TW201347067A - 加載互鎖裝置 - Google Patents

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Abstract

加載互鎖裝置係具備有：容器；將吹淨氣體供給至容器之吹淨氣體供給源、將容器內排氣之排氣機構；在對應於將容器內保持於真空之搬送室的壓力與大氣壓之間進行調整之壓力調整機構；於容器內支撐基板之基板支撐構件；對向地設置於基板上面及/或下面，而將吹淨氣體朝基板上面及/或下面噴出，由多孔質體或噴淋構造所構成之氣體噴出構件；以及，將維持夾置氣體噴出構件之兩側的壓力差，以獲得噴出後之氣體溫度降低效果之壓力調整機構加以控制的控制部。

Description

加載互鎖裝置
本發明係關於一種被使用於對例如半導體晶圓等的被處理體施以真空處理之真空處理裝置的加載互鎖裝置。
半導體元件之製造工序中，大多係使用對為被處理基板之半導體晶圓(以下簡稱為晶圓)在成膜處理或蝕刻處理等之真空氛圍下所進行之真空處理。最近，從此般真空處理之效率化觀點，以及抑制氧化或污染(contamination)等之污染的觀點，乃使用叢集工具型多腔式真空處理系統，係將複數真空處理單元連結至被保持於真空的搬送室，並藉由設於此搬送室之搬送裝置來將晶圓搬送至各真空處理單元(例如專利文獻1)。
此般多腔處理系統中，為了將晶圓從設置於大氣中的晶圓匣搬送至被保持於真空的搬送室，係於搬送室及晶圓匣之間設置加載互鎖裝置(加載互鎖室)，透過此加載互鎖裝置來搬送晶圓。
然而，在將此般多腔處理系統適用於成膜處理般的高溫處理之情況，晶圓會在例如超過500℃之高溫下直接從真空處理單元被取出，而搬送至加載互鎖裝置之容器內，但此般高溫狀態下讓晶圓暴露於大氣時會使得晶圓氧化。又，將晶圓以此般高溫直接收納於收納容器時，會產生一般為樹脂製之收納容器熔解等不良情況。
為了避免此般不良情況，係在加載互鎖裝置之容器內配置具備有將晶圓冷卻之冷卻機構的冷卻板，使晶圓在接近冷卻板之狀態下將氣體導入至加載互鎖裝置之容器內而將容器內從真空回復至大氣壓的期間進行晶圓的冷卻。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
專利文獻1：日本特開2000-208589號公報
在晶圓被搬入至加載互鎖裝置之容器內而開始冷卻的時點，容器內的壓力乃為較低狀態(10Pa以下)，故至能發揮冷卻初期之傳導傳熱效果的壓力區域(數千Pa以上)，係難以藉由冷卻板來進行冷卻。又，將吹淨氣體急遽地流通至容器內時，會有揚起顆粒的顧慮，故必須要在成為1000Pa為止以10秒左右之間來緩慢地進行氣體導入(緩慢通氣，Slow Vent)。
由於此般情事，降溫率會變低，而晶圓冷卻便需要較長時間，加載互鎖裝置之晶圓冷卻時間便影響到處理系統整體的處理，導致產能降低。
從而，本發明之目的在於提供一種可將高溫基板效率良好地冷卻而提高基板處理之產能的加載互鎖裝置。
亦即，本發明之一觀點係提供一種加載互鎖裝置，係將基板從大氣氛圍而朝保持於真空之真空室搬送，並從該真空室將高溫基板搬送至該大氣氛圍之時所使用的加載互鎖裝置，具備有：容器，係設置為可在對應於真空室之壓力與大氣壓之間變動壓力；吹淨氣體供給機構，係將吹淨氣體供給至該容器內；排氣機構，係將該容器內排氣；壓力調整機構，係藉由控制該吹淨氣體供給機構及該排氣機構，於連通該容器內與該真空室時，將該容器內之壓力調整為對應該真空室之壓力，於連通該容器內與該大氣氛圍之空間時，將該容器內之壓力調整為大氣壓；基板支撐構件，係於該容器內支撐基板；氣體噴出構件，係對向地設置於該基板支撐構件所支撐之基板上面及/或下面，而將該吹淨氣體供給機構所供給之吹淨氣體朝基板上面及/或下面噴出，由多孔質體或噴淋構造所構成；以及控制部，係以將該容器內之壓力上升時或該容器內壓力為大氣壓時，維持夾置該氣體噴出構件之兩側的壓力差，以獲得從該氣體噴出構件所噴出後之氣體溫度降低效果的方式來控制該壓力調整機構。
