CN104178748A - 气体供给头、气体供给机构和基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够应对被处理基板的大型化地改善向处理室内的气体供给的均匀性，另外能够精度良好且容易制造的维护性也良好的气体供给头、气体供给机构和基板处理装置。该气体供给机构具备具有载置基板(G)的载置台(4)的基板处理装置(1)，包括气体供给头(6)、第一载置台内气体供给孔(8a)和第一气体供给线路(9a)。第一气体供给线路从第一气体供给源向下游侧去等长分支为2n根，其中，n为自然数，末端的2n根分支管的气体排出口在一直线上等间隔排列的状态下与第一载置台内气体供给孔连通，气体供给头将通过第一气体供给线路和第一载置台内气体供给孔供给的气体通过长槽状的第一气体扩散室均匀地从多个第一气体排出孔排出。

Description

气体供给头、气体供给机构和基板处理装置
技术领域
本发明涉及用于对被处理基板供给气体进行成膜处理的气体供给头、气体供给机构和基板处理装置。
背景技术
在液晶显示器(Liquid Crystal Display：LCD)、有机EL显示器(Organic Electro-Luminescence Display)等FPD(Flat Panel Display：平板显示器)的制造工序之一的成膜工序中，使用能够以原子层级别的高精度进行成膜控制的ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)法。在ALD法中，例如将前体气体(源气体)和氧化剂气体分别且交替地导入到处理空间，使之在作为被处理基板的玻璃基板上反应来进行成膜。在FPD领域利用ALD法进行成膜的情况下，多使用被处理基板的一边长度超过1m的矩形玻璃基板，作为向被处理基板供给气体的方法，采用从水平方向对被处理基板导入气体、形成与基板面平行的气体流的侧流(side flow)方式。在侧流方式中，为了形成均匀厚度的膜需要在被处理基板上形成与基板面平行的层流，在无法保持层流的情况下，有时会产生作为膜质、膜厚不均匀、颗粒成因的不需要的生成物的沉积等问题。
为了在被处理基板上形成与基板面平行的气体的层流，需要将气体相对于被处理基板从水平方向均匀地导入到处理空间，作为其方法，例如提案有：从由气体供给管的反复叉形分支形成的多个气体排出口向处理空间供给气体的方法；和在长条状的气体供给头中以使多个气体供给口和气体排出口隔着在长度方向上形成的气体蓄积部相对的方式设置于长边侧的侧壁，使气体排出口的数量多于气体供给口的数量的方法(参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004—10990号公报
专利文献2：日本特开昭62—074078号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是，伴随近年来的FPD的大型化、即被处理基板的大型化，在上述现有技术中，难以确保气体向处理空间均匀导入时的精度，难以在被处理基板整体均匀地进行成膜。
例如在专利文献1中记载的技术中，在使气体供给管分支为多个而保持层流的状态下向基板面供给气体，但由于从与基板面垂直的方向供给气体，所以不能形成与基板面平行的层流。
另外，如专利文献2记载的技术那样，用气体蓄积部(缓冲室)向处理空间均匀地排出气体的技术是公知的，但在长度方向超过1m的气体供给头中，为了遍及该长度方向整体以极高精度均匀地将气体导入到处理空间，需要使缓冲室的容积充分大，随之需要使原料气体的导入量增多为必要以上，浪费较多。另外，缓冲室通常与处理空间连通，所以缓冲室的容积增加与处理空间增加相同，由此需要延长清洁(purge)原料气体或反应气体的时间，所以生产性降低。
而且，在像ALD法那样将化学反应生成的多种气体单独地导入到处理空间的情况下，在气体排出口的附近生成、沉积气体的反应物。这样的反应物向被处理基板的附着，会导致FPD的品质降低，所以需要抑制反应物的生成、沉积。但是，对于抑制这样的反应物的生成、沉积同时提高气体供给的均匀性，在上述现有技术中没有任何考虑。
而且，要求能够容易地制造长度方向超过1m的气体供给头的技术。例如在上述专利文献2中记载的缓冲室，需要相对于作为气体供给头的主体的长条状部件在其长度方向上以深孔钻(gun drill)等进行孔加工来形成。但是，能够通过深孔钻精度良好地加工的深度至多为1m，所以为了对一边的长度超过1m的被处理基板进行处理，需要直线排列地排列配置2个以上的气体供给头。另外，在对处理空间排列配置多个气体供给头的情况下，在其连接面产生微小的间隙，有可能在该间隙沉积不需要的生成物。
