基片处理装置和基片处理方法与流程

文档序号:26538251发布日期:2021-09-07 20:37阅读:75来源:国知局
基片处理装置和基片处理方法与流程

1.本发明涉及基片处理装置和基片处理方法


背景技术:

2.专利文献1公开了一种构成处理装置的载置台结构,其包括:固定配置的制冷传热体;配置在制冷传热体的周围的可旋转的外筒;和与外筒连接且相对于制冷传热体的上表面具有间隙地配置的载置台。制冷传热体固定配置在制冷机之上,其上部配置于真空容器内,在制冷传热体的内部与间隙连通地形成有能够供冷却气体流通的冷却气体供给部。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2019

016771号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的技术问题
7.本发明提供能够高效地进行构成基片处理装置的载置台与制冷装置之间的热交换的基片处理装置和基片处理方法。
8.用于解决技术问题的技术方案
9.本发明的一个方式的基片处理装置包括:
10.处理容器,其在内部具有载置基片的载置台和保持靶材的靶材保持件;
11.制冷装置,以在其与上述载置台的下表面之间具有间隙的方式配置,具有制冷机和与上述制冷机层叠的制冷载热体;
12.使上述载置台旋转的旋转装置;
13.使上述载置台升降的第一升降装置;
14.致冷剂流路,其设置在上述制冷装置的内部,对上述间隙供给致冷剂;和
15.冷量传递材料,其配置在上述间隙,与上述载置台和上述制冷载热体这两者可热传导地接触。
16.发明效果
17.依照本发明,能够高效地进行构成基片处理装置的载置台与制冷装置之间的热交换。
附图说明
18.图1是表示实施方式的基片处理装置的一个例子的纵截面图。
19.图2是将构成基片处理装置的控制装置的硬件结构的一个例子与周边设备一起表示的图。
20.图3是图1的iii部的放大图,是表示在载置台的下表面与制冷载热体的上表面之间的间隙配置有冷量传递材料的一个例子的状态的图。
21.图4是图1的iii部的放大图,是表示在载置台的下表面与制冷载热体的上表面之间的间隙配置有冷量传递材料的另一个例子的状态的图。
22.附图标记说明
23.10:处理容器
24.11:靶材保持件
25.20:载置台
26.30:制冷装置
27.31:制冷机
28.35:制冷载热体
29.40:旋转装置
30.51:致冷剂供给流路(致冷剂流路)
31.90:冷量传递材料(粉体)
32.95:冷量传递材料(润滑脂)
33.100:基片处理装置
34.w:基片
35.t:靶材
36.g:间隙。
具体实施方式
37.下面,参照附图,说明本发明的实施方式的基片处理装置和基片处理方法。此外,在本说明书和附图中,对实质上相同的构成要素,标注相同的附图标记,由此有时省略重复的说明。
38.[实施方式的基片处理装置和基片处理方法]
[0039]
参照图1至图4,说明本发明的实施方式的基片处理装置和基片处理方法的一个例子。此处,图1是表示实施方式的基片处理装置的一个例子的纵截面图,图2是将构成基片处理装置的控制装置的硬件结构的一个例子与周边设备一起表示的图。此外,图3和图4都是图1的iii部的放大图,分别是表示在载置台的下表面与制冷载热体的上表面之间的间隙配置有冷量传递材料的一个例子和另一个例子的状态的图。
[0040]
图1所示的基片处理装置100例如是pvd(physical vaper deposition:物理气相沉积)装置,其在形成超高真空且极低温的气氛,执行基于处理气体的基片处理的处理容器10的内部,对作为被处理体的半导体晶片等的基片w形成磁性膜等。此处,超高真空是指例如10
﹣5
pa以下的压力气氛,极低温是指﹣30℃以下例如﹣200℃程度的温度气氛。形成在基片w的磁性膜例如能够用于隧道磁阻(tunneling magneto resistance:tmr)元件。
[0041]
