實施例中的基底處理定時的時間圖。用于第一個實施例的如圖9中所示的時間圖包括在用于產生多余的等待時間消耗的一個處理單元的一個最大的處理時間之中的預等待時間調節。另一方面，這個實施例包括在相對于一個產生多余的等待時間消耗的單元的兩個處理單元上的處理時間之中的預等待時間調節。
下面公開在顯影處理DEV之前的預等待時間設置。
像第一個實施例一樣計算最大處理時間Tmax。在第一個實施例中每個單元執行單位最大處理時間的處理。像第一個實施例一樣，第二個實施例能夠容忍用于跟隨每個單元的較長處理的處理的多余的等待時間消耗。這些多余的等待時間消耗將導致在圖形寬度中的改變等。為了解決這個問題，第二個實施例調整了相當于兩個循環時間的最大處理時間以便于用于每個熱處理的凈處理時間Tmaxb在用于顯影的凈處理時間之前要求最小的等待時間。
給定后曝光烘干PREBAKING的最大處理時間Tmax8由預傳送時間Tmax8a、凈處理時間Tmax8b、后傳送時間Tmax8c和等待時間Tmax8d組成。
給定冷卻單元COL的最大處理時間Tmax9由預傳送時間Tmax9a、凈處理時間Tmax9b、后傳送時間Tmax9c和等待時間Tmax9d組成。預傳送時間Tmaxa和后傳送時間Tmaxb要求某個最小的周期。
因此，在這個實施例中，在凈處理之前設置用于后曝光烘干單元PREBAKING的等待時間Tmax8d并且將用于冷卻單元COL的等待時間Tmax9d設置為零。在凈后曝光烘干處理PREBAKING但是在凈顯影處理之前，設置提供了最小的等待時間。
因此，在這個實施中，晶片W能夠被傳送到用于最小時間的顯影處理同時盡管需要最少的傳送時間。因此由于給每個處理單元分配了一個周期時間，所以在冷卻單元COL處產生的等待時間的流逝之后執行顯影處理，因此這個實施例比第一個實施例更有利。
以如上公開的相同的方式調節用于在曝光EXP之前的每個預烘干PREBAKE和冷卻COL的等待時間。
如所公開的，與在第一個實施例中相比較，這個實施例實現了縮短在熱處理之后的等待時間，因此提供了很難容忍熱效應的基底處理系統。
在這個實施例中公開的是用于在顯影DEV或者預烘干PREBAKE之前的兩個處理單元的等待時間調節。然而，如果用于兩個處理單元的調節不能產生最少等待時間，則有可能在3x或者4x一個周期時間中進行等待時間調節以便于在熱處理之后縮短等待時間。
例如，當Tmax8a－min＋Tmax8c－min＋Tmax9a－min＋Tmax9c－min＜Tmax10b的時候，需要用于在顯影之前的三個處理單元的時間調節。
因此，依據凈處理時間與最大處理時間的比率，這個實施例實現了靈活的等待時間調節。
第三個實施例這個實施例涉及在一個周期時間內將處理時間分配到兩個處理單元。在轉變態中的處理和在這個實施例中的系統結構與用于第一個實施例的那些相同，因此不在這里公開。
在這個實施例中的基底處理系統與用于如圖1到3中所示的第一個實施例的那個相同。用于第一個實施例的如圖6中所示的流程圖也用在這個實施例中。
第一個和第三個實施例的不同在于用于每個處理的時間圖。圖12是用于在這個實施例中的基底處理的時間圖。
在這個實施例中，用最大處理時間Tmax2a(一個周期時間)來執行在附著單元AD和冷卻單元COL中的處理。
同樣的，一個周期時間給定到預烘干單元PREBAKE和冷卻單元COL，后曝光烘干單元POBAKE和冷卻單元COL，和后曝光烘干單元POBAKE和冷卻單元COL。
