JP2010024484A - Surface treatment apparatus and surface treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面処理装置および表面処理方法に関するものである。 The present invention relates to a surface treatment apparatus and a surface treatment method.
液晶プロジェクタ等の投射型表示装置の光変調手段として用いられる液晶装置は、一対の基板間の周縁部にシール材が配設され、その中央部に液晶層が封止されて構成されている。その一対の基板の内面側には液晶層に電圧を印加する電極が形成され、これら電極の内面側には非選択電圧印加時において液晶分子の配向を制御する配向膜が形成されている。このような構成によって液晶装置は、非選択電圧印加時と選択電圧印加時との液晶分子の配向変化に基づいて光源光を変調し、表示画像を形成するようになっている。 2. Description of the Related Art A liquid crystal device used as a light modulation unit of a projection display device such as a liquid crystal projector has a configuration in which a sealing material is disposed at a peripheral portion between a pair of substrates and a liquid crystal layer is sealed at the center. Electrodes for applying a voltage to the liquid crystal layer are formed on the inner surfaces of the pair of substrates, and an alignment film for controlling the alignment of the liquid crystal molecules when a non-selective voltage is applied is formed on the inner surfaces of these electrodes. With such a configuration, the liquid crystal device modulates light source light based on a change in the orientation of liquid crystal molecules when a non-selection voltage is applied and when a selection voltage is applied, thereby forming a display image.
ところで、前述した配向膜としては、側鎖アルキル基を付加したポリイミド等からなる高分子膜の表面に、ラビング処理を施したものが一般に用いられている。しかし、このようなラビング法は簡便であるものの、物理的にポリイミド膜をこすることでポリイミド膜に対して配向特性を付与するために、種々の不都合が指摘されている。具体的には、(1)配向性の均一さを確保することが困難であること、(2)ラビング処理時の筋跡が残り易いこと、(3)配向方向の制御およびプレチルト角の選択的な制御が可能ではなく、また広視野角を得るために用いられるマルチドメインを使用した液晶パネルには適さないこと、(4)ガラス基板からの静電気による薄膜トランジスタ素子の破壊や、配向膜の破壊が生じ、歩留まりを低下させること、(5)ラビング布からのダスト発生による表示不良が発生しがちであること、などである。 By the way, as the alignment film described above, a film obtained by rubbing the surface of a polymer film made of polyimide or the like to which a side chain alkyl group is added is generally used. However, although such a rubbing method is simple, various disadvantages have been pointed out in order to impart alignment characteristics to the polyimide film by physically rubbing the polyimide film. Specifically, (1) it is difficult to ensure uniformity of orientation, (2) traces are likely to remain during rubbing, (3) control of orientation direction and selective pretilt angle. Control is not possible, and it is not suitable for a liquid crystal panel using a multi-domain used to obtain a wide viewing angle. (4) The breakdown of the thin film transistor element or the alignment film due to static electricity from the glass substrate. Resulting in a decrease in yield, and (5) display defects due to the generation of dust from the rubbing cloth.
また、このような有機物からなる配向膜では、液晶プロジェクタのような高出力光源を備えた機器に用いた場合、光エネルギーにより有機物がダメージを受けて配向不良を生じてしまう。特に、プロジェクタの小型化および高輝度化を図った場合には、液晶パネルに入射する単位面積あたりのエネルギーが増加し、入射光の吸収によりポリイミドそのものが分解し、また、光を吸収したことによる発熱でさらにその分解が加速される。その結果、配向膜に多大なダメージが付加され、機器の表示特性が低下してしまう。 In addition, when such an alignment film made of an organic material is used in a device equipped with a high output light source such as a liquid crystal projector, the organic material is damaged by light energy, resulting in alignment failure. In particular, when the projector is downsized and the brightness is increased, the energy per unit area incident on the liquid crystal panel is increased, the polyimide itself is decomposed by the absorption of incident light, and the light is absorbed. The decomposition is further accelerated by heat generation. As a result, a great deal of damage is added to the alignment film, and the display characteristics of the device deteriorate.
そこで、このような不都合を解消するため、無機材料からなる配向膜の適用が進められている。無機配向膜の形成には、蒸着法、スパッタ法等があるが、蒸着法では大型基板に低欠陥密度の膜を形成することが困難であり、スパッタ法での無機配向膜の形成が強く求められている。
このスパッタ法によって得られた無機配向膜(SiO2)に対して、脂肪族アルコールやシランカップリング剤で表面処理する方法が開示されている(例えば、特許文献1,2)。
A method of surface-treating an inorganic alignment film (SiO2) obtained by this sputtering method with an aliphatic alcohol or a silane coupling agent is disclosed (for example,
ところで、シランカップリング剤を用いる表面処理には、上記した液相処理のほかにも、気相状態のシランカップリング剤を基板に供給する気相処理が知られている。この場合には、大気圧下で処理を行うと材料の拡散性があまり良くないために処理に時間がかかってしまう。 By the way, as the surface treatment using a silane coupling agent, in addition to the above-described liquid phase treatment, a gas phase treatment for supplying a gas phase silane coupling agent to a substrate is known. In this case, if the treatment is performed under atmospheric pressure, the diffusibility of the material is not so good and the treatment takes time.
さらに、無機配向膜上の付着水や汚染物質などの影響によって処理むらが生じてしまい、均一な表面処理を行うことができないという問題がある。 In addition, there is a problem that uneven processing occurs due to the influence of water adhering to the inorganic alignment film, contaminants, etc., and uniform surface treatment cannot be performed.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、処理むらを防止し、良好な被膜を効率よく得ることのできる表面処理装置および表面処理方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and aims to provide a surface treatment apparatus and a surface treatment method capable of preventing uneven processing and efficiently obtaining a good coating film. Yes.
本発明の表面処理装置は、上記課題を解決するために、被処理基板を配置する成膜室と、前記成膜室内を減圧する減圧装置と、処理剤を気化させる処理剤気化装置と、前記処理剤気化装置に対してキャリアガスを供給するガス供給装置と、前記成膜室内の気体を循環させる循環系と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a surface treatment apparatus of the present invention includes a film formation chamber in which a substrate to be processed is disposed, a decompression device that depressurizes the film formation chamber, a treatment agent vaporizer that vaporizes a treatment agent, A gas supply device that supplies a carrier gas to the processing agent vaporizer and a circulation system that circulates the gas in the film formation chamber are provided.
