CN101933122A - 负载锁定装置和基板冷却方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种负载锁定装置和基板冷却方法，负载锁定装置(6、7)包括：使压力能够在与真空的搬送室(5)对应的压力与大气压之间变动地设置的容器(31)；使容器(31)内的压力调整为与搬送室(5)对应的真空和大气压的压力调整机构(48)；冷却板(32)，设置在容器(31)内，晶片(W)载置于其上或与其接近地被冷却；在容器(31)内检测晶片(W)的变形的变位传感器(61、62)；和控制机构(20)，进行如下控制：在将高温的晶片(W)从搬送室(5)搬入到容器(31)内后的晶片冷却期间，在变位传感器(61、62)检测出晶片(W)产生了规定值以上的变形时，使晶片(W)的冷却缓和。

Description

负载锁定装置和基板冷却方法
技术领域
本发明涉及对例如半导体晶片等被处理体实施真空处理的真空处理装置所使用的负载锁定装置以及这样的负载锁定装置中的基板冷却方法。
背景技术
在半导体设备的制造工序中，大多对作为被处理基板的半导体晶片进行成膜处理或蚀刻处理等在真空环境氛围中进行的真空处理。最近，从这种真空处理的效率化的观点以及抑制氧化和污染物等污染的观点出发，关注一种群集工具型的多腔室真空处理系统，与将多个真空处理单元保持成真空的搬送室连结，并能够通过设置在该搬送室中的搬送装置将晶片搬送到各真空处理单元中(例如，日本特开2000-208589号公报)。
在这种的多腔室处理系统中，为了从置于大气中的晶片盒中将半导体晶片向被保持成真空的搬送室搬送，在搬送室和晶片盒之间设置负载锁定室，半导体晶片经由负载锁定室而被搬送。
因此，在将这种多腔室处理系统适用于成膜处理等的高温处理的情况下，作为被处理体的半导体晶片从真空处理单元以例如500℃左右的高温的状态被取出，并向负载锁定室搬送。但是，在这样的高温状态下，若将晶片暴露在大气中，则晶片会氧化。另外，若使这样的高温状态的半导体晶片收纳在收纳容器中，则会发生通常为树脂制的收纳容器融化等不良情况。
为了避免发生这样的不良情况，可以等到成为不会发生这种不良情况的温度以后在将半导体晶片暴露在大气中，不过，这样生产量会降低。因此，在负载锁定室中配置具有对晶片进行冷却的冷却机构的冷却板并对负载锁定室内进行清洗，并在将晶片载置在冷却板上或接近冷却板的状态下是负载锁定室内从真空恢复到大气压，期间对半导体晶片进行冷却。
此时，若半导体晶片急剧被冷却，则因晶片的表里的热膨胀差，晶片发生变形，半导体晶片的中心部或边缘部会从冷却板分离，或者半导体晶片的中心部和边缘部距冷却板的距离会不同，冷却效率降低，其结果为，冷却时间变长，或在高温的状态下暴露在大气中。
为了不发生这种半导体晶片的变形，对在使负载锁定室恢复到大气压时的压力的上升速度以及在使半导体晶片接近冷却板的情况下晶片的高度位置进行管理，按照晶片的每个温度作成对这些适合的组合进行限定的吹扫方案(清洗方案、purge recipe)。
但是，半导体晶片的变形的程度因形成在其上的膜种而异，这样的膜种根据用户数量庞大，按照膜种作成最合适的吹扫方案极其困难。因此，由于形成在半导体晶片上的膜种，即使使用按照每个晶片温度作成的吹扫方案，也有可能发生上述那样的半导体晶片变形从而导致的上述不良情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够极力抑制基板的变形，同时以实用的速度对基板进行冷却的负载锁定装置。
本发明的其它的目的在于提供一种能够实现这样的基板的冷却的负载锁定装置中的基板冷却方法。
根据本发明的第一观点，提供一种负载锁定装置，在将基板向从大气氛围保持为真空的真空室搬送、或者将高温的基板从所述真空室向所述大气氛围搬送时使用，包括：使压力能够在与真空室对应的压力和大气压之间变动地设置的容器；压力调整机构，在所述容器内与所述真空室连通时，将所述容器内的压力调整为与所述真空室对应的压力，在所述容器内与所述大气氛围的空间连通时，将所述容器内的压力调整为大气压；冷却部件，具有冷却机构且设置在所述容器内，基板载置于其上或与其接近地配置，对基板进行冷却；对所述容器内的基板的变形进行检测的基板变形检测部；控制机构，进行如下控制：所述容器内被调整为与所述真空室对应的压力，在从将高温的基板从所述真空室向所述容器内搬入到所述容器内的压力成为大气压之间的基板冷却期间，在所述基板变形检测部检测出基板产生了规定值以上的变形时，使基板的冷却缓和，从而使基板的变形复原。
在上述第一观点中，所述控制机构能够进行如下控制：在通过所述压力调整机构使所述容器内的压力上升的途中，当所述基板变形检测部检测到基板产生规定值以上的变形时，停止压力的上升，或使压力下降从而使冷却缓和。该情况下，优选所述控制机构在使冷却缓和后，在所述基板变形检测部检测出基板的变形变得比规定值小时，所述控制机构再次开始使所述容器内的压力上升。