用于冷卻單元的處理時間在這個基底處理系統中是相對短的。因此期望用于熱處理的處理時間和用于冷卻處理的處理時間的和小于用于單位曝光設備EXP的曝光處理的時間或者用于單位顯影設備DEV的顯影處理的處理時間。在這種情況下到每個熱處理單元和冷卻處理單元的一個周期時間的分配將導致與經處理時間相比更長的等待時間。
因此，在這個實施例中一個周期時間給定到這樣的兩個處理單元用于防止這樣的不合適的設置。
例如，對于預烘干單元PREBAKE和冷卻單元COL，以到后烘干單元PREBAKE的預傳送時間Tmax6a－1、預等待時間Tmax6d、用于預烘干的凈處理時間Tmax6b－1、來自預烘干單元PREBAKE的后傳送時間Tmax6c－1、到冷卻單元COL的預傳送時間Tmax6a－2、用于冷卻的凈處理時間Tmax6b－2、來自冷卻單元COL的后傳送時間Tmax6c－2的順序來設置一個周期。
也以同樣的方法為其他處理單元設置等待時間Tmax2d、Tmax4d和Tmax8d。
如所公開的到兩個處理單元的一個循環時間的分配減少了用于提高的生產量的周期的總數。
即使用于兩個單元的處理時間比用于其他每個設備的最大處理時間更長，也能夠通過將用于兩個單元的處理時間設置為最大處理時間來應用這個周期分配。而且，一個循環時間可以分配到三個或者更多的處理單元。
第四個實施例第一個實施例包括根據在每個處理單元中保持的晶片W的周期的周期時間設置。
在這個實施例中，另一方面，包括用于根據用于在每個處理單元中保持的晶片W的周期來設置的臨時周期時間(在下文中稱為晶片殘留感應的多余的等待時間消耗的循環時間)或者根據用于由臂傳送的晶片W的周期來設置的另一個臨時周期時間(在下文中稱為傳送感應的多余的等待時間消耗的周期時間)的周期時間設置。
在這個實施例中的系統結構與用于第一個實施例中的那個相同因此這里不再公開。
公開傳送感應的多余的等待時間消耗的周期時間(傳送感應速度控制周期時間)的計算。
傳送感應的多余的等待時間消耗的周期時間的計算所需的參數設置如下首先設置用于輔助臂機構6的從在其中通過將晶片W傳送到象校準單元ALIM或者擴充單元EXT這樣的首先接收晶片W的處理部分3的處理單元來從在加載/卸載部分2中的磁帶卡CR中取出晶片W的時刻到在其中取出下一個晶片W的另一時刻的一個周期時間(在下文中稱為時間“cra”)。例如，設置時間“cra”為20秒，然而對于相同類型的基底處理系統，則它依賴于系統類型。
其次設置在處理部分3中用于一個循環的從處理單元將晶片W傳送到另一個處理單元的主臂8所需的時間總和的主臂繞行周期時間(在下文中稱為“pra”)。用于一個周期的將晶片W從一個單元傳送到另一個的主臂8所需的周期依賴于每個單元。因此時間“pra”等于用于一個周期的主臂8的每個單元所需的周期。
第三設置在處理部分3和曝光設備2之間晶片傳送所需的一個周期中的時間(在下文中稱為時間“ira”)。通過用傳送時間“ts”乘以步驟數“p”來獲得時間“ira”。通過將用于晶片W從處理部分3傳送到曝光設備12的時間加上用于晶片W從曝光設備12中取出的另一時間來獲得每個晶片W的傳送時間“ts”。數目“p”是用于在一個周期中晶片傳送和接收的步驟數。當傳送時間“ts”是7.5秒的時候，例如，獲得時間“ira”為7.5秒×p。
如上述計算的在參數時間“cra”、時間“pra”和時間“ira”中最大的時間設置為傳送感應的多余的等待時間消耗的周期時間。
晶片剩余感應的多余的等待時間消耗的周期時間(晶片剩余感應速度控制周期時間)的計算這里沒有公開，因為可以從第一個到第三個實施例中理解。
