CN104303284B - 冷却机构和处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冷却机构(10)，其特征在于，该冷却机构(10)包括：多个支承台(54)，其设于形成有下降流的大气输送室(6)，且沿上下方向设为多层；多个支承销(56)，其设于各所述支承台(54)，用于与所述被处理体(W)的背面接触而支承所述被处理体(W)；和折流板(58)，其设于所述支承台(54)，用于利用所述下降流冷却被支承在位于该支承台(54)的下层的支承台(54)上的所述被处理体(W)。

Description

冷却机构和处理系统
技术领域
本发明涉及一种用于冷却半导体晶圆等被处理体的冷却机构和使用该冷却机构的处理系统。
背景技术
通常，在制造半导体器件时，对半导体晶圆反复进行成膜处理、氧化扩散处理、改性处理、蚀刻处理、退火处理等各种处理。另外，为了有效地进行所述各种处理，已知有例如专利文献1等所公开那样的所谓组合设备型的处理系统。在该处理系统中，处于真空气氛的共用输送室与多个单片式的处理室连结，经由该共用输送室向各处理室输送半导体晶圆并依次进行需要的处理。
在该情况下，所述共用输送室与一个或多个能够选择性地实现真空气氛状态和大气压气氛状态的小容量加载互锁装置连结。另外，为了在真空气氛的所述共用输送室与大致大气压的外部之间输入、输出半导体晶圆，而将所述加载互锁装置内选择性地设定为真空气氛状态或大气压气氛状态，从而在不破坏所述共用输送室内的真空气氛的情况下进行半导体晶圆的输入、输出操作。在此，所述加载互锁装置具有冷却机构、例如冷却板等，该冷却机构用于将因所述处理室内的各种热处理而成为高温状态的半导体晶圆冷却到安全的温度、例如100℃左右，在半导体晶圆冷却到100℃以下的温度后向外部取出该半导体晶圆。
另外，作为用于冷却所述半导体晶圆的方法，还提出了如下提案：使用形成于大气压气氛的输送室的下降流进行冷却(专利文献2等)、或者在大气压气氛的输送室内设置冷却站(专利文献3等)。此外，作为半导体晶圆的冷却机构，还具有这样的提案：设置配置有冷却配管的冷却板(专利文献4)、在冷却板的中央部设置凸状的吸附部而有效地冷却晶圆、特别是晶圆的中央部(专利文献5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-027378号公报
专利文献2：日本特开2006-253683号公报
专利文献3：日本特表2005-518655号公报
专利文献4：日本特开2002-057092号公报
专利文献5：日本特开平11-330212号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，最近，为了简化处理系统，而提出了一种仅将用于在大气压气氛中而非真空气氛中对半导体晶圆进行处理的处理室集合而成的处理系统。其中，在本说明书中，对于“大气压气氛”，并非准确指大气的压力，而是与减压的真空气氛相对立的用语，实际上将相对于大气压而言为±0.01Torr左右的压力范围称作“大气压气氛”。作为在这样的大气压气氛中进行的处理，对应有例如退火处理、氧化扩散处理、改性处理等。
在所述那样的大气压气氛下进行热处理的情况下，不需要用于选择性地实现真空气氛状态和大气压气氛状态的所述加载互锁装置，能够将处理室与大气压气氛的输送室直接连结。在该情况下，为了将晶圆冷却到搬运温度，需要将设于所述加载互锁装置的冷却机构另外独立地设置，但所述专利文献2～4所示那样的冷却机构为复杂的结构，寻求一种结构更简单的冷却机构。
本申请的一发明的目的在于提供一种能够在大气输送室内有效地冷却被处理体的冷却机构和使用该冷却机构的处理系统。
用于解决问题的方案
一技术方案提供一种冷却机构，其特征在于，
该冷却机构包括：
多个支承台，其设于形成有下降流的大气输送室，且多个该支承台沿上下方向设为多层，
多个支承销，其设于各所述支承台，用于与所述被处理体的背面相接触而支承所述被处理体；和
折流板，其设于所述支承台，用于利用所述下降流冷却被支承在位于该折流板所设的支承台的下层的支承台上的所述被处理体。
另一技术方案提供一种冷却机构，其特征在于，该冷却机构包括：多个支承台，其设于大气输送室，且沿上下方向设为多层；多个支承销，其设于各所述支承台，用于与所述被处理体的背面接触而支承所述被处理体；冷却部件，其用于冷却所述被处理体的中央部。
另一技术方案提供一种冷却机构，其特征在于，该冷却机构包括：多个支承台，其设于形成有下降流的大气输送室，且多个该支承台沿上下方向设为多层；多个支承销，其设于各所述多支承台，用于与所述被处理体的背面接触而支承所述被处理体；以及侧部冷却部件，其从支承于所述支承台的所述被处理体的侧部放出冷却气体，从而使该冷却气体沿着所述被处理体的表面流动。
另一技术方案提供一种处理系统，其特征在于，该处理系统包括：大气压气氛的大气输送室；多个处理室，其与所述大气输送室连结，用于在大气压气氛下对被处理体进行规定的处理；用于冷却所述被处理体的一技术方案所述的冷却机构；以及输送机构，其用于在所述处理室与所述冷却机构之间输送所述被处理体。
发明的效果
采用本发明的一技术方案的冷却机构和处理系统，利用设置于设为多层的支承台的折流板向被处理体引导下降流，因此能够在大气输送室内有效地冷却被处理体，其中，该支承台设于形成有下降流的大气输送室。
附图说明
图1是表示具有本发明的一实施方式的冷却机构的处理系统的一例的概略结构图。
图2是表示本发明的一实施方式的大气输送室的纵剖视图。
图3是表示本发明的一实施方式的输送机构的低温用拾取件的俯视图。
图4是表示本发明的一实施方式的输送机构的高温用拾取件的俯视图。
图5是表示本发明的一实施方式的冷却机构的第1实施例的放大俯视图。
图6是表示本发明的一实施方式的冷却机构的一例的放大侧视图。
图7是表示本发明的一实施方式的冷却机构的第2实施例的侧视图。
图8是表示本发明的一实施方式的冷却机构的第2实施例的动作说明图。
图9A是表示本发明的一实施方式的冷却机构的第3实施例的一部分的图。
图9B是表示本发明的一实施方式的冷却机构的第4实施例的一部分的图。
图10是表示本发明的一实施方式的冷却机构的第5实施例的一部分的局部剖视图。
图11是表示第5实施例的侧部冷却部件与半导体晶圆之间的位置关系的放大纵剖视图。
图12是表示图11中的侧部冷却部件的气体出口部的局部放大俯视图。
图13是表示本发明的一实施方式的第5实施例的评价结果的图。
具体实施方式
以下，根据附图详细说明本发明的一实施方式的冷却机构和处理系统的各实施例。
＜处理系统＞
首先，对具有本发明的一实施方式的冷却机构的处理系统进行说明。图1是表示具有本发明的一实施方式的冷却机构的处理系统的一例的概略结构图，图2是表示本发明的一实施方式的大气输送室的纵剖视图，图3是表示本发明的一实施方式的输送机构的低温用拾取件的俯视图(一并记载局部放大侧视图)，图4是表示本发明的一实施方式的输送机构的高温用拾取件的俯视图(一并记载检测传感器部分的侧视图)，图5是表示本发明的一实施方式的冷却机构的第1实施例的放大俯视图，图6是表示本发明的一实施方式的冷却机构的一例的放大侧视图。
