衬底处理装置、半导体器件的制造方法以及记录介质

技术领域

本公开内容涉及衬底处理装置、半导体器件的制造方法以及记录介质。

背景技术

半导体器件的制造工序中所用的衬底处理装置具备对晶片等衬底进行处理的处理室、和进行向该处理室内的衬底搬入以及从该处理室内的衬底搬出的搬送装置。例如日本特开2012－82071号公报公开了搬送装置以及该搬送装置所具备的衬底保持用具(钳状件，tweezer)。

发明内容

发明所要解决的课题

利用搬送装置的衬底搬送能力(搬送吞吐量)对具备搬送装置的衬底处理装置整体的衬底处理能力影响巨大，因此要求利用搬送装置的衬底搬送能力的提高。

本公开内容提供一种提高衬底搬送装置的衬底搬送能力、改善衬底处理装置的处理能力的技术。

用于解决课题的手段

根据本公开内容的一个方案提供一种如下的技术:

一种衬底处理装置，具有：

衬底搬送装置，构成为通过分别驱动第1衬底搬送臂和第2衬底搬送臂从而搬送衬底；

搬送室，在内部配置有衬底冷却单元以及所述衬底搬送装置，所述衬底冷却单元以对所述衬底进行冷却的方式构成；

至少1个衬底处理室，以与所述搬送室相邻的方式配置，并构成为进行对所述衬底进行加热的处理；

加载互锁室，以与所述搬送室相邻的方式配置；以及

控制部，对所述衬底搬送装置进行控制，

所述控制部构成为，

对所述第1衬底搬送臂进行控制，使其执行将所述加载互锁室内的所述衬底向所述衬底处理室内搬送的第1搬送处理、和将载置(装填)到所述衬底冷却单元的所述衬底向所述加载互锁室内搬送的第3搬送处理，

对所述第2衬底搬送臂进行控制，使其执行将所述衬底处理室内的所述衬底向所述衬底冷却单元搬送并载置于所述衬底冷却单元的第2搬送处理，

对所述第1衬底搬送臂以及所述第2衬底搬送臂进行控制，使得在所述第1搬送处理和所述第3搬送处理中施加于所述衬底的加速度的最大值比在所述第2搬送处理中施加于所述衬底的加速度的最大值大。

发明的效果

根据本公开内容的技术，能够提高衬底搬送装置的衬底搬送能力，改善衬底处理装置的处理能力。

附图说明

图1是本公开内容的第1实施方式的衬底处理装置的概略构成图。

图2是图1所示的衬底处理装置的一部分的垂直剖视图。

图3是图1所示的衬底处理装置的另一部分的垂直剖视图。

图4是从上方观察本公开内容的第1实施方式的衬底冷却单元所见的构成图。

图5是从侧方观察本公开内容的第1实施方式的衬底冷却单元所见的剖视构成图。

图6是本公开内容的第1实施方式的衬底搬送装置的概略构成图。

图7是示出本公开内容的第1实施方式的钳状件的一例的立体图。

图8是示出本公开内容的第1实施方式的另一钳状件的一例的立体图。

图9是示出本公开内容的第1实施方式的衬底处理装置的控制器的构成例的框图。

图10是示出本公开内容的第1实施方式的衬底处理工序的概要的流程图。

图11是将本公开内容的第1实施方式的衬底搬送装置所进行的衬底搬送的时序、与比较例的衬底搬送装置所进行的衬底搬送的时序进行比较的时序图。

图12是示出在本公开内容的第1实施方式的钳状件上搬送经热变形的衬底时的状态的一例的剖视图。

图13是示出本公开内容的另一实施方式的钳状件的一例的立体图。

具体实施方式

＜本公开的第1实施方式＞

以下，参照附图对本公开的第1实施方式进行说明。

(1)衬底处理装置的构成

首先，参照图1～7对本实施方式的衬底处理装置的构成例进行说明。在本实施方式中，以衬底处理装置是用于对衬底进行退火处理的退火装置的情况为例。图2是沿Y轴方向切断图1中所示的衬底处理装置而得的垂直剖视图。图3是沿X轴方向切断图1中所示的衬底处理装置而得的垂直剖视图。

如图1所示，本实施方式的衬底处理装置10具备框体11、和对衬底处理装置10的各构成部分进行控制的控制器121。

在框体11内，以搬送室12为中心地配置有2个加载互锁室14a、14b、第1处理室群116、以及第2处理室群117。在搬送室12与各加载互锁室14a、14b之间，分别设置有闸阀361a、361b。以如下方式构成：通过将这些闸阀361a、361b打开，由此搬送室12内与各加载互锁室14a、14b内能够连通。另外，在搬送室12与第1处理室群116以及第2处理室群117之间分别设置有闸阀351a、351b。以如下方式构成：通过该闸阀351a、351b打开，从而搬送室12内与第1处理室群116以及第2处理室群117内能够连通。需要说明的是，搬送室12、加载互锁室14a、14b、第1处理室群116、以及第2处理室群117各自的内部，经由图示的排气通路以及设置于排气通路的排气阀而连接于真空泵118(参照图9)。真空泵118及各排气阀由控制器121控制，以使得搬送室12、加载互锁室14a、14b、第1处理室群116、以及第2处理室群117的内部的压力成为规定的值。另外，在搬送室12内配置有2个衬底冷却单元13a、13b。

在框体11外，以面向加载互锁室14、14b的方式配置有作为前置模块的EFEM(Equipment Front End Module，设备前端模块)18。EFEM18构成为，例如能够搭载堆叠25片作为衬底的晶片1的晶盒(Front Open Unified Pod，前端开口整合盒)。另外，在EFEM18内，设置有能够在大气中在各加载互锁室14a、14b与晶盒之间进行晶片1的移载的大气机器人19(参照图9)。

(加载互锁室)

