KR20220133762A - 냉각 방법 및 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기판 처리 장치 - Google Patents

냉각 방법 및 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기판 처리 장치 Download PDF

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히로노리 시마다
다이기 카미무라
토모시 타니야마
토모키 마츠나가
야스노리 에지리
마사카즈 사카타
마모루 오이시
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

처리 후의 기판에 대한 냉각 시간의 단축을 도모하는 기술을 제공한다.
기판 보지구에 보지된 상태의 처리 후의 기판을 냉각하는 방법으로서, 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 기판을 냉각하는 제1 냉각 공정; 상기 가스의 공급을 정지하는 정지 공정; 및 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 처리 후의 상기 기판을 냉각하는 제2 냉각 공정을 포함한다.

Description

냉각 방법 및 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기판 처리 장치{COOLING METHOD, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, PROGRAM AND　SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 개시(開示)는 냉각 방법 및 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치의 제조 공정에서 이용되는 종형(縱型) 기판 처리 장치에는 기판을 처리하는 처리실에 인접하여 이재실이 배설(配設)된다. 처리실로 처리된 기판은 이재실에서 기판 보지구(保持具)에 보지된 상태에서 소정의 온도로 강온된다.
예컨대 특허문헌 1에는 처리된 기판이 이재실에서 기판 보지구에 보지된 상태로 냉각되는 것이 기재된다.
하지만 주변의 부재로부터의 복사열에 의해 기판 보지구의 하부에 보지된 기판이 재가열되는 경우가 있다. 따라서 기판을 소정의 온도로 강온시키기 위한 냉각 시간을 길게 할 필요가 있으며, 기판의 반송이 늦어지는 경우가 있다.
1. WO2017/163376호 공보
본 개시는 처리 후의 기판에 대한 냉각 시간의 단축을 도모하는 기술을 제공하는 것이다.
본 개시의 일 형태에 따르면, 기판 보지구에 보지된 상태의 처리 후의 기판을 냉각하는 기술로서, 소정의 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 상기 기판을 냉각하는 제1 냉각 공정; 상기 가스의 공급을 정지하는 정지 공정; 및 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판을 냉각하는 제2 냉각 공정을 포함하는 기술이 제공된다.
본 개시에 따르면, 처리 완료된 기판에 대한 냉각 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 종단면도(縱斷面圖).
도 2는 본 개시의 실시 형태에 따른 이재실의 개략 구성을 도시하는 횡단면도(橫斷面圖).
도 3a는 보트가 기준 위치에 위치하는 경우를 도시하는 이재실의 종단면도, 도 3b는 보트가 상승 위치에 위치하는 경우를 도시하는 이재실의 종단면도.
도 4는 본 개시의 실시 형태에 따른 이재실에서의 처리 완료 웨이퍼에 대한 냉각 공정을 설명하는 흐름도.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 실시 형태의 제1 변형예에 따른 이재실의 개략 구성을 도시하는 종단면도이며, 도 5a는 보트가 기준 위치에 위치하는 경우를 도시하는 도면, 도 5b는 보트가 상승 위치에 위치하는 경우를 도시하는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 실시 형태의 제2 변형예에 따른 이재실의 개략 구성을 도시하는 종단면도이며, 도 6a는 보트가 기준 위치에 위치하는 경우를 도시하는 도면, 도 6b는 보트가 상승 위치에 위치하는 경우를 도시하는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 실시 형태의 제3 변형예에 따른 이재실의 개략 구성을 도시하는 종단면도이며, 도 7a는 보트가 기준 위치에 위치하는 경우를 도시하는 도면, 도 7b는 보트가 상승 위치에 위치하는 경우를 도시하는 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 실시 형태의 제4 변형예에 따른 이재실의 개략 구성을 도시하는 종단면도이며, 도 8a는 보트가 기준 위치에 위치하는 경우를 도시하는 도면, 도 8b는 보트가 상승 위치에 위치하는 경우를 도시하는 도면.
도 9는 본 개시의 실시 형태의 제5 변형예에 따른 이재실의 개략 구성을 도시하는 종단면도.
도 10은 본 개시의 실시 형태의 제5 변형예에 따른 이재실에서의 처리 완료 웨이퍼에 대한 냉각 공정을 설명하는 흐름도.
이하, 도면을 참조하면서 본 개시의 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한 이하의 설명에서 이용되는 도면은 모두 모식적인 것이며, 도면에 도시되는 각 요소의 치수 관계, 각 요소의 비율 등은 현실의 것과 반드시 일치하지 않는다. 또한 복수의 도면의 상호 간에서도 각 요소의 치수 관계, 각 요소의 비율 등은 반드시 일치하지 않는다. 또한 모든 도면 중 동일 또는 대응하는 구성에 대해서는 동일 또는 대응하는 부호를 첨부하여 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
본 실시 형태에서 기판 처리 장치는 반도체 장치(디바이스)의 제조 방법에서의 제조 공정의 일 공정으로서 열처리 등의 기판 처리 공정을 실시하는 종형 기판 처리 장치(이하, 처리 장치와 부른다)(1)로서 구성된다. 도 1에 도시되는 바와 같이 처리 장치(1)는 이재실(2)과, 이재실(2)의 상방(上方)에 배치된 처리로(3)를 포함한다.
처리로(3)는 원통 형상의 반응관(4)과, 반응관(4)의 외주에 설치된 제1 가열 수단[광(光) 과열기]으로서의 히터(5)를 구비한다. 반응관(4)은 예컨대 석영이나 SiC(실리콘 카바이드)에 의해 형성된다. 반응관(4)의 내부에는 기판으로서의 웨이퍼(W)를 처리하는 처리실(6)이 형성된다. 반응관(4)에는 온도 검출기로서의 온도 검출부(7)가 설치된다.
반응관(4)의 하단 개구부(開口部)에는 원통형의 매니폴드(8)가 O링 등의 씰 부재를 개재하여 연결되고 반응관(4)의 하단을 지지한다. 매니폴드(8)는 예컨대 스텐레스 등의 금속에 의해 형성된다. 매니폴드(8)의 하단 개구부는 원반 형상의 셔터(9) 또는 덮개부(11)에 의해 개폐된다. 덮개부(11)는 예컨대 금속에 의해 원반 형상으로 형성된다. 셔터(9) 및 덮개부(11)의 상면에는 O링 등의 씰 부재가 설치되고, 이에 의해 반응관(4) 내와 외기가 기밀하게 밀봉된다.
덮개부(11) 상에는 기판 보지구로서의 보트(13)가 설치된다. 보트(13)의 하부에는 단열부(12)가 설치된다. 단열부(12)는 예컨대 석영에 의해 형성된다. 단열부(12)의 상방에는 보트(13)의 기판 보지 영역이 설치된다. 보트(13)는 천판(天板)(13a)과 저판(底板)(13c)과, 천판(13a)과 저판(13c) 사이에 복수 개 설치된 기둥(13b)으로 구성된다. 보트(13)는 기둥(13b)에 복수 단 형성된 홈[溝]에 웨이퍼(W)를 수직하게 다단으로 지지한다. 보트(13)는 예컨대 석영이나 SiC에 의해 형성된다. 기판 처리 시, 보트(13)는 처리실(6)에 수납된다. 또한 단열부(12)는 단열 영역을 형성하고, 보트(13)와 단열부(12)는 별체이어도 좋다.
도 3a, 도 3b에 도시되는 바와 같이 보트(13)의 기판 보지 영역은 상부 기판 보지 영역(13d)과, 상부 기판 보지 영역(13d)과 상하로 이웃이 되는 하부 기판 보지 영역(13e)의 2개의 영역으로 분할 가능하도록 이루어지고, 상부 기판 보지 영역(13d)과 하부 기판 보지 영역(13e)의 각각 웨이퍼(W)가 장전(裝塡)되어 보지된다.
단열부(12)는 덮개부(11)를 관통하는 회전축(15)에 접속된다. 회전축(15)은 덮개부(11)의 하방(下方)에 설치된 회전 기구(16)에 접속된다. 회전 기구(16)에 의해 회전축(15)을 회전시키는 것에 의해 단열부(12) 및 보트(13)를 회전시킬 수 있다.