本発明によれば、被処理基板を配置する成膜室と、成膜室内を減圧する減圧装置と、処理剤を気化させる処理剤気化装置と、処理剤気化装置に対してキャリアガスを供給するガス供給装置と、成膜室内の気体を循環させる循環系と、を有することから、表面処理中、成膜室内の雰囲気を均一に保つことができる。これにより、基板上の処理むらをなくすことが可能となり、より均一な表面処理を行うことができる。したがって、基板上に良好な被膜を効率よく得ることができる。 According to the present invention, a film forming chamber in which a substrate to be processed is disposed, a pressure reducing device that depressurizes the film forming chamber, a processing agent vaporizing device that vaporizes a processing agent, and a carrier gas is supplied to the processing agent vaporizing device. Since the gas supply device and the circulation system for circulating the gas in the film formation chamber are provided, the atmosphere in the film formation chamber can be kept uniform during the surface treatment. This makes it possible to eliminate processing unevenness on the substrate and perform more uniform surface treatment. Therefore, a good film can be efficiently obtained on the substrate.
また、前記処理剤気化装置を経由して前記気体を循環させる第2の循環系をさらに備えていることが好ましい。
本発明によれば、処理剤気化装置を経由して気体を循環させる第2の循環系をさらに備えていることから、表面処理中、成膜室内の処理剤の量(濃度)を一定にすることができる。例えば、成膜室内の処理剤を飽和状態に維持することによって、成膜レートが向上し、短時間で表面処理を行うことが可能となる。
Moreover, it is preferable to further include a second circulation system that circulates the gas via the treatment agent vaporizer.
According to the present invention, since the second circulation system that circulates the gas via the treatment agent vaporizer is further provided, the amount (concentration) of the treatment agent in the film forming chamber is kept constant during the surface treatment. be able to. For example, by maintaining the treatment agent in the film formation chamber in a saturated state, the film formation rate can be improved and surface treatment can be performed in a short time.
また、前記循環系にファンが設けられていることが好ましい。
本発明によれば、循環系にファンが設けられていることから、気体の循環効率が向上し、成膜室内の雰囲気を効率よく均一にできるとともに処理剤の反応促進が見込める。
Moreover, it is preferable that a fan is provided in the circulation system.
According to the present invention, since the fan is provided in the circulation system, the gas circulation efficiency is improved, the atmosphere in the film forming chamber can be made uniform efficiently, and the reaction of the treatment agent can be promoted.
また、前記成膜室に水分を供給する水分供給装置を有することが好ましい。
本発明によれば、成膜室に水分を供給する水分供給装置を有することから、基板上の水分を飽和状態(あるいはそれに近い状態)にすることができる。これにより、基板上の水分量を、表面処理において好適な水分量に調整しやすくなる。
In addition, it is preferable to have a moisture supply device that supplies moisture to the film formation chamber.
According to the present invention, since the moisture supply device that supplies moisture to the film formation chamber is provided, the moisture on the substrate can be saturated (or a state close thereto). Thereby, it becomes easy to adjust the moisture content on the substrate to a suitable moisture content in the surface treatment.
また、前記被処理基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を前記成膜室に対して進退させる搬送装置と、を有することが好ましい。
本発明によれば、被処理基板を保持する基板保持部と、基板保持部を成膜室に対して進退させる搬送装置と、を有することから、成膜室に対して基板を搬入および搬出する作業が容易になるとともに、これらの動作を迅速に行うことが可能になる。
In addition, it is preferable to include a substrate holding unit that holds the substrate to be processed, and a transfer device that moves the substrate holding unit forward and backward with respect to the film formation chamber.
According to the present invention, since the substrate holding unit that holds the substrate to be processed and the transfer device that moves the substrate holding unit forward and backward with respect to the film forming chamber, the substrate is carried into and out of the film forming chamber. Work becomes easy and these operations can be performed quickly.
また、前記基板保持部が、複数の前記被処理基板を保持可能な構成とされていることが好ましい。
本発明によれば、基板保持部が、複数の被処理基板を保持可能な構成とされていることから、一度に多くの基板に対して表面処理を施すことが可能となり処理量が向上する。
Moreover, it is preferable that the substrate holding unit is configured to hold a plurality of the substrates to be processed.
According to the present invention, since the substrate holding unit is configured to be able to hold a plurality of substrates to be processed, surface treatment can be performed on many substrates at a time, and the throughput is improved.
また、前記処理剤気化装置が、前記処理剤を保持する処理剤保持部と、前記処理剤保持部に液体の処理剤を定量的に供給する処理剤供給部と、前記液体の処理剤を加熱する加熱部と、を有することが好ましい。
本発明によれば、処理剤気化装置が、処理剤を保持する処理剤保持部と、処理剤保持部に液体の処理剤を定量的に供給する供給部と、液体の処理剤を加熱する加熱部と、を有することから、必要量の処理剤を連続して供給することができる。
The treatment agent vaporizer includes a treatment agent holding unit for holding the treatment agent, a treatment agent supply unit for quantitatively supplying a liquid treatment agent to the treatment agent holding unit, and heating the liquid treatment agent. It is preferable to have a heating part.
According to the present invention, the processing agent vaporizer includes a processing agent holding unit that holds the processing agent, a supply unit that quantitatively supplies the liquid processing agent to the processing agent holding unit, and heating that heats the liquid processing agent. A necessary amount of the processing agent can be continuously supplied.
本発明の表面処理方法は、大気圧よりも低い圧力下で処理剤を気化させ、前記処理剤の雰囲気に被処理基板を晒すことで前記被処理基板上に前記処理剤の被膜を形成する表面処理工程を有し、前記表面処理工程では、前記被処理基板が配置された成膜室内の気体を循環させることを特徴とする。 In the surface treatment method of the present invention, the treatment agent is vaporized under a pressure lower than atmospheric pressure, and the treatment substrate is exposed to an atmosphere of the treatment agent to form a film of the treatment agent on the treatment substrate. A treatment step, wherein in the surface treatment step, a gas in a film formation chamber in which the substrate to be treated is arranged is circulated.
本発明によれば、大気圧よりも低い圧力下で処理剤を気化させ、処理剤の雰囲気に被処理基板を晒すことで被処理基板上に処理剤の被膜を形成する表面処理工程を有し、表面処理工程では、被処理基板が配置された成膜室内の気体を循環させることから、表面処理中、成膜室内の雰囲気を均一にすることができる。これにより、基板に対して表面処理が均一に施され、処理むらが生じるのを防止できる。 According to the present invention, there is provided a surface treatment step of forming a coating film of the treatment agent on the substrate to be treated by vaporizing the treatment agent under a pressure lower than atmospheric pressure and exposing the substrate to be treated to the atmosphere of the treatment agent. In the surface treatment step, since the gas in the film formation chamber in which the substrate to be processed is disposed is circulated, the atmosphere in the film formation chamber can be made uniform during the surface treatment. Thereby, the surface treatment is uniformly applied to the substrate, and uneven processing can be prevented.