如图2所示，在加载互锁室14a、14b内分别设置有将例如25片晶片1在纵向上隔开一定间隔地进行收纳的衬底支承体(boat，晶舟)20。利用该衬底支承体20，晶片1被保持于各加载互锁室14a、14b内。衬底支承体20由例如碳化硅(SiC)或铝等构成。另外，衬底支承体20被构成为：在加载互锁室14a、14b内在垂直方向(上下方向)上移动，并以在垂直方向上延伸的旋转轴为轴进行旋转(参照图2的箭头)。

(第1、第2处理室群)

如图1所示，第1处理室群116具有作为衬底处理室的处理室16a、16b，第2处理室群117具有作为衬底处理室的一例的处理室17a、17b。另外，在第1处理室群116内和第2处理室群117内，分别设置有衬底保持台36a、36b和机器人臂40。处理室16a与处理室16b经由连接空间48连通。连接空间48设置于处理室16a与处理室16b之间。另外，在连接空间48设置有分隔部件(参照图2)。

机器人臂40构成为，接收由后述的机器人30(参照图2)搬送的晶片1，并分别载置于衬底保持台36a、36b。另外，机器人臂40构成为，将载置于衬底保持台36a、36b的处理完毕的晶片1向机器人30的钳状件(tweezer)上移载。

如图2所示，在处理室16a、16b，同时对分别载置于衬底保持台36a、36b的2片晶片1进行处理。在衬底保持台36a、36b分别内置有作为加热部的加热器37a、37b。加热器37a、37b能够将晶片1升温至450℃。在本实施方式中，在处理室16a、16b内，通过用加热器37a、37b对晶片1进行升温(加热)，从而进行对于晶片1的退火处理。

需要说明的是，在本实施方式中，设为能够通过内置于衬底保持台36a、36b的加热器37a、37b将晶片1升温至450℃的构成。但是，本实施方式也可以设为能够根据对于晶片1的处理的种类、将晶片1升温至更高温的构成。也可以设为通过将例如加热灯分别进一步设置于处理室16a、16b内，从而将晶片1升温至1000℃左右的构成。

(衬底冷却单元)

在搬送室12内设有衬底冷却单元13a、13b。需要说明的是，衬底冷却单元13b具有与衬底冷却单元13a相同的构成。如图4及图5所示，衬底冷却单元13a具备作为衬底冷却部件的衬底冷却板131a。

在衬底冷却板131a设有4个作为衬底保持部的间隔件152a。4个间隔件152a构成为，在衬底冷却板131a的上方支承晶片1。需要说明的是，在本实施方式中，由间隔件152a构成衬底保持部。但是，衬底保持部不限于间隔件152a。衬底保持部可以构成为，能够在各衬底冷却板的上方或下方从衬底冷却板的上表面或下表面以规定的间隔对晶片1进行支承。例如，也可以用形成为突起状或棒状的支承销构成衬底保持部。另外，也可以用从衬底冷却板131a的外侧以支承晶片1的外缘的方式延伸出的保持用具等构成衬底保持部。另外，也可以构成为，将使多个衬底保持部在上下方向上进行升降的驱动装置设置于衬底冷却单元13a，使多个衬底保持部、以及由多个衬底保持部支承的晶片1能够进行升降。

在衬底冷却板131a的内部设置有供制冷剂流动的制冷剂流路153a。通过在该制冷剂流路153a流动的制冷剂，将衬底冷却板131a的上表面侧及下表面侧冷却。由此，构成为使得由间隔件152a所支承的晶片1被冷却。衬底冷却板131a也可以理解为由构成本体的板状构造体、和设置于板状构造体的内部的制冷剂流路153a构成的构造。板状构造体由例如不锈钢等金属构成。

如图5所示，衬底冷却单元13a进一步具备将制冷剂向制冷剂流路153a供给的制冷剂供给单元(制冷剂供给部)155。在制冷剂供给单元155中经冷却的制冷剂以被向制冷剂流路153a的一端供给、并从制冷剂流路153a的另一端返回制冷剂供给单元155的方式进行循环。制冷剂供给单元155构成为，能够对向制冷剂流路153a供给的制冷剂的温度及流量单独地进行调节。

在本实施方式中，将水用作为制冷剂。但是，制冷剂也可以使用其他液体(冷却溶剂)。另外，也可以将气体用作为制冷剂。另外，也可以不是制冷剂流路153a、而使用珀尔帖元件等热电元件对晶片1进行冷却。

另外，如图4所示，在衬底冷却板131a设置有后述的钳状件32a的指板321a(参照图7)、以及与钳状件32b的指板321b相同形状的缺口。由此，指板321a、321b设为能够在缺口的内侧在垂直方向上移动。图4示出指板321b插入到缺口内的情形。

在本实施方式中，设为在处理室16a、16b等，将经加热的晶片1载置于衬底冷却板131a的上表面并能够将晶片1急速地冷却至例如室温的构成。不过，也可以设为进一步降低在制冷剂流路153a流动的制冷剂的温度，能够将晶片1冷却至低于室温的构成。另外，在衬底冷却单元13a、13b中，没有必要一定要将晶片1的温度冷却至室温。考虑到处理吞吐量等，也可以设为，将晶片1载置于衬底冷却板131a、131b上并进行晶片1的冷却，直到晶片1的温度成为比室温高且比被搬运到衬底冷却单元13a、13b内之前的温度低的规定的温度(例如100～300℃)为止。

另外，衬底冷却单元13a、13b设置于搬送室12内。被搬送到衬底冷却单元13a、13b的晶片1在与搬送室12相同的气氛下被冷却。即，在衬底冷却单元13a、13b与搬送室12之间未设置闸阀等将两者隔开的构成。

(机器人(衬底搬送装置))

如图1所示，在搬送室12内设置有作为在加载互锁室14a、14b、第1处理室群116以及第2处理室群117、与衬底冷却单元13a、13b之间搬送晶片1的衬底搬送装置的一例的机器人30。如图6所示，机器人30具备作为对晶片1(参照图4)以从下表面进行支承的方式进行保持的衬底保持用具的一例的钳状件、和作为使该钳状件移动的衬底搬送臂的一例的臂。