基片处理装置100包括:处理容器10;在处理容器10的内部载置基片w的载置台20;制冷装置30;使载置台20旋转的旋转装置40;使载置台20升降的第一升降装置77;使制冷装置30升降的第二升降装置78。基片处理装置100还包括制冷装置30、控制第一升降装置77等各种装置的控制装置80。此外,图示例的基片处理装置100包括:使载置台20升降的第一升降装置77和使制冷装置30升降的第二升降装置78这两个升降装置,但是载置台20和制冷装置30也可以通过共用的升降装置升降。
[0042]
在处理容器10的内部,在下方具有载置台20,多个靶材保持件11以相对于水平面具有规定的倾斜角θ的状态固定在载置台20的上方。然后,在各靶材保持件11的下表面安装有不同种类的靶材t。
[0043]
另外,处理容器10通过使真空泵等的排气装置(未图示)运作,而将其内部减压至超高真空。而且,对处理容器10经由与处理气体供给装置连通的气体供给管(均未图示)供给溅射成膜所需的处理气体(例如,氩(ar)、氪(kr)、氖(ne)等稀有气体、氮(n2)气)。
[0044]
对靶材保持件11施加来自等离子体产生用电源(未图示)的交流电压或直流电压。当从等离子体产生用电源对靶材保持件11和靶材t施加交流电压时,在处理容器10的内部产生等离子体,处于处理容器10的内部的稀有气体等被离子化,利用离子化的稀有气体元素等对靶材t进行溅射。溅射出的靶材t的原子或者分子沉积在与靶材t相对地保持于载置台20的基片w的表面。
[0045]
靶材t相对于基片w倾斜,由此能够调整从靶材t溅射出的溅射粒子入射到基片w的入射角,能够提高形成于基片w的磁性膜等的膜厚的面内均匀性。此外,在处理容器10的内部,各靶材保持件11以相同的倾斜角θ设置的情况下,通过使载置台20升降使靶材t与基片w之间的距离t1变化,能够使溅射粒子相对于基片w的入射角变化。所以,载置台20按每个要使用的靶材t进行升降控制,以使得成为对各靶材t适合的距离t1。
[0046]
靶材t的数量没有特别限定,但是从用一个基片处理装置100将由不同种类的材料形成的不同种类的膜依次成膜的观点出发,优选多个不同种类的靶材t存在于处理容器10的内部。例如,在沉积磁性膜(含有ni、fe、co等铁磁性体的膜)的情况下,作为靶材t的材料,例如能够使用cofe、feni、nifeco。此外,作为靶材t的材料,能够使用在上述的材料中混入有其他元素的材料。
[0047]
在通过制冷机31和制冷载热体35层叠而构成的制冷装置30的上方,配置有载置台20。更详细而言,在与制冷载热体35的上表面之间具有间隙g的状态下配置有载置台20。此外,制冷载热体35也可称为冷连接部(cold link)。
[0048]
制冷机31保持制冷载热体35,将制冷载热体35的上表面冷却至极低温。从冷却能力的观点出发,制冷机31优选利用gm(gifford

mcmahon:吉福德

麦克马洪)循环的方式。
[0049]
制冷载热体35固定于制冷机31之上,其上部收纳于处理容器10的内部。制冷载热体35由热传导性高的铜(cu)等形成,其外形呈大致圆柱状。制冷载热体35以其中心与载置台20的中心轴cl一致的方式配置。
[0050]
在制冷载热体35和制冷机31的内部配置有:致冷剂供给流路51(致冷剂流路的一个例子),其对制冷载热体35与载置台20之间的间隙g供给致冷剂(冷却气体);和致冷剂排出流路52(致冷剂流路的一个例子),其排出由于来自载置台20的传热而升温了的致冷剂。而且,致冷剂供给流路51和致冷剂排出流路52分别固定在处于制冷机31的壁面的连接固定部31a、31b。连接固定部31a、31b分别连接有与致冷剂供给装置连通的配管和与致冷剂排气装置连通的配管(均未图示)。
[0051]
从致冷剂供给装置供给的致冷剂,在致冷剂供给流路51中在y1方向上流通,被供给到间隙g。另一方面,从间隙g排出的致冷剂,在致冷剂排出流路52中在y3方向上流通,被排出到致冷剂排气装置。此外,致冷剂供给流路和致冷剂排出流路可以由相同的流路形成。作为为冷却载置台20而被供给到间隙g的致冷剂,适宜使用具有高热传导性的氦(he)气。经
由致冷剂供给流路51对间隙g供给致冷剂,由此能够将载置台20冷却至极低温。此外,关于致冷剂,也可以代替冷却气体,而使用热传导性的良好的热传导润滑脂。
