KR101898340B1 - 로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법, 기판 반송 방법, 및 로드록 장치 - Google Patents

로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법, 기판 반송 방법, 및 로드록 장치 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

로드록 장치 내에서 기판의 휨을 효과적으로 또한 충분히 회복시키면서, 기판을 고효율로 냉각할 수 있는 기술을 제공한다. 로드록 장치에 있어서 고온의 기판을 냉각하는 기판 냉각 방법은, 용기 내를 제 2 압력으로 보지하고, 용기와 제 2 모듈을 연통하며, 고온의 기판을 용기 내로 반입하는 공정과, 기판을 냉각 부재에 근접한 냉각 위치에 위치시키는 공정과, 용기 내의 압력이, 냉각 부재 표면과 기판 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록 용기 내를 배기하는 공정과, 용기 내에 퍼지 가스를 도입하고 용기 내의 압력을 제 1 압력으로 상승시켜, 그 과정에서 냉각 부재로부터의 전열에 의해 기판을 냉각하는 공정을 포함한다.

Description

로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법, 기판 반송 방법, 및 로드록 장치{SUBSTRATE COOLING METHOD, SUBSTRATE TRANSFER METHOD, AND LOAD-LOCK MECHANISM}
본 발명은, 진공으로 기판을 처리하는 기판 처리 시스템에 이용되는 로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법, 기판 반송 방법, 및 로드록 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 "웨이퍼"라 기재함)에 대하여, 성막 처리나 에칭 처리 등의 진공 분위기로 실행되는 진공 처리가 많이 이용되고 있다. 최근에는, 이러한 진공 처리의 효율화의 관점, 및 산화나 콘테미네이션 등의 오염을 억제하는 관점에서, 복수의 진공 처리 유닛을 진공으로 보지되는 반송실에 연결하고, 이 반송실에 마련된 반송 장치에 의해 각 진공 처리 유닛으로 웨이퍼를 반송 가능하게 한 클러스터 툴형의 멀티 챔버 타입의 기판 처리 시스템이 이용되고 있다(예를 들면 특허문헌 1).
이러한 멀티 챔버 처리 시스템에 있어서는, 대기 중에 놓여 있는 웨이퍼 카세트와 진공으로 보지된 반송실 사이에서 웨이퍼를 반송하기 위해, 반송실과 웨이퍼 카세트 사이에 대기 분위기와 진공 분위기로 전환 가능한 로드록 장치를 마련하고, 이 로드록 장치를 거쳐서 웨이퍼가 반송된다.
그런데, 성막 처리로서는, CVD(Chemical Vapor Deposition) 법과 같이, 웨이퍼를 200℃ 이상, 예를 들면 500℃와 같은 고온으로 가열하여 처리를 실행하는 것이 있다. 이러한 고온 처리에 상술한 멀티 챔버 처리 시스템을 적용하는 경우에는, 웨이퍼는 고온인 그대로 진공 처리 유닛으로부터 취출되며, 로드록 장치의 용기 내에 반송된다. 그러나, 이러한 고온 상태에서 웨이퍼를 대기에 폭로하면 웨이퍼가 산화되어 버린다. 또한, 이러한 고온인 그대로 웨이퍼를 수납 용기에 수납시키면, 통상 수지제인 수납 용기가 녹는 등의 문제점이 생긴다.
이러한 문제점을 회피하기 위해, 로드록 장치의 용기 내에 웨이퍼를 냉각하는 냉각 기구를 구비한 쿨링 플레이트를 배치하고, 웨이퍼를 쿨링 플레이트에 근접시킨 상태에서 로드록 장치의 용기 내를 진공에서 대기압으로 되돌리는 동안에 웨이퍼를 냉각하는 것이 실행되고 있다(예를 들면 특허문헌 2).
그런데, 고온의 웨이퍼가 진공 처리 유닛으로부터 취출된 후, 급격하게 냉각되면 웨이퍼의 표리의 열팽창 차이에 기인하여 웨이퍼가 휘어버리는 경우가 있다. 이 때문에, 특허문헌 2에서는, 로드록 장치에서 웨이퍼가 휜 상태가 발생했을 때에, 압력의 상승을 정지하는 것이나, 쿨링 플레이트의 상방의 멀어진 위치에서 대기하는 것 등에 의해 냉각을 완화시키는 것이 실행되고 있다.
일본 특허 공개 제 2000-208589 호 공보 일본 특허 공개 제 2009-182235 호 공보
그렇지만, 최근에는 웨이퍼에 형성되는 소자가 복잡화되어, 웨이퍼가 휘어지기 쉽게 되어 있으며, 웨이퍼가 로드록 장치에 반입되기 전에 웨이퍼에 휨이 발생하고 있는 경우도 많아, 로드록 장치 내에서 웨이퍼의 휨을 효과적으로 회복시키면서, 한층 효율적으로 웨이퍼를 냉각하는 것이 요구된다.
따라서, 본 발명은, 로드록 장치 내에서 기판의 휨을 효과적으로 또한 충분히 회복시키면서, 기판을 고효율로 냉각할 수 있는 로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법, 및 기판 반송 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 기판의 휨을 효과적으로 또한 충분히 회복시키면서, 기판을 고효율로 냉각할 수 있는 로드록 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점은, 기판을 수용하는 용기와, 상기 용기 내에 배치되며, 기판을 근접시킨 상태에서 기판을 냉각하는 냉각 부재와, 상기 용기 내를 배기하는 배기 기구와, 상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입 기구를 갖고, 대기압 근방의 제 1 압력으로 보지된 제 1 모듈과 진공 상태의 제 2 압력으로 보지된 제 2 모듈의 사이에서 기판을 반송할 때에, 상기 제 1 압력 및 상기 제 2 압력의 사이로 압력 제어하는 로드록 장치를 이용하여, 상기 제 2 모듈로부터 반송되어 온 고온의 기판을 상기 제 1 모듈로 반송할 때에 상기 기판을 냉각하는 기판 냉각 방법으로서, 상기 용기 내를 상기 제 2 압력으로 보지하고, 상기 용기와 상기 제 2 모듈을 연통하고, 상기 고온의 기판을 상기 용기 내로 반입하는 공정과, 상기 기판을 상기 냉각 부재에 근접한 냉각 위치에 위치시키는 공정과, 상기 용기 내의 압력이, 상기 냉각 부재 표면과 상기 기판 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록 상기 용기 내를 배기하는 공정과, 상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하여 상기 용기 내의 압력을 상기 제 1 압력으로 상승시키고, 그 과정에서 상기 냉각 부재로부터의 전열에 의해 상기 기판을 냉각하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법을 제공한다.
