[發(fā)明專利]冷卻機(jī)構(gòu)和處理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380025694.8
• 申請(qǐng)日: 2013-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN104303284B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊谷圭太;佐佐木義明;菊島博人;井富隼人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/677
• 分類號(hào): H01L21/677;F24F7/06;F24F13/08;H01L21/02;H01L21/205
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于冷卻半導(dǎo)體晶圓等被處理體的冷卻機(jī)構(gòu)和使用該冷卻機(jī)構(gòu)的處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

通常，在制造半導(dǎo)體器件時(shí)，對(duì)半導(dǎo)體晶圓反復(fù)進(jìn)行成膜處理、氧化擴(kuò)散處理、改性處理、蝕刻處理、退火處理等各種處理。另外，為了有效地進(jìn)行所述各種處理，已知有例如專利文獻(xiàn)1等所公開那樣的所謂組合設(shè)備型的處理系統(tǒng)。在該處理系統(tǒng)中，處于真空氣氛的共用輸送室與多個(gè)單片式的處理室連結(jié)，經(jīng)由該共用輸送室向各處理室輸送半導(dǎo)體晶圓并依次進(jìn)行需要的處理。

在該情況下，所述共用輸送室與一個(gè)或多個(gè)能夠選擇性地實(shí)現(xiàn)真空氣氛狀態(tài)和大氣壓氣氛狀態(tài)的小容量加載互鎖裝置連結(jié)。另外，為了在真空氣氛的所述共用輸送室與大致大氣壓的外部之間輸入、輸出半導(dǎo)體晶圓，而將所述加載互鎖裝置內(nèi)選擇性地設(shè)定為真空氣氛狀態(tài)或大氣壓氣氛狀態(tài)，從而在不破壞所述共用輸送室內(nèi)的真空氣氛的情況下進(jìn)行半導(dǎo)體晶圓的輸入、輸出操作。在此，所述加載互鎖裝置具有冷卻機(jī)構(gòu)、例如冷卻板等，該冷卻機(jī)構(gòu)用于將因所述處理室內(nèi)的各種熱處理而成為高溫狀態(tài)的半導(dǎo)體晶圓冷卻到安全的溫度、例如100℃左右，在半導(dǎo)體晶圓冷卻到100℃以下的溫度后向外部取出該半導(dǎo)體晶圓。

另外，作為用于冷卻所述半導(dǎo)體晶圓的方法，還提出了如下提案：使用形成于大氣壓氣氛的輸送室的下降流進(jìn)行冷卻(專利文獻(xiàn)2等)、或者在大氣壓氣氛的輸送室內(nèi)設(shè)置冷卻站(專利文獻(xiàn)3等)。此外，作為半導(dǎo)體晶圓的冷卻機(jī)構(gòu)，還具有這樣的提案：設(shè)置配置有冷卻配管的冷卻板(專利文獻(xiàn)4)、在冷卻板的中央部設(shè)置凸?fàn)畹奈讲慷行У乩鋮s晶圓、特別是晶圓的中央部(專利文獻(xiàn)5)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-027378號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2006-253683號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特表2005-518655號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2002-057092號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開平11-330212號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，最近，為了簡(jiǎn)化處理系統(tǒng)，而提出了一種僅將用于在大氣壓氣氛中而非真空氣氛中對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行處理的處理室集合而成的處理系統(tǒng)。其中，在本說明書中，對(duì)于“大氣壓氣氛”，并非準(zhǔn)確指大氣的壓力，而是與減壓的真空氣氛相對(duì)立的用語(yǔ)，實(shí)際上將相對(duì)于大氣壓而言為±0.01Torr左右的壓力范圍稱作“大氣壓氣氛”。作為在這樣的大氣壓氣氛中進(jìn)行的處理，對(duì)應(yīng)有例如退火處理、氧化擴(kuò)散處理、改性處理等。

在所述那樣的大氣壓氣氛下進(jìn)行熱處理的情況下，不需要用于選擇性地實(shí)現(xiàn)真空氣氛狀態(tài)和大氣壓氣氛狀態(tài)的所述加載互鎖裝置，能夠?qū)⑻幚硎遗c大氣壓氣氛的輸送室直接連結(jié)。在該情況下，為了將晶圓冷卻到搬運(yùn)溫度，需要將設(shè)于所述加載互鎖裝置的冷卻機(jī)構(gòu)另外獨(dú)立地設(shè)置，但所述專利文獻(xiàn)2～4所示那樣的冷卻機(jī)構(gòu)為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，尋求一種結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的冷卻機(jī)構(gòu)。

本申請(qǐng)的一發(fā)明的目的在于提供一種能夠在大氣輸送室內(nèi)有效地冷卻被處理體的冷卻機(jī)構(gòu)和使用該冷卻機(jī)構(gòu)的處理系統(tǒng)。

用于解決問題的方案

一技術(shù)方案提供一種冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，

該冷卻機(jī)構(gòu)包括：

多個(gè)支承臺(tái)，其設(shè)于形成有下降流的大氣輸送室，且多個(gè)該支承臺(tái)沿上下方向設(shè)為多層，

多個(gè)支承銷，其設(shè)于各所述支承臺(tái)，用于與所述被處理體的背面相接觸而支承所述被處理體；和

折流板，其設(shè)于所述支承臺(tái)，用于利用所述下降流冷卻被支承在位于該折流板所設(shè)的支承臺(tái)的下層的支承臺(tái)上的所述被處理體。

另一技術(shù)方案提供一種冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，該冷卻機(jī)構(gòu)包括：多個(gè)支承臺(tái)，其設(shè)于大氣輸送室，且沿上下方向設(shè)為多層；多個(gè)支承銷，其設(shè)于各所述支承臺(tái)，用于與所述被處理體的背面接觸而支承所述被處理體；冷卻部件，其用于冷卻所述被處理體的中央部。

另一技術(shù)方案提供一種冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，該冷卻機(jī)構(gòu)包括：多個(gè)支承臺(tái)，其設(shè)于形成有下降流的大氣輸送室，且多個(gè)該支承臺(tái)沿上下方向設(shè)為多層；多個(gè)支承銷，其設(shè)于各所述多支承臺(tái)，用于與所述被處理體的背面接觸而支承所述被處理體；以及側(cè)部冷卻部件，其從支承于所述支承臺(tái)的所述被處理體的側(cè)部放出冷卻氣體，從而使該冷卻氣體沿著所述被處理體的表面流動(dòng)。