CN104428875A - 气体团簇照射机构和使用了该气体团簇照射机构的基板处理装置、以及气体团簇照射方法 - Google Patents

气体团簇照射机构和使用了该气体团簇照射机构的基板处理装置、以及气体团簇照射方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104428875A
CN104428875A CN201380035374.0A CN201380035374A CN104428875A CN 104428875 A CN104428875 A CN 104428875A CN 201380035374 A CN201380035374 A CN 201380035374A CN 104428875 A CN104428875 A CN 104428875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
mentioned
cluster
injection nozzle
nozzle unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380035374.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104428875B (zh
Inventor
井内健介
土桥和也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN104428875A publication Critical patent/CN104428875A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104428875B publication Critical patent/CN104428875B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/005—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by infrared radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32743—Means for moving the material to be treated for introducing the material into processing chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02046—Dry cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

本发明公开了向被保持为真空的处理容器(1)内喷射气体并利用绝热膨胀来生成气体团簇、将生成的气体团簇向被处理基板(S)照射的气体团簇照射机构(10)。气体团簇照射机构(10)包括：具有多个气体喷射喷嘴(17)的喷嘴单元(11)；向喷嘴单元(11)供给气体的气体供给部(12)。以这样的方式设定气体喷射喷嘴(17)的根数：自气体喷射喷嘴(17)以需要的流量供给气体时处理容器(1)内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力。而且，以这样的方式配置气体喷射喷嘴(17)中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。

Description

气体团簇照射机构和使用了该气体团簇照射机构的基板处理装置、以及气体团簇照射方法
技术领域
本发明涉及气体团簇照射机构和使用了该气体团簇照射机构的基板处理装置、以及气体团簇照射方法。
背景技术
最近，对试样表面照射气体团簇来进行试样表面的加工、清洗的气体团簇技术作为能够进行选择性较高的加工、清洗的技术受到关注。
作为对试样表面照射气体团簇的方法，公知有例如使用了使气体团簇离子化并利用电场、磁场加速而与试样表面碰撞的气体团簇离子束的方法(例如，参照专利文献1)。
在使用了上述气体团簇离子束的方法中，担心使团簇离子化而对基板造成电损伤，因此，使用中和器等使团簇离子成为电中性来并与试样碰撞，但是，即使使用这样的方法也难以使团簇完全成为电中性。
所以，作为不产生这样的电损伤的气体团簇照射技术，提出有利用气体的绝热膨胀并照射中性的气体团簇的技术(专利文献2)。
在专利文献2中，将作为反应气体的ClF3气体和与作为沸点比其低的气体的Ar气体的混合气体以不会液化的范围的压力自喷出部一边绝热膨胀一边喷出到真空处理室内，生成反应性团簇，将该反应性团簇向真空处理室内的试样喷射来对试样表面进行加工。
