TWI545671B - 基板冷卻單元及基板處理設備 - Google Patents

Description

基板冷卻單元及基板處理設備

本文所揭示之本發明係關於一種基板處理裝置，且更特定而言，係關於一種用於冷卻基板之裝置。

用於製造半導體元件、平面顯示面板、太陽能電池及其類似物之製程包括用於移除光阻劑之灰化製程。灰化製程移除施加於基板上之光阻劑。

在基板在約250℃之溫度下加熱之狀態下進行灰化製程。完成灰化製程後之基板傳送至冷卻板且隨後冷卻基板。由在冷卻板內部循環之冷卻液冷卻基板。冷卻階段保持在約25℃之溫度下。因此，需要很長時間來冷卻完成灰化製程後之基板。並且，當基板在未充分冷卻之狀態下傳送至前開式晶圓傳送盒(FOUP)時，將基板置放在大氣壓下，藉此增加氧化物之生產率。

〔先前技術文件〕 〔專利文件〕

韓國專利公開申請案第2011-10927號

本發明提供一種抑制氧化物在基板上產生之基板冷卻單元。

本發明亦提供一種在短時間內降低基板溫度之基板冷卻單元。

本發明之實施例提供一種基板冷卻單元，其用於冷卻經高溫處理之基板，基板冷卻單元包括：外殼，其中具有空間；冷卻板，其在外殼內支撐基板，冷卻板中具有冷卻 液藉以流動穿過之冷卻通道；以及冷卻氣體供應部件，其供應冷卻氣體至外殼中。

在一些實施例中，冷卻氣體供應部件可進一步包括：冷卻氣體儲存器；冷卻氣體供應管線，其具有連接至外殼之前端及連接至冷卻氣體儲存器之後端以供應儲存於冷卻氣體儲存器中之冷卻氣體至外殼中；以及擴散器，其安置於冷卻氣體供應管線之前端以便多向地擴散供應至外殼中之冷卻氣體。

在其他實施例中，孔可界定於外殼朝向冷卻板之上壁中，且擴散器可具有板形，該板形具有如下表面，在該表面中界定有用於噴霧冷卻氣體之孔徑，擴散器插入至孔中。

在其他實施例中，擴散器可具有桿形及用於在其表面噴霧冷卻氣體之孔徑，且可安置於冷卻板上方。

在其他實施例中，外殼可包括：底壁，其安置於冷卻板下方，底壁具有第一排氣孔，外殼中之氣體經由第一排氣孔排放至外部；以及安置於冷卻板之一側之側壁，該等側壁具有第二排氣孔，外殼內之氣體經由第二排氣孔排放至外部，其中第二排氣孔中之每一者可具有小於冷卻板之高度的高度。

在其他實施例中，用於供應冷卻氣體至基板之底表面的複數個氣體供應孔可界定於冷卻板中，且冷卻氣體供應部件可包括：緩衝器構件，其安置於冷卻板下方，該緩衝器構件具有連接至氣體供應孔之緩衝空間；以及冷卻氣體供應管線，其用於供應冷卻氣體至緩衝空間中。

在其他實施例中，用於排放冷卻氣體之排氣孔可界定於外殼朝向冷卻板之上壁中。

在其他實施例中，基板冷卻單元可進一步包括分別安置於升降孔內之升降銷，該等升降孔界定於冷卻板中，該等升降銷沿升降孔升高以便自冷卻板卸載基板，其中外殼可具有朝向冷卻板之頂表面的開口式底表面及置放於升降銷之上端上的下端。

在其他實施例中，升降銷中之每一者之頂表面可具有平坦表面，外殼之下端置放於平坦表面上；以及傾斜表面，該傾斜表面自平坦表面延伸且向下傾斜，以使得具有向其一端逐漸降低之高度，藉此支撐基板之側面部分。

本發明之實施例提供基板處理設備，其包括：裝載埠；設備前端模組；裝載鎖定腔室；以及製程處理腔室，其中裝載埠、設備前端模組、裝載鎖定腔室及製程處理腔室依序安置在一條線上，設備前端模組包括傳送機器人，其用於在裝載埠與裝載鎖定腔室之間傳送基板；製程處理腔室包括製程腔室，在製程腔室中基板經加熱；以及載運腔室，其包括用於在製程腔室與裝載鎖定腔室之間傳送基板之載運機器人，且裝載鎖定腔室包括：第一外殼，其提供如下空間，在製程腔室中經加熱之基板在傳送至設備前端模組中之前在該空間中待命；第一冷卻板，其在第一外殼中支撐基板，第一冷卻板具有冷卻液藉以流動穿過之冷卻通道；以及第一冷卻氣體供應部件，其供應冷卻氣體至第一外殼中。