將比另一個大的晶片剩余感應的多余的等待時間消耗的周期時間或者傳送感應的多余的等待時間消耗的周期時間設置為臨時周期時間。
接著如下面公開的，確定臨時周期時間是否用作合法的周期時間。在這個實施例中，除了合法的周期時間之外的任何周期時間是用于決定周期時間的臨時的周期時間。每個合法的周期時間，順序地執行一些類型的處理。
首先計算的是用于晶片W被傳送到剛在將晶片W傳送到曝光設備12之前執行處理的處理單元(在下文中稱為起動器單元)的時間(在下文中稱為ira-傳送時間)。
起動器單元是能夠將晶片傳送到曝光設備12并且也能夠執行象冷卻這樣的晶片處理的CPL單元。
ira－傳送時間是在一個周期中直到晶片傳送到曝光設備12的處理單元中臂晶片傳送時間的總和。對于能夠同時晶片傳送和接收的處理單元，更可取的是增加通過傳送時間除以2而獲得的值，因為每個單元所需的傳送時間正好是傳送時間的一半。
接著計算在起動器單元中用于處理所需的時間(稱為ira－處理時間)。從ira－傳送時間和ira－處理時間中減去臨時周期時間以便于如下獲得ira－延遲時間(ira－延遲時間)＝[ira－傳送時間＋ira－處理時間]－臨時周期時間ira－延遲時間指示用于起動器單元執行超出臨時周期時間的處理的時間。沒有周期時間設置以便于不產生ira－延遲時間，即使在處理部分3中的其他單元在周期時間以內執行處理，由于在起動器單元中的處理而將產生多余的等待時間消耗。
為了避免這樣的多余的等待時間消耗的產生，確定時間“ira”和ira－延遲時間的和是否長于臨時周期時間。長于臨時周期時間的和將由于在起動器中的處理而導致其他單元的多余的等待時間消耗。
因此，當(時間“ira”)＋(ira－延遲時間)＞(臨時周期時間)的時候，確定在起動器單元中的處理將導致包括在處理部分3中的單元中的處理單元中的全部處理的多余的等待時間消耗。然后將(時間“ira”)＋(ira－延遲時間)確定為合法周期時間。
另一方面，當(時間“ira”)＋(ira－延遲時間)＜(臨時周期時間)的時候，確定在起動器單元中的處理將不會導致其他處理單元的多余的等待時間消耗。因此確定臨時周期時間為合法周期時間。
如所公開的，在考慮由于在每個單元中的處理和傳送處理的多余的等待時間消耗中，這個實施例實現了靈活的周期時間設置。
這個實施例將處理單元用作起動器單元，晶片W從其中被傳送到曝光設備12。
然而，不僅如此，象處理部分3的擴充單元EXT這樣的任意的其他單元也可以以如上所述的相同的方式用作用于周期時間決定的起動器單元。
例如，用作為起動器單元的安裝在處理部分3的第三到第五處理單元組G3到G5中的擴充單元EXT以如上述的相同方式計算用于周期時間決定的時間“ira”、ira－延遲時間和ira－處理時間，并且當擴充單元EXT能夠執行象冷卻這樣的處理的時候也能夠執行晶片傳入和傳出。
例如，用控制器13計算上面公開的合法周期時間，然后，根據合法周期時間，控制器13計算用于加載/卸載部分2、處理部分3、接口部分4和曝光部分12的處理單元的預傳送時間、后傳送時間等。
可以如圖10中所示類似第一個實施例的方式計算預傳送時間和后傳送時間。每個處理單元計算的預和后傳送時間存儲在數據庫(沒有顯示)中并且發送到連接單元的控制機構(沒有顯示)控制機構在依據預和后傳送時間決定的定時處驅動處理單元。
本發明不僅僅局限于上面公開的實施例。換句話說，依據本發明的基底處理系統能夠應用到除了上述基底處理單元以外的任何處理單元。
在每個處理單元組中能夠安裝各種類型的處理單元。處理單元的數目也是靈活的。