また、前記表面処理工程では、前記気化した処理剤を排気しながら供給することが好ましい。
本発明によれば、表面処理工程では、気化した処理剤を排気しながら供給することから、成膜室内の処理剤の量(濃度)を一定に保つことができる。例えば、成膜室内の処理剤を飽和状態にすることによって、処理剤の反応が促進されて成膜効率が向上し、処理時間を短縮することが可能である。
In the surface treatment step, the vaporized treatment agent is preferably supplied while exhausting.
According to the present invention, in the surface treatment process, since the vaporized treatment agent is supplied while exhausting, the amount (concentration) of the treatment agent in the film forming chamber can be kept constant. For example, by saturating the treatment agent in the film formation chamber, the reaction of the treatment agent is promoted, the film formation efficiency is improved, and the treatment time can be shortened.
また、前記表面処理工程よりも前に、前記被処理基板の表面の水分を除去する水分除去工程と、前記被処理基板の表面に水分を供給する水分供給工程とを順に実行することが好ましい。
本発明によれば、表面処理工程よりも前に、被処理基板の表面の水分を除去する水分除去工程と、被処理基板の表面に水分を供給する水分供給工程とを順に実行することから、基板上の水分量を、表面処理に好適な水分量に調整することができる。
In addition, it is preferable to sequentially perform a moisture removal step of removing moisture on the surface of the substrate to be processed and a moisture supply step of supplying moisture to the surface of the substrate to be processed before the surface treatment step.
According to the present invention, prior to the surface treatment step, the moisture removal step of removing moisture on the surface of the substrate to be treated and the moisture supply step of supplying moisture to the surface of the substrate to be treated are sequentially performed. The moisture content on the substrate can be adjusted to a moisture content suitable for the surface treatment.
また、前記水分供給工程において、前記被処理基板の表面を水分飽和状態とすることが好ましい。
本発明によれば、水分供給工程において、被処理基板の表面を水分飽和状態とすることから、基板上の水分量を、表面処理工程において必要となる水分量に調整することが容易になる。
In the moisture supply step, it is preferable that the surface of the substrate to be processed is in a moisture saturated state.
According to the present invention, in the moisture supply process, the surface of the substrate to be processed is brought into a water saturation state, so that it is easy to adjust the moisture content on the substrate to the moisture content required in the surface treatment process.
また、前記水分供給工程の後に、前記被処理基板の表面の水分を部分的に除去する水分調整工程を有することが好ましい。
本発明によれば、水分供給工程の後に、被処理基板の表面の水分を部分的に除去する水分調整工程を有することから、飽和状態の水分を表面処理に好適な水分量に調整できる。
Moreover, it is preferable to have the water | moisture-content adjustment process which removes the water | moisture content of the surface of the said to-be-processed substrate partially after the said water | moisture-content supply process.
According to the present invention, after the moisture supply step, the moisture adjustment step of partially removing the moisture on the surface of the substrate to be processed is provided, so that the saturated moisture can be adjusted to a moisture amount suitable for the surface treatment.
また、前記処理剤が、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said processing agent is a silane coupling agent represented by following General formula (1).
本発明によれば、式(1)で表されるシランカップリング剤を用いることから、被処理基板上に極めて薄い被膜を略均一に形成することができ、被処理基板の表面の物理的性質および化学的性質を改質することができる。また、シランカップリング剤が成膜されることによって被処理基板の表面が撥水面となり、被処理基板の耐水性を向上させることが可能である。 According to the present invention, since the silane coupling agent represented by the formula (1) is used, an extremely thin film can be formed substantially uniformly on the substrate to be processed, and the physical properties of the surface of the substrate to be processed And chemical properties can be modified. Further, by forming a silane coupling agent into a film, the surface of the substrate to be processed becomes a water-repellent surface, and the water resistance of the substrate to be processed can be improved.
また、前記被処理基板上に無機膜を有し、当該無機膜の表面に前記被膜を形成することで前記被処理基板上に配向膜を形成することが好ましい。
本発明によれば、被処理基板上に無機膜を有し、当該無機膜の表面にシランカップリング剤の被膜を形成することで被処理基板上に配向膜を形成することから、耐水性に優れた被処理基板が得られ、液晶表示装置への応用に好適なものとなる。
Moreover, it is preferable to form an alignment film on the to-be-processed substrate by having an inorganic film on the to-be-processed substrate and forming the coating film on the surface of the inorganic film.
According to the present invention, an inorganic film is formed on a substrate to be processed, and an alignment film is formed on the substrate to be processed by forming a film of a silane coupling agent on the surface of the inorganic film. An excellent substrate to be processed is obtained, which is suitable for application to a liquid crystal display device.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
[表面処理装置]
図1は、本実施形態の表面処理装置の概略構成を示す模式図、図2は、表面処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、表面処理装置1は、無機膜10を有する基板W(被処理基板)に対してシランカップリング剤Y1の蒸気を導入して表面処理を行うことにより、基板W上に無機配向膜を形成する装置であって、処理剤供給装置2と、成膜室3と、ポンプ5(減圧装置)と、バルブ8と、水分供給装置9と、搬送装置11と、基板保持部12と、第1循環系40と、第2循環系50とを備えている。
[Surface treatment equipment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the surface treatment apparatus of the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the surface treatment apparatus.
As shown in FIG. 1, the
基板Wは、石英、ガラス、サファイア等からなり、表面に透明電極、配線、層間絶縁膜など(いずれも図示略)を有し、最表層にスパッタ法や蒸着法などによって成膜された無機膜10が設けられている。無機膜10は、SiO2などの酸化膜から構成されたものである。
The substrate W is made of quartz, glass, sapphire, etc., and has a transparent electrode, wiring, interlayer insulating film, etc. (all not shown) on the surface, and an inorganic film formed on the outermost layer by sputtering or vapor deposition. 10 is provided. The
処理剤供給装置2は、処理剤としてのシランカップリング剤Y1を気化させ、気化したシランカップリング剤Y2を成膜室3へと供給するためのものである。この処理剤供給装置2は、処理剤気化装置21と、ガス供給装置22とを備えている。
The processing
処理剤気化装置21は、気化室210内に、シランカップリング剤Y1を保持する処理剤保持部211と、処理剤保持部211にシランカップリング剤Y1を定量的に供給する処理剤供給部212と、処理剤保持部211に供給されたシランカップリング剤Y1を加熱する加熱部213などを備えている。そして、これら処理剤保持部211と加熱部213が、図2に示す制御装置7によって制御されることによって、気化室210の内部雰囲気が制御される。
The
用いるシランカップリング剤Y1としては、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤を用いることができる。 As the silane coupling agent Y1 to be used, a silane coupling agent represented by the following general formula (1) can be used.
