CN102280363A - 基板处理设备 - Google Patents

Abstract

一种基板处理设备包括：保持架，所述保持架被构造成保持基板并将所述基板携载到处理室中；等候站，所述等候站位于所述处理室外部，在将所述基板携载到所述处理室中之前保持架在所述等候站中等候；循环路径，所述循环路径被构造成使气体在所述等候站循环；以及排放路径，所述排放路径形成于所述循环路径中并且被构造成从所述等候站排放气体。

Description

基板处理设备

相关申请的交叉引用

本申请基于2010年6月14日提交的第2010-135200号、2010年10月1日提交的第2010-223704号和2011年3月8日提交的第2011-50418号日本专利申请并要求其优先权，这些日本专利申请的全部内容通过引用结合入本文。

技术领域

本发明涉及基板处理设备，并且更具体而言涉及例如在制造半导体集成电路(此后称为“IC”)的方法中使用的设备，其可有效地用在热处理设施(例如炉)中，该热处理设施在上面制有IC的半导体薄片(以下称为“薄片”)上进行热处理。

背景技术

在制造IC的工艺中，热处理设备广泛地用于在薄片上形成CVD(化学气相淀积)薄膜(诸如绝缘薄膜、金属薄膜、半导体薄膜等)或将杂质扩散到薄片内的热处理工艺中。这种热处理设备包括：用于处理以批量模式装载在器皿(或保持架)中的多个薄片的处理室；在被装载到处理室或从处理室卸载之前或之后器皿在其中等待的等候站；设置在等候站中用于在等候站和处理室之间升降器皿的器皿升降器；设置在等候站中用于将薄片传递到器皿的薄片传递装置；以及用于将清洁空气供应到等候站中的清洁单元。在具有这种设置的热处理设备中，清洁单元将氮气(用作惰性气体)供应到等候站中，使得氮气在其中循环，这将阻止大气中的氧(O₂)在薄片上形成天然的氧化薄膜(例如参见日本专利公开第2008-141176号)。

在等候站内部循环氮气的热处理设备中，氮气可能从等候站的一侧(通常从前侧)循环，使得等候站中的氮气流动可能以不均匀的方式进行。这会不利地影响热处理。为了解决这个问题，提供了一种模式：清洁空气从清洁单元引入等候站的一侧并通过形成在等候站的另一侧(例如后侧)中的排放出口排出(此后称为“大气模式”)。

但是，在基于大气模式的热处理中，从清洁单元供应的一部分清洁空气的温度会在流过循环路径的同时升高，这使得难以在等候站内部均匀地分布新的清洁空气。

在另一种方法中，为了抑制从薄片和薄片传递装置产生颗粒、或降低器皿和薄片传递装置周边的温度，形成于循环路径中的气体入口设置在器皿和薄片传递装置的附近。但是，即使循环路径的这种气体入口设置在器皿和薄片传递装置的附近，在器皿和薄片传递装置大范围运动时仍然难以抑制从器皿和薄片传递装置产生颗粒。这也会导致薄片传递速度降低。

发明内容

本发明提供基板处理设备的一些实施方式，该基板处理设备使得等候站内的气流均匀，由此防止由颗粒或有机物导致的污染。

根据本发明的一种实施方式，基板处理设备包括：保持架，其被构造成保持基板并且将基板携载到处理室中；等候站，其位于处理室外部并被构造成在保持架被携载到处理室中之前保持等待状态的保持架；循环路径，其被构造成使得气体在等候站内循环；以及排放路径，其形成在循环路径中并被构造成从等候站排放气体。

附图说明

图1为根据本发明的第一实施方式的热处理设备的透视图。

图2为图1所示热处理设备的部分剖切透视图。

图3为沿着图1中的线III-III截取的主剖视图。

图4为沿着图3中的线IV-IV截取的俯视剖视图。

图5为示出了热处理设备的主要部分的部分剖切透视图。

图6为示出了以净化模式操作的热处理设备的俯视剖视图。

图7为示出了以大气模式操作的热处理设备的俯视剖视图。

图8为沿着图1中的线VIII-VIII截取的剖视图。

图9为循环管道的部分剖切透视图。

图10为根据本发明第二实施方式的热处理设备的透视图。

图11为图10所示的热处理设备的俯视剖视图。

图12为根据本发明第三实施方式的热处理设备的俯视剖视图。

图13为图12所示的热处理设备的侧剖视图。

图14A和14B为示出了根据本发明第四实施方式的热处理设备的主要部分的剖视图，其中，热处理设备分别以净化模式和大气模式操作。

图15A、15B和15C为示出了根据本发明第五实施方式的热处理设备的主要部分的剖视图，其中，热处理设备分别正在执行常规操作、填充氮气操作和以大气模式操作。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的第一实施方式。