钳状件由作为第1衬底保持用具的一例的钳状件32a、和作为第2衬底保持用具的一例的钳状件32b构成。臂由在前端具备钳状件32a的臂34a、和在前端具备钳状件32b的臂34b构成。钳状件32a以及钳状件32b均呈现分叉状的形状，在上下方向上以规定的间隔分离。另外，钳状件32a以及钳状件32b从臂34a以及臂34b分别大致水平且向同一方向延伸。所述钳状件32a以及钳状件32b以分别对作为搬送对象物的晶片1进行支承的方式构成。关于钳状件32a以及钳状件32b的详细结构将后述。

臂34a、34b以各自能够单独地在水平方向(图6中的X1、X2方向)上进行水平移动的方式构成。另外，臂34a、34b以各自能够单独地绕图6中的R方向进行旋转移动的方式构成。进而，臂34a、34b以各自能够单独地在图6中的Z方向上进行升降移动的方式构成。臂34a、34b以彼此不干涉地能够单独进行移动的方式配置。在本实施方式中，构成为：在钳状件32a位于上侧、钳状件32b位于下侧的状态下，彼此不干涉地能够单独进行移动。

(上钳状件)

如图7所示，钳状件32a是对例如φ300mm的圆板状衬底即晶片1进行支承的衬底保持用具的一例。该钳状件32a具有作为晶片1的支承基体即第1板状体的一例的指板321a。指板321a由例如氧化物系的陶瓷材料(氧化铝陶瓷等)或SiC形成为两股叉状。另外，指板321a具有一对带形状部分。各带形状部分以在钳状件32a支承晶片1的状态下重叠于晶片1的一部分的方式配置。另外，各带形状部分的前端在钳状件32a支承晶片1的状态下、延伸至比晶片1的外周端缘靠外侧的位置。

在指板321a上设置有由多个凸部构成的第1支承部322a。第1支承部322a设置于比晶片1的直径小且中心位于与晶片1的中心相同的位置的圆的圆周上(即比晶片1的直径小的同心圆的圆周上)。在由后述的引导侧壁324a包围的指板321a上的区域内，形成有由从指板321a的上表面朝向晶片1侧突出的多个凸部构成的第1支承部322a。在此，构成第1支承部322a的多个凸部分别由圆柱状的盘垫部(pad)构成。

[第1支承部]

多个圆柱状的盘垫部各自由橡胶材料(室温下具有橡胶弹性的高分子材料)形成。另外，从指板321a的上表面突出的多个盘垫部的顶面分别抵接于晶片1的下表面(被处理面的相反面)。由这些盘垫部构成对晶片1的下表面进行支承的第1支承部322a。在本实施方式中，第1支承部322a由用橡胶材料形成的盘垫部构成，由此与第1支承部322a由用与指板321a相同的材料形成的盘垫部等构成的情况相比，能够增大第1支承部322a(尤其是与晶片1的下表面接触的接触面)与晶片1的下表面之间的摩擦系数(摩擦力)。

作为橡胶材料，尤其优选使用耐热性及耐磨损性等特性优异的合成橡胶。作为橡胶材料，例如可使用氟橡胶、硅橡胶或全氟弹性体(Perfluoroelastomer)等合成橡胶。这些合成橡胶的耐热温度一般而言为200～350℃左右。

在本实施方式中，为了在第1支承部322a与晶片1的下表面之间得到足够的摩擦力，盘垫部的直径优选为φ5.0mm以上。另外，为了避免盘垫部向晶片1的下表面的粘黏，盘垫部的直径优选为φ20.0mm以下。在本实施方式中，将盘垫部的直径设为φ10.0mm。

另外，构成第1支承部322a的圆柱状的盘垫部，在指板321a面上(上表面上)的一个圆周上、分散地配置于能够均等地支承晶片1的多个部位。作为能够均等地支承晶片1的多个部位，例如可举出在以晶片1的上表面的中心点(图心)为基准的情况下成为点对称的多个部位、以及在以经过晶片1的上表面的中心点的线段为基准的情况下成为线对称的多个部位(左右均等的多个部位等)。构成第1支承部322a的圆柱状的盘垫部在指板321a的上表面上的一个圆周上分散配置于彼此分离的4处部位。

通过这样向指板321a的4处部位分散配置盘垫部，从而在指板321a的上表面上的一个圆周上存在4个支承部位(盘垫部)。4个支承部位(盘垫部)例如均等地对晶片1的外周端缘附近的4处部位进行支承。由这4个支承部位构成对于晶片1的支承部。需要说明的是，在此，举出了将盘垫部向指板321a的4处部位分散配置的例子。但是，盘垫部的配置不限定于指板321a的4处部位。盘垫部也可以向例如指板321a的少于4处、或5处以上的部位进行分散配置。需要说明的是，期望是构成第1支承部322a的多个圆柱状的盘垫部中的处于对称关系的多个盘垫部构成为对于晶片1的支承面积彼此相等。

[引导侧壁]

在指板321a的各带形状部分的顶端部分设置有与晶片1的外周形状相对应的圆弧状的引导侧壁324a。另外，在各带形状部分的与前端部分相对向的一侧(即钳状件32a的根基侧)也设置有与晶片1的外周形状相对应的圆弧状的引导侧壁324a。这些引导侧壁324a形成为分别比构成第1支承部322a的凸部即盘垫部高。

(下钳状件)

如图8所示，钳状件32b与钳状件32a同样、是对晶片1进行支承的衬底保持用具的一例。该钳状件32b具有作为晶片1的支承基体即双股叉状的第2板状体的一例的指板321b。

在指板321b上设置有第2支承部322b。第2支承部322b由在由引导侧壁324b包围的区域内、且配置于比晶片1的直径小的同心圆的圆周上的多个凸部构成。构成第2支承部322b的多个凸部形成为从指板321b的上表面朝向晶片1侧突出。指板321b及引导侧壁324b的构成，与钳状件32a的指板321a以及引导侧壁324a的构成相同。另外，引导侧壁324b形成为分别比构成第2支承部322b的凸部高。

