发明名称 将基材进行加热与冷却的方法及设备
摘要 本案提供了一种加热及冷却基材之方法与设备。所提供之室包含一加热机制,其适用以加热定位于加热机制附近之基材,一冷却机制,其系与该加热机制分隔开并适用以冷却定位于该冷却机制附近之基材,及一传送机制,适用以传送一基材于接近加热机制之位置及接近于冷却机制之位置之间。加热机制较佳包含一受热基材支撑件,其适用以支撑一基材并加热被支撑之基材至一预定温度,及冷却机制较佳包含一冷却板。该传送机制可以包含例如一具有多数指部适用以支撑一基材之晶圆抬举环箍,或多数晶圆抬举销。一乾燥气体源可以连接至该室并适用以供给乾燥气体至其中。该室较佳包含一泵,适用以于至少冷却时,排空该室至一预定压力。本案同时提供一加热及冷却一基材之方法。
申请公布号 TW501162 申请公布日期 2002.09.01
申请号 TW089119014 申请日期 2000.09.15
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 罗特森莫拉得;辛侯杉;罗宾琼;艾格考更
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种适用以加热及冷却一基材之室,其至少包含:一加热机制,其适用以加热位于接近该加热机制之基材;一可冷却构件,其与该加热机制分离,且适用以冷却一位于接近该可冷却构件之基材,该可冷却构件可藉由一冷却机制予以冷却;及一传送机制,其适用于接近该加热机制之一位置及接近该可冷却构件之一位置间传送一基材。2.如申请专利范围第1项所述之室,其中上述之加热机制包含一受热基材支撑件。3.如申请专利范围第2项所述之室,其中上述之受热基材支撑件适用以支撑一基材,并加热该被支撑之基材至一预定温度。4.如申请专利范围第1项所述之室,其中上述之加热机制及该可冷却构件系分离约1至5寸。5.如申请专利范围第1项所述之室,其中上述之可冷却构件包含一冷却板。6.如申请专利范围第5项所述之室,其中上述之冷却板包含一由水冷冷却板及冷冻剂冷却板所组成之群组中选出之冷却板。7.如申请专利范围第5项所述之室,其中上述之冷却板包含多数孔,适用以允许一气体流经冷却板,以冷却该气体。8.如申请专利范围第5项所述之室,其中上述之冷却板可被冷却至约5至25℃之间。9.如申请专利范围第1项所述之室,其中上述之传送机制包含多数晶圆抬举销。10.如申请专利范围第1项所述之室,其中上述之传送机制系适用以传送位于接近加热机制之基材至一离开该可冷却构件少于0.02寸之一位置。11.如申请专利范围第1项所述之室,其更包含一乾燥气体源连接至该室,并适用以供给一乾燥气体至其中。12.如申请专利范围第11项所述之室,其中上述之乾燥气体包含由约100%N2及约96%或更多之N2及4%或更少之H2,两者均有少于5ppm之氧组成的群组中所选出之一乾燥气体。13.如申请专利范围第11项所述之室,其中上述之可冷却构件包含多数孔,适用以允许一气体流经该可冷却构件而得以冷却该气体,且其中该乾燥气体源系连接至该可冷却构件,并适用以供给一流经该可冷却构件之多数孔之乾燥气体。14.如申请专利范围第11项所述之室,其更包含一歧管,该歧管具有多数孔,并适用以允许一气体流经该歧管而得以扩散该气体,且其中上述之乾燥气体源系连接至该歧管,并适用以供给流经该歧管之乾燥气体。15.如申请专利范围第1项所述之室,其更包含一泵,该泵系连接至该室,并适用以将该室抽气至一预定压力。16.如申请专利范围第15项所述之室,其包含一与其连接之控制器,该控制器系被规划,以于利用该可冷却构件冷却一基材之同时,使得该泵抽空该室至一预定压力。17.如申请专利范围第16项所述之室,其中上述之预定压力系于约20至200托耳之间。18.一种用以加热及冷却一基材之方法,其至少包含:提供一室,其具有一加热机制及一可冷却构件,该可冷却构件可藉由一冷却机制予以冷却;装载一基材至该室中;定位该基材至接近该加热机制之一位置;以该加热机制加热该基材;由一接近该加热机制之位置,将该基材传送至一接近该可冷却构件之位置;及以该可冷却构件冷却该基材。