본 발명의 제 2 관점은, 기판을 수용하는 용기와, 상기 용기 내에 배치되며, 기판을 근접시킨 상태에서 기판을 냉각하는 냉각 부재와, 상기 용기 내를 배기하는 배기 기구와, 상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입 기구를 갖고, 대기압 근방의 제 1 압력으로 보지된 제 1 모듈과 진공 상태의 제 2 압력으로 보지된 제 2 모듈의 사이에서 기판을 반송할 때에, 상기 제 1 압력 및 상기 제 2 압력의 사이로 압력 제어하는 로드록 장치를 이용하여, 고온의 기판을 상기 제 2 모듈로부터 상기 제 1 모듈로 반송하는 기판 반송 방법으로서, 상기 용기 내를 상기 제 2 압력으로 보지하고, 상기 용기와 상기 제 2 모듈을 연통하고, 상기 고온의 기판을 상기 용기 내로 반입하는 공정과, 상기 기판을 상기 냉각 부재에 근접한 냉각 위치에 위치시키는 공정과, 상기 용기 내의 압력이, 상기 냉각 부재 표면과 상기 기판 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록 상기 용기 내를 배기하는 공정과, 상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하여 상기 용기 내의 압력을 상기 제 1 압력으로 상승시키고, 그 과정에서 상기 냉각 부재로부터의 전열에 의해 상기 기판을 냉각하는 공정과, 상기 기판이 소정 온도에 냉각된 시점에서, 상기 기판을 상기 제 2 모듈로 반출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법을 제공한다.
상기 제 1 관점 및 제 2 관점에 있어서, 상기 고온의 기판의 온도는 200℃ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 냉각 위치에 있어서, 상기 냉각 부재의 표면과 상기 기판의 이면의 거리는 0.2㎜ 내지 1㎜의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 3 압력의 보지 시간은 5sec 내지 60sec인 것이 바람직하다.
상기 제 2 압력은 20㎩ 내지 200㎩의 범위이면 좋다. 또한, 상기 냉각 부재는, 그 내부에 냉각 매체를 통류시키는 것에 의해 소정의 온도로 온도조정되는 구성을 취할 수 있다.
본 발명의 제 3 관점은, 대기압 근방의 제 1 압력으로 보지된 제 1 모듈과 진공 상태의 제 2 압력으로 보지된 제 2 모듈의 사이에서 기판을 반송할 때에, 상기 제 1 압력 및 상기 제 2 압력의 사이로 압력 제어하는 로드록 장치에 있어서, 기판을 수용하는 용기와, 상기 용기 내에 배치되며, 기판을 근접시킨 상태에서 기판을 냉각하는 냉각 부재와, 상기 용기 내를 배기하는 배기 기구와, 상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입 기구와, 상기 용기를 상기 제 1 모듈 및 상기 제 2 모듈 중 어느 하나에 연통시키는 연통 수단과, 상기 로드록 장치의 각 구성부를 제어하는 제어 기구를 갖고, 상기 제어 기구는, 상기 제 2 모듈로부터 반송되어 온 고온의 기판을 상기 제 1 모듈로 반송할 때에, 상기 용기 내를 상기 제 2 압력으로 보지하고, 상기 용기와 상기 제 2 모듈을 연통하고, 상기 고온의 기판을 상기 용기 내로 반입시켜, 상기 기판을 상기 냉각 부재에 근접한 냉각 위치에 위치시키고, 상기 용기 내의 압력이, 상기 냉각 부재 표면과 상기 기판 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록, 상기 용기 내를 배기시키고, 상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입시켜 상기 용기 내의 압력을 상기 제 1 압력으로 상승시키고, 그 과정에서 상기 냉각 부재로부터의 전열에 의해 상기 기판을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 로드록 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 고온의 기판을 제 2 압력의 용기 내로 반입한 후, 기판을 냉각 부재에 근접한 냉각 위치에 위치시켜, 그 상태에서, 용기 내의 압력을, 냉각 부재 표면과 기판 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록 용기 내를 배기하는 것에 의해, 기판이 단열 상태가 되므로, 전열로의 웨이퍼의 냉각은 거의 진행되지 않고, 기판 내에서 열교환이 진행되며, 또한, 기판은 균열성(均熱性)이 유지된 냉각 부재에 근접하고 있어, 온도의 균일화가 촉진된다. 이 때문에, 기판의 휨을 단시간에 충분히 회복시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 기판이 균열화되어 휨이 충분히 회복된 상태에서, 용기 내에 퍼지 가스를 도입하여 압력을 상승시키므로, 기판을 고효율로 냉각할 수 있어서, 냉각 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 냉각 방법이 적용되는 로드록 장치를 구비한 멀티 챔버 타입의 기판 처리 시스템을 개략적으로 도시하는 수평 단면도,
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템에 있어서의 로드록 장치를 도시하는 수직 단면도,
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템에 있어서의 로드록 장치를 도시하는 수평 단면도,
도 4는 분자류 영역과 연속류 영역에 있어서의 압력(P)과 열전도율(k)과의 관계를 나타내는 도면,
도 5는 로드록 장치에 있어서의 냉각 시퀀스의 구체예를 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 도 5의 냉각 시퀀스일 때의 용기 내의 압력 변화를 나타내는 도면,
도 7의 (a) 내지 (c)는 종래 예의 냉각 시퀀스로 웨이퍼를 냉각했을 때의 웨이퍼의 센터와 에지의 변위를 나타내는 도면,
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시형태의 냉각 시퀀스로 웨이퍼를 냉각했을 때의 웨이퍼의 센터와 에지의 변위를 나타내는 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다.
<기판 처리 시스템>
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 냉각 방법이 적용되는 로드록 장치를 구비한 멀티 챔버 타입의 기판 처리 시스템을 개략적으로 도시하는 수평 단면도이다.