本發明應用到用于在面前實施例中的不易被水沾濕的基底處理系統。然而，本發明對于如圖13中所示的處理系統也是可適用的。
用相同的參考號引用與在如圖1中所示的系統中的元件相同或者類似的如圖13中所示的系統中的元素，并且將不再詳細地說明。
如圖13中所示的處理系統具有加載/卸載部分2和處理部分3，沒有接口部分4和曝光設備12。而且，安裝在處理部分3的第一個和第二個處理單元組G1和G2中的處理單元是除了抗蝕劑應用單元COT和抗蝕劑顯影單元DEV之外的任意處理所用的溶液的單元。
本領域技術人員可以理解在不脫離其精神和范圍的情況下，本發明可以進行改變和變更。
而且，在預等待(執行之前)上公開前述的實施例同時在每個熱處理單元中升高晶片W。然而，不但如此，本發明能夠應用到在其中在被傳送到熱處理單元之前晶片W曾經保留在象擴充單元EXT這樣的空的單元中的預等待。
如上面所公開的，依據本發明，根據在處理單元之中的最長的處理時間來設置一個周期并且也在設置一個周期之中設置預等待時間，因此急劇地降低了上面討論的多余的等待時間消耗。
權利要求
1.基底處理系統包括每一個具有至少一個用于分別執行給定時間t1到tn的第一到第n晶片處理的相同單元的第一到第n處理單元(n＝1，2，。。。，N)，以從第一單元到第n單元的順序執行處理，通過用于一個周期的不同類型的處理單元能夠同時處理多個基底，系統包括用于放入和取出基底的加載/解載部分；用于接收/傳送基底從/到加載/解載部分并且將基底一個接一個的傳送到每個處理單元的第一傳送部分；和用于控制第一傳送部分和處理單元以便于依據作為標準時間的一個周期時間每個處理單元一個接一個處理基底的控制器，一個周期時間是在通過將時間t1到tn除以第一到第n個處理單元的相同單元數“m”而獲得的時間t1/m到tn/m中最大的時間。
2.依據權利要求1的基底處理系統，其中控制器控制第一傳送部分和處理單元以便于每個處理單元所需的處理時間符合一個周期時間。
3.依據權利要求2的基底處理系統，其中每個處理單元所需的處理時間包括預傳送時間、凈處理時間、后傳送時間和多個等待時間。
4.依據權利要求3的基底處理系統，其中在每個處理單元所需的處理時間中的預傳送時間、凈處理時間和后傳送時間的一個之前或者之后分配等待時間。
5.依據權利要求1的基底處理系統，其中控制器控制第一傳送部分和處理單元以便于每個處理單元所需的處理時間符合一個周期時間除以一個整數。
6.依據權利要求5的基底處理系統，其中每個處理單元所需的處理時間包括預傳送時間、凈處理時間和后傳送時間。
7.依據權利要求6的基底處理系統，其中想要的處理單元所需的處理時間還包括等待時間。
8.依據權利要求1的基底處理系統，其中控制器控制第一傳送部分和處理單元以便于用于連續“n”個處理單元的處理時間的總和等于一個周期時間xn。
9.依據權利要求8的基底處理系統，其中每個處理單元所需的處理時間包括前傳送時間、凈處理時間和后傳送時間。
10.依據權利要求9的基底處理系統，其中想要的處理單元所需的處理時間還包括等待時間。
11.依據權利要求1的基底處理系統，其中處理單元包括至少一個熱處理單元。
12.依據權利要求11的基底處理系統，其中熱處理單元具有加熱機構和用于支持每個基底的升高機構以便于基底原理加熱機構，熱處理單元等待熱處理同時升高機構支持基底作為遠離加熱機構。
13.依據權利要求1的基底處理系統，其中處理單元包括一個用于顯影應用在每個基底上的抗蝕劑的顯影單元。
14.依據權利要求1的基底處理系統，其中處理單元包括至少一個用于曝光應用在每個基底上的抗蝕劑的曝光設備。