[0052]
载置台20具有载置基片w的上方的第一板21和下方的第二板22层叠而成的结构,任一板都由热传导性高的铜(cu)形成。第一板21包含静电吸盘,静电吸盘具有埋设于电介质膜内的吸盘电极23。对吸盘电极23经由配线25施加规定的电位。依照该构成,能够用静电吸盘吸附基片w,将基片w固定在载置台20的上表面。此外,载置台20除了第一板21和第二板22的层叠体之外,可以为由一个板形成整体的结构,也可以为通过烧结等整体成形为一体的结构。
[0053]
另外,在载置台20形成有上下贯通第一板21和第二板22的贯通孔26。贯通孔26与处于载置台20的下方的间隙g连通,被供给到间隙g的致冷剂经由贯通孔26在y2方向上被供给到载置台20(静电吸盘)的上表面与基片w的下表面之间。由此,能够将致冷剂、制冷载热体35所具有的冷量高效地传递到基片w。此外,图示例表示了在致冷剂供给流路51中流通的致冷剂经由贯通孔26被供给到基片w的下表面,经由贯通孔26被排出的致冷剂在致冷剂排出流路52中流通而被排出的方式,不过也可以为其他的致冷剂的供给和排出的方式。例如,也可以对贯通孔26设置与致冷剂供给流路51、致冷剂排出流路52不同的独立的致冷剂流路,经由该独立的致冷剂流路,进行借助于贯通孔26的致冷剂的供给、排出。
[0054]
在构成载置台20的第二板22的下表面形成向制冷载热体35侧突出的凸部24。图示例的凸部24是包围载置台20的中心轴cl的圆环状的凸部。凸部24的高度例如能够设定为40mm至50mm,凸部24的宽度例如能够设定为6mm至7mm。此外,凸部24的形状没有特别限定,但是从提高与制冷载热体35之间的热交换效率的观点出发,优选使表面积变大的形状。例如,凸部24可以为其外表面起伏的形状,也可以对凸部24的外面通过喷砂处理等实施了凹凸加工。任一者都能够增大凸部24的表面积,能够提高与制冷载热体35之间的热交换效率。
[0055]
在制冷载热体35的上表面,即与载置台20所具有的凸部24相对的面形成有供凸部24间隙嵌合(遊嵌)的凹部37。图示例的凹部37具有包围载置台20的中心轴cl的圆环状。凹部37的高度可以与凸部24的高度相同,例如可以为40mm至50mm。此外,凹部37的宽度例如可以为比凸部24的宽度稍宽的宽度,例如优选为7mm至9mm。此外,凹部37的形状优选与凸部24的形状对应地设定。例如,在凸部24的外面为起伏的形状的情况下,优选凹部37的内表面也为对应的起伏形状。此外,在凹部37的内面也优选通过喷砂处理等实施了凹凸加工,通过这样的凹凸加工,凹部37的表面积变大,能够提高与载置台20之间的热交换效率。
[0056]
在凹部37间隙嵌合了凸部24的状态下,在凹部37与凸部24之间形成间隙g。如图3所示,间隙g包括:载置台20的第二板22的平坦的下表面与制冷载热体35的平坦的上表面之间的上方间隙g1;和凹部37与凸部24之间的下方间隙g2。而且,在下方间隙g2配置有冷量传递材料90。冷量传递材料90的详情以及在间隙g的一部分配置冷量传递材料90所起到的作用,在下文详细进行说明。
[0057]
返回图1,载置台20由外筒63支承。外筒63以覆盖制冷载热体35的上部的外周面的方式配置,其上部进入处理容器10的内部,在处理容器10的内部支承载置台20。外筒63包括具有比制冷载热体35的外径稍微大的内径的圆筒部61、和在圆筒部61的下表面向外径方向延伸的凸缘部62,圆筒部61直接支承载置台20。圆筒部61和凸缘部62例如由不锈钢等金属形成。
[0058]
凸缘部62的下表面与隔热部件64连接。隔热部件64具有与凸缘部62同轴地延伸的大致圆筒状,固定于凸缘部62的下表面。隔热部件64由氧化铝等陶瓷形成。在隔热部件64的下表面设置有磁性流体密封部69。
[0059]
磁性流体密封部69具有旋转部65、内侧固定部66、外侧固定部67和加热部68。旋转部65具有与隔热部件64同轴地延伸的大致圆筒状,固定在隔热部件64的下表面。换言之,旋转部65经由隔热部件64与外筒63连接。依照该构成,外筒63所有的冷量向旋转部65的导热由隔热部件64遮断,能够抑制磁性流体密封部69的磁性流体的温度降低而密封性能恶化,或者发生结露。
