DE3909669A1 - DEVICE FOR MACHINING WORKPIECES - Google Patents
DEVICE FOR MACHINING WORKPIECESInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bearbei tung von Werkstücken, wie z. B. Halbleiterplättchen (Wafer). Beispielsweise ist der Erfindungsgegenstand bei Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Mikroschaltungen anwendbar, und zwar auf eine Vorrichtung zur Ausbildung eines Photolack films (Resistfilms) zur Photolithographie mittels Beschich tens, eine Vorrichtung zur Entwicklung eines Resistfilms nach dessen Belichten, eine Vorrichtung zur Ausbildung mittels Be schichtens eines Films zur Dotierung eines Wafers mit Verun reinigungen sowie eine Vorrichtung zur Ausbildung mittels Beschichtens eines Passivierungsfilms oder eines zwischenlie genden Isolierfilms zwischen Lagen eines Chips auf einem Wafer.The invention relates to a device for processing processing of workpieces, such as. B. semiconductor wafers. For example, the subject of the invention in methods for Manufacture of semiconductor microcircuits applicable, and although on a device for forming a photoresist films (resist films) for photolithography by means of coating tens, a device for developing a resist film after its exposure, a device for training by means of Be layering a film for doping a wafer with Verun cleaning and a device for training Coating a passivation film or an intermediate one insulating film between layers of a chip on a Wafer.
Die Fig. 8 zeigt ein Beispiel für einen Plan einer Halbleiterelement-Fertigungsanlage bekannter Bauart, wobei eine Beschichtungsstation, eine Ofenstation, eine Entwick lungsstation und eine Waferkassetten-Trägerstation in einer horizontalen Ebene angeordnet sind. Die Fig. 8 zeigt Wafer kassetten-Trägerstationen SE 1 und SE 2 auf einer Wafer-Zufuhr seite, eine Ofenstation PEB zur Verfestigung eines belichte ten Resistfilms, eine Ofenstation DB zur Beseitigung eines Feuchtigkeitsgehalts eines Wafers vor der Resistbeschichtung, eine Entwicklungsstation DEV, eine Resistbeschichtungssta tion CT, eine Ofenstation DPB zur Kontraktion eines entwic kelten Resists, eine Ofenstation CTB zur Trocknung eines auf gebrachten Resists, Waferkassetten-Trägerstationen RE 1 und RE 2 auf einer Wafersammel- oder -austragseite sowie eine Be dienungstafel OP. Fig. 8 shows an example of a plan of a semiconductor device manufacturing system of a known type, wherein a coating station, an oven station, a development station and a wafer cassette carrier station are arranged in a horizontal plane. Fig. 8 shows wafer cassette carrier stations SE 1 and SE 2 on a wafer supply side, an oven station PEB for solidifying an exposed resist film, an oven station DB for removing a moisture content of a wafer before the resist coating, a development station DEV , a resist coating sta tion CT , an oven station DPB for contraction of a developed resist, an oven station CTB for drying an applied resist, wafer cassette carrier stations RE 1 and RE 2 on a wafer collection or discharge side, and an operating panel OP .
Bei herkömmlichen Vorrichtungen zur Bearbeitung von Werkstüc ken der oben beschriebenen Art sind die Bauteile der Vorrich tung längs einer horizontalen Ebene angeordnet, woraus der Nachteil entspringt, daß eine große Bodenfläche eines teue ren, staubfreien Raumes (Clean-Raum) eines Betriebs zur Her stellung von Halbleiterelementen durch die Verarbeitungsvor richtung eingenommen wird. Da die Bauteile in einer Linie in Übereinstimmung mit dem durchzuführenden Vorgang oder Pro zeß angeordnet sind, wird jedes Bauteil unabhängig von den anderen verwendet, so daß es schwierig ist, eine Verminderung in den Kosten oder Abmessungen der Vorrichtung durch die ge meinsame Verwendung von Bauelementen zu erlangen. Da ferner der Aufbau insgesamt durch den angewendeten Prozeß bestimmt wird, ist die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Prozes se niedrig. Das stellt einen weiteren Nachteil dar.In conventional devices for machining workpieces ken of the type described above are the components of the Vorrich device arranged along a horizontal plane, from which the Disadvantage arises that a large floor area is expensive clean, dust-free room (clean room) of a company provision of semiconductor elements by the processing direction is taken. Because the components are in a line in accordance with the operation to be performed or Pro are arranged, each component is independent of the others used, so it is difficult to get a degradation in the cost or dimensions of the device by the ge to achieve joint use of components. Since further the overall structure is determined by the process used is the ability to adapt to different processes se low. This is another disadvantage.
Im Hinblick auf die oben beschriebenen, herkömmlichen Vor richtungen anhaftenden Probleme ist es die Aufgabe der Erfin dung, eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, die eine von der Vorrichtung einzunehmende kleine re Bodenfläche beansprucht, die eine Verminderung in den Ko sten und/oder Abmessungen der Vorrichtung als Ganzes ermög licht und die eine große Anpassungsfähigkeit aufweist, um verschiedenartigen Verfahren zu entsprechen.With regard to the conventional before described problems attached to it is the task of the inventor a device for machining workpieces create a small to be taken up by the device re claimed floor space, which a reduction in Ko most and / or dimensions of the device as a whole light and which has great adaptability, to correspond to different methods.
Darüber hinaus wird angestrebt, daß eine Vorrichtung zur Be arbeitung von Werkstücken derart aufgebaut ist, um staubfreie Luft oder temperaturgeregelte staubfreie Luft jedem Bauteil der Vorrichtung zuführen zu können, während andererseits le diglich ein Teil, das zur Überführung eines Werkstücks zu oder von einer anderen, im Clean-Raum angeordneten Vorrich tung funktionsfähig ist, zum Clean-Raum öffnet, und daß zu sätzlich die Vorrichtung als Ganzes außerhalb des Clean-Rau mes angeordnet werden kann, um dadurch eine erhebliche Vermin derung in der Fläche innerhalb des Clean-Raumes, die von der Vorrichtung eingenommen wird, mit Sicherheit zu erlangen.In addition, it is sought that a device for loading work of workpieces is designed to be dust-free Air or temperature-controlled dust-free air for each component to be able to supply the device, while on the other hand le diglich a part that is used to transfer a workpiece or from another device arranged in the clean room tion is functional, opens to the clean room, and that too additionally the device as a whole outside of the clean area mes can be arranged, thereby a significant reduction change in the area within the clean room by the Device is ingested with certainty.
Um die Aufgabe zu lösen und/oder das genannte Ziel zu errei chen, umfaßt eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung einige aus einer Mehrzahl von Bauteilen, wie eine Filmbeschichtungs-, eine Entwicklungs-, eine Ofen-, eine Reinigungsstation, eine Be trahlungsstation mit starken UV-Strahlen, eine Filmdicke- Meßstation, eine Prüfstation für ein Entwicklungsergebnis, eine Werkstück-Typensymbol-Lesestation, eine Werkstück-Kas setten-Trägerstation usw., wobei einige der verwendeten Bau teile längs einer vertikalen Ebene in einer Anhäufung oder Stapelung angeordnet sind.To solve the task and / or achieve the stated goal Chen, includes a device for machining workpieces according to one aspect of the invention, some from one A plurality of components, such as a film coating, one Development, an oven, a cleaning station, a loading radiation station with strong UV rays, a film thickness Measuring station, a test station for a development result, a workpiece type symbol reading station, a workpiece cas set-carrier station, etc., some of the construction used divide along a vertical plane in a cluster or Stacking are arranged.
Dadurch ist es möglich, den von der Vorrichtung insgesamt einzunehmenden Flächenbereich zu vermindern.This makes it possible for the device as a whole to reduce the area to be occupied.