专利文献
专利文献1：日本特开平8-319105号公报
专利文献2：国际公开第2010/021265号手册
发明内容
发明要解决的问题
可是，在上述专利文献2所公开的技术中，基本上自一个喷射部(喷嘴)喷射气体来生成团簇，但是，自一个喷嘴生成的气体团簇的照射区域是φ几mm，在应用于像半导体晶圆这样的大面积的基板的处理的情况下，生产率成为问题。
像这样的生产率的问题能够通过设置多根气体喷射喷嘴来解决，但是，若设置多个气体喷射喷嘴则气体流量增加，因由此造成的真空度的降低而导致处理性能降低。即、在真空度较低时气体团簇被破坏，因此，当喷嘴的根数增多而真空度比预定值低时，因气体团簇的破坏而使处理性能降低。此外，即使气体团簇喷嘴的根数适当也存在局部真空度降低的情况，在该情况下在该部分处理性能降低。
用于解决问题的方案
本发明是鉴于这样的情况而做成的，本发明的课题在于提供一种能够不破坏气体团簇且以高生产率由气体团簇进行处理的气体团簇照射机构和气体团簇照射方法、以及具有这样的气体团簇照射机构的基板处理装置。
发明的效果
为了解决上述课题，在本发明的第1技术方案中，提供一种气体团簇照射机构，其是如下的气体团簇照射机构：向被保持为真空的处理容器内喷射气体并利用绝热膨胀来生成气体团簇，向配置于上述处理容器内的被处理基板照射气体团簇，该气体团簇照射机构包括：喷嘴单元，其具有多个向上述处理容器内喷射气体的气体喷射喷嘴；以及气体供给部，其向上述喷嘴单元供给用于生成气体团簇的气体，以这样的方式设定上述喷嘴单元的上述气体喷射喷嘴的根数：自上述气体喷射喷嘴以需要的流量供给上述气体时上述处理容器内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力，在上述喷嘴单元中，以这样的方式配置上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
优选的是，在向上述喷嘴单元供给的气体的供给压力为1Mpa以下时，上述处理容器内的压力为0.3kPa以下，在上述供给压力超过1Mpa且为5Mpa以下时，上述处理容器内的压力为3kPa以下。
优选的是，上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴彼此的距离为20mm以上。此外，能够构成为，上述喷嘴单元和上述被处理基板以能够相对移动的方式设置，一边使上述喷嘴单元和上述被处理基板相对移动一边向上述被处理基板的整个面照射气体团簇。
作为上述气体团簇照射机构，优选的是，该气体团簇照射机构具有多个上述喷嘴单元，自上述多个喷嘴单元中的一个喷嘴单元喷射气体，并且，能够依次改变喷嘴单元来喷射气体。在该情况下，优选上述多个喷嘴单元中的相互相邻的喷嘴单元中的上述气体喷射喷嘴的位置错开。优选的是，将上述相互相邻的喷嘴单元中的上述气体喷射喷嘴的错开的距离设为与来自一个气体喷射喷嘴的气体团簇照射范围相同或比该气体团簇照射范围小，将上述喷嘴单元的数量设为在上述被处理基板的直径方向上不形成没有自上述气体喷射喷嘴照射气体团簇的部分的数量。
上述气体团簇照射机构设于用于向上述处理容器输送上述被处理基板的真空传递腔室或者加载互锁腔室，能够在用于输送上述被处理基板的输送臂上载置了上述被处理基板的状态下进行气体团簇的照射。
在本发明的第2的技术方案中，提供一种基板处理装置，其包括：处理容器，其被保持为真空；基板支承部，其用于在上述处理容器内支承被处理基板；以及气体团簇照射机构，其向上述处理容器内喷射气体并利用绝热膨胀来生成气体团簇，向上述被处理基板照射气体团簇，该基板处理装置利用气体团簇对上述被处理基板实施预定的处理，其中，上述气体团簇照射机构具有：喷嘴单元，其具有多个向上述处理容器内喷射气体的气体喷射喷嘴；气体供给部，其向上述喷嘴单元供给用于生成气体团簇的气体，以这样的方式设定上述喷嘴单元的上述气体喷射喷嘴的根数：自上述气体喷射喷嘴以需要的流量供给上述气体时上述处理容器内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力，在上述喷嘴单元中，以这样的方式配置上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