(第2支承部)

第2支承部322b由分别形成为圆弧状的多个凸部(以下称为“圆弧状凸部”)构成。该多个圆弧状凸部均由与指板321b相同的材料形成。另外，从指板321b的上表面突出的多个圆弧状凸部的顶面分别抵接于晶片1的下表面。由这些圆弧状凸部构成支承晶片1的下表面的第2支承部322b。

(上钳状件与下钳状件的对比)

在此，对钳状件32a与钳状件32b的构成差异进行说明。如上述那样，钳状件32a的第1支承部322a由利用橡胶材料形成的多个盘垫部构成。与此相同，钳状件32b的第2支承部322b由利用与指板321b相同的材料形成的多个圆弧状凸部构成。由于该构造上的不同点，钳状件32a与钳状件32b具有以下这样的不同。

(可搬送速度的差异)

构成第1支承部322a的多个盘垫部用橡胶材料形成。另一方面，构成第2支承部322b的多个盘垫部由陶瓷材料或SiC等形成。因此，第1支承部322a相对于作为搬送对象的晶片1的下表面的摩擦系数(摩擦力)比第2支承部322b相对于晶片1的下表面的摩擦系数(摩擦力)大。因此，与使用钳状件32b搬送晶片1的情况相比，在使用钳状件32a搬送晶片1的情况下不易发生搬送中的晶片1的偏移和打滑。更具体而言，例如，即使在搬送中作用于晶片1的加速度相同的情况下，与使用钳状件32b搬送晶片1的情况相比，在使用钳状件32a搬送晶片1的情况下也不易发生晶片1的偏移和打滑。因此，在使用钳状件32a搬送晶片1的情况下，能够在抑制晶片1的偏移和打滑的发生的同时，使晶片1的搬送速度比使用钳状件32b搬送晶片1的情况下的晶片1的搬送速度大。

(可搬送的晶片温度的差异)

构成第1支承部322a的多个盘垫部用橡胶材料形成。因此，第1支承部322a的耐热温度比由陶瓷材料或SiC等形成的第2支承部322b的耐热温度低。因此，若使用钳状件32a搬送比钳状件32a的耐热温度高的温度的晶片1，则用橡胶材料形成的盘垫部的变形、或盘垫部向晶片1的下表面的粘黏变得容易发生。即，不期望用钳状件32a搬送被加热至比盘垫部的橡胶材料的耐热温度高的温度的晶片1。就被加热至比盘垫部的橡胶材料的耐热温度高的温度的晶片1而言，期望使用钳状件32b进行搬送。

(控制器)

如图9所示，作为控制部(控制机构)的一例的控制器121作为具备CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)121a、RAM(random access memory，随即存取存储器)121b、存储装置121c、以及I/O端口121d的计算机而构成。RAM121b、存储装置121c、以及I/O端口121d以经由内部总线121e能够与CPU121a进行数据交换的方式连接。在控制器121连接有例如作为触摸面板等而构成的输入输出装置122。

存储装置121c由例如闪存、或HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等构成。在存储装置121c内以可读取的方式保存(存储)有对衬底处理装置的动作进行控制的控制程序、和记载有进行后述的衬底处理的工序的顺序及条件等工艺制程等。工艺制程作为使控制器121(CPU121a)执行后述的衬底处理工序中的各顺序的程序来发挥功能。以下，也将该工艺制程以及控制程序等总称而简称为程序。另外，也将工艺制程仅称为制程。本说明书中的程序是指仅包括制程单体的情况、仅包括控制程序单体的情况、或者包括制程及控制程序这两方的情况。RAM121b构成为暂时保存由CPU121a读出的程序以及数据等的存储器区域。

I/O端口121d连接于机器人30、闸阀351a、351b、361a、361b、制冷剂供给单元155、机器人臂40、以及加热器37a、37b等。

CPU121a构成为，从存储装置121c读出控制程序并执行，并且根据来自输入输出装置122的操作指令的输入等从存储装置121c读出制程。CPU121a构成为，以遵照读出的制程内容的方式，对机器人30的衬底搬送动作、闸阀351a、351b、361a、361b的开闭动作、加热器37a、37b的温度调节动作、真空泵118的启动及停止、以及大气机器人19的衬底搬送动作等进行控制。

控制器121可以通过将外部存储装置(例如、硬盘等磁盘、CD等光盘、MO等光磁盘、或USB存储器等半导体存储器)123所保存的上述的程序安装于计算机来构成。存储装置121c以及外部存储装置123可以作为计算机可读取的记录介质而构成。以下，将存储装置121c以及外部存储装置123总称而简称为记录介质。本说明书中的记录介质，有时仅包括存储装置121c单体的情况，有时仅包括外部存储装置123单体的情况、或包括存储装置121c以及外部存储装置123这两方的情况。需要说明的是，向计算机的程序提供也可以不使用外部存储装置123、而是使用互联网或专用回路等通信手段来进行。

(2)衬底处理装置的动作

接着，关于本实施方式的衬底处理装置10的动作，按照图10所示的衬底处理装置10的衬底处理流程进行说明。

(大气侧搬入工序S100)

首先，CPU121a从EFEM18向加载互锁室14a内移载未处理的晶片1，并对加载互锁室14a内以气密方式进行闭塞。之后，CPU121a将闸阀361a开放，使加载互锁室14a与搬送室12连通。

(第1搬送工序S110)

接着，CPU121a驱动机器人30的臂34a，用钳状件32a接收加载互锁室14a内的衬底支承体20所保持的晶片1。之后，CPU121a将闸阀351a或闸阀351b开放，将钳状件32a上的晶片1向第1处理室群116内和第2处理室群117内的任一方搬送。需要说明的是，第1处理室群116以及第2处理室群117对晶片1进行同样的处理。因此，以下对向第1处理室群116内搬入晶片1并对晶片1进行处理的情况进行说明，省略向第2处理室群117内搬入晶片1并对晶片1进行处理的情况的说明。