Der Transport eines Werkstücks, wie eines Wafers, in jedes oder aus jedem Bauteil kann z. B. vorzugsweise unter Verwen dung einer Wafer-Handhabeeinheit durchgeführt werden. Auch ist es zweckmäßig und von Vorteil, daß die Transportfolge von Werkstücken in verschiedene oder aus verschiedenen Bauteilen nach Wunsch in Übereinstimmung mit einem Prozeß, der eine Reihe von Schritten umfaßt, welche wunschgemäß kom biniert werden können, festgesetzt wird. Alternativ ist es von Vorteil, daß eine Mehrzahl von unterschiedlichen Prozes sen so festgesetzt wird, daß sie gleichzeitig oder aus tauschbar ausgeführt werden.Transporting a workpiece, like a wafer, into each or from each component z. B. preferably using a wafer handling unit. Also it is appropriate and advantageous that the transport sequence of workpieces in different or from different Components as desired in accordance with a process, which comprises a series of steps, which come as desired can be fixed. Alternatively it is advantageous that a plurality of different processes sen is set so that it is simultaneous or off can be carried out interchangeably.
Darüber hinaus kann der Aufbau vorzugsweise so getroffen wer den, daß eine durch ein Filter gereinigte staubfreie Luft jedem Bauteil zugeführt wird.In addition, the structure can preferably be made in this way that a dust-free air cleaned by a filter is fed to each component.
Die Aufgabe und die Ziele wie auch die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigt.The task and the goals as well as the characteristics and advantages The invention will become apparent from the following to the drawings Reference description of preferred embodiments of the subject of the invention clearly. It shows.
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Gesamtaufbaus einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung; Figure 1 is a perspective view of the overall structure of a device for machining workpieces in an embodiment according to the invention.
Fig. 2 eine abgebrochene Darstellung von bestimmten, in der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Bauteilen; Fig. 2 is a broken away view of certain components used in the device of Fig. 1;
Fig. 3 und 4 schematische Frontansichten, die jeweils den allgemeinen Aufbau einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken in einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellen; FIGS. 3 and 4 are schematic front views each showing the general construction of an apparatus for machining of workpieces in a further embodiment of the invention;
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Beispiels zur Anordnung eines konzentrierten Regelmonitors innerhalb eines Steuer raumes; Fig. 5 is a block diagram of an example of the arrangement of a concentrated control monitor within a control room;
Fig. 6A-6C die Ausbildung und Anordnung einer Hilfs- oder Sekundär-Greifereinrichtung in einer Beschichtungs anlage der Vorrichtung von Fig. 1, wobei die Fig. 6A eine Perspektivdarstellung ist, während die Fig. 6B einen Schnitt und die Fig. 6C eine Seitenansicht zeigen; Fig. 6A-6C the formation and arrangement of an auxiliary or secondary gripper device in a coating system of the device of Fig. 1, wherein Fig. 6A is a perspective view, while Fig. 6B is a section and Fig. 6C is a side view demonstrate;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung von einer Einheit einer Ofenstation der Vorrichtung von Fig. 1; Fig. 7 is a perspective view of a unit of an oven station of the apparatus of Fig. 1;
Fig. 8 und 9 jeweils Draufsichten, die ein Beispiel einer herkömmlichen Halbleiterelement-Fertigungsanlage zei gen, wobei deren Bauteile längs einer horizontalen Ebene angeordnet sind. Fig. 8 and 9 are plan views gen an example of a conventional semiconductor element manufacturing facility zei, wherein the components are arranged along a horizontal plane.
Die Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des allgemeinen Aufbaus einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung. Diese Ausfüh rungsform ist ein Beispiel dafür, wonach eine erfindungsgemä ße Werkstück-Bearbeitungsvorrichtung auf eine Halbleiterele ment-Fertigungsanlage Anwendung findet. Die Fig. 1 zeigt einen Einlaßkanal AD zur Zufuhr von staubfreier oder temperaturge regelter Luft, ein Filter AF zur zusätzlichen Reinigung der zugeführten Luft, einen Sammel- oder Auslaßkanal RD zum Sam meln oder Abführen der staubfreien Luft, einen Kabel- und/oder Rohrleitungskanal HD und eine Waferkassetten-Trä gerstation IDX, die einen Träger CA enthält, auf dem eine Waferkassette angeordnet ist. Der Träger CA umfaßt einen Büh nenmechanismus zur Drehung einer Waferkassette um eine verti kale Achse. Die Waferkassetten-Trägerstation IDX kann einen Kassettenlift enthalten, der in einer vertikalen Richtung (Z-Achsen-Richtung) bewegbar ist. Alternativ kann die Kon struktion derart sein, daß innerhalb einer Waferkassette, die an der Waferkassetten-Trägerstation IDX liegt, gespeicher te oder angehäufte Wafer einer nach dem anderen in einer ver tikalen Bewegung (Z-Achsen-Richtung) eines Greifers einer Handhabeeinheit WHU, auf die noch eingegangen werden wird, herausgenommen werden. Fig. 1 is a perspective view of the general structure of an apparatus for machining workpieces in an embodiment according to the invention. This embodiment is an example of the way in which a workpiece machining device according to the invention is applied to a semiconductor element manufacturing system. Fig. 1 shows an inlet duct AD for the supply of dust-free or temperature-controlled air, a filter AF for additional cleaning of the supplied air, a collecting or outlet duct RD for collecting or discharging the dust-free air, a cable and / or pipe duct HD and a wafer cassette carrier station IDX containing a carrier CA on which a wafer cassette is arranged. The carrier CA includes a stage mechanism for rotating a wafer cassette about a vertical axis. The wafer cassette carrier station IDX can contain a cassette lift which can be moved in a vertical direction ( Z -axis direction). Alternatively, the con struction can be such that within a wafer cassette, which is located at the wafer cassette carrier station IDX , stored or accumulated wafers one by one in a vertical movement ( Z -axis direction) of a gripper of a handle unit WHU which will be received will be taken out.
Die Vorrichtung umfaßt des weiteren eine Wafer-Reinigungs einheit SC sowie Beschichtungsvorrichtungen CT 1 und CT 2, die jeweils dazu ausgebildet sind, die gesamte Oberfläche eines Wafers mit einem Resistmaterial (Photolackmaterial) durch Fallenlassen von Tropfen dieses Materials auf die Oberfläche eines rotierenden Wafers, so daß das Resist auf die Waferflä che durch eine Zentrifugalkraft aufgetragen wird, zu beschich ten. Ofenstationen OV 1 undOV 2 sind jeweils dazu vorgesehen, einen resistbeschichteten Wafer zu erhitzen.The device further comprises a wafer cleaning unit SC and coating devices CT 1 and CT 2 , which are each designed to cover the entire surface of a wafer with a resist material (photoresist material) by dropping drops of this material onto the surface of a rotating wafer that the resist is applied to the wafer surface by a centrifugal force, to coat. Oven stations OV 1 and OV 2 are each intended to heat a resist-coated wafer.
Bei dieser Ausführungsform ist jede Ofenstation OV 1 bzw. OV 2 mit vier unabhängigen Heizplatten versehen, wobei eine von diesen als eine Kühlplatte zur zwangsläufigen Kühlung eines Wafers benutzt werden kann. Entwicklungsvorrichtungen DEV 1 und DEV 2 sind jeweils für das Entwicklen eines Resists eines Wafers, der mittels eines (nicht gezeigten) Entwicklungsgeräts belichtet (photokopiert) worden ist, vorgesehen. Öffnungen WW und WW 1-WW 4 dienen der Zufuhr oder Entnahme eines Wafers zu oder von einem entsprechenden Bauteil. Die Öffnung CW dient der Zufuhr oder Entnahme eines Trägers (einer Wafer kassette).In this embodiment, each oven station OV 1 or OV 2 is provided with four independent heating plates, one of which can be used as a cooling plate for the inevitable cooling of a wafer. Development devices DEV 1 and DEV 2 are each intended for developing a resist of a wafer which has been exposed (photocopied) by means of a processing device (not shown). Openings WW and WW 1 - WW 4 serve to feed or remove a wafer to or from a corresponding component. The opening CW serves to supply or remove a carrier (a wafer cassette).