在一些實施例中，裝載鎖定腔室可進一步包括：第二外殼，其安置於第一外殼之一側上，第二外殼提供如下空間，在製程腔室中經加熱之基板在傳送至設備前端模組中之前在該空間中待命；第二冷卻板，其在第二外殼中支撐 基板，第二冷卻板具有冷卻液藉以流動穿過之冷卻通道；以及第二冷卻氣體供應部件，其供應冷卻氣體至第二外殼中。

在其他實施例中，裝載鎖定腔室可進一步包括：第三外殼，其安置於第一外殼下方以提供如下空間，自設備前端模組傳送至製程處理腔室中之基板在該空間中待命；以及第四外殼，其安置於第二外殼下方以提供如下空間，自設備前端模組傳送至製程處理腔室中之基板在該空間中待命。

在其他實施例中，第一冷卻氣體供應部件可包括：冷卻氣體供應管線，其具有連接至第一外殼之前端及連接至冷卻氣體儲存器之後端，冷卻氣體供應管線供應儲存於冷卻氣體儲存器中之冷卻氣體至第一外殼中；以及擴散器，其安置於冷卻氣體供應管線之前端以便多向地擴散供應至第一外殼中之冷卻氣體。

在其他實施例中，第一冷卻氣體供應部件可包括：冷卻氣體供應管線，其具有連接至第一外殼之前端及連接至冷卻氣體儲存器之後端，冷卻氣體供應管線供應儲存於冷卻氣體儲存器中之冷卻氣體至第一外殼中；以及擴散器，其安置於冷卻氣體供應管線之前端以便多向地擴散供應至第一外殼中之冷卻氣體。

在其他實施例中，第一外殼可包括：底壁，其安置於第一冷卻板下方，該底壁具有第一排氣孔，第一外殼內之氣體經由第一排氣孔排放至外部；以及側壁，其安置於第一冷卻板之一側，該側壁具有第二排氣孔，第一外殼內之氣體經由第二排氣孔排放至外部，其中第二排氣孔中之每 一者可具有小於第一冷卻板之高度的高度。

在其他實施例中，用於供應冷卻氣體至基板之底表面上之複數個氣體供應孔可界定於第一冷卻板中，且冷卻氣體供應部件可包括：緩衝器構件，其安置於第一冷卻板下方，緩衝器構件具有連接至氣體供應孔之緩衝空間；以及冷卻氣體供應管線，其用於供應冷卻氣體至緩衝空間中。

在其他實施例中，基板處理設備可進一步包括分別安置於升降孔內之升降銷，該等升降孔界定於第一冷卻板中，該等升降銷沿升降孔升高以便自冷卻板卸載基板，其中第一外殼可具有朝向第一冷卻板之頂表面的開口式底表面及置放於升降銷之上端上的下端。

下文將參閱隨附圖式詳細描述根據本發明之較佳實施例之基板冷卻單元及基板處理設備。將排除有關熟知功能或設置之詳細描述，以避免不必要地模糊本發明之標的。

圖1為根據本發明之實施例之基板處理設備1的示意平面圖。

參閱圖1，基板處理設備1包括裝載埠10、設備前端模組(EFEM)20、裝載鎖定腔室30及製程處理腔室40。裝載埠10、EFEM 20、裝載鎖定腔室30及製程處理腔室40連續安置在一條線上。下文中，安置裝載埠10、EFEM 20、裝載鎖定腔室30及製程處理腔室40之方向稱為第一方向X，且當自頂部觀察時垂直於第一方向X之方向稱為第二方向Y。此外，垂直於第一方向X及第二方向Y之方向稱為第三方向Z。

裝載埠10安置於基板處理設備1之前端且包括複數個 支撐部件6。支撐部件6中之每一者安置在第二方向Y上之一條線上。支架(例如，卡座、FOUP及其類似物)4置放於支撐部件6中之每一者上。支架4容納待處理基板及已處理基板。

EFEM 20安置於裝載埠10之後部。EFEM 20包括框架21及傳送機器人25。框架21安置於裝載埠10與裝載鎖定腔室30之間，且框架21中具有空間。框架21具有平行於第二方向Y之長度方向。傳送機器人25安置於框架21內。傳送機器人25沿安置於第二方向Y上之傳送導軌27移動。傳送機器人25在支架4與裝載鎖定腔室30之間傳送基板。

裝載鎖定腔室30安置於EFEM 20之後側。裝載鎖定腔室30提供如下空間，待處理基板W在傳送至製程腔室60之前及已處理基板W在傳送至EFEM 20之前藉以在該空間中待命。裝載鎖定腔室30內部改變成真空或大氣狀態。裝載鎖定腔室30防止外部污染物進入載運腔室50及製程腔室60。門28及52安裝於裝載鎖定腔室30與載運腔室50之間及裝載鎖定腔室30與EFEM 20之間。當基板W在EFEM 20與裝載鎖定腔室30之間移動時，在裝載鎖定腔室30與載運腔室50之間所提供之門52關閉。當基板在裝載鎖定腔室30與載運腔室50之間移動時，在裝載鎖定腔室30與EFEM 20之間所提供之門28關閉。