기판 처리 시스템(100)은, 기판에 대하여 CVD법에 의한 성막 처리와 같은 고온으로의 처리를 실행하는 것이다. 특히, 200℃ 이상의 기판 처리에 바람직하다. 피처리 기판은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이하의 설명에서는, 기판으로서 반도체 웨이퍼(웨이퍼)를 이용한 경우를 예를 들어 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 시스템(100)은, 웨이퍼(W)에 대하여 상기와 같은 고온 처리를 실행하는 4개의 처리 유닛(1, 2, 3, 4)을 구비하고 있으며, 이들 처리 유닛(1 내지 4)은 육각형을 이루는 반송실(5)의 4개의 변에 대응하는 벽부에 각각 대응하여 마련되어 있다. 처리 유닛(1, 2, 3, 4)은, 그 내부에서 처리 플레이트 상에 피처리 기판인 웨이퍼(W)를 탑재한 상태에서 소정의 고온 처리가 실행된다. 또한, 반송실(5)의 다른 벽부에는 2개의 로드록 장치(6)가 접속되어 있다. 또한, 로드록 장치(6)는 1개여도 3개 이상이어도 좋다.
2개의 로드록 장치(6)의 반송실(5)과 반대측에는 반입·반출실(8)이 접속되어 있으며, 반입·반출실(8)의 로드록 장치(6)와 반대측에는 피처리 기판으로서의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 3개의 캐리어(C)를 장착하는 포트(9, 10, 11)가 마련되어 있다. 반입·반출실(8)의 상부에는 청정 공기의 다운 플로우를 형성하기 위한 필터(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
처리 유닛(1 내지 4)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 반송실(5)의 각 벽부에 대응하는 벽부에 게이트 밸브(G)를 거쳐서 접속되며, 이들은 대응하는 게이트 밸브(G)를 개방함으로써 반송실(5)과 연통되고, 대응하는 게이트 밸브(G)를 폐쇄함으로써 반송실(5)로부터 차단된다. 또한, 2개의 로드록 장치(6)는, 반송실(5)의 나머지의 벽부의 각각, 제 1 게이트 밸브(G1)를 거쳐서 접속되며, 또한 반입·반출실(8)에 제 2 게이트 밸브(G2)를 거쳐서 접속되어 있다.
반송실(5) 내에는, 처리 유닛(1 내지 4), 로드록 장치(6)에 대하여 웨이퍼(W)의 반입·반출을 실행하는 반송 장치(12)가 마련되어 있다. 이 반송 장치(12)는, 반송실(5)의 대략 중앙에 배설된 베이스(13)와, 베이스(13)에 기단부가 장착된 2개의 다관절 아암(14)을 갖고 있다. 웨이퍼(W)는 다관절 아암(14)의 선단에 마련된 핸드(14a)에 지지된 상태로 반송된다. 이 반송실(5) 내는 진공 펌프(도시하지 않음)에 의해 배기되며 소정의 진공도로 보지되게 되어 있다.
반입·반출실(8)의 웨이퍼 수납 용기인 포트(9, 10, 11)에는 각각 도시하지 않은 셔터가 마련되어 있으며, 이들 포트(9, 10, 11)에 웨이퍼(W)를 수용한, 또는 빈 후프(F)가 스테이지(S)에 직접 장착되며, 장착되었을 때에 셔터가 벗어나 외기의 침입을 방지하면서 반입·반출실(8)로 연통하게 되어 있다. 또한, 반입·반출실(8)의 측면에는 얼라이먼트 챔버(15)가 마련되어 있으며, 거기서 웨이퍼(W)의 얼라이먼트가 실행된다.
반입·반출실(8) 내에는, 후프(F)에 대한 웨이퍼(W)의 반입·반출 및 로드록 장치(6)에 대한 웨이퍼(W)의 반입·반출을 실행하는 반송 장치(16)가 마련되어 있다. 이 반송 장치(16)는, 2개의 다관절 아암을 갖고 있으며, 이들 2개의 다관절 아암(17)이 후프(F)의 배열 방향을 따라서 레일(18) 상을 주행 가능하게 되어 있으며, 그 선단의 핸드(17a) 상에 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행한다.
이 기판 처리 시스템(100)에 있어서의 각 구성부, 예를 들면, 처리 유닛(1 내지 4), 반송실(5), 로드록 장치(6)에 있어서의 가스 공급계나 배기계, 반송 장치(12, 16), 게이트 밸브 등은, 마이크로프로세서(컴퓨터)를 구비한 제어부(20)에 의해 제어되도록 되어 있다. 제어부(20)는 진공 처리 시스템의 프로세스 순서 및 제어 파라미터인 프로세스 레시피를 기억한 기억부나, 입력 수단 및 디스플레이 등을 구비하고 있으며, 선택된 프로세스 레시피에 따라서 진공 처리 시스템을 제어하게 되어 있다.
<로드록 장치>
다음에, 로드록 장치(6)에 대해 상세하게 설명한다. 도 2는 로드록 장치를 도시하는 수직 단면도, 도 3은 그 수평 단면도이다. 이들 도면에 도시하는 바와 같이, 로드록 장치(6)는 용기(31)를 갖고 있다. 이 용기(31)는 상부가 개구된 용기 본체(31a)와, 용기 본체(31a)의 상부 개구를 덮는 덮개(31b)를 갖고 있다. 용기(31) 내의 바닥부에는, 웨이퍼(W)가 근접한 상태에서 배치되며 웨이퍼(W)를 냉각하는 쿨링 플레이트(냉각 부재)(32)가 마련되어 있다. 용기(31) 및 쿨링 플레이트(32)는, 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되어 있다.
용기(31)의 한쪽의 측벽에는 진공으로 보지된 반송실(5)과 연통 가능한 개구(34)가 마련되어 있으며, 이것과 대향하는 측벽에는 가장 고압인 제 1 압력(대기압)으로 보지된 반입·반출실(8)과 연통 가능한 개구(35)가 마련되어 있다. 그리고, 개구(34)는 상술한 제 1 게이트 밸브(G1)에 의해 개폐 가능하게 되어 있으며, 개구(35)는 상술한 제 2 게이트 밸브(G2)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.
용기(31)의 바닥부에는, 용기(31) 내를 진공 배기하기 위한 배기구(36) 및 퍼지 가스(예를 들면 N2 가스)를 도입하기 위한 퍼지 가스 도입구(37)가 마련되어 있다. 배기구(36)에는 배기관(41)이 접속되어 있으며, 이 배기관(41)에는, 개폐 밸브(42), 배기 속도 조정 밸브(43) 및 진공 펌프(44)가 마련되어 있다. 또한, 퍼지 가스 도입구(37)에는, 퍼지 가스 공급 배관(45)이 접속되어 있다. 이 퍼지 가스 공급 배관(45)은 퍼지 가스원(48)으로부터 연장되어 있으며, 그 도중에는 개폐 밸브(46) 및 유량 조절 밸브(47)가 마련되어 있다.