根据第一实施方式的基板处理设备包括如图1至6所示的热处理设备10的构造。

在第一实施方式中，FOUP(前开口一体化箱)携载器用作被构造成保持和传递薄片(用作基板)的携载器(例如传送夹具)。FOUP形成为大致立方体形状，并且在其一侧形成有开口且该开口被构造成通过可拆卸地安装到其上的帽覆盖。用作薄片携载器的FOUP(此后称为“箱”)可以密封状态传递薄片，使得其清洁水平即使在周围大气中存在颗粒的情况下也可能得到保持。

热处理设备10包括壳体11。壳体11具有气密结构，其中框架或面板结合以保持与大气压力相当的气密水平。壳体11包括等候站12，被构造成其中保持多个薄片的保持架在等候站中等候，直到保持架被携载入处理室。被构造成加载和卸载(或携载入/出)薄片1的一对端口14安装在壳体11的前壁上，使得成对端口14彼此邻近地竖直布置。成对端口14此后被称为“薄片加载端口14”。箱开启器15被构造成将帽(未显示)附接到箱2/从箱2卸下，以由此关闭/打开箱2，且该箱开启器15被安装在对应于薄片加载端口14的相应位置处。

被构造成升降薄片传递装置17的传递升降器18被布置在等候站12的前侧。薄片传递装置17通过传递升降器18升降，从而使得薄片1在薄片加载端口14和器皿21(用作保持架)之间传输。由此，薄片1在箱2和器皿21之间传递。

器皿升降器19竖直地布置在等候站12的后侧。该器皿升降器19被构造成升降用于竖直地支承器皿21(用作保持架)的密封帽20。密封帽20形成为盘形。器皿21竖直地布置，并且其中心与密封帽20的中心对准。器皿21被构造成保持多个薄片1(用作基板)，使得薄片水平堆叠并且中心同心地对准。

管状加热器单元22(与器皿21同心地对准)竖直地布置在壳体11的后侧的上部，使得其通过壳体11来支承。在加热器单元22内部，外管23和内管24与加热器单元22同心地布置。外管23可由诸如石英、碳化硅等耐热材料制成。外管23的内径被设定为比内管24的外径大，并且可形成为在上端封闭且在下端开口的管状形状。内管24可由诸如石英、碳化硅等耐热材料制成，且可形成为在上端和下端开口的管状形状。处理室25布置在内管24的空心部分中，使得处理室中可容纳器皿21。

在外管23之下，歧管26与外管23同心地布置。歧管26可由例如不锈钢等制成，并且可形成为在上端和下端开口的管状形状。歧管26与内管24的下端和外管23的下端接合，以对它们进行支承。歧管26的底端处的开口(或炉开口)被构造成通过开闭器27打开/关闭。

被构造成排出处理室25内的大气的排放管28布置在歧管26的侧壁上，使得排放管28经过形成在外管23和内管24之间的空隙以与之连通。气体供应管29(用作气体导入部件)形成在密封帽20中，使得其与处理室25连通。

被构造成使得气体在等候站12内循环的循环路径31沿着壳体11的整个空间形成。循环路径31包括抽吸管道32，且在该抽吸管道32上形成有抽吸入口33。抽吸管道32竖直地延伸并且安装在等候站12的一侧的整个表面(此后称为“右侧表面”)上，使得传递升降器18和器皿升降器19与等候站12分开。在抽吸管道32中，抽吸入口33形成在器皿升降器19的臂19a和传递升降器18的臂18a可竖直运动的范围内。臂19a和臂18a被插入抽吸入口33，使得它们可在抽吸入口33内竖直运动。抽吸管道32用于将存在于等候站12内的气体(例如氮气或清洁空气)排放到等候站12外部。也就是说，抽吸管道32构成了被构造为排放等候站12内的气体的排放部件。

循环路径31包括收集管道34，该收集管道34水平地布置在箱开启器15之下。第一连通管道35和第二连通管道36布置在等候站12的底面上。第一连通管道35的一端连接到收集管道34的侧壁(面对等候站12)，并且第一连通管道35的另一端连接到抽吸管道32的底端部分的前侧。第二连通管道36的一端连接到第一连通管道35的中部，并且第二连通管道36的另一端连接到后侧缓冲管道(将在下面进行描述)。

循环路径31包括呼出管道39，该呼出管道39在其整个表面上形成有呼出出口38。呼出管道39竖直地布置在等候站12的左侧表面(面向抽吸管道32)中。收集管道34的呼出端连接到呼出管道39的下端部分。被构造成截断收集管道34和呼出管道39之间的气流的截止阀37被布置在收集管道34连接到呼出管道39的部分中。