製程處理腔室40沿第一方向X安置於裝載鎖定腔室30之後側。製程處理腔室40包括載運腔室50及製程腔室60。

當自頂部側觀察時載運腔室50具有多邊形主體。載運 腔室50之內部保持為真空狀態。裝載鎖定腔室30及製程腔室60圍繞載運腔室50之側面部分而安置。基板W可藉以穿過之通道51界定於載運腔室50鄰近裝載鎖定腔室30之側壁中。通道51將載運腔室50連接至裝載鎖定腔室30。

載運機器人53安置於載運腔室50內部。載運機器人在裝載鎖定腔室30與製程腔室60之間傳送基板W。載運機器人53自裝載鎖定腔室30傳送待命基板W至製程腔室60，或自製程腔室60傳送已處理基板W至裝載鎖定腔室30。此外，載運機器人53在複數個製程腔室60之間依序傳送基板W。根據實施例，當自頂部觀察時載運腔室50具有四邊形主體。裝載鎖定腔室30安置於鄰近EFEM 20之一個側壁上，且製程腔室60連續安置於其他側壁上。除了上述根據所要製程模組之形狀以外，載運腔室50可具有各種形狀。

在製程腔室60中對基板W執行預定製程。舉例而言，可在製程腔室60中執行以下製程，諸如灰化、沈積、蝕刻及烘焙製程。可在製程腔室60中之每一者中執行相同製程。或者，可在製程腔室60中對基板W依序執行一系列製程。

製程腔室60包括外殼61及支撐部件62。外殼61提供藉以執行製程之空間。外殼61之內部保持為真空狀態。當執行製程時外殼61中提供之支撐部件62用以支撐基板W。支撐構件62可具有如下結構，在該結構中經由機械夾合或使用靜電力固定基板W。可在支撐構件62內提供加熱器(未圖示)。加熱器產生熱，以便將基板W之溫度提升至預定溫度。在灰化製程之情況下，在基板W在約250℃ 之溫度下加熱之狀態下處理基板W。外殼61內提供了兩個支撐構件62。支撐構件62平行安置於側向方向。基板W可藉以穿過之入口63界定於外殼60朝向載運腔室50之外壁的區域中。入口63可由門64打開或關閉。入口63具有容許兩個基板W同時穿過之寬度。或者，入口63可具有與外殼61內之支撐構件62之數目相同的數目。在此種情況下，入口64中之每一者可具有容許一個基板W穿過之寬度。可進一步增加外殼61中提供之支撐構件62的數目。

圖2為裝載鎖定腔室之示意圖，其沿圖1之A-A’線剖開。

參閱圖2，裝載鎖定腔室30獨立地接收已處理基板W1及未處理基板W2。裝載鎖定腔室30包括基板冷卻單元100a及100b，以及基板待命單元200a及200b。基板冷卻單元100a及100b接收已處理基板W1。此外，基板冷卻單元100a及100b在接收基板W1時冷卻基板W1。基板待命單元200a及200b接收未處理基板W2。基板冷卻單元100a及100b可安置於基板待命單元200a及200b上方。

根據實施例，提供兩個基板冷卻單元100a及100b。在此種情況下，第二基板冷卻單元100b安置於第一基板冷卻單元100a之一側。並且，提供兩個基板待命單元200a及200b。第二待命單元200b安置於第一待命單元200a之一側。第一待命單元200a安置於第一基板冷卻單元100a下方，且第二待命單元200b安置於第二基板冷卻單元100b下方。

圖3為圖示圖2之第一基板冷卻單元之部分的局部透視圖。參閱圖2及圖3，第一基板冷卻單元100a包括第一 外殼110、第一冷卻板120及第一冷卻氣體供應部件130。

第一外殼110提供如下空間，經製程處理之基板W1藉以在該空間中待命。第一外殼110包括底壁110a、頂壁110b及側壁110c。底壁110a安置於第一冷卻板120下方。上壁110b安置於第一冷卻板上方且朝向底壁110a。側壁110c圍繞第一冷卻板120而提供，以便將上壁110b連接至底壁110a。藉由使底壁110a、頂壁110b及側壁110c相互組合，第一外殼110內界定一空間。孔111界定於上壁110b中。孔111相互間隔開。並且，第一排氣孔112界定於底壁110a中。第一排氣孔112可相互間隔開且均勻界定於底壁110a中。第二排氣孔113界定於側壁110c中之每一者中。第二排氣孔113中之每一者可定位為低於第一冷卻板120之位置。真空壓力可經由第一排氣孔112及第二排氣孔113施加至第一外殼110之側面。留存在第一外殼110中之氣體經由第一排氣孔112及第二排氣孔113排放至外部。