19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中上述定位该基材至接近该加热机制之步骤包含放置该基材至一受热基材支撑件上。20.如申请专利范围第18项所述之方法,其中上述由一接近该加热机制之一位置传送该基材至接近该可冷却构件之位置的步骤包含将该基材由一接近该加热机制之位置传送至接近一冷却板之位置。21.如申请专利范围第18项所述之方法,其中上述由一接近该加热机制之一位置传送该基材至接近该可冷却构件之步骤包含将该基材由一接近该加热机制之位置传送至一离开该可冷却构件少于约0.02寸之位置。22.如申请专利范围第18项所述之方法,其中上述以可冷却构件来冷却该基材之步骤包含以一具有温度约5至25℃之可冷却构件来冷却该基材。23.如申请专利范围第18项所述之方法,其更包含于加热及冷却该基材之至少之一时,通入一乾燥气体至该室中。24.如申请专利范围第18项所述之方法,其更包含于冷却该基材时,将一乾燥气体通入该可冷却构件内之多数孔中。25.如申请专利范围第18项所述之方法,更包含于冷却该基材时,将该室抽气至一预定压力。26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中于冷却该基材时,将该室抽气至一预定压力之步骤包含于冷却该基材时,将该室抽气至约20至200托耳。27.如申请专利范围第18项所述之方法,其中上述以该加热机制加热该基材之步骤包含使该基材回火。28.如申请专利范围第18项所述之方法,其中上述以该加热机制加热该基材之步骤包含使该基材除气。29.一种适用以加热及冷却一基材之室,其至少包含:一加热机制,其适用以加热位于接近该加热机制之基材;一冷却板,其与该加热机制分离,且适用以冷却一位于接近该冷却板之基材;及一传送机制,其适用于接近该加热机制之一位置及接近该冷却板之一位置间传送一基材。30.如申请专利范围第29项所述之室,其中上述之冷却板包含一由水冷冷却板及冷冻剂冷却板所组成之群组中选出之冷却板。31.如申请专利范围第29项所述之室,其中上述之冷却板可被冷却至约5至25℃之间。32.一种用以加热及冷却一基材之方法,其至少包含:提供一室,其具有一加热机制及一冷却板;装载一基材至该室中;定位该基材至接近该加热机制之一位置;以该加热机制加热该基材;由一接近该加热机制之位置,将该基材传送至一接近该冷却板之位置;及以该冷却板冷却该基材。33.如申请专利范围第1项所述之室,其中上述之传送机制适用以运用单轴线性移动而将一基材由位于该加热机制附近之位置传送至位于该可冷却构件附近之位置。34.如申请专利范围第18项所述之方法,其中上述由一接近该加热机制之位置,将该基材传送至一接近该可冷却构件之位置之步骤包含运用单轴线性移动来传送该基材。35.一种用以加热及冷却一基材之制造设备,其至少包含:至少一真空隔绝室;一传送室,其连接至该至少一真空隔绝室;至少一处理室,其连接至该传送室;一加热及冷却室,其连接至该传送室,该加热及冷却室包含:一加热机制,其适用以加热位于接近该加热机制之基材;一可冷却构件,其与该加热机制分离,且适用以冷却一位于接近该可冷却构件之基材,该可冷却构件可藉由一冷却机制予以冷却;及一传送机制,其适用于接近该加热机制之一位置及接近该可冷却构件之一位置间传送一基材;及一晶圆夹持器,其安置于该传送室内,并适用以在该至少一真空隔绝室、该至少一处理室以及该加热及冷却室之间传送一基材。36.如申请专利范围第35项所述之设备,其中上述之加热机制包含一受热基材支撑件。37.如申请专利范围第36项所述之设备,其中上述之受热基材支撑件适用以支撑一基材,并加热该被支撑之基材至一预定温度。38.如申请专利范围第35项所述之设备,其中上述之加热机制及该可冷却构件系分离约1至5寸。39.如申请专利范围第35项所述之设备,其中上述之可冷却构件包含一冷却板。40.如申请专利范围第39项所述之设备,其中上述之冷却板包含一由水冷冷却板及冷冻剂冷却板所组成之群组中选出之冷却板。41.