이재실(2)에는 기판 이재기(17)와, 보트(13)와 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(18)가 배치된다. 기판 이재기(17)는 예컨대 5매의 웨이퍼(W)를 꺼낼 수 있는 암(트위저)(17a)을 포함한다. 기판 이재기(17)는 미도시의 구동(驅動) 수단에 의해 트위저(17a)를 상하 회전 동작시키는 것에 의해 포드 오프너(19)의 위치에 놓여진 포드(21)와 보트(13) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송시키는 것이 가능하도록 구성된다. 또한 기판 이재기(17)는 웨이퍼 매핑을 수행하는 것이 가능하도록 구성된다. 여기서 웨이퍼 매핑이란 웨이퍼의 유무나 재치 상태를 체크하는 것을 말한다. 특히 기판 이재기(17)의 트위저(17a) 선단(先端)의 좌우에 센서(투광부, 수광부)가 설치되므로 웨이퍼(W)의 원호가 센서 사이를 통과하는 것에 의해 웨이퍼의 유무를 검지하는 것이 가능하다. 또한 센서를 3단계로 웨이퍼(W)로 근접시켜서 측정하는 것에 의해 웨이퍼(W)의 재치 상태(자세)를 검지하는 것이 가능하다.
보트 엘리베이터(18)는 덮개부(11)를 상하로 승강시키는 것에 의해 반응관(4)에 대하여 보트(13)를 반입, 반출시킨다. 또한 보트 엘리베이터(18)는 이재실(2)에서, 후술하는 기준 위치(제1 냉각 위치), 상승 위치(제2 냉각 위치)에서 보트(13)를 보지 할 수 있도록 보트(13)를 승강시키는 것이 가능하도록 구성된다. 이재실(2)의 상세에 대해서는 후술한다. 또한 상승 위치는 보트(13)에 보지된 웨이퍼(W)를 기판 이재기(17)로 취출(取出)하는 경우에 기판 이재기(17)에 의한 웨이퍼(W)의 반송이 시작될 때의 반송 기준 위치로 이루어진다.
처리 장치(1)는 기판 처리에 사용되는 가스를 처리실(6)에 공급하는 가스 공급 기구(22)를 구비한다. 가스 공급 기구(22)가 공급하는 가스는 성막되는 막의 종류에 따라 적절히 바꿀 수 있다. 가스 공급 기구(22)는 원료 가스 공급부(원료 가스 공급계), 반응 가스 공급부(반응 가스 공급계) 및 불활성 가스 공급부(불활성 가스 공급계)를 포함한다.
원료 가스 공급계는 공급관(23a)을 구비하고, 공급관(23a)에는 상류 방향부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(24a) 및 개폐 밸브인 밸브(25a)가 설치된다. 공급관(23a)은 매니폴드(8)의 측벽을 관통하는 노즐(26a)에 접속된다. 노즐(26a)은 반응관(4) 내에 상하 방향을 따라 입설하고, 보트에 보지되는 웨이퍼(W)를 향하여 개구되는 복수의 공급공이 형성된다. 노즐(26a)의 공급공을 통해서 웨이퍼(W)에 대하여 원료 가스가 공급된다.
이하, 마찬가지의 구성으로, 반응 가스 공급계로부터는 공급관(23a), MFC(24a), 밸브(25a) 및 노즐(26a)을 개재하여 반응 가스가 웨이퍼(W)에 대하여 공급된다. 불활성 가스 공급계로부터는 공급관(23b), MFC(24b), 밸브(25b) 및 노즐(26a)을 개재하여 웨이퍼(W)에 대하여 불활성 가스가 공급된다.
매니폴드(8)에는 배기관(27)이 설치된다. 배기관(27)에는 처리실(6) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(28) 및 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(29)를 개재하여 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(31)가 접속된다. 이와 같은 구성에 의해 처리실(6)의 압력을 처리에 대응하는 처리 압력으로 할 수 있다.
다음으로 도 1 내지 도 3b를 참조하여 본 실시 형태에 따른 이재실(2)의 구성에 대해서 설명한다.
도 2에 도시되는 바와 같이 이재실(2)은 천장, 바닥 및 사방을 둘러싸는 측벽에 의해 평면 다각 형상으로 구성되고, 예컨대 평면 사각 형상으로 구성된다. 이재실(2)의 일측면에는 제1 송풍부(제1 가스 공급부)로서의 클린 유닛(32)이 설치된다. 클린 유닛(32)에 의해 클린 에어(청정분위기)로서의 가스가 이재실(2)에 공급된다. 또한 이재실(2)의 주위에 위치하는 공간에는 가스를 순환시키기 위한 순환로(미도시)가 형성된다. 이재실(2)에 공급된 가스는 배기부(34)로부터 배기되고, 순환로를 경유하여 클린 유닛(32)으로부터 다시 이재실(2)에 공급된다. 순환로의 도중에는 라디에이터(미도시)가 설치되고, 가스는 라디에이터를 통과하는 것에 의해 냉각된다.
클린 유닛(32)은 상부 클린 유닛(32a)과 하부 클린 유닛(32b)이 상하로 인접하도록 배치된다. 상부 클린 유닛(32a)은 이재실(2), 특히 보트(13)를 향하여 가스를 공급하도록 구성된다. 하부 클린 유닛(32b)은 이재실(2) 내, 특히 단열부(12)를 향하여 가스를 공급하도록 구성된다. 이하, 클린 유닛(32)이라고 부른 경우는 상부 클린 유닛(32a)을 나타내는 경우, 하부 클린 유닛(32b)을 나타내는 경우, 또는 그것들의 양방(兩方)을 나타내는 경우도 포함한다.
클린 유닛(32)은 상류측부터 순서대로 송풍부로서의 팬(미도시)과, 버퍼실로서의 버퍼 영역(36)과, 필터부(37)와, 가스 공급구(38)를 포함한다. 버퍼 영역(36)은 가스 공급구(38)의 전면으로부터 가스를 균일하게 분출하기 위한 확산 공간이다. 필터부(37)는 가스에 포함되는 파티클을 제거하도록 구성된다. 팬, 버퍼 영역(36), 필터부(37), 가스 공급구(38)는 각 클린 유닛(32a, 32b)에 각각 구비된다.
클린 유닛(32)의 대면측의 일측면에는 배기부(34)와 보트 엘리베이터(18)가 설치된다. 클린 유닛(32)으로부터 이재실(2) 내에 공급된 가스는 배기부(34)로부터 배기되고, 순환로를 경유하여 클린 유닛(32)으로부터 다시 공급된다. 이에 의해 이재실(2) 내의 상부 영역[웨이퍼(W) 영역)에는 수평 방향[웨이퍼(W)와 평행한 방향]의 가스 흐름(사이드 플로우)이 형성된다.
도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시되는 바와 같이 클린 유닛(32)이 설치되는 측면에는 제2 송풍부(제2 가스 공급부)로서의 냉각 가스 노즐(39)이 설치된다. 본 실시 형태에서는 냉각 가스 노즐(39)은 이재실(2)의 보트 엘리베이터(18)와 보트(13)를 개재하여 대면하는 위치에 설치되고, 상방(上方)[웨이퍼(W)의 적재 방향]을 향하여 연출된다.
냉각 가스 노즐(39)은, 보트(13)를 향하여 굴곡되고 연출되는 제1 분기 노즐(39a)과, 제1 분기 노즐(39a)보다 상류측에서 보트(13)를 향하여 연출되는 제2 분기 노즐(39b)과, 제2 분기 노즐(39b)보다 상류측에서 보트(13)를 향하여 연출되는 제3 분기 노즐(39c)을 포함하고, 각 분기 노즐(39a 내지 39c)을 개재하여 이재실(2), 특히 기판 보지 영역에 대하여 냉각 가스가 공급된다. 바람직하게는 각 분기 노즐(39a 내지 39c)은 보트(13)의 천판(13a)과 상부 기판 보지 영역(13d)의 최상단의 웨이퍼(W) 사이의 영역, 보트(13)의 저판(13c)과 하부 기판 보지 영역(13e)의 최하단의 웨이퍼(W) 사이의 영역을 향하여 가스를 공급하도록 구성된다.
냉각 가스 노즐(39)은 이재실(2)에 냉각 가스를 공급하기 위한 이재실 가스 공급 기구(41)에 접속된다. 이재실 가스 공급 기구는 공급관(23c)을 구비하고, 공급관(23c)에는 상류측부터 순서대로 MFC(24c) 및 밸브(25c)가 설치된다. 또한 냉각 가스 노즐(39), 각 분기 노즐(39a 내지 39c), 이재실 가스 공급 기구(41)는 보트(13)에 보지된 처리 후의 웨이퍼(W)를 냉각하기 위한 냉각부로서 기능한다.
