專利名稱：襯底冷卻裝置及襯底處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種襯底冷卻裝置及襯底處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
公知有一種對(duì)晶片、玻璃襯底等的襯底實(shí)施等離子體處理、熱處理等的襯底處理裝置。此時(shí)，例如在電子設(shè)備的制造等中，在抑制了塵粒數(shù)的無塵室內(nèi)進(jìn)行針對(duì)襯底的處理。而且近年來，為了在無塵室內(nèi)的襯底搬運(yùn)時(shí)抑制塵粒等附著在襯底上，開始使用被稱為前開式晶片盒(FOUP =Front Opening Unified Pod)的密閉型容器。在此，通常前開式晶片盒由樹脂材料形成的情況較多，耐熱溫度較低。因此，如果直接收納剛剛處理之后的溫度高的襯底，則前開式晶片盒有可能變形或破損。于是，提出了用于使完成處理后的襯底的溫度降低的冷卻裝置(參照專利文獻(xiàn)1、 2)。專利文獻(xiàn)1公開有一種襯底處理裝置，其具備向襯底噴射氣體的冷卻氣體噴射噴管。根據(jù)該襯底處理裝置，能夠使完成處理后的襯底的溫度降低。但是，在所噴射的氣體沿襯底的主面上流動(dòng)的期間氣體溫度上升，下游側(cè)的冷卻效果有可能會(huì)降低。因此，有可能無法實(shí)現(xiàn)縮短冷卻時(shí)間。而且在專利文獻(xiàn)2中，公開有通過使制冷劑流入內(nèi)部而冷卻所載放的襯底的冷卻臺(tái)。根據(jù)該冷卻臺(tái)，能夠使完成處理后的襯底的溫度降低。但是，冷卻臺(tái)僅設(shè)置在襯底的一個(gè)主面?zhèn)?，冷卻效果有可能會(huì)降低。因此，有可能無法實(shí)現(xiàn)縮短冷卻時(shí)間。此時(shí)，如果使冷卻臺(tái)和襯底之間的接觸面積增加，則能夠使基于熱傳導(dǎo)的換熱增加。然而，如果使基于熱傳導(dǎo)的換熱增加，則由于冷卻速度變得過快，因此有可能會(huì)對(duì)襯底產(chǎn)生損傷。而且，如果使接觸面積增加，則有可能會(huì)成為傷痕、塵粒等的產(chǎn)生原因。專利文獻(xiàn)1 日本國特開2005-50955號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本國特開2000-323549號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種襯底冷卻裝置及襯底處理系統(tǒng)，能夠縮短使完成處理后的襯底冷卻的時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種襯底冷卻裝置，是進(jìn)行完成處理后的襯底的冷卻的襯底冷卻裝置，其特征在于，具備框體，在內(nèi)部具有收納襯底的空間；一對(duì)保持部，相互相對(duì)地設(shè)置在所述框體的內(nèi)壁上，具有支撐所述襯底的端部附近的槽部；及具有冷卻單元的一對(duì)冷卻部，夾著所述一對(duì)保持部設(shè)置在與所述保持部所相互相對(duì)的方向交叉的方向上。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方式，提供一種襯底處理系統(tǒng)，其特征在于，具備處理裝置，進(jìn)行襯底的處理；收納裝置，收納所述襯底；上述的襯底冷卻裝置；及搬運(yùn)裝置，在所述處理裝置、所述收納裝置、所述襯底冷卻裝置之間進(jìn)行所述襯底的搬運(yùn)。
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根據(jù)本發(fā)明，提供一種襯底冷卻裝置及襯底處理系統(tǒng)，能夠縮短使完成處理后的襯底冷卻的時(shí)間。


圖1是用于例示本發(fā)明第1實(shí)施方式所涉及的襯底冷卻裝置的模式圖。圖2是圖1的A-A箭頭剖視圖。圖3是用于例示本發(fā)明第2實(shí)施方式所涉及的襯底冷卻裝置的模式圖。圖4是圖3的B-B箭頭剖視圖。圖5是用于例示本發(fā)明第3實(shí)施方式所涉及的襯底處理系統(tǒng)的模式圖。圖6是用于例示處理室的構(gòu)成的模式剖視圖。圖7是用于例示襯底處理系統(tǒng)的作用的模式圖。圖8是用于例示襯底處理系統(tǒng)的作用的模式圖。符號(hào)說明1-襯底冷卻裝置；2-空間；2a_空間；3_保持部；4_槽部；5_冷卻部；6_流路； 10-框體；IOa-內(nèi)壁；11-襯底冷卻裝置；12-氣體排出單元；12a_空間；12b_排氣口 ；13-氣體排出口 ； 14-氣體導(dǎo)入單元；14a-噴出口 ；21-處理裝置；100-襯底處理系統(tǒng)；101-搬運(yùn)裝置；103-收納裝置；G-氣體；R-制冷劑；W-襯底。