另外，还具有基板支承销，其相对于所述冷却部件能够突出退回地设置，在从所述冷却部件突出的状态下支承基板，通过在该状态降下，能够使基板载置在所述冷却部件上或接近所述冷却部件，所述控制机构能够进行如下控制：当所述基板变形检测部检测出基板产生规定值以上的变形时，使所述基板支承销上升，或在所述基板支承销支承基板并下降的情况下使下降停止，由此缓和冷却。该情况下，在所述控制机构使冷却缓和后，在所述基板变形检测部检测出基板的变形变得比规定值小时，优选所述控制机构使所述支承销的位置复原，或在所述基板支承销的下降停止的情况下再次开始所述基板支承销的下降。
而且，作为所述基板变形检测部，可以使用具有对基板中心部的变位进行测定的第一传感器和对基板边缘部的变位进行测定的第二传感器的部件，能够从这些第一传感器的检测值以及第二传感器的检测值的差来检测基板的变形。该情况下，所述第一传感器以及所述第二传感器优选使用激光变位计。
而且，另外，可以构成为：所述真空室是具有搬送机构的搬送室，所述搬送机构是将基板向真空处理室搬送的机构，所述真空处理室是在真空中对基板实施高温处理的机构，所述真空处理室中对基板进行高温处理后，高温的基板经由所述真空室被搬送到所述容器内。
根据本发明的第二观点，提供一种基板冷却方法，是在将基板向从大气氛围保持为真空的真空室搬送、以及将高温的基板从所述真空室向所述大气氛围搬送时使用的负载锁定装置的基板冷却方法，所述负载锁定装置具有：使压力能够在与真空室对应的压力和大气压之间变动地设置的容器；压力调整机构，在所述容器内与所述真空室连通时，将所述容器内的压力调整为与所述真空室对应的压力，在所述容器内与所述大气氛围的空间连通时，将所述容器内的压力调整为大气压；冷却部件，具有冷却机构且设置在所述容器内，基板载置于其上或与其接近地配置，对基板进行冷却，具有：所述容器内被调整为与所述真空室对应的压力，在从将高温的基板从所述真空室向所述容器内搬入到所述容器内的压力成为大气压之间的基板冷却期间，检测所述容器内的基板的变形的工序；和基板的变形为规定值以上时，使基板的冷却缓和，从而使基板的变形复原的工序。
在上述第二观点中，在通过所述压力调整机构使所述容器内的压力上升的途中，在检测出基板产生规定值以上的变形时，能够停止压力的上升，或使压力下降以缓和冷却。该情况下，在缓和冷却后，优选在检测出基板的变形变得比规定值小时，再次开始使所述容器内的压力上升。
另外，所述负载锁定装置还具有基板支承销，所述基板支承销能够相对于所述冷却部件突出退回地设置，在从所述冷却部件突出的状态下支承基板，通过在该状态降下，使基板载置在所述冷却部件上或接近所述冷却部件，在检测出基板产生规定值以上的变形时，在使所述基板支承销上升或在所述基板支承销支承基板并下降的情况下，通过使下降停止来缓和冷却。该情况下，优选在缓和冷却后，在检测出基板的变形变得比规定值小时，使所述支承销的位置复原，或在所述基板支承销的下降停止的情况下再次开始使所述基板支承销下降。
根据本发明，在将高温的基板从真空室向容器内搬入后，到容器内的压力成为大气压之间的基板冷却期间，在基板变形检测机构检测到基板产生规定值以上的变形时，进行控制，以缓和基板的冷却从而使基板的变形复原，因此，能够极力抑制基板的变形并以实用的速度对基板进行冷却。
附图说明
图1是示意地表示搭载有本发明的一个实施方式的负载锁定装置的多腔室型的真空处理系统的俯视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的负载锁定装置的剖视图。
图3是表示在图2的负载锁定装置中晶片支承销对晶片进行支承的状态的示意图。
图4A是用于说明晶片的变形的一个方式的示意图。
图4B是用于说明晶片的变形的其它的方式的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的一个实施方式的搭载有负载锁定装置的多腔室型真空处理系统的概要结构的水平剖视图。
真空处理系统具有四个在真空中进行例如成膜处理那样的高温处理的真空处理单元1、2、3、4，这些真空处理单元1～4分别对应地设置在呈六边形的搬送室5的四个边上。另外，在搬送室5的另外的两个边上分别设有本实施方式的负载锁定装置6、7。在这些负载锁定装置6，7的与搬送室5的相反侧设有搬入搬出室8，在搬入搬出室8的与负载锁定装置6、7的相反侧设有端口9、10、11，该端口9、10、11安装有能够对作为被处理基板的半导体晶片W进行收容的三个前开标准口(FOUP：Front Opening Unified Pod)。在真空处理单元1、2、3、4中以将被处理体载置于处理板上的状态以高温进行规定的真空处理，例如进行成膜处理。