第一冷卻板120安置於第一外殼110內部。第一冷卻板120具有半徑大於基板W1之板形。基板W1置放於第一冷卻板120之頂表面上。第一冷卻板120由支撐桿125支撐。此外，第一冷卻板120與第一外殼110之底壁110a間隔開且安置在預定高度。冷卻通道121界定於第一冷卻板120中。冷卻通道121連接至冷卻液供應部件130，以便提供冷卻液藉以循環之通道。冷卻通道121以螺旋形或環形界定於冷卻板120中。循環至冷卻通道121中之冷卻液冷卻第一冷卻板120及基板W1。液體或氣態流體可用作冷卻液。

第一冷卻氣體供應部件130供應冷卻氣體至第一外殼 110。第一冷卻氣體供應部件130包括氣體儲存部件(未圖示)、氣體供應管線131、氣體噴射管道132及擴散器135。

氣體儲存部件儲存冷卻氣體。惰性氣體可用作冷卻氣體。此外，氦(He)氣可用作冷卻氣體。由於氦(He)氣具有大於空氣之導熱性，故氦(He)氣具有高冷卻效率。或者，氮(N₂)氣可用作冷卻氣體。此外，空氣可用作冷卻氣體。

氣體供應管線131將第一外殼110連接至氣體儲存部件。氣體供應管線131具有連接至第一外殼110之前端及連接至氣體儲存部件之後端。根據實施例，氣體供應管線131之前端分支成複數個管線，該等管線中之每一者連接至第一外殼110。氣體供應管線131可供應冷卻氣體至第一外殼110之各別區域。儲存於氣體儲存部件中之冷卻氣體經由氣體供應管線131供應至第一外殼110。

氣體供應管線131具有連接至氣體噴射管道132之前端。氣體噴射管道132連接至第一外殼110之上壁110b。具有倒置漏斗狀之擴散孔133界定於氣體噴射管道132之前端。經由氣體供應管線131供應之冷卻氣體在穿過擴散孔133時擴散。

擴散器135安置於氣體供應管線131之前端。擴散器135可提供為具有小厚度之板。此外，擴散器135插入至界定於第一外殼110之上壁110b中的孔111中之每一者。

擴散器135之表面上可具有孔。冷卻氣體經由界定於擴散器135中之孔噴射。當冷卻氣體穿過擴散器135時冷卻氣體之流動率降低且冷卻氣體向各個方向擴散。當冷卻氣體經由氣體供應管線131直接供應至第一外殼110時， 具方向性之冷卻氣體以高流率供應。因此，基板W1可能會與冷卻板120偏離或基板W1會受損。冷卻氣體使殘留在第一外殼110中之粒子懸浮，且此等粒子可作為源供應而污染基板W1。由於擴散器135降低所供應之冷卻氣體的流率且移除方向性，故有可能防止上述由冷卻氣體引起之問題。

參閱圖2，第二基板冷卻單元100b包括第二外殼140、第二冷卻板150及第二冷卻氣體供應部件160。第二外殼140可具有如第一外殼110之相同結構，第二冷卻板150可具有如第一冷卻板120之相同結構，且第二氣體供應部件160可具有如第一冷卻氣體供應部件130之相同結構。

第一基板待命單元200a包括第三外殼210及支撐板220。第三外殼210安置於第一外殼110下方且提供如下空間，在該空間中基板W2自EFEM(參見圖1中之元件符號20)經傳送至製程處理腔室(參見圖1中之元件符號40)。支撐板220提供於第三外殼210中。支撐板220支撐基板W2。

第二基板待命單元200b包括第四外殼230及支撐板240。第四外殼230安置於第二外殼140下方且提供如下空間，在該空間中基板W2自EFEM(參見圖1中之元件符號20)經傳送至製程處理腔室(參見圖1中之元件符號40)。支撐板240提供於第四外殼230中。支撐板240支撐基板W2。

圖4為展示根據實驗實例之冷卻基板之製程的曲線圖。

參閱圖4，曲線圖之橫軸表示冷卻時間(t)且曲線圖之縱軸表示基板溫度(℃)。曲線圖1(I)展示根據實驗實 例1冷卻基板之製程。在實驗實例1中，在冷卻板(參見圖3中之元件符號120)保持約25℃溫度下之狀態下冷卻基板(參見圖3中之元件符號W1)。曲線圖2(II)展示根據實驗實例2冷卻基板之製程。在實驗實例2中，藉由在冷卻板(參見圖3中之元件符號120)保持在約25℃溫度下之狀態下供應冷卻氣體之情況下，冷卻基板(參見圖3中之元件符號W1)。在約25℃之溫度下在製程腔室(參見圖1中之元件符號60)內加熱基板之情況下，當基板W1傳送至冷卻板120時其溫度保持在約190℃。在曲線圖1(I)中需要約53秒來將基板W1之溫度降低至約50℃之溫度，而在曲線圖2(II)中需要約5秒。據確認，實驗實例2中之冷卻效應比實施例1中之冷卻效應好10倍或十倍以上。在實驗室例2中，基板W1經由熱傳導由冷卻板120冷卻，且同時由冷卻氣體強制冷卻以使得可在短時間內完成冷卻。