ORはアルコキシ基であり、Rはメチル基(CH3)、エチル基(C2H5)等のアルキル基である。このRは反応後には脱離し、A−Si結合部とSi−O−Siという結合だけが残ることになる。
このRとしては非常に選択の幅が広く、シランカップリング剤として例えば、オクタデシルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、p−トリフルオロメチルフェニルトリメトキシシラン、2−(3、4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、及び3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを好適に用いることができる。また、オクチルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、及びトリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリエトキシシラン等も用いることもできる。
OR is an alkoxy group, R represents a methyl group (CH 3), an alkyl group such as
This R has a very wide range of choices. Examples of silane coupling agents include octadecyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and N-phenyl-3-aminopropyl. Trimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, p-trifluoromethylphenyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane are preferably used. Can do. Further, octyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, tridecafluorotetrahydrooctyltriethoxysilane, and the like can also be used.
ガス供給装置22は、気化室210内にキャリアガスを供給するためのもので、配管6Aを介して処理剤気化装置21(気化室210)と接続されている。キャリアガスとしては、使用されるシランカップリング剤Y1の種類に応じて選択され、例えば窒素ガス(N2)やアルゴンガス(Ar)を用いることができる。このガス供給装置22は、キャリアガスの供給量を制御することが可能である。
The
成膜室3は、内部に無機膜10を有した基板Wを収容可能な容器であって、例えばステンレスなどの金属からなる。成膜室3は密閉可能に構成されており、配管6C,6Eを介して接続されるポンプ5によって内部を減圧可能になっている。
The film forming chamber 3 is a container that can accommodate the substrate W having the
具体的に本実施形態の成膜室3は、本体部31と、該本体部31に対して着脱可能な蓋部32とを有しており、蓋部32が成膜室3の底部を構成するようになっている。この蓋部32が本体部31に装着されることによって密閉空間が形成される。本体部31の下端周縁には、外側に張り出すフランジ部31Aが設けられており、このフランジ部31Aと蓋部32との間にはOリングなどの環状のシール材33が配置されている。シール材33は、本体部31および蓋部32のどちら側に設けられていてもよい。
Specifically, the film forming chamber 3 of the present embodiment has a
このように、本体部31に対して蓋部32を装着した際、相互間にシール材33を介在させるようにしたことで、成膜室3の内部の密閉状態を確保することが可能になる。そして、密閉空間とされた成膜室3内に、処理剤供給装置2から配管6Bを介して、気化したシランカップリング剤Y2が導入されるようになっている。
As described above, when the
なお、本実施形態においては、成膜室3内に抵抗加熱ヒータ(不図示)が備えられており、成膜室3の内部の温度(基板Wの温度)を所定温度に維持することが可能となっている。 In the present embodiment, a resistance heater (not shown) is provided in the film forming chamber 3, and the temperature inside the film forming chamber 3 (the temperature of the substrate W) can be maintained at a predetermined temperature. It has become.
基板保持部12は、成膜室3内に配置され、複数の基板Wを互いに離間させた状態で保持する構成とされている。この基板保持部12は、気化したシランカップリング剤Y2の流れを遮らない構成であることが好ましく、例えば通気性の良いメッシュ状のものでもよい。
The
搬送装置11は、伸縮自在な支持部材113を有しており、端部に基板保持部12を備えている。そして、この支持部材113を成膜室3に対して進退させることで、基板保持部12を成膜室3内に搬入および搬出するものである。さらに、成膜室3から搬出した基板保持部12を成膜室3の下方に配置された収容部13内に収容する。また、支持部材113には上記した成膜室3の蓋部32も連結されており、基板保持部12とともに収容部13内に収容される。
The
支持部材113には、基板保持部12および蓋部32よりも軸方向内側にシリンダ部112が設けられている。このシリンダ部112を設けたことで、本体部31に蓋部32を装着した状態で成膜室3の基板保持部12を上下移動させることができる。
また、蓋部32を本体部31に装着させることにより、成膜室3内の密閉状態が確保される。
The
Further, by attaching the
第1循環系40は、循環経路41およびファン42などを備える。循環経路41は、成膜室3から複数の分岐路41A…、本路41Bを経由して成膜室3に戻る経路である。複数の分岐路41A…は、成膜室3の壁部3bに沿って一列に配置されており、上記した複数の基板Wの配列方向に倣うようにして配置されている。本路41Bは、その分岐路41A…とは反対側の端部が成膜室3の上面3a側に接続されている。
ファン42は、成膜室3内に配置されており、成膜室3内の気体を循環経路41を介して循環させる。
このような第2循環系50により、成膜室3内の気体(シランカップリング剤Y2)が攪拌されて均一な雰囲気にできる。
The
The
By such a
第2循環系50は、循環経路51およびファン52などを備える。循環経路51は、成膜室3から、配管6C、バルブ8、配管6F、気化室210、配管6Bを経由して成膜室3に戻る経路である。ファン52は、循環経路51上にある気化室210内に配置されており、成膜室3内の気体を循環経路51を介して循環させる。
このような第2循環系50により、気化室210と成膜室3との間で気化したシランカップリング剤Y2が循環することになる。
The
By such a
ポンプ5は、配管6E上に配置されており、バルブ8および配管6Cを介して成膜室3へと接続されている。このポンプ5は、制御装置7の制御のもとに駆動され、バルブ8の開閉状態に応じて、成膜室3内の空気を排出して成膜室3の内部に減圧雰囲気を形成することが可能である。
The
バルブ8は、図2に示す制御装置7による制御のもと3つの経路を切り替えることが可能な3方バルブであって、配管6C,6E,6Fに接続されている。すなわち、このバルブ8の開閉を制御することによって、成膜室3とポンプ5とを繋ぐ経路、成膜室3と気化室210とを繋ぐ経路、ポンプ5と気化室210とを繋ぐ経路とが切り替えられるようになっている。これにより、成膜室3のみならず、気化室210の内部にも減圧雰囲気を形成することが可能である。
The
水分供給装置9は、蒸発器19とガス供給装置23とから構成され、配管6Dを介して成膜室3に接続されている。この水分供給装置9は、蒸発器19内部に供給された水を加熱することによって水蒸気を生成し、ガス供給装置23から送られてくるキャリアガスとともに上記水蒸気を成膜室3内へと供給する。なお、ガス供給装置23を設けず、ガス供給装置22を処理剤気化装置21と蒸発器19の両方に接続してもよい。
の機能を兼用しても良い。
The
These functions may also be used.