本發明其他觀點係提供一種加載互鎖裝置，係將基板從大氣氛圍而朝保持於真空之真空室搬送，並從該真空室將高溫基板搬送至該大氣氛圍之時所使用的加載互鎖裝置，具備有：容器，係設置為可在對應於真空室之壓力與大氣壓之間變動壓力；吹淨氣體供給機構，係將吹淨氣體供給至該容器內；排氣機構，係將該容器內排氣；壓力調整機構，係藉由控制該吹淨氣體供給機構及該排氣機構，於連通該容器內與該真空室時，將該容器 內之壓力調整為對應該真空室之壓力，於連通該容器內與該大氣氛圍之空間時，將該容器內之壓力調整為大氣壓；基板支撐構件，係於該容器內支撐基板；氣體噴出構件，係對向地設置於該基板支撐構件所支撐之基板上面及/或下面、以及側面，而將該吹淨氣體供給機構所供給之吹淨氣體朝基板上面及/或下面、以及側面噴出，由多孔質體或噴淋構造所構成；以及控制部，係以將該容器內之壓力上升時或該容器內壓力為大氣壓時，維持夾置該氣體噴出構件之兩側的壓力差，以獲得從該氣體噴出構件所噴出後之氣體溫度降低效果的方式來控制該壓力調整機構；其中除了藉由維持夾置該氣體噴出構件之兩側的壓力差以使基板溫度降低外，尚有藉由朝基板上面及/或下面噴出之吹淨氣體與朝基板側面噴出之吹淨氣體的衝撞來產生基板之溫度降低。
本發明中，該控制部可以將該容器內之壓力上升時或該容器內壓力為大氣壓時，可獲得焦耳-湯姆森效應(Joule-Thomson effect)之方式來控制該壓力調整機構。
較佳地，該控制部係以會抑制將該容器內之壓力上升時，因絕熱壓縮所導致之溫度上升之方式，來控制該壓力調整機構。此情況，較佳地，該控制部係以將該容器內之壓力上升時，該壓力調整機構會交互地進行對該容器內之吹淨氣體的供給及該容器內之排氣以調整該容器內之壓力的方式，來控制該壓力調整機構。
再者，該氣體噴出構件可以多孔質陶瓷所構成。
1~4‧‧‧真空處理單元
5‧‧‧搬送室
6,7‧‧‧加載互鎖裝置
8‧‧‧搬出入室
12,16‧‧‧搬送裝置
20‧‧‧控制部
31‧‧‧容器
32‧‧‧冷卻板
36‧‧‧排氣口
42‧‧‧開閉閥
44‧‧‧真空泵
46‧‧‧開閉閥
47‧‧‧流量調節閥
48‧‧‧吹淨氣體源
49‧‧‧壓力調整機構
51‧‧‧上側氣體噴出構件
52‧‧‧下側氣體噴出構件
53‧‧‧側面側氣體噴出構件
54‧‧‧晶圓支撐銷
W‧‧‧晶圓
圖1係顯示本發明加載互鎖裝置所適用之多腔式真空處理系統之概略構造的水平剖視圖。
圖2係顯示本發明第1實施形態相關之加載互鎖裝置的垂直剖視圖。
圖3係顯示本發明第1實施形態相關之加載互鎖裝置的水平剖視圖。
圖4係顯示藉由壓力調整機構來重複吹淨氣體供給及排氣之機制範例的時序圖。
圖5係顯示藉由圖4之機制來將容器內壓力上升時之晶圓溫度降低之圖式。
圖6係顯示本發明第2實施形態相關之加載互鎖裝置的垂直剖視圖。
圖7係顯示本發明第2實施形態相關之加載互鎖裝置的水平剖視圖。
以下，便參照添附圖式來就本發明實施形態具體地加以說明。
<本發明加載互鎖裝置所適用之真空處理裝置>
圖1係顯示本發明加載互鎖裝置所適用之多腔式真空處理系統之概略構造的水平剖視圖。
真空處理系統係具備進行例如成膜處理般之高溫處理的4個真空處理單元1,2,3,4，該等各真空處理單元1~4係分別對應地設置在成為六角形之搬送室5的4個邊。又，搬送室5的其他2個邊係分別設有本實施形態相關之加載互鎖裝置6,7。該等加載互鎖裝置6,7之與搬送室5的相反側係設有搬出入室8，搬出入室8之與加載互鎖裝置6,7的相反側係設有組裝可收納作為被處理基板之晶圓W的3個匣盒F之埠9,10,11。匣盒F係設於載置台S。真空處理單元1,2,3,4係在其中以為被處理基板之晶圓W載置於處理板上之狀態來進行既定之真空處理，例如蝕刻或成膜處理。
真空處理單元1~4如同圖所示，係透過閘閥G連接於搬送室5的各邊，該等會藉由所對應之閘閥G的開啟來與搬送室5連通，藉由所對應之閘閥G的關閉來從搬送室5隔離。又，加載互鎖裝置6,7係透過第1閘閥G1而連接至搬送室5之各殘留的邊，又，透過第2閘閥G2而連接至搬出入室8。然後，加載互鎖裝置6,7會藉由第1閘閥G1的開啟而連通至搬送室5，藉由第1閘閥G1的關閉而從搬送室5隔離。又，藉由第2閘閥G2的開啟而連通至搬出入室8，藉由第2閘閥G2的關閉而從搬出入室8隔離。