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖例示本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，對(duì)各附圖中相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)并適當(dāng)省略詳細(xì)的說明。圖1是用于例示本發(fā)明第1實(shí)施方式所涉及的襯底冷卻裝置的模式圖。另外，圖 1中的箭頭X、箭頭Y、箭頭Z表示相互正交的三個(gè)方向，箭頭X、箭頭Y表示水平方向，箭頭 Z表示鉛垂方向。另外，圖2是圖1的A-A箭頭剖視圖。如圖1、圖2所示，襯底冷卻裝置1具備框體10，其Y方向的一個(gè)端部側(cè)開口，用于向內(nèi)部插入襯底W，且在內(nèi)部具有收納襯底W的空間2。而且，框體10的內(nèi)壁IOa上設(shè)置有一對(duì)保持部3，其被設(shè)置為相互相對(duì)，且具有支撐襯底W的端部附近的槽部4。而且，設(shè)置于保持部3的槽部4也以相互相對(duì)的方式而各設(shè)置一對(duì)。而且，槽部4的X方向尺寸(槽部4的深度尺寸)是能夠穩(wěn)定地支撐襯底W的尺寸。此時(shí)，如果使槽部4的X方向尺寸過大，則有可能成為產(chǎn)生傷痕的原因，或成為熱沖擊所引起的損傷的原因。因此，優(yōu)選槽部4的X方向尺寸為用于穩(wěn)定地支撐襯底W所需的最小限度尺寸。而且，在Z方向上隔開規(guī)定間隔設(shè)置有多個(gè)一對(duì)保持部3 (槽部4)。而且，在Z方向上交替地設(shè)置有一對(duì)保持部3和冷卻部5。即，在與保持部3所相互相對(duì)的方向(X方向) 交叉的方向(Z方向)上交替地設(shè)置有一對(duì)的保持部3和冷卻部5。因此，能夠使襯底W的相互相對(duì)側(cè)的端部附近支撐于槽部4，同時(shí)能夠?qū)⒍鄠€(gè)襯底W以各自隔離的狀態(tài)保持在空間2內(nèi)。而且，以在Z方向上夾著一對(duì)保持部3 (槽部4)的方式設(shè)置有冷卻部5。S卩，設(shè)置有具有冷卻單元的一對(duì)冷卻部5，其夾著一對(duì)保持部3設(shè)置在與保持部3所相互相對(duì)的方向(X方向)交叉的方向(Z方向)上。而且，冷卻部5設(shè)置為在空間2的內(nèi)部沿XY方向延展。因此，能夠在每一對(duì)冷卻部5中形成空間加，在每個(gè)空間加中保持襯底W。而且，冷卻部5中設(shè)置有冷卻單元。作為冷卻單元，例如像圖1、圖2所例示的那樣，可以例示向設(shè)置在冷卻部5內(nèi)部的流路6內(nèi)流入制冷劑R的冷卻單元。而且，在這種冷卻單元的情況下，在流路6上連接有用于使制冷劑R流入的未圖示的供給單元(例如泵等)。而且，例如可以使制冷劑R在形成為環(huán)路狀的流路6內(nèi)循環(huán)。另外，流路在所例示的情況以外，可自由地構(gòu)成為渦旋狀、格子狀等。但是，優(yōu)選成為使冷卻部5的面內(nèi)溫度盡量均勻的流路的配置、形狀等。而且，可以適當(dāng)設(shè)置貯藏制冷劑R的未圖示的貯藏罐、進(jìn)行制冷劑R的溫度控制的未圖示的溫度控制單元等。作為制冷劑R，例如可以例示氮或空氣等的氣體，水或氟類液體等的液體、凝膠狀的流動(dòng)體等。但是，制冷劑R不限定于例示的物質(zhì)，可進(jìn)行適當(dāng)變更。而且，冷卻單元并未限定于使制冷劑R流入流路6內(nèi)的冷卻單元，可以適當(dāng)選擇能夠進(jìn)行冷卻部5的冷卻的冷卻單元。例如作為冷卻單元可以設(shè)置珀耳帖元件等。另外， 在設(shè)置珀耳帖元件等其它的冷卻單元時(shí)，也優(yōu)選成為使冷卻部5的面內(nèi)溫度盡量均勻的配置、形狀、數(shù)量等。作為襯底冷卻裝置1的材料并未特別限定，但是優(yōu)選至少冷卻部5由導(dǎo)熱性優(yōu)異的材料形成。作為那種材料，例如可以例示鋁合金、不銹鋼等金屬材料。但是，并未限定于所例示的材料，可以適當(dāng)選擇。下面，對(duì)襯底冷卻裝置1的作用進(jìn)行例示。通過未圖示的搬運(yùn)裝置搬運(yùn)完成等離子體處理、熱處理等處理后的襯底W，在設(shè)置于襯底冷卻裝置1的空間加內(nèi)收納搬運(yùn)來的襯底W。此時(shí)，通過向設(shè)置于保持部3的槽部 4插入襯底W而支撐襯底W的端部附近，襯底W被保持在空間加內(nèi)。