Die oben beschriebenen Bauteile sind längs einer zum Boden, auf dem die Halbleiterelement-Fertigungsvorrichtung abge stützt ist, rechtwinkligen Richtung, d. h. längs einer verti kalen Ebene (X-Z-Ebene), so angeordnet, daß, wie gezeigt ist, jeweils zwei Bauteile in vertikaler Richtung (Z-Achsen-Rich tung) aufeinandergesetzt sind, während jeweils vier Bauteile in einer Linie in horizontaler Richtung (Y-Achsen-Richtung) aufgestellt sind. Auf der Oberseite eines jeden Bauteils befin det sich ein Filter AF. Ferner ist in jedem Zwischenraum zwischen benachbarten, in der horizontalen Richtung (Y-Achsen- Richtung) nebeneinandergesetzten Bauteilen eine einen Kanal AD, RD oder HD bildende Einrichtung vorgesehen. Die Wafer kassetten-Trägerstation IDX ist oberhalb der Wafer-Reini gungseinheit SC angeordnet und ihre Öffnung zum Einführen/ Austragen eines Trägers ist zu einem Weg für eine Bedienungs person oder einen Roboter hin ausgebildet. Die Beschichtungs vorrichtungen CT 1 und CT 2 sind als eine in der vertikalen Richtung (Z-Achsen-Richtung) verlaufende Säule derart ange ordnet, daß die Beschichtungsvorrichtung CT 1 neben der Wafer kassetten-Trägerstation IDX liegt, während die Beschichtungs vorrichtung CT 2 der Reinigungseinheit SC benachbart ist. In gleichartiger Weise sind die Ofenstationen OV 1 und OV 2 auf einander gesetzt und liegen neben den Beschichtungsvorrichtun gen CT 1 und CT 2, während die Entwicklungsvorrichtungen DEV 1 und DEV 2 aufeinandergesetzt und neben den Ofenstationen OV 1 bzw. OV 2 angeordnet sind. Die Rückseite eines jeden Bauteils, d. h. die Fläche, die der Fläche, in der jeweils eine der Wafereinführ-/-austragöffnungen WW und WW 1-WW 4 ausgebildet sind, gegenüberliegt, ist zu einem Wartungsraum hin gerichtet.The above-described components are arranged along a direction perpendicular to the floor on which the semiconductor element manufacturing apparatus is supported, that is, along a vertical plane (XZ plane), such that, as shown, two components are arranged in the vertical direction ( Z -axis direction) are placed on top of each other, while four components are set up in a line in the horizontal direction (Y -axis direction). A filter AF is located on the top of each component. In addition, a device forming a channel AD, RD or HD is provided in each intermediate space between adjacent components placed next to one another in the horizontal direction (Y -axis direction). The wafer cassette carrier station IDX is arranged above the wafer cleaning unit SC and its opening for inserting / discharging a carrier is designed to be a path for an operator or a robot. The coating devices CT 1 and CT 2, as a in the vertical direction (Z -axis direction) extending column so arranged that the coating device CT 1 adjacent to the wafer cassette carrier station IDX is, while the coating device CT 2 of the cleaning unit SC is adjacent. In a similar manner, the furnace stations OV 1 and OV 2 are placed on top of one another and lie next to the coating devices CT 1 and CT 2 , while the development devices DEV 1 and DEV 2 are placed on top of one another and arranged next to the furnace stations OV 1 and OV 2 . The back of each component, ie the surface that lies opposite the surface in which one of the wafer insertion / discharge openings WW and WW 1 - WW 4 is formed, faces a maintenance room.
Eine insgesamt mit WHU bezeichnete Handhabeeinheit ist zur Überführung eines Wafers zwischen den verschiedenen Bauteilen zu betreiben. Die Handhabeeinheit WHU ist auf der Seite des Clean-Raumes vorgesehen und, wie durch strich-punktierte Li nien dargestellt ist, so angeordnet, daß sie den längs einer vertikalen Ebene befindlichen Bauteilen gegenüberliegt. Greifer WH 1 und WH 2 sind dazu ausgebildet, einen Wafer in ein ausgewähltes Bauteil einzuführen oder aus diesem zu ent nehmen. Ferner ist jeder Greifer für eine Überführung eines Wafers zwischen unterschiedlichen Bauteilen imstande. Jeder Greifer ist vor- und rückwärts, nach links und nach rechts sowie auf- und abwärts bewegbar, wie durch die Pfeile X, Y und Z angedeutet ist. Wenn eine Mehrzahl von Greifern vorge sehen ist, wie im gezeigten Beispiel, dann wird die Konstruk tion derart getroffen, daß eine mechanische Störung der Grei fer untereinander vermieden wird.A handle unit, designated overall by WHU , is to be operated for transferring a wafer between the various components. The handle unit WHU is provided on the side of the clean room and, as shown by dash-dotted lines, arranged so that it is opposite the components located along a vertical plane. Grippers WH 1 and WH 2 are designed to insert or remove a wafer from a selected component. Furthermore, each gripper is capable of transferring a wafer between different components. Each gripper can be moved forwards and backwards, to the left and to the right and up and down, as indicated by the arrows X, Y and Z. If a plurality of grippers is provided, as in the example shown, then the construction is made in such a way that mechanical interference between the grippers is avoided.
Die Bewegung eines jeden Greifers WH 1 oder WH 2 in einer Vor- oder Rückwärtsrichtung (Pfeilrichtung X) wird durch einen Greifermechanismus WHB, der eine kastenartige Ausbildung auf weist, in der ein Wafer aufgenommen werden kann, bewerk stelligt. Ein Greifer-Antriebsmechanismus WHD 1 dient der Be wegung eines entsprechenden der Greifer WH 1 bzw. WH 2 nach links oder rechts (Pfeilrichtung Y). Der Greifer-Antriebs mechanismus WHD 1 ist imstande, den Greifer WH 1 oder WH 2 längs einer Gleitführung SR unter Verwendung einer Antriebskugel spindel DS zu bewegen. Ein Vertikal-Antriebsmechanismus WHD 2 dient der Bewegung der Greifer WH 1 und WH 2 zusammen mit ihren Gleitführungen SR und Antriebskugelspindeln DS auf- oder ab wärts (Pfeilrichtung Z).The movement of each gripper WH 1 or WH 2 in a forward or backward direction (arrow direction X) is accomplished by a gripper mechanism WHB , which has a box-like configuration, in which a wafer can be received. A gripper drive mechanism WHD 1 is used to move a corresponding one of the grippers WH 1 or WH 2 to the left or right (arrow direction Y) . The gripper drive mechanism WHD 1 is able to move the gripper WH 1 or WH 2 along a sliding guide SR using a drive ball spindle DS . A vertical drive mechanism WHD 2 serves to move the grippers WH 1 and WH 2 together with their slide guides SR and drive ball spindles DS up or down (arrow direction Z) .
Jedes Bauteil (jede Baueinheit) hat ihre Öffnung, z. B. WW, zum Wafer-Austrag in einer Ausrichtung zu der Seite, an wel cher die Greifer WH 1 und WH 2 vorgesehen sind. Wenn jedoch an der linken und rechten Seite neben der am weitesten links sowie am weitesten rechts liegenden Einheit irgendwelche wei teren Wafer-Transporteinrichtungen vorgesehen sind, dann können zusätzliche Öffnungen in diesen Teilen vorhanden sein.Each component (each assembly) has its opening, e.g. B. WW , for wafer discharge in an orientation to the side on which cher the grippers WH 1 and WH 2 are provided. However, if any other wafer transport devices are provided on the left and right next to the left and right units, then additional openings may be present in these parts.
Mittels des Einlaßkanals AD, des Filters AF und des Auslaß kanals RD ist es möglich, in jedem Bauteil eine ausreichen de Reinheit oder Sauberkeit in konstanter Weise zu erhalten.By means of the inlet channel AD , the filter AF and the outlet channel RD , it is possible to obtain a sufficient level of purity or cleanliness in a constant manner in each component.
