基板处理装置和基板处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在真空室内冷却基板的装置和方法。
【背景技术】
[0002]已知一种集群式(clustertype)或串列式(in-line type)的基板处理系统设备，其设置有多个处理室以便在基板上连续地执行成膜处理、蚀刻处理等的多个处理。成膜处理和蚀刻处理一般在高温下发生。因此，在某些情况下，基板处理系统可能设置有用于将已受到成膜处理或蚀刻处理的基板冷却至预定温度的冷却室(以下也称为基板冷却装置)。通过在成膜处理或蚀刻处理之后将基板传送到冷却室并在冷却室内冷却基板，能够缩短直到基板冷却到预定温度的等待时间。
[0003 ]专利文献I公开了示例的冷却室。专利文献I中说明的冷却室包括设置于室内壁的上冷却构件和设置于基板保持件的下冷却构件。通过将基板的顶面和底面夹在上冷却构件与下冷却构件之间，冷却室能够快速冷却基板。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开平10-107126号公报
【发明内容】
[0007]通过使用真空栗，使专利文献I中说明的冷却室维持真空以便防止基板氧化和污染。在真空下，被冷却至低温的基板保持件起到类似真空栗的作用并将诸如水分子等的气体分子吸着于其表面。另一方面，从外部传送到冷却室内的基板具有高温。出于这个原因，当基板在被传送的状态下接近基板保持件时，基板将热能赋予被吸着于基板保持件的气体分子，由此使气体分子的一部分从基板保持件解放并释放到基板附近的空间内。结果，气体分子可能粘附于基板的顶面。虽然专利文献I的技术适用于将高温基板载置于水冷却的基板保持件的情况，然而，将室温(0°C至50°C)的基板载置于被冷却到-100°C以下的基板保持件的情况下也发生相同的现象。
[0008]即使通过清理冷却室的内部来去除吸着于基板保持件的气体分子，在传送基板的过程中也会将其它气体分子从外部带入冷却室内。因此，吸着于基板保持件的气体分子随着处理多个基板而再次增加。
[0009]做出本发明以解决上述问题。本发明的目的是提供一种用于冷却基板的基板处理装置和基板处理方法，其能够在较清洁的状态下传送基板。
[0010]本发明的第一方面是一种基板处理装置，其包括:室，所述室的内部能够被抽真空;基板保持件，所述基板保持件设置在所述室的内部，并且所述基板保持件包括能够冷却基板的基板载置面;遮蔽件，所述遮蔽件设置在所述室的内部并且包括侧壁部，所述侧壁部被设置成围绕所述基板载置面的侧方;和遮蔽件冷却单元，所述遮蔽件冷却单元用于冷却所述遮蔽件。[0011 ]根据本发明的基板处理装置，遮蔽件被遮蔽件冷却单元冷却，并且遮蔽件设置有围绕基板载置面的侧部的侧壁部。因而，能够将在传送基板时从基板保持件释放出的气体分子捕获到遮蔽件的侧壁部，因而能够减少基板受到的气体分子的污染。
【附图说明】
[0012]图1是示出了根据本发明的实施方式的基板冷却装置的示意性构造图。
[0013]图2是根据本发明的实施方式的遮蔽件的截面图。
[0014]图3是包括根据本发明的实施方式的基板冷却装置的基板处理系统的示意性构造图。
[0015]图4是通过使用根据本发明的实施方式的基板冷却装置来执行冷却处理的示例性元件构造的示意图。
[0016]图5是示出了根据本发明的实施方式的基板冷却方法的流程图的图。
[0017]图6是示出了根据本发明的实施方式的预冷却准备的详细流程图的图。
[0018]图7是示出了根据本发明的实施方式的冷却处理的详细流程图的图。
[0019]图8是示出了根据本发明的实施方式的恢复处理的详细流程图的图。
[0020]图9是示出了根据本发明的实施方式的基板冷却装置的示意性构造图。
[0021]图10是根据本发明的实施方式的遮蔽件的截面图。
[0022]图11是示出了根据本发明的实施方式的基板冷却装置的示意性构造图。
【具体实施方式】
[0023]以下将参照【附图说明】本发明的实施方式。然而，要注意的是，本发明不仅限于这些实施方式。下面将要说明的附图中，用相同的附图标记表示具有相同功能的组成部件，可以合适地省略其重复说明。
[0024](第一实施方式)
[0025]图1是示出了本实施方式的基板冷却装置100的示意性构造图，基板冷却装置100用作被构造成冷却基板的基板处理装置。基板冷却装置100包括室101和排气室119。室101的上壁1la可拆装地设置，使得能够在拆除上壁1la的情况下执行维护作业、清洁等。闸阀102可开闭地设置于室101的侧壁101b，使得能够通过闸阀102将基板S传送进室101和传送出室101。具有基板载置面103a的基板保持件103设置在室101内。基板S能够被载置于基板载置面103a。