搬送室5內係設有對真空處理單元1~4、加載互鎖裝置6,7進行晶圓W之搬出入的搬送裝置12。此搬送裝置12係配設於搬送室5之略中央處，具有可旋轉及伸縮之旋轉．伸縮部13、及支撐設於其前端之晶圓W的兩個支撐臂14a,14b，該等2個支撐臂14a,14b係以朝向相互相反方向的方式設置於旋轉．伸縮部13。此搬送室5內係保持為既定的真空度。
為搬出入室8之晶圓收納容器的埠9,10,11係分別設有未加以圖示之擋門，該等埠9,10,11係直接組裝有收納了晶圓W、或空的匣盒F，組裝之時係開啟擋門而防止外氣的入侵並與搬出入室8連通。又，搬出入室8側面係設有對位室15，於此處進行晶圓W之對位。
搬出入室8內係設有進行對匣盒F之晶圓W的搬出入及對加載互鎖裝置6,7之晶圓W的搬出入之搬送裝置16。此搬送裝置16具有多關節臂構造，可行走於沿著匣盒F配列方向的軌道18上，於其前端之支撐臂17上載置晶圓W而進行其搬送。
此真空處理系統中之各構成部，例如真空處理單元1~4、搬送室5、加載互鎖裝置6,7中之氣體供給系統或排氣系統、搬送裝置12,16、閘閥等係藉由具備微處理器(電腦)之控制部20加以控制。控制部20係具備有記憶了真空處理系統之程序序列及為控制參數的程序配方之記憶部，或輸入機構及顯示器等，會依所選擇之程序配方來控制真空處理系統。
如上述構成之真空處理系統中，係藉由搬送裝置16將晶圓W從連接至搬出入室8之匣盒F取出，並搬入至加載互鎖裝置6(或7)之容器31(參照圖2)。此時，加載互鎖裝置6之容器31內為大氣氛圍，之後在第2閘閥G2開啟狀態下將晶圓W搬入。
然後，將容器31內真空排氣直到成為對應於搬送室5之壓力，將第1閘閥G1開啟而藉由搬送裝置12來從容器31內接收晶圓W，並開啟任一真空處理單元之閘閥G而將晶圓W搬入至其中，而對晶圓W以成膜等之高溫來進行真空處理。
在真空處理結束的時點，將閘閥G開啟，搬送裝置12會從對應之真空處理單元將晶圓W搬出，並開啟第1閘閥G1而將晶圓W搬入至加載互鎖裝置6及7之任一者的容器31內，將吹淨氣體導入至容器31內，藉由吹淨氣體將容器31內之晶圓W冷卻並使其成為大氣壓(晶圓冷卻期間)。然後，開啟第2閘閥G2，藉由搬送裝置16將處理後之晶圓W收納至匣盒F。
另外，關於2個加載互鎖裝置6,7，亦可將加載互鎖裝置6為搬入專用，加載互鎖裝置7為搬出專用。
<加載互鎖裝置之第1實施形態>
接著，就本發明第1實施形態之加載互鎖裝置加以說明。
圖2係顯示本發明第1實施形態相關之加載互鎖裝置的垂直剖視圖，圖3為其水平剖視圖。本實施形態中，加載互鎖裝置6,7具有容器31。此容器31係具有上部為開口之容器本體31a及將容器本體31a上部開口封閉之蓋體31b。容器31內底部係設有配置為以接近晶圓W之狀態來冷卻晶圓W之 冷卻板(冷卻構件)32。容器31及冷卻板32係以例如鋁或鋁合金所構成。
容器31一邊側壁係設有可與被保持為真空之搬送室5連通之開口34，對向於此之側壁係設有可與被保持為大氣壓之搬出入室8連通之開口35。然後，開口34可藉由第1閘閥G1而開閉，開口35可藉由第2閘閥G2而開閉。
冷卻板32係設有可相對於冷卻板32之表面(上面)出沒自如的晶圓搬送用之複數晶圓升降銷(未圖示)。該等晶圓升降銷係藉由汽缸等驅動機構(未圖示)加以升降，可將晶圓W移動於從冷卻板32表面(上面)所突出之收授位置及沒入於冷卻板32內之冷卻位置之間。冷卻板32上面係組裝有3個(圖2中僅圖示出2個)晶圓支撐銷(晶圓支撐構件)54，藉由該等晶圓支撐銷54，冷卻位置之晶圓W便會位於從冷卻板32所隔離之位置。藉由如此般地將晶圓W從冷卻板32隔離，便可降低顆粒對晶圓W內面之附著。
冷卻板32表面係設有以對向於晶圓W下面之方式將兼作為吹淨氣體及冷卻氣體之氣體噴出，且由多孔質陶瓷等多孔質體或噴淋構造所構成之棒狀的下側氣體噴出構件52。