보트 엘리베이터(18)는 도 3a에 도시되는 바와 같은 제1 냉각 공정이 실행되는 기준 위치와, 도 3b에 도시되는 바와 같은 제2 냉각 공정이 실행되는 상승 위치 중 어느 하나의 위치에서 보트(13)를 보지 가능하도록 이루어진다. 상승 위치는 기준 위치보다 상방에 위치한다. 기준 위치에서는 제1 분기 노즐(39a)로부터 분출된 냉각 가스가 천판(13a)과 상부 기판 보지 영역(13d)의 최상단의 웨이퍼(W) 사이에 공급되고, 제3 분기 노즐(39c)로부터 분출된 냉각 가스가 저판(13c)과 하부 기판 보지 영역(13e)의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 공급된다. 또한 상승 위치에서는 제2 분기 노즐(39b)로부터 분출된 냉각 가스가 저판(13c)과 하부 기판 보지 영역(13e)의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 공급된다. 이에 의해 저판(13c)과 하부 기판 보지 영역(13e)의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 냉각 가스 장벽(가스 커튼)을 형성할 수 있다. 따라서 보트(13)의 하부에 보지된 웨이퍼(W)를 냉각할 수 있는 것과 함께, 웨이퍼(W) 영역의 분위기와, 단열부(12) 영역의 분위기를 가스 커튼에 의해 구분할 수 있다.
도 1 내지 도 3b에 도시되는 바와 같이 회전 기구(16), 기판 이재기(17), 보트 엘리베이터(18), 가스 공급 기구(22)[MFC(24a, 24b 및 밸브(25a, 25b)], APC 밸브(29), 클린 유닛(32), 이재실 가스 공급 기구(41)[MFC(24c) 및 밸브(25c)]에는 이것들을 제어하는 컨트롤러(42)가 접속된다. 컨트롤러(42)는 예컨대 CPU를 구비한 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지고, 처리 장치(1)의 동작을 제어하도록 구성된다. 컨트롤러(42)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(43)가 접속된다.
컨트롤러(42)에는 기억 매체로서의 기억부(44)가 접속된다. 기억부(44)에는 처리 장치(1)의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 처리 장치(1)의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램(프로세스 레시피나 클리닝 레시피 등의 레시피)이 판독 가능하도록 격납된다.
기억부(44)는 컨트롤러(42)에 내장된 기억 장치(하드 디스크나 플래시 메모리)이어도 좋고, 외부기록 장치(USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)이어도 좋다. 또한 컴퓨터로의 프로그램의 제공은 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 수행해도 좋다. 프로그램은 필요에 따라 입출력 장치(43)로부터의 지시 등으로 기억부(44)로부터 판독되어 판독된 레시피에 따른 처리를 컨트롤러(42)가 실행하는 것에 의해 처리 장치(1)는 컨트롤러(42)의 제어 하에서 원하는 처리를 실행한다.
다음으로 전술한 처리 장치(1)를 이용하여 기판 상에 막을 형성하는 처리(성막 처리)에 대해서 설명한다. 여기서는 웨이퍼(W)에 대하여 원료 가스와 반응 가스를 공급하는 것에 의해 웨이퍼(W) 상에 막을 형성하는 예에 대해서 설명한다. 또한 이하의 설명에서 처리 장치(1)를 구성하는 각(各) 부(部)의 동작은 컨트롤러(42)에 의해 제어된다.
(이재 공정)
기판 이재기(17)에 의해 포드(21)로부터 보트(13)에 웨이퍼(W)를 이재한다(웨이퍼 차지). 이때 클린 유닛(32)으로부터 이재실(2)에 가스가 공급된다. 또한 클린 유닛(32)에 더해 냉각 가스 노즐(39)을 개재하여 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터 냉각 가스를 공급해도 좋다.
(반입 공정)
다음으로 처리실(6) 하부의 웨이퍼 반입출구를 폐색(閉塞)하는 셔터(9)를 미도시의 셔터 수납부에 퇴피시키고 처리실(6)의 웨이퍼 반입 출구를 개방한다. 계속해서 보트 엘리베이터(18)에 의해 덮개부(11)를 상승시키고, 이재실(2)로부터 처리실(6)에 보트(13)를 반입한다(보트 로딩). 이에 의해 덮개부(11)는 봉지 부재를 개재하여 매니폴드(8)의 하단을 밀봉한 상태가 된다. 이때 이재 공정과 마찬가지의 조건으로, 클린 유닛(32)으로부터 이재실(2)로의 가스의 공급이 계속된다.
(기판 처리 공정)
보트(13)가 처리실(6)에 반입되면 배기관(27)으로부터 처리실(6)의 배기를 수행하여 처리실(6)의 압력을 원하는 압력(진공도)으로 한다. 또한 히터(5)에 의해 처리실(6)을 가열하는 것과 함께 회전 기구(16)를 동작시켜서 보트(13)를 회전시킨다. 또한 가스 공급 기구(22)에 의해 처리실(6)에 원료 가스와 반응 가스를 공급한다. 이에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 막이 형성된다. 웨이퍼(W)의 표면 상에 원하는 막 두께의 막이 형성되면, 가스 공급 기구(22)는 처리실(6)로의 원료 가스 및 반응 가스의 공급을 정지하고 처리실(6)에 불활성 가스를 공급한다. 이에 의해 처리실(6)을 불활성 가스로 치환하는 것과 함께 처리실(6)의 압력을 상압으로 복귀시킨다. 이때 이재실(2)에서는 이재 공정과 마찬가지의 조건으로 클린 유닛(32)으로부터 이재실(2)로의 가스의 공급이 계속된다.
(반출 공정)
기판 처리 공정이 완료되면, 보트 엘리베이터(18)에 의해 덮개부(11)를 하강시켜서 매니폴드(8)의 하단을 개구시키는 것과 함께 보트(13)를 처리실(6)로부터 이재실(2)에 반출한다. 그리고 처리실(6)의 웨이퍼 반입 출구를 셔터(9)로 폐색하고 보트(13)를 기준 위치에 배치한다(보트 언로딩). 이때 이재 공정과 마찬가지의 조건으로 클린 유닛(32), 혹은 클린 유닛(32) 및 냉각 가스 노즐(39)로부터 이재실(2)로의 가스의 공급이 계속된다.
(강온 공정)
보트(13)의 이재실(2)로의 반출이 완료되면, 웨이퍼(W)가 미리 설정한 설정 온도가 될 때까지 이재실(2)에서 웨이퍼(W)를 강온(냉각)시키는 강온 공정(냉각 공정)이 실행된다. 여기서 설정 온도란 웨이퍼(W)를 반출 가능한 온도이며, 미리 기억부(44)에 격납된다. 설정 온도는 트위저(17a) 또는 포드(21)의 내열 온도 이하의 온도이며, 예컨대 100℃이다. 또한 설정 온도는 트위저(17a) 또는 포드(21)의 재질에 따라서 60℃ 이상 100℃ 이하의 범위로 설정되는 경우가 많다. 이하, 도 4의 흐름도를 참조하여 웨이퍼(W)의 냉각 공정의 상세에 대해서 설명한다.
STEP: 01
처리실(6)에서의 기판 처리가 완료되면, 컨트롤러(42)는 보트 엘리베이터(18)를 구동시켜 보트(13)를 기준 위치로 강하시킨다. 이때 클린 유닛(32)은 소정의 유량으로 가스가 공급된다. 또한 본 실시 형태에서는 처리실(6)로부터 보트(13)를 강하시켜서 기준 위치에 이동하지만, 보트(13)를 강하한 후 한층 더 이동시켜서 기준 위치에 배치시키도록 해서도 좋다. 또한 본 공정 STEP: 01의 공정에서 냉각 가스 노즐(39)로부터도 보트(13)를 향하여 소정의 유량으로 냉각 가스를 공급하도록 구성해도 좋다.
STEP: 02
보트(13)가 기준 위치에 배치되면, 컨트롤러(42)는 MFC(24c) 및 밸브(25c)를 제어하여 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터 각각 제1 유량으로 제1 냉각 시간만 냉각 가스가 분사된다. 기준 위치에서는, 제1 분기 노즐(39a)로부터 분사된 냉각 가스는 보트(13)의 천판(13a)과 상부 기판 보지 영역(13d)의 최상단의 웨이퍼(W) 사이에 유입된다. 또한 제3 분기 노즐(39c)로부터 분사된 냉각 가스는 보트(13)의 저판(13c)과 하부 기판 보지 영역(13e)의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 유입된다. 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터 유입된 냉각 가스에 의해 보트(13)에 장전된 웨이퍼(W)가 냉각된다. 또한 보트(13)와 단열부(12) 사이에 가스 커튼이 형성되어 보트(13) 하부의 웨이퍼(W)를 냉각할 수 있는 것과 함꼐 단열부(12)로부터의 복사열을 차단할 수 있다.