另一方面，通過未圖示的供給單元向設(shè)置在冷卻部5內(nèi)部的流路6內(nèi)供給制冷劑 R，通過使制冷劑R在流路6內(nèi)循環(huán)來進(jìn)行冷卻部5的冷卻。在此，被保持在空間加內(nèi)的襯底W的熱量通過輻射及空間加內(nèi)的對(duì)流而被傳遞至冷卻部5，由此進(jìn)行了襯底W的冷卻。然后，完成冷卻后的襯底W被未圖示的搬運(yùn)裝置搬出，并收納在前開式晶片盒 (FOUP =Front Opening Unified Pod)內(nèi)。另外，可以通過測(cè)定襯底W的溫度來掌握襯底W 的冷卻是否結(jié)束。而且，也可以根據(jù)預(yù)先用實(shí)驗(yàn)等求出的冷卻時(shí)間來決定冷卻的結(jié)束時(shí)間。根據(jù)本實(shí)施方式，由于能夠在收納于前開式晶片盒之前使襯底W的溫度降低，因此能夠抑制因?qū)倓偺幚碇蟮臏囟雀叩囊r底W直接收納在前開式晶片盒內(nèi)而可能產(chǎn)生的前開式晶片盒的變形、破損等。在此，如果只是將剛剛處理之后的溫度高的襯底W放置在空氣中進(jìn)行冷卻，則由于冷卻需要較長時(shí)間而有可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。根據(jù)本實(shí)施方式，通過冷卻部5的作用能夠積極地吸收襯底W的熱量。而且，由于以在Z方向上夾著一對(duì)保持部3 (槽部4)的方式設(shè)置有冷卻部5，因此能夠從襯底W兩側(cè)的主面(表面及背面)吸收熱量。因此，能夠縮短冷卻時(shí)間。其結(jié)果，能夠使生產(chǎn)效率提高。而且，通過設(shè)置于冷卻部5的冷卻單元的作用能夠大致均勻地使冷卻部5冷卻。例如，在冷卻部5的內(nèi)部設(shè)置流路6，使制冷劑R在流路6內(nèi)循環(huán)?；蛘?，在冷卻部5內(nèi)設(shè)置有珀耳帖元件等其它的冷卻單元。因此，通過冷卻單元的作用能夠減少冷卻部5的溫度梯度， 因此，能夠大致均勻地使冷卻部5冷卻。于是，通過如此大致均勻地被冷卻的冷卻部5能夠大致均勻地使襯底W兩側(cè)的主面冷卻。因此，能夠減小襯底W兩側(cè)的主面(表面及背面)之間的溫度差、襯底W的面內(nèi)溫度分布。其結(jié)果，能夠抑制襯底W發(fā)生翹曲、形變。尤其在使冷卻部5的面內(nèi)溫度盡量均勻地構(gòu)成冷卻單元的配置、形狀、數(shù)量等的情況下，能夠更加減少冷卻部5中的溫度梯度。因此，能夠更加均勻地使冷卻部5冷卻，因此，能夠更加均勻地使襯底W兩側(cè)的主面冷卻。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步減小襯底W兩側(cè)的主面 (表面及背面)之間的溫度差、襯底W的面內(nèi)溫度分布，因此，能夠進(jìn)一步抑制襯底W發(fā)生翹曲、形變。在此，在只是為了使生產(chǎn)效率提高而收納多個(gè)襯底W的情況下，有可能因襯底彼此的熱干涉而導(dǎo)致冷卻時(shí)間變長，或者導(dǎo)致溫度產(chǎn)生不均。尤其是由于收納在下方的襯底 W的熱量通過對(duì)流傳遞給收納在上方的襯底W，因此收納在上方的襯底W的冷卻時(shí)間有可能變長。在本實(shí)施方式中，由于以在空間2內(nèi)部沿XY方向延展的方式設(shè)置冷卻部5，因此能夠抑制收納在Z方向上的襯底彼此的熱干涉。即，由于在Z方向兩端通過冷卻部5分隔的空間加內(nèi)部保持襯底W，因此能夠抑制收納在下方的襯底W的熱量通過對(duì)流傳遞給收納在上方的襯底W。因此，可以實(shí)現(xiàn)冷卻時(shí)間的均一化、縮短化，而且，還能夠抑制因收納的位置 (Z方向的收納位置)而在溫度上產(chǎn)生差別。另外，雖然在圖1、圖2中例示了在各空間加內(nèi)收納各1張襯底W的情況，但是也可以在各空間加內(nèi)收納多張襯底W。即，也可以在一對(duì)冷卻部5之間設(shè)置多個(gè)一對(duì)保持部 3。但是，從縮短冷卻時(shí)間、襯底W的溫度均勻化的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選減少收納在各空間加內(nèi)的襯底W的數(shù)量。圖3是用于例示本發(fā)明第2實(shí)施方式所涉及的襯底冷卻裝置的模式圖。另外，圖 3中的箭頭X、箭頭Y、箭頭Z表示相互正交的三個(gè)方向，箭頭X、箭頭Y表示水平方向，箭頭 Z表示鉛垂方向。另外，圖4是圖3的B-B箭頭剖視圖。如圖3、圖4所示，襯底冷卻裝置11與前述的襯底冷卻裝置1 一樣，具備框體10， 其在內(nèi)部具有收納襯底W的空間2。