使用蒸汽供给设备的基板加工制造技术

使用蒸汽供给设备的基板加工。该蒸汽供给设备包括：保持单元，该保持单元用于保持液体物质或固体物质；冷却部件，该冷却部件用于冷却保持单元；检测部件，该检测部件用于检测保持单元的温度；以及控制部件，该控制部件用于基于由检测部件检测到的温度控制所述冷却部件。在控制部件的控制下，利用冷却部件调整保持单元的温度，从而在供给液体物质或固体物质的蒸汽时控制液体物质或固体物质的蒸发或升华。设置用于测量液体物质或固体物质在水供给单元所处的气氛下蒸发或升华的蒸汽的压强的部件，控制部件基于测量到的压强控制保持单元的温度，使得蒸汽压强变成预定值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于供给蒸汽的蒸汽供给设备、基板加工设备、 使用该基板加工设备的基板加工方法、电子器件的制造方法、 以及使用该电子器件的制造方法制造的电子器件。
技术介绍
许多现代电子器件都使用氧化膜或含有氧化物的膜。例如，安装在磁电阻随机存储器(magnetroresistive random access memory, MRAM)和硬盘驱动器(HDD)的磁头上的隧穿磁 电阻(tunneling magnetoresistance )器1牛^吏用两个》兹月莫之间 的厚度仅为几个原子层的氧化物(例如，氧化铝和氧化镁)。在 HDD的磁记录介质中，含有氧化物(例如，Si02)的CoCrPt 磁膜是用于垂直》兹记录系统的主流。此外，目前^皮积极研发的 电阻式随机存储器RAM ( RRAM)也使用金属合金氧化物或者 氧化薄膜作为记录膜。下一代HDD》兹头必需实现元件的低电阻，因此，通过使电 流垂直于膜表面流动而工作的电流垂直于平面巨》兹阻(current perpendicular to plane giant magnetroresistive ， CPP-GMR)膜成为首选。在该元件中，为了获得期望的磁电 阻特性，磁性层之间存在的无磁间隔层必需被制成由氧化物和 金属构成的粒状结构。然而，在当前的膜成形技术中，膜结构 的波动很大，这引起元件的耐久性问题。设计氧化物或含有氧化物的膜的膜成形，使得这些电子器 件以高可靠性运转。例如，根据美国专利No. 7033685,为了 形成C o基粒状磁膜，使A r溅射气体与极少量的氧气或氮气混和从而进行反应溅射。这样，在Co基磁晶体粒子的附近，形成氧化层，从而妨碍了磁晶体粒子之间的磁相互作用，并且减少了 介质噪音，认为能够以低成本制造具有高信噪比的磁记录介质。此外，在美国专利No. 5302493中，为了提高磁光记录介 质的特性，使用在膜成形过程中向真空装置中导入对反应氧化 处理有效的氧气、二氧化碳、蒸汽气体等的方法。结果，膜表 面变得均匀，并且也提高了输出。此外，需要精确基板加工的其它电子器件包括具有隧穿磁 电阻膜(以下称为TMR膜)的磁阻式随机存储器(以下称为 MRAM)。图9是电子器件的典型结构的示意图。例如在日本特 开2005-101441号公报中公开了这种结构。从基板5 l侧按照籽 晶层52、底层53、反铁磁性层54、磁固着层(magnetic pinned layer) 55、阻挡层(barrier layer) 56、磁自由层57和盖层 58的顺序形成多层膜。在该器件中，通过与反铁磁性层54的交换耦合来固定磁固 着层55的磁矩的方向。另一方面，能够由外部信号改变磁自由 层57的》兹矩的方向。当》兹固着层55的；兹矩的方向和磁自由层57 的磁矩的方向匹配时，能够使电流容易地流过存在于磁固着层 55和磁自由层57之间的阻挡层56,换句话说，电阻小。另一方 面，当磁固着层55的磁矩的方向和磁自由层57的磁矩的方向不 匹配并且朝向彼此相反的方向时，使得电流很难流过存在于磁 固着层55和磁自由层57之间的阻挡层56，换句话说，电阻大。 具有TMR膜的MRAM根据电阻的变化来存储信息。此外，HDD 磁头也4吏用TMR膜，并且已^皮投》丈市场。在具有TMR膜的MRAM的制造过程中，阻挡层56的膜品质 极大地影响最终性能。当阻挡层56包括氧化铝(AI203 )、氧化 镁(MgO)等时，这些氧化膜必需满足化学计量比以实现较高8的性能。专利文献美国专利No. 7，033，685 美国专利No. 5，302，493 曰本净争开2005—101441号7>才艮然而，例如，存在不容易控制如阻挡层的氧化等基板加工 的问题。