另一方面，容器31之蓋體31b下面係以對向於冷卻板32上之晶圓W上面的方式，設有將兼作為吹淨氣體及冷卻氣體之氣體噴出，且由多孔質陶瓷等多孔質體或噴淋構造所構成之棒狀的上側氣體噴出構件51。
本實施形態中，上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52係對向於晶圓W上下面之中央部來加以配置。
上側氣體噴出構件51係連接有從容器31側邊所延伸之上側配管45a，下側氣體噴出構件52係連接有從容器31側邊所延伸之下側配管45b。該等上側配管45a及下側配管45b係從吹淨氣體供給配管45分歧，吹淨氣體供給配管45係連接有吹淨氣體源48。吹淨氣體供給配管45係設有開閉閥46及流量調節閥47。又，上側配管45a及下側配管45b係分別設有開閉閥55及56。藉此，便可藉由流量調節閥47調節流量並從吹淨氣體源48將通過吹淨氣體供給配管45及上側配管45a及下側配管45b所供給來兼作為冷卻氣體之吹淨氣體從上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52朝晶圓W上面及下面供給，或藉由開閉閥55,56的操作，從上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52之任一者朝晶圓W上面及下面來加以供給。
容器31底部係設有用以將容器31內真空排氣之排氣口36。排氣口36係連接有排氣管41，此排氣管41係設有開閉閥42、排氣速度調整閥43及真空泵44。因此，藉由排氣速度調整閥43及真空泵44，便能以既定的速度將容器31內真空排氣。
在與真空側之搬送室5之間進行晶圓W之搬送的情況，係在關閉開閉閥46、打開開閉閥42之狀態，調節排氣速度調整閥43來以既定速度而藉由真空泵44透過排氣管44將容器31內加以排氣，使容器31內之壓力成為對應於搬送室5內之壓力的壓力，於此狀態下，打開第1閘閥G1來連通容器31與搬送室5之間。又，在與大氣側之搬出入室8之間進行晶圓W之搬送的情況，係在關閉開閉閥42、打開開閉閥46之狀態，調節排氣速度調整閥47來將氮氣等吹淨氣體從吹淨氣體源48透過吹淨氣體供給配管45以及上側配管45a及下側配管45b來供給至多孔質體或噴淋構造所構成之上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52，從該等噴出至晶圓W之上下面，並藉由噴出之吹淨氣體讓容器31內之壓力上升至大氣壓附近，於此狀態下開啟第2閘閥G2來連通容器31與搬出入室8之間。另外，將壓力上升時，為了調整壓力之上升速度，亦可併用吹淨氣體之供給及排氣。又，亦可藉由開閉閥55,56之操作，從上側配管45a或下側配管45b將吹淨氣體供給至上側氣體噴出構件51或下側氣體噴出構件52，來噴出至晶圓W上面或下面。
容器31內之壓力係藉由壓力調整機構49而在大氣壓及既定真空氛圍之間加以調整。此壓力調整機構49係基於壓力計59所測量的容器31之壓力，藉由控制開閉閥42、排氣速度調整閥43、流量調節閥47及開閉閥46來調整容器31內之壓力。壓力調整機構49係藉由上述控制部20加以控制。控制部20係以維持為多孔質體或噴淋構造之上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52兩側之壓力差，使得噴出後之吹淨氣體溫度降低為條件之方式，來控制壓力調整機構49以控制容器31內之壓力。
接著，就本實施形態之加載互鎖裝置6,7的動作加以說明。
首先，將藉由搬送裝置16從匣盒F取出後之晶圓W搬入至容器31。此時，容器31內為大氣氛圍，之後，在開啟第2閘閥G2之狀態下搬入晶圓W。
然後，關閉閘閥G2，將容器31內真空排氣至成為對應於搬送室5之既定真空度，接著，開啟第1閘閥G1藉由搬送裝置12之支撐臂14a或14b來將晶圓W從容器31內搬出。被搬出後之晶圓W會藉由任一真空處理單元在成膜等之高溫(例如超過500℃之溫度)下進行真空處理。