制御装置7は、図2に示すように、処理剤気化装置21(処理剤供給部212、加熱部213)、ガス供給装置22、第1循環系40、第2循環系50、搬送装置11、ポンプ5、バルブ8、ファン42,52、水分供給装置9(蒸発器19、ガス供給装置23)の各々と電気的に接続されており、表面処理装置1の動作を統括的に制御する。
As shown in FIG. 2, the
具体的に、制御装置7は、処理剤気化装置21およびガス供給装置22を制御することによって、気化室210内の処理雰囲気を制御し、シランカップリング剤Y1の気化に最適な条件とすることが可能である。このシランカップリング剤Y1の気化に最適な条件とは、制御可能な処理雰囲気の中において、シランカップリング剤Y1が最も短時間で気化する条件である。すなわち、本実施形態においては、制御装置7によって、気化室210の内部の温度や圧力などが、最も短時間でシランカップリング剤Y1が気化する条件に制御される。
Specifically, the
また、制御装置7は、ポンプ5およびバルブ8を制御することによって、成膜室3内の処理雰囲気を制御し、気化したシランカップリング剤Y2による基板Wの表面処理に最適な条件とすることが可能である。この気化したシランカップリング剤Y2による基板Wの表面処理に最適な条件とは、制御可能な処理雰囲気中において、最も短時間で表面処理が完了する条件である。そして、基板Wの表面に所定の膜厚のシランカップリング剤が成膜されたことで表面処理が完了するものとする。つまり、本実施形態においては、制御装置7によって、成膜室3の内部の温度や圧力などが、基板Wの表面に最も短時間で所定の膜厚のシランカップリング剤が成膜される条件に制御される。
Further, the
さらに、制御装置7は、第1循環系40および第2循環系50をそれぞれ制御する。第1循環系40を制御することによって成膜室3内の雰囲気を一定に保ち、第2循環系50を制御することによって成膜室3内のシランカップリング剤Y2の濃度を一定に保つ。
Further, the
[表面処理方法]
次に、本発明にかかる表面処理装置を用いた表面処理方法の一例について説明する。
図3は、基板に対する表面処理の説明図である。なお、図3においてはシランカップリング剤の反応状態を模式的に示す図である。
「処理条件」
シランカップリング剤:(C10H21Si(OCH3)3)
表面処理温度:130〜200℃
表面処理時間:90〜240分
キャリアガス流量:500cc/min以下(大気圧換算)
成膜室内の圧力:500Pa程度
[Surface treatment method]
Next, an example of a surface treatment method using the surface treatment apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the surface treatment for the substrate. In addition, in FIG. 3, it is a figure which shows typically the reaction state of a silane coupling agent.
Processing conditions
Silane coupling agent: (C10H21Si (OCH3) 3)
Surface treatment temperature: 130-200 ° C
Surface treatment time: 90-240 minutes
Carrier gas flow rate: 500cc / min or less (atmospheric pressure conversion)
Pressure in the deposition chamber: about 500 Pa
まず、無機膜10を有した基板Wを用意し、該基板Wが配置された成膜室3内を減圧加圧することによって基板Wに対して水分除去処理を行う(水分除去工程)。
図3(a)に示すように、無機膜10の表面には分極した水酸基が多数存在し、シラノール基(Si−OH)を形成している。特にその親水性のシラノール基の存在により、図中の破線で示す領域Rに水(湿気)が存在し易くなっている。この状態で表面処理を行うと、基板W上の水分等(付着水や揮発性の汚染物質)による影響を受けてシランカップリング剤Y2が塊状に過剰反応したり、逆に未反応となる領域が発生してしまう。ここでは、このような表面処理の不都合を回避すべく無機膜10上の水分等をできる限り除去しておくようにする。
First, a substrate W having an
As shown in FIG. 3A, a large number of polarized hydroxyl groups are present on the surface of the
具体的には、制御装置7によって成膜室3内の処理雰囲気が水分除去処理に好適な条件とされる。制御装置7は、バルブ8およびバルブ18を閉状態にして成膜室3を密閉し、その後、ポンプ5を駆動させることによって成膜室3内を大気圧よりも低い圧力(所定の減圧雰囲気)にする。このとき、成膜室3内にガス供給装置22からキャリアガスの導入および排出を繰り返し、基板Wの表面に付着した水分子などをキャリアガス分子に置換することが有効である。
Specifically, the processing atmosphere in the film forming chamber 3 is set to a condition suitable for the moisture removal process by the
それと同時に、抵抗加熱ヒータ(不図示)によって成膜室3内(基板W)を加熱する。加熱温度としては表面処理温度程度が好ましい。こうした高温および減圧雰囲気下で、基板W上の付着水および揮発性の汚染物質を除去する。本実施形態では、付着水や汚染物質だけでなく、図3(b)に示すように基板W表面のOH基を過剰に除去し、表面処理に対してOH基が不足した状態にする。 At the same time, the inside of the film forming chamber 3 (substrate W) is heated by a resistance heater (not shown). The heating temperature is preferably about the surface treatment temperature. Under such high temperature and reduced pressure atmosphere, the adhering water and volatile contaminants on the substrate W are removed. In the present embodiment, not only adhering water and contaminants, but also OH groups on the surface of the substrate W are excessively removed as shown in FIG.
以下、表面処理が終了するまで、成膜室3内(基板W)の温度を維持する。成膜室3内の温度調整は、制御装置7により成膜室3に設けられた抵抗加熱ヒータ(不図示)を制御することにより可能である。
Hereinafter, the temperature in the film forming chamber 3 (substrate W) is maintained until the surface treatment is completed. The temperature in the film forming chamber 3 can be adjusted by controlling a resistance heater (not shown) provided in the film forming chamber 3 by the
次に、蒸発器19により生成した水蒸気をキャリアガスとともに成膜室3内に導入し、図3(c)に示すように、OH基不足とされた基板Wの表面をOH基で飽和させる(水分供給工程)。このとき、基板Wの表面を水分飽和状態として所定時間保持することが、基板Wの表面のOH基の量を均一にする上で有効である。
なお、水分供給工程において、基板Wの表面を必ずしも水分飽和状態にする必要はないが、水分飽和状態あるいはこれに近い状態にしておくことで、次の工程で基板W上の水分量を表面処理に最適な量に調整しやすくなる。
Next, the water vapor generated by the
In the moisture supply process, the surface of the substrate W does not necessarily need to be in a water saturated state, but by maintaining the water saturated state or a state close thereto, the amount of water on the substrate W is subjected to surface treatment in the next step. It becomes easy to adjust to the optimal amount.