真空处理单元1～4，如该图所示，经由闸式阀G连接在搬送室5的各边上，这些真空处理单元通过开放对应的闸式阀G而与搬送室5连通，通过关闭对应的闸式阀G而与搬送室5隔断。另外，负载锁定装置6、7经由第一闸式阀G1连接在搬送室5的剩余的各边上，另外，经由第二闸式阀G2与搬入搬出室8连接。而且，负载锁定室6、7通过开放第一闸式阀G1而与搬送室5连通，通过关闭第一闸式阀G1而从搬送室隔断。另外，通过开放第二闸式阀G2而与搬入搬出室8连通，通过关闭第二闸式阀G2而从搬入搬出室8隔断。
在搬送室5内设有搬送装置12，该搬送装置12相对于真空处理单元1～4、负载锁定装置6、7进行半导体晶片W的搬入搬出。该搬送装置12配置在搬送室5的大致中央，在能够旋转以及伸缩的旋转·伸缩部13的前端具有对半导体晶片W进行支承的两个支承臂14a、14b，这两个支承臂14a、14b相互朝向相反方向安装在旋转·伸缩部13上。该搬送室5内被保持为规定的真空度。
在作为搬入搬出室8的晶片收纳容器的前开标准口F安装用的三个端口9、10、11上分别设有未图示的门，在这些端口9、10、11上安装收容了晶片W的前开标准口F或直接安装空的前开标准口F，在安装时拆掉门从而在防止外气的侵入的同时与搬入搬出室8连通。另外，在搬入搬出室8的侧面设有调节腔体15，因此，能够进行半导体晶片W的调节。
在搬入搬出室8内设有搬送装置16，该搬送装置16进行半导体晶片W相对于前开标准口F的搬入搬出以及半导体晶片W相对于负载锁定装置6、7的搬入搬出。该搬送装置16具有多关节臂构造，能够沿前开标准口F的配列方向在导轨18上移动，在其前端的手部17上载置半导体晶片W地对其进行搬送。
该真空处理系统具有过程控制器20，该过程控制器20由对各构成部进行控制的微处理器(计算机)构成，各构成部被连接在该过程控制器20上从而被控制。另外，在过程控制器20上还连接有操作者为了对真空处理系统进行管理而进行指令的输入操作等的键盘以及由可视化地对等离子处理装置的运转状况进行显示的显示器等构成的用户界面21。
另外，在过程控制器20上连接有存储部22，在该存储部22中存储有：用于通过过程控制器20的控制实现由真空处理系统执行的各种处理的控制程序；根据处理条件在真空处理系统的各构成部中执行处理的程序，例如与成膜处理有关的成膜方案、与晶片的搬送有关的搬送方案、与负载锁定装置的压力调整等有关的吹扫方案等。这样的各种方案被存储在存储部22中的存储介质(未图示)中。存储介质可以是硬盘等固定的存储器，还可以为CDROM、DVD、闪存器等可移动的存储器。另外，还可以从其它的装置经由例如专用线路适当地传送方案。
而且，根据需要，通过来自用户界面21的指示等将任意的方案从存储部22调出并在过程控制器20中执行，由此，在过程控制器20的控制下，能够通过真空处理系统进行所希望的处理。另外，过程控制器20，在负载锁定室6、7中，在基于标准的吹扫方案进行处理的过程中，能够对压力以及晶片W的高度进行控制，以抑制晶片的变形。
下面，对本实施方式的负载锁定装置6、7进行详细说明。
图2是表示本实施方式的负载锁定装置的剖视图。负载锁定装置6(7)具有容器31，载置有晶片W或使其接近地对晶片W进行冷却的冷却板32在被支承在脚部33上的状态下设置在容器31内。
在容器31的一侧的侧壁上设有能够与被保持成真空的搬送室5连通的开口34，在与其相对的侧壁上设有能够与被保持为大气压的搬入搬出室8连通的开口35。而且，开口34能够通过第一闸式阀G1开闭，开口35能够通过第二闸式阀G2开闭。
在容器31的底部设有用于对容器31内进行真空排气的排气口36和用于将吹扫气体导入容器31内的吹扫气体导入口37。在排气口36上连接有排气管41，在该排气管41上设有开闭阀42、排气速度调整阀43以及真空泵44。另外，在吹扫气体导入口37上连接有向容器31内导入吹扫气体的吹扫气体导入配管45，该吹扫气体导入配管45从吹扫气体源48延伸，在其途中设有开闭阀46以及流量调节阀47。
而且，在与真空侧的搬送室5之间进行晶片W的搬送的情况下，成为关闭开闭阀46，并打开开闭阀42的状态，调节排气速度调整阀43并以规定速度通过真空泵44经由排气管36对容器31内进行排气，使容器31内的压力成为与搬送室5内的压力对应的压力，在该状态下，打开第一闸式阀G1，连通容器31和搬送室5之间。另外，在与大气侧的搬入搬出室8之间进行晶片W的搬送的情况下，成为关闭开闭阀42，并打开开闭阀46的状态，调节流量调节阀47并从吹扫气体源48经由吹扫气体导入配管45向容器31内以例如规定流量导入吹扫气体，从而使其中的压力接近大气压，在该状态下，打开第二闸式阀G2，连通容器31和搬入搬出室8之间。此外，吹扫气体导入的方法，从防止微粒卷扬的观点出发，例示了在导入的初期通过由陶瓷多孔体构成的BREAK FILTER(注册商标)(未图示)进行吹扫，在成为一定压力以后以规定流量进行吹扫，但是不拘于方法。
