TW201135845A - Acuum heating and cooling apparatus - Google Patents

Acuum heating and cooling apparatus Download PDF

Info

Publication number
TW201135845A
TW201135845A TW099134415A TW99134415A TW201135845A TW 201135845 A TW201135845 A TW 201135845A TW 099134415 A TW099134415 A TW 099134415A TW 99134415 A TW99134415 A TW 99134415A TW 201135845 A TW201135845 A TW 201135845A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
heating
vacuum
holding member
cooling
Prior art date
Application number
TW099134415A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Tsunekawa
Yoshinori Nagamine
Naoyuki Suzuki
Takuji Okada
Shinichi Inaba
Original Assignee
Canon Anelva Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Anelva Corp filed Critical Canon Anelva Corp
Publication of TW201135845A publication Critical patent/TW201135845A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541—Heating or cooling of the substrates
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/14—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
    • G11C11/15—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements using multiple magnetic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

201135845 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關在真空中高速加熱.冷卻半導體裝置、 電子裝置、磁性裝置、顯示裝置等的基板之真空加熱冷卻 裝置。 【先前技術】 作爲磁電阻式隨機存取記憶體（M R A Μ )或磁頭的感 測元件使用之具有MgO穿隧阻擋層的穿隧磁阻元件是形成 多層地層疊金屬膜（磁性膜及非磁性膜）及絕緣體膜（ M gO穿隧阻擋層等）的構造。如此的磁阻元件是藉由生產 性佳的濺射法來成膜，成膜後，在別的裝置（磁場中熱處 理爐）中，一邊施加1特斯拉以上的高磁場，一邊藉由熱 處理來形成（參照非專利文獻1 )。
MgO穿隧阻擋層的形成方法，有藉由rf濺射來將Mg〇 靶予以直接濺射成膜的方法（參照專利文獻1 )，形成金 屬Mg膜後藉由反應性濺射法在氧環境中形成金屬Mg膜最 後氧化處理的方法（參照專利文獻2 )，形成金屬M g膜後 氧化處理最後再一次形成金屬Mg膜的方法（參照專利文獻 3 )，形成金屬Mg膜後氧化處理且予以熱處理後再度形成 金屬M g而氧化處理的方法（參照專利文獻4 )等。 而且’高品質的MgO穿隧阻擋層的形成方法，有如非 專利文獻2所揭示’藉由R f濺射來將M gO靶予以直接濺射 成膜之後緊接著在真空中仍舊保持基板來照射紅外線而加 -5- 201135845 熱下促進MgO膜的結晶化之方法。 如專利文獻4或非專利文獻2所示，在成膜的空檔進行 熱處理時’爲了在量產工程中使加熱後的基板適於其次成 膜的溫度（例如室溫），或阻止因加熱所產生的結晶成長 等的膜質變化，必須迅速地冷卻。 在真空中高速地加熱基板的方法，有在半導體元件的 形成製程中，如專利文獻5所揭示，在真空腔室經由〇型環 等的真空密封構件來設置透過加熱光的窗，藉由配置於大 氣側之放射加熱光的放射能量源，例如紅外線燈等來加熱 被保持於真空腔室內的基板之方法。 又’急速地冷卻被加熱的基板的方法，有如專利文獻 6所揭示’將基板移動至與加熱室鄰接而被熱隔離的空間 來冷卻的方法。本方法的冷卻方法是將基板直接載置於被 冷卻的基板支撐台，藉此利用熱傳導來急速地冷卻。又， 不將基板移動至冷卻室仍舊留在加熱室內冷卻基板的方法 ’有如專利文獻7所揭示，將被冷卻的氣體導入至加熱室 內’而利用氣體的對流來冷卻的方法。本方法是在加熱終 了時在放射能量源與基板之間插入用以遮斷來自放射能量 源的餘熱之遮擋板，藉此提高冷卻效率。 又’提高冷卻效率的方法’有如專利文獻8所揭示， 使用具備被固定於與加熱室同一空間內的冷卻源及可動冷 卻板的熱處理裝置之方法。揭示於專利文獻8的方法是將 可動冷卻板配置成在基板的加熱時與冷卻源連接而冷卻。 然後’在基板的加熱終了後使可動冷卻板離開冷卻源而與 -6- 201135845 基板接觸’藉由在基板與可動冷卻板之間的熱傳導來冷卻 〇 在與加熱室同一空間內冷卻基板的別的方法，有如專 利文獻9所揭示，對於內藏加熱電阻的基板支撐台，藉由 接觸可動冷卻源來間接地冷卻基板之方法。又，藉由基板 支撐台與熱源或冷卻源接觸來進行基板的加熱及冷卻的類 似方法在專利文獻1 0或1 1等中也有被揭示。 專利文獻1 1是基板支撐台本身具有加熱及冷卻功能， 爲了提高加熱及冷卻效率，而具備靜電吸附功能，且附靜 電吸附功能的基板支撐台是在與基板的背面接觸的面鑿溝 ，在該溝中導入用以促進熱交換的氣體。 在一個的真空腔室分別具備加熱源及冷卻源，只直接 加熱冷卻基板的例子，有揭示於專利文獻1 2者，其係具備 :在濺射裝置的裝載鎖定腔室藉由來自燈加熱器的加熱光 來加熱的機構、及使基板接觸於藉由靜電吸附而被冷卻的 基板支撐台來冷卻的機構。本例是在裝載鎖定室設置兩機 構，因此不以連續進行加熱及冷卻作爲目的。然而，可藉 由在裝載鎖定腔室的真空排氣時及通氣時分別進行加熱及 冷卻，來縮短伴隨基板加熱的濺射成膜的處理時間。 [先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]特開2006-801 1 65號公報 [專利文獻2]美國特許第684 1 3 95號說明書 201135845 [專利文獻3]特開2007-142424號公報 [專利文獻4]特開2007-173843號公報 [專利文獻5]特開平6- 1 3 3 24號公報 [專利文獻6]特開平5-2 5 1 3 77號公報 [專利文獻7]特許第2 8 8 6 1 0 1號公報 [專利文獻8]特許第3 660254號公報 [專利文獻9]特表2002-541428號公報 [專利文獻10]特開2003 -3 1 8076號公報 [專利文獻1 1]特開2002-76 1 05號公報 [專利文獻12]特開2003- 1 32 1 5號公報 [非專利文獻] [非專利文獻1]恒川等，「半導體製造生產線的磁穿隧 接合的成膜及微細加工製程」、磁學' Vol.2，No.7， ρ·358-ρ·363 (2007) [非專利文獻 2]S. Isogami 等，「In situ heat treatment of ultrathin MgO layer for giant magnetoresistance ratio with low resistance area product in CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions」、Applied Physics Letters、9 3 ，192109 (2008) 【發明內容】 一旦在同一真空腔室內進行加熱與冷卻雙方的製程， 則因爲每次加熱製程加熱光會照射腔室內部的構件，所以 -8 - 201135845 隨著基板的處理片數增加，腔室內部的構件溫度會上昇， 會有使加熱及冷卻製程的再現性降低的問題。 本發明是有鑑於上述以往的問題點而硏發者，其目的 是在於提供一種可原封不動維持高的真空度來急速地加熱 且急速地冷卻基板’能抑制真空腔室內的構件隨時間經過 溫度上昇之真空加熱冷卻裝置。 爲了達成如此的目的，本發明係於真空中加熱冷卻基 板的真空加熱冷卻裝置，其特徵係具備： 真空腔室； 放射能量源，其係配置於前述真空腔室的大氣側，放 射加熱光； 射入部’其係使來自前述放射能量源的加熱光射入至 前述真空腔室；及 基板移動機構，其係具有用以保持基板的基板保持構 件’使該基板保持構件移動於接近前述放射能量源的加熱 位置及遠離前述放射能量源的非加熱位置之間， 前述基板保持構件爲用以載置基板的板狀形狀，其外 形比使前述加熱光射入的射入部的外形大。 若根據本發明，則因爲抑制真空腔室內的構件隨時間 經過溫度上昇，所以即使進行連續性的加熱冷卻處理，還 是可進行基板間的再現性佳且安定的加熱及冷卻。 【實施方式】 以下’參照圖面來詳細說明本發明的實施形態。另外 -9 - 201135845 ，在以下說明的圖面，對於具有同一功能者附上同一符號 ，省略其重複說明。並且，基於容易看圖的理由，在圖7 、圖8、圖18、圖26A，26B以外所示的剖面圖之中，部分 省略剖面的剖面線。 (第1實施形態） 圖1是本實施形態的真空加熱冷卻裝置的裝置構成圖 〇 圖1中，在真空腔室1的上部，使來自鹵素燈2的加熱 光透過的石英窗3會經由真空密封構件（未圖示）來固定 。真空密封構件是以Viton® (註冊商標）或Kalrez® (註 冊商標）等耐熱性高的〇型環爲理想。石英窗3是具有作爲 用以使自鹵素燈2輸出的加熱光射入至真空腔室1的射入部 之功能。但射入部的外形R並非依照石英窗3的外形來定義 ，而是由真空腔室1內部來看之射入部的外形，亦即圖1的 例是依據支撐石英窗3的構件3 1的孔形來定義。如圖1所示 般，若在真空腔室1與石英窗3之間設置石英窗裝卸用環4 ，則石英窗3的裝卸變容易。射入部的大小是形成比基板5 的大小的1 .5倍以上爲理想，在本實施例的形態中，相對 於直徑200mm的基板，將射入部的直徑設爲340mm。並且 ，在大氣側配置有作爲放射加熱光的放射能量源之鹵素燈 2。亦即，鹵素燈2是在真空腔室1的外側配置成對射入部 照射加熱光。放射能量源並非限於鹵素燈2，亦可爲放射 例如紅外線等的加熱光者。在鹵素燈2與石英窗3之間設置 -10- 201135845 環狀的遮光板7，而使來自鹵素燈2的加熱 至真空密封構件的〇型環6。遮光板7是熱 形成藉由設置冷卻水路8來利用冷卻水冷卻 在鹵素燈2下方的真空腔室1內部配置 9，其係比射入部的大小更大上一圈，而 入至真空腔室內部。基板保持構件9的材 外線，且放熱容易的材質爲理想，在本實 化砂，但亦可爲氮化銘。另外，基板保矜 ’可以由矽、碳、碳化矽、氮化矽 '氮化 化鈦之中選擇的至少1種類的元素或化合 料作成的一體成形零件、或在金屬製的基 述元素或化合物爲主成分的材料構成的板 在由上述一體成形零件構成的基板保持構 金屬膜而構成。上述金屬製的基材及金屬 用由金、銀、銅、鋁、鈦、釩、鉻 '鐵、 、鈮、鉬、釕、铑、鈀、錫、鈴、鉬、鎢 選擇的至少1種類的金屬或以上述金屬爲 化合物。 基板保持構件9是至少藉由1根的支撐 支撐棒1 6是經由波紋管1 1來與位於大氣側 15連接，可藉由該上下驅動機構15的驅動 下驅動機構1 5只要使用馬達驅動式或利用 式即可。另外，上下驅動機構15是被連接 (在圖1未圖示），該控制部會藉由控制 光不會直接照射 傳導佳的鋁製， 的構造。 有基板保持構件 使加熱光不會射 質是容易吸收紅 施形態是使用碳 卜構件9除此以外 鋁、氧化鋁、碳 物爲主成分的材 材上貼合由以上 的組合零件、或 件的一面上塗層 膜的材料，可使 鈷、鎳、鋅、锆 、銥、白金之中 主成分的合金或 棒1 6所支撐，該 的上下驅動機構 來上下昇降。上 壓縮空氣的汽缸 至後述的控制部 上下驅動機構1 5 -11 - 201135845 的驅動來控制支撐棒的昇降（上下）。 在真空腔室1的側面配置有基板搬送用的閘閥14，可 與鄰接的其他真空腔室維持真空下進行基板5的出入。在 真空腔室1之與基板搬送用的閘閥1 4相反的側配置有真空 排氣用的真空排氣口 4 1，且可經由真空密封用的閘閥（未 圖示）來配置真空排氣用的真空泵（未圖示）。 真空腔室1是以氣體放出率低的鋁或不鏽鋼所製作， 在腔室的大氣側包圍烘烤用的護套加熱器（sheathed heater )(未圖示）及冷卻用的冷卻水配管（未圖示）。 使真空腔室1自大氣排氣時是對護套加熱器通電而將真空 腔室1加熱至1 50°C以上，至少烘烤2小時以上促進來自腔 室內壁的氣體放出。一旦腔室烘烤終了，則在冷卻水配管 通水將腔室冷卻至室溫。一旦真空腔室1內的真空度飽和 ，則完成準備，但爲了防止加熱製程時真空腔室1加溫， 而持續流動冷卻水。並且，在真空腔室1的至少1處設置氣 體導入口 19。 其次利用圖面來說明有關從本實施形態的基板的加熱 到冷卻（自然冷卻）、往真空腔室外搬出爲止的動作。 如圖2A、2B所示，加熱時是藉由上下驅動機構（圖示 於圖1 )來使基板保持構件9上昇至比頂銷1 7的前端部更上 方，將基板5載置於基板保持構件9上的狀態下，使位於離 鹵素燈1 00mm以內的距離。將如此的位置定義爲加熱位置 。加熱時對鹵素燈投入電力，而自大氣側通過石英窗3來 對基板5照射加熱光。此時，基板保持構件9的直徑是比射 -12- 201135845 入部的直徑梢微大，藉此基板保持構件9可遮蔽加熱光， 因此可抑制比基板保持構件9更下方的腔室內的構件及腔 室本身因加熱光而隨時間經過溫度上昇。在本實施例中， 相對於射入部的直徑3 40mm，是將基板保持構件9的直徑 設定成3 60mm，藉此實現加熱光的遮蔽效果。 非加熱時是降下基板保持構件9，使基板5遠離鹵素燈 。此時，以能夠利用基板搬送手的撿放動作進行基板的搬 出入之方式，在真空腔室1的底面部配置頂銷17 (圖示於 圖1) ’藉此可將基板交接至頂銷上。在此，將非加熱位 置之中可搬送基板的此特別位置定義爲搬送位置。搬送位 置的更詳細示利用圖3 A、3 B來說明。將基板保持構件9移 動至比頂銷1 7的前端部更下方，使基板交接至頂銷上的位 置爲搬送位置。在基板保持構件9設置用以貫通頂銷的孔 91，因此基板保持構件9可不衝突於頂銷I7來下降。本實 施形態是以節圓直徑1 8 0mm來3等分配置3根的頂銷，在基 板保持構件9亦以同節圓直徑來3等分配設用以貫通該頂銷 的貫通孔。 