Die Fig. 2 zeigt einen abgebrochenen Schnitt des Einlaßkanals AD, des Filters AF, des Auslaßkanals RD und weiterer Teile, die bei der Vorrichtung von Fig. 1 vorhanden sind. Luft, die temperaturgeregelt sein kann, wird von dem Einlaßkanal AD durch das Luftfilter AF jeder Einheit zugeführt, wie durch Pfeile angedeutet ist. In diesem Zusammenhang kann, wie die Fig. 2 zeigt, oberhalb des Luftfilters AF ein Motorgebläse DM vorgesehen sein. Der Aufbau ist derart gestaltet, daß die Luft durch die Einheit in einem laminaren Fließschema strömt. Auch ist die Anordnung so getroffen, daß die Luft am Auslaß kanal RD gesammelt wird. Darüber hinaus ist der Kabel- und Rohrleitungskanal HD von den Kanälen AD sowie RD getrennt und hinter diesen Kanälen AD sowie RD angeordnet, wie die Fig. 1 zeigt. In diesem Teil findet eine spezielle Abführung durch ein Gebläse nicht statt. FIG. 2 shows a broken section of the inlet duct AD , the filter AF , the outlet duct RD and other parts which are present in the device from FIG. 1. Air, which can be temperature controlled, is supplied from the inlet duct AD through the air filter AF to each unit, as indicated by arrows. In this connection, as shown in FIG. 2, a motor fan DM can be provided above the air filter AF . The design is such that the air flows through the unit in a laminar flow scheme. The arrangement is also such that the air is collected at the outlet channel RD . In addition, the cable and pipeline channel HD is separated from the channels AD and RD and is arranged behind these channels AD and RD , as shown in FIG. 1. In this part there is no special discharge by a blower.
Ferner kann in jeder der Ofenstationen OV 1 und OV 2 die Tempe ratur eines jeden Ofens (jeder Heizeinrichtung) nach Wunsch festgesetzt werden, wie auch zwei Heizeinrichtungen für ein Vorbrennen oder -trocknen und zwei weitere Heizeinrichtungen für ein Nachbrennen oder -trocknen zur Anwendung kommen können.Furthermore, in each of the furnace stations OV 1 and OV 2, the temperature of each furnace (each heating device) can be set as desired, as well as two heating devices for prebaking or drying and two further heating devices for afterburning or drying can be used .
Im folgenden wird auf den Vorgang bei einem Beschichtungs- sowie einem Entwicklungsprozeß unter Verwendung der erfin dungsgemäßen Vorrichtung eingegangen.In the following, the process of a coating as well as a development process using the invented received device according to the invention.
Zuerst wird in einem Wafer-Beschichtungsprozeß ein Wafer aus einem an der Waferkassetten-Trägerstation IDX angeordneten Träger CA mittels eines Greifers WH (WH 1 oder WH 2) entnommen. Ist ein Reinigen des Wafers notwendig, so wird der entnommene Wafer der Wafer-Reinigungseinheit SC zugeführt und in dieser gereinigt. Danach wird der Wafer vom Greifer WH aus der Reini gungseinheit SC entnommen und dem Ofen OV 2 zugeführt, in dem er getrocknet wird. Auf diese Weise kann mittels des Grei fers WH der Handhabeeinheit WHU der Wafer zu verschiedenen Prozeßeinheiten in Folge transportiert werden. Nach dem Trock nen wird der Wafer der Filmbeschichtung durch die Beschich tungsvorrichtung CT 1 unterworfen, worauf im Ofen OV 1 ein Sin tern erfolgt. Wenn eine weitere Beschichtung notwendig ist, wird der Wafer wieder einem Filmbeschichtungsvorgang in der Beschichtungsvorrichtung CT 2 unterworfen, worauf er nach einem erneuten Sintern im Ofen OV 1 zum Träger CA zurückgeführt wird.First, in a wafer coating process, a wafer is removed from a carrier CA arranged at the wafer cassette carrier station IDX by means of a gripper WH (WH 1 or WH 2 ). If cleaning of the wafer is necessary, the removed wafer is fed to the wafer cleaning unit SC and cleaned there. Then the wafer is removed by the gripper WH from the cleaning unit SC and fed to the oven OV 2 , in which it is dried. In this way, by means of the gripper WH of the handle unit WHU, the wafer can be transported to different process units in succession. After drying, the wafer is subjected to the film coating by the coating device CT 1 , whereupon a sintering takes place in the oven OV 1 . If a further coating is necessary, the wafer is again subjected to a film coating process in the coating device CT 2 , whereupon it is returned to the carrier CA after being sintered again in the oven OV 1 .
Anschließend wird der Wafer aus dem Träger CA entnommen und an einer Belichtungseinheit, die außerhalb der Bearbeitungs vorrichtung angeordnet ist, einem Belichtungsvorgang unter worfen, wonach er anschließend zum Träger CA zurücktranspor tiert wird. The wafer is then removed from the carrier CA and subjected to an exposure process on an exposure unit which is arranged outside the processing device, after which it is subsequently transported back to the carrier CA.
Für den Entwicklungsprozeß wird ein belichteter Wafer wie derum durch den Greifer WH entnommen und zur Entwicklungs einheit DEV 1 oder DEV 2 überführt, in der er entwickelt wird. Nach der Entwicklung wird der Wafer erneut durch den Greifer WH in den Ofen OV 1 oder OV 2 zum Sintern überführt, wonach er zum End- oder Fertigträger CA transportiert wird. Danach sind alle Vorgänge abgeschlossen.For the development process, an exposed wafer is again removed by the gripper WH and transferred to the development unit DEV 1 or DEV 2 , in which it is developed. After the development, the wafer is again transferred by the gripper WH into the furnace OV 1 or OV 2 for sintering, after which it is transported to the final or finished carrier CA. After that, all processes are completed.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf ein Beispiel einer Anlage von Einheiten, die Vorrichtungen der Spin-Bauart und Brennvorrichtungen zur Verwendung in der Photolithogra phie umfassen, erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Beispiel begrenzt, sondern auch auf ir gendwelche anderen Ausgestaltungen oder Anlagen anwendbar. Beispielsweise kann im Hinblick auf eine Anlage von Einhei ten, die eine Ätzvorrichtng, eine Vorrichtung zur thermi schen Abscheidung aus der Gasphase u. dgl. umfassen, eine gleichartige Konstruktion angewendet werden.Although the invention is based on an example a system of units, the devices of the spin design and burners for use in photolithography Include phie, has been explained, the invention is not limited to the example described, but also to ir any other designs or systems applicable. For example, with regard to the installation of units ten an Ätzvorrichtng, a device for thermi separation from the gas phase u. Like. Include a similar construction can be applied.
Obwohl die Vorrichtung von Fig. 1 einen Aufbau hat, der eine Reinigungsstation SC, eine Beschichtungsstation CT, Ofensta tionen OV 1 sowie OV 2 und Entwicklungsstationen DEV 1 sowie DEV 2 umfaßt, so kann diese Konstruktion so abgewandelt wer den, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Bei diesem Beispiel sind in einer unteren Reihe eine Waferkassetten-Trägerstation IDX 2, eine Filmdicke-Meßstation SP 1, eine Beschichtungsstation CT 2 und eine Ofenstation OV 2 in der angegebenen Reihenfolge von links her angeordnet, während in einer oberen Reihe eine Waferkassetten-Trägerstation IDX 1, eine Werkstück-Typensym bol-Lesestation READ 1, eine Beschichtungsstation CT 1 und eine Ofenstation OV 1 in der angegebenen Reihenfolge von links her vorgesehen sind. Der übrige Teil der Konstruktion ist zu der jenigen der Ausführungsform von Fig. 1 gleichartig. Although the apparatus of FIG. 1 has a structure of a cleaning station SC, a coating station, CT, Ofensta functions OV 1 and OV 2 and development stations DEV 1 and DEV 2 comprises, this construction may be modified as who to, as shown in Fig. 3 is shown. In this example, in a lower row a wafer cassette carrier station IDX 2 , a film thickness measuring station SP 1 , a coating station CT 2 and an oven station OV 2 are arranged in the order given from the left, while in a top row a wafer cassette carrier station IDX 1 , a workpiece type symbol reading station READ 1 , a coating station CT 1 and an oven station OV 1 are provided in the order given from the left. The rest of the construction is similar to that of the embodiment of Fig. 1.