开闭阀42、排气速度调整阀43、流量调节阀47以及开闭阀46，基于由压力计63测定的容器31内的压力被压力调整机构49控制，通过对这些阀进行控制，能够使容器31内在大气压和真空之间变化。该压力调整机构49也基于来自过程控制器20的指令进行这些阀的控制。
在冷却板32上能够相对于冷却板32的表面突出退回地设置有三根晶片搬送用的(仅示出两根)晶片支承销50，这些晶片支承销50被固定在支承板51上。而且，通过能够调节上升位置的电机等驱动机构53使杆52升降，由此，晶片支承销50经由支承板51进行升降。此外，符号54为伸缩管。
在冷却板32上形成有冷却介质流路55，在该冷却介质流路55上连接有冷却介质导入配管56以及冷却介质排出配管57，来自未图示的冷却介质供给部的冷却水等冷却介质流通并能够对载置的晶片W进行冷却。
容器31的顶壁31a由透明材料，例如玻璃构成，在其上，在与晶片中心部对应的位置和与晶片边缘部对应的位置上分别设有变位传感器61、62。这两个变位传感器61、62构成晶片的变形检测部。这些变位传感器61、62具有对例如距晶片的距离进行测定的功能。作为该变位传感器61、62，例示了激光变位计。
过程控制器20还对负载锁定装置6(7)进行控制，接受来自变位传感器61、62的距离数据，对压力调整机构49以及驱动机构53进行控制，并对容器31内的压力以及晶片W的高度位置进行控制。
下面，以本实施方式的负载锁定装置6、7为中心对以上那样构成的多腔室型真空处理系统的动作进行说明。
首先，通过搬送装置16从与搬入搬出室8连接的前开标准口F取出晶片W，并搬入负载锁定装置6(或7)的容器31中。此时，负载锁定装置6的容器31内为大气氛围，之后，在第二闸式阀G2被打开的状态下，晶片W被搬入。
而且，对容器31内进行真空排气知道成为与搬送室5对应的压力，打开第一闸式阀并通过搬送装置12从容器31内取出晶片W，打开某个真空处理单元的闸式阀G并将晶片W搬入其中，在成膜等的高温下对晶片W进行真空处理。
在真空处理结束的时刻，打开闸式阀G，从与搬送装置12对应的真空处理单元搬出晶片W，打开负载锁定装置6以及7中的某一个第一闸式阀G1并将晶片W搬入容器31内，通过在冷却板32的冷却介质流路55中流通的冷却介质对晶片W进行冷却，同时向容器31内导入吹扫气体，使其中成为大气压(晶片冷却期间)。然后，打开第二闸式阀，通过搬送装置16，将处理后的晶片W收纳到前开标准口F中。
此外，对于两个负载锁定装置6、7，可以使负载锁定装置6专用作搬入，使负载锁定装置7专用作搬出。
对如上所述那样，在晶片W的真空处理结束后，将晶片W从搬送装置12对应的真空处理单元搬出后的晶片冷却期间的操作进行详细说明。
对负载锁定装置6以及7中的某一个的容器31内抽真空，打开第一闸式阀G1并将晶片W搬入其容器31内，如图3所示，在使晶片支承销50突出的状态下，使晶片W支承在晶片支承销50上，关闭第一闸式阀G1。然后，使冷却介质流通冷却板32的冷却介质流路55，同时使晶片支承销50下降，使晶片W载置或接近冷却板32，向容器31内导入规定流量的吹扫气体并使其中的压力上升速度保持恒定并成为大气压。
此时，从在真空处理单元1～4中能够进行成膜处理等高温处理的关系来看，在被搬入容器31中的时刻的晶片W的温度为例如500℃以上的高温。因此，若晶片W的冷却速度过大，则由于冷却过程中的晶片W表里的热膨胀差使晶片如图4A、图4B所示那样发生变形。
因此，首先，根据标准的吹扫方案，以规定流量向容器31内导入吹扫气体，并且使晶片支承销下降从而使晶片W冷却，此时，通过两个变位传感器61、62对晶片W的变位进行测定，当掌握了在晶片W上生成规定值以上的微小变形的时刻，进行控制以缓和冷却。具体来说，对由变位传感器61计测的距晶片的距离和由变位传感器62计测的距晶片的距离进行比较，在它们的差为规定值以上的时刻进行控制以缓和这样的冷却。此时，由于在晶片W的降下中也会产生晶片W的变形，因此，需要使驱动机构53和变位传感器61、62同步，并掌握从变位传感器61、62距晶片的距离的绝对值。
晶片W的冷却速度(降温速度)在腔体容器31内的压力越上升，或晶片W越接近冷却板32的情况下变得越大，因此，通过关闭开闭阀46从而停止容器31内的压力的上升，或使晶片支承销50上升或只要在晶片支承销50的下降途中使晶片支承销50的降下停止等就能够缓和对晶片W的冷却(使降温速度下降)。而且，通过进行这些控制缓和冷却，能够消除晶片W的微小变形。