[0060]
内侧固定部66隔着磁性流体设置于制冷载热体35与旋转部65之间。内侧固定部66具有其内径比制冷载热体35的外径大,其外径比旋转部65的内径小的大致圆筒状。外侧固定部67隔着磁性流体设置于旋转部65的外侧。外侧固定部67具有其内径比旋转部65的外径大的大致圆筒状。加热部68埋入在内侧固定部66的内部,对整个磁性流体密封部69进行加热。依照该构成,能够抑制磁性流体密封部69的磁性流体的温度降低而密封性能恶化,或者发生结露。依照上述的构成,在磁性流体密封部69中,旋转部65能够相对于内侧固定部66和外侧固定部67在气密状态下旋转。即,外筒63经由磁性流体密封部69被可旋转支承。
[0061]
在外侧固定部67的上表面与处理容器10的下表面之间设置有大致圆筒状的波纹管75。波纹管75是在上下方向上可伸缩的金属制的蛇腹结构体。波纹管75包围制冷载热体35的上部、外筒63的下部和隔热部件64,将可减压的处理容器10的内部空间与处理容器10的外部空间分离。
[0062]
在磁性流体密封部69的下方设置有滑环73。滑环73具有包含金属环的旋转体71和包含刷子的固定体72。旋转体71具有与磁性流体密封部69的旋转部65同轴地延伸的大致圆筒状,固定于旋转部65的下表面。固定体72具有其内径比旋转体71的外径稍大的大致圆筒状。滑环73与直流电源(未图示)电连接,将从直流电源供给的电能经由固定体72的刷子和旋转体71的金属环供给到配线25。依照该构成,能够不在配线25产生转矩等地从直流电源对吸盘电极施加电位。构成滑环73的旋转体71安装于旋转装置40。此外,滑环可以为刷子结构以外的结构,例如,可以为非接触供电结构、具有无水银或导电性液体的结构等。
[0063]
旋转装置40是具有转子41和定子45的直接驱动式电机。转子41具有与滑环73所有的旋转体71同轴地延伸的大致圆筒状,固定于旋转体71。定子45具有其内径比转子41的外径大的大致圆筒状。依照以上的构成,当转子41旋转时,旋转体71、旋转部65、外筒63和载置台20相对于制冷载热体35向x3方向相对地旋转。此外,旋转装置也可以是直接驱动式电机以外的方式,可以为具有伺服电机和传递带的方式等。
[0064]
另外,在制冷机31和制冷载热体35的周围设置有具有真空隔热双层结构的隔热体74。在图示例中,隔热体74设置于制冷机31与转子41之间以及制冷载热体35的下部与转子41之间。依照该构成,能够抑制制冷机31和制冷载热体35的冷量被传递到转子41。
[0065]
另外,制冷机31固定在可升降地安装于第二升降装置78的第一支承台70a的上表面。另一方面,旋转装置40、隔热体74固定在可升降地安装于第一升降装置77的第二支承台70b的上表面。而且,在第一支承台70a的上表面与第二支承台70b的下表面之间设置有包围制冷机31的大致圆筒状的波纹管76。波纹管76也与波纹管75同样是在上下方向上可伸缩的金属制的蛇腹结构体。
[0066]
另外,可以在制冷机31和制冷载热体35的周围设置第二冷却气体供给部(未图示),其供给与在致冷剂供给流路51中流通的冷却气体(例如,第一冷却气体)不同的冷却气体(例如,第二冷却气体)。该第二冷却气体供给部对制冷载热体35与外筒63之间的空间供给第二冷却气体。该第二冷却气体是热传导率与在致冷剂供给流路51中流通的第一冷却气体不同的气体,优选热传导率相对较低的气体,由此能够使第二冷却气体的温度与在致冷剂供给流路51中流通的第一冷却气体的温度相比相对地变高。由此,能够防止从间隙g漏出到侧旁的空间的第一冷却气体侵入磁性流体密封部69。换言之,第二冷却气体作为从间隙g漏出的第一冷却气体的逆流(counterflow)发挥作用。依照该构成,能够抑制磁性流体密封部69的磁性流体的温度降低而密封性能劣化,或者发生结露。此外,从提高作为逆流的功能的观点出发,从第二冷却气体供给部供给的第二冷却气体的供给压力,优选为与在致冷剂供给流路51中流通的第一冷却气体的供给压力大致相同或者稍高的压力。此外,作为第二冷却气体能够使用氩气或氖等的低沸点气体。
[0067]