在實驗實例2中，由於惰性氣體供應至外殼110中，故可在大氣壓下冷卻基板W1。在大氣壓下冷卻基板W1之情況下，由於加熱至高溫之基板W1曝露於大氣之時間較長，故基板W1表面上之氧化物的產生率變得較高。然而，在實驗實例2中，因為惰性氣體用作冷卻氣體且基板W1之溫度迅速下降，故氧化物之產生率可得以最小化。

圖5為根據本發明之另一實施例之基板冷卻單元100a’的示意透視圖。參閱圖5，擴散器135’安置於第一外殼110中。擴散器135’具有橫截面積為圓形之桿形。孔界定於擴散器135’之表面中。氣體供應管線131’穿過第一外殼110之側壁而提供於第一外殼110內部。經由氣體供應管線131’ 供應之冷卻氣體經由擴散器135’之孔噴霧至第一外殼110中。擴散器135’安置於冷卻板120上方。擴散器135’具有平行於冷卻板120之頂表面之長度方向的長度方向。根據實施例，兩個擴散器135’提供於第一外殼110內部。一個擴散器135’安置於冷卻板120之一側上方，且另一擴散器135安置於冷卻板120之另一側上方。擴散器135’可安置為相互平行。

圖6為根據本發明之另一實施例之基板冷卻單元的示意透視圖。參閱圖6，與圖5中所示之基板冷卻單元100a’不同，擴散器135”在冷卻板120上方相互平行。氣體供應管線131”穿過第一外殼110之上壁提供於第一外殼110內部。經由氣體供應管線131”供應之冷卻氣體經由擴散器135”之表面中之孔噴霧至外殼110中。

圖7為根據本發明之另一實施例之基板冷卻單元100a^￮的示意透視圖。參閱圖7，擴散器135^￮具有平行於垂直方向之長度方向。一個擴散器135^￮垂直安置於冷卻板120之一側，且另一擴散器135^￮垂直安置於冷卻板120之另一側。擴散器135^￮相互平行。

圖8為圖示根據本發明之實施例之外殼的底表面的視圖。參閱圖8，排氣孔112界定於外殼之底表面110a上。排氣孔112具有長縫隙孔，且各自具有大於寬度之長度。複數個排氣孔112經垂直安置以界定一行。排氣孔112可以多行安置。安置於一條線上之排氣孔112可安置於該條線之鄰近線上所安置之排氣孔112之間。

圖9為圖示根據本發明之另一實施例之外殼的底表面的視圖。參閱圖9，界定於外殼之底表面110a上之排氣孔 112具有弧形。排氣孔112分成複數個群組。屬於同一群組之排氣孔112經相互組合以安置成環形。各別群組之環形具有不同半徑且定位於同一中心C。由於環之半徑變大，故屬於對應群組之排氣孔112之弧的大小變大。

圖10為圖示根據本發明之實施例之外殼的側壁的透視圖。參閱圖10，排氣孔113界定於外殼110之側壁上。排氣孔113具有圓形。複數個排氣孔113沿外殼110之側壁而提供。排氣孔113可界定於鄰近外殼110之下部部分之區域中。

圖11為根據另一實施例之第一基板冷卻單元的橫截面圖。參閱圖11，基板冷卻單元100a包括外殼110、冷卻板120及冷卻氣體供應部件130。

外殼110具有開口式下側且其中具有空間。排氣孔112界定於外殼110之上壁111中。排氣孔112可界定於外殼110之上壁111之中心區域中。

冷卻板120安置於外殼110下方。冷卻板120之上側具有大於基板W1之半徑的半徑。支撐凸出部121提供於冷卻板120之頂表面上。支撐凸出部121自冷卻板120之頂表面凸出。支撐凸121凸出至預定高度。基板W1置放於支撐凸出部121上且與冷卻板120之頂表面隔開預定距離。

冷卻通道122、氣體供應孔123及升降孔124界定於冷卻板120中。冷卻通道122可以螺旋或環形界定於冷卻板120中且提供冷卻液藉以循環之通道。氣體供應孔123提供為自冷卻板120之頂表面延伸至底表面之穿孔。氣體供應孔123均勻界定於整個冷卻板120中且供應冷卻氣體至基 板W1之底表面上。升降孔124界定於冷卻板120之邊緣區域中。升降孔124之長度方向平行於垂直方向。複數個升降孔124經提供且相互間隔開。升降銷125安置於升降孔124中之每一者中。升降銷125沿升降孔124垂直移動。升降銷125之上表面包括平坦表面125a及傾斜表面125b。平坦表面125a之區域相互齊平。傾斜表面125b自平坦表面125a延伸且向下傾斜，以使得其一端具有逐漸降低之高度。外殼110之下端置放於平坦表面125a上。外殼110之下端可固定至升降銷125之平坦表面125a。傾斜表面支撐基板W1之側面部分。當升降銷125沿升降孔124向上移動時，置放於支撐凸出部121上之基板W1的側面部分由升降銷125之傾斜表面125b支撐，然後自冷卻板120卸載基板W1。基板W1之側面部分亦置放於升降銷125之傾斜表面125b上，且因此基板W1由沿升降孔124下降之升降銷125裝載至支撐凸出部121上。