另外，深孔钻的加工精度并不比立铣刀等好，加工成本也高。因此，由深孔钻加工后的各气体供给头的缓冲室的容积、形状会产生偏差，所以在排列配置多个气体供给头的情况下，气体供给量产生个体差，难以均匀地向处理空间导入气体。另外，通过利用深孔钻进行的孔加工形成的缓冲室，在制造后长度方向端通过焊接等被密闭，所以清洗处理等维护性并不好，因此，也存在使用寿命短的问题。
本发明的目的在于提供一种能够应对被处理基板的大型化地改善向处理室内的气体供给的均匀性、另外能够精度良好且容易制造的维护性也良好的气体供给头、气体供给机构和基板处理装置。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题，第一方面的气体供给机构为一种安装于基板处理装置的气体供给机构，其特征在于，包括：气体供给管，其从一个气体供给源向下游侧去等长分支为2n根，末端的2n根分支管的气体排出口在一直线上等间隔排列，其中，n为自然数；和一个长条状的气体供给头，其包括：与上述2n根分支管的气体排出口连通的长槽状的气体扩散室；和在长度方向上等间隔地形成的、将导入到上述气体扩散室的气体排出的多个气体排出孔。
第二方面的气体供给机构，在第一方面的气体供给机构中，特征在于：上述气体供给头包括在与上述气体供给头的长度方向正交的方向上分别与上述2n根分支管连通并且与上述气体扩散室连通的2n个头内气体供给孔，上述气体排出孔以上述气体扩散室与上述2n个头内气体供给孔相对并且在一直线上等间隔地排列的方式对于上述2n根分支管的各个设置有多个。
第三方面的气体供给机构，在第二方面的气体供给机构中，特征在于：上述气体排出孔(45a)和上述气体排出孔(45b)，设置在从与上述气体供给头的长度方向正交的方向观看时不重复的位置。
第四方面的气体供给机构，在第二方面或第三方面的气体供给机构中，特征在于：包括独立供给不同的2种气体的2个系统的上述气体供给管，上述气体供给头包括分别与上述2个系统的气体供给管连通的独立的2个上述气体扩散室。
第五方面的气体供给机构，在第四方面的气体供给机构中，特征在于：上述气体供给头包括：与上述长度方向正交的截面的形状为大致H形状的头主体；和分别安装于上述头主体的2处凹部的盖体，上述2个气体扩散室中，分别形成于上述2处凹部的底面的长槽状的空间由上述盖体密闭。
第六方面的气体供给机构，在第五方面的气体供给机构中，特征在于：上述气体扩散室，通过对上述头主体的上述凹部的底面实施利用立铣刀进行的加工而形成。
第七方面的气体供给机构，在第四～第六方面中任一方面的气体供给机构中，特征在于：上述气体排出孔以与上述2个气体扩散室分别连通的方式在上述气体供给头的长度方向上交错地配置成2列。
第八方面的气体供给机构，在第一～第七方面中任一方面的气体供给机构中，特征在于：上述气体供给管的上述2n根分支管从水平方向与上述气体扩散室连接，导入到上述气体扩散室的气体从上述气体排出孔在水平方向上排出。
为了解决上述技术问题，第九方面的基板处理装置的特征在于：包括上述第一～第八方面中任一方面所述的气体供给机构。
第十方面的基板处理装置，在第九方面的基板处理装置中，特征在于：包括处理容器，该处理容器包括具有载置基板的载置面的载置台和覆盖上述载置台的上盖，通过使上述上盖覆盖上述载置台而形成收纳载置于上述载置面的基板的处理空间，上述气体供给头以与其长度方向平行的一个侧面与上述载置台的一边的侧壁紧贴的方式配置于上述处理空间，在上述处理容器的上述一边的侧壁与上述载置面平行地设置有2n个载置台内气体供给孔，其与上述气体供给管的下游侧的上述2n根分支管的气体排出口连通并且与上述气体供给头的上述气体扩散室连通。
为了解决上述技术问题，第十一方面的气体供给头，其为了利用至少2种气体对大致水平地载置的基板实施规定的处理，对上述基板在水平方向上排出上述2种气体，上述气体供给头的特征在于，包括：具有长条状的形状，与长度方向正交的截面的形状为大致H形状的头主体；和分别安装于上述头主体的2处凹部的盖体，上述头主体包括：长槽状的独立的2个气体扩散室，其以分别在上述2处凹部的底壁面开口的方式与长度方向平行地形成，由上述盖体封闭；2n个头内气体供给孔，其以分别与上述2个气体扩散室连通的方式，在长度方向上在一直线上等间隔地设置，其中，n为自然数；和气体排出孔，其以隔着上述气体扩散室与上述2n个头内气体供给孔相对并且在一直线上等间隔地排列的方式对于上述2n根分支管的各个设置有多个，将导入到上述气体扩散室的气体排出。