在本发明的第3的技术方案中，提供一种气体团簇照射方法，在该气体团簇照射方法中，向被保持为真空的处理容器内喷射气体并利用绝热膨胀来生成气体团簇，向配置于上述处理容器内的被处理基板照射气体团簇，其中，以这样的方式设定气体喷射喷嘴的根数：在向上述处理容器内自多个上述气体喷射喷嘴喷射气体时，自上述气体喷射喷嘴以需要的流量供给上述气体时上述处理容器内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力，以这样的方式配置上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
采用本发明，将气体喷射喷嘴的根数设定为自气体喷射喷嘴以需要的流量供给气体时处理容器内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力的根数。而且，将多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴以自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠的方式进行配置。通过具有这样的结构，无论是在整体还是在局部都不会出现破坏气体团簇那样的较高的压力，能够不破坏气体团簇地以高生产率进行基于气体团簇的处理。
附图说明
图1是表示具有本发明的第1实施方式的气体团簇照射机构的基板处理装置的剖视图。
图2是表示本发明的第1实施方式的气体团簇照射机构的俯视图。
图3是表示相邻的气体喷射喷嘴的无助于气体团簇的形成的残留气体重叠的状态的示意图。
图4是表示模拟实际来自气体喷射喷嘴的气体的流动、确认了残留气体扩散到何范围为止的结果的图。
图5是表示根据图4的结果求得样品面上的压力分布的结果的图。
图6是表示本发明的第2实施方式的气体团簇照射机构的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施的方式。
<第1实施方式>
首先，说明第1实施方式。
图1是表示具有本发明的第1实施方式的气体团簇照射机构的基板处理装置的剖视图，图2是表示第1实施方式的气体团簇照射机构的俯视图。
基板处理装置100用于由气体团簇进行基板的处理。作为基板的处理，能够列举出基板的清洗处理、蚀刻后的基板的残渣处理、蚀刻处理等。
该基板处理装置100具有划分出用于进行基板处理的处理室的处理容器1。在处理容器1内设有基板载置台2，在该基板载置台2上载置被处理基板S。作为被处理基板S，能够列举出半导体晶圆、平板显示器用的玻璃基板等各种被处理基板，并没有特别限定。基板载置台2利用由例如XY平台构成的驱动机构3能够在一个平面内自由地移动，与此相伴该基板载置台2上的被处理基板S也能够进行平面移动。
在处理容器1的侧壁下部设有排气口4，排气口4连接有排气配管5。在排气配管5上设有具有真空泵等的排气机构6，能够利用该排气机构6对处理容器1内进行真空排气。此时的真空度能够由设于排气配管5的压力控制阀7进行控制。
在基板载置台2的上方配置有用于向被处理基板S照射气体团簇的气体团簇照射机构10。气体团簇照射机构10具有与基板载置台2相对设置的喷嘴单元11、向喷嘴单元11供给用于生成团簇的气体的气体供给部12、将来自气体供给部12的气体向喷嘴单元11引导的气体供给配管13。在气体供给配管13上设有开闭阀14和流量控制器15。喷嘴单元11具有头部16和设于头部16的多个(在图中为4个)气体喷射喷嘴17。并且，来自气体供给配管13的用于生成气体团簇的气体经由头部16自多个气体喷射喷嘴17喷出。气体喷射喷嘴17构成为顶端呈扩开形状的圆锥形喷嘴，但是，形状并不限于此，也可以是仅在头部16形成的小孔(孔口)。
自气体喷射喷嘴17喷射出的气体在被排气机构6真空排气后的处理容器1(处理室)内进行绝热膨胀，气体的原子或分子的一部分在范德华力的作用下自几个聚集为几万个而成为气体团簇。气体团簇具有直进的性质，直进了的气体团簇被照射于被处理基板S的表面而进行期望的处理、例如进行被处理基板S的表面的清洗处理。在利用气体团簇进行清洗处理的情况下，能够有效地去除用通常的气体无法去除的附着物。此时，处理容器1内的压力与自气体喷射喷嘴17喷射之前的气体的压力之间的压差越大越能够增大自气体喷射喷嘴17喷射出的气体团簇与被处理基板S碰撞时的能量。
用于形成气体团簇的气体并没有特别限定，但是能够例示出Ar气体、N2气体、CO2气体、ClF3气体、HF气体等。此外，也可以使用H2O等液体的蒸汽。这些气体既能够单独使用也能够混合后使用，也可以使用He气体形成混合气体。
优选为了在生成后的气体团簇不被破坏的情况下向被处理基板S喷射，处理容器1内的真空度较高是较好的(即、压力较低是较好的)，在向喷嘴单元11供给的气体的供给压力为1Mpa以下时，处理容器1内的真空度优选为0.3kPa以下，在向喷嘴单元11供给的气体的供给压力超过1Mpa且为5Mpa以下时，处理容器1内的真空度优选为3kPa以下。