首先，如图1所示，该处理系统2主要具有：多个、例如3个用于在大气压气氛下进行热处理的第1～第3大气处理室4A、4B、4C；矩形的大气压气氛的大气输送室6；用于输送被处理体的输送机构8；以及用于冷却被处理体的冷却机构10。
在所述3个大气处理室4A～4C内分别设有用于载置作为被处理体的一例的半导体晶圆W的载置台12A、12B、12C，在各大气处理室4A～4C内进行大气压气氛下的处理。该处理也包括在常温程度下进行的处理、在高温下进行的热处理，例如一边供给所需要的气体一边进行退火处理、氧化扩散处理、改性处理等。半导体晶圆W的温度也根据处理方式的不同而不同，但通过该处理能够使半导体晶圆W的温度达到例如常温(室温)～600℃左右。
所述大气输送室6呈矩形的箱状，在长边的一侧的壁形成有3个开口12，并且所述3个大气处理室4A～4C分别借助能够开闭各大气处理室4A～4C的闸阀G以横向排列的方式与该开口12接合。由此，能够经由该开口12在大气输送室6与各大气处理室4A～4C之间进行晶圆W的输入、输出。
另外，在所述大气输送室6的长边的另一侧壁形成有多个、在此为3个输入输出口14，并且在各输入输出口14均设有能够开闭各输入输出口14的开闭门16，各开闭门16能够滑动。另外，与各输入输出口16相对应地分别设有导入部18，在各导入部18能够分别逐个地载置盒容器20。在各盒容器20内能够收纳多张、例如25张半导体晶圆W，各半导体晶圆W以等间隔的方式载置为多层。该半导体晶圆W的直径为例如300mm。
该盒容器20内为例如密闭状态，在内部填满有由净化空气、N2气体等非活性气体构成的净化气体的气氛。所述盒容器20设有用于开闭该盒容器20的盖，在所述开闭门16安装有用于开闭盒容器20的盖的盖开闭机构(未图示)。
在该大气输送室6的顶部设有由HEPA过滤器等构成的过滤器24、鼓风机26(参照图2)，能够在该大气输送室6内的整个区域内形成自顶部向下方下降的净化气体的下降流28。在该大气输送室6的底部形成有许多排气口30，能够自各排气口30排出所述下降流28。该下降流28的一部分或全部能够循环使用。下降流28中的净化气体能够使用净化空气、N2等非活性气体。
返回到图1，在大气输送室6内的短边的一侧的端部设有用于进行半导体晶圆的对位的定向器22。所述定向器22具有由驱动电动机驱动旋转的旋转台22A，该旋转台22A以在其上载置有半导体晶圆W的状态进行旋转。在该旋转台22A的外周设有用于检测半导体晶圆W的周缘部的未图示的光学传感器，由此，能够检测出半导体晶圆W的定位切口、例如缺口、定向平面的位置方向、半导体晶圆W的中心的偏移量。
另外，在该大气输送室6内的短边的另一端设有本发明的一实施方式的所述冷却机构10。该冷却机构10的详细说明如后述。另外，在该大气输送室6内的中央部设有用于输送晶圆W的所述输送机构8。在此，该输送机构8具有能够彼此独立地进行操作的两个拾取件，输送机构8整体能够伸缩、旋转。
具体而言，该输送机构8设有第1臂30和第2臂32，该第1臂30和第2臂32依次串联连结且彼此能够回转，在该第2臂32的顶端部设有两个拾取件30D、32D，该两个拾取件30D、32D呈同轴状设置且能够独立地进行回转。另外，第1臂30的基端部安装并固定于双轴机构的旋转轴34(参照图2)。
另外，通过使该旋转轴34向正方向/反方向旋转，来对该输送机构8进行定向、使该输送机构8伸缩(前进后退)以及使各拾取件30D、32D独立地回转。另外，该旋转轴34能够沿上下方向(Z轴方向)升降，能够使输送机构8的整体高度位置发生变化。能够利用该输送机构8在所述导入部18、定向器22、各大气处理室4A～4C和冷却机构10之间输送晶圆W。
另外，在所述两个拾取件30D、32D内，一拾取件30D为用于输送低温的晶圆W的低温用拾取件(参照图3)，另一拾取件32D为主要用于输送高温的晶圆W的高温用拾取件(参照图4)。具体而言，图3所示的所述低温用拾取件30D例如由铝合金板形成为两股状，在其上表面的顶端侧设有两个横长的保持突起38，在基端侧设有两个横长的保持突起40。并且，使晶圆W的周边部的背面抵接并保持在该各保持突起38、40上。所述顶端侧的保持突起38如其局部放大侧视图所示那样具有倾斜的锥形面38A和向上方突出的突部38B。
另外，在该低温用拾取件30D的基端部侧设有推动臂42，该推动臂42能够前进以及后退，且该推动臂42的顶端分支为两股状，在该推动臂42的顶端安装有用于与晶圆W的外周端面接触的减震件(日文：ダンパ)44。另外，在晶圆W保持在所述保持突起38、40上的状态下利用所述推动臂42向顶端侧推压晶圆W而将该晶圆W夹持在所述推动臂42与保持突起38的突部38B之间，由此能够使晶圆W不会自低温用拾取件30D脱落地输送该晶圆W。
在此，所述保持突起38、40和减震件44由合成树脂、例如聚苯并咪唑形成，该合成树脂的耐热温度为设计温度、例如设定为300℃左右。在该情况下，使用时的上限温度为110℃左右。在该推动臂42的基端部设有用于检测推动臂42的前进和后退的未图示的传感器部。另外，作为所述低温用拾取件30D的材料，也可以使用陶瓷材料、例如氧化铝等。
另外，图4所示的高温用拾取件32D利用例如由高温耐热性材料构成的板材形成为两股状，设有由高温耐热性材料形成的3个保持突起46，该3个保持突起46以在该高温用拾取件32D的上表面侧的顶端配置有两个、在基端配置有一个这样的方式配置在大致三角形的顶点，晶圆W的周边部的背面抵接并保持在该保持突起46上。
作为用于形成所述高温用拾取件32D和保持突起46的高温耐热性材料，能够使用陶瓷材料、例如氧化铝。这样的输送机构例如能够使用日本特开2011-205044号公报所公开的那样的输送臂。另外，所述保持突起46的配置位置并不限定于所述的位置。另外，在所述高温用拾取件32D的基端部设有用于检测是否在该高温用拾取件32D上存在晶圆W的检测传感器48。该检测传感器48具有传感器安装臂50，该传感器安装臂50朝向晶圆侧倾斜，且沿大致水平方向延伸，在该传感器安装臂50的两端分别设有发光元件48A和受光元件48B。
在该情况下，如图4中的检测传感器部分的侧视图所示，发光元件48A和受光元件48B配置为跨于晶圆W的水平高度之上、之下，所述发光元件48A的光轴52设定为：穿过晶圆W的平面且相对于晶圆W的平面方向稍微倾斜。能够通过检测晶圆W的周边部是否阻断该光轴52来检测晶圆W的有无。像这样限制检测传感器48的整体高度的理由在于，防止该高温用拾取件32D在访问大气处理室4A～4C、冷却机构10时与其他构件干涉。
＜冷却机构的第1实施例的说明＞
接下来，说明冷却机构10。也如图5和图6所示，该冷却机构10主要由如下部分构成，即：多个支承台54，其沿上下方向设为多层；多个支承销56，其设于该支承台54，用于与晶圆W的背面相接触而支承晶圆W；折流板58，其设于所述支承台54，用于利用所述下降流冷却被支承在位于该折流板58所设的支承台54的下层的支承台54上的晶圆W。
