CN101840844A - 衬底处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种衬底处理装置，能够缩短处理后的晶片的冷却时间，并提高吞吐能力。热遮蔽板(50)具有向被保持在舟皿(38)上的晶片(14)吹出冷却气体(68)的冷却气体吹出部(70)，在该冷却气体吹出部(70)上，设有作为冷却气体(68)的吹出口的多个吹出孔(70a)。当晶片(14)在晶片移载装置(36a)和舟皿(38)之间进行交接时，热遮蔽板(50)退避到与其不发生干涉的位置(退避位置)，当对晶片(14)(以及舟皿(38))进行冷却时，为了吸收并阻断来自晶片(14)(以及舟皿(38))的放热，热遮蔽板(50)在晶片移载装置(36a)与舟皿(38)之间移动(冷却位置)。

Description

衬底处理装置
技术领域
本发明涉及衬底处理装置。
背景技术
若将在晶片处理室被实施了高温处理的晶片直接向移载室卸载，则由于来自晶片的放热，而引起晶片移载室内的耐热性低的零件熔融、故障、有机成分等的脱气等，由此，产生装置停止或晶片污染等问题。因此，在现有的纵型半导体制造装置中，将处理完毕的晶片在晶片处理室内放置到其下降至某一程度的温度，然后，向移载室卸载。由于晶片的放置时间对吞吐能力产生影响，因此，为了缩短该放置时间，设置用于从晶片处理室整体除去热量而排出大量的空气的机构、或者采取向晶片处理室内流通惰性气体等对策。
但是，为了除去热容量微小的晶片的热量，而从热容量绝对大的晶片处理室整体将热量除去很不容易，在设备和能量方面浪费也很多。另外，在晶片处理室内，因大量地流通惰性气体而产生的成膜颗粒或副产物颗粒的飞散成为成品率低下的原因。
专利文献1中公开了一种半导体制造装置，在该半导体制造装置中，为了提高处理后的舟皿、晶片与升降驱动部之间的热遮蔽性，而使升降驱动部的臂支承部成为在热遮蔽板旁迂回并在水平方向上延伸的形状，热遮蔽板成为非接触地在臂支承部的内部的上下贯通的状态。
专利文献1：日本特开2005-285926号公报
然而，在现有的技术中，存在处理后的晶片的冷却时间较长，吞吐能力低下的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够缩短处理后的晶片的冷却时间，提高吞吐能力的衬底处理装置。
为了实现上述目的，本发明的衬底处理装置具有：处理室，对衬底进行处理；衬底支承部件，支承衬底，并将支承的衬底向所述处理室内搬运；移载机，将衬底搬运到所述衬底支承部件上；以及非密闭型的遮蔽部，其设在所述衬底支承部件与所述移载机之间。由此，能够缩短处理后的晶片的冷却时间。
优选地，所述遮蔽部具有吹出清洁气体的吹出部。
优选地，所述遮蔽部被设置为能够在对由所述衬底支承部件支承的衬底进行冷却的冷却位置和从该冷却位置退避的退避位置之间移动，所述遮蔽部在所述衬底支承部件将搬入到所述处理室内的衬底从所述处理室内搬出之前移动到冷却位置，从处于冷却位置上的所述遮蔽部的所述吹出部吹出的清洁气体的流量，比处于退避位置时的流量大。由此，能够防止颗粒飞散。
优选地，从所述吹出部向由所述衬底支承部件支承的衬底吹出的清洁气体的流量逐渐增大。由此，能够防止衬底因急剧冷却而发生破损。
优选地，从所述吹出部向由所述衬底支承部件支承的衬底吹出的清洁气体的温度逐渐降低。由此，能够防止衬底因急剧冷却而发生破损。
优选地，在与所述遮蔽部相对的位置上设置排气装置。
优选地，总是从所述吹出部吹出清洁气体。由此，能够防止吹出部被灰尘等阻塞。
优选地，所述遮蔽部对由所述衬底支承部件支承的衬底周边的环境气体进行吸引。
优选地，所述遮蔽部具有向所述衬底支承部件的整个衬底载置区域吹出清洁气体的供给部。由此，能够同时对整个所述衬底支承部件进行冷却。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种使处理后的晶片的冷却时间缩短，并提高吞吐能力的衬底处理装置。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的衬底处理装置的立体透视图。