第十二方面的气体供给头，在第十一方面的气体供给头中，特征在于：上述气体排出孔(45a)和上述气体排出孔(45b)，设置在从与上述气体供给头的长度方向正交的方向观看时不重复的位置。
发明效果
根据本发明，从一个气体供给源向下游侧去等长分支为2n(n：自然数)根的末端的2n根分支管、向形成于气体供给头的长槽状的气体扩散室供给气体，供给到气体扩散室的气体通过等间隔设置的多个气体排出孔被排出。根据像这样通过等长配管均匀地将气体供给到气体扩散室之后从多个气体排出孔排出气体的结构，能够从多个气体排出孔均匀地排出气体而形成层流，进而能够对基板进行均匀的处理。
另外，气体供给头包括与长度方向正交的截面形状为大致H形状的头主体和安装于头主体的盖体，能够利用立铣刀等简单且高精度地在头主体中形成气体扩散室。因此，气体扩散室的长度方向上的形状精度高，所以在长度方向上的气体排出不容易产生偏差，而且长条状的气体供给头的制造容易，分解的维护也容易。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的基板处理装置的概略结构的平面图和截面图。
图2是表示图1的基板处理装置所具有的气体供给系统的结构的平面图。
图3是表示图1的基板处理装置所具有的设置于载置台的侧壁的载置台内气体供给孔附近的结构的截面图。
图4是表示图1的基板处理装置所具有的气体供给头的立体截面图和分解立体图。
图5是图4的气体供给头的一部分的俯视图、一部分的正面图、平面图中的向视(箭头)B-B截面图和向视C-C截面图。
附图标记说明
1 基板处理装置
2 处理空间
3 处理容器
4 载置台
5 上盖
6 气体供给头
40 头主体
42a、42b 第一气体扩散室、第二气体扩散室
44a、44b 第一头内气体供给孔、第二头内气体供给孔
45a、45b 第一气体排出孔、第二气体排出孔
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1(a)是表示本发明的实施方式的基板处理装置1的概略结构的平面图。图1(b)是图1(a)的向视A-A截面图。
在此，基板处理装置1为对有机EL面板等FPD的制造中使用的玻璃基板(以下记作“基板G”)实施基于ALD法的成膜处理的成膜装置。基板G在下面的说明中，短边×长边的长度为约1500mm×约1850mm。另外，在基板处理装置1中，将与基板G的短边平行的方向取为x轴，与长边平行的方向取为y轴，将基板G的厚度方向取为z轴，在下面的说明中适当使用这样的坐标轴。其中，x轴和y轴位于水平面内，z轴位于铅垂面内。
基板处理装置1包括形成对基板G进行处理的处理空间2的处理容器3。处理容器3包括：载置基板G的载置台4；和覆盖载置于载置台4上的基板G的上盖5。另外，图1(a)表示上盖5卸下的状态。
载置台4包括载置基板G的载置面4a和与载置面4a相比更在上方(z方向)上立起的侧壁4b，具有截面呈大致凹形的形状。载置台4和上盖5在高度方向(z方向)上能够相对地移动。例如使上盖5上升使上盖5从载置台4离开时，载置面4a露出到外部。由此，能够利用基板搬送装置(未图示)将基板G搬入到载置面4a上和从载置面4a搬出。另一方面，在将基板G载置在载置面4a上的状态下使上盖5下降、使上盖5紧贴到侧壁4b时，形成从外部隔离的处理空间2。此时，利用设置在侧壁4b上的密封圈(O型环)将上盖5与侧壁4b的抵接面密封。通过这样的方式能够进行处理空间2中的对基板G的成膜处理。另外，也可以采用载置台4相对于固定的上盖5升降的结构，也可以采用载置台4和上盖5两者升降的结构。
在处理空间2中，沿着载置台4的长边侧的一个侧壁4b1配置有直线状的气体供给头6，该气体供给头6构成对基板G的成膜处理中使用的处理气体的气体供给机构的一部分。另外，沿着载置台4的长边侧的另一个侧壁4b2，在载置台4设置有直线状的排气槽7。排气槽7与排气装置7a连接，排气装置7a通过对处理空间2的内部进行排气，进行处理空间2内的压力的调节和气氛气的置换(清洁)。
对气体供给头6的结构的详细说明在后面进行，气体供给头6从沿着长度方向以规定的间隔形成为两列的多个第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b(参照图4和图5)向处理空间2排出处理气体。由此，在载置于载置面4a上的基板G的被处理面的上方，能够形成从气体供给头6向排气槽7去在一个方向上成为层流的气体流F，能够在基板G的表面进行均匀的成膜处理。
气体供给头6经由形成于载置台4的侧壁4b1的载置台内气体供给孔8与作为气体供给管的气体供给系统9连接。另外，载置台内气体供给孔8是后述的第一载置台内气体供给孔8a和第二载置台内气体供给孔8b的总称。气体供给头6、载置台内气体供给孔8和气体供给系统9构成气体供给机构。