在处理室16a对被搬送到第1处理室群116的晶片1进出处理的情况下，机器人30将保持晶片1的钳状件32a插入于第1处理室群116内，并将晶片1载置在衬底保持台36a上。另外，在处理室16b对被搬送到第1处理室群116的晶片1进行处理的情况下，机器人30将保持晶片1的钳状件32a插入于第1处理室群116内，并在机器人臂40与钳状件32a之间进行晶片1的交接。机器人臂40以将接收到的晶片1载置于衬底保持台36b上的方式进行动作。

在此，将直到由机器人30从加载互锁室14a或加载互锁室14b内将晶片1搬送到第1处理室群116或第2处理室群117内为止的工序称为第1搬送工序S110。

如后述那样，在本实施方式中，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，以使得在第1搬送工序S110中仅使用臂34a及钳状件32a、不使用臂34b及钳状件32b。

(衬底处理工序S120)

此后，CPU121a将闸阀351a闭塞，通过加热器37a、37b分别对衬底保持台36a、36b上的晶片1进行加热。由此，对晶片1实施规定的处理。在本实施方式中，晶片1被升温至400℃，对晶片1执行退火处理。

(第2搬送工序S130)

当第1处理室群116内的处理完成时，CPU121a将闸阀351a开放。此后CPU121a驱动机器人30的臂34b，使其将钳状件32b向第1处理室群116内插入，用钳状件32b接收衬底保持台36a上的被处理了的晶片1，或者从机器人臂40用钳状件32b接收在衬底保持台36b上被处理了的晶片1。接着，机器人30从第1处理室群116内经由搬送室12内将钳状件32b上所保持的处理完毕的晶片1向衬底冷却单元13a和衬底冷却单元13b的某一方搬送并装填。需要说明的是，衬底冷却单元13a以及衬底冷却单元13b对晶片1同样地进行冷却。因此，以下，对向衬底冷却单元13a搬送晶片1并进行冷却的情况进行说明，关于向衬底冷却单元13b搬送晶片1并进行冷却的情况则省略说明。

机器人30向衬底冷却单元13a搬送晶片1，在间隔件152a上载置晶片1。具体而言，机器人30在用钳状件32b支承的晶片1的下表面的高度比间隔件152a高的状态下、使钳状件32b向衬底冷却板131a的上方移动。接着，机器人30通过使钳状件32b向下方下降，从而将晶片1载置到间隔件152a上。

在此，将由机器人30从第1处理室群116或第2处理室群117内将晶片1搬送到衬底冷却单元13a或衬底冷却单元13b的工序称为第2搬送工序S130。

如后述那样，在本实施方式中，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，以使得在第2搬送工序S130中仅使用臂34b及钳状件32b、不使用臂34a及钳状件32a。

(衬底冷却工序S140)

载置于衬底冷却板131a上的晶片1的下表面与被在内部流动的制冷剂冷却了的衬底冷却板131a相接。由此，晶片1被冷却直至变得低于规定的温度。在本实施方式中，晶片1被冷却直至变为低于200℃。

(第3搬送工序S150)

当将晶片1冷却至低于规定的温度的冷却工序完成时，机器人30驱动臂34a使其将钳状件32a插入于衬底冷却单元13a内，并用钳状件32a接收衬底冷却板131a上所载置的冷却完毕的晶片1。

接着，CPU121a将闸阀361b开放，将用钳状件32a接收到的晶片1向加载互锁室14b内的空置状态的衬底支承体20上进行移载。

在此，将由机器人30从衬底冷却单元13a或衬底冷却单元13b将晶片1搬送到加载互锁室14b内为止的工序称为第3搬送工序S150。

如后述那样，在本实施方式中，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，以使得其在第3搬送工序S150中仅使用臂34a及钳状件32a、不使用臂34b及钳状件32b。

(大气侧搬出工序S160)

反复进行以上那样的处理动作，当加载互锁室14b内的衬底支承体20接收到规定数的处理完毕的晶片1时，通过CPU121a将闸阀361b开放，将加载互锁室14b内向大气开放。之后，处理完毕的晶片1被从加载互锁室14b内向EFEM18移载，并由未图示的外部搬送装置向外部搬出。

(3)利用机器人30进行的衬底搬送动作

接着，利用图11进行本实施方式与比较例的对比，对上述的第1～第3搬送工序S110、S130、S150中的机器人30的动作进行详述。图11中的时序A是本实施方式的机器人30的动作时序，时序B是比较例的机器人30的动作时序。另外，在时序A、B中分别是上段示出了臂34a的衬底搬送动作，下段示出了臂34b的衬底搬送动作。

在此，本实施方式与比较例的不同点之一在于，在本实施方式中臂34a具备钳状件32a，与此相对在比较例中臂34a具备具有与钳状件32b相同构成的钳状件(以下为了便于说明将该钳状件称为“钳状件32b”)。即，在比较例中，臂34b具备钳状件32b，臂34a具备具有与钳状件32b相同构成的钳状件32b′。

另外，在本实施方式中，将在使用具备钳状件32a的臂34a搬送晶片1时施加于晶片1的加速度的最大值Va设为最大加速度Va。另外，在本实施方式中，将使用具备钳状件32b的臂34b搬送晶片1时施加于晶片1的加速度的最大值Vb设为最大加速度Vb。在本实施方式中，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，使得最大加速度Va比最大加速度Vb大。另一方面，在比较例中，将使用具备钳状件32b的臂34a搬送晶片1时施加于晶片1的加速度的最大值Va设为最大加速度Va′。另外，在比较例中，将在使用具备钳状件32b的臂34b搬送晶片1时施加于晶片1的加速度的最大值Vb设为最大加速度Vb′。在比较例中，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，使得最大加速度Va与最大加速度Vb变得相同。本实施方式与比较例如此不同。关于其他的构成，比较例与本实施方式相同，因此省略说明。