图2是本发明的一个实施方式的衬底处理装置的侧剖视图。
图3是本发明的一个实施方式中使用的热遮蔽板的后视图。
图4是本发明的一个实施方式中使用的热遮蔽板的主视图。
图5是本发明的一个实施方式中使用的热遮蔽板的说明图，图5(a)是热遮蔽板位于退避位置时的俯视图，图5(b)是热遮蔽板位于冷却位置时的俯视图。
图6是本发明的一个实施方式中使用的热遮蔽板的说明图，图6(a)是热遮蔽板位于退避位置时的俯视图，图6(b)是热遮蔽板位于冷却位置时的俯视图。
附图标记说明
10    衬底处理装置
12    框体
14    晶片
16    盒体
36    晶片移载机构
38    舟皿
40    处理炉
50    热遮蔽板
52    排气装置
68    冷却气体
70    冷却气体吹出部
70a   吹出孔
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。本发明的实施方式的衬底处理装置10例如构成为实施半导体装置的制造方法中的处理工序的半导体制造装置。图1表示作为本发明的一个实施方式的衬底处理装置10的立体透视图。图2表示衬底处理装置10的侧视透视图。
该衬底处理装置10是分批式纵型半导体制造装置，具有配置了主要部分的框体12。在衬底处理装置10中，作为晶片载体而使用盒体16，该盒体16例如收纳有作为由硅形成的衬底的晶片14。在框体12的正面壁12a的下方，配置有以能够进行维护的方式设置的开口部即维护口18，在该维护口18上，设有能够开闭的维护门20。在该维护门20上，用于搬入搬出盒体16的盒体搬入搬出口22以连通框体12内外的方式设置，该盒体搬入搬出口22通过前闸门24开闭。在盒体搬入搬出口22的框体12内侧，设置有盒体载台26。
盒体16在未图示的工序内搬运装置和盒体载台26之间被交接。通过工序内搬运装置，盒体16以盒体16内的晶片14成为垂直姿态、并且盒体16的晶片出入口朝上的方式载置在盒体载台26上。盒体载台26构成为以如下方式进行动作，使盒体16向框体12后方侧绕右侧纵向旋转90度，使盒体16内的晶片14成为水平姿态，盒体16的晶片出入口朝向框体12后方。
在框体12内的前后方向大致中央部设置有盒体架28，该盒体架28以多层多列对多个盒体16进行保管。在该盒体架28上设有移载架30，该移载架30收纳有成为后述的晶片移载机构36的搬运对象的盒体16。
在盒体载台26的上方设置有预备盒体架32，预备性地保管盒体16。
在盒体载台26和盒体架28之间，设置有盒体搬运装置34。盒体搬运装置34由能够在保持着盒体16的状态下升降的盒体升降机34a和搬运盒体16的盒体搬运机构34b构成。盒体搬运装置34构成为通过盒体升降机34a和盒体搬运机构34b的连动动作，在盒体载台26、盒体架28以及预备盒体架32之间搬运盒体16。
在盒体架28的后方设置有晶片移载机构36，该晶片移载机构36由能够使晶片14在水平方向上旋转或者直动的晶片移载装置36a和用于使晶片移载装置36a升降的晶片移载装置升降机36b构成。晶片移载装置升降机36b设置在框体12的右侧端部。该晶片移载机构36构成为，通过这些晶片移载装置36a以及晶片移载装置升降机36b的连动动作，将晶片移载装置36a的夹钳36c作为晶片14的载置部，并将晶片14向作为以水平姿态多层地保持晶片14的衬底支承部件的舟皿38进行装填或卸载。
在框体12的后部上方，设有作为处理室的处理炉40。处理炉40的下端部构成为能够通过炉口闸门42进行开闭。在处理炉40的下方，设有使舟皿38在处理炉40内升降的作为升降机构的舟皿升降机44，在与该舟皿升降机44的升降台连结的作为连结部的臂46上，水平地安装有作为盖体的密封盖48，该密封盖48构成为垂直地支承舟皿38，并能够封闭处理炉40的下端部。