接著，將容器31內之壓力調整至對應於搬送室5之既定真空度，開啟第1閘閥G1來將處理後之高溫晶圓W搬入至容器31內後，將吹淨氣體導入至容器31內，而在將容器31內之壓力上升至大氣壓之過程中將晶圓W冷卻。然後，在容器31內成為大氣壓且晶圓W冷卻至100℃左右以下之既定溫度的時點，開啟第2閘閥G2藉由搬送裝置16之支撐臂17來將容器31內之晶圓W取出而收納至既定匣盒F。
此時晶圓W之冷卻，以往係藉由將冷卻媒體流通於冷卻板32來進行。但是，在晶圓W被搬入至加載互鎖裝置6,7之容器31內而開始冷卻的時點，由於容器31內之壓力為較低狀態(10Pa以下)，故要至能發揮冷卻初期之傳導傳熱效果的壓力區域(數千Pa以上)，係難以藉由流通有冷卻媒體之冷卻板32來進行冷卻。又，將吹淨氣體急遽地流通於容器內時，由於有揚起顆粒的顧慮，故必須要在成為1000Pa為止以10秒左右之間來進行緩慢通氣。因此，降溫率會變低，而晶圓冷卻便需要較長時間。
此處，本實施形態中，係在搬入處理後之高溫晶圓W而將晶圓冷卻並回復至大氣氛圍時，從對向於晶圓W上面中央部而設置之多孔質體或噴淋構造所構成的上側氣體噴出構件51，或從對向於晶圓W下面中央部而設置之多孔質體或噴淋構造所構成的下側氣體噴出構件52，或從該等兩者將兼作為冷卻氣體之吹淨氣體朝晶圓W上面或下面，或該等兩者噴出，藉由控制部20，以維持夾置上側氣體噴出構件51及/或下側氣體噴出構件52之兩側的壓力差，以獲得所噴出後之吹淨氣體溫度降低效果的方式來控制壓力調整機構49。
亦即，在通過多孔質體或噴淋構造而維持壓力差並從壓力高的區域將氣體噴出至壓力低的區域來將氣體膨脹的情況，由於可藉由焦耳-湯姆森效應來使氣體溫度降低，故係以焦耳-湯姆森效應會成立之方式來以維持壓力差之條件而供給吹淨氣體。
藉此，便可藉由吹淨氣體來將晶圓W效率良好地冷卻。又，上側氣體 噴出構件51及下側氣體噴出構件52係由多孔質體或噴淋構造所構成，由於藉由其過濾機能會將吹淨氣體緩慢地加以噴出，因此縱使對晶圓W直接供給吹淨氣體也難以產生顆粒的揚起。
因吹淨氣體供給而壓力上升速度變大時，由於從上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52所噴出之吹淨氣體會被絕熱壓縮而使溫度上升，因此係以抑制絕熱壓縮之方式，可採用例如藉由壓力調整機構49來控制吹淨氣體供給配管45所設置的吹淨氣體用之開閉閥46及排氣管41所設置之開閉閥42，以短時間將吹淨氣體之供給及排氣重複並慢慢地讓壓力上升，而使得壓力差不會變大之方法。
實際上，如圖4所示，係以0.5秒之間隔將吹淨氣體供給配管45所設置之吹淨氣體用開閉閥46及排氣管41所設置之開閉閥42加以開啟、關閉，而如圖5所示，確認了在1循環下會獲得20℃以上之冷卻效果。
又，即便藉由流量調節閥47來將吹淨氣體之流量變小，亦能抑制因絕熱壓縮的溫度上升。
在將吹淨氣體導入至容器31內而將壓力上升的局面中，由於有因絕熱壓縮而溫度上升之顧慮，故如上述般，雖有不得不進行重複吹淨氣體供給及真空排氣等之較複雜的控制之情況，但由於壓力為大氣壓的時點下，為多孔質體或噴淋構造的上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52之兩側的壓力差係容易維持為一定，故容易有效地發揮焦耳-湯姆森效應，而可獲得良好的冷卻效果。
如上述般，依本發明之第1實施形態，係從對向於基板支撐構件(晶圓支撐銷)所支撐之基板(晶圓)上面及/或下面而設置之多孔質體或噴淋構造所構成之氣體噴出構件來將吹淨氣體朝基板上面及/或下面噴出，藉由控制部，在將容器內壓力上升時或容器內成為大氣壓時，維持夾置多孔質體或噴淋構造所構成的氣體噴出構件之兩側的壓力差，以獲得從氣體噴出構件所噴出後之氣體溫度降低效果的方式來控制壓力調整機構。藉此，便可藉由吹淨氣體來將基板效率良好地冷卻。再者，由於氣體噴出構件係由多孔質體或噴淋構造所構成，藉由其過濾機能會將吹淨氣體緩慢地加以噴出，因此縱使對基板直接供給吹淨氣體也難以產生顆粒的揚起。