另外，除了上述以外，虽然操作变得稍复杂，但还能够通过进行抽真空从而使腔体容器31内的压力下降来缓和冷却。
如上所述那样，冷却被缓和，在通过变位传感器61、62掌握到微小变形变得比规定值小的时刻，过程控制器20通过在关闭开闭阀46的情况下打开开闭阀46，或者在使晶片支承销50上升的情况下通过驱动机构53使晶片W回到原来的位置，或者在晶片支承销50的下降途中使晶片支承销50的下降停止的情况下使晶片W再次开始下降等，来使晶片W的冷却速度上升。此外，在打开开闭阀46从而再次开始导入吹扫气体时，吹扫气体流量可以为以前的规定流量，也可以为与之不同的流量。
而且，通过每次在晶片W上产生规定值以上的微小变形时都进行这些操作，能够在不生成对晶片W的冷却效率产生影响的变形的情况下，以使用的速度对晶片W进行冷却，同时能够使容器31内成为大气氛围。
这样，在实际操作时，能够进行负载锁定装置中的冷却操作的最适化，基于此时的操作顺序，能够作成不会产生超过对象晶片中的容许值的变形的最适的吹扫方案。然后，在真空处理单元中，在对实施了与该对象晶片相同的处理的晶片进行冷却的情况下，能够基于作成的吹扫方案进行。而且，按照形成的膜种不同的每种晶片进行这样的操作，由此，能够作成针对各种膜种的晶片的最适的吹扫方案。
另外，通过变位传感器61、62能够进行冷却操作时的出错监视。
此外，作为防止对晶片进行冷却时的变形的技术，以往提出一种实际对晶片的温度进行测定的提案，作为温度测定技术，一般为在处理容器的顶壁的上方设置放射温度计，在该情况下，作为顶壁，需要使用能够适用放射温度计的极高价的特殊的玻璃，但是，在本发明中，无需对晶片的温度进行直接测定，顶壁的材料只要是能够通过激光变位计等的变位传感器进行检测，使用PYREX GLASS(注册商标)等便宜的玻璃就足够了。
此外，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，以设有四个真空处理单元、两个负载锁定装置的多腔室型的真空处理系统为例进行了说明，但是，不限于这些数量。另外，本发明的负载锁定装置也不限于这种多腔室型的真空处理装置，只要真空处理单元为一个系统就能够适用。而且，在上述实施方式中，使用两个变位传感器对晶片的变形进行掌握，但不限于此，还可以使用CCD照相机等其它的手段进行掌握。另外，在检测出基板的规定值以上的变形时，从变位传感器的输出的差来检测，但还可以通过变位传感器的输出的比来检测。而且，另外，作为缓和冷却的方法，除在上述实施方式中示出的手段以外也能够适用。而且，另外，对于被处理体，不限于半导体晶片，能够以FPD用玻璃基板等其它的基板作为对象。

Claims (13)

1.一种负载锁定装置，在将基板从大气氛围向保持为真空的真空室进行搬送时，并将高温的基板从所述真空室向所述大气氛围进行搬送时使用该负载锁定装置，该负载锁定装置的特征在于，包括：
容器，该容器设置成能够在与真空室对应的压力与大气压之间变动压力；
压力调整机构，该压力调整机构在所述容器内与所述真空室连通时，将所述容器内的压力调整为与所述真空室对应的压力，在所述容器内与所述大气氛围的空间连通时，将所述容器内的压力调整为大气压；
冷却部件，该冷却部件具有冷却机构且设置在所述容器内，基板载置于其上或与其接近地配置，对基板进行冷却；
基板变形检测部，该基板变形检测部对所述容器内的基板的变形进行检测；和
控制机构，该控制机构进行如下控制：从所述容器内被调整为与所述真空室对应的压力，高温的基板从所述真空室被搬入到所述容器内开始，至所述容器内的压力成为大气压为止期间的基板冷却期间，在所述基板变形检测部检测出基板产生了规定值以上的变形时，使基板的冷却缓和，从而使基板的变形复原。
2.如权利要求1所述的负载锁定装置，其特征在于：
所述控制机构进行如下控制：在通过所述压力调整机构使所述容器内的压力上升的途中，当所述基板变形检测部检测到基板产生规定值以上的变形时，停止压力的上升，或者使压力下降从而使冷却缓和。
3.如权利要求2所述的负载锁定装置，其特征在于：
所述控制机构在使冷却缓和后，在所述基板变形检测部检测出基板的变形变得比规定值小时，所述控制机构再次开始使所述容器内的压力上升。
4.如权利要求1所述的负载锁定装置，其特征在于，还包括：
基板支承销，该基板支承销相对于所述冷却部件能够突出退回地设置，在从所述冷却部件突出的状态下支承基板，通过在该状态降下，能够使基板载置在所述冷却部件上或接近所述冷却部件，
所述控制机构进行如下控制：当所述基板变形检测部检测出基板产生规定值以上的变形时，使所述基板支承销上升，或者在所述基板支承销支承基板而下降的情况下使下降停止，由此缓和冷却。
5.如权利要求4所述的负载锁定装置，其特征在于：