여기서 제1 유량이란 예컨대 75L/min이다. 또한 제1 냉각 시간은 보트(13)에 장전된 웨이퍼(W)의 온도가 100℃ 이하가 될 때까지의 시간이며, 웨이퍼(W)의 처리 온도나 제1 유량 등에 따라 미리 설정된다. 또한 STEP: 01과 STEP: 02를 총칭하여 제1 냉각 공정이라고도 부른다.
STEP: 03
냉각 가스를 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터 제1 냉각 시간만 분출한 후, 컨트롤러(42)는 MFC(24c)과 밸브(25c)를 제어하여 냉각 가스의 공급을 정지한다.
STEP: 04
컨트롤러(42)는 보트 엘리베이터(18)를 구동시켜 보트(13)를 상승 위치에 상승시킨다. 이때 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터의 냉각 가스는 정지된다. 또한 보트(13)를 기준 위치로부터 상승 위치에 이동시키는 공정을 이동 공정이라고도 부른다.
STEP: 05
냉각 가스의 공급을 정지한 상태에서 컨트롤러(42)는 웨이퍼(W)의 매핑을 실행한다. 즉, 컨트롤러(42)는 기판 이재기(17)를 동작시켜 미리 기판 이재기(17)에 설치되는 센서(웨이퍼 센서라고 부르는 경우가 있다)에 의해 보트(13)에 보지되는 웨이퍼(W)의 이재 상태를 확인한다. 구체적으로는 컨트롤러(42)는 기판 이재기(17)를 승강시키면서 센서로부터의 정보에 의해 웨이퍼(W)가 돌출[飛出]하고, 균열, 재치 어긋남 등의 이상(異常)이 발생하지 않는지를 확인한다. 또한 기판 이재기(17)에 후술하는 온도 측정부로서의 온도 센서를 설치하여 보트(13)에 보지되는 웨이퍼(W)의 온도를 측정하도록 해서도 좋다. 이들 보트(13)에 보지되는 웨이퍼(W)의 온도 측정 및 이재 상태의 확인은 적어도 일방(一方)이 실행되도록 구성되지만, 양방이 실행되도록 구성해도 좋다. 또한 전술한 웨이퍼 센서나 온도 센서는 대상물[웨이퍼(W)]에는 비접촉으로 측정이 가능한 센서지만, 특히 설치 위치는 본 실시 형태에 한정되지 않고 일례이다.
또한 본 실시 형태에서는 STEP: 03 내지 STEP: 05를 총칭하여 정지 공정이라고 부른다. 또한 정지 공정에서 컨트롤러(42)는 제1 냉각 공정 종료 후 미리 설정된 시간이 경과한 시점에서 예컨대 웨이퍼 매핑을 시작한다. 미리 설정한 시간이 경과하기 전에 보트(13)의 상승이 완료된 경우에는 보트(13)를 상승 위치에서 보지한다. 또한 미리 설정한 시간이 경과해도 보트(13)의 상승이 완료되지 않은 경우에는 컨트롤러(42)는 이상 있음으로서 알람을 통지한다. 또한 미리 설정한 시간이 경과하기 전에 보트(13)의 상승이 완료된 경우, 설정 시간 경과를 기다릴 필요는 없고 보트(13)를 웨이퍼 매핑해도 좋다.
웨이퍼 매핑 후, 컨트롤러(42)는 웨이퍼(W)의 재치 상태에 이상이 있는지를 확인하고, 이상이 발생하면 컨트롤러(42)는 이상 있음으로서 알람을 통지한다. 이때 이상에 대응하여 다음 공정(STEP: 06)이 종료된 후, 바로 복구 처리를 실시할 수 있도록, 웨이퍼 디스차지 공정으로 진행하지 않도록 기판 처리를 정지시켜도 좋다.
STEP: 06
컨트롤러(42)는 MFC(24c) 및 밸브(25c)를 제어하여 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터 각각 제2 유량으로 제2 냉각 시간만 냉각 가스가 분사된다. 상승 위치에서는 제2 분기 노즐(39b)로부터 분사된 냉각 가스는 보트(13)의 저판(13c)과 하부 기판 보지 영역(13e)의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 유입된다. 제2 분기 노즐(39b)로부터 분사되는 냉각 가스에 의해 보트(13)에 장전된 웨이퍼(W)가 냉각되는 것과 함께, 보트(13)와 단열부(12) 사이에 가스 커튼이 형성되어 단열부(12)로부터의 복사열을 차단할 수 있다.
여기서 제2 유량은 제1 유량보다 작은 예컨대 15L/min이다. 또한 제2 냉각 시간은 제1 냉각 시간보다 짧고, 제1 냉각 공정에서는 설정 온도까지 내려가지 못한 웨이퍼(W)의 온도가 100℃ 이하가 될 때까지의 시간이며, 웨이퍼(W)의 처리 온도나 제1 유량, 제2 유량 등에 대응하여 미리 설정된다. 또한 STEP: 06을 제2 냉각 공정이라고도 부른다.
또한 각 분기 노즐(39a 내지 39c)은 모두 냉각 가스 노즐(39)로부터 분기되고, 냉각 가스 노즐(39) 내를 유통하는 냉각 가스의 유량은 MFC(24c) 및 밸브(25c)에 의해 일괄로 제어된다. 즉 3개의 분기 노즐(39a 내지 39c)에 대하여 1계통으로 냉각 가스가 공급된다. 따라서 기준 위치에서의 제1 냉각 공정에서는 제2 분기 노즐(39b)로부터 제1 유량으로 기판 보지 영역의 중도부에 냉각 가스가 공급된다. 또한 상승 위치에서의 제2 냉각 공정에서는 제1 분기 노즐(39a)로부터 제2 유량으로 기판 보지 영역의 중도부에 냉각 가스가 공급되고, 제3 분기 노즐(39c)로부터 제2 유량으로 단열부(12)의 단열 영역에 냉각 가스가 공급된다.
(웨이퍼 디스차지 공정)
웨이퍼(W)가 소정 시간 냉각되면, 기판 이재기(17)에 의해 보트(13)로부터 포드(21)로 웨이퍼(W)를 이재한다(웨이퍼 디스차징). 이때 상승 위치에서 하부 기판 보지 영역(13e)의 웨이퍼(W)가 불출(拂出)되고, 그 후 보트(13)가 기준 위치에 강하되고, 상부 기판 보지 영역(13d)의 웨이퍼(W)가 불출되도록 구성되어도 좋다.
또한 모니터 웨이퍼, 프로덕트 웨이퍼, 더미 웨이퍼 등, 웨이퍼(W)의 종류별로 이재 공정을 실행하는 경우에는 그 때마다 기준 위치, 상승 위치 사이에서 보트(13)를 승강시키고, 각 위치에서 웨이퍼(W)가 불출된다. 또한 웨이퍼(W)의 이재 공정에서 웨이퍼(W)의 불출 중에는 클린 유닛(32)으로부터는 소정 유량으로의 냉각 가스가 공급된다. 또한 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터도 소정 유량으로 냉각 가스가 공급되도록 해서도 좋다. 한편, 보트(13)의 승강 중에는 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터의 냉각 가스의 공급이 정지된다.
전술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 냉각 가스를 공유하는 냉각 가스 노즐(39)을 분기 노즐(39a 내지 39c)에 분기시켜 상부 기판 보지 영역(13d)으로 보지되는 웨이퍼(W)를 이재하기 위한 기준 위치, 하부 기판 보지 영역(13e)에서 보지되는 웨이퍼(W)를 이재하기 위한 상승 위치의 각각에서 각 분기 노즐(39a 내지 39c)로부터 보트(13)의 최하단의 웨이퍼(W)와 단열부(12) 사이에 냉각 가스를 공급하는 구성으로 이루어진다.
따라서 기준 위치와 상승 위치 중 어느 경우에도, 단열 영역과 기판 보지 영역의 경계에 냉각 가스가 공급되고 가스 커튼이 형성되므로, 기판 보지 영역 하부의 웨이퍼(W)를 냉각할 수 있는 것과 함께 단열 영역으로부터의 복사열을 차단할 수 있고, 기판 보지 영역에서 보지된 웨이퍼(W)의 온도의 재상승을 방지할 수 있다.
또한 분기 노즐(39a 내지 39c)을 개재하여 기판 보지 영역과 천판(13a) 사이의 영역, 기판 보지 영역과 저판(13c) 사이의 영역, 기판 보지 영역의 중도부, 즉 보트(13)의 전체에 냉각 가스를 공급할 수 있으므로 제1 냉각 시간을 단축하고, 제1 냉각 공정의 시간 단축을 도모할 수 있다.