<加載互鎖裝置之第2實施形態>
接著，就本發明第2實施形態之加載互鎖裝置加以說明。
圖6係顯示本發明第2實施形態相關之加載互鎖裝置的垂直剖視圖，圖7為其水平剖視圖。本實施形態中，與第1實施形態為相同者則賦予相同符號並省略說明。
本實施形態中，除了上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52外，係於容器31之開口34,35以外的側壁，圖中為排氣口36之相反側的側面設置有將兼作為吹淨氣體及冷卻氣體之氣體噴出至冷卻板32上之晶圓W的側面之多孔質陶瓷等的多孔質體或噴淋構造所構成之棒狀側面側氣體噴出構件53。側面側氣體噴出構件53係以對向於晶圓W之端面的方式加以設置。側面側氣體噴出構件53係連接有從容器31側邊延伸的側面側配管45c，此側面側配管45c亦與上側配管45a及下側配管45b同樣，係從吹淨氣體配管45加以分歧。
藉此，將兼作冷卻氣體之吹淨氣體藉由流量調節閥47調節流量並從吹淨氣體源48通過吹淨氣體供給配管45，進一步地分歧至上側配管45a及下側配管45b及側面側配管45c，而可從該等來從上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52及側面側氣體噴出構件53朝晶圓W上面及下面及側面供給。藉由開閉閥55,56的存在，可將兼作冷卻氣體之吹淨氣體從上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52及側面側氣體噴出構件53噴出，亦可從上側氣體噴出構件51及側面側氣體噴出構件53，或從下側氣體噴出構件52及側面側氣體噴出構件53噴出。
本實施形態中，在與真空側之搬送室5之間進行晶圓W搬送的情況，係關閉開閉閥46，開啟開閉閥42之狀態，調節排氣速度調整閥43以既定速度藉由真空泵44透過排氣管41來將容器31內排氣，將容器31內壓力成為對應於搬送室5內之壓力的壓力，於此狀態下開啟第1閘閥G1來連通容器31及搬送室5之間。又，與大氣側搬出入室8之間進行晶圓W搬送的情況，係關閉開閉閥42，開啟開閉閥46之狀態，調節流量調節閥47將氮氣等之吹淨氣體從吹淨氣體源48通過吹淨氣體供給配管45，進一步地分歧至上側配管45a及下側配管45b及側面側配管45c，來供給至多孔質體或噴淋構造所構成之上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52及側面側氣體噴出構件53，從該等來噴出至晶圓W上下面及側面，並藉由所噴出之吹淨氣 體將容器31內壓力上升至大氣壓附近，於此狀態下開啟第2閘閥G2來連通容器31與搬出入室8之間。
另外，壓力上升之際，為了調整壓力上升速度，亦可併用吹淨氣體的供給及排氣。又，亦可藉由開閉閥55,56的操作，從上側配管45a或下側配管45b將吹淨氣體供給至上側氣體噴出構件51或下側氣體噴出構件52，而從側面側氣體噴出構件53將吹淨氣體朝晶圓W側面及晶圓W上面噴出，或從側面側氣體噴出構件53噴出至晶圓W側面及下面。
容器31內之壓力係藉由壓力調整機構49而調整於大氣壓及既定真空氛圍之間。此壓力調整機構49係基於壓力計59所測量的容器31之壓力，藉由控制開閉閥42、排氣速度調整閥43、流量調節閥47及開閉閥46來調整容器31內之壓力。壓力調整機構49係藉由上述控制部20加以控制。控制部20係以就為多孔質體或噴淋構造之上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52及側面側氣體噴出構件53而言，維持夾至該等兩側之壓力差，使得噴出後之吹淨氣體溫度降低為條件之方式，來控制壓力調整機構49以控制容器31內之壓力。
本實施形態中，與第1實施形態同樣，首先係藉由搬送裝置16將從匣盒F所取出之晶圓W搬入至容器31。此時，容器31內為大氣氛圍，之後在開啟第2閘閥G2的狀態下將晶圓W搬入。