次に、基板W上の水分量を調整する(水分調整工程)。具体的には、水分供給装置9により、キャリアガスもしくは微量の水分を含むキャリアガスを成膜室3内に導入しつつ、並行して、導入したキャリアガスをポンプ5により排気することによって成膜室3内を一定の減圧状態に保持する。その結果、基板W上のOH基が部分的に除去されることになる。このようにして、基板Wの表面におけるOH基の量を、表面処理工程において必要となる量に制御する。
Next, the amount of moisture on the substrate W is adjusted (moisture adjusting step). Specifically, the carrier gas or a carrier gas containing a small amount of moisture is introduced into the film forming chamber 3 by the
次に、処理剤気化装置21の気化室210内に貯留されたシランカップリング剤Y1を気化させる。
まず、バルブ8を開いてポンプ5を駆動させることにより、気化室210内を減圧し大気圧より低い圧力にする。その後、気化室210を密閉状態にして、処理剤供給部212から処理剤保持部211へシランカップリング剤Y1を定量的に供給し、シランカップリング剤Y1を加熱部213により加熱することによって気化させる。シランカップリング剤Y1をこのような減圧雰囲気下において加熱することによって、その気化速度を高めることが可能になる。
Next, the silane coupling agent Y1 stored in the vaporization chamber 210 of the
First, by opening the
その後、ガス供給装置22から気化室210へ所定量のキャリアガスを導入する。キャリアガスの流量は、500cc/min以下(大気圧換算)とする。気化したシランカップリング剤Y2は、気化室210に導入されたキャリアガス(N2)とともに成膜室3内へと供給される。
Thereafter, a predetermined amount of carrier gas is introduced into the vaporization chamber 210 from the
次に、成膜室3内に導入されたシランカップリング剤Y2によって基板Wの表面処理を行う(表面処理工程)。
成膜室3内は、シランカップリング剤Y2とキャリアガスの導入によって500Pa程度になる。具体的には、成膜室3に対してキャリアガスの導入および排出を行い、成膜室3内の減圧雰囲気を一定にする。その後、シランカップリング剤供給部212より所定量のシランカップリング剤Y2を導入し、加熱部213で加熱してシランカップリング剤蒸気を発生させ、成膜室3内に加熱したシランカップリング剤蒸気を供給する。なお、シランカップリング剤蒸気の発生に伴い成膜室3内の圧力が多少上昇するので、必要に応じてポンプ5により排気して圧力調整する。ただし本発明の特徴として、密閉容器内で化学反応を進行させるため、必ずしも圧力を一定に保つ必要はない。
Next, the surface treatment of the substrate W is performed by the silane coupling agent Y2 introduced into the film forming chamber 3 (surface treatment step).
The inside of the film forming chamber 3 becomes about 500 Pa by introduction of the silane coupling agent Y2 and the carrier gas. Specifically, the carrier gas is introduced into and discharged from the film forming chamber 3 so that the reduced pressure atmosphere in the film forming chamber 3 is constant. Thereafter, a predetermined amount of the silane
表面処理時における成膜室3内の圧力は、大気圧よりも低く設定される。具体的には、50〜5000Paの範囲内で設定され、気化したシランカップリング剤Y2の拡散性や再液化を考慮すると、1000Pa以下に設定されることがより好ましい。また減圧雰囲気とすることで、成膜室3内に気化したシランカップリング剤Y2が充満し、基板W全体をシランカップリング剤Y2の雰囲気に晒すことが可能となる。 The pressure in the film formation chamber 3 during the surface treatment is set lower than the atmospheric pressure. Specifically, it is more preferably set to 1000 Pa or less in consideration of diffusibility and reliquefaction of the vaporized silane coupling agent Y2 which is set within a range of 50 to 5000 Pa. Moreover, by setting it as a pressure-reduced atmosphere, the vapor deposition silane coupling agent Y2 is filled in the film-forming chamber 3, and it becomes possible to expose the whole board | substrate W to the atmosphere of the silane coupling agent Y2.
成膜室3内には基板Wが配置されているため、当該基板Wが、気化したシランカップリング剤Y2の雰囲気中に晒されて、図3(d)に示すように、シランカップリング剤Y2の加水分解基とOH基とが反応する。基板Wが配置された気化室210および成膜室3を密閉状態にしたまま所定時間保持することより、気化室210から成膜室3内へ導入されたシランカップリング剤Y2は、未反応もしくは反応途中の状態で排気されることがなくなり使用効率が高められると同時に、反応完結までの時間を短縮することが出来る。 Since the substrate W is disposed in the film forming chamber 3, the substrate W is exposed to the atmosphere of the vaporized silane coupling agent Y2, and as shown in FIG. 3D, the silane coupling agent. The hydrolyzable group of Y2 reacts with the OH group. The silane coupling agent Y2 introduced from the vaporization chamber 210 into the film formation chamber 3 is unreacted by holding the vaporization chamber 210 and the film formation chamber 3 in which the substrate W is disposed in a sealed state for a predetermined time. It is not exhausted in the middle of the reaction, so that the use efficiency is improved and at the same time the time until the reaction is completed can be shortened.
本実施形態においては、表面処理中、密閉された成膜室3内の気体(キャリアガスおよびシランカップリング剤Y2)を循環させておく。具体的には、制御装置7によりファン42を駆動させることによって、キャリアガスとともに未反応のシランカップリング剤Y2を気相状態のまま成膜室3から排出させ、循環経路41を介して再び成膜室3内へと導入させることで循環させている。このように、成膜室3内の気体を循環経路41を経て循環させることで成膜室3内の雰囲気を均一に維持する。
In the present embodiment, the gas (carrier gas and silane coupling agent Y2) in the sealed film formation chamber 3 is circulated during the surface treatment. Specifically, by driving the
同時に、成膜室3内にシランカップリング剤Y2を継続して供給すべく、成膜室3内の気体を循環経路51を経て循環させる。すなわち、成膜室3内の気体を気化室210との間で循環させる。ここでは、制御装置7によりファン52を駆動させることによって、成膜室3内の気体を循環経路51内へ流入させるとともに、この気体を気化室210内へと流出させる。気化室210内に導入された気体は、新たに気化されたシランカップリング剤Y2と混合してキャリアガスとともに成膜室3へと導入される。従来法によれば新鮮なキャリアガスを導入しつつ並行して排気もするため、どうしてもかなりの量の未反応シランカップリング剤を排気していたものが、本発明ではキャリヤガスを循環利用するためシランカップリング剤Y2は成膜室3内に保持される。そのため、たとえ反応に時間を要する場合でも、シランカップリング剤Y2を反応完結まで成膜室3内に保持することが出来、結局、処理時間を短縮することが可能となる。
At the same time, the gas in the film forming chamber 3 is circulated through the
こうして基板Wに対し表面処理が施され、その結果、無機膜10上にシランカップリング剤の被膜が形成される。本実施形態では、表面処理工程の前に無機膜10の表面のOH基の量を調整するようにしたので、OH基に起因する不都合を回避した状態で表面処理を行うことが可能である。
In this way, surface treatment is performed on the substrate W, and as a result, a film of a silane coupling agent is formed on the
そして、このような表面処理を、基板W上に所定の厚さの被膜が形成されるまで継続する。処理剤保持部211内のシランカップリング剤Y1が全て蒸発した場合には、処理剤供給部212により随時補充する。
Such surface treatment is continued until a film having a predetermined thickness is formed on the substrate W. When all of the silane coupling agent Y1 in the processing
表面処理時間は、凡そ90〜240分とされ、成膜室3内の圧力や温度によって適宜設定される。本実施形態では、成膜室3の内部圧力が500Pa程度、処理温度が130〜200℃であることから、これら処理圧力及び処理温度に応じて所望とする膜厚を得るべく処理時間が適宜設定される。ここで、処理圧力が低ければ均一な表面処理が可能となり、処理温度が高ければ短時間で表面処理が完了する。これは、用いるシランカップリング剤の種類等によっても異なってくる。このようにして、基板Wに対する表面処理が完了する。 The surface treatment time is about 90 to 240 minutes, and is appropriately set according to the pressure and temperature in the film forming chamber 3. In this embodiment, since the internal pressure of the film forming chamber 3 is about 500 Pa and the processing temperature is 130 to 200 ° C., the processing time is appropriately set in order to obtain a desired film thickness according to these processing pressure and processing temperature. Is done. Here, a uniform surface treatment is possible if the treatment pressure is low, and the surface treatment is completed in a short time if the treatment temperature is high. This also varies depending on the type of silane coupling agent used. In this way, the surface treatment for the substrate W is completed.