[0026]基板保持件103设置有杆状的提升销104，提升销104用于在贯通基板载置面103a的状态下支撑基板S的底面。通过使用提升销驱动机构105，能够使提升销104沿着基板S或基板载置面103a的法线方向上升或下降。另外，基板保持件103设置有用于固定基板S的顶面的外周缘部的机械夹具(chunk) 106。通过使用机械夹具驱动机构107，能够使机械夹具106沿着基板S或基板载置面103a的法线方向上升和下降。提升销驱动机构105和机械夹具驱动机构107均为诸如马达和致动器等的任意的驱动部件。可伸缩的波纹管108设置在提升销104与提升销驱动机构105之间以及机械夹具106与机械夹具驱动机构107之间，使得提升销104和机械夹具106能够在维持室101的密封状态的同时移动。
[0027]为了固定基板S，可以设置被构造成通过使用静电力将基板S固定于基板保持件103的静电吸附机构(ESC)来代替机械夹具106和机械夹具驱动机构107。
[0028]设置在室101外的基板保持件冷却单元109(基板保持件冷却部件)经由贯通室101的下壁1lc的基板保持件支撑柱110连接到基板保持件103。能够通过使用基板保持件冷却单元109将基板保持件103维持在低温度来冷却载置于基板载置面103a的基板S。基板保持件冷却单元109包括未示出的用于测量基板保持件103的温度的温度测量单元(例如热电偶)。优选地，基板保持件103和基板保持件支撑柱110通过使用诸如铜和铝等的高导热性金属形成。
[0029 ]遮蔽件111设置在室1I内。遮蔽件111被设置成围绕基板保持件1 3的侧方并覆盖基板保持件103的上方。换言之，遮蔽件111被设置成围绕基板载置面103a的侧方并与基板载置面103a相对。
[0030]设置在室101外的遮蔽件冷却单元112经由贯通室101的上壁1la的遮蔽件支撑柱113连接到遮蔽件111。通过使用遮蔽件冷却单元112，将遮蔽件111维持在低的温度。因此，当在传送基板S的过程中从基板保持件103释放的气体分子到达遮蔽件111的表面时，能够捕获气体分子，即，能够将气体分子保持在该表面上。遮蔽件冷却单元112包括未示出的用于测量遮蔽件111的温度的温度测量单元(例如热电偶)。优选地，遮蔽件111和遮蔽件支撑柱113通过使用诸如铜和铝等的高导热性金属形成。
[0031]基板保持件冷却单元109和遮蔽件冷却单元112(遮蔽件冷却部件)均是用于根据任意方法执行冷却的冷却部件，其可以是通过使用氦的绝热膨胀来执行冷却的冷却装置(例如Gifford-McMahon制冷机和stirIing制冷机)，或者可以是被构造成通过输送到装置内的作为制冷剂的诸如从外部供给的低温液氮等来执行冷却的装置。在本实施方式中，基板保持件冷却单元109和遮蔽件冷却单元112被设置成分离的构件。作为代替，这些冷却单元可以被共同地设置成单个冷却单元。
[0032 ]用于允许基板S通过的开口 114设置在遮蔽件111的侧面的与闸阀1 2相对的部位处。从室101的外部传送的基板S通过闸阀102和遮蔽件111的开口 114，并载置于基板保持件103。同时，被冷却的基板S通过遮蔽件111的开口 114和闸阀102，并传送到室1I外。同时，为了使遮蔽件111的内部和外部彼此连通，在遮蔽件111的侧面的开口 114以外的部位设置百叶窗(louver)115。
[0033]遮蔽件加热器116设置在遮蔽件111的内部的表面附近，即，在遮蔽件111的与基板保持件103相对的表面附近。同时，在室101的壁面的内侧附近设置室内加热器117，在室101的壁面的外侧附近设置室外加热器118。遮蔽件加热器116和室内加热器117被构造成通过将热能赋予遮蔽件111和室1I来去除附着于遮蔽件111和室1I的气体分子，优选地，遮蔽件加热器116和室内加热器117是能够实现快速加热的诸如灯等的加热部件。另一方面，室外加热器118被构造成对室101自身进行加热，优选地，室外加热器118是能够加热宽范围到高温度的诸如护套加热器(sheath heater)等的加热部件。虽然在图1中仅部分地示出了遮蔽件加热器116、室内加热器117和室外加热器118，但是这些加热器可以以给定间隔设置，使得能够均匀地加热对应的表面。
[0034]排气室119以其内部空间能够与室101的内部