15.依據權利要求1的基底處理系統還包括接近于用于將每個基底從一個傳送單元傳送到另一個的每個處理單元的第二傳送部分。
16.基底處理系統包括每一個具有至少一個用于分別執行給定時間t1到tn的第一到第n晶片處理的相同單元的第一到第n處理單元(n＝1，2，。。。，N)，以從第一單元到第n單元的順序執行處理，通過用于一個周期的不同類型的處理單元能夠同時處理多個基底，系統包括用于放入和取出基底的加載/解載部分；用于接收/傳送基底從/到加載/解載部分并且將基底一個接一個的傳送到每個處理單元的第一傳送部分；用于接收/傳送基底從/到處理單元的第二傳送部分；和一個控制器，用于當通過不同類型的處理單元同時處理基底的時候控制第一傳送部分、第二傳送部分和處理單元以便于每個處理單元在至少對應于比另一個大的第一總計傳送時間或者第二總計傳送時間的一個周期時間以內一個接一個地處理基底，第一總計傳送時間是在用于接收/傳送每個基底從/到加載/解載部分并且將基底傳送到每個處理單元所需的第一傳送部分的一個周期中的時間總和，第二總計傳送時間是在用于接收/傳送基底從/到處理單元所需的第二傳送單元的一個周期中的時間總和。
17.依據權利要求16的基底處理系統，其中控制器計算在通過將時間t1到tn除以第一到第n處理單元的相同單元數“m”而獲得的時間t1/m到和tn/m中的最大時間，并且在最大時間、第一總計傳送時間和第二傳送時間之中設置最大值作為用于控制第一和第二傳送部分的一個周期時間。
18.依據權利要求16的基底處理系統，其中至少一個處理單元是用于接收和處理每個基底的基底接收單元，控制器計算用于接收和處理每個基底的基底接收單元的總計接收和處理時間并且在總計接收和處理時間、第一總計傳送時間和第二傳送時間之中設置最大值作為一個周期時間。
19.依據權利要求16的基底處理系統，還包括曝光設備；和用于從處理單元接收基底并且將基底傳送到曝光設備的第三傳送部分，其中控制器在第一總計傳送時間、第二總計傳送時間和用于一個周期所需的第三傳送部分的第三總計傳送時間中設置最大值作為一個周期時間。
20.具有每一個具有至少一個用于分別執行給定時間t1到tn的第一到第n晶片處理的相同單元的第一到第n處理單元(n＝1，2，。。。，N)的處理基底的方法，以從第一單元到第n單元的順序執行處理，通過用于一個周期的不同類型的處理單元能夠同時處理多個基底，方法包括步驟依據作為標準時間的一個周期時間，一個接一個地處理基底，一個周期時間是在通過將時間t1到tn除以第一到第n處理單元的相同單元數“m”而獲得的時間t1/m到tn/m之中的最大值；和在具有等待時間的至少一個處理單元中執行對于每個基底的處理。
全文摘要
基底處理系統具有一些處理單元,用于將要處理的晶片傳送到每個單元并且從每個單元中取出被處理的晶片的加載/解載部分和用于接收/傳送晶片從/到加載/解載部分并且將晶片一個接一個地傳送到每個單元的輔助臂機構。通過控制器控制處理單元和輔助臂機構以便于每個單元依據一個周期時間一個接一個地處理晶片,一個周期時間是在通過將時間t1到tn除以每個處理單元的相同單元數“m”而獲得的時間t1/m到tn/m中的最大值。控制器設置用于每個處理單元的預等待時間(處理之前)。
文檔編號H01L21/68GK1363948SQ0113019
公開日2002年8月14日 申請日期2001年12月14日 優先權日2000年12月14日
發明者建山正規, 宮田亮 申請人:東京毅力科創株式會社