또한 웨이퍼(W) 온도의 재상승을 방지할 수 있으므로, 웨이퍼(W)를 기판 이재기(17)에 의해 반송 가능해지는 설정 온도로 하기 위한 시간을 단축시켜, 미리 설정한 설정 시간 내에 웨이퍼(W)의 반송을 시작할 수 있고, 웨이퍼(W)의 반송이 지체되지 않는다.
또한 보트(13)를 기준 위치와 기준 위치보다 상방의 상승 위치 사이에서 승강 가능으로 하고, 기준 위치에서는 상부 기판 보지 영역(13d)에 보지된 웨이퍼(W)를 기판 이재기(17)로 반송 가능으로 하고, 상승 위치에서는 하부 기판 보지 영역(13e)에 보지된 웨이퍼(W)를 기판 이재기(17)로 반송 가능하게 한다. 따라서 기판 이재기(17)의 구조를 변경하지 않아도 보트(13)에 보지된 웨이퍼(W)를 모두 기판 이재기(17)에 의해 반송할 수 있다.
또한 보트(13)를 기준 위치로부터 상승 위치에 이동시켰을 때 웨이퍼 매핑을 실행하도록 구성된다. 따라서 제1 냉각 공정 후, 보트(13)가 이동될 때의 웨이퍼(W)의 이상 유무나 웨이퍼(W)의 반송 가능 여부 등을 판정할 수 있다.
또한 제2 냉각 공정에서 공급되는 냉각 가스의 유량(제2 유량)은 제1 냉각 공정에서 공급되는 냉각 가스의 유량(제1 유량)보다 작고, 제2 냉각 공정에서의 냉각 가스의 공급 시간(제2 냉각 시간)은 제1 냉각 공정에서의 냉각 가스의 공급 시간(제1 냉각 시간)보다 짧게 이루어진다. 따라서 냉각 가스의 낭비를 억제할 수 있다. 또한 냉각 가스로서는 N2 등의 불활성 가스가 이용된다.
또한 정지 공정에서 냉각 가스의 정지부터 웨이퍼 매핑을 실행할 때까지의 시간이 미리 설정되고, 미리 설정된 시간이 경과한 시점에서 웨이퍼 매핑을 시작하도록 구성된다. 따라서 미리 설정된 제1 냉각 시간으로 지체 없이 웨이퍼 매핑과 웨이퍼(W)의 보트(13)로부터의 반송을 시작하는 것에 의해, 보트(13)에 배치되는 처리 완료된 웨이퍼(W)의 배치 상태를 체크하고 웨이퍼(W)의 재치 상태에 이상이 없는지를 검지할 수 있다. 또한 냉각 가스를 정지한 후, 바로 웨이퍼 매핑을 수행해도 좋다(설정 시간을 제로로 해도 좋다).
본 실시 형태는 전술한 형태에 한정되지 않고, 이하에 나타내는 바와 같이 변경할 수 있다.
도 5a, 도 5b는 본 개시의 제1 변형예를 도시한다. 제1 변형예에서는 냉각 가스 노즐(45)은, 보트(13)를 향하여 굴곡되고 연출되는 제1 분기 노즐(45a)과, 제1 분기 노즐(45a)보다 상류측에서 보트(13)를 향하여 분기되는 제3 분기 노즐(45c)과, 제3 분기 노즐(45c)보다 상류측에 설치된 전환 밸브(46a)를 포함한다. 또한 냉각 가스 노즐(45)은 전환 밸브(46a)보다 상류측에서 소정의 방향으로 분기되는 제2 분기 노즐(45b)을 포함한다. 제2 분기 노즐(45b)은 소정의 방향으로 연출된 후 보트(13)를 향하여 굴곡되고 연출되도록 구성되는 것과 함께 전환 밸브(46b)가 설치된다.
제1 변형예도, 본 개시에 따른 실시 형태와 마찬가지로, 제1 분기 노즐(45a)로부터 분사된 냉각 가스는 기준 위치에서의 천판(13a)과 기판 보지 영역의 최상단의 웨이퍼(W) 사이에 공급되고, 제2 분기 노즐(45b)로부터 분사된 냉각 가스는 상승 위치에서의 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 공급되고, 제3 분기 노즐(45c)로부터 분사된 냉각 가스는 기준 위치에서의 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 공급된다.
제1 변형예에서 전환 밸브(46a)를 열림[開]으로 하고 전환 밸브(46b)를 닫힘[閉]으로 한 경우에는 제1 분기 노즐(45a)과 제3 분기 노즐(45c)로부터만 냉각 가스가 분사되고, 제2 분기 노즐(45b)로부터는 냉각 가스가 분사되지 않도록 구성된다. 또한 전환 밸브(46a)를 닫힘으로 하고 전환 밸브(46b)를 열림으로 한 경우에는 제2 분기 노즐(45b)로부터만 냉각 가스가 분사되고, 제1 분기 노즐(45a)과 제3 분기 노즐(45c)로부터는 냉각 가스가 분사되지 않도록 구성된다.
제1 변형예에서는 제1 냉각 공정 시에 전환 밸브(46a)를 열림, 전환 밸브(46b)를 닫힘으로 하고, 제2 냉각 공정 시에 전환 밸브(46a)를 닫힘, 전환 밸브(46b)를 열림으로 하는 것에 의해 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 확실하게 냉각 가스를 공급할 수 있는 것과 함께, 냉각 가스가 직접 웨이퍼(W)에 분사되는 것을 방지할 수 있다. 또한 냉각 가스의 소비량을 억제할 수 있다.
도 6a, 도 6b는 본 개시의 제2 변형예를 도시한다. 제2 변형예에서는 냉각 가스 노즐은 제1 냉각 가스 노즐(47)과, 제1 냉각 가스 노즐(47)로부터 분기되는 제2 냉각 가스 노즐(49)로 구성된다. 제1 냉각 가스 노즐(47)은 보트(13)를 향하여 굴곡되고 연출되는 제1 분기 노즐(47a)과, 제1 분기 노즐(47a)보다 상류측에 설치된 전환 밸브(48a)를 포함하고, 제2 냉각 가스 노즐(49)은 전환 밸브(48a)보다 상류측에서 제1 냉각 가스 노즐(47)로부터 소정의 방향으로 분기된다.
또한 제2 냉각 가스 노즐(49)은 제1 분기 노즐(47a)보다 상류측에서 보트(13)를 향하여 굴곡되고 연출되는 제2 분기 노즐(49b)과, 제2 분기 노즐(49b)보다 상류측에서 보트(13)를 향하여 분기되는 제3 분기 노즐(49c)과, 제3 분기 노즐(49c)보다 상류측에 설치된 전환 밸브(48b)를 포함한다. 즉, 제2 분기 노즐(49b)은 제1 분기 노즐(47a)과 제3 분기 노즐(49c) 사이로부터 보트(13)를 향하여 연출된다.
제2 변형예도 본 개시에 따른 실시 형태와 마찬가지로, 제1 분기 노즐(47a)로부터 분사된 냉각 가스는 기준 위치에서의 천판(13a)과 기판 보지 영역의 최상단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급되고, 제2 분기 노즐(49b)로부터 분사된 냉각 가스는 상승 위치에서의 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급되고, 제3 분기 노즐(49c)로부터 분사된 냉각 가스는 기준 위치에서의 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급된다.
제2 변형예에서는 제1 냉각 공정 시에는 전환 밸브(48a)를 열림으로 하는 것과 함께 제2 냉각 가스 노즐(49)에 공급되는 냉각 가스의 유량이 제1 냉각 가스 노즐(47)에 공급되는 냉각 가스의 유량보다 작아지도록 전환 밸브(48b)의 개도(開度)를 조정한다. 또한 제1 냉각 공정에서의 냉각 가스의 총 유량은 75slm이며, 제1 냉각 가스 노즐(47)의 냉각 가스와 제2 냉각 가스 노즐(49)의 냉각 가스의 유량비는 예컨대 5:1이다.
또한 제2 냉각 공정 시에는 전환 밸브(48a)를 닫힘으로 하고 전환 밸브(48b)를 열림으로 하는 것과 함께 냉각 가스의 유량을 기준 위치에서의 유량보다 작게 한다. 예컨대 제2 냉각 공정 시의 냉각 가스의 총 유량은 15slm이 된다.
제1 냉각 공정 시에는 제1 분기 노즐(47a)로부터 천판(13a)과 기판 보지 영역의 최상단의 웨이퍼(W) 사이에 대유량의 냉각 가스가 공급되고, 분기 노즐(49b, 49c)로부터 기판 보지 영역의 중도부 및 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 소유량의 냉각 가스가 공급된다. 또한 제2 냉각 공정 시에는 제2 분기 노즐(49b)로부터 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에 냉각 가스가 공급되고, 제3 분기 노즐(49c)로부터 단열부(12)에 냉각 가스가 공급된다.