被构造成供应氮气30和清洁空气40的清洁单元41竖直地布置在呼出管道39的呼出出口38上。清洁单元41包括被构造成收集颗粒的过滤器42和被构造成吹送清洁过滤氮气30和清洁空气40的一组空气吹送器43。过滤器42朝着等候站12暴露并且在气流方向上被布置在该组空气吹送器43的下游。

如图1和3所示，被构造成供应新鲜清洁空气40的新鲜清洁空气供应管44在气流方向上被布置在呼出管道39的清洁单元41的上游。新鲜清洁空气供应管44配备有用作开关阀的节气闸45。此外，如图1所示，被构造成将氮气(用作惰性气体)供应到循环路径31的氮气供应管46被布置在呼出管道39上。氮气供应管46配备有用作流速控制阀的节气闸47。

如图3所示，冷却器48布置在呼出管道39的下端部分中，使得冷却器48沿着纵向方向延伸。冷却器48被构造成冷却通过呼出管道39从收集管道34收集的空气。在该实施方式中，冷却器48可使用水冷热交换器来构造。

如图2和4所示，后侧缓冲管道51在抽吸管道32的后侧靠近该抽吸管道32竖直地布置。第二连通管道36的一端连接到后侧缓冲管道51的下端。抽吸入口52以竖直细长形状形成在后侧缓冲管道51上，并且面对着等候站12的右后角处的清洁单元41。前侧缓冲管道53竖直地布置在等候站12的右前角中。前侧缓冲管道53的一个壁相对于缓冲管道53的前壁和侧壁成45度角，使得前侧缓冲管道53的内部空间在朝着前侧缓冲管道53的前壁延伸时加宽(即，在远离等候站12的方向上加宽)。抽吸入口54形成在前侧缓冲管道53的倾斜侧壁上并具有竖直细长形状。抽吸入口54面对着清洁单元41的中央部分。

第三连通管道55的一端连接到前侧缓冲管道53的下端部分，并且第三连通管道55的另一端连接到收集管道34。第三连通管道55布置在等候站12的下侧，使得第三连通管道55在宽度方向上横过第一连通管道35但不与第一连通管道35连通。如图4所示，第一循环扇56和第二循环扇57在收集管道34一侧分别安装在第一连通管道35的一端和第三连通管道55的一端。这些第一循环扇56和第二循环扇57被构造成建立从第一连通管道35和第三连通管道55到收集管道34的气流。

如图1、4和5所示，第一排放管道61和第二排放管道62每一个均被构造成形成排放通路，它们的相应端部彼此靠近布置并且被连接到收集管道34。第一排放管道61和第二排放管道62与呼出管道39分开布置，并且第一连通管道35和第三连通管道55介于第一排放管道61和第二排放管道62与呼出管道39之间。第一排放管道61和第二排放管道62的另一端部被连接到第三排放管道63的一端。第三排放管道63靠近壳体11的前侧布置。第三排放管道63的另一端(或呼出端)连接到清洁室(未显示)的下格栅空间。如图4所示，第一排放扇64和第二排放扇65分别布置在第一排放管道61和第二排放管道62中。第一排放扇64和第二排放扇65连接到第三排放管道63，从而建立从收集管道34到第三排放管道63的气流。排放阀63A布置在第三排放管道63中，以接通/断开气流。

如图1所示，被构造成自动调节等候站12中的压强的压强调节装置66被布置在壳体11上。如图8所示，压强调节装置66包括：被构造成将等候站12连接到清洁室的阀口67；和被构造成通过阀轴68可滑动地支承并且被构造成打开/关闭阀口67的阀元件69。阀元件69的重量可通过改变配重69a的数量或重量来调节。压强调节装置66可根据阀元件69的预定重量以自动控制方式(或自对准方式)调节等候站12中的压强。

如图1所示，热处理设备10包括控制器70。控制器70被构造成通过通信线路71控制截止阀37、第一循环扇56和第二循环扇57、以及第一排放扇64和第二排放扇65。具体而言，当氮气30被从清洁单元41供应到等候站12中时，控制器70控制截止阀37以打开阀口37a(见图5)并且操作第一循环扇56和第二循环扇57。此外，当清洁空气40被从清洁单元41供应到等候站12中时，控制器70控制截止阀37以关闭阀口37a并且操作第一循环扇56和第二循环扇57以及第一排放扇64和第二排放扇65。

下面描述具有上述构造的热处理设备的操作。

在薄片载入操作中，加载到箱开启器15的板上的箱2通过借助箱开启器15拆卸覆盖在箱2上的帽而打开。在打开箱2时，加载在箱2中的多个薄片1通过薄片传递装置17传递到器皿21，由此将薄片1加载到器皿21中(在装料操作中)。在加载了预定数量的薄片1时，器皿21通过器皿升降器19提升，使得它们被携载入处理室25(在器皿加载操作中)。当器皿21到达处理室25内的最高位置时，操作密封帽20(其上支承着器皿21)以抵靠密封状态的歧管26的下表面，由此气密封闭处理室25。