具体而言，在此，所述支承台54设有4个，自上层向下层依次为第1支承台54A、第2支承台54B、第3支承台54C、第4支承台54D。各支承台54例如由铝合金形成为板状。所述各支承台54的基端部安装并固定在用于区划大气输送室6的壁面6A侧。该支承台54彼此之间的距离L1(参照图6)例如设定为40mm左右。另外，支承台54的宽度W1(参照图5)小于之前的两股状的拾取件30D、32D的敞开宽度，在拾取件30D、32D访问支承台54时，支承台54能够进入两股状的拾取件30D、32D的内侧。
另外，在各支承台54的顶端侧设有作为冷却部件的由导热性良好的金属材料构成的换热促进凸部62，在该换热促进凸部62的上表面侧设有所述支承销56。作为该导热性良好的金属材料，例如能够使用铝合金(包括铝)。在一个换热促进凸部62上设有3个所述支承销56，且该3个支承销56配置为等边三角形状。该支承销56为例如在顶端设有滚动自如的石英球的所谓圆珠笔那样的结构，从而防止在晶圆W的背面形成划痕。在该情况下，所述晶圆W的背面与换热促进凸部62的表面之间的距离L2(参照图6)例如为0.3mm左右。
所述换热促进凸部62成形为例如直径为100mm左右、高度为10mm左右的圆板状，用于促进自晶圆W的中央部进行的换热，从而有效地冷却晶圆W。另外，也可以不设置所述换热促进凸部62而直接在支承台54上设置支承销56。
另外，除了最下层的第4支承台54D之外，在比该第4支承台54D靠上方的第1支承台54A～第3支承台54C设有所述折流板58。该折流板58自上方向下方依次为第1折流板58A、第2折流板58B和第3折流板58C。各折流板58A、58B、58C分别安装在自对应的第1支承台54A～第3支承台54C延伸的两根支承臂60A、60B、60C的顶端。所述各折流板58A～58C配置为：所述各折流板58A～58C的大部分位于比晶圆W的平面靠外侧的位置，且沿着晶圆W的大致外周端的切线方向设置。该各折流板58A～58C的外侧端部的轮廓呈大致圆弧状。
并且，为了向晶圆W的面内方向引入较多的下降流28，而将各折流板58A～58C以朝向位于下层(紧邻的下方)的晶圆W的中心方向倾斜的状态安装，从而能够朝向位于下层的晶圆W的表面供给较多的下降流而冷却该晶圆W。该折流板58的倾斜角度θ在例如10度～20度左右的范围内。在该情况下，各折流板58设定在与访问该冷却机构10的两拾取件30D、32D互不干涉的高度位置。
在此，所述各折流板58设为在沿上下方向进行观察时水平方向上的设置位置互不相同，以在上下方向上不重合。例如，在图5中，第1折流板58A配置在支承台54的左侧(图中下方)，第2折流板58B配置在支承台54的顶端侧，第3折流板58C配置在支承台54的右侧(图中上方)，使得下降流28与各折流板58A～58C直接接触。
另外，支承在位于最上层的支承台、即第1支承台54A与最下层的支承台、即第4支承台54D之间的第2支承台54B和第3支承台54C上的各晶圆W位于上下的较热的晶圆之间，因此该各晶圆W成为最难被下降流冷却的状态。因此，在此，在大气输送室6内，用于冷却被支承在位于最下层的支承台、即第4支承台54D的紧邻的上方的第3支承台54C上的晶圆W的第2折流板58B在大气输送室6内的相比在区划该大气输送室6的壁面侧而言在远离该壁面侧的中央部侧形成较多的下降流28，因此为了引导该较多的下降流28，而将第2折流板58B配置在支承台54的顶端侧。
由此，促进被支承为4层的晶圆W中的支承在最难冷却的支承台之一的第3支承台54C上的晶圆W的冷却。另外，也可以是，将引导较多的下降流的第2折流板58B设于第1支承台54A，从而促进支承在该第1支承台54A的紧邻的下方的第2支承台54B上的晶圆W的冷却。
根据所述结果，各折流板58A～58C配置为这样的状态：在俯视时，相对于晶圆中心彼此错开90度的角度间隔，各折流板58A～58C的长度例如为50mm左右，宽度为200mm左右。作为该折流板58的材料，例如使用不锈钢等，另外，作为支承臂60A～60C的材料，例如使用不锈钢等。
在此，所述支承台54的设置台数并不限定于4台，只要是两台以上，就可以是任意台数。例如若设置台数为n(2以上的正整数)，则折流板58的设置台数为除了未设置于最下层的支承台的“n-1”台。
返回到图1，该处理系统2具有例如由计算机等构成的系统控制部70，以用来控制系统整体的动作。另外，该处理系统整体的动作控制所需要的程序存储于软盘、CD(Compact Disc)、硬盘、闪存等存储介质72。具体而言，利用来自该系统控制部70的指令控制各气体的供给开始、供给停止、各气体的流量、控制工艺温度(半导体晶圆温度)和工艺压力(处理室内的压力)、控制各闸阀G的开闭、输送机构8以进行半导体晶圆的输送作业等。
＜处理系统和冷却机构的动作的说明＞
对像这样构成的处理系统2和冷却机构10的动作进行说明。首先，在打开开闭门16时，设置于导入部18的盒容器20的盖被卸下，使用输送机构8的低温用拾取件30D自该盒容器22向大气输送室6内引入未处理的例如由硅基板构成的半导体晶圆W。在晶圆W保持在低温用拾取件30D上时，利用推动臂42(参照图3)向拾取件顶端侧推压晶圆W而将该晶圆W夹持在该推动臂42与保持突起38之间，从而能够防止在输送时晶圆W发生脱落。将该被引入的半导体晶圆W向设在大气输送室6的一端的定位器22输送，而在此进行定位。
利用所述低温用拾取件30D拾起已定位的半导体晶圆W并将其输入第1大气处理室4A～第3大气处理室4C中的任一大气处理室内。在该大气处理室内，关闭闸阀G将大气处理室内密闭之后，在大气压气氛下进行规定热处理、例如退火处理、改性处理等。处理后的晶圆W为高温状态、例如虽然还取决于热处理的种类但最大为600℃左右，利用输送机构8的高温用拾取件32D拾起该高温状态的晶圆W。
然后，在该高温状态的晶圆W需要继续进行热处理的情况下，将该高温状态的晶圆W输送到其他的大气处理室内。在此，在晶圆W保持在高温用拾取件32D上时，即使例如晶圆W因热量而发生翘曲等变形，也能够利用光轴52设定为稍微倾斜的检测传感器48(参照图4)可靠地检测出晶圆W的有无。
另外，在该处理系统2内的热处理结束时，利用高温用拾取件32D拾起所述高温状态的晶圆W并使其进入设在大气输送室6内的另一端的冷却机构10，将该高温状态的晶圆W转移到该冷却机构10的4台支承台、即第1支承台54A～第4支承台54D中的处于闲置状态的支承台54上。
保持在该支承台54上的高温状态的晶圆W在该状态下被形成在大气输送室6内的净化气体的下降流28(参照图2)冷却到能够利用低温用拾取件30D搬运的温度、例如100℃以下。
然后，接着利用输送机构8的低温用拾取件30D拾起并保持像这样冷却了的晶圆W并将该晶圆W输入被载置于导入部18的用于收纳已处理的晶圆W的盒容器20内。在此，在支承台54与拾取件30D、32D之间交接晶圆W时，只要在使拾取件30D、32D进入支承台54之间的状态下使拾取件30D、32D在上下方向上稍微升降即可，由此能够进行晶圆W的交接。另外，对于利用所述低温用拾取件30D进行的输送，当然能够替换为利用高温用拾取件32D进行输送。
在此，详细地说明所述冷却机构10中冷却晶圆W的方式。在大气输送室6内如所述那样形成有净化气体的下降流28(参照图2)，如图6所示，支承在各支承台54上的高温状态的各晶圆W被所述下降流28冷却。在该情况下，支承在最上层的第1支承台54A上的晶圆W的上方没有任何障碍物，因此该晶圆W的整个上表面与下降流28直接接触，从而能够有效地冷却该晶圆W。
