[发明专利]基板冷却装置和基板冷却方法

说明书

本发明提供能利用简易结构均匀地冷却基板的基板冷却装置和基板冷却方法。基板冷却装置包括：腔室，接收所述基板，并且具备多个侧壁部，多个侧壁部包围基板且在与所述基板的垂直侧面平行的垂直方向延伸；至少一个气体导入口，形成在所述腔室的第一侧壁部，在与所述基板的所述上表面和所述下表面平行的横向上，向所述腔室内导入冷却气体；以及至少一个气体出口，形成在与所述腔室的所述第一侧壁部隔着所述基板位于相反侧的所述腔室的第二侧壁部，将所述冷却气体的至少一部分沿着所述横向导向所述腔室的外部，所述气体导入口和所述气体出口以下述方式定位：使所述冷却气体以在所述横向横穿所述基板的所述上表面上和所述下表面上的方式流动。

技术领域

本发明涉及用于冷却半导体晶片等基板的装置及其方法。

背景技术

通常，通过在基板(例如晶片)上重复实施光刻、杂质扩散、蚀刻、离子注入、成膜和金属化工序等一系列工序来制造半导体。用于制造半导体的制造装置具备用于进行上述各工序的处理的装置，诸如为了进行各工序的处理而装填基板的工艺腔室等。而且，半导体制造装置也可以包括：与工艺腔室连接的至少一个负载锁定腔室；能保持多个基板的盒子或载体；以及使基板在包含工艺腔室和负载锁定腔室的不同装置之间移动的机械式移送机构。

在典型的半导体制造工序中，至少一个基板装填于盒子，并且在负载锁定腔室向大气开放的期间从输入台向负载锁定腔室移动。随后，负载锁定腔室被排气至预定的高真空压。随后，负载锁定腔室内的基板被机械式移送到工艺腔室以便进行处理，基板在此暴露于高处理温度。在处理完毕后，基板被从工艺腔室移出，基板在返回负载锁定腔室之前被配置于冷却部。关于对处理后的晶片的处理，为了避免损伤不耐高温的装置，需要进行基板的冷却。作为不耐高温的装置的示例，可以列举大气机械臂及其相关结构要素，以及塑料制晶片保管用盒子，但是不限于上述装置。在冷却后，基板返回到配置在负载锁定腔室内的原来的盒子。负载锁定腔室内的其他基板被同样处理后，负载锁定腔室被开放在大气压下。

因此，负载锁定腔室作为维持在真空下的工艺腔室与处于大气压下的输入台之间的移交腔室发挥功能。负载锁定腔室能在工艺腔室未暴露于大气下的情况下将基板移送到工艺腔室内，由此缩短工艺腔室内的处理时间，使大气向工艺腔室的混入为最小限度。

此外，作为用于冷却半导体晶片和玻璃基板等基板的装置，专利文献1公开的基板冷却装置已被公众所知。

专利文献1所示的基板冷却装置中，在收容基板的处理室内，具备内部形成有冷却水通道的冷却板，以及朝向基板供给冷却用空气的气体供给喷嘴。此外，冷却板的表面突出设置有接近球，所述接近球在承载基板的同时使冷却板表面与基板之间形成间隙。即，按照专利文献1的基板冷却装置，基板的一面由冷却板冷却，另一面由从气体供给喷嘴吹拂的冷却用空气冷却。

因此，在专利文献1的基板冷却装置中，需要具备冷却水通道的冷却板以便冷却基板，所以结构复杂。此外，如果想要仅利用冷却用空气冷却基板，则由于构成为冷却用空气以从基板的表面侧流回背面侧的方式流动，所以冷却空气在夺取基板的表面侧的热量后流回基板的背面侧，不能均匀地冷却基板的表面侧和背面侧。

专利文献1：日本专利公开公报特开平11-329922

发明内容

本申请是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供能利用简易的结构均匀地冷却基板的基板冷却装置和基板冷却方法。