그리고, 진공측의 반송실(5)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 경우에는, 개폐 밸브(46)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(42)를 개방한 상태로 하여, 배기 속도 조정 밸브(43)를 조절하고 소정 속도로 진공 펌프(44)에 의해 배기관(41)을 거쳐서 용기(31) 내를 배기하고, 용기(31) 내의 압력을 반송실(5) 내의 압력에 대응하는 제 2 압력으로 하고, 그 상태에서 제 1 게이트 밸브(G1)를 개방하고 용기(31)와 반송실(5)의 사이를 연통한다. 또한, 대기측의 반입·반출실(8)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 경우에는, 개폐 밸브(42)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(46)를 개방한 상태로 하여, 유량 조절 밸브(47)를 조절하고 용기(31) 내에 퍼지 가스원(48)으로부터 퍼지 가스 공급 배관(45)을 거쳐서 N2 가스 등의 퍼지 가스를 소정 유량으로 용기(31) 내에 도입하고 그 내부의 압력을 대기압 근방의 제 1 압력으로 하고, 그 상태에서 제 2 게이트 밸브(G2)를 개방하고 용기(31)와 반입·반출실(8)의 사이를 연통한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 용기(31) 내는 웨이퍼(W)의 휨 교정을 목적으로 하여 제 2 압력보다 낮은 제 3 압력으로 하는 것이 가능하게 되어 있다.
용기(31) 내의 압력은, 압력 조정 기구(49)에 의해 대기압과 소정의 진공 분위기의 사이로 조정된다. 이 압력 조정 기구(49)는, 압력계(59)에 의해 측정된 용기(31) 내의 압력에 근거하여, 개폐 밸브(42), 배기 속도 조정 밸브(43), 유량 조절 밸브(47) 및 개폐 밸브(46)를 제어하는 것에 의해 용기(31) 내의 압력을 조정한다. 압력 조정 기구(49)는 상술의 제어부(20)에 의해 제어된다.
쿨링 플레이트(32)에는, 웨이퍼 반송용의 3개(도 2에서는 2개만 도시)의 웨이퍼 승강 핀(50)이 쿨링 플레이트(32)의 표면(상면)에 대하여 돌몰 가능하게 마련되고, 이들 웨이퍼 승강 핀(50)은 지지판(51)에 고정되어 있다. 그리고, 웨이퍼 승강 핀(50)은, 모터나 에어 실린더 등의 구동 기구(53)에 의해 로드(52)를 승강시키는 것에 의해, 지지판(51)을 거쳐서 승강되며, 쿨링 플레이트(32)의 표면(상면)으로부터 돌출된, 웨이퍼(W)의 수수를 실행하는 상승 위치와, 쿨링 플레이트(32) 내에 침지된 하강 위치를 취할 수 있게 되어 있다. 웨이퍼 승강 핀(50)이 상승 위치에 위치하고 있는 상태에 있어서, 반송 장치(12)에 있어서의 다관절 아암(14)의 핸드(14a), 또는 반송 장치(16)에 있어서의 다관절 아암(17)의 핸드(17a)가 용기(31)에 삽입되고, 이들 중 어느 하나의 핸드 사이에서 웨이퍼(W)가 수수된다. 쿨링 플레이트(32)의 상면에는, 3개(도 2에서는 2개만 도시)의 웨이퍼 지지 핀(54)이 장착되어 있으며, 웨이퍼(W)가 탑재된 웨이퍼 승강 핀(50)을 하강 위치로 하강시키는 것에 의해, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지 핀(54)에 탑재되며, 웨이퍼(W)가 쿨링 플레이트(32)에 근접한 냉각 위치에 위치하도록 되어 있다. 이와 같이, 웨이퍼(W)가 쿨링 플레이트(32)의 상면에 직접 접촉하지 않는 것에 의해, 웨이퍼(W) 이면으로의 파티클의 부착을 저감할 수 있다. 이 때의 쿨링 플레이트(32)로부터 웨이퍼 이면까지의 거리는 0.2㎜ 내지 1㎜가 바람직하며, 예를 들면 0.3㎜가 된다.
쿨링 플레이트(32) 내에는, 냉각 매체 유로(55)가 형성되어 있으며, 이 냉각 매체 유로(55)에는 냉각 매체 도입로(56) 및 냉각 매체 배출로(57)가 접속되어 있으며, 도시하지 않은 냉각 매체 공급부로부터 냉각수 등의 냉각 매체가 통류되어 쿨링 플레이트(32)에 근접된 웨이퍼(W)를 냉각 가능하게 되어 있다. 쿨링 플레이트(32)는, 냉각 매체에 의해, 예를 들면 25℃로 온도조정된다.
<기판 처리 시스템에 있어서의 처리 동작>
다음에, 이상과 같이 구성되는 기판 처리 시스템에 있어서의 처리 동작에 대해 설명한다.
우선, 반송 장치(16)에 의해 반입·반출실(8)에 접속된 후프(F)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 어느 하나의 로드록 장치(6)의 용기(31)(도 2 참조)에 반입한다. 이 때, 로드록 장치(6)의 용기(31) 내에 퍼지 가스가 도입되고, 그 내부가 제 1 압력(대기압)이 되고, 그 후 제 2 게이트 밸브(G2)를 개방하고, 반송 장치(16)로부터 웨이퍼(W)를 반입한다.
그 후, 용기(31) 내를 진공 배기하여, 용기(31) 내의 압력이 반송실(5)에 대응하는 제 2 압력이 되었을 때에, 제 1 게이트 밸브(G1)를 개방하고 반송 장치(12)의 핸드(14a)에 의해 용기(31) 내로부터 웨이퍼(W)를 반출한다. 그리고, 처리 유닛(1 내지 4) 중 어느 하나의 게이트 밸브(G)를 개방하고, 핸드(14a) 상의 웨이퍼(W)를 그 처리 유닛에 반입하고, 그 처리 유닛 내에서 웨이퍼(W)에 대하여 CVD 성막 등의 고온으로의 진공 처리를 실행한다.