作为解决该问题的手段，考虑到以下手段。这里，将仅对 氧化加工进4亍i兌明。1) 由质量流量控制器直接供给氧气。2) 大气(atmosphere)泄漏，由氧气和氧气中含有的水 进行氧化。3) 由液体质量流量控制器供给水。在工艺l)中，由于氧气是强氧化剂，因此，仅少量多的 氧气就会引起过氧化，但是如果氧气很少，则会发生氧气不足 的情形。也就是说，存在很难控制的问题。在工艺2)中，由于也用作氧化剂的水的供给量由于大气 的水分波动而波动，与工艺l)类似，引起很难控制的问题。在工艺3)中，如果在加工室的内部残留冷凝水，则难以 从加工室中去除该水，这也会引起除氧化过程之外的过程受到 危害的问题。
技术实现思路
本专利技术人集中地进行研究以解决这些问题l)至3),结果， 本专利技术人发现了通过控制保持液体物质或固体物质的保持单元 的温度能够精确地并以优良的可再现性供给预定量的由液体或 固体物质得到的蒸汽，以控制蒸汽压强，从而构思出本专利技术。根据本专利技术的蒸汽供给设备包括保持单元，该保持单元用于保持液体物质或固体物质；冷却部件，该冷却部件用于冷 却保持单元；；险测部件，该;险测部件用于4企测保持单元的温度；以及控制部件，该控制部件用于基于由检测部件检测到的温度控制冷却部件；其中，在控制部件的控制下，由冷却部件调整 保持单元的温度，从而在供给所述液体物质或固体物质的蒸汽 时控制液体物质或固体物质的蒸发或升华。根据本专利技术的通过与上述蒸汽供给设备合作在基板加工室骤测量基板加工室内部的蒸汽压强；在基于测量到的压强由 控制部件控制所述保持单元的温度使得蒸汽压强变成预定值时 力口工基板。根据本专利技术的另 一 方面的通过与上述蒸汽供给设备合作在 基板加工室中加工用于电子器件的基板的电子器件的制造方法 包括以下步骤在除了蒸汽供给时间之外的时间，由冷却部件 和控制部件使保持单元的温度低于在蒸汽供给时间的温度，以 使蒸汽液化或固化，从而在保持单元中保持液体物质或固体物 质；在蒸汽供给时间，由冷却部件和控制部件升高保持单元的 温度，以使所保持的液体物质或固体物质蒸发或升华，从而供 给液体物质或固体物质的蒸汽，以进行基板的加工。根据本专利技术的用于与上述蒸汽供给设备合作在基板加工室 中加工基板的基板加工方法包括以下步骤测量基板加工室内部的蒸汽压强；对于基板的加工，基于测量到的压强由控制部 件控制保持单元的温度，使得蒸汽压强变成预定值。根据本专利技术的另 一 方面的用于与上述蒸汽供给设备合作在 基板加工室中加工基板的基板加工方法包括以下步骤在除了 蒸汽供给时间之外的时间，由冷却部件和控制部件使保持单元 的温度低于在蒸汽供给时间的温度，以使蒸汽液化或固化，从而在保持单元中保持液体物质或固体物质；在蒸汽供给时间， 由冷却部件和控制部件升高保持单元的温度，以使所保持的液 体物质或固体物质蒸发或升华，从而供给液体物质或固体物质的蒸汽o在本专利技术中，"蒸发"是指液体变成气体(蒸汽)或者固体 物质经历液体变成气体(蒸汽)。"升华"是指固体物质变成气 体(蒸汽)。此外，"液化"是指气体(蒸汽)变成液体。"固化" 是指气体(蒸汽)变成固体物质或者液体变成固体物质。利用本专利技术，能够控制和供给蒸汽。结果，例如，能够实 现需要供给受控蒸汽的基板的加工。附图说明图l是本专利技术的一个实施方式的基板加工设备的示意性剖 视图。图2是蒸汽供给设备的一部分的立体图。 图3是示出水的平衡蒸汽压特性的图。 图4是示出面内磁记录介质的层结构的图。 图5是示出在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽供给设备，其包括：　保持单元，该保持单元用于保持液体物质或固体物质；　冷却部件，该冷却部件用于冷却所述保持单元；　检测部件，该检测部件用于检测所述保持单元的温度；以及　控制部件，该控制部件用于基于由所述检测部 件检测到的温度控制所述冷却部件；　其中，在所述控制部件的控制下，由所述冷却部件调整所述保持单元的温度，从而在供给所述液体物质或固体物质的蒸汽时控制所述液体物质或固体物质的蒸发或升华。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本久，芝本雅弘，
申请(专利权)人：佳能安内华股份有限公司，佳能安内华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]