相对于此，对于支承在除所述第1支承台54A之外的第2支承台54B～第4支承台54D上的各晶圆W，由于支承在其上方的晶圆W成为障碍物而阻断下降流28，因此几乎不会出现下降流28与晶圆W直接接触的情况，导致支承在该第2支承台54B～第4支承台54D上的各晶圆W的冷却受阻。
然而，在本发明的一实施方式中，在除最下层的支承台54D之外的第1支承台54A～第3支承台54C上设有第1折流板～第3折流板58(58A～58C)，因此所述下降流28被引入到晶圆W的表面，从而能够有效地冷却晶圆W。即、所述折流板58以自晶圆的外侧朝向晶圆的中心侧地向斜下方倾斜的方式设在晶圆W的外周端的外侧区域，因此在上方形成的下降流28与该折流板58接触时，如图6中的箭头74所示那样该下降流28的朝向发生变化而被引向斜下方的晶圆中心侧并进行流动，结果，该下降流28与位于所述折流板58的下层的晶圆W、即支承在下层的支承台54上的晶圆W的上表面接触，从而有效地冷却该晶圆W。
即、被设于第1支承台54A的第1折流板58A引导的下降流28冷却被支承在该第1支承台54A的紧邻的下方的第2支承台54B上的晶圆W，被设于第2支承台54B的第2折流板58B引导的下降流28冷却被支承在该第2支承台54B的紧邻的下方的第3支承台54C上的晶圆W，被设于第3支承台54C的第3折流板58C引导的下降流28冷却被支承在该第3支承台54C的紧邻的下方的第4支承台54D上的晶圆W。
在该情况下，所述各折流板58A～58C设置于在从上下方向进行观察时为不重合的不同位置，因此各折流板58A～58C与充分的量的下降流28接触。像这样，在设在形成有下降流的大气输送室6内的用于冷却被处理体W的冷却机构中，支承台54设为多层，利用设置于该支承台54的折流板58向晶圆W引导下降流，因此能够在大气输送室6内有效地冷却晶圆W。另外，由于能够有效地冷却晶圆W，结果能够提高处理速度，从而提高生产率。
此外，在该实施例中，在各支承台54以与晶圆W的中央部相对应的方式设有由导热性良好的材料构成的换热促进凸部62，因此该换热促进凸部62的上表面与晶圆W的中央部的背面为非常接近的状态，两者之间的距离L2(参照图6)为0.3mm左右。结果，该部分处的换热得到促进，从而能够积极地冷却晶圆W的中央部。通常，晶圆W的周边部容易冷却，相对于此，晶圆W的中央部相比周边部而言难以冷却，因此通过如所述那样积极地冷却晶圆W的中央部，能够以将晶圆W的中央部与周边部之间的温差维持为较小的状态冷却整个晶圆。
因而，虽然在晶圆W的中央部与周边部之间的温差较大的情况下会引起晶圆W发生翘曲等变形，但由于能够如所述那样以将晶圆W的中央部与周边部之间的温差维持为较小的状态冷却整个晶圆，因此还能够防止晶圆W发生翘曲等变形。
＜冷却机构的第2实施例的说明＞
接着，还参照图7和图8说明本发明的一实施方式的冷却机构的第2实施例。图7是表示一实施方式的冷却机构的第2实施例的侧视图，图8是一实施方式的冷却机构的第2实施例的动作说明图。另外，对与图5和图6所示的结构部分相同的结构部分标注同一附图标记并省略该部分的说明。
在图5和图6所示的之前的第1实施例中，支承台54的基端部直接安装在壁面6A侧，并且使用了折流板58，但在该第2实施例中，不使用折流板58，并且将支承台54自身的大小设定为能够覆盖整个晶圆W那样的大小。
具体而言，所述支承台54为与晶圆W的大小大致相同的大小或者比晶圆W的大小大的圆板状而能够覆盖晶圆W的整个面，该支承台54借助安装构件80安装并固定在壁面6A侧。在此也是，支承台54沿上下方向设有多个、在此设为4层，自上而下依次为第1支承台54A、第2支承台54B、第3支承台54C、第4支承台54D。该支承台54的材料使用导热性良好的金属材料。
另外，在该圆板状的支承台54的周边部以等间隔的方式将3个支承销56(在图7中仅图示了两个)设为等边三角形状，该支承销56的顶端与晶圆W的背面抵接，从而支承晶圆W。该第2实施例的支承销56被设定为比图6所示的支承销56长。另外，在该圆板状的支承台54的中央部设有作为冷却部件82的换热促进凸部62，该换热促进凸部62与图6所说明的结构同样，由导热性良好的金属材料构成。作为用于构成所述换热促进凸部62和之前的支承台54的导热性良好的金属材料，例如能够使用铝合金(包括铝)。在该情况下，所述晶圆W的背面与换热促进凸部62的表面之间的距离L3与图6所示的情况同样地为例如0.3mm左右。
如图6所示的情况同样地，所述换热促进凸部62成形为例如直径为100mm左右、高度为10mm左右的圆板状，用于促进晶圆W自中央部进行的换热，从而有效地冷却该晶圆W。该换热促进凸部62的上表面成为中央冷却面94，该中央冷却面94为平面状且靠近晶圆W的背面。另外，在所述支承台54设有在转移晶圆W时使用的升降机构84。该升降机构84构成为：在能够升降的升降杆86的顶端安装有沿水平方向延伸的销支承臂88，在该销支承臂88安装有3个升降销90(在图示例中仅图示了两个)。
所述销支承臂88成形为一部分被切除了的环状，3个升降销90在该环状的销支承臂88上呈等边三角形状配置并被固定。另外，与所述销支承臂88相对应地，在所述支承台54形成有销贯穿孔92，该销贯穿孔92供所述升降销90贯穿。另外，如图8所示，通过使该升降销90自销贯穿孔92伸出/缩回，能够使晶圆W在上下方向上移动。即、为了将保持于拾取件30D、32D的晶圆W交接到支承台54上，使升降销90以向下方下降的状态进入要支承晶圆W的支承台54上，在该状态下使升降销90上升，由此将晶圆W交接到支承销56上(图8的步骤A)。
然后，在该状态下，如图8的步骤B所示那样使升降销90下降，由此将晶圆W交接到支承销56上。另外，在向拾取件30D、32D交接支承销56上的晶圆W时，进行与所述操作相反的操作。即、如图8的步骤C所示那样使升降销90上升，由此顶起晶圆W，在该状态下使闲置状态的拾取件30D、32D进入晶圆W的下方，之后使升降销90下降，由此将晶圆W交接到拾取件30D、32D上。
在本实施例的情况下，在各晶圆W被下降流28(参照图2)冷却的同时，由于支承台54由导热性良好的材料构成，因此晶圆W的温度因向支承台54散热而被冷却。此时，与之前的图6所示的实施例同样地，在该第2实施例的情况下，也是在各支承台54以与晶圆W的中央部相对应的方式设有由导热性良好的材料构成的换热促进凸部62，因此该换热促进凸部62的上表面与晶圆W的中央部的背面为非常接近的状态，两者之间的距离L3(参照图7)为0.3mm左右。
结果，能够促进在该部分处的换热，从而能够积极地冷却晶圆W的中央部。通常，晶圆W的周边部容易冷却，相对于此，晶圆W的中央部相比周边部而言难以冷却，因此通过如所述那样积极地冷却晶圆W的中央部，能够以将晶圆W的中央部与周边部之间的温差维持为较小的状态而冷却整个晶圆。
因而，虽然在晶圆W的中央部与周边部之间的温差较大的情况下会引起晶圆W发生翘曲等变形，但由于能够如所述那样以将晶圆W的中央部与周边部之间的温差维持为较小的状态冷却整个晶圆，结果还能够防止晶圆W发生翘曲等变形。