처리 유닛 내에서의 진공 처리의 종료 후, 어느 하나의 로드록 장치(6)의 용기(31) 내를 반송실(5)에 대응하는 제 2 압력으로 진공 배기하고, 그 로드록 장치(6)의 제 1 게이트 밸브(G1)를 개방하고 처리 후의 웨이퍼(W)를 그 로드록 장치(6)의 용기(31) 내로 반입한다.
웨이퍼(W)를 로드록 장치(6)의 용기(31) 내로 반입할 때에는, 웨이퍼(W)는 고온이 되어 있으므로, 웨이퍼 승강 핀(50)을 상승시켜 상승 위치에 위치시켜, 반송 장치(12)의 한쪽의 다관절 아암(14)의 핸드(14a) 상의 웨이퍼(W)를 승강 핀(50) 상에 수수하고, 그 후, 승강 핀(50)을 하강 위치로 하강시키고, 웨이퍼(W)를 쿨링 플레이트(32) 상의 웨이퍼 지지 핀(54) 상의 냉각 위치에 위치시킨다. 용기(31) 내에 있어서의 웨이퍼(W)의 냉각은, 용기(31) 내에 퍼지 가스를 도입하고 압력을 반입·반출실(8)로의 반송 압력인 제 1 압력(대기압)까지 상승시켜, 그 과정에서 쿨링 플레이트(32)의 냉열을 퍼지 가스를 거쳐서 웨이퍼(W)에 전열하는 것에 의해 실행된다.
이 때, 처리 유닛(1 내지 4)으로부터 반출된 웨이퍼(W)는 고온 상태로부터 급격하게 냉각되기 때문에, 표리의 열팽창 차이에 기인하여 휨이 발생하는 경우가 있다. 이와 같이 휨이 발생한 상태의 웨이퍼(W)는 로드록 장치(6) 내에서 휨을 회복시킬 필요가 있다.
이 때문에, 종래, 웨이퍼(W)를 용기(31)에 반송하고, 승강 핀(50)을 하강시키기 전에, 로드록 장치(6)의 용기(31)를 밀폐 상태로 하고, 핀 상에 소정 시간 웨이퍼(W)를 보지함으로써 웨이퍼의 휨을 회복되는 수법이 취해지고 있었다. 그러나, 이러한 수법에서는, 요구되는 시간으로 웨이퍼(W)의 휨을 충분히 회복시키는 것이 곤란했다. 또한, 웨이퍼(W)의 휨을 충분히 회복시키려고 하면, 로드록 장치(6)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리 시간이 길어져 버린다.
그래서, 본 실시형태에서는, 로드록 장치(6)의 용기(31) 내의 압력을 반송실과 동등한 제 2 압력으로 한 상태에서 웨이퍼(W)를 용기(31) 내로 반입하고, 웨이퍼(W)를 쿨링 플레이트(32)에 근접한 냉각 위치에 위치시켰을 때에, 용기(31) 내의 압력이, 쿨링 플레이트(32)와 웨이퍼 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록, 용기(31) 내의 배기(진공 흡인)를 실행하고, 그 압력으로 소정 시간 보지한 후, 용기(31) 내에 퍼지 가스를 도입하여 웨이퍼(W)의 냉각을 실행한다.
여기서, 분자류란, 희박 기체의 흐름에 있어서, 분자의 평균 자유 행정(λ)이, 흐름의 대표적인 길이(L)보다 작은 흐름을 말한다. 즉, 크누센 수(Knudsen number) Kn을 Kn=λ/L로 한 경우, Kn>1이 되는 흐름을 말한다. 본 실시형태의 경우, L은 냉각 위치에 있어서의 쿨링 플레이트(32) 표면으로부터 웨이퍼 이면까지의 거리이며, 예를 들면 0.3㎜이다.
분자류 영역에서는, 기체 분자끼리의 충돌이 극히 적으며, 기체 분자는, 거의 직접 쿨링 플레이트(32)의 표면과 웨이퍼 이면 사이를 이동한다. 이 때문에, 기체에 의한 전열량은 기체 분자의 수, 즉 압력에 비례한다. 분자류 영역에서는, 열 에너지를 전달하는 기체 분자의 수는 극히 적기 때문에, 열전도는 극히 작다. 이 때문에, 쿨링 플레이트(32)의 표면과 웨이퍼 이면의 사이가 분자류 조건을 만족하도록 하는 것에 의해, 이들 사이를 거의 단열 상태로 할 수 있다.
이와 같이, 용기(31) 내의 압력을, 쿨링 플레이트(32)의 표면과 웨이퍼 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력으로 보지하는 것에 의해, 웨이퍼(W)가 단열 상태가 되므로, 전열로의 웨이퍼의 냉각은 거의 진행되지 않고, 웨이퍼(W) 내에서 열교환이 진행되며, 또한 웨이퍼(W)는 균열성이 유지된 쿨링 플레이트에 근접하고 있는 것과 함께, 온도의 균일화가 촉진된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 휨을 단시간에 충분히 회복시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)와 쿨링 플레이트(32)는 근접하고 있으므로, 복사에 의한 냉각도 다소 진행된다. 그리고, 이와 같이 웨이퍼(W)가 균열화되어 휨이 충분히 회복된 상태에서, 용기(31) 내에 퍼지 가스를 도입하여 압력을 상승시키므로, 웨이퍼(W)를 고효율로 냉각할 수 있어서, 냉각 시간을 단축할 수 있다. 보다 단열 효과를 높이는 점에서, 제 3 압력은 10㎩ 이하가 바람직하다.
한편, Kn<1이 되는 연속류(점성류) 영역에서는, 압력이 변화하면 열 에너지를 전달하는 기체 분자의 수가 변화하지만, 평균 자유 공정도 변화하기 때문에, 기체에 의한 전열량은 압력에 의존하지 않고, 쿨링 플레이트(32)의 표면과 웨이퍼 이면의 사이는 일정한 열전도율이 되어, 분자류 조건과 같은 단열 효과는 생기기 어렵다.
분자류 영역과 연속류 영역에 있어서의 압력(P)과 열전도율(k)의 관계를 도 4에 나타낸다. 압력(Pth)을 문턱값으로 하고, 그보다 압력이 높은 영역이 연속류 영역이 되고, 열전도율(k)은 k=kg의 일정값이 되는 것에 반하여, Pth보다 압력이 낮은 분자류 영역에서는, 열전도율(k)은, 압력(P)에 비례하여, k=kg×(P/Pth)가 된다.