对气体供给系统9的详细说明在后面进行，概略地说，气体供给系统9由用于将成膜处理所需的2种气体(第一气体＝源气体，第二气体＝氧化气体)经由载置台内气体供给孔8独立地向气体供给头6供给的2个系统的气体配管构成。气体供给头6将所供给的2种气体独立地向处理空间2排出。
例如在进行氧化铝(Al2O3)成膜的情况下，作为第一气体能够使用三甲基铝((CH3)3Al：TMA)气体，作为第二气体能够使用水蒸气(H2O)。但是，第一气体和第二气体并不限定于此，能够根据构成膜的材料变更。
基板处理装置1的动作控制通过控制部12进行。控制部12包括例如由微处理器(计算机)构成的工艺控制器12a。在工艺控制器12a连接有用于由操作员管理基板处理装置1进行指令输入操作的键盘、由使基板处理装置1的运行状况可视化地显示的显示器等构成的用户接口12b。
在工艺控制器12a连接有存储部12c。存储部12c可以是硬盘、半导体存储器，也可以是CD-ROM、DVD、闪存等可移动的存储介质。在存储部12c存储有用于通过工艺控制器12a的控制实现在基板处理装置1执行的各种处理的控制程序、用于根据处理条件在基板处理装置1的各部分执行处理的方案(recipe)。方案也可以经由专用线路适当地从其它装置送来。方案根据需要通过来自用户接口12b的指示等从存储部12c读出，由工艺控制器12a执行按照所读出的方案的处理，由此基板处理装置1进行规定的动作对基板G进行处理。
图2是表示气体供给系统9的结构的平面图。气体供给系统9包括用于将第一气体供给到处理空间2的第一气体供给线路9a和用于将第二气体供给到处理空间2的第二气体供给线路9b。
第一气体供给线路9a为所谓的消防(tournament)型的等长配管结构。即，上游侧的主配管31a在下游侧的第一分支部32a分支为长度相等的2根第一分支管31b，第一分支管31b在其下游侧的第二分支部32b分支为长度相等的2根第三分支管31c，第三分支管31c在其下游侧的第三分支部32c分支为长度相等的2根第四分支管31d。合计8根第四分支管31d分别利用凸缘36与在与y方向平行的一直线上以气体排出口(末端)等间隔排列的方式形成于载置台4的侧壁4b1的8处第一载置台内气体供给孔8a气密连接。
第二气体供给线路9b具有与第一气体供给线路9a同样的消防型的等长配管结构。即，上游侧的主配管33a在下游侧的第一分支部34a分支为长度相等的2根第一分支管33b，第一分支管33b在其下游侧的第二分支部34b分支为长度相等的2根第三分支管33c，第三分支管33c在其下游侧的第三分支部34c分支为长度相等的2根第四分支管33d。合计8根第四分支管33d分别利用凸缘36与在与y方向平行的一直线上以气体排出口(末端)等间隔排列的方式形成于载置台4的侧壁4b1的处第一载置台内气体供给孔8b气密连接。
第一气体供给线路9a的主配管31a的上游侧与供给第一气体的第一气体供给源(未图示)和载体气体供给源(未图示)连接，第二气体供给线路9b的主配管33a的上游侧与供给第二气体的第二气体供给源(未图示)和载体气体供给源(未图示)连接。作为运载气体使用例如氮(N2)气等不活泼气体，但并不限定于此，也可以使用氩(Ar)气等稀有气体。
在对基板G进行的成膜处理期间，控制来自载体气体供给源的载体气体的供给/停止的阀V3、V4总是维持在打开的状态。另一方面，对阀V1、V2的打开/关闭的时刻进行控制，以使得第一气体和第二气体不会同时向处理空间2供给。首先，将阀V1打开一定时间(例如0.2秒)向处理空间2导入第一气体，在基板G上附着第一气体的分子。当将阀V1关闭时，阀V3、V4成为打开状态，所以处理空间2内的不需要的第一气体利用运载气体从处理空间2排出，处理空间2内由运载气体进行清洁。将该状态保持一定时间(例如5秒)将处理空间2内的不需要的第一气体排出之后，将阀V2打开一定时间(例如0.2秒)向处理空间2导入第二气体，使附着于基板G上的第一气体的分子和第二气体的分子反应。关闭阀V2，将该状态保持一定时间(例如5秒)，则阀V3、V4成为打开状态，所以处理空间2内的第二气体、以及由第一气体和第二气体反应生成的气体通过运载气体从处理空间2排出。通过反复进行这样的第一气体和第二气体向处理空间2的供给/排出，在基板G的表面使第一气体和第二气体以原子层级别反应，进行成膜。
另外，适时调整阀V1、V2的打开/关闭的时刻，以使得能够实现目标的成膜。