处理室25(以如上所述方式气密封闭)通过排放管线28排空，使得其中的压强保持在期望的压强(即，处于期望的真空度)。此外，处理室25的内部通过加热器单元22加热，使得其中的温度保持在期望温度。随后，预定处理气体从气体供应管29供应到处理室25。由此，薄片1经受预定热处理(在热处理操作中)。

在薄片载入操作之前，等候站12和循环路径31内的大气由氮气30置换。接着，在薄片载入操作和热处理操作过程中，氮气30通过循环路径31在整个等候站12循环。具体而言，如图6所示，从氮气供应管46供应到循环路径31的氮气30从清洁单元41(在循环路径31中竖直地布置在呼出管道39上)朝着等候站12吹送。随后，氮气30流过等候站12(其用作部分的循环路径31)以通过抽吸入口33被抽吸到抽吸管道32中。同时，氮气30分别通过抽吸入口52和抽吸入口54抽吸到后侧缓冲管道51和前侧缓冲管道53内。被抽吸入抽吸管道32、后侧缓冲管道51和前侧缓冲管道53的氮气30流动通过第一连通管道35、第二连通管道36、第三连通管道55和收集管道34、并再次流过呼出管道39。这种再循环的氮气30被从清洁单元41朝着等候站12吹送。此时，由于排放阀63A处于关闭状态，氮气30不会流动通过第一排放管道61至第三排放管道63。如上所述的氮气30的循环流动在整个等候站12和循环路径31重复发生。在该情形中，循环路径31(即等候站12)中的压强通过压强调节装置66自动保持在恒定压强。

在经过预定处理时间段之后，器皿21通过器皿升降器19向下运动，使得器皿21与装载在其中的处理过的薄片1被传递到等候站12中的初始等候位置(在器皿卸载操作中)。当器皿21被携载出处理室25时，处理室25通过开闭器27关闭。

在流过等候站12时，氮气30与热的薄片1(其经受了热处理)和将薄片1保持在其中的器皿21的组相接触，由此在其间进行热交换并由此冷却薄片1和器皿21。以此方式，氮气30(用作惰性气体)与热的薄片1接触，这防止在薄片1的表面上产生天然氧化膜。

由携载在等候站12中的器皿21保持的处理过的薄片1通过薄片传递装置17拾取。此时，空的箱2预先传递到薄片加载端口14。接着，空箱2的帽3被从空箱2拆下，使得拾取的薄片1被加载到空箱2中。当空箱2装满处理过的薄片1时，帽3被装到箱2上以封闭箱2，然后封闭的箱2被从薄片加载端口14传递到其它位置。

此后重复上述操作，使得随后的薄片1通过热处理设备10以批量模式处理。

另一方面，在允许在薄片上形成天然氧化膜的情形中，例如就控制薄片上的热影响而言，可在等候站12内使用清洁空气40仅仅执行单向气流(而不是再循环气流)。在该情形(此后称为“大气模式”)中，由清洁单元41产生的清洁空气40朝着器皿21水平地吹送，由此防止颗粒或有机物滞留或保留在等候站12中。为了防止这种颗粒或有机物滞留或保留在等候站12中，需要使高流速的清洁空气40吹过等候站12，以产生单向气流。

因此，在根据第一实施方式的热处理设备10中，在如图7所示的大气模式中，控制器70控制排放阀63A的打开并且控制截止阀37的关闭，同时，控制第一循环扇56和第二循环扇57以及第一排放扇64和第二排放扇65的操作。通过打开节气闸45从新鲜清洁空气供应管44供应到呼出管道39(见图1)的新鲜空气通过清洁单元41清洁并被转化为清洁空气40。接着，清洁空气40朝着等候站12水平地吹送，并且持续流过等候站12而被吸入抽吸管道32、后侧缓冲管道51和前侧缓冲管道53。如图7所示，迫使被抽吸入这些管道32、51和53的清洁空气40通过第一连通管道35、第二连通管道36、第三连通管道55和收集管道34排放到第一排放管道61、第二排放管道62和第三排放管道63。清洁空气40的这种排放是通过第一循环扇56和第二循环扇57以及第一排放扇64和第二排放扇65驱动的。排放到第三排放管道63的清洁空气40被排放到清洁室的下格栅空间。

在大气模式中，清洁空气40的单向水平流动通过一系列扇56、57、64和65产生的排放力充分地驱动，这产生清洁空气40的层流形式的高流速。由此，加载在器皿21中的薄片1的组可被有效地冷却。

此外，与抽吸入口33类似，后侧缓冲管道51的抽吸入口52和前侧缓冲管道53的抽吸入口54均布置在上、下位置，使得清洁空气40可在上、下水平方向上都均匀地排放。这允许清洁空气40在等候站12内的上、下区域中都均匀地形成单向水平流动。因此，加载在器皿21内的薄片1的组在上、下水平方向上均受到均匀地冷却。