圖4A，4B是表示基板搬送手21a通過開啓的閘閥（圖4 中未圖示）而位於處在基板搬送位置的基板的正下方時， 亦即基板即將拾取前的狀態。以基板搬送手2 1 a不會衝突 於頂銷1 7，且可避開基板搬送手2丨a的軌道之方式配置3根 的頂銷。如圖3A、3B、圖4A，4B所示般，在被載置於非 加熱位置的頂銷1 7的前端之狀態下，經過被搬送至真空腔 室1外爲止的所定冷卻時間，自然冷卻基板。藉由分離基 -13- 201135845 板與基板保持構件9，改移至配置於非加熱位置的頂銷1 7 ，可避免基板保持構件9與基板間的熱傳導，互相提高冷 卻效果。 圖5A，5B是表示基板剛拾取動作後的基板及周邊構件 的位置關係。將基板搬送手21a移動至比頂銷17的前端部 更上方，藉此使基板從頂銷17上交接至基板搬送手21 a上 。圖6A、6B是表示載放基板的基板搬送手21 a通過閘閥14 來從真空腔室1搬出後的狀態。從基板搬入到加熱開始的 動作流程是只要與圖2A〜圖6B所示的基板搬出時的動作流 程相反即可，以圖6B〜圖2A的順序來表示。 圖7是表示連接本實施形態的真空加熱冷卻裝置的濺 射裝置的腔室構成。圖7所示的濺射裝置是可始終在真空 下形成包含至少具有磁化固定層、穿隧阻擋層或非磁性傳 導層、及磁化自由層的3層構造的磁阻元件和半導體元件 之製造裝置。 圖7所示的濺射裝置是具備真空搬送腔室22，該真空 搬送腔室22是具備2個的真空搬送機構（自動裝置）21。 該真空搬送腔室22是經由鬧閥來分別連接搭載複數個濺射 IE (Sputtering Cathode) 23 的 3個灘射成膜腔室 24、25、 26、及基板表面的洗滌用的蝕刻腔室27、及用以使基板在 大氣〜真空間出入的裝載鎖定腔室28、及在圖1所說明的 本實施形態的真空加熱冷卻裝置29。因此，各腔室間的基 板的移動可不破壞真空來進行。另外，在濺射成膜腔室24 〜26分別設有基板夾具30a〜30c。亦可在上述真空搬送腔 -14- 201135845 室22設置氧化處理腔室。 在本實施形態中，在濺射成膜腔室24是安裝Ta、Ru、 IrMn、CoFe、CoFeB靶，在濺射成膜腔室25是至少安裝 MgO靶’在濺射成膜腔室26是至少安裝CoFeB及Ta靶。藉 由真空搬送機構21，從裝載鎖定腔室28來將Si基板導入至 真空中，首先在蝕刻腔室27除去附著於Si基板上的雜質。 然後，藉由真空搬送機構21來將Si基板搬送至濺射成膜腔 室24，濺射成膜腔室24是在Si基板上將Ta ( 5nni ) /Ru ( 2 nm ) /IrMn ( 6nm ) /CoFe ( 2.5 n m ) / R u ( 0 · 8 5 n m ) /CoFeB (3 nm)的層疊體成膜。其次，藉由真空搬送機構 21來從濺射成膜腔室24往濺射成膜腔室25搬送Si基板，濺 射成膜腔室25是在上述層疊體上將M gO膜成膜約Ιηπι，而 形成 Si 基板 /Ta ( 5nm) /Ru ( 2nm) /IrMn ( 6nm) /CoFe ( 2.5 nm ) /Ru ( 0.8 5 nm ) /CoFeB ( 3 n m ) /MgO ( 1 n m )的構 造。然後，藉由真空搬送機構21來從濺射成膜腔室25往真 空加熱冷卻裝置29搬送Si基板，真空加熱冷卻裝置29是搬 送所被搬送的Si基板（基板5)來進行加熱冷卻處理。最 後，藉由真空搬送機構2 1來從真空加熱冷卻裝置29往濺射 成膜腔室26搬送Si基板，濺射成膜腔室26是在所被搬送的 Si基板形成的層疊體上層疊CoFeB ( 3nm ) /Ta ( 5nm )， 使完成穿隧磁阻元件。 其次利用圖8來詳細說明圖1所示的本實施形態的真空 加熱冷卻裝置29內的處理內容。 —旦接受加熱冷卻處理的指示’則控制部1 〇〇〇會進行 -15- 201135845 開啓基板搬送用的閘閥1 4的控制。此時，在濺射成膜腔室 25被成膜至MgO膜的基板5會藉由真空搬送腔室22的基板 搬送機構21來搬送至在真空加熱冷卻裝置29內的搬送位置 待機的頂銷1 7上。然後，藉由控制部1 〇〇〇的控制來關閉閘 閥14。此時，控制部1 000會控制上下驅動機構15來將被保 持於頂銷的基板5交接至基板保持構件9，以能夠位於加熱 位置的方式使基板保持構件9。此時，以鹵素燈2與基板5 之間的距離能夠成爲100mm以下的方式設定加熱位置爲理 想。在此狀態下，按照來自控制部1 〇〇〇的指示，對鹵素燈 2投入電力來從大氣側通過石英窗3而對基板5照射加熱光 。此時，藉由基板保持構件9的直徑形成比射入部的直徑 稍微大，基板保持構件9可遮蔽加熱光，因此可抑制比基 板保持構件9更下方的腔室內的構件及腔室本身因爲加熱 光而隨時間經過溫度上昇。在本實施形態中，相對於射入 部的直徑340mm，是將基板保持構件9的直徑設定成360mm ，藉此實現加熱光的遮蔽效果。一旦基板5的溫度達到所 望的溫度，則控制部1 000會降低鹵素燈2的投入電力來控 制基板溫度維持一定的値。如此進行基板的加熱處理。 —旦所望的時間經過，則控制部1 000會進行停止往鹵 素燈2供給電力的控制。其次，控制部1〇〇〇會控制上下驅 動機構15來使支撐被施以加熱處理的基板5的基板保持構 件9下降’將該基板5交接至頂銷17上。亦即，將基板5移 動至搬送位置來進行搬送的準備。然後，控制部1 000會開 啓閘閥14，藉由基板搬送機構21的基板搬送手來搬出頂銷 -16- 201135845 上的基板5。 如此，控制部1 〇 〇 〇在加熱處理時是以基板5能夠位於 加熱位置的方式控制基板保持構件9的驅動，使基板5停止 於加熱位置而進行加熱處理。其次，控制部1 〇〇〇在基板搬 出時是以基板5能夠位於搬送位置的方式控制基板保持構 件9的驅動，使基板5停止於搬送位置而進行基板搬送的準 備。 如以上所述般，本實施形態是藉由基板保持構件9的 直徑形成比射入部的直徑稍微大，基板保持構件9可遮蔽 加熱光，因此可在成膜處理後仍舊維持高的真空度來急速 地加熱且急速地冷卻基板的真空加熱冷卻裝置中，抑制腔 室內的構件隨時間經過溫度上昇，進而可降低基板間的溫 度偏差。 (第2實施形態） 在第1實施形態中，加熱處理後，基板5與基板保持構 件9的溫度雖是自然地下降，但爲了形成室溫水準，需要 長時間。雖基板可在溫度高的狀態下搬出，但若在基板保 持構件9溫度未充分下降的期間其次的基板搬入，則加熱 光照射前的基板初期溫度會因爲來自基板保持構件9的熱 傳導而改變。在連續性進行基板的加熱處理時，基板的溫 度會因爲如此的基板保持構件9隨時間經過的蓄熱影響而 發生偏差’恐有使良品率降低之虞。爲了防止或降低如此 的基板保持構件9隨時間經過的蓄熱，本實施形態是如圖9 -17- 201135845 所示，在真空腔室1的內部下方配置冷卻構件10，且在該 冷卻構件1 0具備供以使頂銷1 7 1貫通的貫通孔94，更使頂 銷17’與上下驅動機構15b連接配置，該上下驅動機構15b 有別於基板保持構件9的上下驅動機構15a。冷卻構件10是 在內部內藏一形成作爲冷媒的冷卻水的流路之冷卻水路12 ，連接至至少1對的冷卻水導入口 12a及冷卻水排出口 12b ，成爲可從大氣側導入冷卻水的構造。另外，雖未圖示， 但實際冷卻水導入口 12a與冷卻水排出口 12b是經由泵來連 接至冷卻器（chiller )等的冷卻裝置，循環供給被調節至 所定溫度的冷卻水。另外，此泵雖未圖示，但實際是被連 接至控制部1 000，根據來自控制部1 000的指令被驅動。 