控制第一气体的供给/停止的阀V1至第一载置台内气体供给孔8a的8个系统的配管长度和配管直径全部相等。另外，控制第二气体的供给/停止的阀V2至第二载置台内气体供给孔8b的8个系统的配管长度和配管直径全部相等。通过采用这样的等长配管结构，能够均匀地将第一气体和第二气体分别供给到气体供给头6所具有的后述的第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b(参照图3～图5)，进而能够将第一气体和第二气体从气体供给头6均匀地向处理空间2排出。另外，在气体供给系统9中，能够将具备的阀数量抑制得较少，所以能够将装置成本抑制得较低。
另外，根据图1和图2可以明白，能够将阀V3、V4替换为一个阀。
图3是表示载置台内气体供给孔8附近的结构的截面图。第一载置台内气体供给孔8a和第二载置台内气体供给孔8b，分别以与设置于气体供给头6的第一头内气体供给孔44a和第二头内气体供给孔44b的位置对应的方式，通过钻孔(drill)等机械加工形成于载置台4的侧壁4b1。在载置台内气体供给孔8a、8b的壁面根据需要实施电解研磨等镜面加工、耐酸铝(Alumite)或氟树脂涂层等表面处理。
为了应对设置于气体供给头6的第一头内气体供给孔44a和第二头内气体供给孔44b的间隔狭窄(详细参照图4和图5在后面叙述)的情况，第四分支管31d、33d的末端一根一根地成为一对，汇集于安装在载置台4的侧壁4b1的一个凸缘36。通过将凸缘36安装于侧壁4b1，第四分支管31d、33d分别与载置台内气体供给孔8a、8b连通形成第一气体和第二气体的气体流路。
另外，在凸缘36与侧壁4b1的连结面，为了隔离第一气体和第二气体的气体流路配置有未图示的密封圈，由此，来防止凸缘36与侧壁4b1的连结面处的第一气体和第二气体的反应。
在本实施方式中，如图3所示，将第四分支管31d、33d汇集于凸缘36时，因为第四分支管31d、33d接近而不能将两者水平配置，因此，使位于下侧的供给第一气体的第四分支管31d以凸缘36为基准稍微向下方弯曲。当然，在第四分支管31d、33d能够水平配置的情况下，不需要像图3那样使配管弯曲。
气体供给头6在载置台4配置成与设置于载置面4a与侧壁4b1之间的槽嵌合，第一载置台内气体供给孔8a和第二载置台内气体供给孔8b分别与设置于气体供给头6的第一头内气体供给孔44a和第二头内气体供给孔44b连通。另外，在气体供给头6和侧壁4b1的连结面，配置有用于隔离第一气体和第二气体的气体流路的未图示的密封圈，由此，来防止气体供给头6与侧壁4b1的连结面处的第一气体和第二气体的反应。
图4(a)是气体供给头6的立体截面图。图4(b)是气体供给头6的分解立体图。气体供给头6由互相平行的第一铅垂壁40a和第二铅垂壁40b、以及以与第一铅垂壁40a和第二铅垂壁40b正交的方式将第一铅垂壁40a和第二铅垂壁40b连结的水平壁40c构成，具有与长度方向正交的截面的形状为大致H形状的头主体40。气体供给头6以图1～图3所示的方式配置时，第一铅垂壁40a与载置台4的侧壁4b1抵接，第二铅垂壁40b与载置于载置台4的载置面4a的基板G相对，第一铅垂壁40a、第二铅垂壁40b和水平壁40c具有形成为一体的结构。在水平壁40c的两表面(头主体40的2处凹部的底面)，在长度方向上延伸的长槽状的第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b以隔着分隔壁40c1相对的方式形成。
气体供给头6包括：利用螺纹固定等分别安装于头主体40的2处凹部的盖体41a、41b；和配置于头主体40与盖体41a、41b之间的密封圈43a、43b。通过在头主体40安装盖体41a将第一气体扩散室42a的开口面封闭，通过在头主体40安装盖体41b将第二气体扩散室42b的开口面封闭。
为了说明气体供给头6的第一气体和第二气体的流动，进一步参照图5。图5(a)是气体供给头6的一部分的平面图。图5(b)是气体供给头6的一部分的正面图。图5(c)是图5(a)的向视B-B截面图。图5(d)是图5(a)的向视C-C截面图。
在头主体40形成有第一头内气体供给孔44a，该第一头内气体供给孔44a在x方向上贯通第一铅垂壁40a和水平壁40c与第一气体扩散室42a连通，在气体供给头6设置于载置台4的状态下与第一载置台内气体供给孔8a连通。另外，在头主体40形成有第二头内气体供给孔44b，该第二头内气体供给孔44b在x方向上贯通第一铅垂壁40a和水平壁40c与第二气体扩散室42b连通，在气体供给头6设置于载置台4的状态下与第二载置台内气体供给孔8b连通。