在本实施方式中为了提高生产率，设有多个气体喷射喷嘴17。但是，若气体喷射喷嘴17的根数增多，则有可能气体流量增加而真空度降低而导致气体团簇的破坏。因此，气体喷射喷嘴17的根数设定为这样的根数：自气体喷射喷嘴17以需要的流量供给气体时，处理容器1内所到达的压力成为不会破坏气体团簇的程度的压力。
此外，在自气体喷射喷嘴17喷射气体时，无助于气体团簇的形成的残留气体向周围扩散，但是，当相邻的气体喷射喷嘴17彼此的该残留气体的扩散范围重叠时，有可能在该部分真空度局部地降低(压力上升)，气体团簇被破坏而处理性能降低。因此，在本实施方式中，以这样的方式配置多个气体喷射喷嘴17中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的喷气体喷射嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
在处理容器1的侧面设有用于进行被处理基板S的搬入搬出的搬入搬出口18。该搬入搬出口18能够利用闸阀19进行开闭。另外，基板处理装置100具有用于输送基板的输送装置，并连接于其中被保持为真空的真空输送室或者加载互锁室。
如上述那样，驱动机构3用于使基板载置台2在一个平面内移动，且用于在喷嘴单元11和被处理基板S之间产生相对移动。该驱动机构3以自气体喷射喷嘴17喷射出的气体团簇被向基板载置台2上的被处理基板S的整个面照射的方式使基板载置台2移动。另外，作为驱动机构也可以替代使基板载置台2移动而使喷嘴单元11移动。
如图1所示，基板处理装置100具有控制部20。控制部20具有包括微处理器(计算机)的控制器，该控制器用于控制基板处理装置100的气体的供给(开闭阀14和流量控制器15)、气体的排气(压力控制阀7)、由驱动机构3进行的基板载置台2的驱动等。控制器连接有操作者为了管理基板处理装置100而进行命令的输入操作等的键盘、使基板处理装置100的运行状况可视化进行显示的显示器等。此外，控制器连接有储存有处理制程、各种数据库等的存储部，该处理制程为用于通过控制器的控制来实现基板处理装置100的处理的控制程序、用于根据处理条件使基板处理装置100的各构成部执行预定的处理的控制程序。制程被存储在存储部中的适当的存储介质。并且，根据需要，通过自存储部调用任意的制程来在控制器中执行，从而在控制器的控制下，进行在基板处理装置100中的期望的处理。
接着，说明以上那样的基板处理装置100的处理动作。
首先，打开闸阀19经由搬入搬出口18搬入被处理基板S，并将被处理基板S载置在基板载置台2上。
接着，利用驱动机构3将基板载置台2设定在初始位置，利用排气机构6对处理容器1内进行抽真空，并且，自喷嘴单元11的多个气体喷射喷嘴17以预定流量喷射预定的气体。由此，在向喷嘴单元11供给的气体的供给压力为1Mpa以下时，使处理容器1内成为0.3kPa以下的真空状态，在供给压力超过1Mpa且为5Mpa以下时，使处理容器1内的成为3kPa以下的真空状态，并且，使自气体喷射喷嘴17喷射出的气体绝热膨胀而生成气体团簇，该气体团簇直进而碰撞基板载置台2上的被处理基板S，进行清洗处理等。此时，为了在被处理基板S的整个表面上都照射气体团簇，而利用驱动机构3使被处理基板S移动。
如上述那样，自一个气体喷射喷嘴生成的气体团簇的照射区域为φ几mm，所以，在气体喷射喷嘴为一个情况下，若对较大的被处理基板S进行处理则生产率较低。因此，在本实施方式中，设有多个气体喷射喷嘴17。但是，若气体喷射喷嘴17的根数增多，则有可能气体流量增加而真空度降低、导致气体团簇的破坏，因此，气体喷射喷嘴17的根数设定为这样的根数：自气体喷射喷嘴17以需要的流量供给气体时处理容器1内所到达的压力成为不会破坏气体团簇的程度的压力。
例如，若当用于使气体团簇生成的气体喷射喷嘴为1根时，气体流量为700sccm而处理容器1内的真空度(压力)为1Pa，则以在处理容器内的真空度不破坏气体团簇的范围内的15Pa进行基板处理的情况下，配置15根上述气体喷射喷嘴。
但是，即使处理容器1内的整体的平均的真空度适当，也会发现如下情况：当局部地形成真空度的较低区域时，在该区域团簇破坏而处理性能降低。此外，发现像这样的局部的真空度的降低的原因在于相邻的气体喷射喷嘴17接近地配置。即、如图3所示，自气体喷射喷嘴17喷射气体而形成气体团簇C，无助于气体团簇的形成的残留气体如虚线所示区域R那样向周围扩散。当相邻的气体喷射喷嘴17彼此的该残留气体的扩散区域R的范围重叠时，有可能在该部分真空度局部地降低(压力上升)，气体团簇被破坏而处理性能降低。
所以，在本实施方式中，以这样的方式配置多个气体喷射喷嘴17中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