제2 변형예에서는 제1 냉각 공정 시에는 제2 냉각 가스 노즐(49)의 냉각 가스 유량이 제1 냉각 가스 노즐(47)의 냉각 가스 유량보다 작아지도록 전환 밸브(46b)의 개도를 조정하는 것과 함께, 제2 냉각 공정 시에는 제1 냉각 공정보다 냉각 가스의 총 유량을 작게 한다. 따라서 제1 냉각 공정, 제2 냉각 공정 중 어느 경우에도 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이에는 유량이 작은, 같은 정도의 유량의 냉각 가스가 공급되므로 냉각 가스의 소비량을 억제할 수 있다.
또한 제2 변형예에서는 개도를 조정해서 냉각 가스의 유량을 조정하는 전환 밸브(48b)를 분기 냉각 가스 노즐에 설치하지만, 전환 밸브(48b) 대신에 소정의 유로 저항을 가지는 오리피스를 설치해도 좋다.
도 7a, 도 7b는 본 개시의 제3 변형예를 도시한다. 제3 변형예에서는 냉각 가스 노즐은 제1 냉각 가스 노즐(51)과, 제1 냉각 가스 노즐(51)로부터 분기되는 제2 냉각 가스 노즐(52)로 구성된다. 제1 냉각 가스 노즐은 보트(13)를 향하여 굴곡되고 연출되는 제1 분기 노즐(51a)과, 제1 분기 노즐(51a)보다 상류측에서 보트(13)를 향하여 분기되는 제2 분기 노즐(51b)과, 제2 분기 노즐보다 상류측에 설치된 전환 밸브(53a)를 포함하고, 제2 냉각 가스 노즐(52)은 전환 밸브(53a)보다 상류측에서 제1 냉각 가스 노즐(51)로부터 소정의 방향으로 분기된다.
또한 제2 냉각 가스 노즐(52)은 제1 분기 노즐(51a)보다 하류측에서 굴곡되고 연출되는 제3 분기 노즐(52c)과, 제3 분기 노즐(52c) 및 제1 분기 노즐(51a)보다 상류측에서 또한 제2 분기 노즐(51b)보다 하류측에서 보트(13)를 향하여 분기되는 제4 분기 노즐(52d)과, 제4 분기 노즐(52d)보다 상류측에 설치된 전환 밸브(53b)를 포함한다.
제3 변형예에서는 제1 분기 노즐(51a)로부터 분사된 냉각 가스는 기준 위치에서의 천판(13a)과 기판 보지 영역의 최상단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급되고, 제2 분기 노즐(51b)로부터 분사된 냉각 가스는 기준 위치에서의 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급된다. 또한 제3 분기 노즐(52c)로부터 분사된 냉각 가스는 상승 위치에서의 천판(13a)과 기판 보지 영역의 최상단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급되고, 제4 분기 노즐(52d)로부터 분사된 냉각 가스는 상승 위치에서의 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급된다.
제3 변형예에서는 제1 냉각 공정 시에는 전환 밸브(53a)를 열림으로 하는 것과 함께, 제2 냉각 가스 노즐(52)에 공급되는 냉각 가스의 유량이 제1 냉각 가스 노즐(51)에 공급되는 냉각 가스의 유량보다 작아지도록 전환 밸브(53b)의 개도를 조정한다. 또한 제1 냉각 공정에서의 냉각 가스의 총 유량은 75slm이며, 제1 냉각 가스 노즐(51)의 냉각 가스와 제2 냉각 가스 노즐(52)의 냉각 가스의 유량비는 예컨대 5:1이다.
또한 제2 냉각 공정 시에는 전환 밸브(53a)를 닫힘으로 하고 전환 밸브(53b)를 열림으로 하는 것과 함께, 냉각 가스의 유량을 제1 냉각 공정에서의 유량보다 작게 한다. 예컨대 제2 냉각 공정 시의 냉각 가스의 총 유량은 15slm이 된다. 즉 제1 냉각 공정에서는 제1 분기 노즐(51a)과 제2 분기 노즐(51b)로부터 대유량의 냉각 가스가 분사되는 것과 함께 제3 분기 노즐(52c)과 제4 분기 노즐(52d)로부터 소유량의 냉각 가스가 분사되고, 제2 냉각 공정에서는 제3 분기 노즐(52c)과 제4 분기 노즐(52d)로부터만 소유량의 냉각 가스가 분사된다.
제3 변형예에서는 제2 냉각 공정 시에 제1 냉각 공정보다 냉각 가스의 총 유량을 작게 하므로, 냉각 가스의 소비량을 억제할 수 있다.
도 8a, 도 8b는 본 개시의 제4 변형예를 도시한다. 제4 변형예에서는 냉각 가스 노즐(54)은 유량 조정 밸브(55)를 포함하고, 유량 조정 밸브(55)의 하류측에서 제1 냉각 가스 노즐(56)과 제2 냉각 가스 노즐(57)에 분기된다. 제1 냉각 가스 노즐(56)은 보트(13)를 향하여 굴곡되고 연출되는 제1 분기 노즐(56a)과, 제1 분기 노즐(56a)보다 상류측에서 보트(13)를 향하여 분기되는 제2 분기 노즐(56b)과, 제2 분기 노즐(56b)보다 상류측에 설치된 제1 전자 밸브(58a)를 포함한다. 제2 냉각 가스 노즐(57)은 제1 분기 노즐(56a)보다 하류측에서 보트(13)를 향하여 굴곡되고 연출되는 제3 분기 노즐(57c)과, 제3 분기 노즐(57c)과 제1 분기 노즐(56a)보다 상류측에서 또한 제2 분기 노즐(51b)보다 하류측에서 보트(13)를 향하여 분기되는 제4 분기 노즐(57d)과, 제4 분기 노즐(57d)보다 상류측에 설치된 제2 전자 밸브(58b)를 포함한다.
제4 변형예에서는 제1 분기 노즐(56a)로부터 분사된 냉각 가스는 기준 위치에서의 천판(13a)과 기판 보지 영역의 최상단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급되고, 제2 분기 노즐(56b)로부터 분사된 냉각 가스는 기준 위치에서의 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급된다. 또한 제3 분기 노즐(57c)로부터 분사된 냉각 가스는 상승 위치에서의 천판(13a)과 기판 보지 영역의 최상단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급되고, 제4 분기 노즐(57d)로부터 분사된 냉각 가스는 상승 위치에서의 저판(13c)과 기판 보지 영역의 최하단의 웨이퍼(W) 사이의 영역에 공급되도록 구성된다.
또한 보트(13)의 승강 중, 기준 위치로의 이동 완료, 상승 위치로의 이동 완료의 시에 발생하는 신호와 동기하여 유량 조정 밸브(55)의 개도가 제어되는 것과 함께, 전자 밸브(58a, 58b)의 개폐가 제어되도록 구성된다.
보트(13)가 기준 위치에 이동 완료했을 때(제1 냉각 공정)에는 유량 조정 밸브(55)의 개도를 크게 하는 것과 함께, 제1 전자 밸브(58a)를 열림으로 하고 제2 전자 밸브(58b)를 닫힘으로 한다. 또한 보트(13)가 상승 위치에 이동 완료했을 때(제2 냉각 공정)에는 유량 조정 밸브(55)의 개도를 작게 하는 것과 함께 제1 전자 밸브(58a)를 닫힘으로 하고 제2 전자 밸브(58b)를 열림으로 한다. 또한 보트(13)의 승강 중(정지 공정)에는 유량 조정 밸브(55)를 닫힘으로 하는 것과 함께, 각 전자 밸브(58a, 58b)를 닫힘으로 한다.
제4 변형예에서는 제1 냉각 공정 시에는 예컨대 75slm의 냉각 가스가 제1 냉각 가스 노즐(56)에 공급되어 제1 분기 노즐(56a)과 제2 분기 노즐(56b)로부터만 대유량의 냉각 가스가 분사된다. 또한 제2 냉각 공정 시에는 예컨대 15slm의 냉각 가스가 제2 냉각 가스 노즐(57)에 공급되어 제3 분기 노즐(57c)과 제4 분기 노즐(57d)로부터만 소유량의 냉각 가스가 분사된다.
제4 변형예에서도 제2 냉각 공정 시에 제1 냉각 공정보다 냉각 가스의 총 유량을 작게 하므로 냉각 가스의 소비량을 억제할 수 있다.
도 9는 본 개시의 제5 변형예를 도시한다. 제5 변형예에서는 기판 이재기(17)의 선단측에 온도 센서로서의 온도계(59)가 설치된다. 온도계(59)로서는 예컨대 비접촉으로 온도 측정이 가능한 방사 온도계가 이용된다.