在所述控制机构使冷却缓和后，在所述基板变形检测部检测出基板的变形变得比规定值小时，所述控制机构使所述支承销的位置复原，或者在所述基板支承销的下降停止的情况下再次开始所述基板支承销的下降。
6.如权利要求1所述的负载锁定装置，其特征在于：
所述基板变形检测部具有对基板中心部的变位进行测定的第一传感器和对基板边缘部的变位进行测定的第二传感器，根据这些第一传感器的检测值与第二传感器的检测值的差来检测基板的变形。
7.如权利要求6所述的负载锁定装置，其特征在于：
所述第一传感器和所述第二传感器为激光变位计。
8.如权利要求1所述的负载锁定装置，其特征在于：
所述真空室是具有向在真空中对基板实施高温处理的真空处理室搬送基板的搬送机构的搬送室，在所述真空处理室中对基板进行高温处理后，高温的基板经由所述真空室被搬送到所述容器内。
9.一种基板冷却方法，该基板冷却方法是在将基板从大气氛围向保持为真空的真空室进行搬送时，或者将高温的基板从所述真空室向所述大气氛围进行搬送时所使用的负载锁定装置中的基板冷却方法，所述负载锁定装置包括：容器，该容器设置成能够在与真空室对应的压力与大气压之间变动压力；压力调整机构，该压力调整机构在所述容器内与所述真空室连通时，将所述容器内的压力调整为与所述真空室对应的压力，在所述容器内与所述大气氛围的空间连通时，将所述容器内的压力调整为大气压；和冷却部件，该冷却部件具有冷却机构且设置在所述容器内，基板载置于其上或与其接近地配置，对基板进行冷却，该基板冷却方法特征在于，包括：
从所述容器内被调整为与所述真空室对应的压力，高温的基板从所述真空室被搬入到所述容器内开始，至所述容器内的压力成为大气压为止期间的基板冷却期间，检测所述容器内的基板的变形的工序；和
在检测出基板的变形为规定值以上时，使基板的冷却缓和，从而使基板的变形复原的工序。
10.如权利要求9所述的基板冷却方法，其特征在于：
在通过所述压力调整机构使所述容器内的压力上升的途中，在检测出基板产生规定值以上的变形时，停止压力的上升，或者使压力下降以缓和冷却。
11.如权利要求10所述的基板冷却方法，其特征在于：
在缓和冷却后，在检测出基板的变形变得比规定值小时，再次开始使所述容器内的压力上升。
12.如权利要求9所述的基板冷却方法，其特征在于：
所述负载锁定装置还包括基板支承销，所述基板支承销能够相对于所述冷却部件突出退回地设置，在从所述冷却部件突出的状态下支承基板，通过在该状态降下，使基板载置在所述冷却部件上或者接近所述冷却部件，
在检测出基板产生规定值以上的变形时，在使所述基板支承销上升或者在所述基板支承销支承基板而下降的情况下，通过使下降停止来缓和冷却。
13.如权利要求12所述的基板冷却方法，其特征在于：
在缓和冷却后，在检测出基板的变形变得比规定值小时，使所述支承销的位置复原，或者在所述基板支承销的下降停止的情况下再次开始使所述基板支承销下降。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104388907A (zh) * 2014-12-03 2015-03-04 京东方科技集团股份有限公司 一种监控装置以及磁控溅射设备
CN107614397A (zh) * 2015-05-22 2018-01-19 株式会社大福 平面保管设备的出入库装置的控制方法
CN110854010A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 北京北方华创微电子装备有限公司 冷却晶圆的方法、装置和半导体处理设备
CN113109687A (zh) * 2019-12-24 2021-07-13 爱思开海力士有限公司 测试半导体器件的系统和方法
CN113478080A (zh) * 2021-09-06 2021-10-08 佛山汇百盛激光科技有限公司 一种变位工作台
CN113728422A (zh) * 2020-03-24 2021-11-30 株式会社日立高新技术 真空处理装置
TWI796558B (zh) * 2019-04-11 2023-03-21 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司 冷卻腔室、物理氣相沉積設備和冷卻方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140034318A (ko) * 2009-09-28 2014-03-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 피처리체의 냉각 방법, 냉각 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체
JP5387444B2 (ja) * 2010-02-25 2014-01-15 株式会社ニコン 搬送装置および基板接合装置