说明模拟实际来自气体喷射喷嘴的气体的流动、确认了残留气体扩散至何范围为止的结果。在此，使用作为通用热流体分析软件的FLUENT Ver.3进行了CO2气体流动的模拟。作为气体喷出喷嘴使用圆锥形喷嘴，设为与气体喷射喷嘴相对地配置样品面的状态，计算条件为以下的表1所示的A～C的3个条件。
(表1)
将上述模拟结果示出在图4中。图4是表示在各条件下、自喷嘴喷射出的CO2气体的情况的气体的压力分布的图。此外，根据图4的结果求得的样品面上的压力分布的结果示出在图5中。图5的横轴是距喷嘴中心的距离。
如这些图所示，可知：即使在条件A～C的任意一个条件下，在样品面上的处于喷嘴附近的部分也存在压力最高的部分，在距喷嘴中心10mm附近成为大致容器(日文：バルク)压力。根据该结果，认为与压力无关地自喷嘴喷射出的CO2气体向半径10mm的范围扩散。根据以上的模拟结果，优选相邻的气体喷射喷嘴17间隔20mm以上。
例如，如上述例那样，在将用1根的情况下处理容器1内的真空度(压力)成为1Pa的气体喷射喷嘴设为15根、而使处理容器内的压力成为15Pa来进行基板处理的情况下，若作为基板使用300mm晶圆，则如上述那样只要每隔开20mm配置气体喷射喷嘴，就能够与300mm晶圆的直径相对应地将15根的气体喷射喷嘴以排成1列的方式配置。
<第2实施方式>
接着，说明第2实施方式。
图6是表示本发明的第2实施方式的气体团簇照射机构的俯视图。
如图6所示，本实施方式的气体团簇照射机构10’具有与基板载置台2(在图6中未图示)相对设置的3个喷嘴单元11a、11b、11c、向上述喷嘴单元11a、11b、11c供给用于生成团簇的气体的气体供给部12’、将来自气体供给部12’的气体向喷嘴单元11a、11b、11c引导的气体供给配管。气体供给配管具有自气体供给部12’延伸的共用配管13’和自共用配管13’分支出来并与喷嘴单元11a、11b、11c相连接的分支配管13a、13b、13c。在分支配管13a、13b、13c上分别设有开闭阀14a、14b、14c和流量控制器15a、15b、15c。喷嘴单元11a、11b、11c与上述喷嘴单元11同样地具有头部16和设于头部16的多个(在图中为4个)气体喷射喷嘴17。并且，用于生成气体团簇的气体经由喷嘴单元11a、11b、11c的头部16自多个气体喷射喷嘴17喷出。喷嘴单元11a、11b、11c设置为一体。
喷嘴单元11a、11b、11c分别与第1实施方式的喷嘴单元11同样地，气体喷射喷嘴17的根数设定为这样的根数：自气体喷射喷嘴17以需要的流量供给气体时，处理容器1内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力。此外，对于喷嘴单元11a、11b、11c的多个气体喷射喷嘴17的配置，也与喷嘴单元11同样地以这样的方式配置相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
并且，通过由控制部20’以依次打开喷嘴单元11a、11b、11c的开闭阀14a、14b、14c的方式进行控制，能够按照喷嘴单元11a、11b、11c的顺序错开时间地照射气体团簇，能够抑制由处理容器1内的整体的真空度和局部的真空度降低引起的处理性能的降低，并且获得更高的生产率。
此时，如图6所示，通过将气体喷射喷嘴17以相邻的喷嘴单元错开的方式配置，能够减少基于驱动机构3(在图6中未图示)的喷嘴单元11a、11b、11c的横向的移动，能够进一步提高生产率。特别是优选，使相邻的喷嘴单元的气体喷射喷嘴17的错开的距离与来自一个气体喷射喷嘴的团簇照射范围相同或比其小，将喷嘴单元的数量设为在被处理基板S的直径方向上不形成没有自气体喷射喷嘴照射气体团簇的部分的数量。在图6的例子中，喷嘴单元11a的气体喷射喷嘴17、喷嘴单元11b的气体喷射喷嘴17、喷嘴单元11c的气体喷射喷嘴17以在被处理基板S的直径方向上不形成没有照射气体团簇的部分的方式一点一点地错开配置。通过这样做，能够使基于驱动机构3的被处理基板S的移动方向仅为一个方向，能够获得极高的生产率。
例如，如上述例那样，在将用1根的情况下使处理容器1内的真空度(压力)成为1Pa的气体喷射喷嘴设为15根、而使处理容器内的压力成为15Pa来对300mm晶圆进行处理的情况下，在一个喷嘴单元中以20mm间隔将气体喷射喷嘴设为15根的情况下，当将例如自一个喷嘴照射气体团簇的范围设为4mm，通过设有5个气体喷射喷嘴的位置各错开4mm而成的喷嘴单元，能够在300mm晶圆的直径方向上不形成没有照射气体团簇的部分，逐个使用这些喷嘴单元依次喷射气体，由此，能够使晶圆的移动方向成为一个方向而以极高的生产率进行处理。