在制冷载热体35的上部设置有用于检测间隙g等的温度的温度传感器82和用于检测间隙g等的压力的压力传感器83。作为温度传感器82例如能够使用硅二极管温度传感器、铂电阻温度传感器等的低温用温度传感器。由温度传感器82和压力传感器83测量出的测量数据被即时发送到控制装置80。
[0068]
另外,基片处理装置100的构成要素中的制冷装置30构成为通过第二升降装置78在x2方向上可升降,制冷装置30和处理容器10以外的其他构成要素构成为通过第一升降装置77在x1方向上可升降。
[0069]
通过用第二升降装置78使制冷装置30升降,能够消除载置台20与制冷载热体35之间的间隙g变化。具体而言,制冷载热体35因其冷量而收缩数mm程度,间隙g的高度(或者宽度)可能因该热收缩而变化。在成膜处理时,制冷载热体35相对于以规定高度固定的载置台20发生热收缩而间隙g变化时,用第二升降装置78对制冷装置30精细地进行升降控制。通过该控制,能够一边消除间隙g的变化,维持初始的间隙g,一边持续进行成膜处理。
[0070]
另一方面,用第一升降装置77使例如载置台20在处理容器10的内部升降,由此能够调整靶材t与基片w之间的距离t1。该距离t1的调整能够根据要使用的靶材t的种类而适当改变。使载置台20升降对距离t1进行调整时,由控制装置80执行第一升降装置77和第二升降装置78的同步控制。通过由该控制装置80进行的第一升降装置77和第二升降装置78的同步控制,能够在载置台20与制冷装置30维持初始的间隙g的状态下,控制这两者的升降。
[0071]
控制装置80由计算机构成。如图2所示,控制装置80包括通过连接总线彼此连接的cpu(central processing unit:中央处理器)80a、主存储装置80b、辅助存储装置80c、输入输出接口80d和通信接口80e。主存储装置80b和辅助存储装置80c是计算机可读取的存储介质。此外,上述的构成要素可以分别单独地设置,也可以不设置一部分的构成要素。
[0072]
cpu80a也被称为mpu(microprocessor:微处理器)或处理器,可以是一个处理器,也可以是多处理器。cpu80a是进行控制装置80的整体控制的中央运算处理装置。cpu80a例如能够将存储于辅助存储装置80c的程序在主存储装置80b的作业领域可执行地展开,通过程序的执行来进行周边设备的控制,提供与规定的目的相应的功能。主存储装置80b存储cpu80a执行的计算机程序和cpu80a处理的数据等。主存储装置80b例如包含闪存、ram(random access memory:随机存取存储器)、rom(read only memory:只读存储器)。辅助存
储装置80c收纳能够读写各种程序和各种数据的存储介质,也被称为外部存储装置。辅助存储装置80c例如收纳os(operating system:操作系统)、各种程序、各种表格等,os例如包含与经由通信接口80e连接的外部装置等进行数据交接的通信接口程序。辅助存储装置80c例如被用作辅助主存储装置80b的存储区域,存储cpu80a执行的计算机程序、cpu80a处理的数据等。辅助存储装置80c是包含非易失性半导体存储器(闪存、eprom(erasable programmable rom:可擦除可编程只读存储器))的硅盘、硬盘驱动器(hard disk drive:hdd)装置、固态驱动装置等。此外,作为辅助存储装置80c例示cd驱动装置、dvd驱动装置、bd驱动装置之类的可插拔的存储介质的驱动装置。作为可插拔的存储介质,例示有cd、dvd、bd、usb(universal serial bus:通用串行总线)存储器、sd(secure digital:安全数字)存储卡等。通信接口80e是与控制装置80连接的网络的接口。输入输出接口80d是在与控制装置15连接的设备之间进行数据的输入输出的接口。输入输出接口80d例如与键盘、触摸面板和鼠标等的定点设备、麦克风等的输入设备等连接。控制装置80经由输入输出接口80d接收来自操作输入设备的操作者的操作指示等。此外,输入输出接口80d例如与液晶面板(lcd:liquid crystal display,液晶显示器)、有机el面板(el:electro luminescence,有机发光)等的显示器件、打印机、播放器等的输出器件。控制装置80经由输入输出接口80d输出由cpu80a处理的数据和信息、存储在主存储装置80b、辅助存储装置80c中的数据和信息。此外,温度传感器82、压力传感器83可以通过有线方式与输入输出接口80d连接,也可以通过网络与通信接口80e连接。