与用氮气30填充等候站12的情形相比，通过等候站12的清洁空气40的单向水平流动可提供加载于器皿21中的加热的薄片1的组的更快速冷却。在这种情形中，等候站12可能具有过量正压，过量正压增加等候站12中的温度。这使得难以冷却加热的薄片1并且还可能导致薄片1的氧化。但是，在该实施方式中，通过多个扇56、57、64和65迫使清洁空气40排放，使其防止等候站12内的压强增加而具有过量正压，由此防止上述缺陷。

替代的是，清洁空气可直接从收集管道34排出等候站12，而无需采用排放路径，由此实现大气模式。遗憾的是，这种方法具有如下问题。为了获得足够的排放力，需要将大尺寸排放阀安装在收集管道34内。此外，等候站12内的压强需要使用这种大尺寸排放阀来调节，这使得排放阀结构复杂化。这种压强调节可通过第一循环扇56和第二循环扇57来执行。但是，在这种情形中，大气模式中的流速(即空气流速)可能会等于循环模式的流速。为此，在该实施方式中，排放扇安装在构成排放路径的排放管道中，使得大气模式中的压强调节通过排放扇来执行。例如，第一排放扇64的排放力(例如转动频率)可保持恒定，同时使第二排放扇65的排放力变化，这便于大气模式中的压强调节。

如上所述的第一实施方式可具有如下一种或多种效果：

(1)氮气从清洁单元供应到等候站。供应到等候站中的氮气通过抽吸管道、后侧缓冲管道和前侧缓冲管道抽吸，接着通过分别连接到抽吸管道、后侧缓冲管道和前侧缓冲管道的第一、第二和第三连通管道再次流入呼出管道。以此方式，氮气可通过等候站12(以净化模式)循环，即使薄片易于在等候站内氧化，这也肯定可以防止在等候站中的薄片上形成天然氧化膜。

(2)排放路径连接到循环路径的中部，使得从清洁单元吹入等候站的清洁空气被抽吸入抽吸管道中、随后通过连通管道收集到收集管道中、并接着通过排放路径排放到外部。由于具有这种布置，可以在等候站中产生清洁空气的层流形式的单向水平流动，防止清洁空气滞留或保留在等候站中。这防止等候站中的薄片受到颗粒或有机物污染。

(3)根据如上第(2)项所述的特征和效果，在可允许在薄片上形成一定量天然氧化膜的热处理过程中，可以减少或避免使用诸如氮气的惰性气体，由此降低运营成本。

(4)根据如上第(1)和(2)项所述的特征和效果，可以在同一热处理设备中执行氮气循环(即，在净化模式中)和产生清洁空气的单向流动(即，在大气模式中)。而且，大气模式中的流动(或气流)和净化模式中的流动(或气流)均以相同的方式产生。

(5)构成排放路径的排放管道布置在壳体的前侧中的箱开启器之下，由此避免增加热处理设备的占地面积。

(6)排放扇安装在排放路径中，从而它们可用于在大气模式中调节等候站中的压强。此外，多个扇被布置在排放路径中，其中之一被设计成产生可变排放力(或可变转动频率)，这可以实现利用更简单的构造进行大气模式中的压强调节。

(7)多个循环扇和多个排放扇分别布置在循环路径和排放路径中，使得清洁空气高速流过等候站。由此，当然可以避免清洁空气在等候站中的滞留或保留，这又防止受到颗粒或有机物的污染。

(8)在等候站中，缓冲管道布置在循环路径的抽吸入口的前侧，使得氮气或清洁空气可以高速和层流形式流过等候站。这防止清洁空气滞留或保留在等候站中，并且由此当然防止颗粒或有机物的污染。

(9)后侧缓冲管道和前侧缓冲管道布置在等候站内部一个侧壁的分别面向清洁单元(例如，面向呼出管道的呼出出口)的两端部分处，使得氮气或清洁空气可以高速和层流形式流过等候站。这防止清洁空气滞留或保留在等候站中，并且由此当然防止颗粒或有机物的污染。

(10)压强调节装置设置在壳体上以自动调节等候站中的压强，由此可与清洁室内部压强的波动无关地在净化模式中将等候站中的压强保持在恒定值。

(11)压强调节装置包括：被构造成将收集管道连接到呼出管道的阀口；和被构造成通过阀轴可滑动地支承并且被构造成打开/关闭阀口的阀元件。此外，阀元件的重量可通过改变设置在阀元件上的配重的数量或重量来调节。由于具有这种布置，可以根据阀元件的预定重量以自动控制模式(或自对准模式)调节等候站中的压强。