需要说明的是，本说明书中的“加速度”主要意味着在晶片1的搬送中在水平方向上施加于晶片1的加速度。另外，本说明书中的“加速度”也包括由作用于第1支承部322a或第2支承部322b与晶片1的下表面之间的摩擦力施加于晶片1的移动方向的总和加速度。

(第1搬送工序)

在本实施方式中，如上述那样，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，使得其使用臂34a及钳状件32a执行第1搬送工序S110、而不使用臂34b及钳状件32b执行第1搬送工序S110。此时，机器人30对臂34a进行驱动使得在使用了臂34a的晶片1搬送中施加于晶片1的最大加速度Va成为加速度vh。

另一方面，在比较例中，在第1搬送工序中，通过具备钳状件32b的臂34a搬送晶片1。此时，机器人30以使得在使用了臂34a的晶片1搬送中施加于晶片1的最大加速度Va成为比加速度vh小的加速度vl的方式对臂34a进行驱动。

加速度vh是在使用钳状件32a进行第1搬送工序S110及第3搬送工序S150时、在晶片1与钳状件32a之间不发生偏移及打滑这一条件下所容许的加速度的最大值。加速度vl是在使用钳状件32b、32b进行第2搬送工序S130时、在晶片1与钳状件32b、32b之间不发生偏移及打滑这一条件下所容许的加速度的最大值。

在此，所容许的加速度vh、vl的最大值的差异由于第1搬送工序S110及第3搬送工序S150与第2搬送工序S130之间的下述2点不同而产生。

＜衬底发生热变形所导致的差异＞

首先，在第1搬送工序S110及第3搬送工序S150与第2搬送工序S130中，所搬送的衬底的温度有差异。具体而言，在第2搬送工序S130中，搬送在处理室16a、16b内的规定的处理过程中经升温的状态的晶片1。另一方面，在第1搬送工序S110及第3搬送工序S150中，搬送在处理室16a、16b中升温前的晶片1或在衬底冷却单元13a、13b中冷却后的晶片1。

在此，晶片1一般而言在常温下维持平面。但是，若晶片1被加热，则在晶片1的正反或者晶片1的面内产生温度偏差。由于该温度偏差，有时晶片1会产生形变、翘起、或波动变形等。因此，处于在规定的处理过程中经升温的状态下的晶片1(即第2搬送工序S130中的晶片1)，与在处理室16a、16b中升温前的晶片1或在衬底冷却单元13a、13b中冷却后的晶片1(即第1搬送工序S110或第3搬送工序S150中的晶片1)相比，发生变形的可能性大或变形的程度大。

另外，例如如图12所示，在第2搬送工序S130中，当晶片1以从晶片1的中央侧朝向外缘侧翘起的方式变形时，如图中示出的点A那样，成为在第2支承部322b的有限部分支承晶片1的下表面(背面)的状态。因此，晶片1的下表面与第2支承部322b的接触面积减少。结果，晶片1的下表面与第2支承部322b之间的摩擦力减小，保持晶片1的第2支承部322b的保持力下降。另外，伴随保持晶片1的第2支承部322b的保持力的下降，当在晶片1的搬送中在钳状件32b上发生晶片1的错位时，有时在晶片1的下表面与第2支承部322b之间发生摩擦，或在晶片1的下表面发生损伤、或产生颗粒。

因此，为了避免搬送中的晶片1的错位以及与错位相伴的摩擦的发生，在本实施方式中，使晶片1的变形容易发生的第2搬送工序S130中所容许的最大的加速度vl比晶片1的变形相对而言不易发生的第1搬送工序S110及第3搬送工序S150中所容许的最大的加速度vh小。换言之，根据本实施方式，能够使晶片1的变形相对而言不易发生的第1搬送工序S110及第3搬送工序S150中的最大的加速度vh比第2搬送工序S130中的最大的加速度vl大。

另外，就由于晶片1被加热而产生的变形而言，一般而言，存在晶片1的温度越高则越容易发生、同时变形的程度也越容易变大的倾向。因此，也可以根据处理室16a、16b中所进行的规定的处理中晶片1被升温的温度(处理温度)，将第2搬送工序S130中的最大的加速度vl设定为不同。例如，也可以是，在处理温度相对而言变低的情况下，以最大的加速度vl变大的方式进行变更，在处理温度相对而言变高的情况下，以最大的加速度vl变小的方式进行变更。

＜钳状件的构成所导致的差异＞

另外，如上述那样，在本实施方式中，通过使用在第1支承部322a上保持晶片1的钳状件32a，与使用在第2支承部322b上保持晶片1的钳状件32b、32b的情况相比，能够增大晶片1的偏移及打滑不会发生的加速度值。即，在本实施方式中，可以设为加速度vh＞加速度vl。

在本实施方式中，通过设为加速度vh＞加速度vl、并设为最大加速度Va＝vh、最大加速度Vb＝vl地执行本工序(第1搬送工序S110)，从而能够使本工序中的晶片1的搬送速度(搬送吞吐量)最大化。另一方面，在比较例中，设为最大加速度Va＝Vb＝vl地执行本工序，因此在晶片1的搬送速度(搬送吞吐量)的方面，劣于本实施方式。如图11中示出那样，就到本工序完成为止所需的时间而言，与本实施方式的情况相比，比较例的情况长。

需要说明的是，作为其他的实施方式，加速度vh及加速度vl无需分别为前述的条件下的最大值，只要至少加速度vh＞加速度vl即可。不过，从使晶片1的搬送吞吐量最大化这一观点出发，优选是如本实施方式那样，加速度vh、vl为前述的条件下的最大值。

在此，本工序(第1搬送工序S110)在晶片1被加热的衬底处理工序S120之前执行。因此，在本工序中，所搬送的晶片1的温度比通过衬底处理工序S120被加热后的温度低。因此，在本工序中，即使在用由橡胶材料形成的盘垫部构成的第1支承部322a使用对晶片1进行保持的钳状件32a搬送晶片1，也基本不必考虑盘垫部的变形、以及盘垫部向晶片1的下表面的粘黏之类的课题。