如申请专利范围第39项所述之设备,其中上述之冷却板包含多数孔,适用以允许一气体流经冷却板,以冷却该气体。42.如申请专利范围第39项所述之设备,其中上述之冷却板可被冷却至约5至25℃之间。43.如申请专利范围第35项所述之设备,其中上述之传送机制包含多数晶圆抬举销。44.如申请专利范围第35项所述之设备,其中上述之传送机制系适用以传送位于接近加热机制之基材至一离开该可冷却构件少于0.02寸之一位置。45.如申请专利范围第35项所述之设备,其更包含一乾燥气体源连接至该室,并适用以供给一乾燥气体至其中。46.如申请专利范围第45项所述之设备,其中上述之乾燥气体包含由约100%N2及约96%或更多之N2及4%或更少之H2,两者均有少于5ppm之氧组成的群组中所选出之一乾燥气体。47.如申请专利范围第45项所述之设备,其中上述之可冷却构件包含多数孔,适用以允许一气体流经该可冷却构件而得以冷却该气体,且其中该乾燥气体源系连接至该可冷却构件,并适用以供给一流经该可冷却构件之多数孔之乾燥气体。48.如申请专利范围第45项所述之设备,其更包含一歧管,该歧管具有多数孔,并适用以允许一气体流经该歧管而得以扩散该气体,且其中上述之乾燥气体源系连接至该歧管,并适用以供给流经该歧管之乾燥气体。49.如申请专利范围第35项所述之设备,其更包含一泵,该泵系连接至该室,并适用以将该室抽气至一预定压力。50.如申请专利范围第49项所述之设备,其包含一与其连接之控制器,该控制器系被规划,以于利用该可冷却构件冷却一基材之同时,使得该泵抽空该室至一预定压力。51.如申请专利范围第50项所述之设备,其中上述之预定压力系于约20至200托耳之间。52.如申请专利范围第35项所述之设备,其中上述之传送机制适用以运用单轴线性移动而将一基材由位于该加热机制附近之位置传送至位于该可冷却构件附近之位置。53.一种用以加热及冷却一基材之方法,其至少包含:(a)提供一制造设备,其包含:至少一真空隔绝室;一传送室,其连接至该至少一真空隔绝室;至少一处理室,其连接至该传送室;一加热及冷却室,其连接至该传送室,该加热及冷却室包含一加热机制和一可冷却构件,该可冷却构件可藉由一冷却机制予以冷却;及一晶圆夹持器,其安置于该传送室内,并适用以在该至少一真空隔绝室、该至少一处理室以及该加热及冷却室之间传送一基材。(b)装载一基材至该至少一真空隔绝室中;(c)将该基材从该至少一真空隔绝室传送到访传送室;(d)将该基材从该传送室传送到访至少一处理室;(e)在该至少一处理室中处理该基材;(f)将该基材从该至少一处理室传送到访传送室;(g)将该基材从该传送室传送到该加热及冷却室;(h)定位该基材至接近该加热机制之一位置;(i)以该加热机制加热该基材;(j)由接近该加热机制之位置,将该基材传送至一接近该可冷却构件之位置;(k)以该可冷却构件冷却该基材;(l)将该基材从该加热及冷却室传送到该传送室。54.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述步骤(g)-(l)在步骤(d)-(f)之前。55.如申请专利范围第54项所述之方法,其更包含在执行上述步骤(d)-(f)之前和之后,执行上述步骤(g)-(l)。56.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述步骤(g)-(l)在步骤(d)-(f)之后。57.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述定位该基材至接近该加热机制之步骤包含放置该基材至一受热基材支撑件上。58.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述由一接近该加热机制之一位置传送该基材至接近该可冷却构件之位置的步骤包含将该基材由一接近该加热机制之位置传送至接近一冷却板之位置。59.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述由一接近该加热机制之一位置传送该基材至接近该可冷却构件之步骤包含将该基材由一接近该加热机制之位置传送至一离开该可冷却构件少于约0.02寸之位置。