而且，框體10的內(nèi)壁IOa上設(shè)置有一對(duì)保持部3，其具有支撐襯底W的端部附近的槽部4。而且，以在Z方向上夾著一對(duì)保持部3 (槽部4)的方式設(shè)置有冷卻部5。即，設(shè)置有具有冷卻單元的一對(duì)冷卻部5，其夾著一對(duì)保持部3設(shè)置在與保持部3所相互相對(duì)的方向(X方向)交叉的方向(Z方向)上。另外，作為冷卻單元，可以構(gòu)成為與前述的襯底冷卻裝置1相同。襯底冷卻裝置11 (框體10)的Y方向上的一個(gè)端部側(cè)開口，用于向框體10的內(nèi)部插入襯底W。而且，在該開口的端部側(cè)設(shè)置有用于向空間2導(dǎo)入氣體G的氣體導(dǎo)入單元14。 即，設(shè)置有從框體10的一個(gè)端面?zhèn)认蛐纬稍谝粚?duì)冷卻部5之間的空間加導(dǎo)入氣體的氣體導(dǎo)入單元14。而且，氣體導(dǎo)入單元14可以設(shè)置在不妨礙襯底W搬入(插入)、搬出的位置上，但是例如也可以設(shè)置未圖示的移動(dòng)單元，以在搬入(插入)、搬出時(shí)進(jìn)行躲避。而且，在與設(shè)有氣體導(dǎo)入單元14的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)設(shè)置有氣體排出單元12，用于排出向空間加導(dǎo)入的氣體G。即，設(shè)置有氣體排出單元12，其設(shè)置在與設(shè)有氣體導(dǎo)入單元14的端面?zhèn)认鄬?duì)的一側(cè)的端面上，排出所導(dǎo)入的氣體G。如圖3、圖4所示，氣體導(dǎo)入單元14例如可以是具備噴出口 14a的噴管。氣體導(dǎo)入單元14呈管狀，一個(gè)端部被封閉。而且，在另一個(gè)端部上連接有未圖示的氣體供給單元。 作為未圖示的氣體供給單元，例如可以例示高壓儲(chǔ)氣瓶、設(shè)置于工廠的氣體供給設(shè)備等。而且，可以適當(dāng)設(shè)置未圖示的控制單元，控制向氣體導(dǎo)入單元14供給的氣體G的流量、壓力寸。而且，設(shè)置于氣體導(dǎo)入單元14的多個(gè)噴出口 1 設(shè)置在面向各空間加的部分上， 能夠向各空間加導(dǎo)入氣體G。而且，設(shè)置在能夠向形成在被保持于保持部3 (槽部4)的襯底W兩側(cè)的主面(襯底W的表面和背面)和冷卻部5之間的空間導(dǎo)入氣體G的位置上。艮口， 氣體導(dǎo)入單元14以沿冷卻部5的主面的方式向形成在一對(duì)冷卻部5之間的空間加導(dǎo)入氣體G。而且，氣體導(dǎo)入單元14以沿所收納的襯底W的主面的方式向形成在一對(duì)冷卻部5之間的空間加導(dǎo)入氣體G。如圖4所示，在與設(shè)有氣體導(dǎo)入單元14的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)的端部設(shè)置有氣體排出口 13。氣體排出口 13設(shè)置于每個(gè)空間加。氣體排出單元12設(shè)置為覆蓋氣體排出口 13，內(nèi)部所形成的空間12a與空間加通過氣體排出口 13連通。而且，在氣體排出單元12的Z方向的一端上設(shè)置有用于與未圖示的排氣裝置連接的排氣口 12b。作為未圖示的排氣裝置，可以例示設(shè)置于工廠的排氣設(shè)備等。另外，雖然并不一定需要未圖示的排氣裝置，但是如果設(shè)置未圖示的排氣裝置，則能夠?qū)崿F(xiàn)空間加中的氣體G流動(dòng)的順暢化。雖然通過氣體導(dǎo)入單元14導(dǎo)入的氣體G并未特別限定，但是優(yōu)選不易與高溫襯底 W發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。作為那種氣體，例如可以例示氮?dú)獾鹊亩栊詺怏w。下面，對(duì)襯底冷卻裝置11的作用進(jìn)行例示。通過未圖示的搬運(yùn)裝置搬運(yùn)完成等離子體處理、熱處理等處理后的襯底W，在設(shè)置于襯底冷卻裝置11的空間加內(nèi)收納搬運(yùn)來的襯底W。此時(shí)，通過向設(shè)置于保持部3的槽部 4插入襯底W而支撐襯底W的端部附近，襯底W被保持在空間加內(nèi)。另一方面，通過未圖示的供給單元向設(shè)置在冷卻部5內(nèi)部的流路6內(nèi)供給制冷劑 R，通過使制冷劑R在流路6內(nèi)循環(huán)來進(jìn)行冷卻部5的冷卻。而且，從氣體導(dǎo)入單元14向各空間加導(dǎo)入氣體G。