如以上那样，采用该第2实施例，在设于大气输送室6的用于冷却被处理体W的冷却机构中，支承台54设为多层，在各支承台54均设有用于冷却被处理体的中央部的冷却部件82，因此能够在大气输送室6内有效地冷却被处理体，并且能够有效地冷却被处理体的相比周边部而言具有冷却较慢的倾向的中央部，从而能够防止被处理体发生翘曲等变形。另外，在该第2实施例中，也可以安装使用图6所示的第1实施例所使用的折流板58。
＜冷却机构的第3实施例和第4实施例的说明＞
接着，说明本发明的一实施方式的冷却机构的第3实施例和第4实施例。图9A是表示一实施方式的冷却机构的第3实施例的一部分的图。图9B是表示一实施方式的冷却机构的第4实施例的一部分的图。另外，对与图6～图8所示的结构部分相同的结构部分标注同一附图标记并省略该部分的说明。
在此简化记载，分别仅记载了一台支承台54的情况，但设有多台、例如4台的情况与之前的实施例相同。图7所示的作为冷却部件82的换热促进凸部62成形为与支承台54成台阶状，但并不限定于此，两者也可以一体成形并且设为随着自周边部朝向中央部去而厚度增大的倾斜面。在图9A中示出了这样的第3实施例。
即、如图9A所示，在此，圆板状的支承台54与作为冷却部件82的换热促进凸部62成形为一体，并且，支承台54自身随着自周边部向中央部去而厚度逐渐增大，从而自厚度开始增大的周边部到水平冷却面94为止的面成为倾斜面96。即、支承台54整体形成为圆锥台状。在该情况下，也能够发挥与之前利用图7和图8所说明的第3实施例同样的作用效果。
另外，在图9B所示的第4实施例的情况下，代替图7和图8所示的第2实施例的作为冷却部件82的换热促进凸部62，而是在支承台54的上方设有作为冷却部件82的用于吹送冷却气体的冷却气体喷出部98。具体而言，该冷却气体喷出部98以与所述晶圆W的中央部相对应的方式设在所述晶圆W的中央部的上方，自设于该冷却气体喷出部98的喷射喷嘴98A朝向晶圆W的上表面的中央部喷射冷却气体，从而特别冷却该中央部。作为该冷却气体，能够使用例如氮气，但并不限定于此。
在该情况下，也能够利用冷却气体有效地冷却晶圆W的中央部，因此能够抑制晶圆W的周边部与中央部之间的温差而使该温差较小，能够发挥与之前的第2实施例和第3实施例同样的作用效果。
＜冷却机构的第5实施例的说明＞
接着，还参照图10～图12说明本发明的一实施方式的冷却机构的第5实施例。图10是表示本发明的一实施方式的冷却机构的第5实施例的一部分的局部剖视图，图11是表示第5实施例的侧部冷却部件与半导体晶圆之间的位置关系的放大纵剖视图(省略了支承台的图示)，图12是表示图11中的侧部冷却部件的气体出口部的局部放大俯视图。另外，对与图1～图9所示的结构部分相同的结构部分标注同一附图标记并省略该部分的说明。
在图5所示的第1实施例中，在支承台54设有折流板58，但在该第5实施例中，代替该结构(或者也可以一并使用)，而设有侧部冷却部件100。该侧部冷却部件100设在与输送机构8的动作互不干涉的位置。该侧部冷却部件100从支承于所述支承台54的被处理体、即半导体晶圆W的侧部放出冷却气体102而使冷却气体102沿着晶圆W的表面流动。
具体而言，该侧部冷却部件100具有供所述冷却气体102流动的冷却气体通路104和设在该冷却气体通路104的出口侧且位于所述晶圆W的侧方的气体出口部106。在此，所述冷却气体通路104由例如截面为四边形且内部中空的通路管道108形成。该通路管道108由例如不锈钢形成，设在所述支承台54的侧部，且以沿高度方向、即上下方向延伸的方式立起。
另外，该通路管道108借助支承臂110安装并固定于大气输送室6的侧壁6A。该通路管道108的平面的纵横尺寸设定为例如300mm×300mm左右，上下方向上的长度设定为例如300mm左右。
所述通路管道108的上端形成为用于引入自顶部下降的下降流28的引入口112，在此，将该下降流28作为所述冷却气体102使用。在该情况下，也可以是，所述引入口112的周边部的区划壁形成为随着朝向上方呈倒八字状扩大地倾斜，扩大引入口112的面积，从而引入大量的下降流28。
所述气体出口部106是通过在通路管道108的下端部的侧壁形成开口而设置的。具体而言，该气体出口部106具有与晶圆W相对应地以沿横向(水平方向)延伸的方式形成的多个、在图示例中为4个气体放出口114。并且，设有以分隔所述各气体放出口114的方式沿着冷却气体通路104内延伸的多个引导分隔板116。该气体放出口114自上层向下层为第1～第4气体放出口114A、114B、114C、114D。
在该情况下，除最上层的第1气体放出口114A之外，其他的第2气体放出口114B～第4气体放出口114D各气体放出口的高度位置被设定为位于被第1支承台54A～第4支承台54D各支承台沿上下方向支承在4层的各晶圆W之间。即、第2气体放出口114B～第4气体放出口114D为这样的状态：以与除最上层的晶圆之外的其他3张晶圆相对应的方式设置。
由此，自第2气体放出口114B～第4气体放出口114D中各气体放出口向水平方向放出的冷却气体102在重力的作用下稍微向下方倾斜而如箭头115(参照图11)所示那样向斜下方流动，此时该冷却气体102有效地沿着晶圆W的表面流动。
在该情况下，支承于最上层的第1支承台54A的晶圆W的上表面与自顶部下降的下降流28直接接触而被有效地冷却，因此并不特别需要来自侧部冷却部件100的冷却气体。因此，所述第1气体放出口114A与第2气体放出口114B同样地被设定为位于被支承于最上层的第1支承台54A的晶圆W和支承于第2支承台54B的晶圆W之间的水平高度位置。该第1气体放出口114A的功能如后述那样用于防止在通路管道108内发生冷却气体紊流。
用于分隔所述各气体放出口114A～114D的引导分隔板116设有第1引导分隔板116A、第2引导分隔板116B和第3引导分隔板116C共3个引导分隔板。因而，通路管道108内被沿纵方向分割开并分隔成4部分。所述第1引导分隔板116A～第3引导分隔板116C各引导分隔板形成为截面呈大致L字状，该L字状的角部为曲线状，使流向下方的下降流以流动方向平滑地转向水平方向的方式流动。因而，第1引导分隔板116A～第3引导分隔板116C各引导分隔板由沿垂直方向(上下方向)延伸的垂直部分、呈圆弧状的曲面部分和沿水平方向延伸的水平部分形成。
第1引导分隔板116A的下部顶端连接于通路管道108的位于第1气体放出口114A与第2气体放出口114B之间的侧壁，第2引导分隔板116B的下部顶端连接于通路管道108的位于第2气体放出口114B与第3气体放出口114C之间的侧壁，第3引导分隔板116C的下部顶端连接于通路管道108的位于第3气体放出口114C与第4气体放出口114D之间的侧壁。
另外，通路管道108的与气体出口部106相反的一侧的下端部的区划壁的角部118也成形为截面圆弧状，使下降流的方向能够平滑地变更90度。在此，通路管道108的表面侧区划壁、第1引导分隔板116A、第2引导分隔板116B、第3引导分隔板116C、通路管道108的背面侧区划壁彼此之间的距离L5在70mm～80mm左右的范围内。另外，在第1引导分隔板116A与通路管道108的表面侧区划壁之间的区域120内存在被引入的下降流出现滞留的倾向，因此为了防止发生该情况而如所述那样形成第1气体放出口114A，从而放出冷却气体。