舟皿38构成为具有多根保持部件，分别对多张(例如50张～150张左右)晶片14以其中心对齐并在垂直方向上排列的状态水平地进行保持。
在晶片移载机构36和舟皿38的升降位置之间，设有作为非密闭型的遮蔽部的可动的热遮蔽板50。当晶片14在晶片移载装置36a和舟皿38之间进行交接时，热遮蔽板50退避到与其不发生干涉的位置。此外，在框体12后方侧且在与热遮蔽板50相对的位置上，设有排气装置52。
在盒体架28的上方，设有具备供给风扇以及防尘过滤器的第一清洁单元54，以供给作为洁净化了的环境气体的清洁空气，该第一清洁单元54构成为使清洁空气在框体12内部流通。
在作为与晶片移载装置升降机36b以及舟皿升降机44相对的一侧的框体12的左侧端部，设有具备供给风扇以及防尘过滤器的第二清洁单元56，以便供给清洁空气。从该第二清洁单元56吹出的清洁空气在流经晶片移载装置36a以及舟皿38之后，被吸入排气装置52，并被排气到框体12的外部。
下面对热遮蔽板50进行说明。
图3和图4表示热遮蔽板50的结构。图3表示热遮蔽板50的后视图，图4表示热遮蔽板50的主视图。热遮蔽板50例如由热传导率高、具有耐热性的铝合金构成，为了提高热吸收率，也可以在其表面上实施黑色氧化铝膜处理。
热遮蔽板50具有：供用于冷却该热遮蔽板50的冷却水流动的流路62；向该流路62导入冷却水的冷却水导入口64；将流过流路62的冷却水排出的冷却水排出口66；向被保持在舟皿38上的晶片14吹出作为清洁气体的冷却气体68的冷却气体吹出部70；以及将该冷却气体68导入热遮蔽板50的冷却气体导入口72。在冷却气体吹出部70上，设有多个作为冷却气体68的吹出口的吹出孔70a。
流路62例如是两片的粘结结构，可通过在一面上挖入流路之后进行粘结焊接而形成。
冷却气体吹出部70例如可以使用冲孔板、或兼用作过滤器的多孔铝。另外，可以根据期望的气体流量而改变吹出孔70a的直径以及形状。
例如，可以使配置在冷却气体吹出部70的下侧的吹出孔70a的直径比配置在冷却气体吹出部70的上侧的吹出孔70a的直径大，这样，在将被保持在舟皿38上的晶片14从下层侧依次排出并搬运的情况下，能使被保持在舟皿38下层侧并被率先搬运的晶片14比被保持在舟皿38上层侧的晶片14更快速地冷却。
此外，例如，为了使冷却气体68均匀地向被保持在舟皿38上的晶片14吹出，可以采用随着远离接近冷却气体导入口72的位置，使吹出孔70a的直径变大的结构。
也可以采用使从热遮蔽板50的冷却气体吹出部70吹出的冷却气体68的流量逐渐增多，从而使晶片14不会因急剧冷却而破损的结构。此外，还可以采用使从冷却气体吹出部70吹出的冷却气体68的温度逐渐下降，从而使晶片14不会因急剧冷却而破损的结构。
图5是对热遮蔽板50的移动进行说明的衬底处理装置10的俯视图。图5(a)表示热遮蔽板50处于退避位置的状态，图5(b)表示热遮蔽板50处于冷却位置的状态。当晶片14在晶片移载装置36a和舟皿38之间交接时，热遮蔽板50退避到与其不发生干涉的位置(退避位置)，当对晶片14进行冷却时，为了吸收并阻断来自晶片14的放热，热遮蔽板50移动到晶片移载装置36a和舟皿38之间(冷却位置)。
图6表示热遮蔽板50、冷却气体68的流动以及其周边结构的俯视图。图6(a)表示热遮蔽板50处于退避位置的状态，图6(b)表示热遮蔽板50处于冷却位置的状态。
当热遮蔽板50处于退避位置时，从第二清洁单元56吹出的清洁空气74通过舟皿38升降位置而到达排气装置52。
当热遮蔽板50处于冷却位置时，在从第二清洁单元56吹出的清洁空气74(未在图6(b)中表示)的基础上，从热遮蔽板50的冷却气体吹出部70吹出的冷却气体68通过舟皿38升降位置而到达排气装置52。这样，由于热遮蔽板50从与晶片14接近的位置吹出冷却气体68，因此能够使气体流速更快的冷却气体68较多地到达晶片14，能够迅速冷却晶片14。此外，由于热遮蔽板50与晶片14接近，因此能够对来自晶片14的辐射热进行吸热，从而能够迅速冷却晶片14。