<其它的应用>
另外，本发明不限定于上述实施方式而能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，作为喷嘴单元示出了将气体喷射喷嘴配置为一列的喷嘴单元，但并不是限于此。
此外，在上述实施方式中，示出了在进行基板的清洗处理等的专用的装置中使用了本发明的气体团簇照射机构的例子，但并不限于此。例如，在蚀刻后或者灰化后进行基板的残渣处理的情况等下，能够在例如连接有蚀刻腔室、灰化腔室等处理腔室的真空传递腔室、用于将存在于大气气氛的基板输送至真空状态的蚀刻腔室、灰化腔室的加载互锁腔室中设置本发明的气体团簇照射机构，在结束蚀刻处理、灰化处理之后，能够在基板的输送中用这些腔室进行基于气体团簇的基板的残渣处理。在该情况下，能够不设置特別的基板载置台和驱动机构，而在搭载于系统的输送臂上载置了被处理基板的状态下一边使被处理基板移动一边照射气体团簇。
附图标记说明
1、处理容器；2、基板载置台；3、驱动机构；6、排气机构；10、10’、气体团簇照射机构；11、11a、11b、11c；喷嘴单元；12、12’、气体供给部；14、14a、14b、14c、开闭阀；16、头部；17、气体喷射喷嘴；20、20’、控制部；100、基板处理装置；C、气体团簇；R、残留气体扩散的区域；S、被处理基板。

Claims (17)

1.一种气体团簇照射机构，其向被保持为真空的处理容器内喷射气体并利用绝热膨胀来生成气体团簇，向配置于上述处理容器内的被处理基板照射气体团簇，其中，
该气体团簇照射机构包括：
喷嘴单元，其具有多个向上述处理容器内喷射气体的气体喷射喷嘴；以及
气体供给部，其向上述喷嘴单元供给用于生成气体团簇的气体，
以这样的方式设定上述喷嘴单元的上述气体喷射喷嘴的根数：自上述气体喷射喷嘴以需要的流量供给上述气体时上述处理容器内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力，
在上述喷嘴单元中，以这样的方式配置上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
2.根据权利要求1所述的气体团簇照射机构，其中，
在向上述喷嘴单元供给的气体的供给压力为1Mpa以下时，上述处理容器内的压力为0.3kPa以下，在上述供给压力超过1Mpa且为5Mpa以下时，上述处理容器内的压力为3kPa以下。
3.根据权利要求1所述的气体团簇照射机构，其中，
上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴彼此的距离为20mm以上。
4.根据权利要求1所述的气体团簇照射机构，其中，
上述喷嘴单元和上述被处理基板以能够相对移动的方式设置，一边使上述喷嘴单元和上述被处理基板相对移动一边向上述被处理基板的整个面照射气体团簇。
5.根据权利要求1所述的气体团簇照射机构，其中，
该气体团簇照射机构具有多个上述喷嘴单元，自上述多个喷嘴单元中的一个喷嘴单元喷射气体，并且，依次改变喷嘴单元来喷射气体。
6.根据权利要求5所述的气体团簇照射机构，其中，
上述多个喷嘴单元中的相互相邻的喷嘴单元中的上述气体喷射喷嘴的位置错开。
7.根据权利要求6所述的气体团簇照射机构，其中，
将上述相互相邻的喷嘴单元中的上述气体喷射喷嘴的错开的距离设为与来自一个气体喷射喷嘴的气体团簇照射范围相同或比该气体团簇照射范围小，
将上述喷嘴单元的数量设为在上述被处理基板的直径方向上不形成没有自上述气体喷射喷嘴照射气体团簇的部分的数量。
8.根据权利要求1所述的气体团簇照射机构，其中，
上述气体团簇照射机构设于用于向上述处理容器输送上述被处理基板的真空传递腔室或者加载互锁腔室，并在用于输送上述被处理基板的输送臂上载置了上述被处理基板的状态下进行气体团簇的照射。
9.一种基板处理装置，其包括：
处理容器，其被保持为真空；
基板支承部，其用于在上述处理容器内支承被处理基板；以及
气体团簇照射机构，其向上述处理容器内喷射气体并利用绝热膨胀来生成气体团簇，向上述被处理基板照射气体团簇，
该基板处理装置利用气体团簇对上述被处理基板实施预定的处理，其中，
上述气体团簇照射机构具有：
喷嘴单元，其具有多个向上述处理容器内喷射气体的气体喷射喷嘴；
气体供给部，其向上述喷嘴单元供给用于生成气体团簇的气体，
以这样的方式设定上述喷嘴单元的上述气体喷射喷嘴的根数：自上述气体喷射喷嘴以需要的流量供给上述气体时上述处理容器内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力，