[0073]
控制装置80控制各种周边设备的动作。该周边设备包括致冷剂供给装置86、致冷剂排气装置87、制冷装置30、旋转装置40、第一升降装置77、第二升降装置78、温度传感器82、压力传感器83、排气装置88和处理气体供给装置89等。cpu80a按照收纳于rom等的存储区域的方案,执行规定的处理。在方案中设定了与处理条件相应的基片处理装置100的控制信息。控制信息例如包含气体流量和/或处理容器10内的压力、处理容器10内的温度、载置台20的温度、供给到间隙g的致冷剂的温度、间隙g的高度和宽度、各种处理时间等。
[0074]
控制装置80基于由温度传感器82和压力传感器83检测的检测数据(监视信息),控制致冷剂供给装置86、致冷剂排気装置87和制冷装置30,将间隙g维持为初始的温度和压力。
[0075]
控制装置80通过对第二升降装置78进行升降控制,在因制冷载热体35的热收缩而间隙g的高度(或者宽度)变化时,使制冷装置30精细地升降以使消除该间隙g的变化。该制冷载热体35的热收缩是由于从制冷机31对制冷载热体35传递冷量、致冷剂在致冷剂供给流路51中流通而导致的。通过用控制装置80维持初始的间隙g,能够一边将基片w控制为所希望的温度,一边持续进行成膜处理。此外,如下文中详细说明的那样,能够维持配置在间隙g的冷量传递材料90与凸部24和凹部37的良好的密接性。
[0076]
而且,控制装置80对第一升降装置77和第二升降装置78进行同步控制。通过该同步控制,一边维持初始的间隙g,一边使载置台20(和制冷装置30的上部)在处理容器10的内部升降,进行适合于要使用的靶材t的靶材t与基片w之间的距离t1的调整。
[0077]
下面,参照图3和图4,对配置在间隙g的冷量传递材料90、95详细地进行说明。
[0078]
如图3所示,间隙g包括:载置台20的第二板22的平坦的下表面与制冷载热体35的平坦的上表面之间的上方间隙g1;和凹部37与凸部24之间的下方间隙g2。而且,在下方间隙
g2配置有冷量传递材料90。此外,也可以在上方间隙g1的外周端,设置在载置台20相对于不旋转的制冷载热体35旋转时,不阻碍该载置台20的旋转的结构的密封部件(未图示)。
[0079]
冷量传递材料90由粉体形成,该粉体由以粉状的铜、粉状的银或者粉状的碳类材料中的任一者为主成分的材料形成。
[0080]
另外,冷量传递材料90也可以是在上述的主成分中还添加有防带电材料的粉体。通过添加防带电材料,能够抑制因静电悬浮导致的热传导受阻。此外,冷量传递材料90可以为如核心球(core ball)那样的具有缓冲性的可变形的粉体。而且,可以由多孔性的粉体形成冷量传递材料90,由于该粉体,能够通过多孔性增加粉体的表面积,致冷剂的捕集性(气体捕集性)变得良好。
[0081]
在间隙g中的下方间隙g配置由多个粉体构成的冷量传递材料90,由此,冷量传递材料90不从上方间隙g1溢出到侧旁,能够维持被收纳于间隙g内的状态。
[0082]
另外,由于冷量传递材料90为粉体,因此在成膜处理中,载置台20向x3方向旋转时,能够抑制冷量传递材料90与一边不和冷量传递材料90接触一边旋转的凸部24之间的剪切强度。由此,能够抑制由于剪切强度而凸部24升温,载置台20升温的情况。并且,通过抑制剪切强度,也能够抑制作用在旋转装置40的负载扭矩的上升。
[0083]
如图3所示,借助于经由致冷剂供给流路51沿y1方向供给到间隙g(上方间隙g1)的致冷剂,载置台20所具有的热量沿y4方向进行热移动到上方间隙g1。此外,载置台20所具有的热量经由凸部24借助于收纳在间隙g2的冷量传递材料90向y5方向进行热移动。而且,载置台20所具有的热量经由凸部24借助于冷量传递材料90经由被流通的致冷剂冷却后的制冷载热体35的凹部37进行热移动。