另外，不限于上述情况，还可以总是从冷却气体吹出部70吹出冷却气体68。由此，能够防止冷却气体吹出部70的灰尘阻塞。另外，还可以采用在热遮蔽板50上设置向舟皿38的整个晶片14载置区域吹出冷却气体68的供给部的结构。由此，能够同时对舟皿38上载置的全部晶片14进行冷却。
本发明不限于上述实施方式，对于搭载有多个舟皿38的衬底处理装置来说，存在不将舟皿38向处理炉40的下方搬运，而是将其向其他的处理装置等搬运的情况，因此也可以将热遮蔽板50设置在该搬运目的处。
此外，在上述实施方式中对从热遮蔽板50吹出冷却气体68的情况进行了说明，但不限于此，除了从冷却气体导入口72导入冷却气体68以外，还可以使该冷却气体导入口72与排气系统相连，对变成高温的环境气体的气体进行吸引并排气，从而对晶片14等进行冷却。
下面，对衬底处理装置10的动作进行说明。
在将盒体16向盒体载台26供给之前，通过前闸门24开放盒体搬入搬出口22开放。然后，从盒体搬入搬出口22将盒体16搬入，以晶片14为垂直姿态且盒体16的晶片出入口向上的方式，将盒体16载置在盒体载台26上。盒体16通过盒体载台26以使盒体16内的晶片14成为水平姿态且盒体16的晶片出入口朝向框体12后方的方式，向框体12的后方侧在纵向朝右侧旋转90度。
接下来，通过盒体搬运装置34自动地将盒体16从盒体载台26向盒体架28或预备盒体架32的指定位置搬运交接，并对其进行临时保管。然后，通过盒体搬运装置34将盒体16从盒体架28或预备盒体架32搬运到移载架30。或者，通过盒体搬运装置34将盒体16从盒体载台26直接搬运到移载架30。
当将盒体16搬运到移载架30后，通过晶片移载装置36a的夹钳36c穿过晶片出入口从盒体6中拾取晶片14，并装填到舟皿38中。将晶片14交接到舟皿38上之后的晶片移载装置36a返回到移载架30上的盒体16的位置，并将下一张晶片14装填到舟皿38中。
在将预先指定张数的晶片14装填到舟皿38上之后，通过炉口闸门42使关闭的处理炉40的下端部开放。然后，通过舟皿升降机44使密封盖48上升，将保持有晶片14的舟皿38向处理炉40内搬入。搬入后，在处理炉40内对晶片14进行处理。当晶片14的处理结束后，将热遮蔽板50移动到冷却位置，之后，将舟皿38从处理炉40搬出(舟皿降下)。
通过热遮蔽板50对从处理炉40搬出的舟皿38(晶片14)进行冷却。当晶片14下降至规定的温度后，将热遮蔽板50移动到退避位置。之后，通过与上述动作相反的步骤将晶片14从舟皿38搬运到移载架30的盒体16中。通过盒体搬运机构34b将盒体16从移载架30搬运到盒体载台26上，并通过未图示的工序内搬运装置搬出到框体12的外部。

Claims (3)

1.一种衬底处理装置，其特征在于，具有：
处理室，对衬底进行处理；
衬底支承部件，支承衬底，并将支承的衬底向所述处理室内搬运；
移载机，将衬底搬运到所述衬底支承部件上；以及
非密闭型的遮蔽部，其设在所述衬底支承部件与所述移载机之间。
2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述遮蔽部具有吹出清洁气体的吹出部。
3.如权利要求2所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述遮蔽部被设置为能够在对由所述衬底支承部件支承的衬底进行冷却的冷却位置和从该冷却位置退避的退避位置之间移动，所述遮蔽部在所述衬底支承部件将搬入到所述处理室内的衬底从所述处理室内搬出之前移动到冷却位置，从处于冷却位置上的所述遮蔽部的所述吹出部吹出的清洁气体的流量，比处于退避位置时的流量大。
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