而且，在头主体40形成有第一气体排出孔45a，该第一气体排出孔45a在x方向上贯通第二铅垂壁40a和水平壁40c与第一气体扩散室42a连通，在气体供给头6设置于载置台4的状态下与处理空间2连通。另外，形成有第二气体排出孔45b，该第二气体排出孔45b在x方向上贯通第二铅垂壁40a和水平壁40c与第二气体扩散室42b连通，在气体供给头6设置于载置台4的状态下与处理空间2连通。
从第一气体供给线路9a供给的第一气体，通过第一载置台内气体供给孔8a、第一头内气体供给孔44a导入到第一气体扩散室42a，在第一气体扩散室42a中扩散之后，从第一气体排出孔45a排出到处理空间2。同样地，从第二气体供给线路9b供给的第二气体，通过第二载置台内气体供给孔8b、第二头内气体供给孔44b导入到第二气体扩散室42b，在第二气体扩散室42b中扩散之后，通过第二气体排出孔45b排出到处理空间2。
通过像这样使从载置台内气体供给孔8至气体供给头6的气体流路仅沿着水平方向(x方向)构成，能够提高处理空间2的运载气体的清洁效果，能够提高清洁时间缩短带来的生产性的提高。
头主体40通过对由铝等构成的长条状的方柱材料进行切削/研磨加工能够容易加工为截面大致H形状。另外，第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b能够通过立铣刀等的机械加工容易地尺寸精度良好地形成，第一头内气体供给孔44a、第二头内气体供给孔44b、第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b的孔长也较短，所以能够通过钻孔加工等尺寸精度良好地形成。由此，气体供给头6即使在需要超过1m的长度的情况下，也能够根据基板G的形状高尺寸精度地制造，由此，能够均匀地排出来自第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b的第一气体和第二气体。
像这样，气体供给头6能够通过对制造容易的头主体40组装密封圈43a、43b和盖体41a、41b而容易地制造，因此分解也容易，所以清洗处理等维护也容易。另外，对于气体供给头6而言，与基板G的形状相应的气体供给头6整体的大小的变更和各部分的形状变更也容易，与处理空间2的高度相应的薄型化也容易。
另外，在由铝等可铸造的材料构成的情况下，头主体40也能够通过如下方式制造：例如通过铸造成型形成大致的外形之后，通过切削、研磨加工提高各部分的形状精度。在第一头内气体供给孔44a、第二头内气体供给孔44b、第一气体排出孔45a、第二气体排出孔45b、第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b的内表面，根据需要实施电解研磨等镜面加工处理、耐酸铝或氟树脂涂层处理等表面处理，而这样的加工也容易。
如果例如在基板G的y方向长度为1850mm时使处理空间2的y方向长度为约2100mm，则图5(a)所示的、气体供给头6中y方向上相邻的第一头内气体供给孔44a彼此的间隔L1，基于图1为约300mm。y方向上相邻的第二头内气体供给孔44b彼此的间隔也为L1。图5(b)所示的、y方向上的第一气体排出孔45a间的间隔L2能够为例如约15mm。y方向上的第二气体排出孔45b间的间隔也为L2，但第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b在y方向上可以错开1/2节距设置。z方向上的气体排出孔45a与气体排出孔45b的间隔L3能够为例如约6mm。
另外，处理空间2的高度(z方向长度)高时，高价的第一气体的消耗量变多，对基板G进行成膜的成本变高。由此，处理空间2的高度尽可能低为佳，所以根据所设定的处理空间2的高度决定头主体40的高度。由此，设置第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b的位置被确定，对第一气体排出孔45a与第二气体排出孔45b的z方向上的间隔L3施加限制。另外，在处理空间2中，为了使第一气体和第二气体层流地流动，优选在距载置台4的载置面4a尽可能不高的位置设置第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b。另一方面，当第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b过于接近时，第一气体排出后残留于第一气体扩散室42a的微量的第一气体和第二气体排出后残留于第二气体扩散室42b的微量的第二气体漏出到处理空间2，由此在第一气体排出孔45a或第二气体排出孔45b的附近会生成第一气体与第二气体的反应物，发生该反应物附着于头主体40或成为颗粒附着于基板G的问题。由此，需要防止这样的反应物的生成。