冷卻構件1 〇較理想是使用氣體放出率低，熱傳導率高 的材料，在本實施形態是使用鋁。 其次利用圖面來說明有關本實施形態從基板的搬入到 加熱、冷卻、搬出的動作。圖10是表示搬入基板前的搬入 準備狀態的頂銷17’與基板保持構件9的位置關係》此狀態 是基板保持構件9接觸於冷卻構件10被冷卻。一旦用以接 受基板的頂銷1 7 ’上昇，則閘閥（未圖示）會開啓而完成 基板的搬入準備狀態。 其次，從鄰接的真空搬送腔室，藉由真空搬送自動裝 置來搬入基板至該真空加熱冷卻裝置內。圖11是表示基板 搬入時的周邊構件的位置關係，顯示基板搬送手2 1 a上的 基板5移動至頂銷1 7’的正上方的狀態。然後，基板搬送手 21 a會下降至比頂銷17’的前端部更下方，藉此基板5會被 -18- 201135845 交接至頂銷17’上。並且，基板搬送手21a會收縮而回到真 空搬送腔室內，一旦閘閥關閉，則基板搬入動作完了。 圖12是表示基板搬入動作完了的狀態。此時的基板的 位置是處於非加熱位置之中的搬送位置的特殊位置。 其次說明至加熱位置的動作。首先起初基板保持構件 會上昇至比頂銷17'的前端部更上方而接受頂銷17’上的基 板，再上昇而停止於離鹵素燈2，100mm以內的位置。此 位置爲加熱位置。然後，頂銷1 7 ’下降，一旦頂銷1 7 ’的前 端部停止於與冷卻構件1 〇的表面位置同位準或更下方，則 加熱準備完了。圖13是表示加熱準備完了，成爲可加熱的 狀態時，亦即加熱位置的基板與周邊構件的位置關係。 加熱終了後，基板保持構件9是原封不動載置基板5來 下降至接觸於冷卻構件1 〇。此時的基板的位置是處於非加 熱位置之中的冷卻位置的特殊位置（圖Μ )。在此狀態下 ，基板5是經由基板保持構件9來藉冷卻構件1 0而被間接地 冷卻。當加熱溫度高時或依基板5的種類，一旦基板保持 構件9接觸於冷卻構件1 〇而開始急劇的冷卻，則基板會有 因熱衝撃而破裂的情形。爲了防止如此的基板破裂，本實 施形態並非是在加熱終了後一 口氣使基板保持構件9下降 至接觸於冷卻構件1 0的冷卻位置，而是一旦使基板保持構 件9停止於搬送位置與冷卻位置的中間位置。如此的所定 位置是儘可能接近冷卻構件1 0爲佳，在冷卻構件1 0的上方 20mm以內爲理想。在冷卻位置放置到基板5的溫度形成所 望的溫度以下之後，只上昇頂銷1 7 ’，將基板5移動至搬送 -19- 201135845 位置而完成搬出準備（圖12)。 如此一來，基板保持構件9在其次的基板來到的期間 ，可維持接觸於冷卻構件1 〇的冷卻狀態，因此可抑制基板 保持構件9的蓄熱對其次的基板帶來熱的影響，可降低基 板間的溫度偏差。另外，亦可爲只冷卻基板保持構件9的 構成。 (第3實施形態） 在第2實施形態的冷卻時，基板5是經由基板保持構件 9藉冷卻構件10而被間接地冷卻。本實施形態是爲了更提 升基板的冷卻速度，而於冷卻時將基板5直接接觸載置於 冷卻構件1 〇上。藉此，可提升冷卻速度。如圖1 5所示，將 基板保持構件9的形狀設成環形狀，以該環狀基板保持構 件9的內周端部來支撐基板5的外周端部，且使冷卻構件10 的直徑形成比環狀基板保持構件9的內徑更小。更具體而 言，相對於直徑200mm的基板，將環狀基板保持構件9的 內徑設爲196mm，以內周端部2mm的領域來保持基板。而 且，以環狀基板保持構件9的內徑與冷卻構件10的外徑不 會干涉的方式，將冷卻構件的外徑設爲192mm。如此一 來，如圖16所示般，在使基板保持構件9下降時，因爲冷 卻構件10可貫通基板保持構件9的環的孔91，所以基板保 持構件9可下降至比冷卻構件10的表面更下方。於是，基 板5會被交接至冷卻構件10上而被接觸載置，因此冷卻速 度會顯著提升。 -20- 201135845 (第4實施形態） 在第3實施形態中，是將冷卻構件1 0設成凸型形狀， 上段部的直徑是比環狀基板保持構件9的內徑更小，下段 部的直徑是比環狀基板保持構件9的內徑更大，藉此在冷 卻時可使基板保持構件9貫通凸型冷卻構件1 〇的上段部更 接觸載置於下段部的凸段面上，因此基板保持構件9本身 也可有效率地冷卻。爲了更有效率地冷卻基板保持構件9 ，可將凸型冷卻構件1 0的下段部的直徑形成比基板保持構 件9的直徑更大。具體而言，相對於基板保持構件的直徑 360mm，將凸型冷卻構件10的下段部的直徑設爲400mm。 並且，凸型冷卻構件1 0並非必須爲一體成形零件，亦可如 圖17所示具有上下重疊第1冷卻構件l〇a及第2冷卻構件10b 的至少2個的構成之構造，該第1冷卻構件1 〇a是直徑比環 狀基板保持構件9的內徑更小，第2冷卻構件l〇b是直徑比 環狀基板保持構件9的內徑更大。 (第5實施形態） 在第4實施形態中，是在環狀的基板保持構件9的內周 端部立起用以支撐基板的至少3根棒狀的基板支撐部92 ( 圖1 8 )，藉此即使無基板搬送用的頂銷及其上下驅動機構 ’還是可利用撿放（pick-and-place)動作進行基板的搬出 入。設置於基板保持構件9的3個基板支撐部92的高度是考 量搬送手的厚度及伸縮動作時的上下間隙來設成5mm以上 ’較理想是10mm以上，必須比2段構造的冷卻構件的上段 -21 - 201135845 部的高度更低。在本實施形態是將基板支撐部的高度設爲 15 mm。並且，在基板支撐部是使用熱傳導率低的石英， 設法儘可能地不對被加熱的基板的溫度分布造成不良影響 〇 利用圖面來說明從本實施形態的基板的搬入到加熱、 冷卻、搬出的動作。圖19A、19B是表示搬入準備狀態的基 板保持構件9的位置，等分配立於基板保持構件9上的3個 基板支撐部的前端部的高度是形成與閘閥（未圖示）開口 部的高度方向的中央同等的高度。其次，從鄰接的真空搬 送腔室藉由真空搬送自動裝置來搬入基板至該真空加熱冷 卻裝置內。圖20A、20B是表示基板搬入時的基板即將放置 前的基板及周邊構件的位置關係，顯示基板搬送手2 1 a上 的基板5被移動至3等分配的基板支撐部92的正上方的狀態 。然後，基板搬送手21 3會下降至比基板支撐部92的前端 部更下方，藉此基板5會被交接至基板支撐部92上（圖21 )° 此外，基板搬送手12a會收縮而回到真空搬送腔室內 ，一旦閘閥14關閉，則基板搬入動作完了（圖22) 11此時 的基板5的位置是處於非加熱位置之中的搬送位置的特殊 位置。加熱時是基板保持構件9會上昇，基板支撐部92上 的基板5會停止於離鹵素燈2，100mm以內的位置（圖23) 。此位置爲加熱位置。加熱終了後，基板保持構件9是原 封不動在基板支撐部92上載置基板5而下降至接觸於2段構 造的冷卻構件的下段側的冷卻構件1 0 b。如此一來，因爲 -22- 201135845 上段部的冷卻構件l〇a是貫通環狀的基板保持構件9的孔91 ，穿過到比基板保持構件9的基板支撐部92的前端部還上 方，所以基板5會被交接至上段部的冷卻構件1 0a上。此時 的基板的位置是處於非加熱位置之中的冷卻位置的特殊位 置（圖2 4 )。 當基板的加熱溫度高時或依基板5的種類，一旦接觸 於冷卻構件1 〇a而開始急劇的冷卻，則基板會有因熱衝撃 而破裂的情形。爲了防止如此的基板破裂，本實施形態並 非是在加熱終了後一 口氣使基板保持構件9下降至接觸於 冷卻構件1 0a的冷卻位置，而是以基板的位置能夠停止於 搬送位置與冷卻位置的中間之方式控制基板保持構件9的 上下動作。促進如此的自然冷卻的位置是儘可能接近冷卻 構件l〇a爲佳，在冷卻構件l〇a的上方20mm以內爲理想。 在冷卻位置放置到基板5的溫度形成所望的溫度以下之後 ，上昇基板保持構件9，將基板移動至搬送位置而完成搬 出準備（圖22 )。 