또한 온도계(59)는 예컨대 보트(13)를 상승 위치로 한 상태에서 보트(13)에 장전된 모든 웨이퍼(W)에 대한 온도 측정이 가능하도록 이루어진다. 예컨대 웨이퍼 매핑 시와 마찬가지로 기판 이재기(17)를 승강시키면서 측정해도 좋고, 미리 기판 처리 영역의 결정된 위치에 기판 이재기(17)를 이동시켜서 측정해도 좋다.
이하, 도 10의 흐름도를 참조하여 제5 변형예에서의 웨이퍼(W)의 냉각 공정의 상세에 대해서 설명한다. 또한 도 10 중 STEP: 11 내지 STEP: 14는 도 4 중의 STEP: 01 내지 STEP: 04와 마찬가지이며, STEP: 06은 STEP: 17과 마찬가지로 냉각 공정이므로 같은 부분은 생략하고 주로 다른 부분에 대해서 설명한다. 따라서 이하에서는 STEP: 15, STEP: 16, STEP: 18, STEP: 19에 대해서 설명한다.
STEP: 15
보트(13)가 기준 위치부터 상승 위치에 이동한 후, 온도계(59)에 의한 웨이퍼(W)의 온도 계측이 시작되고, 기판 이재기(17)는 온도계(59)를 보트(13)를 향한 상태에서 승강된다. 온도계(59)는 보트(13)에 장전된 모든 웨이퍼(W)로부터의 방사광에 기초하여 모든 웨이퍼(W)의 온도를 비접촉으로 측정한다.
STEP: 16
모든 웨이퍼(W)에 대한 온도 측정 후, 컨트롤러(42)(도 1 참조)는 온도 측정을 수행한 모든 웨이퍼(W)의 온도와, 미리 설정한 설정 온도를 각각 비교하여 모든 측정 결과가 설정 온도, 예컨대 100℃보다 작은지에 대한 여부를 판단한다. 측정한 온도가 설정 온도보다 크거나 같다고 판단된 경우에는 STEP: 17로 이행하여 STEP: 06과 마찬가지의 제2 냉각 공정을 실행한다. 또한 제2 냉각 공정으로서 전술한 제1 변형예 내지 제4 변형예에서 기재되는 가스 공급도 수행할 수 있지만 상세는 생략한다.
STEP: 17
STEP: 15에서의 웨이퍼 온도 측정 후, STEP: 16에서 모든 웨이퍼(W)의 온도의 측정 결과 중 하나라도 설정 온도보다 크거나 같다고 판단된 경우, 전술한 바와 같이 STEP: 06과 마찬가지의 STEP: 17(제2 냉각 공정)을 실행한다. 또한 후술하는 STEP: 19에서 모든 웨이퍼(W)의 온도의 측정 결과 중 하나라도 설정 온도보다 크거나 같다고 판단된 경우에 STEP: 17(제2 냉각 공정)을 실행한다. 이때 2회째 이후의 제2 냉각 공정에서는 1회째의 냉각 공정보다 가스의 유량 및 가스를 공급하는 시간 중 적어도 일방을 변경해도 좋다. 예컨대 미리 설정된 온도(예컨대 100℃)로부터의 차이에 따라 가스의 유량이나 가스를 공급하는 시간을 변경하도록 하면 좋다.
STEP: 18
제2 냉각 공정 종료 후, 기판 이재기(17)의 트위저(17a)를 반송 대상인 웨이퍼(W)의 근방에 이동시키고, 반송 대상인 웨이퍼(W)에 대하여 온도계(59)에 의한 온도 측정을 실행한다. 또한 제2 냉각 공정 후의 온도 측정은 반송 대상인 웨이퍼(W)를 모두 측정할 필요는 없으며, 보트(13) 하부에 설치되는 웨이퍼(W)를 측정하면 좋고, 또한 보트(13)의 가장 낮은 위치에 장전되는 웨이퍼(W)를 측정하면 좋다.
STEP: 19
반송 대상인 웨이퍼(W)의 온도가 설정 온도보다 작은 경우에는 기판 이재기(17)가 보트(13)로부터 웨이퍼(W)의 반송을 시작한다. 또한 반송 대상인 웨이퍼(W)가 설정 온도 이상인 경우에는 웨이퍼(W)의 온도 측정을 계속하고 [STEP: 17(제2 냉각 공정) 및 STEP: 15을 다시 수행하고], 웨이퍼(W)의 온도가 설정 온도보다 작아진 시점에서 기판 이재기(17)가 보트(13)로부터 웨이퍼(W)의 반송을 시작한다. 또한 STEP: 18, STEP: 19는 냉각 공정과 이재 공정에 걸친 이재 준비 공정이라고도 부른다.
제5 변형예에서는 비접촉으로 온도 측정이 가능한 온도계(59)를 설치하고, 보트(13)로부터 이재하기 전에 반송 대상인 웨이퍼(W)에 대한 온도 측정을 실행하고, 웨이퍼(W)가 설정 온도보다 작을 때 웨이퍼(W)를 반송하는 구성으로 이루어진다. 따라서 제1 냉각 공정 종료 후, 단열부(12)로부터의 복사열에 의한 재가열의 유무를 확인할 수 있다. 이에 의해 재가열에 의해 웨이퍼(W)가 설정 온도 이상이 된 상태에서 기판 이재기(17)에 반송되는 것을 방지할 수 있고, 트위저(17a)의 소손(燒損)을 방지할 수 있다.
또한 보트(13)에 장전된 모든 웨이퍼(W)에 대하여 온도 측정과 함께 웨이퍼 매핑을 실행하는 경우, 전술한 효과에 더해, 한층 더 보트(13)에 대한 웨이퍼(W)의 재치 상태를 확인할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 전술한 바와 같이 기준 위치부터 상승 위치에 보트(13)를 이동시키지만, 특히 필요가 없으면 기준 위치에서 보트(13)를 향하여 가스를 공급하는 제1 냉각 공정과, 상기 제1 냉각 공정에서의 가스의 공급을 정지하는 정지 공정과, 적어도 보트(13)의 기판 보지 영역의 하부에 보지되는 처리 후의 웨이퍼(W)를 냉각하는 제2 냉각 공정을 실행하도록 해도 좋다. 그리고 정지 공정에서는 웨이퍼 매핑 및 웨이퍼의 온도 측정 중 어느 일방을 실행해도 좋다. 이 경우에도 전술한 본 실시 형태에서의 효과를 갖는 것은 말할 필요도 없다.
또한 본 실시 형태에 따른 처리 장치(1)로 기판에 생성되는 박막의 막종은 특히 한정되지 않는다. 예컨대 질화막(SiN 등), 산화막(SiO 등), 금속을 포함하는 막, CVD, PVD 등, 다양한 막종의 박막을 형성하는 처리에도 처리 장치(1)를 적용할 수 있다. 또한 기판에 박막을 생성하는 처리는 예컨대 어닐링 처리, 산화 처리, 질화 처리, 확산 처리 등이어도 좋다. 또한 본 실시 형태에 따른 처리 장치(1)는 반도체 제조 장치뿐만 아니라, LCD 장치와 같은 유리 기판을 처리하는 장치 등 다른 처리 장치에도 적용 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.
(부기)
또한 본 개시는 이하의 실시의 형태를 포함한다.
(부기 1)
본 개시의 일 형태에 따르면,
기판 보지구에 보지된 상태의 처리 후의 기판을 냉각하는 방법으로서, 소정의 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 상기 기판을 냉각하는 제1 냉각 공정; 상기 제1 냉각 공정에서의 상기 가스의 공급을 정지하는 정지 공정; 및 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판을 냉각하는 제2 냉각 공정을 포함하는 방법이 제공된다.
(부기 2)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 제1 냉각 공정에서는, 상기 기판 보지구의 천판과, 상기 기판 보지구의 상기 기판이 장전되는 기판 보지 영역과, 상기 기판 보지구의 상기 기판 보지 영역의 경계에 상기 가스를 공급한다.
(부기 3)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 제1 냉각 공정에서는 상기 기판 보지구의 중심부에 보지되는 기판의 온도가 100℃ 이하가 될 때까지 수행된다.
(부기 4)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 정지 공정은 상기 기판 보지구를 기준 위치부터 상기 기판의 반송을 가능으로 하는 위치까지 이동하는 이동 공정을 더 포함한다.
(부기 5)
부기 4의 방법으로서 바람직하게는,
상기 이동 공정에서는 상기 기판 보지구에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 이재 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 더 수행하도록 구성된다.