상기 Pth는, 퍼지 가스로서 N2 가스를 이용한 경우에는, 이하의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016102995816-pat00001
여기서, kB : 볼츠만 정수, σ : N2 분자의 직경, πσ2 : 충돌 단면적이다. 수학식 1로부터, 웨이퍼 온도(T)를 500℃(773K)로 한 경우에, 쿨링 플레이트(32)의 상면과 웨이퍼 이면 사이의 거리(L)가 0.1755㎜이면, Pth는 100㎩, 1.755㎜이면 10㎩, 17.55㎜이면 1㎩가 된다. 예시한 L=0.3㎜의 경우는 Pth가 58.5㎩가 된다.
종래, CVD 성막의 경우, 반송실의 압력은 20㎩ 내지 200㎩ 정도, 바람직하게는 100㎩ 내지 200㎩ 정도이며, 로드록 장치에 웨이퍼를 반입할 때에는, 로드록 장치의 용기 내의 압력을 그 압력으로 설정하고 있었다. 그러나, 이 범위의 압력으로는, 쿨링 플레이트(32)의 표면과 웨이퍼 이면 사이의 영역은 연속류 조건이 되는 경우가 많으며, 그 경우에는, 본 실시형태와 같이 단열 상태를 확보할 수 없다. 또한, 웨이퍼(W)를 상승시킨 상태에서 보지하고 있으므로 균열(均熱)을 유지하기 어렵다. 이 때문에, 상술한 바와 같이 종래는 단시간에 휨을 회복되는 것이 곤란하며, 웨이퍼의 휨이 충분히 회복되지 않은 상태에서 퍼지 가스를 도입해야 했다. 또한, 웨이퍼의 센터와 에지의 변위의 차이가 0.7㎜를 초과하면, 급격하게 퍼지 가스를 도입했을 때에 웨이퍼의 휨이 진행될 우려가 있는 것도 알려져 있으며, 이 때문에 종래는 퍼지 가스 도입의 초기 단계에서 슬로우 퍼지를 넣을 필요도 있어, 냉각 효율을 높게 하는 것은 곤란했다.
이에 반하여, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)를 쿨링 플레이트(32)에 근접시킨 후, 용기(31) 내의 압력을, 쿨링 플레이트(32)의 표면과 웨이퍼 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력으로 보지하는 것에 의해, 웨이퍼의 휨을 충분히 회복시키고, 에지와 센터의 변위의 차이를 거의 확실하게 0.7㎜ 이하로 할 수 있으므로, 퍼지 가스를 도입할 때에 최초로부터 대유량으로 퍼지 가스를 도입하여도 웨이퍼가 다시 휘는 일이 없어, 냉각 효율을 극히 높게 할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 에지와 센터 변위의 차이(휨)가 적기 때문에, 쿨링 플레이트(32)와 웨이퍼 이면의 거리가 웨이퍼의 면 내에서 균일해진다. 따라서, 쿨링 플레이트(32)로부터의 냉열을 웨이퍼 이면의 전면에서 받게 되기 때문에, 이 점에서도 냉각 효율을 높게 할 수 있다.
<로드록 장치에 있어서의 냉각 시퀀스의 구체예>
다음에, 로드록 장치에 있어서의 냉각 시퀀스의 구체예에 대해 설명한다. 도 5는 해당 시퀀스를 설명하기 위한 흐름도, 도 6은 그 때의 용기 내의 압력 변화를 나타내는 도면이다.
최초에, 용기(31) 내의 압력을 반송실(5)과 동일한 제 2 압력(20㎩ 내지 200㎩, 바람직하게는 100㎩ 내지 200㎩)으로 조정한 상태에서 게이트 밸브(G1)를 개방으로 하고, 웨이퍼 승강 핀(50)을 상승시켜 상승 위치에 위치시키고, 어느 하나의 처리 유닛으로 고온의 성막 처리를 실행한 후의 웨이퍼(W)를 반송 장치(12)(다관절 아암(14)의 핸드(14a))에 의해 용기(31) 내로 반입하고, 웨이퍼 승강 핀(50) 상에 수수한다(단계 1). 이 때의 웨이퍼(W)의 온도는 200℃ 이상이 바람직하다.
다음에, 게이트 밸브(G1)를 폐쇄하고, 웨이퍼 승강 핀(50)을 하강 위치에 하강시키고, 웨이퍼(W)를 쿨링 플레이트(32) 상면의 웨이퍼 지지 핀(54) 상에 탑재시켜, 웨이퍼(W)를 쿨링 플레이트(32)에 근접한 냉각 위치에 위치시킨다(단계 2). 이 때의 쿨링 플레이트(32)로부터 웨이퍼 이면까지의 거리는 0.2㎜ 내지 1㎜가 바람직하며, 예를 들면 0.3㎜로 된다.
다음에, 용기(31) 내의 압력이, 쿨링 플레이트(32) 표면과 웨이퍼 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록, 진공 펌프(44)에 의해 용기(31) 내를 배기(진공 흡인)한다(단계 3). 이 때, 진공 펌프(44)를 중단한 상태로 하고, 쿨링 플레이트(32)와 웨이퍼 이면 사이의 거리(L)가 0.3㎜에서는, 용기(31) 내를 58.5㎩ 이하로 배기한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)가 단열 상태가 되므로, 웨이퍼(W)의 냉각은 거의 진행되지 않고, 웨이퍼(W) 내에서 열교환이 진행되는 동시에, 웨이퍼(W)가 균열 상태의 쿨링 플레이트(32)에 근접하고 있는 것에 의해, 웨이퍼(W) 온도의 균일화가 촉진된다. 이 때문에, 상술한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 휨이 회복된다. 이 때의 보지 시간은 5sec 내지 60sec가 바람직하다. 또한, 단열 효과를 보다 높이는 점에서, 제 3 압력은 10㎩ 이하가 바람직하다.
또한, 단계 3의 진공 흡인은, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지 핀(54) 상에 탑재된 상태에서, 소정의 압력으로 소정 시간 보지되면 좋고, 상승 위치에 있는 웨이퍼 승강 핀(50) 상에 웨이퍼(W)가 존재하고 있는 상태, 혹은 웨이퍼 승강 핀(50)에 의해 웨이퍼(W)를 하강하고 있는 도중에 진공 흡인을 개시하여도 좋다.