然後，關閉閘閥G2，將容器31內真空排氣至成為對應於搬送室5之既定真空度，接著，開啟第1閘閥G1藉由搬送裝置12之支撐臂14a或14b來將晶圓W從容器31內搬出。被搬出後之晶圓W會藉由任一真空處理單元在成膜等之高溫(例如超過500℃之溫度)下進行真空處理。
接著，將容器31內之壓力調整至對應於搬送室5之既定真空度，開啟第1閘閥G1來將處理後之高溫晶圓W搬入至容器31內後，將吹淨氣體導入至容器31內，而在將容器31內之壓力上升至大氣壓之過程中將晶圓W冷卻。然後，在容器31內成為大氣壓且晶圓W冷卻至100℃左右以下之既定溫度的時點，開啟第2閘閥G2藉由搬送裝置16之支撐臂17來將容器31內之晶圓W取出而收納至既定匣盒F。
本實施形態中，係在搬入處理後之高溫晶圓W而將晶圓冷卻並回復至大氣氛圍時，從對向於晶圓W上面中央部而設置之多孔質體或噴淋構造所 構成的上側氣體噴出構件51，及從對向於晶圓W下面中央部而設置之多孔質體或噴淋構造所構成的下側氣體噴出構件52兩者，或任一者與設於晶圓W側面之多孔質體或噴淋構造所構成的側面側氣體噴出構件53將兼作為冷卻氣體之吹淨氣體朝晶圓W上面及下面，或該等之一者及晶圓W側面噴出，藉由控制部20，以維持夾置該等之兩側的壓力差，以獲得所噴出後之吹淨氣體溫度降低效果的方式來控制壓力調整機構49。
亦即，本實施形態與第1實施形態相同，在通過多孔質體或噴淋構造而維持壓力差並從壓力高的區域將氣體噴出至壓力低的區域來將氣體膨脹的情況，由於可藉由焦耳-湯姆森效應來使氣體溫度降低，故係以焦耳-湯姆森效應會成立之方式來以維持壓力差之條件而供給吹淨氣體。
藉此，便可藉由吹淨氣體來將晶圓W效率良好地冷卻。又，係以因側面側氣體噴出構件53而從側邊所供給之吹淨氣體，及從上側體噴出構件51及/或下側氣體噴出構件52所供給來從上方及/或下方所供給之吹淨氣體會效率良好地衝撞晶圓W面上之方式，而藉由吹淨氣體來獲得衝撞冷卻效果。再者，上側氣體噴出構件51及下側氣體噴出構件52及側面側氣體噴出構件53係由多孔質體或噴淋構造所構成，由於藉由其過濾機能會將吹淨氣體緩慢地加以噴出，因此縱使對晶圓W直接供給吹淨氣體也難以產生顆粒的揚起。
本實施形態中亦與第1實施形態相同，係以抑制絕熱壓縮之方式，可採用例如藉由壓力調整機構49來控制吹淨氣體供給配管45所設置的吹淨氣體用之開閉閥46及排氣管41所設置之開閉閥42，以短時間將吹淨氣體之供給及排氣重複並慢慢地讓壓力上升，而使得壓力差不會變大之方法。
如上述般，依本發明之第2實施形態，從對向於基板支撐構件(晶圓支撐銷)所支撐之基板(晶圓)上面及/或下面以及側面所設置之多孔質體或噴淋構造所構成之體噴出構件將吹淨氣體除基板上面及/或下面外，還有基板側面噴出，藉由控制部，在將容器內壓力上升時或容器內成為大氣壓時，維持夾置多孔質體或噴淋構造所構成的氣體噴出構件之兩側的壓力差，以獲得從氣體噴出構件所噴出後之氣體溫度降低效果的方式來控制壓力調整機構。藉此，除了達成與上述第1實施形態相同之效果外，能藉由朝基板上面及/或下面所噴出之吹淨氣體與朝基板側面所噴出之吹淨氣體 的衝撞來產生基板溫度降低，可進一步效率良好地將基板冷卻。
<其他的適用>
另外，本發明不限定於上述實施形態而可有各種變形。例如，上述實施形態中，雖係以設置4個真空處理單元，2個加載互鎖裝置之多腔式真空處理系統為例來加以說明，但並未限定於該等數量。又，本發明之加載互鎖裝置不限於此般多腔式真空處理裝置，亦可適用於有1個真空處理單元之系統。
又，上述實施形態中，雖係對向於晶圓上面及下面設置多孔質體或噴淋構造所構成之氣體噴出構件，但亦可僅設置其中任一者。再者，氣體噴出構件的形狀不限於棒狀，亦可為平面狀等其他形狀，亦可於晶圓上面側或下面側或側面側設置複數氣體噴出構件。
再者，上述實施形態中為了避免因絕熱膨脹導致溫度上升，在壓力上升過程雖係使用交互地複數次進行吹淨氣體之供給及真空吸引的機制，但只要不會有絕熱膨脹而能有效發揮焦耳-湯姆森效應的話，並不限於此。
又再者，就被處理基板亦不限於半導體晶圓，無需贅言地亦可使用FPD用玻璃基板等其他基板為對象。