如此一來，可急速地冷卻所被加熱的基板，基板保持 構件9在其次的基板來到的期間，可維持接觸於冷卻構件 1 〇b的冷卻狀態，因此可抑制基板保持構件9的蓄熱對其次 的基板帶來熱的影響，可降低基板間的溫度偏差。另外， 可藉由去除頂銷及其上下驅動機構以及波紋管來減少氣體 放出源，進而能夠維持高的真空度。而且，在基板的搬送 時間中因爲頂銷的動作時間部分被縮短，所以總處理能力 的提升方面亦具效果。另外，亦可無冷卻構件，或只冷卻 -23- 201135845 基板、基板保持構件的其中任一方。 (第6實施形態） 在第5實施形態中是將環狀的基板保持構件9的內徑形 成比基板的直徑更大，然而3個的基板支撐部爲了支撐基 板必須將節圓直徑形成比基板的直徑小，因此如圖2 5 A、 25B所示亦可形成朝基板保持構件9的內周來設置突起部93 的形狀。此時，在冷卻構件10a是以上述突起部93不會干 擾的方式設置3處的缺口 N。如此亦可取得與第5實施形態 同樣的效果。另外，基板保持構件9的孔9 1的內徑，爲了 防止或減少加熱光的洩漏，而設於從基板的外周端部往外 側1 0 m m以內的範圍爲理想。 如此一來，可使基扳與冷卻構件1 Oa的接觸面積形成 更大，所以可提高冷卻速度。另外，亦可不在突起部93設 置基板支撐部92，直接藉由突起部93來使支撐基板5。此 情況，雖需要頂銷，但因爲可減少基板保持構件9與基板5 的接觸，所以可防止或低減加熱時或冷卻時的構件間的熱 傳導，可增加與冷卻構件的接觸面積。 (第7實施形態） 在第1〜第6實施形態是藉由使用比射入部的直徑更大 直徑的基板保持構件來遮蔽加熱光，因此可抑制真空腔室 下部的構件或壁面的溫度上昇，降低隨時間經過蓄熱所造 成基板間的溫度偏差。然而，一旦基板保持構件直接暴露 -24- 201135845 於加熱光’則基板保持構件本身會溫度上昇，所以會有其 輻射引起真空腔室下部的構件或壁面的溫度上昇之憂。因 此’藉由連該擔憂也能解決的方式構成，更可降低真空腔 室內的構件隨時間經過溫度上昇。本實施形態爲了排除如 此的輻射所造成的影響，在基板保持構件未被照射加熱光 的面亦即朝真空腔室的下方的面塗層輻射率低的金屬膜， 可抑制如此的影響。本實施形態是考量輻射率低，融點高 ’熱傳導率高，及化學性安定的4個條件而使用金。 (第8實施形態） 在第5實施形態中，基板保持構件9上所具備的基板支 撐部92’亦可不是棒狀的基板支撐部，而是如圖26 A所示形 成細長的平板形狀，沿著環狀的基板保持構件9的內周端 部來將該平板彎曲於長軸方向而成的開口環形狀。此時， 開口環的開放部的寬度設定成100mm，而使60mm寬度的基 板搬送手能夠通過於此。爲了抑制被加熱的基板的熱經由 接觸部逃至基板支撐部，基板的溫度降低的效果，如圖 26B所示，最好切去多餘的地方，而使基板支撐部92"與基 板僅以3點來接觸。 另外，在本說明書中，所謂「加熱位置」是在加熱基 板時基板所應被配置的位置，比其次定義的非加熱位置更 接近放射能量源的位置，具體而言，基板是被設定成離放 射能量源（本實施形態是鹵素燈）1 00mm以內的距離。 又，所謂「非加熱位置」是不進行基板的加熱時基板 -25- 201135845 所應被配置的位置，基板比加熱位置更離開放射能量源的 位置，具體而言，哪個地方皆可，只要基板離開放射能量 源超過100mm的距離。因此，搬送位置或冷卻位置亦爲非 加熱位置，皆是意味非加熱位置的特別狀態。本實施形態 是以基板5被載置於冷卻構件1 0的位置作爲冷卻位置。 又，所謂「搬送位置j是從外部搬送的基板最初所被 保持的位置，位於非加熱位置的範圍內。在本實施形態中 ，搬送位置是被設定於與基板搬送用的閘閥14的開口對向 的空間，該開口的寬度範圍內的空間。基板在實施形態1 〜4是被保持於頂銷的前端上，在實施形態5及7是被保持 於基板保持構件9所具備的基板支撐部的前端上。 【圖式簡單說明】 圖1是本發明之一實施形態的真空加熱冷卻裝置的構 成圖。 圖2 A是表示本發明之一實施形態的加熱位置的基板及 周邊構件的位置關係的上視圖。 圖2B是圖2A的A-A’剖面圖。 圖3 A是表示本發明之一實施形態的搬送位置的基板及 周邊構件的位置關係的上視圖。 圖3B是圖3A的B-B’剖面圖。 圖4 A是表示本發明之一實施形態的基板即將拾取前的 基板及周邊構件的位置關係的上視圖。 圖4B是圖4A的C-C’剖面圖。 -26- 201135845 圖5 A是表示本發明之一實施形態的基板剛拾取後的基 板及周邊構件的位置關係的上視圖。 圖5B是圖5A的D-D’剖面圖。 圖6 A是表示本發明之一實施形態的搬送完了時的基板 及周邊構件的位置關係的上視圖。 圖6B是圖6A的E-E’剖面圖。 圖7是連接本發明之一實施形態的真空加熱冷卻裝置 的濺射裝置的構成圖。 圖8是表示本發明之一實施形態的真空加熱冷卻裝置 的控制系的槪略構成的方塊圖。 圖9是本發明之一實施形態的真空加熱冷卻裝置的裝 置構成圖。 圖1 〇是表示本發明之一實施形態的搬入準備狀態的周 邊構件的位置關係。 圖11是表示本發明之一實施形態的基板搬入時的周邊 構件的位置關係。 圖12是表示本發明之一實施形態的基板搬入完了時及 搬出準備完了的基板及周邊構件的位置關係。 圖1 3是表示本發明之一實施形態的加熱位置的基板及 周邊構件的位置關係。 圖1 4是表示本發明之一實施形態的冷卻位置的基板及 周邊構件的位置關係。 圖1 5是表示本發明之一實施形態的加熱時的環狀基板 保持構件與冷卻構件的位置關係。 -27- 201135845 圖16是表示本發明之一實施形態的冷卻時的環狀基板 保持構件與冷卻構件的位置關係。 圖17是表示本發明之一實施形態的2段構造的冷卻構 件。 圖1 8是表示本發明之一實施形態立於基板保持構件的 基板支撐部。 圖1 9A是表示本發明之一實施形態的搬入準備狀態的 基板保持構件的位置的上視圖。 圖19B是圖19A的F-F’剖面圖。 圖20 A是表示本發明之一實施形態的基板即將放置前 的基板及周邊構件的位置關係的上視圖。 圖20B是圖20A的G-G’剖面圖。 圖2 1是表示本發明之一實施形態的基板剛放置後的基 板及周邊構件的位置關係。 圖22是表示本發明之一實施形態的基板搬入完了時及 基板搬出準備完了時的基板及周邊構件的位置關係。 圖23是表示本發明之一實施形態的加熱位置的基板及 周邊構件的位置關係。 圖24是表示本發明之一實施形態的冷卻位置的基板及 周邊構件的位置關係。 圖25 A是表示本發明之一實施形態設置基板支撐部用 的突起部的基板保持構件的上視圖。 圖25A是圖25A的H-H’剖面圖。 圖26A是表示本發明之一實施形態的開口環形狀的基 -28- 201135845 板支撐部。 圖2 6B是表示本發明之一實施形態的開口環形狀的基 板支撐部。 【主要元件符號說明】 1 :真空腔室 2 :鹵素燈 3 :石英窗 4:石英窗裝卸用環 5 :基板 6 : Ο型環 7 :遮光板 8 :冷卻水路 9 :基板保持構件 1 〇 :冷卻構件 1 1 :波紋管 1 2 :冷卻水路 1 2 a :冷卻水導入口 1 2 b :冷卻水排出口 1 4 :閘閥 1 5 :上下驅動機構 1 6 :支撐棒 1 7 :頂銷 19 :氣體導入口 -29- 201135845 2 1 :真空 2 1 a :基杉 22 :真空 23 :濺射 24 、 25 、 2 7 :蝕刻 28 :裝載 29 :真空 3 0 a 〜3 0 c 31 :構件 41 :真空 91 :孔 92 :基板 93 :突起 94 :貫通 1000 ：控 搬送機構 ί搬送手 搬送腔室 靶 26 :濺射成膜腔室 腔室 鎖定腔室 加熱冷卻裝置 :基板夾具 排氣口 支撐部 部 孔 制部 -30