진공 흡인 종료 후, 용기(31) 내에 퍼지 가스(예를 들면 N2 가스)를 도입하고, 용기(31) 내의 압력을 반입·반출실(8)로의 반송 압력인 제 1 압력(대기압)으로 상승시키고, 그 과정에서 쿨링 플레이트(32)로부터의 전열에 의해 웨이퍼(W)의 냉각을 실행한다(단계 4).
로드록 장치(6)에 의해 웨이퍼(W)가 소정 온도까지 냉각되어 냉각이 완료된 시점에서, 게이트 밸브(G2)를 개방으로 하고, 웨이퍼 승강 핀(50)에 의해 웨이퍼(W)를 상승시켜, 반송 장치(16)에 있어서의 다관절 아암(17)의 핸드(17a)에 의해 용기(31)로부터 반입·반출실(8)로 반출한다(단계 5). 그리고, 핸드(17a) 상의 웨이퍼(W)를, 어느 하나의 후프(F)에 반송한다.
또한, 종래는, 복수의 로드록 장치에 대하여 하나의 진공 펌프로 대응 가능했지만, 본 실시형태에서는, 처리 후의 웨이퍼가 되돌려졌을 때에 진공 흡인을 실행할 필요가 있기 때문에, 하나의 로드록 장치에 있어서 처리 전의 웨이퍼의 진공 흡인이 실행되어 있을 때에, 다른 로드록 장치에 있어서 처리 후의 웨이퍼의 진공 흡인이 가능하도록, 복수의 진공 펌프를 마련할 필요가 있다.
<실험예>
다음에, 로드록 장치에 의해 여러 가지의 순서로 웨이퍼의 냉각을 실행했을 때의 웨이퍼의 휨의 회복 상태를 실험한 결과에 대해 설명한다.
여기에서는, 웨이퍼의 휨이 볼록 형상이며, 웨이퍼의 외주부를 보지한 상태에 있어서의 센터와 에지의 변위의 경시 변화를 나타낸다. 웨이퍼의 센터와 에지의 변위차가 감소하면 휨량이 줄어들기 때문에, 센터 또는 에지의 한쪽이 급한 경사로 다른쪽에 수속되었을 때에 휨 회복이 양호라고 판단했다.
도 7의 (a) 내지 (c)는 종래예를 나타내고, 도 8의 (a) 및 (b)는 본 실시형태의 예를 나타낸다.
도 7의 (a)는, 휨 회복 처리를 실행하지 않는 경우로서, 웨이퍼를 로드록 장치의 용기 내로 반입하고, 웨이퍼 승강 핀을 하강시켜 웨이퍼를 쿨링 플레이트에 근접시킨 후, 슬로우 퍼지를 10sec, 메인 퍼지를 19sec 실행한 것이지만, 웨이퍼의 센터와 에지의 변위차가 켜서, 휨이 회복되고 있지 않는 것을 알 수 있다.
이에 반하여, 도 7의 (b)는, 웨이퍼의 휨 대책으로서, 상승 위치에 있는 웨이퍼 승강 핀 상에 웨이퍼를 탑재한 상태에서 10sec 보지한 후, 웨이퍼 승강 핀을 하강시켜 웨이퍼를 쿨링 플레이트에 근접시켜, 슬로우 퍼지를 10sec, 메인 퍼지를 19sec 실행한 것이지만, 웨이퍼의 휨량은 도 7의 (a)와 동일한 정도이며, 휨 회복 효과는 거의 보이지 않는다.
도 7의 (c)는, 웨이퍼 휨 대책으로서 상승 위치에 있는 웨이퍼 승강 핀 상에 웨이퍼를 탑재한 상태에서 진공 흡인하고, 60sec 보지한 후, 웨이퍼 승강 핀을 하강시켜 웨이퍼를 쿨링 플레이트에 근접시켜, 슬로우 퍼지를 10sec, 메인 퍼지를 19sec 실행한 것이다. 이 경우, 웨이퍼의 휨은 어느 정도 회복했지만, 수속의 경사가 작고, 냉각을 위한 시간이 극히 길어져, 효율적인 냉각이 실행되지 않았다.
이에 반하여, 도 8의 (a) 및 (b)는, 웨이퍼를 쿨링 플레이트에 근접시킨 후에, 분자류 조건을 만족하는 압력으로 보지하는 처리를 각각 25sec, 10sec 실행한 후에 메인 퍼지를 19sec 실행한 것이지만, 모두 급격한 경사 센터가 에지에 수속되어 있으며, 모두 단시간에 웨이퍼의 휨이 회복되고 있는 것을 알 수 있다.
<그 밖의 적용>
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 일 없이 여러 가지 변형 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 진공 처리 유닛을 4개, 로드록 장치를 2개 마련한 멀티 챔버 타입의 진공 처리 시스템에 본 발명을 적용한 예에 대해 설명했지만, 본 발명은, 고온의 기판을 로드록 장치로 냉각하고, 다른 모듈에 반출하는 것이면, 이러한 장치에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 진공 처리 유닛이 1개이며 로드록 장치가 1개의 시스템이여도 적용 가능하다. 추가로 또한, 피처리 기판에 대해서도, 반도체 웨이퍼에 한정하지 않으며, FPD용 유리 기판 등의 다른 기판을 대상으로 할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
실시예에 대해서 도시 및 개시되었지만, 첨부한 특허청구범위에 한정된 개시 내용의 영역 내에서 다양한 변경 및 수정이 당 업자에 의해 이뤄질 수 있음을 이해해야 한다.