现在参照图10和11来描述根据本发明第二实施方式的热处理设备。

根据第二实施方式的热处理设备与第一实施方式的不同之处在于，其被构造成检测循环路径中的压强并基于检测结果监测循环扇和排放扇中的至少一个的异常。具体而言，设置在循环路径31上的是配备有后侧压强检测单元72的后侧压强检测管线74(此后称为“后侧管线”)和配备有前侧压强检测单元73的前侧压强检测管线75(此后称为“前侧管线”)。

如图10所示，后侧管线74布置在等候站12的底板中并且在其中间部分中以大致U型形成。在后侧管线74中，抽吸入口74a布置在后侧缓冲管道51内部的抽吸入口52附近，呼出出口74b通到壳体11的后壁之外。类似地，前侧管线75布置在等候站12的底板中，并且在其中间部分以大致L型形成。在前侧管线75中，抽吸入口75a布置在前侧缓冲管道53内部的抽吸入口54附近，呼出出口75b通到壳体11的后壁之外。如图10和11所示，后侧压强检测单元72连接到后侧管线74的呼出出口74b，呼出出口74b通到壳体11之外，并且前侧压强检测单元73连接到前侧管线75的呼出出口75b，呼出出口75b通到壳体11之外。后侧压强检测单元72和前侧压强检测单元73每一个都可使用差式压力计来构造，差式压力计测量管道中的压强和大气压强(用作参考压强)之间的差。在后侧压强检测单元72和前侧压强检测单元73处获得的测量结果通过通信线路71传递到控制器70。

如上所述，后侧管线74的抽吸入口74a布置在后侧缓冲管道51的抽吸入口52附近，并且前侧管线75的抽吸入口75a布置在前侧缓冲管道53的抽吸入口54附近。在该布置中，当第一循环扇56、第二循环扇57、第一排放扇64和第二排放扇65转动时，在后侧压强检测单元72和前侧压强检测单元73处测量到的压强值可能相对于大气压强为负值。

下面说明监测循环扇和排放扇异常的操作。

在第二实施方式中，循环扇和排放扇不具有检测转动停止和转动频率的功能，因而不能检测循环扇和排放扇的转动停止和转动频率中的降低。这使得难以检测可能在净化模式和大气模式中持续的任何异常，这导致薄片上的负面效果，诸如气流中的变化、颗粒或污染的增加、等候站内的压强波动等等。

为了解决上述问题，在该实施方式中，后侧压强检测单元72和前侧压强检测单元73被构造成检测循环路径中的压强，以监测循环扇和排放扇的任何异常，由此防止这种异常在净化模式和大气模式中持续。

例如，当第二循环扇57的操作暂停(例如处于停顿状态)时，前侧缓冲管道53中的压强变得与等候站12中的压强大致相等。等候站12中的压强保持略微正值，在前侧压强检测单元73处测量的值为负值。

此外，在大气模式中，当第一排放扇64和第二排放扇65中任一个处于停顿状态，等候站12中的压强保持在过量正值，使得后侧缓冲管道51和前侧缓冲管道53保持处于正压。由此，通过后侧压强检测单元72和前侧压强检测单元73得到的测量值变为负值。

如上所述，当通过后侧压强检测单元72和前侧压强检测单元73得到的测量值减小(或变为负值)时，控制器70确定：第一循环扇56、第二循环扇57、第一排放扇64和第二排放扇65中至少一个处于停顿状态(或停止转动)，或相应扇的转动频率降低。由此可以防止在净化模式和大气模式中有任何异常发生或持续。

例如，可以确定，如果通过后侧压强检测单元72或前侧压强检测单元73得到的测量值等于或小于1Pa(帕斯卡)，则在净化模式中发生异常。此外，可以确定，如果通过后侧压强检测单元72或前侧压强检测单元73得到的测量值等于或小于30Pa(帕斯卡)，则在大气模式中发生异常。根据这些假设，如果确定发生异常，控制器70可产生互锁信号以停止第一循环扇56、第二循环扇57、第一排放扇64和第二排放扇65的转动。

第一排放扇64的排放(或呼出)侧和第二排放扇65的排放(或呼出)侧借助第三排放管道63彼此连通，使得它们限定单个封闭空间。由此，如果压强检测单元布置在第一排放扇64和第二排放扇65的相应排放侧处，则第一排放扇64和第二排放扇65相互影响，这会导致压强检测单元不能准确测量压强。

第一排放扇64的吸入(或抽吸)侧和第二排放扇65的排放(或呼出)侧借助收集管道34彼此连通，使得它们限定单个封闭空间。由此，如果压强检测单元布置在第一排放扇64的吸入侧、第二排放扇65或收集管道34的排放侧处，则第一循环扇56、第二循环扇57、第一排放扇64和第二排放扇65相互影响，这会导致压强检测单元不能准确测量压强。