所導(dǎo)入的氣體G在形成在襯底 W兩側(cè)的主面(襯底W的表面及背面)和冷卻部5之間的空間內(nèi)沿襯底W、冷卻部5的主面流動(dòng)，經(jīng)由氣體排出口 13被排出至形成在氣體排出單元12內(nèi)部的空間12a。然后，被排出至空間12a的氣體G經(jīng)由排氣口 12b被排向未圖示的排氣裝置。然后，完成冷卻后的襯底W被未圖示的搬運(yùn)裝置搬出，并被收納在前開式晶片盒 (FOUP =Front Opening Unified Pod)內(nèi)。另外，可以通過測(cè)定襯底W的溫度來掌握襯底W 的冷卻是否結(jié)束。而且，也可以根據(jù)預(yù)先用實(shí)驗(yàn)等求出的冷卻時(shí)間來決定冷卻的結(jié)束時(shí)間。根據(jù)本實(shí)施方式，由于能夠在收納于前開式晶片盒之前使襯底W的溫度降低，因此能夠抑制因?qū)倓偺幚碇蟮臏囟雀叩囊r底W直接收納在前開式晶片盒內(nèi)而可能產(chǎn)生的前開式晶片盒的變形、破損等。
在此，被保持在空間加內(nèi)的襯底W的熱量的一部分通過輻射傳遞給冷卻部5，但是主要被傳遞給氣體G。因從襯底W傳遞來的熱量而溫度上升后的氣體G經(jīng)由氣體排出口 13被排向氣體排出單元12。因此，可抑制空間加內(nèi)的氣體G的溫度上升，因此，可以提高向氣體G的熱傳遞。而且，由于溫度上升后的氣體G通過冷卻部5冷卻，因此可以進(jìn)一步提高向氣體G的熱傳遞。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步縮短冷卻時(shí)間。而且，還能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。而且，由于氣體G通過冷卻部5冷卻，因此能夠減小流過空間加內(nèi)的氣體G的溫度梯度。即，能夠減小導(dǎo)入氣體G的部分附近與排出氣體G的氣體排出口 13附近的氣體G 的溫度差。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)襯底W溫度的均勻化，可以抑制發(fā)生翹曲、形變。而且，與前述的襯底冷卻裝置1的情況相同，由于在Z方向兩端通過冷卻部5分隔的空間加內(nèi)部保持襯底W，因此能夠抑制收納在下方的襯底W的熱量通過對(duì)流傳遞給收納在上方的襯底W。因此，可以實(shí)現(xiàn)冷卻時(shí)間的均一化、縮短化，而且，還能夠抑制因收納的位置而在溫度上產(chǎn)生差別。另外，雖然在圖3、圖4中例示了在各空間加內(nèi)收納各1張襯底W的情況，但是也可以在各空間加內(nèi)收納多張襯底W。即，也可以在一對(duì)冷卻部5之間設(shè)置多個(gè)一對(duì)保持部 3。在該情況下，通過將氣體G導(dǎo)入形成在襯底W和襯底W之間的空間內(nèi)，也能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的冷卻及襯底W的溫度均勻化。而且，通過在各空間加內(nèi)收納多張襯底W，能夠?qū)崿F(xiàn)提高生產(chǎn)效率、空間效率。但是，從縮短冷卻時(shí)間、襯底W的溫度均勻化的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選減少收納在各空間 2a內(nèi)的襯底W的數(shù)量。下面，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的襯底處理系統(tǒng)100進(jìn)行例示。圖5是用于例示本發(fā)明第3實(shí)施方式所涉及的襯底處理系統(tǒng)的模式圖。如圖5所示，襯底處理系統(tǒng)100中設(shè)置有進(jìn)行襯底W的處理的處理裝置21、收納襯底W的收納裝置103及襯底冷卻裝置11。而且，設(shè)置有搬運(yùn)裝置101，其在處理裝置21、收納裝置103、襯底冷卻裝置11之間搬運(yùn)襯底W。另外，在圖5所例示的情況下，雖然設(shè)置了襯底冷卻裝置11，但是也可以是襯底冷卻裝置1。處理裝置21例如可以例示進(jìn)行襯底W的等離子體處理、熱處理等的裝置。而且， 處理裝置21的構(gòu)成可以根據(jù)襯底W或其處理內(nèi)容而適當(dāng)變更。作為襯底W的等離子體處理，例如可以例示進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的晶片的灰化處理、蝕刻處理、成膜處理或進(jìn)行液晶顯示裝置的玻璃襯底的蝕刻處理、成膜處理等。在此，作為處理裝置21的一個(gè)例子，對(duì)進(jìn)行晶片的等離子體處理的裝置進(jìn)行說明。另外，處理裝置21是具備多個(gè)處理室的所謂的多腔室方式的處理裝置。處理裝置21具備內(nèi)部可減壓的加載互鎖真空室22、傳送室23、處理室Ma、Mb。 在加載互鎖真空室22和傳送室23、傳送室23和處理室Ma、24b之間的壁面上并列地形成有多個(gè)(在圖5所例示的情況中為合計(jì)4個(gè)位置)交接口 2 25d，經(jīng)由各交接口 2 25d，加載互鎖真空室22和傳送室23、傳送室23和處理室Ma、Mb以連通其內(nèi)部空間的方式連接。而且，在各交接口 2 25d的下方可突出地分別設(shè)置有閘閥沈，通過該閘閥沈可氣密地封閉各交接口 2 25d。