另外，将所述各气体放出口114A～114D的宽度L6(参照图12)设定在晶圆W的半径～直径的范围内较好，在例如直径为300mm的晶圆的情况下，将宽度L6设定在150mm～300mm的范围内，从而能够有效地冷却晶圆。另外，以从第1气体放出口114A～第4气体放出口114D各气体放出口放出的冷却气体的流速大致相同的方式设定各气体放出口114A～114D的开口面积。
因此，将各气体放出口114A～114D的高度L7(参照图12)设定在例如15mm～25mm的范围内，使从各气体放出口放出的冷却气体的流速在0.3m/sec～1.5m/sec的范围内。此时，自顶部下降的下降流28的流速在例如0.2m/sec～0.4m/sec左右的范围内。
另外，也可以是，用于防止发生紊流的所述第1气体放出口114A的高度L7小于其他的第2气体放出口114B～第4气体放出口114D各气体放出口的高度L7。另外，也可以在各气体放出口114A～114D的部分设置能够调整各开口面积的调整板。
在如以上那样形成的第5实施例的情况下，被第1支承台54A(参照图6)支承在最上层的晶圆的整个上表面与下降流28直接接触，因此能够与之前的各实施例同样地有效地冷却。
相对于此，支承于自上方起第2层以下的支承台54B～54D的各晶圆W不与来自上方的下降流28直接接触，但能够利用由设在各晶圆W的侧部的侧部冷却部件100放出的冷却气体有效地冷却。即、来自顶部的下降流28的一部分经由设在侧部冷却部件100的通路管道108的上端的引入口112而被引入通路管道108内。该被引入的下降流28被各引导分隔板116A～116C和通路管道108的区划壁引导而流动，流动方向从下方平滑地弯曲向水平方向。
然后，流动方向向水平方向弯曲了的下降流成为冷却气体102并从气体出口部106的第1气体放出口114A～第4气体放出口114D各气体放出口向水平方向放出。放出了的冷却气体102与除支承在最上层的晶圆以外的支承在第2层～第4层的各晶圆W的表面接触而沿着该表面冷却晶圆W并沿水平方向流动。在该情况下，一部分冷却气体102还与支承在第1层～第3层的晶圆W的下表面(背面)接触而冷却该支承在第1层～第3层的晶圆W。
由此，能够有效且迅速地将晶圆W冷却到规定的温度。能够将例如在交接晶圆时输送机构8的拾取件30D所接触的晶圆边缘的温度迅速地冷却到拾取件30D的耐热温度、例如80℃以下。
＜第5实施例的评价结果＞
接着，对所述第5实施例进行了实验，因此对此时的评价结果进行说明。在此，测量自处理室输出时的温度为600℃的4张晶圆的冷却速度。作为比较例，对仅设有支承台的以往例(为在图5中未设有折流板的结构)也进行同样的实验。此时的结果表示在图13中。图13是表示本发明的一实施方式的第5实施例的评价结果的图。在该实验中，测量了从4张晶圆支承于冷却机构起到晶圆边缘冷却到78℃所需要的时间、从晶圆支承于冷却机构起经过147秒后的晶圆中央的温度和晶圆边缘的温度。
根据图13可知，对于边缘温度冷却到78℃所需要的时间，在以往例的情况下，除最上层的晶圆以外，其他的晶圆需要177秒～186秒。相对于此，在该第5实施例的情况下需要107秒～140秒，为比所述以往例的时间短的时间，因此可知在该第5实施例的情况下能够有效地冷却晶圆。
并且，支承在最上层的晶圆的冷却速度也较快，其理由被认为是，与该晶圆的背面(下表面)接触的冷却气体也有助于冷却。另外，对于从晶圆支承于冷却机构起经过147秒后的晶圆中央的温度，在以往例的情况下，除最上层的晶圆以外，其他的晶圆中央的温度在81.5℃～102.5℃的范围内。相对于此，在该第5实施例的情况下，晶圆中央的温度在54℃～84℃的范围内，因此可知在该第5实施例的情况下能够有效地冷却晶圆。
此外，对于从晶圆支承于冷却机构起经过147秒后的晶圆边缘的温度，在以往例的情况下，除最上层的晶圆以外，其他的晶圆边缘的温度在92℃～104℃的范围内。相对于此，在该第5实施例的情况下，晶圆边缘的温度在55℃～74℃的范围内，因此可知在该第5实施例的情况下能够有效地冷却晶圆。特别是，可知欲与拾取件30D接触的晶圆边缘低于拾取件30D的耐热温度、即例如80℃。
在所述第5实施例中，为了防止发生紊流而设有第1气体放出口114A，但也可以不设置该第1气体放出口114A。另外，各气体放出口114A～114D的水平高度位置被设定为位于晶圆W之间，但并不限定于此，也可以设定为：除第1气体放出口114A以外的其他气体放出口114B～114D的水平高度位置与除最上层的晶圆以外的其他各晶圆的水平高度位置相同。此外，在通路管道108内设有引导分隔板116A～116C，但也可以不设置该引导分隔板116A～116C。
另外，在该第5实施例中，将下降流用作冷却气体，但并不限定于此，也可以是，作为冷却气体通路104的通路管道108与N2气体源、He等稀有气体源连接而将N2、He等非活性气体用作冷却气体。另外，也可以将所述第5实施例的侧部冷却部件100与之前的第1实施例～第4实施例组合地设置。
如以上所说明的那样，根据所述实施例，在设于形成有下降流的大气输送室的用于冷却被处理体的冷却机构中，支承台设为多层，利用设置于该支承台的折流板向被处理体引导下降流，因此能够在大气输送室内有效地冷却被处理体。
另外，根据所述实施例，在设于大气输送室的用于冷却被处理体的冷却机构中，支承台设为多层，在各支承台均设有用于冷却被处理体的中央部的冷却部件，因此能够在大气输送室内有效地冷却被处理体。而且，能够有效地冷却被处理体的相比周边部而言具有冷却较慢的倾向的中央部，从而能够防止被处理体发生翘曲等变形。
另外，根据所述实施例，在设于形成有下降流的大气输送室的用于冷却被处理体的冷却机构中，利用侧部冷却部件从被处理体的侧部放出冷却气体而使该冷却气体沿着被处理体的表面流动，因此能够在大气输送室内有效地冷却被处理体。
另外，根据所述实施例，在设于形成有下降流的大气输送室的用于冷却被处理体的冷却机构中，利用侧部冷却部件从被处理体的侧部放出冷却气体而使该冷却气体沿着被处理体的表面流动，因此能够在大气输送室内有效地冷却被处理体。
以上，通过实施例说明了冷却机构和处理系统，但本发明并不限定于所述实施例，能够在本发明的范围内进行各种变形和改良。另外，能够将所述多个实施例在不发生冲突的范围组合。
例如，也可以是，在以上的各实施例中，在各支承台54设置供制冷剂流动的冷却管而强制性地冷却晶圆。另外，在此，作为被处理体，以半导体晶圆为例进行了说明，但该半导体晶圆也包括硅基板、GaAs、SiC、GaN等化合物半导体基板，而且并不限定于这些基板，用于液晶显示装置的玻璃基板、陶瓷基板等也能够应用本发明。
另外，只要折流板设于多个支承台中的除最下层的支承台以外的至少任一支承台即可。但是，优选折流板设于多个支承台中的除最下层的支承台以外的全部支承台。
另外，在所述各实施例中说明的晶圆W是被处理体的一例，被处理体并不限定于此，也可以是基板。
以下，总结本发明的冷却机构。
1.提供一种冷却机构，其特征在于，该冷却机构包括：多个承台，其设于形成有下降流的大气输送室，多个该支承台沿上下方向设为多层；多个支承销，其设于各所述支承台，用于与所述被处理体的背面相接触而支承所述被处理体；折流板，其设于所述支承台，用于利用所述下降流冷却被支承在位于该折流板所设的支承台的下层的支承台上的所述被处理体。