换言之，在本工序中，使用臂34a及钳状件32a仅对温度为构成第1支承部322a的盘垫部的橡胶材料的耐热温度(以下也称为“第1温度”)以下的晶片1进行搬送。

(第2搬送工序)

在本实施方式中，如上述那样，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，使得其使用臂34b及钳状件32b执行第2搬送工序S130。另外，在本工序中，本实施方式以及比较例中的任意例通过具备钳状件32b的臂34b搬送晶片1。因此，在本工序中，在本实施方式和比较例的任意例中，机器人30均对臂34b进行驱动使得施加于晶片1的最大加速度Vb成为加速度vl(即，成为Vb＝vl)。

即，如在图11中示出那样，就到本工序完成为止所需的时间而言，本实施方式的情况与比较例的情况相同。

在此，本工序(第2搬送工序S130)在晶片1被加热的衬底处理工序S120之后执行。因此，在本工序中，搬送的晶片1的温度比通过衬底处理工序S120被加热前的温度高。因此，在欲使用构成第1支承部322a的盘垫部用橡胶材料形成的钳状件32a搬送本工序的晶片1的情况下，晶片1的温度超过该橡胶材料的耐热温度(第1温度)，可能发生盘垫部的变形或盘垫部的向晶片1下表面的粘黏。

在本实施方式中，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，使得其使用臂34b及钳状件32b执行本工序、不使用臂34a及钳状件32a执行本工序。即，在本工序中，仅使用臂34b及钳状件32b，对超过构成第1支承部322a的盘垫部的橡胶材料的耐热温度(第1温度)的温度的晶片1进行搬送。这样，通过控制机器人30使得其在本工序仅使用臂34b及钳状件32b，能够避免由于在钳状件32a中使用橡胶材料所导致的上述的课题。

(第3搬送工序)

在本实施方式中，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，与第1搬送工序S110同样，使得其使用臂34a及钳状件32a执行第3搬送工序S150、不使用臂34b及钳状件32b执行本工序。此时，机器人30对臂34a进行驱动使得在使用臂34a的晶片1搬送中施加于晶片1的最大加速度Va成为加速度vh。

另外，就比较例而言，与第1搬送工序S110同样，在本工序中，通过具备钳状件32b的臂34a搬送晶片1。此时，机器人30对臂34a进行驱动使得在使用臂34a的晶片1搬送中施加于晶片1的最大加速度Va成为比加速度vh小的加速度vl。

因此，在本实施方式中，能够与第1搬送工序S110的情况同样，通过使加速度vh＞加速度vl并使最大加速度Va＝vh、最大加速度Vb＝vl地执行本工序，从而使本工序中的晶片1的搬送速度(搬送吞吐量)最大化。如图11中示出那样，就到本工序完成为止所需的时间而言，与本实施方式的情况相比，比较例的情况长。

另外，在本实施方式的本工序中，与第1搬送工序S110的情况同样，使用臂34a及钳状件32a仅搬送第1温度以下的晶片1。

如以上那样，本实施方式的控制器121(CPU121a)控制机器人30，使得臂34a执行从加载互锁室14a向第1处理室群116搬送晶片1的第1搬送工序S110、和从衬底冷却单元13a向加载互锁室14b输晶片1的第3搬送工序S150，并且不使臂34a执行从第1处理室群116向衬底冷却单元13a搬送晶片1的第2搬送工序S130。另外，本实施方式的控制器121控制机器人30，使得臂34b执行第2搬送工序S130，并且不使臂34b执行第1搬送工序S110和第3搬送工序S150。

另外，在本实施方式的第1～第3搬送工序S110、S130、S150中，构成为钳状件32a仅搬送构成第1支承部322a的盘垫部的橡胶材料的耐热温度(第1温度)以下的晶片1，并且钳状件32b仅搬送超过构成第1支承部322a的盘垫部的橡胶材料的耐热温度(第1温度)的晶片1。另外，机器人30控制控制器121(CPU121a)使得臂34a仅搬送第1温度以下的晶片1、臂34b仅搬送超过第1温度的晶片1。

(4)本实施方式的效果

根据本实施方式，起到以下所示的一个或多个效果。

根据本实施方式，能够使如图11中示出那样从开始在第1搬送工序S110中自加载互锁室14a向第1处理室群116的晶片1搬送起、到完成在第3搬送工序S150中从衬底冷却单元13a向加载互锁室14b的晶片1搬送为止的所需时间，相比比较例的情况缩短。即，能够提高晶片1的搬送吞吐量，提高衬底处理装置10的生产率。

另外，根据本实施方式，作为形成构成钳状件32a的第1支承部322a的材料，容许使用耐热温度低的材料。因此，能够增大形成第1支承部322a的材料的选择自由度。例如，可以由橡胶材料那样对晶片1进行保持的力大(即摩擦系数大)的材料构成第1支承部322a。

另外，根据本实施方式，能够抑制构成第1支承部322a的盘垫部的变形，所以能够减低盘垫部等部件更换的频度。

另外，根据本实施方式，能够避免构成第1支承部322a的盘垫部粘黏于晶片1的下表面。因此，能够防止盘垫部粘黏于晶片1的下表面所导致的晶片1的搬送错误的发生、以及晶片1的品质降低等。

另外，根据本实施方式，在具备衬底冷却单元13a、13b的衬底处理装置10中进行衬底搬送动作。因此，在本实施方式中，与在不具备衬底冷却单元13a、13b的衬底处理装置中进行衬底搬送动作的情况相比，执行搬送低温的晶片1的工序的频度，与执行搬送刚被加热处理后的晶片1那样的高温的晶片1的工序的频度相比相对较大。因此，通过增大搬送第1温度以下那样的低温的晶片1的工序中的搬送速度，能够更有效地提高晶片1的搬送吞吐量。