WO2012002499A1 (ja) * 2010-06-30 2012-01-05 株式会社アルバック 基板処理装置及び基板冷却方法
JP2012089591A (ja) * 2010-10-18 2012-05-10 Hitachi High-Technologies Corp 真空処理装置及び真空処理方法
EP2444993A1 (en) * 2010-10-21 2012-04-25 Applied Materials, Inc. Load lock chamber, substrate processing system and method for venting
US9228685B2 (en) 2010-12-09 2016-01-05 Tokyo Electron Limited Load lock device
CN103592070B (zh) * 2013-11-20 2015-12-09 太仓思比科微电子技术有限公司 一种可视化芯片挑晶机气压检测方法
US9817407B2 (en) * 2014-12-01 2017-11-14 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. System and method of opening a load lock door valve at a desired pressure after venting
KR102381000B1 (ko) * 2014-12-30 2022-04-04 (주)선익시스템 기판냉각장치
KR102136295B1 (ko) * 2015-02-16 2020-08-27 주식회사 원익아이피에스 웨이퍼 워피지 센서를 구비한 웨이퍼 처리 장치 및 방법
WO2017066418A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Applied Materials, Inc. Substrate carrier system
JP6554387B2 (ja) 2015-10-26 2019-07-31 東京エレクトロン株式会社 ロードロック装置における基板冷却方法、基板搬送方法、およびロードロック装置
JP6270952B1 (ja) * 2016-09-28 2018-01-31 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体。
KR102193373B1 (ko) * 2016-12-05 2020-12-22 주식회사 원익아이피에스 웨이퍼 처리 방법
US10720348B2 (en) * 2018-05-18 2020-07-21 Applied Materials, Inc. Dual load lock chamber
JP7279406B2 (ja) * 2019-02-26 2023-05-23 東京エレクトロン株式会社 ロードロックモジュール、基板処理装置及び基板の搬送方法
KR20210026672A (ko) 2019-08-30 2021-03-10 캐논 톡키 가부시키가이샤 진공장치
US11557496B2 (en) * 2020-03-23 2023-01-17 Applied Materials, Inc. Load lock with integrated features
KR102396431B1 (ko) * 2020-08-14 2022-05-10 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 반송 방법
TW202230583A (zh) * 2020-12-22 2022-08-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理系統及微粒去除方法
CN113035758B (zh) * 2020-12-31 2022-06-24 中科晶源微电子技术（北京）有限公司 腔室装置、晶片输送设备和晶片处理方法
US20240141483A1 (en) * 2022-10-26 2024-05-02 Applied Materials, Inc. Apparatus, systems, and methods of using an atmospheric epitaxial deposition transfer chamber