Im Betrieb der Vorrichtung von Fig. 3 wird ein erster Wafer aus einem Träger CA 1 entnommen und in die Werkstück-Typen symbol-Lesestation READ 1 eingeführt. Dann wird der Inhalt des Typensymbols des ersten Wafers gelesen, und es wird er kannt, daß der Wafer ein Prüfwafer ist. Anschließend wird der Wafer zur Beschichtungsstation CT 1 und dann über die Ofen station OV 1 zur Filmdicke-Meßstation SP 1 transportiert. In dieser Meßstation SP 1 wird die Filmdicke gemessen, und wenn diese in einem vorbestimmten Toleranzbereich liegt, so wird entschieden, daß die Verarbeitung eines zweiten Wafers und folgender Wafer eingeleitet werden kann, worauf dann ein sol cher Vorgang abläuft. Liegt die Filmdicke des Prüfwafers außerhalb des Toleranzbereichs, so wird die Anzahl der Umdre hungen pro Zeiteinheit eines Wafers bei Aufbringen eines Re sistmaterials an der Beschichtungsstation CT 1 automatisch geändert, wonach die Bearbeitung des zweiten Wafers und fol gender Wafer durchgeführt wird. Auch wird bei einem Übergang zur Bearbeitung des zweiten Wafers und auf der Grundlage des Auslesens des Typensymbols an der Lesestation READ 1 entschie den, ob ein Wafer längs einer Bahn von CT 1 oder OV 2 und CT 2 zu OV 2 oder einer Bahn CT 1 über OV 1 oder CT 2 zu OV 2 trans portiert werden soll, worauf die Waferbearbeitung entspre chend durchgeführt wird.In operation of the apparatus of Fig. 3, a first wafer from a carrier CA 1 is taken and introduced into the workpiece types symbol reading station READ 1. Then the content of the type symbol of the first wafer is read and it is known that the wafer is a test wafer. The wafer is then transported to the coating station CT 1 and then via the oven station OV 1 to the film thickness measuring station SP 1 . In this measuring station SP 1 , the film thickness is measured, and if it is within a predetermined tolerance range, it is decided that the processing of a second wafer and subsequent wafers can be initiated, whereupon such a process takes place. If the film thickness of the test wafer is outside the tolerance range, the number of revolutions per unit time of a wafer is automatically changed when a resist material is applied to the coating station CT 1 , after which the processing of the second wafer and the following wafer is carried out. Also in a transition to the processing of the second wafer and on the basis of the reading of the type symbol at the reading station READ 1 , the decision is made as to whether a wafer is along a path from CT 1 or OV 2 and CT 2 to OV 2 or a path CT 1 OV 1 or CT 2 should be transported to OV 2 , whereupon the wafer processing is carried out accordingly.
Liegt eine Konstruktion vor, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, wobei in einer unteren Reihe eine Werkstück-Typensymbol-Lese station READ 1, eine Entwicklungsstation DEV 2, eine Ofensta tion OV 2 und eine Bestrahlungsstation DUV 2 mit starken UV- Strahlen in der angegebenen Reihenfolge von links her angeord net sind, während in einer oberen Reihe eine Waferkassetten- Trägerstation IDX 1, eine Entwicklungsstation DEV 1, eine Ofen station OV 1 und eine Bestrahlungsstation DUV 1 mit starken UV-Strahlen in der angegebenen Reihenfolge von links her vorgesehen sind, dann läuft die Arbeitsweise, wie im folgen den beschrieben wird, ab. There is a construction as shown in Fig. 4, wherein in a lower row a workpiece type symbol reading station READ 1 , a development station DEV 2 , an oven station OV 2 and an irradiation station DUV 2 with strong UV rays in the specified order are arranged from the left, while in a top row a wafer cassette carrier station IDX 1 , a development station DEV 1 , an oven station OV 1 and an irradiation station DUV 1 with strong UV rays are provided in the specified order from the left then the procedure is as described in the following.
Zuerst wird ein erster Wafer aus einem Träger CA 1 entnommen und in die Typensymbol-Lesestation READ 1 eingebracht. Dann wird der Inhalt des Typensymbols des ersten Wafers gelesen und entschieden, ob ein Wafer transportiert und bearbeitet werden soll in einer ersten Weise, nämlich in einer Reihen folge von DEV 1 oder DEV 2 über OV 1 oder OV 2 nach DUV 1 oder DUV 2, oder in einer zweiten Weise, nämlich in einer Reihen folge nur von DEV 1 oder DEV 2 nach OV 1 oder OV 2, worauf die Bearbeitung des Wafers dementsprechend durchgeführt wird. In diesem Fall sind die Stationen DUV 1 und DUV 2 jeweils eine Bestrahlungsstation mit starken UV-Strahlen, die dazu vor gesehen sind, die Hitzebeständigkeit eines Schemas, das dem Entwicklungsprozeß unterworfen worden ist, zu steigern. Jede der Entwicklungsstationen DEV 1 und DEV 2 enthält auch ein Prüfteil für ein Entwicklungsergebnis (ein Entwicklungsende- Erfassungsteil) sowie ein Teil, das imstande ist, eine opti sche Ermittlung durchzuführen, um eine optimale Entwicklung für jeden Wafer zu gewährleisten.First, a first wafer is removed from a carrier CA 1 and introduced into the type symbol reading station READ 1 . Then the content of the type symbol of the first wafer is read and a decision is made as to whether a wafer should be transported and processed in a first manner, namely in a sequence from DEV 1 or DEV 2 via OV 1 or OV 2 to DUV 1 or DUV 2 , or in a second way, namely in a sequence only from DEV 1 or DEV 2 to OV 1 or OV 2 , after which the processing of the wafer is carried out accordingly. In this case, the stations DUV 1 and DUV 2 are each an irradiation station with strong UV rays, which are intended to increase the heat resistance of a scheme that has been subjected to the development process. Each of the development stations DEV 1 and DEV 2 also contains a test part for a development result (a development end detection part) and a part which is capable of performing an optical determination to ensure optimal development for each wafer.
Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann durch Manipu lieren seitens einer Bedienungsperson ein Vorgang oder Pro zeß, der irgendeine Kombination von aufeinanderfolgenden Ope rationen umfaßt, nach Wunsch festgesetzt werden. In Überein stimmung mit einem derartigen Vorgehen regelt ein übergeord neter Computer (siehe Fig. 5) HOST-ZE die Folge der Wafereinfüh rung und des Waferaustrags. Beispiele für Prozesse, die durch die Bedienungsperson festgestellt werden können, sind folgende:In the device according to the invention, an operation or process comprising any combination of successive operations can be set as desired by manipulation by an operator. In accordance with such a procedure, a higher-level computer (see FIG. 5) HOST-ZE regulates the sequence of the wafer introduction and the wafer discharge. Examples of processes that can be determined by the operator are the following:
-
(1) ein Wafer innerhalb eines am Träger (Schalteinrichtung)
angeordneten Trägers CA wird in der folgenden Reihenfolge
bewegt und bearbeitet:
"Vom Träger CA über die Beschichtungsstation CT 1 und die Ofenstation OV 1 zum Träger CA".
Dies ist ein Beispiel, bei dem ein Vorgehen, wobei lediglich nach dem Beschichten ein Brennen stattfindet, festgesetzt ist. (1) a wafer within a carrier CA arranged on the carrier (switching device) is moved and processed in the following order:
"From the carrier CA via the coating station CT 1 and the furnace station OV 1 to the carrier CA ".
This is an example in which a procedure whereby firing only occurs after coating is set. -
(2) Ein innerhalb eines an einem Träger IDX angeordneten Trä
gers CA befindlicher Wafer wird folgendermaßen bewegt und
bearbeitet:
"Vom Träger CA zur Beschichtungsstation CT 1 und dann zur Ofen station OV 1, weiter zur Beschichtungsstation CT 2, zur Ofen station OV 2 und zum Träger CA".(2) A wafer located within a carrier CA arranged on a carrier IDX is moved and processed as follows:
"From the carrier CA to the coating station CT 1 and then to the furnace station OV 1 , on to the coating station CT 2 , to the furnace station OV 2 and to the carrier CA ". -
(3) Ein in einem an einer Schalteinrichtung (Träger) IDX an
geordneten Träger CA befindlicher Wafer wird in folgender
Weise bewegt und bearbeitet:
"Vom Träger CA zur Reinigungsstation SC, dann zur Ofensta tion OV 2, anschließend zur Beschichtungsstation CT 1 und dann zur Ofenstation OV 1 sowie zum Träger CA".(3) A wafer located in a carrier CA arranged on a switching device (carrier) IDX is moved and processed in the following manner:
"From the carrier CA to the cleaning station SC , then to the furnace station OV 2 , then to the coating station CT 1 and then to the furnace station OV 1 and to the carrier CA ". -
(4) Ein in einem an einer Schalteinrichtung IDX angeordneten
Träger befindlicher Wafer wird folgendermaßen bewegt und be
arbeitet:
"Vom Träger CA zur Entwicklungsstation DEV 1 oder DEV 2, dann zur Ofenstation OV 1 oder OV 2 und anschließend zum Träger CA".(4) A wafer located in a carrier arranged on a switching device IDX is moved and processed as follows:
"From carrier CA to development station DEV 1 or DEV 2 , then to furnace station OV 1 or OV 2 and then to carrier CA ".