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在加載互鎖真空室22的另一個(gè)壁面(與傳送室23側(cè)相對(duì)一側(cè)的壁面)上也設(shè)置有交接口 27，通過通大氣閥27a可氣密地封閉交接口 27。圖6是用于例示處理室Ma、Mb的構(gòu)成的模式剖視圖。處理室Ma、Mb中設(shè)置有處理容器40 ；波導(dǎo)體(透射窗)54，由設(shè)置在該處理容器40上面的平板狀電介質(zhì)板構(gòu)成；及導(dǎo)入波導(dǎo)管50，設(shè)置在波導(dǎo)體M的外側(cè)。而且，在導(dǎo)入波導(dǎo)管50與波導(dǎo)體M抵接的部分上，設(shè)置有用于向波導(dǎo)體M導(dǎo)入微波M的隙縫天線 52。而且，在處理容器40的內(nèi)部設(shè)置有用于載放、保持晶片等襯底W的載置臺(tái)16。處理容器40可保持通過減壓排氣系統(tǒng)E形成的減壓氣氛，且適當(dāng)設(shè)置有氣體導(dǎo)入管(未圖示)，用于向產(chǎn)生等離子體P的空間導(dǎo)入處理氣體。如前所述，在處理容器40的一個(gè)側(cè)壁上設(shè)置有交接口 25c、25d，而且，通過閘閥沈可氣密地封閉各交接口 25c、25d。在搬運(yùn)裝置101上以上下分開的方式設(shè)置有具有關(guān)節(jié)的手臂101a。在手臂IOla 的前端設(shè)置有可載放、保持襯底W的未圖示的保持單元。而且，具備手臂IOla的手臂基臺(tái) IOlc與移動(dòng)單元IOlb連接，手臂基臺(tái)IOlc可向箭頭F13的方向移動(dòng)。因此，使手臂IOla以彎曲的方式進(jìn)行伸縮，在手臂IOla的前端載放、保持2張襯底W，可直接在該狀態(tài)下向箭頭 F13的方向移動(dòng)。而且，設(shè)置有未圖示的調(diào)整襯底W的旋轉(zhuǎn)方向、上下方向位置的單元或使手臂IOla的基部旋轉(zhuǎn)以改變手臂IOla的方向的單元。收納裝置103是用于收納等離子體處理前、完成等離子體處理后的襯底W的裝置， 例如可以例示能夠?qū)⒁r底W收納為疊層狀(多段狀)的晶片載體等。具體為，可以列舉出在微環(huán)境方式的半導(dǎo)體工廠中使用的以搬運(yùn)、保管襯底W為目的的正面開口式載體的前開式晶片盒(FOUP =Front Opening Unified Pod)等。另外，也可以適當(dāng)設(shè)置位于載體正面的門的開閉裝置等。襯底冷卻裝置11是用于對(duì)結(jié)束等離子體處理后的襯底W進(jìn)行冷卻的裝置。進(jìn)行等離子體處理時(shí)，被處理物即襯底W的溫度變?yōu)楦邷亍Ｒ虼?，將其收納于樹脂制載體等時(shí)需要進(jìn)行冷卻以降低溫度。如前所述，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的襯底冷卻裝置11，能夠縮短冷卻時(shí)間，因此，能夠提高生產(chǎn)效率。而且，還能夠抑制襯底W發(fā)生翹曲、形變。下面，參照?qǐng)D5 圖8對(duì)襯底處理系統(tǒng)100的作用進(jìn)行例示。圖7、圖8是用于例示襯底處理系統(tǒng)100的作用的模式圖。首先，如圖5所示，使搬運(yùn)裝置101的手臂基臺(tái)IOlc移動(dòng)至規(guī)定的收納裝置103的正面。另外，通過未圖示的開閉裝置打開收納裝置103的門。之后，使手臂IOla以彎曲的方式向箭頭F2方向伸展，在維持上下規(guī)定間隔的狀態(tài)下接收2張襯底W。然后，使手臂IOla 以彎曲的方式向箭頭F1方向縮回，從收納裝置103搬出襯底W。之后，如圖7所示，使手臂IOla旋轉(zhuǎn)180°，使其方向朝向處理裝置21的方向。另外，此時(shí)適當(dāng)調(diào)整手臂基臺(tái)IOlc的位置以來到處理裝置21的正面。