シランカップリング剤を用いる無機膜(SiO2膜)の表面の処理では、SiO2表面のSi−OH基を消費してシランカップリング剤の反応基が結合する。そのため、SiO2表面のSi−OH基の量を制御することが非常に重要となる。また、シランカップリング剤は、SiO2表面を一層被覆させるのみなので、必要量は僅かだが、SiO2表面に付着した上で中間状態を経由して反応するため反応速度が遅く、1時間近く高温保持しないと反応が完結しないという性質を有している。本実施形態における表面処理装置1および表面処理方法は、こうした反応の特徴を反映したものとなっている。
In the treatment of the surface of the inorganic film (SiO2 film) using the silane coupling agent, the Si-OH group on the SiO2 surface is consumed and the reactive group of the silane coupling agent is bonded. Therefore, it is very important to control the amount of Si—OH groups on the
上述した本実施形態の表面処理装置1および表面処理方法では、表面処理を行う前に基板W上の水分量を調整するようにした。従来は、無機膜(SiO2)の内部あるいはピンホール内に捕獲された水分が放出されることで、Si−OH基が形成されるのを待っていたので、反応の完結に長時間を要していた。これに対して本実施形態では、反応に寄与するSiO2表面のSi−OH基の量を制御することによって、必要量のシランカップリング剤Y2を効率良く反応させることが可能になるため、処理時間を短縮することができるとともにシランカップリング剤の使用量を削減することができる。
In the
また、水分除去工程において基板W上に付着した付着水とともに揮発性の汚染物質が確実に除去される一方、不足するSi−OH基は水分供給工程において補充されるため、シランカップリング剤Y2の反応を速やかに進行させることができる。さらに、付着水や汚染物質などが除去されることでシランカップリング剤Y2が未反応となる部分をなくすことができるので、均一な処理が可能となる。 In addition, the volatile contaminants are reliably removed together with the adhering water adhering to the substrate W in the moisture removing step, while the insufficient Si—OH groups are replenished in the moisture supplying step. The reaction can proceed rapidly. Furthermore, since the adhering water, contaminants, and the like are removed, a portion where the silane coupling agent Y2 is not reacted can be eliminated, so that uniform treatment is possible.
また、本実施形態では、表面処理を高温および減圧雰囲気下で行うようにした。これにより、シランカップリング剤Y2が無機膜10の表層部の間隙内により良好に入り込み、この間隙内のSi−OH基と反応し易くなる。このため、無機膜10に対するシランカップリング剤Y2の結合反応がより一層加速して、処理時間の短縮が図れる。
In the present embodiment, the surface treatment is performed in a high temperature and reduced pressure atmosphere. As a result, the silane coupling agent Y2 enters better into the gap in the surface layer portion of the
さらに、本実施形態によれば、第1循環系40により成膜室3内を攪拌するとともに、第2循環系50により成膜室3内のシランカップリング剤Y2の濃度を常に一定にすることで、成膜室3内の雰囲気を均一に保つことができる。これにより、基板W上の処理むらをなくすことができるとともに成膜効率を向上させることができるので、短時間で均一な表面処理を行うことが可能である。
Furthermore, according to the present embodiment, the inside of the film forming chamber 3 is stirred by the
このように、無機膜10を有する基板Wに対してシランカップリング剤による表面処理を行うことにより、液晶装置への応用として好適な無機配向膜を備えた基板が得られる。
Thus, by performing the surface treatment with the silane coupling agent on the substrate W having the
[純水接触角の比較]
次に、表面処理を行った後のサンプル基板および表面処理を行う前のサンプル基板に対し、各表面上の数箇所の純水接触角をデータとしてそれぞれ取得して比較した。
この結果、表面処理前のサンプル基板の純水接触角の平均値が5度以下であったのに対し、表面処理を行った後のサンプル基板の純水接触角の平均値は40〜100度に上昇した。また、複数のサンプル基板に対して連続して表面処理を行った場合に、基板毎の純水接触角を比較した。ここでは、表面処理工程を5回以上繰り返して行い、各回の処理で得られた基板W間の純水接触角のバラツキは±5度以内であった。
[Comparison of pure water contact angle]
Next, with respect to the sample substrate after the surface treatment and the sample substrate before the surface treatment, several pure water contact angles on each surface were obtained and compared as data.
As a result, the average value of the pure water contact angle of the sample substrate before the surface treatment was 5 degrees or less, whereas the average value of the pure water contact angle of the sample substrate after the surface treatment was 40 to 100 degrees. Rose to. Moreover, when the surface treatment was continuously performed on a plurality of sample substrates, the pure water contact angles for each substrate were compared. Here, the surface treatment process was repeated 5 times or more, and the variation in the pure water contact angle between the substrates W obtained by each treatment was within ± 5 degrees.