Claims (1)

  1. 201135845 七、申請專利範圍： 1. 一種加熱冷卻裝置，係於真空中加熱冷卻基板的加 熱冷卻裝置’其特徵係具備： 真空腔室； 放射能量源，其係配置於前述真空腔室的大氣側’放 射加熱光； 射入部’其係使來自前述放射能量源的加熱光射入至 前述真空腔室； 基板保持構件，其係用以保持基板；及 移動機構，其係加熱時使被保持於前述基板保持構件 的基板移動至接近前述放射能量源的加熱位置，非加熱時 使基板與前述基板保持構件移動至遠離前述放射能量源的 非加熱位置， 前述基板保持構件爲用以載置基板的板狀形狀，其外 形比使前述加熱光射入的射入部的外形大。 2 ·如申請專利範圍第1項之加熱冷卻裝置，其中，具 備分離機構，其係於前述非加熱位置，維持於使被保持於 前述基板保持構件的基板從基板保持構件分離的狀態。 3 ·如申請專利範圍第2項之加熱冷卻裝置，其中，具 備至少3根的頂銷作爲前述分離機構，該3根的頂銷係被驅 動於用以從前述真空腔室搬出基板的搬送位置與退避位置 之間，且可靜置於非加熱位置， 前述基板保持構件係具有可插通前述頂銷的孔， 藉由使基板從前述基板保持構件移載至前述頂銷，在 -31 - 201135845 非加熱位置維持於分離前述基板與前述基板保持構件的狀 態。 4.如申請專利範圍第1項之加熱冷卻裝置，其中，前 述基板保持構件係於前述被保持的基板對加熱光的投影位 置具有開口， 更具備冷卻構件，其係配置於前述真空腔室內的非加 熱位置，爲可插通於前述開口的外形，藉由所被內藏的冷 媒來冷卻。 5 ·如申請專利範圍第1項之加熱冷卻裝置，其中，前 述基板保持構件係具有： 板部，其係外形比前述射入部大；及 保持部，其係於離前述板部一間隔的射入部側的位置 保持基板。 6.—種加熱冷卻裝置，係於真空中加熱冷卻基板的加 熱冷卻裝置，其特徵係具備： 真空腔室； 放射能量源，其係配置於前述真空腔室的大氣側，放 射加熱光； 射入部，其係使來自前述放射能量源的加熱光射入至 前述真空腔室； 基板保持構件，其係用以保持基板； 移動機構，其係可使前述基板保持構件驅動於朝向前 述射入部的方向及離開的方向；及 冷卻構件，其係配置於離開前述真空腔室內的前述射 -32- 201135845 入部的位置，藉由內藏的冷媒來冷卻， 前述基板保持構件係具有遮蔽板，其係外形比前述基 板更大，可遮斷來自前述加熱光的射入部之加熱光的射入 j 前述遮蔽板係於所被保持的基板對前述加熱光的投影 位置具有開口， 前述冷卻構件爲可插通於前述遮蔽板的開口的外形， 具有可載置基板的冷卻面。 7 . —種加熱冷卻裝置，係於真空中加熱冷卻基板的加 熱冷卻裝置，其特徵係具備： 真空腔室； 放射能量源，其係配置於前述真空腔室的大氣側，放 射加熱光； 射入部，其係使來自前述放射能量源的加熱光射入至 前述真空腔室； 基板保持構件，其係用以保持基板： 移動機構，其係可使前述基板保持構件驅動於朝向前 述射入部的方向及離開的方向；及 前述基板保持構件係具有： 遮蔽板，其係外形比前述基板更大，可遮斷來自前述 加熱光的射入部之加熱光的射入；及 保持部，其係於離前述遮蔽板一間隔的射入部側的位 置保持前述基板。 8 .如申請專利範圍第7項之加熱冷卻裝置，其中，前 -33- 201135845 述遮蔽板係於所被保持的基板對加熱光的投影位置具有開 □。 9 ·如申請專利範圍第1，6或7項之加熱冷卻裝置，其 中’前述基板保持構件係由矽、碳 '碳化矽、氮化矽、氮 化鋁、氧化鋁、碳化鈦之中選擇的至少1種類的元素或化 合物爲主成分的材料作成的一體成形零件、或在金屬製的 基材上貼合由以上述元素或化合物爲主成分的材料構成的 板的組合零件、或在由上述一體成形零件構成的基板保持 構件的一面上塗層金屬膜的基板保持構件。 1 〇.如申請專利範圍第9項之加熱冷卻裝置，其中， 上述金屬製的基材及金屬膜的材料爲由金、銀、銅、 鋁、鈦、釩、鉻、鐡、鈷、鎳、鋅、锆、鈮、鉬、釕、铑 、鈀、錫、給、鉅、鎢、銥、白金之中選擇的至少1種類 的金屬或以上述金屬爲主成分的合金或化合物。 11. 如申請專利範圍第1，6或7項之加熱冷卻裝置，其 中，前述真空腔室係具備氣體導入口，從該氣體導入口導 入氣體。 12. —種磁阻元件的製造裝置，係形成包含至少具有 磁化固定層、穿隧阻擋層或非磁性傳導層、磁化自由層的 3層構造的磁阻元件之製造裝置，其特徵係具備： 真空搬送腔室，其係具備基板搬送機構： 複數的濺射成膜腔室，其係經由閘閥來與前述真空搬 送腔室連接配置； 氧化處理腔室，其係經由閘閥來與前述真空搬送腔室 -34- 201135845 連接配置； 如申請專利範圍第1項記載的加熱冷卻裝置，其係經 由閘閥來與前述真空搬送腔室連接配置：及 裝載鎖定腔室’其係經由閘閥來與前述真空搬送腔室 連接配置’可使基板從真空中往大氣中，或從大氣中往真 空中出入， 始終在真空下形成前述磁阻元件。 1 3 · —種磁阻元件的製造裝置，係形成包含至少具有 磁化固定層、穿隧阻擋層或非磁性傳導層、磁化自由層的 3層構造的磁阻元件之製造裝置，其特徵係具備： 真空搬送腔室，其係具備基板搬送機構： 複數的濺射成膜腔室，其係經由閘閥來與前述真空搬 送腔室連接配置； 蝕刻腔室，其係經由閘閥來與前述真空搬送腔室連接 配置； 如申請專利範圍第1項記載的加熱冷卻裝置，其係經 由閘閥來與前述真空搬送腔室連接配置；及 裝載鎖定腔室，其係經由閘閥來與前述真空搬送腔室 連接配置，可使基板從真空中往大氣中’或從大氣中往真 空中出入， 始終在真空下形成前述磁阻元件° 14. 一種半導體元件的製造裝置，其特徵係具備： 真空搬送腔室，其係具備基板搬送機構； 成膜腔室，其係經由閘閥來與前述真空搬送腔室連接 -35- 201135845 配置； 如申請專利範圍第1項記載的加熱冷卻裝置，其係經 由閘閥來與前述真空搬送腔室連接配置；及 裝載鎖定腔室，其係經由閘閥來與前述真空搬送腔室 連接配置，可使基板從真空中往大氣中，或從大氣中往真 空中出入， 始終在真空下形成薄膜。 -36-
TW099134415A 2009-10-09 2010-10-08 Acuum heating and cooling apparatus TW201135845A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009234927 2009-10-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201135845A true TW201135845A (en) 2011-10-16

Family

ID=43856935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099134415A TW201135845A (en) 2009-10-09 2010-10-08 Acuum heating and cooling apparatus

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110253037A1 (zh)
JP (1) JP5380525B2 (zh)
KR (1) KR20110074598A (zh)
GB (1) GB2477446A (zh)