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228208A (en) * 1991-06-17 1993-07-20 Applied Materials, Inc. Method of and apparatus for controlling thermal gradient in a load lock chamber
EP0608620B1 (en) * 1993-01-28 1996-08-14 Applied Materials, Inc. Vacuum Processing apparatus having improved throughput
US5620560A (en) * 1994-10-05 1997-04-15 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for heat-treating substrate
JP3143702B2 (ja) * 1994-10-05 2001-03-07 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
TW418429B (en) * 1998-11-09 2001-01-11 Tokyo Electron Ltd Processing apparatus
JP3535457B2 (ja) * 2000-09-11 2004-06-07 東京エレクトロン株式会社 基板の熱処理装置
KR100441654B1 (ko) * 2001-09-18 2004-07-27 주성엔지니어링(주) 웨이퍼 감지시스템
KR20030096732A (ko) * 2002-06-17 2003-12-31 삼성전자주식회사 반도체소자 제조용 화학기상증착장치의 쿨링 스테이지
JP4454243B2 (ja) * 2003-03-31 2010-04-21 キヤノンアネルバ株式会社 基板温度調整装置および基板温度調整方法
JP4470199B2 (ja) * 2003-09-25 2010-06-02 Ｓｍｃ株式会社 半導体基板の温度調節装置
JP2005116655A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Canon Inc ロードロックチャンバー、露光装置、デバイスの製造方法、真空排気方法
JP4508856B2 (ja) * 2004-12-22 2010-07-21 三菱重工業株式会社 ガラス基板の成膜装置
JP4907079B2 (ja) * 2004-12-22 2012-03-28 新日鐵住金ステンレス株式会社 拡管加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼溶接管及び溶接管用のフェライト系ステンレス鋼板
US7665951B2 (en) * 2006-06-02 2010-02-23 Applied Materials, Inc. Multiple slot load lock chamber and method of operation

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104388907A (zh) * 2014-12-03 2015-03-04 京东方科技集团股份有限公司 一种监控装置以及磁控溅射设备
CN107614397A (zh) * 2015-05-22 2018-01-19 株式会社大福 平面保管设备的出入库装置的控制方法
CN110854010A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 北京北方华创微电子装备有限公司 冷却晶圆的方法、装置和半导体处理设备
TWI796558B (zh) * 2019-04-11 2023-03-21 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司 冷卻腔室、物理氣相沉積設備和冷卻方法
CN113109687A (zh) * 2019-12-24 2021-07-13 爱思开海力士有限公司 测试半导体器件的系统和方法
CN113728422A (zh) * 2020-03-24 2021-11-30 株式会社日立高新技术 真空处理装置
CN113728422B (zh) * 2020-03-24 2024-01-09 株式会社日立高新技术 真空处理装置
CN113478080A (zh) * 2021-09-06 2021-10-08 佛山汇百盛激光科技有限公司 一种变位工作台

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