冷卻氣體供應部件130包括緩衝器構件131及冷卻氣體供應管線135。緩衝器構件131安置於冷卻板120下方。緩衝空間132界定於緩衝器構件131內部。緩衝空間132具有對應於冷卻板120之寬度的寬度。緩衝空間132連接至氣體供應孔123。冷卻氣體供應管線135連接至緩衝器構件131且供應冷卻氣體至緩衝空間132中。冷卻氣體在緩衝空間132中擴散且經由氣體供應孔123供應至基板W1之底部。

圖12為圖示使用圖11之基板冷卻單元來冷卻基板之製程的示意圖。

參閱圖12，升降銷125沿升降孔124下降，隨後基板 W1置放於支撐凸出部121上。冷卻液經由冷卻通道122循環。冷卻液之熱量傳遞至基板W1，以便冷卻基板W1。冷卻氣體供應管線135供應冷卻氣體G至緩衝空間132中。在緩衝空間132中擴散之冷卻氣體G經由氣體供應孔123供應至基板W1之底部。冷卻氣體G經由基板W1與冷卻板120之間之空間移動，以便供應至基板W1。冷卻氣體G移動至基板W1之上部中心區域，隨後經由界定於外殼110之上壁111中之排氣孔112排放至外殼110外部。經由冷卻液L之冷卻及冷卻氣體G之冷卻，加熱基板W1之溫度可在短時間內降低。

圖13為根據本發明之另一實施例之基板冷卻單元的橫截面圖。參閱圖13，與圖12之實施例不同，排氣孔112可均勻界定於外殼110之上壁111中。排氣孔112均勻界定於外殼110之上壁111之每一區域中。留存在基板W1之上部區域中之冷卻氣體可經由排氣孔112輕鬆排放至外部。

在前述實施例中，圖2中之第一及第二冷卻單元可提供為圖11或圖13中之基板冷卻單元。

根據本發明之實施例，可藉由傳送熱量及冷卻氣體而在短時間內快速冷卻基板。

此外，根據本發明之實施例，由於基板在基板溫度足夠低之大氣壓狀態之狀態下，故可限制氧化物之產生。

上述描述僅為本揭示案之技術精神的說明性描述，且此等熟習此項技術者可在不脫離本揭示案之基本特性之情況下以各種方式改變且修改描述。因此，在本揭示案中揭示之實施例及圖式並非旨在限制本揭示案之技術精神，而為說明性的。本揭示案之技術精神之範疇不受實施例及圖 式限制，且本揭示案之範疇應基於以下附加申請專利範圍解釋。因此，所有在等效範圍內之技術精神應理解為包括在本揭示案之範疇中。

1‧‧‧基板處理設備

4‧‧‧支架

6‧‧‧支撐部件

10‧‧‧裝載埠

20‧‧‧設備前端模組(EFEM)