TW (1) TW201135845A (zh)
WO (1) WO2011043490A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103088288A (zh) * 2011-11-03 2013-05-08 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 基片处理设备及其腔室装置
CN103572211A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 物理气相沉积设备及物理气相沉积工艺
CN105734522A (zh) * 2016-03-08 2016-07-06 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 去气腔室
TWI552399B (zh) * 2012-12-20 2016-10-01 Canon Anelva Corp Method for manufacturing magnetoresistance effect elements
TWI573303B (zh) * 2013-11-18 2017-03-01 Canon Anelva Corp Method for manufacturing magnetoresistance effect elements
CN107112261A (zh) * 2014-12-11 2017-08-29 瑞士艾发科技 尤其用于基体的除气的设备和方法
US10425990B2 (en) 2013-06-11 2019-09-24 Canon Anelva Corporation Vacuum processing device
TWI740285B (zh) * 2018-12-27 2021-09-21 日商勝高股份有限公司 熱處理爐的前處理條件的決定方法、熱處理爐的前處理方法、熱處理裝置及經熱處理之半導體晶圓的製造方法及製造裝置
CN115079748A (zh) * 2022-07-08 2022-09-20 杭州富芯半导体有限公司 蚀刻腔体的温度控制方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010150590A1 (ja) 2009-06-24 2010-12-29 キヤノンアネルバ株式会社 真空加熱冷却装置および磁気抵抗素子の製造方法
WO2011162036A1 (ja) 2010-06-25 2011-12-29 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置、成膜方法、および制御装置
CN103270579B (zh) * 2010-12-21 2016-03-09 佳能安内华股份有限公司 基板热处理设备
JP5786487B2 (ja) 2011-06-22 2015-09-30 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び熱処理方法
JP6042196B2 (ja) 2011-12-22 2016-12-14 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタ装置、スパッタ装置の制御装置、および成膜方法
US9330949B2 (en) * 2012-03-27 2016-05-03 SCREEN Holdings Co., Ltd. Heat treatment apparatus for heating substrate by irradiating substrate with flash of light
US20130269613A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-17 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for generating and delivering a process gas for processing a substrate
KR101988014B1 (ko) * 2012-04-18 2019-06-13 삼성디스플레이 주식회사 어레이 기판의 제조 방법 및 이에 사용되는 제조 장치
CN102863147B (zh) * 2012-09-26 2014-10-29 深圳市华星光电技术有限公司 对基板进行烤焙处理的装置及方法
CN105051871B (zh) * 2013-03-28 2018-06-12 芝浦机械电子株式会社 放置台及等离子体处理装置
KR101673016B1 (ko) 2013-08-27 2016-11-07 삼성디스플레이 주식회사 박막봉지 제조장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조방법
US9779971B2 (en) 2014-04-11 2017-10-03 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for rapidly cooling a substrate
JP6813367B2 (ja) * 2017-01-13 2021-01-13 株式会社ディスコ フレームユニット搬送システム
JP6807246B2 (ja) * 2017-02-23 2021-01-06 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、および、処理システム
JP7211789B2 (ja) * 2018-12-13 2023-01-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理方法および熱処理装置
JP6857675B2 (ja) * 2019-03-06 2021-04-14 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
US11597999B2 (en) * 2020-02-24 2023-03-07 Sky Tech Inc. Method and device for decreasing generation of surface oxide of aluminum nitride
CN113846324A (zh) * 2020-06-26 2021-12-28 广西福煌实业有限公司 一种喷涂热加温生产系统
CN112795893B (zh) * 2020-12-17 2022-10-21 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其工艺腔室
CN112844974B (zh) * 2020-12-31 2021-11-26 滁州博格韦尔电气有限公司 一种轨道交通用滤波器的灌胶装置
CN115938972A (zh) * 2021-08-18 2023-04-07 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体腔室及半导体工艺设备