Wie beschrieben wurde, kann durch eine Manipulation einer Bedienungsperson eine gewünschte Folge in der Bearbeitung eines Wafers bestimmt werden, worauf der übergeordnete Com puter die Waferbearbeitung in Übereinstimmung mit dem be stimmten Vorgang durchführt.As has been described, manipulation of a Operator a desired sequence in the processing of a wafer can be determined, whereupon the parent Com puter the wafer processing in accordance with the be agreed process.
Zusätzlich kann bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Mehrzahl von unterschiedlichen Prozessen, von denen jeder eine Folge von Operationen umfaßt, festgesetzt werden, und diese Prozesse können parallel zueinander oder miteinander abwechselnd durchgeführt werden. Sind beispielsweise mehrere Träger vorhanden, so können unterschiedliche Prozesse vorge geben werden, so daßIn addition, in the device according to the invention Plurality of different processes, each of which a sequence of operations includes, be determined, and these processes can be parallel to each other or with each other be carried out alternately. For example, there are several Carrier available, so different processes can pre will be given so that
- (i) ein Wafer in einem Träger A von der Beschichtungsstation CT 1 über die Ofenstation OV 1 trans portiert und bearbeitet wird, während(i) A wafer is transported and processed in a carrier A from the coating station CT 1 via the oven station OV 1 , while
- (ii) ein Wafer inner halb eines anderen Trägers B von der Entwicklungsstation DEV 1 oder DEV 2 über die Ofenstation OV 2 transportiert und bearbeitet wird.(ii) a wafer is transported and processed within another carrier B from the development station DEV 1 or DEV 2 via the oven station OV 2 .
Es ist möglich, die Waferbearbeitung mit einem automatischen Transport von in den Trägern gehaltenen Wafern mittels der Greifer WH 1 und WH 2 fortzuführen, und zwar unter dem Einfluß des übergeordneten Computers, der einen Bereitschafts- oder Besetzt-Zustand einer jeden Ein heit feststellt bzw. darüber entscheidet.It is possible to continue the wafer processing with an automatic transport of wafers held in the carriers by means of the grippers WH 1 and WH 2 , under the influence of the higher-level computer, which determines a ready or occupied state of each unit or decides about it.
Andererseits kann, wie in Fig. 5 gezeigt ist, der konzen trierte Regelmonitor, durch den verschiedene Teile der erfin dungsgemäßen Vorrichtung konzentriert gesteuert werden, in nerhalb eines Steuerraumes, d. h. in einem von einem Raum, in dem die Vorrichtung untergebracht ist, getrennten Raum, angeordnet werden, während eine Verbindung mit dem übergeord neten Computer (HOST-ZE) aufrechterhalten wird, so daß die ser für die überwachende oder übergeordnete Regelung verwen det wird.On the other hand, as shown in Fig. 5, the concentrated control monitor, through which various parts of the device according to the invention are concentratedly controlled, within a control room, ie in a separate room from a room in which the device is housed, be arranged while a connection to the superordinate computer (HOST-ZE) is maintained, so that the water is used for the monitoring or superordinate control.
Zusätzlich kann jedes Bauteil mit einem Hilfs-Greifer verse hen sein. Die Fig. 6A-6C zeigen in einer perspektivischen Ansicht, in einem Schnitt und in einer Seitenansicht einen Teil der Vorrichtung von Fig. 1, wobei die Beschichtungs vorrichtung CT 1 mit einem Hilfs-Greifer versehen ist.In addition, each component can be provided with an auxiliary gripper. FIGS. 6A-6C show in a perspective view, in a section and in a side view of part of the apparatus of Fig. 1, wherein the coating device CT 1 with an auxiliary gripper is provided.
Es sind gemäß Fig. 6A-6C ein Primärgreifer WH, wie er vor stehend beschrieben wurde, ein Spannfutter CH, eine Glocke CP, ein Hilfsgreifer CBH, eine Gleitschiene oder -führung SR, eine Zahnstange RG, ein Zahnrad oder Ritzel PG, Zylin der CY 1-CY 3 und Wafer W 1 sowie W 2 vorhanden. Der Zylin der CY 2 ist an einer Basis fest, wie die Fig. 6C zeigt, während die Zylinder CY 1 und CY 2 gelenkig miteinander ver bunden sind. There are shown in FIG. 6A-6C, a primary gripper WH, as described before standing, a chuck CH, a bell CP, an auxiliary gripper CBH, a slide rail or guide SR, a rack gear RG, a gear or pinion gear PG, Zylin the CY 1 - CY 3 and wafers W 1 and W 2 are available. The cylinder of the CY 2 is fixed to a base, as shown in FIG. 6C, while the cylinders CY 1 and CY 2 are hinged together.
Der Hilfs-Greifer hat in diesem Fall eine Wafer-Zentrier- wie auch eine Wafer-Pufferfunktion. Im einzelnen bildet, wie in Fig. 6B gezeigt ist, der obere Teil des Hilfs-Trä gers CBH eine Pufferzone, in der ein bearbeiteter Wafer W 2 gehalten werden kann. Auch ist es mit diesem Greifer möglich, wenn ein unbearbeiteter Wafer W 1 am Spannfutter CH angeord net wird, die Zentrierung des Wafers durchzuführen.In this case, the auxiliary gripper has a wafer centering as well as a wafer buffer function. Specifically, as shown in Fig. 6B, the upper part of the auxiliary carrier CBH forms a buffer zone in which a processed wafer W 2 can be held. It is also possible with this gripper, if an unprocessed wafer W 1 is arranged on the chuck CH, to center the wafer.
Im Betrieb wird zuerst ein am Spannfutter CH angeordneter, bearbeiteter Wafer W 2 durch das Spannfutter aufwärts (bei Betrachtung der Zeichnung) geschoben. Anschließend wird der Zylinder CY 1 eingefahren, wodurch durch das Zusammenwirken der Zahnstange RG und des Ritzels PG der Abstand zwischen den beiden Armen des Hilfs-Greifers CBH vermindert wird. Durch Absenken des Spannfutters CH wird dann der Wafer W 2 am Hilfs-Greifer CBH angeordnet. Nach Beendigung dieses Vor gangs wird unter Verwendung des Zylinders CY 3 der Hilfs- Greifer CBH (in der Zeichnung) aufwärts bewegt, wodurch ein Puffervorgang für den Wafer W 2 erlangt wird.In operation, a processed wafer W 2 arranged on the chuck CH is first pushed upwards (when viewing the drawing) through the chuck. Then the cylinder CY 1 is retracted, whereby the interaction between the rack RG and the pinion PG reduces the distance between the two arms of the auxiliary gripper CBH . By lowering the chuck CH , the wafer W 2 is then arranged on the auxiliary gripper CBH . After this operation is completed, the auxiliary gripper CBH (in the drawing) is moved upward using the cylinder CY 3 , whereby a buffering operation for the wafer W 2 is obtained.
Anschließend wird durch den Greifer WH ein unbearbeiteter Wafer W 1 auf die Glocke CP überführt. Dann bewegt sich das Spannfutter CH wieder aufwärts, so daß der Wafer W 1 auf das Spannfutter CH gebracht wird. Der Greifer WH wird vorüberge hend von der Glocke CP zurückgezogen. Zu dieser Zeit wird der Zylinder CY 2 eingefahren, wodurch über den damit gelen kig verbundenen Zylinder CY 1 die Arme des Greifers CBH gering fügig geschlossen werden, was zum Ergebnis hat, daß das Zen trum des Wafers W 1 exakt mit dem Zentrum des Spannfutters zur Übereinstimmung gebracht wird. Dieser Zustand ist in Fig. 6 gezeigt.An unprocessed wafer W 1 is then transferred to the bell CP by the gripper WH . Then the chuck CH moves up again, so that the wafer W 1 is placed on the chuck CH . The gripper WH is temporarily withdrawn from the bell CP . At this time, the cylinder CY 2 is retracted, whereby the arms of the gripper CBH are closed slightly, via the jointed cylinder CY 1 , which has the result that the center of the wafer W 1 is exactly at the center of the chuck Agreement is brought. This state is shown in Fig. 6.