2.也可以是，根据所述1所述的冷却机构，其特征在于，所述折流板借助支承臂以倾斜的状态安装于所述支承台，以用来向所述被处理体的面内方向引导所述下降流。
3.也可以是，根据所述2所述的冷却机构，其特征在于，所述折流板被设为在沿上下方向进行观察时水平方向上的设置位置互不相同，以在上下方向上不重合。
4.也可以是，根据所述1所述的冷却机构，其特征在于，在所述支承台以与所述被处理体的中央部相对应的方式设有作为冷却部件的由导热性良好的金属材料构成的换热促进凸部。
5.也可以是，根据所述4所述的冷却机构，其特征在于，所述支承销设在所述换热促进凸部的上表面。
6.提供一种冷却机构，其特征在于，该冷却机构包括：多个支承台，其设于大气输送室，且沿上下方向设为多层；多个支承销，其设于各所述支承台，用于与所述被处理体的背面接触而支承所述被处理体；冷却部件，其用于冷却所述被处理体的中央部。
7.也可以是，根据所述6所述的冷却机构，其特征在于，所述冷却部件与所述被处理体的中央部相对应地具有冷却气体喷出部，该冷却气体喷出部用于向所述被处理体的中央部吹送冷却气体。
8.也可以是，根据所述6所述的冷却机构，其特征在于，所述冷却部件具有中央冷却面，该中央冷却面的上表面为平面状且靠近所述被处理体的背面。
9.也可以是，根据所述8所述的冷却机构，其特征在于，所述冷却部件具有换热促进凸部，该换热促进凸部由导热性良好的金属材料构成，以与所述被处理体的中央部相对应的方式配置，且上表面形成为所述中央冷却面。
10.也可以是，根据所述8所述的冷却机构，其特征在于，所述冷却部件构成为：所述支承台自身随着自周边部向中央部去而逐渐增厚，从而形成倾斜面，并且中央为所述中央冷却面。
11.也可以是，根据所述6所述的冷却机构，其特征在于，在所述大气输送室形成有下降流，在所述支承台设有折流板，该折流板用于利用所述下降流冷却被支承在位于该折流板所设的支承台的下层的支承台上的所述被处理体。
本国际申请基于2012年5月16日提出申请的日本专利申请2012-112087号主张优先权以及基于2012年12月14日提出申请的日本专利申请2012-273363号主张优先权，在本国际申请中引用上述两申请的全部内容。
附图标记说明
2、处理系统；4A、4B、4C、大气处理室；6、大气输送室；8、输送机构；10、冷却机构；28、下降流；30、第1臂；32、第2臂；30D、低温用拾取件；32D、高温用拾取件；48、检测传感器；48A、发光元件；48B、受光元件；52、光轴；54(54A、54B、54C)、支承台；56、支承销；58(58A、58B、58C)、折流板；60A、60B、60C、支承臂；62、换热促进凸部；82、冷却部件；94、中央冷却面；96、倾斜面；98、冷却气体喷出部；100、侧部冷却部件；102、冷却气体；104、冷却气体通路；106、气体出口；108、通路管道；112、引入口；114、114A～114D、气体放出口；116、116A～116C、引导分隔板；W、半导体晶圆。

Claims (12)

1.一种冷却机构，其特征在于，
该冷却机构包括：
多个支承台，其设于形成有下降流的大气输送室，多个该支承台沿上下方向设为多层；
多个支承销，其设于各所述支承台，用于与被处理体的背面相接触而支承所述被处理体；和
侧部冷却部件，其从支承于所述支承台的所述被处理体的侧部放出冷却气体，且使所述冷却气体沿着所述被处理体的表面流动，
所述侧部冷却部件具有：
冷却气体通路，其供所述冷却气体流动；和
气体出口部，其设在所述冷却气体通路的出口侧且位于所述被处理体的侧方，
所述冷却气体通路沿上下方向延伸且上端形成为用于引入所述下降流的引入口，以将所述下降流用作所述冷却气体。
2.根据权利要求1所述的冷却机构，其特征在于，
所述气体出口部具有与所述被处理体相对应地以沿横向延伸的方式形成的多个气体放出口，且设有以分隔各气体放出口的方式沿着所述冷却气体通路内延伸的多个引导分隔板。
3.根据权利要求2所述的冷却机构，其特征在于，
所述引导分隔板由垂直部分、曲面部分、水平部分形成。
4.根据权利要求2所述的冷却机构，其特征在于，
所述气体放出口的开口面积被设定为：自所述气体放出口放出的所述冷却气体的流速相同。
5.根据权利要求4所述的冷却机构，其特征在于，
所述冷却气体的流速在0.3m/sec～1.5m/sec的范围内。
6.根据权利要求2所述的冷却机构，其特征在于，
各所述气体放出口的高度位置被设定为位于沿上下方向支承在多层的所述被处理体之间。
7.根据权利要求1所述的冷却机构，其特征在于，
所述冷却气体通路是供非活性气体流动的通路。
8.一种基板处理系统，其特征在于，
该基板处理系统包括：
大气压气氛的大气输送室；
多个处理室，其与所述大气输送室连结，用于在大气压气氛下对被处理体进行规定的处理；
用于冷却所述被处理体的权利要求1～7中任一项所述的冷却机构；以及
输送机构，其用于在所述处理室与所述冷却机构之间输送所述被处理体。
9.根据权利要求8所述的基板处理系统，其特征在于，
所述输送机构具有用于保持高温的所述被处理体的高温用拾取件和用于保持低温的所述被处理体的低温用拾取件。
10.根据权利要求9所述的基板处理系统，其特征在于，
在所述高温用拾取件和所述低温用拾取件设有用于检测是否存在所述被处理体的检测传感器。
11.根据权利要求10所述的基板处理系统，其特征在于，
所述检测传感器具有发光元件和受光元件，所述发光元件的光轴被设定为穿过所述被处理体的平面且相对于平面方向倾斜。
12.根据权利要求8所述的基板处理系统，其特征在于，
在所述大气输送室形成有净化气体的下降流。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5819356B2 (ja) * 2013-07-09 2015-11-24 川崎重工業株式会社 基板搬送ロボットおよび基板搬送装置
JP5819357B2 (ja) * 2013-07-09 2015-11-24 川崎重工業株式会社 基板搬送装置および基板搬送ロボット
CN105742205A (zh) * 2014-12-11 2016-07-06 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 基片处理腔室及半导体加工设备
JP6559976B2 (ja) * 2015-03-03 2019-08-14 川崎重工業株式会社 基板搬送ロボットおよび基板処理システム
JP6545519B2 (ja) * 2015-04-27 2019-07-17 川崎重工業株式会社 基板搬送ロボットおよび基板検出方法
US9564350B1 (en) * 2015-09-18 2017-02-07 Globalfoundries Inc. Method and apparatus for storing and transporting semiconductor wafers in a vacuum pod