之后，使手臂IOla以彎曲的方式向箭頭F3的方向伸展，在維持上下規(guī)定間隔的狀態(tài)下將2張襯底W交接至機(jī)器人裝置的手指62a、62b。其后，使手臂IOla以彎曲的方式向箭頭F4的方向縮回從加載互鎖真空室22離開，用通大氣閥27a氣密地密封加載互鎖真空室22，將其內(nèi)部減壓至規(guī)定的壓力。之后，使手指62a、62b向箭頭F5、F6的方向旋轉(zhuǎn)90°，將2張襯底W分至第1交接位置28a和第2交接位置^b。在第1交接位置28a和第2交接位置^b，用未圖示的提升銷將襯底W提升至規(guī)定的高度。之后，將設(shè)置在傳送室23中的機(jī)器人裝置IlaUlb的未圖示的手指插入所提升的襯底W的下方。此后，使提升銷下降，將襯底W交接至機(jī)器人裝置IlaUlb的未圖示的手指上。之后，使機(jī)器人裝置IlaUlb旋轉(zhuǎn)，在傳送室23內(nèi)沿箭頭F7、F9的方向(處理室 Ma、Mb的方向)搬運(yùn)，向處理室Ma、Mb內(nèi)搬入襯底W。另外，傳送室23也用閘閥沈氣密地密封，將其內(nèi)部減壓至規(guī)定的壓力。之后，通過未圖示的提升銷等將襯底W交接至處理室Ma 內(nèi)的載置臺(tái)16。機(jī)器人裝置IlaUlb離開后，用閘閥沈氣密地密封處理室MaJ4b，進(jìn)行等離子體處理。如圖6所示，在等離子體處理中，首先通過減壓排氣系統(tǒng)E將處理容器40內(nèi)減壓至規(guī)定的壓力，向處理容器40內(nèi)的產(chǎn)生等離子體P的空間導(dǎo)入規(guī)定的處理氣體。另一方面，從未圖示的微波電源向?qū)氩▽?dǎo)管50導(dǎo)入例如2. 45GHz的微波Μ。沿波導(dǎo)管50傳播的微波M經(jīng)由隙縫天線52而被導(dǎo)入波導(dǎo)體Μ。波導(dǎo)體M由石英、礬土等電介質(zhì)形成，微波M作為表面波沿波導(dǎo)體M的表面?zhèn)鞑?，向處理容?0內(nèi)的產(chǎn)生等離子體P 的空間放射。如此通過向產(chǎn)生等離子體P的空間放射的微波M的能量，形成處理氣體的等離子體P。如此產(chǎn)生的等離子體P中的電子密度變?yōu)槟軌蛘跀嗤高^波導(dǎo)體M而被導(dǎo)入的微波M 的密度(截止密度)以上時(shí)，微波M在波導(dǎo)體討的下面至朝向腔室內(nèi)的產(chǎn)生等離子體P的空間僅進(jìn)入一定距離(集膚深度)之間被反射，形成微波M的駐波。于是，微波M的反射面成為等離子體激發(fā)面，并在該等離子體激發(fā)面穩(wěn)定地激發(fā)等離子體P。在該等離子體激發(fā)面被激發(fā)的等離子體P中，通過離子、電子與處理氣體的分子碰撞，生成被激發(fā)的原子或分子、自由原子(自由基)等激發(fā)活性種(等離子體生成物)。 這些等離子體生成物如箭頭C所示，在處理容器40內(nèi)擴(kuò)散并飛向襯底W的表面，進(jìn)行等離子體處理。另外，由于對(duì)于等離子體處理的條件等可以應(yīng)用已知的技術(shù)，因此省略其說明。等離子體處理后的襯底W通過與前述情況相反的步驟被交接至搬運(yùn)裝置101的手臂101a。S卩，向圖7中的箭頭F8 · F1Q、F5 · F6、F4的方向搬運(yùn)從而交接至搬運(yùn)裝置101的手臂 IOla0之后，如圖8所示，使手臂基臺(tái)IOlc移動(dòng)至襯底冷卻裝置11的正面。然后，使手臂IOla以彎曲的方式向箭頭F11的方向伸展，將襯底W交接至襯底冷卻裝置11。另外，在襯底冷卻裝置11可以在各空間加內(nèi)收納多張襯底W的情況下，可以在維持上下規(guī)定間隔的狀態(tài)下將2張襯底W交接至襯底冷卻裝置11。然后，當(dāng)存在完成冷卻后的襯底W時(shí)，接收該襯底W，使手臂IOla以彎曲的方式向箭頭F12的方向縮回從襯底冷卻裝置11離開。另外，關(guān)于襯底W的冷卻，由于與在襯底冷卻裝置11的作用中例示的情況相同因此省略。之后，使手臂基臺(tái)IOlc移動(dòng)至收納裝置103的正面。然后，使手臂IOla旋轉(zhuǎn) 180°，并以彎曲的方式向箭頭F2的方向伸展，將襯底W交接至收納裝置103。另外，在襯底冷卻裝置11可以在各空間加內(nèi)收納多張襯底W的情況下，可以在維持上下規(guī)定間隔的狀態(tài)下從襯底冷卻裝置11接收2張襯底W，并交接至收納裝置103。而且，從收納裝置103搬出的襯底W被控制為收納在同一收納裝置103的同一位置。此后，根據(jù)需要，重復(fù)前述步驟連續(xù)地進(jìn)行襯底W的處理。