(부기 6)
부기 4의 방법으로서 바람직하게는,
상기 이동 공정에서는 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 이재 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 더 수행하도록 구성된다.
(부기 7)
부기 4의 방법으로서 바람직하게는,
상기 이동 공정에서는 적어도 상기 기판 보지구의 하단에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 이재 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 더 수행하도록 구성된다.
(부기 8)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 제2 냉각 공정에서 공급되는 가스의 유량은 상기 제1 냉각 공정에서 공급되는 상기 가스의 유량보다 작다.
(부기 9)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 제2 냉각 공정에서의 가스의 공급 시간은 상기 제1 냉각 공정에서의 상기 가스의 공급 시간보다 짧다.
(부기 10)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 제2 냉각 공정에서는, 기판 보지 영역과, 상기 기판 보지구의 단열 영역과, 상기 기판 보지 영역과 상기 단열 영역의 경계 중 적어도 어느 하나 이상에 상기 가스를 공급하도록 구성된다.
(부기 11)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 제1 냉각 공정 및 상기 제2 냉각 공정에서는, 상기 기판 보지구의 천판과 상기 기판 보지구의 상기 기판이 장전되는 기판 보지 영역의 경계에 상기 가스를 공급하도록 구성된다.
(부기 12)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 제2 냉각 공정에서는 상기 기판 보지구의 상기 기판이 장전되는 기판 보지 영역과 상기 기판 보지구의 단열 영역과의 경계에 상기 가스를 공급하도록 구성된다.
(부기 13)
부기 5 내지 부기 7 중 어느 하나의 방법으로서 바람직하게는,
상기 기판의 온도가 소정의 설정 온도보다 낮은 경우, 상기 제2 냉각 공정은 생략하도록 구성된다.
(부기 14)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 제1 냉각 공정 전에 상기 기판의 온도 측정 및 재치 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 구성된다.
(부기 15)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 정지 공정에서는 미리 설정된 시간이 오면 상기 기판 보지구에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 재치 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 구성된다.
(부기 16)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 정지 공정에서는 미리 설정된 시간이 오면 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 재치 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 구성되어
있다.
(부기 17)
부기 1의 방법으로서 바람직하게는,
상기 정지 공정에서는 미리 설정된 시간이 오면 상기 기판 보지구의 하단에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 재치 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 구성된다.
(부기 18)
부기 15 내지 부기 17 중 어느 하나의 방법으로서 바람직하게는,
상기 기판의 온도가 소정의 온도보다 낮은 경우, 상기 제2 냉각 공정은 생략하도록 구성된다.
(부기 19)
본 개시의 다른 형태에 따르면,
기판 보지구에 보지된 상태의 처리 후의 기판을 냉각하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
상기 기판을 냉각하는 공정은, 소정의 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 상기 기판을 냉각하는 제1 냉각 공정과, 상기 가스의 공급을 정지하는 정지 공정과, 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판을 냉각하는 제2 냉각 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
(부기 20)
본 개시의 또 다른 형태에 따르면,
기판 보지구에 보지된 상태의 처리 후의 기판을 냉각하는 냉각부와, 소정의 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 상기 기판을 냉각시키고, 상기 가스의 공급을 정지한 후, 적어도 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판을 냉각하도록 상기 냉각부를 제어하는 제어부를 구비한 처리 장치가 제공된다.
1: 처리 장치 2: 이재실
13: 보트 17: 기판 이재기
39: 냉각 가스 노즐 41: 이재실 가스 공급 기구
42: 컨트롤러 59: 온도계

Claims (21)

  1. 기판 보지구(保持具)에 보지된 상태의 처리 후의 기판을 냉각하는 냉각 방법으로서,
    소정의 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 상기 기판을 냉각하는 제1 냉각 공정;
    상기 가스의 공급을 정지하는 정지 공정; 및
    상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판을 냉각하는 제2 냉각 공정
    을 포함하는 냉각 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정지 공정에서는 상기 기판 보지구에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 재치 상태의 확인 중 적어도 어느 일방(一方)을 수행하도록 구성되는 냉각 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판의 온도가 미리 설정된 온도보다 크거나 같을 때, 상기 제2 냉각 공정이 실행되도록 구성되는 냉각 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 냉각 공정에서는 상기 기판 보지구의 천판(天板)과, 상기 기판 보지구의 상기 기판이 장전(裝塡)되는 기판 보지 영역과, 상기 기판 보지구의 상기 기판 보지 영역의 경계에 상기 가스를 공급하는 냉각 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 냉각 공정에서는 상기 기판 보지구의 중심부에 보지되는 기판의 온도가 100℃ 이하가 될 때까지 수행되는 냉각 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정지 공정은 상기 기판 보지구를 기준 위치부터 상기 기판의 반송을 가능으로 하는 위치까지 이동하는 이동 공정을 더 포함하는 냉각 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이동 공정에서는 상기 기판 보지구에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 이재 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 구성되는 냉각 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 이동 공정에서는 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 이재 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 구성되는 냉각 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 이동 공정에서는 적어도 상기 기판 보지구의 하단에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 이재 상태의 확인 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 구성되는 냉각 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 냉각 공정에서 공급되는 가스의 유량은 상기 제1 냉각 공정에서 공급되는 상기 가스의 유량보다 작게 구성되는 냉각 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 냉각 공정에서의 가스의 공급 시간은 상기 제1 냉각 공정에서의 상기 가스의 공급 시간보다 짧게 구성되는 냉각 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 냉각 공정에서는 기판 보지 영역과, 상기 기판 보지구의 단열 영역과, 상기 기판 보지 영역과 상기 단열 영역의 경계 중 적어도 어느 하나 이상으로 상기 가스를 공급하도록 구성되는 냉각 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 냉각 공정 및 상기 제2 냉각 공정에서는, 상기 기판 보지구의 천판과, 상기 기판 보지구의 상기 기판이 장전되는 기판 보지 영역의 경계에 상기 가스를 공급하도록 구성되는 냉각 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 냉각 공정에서는, 상기 기판 보지구의 상기 기판이 장전되는 기판 보지 영역과, 상기 기판 보지구의 단열 영역의 경계에 상기 가스를 공급하도록 구성되는 냉각 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 온도가 소정의 설정 온도보다 낮은 경우, 상기 제2 냉각 공정은 생략하도록 구성되는 냉각 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 냉각 공정 전에 상기 기판의 온도 측정 및 재치 상태의 확인 중 어느 하나를 수행하도록 구성되는 냉각 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 정지 공정에서는 미리 설정된 시간이 오면 상기 기판 보지구에 보지되는 상기 기판의 온도 측정 및 재치 상태의 확인 중 어느 하나를 수행하도록 구성되는 냉각 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 기판의 온도가 소정의 온도보다 낮은 경우, 상기 제2 냉각 공정은 생략하도록 구성되는 냉각 방법.
  19. 기판 보지구에 보지된 상태의 처리 후의 기판을 냉각하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 기판을 냉각하는 공정은,
    소정의 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 상기 기판을 냉각하는 제1 냉각 공정;
    상기 가스의 공급을 정지하는 정지 공정; 및
    상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판을 냉각하는 제2 냉각 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  20. 기판 보지구에 보지된 상태의 기판을 냉각하는 단계를 기판 처리 장치에 실행시키는 기록 매체에 저장된 프로그램으로서,
    소정의 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 상기 기판을 냉각시키는 단계;
    상기 가스의 공급을 정지하는 단계; 및
    상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판을 냉각하는 단계
    를 기판 처리 장치에 실행시키는 것인 기록 매체에 저장된 프로그램.
  21. 기판 보지구에 보지된 상태의 기판을 냉각하는 냉각부; 및
    소정의 기준 위치에 배치된 상기 기판 보지구를 향하여 가스를 공급하여 상기 기판을 냉각시켜, 상기 가스의 공급을 정지후, 상기 기판 보지구의 하부에 보지되는 상기 기판을 냉각하도록 상기 냉각부를 제어하는 것이 가능하도록 구성되는 제어부
    를 구비하는 처리 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4516318B2 (ja) * 2004-01-05 2010-08-04 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP5625981B2 (ja) * 2011-02-10 2014-11-19 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び熱処理方法
JP2012174782A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2018125439A (ja) * 2017-02-01 2018-08-09 株式会社国際電気セミコンダクターサービス 半導体装置の製造方法、基板冷却方法および基板処理装置
JP6794880B2 (ja) * 2017-03-14 2020-12-02 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置の運転方法
JP6667576B2 (ja) * 2017-08-30 2020-03-18 東京エレクトロン株式会社 搬送装置、基板処理装置及び搬送方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017163376A1 (ja) 2016-03-24 2017-09-28 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

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