以上の結果から分かるように、本実施形態の表面処理装置1および表面処理方法によれば、表面処理中、所定の雰囲気とされた成膜室3内にシランカップリング剤Y2を導入しつつ排出を行うことによって、成膜室3内にシランカップリング剤由来の付着物や残留物が発生する量を大幅に減らせることが分かった。これにより、複数の基板に対して表面処理を連続して行ったとしても安定した表面処理を行うことができるので、基板上に良好な被膜を得ることができた。従って、処理むらが防止されて均一な表面処理が可能であることを確認できた。
As can be seen from the above results, according to the
また、本実施形態の表面処理装置1および表面処理方法によれば、基板W上にシランカップリング剤の被膜が形成されたことで、無機膜10表面の物理的性質および化学的性質が改善され、該無機膜10の表面が撥水面となって基板Wの耐水性が向上する。また、基板Wを液晶装置の基板として用いる場合、無機配向膜の表面の純水接触角を調整することによって液晶分子のプレチルト角を制御することが可能である。純水接触角は、表面処理回数によって調整することがであるため、所望のプレチルト角を得るべく、純水接触角の検出を表面処理中に適宜行うようにしてもよい。
In addition, according to the
また、純水接触角は、成膜室3内におけるシランカップリング剤Y2の濃度、処理温度、処理時間、および処理圧力によっても制御可能である。
なお、処理圧力が低いとシランカップリング剤Y2の拡散性が高まるので成膜室3内の均一性が得られ、処理むらのない良好な被膜を形成することができる。さらに、処理温度が高い方が、より短時間で所望とする純水接触角を得ることができる。
The pure water contact angle can also be controlled by the concentration of the silane coupling agent Y2 in the film forming chamber 3, the processing temperature, the processing time, and the processing pressure.
When the processing pressure is low, the diffusibility of the silane coupling agent Y2 is increased, so that the uniformity in the film forming chamber 3 can be obtained, and a good film without processing unevenness can be formed. Furthermore, the desired pure water contact angle can be obtained in a shorter time when the treatment temperature is higher.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples, and the above embodiments may be combined. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
例えば、先の実施形態では、処理剤供給装置2と水分供給装置9とをそれぞれ備えた構成としたが、配管6A上に、成膜室3側から順に蒸発器19とバルブ18が接続されていてもよい。
For example, in the previous embodiment, the processing
また、成膜室3内に複数のファンを設けてもよい。これにより、成膜室3内を効率よく攪拌することができるので、シランカップリング剤Y2の反応を促進する上で有効である。 A plurality of fans may be provided in the film formation chamber 3. Thereby, since the inside of the film formation chamber 3 can be efficiently stirred, it is effective in promoting the reaction of the silane coupling agent Y2.
1…表面処理装置、2…処理剤供給装置、3…成膜室、5…ポンプ(減圧装置)、9…水分供給装置、12…基板保持部、10…無機膜、11…搬送装置、21…処理剤気化装置、22…ガス供給装置、40…第1循環系、42,52…ファン、50…第2循環系、211…処理剤保持部、212…処理剤供給部(供給部)、213…加熱部、W…基板(被処理基板)、Y1…シランカップリング剤(液相状態)、Y2…シランカップリング剤(気相状態)
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記成膜室内を減圧する減圧装置と、
処理剤を気化させる処理剤気化装置と、
前記処理剤気化装置に対してキャリアガスを供給するガス供給装置と、
前記成膜室内の気体を循環させる循環系と、を有する
ことを特徴とする表面処理装置。 A film formation chamber in which a substrate to be processed is disposed;
A decompression device for decompressing the film forming chamber;
A treatment agent vaporizer for vaporizing the treatment agent;
A gas supply device for supplying a carrier gas to the treatment agent vaporizer;
And a circulation system for circulating a gas in the film formation chamber.
ことを特徴とする請求項1記載の表面処理装置。 The surface treatment apparatus according to claim 1, further comprising a second circulation system that circulates the gas via the treatment agent vaporizer.
ことを特徴とする請求項1または2記載の表面処理装置。 The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein a fan is provided in the circulation system.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の表面処理装置。 The surface treatment apparatus according to claim 1, further comprising a moisture supply device that supplies moisture to the film formation chamber.
前記基板保持部を前記成膜室に対して進退させる搬送装置と、を有する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の表面処理装置。 A substrate holder for holding the substrate to be processed;
The surface treatment apparatus according to claim 1, further comprising: a transfer device that moves the substrate holding unit forward and backward with respect to the film formation chamber.
ことを特徴とする請求項5記載の表面処理装置。 The surface treatment apparatus according to claim 5, wherein the substrate holding unit is configured to hold a plurality of the substrates to be processed.
前記処理剤を保持する処理剤保持部と、
前記処理剤保持部に液体の処理剤を定量的に供給する処理剤供給部と、
前記液体の処理剤を加熱する加熱部と、
を有することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の表面処理装置。 The treatment agent vaporizer is
A treatment agent holding part for holding the treatment agent;
A treatment agent supply unit that quantitatively supplies a liquid treatment agent to the treatment agent holding unit;
A heating unit for heating the liquid treatment agent;
The surface treatment apparatus according to claim 1, comprising:
前記表面処理工程では、前記被処理基板が配置された成膜室内の気体を循環させる
ことを特徴とする表面処理方法。 Vaporizing the treatment agent under a pressure lower than atmospheric pressure, and having a surface treatment step of forming a film of the treatment agent on the substrate to be treated by exposing the substrate to be treated to the atmosphere of the treatment agent;
In the surface treatment step, a gas is circulated in a film formation chamber in which the substrate to be treated is arranged.
ことを特徴とする請求項8記載の表面処理方法。 The surface treatment method according to claim 8, wherein in the surface treatment step, the vaporized treatment agent is supplied while exhausting.
前記被処理基板の表面の水分を除去する水分除去工程と、
前記被処理基板の表面に水分を供給する水分供給工程とを順に実行する
ことを特徴とする請求項8または9記載の表面処理方法。 Before the surface treatment step,
A moisture removal step of removing moisture on the surface of the substrate to be processed;
The surface treatment method according to claim 8, wherein a moisture supply step of supplying moisture to the surface of the substrate to be processed is sequentially performed.
前記被処理基板の表面を水分飽和状態とする
ことを特徴とする請求項10記載の表面処理方法。 In the moisture supply step,
The surface treatment method according to claim 10, wherein a surface of the substrate to be treated is saturated with water.
前記被処理基板の表面の水分を部分的に除去する水分調整工程を有する
ことを特徴とする請求項10または11記載の表面処理方法。 After the water supply step,
The surface treatment method according to claim 10, further comprising a moisture adjustment step of partially removing moisture on the surface of the substrate to be processed.
ことを特徴とする請求項8ないし12のいずれか一項に記載の表面処理方法。
ことを特徴とする請求項8ないし13のいずれか一項に記載の表面処理方法。 The alignment film is formed on the substrate to be processed by forming an inorganic film on the substrate to be processed, and forming the coating on the surface of the inorganic film. The surface treatment method according to item.
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