考虑这些问题，在本实施方式中，将第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b的z方向上的间隔L3设定得较短，并且将第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b进行所谓的交错状配置，由此将相邻的第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b的距离取得较长，抑制第一气体与第二气体反应导致的不需要的反应物的生成。另外，只要在处理空间2中形成层流，通过较窄地形成第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b，由此，能够抑制第一气体和第二气体在第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b的滞留，抑制不需要的反应物的生成。
如图5(b)所示，在x方向观看时形成为，第一头内气体供给孔44a不与第一气体排出孔45a重复，且第二头内气体供给孔44b不与第二气体排出孔45b重复。如果例如在x方向观看时与一个头内气体供给孔重复的位置设置有气体排出孔，则来自该气体排出孔的气体排出变得优先，来自气体气体排出孔的气体排出量降低，处理空间2中的层流的形成变得困难。于是，在本实施方式中，采用在x方向观看时不使头内气体供给孔和气体排出孔重复的结构，使从头内气体供给孔导入到气体扩散室的气体碰撞、扩散到气体扩散室的壁面，实现来自气体排出孔的气体排出的均匀化。
如上所述，根据本发明的实施方式，通过具有等长配管结构的第一气体供给线路9a和第二气体供给线路9b，第一气体和第二气体独立地供给到形成于气体供给头6的第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b。由此，能够将第一气体和第二气体分别通过等长配管均匀地供给到第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b。
而且，在第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b中进一步被供给的第一气体和第二气体被均匀化。此时，第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b，通过立铣刀等以高形状精度形成于与长度方向(y方向)正交的截面的形状为大致H形状的头主体40，所以长度方向上的来自第一气体排出孔45a和第二气体排出孔45b的第一气体和第二气体的排出不容易发生偏差，能够均匀地对基板G上排出第一气体和第二气体在基板G上形成层流，由此能够对基板G进行均匀的处理。
另外，关于气体供给头6的制造，能够简单且高精度地在头主体40形成长槽状的第一气体扩散室42a和第二气体扩散室42b，另外，第一头内气体供给孔44a、第二头内气体供给孔44b、第一气体排出孔45a和第二气体供给孔45b的孔长也较短，所以能够通过钻孔加工简单且高精度地形成。而且，仅通过将盖体41a、4lb安装于头主体40就能够完成气体供给头6，所以分解也容易。由此，能够进一步对气体供给头6、基板G进行均匀的处理。而且，气体供给头6能够容易且高精度地制造与基板G的尺寸相应的长度，具有分解的维护也容易的优点。
以上，对本发明的实施方式的进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。例如在上述说明中，基板G为有机EL显示器用的玻璃基板，但并不限定于此，基板G也可以为LCD制造用的玻璃基板或太阳能电池制造用的玻璃基板等。
另外，在上述说明中，基板G的短边X长边的长度为约1500mm×1850mm，与该基板尺寸匹配地决定气体供给系统9的气体供给管的分支数量。与之相对，近年来基板尺寸向约2200mm×2500mm的尺寸、进而向约2800mm×3100mm的尺寸显著大型化。对于这样的基板尺寸的大型化，本发明能够容易地应对。即，对于基板尺寸的变更，通过调整气体供给系统中的气体供给管的分支数和载置台内气体供给孔8的数量，能够容易地应对。另外，所需要的气体供给量，通过气体供给系统的配管直径、气体供给头的气体扩散室的容积、气体排出孔的孔径等的形状调整，能够容易地应对。
但是，为了使气体供给系统9为等长配管结构，气体供给系统9的第一气体供给线路9a和第二气体供给线路9b的末端(最下游)的配管数(即，第一载置台内气体供给孔8a的数量和第二载置台内气体供给孔8b的数量)限制为2n(n：自然数)。上述实施方式相当于n＝3的情况。