1 내지 4 : 진공 처리 유닛
5 : 반송실
6 : 로드록 장치
8 : 반입·반출실
12, 16 : 반송 장치
20 : 제어부
31 : 용기
32 : 쿨링 플레이트(냉각 부재)
36 : 배기구
37 : 퍼지 가스 도입구
44 : 진공 펌프
48 : 퍼지 가스원
49 : 압력 조정 기구
50 : 웨이퍼 승강 핀
54 : 웨이퍼 지지 핀
55 : 냉각 매체 유로
100 : 기판 처리 시스템
W : 반도체 웨이퍼

Claims (16)

  1. 기판을 수용하는 용기와, 상기 용기 내에 배치되며, 기판을 근접시킨 상태에서 기판을 냉각하는 냉각 부재와, 상기 용기 내를 배기하는 배기 기구와, 상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입 기구를 갖고, 대기압 근방의 제 1 압력으로 보지된 제 1 모듈과 진공 상태의 제 2 압력으로 보지된 제 2 모듈의 사이에서 기판을 반송할 때에, 상기 제 1 압력 및 상기 제 2 압력 사이로 압력 제어하는 로드록 장치를 이용하여, 상기 제 2 모듈로부터 반송되어 온 고온의 기판을 상기 제 1 모듈로 반송할 때에 상기 기판을 냉각하는 기판 냉각 방법에 있어서,
    상기 용기 내를 상기 제 2 압력으로 보지하고, 상기 용기와 상기 제 2 모듈을 연통하고, 상기 고온의 기판을 상기 용기 내로 반입하는 공정과,
    상기 기판을 상기 냉각 부재에 근접한 냉각 위치에 위치시키는 공정과,
    상기 용기 내의 압력이, 상기 냉각 부재 표면과 상기 기판 이면 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록 상기 용기 내를 배기하고, 상기 기판의 온도를 균일화하는 공정과,
    상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하여 상기 용기 내의 압력을 상기 제 1 압력으로 상승시키고, 그 과정에서 상기 냉각 부재로부터의 전열에 의해 상기 기판을 냉각하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는
    로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온의 기판의 온도는 200℃ 이상인 것을 특징으로 하는
    로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 위치에 있어서, 상기 냉각 부재의 표면과 상기 기판의 이면의 거리는 0.2㎜ 내지 1㎜의 범위인 것을 특징으로 하는
    로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 압력의 보지 시간은 5sec 내지 60sec인 것을 특징으로 하는
    로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 압력은 20㎩ 내지 200㎩의 범위인 것을 특징으로 하는
    로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 부재는, 그 내부에 냉각 매체를 통류시키는 것에 의해 소정의 온도로 온도조정되어 있는 것을 특징으로 하는
    로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법.
  7. 기판을 수용하는 용기와, 상기 용기 내에 배치되며, 기판을 근접시킨 상태에서 기판을 냉각하는 냉각 부재와, 상기 용기 내를 배기하는 배기 기구와, 상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입 기구를 갖고, 대기압 근방의 제 1 압력으로 보지된 제 1 모듈과 진공 상태의 제 2 압력으로 보지된 제 2 모듈의 사이에서 기판을 반송할 때에, 상기 제 1 압력 및 상기 제 2 압력의 사이로 압력 제어하는 로드록 장치를 이용하여, 고온의 기판을 상기 제 2 모듈로부터 상기 제 1 모듈로 반송하는 기판 반송 방법에 있어서,
    상기 용기 내를 상기 제 2 압력으로 보지하고, 상기 용기와 상기 제 2 모듈을 연통하고, 상기 고온의 기판을 상기 용기 내로 반입하는 공정과,
    상기 기판을 상기 냉각 부재에 근접한 냉각 위치에 위치시키는 공정과,
    상기 용기 내의 압력이, 상기 냉각 부재 표면과 상기 기판 이면의 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록 상기 용기 내를 배기하고, 상기 기판의 온도를 균일화하는 공정과,
    상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하여 상기 용기 내의 압력을 상기 제 1 압력으로 상승시키고, 그 과정에서 상기 냉각 부재로부터의 전열에 의해 상기 기판을 냉각하는 공정과,
    상기 기판이 소정 온도로 냉각된 시점에서, 상기 기판을 상기 제 1 모듈로 반출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는
    기판 반송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고온의 기판의 온도는 200℃ 이상인 것을 특징으로 하는
    기판 반송 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 냉각 위치에 있어서, 상기 냉각 부재의 표면과 상기 기판의 이면의 거리는 0.2㎜ 내지 1㎜의 범위인 것을 특징으로 하는
    기판 반송 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 압력의 보지 시간은 5sec 내지 60sec인 것을 특징으로 하는
    기판 반송 방법.
  11. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 압력은 20㎩ 내지 200㎩의 범위인 것을 특징으로 하는
    기판 반송 방법.
  12. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 부재는, 그 내부에 냉각 매체를 통류시키는 것에 의해 소정의 온도로 온도조정되어 있는 것을 특징으로 하는
    기판 반송 방법.
  13. 대기압 근방의 제 1 압력으로 보지된 제 1 모듈과 진공 상태의 제 2 압력으로 보지된 제 2 모듈의 사이에서 기판을 반송할 때에, 상기 제 1 압력 및 상기 제 2 압력 사이로 압력 제어하는 로드록 장치에 있어서,
    기판을 수용하는 용기와,
    상기 용기 내에 배치되며, 기판을 근접시킨 상태에서 기판을 냉각하는 냉각 부재와,
    상기 용기 내를 배기하는 배기 기구와,
    상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입 기구와,
    상기 용기를 상기 제 1 모듈 및 상기 제 2 모듈 중 어느 하나에 연통시키는 연통 수단과,
    상기 로드록 장치의 각 구성부를 제어하는 제어 기구를 포함하고,
    상기 제어 기구는, 상기 제 2 모듈로부터 반송되어 온 고온의 기판을 상기 제 1 모듈로 반송할 때에,
    상기 용기 내를 상기 제 2 압력으로 보지하고, 상기 용기와 상기 제 2 모듈을 연통하고, 상기 고온의 기판을 상기 용기 내로 반입시키며,
    상기 기판을 상기 냉각 부재에 근접한 냉각 위치로 위치시켜,
    상기 용기 내의 압력이, 상기 냉각 부재 표면과 상기 기판 이면의 사이의 영역이 분자류 조건을 만족하는 제 3 압력이 되도록, 상기 용기 내를 배기시키고, 상기 기판의 온도를 균일화하며,
    상기 용기 내에 퍼지 가스를 도입시켜 상기 용기 내의 압력을 상기 제 1 압력으로 상승시키고, 그 과정에서 상기 냉각 부재로부터의 전열에 의해 상기 기판을 냉각시키는 것을 특징으로 하는
    로드록 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 압력은 상기 제 2 압력보다 낮은 것을 특징으로 하는
    로드록 장치에 있어서의 기판 냉각 방법.
  15. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 압력은 상기 제 2 압력보다 낮은 것을 특징으로 하는
    기판 반송 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 압력은 상기 제 2 압력보다 낮은 것을 특징으로 하는
    로드록 장치.
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