另外，本國際申請案係基於2012年3月14日所申請之日本特願2012-057978號而主張優先權，並將日本特願2012-057978號之所有內容援用於本國際申請案。

Claims (10)

  1. 一種加載互鎖裝置，係將基板從大氣氛圍而朝保持於真空之真空室搬送，並從該真空室將高溫基板搬送至該大氣氛圍之時所使用的加載互鎖裝置，具備有：容器，係設置為可在對應於真空室之壓力與大氣壓之間變動壓力；吹淨氣體供給機構，係將吹淨氣體供給至該容器內；排氣機構，係將該容器內排氣；壓力調整機構，係藉由控制該吹淨氣體供給機構及該排氣機構，於連通該容器內與該真空室時，將該容器內之壓力調整為對應該真空室之壓力，於連通該容器內與該大氣氛圍之空間時，將該容器內之壓力調整為大氣壓；基板支撐構件，係於該容器內支撐基板；氣體噴出構件，係對向地設置於該基板支撐構件所支撐之基板上面及/或下面，而將該吹淨氣體供給機構所供給之吹淨氣體朝基板上面及/或下面噴出，由多孔質體或噴淋構造所構成；以及控制部，係以將該容器內之壓力上升時或該容器內壓力為大氣壓時，維持夾置該氣體噴出構件之兩側的壓力差，以獲得從該氣體噴出構件所噴出後之氣體溫度降低效果的方式來控制該壓力調整機構。
  2. 如申請專利範圍第1項之加載互鎖裝置，其中該控制部係以將該容器內之壓力上升時或該容器內壓力為大氣壓時，可獲得焦耳-湯姆森效應(Joule-Thomson effect)之方式來控制該壓力調整機構。
  3. 如申請專利範圍第1項之加載互鎖裝置，其中該控制部係以會抑制將該容器內之壓力上升時，因絕熱壓縮所導致之溫度上升之方式，來控制該壓力調整機構。
  4. 如申請專利範圍第3項之加載互鎖裝置，其中該控制部係以將該容器內之壓力上升時，該壓力調整機構會交互地進行對該容器內之吹淨氣體的供給及該容器內之排氣以調整該容器內之壓力的方式，來控制該壓力調整機構。
  5. 如申請專利範圍第1項之加載互鎖裝置，其中該氣體噴出構件係以多孔質陶瓷所構成。
  6. 一種加載互鎖裝置，係將基板從大氣氛圍而朝保持於真空之真空室搬送，並從該真空室將高溫基板搬送至該大氣氛圍之時所使用的加載互鎖裝置，具備有：容器，係設置為可在對應於真空室之壓力與大氣壓之間變動壓力；吹淨氣體供給機構，係將吹淨氣體供給至該容器內；排氣機構，係將該容器內排氣；壓力調整機構，係藉由控制該吹淨氣體供給機構及該排氣機構，於連通該容器內與該真空室時，將該容器內之壓力調整為對應該真空室之壓力，於連通該容器內與該大氣氛圍之空間時，將該容器內之壓力調整為大氣壓；基板支撐構件，係於該容器內支撐基板；氣體噴出構件，係對向地設置於該基板支撐構件所支撐之基板上面及/或下面、以及側面，而將該吹淨氣體供給機構所供給之吹淨氣體朝基板上面及/或下面、以及側面噴出，由多孔質體或噴淋構造所構成；以及控制部，係以將該容器內之壓力上升時或該容器內壓力為大氣壓時，維持夾置該氣體噴出構件之兩側的壓力差，以獲得從該氣體噴出構件所噴出後之氣體溫度降低效果的方式來控制該壓力調整機構； 其中除了藉由維持夾置該氣體噴出構件之兩側的壓力差以使基板溫度降低外，尚有藉由朝基板上面及/或下面噴出之吹淨氣體與朝基板側面噴出之吹淨氣體的衝撞來產生基板之溫度降低。
  7. 如申請專利範圍第6項之加載互鎖裝置，其中該控制部係以將該容器內之壓力上升時或該容器內壓力為大氣壓時，可獲得焦耳-湯姆森效應之方式來控制該壓力調整機構。
  8. 如申請專利範圍第6項之加載互鎖裝置，其中該控制部係以會抑制將該容器內之壓力上升時，因絕熱壓縮所導致之溫度上升之方式，來控制該壓力調整機構。
  9. 如申請專利範圍第8項之加載互鎖裝置，其中該控制部係以將該容器內之壓力上升時，該壓力調整機構會交互地進行對該容器內之吹淨氣體的供給及該容器內之排氣以調整該容器內之壓力的方式，來控制該壓力調整機構。
  10. 如申請專利範圍第6項之加載互鎖裝置，其中該氣體噴出構件係以多孔質陶瓷所構成。
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