在该实施方式中，后侧管线74的抽吸入口74a布置在后侧缓冲管道51内，并且前侧管线75的抽吸入口75a布置在前侧缓冲管道53内。由于具有这种布置，第一循环扇56、第二循环扇57、第一排放扇64和第二排放扇65不会相互影响，这允许后侧压强检测单元72和前侧压强检测单元73准确地测量压强。

此外，后侧管线74的抽吸入口74a布置在后侧缓冲管道51的抽吸入口52附近，并且前侧管线75的抽吸入口75a布置在前侧缓冲管道53的抽吸入口54附近，这便于后侧管线74和前侧管线75的管道排布操作。

如上所述的第二实施方式可具有如下一种或多种效果：

(1)配备有后侧压强检测单元的后侧管线和配备有前侧压强检测单元的前侧管线设置在循环路径上，从而压强检测单元检测循环路径中的压强以监测循环扇和排放扇的任何异常。因此，可以防止在净化模式和大气模式中有任何异常发生或持续。

(2)根据如上第(1)项所述的特征和效果，可以避免在薄片上的任何负面效果，诸如气流中的变化、颗粒或污染的增加、等候站内的压强波动等等。

(3)压强检测单元检测循环路径中的压强以监测循环扇和排放扇的任何异常，这允许例如采用AC(交流电)扇而无需在其中执行检测转动停止和转数的任何功能。由此，可以在相对小的空间内以低成本产生足够量的气流。

(4)后侧管线的抽吸入口布置在后侧缓冲管道内，并且前侧管线的抽吸入口布置在前侧缓冲管道内。由于具有这种布置，第一循环扇、第二循环扇、第一排放扇和第二排放扇不会相互影响，这可以改进后侧压强检测单元和前侧压强检测单元的压强测量准确度。

(5)后侧管线的抽吸入口布置在后侧缓冲管道的抽吸入口附近，并且前侧管线的抽吸入口布置在前侧缓冲管道的抽吸入口附近，这可便于后侧管线和前侧管线的管道输送操作。

现在参照图12和13提供根据本发明第三实施方式的热处理设备的说明。

在第三实施方式中，前侧缓冲管道53A沿着传递升降器18布置在薄片传递装置17附近，并且抽吸入口54A沿着传递升降器18的臂18a的运动路径形成。在该情形中，薄片传递装置17的竖直运动的次数随着待处理的薄片的数量的增加而增加，这要求传递升降器18被以更高速度驱动。此外，这增加了在传递升降器18中的颗粒产生量。

在该实施方式中，前侧缓冲管道53A的抽吸入口54A布置在传递升降器18附近，使得产生的任何颗粒通过其快速地抽吸和排放。因此，可以阻止或减轻颗粒扩散到周围。换言之，可以避免颗粒扩散到周围而无需增加前侧缓冲管道53A中的气流量。

此外，在该实施方式中，炉打开管道51A连接到后侧缓冲管道51的顶部，并且炉打开管道51A的抽吸入口52A布置成面对歧管26的下端开口(或炉开口)26a。当薄膜形成处理之后器皿21被携载到等候站12中时，在炉开口26a处产生的热量或在器皿21处产生的热量可被排放到等候站12。此外，这种热量也可被向上排放。在该实施方式中，炉打开管道51A的抽吸入口52A布置成面对炉开口26a，使得可以快速抽吸和排放产生的任何热量，这加快了薄片冷却速度。

图14A和14B示出了根据本发明第四实施方式的热处理设备的操作。

在第四实施方式中，扇排放管道58连接到第二循环扇57的排放侧(即，呼出出口的下游侧)，并且被构造成转换气流的节气闸59布置在扇排放管道58的中间部分。在氮气循环通过等候站12的净化模式(如图14A所示)中，节气闸59转换其构造以允许扇排放管道58内的气流。同时，在清洁空气从清洁单元41吹送到等候站12并且接着通过等候站12的排放出口排放到外部的大气模式(如图14B所示)中，节气闸59转换其构造以阻止扇排放管道58内的气流。通过这种布置，节气闸59被构造成在净化模式和大气模式之间转换。根据该实施方式，第一循环扇56、第二循环扇57、排放阀63A和节气闸59可构成转换系统。

图15A、15B和15C示出了根据本发明第五实施方式的热处理设备的操作。

在第五实施方式中，被构造成自动调节等候站12中的压强的压强调节装置66A包括：被构造成将等候站12连接到清洁室的阀口67；被构造成通过阀轴68可滑动地支承并且被构造成打开/关闭阀口67的阀元件69；被构造成调节阀元件69的重量的配重69a；被构造成扩展和收缩阀轴68的第一缸装置S1；和被构造成调整阀元件69的位置的第二缸装置S2。