通过使用以上那样的本实施方式的衬底处理装置10来制造半导体器件，能够高效地执行半导体器件的制造。

另外，在第1实施方式中，作为构成第1支承部322a的凸部以圆柱状的盘垫部为例进行了说明。但是，构成第1支承部322a的凸部不限定于圆柱状的盘垫部。即，作为构成第1支承部322a的凸部，也可以由形成为圆环状的构件构成。更具体而言，形成为圆环状的构件也可以由O型环构成。在图13中，示出了在钳状件32a中由O型环构成第1支承部322a的例子。O型环的顶面的高度与上述的实施方式中的盘垫部同样、形成地分别比引导侧壁324a低。

另外，构成第1支承部322a的凸部的形状不限于圆柱状，也可以设为棱柱状和圆弧状等各种形状。

＜本公开内容的第2实施方式＞

另外，在本公开内容的第2实施方式中，在第1实施方式中第2搬送工序S130之后，进一步进行由衬底冷却单元13a、13b对钳状件32b进行冷却的钳状件冷却工序S200。

(钳状件冷却工序S200)

在第1实施方式中，在第2搬送工序S130中要将晶片1载置于间隔件152a上时，使钳状件32b向下方下降。但是，在钳状件冷却工序S200中，对机器人30进行控制，使得其在将晶片1载置于间隔件152a上之后，进一步使钳状件32b移动至衬底冷却板131a的下方的位置，并将钳状件32b维持在该位置规定时间。具体而言，在将晶片1载置于间隔件152a上之后，直接使钳状件32a垂直下降至比衬底冷却板131a的下表面低的位置，并使钳状件32b在该位置仅停止规定时间。需要说明的是，在本说明书中衬底冷却板131a的下方是指包括缺口(其用于供设置于衬底冷却板131a的钳状件32b向下方通过)的下方的位置。

通过进行本工序，能够通过被支承于钳状件32b的晶片1急速对温度上升了的钳状件32b进行冷却。通过对钳状件32b进行冷却，能够抑制因热造成的钳状件32a的变形以及劣化。

维持钳状件32a的停止状态的上述的规定时间只要是能够对钳状件32b实质地进行冷却的时间即可。但是，若上述的规定时间过长，则可能使晶片1的搬送吞吐量降低，或者，在搬送晶片1时，由于过冷却的钳状件32b使晶片1产生显著的温度偏差。因此，上述的规定时间可以设为例如5～60秒。

另外，在本实施方式中，对使钳状件32b停止于衬底冷却板131a的下方的例子进行了说明。但是，根据衬底冷却单元13a的构成，也可以设为使钳状件32b在衬底冷却板131a的上方停止。

需要说明的是，在本实施方式中，在搬送室12内设置有衬底冷却单元13a、13b，因此能够一边对晶片1进行冷却一边通过衬底冷却单元13a、13b持续对钳状件32b进行冷却。

＜本公开内容的第3实施方式＞

另外，在本公开内容的第3实施方式中，机器人30由控制器121(CPU121a)控制，使得其在臂34a、34b的任意均不执行在第1处理室群116内与第2处理室群117内之间搬送晶片1的动作。通过这样对机器人30进行控制，在臂34b搬送第1处理室群116内以及第2处理室群117内升温了的晶片1时，仅进行如第2搬送工序S130那样向衬底冷却单元13a、13b搬送晶片1的动作，不会用钳状件32b对升温了的晶片1进行连续搬送。因此，能够防止钳状件32b被过度加热。需要说明的是，第1处理室群116以及第2处理室群117为衬底处理室的一例。

＜本公开内容的其他实施方式＞

在上述的实施方式中，以衬底处理装置10为退火装置的情况为例。但是，本公开内容的衬底处理装置不限定于退火装置。即，无论处理室内的处理内容如何，本公开内容都可以适用于在处理室中发生衬底的升温的衬底处理装置。作为衬底处理装置，例如可举出进行成膜处理、蚀刻处理、扩散处理、氧化处理、氮化处理、或灰化处理等其他处理的装置。

另外，在上述的实施方式中，以在臂34a设置有一个钳状件32a、在臂34b设置有一个钳状件32b的情况为例。但是，分别设置于臂34a、34b的钳状件32a、32b的个数不限定于1个。即，臂34a、34b也可以构成为分别具有多个钳状件。

另外，在上述的实施方式中，以机器人30具有2条臂34a、34b的情况为例。但是，设置于机器人30的臂的条数不限定于2条。即，机器人30也可以构成为具有除臂34a、34b以外的其他衬底搬送用的臂。

另外，在上述的实施方式中，对在第1搬送工序S110中晶片1搬出的加载互锁室14a、14b、与在第3搬送工序S150中晶片1搬入的加载互锁室14a、14b不同的例子进行了说明。但是，在第1搬送工序S110以及第3搬送工序S150中，搬出或搬入晶片1的加载互锁室14a、14b可以变更。即，也可以是，在第1搬送工序S110以及第3搬送工序S150中，将晶片1搬出或搬入的加载互锁室14a、14b设为同一个。

另外，在上述的实施方式中，以作为搬送对象物的衬底是晶片1的情况为例。但是，作为搬送对象物的衬底不限定于晶片1。即，本公开内容中成为搬送对象物的衬底也可以是光掩模、印刷布线基板、或液晶面板等。

另外，在上述的实施方式中，以衬底处理装置10具有作为衬底处理室的多个处理室16a、16b、17a、17b的情况为例。但是，衬底处理装置可以具有至少1个衬底处理室。

如以上那样，由于本公开内容可按各种方案来实施，本公开内容的技术范围不限定于上述的实施方式。例如，上述的实施方式中说明了的衬底处理装置10的构成(例如第1处理室群116以及第2处理室群117等的构成)不过是一具体例而已，在不脱离其要旨的范围能够进行各种变更是不必多言的。

需要说明的是，2018年9月27日提交的日本国特许出愿2018－181416号的公开内容，其整体通过参照而加入本说明书。

关于本说明书中记载的所有文献、特许出愿以及技术规格，以与各份文献、特许出愿以及技术规格通过参照而被加入一事被具体且逐个记载的情况同等程度地，通过参照而加入到本说明书中。