21‧‧‧框架

25‧‧‧傳送機器人

27‧‧‧傳送導軌

28‧‧‧門

30‧‧‧裝載鎖定腔室

40‧‧‧製程處理腔室

50‧‧‧載運腔室

51‧‧‧通道

52‧‧‧門

53‧‧‧載運機器人

60‧‧‧製程腔室

61‧‧‧外殼

62‧‧‧支撐構件/支撐部件

63‧‧‧入口

64‧‧‧門

100a‧‧‧第一基板冷卻單元

100a^￮‧‧‧基板冷卻單元

100a’‧‧‧基板冷卻單元

100a”‧‧‧基板冷卻單元

100b‧‧‧第二基板冷卻單元

110‧‧‧第一外殼

110a‧‧‧底壁

110b‧‧‧頂壁/上壁

110c‧‧‧側壁

111‧‧‧孔

112‧‧‧第一排氣孔

113‧‧‧第二排氣孔

120‧‧‧第一冷卻板

121‧‧‧支撐凸出部

122‧‧‧冷卻通道

123‧‧‧氣體供應孔

124‧‧‧升降孔

125‧‧‧升降銷

125a‧‧‧平坦表面

125b‧‧‧傾斜表面

130‧‧‧第一冷卻氣體供應部件

131‧‧‧氣體供應管線

131^￮‧‧‧氣體供應管線

131’‧‧‧氣體供應管線

131”‧‧‧氣體供應管線

132‧‧‧氣體噴射管道

133‧‧‧擴散孔

135‧‧‧擴散器

135^￮‧‧‧擴散器

135’‧‧‧擴散器

135”‧‧‧擴散器

140‧‧‧第二外殼

150‧‧‧第二冷卻板

160‧‧‧第二冷卻氣體供應部件

200a‧‧‧第一基板待命單元

200b‧‧‧第二基板待命單元

210‧‧‧第三外殼

220‧‧‧支撐板

230‧‧‧第四外殼

240‧‧‧支撐板

G‧‧‧冷卻氣體

L‧‧‧冷卻液

I‧‧‧曲線圖

II‧‧‧曲線圖

W1‧‧‧已處理基板

W2‧‧‧未處理基板

Y‧‧‧第一方向

Z‧‧‧第二方向

X‧‧‧第三方向

A-A’‧‧‧線

包括隨附圖式以提供本發明之進一步理解，且隨附圖式併入本說明書並構成本說明書之一部分。圖式圖示本發明之示範性實施例，且與描述一起用於解釋本發明之原理。在圖式中：圖1為根據本發明之實施例之基板處理設備1的示意平面圖；圖2為裝載鎖定腔室之示意圖，其沿圖1之A-A’線剖開；圖3為圖示圖2之第一基板冷卻單元之部分的局部透視圖；圖4為圖示根據本發明之實驗實例之冷卻基板之製程的曲線圖；圖5為根據本發明之另一實施例之基板冷卻單元的示意透視圖；圖6為根據本發明之另一實施例之基板冷卻單元的示意透視圖；圖7為根據本發明之另一實施例之基板冷卻單元的示意透視圖；圖8為圖示根據本發明之實施例之外殼的底表面的視圖；圖9為圖示根據本發明之另一實施例之外殼的底表面的視圖； 圖10為圖示根據本發明之實施例之外殼的側壁的透視圖；圖11為根據本發明之另一實施例之第一基板冷卻單元的橫截面圖；圖12為圖示藉由使用圖11之基板冷卻單元來冷卻基板之製程的示意圖；以及圖13為根據本發明之另一實施例之基板冷卻單元的橫截面圖。

1‧‧‧基板處理設備

4‧‧‧支架

6‧‧‧支撐部件

10‧‧‧裝載埠

20‧‧‧設備前端模組(EFEM)

21‧‧‧框架

25‧‧‧傳送機器人

27‧‧‧傳送導軌

28‧‧‧門

30‧‧‧裝載鎖定腔室

40‧‧‧製程處理腔室

50‧‧‧載運腔室

51‧‧‧通道

52‧‧‧門

53‧‧‧載運機器人

60‧‧‧製程腔室

61‧‧‧外殼

62‧‧‧支撐構件/支撐部件

63‧‧‧入口

64‧‧‧門

Y‧‧‧第一方向

Z‧‧‧第二方向

X‧‧‧第三方向

A-A’‧‧‧線

Claims (14)