Hierauf zieht das Spannfutter CH den Wafer W 1 durch eine Unterdruck- oder Saugwirkung an. Anschließend arbeitet der Zylinder CY 2, um den Hilfs-Greifer CBH wieder geringfügig zu öffnen, und das Spannfutter CH bewegt sich unter Halten des Wafers W 1 durch Anziehung abwärts. Dann wird der Greifer WH wieder über das Oberteil der Glocke CP vorgeschoben, wo rauf durch den Zylinder CY 3 der Hilfs-Greifer CBH abwärts bewegt wird, um den Wafer W 2 auf den Greifer WH zu überfüh ren. Der Greifer WH führt für einen Übergang zum nächsten Vorgang wieder eine Rückziehbewegung aus. Gleichzeitig fährt der Zylinder CY 1 aus, so daß sich der Hilfs-Greifer CBH von der Glocke CP wegbewegt, womit in diesem Zustand die Bearbei tung des Wafers W 1 eingeleitet werden kann.The chuck CH then attracts the wafer W 1 by means of a vacuum or suction effect. Subsequently, the cylinder CY 2 operates to slightly open the auxiliary gripper CBH again, and the chuck CH moves downwards by holding the wafer W 1 . Then the gripper WH is advanced again over the upper part of the bell CP , where the auxiliary gripper CBH is moved downwards by the cylinder CY 3 in order to transfer the wafer W 2 to the gripper WH . The gripper WH leads to a transition pull back again to the next operation. At the same time, the cylinder CY 1 extends, so that the auxiliary gripper CBH moves away from the bell CP , whereby the processing of the wafer W 1 can be initiated in this state.
Die Fig. 7 zeigt eine Einheit der Ofenstation, z. B. der Ofenstation OV 1, der in Fig. 1 dargestellen Vorrichtung. Das ist ein Beispiel, wobei ein Hilfs-Greifer innerhalb des Ofens vorgesehen ist und der Wafer, um sein Über-Brennen zu verhindern, unter Verwendung des Hilfs-Greifers aus einer Heizkammer, die mit einer Heizplatte versehen ist, nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne herausge nommen wird. Fig. 7 shows a unit of the furnace station, e.g. B. the furnace station OV 1 , the device shown in Fig. 1. This is an example where an auxiliary gripper is provided inside the furnace and the wafer, to prevent its overburning, uses the auxiliary gripper to get out of a heating chamber provided with a heating plate after a predetermined period of time has passed is taken.
Wenn in Fig. 7 ein Ofen-Spannfutter CHO einen Wafer von einem Greifer WH empfängt, wird ein Zylinder CY 4 betätigt, um eine Hilfs-Greifereinheit als Ganzes aufwärts zu bewegen, so daß der Wafer auf einen Hilfs-Greifer SBH überführt wird. Der Hilfs-Greifer SBH wird durch den Antrieb seitens eines Motors M 1 nach links bewegt, um den Wafer auf einen Ofen OV zu führen. Durch eine Abwärtsbewegung der Einheit als Ganzes mittels des Zylinders CY 4 wird der Wafer auf dem Ofen OV angeordnet. Dann wird der Hilfs-Greifer SBH zurück in seine Ausgangslage durch den Motor M 1 bewirkten An trieb bewegt. Nach dem Brennen im Ofen OV für eine vorbestimm te Zeit arbeitet der Hilfs-Greifer SBH in einer umgekehrten Folge, um den Wafer zurück zum Ofen-Spannfutter CHO zu bringen. In Fig. 7, when an oven chuck CHO receives a wafer from a gripper WH , a cylinder CY 4 is operated to move an auxiliary gripper unit as a whole upward, so that the wafer is transferred to an auxiliary gripper SBH . The auxiliary gripper SBH is moved to the left by the drive from a motor M 1 in order to guide the wafer onto an oven OV . By moving the unit as a whole downwards by means of the cylinder CY 4 , the wafer is arranged on the oven OV . Then the auxiliary gripper SBH is moved back to its starting position by the motor M 1 drive. After firing in the oven OV for a predetermined time, the auxiliary gripper SBH works in reverse order to bring the wafer back to the oven chuck CHO .
In einem Fall, da sich der Beschichtungsvorgang unter Verwen dung einer Beschichtungsvorrichtung der Spin-Bauart teil weise mit irgendeinem anderen Vorgang, wie ein Brennen od. dgl., überdeckt, erfordert eine Konstruktion mit querliegen der Anordnung einen außerordentlich großen, von der Vorrich tung einzunehmenden Flächenbereich, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung kann jedoch die Vorrichtung in einer vertikal verlaufenden Gestalt kon struiert und insofern in einem begrenzten, kleinen Flächenbe reich angeordnet werden. Als Ergebnis dessen wird eine Ver minderung der von der Vorrichtung eingenommenen Fläche er langt. Ferner schließt die herkömmliche Konstruktion mit querliegender Anordnung Beschränkungen oder Begrenzungen ein, wofür die Fig. 9 ein Beispiel gibt. Wenn bei einer An ordnung, wie sie in der Draufsicht in Fig. 9 gezeigt ist, der Wunsch besteht, lediglich einen Spin-auf-Glas-Beschich ter SOGCT zu verwenden, dann müssen Pufferstationen B 3 sowie B 4 als eine Abgabeeinrichtung und Pufferstation B 5 sowie B 6 als eine Empfangs- oder Aufnahmeeinrichtung zur Anwen dung kommen. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung besteht eine derartige Beschränkung jedoch nicht, und es ist möglich, selbst wenn der Wunsch nach einer Änderung des Prozesses in dessen Verlauf besteht, den Wafer von derselben Trägersta tion zuzuführen.In a case where the coating operation using a spin-type coating apparatus partially overlaps with any other operation such as burning or the like, a structure with the arrangement transverse to the arrangement requires an extraordinarily large one to be taken up by the apparatus Area, as shown in Fig. 8. By the arrangement according to the invention, however, the device can be constructed in a vertically extending shape and, in this respect, can be arranged in a limited, small area. As a result, the area occupied by the device is reduced. Furthermore, the conventional transverse arrangement construction includes limitations, of which Fig. 9 is an example. If, in an arrangement as shown in the top view in FIG. 9, there is a desire to use only a spin-on-glass coater SOGCT , then buffer stations B 3 and B 4 must be used as a dispenser and buffer station B. 5 and B 6 come as an application or receiving device. However, there is no such limitation with the arrangement according to the invention, and it is possible, even if there is a desire to change the process in the course thereof, to feed the wafer from the same carrier station.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Vorrichtung ist keine unnütze Pufferstation, wie die Stationen B 1-B 8 in Fig. 9, vorhanden, und es besteht auch nicht die Notwendig keit, eine Greifereinrichtung zwischen benachbarten Einhei ten, z. B. zwischen den Einheiten S und CT in Fig. 9, vorzu sehen. Als Ergebnis dessen ist eine erhebliche Kostenredu zierung zu erzielen. Da darüber hinaus der Aufbau der Vor richtung in sich selbst die Reinheit oder Sauberkeit stei gert, können die Kosten für einen Clean-Raum des Betreibers vermindert werden. In the arrangement of the device according to the invention there is no useless buffer station, such as the stations B 1 - B 8 in FIG. 9, and there is also no need for a gripper device between adjacent units, e.g. B. between the units S and CT in Fig. 9, see. As a result, a considerable reduction in costs can be achieved. In addition, since the structure of the device itself increases purity or cleanliness, the costs for a clean room of the operator can be reduced.