以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了例示。但是，本發(fā)明并不限定于上述記述。關(guān)于前述的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員施加了適當(dāng)設(shè)計(jì)變更的只要具備本發(fā)明的特征，就還屬于本發(fā)明的范圍。例如，襯底冷卻裝置1、襯底冷卻裝置11、襯底處理系統(tǒng)100所具備的各要素的形狀、尺寸、材料、配置等并不限定于例示的內(nèi)容，而可以進(jìn)行適當(dāng)變更。而且，前述的各實(shí)施方式所具備的各要素能夠盡可能地組合，對(duì)它們進(jìn)行了組合的要素只要包含本發(fā)明的特征，就還屬于本發(fā)明的范圍。如以上所詳細(xì)說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種襯底冷卻裝置及襯底處理系統(tǒng)，能夠縮短冷卻完成處理后的襯底的時(shí)間，產(chǎn)業(yè)上的優(yōu)點(diǎn)很多。
權(quán)利要求
1.一種襯底冷卻裝置，是進(jìn)行完成處理后的襯底的冷卻的襯底冷卻裝置，其特征在于， 具備框體，在內(nèi)部具有收納襯底的空間；一對(duì)保持部，相互相對(duì)地設(shè)置在所述框體的內(nèi)壁上，具有支撐所述襯底的端部附近的槽部；及具有冷卻單元的一對(duì)冷卻部，夾著所述一對(duì)保持部設(shè)置在與所述保持部所相互相對(duì)的方向交叉的方向上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底冷卻裝置，其特征在于，在由所述一對(duì)冷卻部分隔的空間內(nèi)部保持所述襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底冷卻裝置，其特征在于，還具備氣體導(dǎo)入單元，從所述框體的一個(gè)端面?zhèn)认蛴伤鲆粚?duì)冷卻部分隔的空間內(nèi)部導(dǎo)入氣體；及氣體排出單元，設(shè)置在與設(shè)置有所述氣體導(dǎo)入單元的所述端面?zhèn)认鄬?duì)一側(cè)的端面上，排出所述導(dǎo)入的氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的襯底冷卻裝置，其特征在于，所述氣體導(dǎo)入單元沿所述冷卻部的主面向由所述一對(duì)冷卻部分隔的空間內(nèi)部導(dǎo)入所述氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的襯底冷卻裝置，其特征在于，所述氣體導(dǎo)入單元沿收納的襯底的主面向由所述一對(duì)冷卻部分隔的空間內(nèi)部導(dǎo)入所述氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底冷卻裝置，其特征在于，所述一對(duì)保持部和所述冷卻部交替地設(shè)置在與所述保持部所相互相對(duì)的方向交叉的方向上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底冷卻裝置，其特征在于，在由所述一對(duì)冷卻部分隔的空間內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)所述一對(duì)保持部。
8.一種襯底處理系統(tǒng)，其特征在于，具備 處理裝置，進(jìn)行襯底的處理；收納裝置，收納所述襯底； 權(quán)利要求1所述的襯底冷卻裝置；及搬運(yùn)裝置，在所述處理裝置、所述收納裝置、所述襯底冷卻裝置之間進(jìn)行所述襯底的搬運(yùn)。
全文摘要
本發(fā)明的襯底冷卻裝置是進(jìn)行完成處理后的襯底的冷卻的襯底冷卻裝置，其特征在于，具備框體，在內(nèi)部具有收納襯底的空間；一對(duì)保持部，相互相對(duì)地設(shè)置在所述框體的內(nèi)壁上，具有支撐所述襯底的端部附近的槽部；及具有冷卻單元的一對(duì)冷卻部，夾著所述一對(duì)保持部設(shè)置在與所述保持部所相互相對(duì)的方向交叉的方向上。根據(jù)本發(fā)明，能夠縮短冷卻完成處理后的襯底的時(shí)間。
文檔編號(hào)H01L21/683GK102246290SQ20098014981
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者伊原龍?zhí)? 新田秀幸, 河越義典 申請(qǐng)人:芝浦機(jī)械電子株式會(huì)社