1. 一種用於冷卻一經高溫處理之基板的基板冷卻單元，該基板冷卻單元包括：一外殼，其中具有一空間；一冷卻板，其在該外殼內支撐該基板，該冷卻板具有一冷卻液藉以流動穿過之一冷卻通道；以及一冷卻氣體供應部件，其供應一冷卻氣體至該外殼中；用於供應該冷卻氣體至該基板之一底表面的複數個氣體供應孔界定於該冷卻板中；該冷卻氣體供應部件包括：一緩衝器構件，其安置於該冷卻板下方，該緩衝器構件具有一連接至該等氣體供應孔之緩衝空間；以及一冷卻氣體供應管線，其用於供應該冷卻氣體至該緩衝空間中。
2. 如申請專利範圍第1項之基板冷卻單元，其中該冷卻氣體供應部件進一步包括：一冷卻氣體儲存器；一冷卻氣體供應管線，其具有一連接至該外殼之前端及一連接至該冷卻氣體儲存器之後端以供應儲存於該冷卻氣體儲存器中之該冷卻氣體至該外殼中；以及一擴散器，其安置於該冷卻氣體供應管線之該前端以便多向地擴散供應至該外殼中之該冷卻氣體。
3. 如申請專利範圍第2項之基板冷卻單元，其中一孔界定於該外殼朝向該冷卻板之上壁中，且該擴散器具有一板形，該板形具有一如下表面，在 該表面中界定有用於噴霧該冷卻氣體之孔徑，該擴散器插入至該孔中。
4. 如申請專利範圍第2項之基板冷卻單元，其中該擴散器具有一桿形及用於在其之一表面噴霧該冷卻氣體之孔徑，且可安置於該冷卻板上方。
5. 如申請專利範圍第2項之基板冷卻單元，其中該外殼包括：一底壁，其安置於該冷卻板下方，該底壁具有第一排氣孔，該外殼中之一氣體經由該等第一排氣孔排放至外部；以及側壁，其安置於該冷卻板之一側，該側壁具有第二排氣孔，該外殼中之該氣體經由該等第二排氣孔排放至外部，其中該等第二排氣孔中之每一者可具有一小於該冷卻板之高度的高度。
6. 如申請專利範圍第1項之基板冷卻單元，其中用於排放該冷卻氣體之排氣孔界定於該外殼朝向該冷卻板之一上壁中。
7. 如申請專利範圍第6項之基板冷卻單元，其進一步包括分別安置於升降孔內之升降銷，該等升降孔界定於該冷卻板中，該等升降銷沿該等升降孔升高以便自該冷卻板卸載該基板，其中該外殼具有一朝向該冷卻板之一頂表面之開口式底表面及一置放於該等升降銷之上端上的下端。
8. 如申請專利範圍第7項之基板冷卻單元，其中該等升降銷中之每一者之一頂表面可具有一平坦表面，該外殼之 該下端置放於該平坦表面上；以及一傾斜表面，該傾斜表面自該平坦表面延伸且向下傾斜，以使得具有一向其一端逐漸降低之高度，藉此支撐該基板之一側面部分。
9. 一種基板處理設備，其包括：一裝載埠；一設備前端模組；一裝載鎖定腔室；以及一製程處理腔室；該裝載埠、該設備前端模組、該裝載鎖定腔室及該製程處理腔室依序安置在一條線上；該設備前端模組包括一傳送機器人，其用於在該裝載埠與該裝載鎖定腔室之間傳送一基板；該製程處理腔室包括一製程腔室，在該製程腔室中該基板經加熱；以及一載運腔室，其包括一載運機器人，其用於在該製程腔室與該裝載鎖定腔室之間傳送該基板；該裝載鎖定腔室包括：一第一外殼，其提供一如下空間，在該製程腔室中經加熱之該基板在傳送至該設備前端模組中之前在該空間中待命；一第一冷卻板，其在該第一外殼中支撐該基板，該第一冷卻板具有一冷卻液藉以流動穿過之一冷卻通道；以及一第一冷卻氣體供應部件，其供應一冷卻氣體至該第一外殼中；用於供應該冷卻氣體至該基板之一底表面上之複數 個氣體供應孔界定於該第一冷卻板中；該冷卻氣體供應部件包括：一緩衝器構件，其安置於該第一冷卻板下方，該緩衝器構件具有一連接至該等氣體供應孔之緩衝空間；以及一冷卻氣體供應管線，其用於供應該冷卻氣體至該緩衝空間中。
10. 如申請專利範圍第9項之基板處理設備，其中該裝載鎖定腔室進一步包括：一第二外殼，其安置於該第一外殼之一側上，該第二外殼提供一如下空間，在該製程腔室中經加熱之該基板在傳送至該設備前端模組中之前在該空間中待命；一第二冷卻板，其在該第二外殼中支撐該基板，該第二冷卻板具有該冷卻液藉以流動穿過之一冷卻通道；以及一第二冷卻氣體供應部件，其供應該冷卻氣體至該第二外殼中。
11. 如申請專利範圍第10項之基板處理設備，其中該裝載鎖定腔室進一步包括：一第三外殼，其安置於該第一外殼下方以提供一如下空間，自該設備前端模組傳送至該製程處理腔室中之該基板在該空間中待命；且一第四外殼，其安置於該第二外殼下方以提供一如下空間，自該設備前端模組傳送至該製程處理腔室中之該基板在該空間中待命。
12. 如申請專利範圍第9至11項中任一項之基板處理設備， 其中該第一冷卻氣體供應部件包括：一冷卻氣體供應管線，其具有一連接至該第一外殼之前端及一連接至該冷卻氣體儲存器之後端，該冷卻氣體供應管線供應儲存於該冷卻氣體儲存器中之該冷卻氣體至該第一外殼中；以及一擴散器，其安置於該冷卻氣體供應管線之該前端以便多向地擴散供應至該第一外殼內之該冷卻氣體。
13. 如申請專利範圍第12項之基板處理設備，其中該第一外殼包括：一底壁，其安置於該第一冷卻板下方，該底壁具有第一排氣孔，該第一外殼中之一氣體經由該等第一排氣孔排放至外部；以及側壁，其安置於該第一冷卻板之一側，該側壁具有第二排氣孔，該第一外殼中之該氣體經由該等第二排氣孔排放至外部，其中該等第二排氣孔中之每一者可具有一小於該第一冷卻板之高度的高度。
14. 如申請專利範圍第9至11項中任一項之基板處理設備，其進一步包括分別安置於升降孔中之升降銷，該等升降孔界定於該第一冷卻板中，該等升降銷沿該等升降孔升高以便自該冷卻板卸載該基板，其中該第一外殼具有一朝向該第一冷卻板之一頂表面之開口式底表面及一置放於該等升降銷之上端上的下端。