US11725272B2 (en) 2021-11-01 2023-08-15 Canon Kabushiki Kaisha Method, system and apparatus for cooling a substrate

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2937846B2 (ja) * 1996-03-01 1999-08-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド マルチチャンバウェハ処理システム
JPH09260474A (ja) * 1996-03-22 1997-10-03 Sony Corp 静電チャックおよびウエハステージ
KR20010056330A (ko) * 1999-12-15 2001-07-04 황 철 주 반도체소자 제조장치
JP4470274B2 (ja) * 2000-04-26 2010-06-02 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
JP2003124134A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 加熱処理装置および加熱処理方法
JP2003289049A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
US6998580B2 (en) * 2002-03-28 2006-02-14 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Thermal processing apparatus and thermal processing method
US7651583B2 (en) * 2004-06-04 2010-01-26 Tokyo Electron Limited Processing system and method for treating a substrate
JP4354519B2 (ja) * 2006-09-13 2009-10-28 キヤノンアネルバ株式会社 磁気抵抗効果素子の製造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103088288A (zh) * 2011-11-03 2013-05-08 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 基片处理设备及其腔室装置
CN103572211A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 物理气相沉积设备及物理气相沉积工艺
CN103572211B (zh) * 2012-07-31 2016-04-20 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 物理气相沉积设备及物理气相沉积工艺
TWI552399B (zh) * 2012-12-20 2016-10-01 Canon Anelva Corp Method for manufacturing magnetoresistance effect elements
US10425990B2 (en) 2013-06-11 2019-09-24 Canon Anelva Corporation Vacuum processing device
TWI573303B (zh) * 2013-11-18 2017-03-01 Canon Anelva Corp Method for manufacturing magnetoresistance effect elements
CN107112261A (zh) * 2014-12-11 2017-08-29 瑞士艾发科技 尤其用于基体的除气的设备和方法
CN105734522A (zh) * 2016-03-08 2016-07-06 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 去气腔室
TWI740285B (zh) * 2018-12-27 2021-09-21 日商勝高股份有限公司 熱處理爐的前處理條件的決定方法、熱處理爐的前處理方法、熱處理裝置及經熱處理之半導體晶圓的製造方法及製造裝置
CN115079748A (zh) * 2022-07-08 2022-09-20 杭州富芯半导体有限公司 蚀刻腔体的温度控制方法
CN115079748B (zh) * 2022-07-08 2023-09-22 杭州富芯半导体有限公司 蚀刻腔体的温度控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110074598A (ko) 2011-06-30
JPWO2011043490A1 (ja) 2013-03-04
JP5380525B2 (ja) 2014-01-08
GB201106411D0 (en) 2011-06-01
US20110253037A1 (en) 2011-10-20
WO2011043490A1 (ja) 2011-04-14
GB2477446A (en) 2011-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201135845A (en) Acuum heating and cooling apparatus
US8837924B2 (en) Vacuum heating/cooling apparatus and manufacturing method of magnetoresistance element
US9410742B2 (en) High capacity magnetic annealing system and method of operating
TW527669B (en) Consecutive deposition system
US20140151360A1 (en) Heater assembly for disk processing system
RU2550464C2 (ru) Способ и устройство для быстрого нагревания и охлаждения подложки и немедленного последующего нанесения на нее покрытия в вакууме
US20060231027A1 (en) Load lock apparatus, processing system and substrate processing method
US10425990B2 (en) Vacuum processing device
US9822424B2 (en) High rate magnetic annealing system and method of operating
KR102507452B1 (ko) 감소된 풋프린트 제조 환경들을 위한 수직 다중-배치 자기 어닐링 시스템들
JP2004018215A (ja) フラット・パネル・ディスプレイ用熱処理装置及び熱処理方法
JP5624931B2 (ja) スピネルフェライト薄膜の製造方法