60.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述以可冷却构件来冷却该基材之步骤包含以一具有温度约5至25℃之可冷却构件来冷却该基材。61.如申请专利范围第53项所述之方法,其更包含于加热及冷却该基材之至少之一时,通入一乾燥气体至该室中。62.如申请专利范围第53项所述之方法,其更包含于冷却该基材时,将一乾燥气体通入该可冷却构件内之多数孔中。63.如申请专利范围第53项所述之方法,更包含于冷却该基材时,将该室抽气至一预定压力。64.如申请专利范围第63项所述之方法,其中于冷却该基材时,将该室抽气至一预定压力之步骤包含于冷却该基材时,将该室抽气至约20至200托耳。65.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述以该加热机制加热该基材之步骤包含使该基材回火。66.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述以该加热机制加热该基材之步骤包含使该基材除气。67.如申请专利范围第53项所述之方法,其中上述将一基材由位于该加热机制附近之位置传送至位于该可冷却构件附近之位置之步骤包含运用单轴线性移动。68.一种用以加热及冷却一基材之制造设备,其至少包含:至少一真空隔绝室;一传送室,其连接至该至少一真空隔绝室;至少一处理室,其连接至该传送室;一加热及冷却室,其连接至该传送室,该加热及冷却室包含:一加热机制,其适用以加热位于接近该加热机制之基材;一冷却板,其与该加热机制分离,且适用以冷却一位于接近该冷却板之基材;及一传送机制,其适用于接近该加热机制之一位置及接近该冷却板之一位置间传送一基材;及一晶圆夹持器,其安置于该传送室内,并适用以在该至少一真空隔绝室、该至少一处理室以及该加热及冷却室之间传送一基材。69.如申请专利范围第68项所述之设备,其中上述之冷却板包含一由水冷冷却板及冷冻剂冷却板所组成之群组中选出之冷却板。70.如申请专利范围第68项所述之设备,其中上述之冷却板可被冷却至约5至25℃之间。71.一种用以加热及冷却一基材之方法,其至少包含:(a)提供一制造设备,其包含:至少一真空隔绝室;一传送室,其连接至该至少一真空隔绝室;至少一处理室,其连接至该传送室;一加热及冷却室,其连接至该传送室,该加热及冷却室包含一加热机制和一冷却板;及一晶圆夹持器,其安置于该传送室内,并适用以在该至少一真空隔绝室、该至少一处理室以及该加热及冷却室之间传送一基材。(b)装载一基材至该至少一真空隔绝室中;(c)将该基材从该至少一真空隔绝室传送到该传送室;(d)将该基材从该传送室传送到该至少一处理室;(e)在该至少一处理室中处理该基材;(f)将该基材从该至少一处理室传送到该传送室;(g)将该基材从该传送室传送到该加热及冷却室;(h)定位该基材至接近该加热机制之一位置;(i)以该加热机制加热该基材;(j)由接近该加热机制之位置,将该基材传送至一接近该冷却板之位置;(k)以该冷却板冷却该基材;(l)将该基材从该加热及冷却室传送到该传送室。72.如申请专利范围第71项所述之方法,其中上述步骤(g)-(l)在步骤(d)-(f)之前。73.如申请专利范围第72项所述之方法,其更包含在执行上述步骤(d)-(f)之前和之后,执行上述步骤(g)-(l)。74.如申请专利范围第71项所述之方法,其中上述步骤(g)-(l)在步骤(d)-(f)之后。图式简单说明:第1图为依据本发明之加热及冷却设备之侧视图;第2图为第1图之加热及冷却设备之基材支撑之俯视图;第3图为第1图之加热及冷却设备内之晶圆温度对各种冷却状况之时间图表;第4图为第1图之加热及冷却设备内之典型回火及冷却处理时之晶圆温度对时间图表;及第5图为利用第1图之本发明加热冷却设备之制造工具之俯视图。
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