[0084]
如上所述,由于在下方间隙g2收纳有冷量传递材料90,因此利用被提供到上方间隙g1的致冷剂的冷量、制冷载热体35所具有的冷量,载置台20所具有的热量经由多个传热路径被热移动。除了现有的y4方向的传热路径之外,还有与载置台20的凸部24物理接触的冷量传递材料90的y5方向和y6方向的传热路径,由此载置台20与制冷装置30之间的热交换变得格外高效。
[0085]
另外,当使制冷装置30恢复到常温时,与载置台20相比制冷装置30相对地变得高温,因此热移动的方向成为与y4方向至y6方向相反的方向,不过由于具有上述多个传热路径,在恢复至常温时,载置台20与制冷装置30之间的热交换也变得格外高效。
[0086]
根据以上所述,能够提高处于间隙g的内部的致冷剂与载置台20之间的热传导性,能够提高热交换效率。如上所述,通过载置台20的冷却性能提高,能够提高载置台20中的冷却效率,尽可能抑制冷却载置台20所需的致冷剂(冷却气体)的消耗量。此外,通过该载置台20的冷却效率的提高,能够实现载置台20的冷却时间的缩短,并且能够实现使已冷却的载置台20恢复至常温的恢复时间的缩短。其结果是,能够在尽可能低的运行成本且高生产率下,进行基片w的处理。
[0087]
另一方面,图4所示的冷量传递材料95由润滑脂(液状润滑油)形成,该润滑脂由以纳米尺寸的银和纳米尺寸的有机硅中的任一者为主成分的低沸点糊状材料形成。
[0088]
冷量传递材料95为润滑脂,润滑脂收纳在下方间隙g2,由此冷量传递材料95不从上方间隙g1溢出到侧旁,能够维持被收纳于间隙g内的状态。此外,冷量传递材料95为润滑脂,由此在成膜处理中载置台20在x3方向上旋转时,能够抑制冷量传递材料90与一边不和
冷量传递材料90接触一边旋转的凸部24之间的剪切强度。由此,能够抑制由于剪切强度而凸部24升温,载置台20升温的情况。并且,通过抑制剪切强度,也能够抑制作用在旋转装置40的负载扭矩的上升。
[0089]
而且,通过在第二间隙g2收纳由润滑脂构成的冷量传递材料95,与使用由粉体构成的冷量传递材料90的情况同样地,能够得到多个传热路径y4,y5、y6和它们的相反方向的传热路径。其结果是,载置台20与制冷装置30之间的热交换变得格外高效,能够在尽可能低的运行成本且高生产率下,进行基片w的处理。
[0090]
另外,对实施方式的基片处理方法进行说明,如下所述。首先,准备图1所示的基片处理装置100(准备基片处理装置的步骤)。接着,在载置台20上载置基片w并使其向x3方向旋转,将由制冷装置30冷却了的致冷剂供给到间隙g,并且经由冷量传递材料90、95将致冷剂(冷却气体)的冷量传递到载置台20。在该状态下,对处理容器10的内部供给处理气体,使用pvd法对基片w进行成膜处理(处理基片的步骤)。
[0091]
依照实施方式的基片处理方法,通过使载置基片w的载置台20旋转,能够将基片w的整个区域与要使用的靶材t的距离t1维持为一定的,因此,能够制造具有良好的面内均匀性和高磁阻比的磁阻元件(磁性膜)。此外,除了处于制冷载热体35和载置台20之间的间隙g的内部的致冷剂与载置台20之间的传热路径之外,还有经由了处于间隙g的内部的冷量传递材料90、95的致冷剂与载置台20之间的传热路径,由此能够格外提高致冷剂与载置台20之间的热交换效率。其结果是,能够在尽可能低的运行成本且高生产率下,进行基片w的处理。
[0092]
对于上述实施方式所例举的构成等,可以为与其他构成要素组合等得到的其他实施方式,而且本发明不限于此处所示的构成。关于这点,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行改变,能够根据其应用方式来适当确定。
[0093]
例如,在上述的实施方式中,以基片处理装置100为成膜装置的情况为例进行了说明,但是,基片处理装置100例如也可以为蚀刻装置等。
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