导入到处理空间2的气体，并不限定于上述实施方式中所取的2种，根据成膜的膜的种类能够变更为3种以上。在这种情况下，例如通过层叠气体供给头6能够应对。
在上述实施方式中，采用了通过在载置台4的侧壁4b1形成载置台内气体供给孔8，在水平方向上对气体供给头6供给第一气体和第二气体的结构，但并不限定于此，也能够采用在载置台4配置在铅垂方向(z方向)贯通之后向水平方向弯曲的气体导入管，将该气体导入管连接到气体供给头6的第一头内气体供给孔44a和第二头内气体供给孔44b的结构。

Claims (12)

1.一种安装于基板处理装置的气体供给机构，其特征在于，包括：
气体供给管，其从一个气体供给源向下游侧去等长分支为2n根，末端的2n根分支管的气体排出口在一直线上等间隔排列，其中，n为自然数；和
一个长条状的气体供给头，其包括：与所述2n根分支管的气体排出口连通的长槽状的气体扩散室；和在长度方向上等间隔地形成的、将导入到所述气体扩散室的气体排出的多个气体排出孔。
2.如权利要求1所述的气体供给机构，其特征在于：
所述气体供给头包括在与所述气体供给头的长度方向正交的方向上分别与所述2n根分支管连通并且与所述气体扩散室连通的2n个头内气体供给孔，
所述气体排出孔以所述气体扩散室与所述2n个头内气体供给孔相对并且在一直线上等间隔地排列的方式对于所述2n根分支管的各个设置有多个。
3.如权利要求2所述的气体供给机构，其特征在于：
所述气体排出孔(45a)和所述气体排出孔(45b)，设置在从与所述气体供给头的长度方向正交的方向观看时不重复的位置。
4.如权利要求2或3所述的气体供给机构，其特征在于：
包括独立供给不同的2种气体的2个系统的所述气体供给管，
所述气体供给头包括分别与所述2个系统的气体供给管连通的独立的2个所述气体扩散室。
5.如权利要求4所述的气体供给机构，其特征在于：
所述气体供给头包括：
与所述长度方向正交的截面的形状为大致H形状的头主体；和
分别安装于所述头主体的2处凹部的盖体，
所述2个气体扩散室中，分别形成于所述2处凹部的底面的长槽状的空间由所述盖体密闭。
6.如权利要求5所述的气体供给机构，其特征在于：
所述气体扩散室，通过对所述头主体的所述凹部的底面实施利用立铣刀进行的加工而形成。
7.如权利要求4～6中任一项所述的气体供给机构，其特征在于：
所述气体排出孔以与所述2个气体扩散室分别连通的方式在所述气体供给头的长度方向上交错地配置成2列。
8.如权利要求1～7中任一项所述的气体供给机构，其特征在于：
所述气体供给管的所述2n根分支管从水平方向与所述气体扩散室连接，导入到所述气体扩散室的气体从所述气体排出孔在水平方向上排出。
9.一种基板处理装置，其特征在于：
包括权利要求1～8所述的气体供给机构。
10.如权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于：
包括处理容器，该处理容器包括具有载置基板的载置面的载置台和覆盖所述载置台的上盖，通过使所述上盖覆盖所述载置台而形成收纳载置于所述载置面的基板的处理空间，
所述气体供给头以与其长度方向平行的一个侧面与所述载置台的一边的侧壁紧贴的方式配置于所述处理空间，
在所述处理容器的所述一边的侧壁与所述载置面平行地设置有2n个载置台内气体供给孔，其与所述气体供给管的下游侧的所述2n根分支管的气体排出口连通并且与所述气体供给头的所述气体扩散室连通。
11.一种气体供给头，其为了利用至少2种气体对大致水平地载置的基板实施规定的处理，对所述基板在水平方向上排出所述2种气体，所述气体供给头的特征在于，包括：
具有长条状的形状，与长度方向正交的截面的形状为大致H形状的头主体；和
分别安装于所述头主体的2处凹部的盖体，
所述头主体包括：
长槽状的独立的2个气体扩散室，其以分别在所述2处凹部的底壁面开口的方式与长度方向平行地形成，由所述盖体封闭；
2n个头内气体供给孔，其以分别与所述2个气体扩散室连通的方式，在长度方向上在一直线上等间隔地设置，其中，n为自然数；和
气体排出孔，其以隔着所述气体扩散室与所述2n个头内气体供给孔相对并且在一直线上等间隔地排列的方式对于所述2n根分支管的各个设置有多个，将导入到所述气体扩散室的气体排出。
12.如权利要求11所述的气体供给头，其特征在于：
所述气体排出孔(45a)和所述气体排出孔(45b)，设置在从与所述气体供给头的长度方向正交的方向观看时不重复的位置。
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