JP6339057B2 (ja) * 2015-09-29 2018-06-06 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、プログラム
JP6830772B2 (ja) * 2016-08-04 2021-02-17 株式会社ジャパンディスプレイ 積層膜の製造装置、及び積層膜の製造方法
JP6670713B2 (ja) * 2016-09-20 2020-03-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板搬送方法
JP6932017B2 (ja) * 2017-03-27 2021-09-08 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP7348440B2 (ja) * 2018-03-20 2023-09-21 東京エレクトロン株式会社 統合的な半導体処理モジュールを組み込んだ自己認識及び補正異種プラットフォーム及びその使用方法
JP7225613B2 (ja) * 2018-09-03 2023-02-21 東京エレクトロン株式会社 基板搬送機構、基板処理装置及び基板搬送方法
JP7269713B2 (ja) * 2018-10-09 2023-05-09 東京エレクトロン株式会社 基板冷却装置及び基板冷却方法
JP7065204B2 (ja) * 2018-11-14 2022-05-11 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板搬送方法
JP2021082654A (ja) * 2019-11-15 2021-05-27 株式会社ディスコ 加工装置
US20230069085A1 (en) * 2021-08-27 2023-03-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Process tool and method for handling semiconductor substrate
CN114956529B (zh) * 2022-07-12 2024-04-26 吉林迎新玻璃有限公司 一种用于热弯玻璃加工的高效冷却装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102349144A (zh) * 2009-03-13 2012-02-08 川崎重工业株式会社 具备末端执行器的机器人及其运行方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135306A (ja) 1996-10-24 1998-05-22 Omron Corp 基板検出装置とそれを用いた基板搬送用アーム
JP3803487B2 (ja) 1998-05-08 2006-08-02 大日本スクリーン製造株式会社 基板冷却装置および基板冷却方法
JP3538330B2 (ja) 1998-09-02 2004-06-14 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP3852253B2 (ja) * 1999-10-21 2006-11-29 富士通株式会社 電子部品の冷却装置及び電子機器
JP2002057092A (ja) 2000-08-11 2002-02-22 Furukawa Electric Co Ltd:The 水冷式非接触型コールドプレート
JP2002208624A (ja) * 2001-01-09 2002-07-26 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP3888608B2 (ja) * 2001-04-25 2007-03-07 東京エレクトロン株式会社 基板両面処理装置
WO2003009346A2 (en) 2001-07-15 2003-01-30 Applied Materials,Inc. Processing system
JP2005260065A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd トレー式ロボットハンド
US7467916B2 (en) * 2005-03-08 2008-12-23 Asm Japan K.K. Semiconductor-manufacturing apparatus equipped with cooling stage and semiconductor-manufacturing method using same
JP4534886B2 (ja) 2005-07-15 2010-09-01 東京エレクトロン株式会社 処理システム
JP4887913B2 (ja) * 2006-06-02 2012-02-29 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
US20120043062A1 (en) 2009-03-30 2012-02-23 Tokyo Electron Limited Method for cooling object to be processed, and apparatus for processing object to be processed
JP5454286B2 (ja) 2010-03-26 2014-03-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP5071514B2 (ja) * 2010-04-21 2012-11-14 株式会社安川電機 水平多関節ロボットおよびそれを備えた基板搬送システム
KR20120056705A (ko) * 2010-11-25 2012-06-04 주식회사 대우일렉트로닉스 건조기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102349144A (zh) * 2009-03-13 2012-02-08 川崎重工业株式会社 具备末端执行器的机器人及其运行方法

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Publication number Publication date
TWI594813B (zh) 2017-08-11
JP6079200B2 (ja) 2017-02-15
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WO2013172209A1 (ja) 2013-11-21
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US10256128B2 (en) 2019-04-09
TW201410340A (zh) 2014-03-16
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