Weil ferner in jeder Einheit die Reinheit oder Temperatur eines gewünschten Teils örtlich kontrolliert und geregelt werden kann, ist es möglich, mit hoher Sicherheit konstante Bedingungen zu gewährleisten. Da ferner ein Wafer, wenn er gehandhabt wird, transportiert wird, während er sich in einem Behälter befindet, besteht allenfalls eine sehr klei ne Möglichkeit zum Anhaften von Fremdpartikeln am Wafer.Because furthermore, in each unit the purity or temperature of a desired part locally controlled and regulated can be, it is possible to be constant with high certainty To ensure conditions. Furthermore, since a wafer if he is handled, transported while in is a container, there is at most a very small ne possibility of foreign particles adhering to the wafer.
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind gemäß der Erfindung verschiedene Bauteile einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken in einer vertikalen Richtung angeordnet, und aus diesem Grund kann der von der Vorrichtung eingenommene Bodenflächenbereich vermindert werden, wie auch die Kosten oder die Abmessungen der Vorrichtung als Ganzes herabgesetzt werden können.As described above, according to the invention various components of a device for processing Workpieces arranged in a vertical direction, and for this reason, the one taken up by the device Floor area are reduced, as are the costs or reduced the dimensions of the device as a whole can be.
Selbst innerhalb eines solchen Clean-Raumes, der eine rela tiv mäßige Reinheit aufweist, kann die erfindungsgemäße Vor richtung eine hohe Reinheit aufrechterhalten, weshalb es möglich ist, eine Kontaminierung der Wafer zu reduzieren.Even within such a clean room, which has a rela tiv moderate purity, the invention can direction maintain high purity, which is why it it is possible to reduce contamination of the wafers.
Darüber hinaus kann die Anpassungsfähigkeit an den Verarbei tungsprozeß ganz erheblich gesteigert werden, wodurch es möglich und praktikabel ist, die Vorrichtung für mehrfache Zwecke zu verwenden, und zwar in einem Betrieb für eine Pro duktion von mehreren unterschiedlichen Gegenständen in klei nen Stückzahlen oder in solch einem Betrieb bzw. solch einem Institut, in dem Studien oder Versuchsproduktionen von Halb leiterelementen durchgeführt werden sollen.In addition, the adaptability to the processing tion process can be significantly increased, which makes it the device for multiple is possible and practical Purposes to be used in a company for a pro production of several different objects in small quantities or in such a company or such Institute where studies or trial productions of half ladder elements are to be carried out.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken offenbart, die beispielsweise bei Herstellungs prozessen von Halbleiterelementen für ein Beschichten eines Halbleiterwafers mit einem photolithographischen Lack und/ oder für eine Entwicklung eines Resistfilms auf einem Halb leiterwafer, der durch ein Belichtungsgerät belichtet (pho tokopiert) wurde, verwendbar ist. Die Vorrichtung umfaßt einige solcher Bauteile, wie eine Filmbeschichtungs-, eine Entwicklungs-, eine Ofen-, eine Reinigungsstation, eine Be trahlungsstation für starke UV-Strahlen, eine Filmdicke- Meßstation, eine ein Entwicklungsresultat prüfende Station, eine Werkstück- oder Waferkassetten-Trägerstation und gleich artige Bauteile. Einige der verwendeten Bauteile werden längs einer vertikalen Ebene aufeinandergesetzt. Eine Wafer-Trans portbahn für diese Bauteile wird so bestimmt, daß sie einer vorgegebenen vertikalen Ebene gegenüberliegt. Eine Überfüh rung eines Wafers zwischen verschiedenen Bauteilen wird mit tels eines Greifers durchgeführt, der längs der vertikalen Ebene bewegbar ist. Durch diese Anordnung besteht die Mög lichkeit, den von der Vorrichtung eingenommenen Bodenflä chenbereich zu verkleinern und zusätzlich die Anpassungs fähigkeit der Vorrichtung an verschiedene Prozeßvorgänge zu steigern.According to the invention, a device for processing Workpieces disclosed, for example, in manufacturing processes of semiconductor elements for coating a Semiconductor wafers with a photolithographic lacquer and / or for developing a resist film on a half conductor wafer, which is exposed by an exposure device (pho copied) is usable. The device comprises some such components, such as a film coating, a Development, an oven, a cleaning station, a loading radiation station for strong UV rays, a film thickness Measuring station, a station checking a development result, a workpiece or wafer cassette carrier station and the same like components. Some of the components used are longitudinal stacked on a vertical plane. A wafer trans portbahn for these components is determined so that they are one opposite vertical plane. A transfer a wafer between different components is included carried out by a gripper that runs along the vertical Level is movable. With this arrangement, the possibility exists the floor area occupied by the device area and in addition the adjustment ability of the device to perform various process operations to increase.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Aus führungsformen erläutert wurde, so ist sie auf die dargeleg ten Einzelheiten keineswegs begrenzt, sondern umfaßt sie Abwandlungen und Änderungen, die dem Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre an die Hand gegeben sind und in den Rahmen der Ansprüche fallen.Although the invention with reference to specific Aus has been explained, it is explained on the The details are by no means limited but include them Modifications and changes to the expert upon knowledge the imparted teaching are given and in the Fall within the scope of the claims.
Claims (12)
- - eine Mehrzahl von Bauteileinheiten (IDX, SC, CT 1, CT 2, OV 1, OV 2, DEV 1, DEV 2, DUV 1, DUV 2, SP 1, READ 1), die eine Kassettenträgereinheit (CA) zum Tragen einer eine Mehrzahl von Werkstücken aufnehmenden Kassette umfassen,
- - einen Bewegungsmechanismus (WHD 1, WHD 2), der ein Werkstück zwischen unterschiedlichen Baueinheiten bewegt, und
- - durch eine den Bewegungsmechanismus steuernde Regelein richtung, wobei die Bauteileinheiten oder wenigstens zwei dieser Bauteileinheiten längs einer vertikalen Ebene aufeinandergestapelt sind.
- - A plurality of component units (IDX, SC, CT 1 , CT 2 , OV 1 , OV 2 , DEV 1 , DEV 2 , DUV 1 , DUV 2 , SP 1 , READ 1 ), which a cassette carrier unit (CA) for carrying a comprise a plurality of cassette holding workpieces,
- - A movement mechanism (WHD 1 , WHD 2 ) that moves a workpiece between different units, and
- - By a control mechanism controlling the movement mechanism, the component units or at least two of these component units being stacked on one another along a vertical plane.
- - durch eine Mehrzahl von Bauteileinheiten (IDX, SC, DEV 1, DEV 2, DUV 1, DUV 2, SP 1, READ 1), die eine Kassettenträger einheit (CA) zum Tragen einer eine Mehrzahl von Werkstüc ken speichernden Kassette, eine Beschichtungseinheit (CT 1, CT 2) für ein Beschichten eines Werkstücks mit einem Resist und eine Ofeneinheit (OV 1, OV 2) zur Beheizung eines Werkstücks umfaßt,
- - durch einen Bewegungsmechanismus (WHD), der einen ein Werkstück festhaltenden Greifermechanismus (WHB) aufweist und zu einer Bewegung eines durch den Greifermechanismus gehaltenen Werkstücks zwischen verschiedenen Bauteilein heiten imstande ist, und
- - durch eine Regeleinrichtung, die den Bewegungsmechanismus derart steuert, daß ein Werkstück zwischen unterschied lichen Bauteileinheiten durch den Greifermechanismus in Übereinstimmung mit einer Folge von für das Werkstück auszuführenden Prozessen bewegt wird.
- - By a plurality of component units (IDX, SC, DEV 1 , DEV 2 , DUV 1 , DUV 2 , SP 1 , READ 1 ), the cassette carrier unit (CA) for carrying a cassette storing a plurality of workpieces, a coating unit (CT 1 , CT 2 ) for coating a workpiece with a resist and an oven unit (OV 1 , OV 2 ) for heating a workpiece,
- - By a movement mechanism (WHD) , which has a workpiece holding gripper mechanism (WHB) and is able to move a workpiece held by the gripper mechanism between different component units, and
- - By a control device which controls the movement mechanism in such a way that a workpiece is moved between different component units by the gripper mechanism in accordance with a sequence of processes to be carried out for the workpiece.
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Legal Events
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| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: TIEDTKE, H., DIPL.-ING. BUEHLING, G., DIPL.-CHEM. |
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