在常规操作中，第一缸装置S1处于扩展状态，并且第二缸装置S2处于收缩状态。在该情形中，阀元件69响应于等候站12中的压强水平来操作，从而使得等候站12中的压强可自动保持在预定值。

当等候站12中的大气(即处于大气状态)由氮气置换(即，改变到由氮气填充等候站12的状态)时，如图15B所示，第二缸装置S2扩展，从而使得阀元件69不能运动。结果，等候站12中的压强增大，从而在等候站12内部形成更严密密封的空间。这防止氮气泄漏到等候站12的外部，由此允许其中较高的气体置换速率。此外，在等候站12中的大气从氮气填充状态转换到大气状态时，如图15C所示，第一缸装置S1收缩。结果，阀口67完全打开，由此允许最大流速的气体从其流过，这又允许等候站12中的较高气体置换速率。

在调节等候站12中的压强的过程中，如果大量配重69a加载在阀元件69上，阀元件69可在气体排放过程中略微提升，形成阀口67中的窄开口。这允许等候站12中的较低的气体置换速率。

尽管已经描述了一些实施方式，但是这些实施方式仅仅以例子的方式提供而并不是用于限制本发明的范围。实际上此处描述的实施方式可具体化为各种其它形式。

例如，尽管在上述实施方式中连通管道布置在等候站的底板上，但是在其它实施方式中它们可如图9所示使用焊接到壳体11上的加强管线80来构造。加强管线80的使用不限于第一连通管道35和第二连通管道36，也可应用于第一排放管道61、第二排放管道62和第三排放管道63。加强管线在连通管道和排放管道中的使用允许循环路径和排放路径以更简单的方式构造，并且使得可以有效利用等候站中的受限空间。此外，可以增加循环路径和排放路径的横截面积。

在一些实施方式中，循环扇和排放扇可以省略。

此外，尽管在上述实施方式中排放路径连接到清洁室的下格栅空间，但其不限于此，而是也可以连接到例如多用箱。

此外，尽管在上述实施方式中已经说明安装到清洁单元中的过滤器为通过过滤出颗粒来清洁气体的一种过滤器类型，但是本发明不限于此。在替代实施方式中，过滤器可以使用两个不同类型的过滤器，即，一种过滤颗粒的过滤器类型和另一种过滤有机物的过滤器类型。

尽管在上述实施方式中已经说明氮气用作惰性气体，但是本发明不限于此。

此外，尽管在上述实施方式中提供了批量类型的竖直热处理设备，但是本发明不限于此，而是可应用于包括批量类型竖直扩散设备的任何类型的基板处理设备。

根据本发明的一些上述实施方式，可在等候站内以均匀方式产生气流，由此防止颗粒或有机物的污染。

尽管已经描述了一些实施方式，但是这些实施方式仅仅以例子的方式提供而并不是用于限制本发明的范围。实际上此处描述的新颖方法和设备可具体化为各种其它形式；而且，在不背离本发明的精神的条件下可对此处描述的实施方式的形式作出各种省略、替换和改变。权利要求及其等价物旨在覆盖将落入本发明范围和精神内的这种形式或变型。

Claims (7)

1.一种基板处理设备，其包括：

保持架，所述保持架被构造成保持基板并将所述基板携载到处理室中；

等候站，所述等候站位于所述处理室外部，在将所述基板携载到所述处理室中之前所述保持架在所述等候站中等候；

循环路径，所述循环路径被构造成使气体在所述等候站循环；以及

排放路径，所述排放路径形成于所述循环路径中并且被构造成从所述等候站排放气体。

2.如权利要求1所述的设备，其中被构造成从所述循环路径排放气体的至少一个排放扇被设置在所述排放路径中。

3.如权利要求1所述的设备，其中被构造成抽吸所述等候站内部的气体的至少一个缓冲管道被设置在形成于所述循环路径中的至少一个抽吸入口的前侧。

4.如权利要求1所述的设备，其中均被构造成从所述等候站排放气体的后侧缓冲管道和前侧缓冲管道被设置在所述等候站内部的一个侧壁的面向形成于所述循环路径上的呼出出口的两个端部处。

5.如权利要求1所述的设备，其中被构造成在大气模式中调节所述等候站内部的压强的至少一个排放扇被设置在所述排放路径中。

6.一种用于处理基板的方法，其包括：

将基板保持在位于处理室外部的等候站处的保持架中；

使得气体通过所述等候站中的循环路径循环；以及

通过形成于所述循环路径中的排放路径从所述等候站排放气体。

7.一种用于处理基板的装置，其包括：

保持装置，所述保持装置用于将基板保持在位于处理室外部的等候站处的保持架中；

循环装置，所述循环装置用于使气体通过所述等候站中的循环路径循环；以及

排放装置，所述排放装置用于通过形成于所述循环路径中的排放路径从所述等候站排放气体。

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