在上述喷嘴单元中，以这样的方式配置上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，
在向上述喷嘴单元供给的气体的供给压力为1Mpa以下时，上述处理容器内的压力为0.3kPa以下，在上述供给压力超过1Mpa且为5Mpa以下时，上述处理容器内的压力为3kPa以下。
11.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，
上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴彼此的距离为20mm以上。
12.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，
上述基板处理装置还具有能够使上述喷嘴单元和上述被处理基板相对移动的驱动机构，上述气体团簇照射机构一边使上述喷嘴单元和上述被处理基板相对移动一边向上述被处理基板的整个面照射气体团簇。
13.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，
上述气体团簇照射机构具有多个上述喷嘴单元，自上述多个喷嘴单元中的一个喷嘴单元喷射气体来进行处理，并且，依次改变喷嘴单元来喷射气体。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置，其中，
上述多个喷嘴单元中的相互相邻的喷嘴单元中的上述气体喷射喷嘴的位置错开。
15.根据权利要求14所述的基板处理装置，其中，
将上述相互相邻的喷嘴单元中的上述气体喷射喷嘴的错开的距离设为与来自一个气体喷射喷嘴的气体团簇照射范围相同或比该气体团簇照射范围小，
将上述喷嘴单元的数量设为在上述被处理基板的直径方向上不形成没有自上述气体喷射喷嘴照射气体团簇的部分的数量。
16.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，
上述处理容器是用于向上述处理容器输送上述被处理基板的真空传递腔室或者加载互锁腔室，并在用于输送上述被处理基板的输送臂上载置了上述被处理基板的状态自上述气体团簇照射机构进行气体团簇的照射。
17.一种气体团簇照射方法，在该气体团簇照射方法中，向被保持为真空的处理容器内喷射气体并利用绝热膨胀来生成气体团簇，向配置于上述处理容器内的被处理基板照射气体团簇，其中，
以这样的方式设定气体喷射喷嘴的根数：在向上述处理容器内自多个上述气体喷射喷嘴喷射气体时，自上述气体喷射喷嘴以需要的流量供给上述气体时上述处理容器内所到达的压力成为不破坏气体团簇的程度的压力，
以这样的方式配置上述多个气体喷射喷嘴中的相邻的气体喷射喷嘴：自该相邻的气体喷射喷嘴喷射出的气体中的无助于气体团簇的形成的残留气体的扩散范围互不重叠。
CN201380035374.0A 2012-07-04 2013-05-22 气体团簇照射机构和使用了该气体团簇照射机构的基板处理装置、以及气体团簇照射方法 Active CN104428875B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-150695 2012-07-04
JP2012150695A JP5945178B2 (ja) 2012-07-04 2012-07-04 ガスクラスター照射機構およびそれを用いた基板処理装置、ならびにガスクラスター照射方法
PCT/JP2013/064248 WO2014006995A1 (ja) 2012-07-04 2013-05-22 ガスクラスター照射機構およびそれを用いた基板処理装置、ならびにガスクラスター照射方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104428875A true CN104428875A (zh) 2015-03-18
CN104428875B CN104428875B (zh) 2017-03-08

Family

ID=49881756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380035374.0A Active CN104428875B (zh) 2012-07-04 2013-05-22 气体团簇照射机构和使用了该气体团簇照射机构的基板处理装置、以及气体团簇照射方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150144595A1 (zh)
JP (1) JP5945178B2 (zh)
KR (1) KR101695110B1 (zh)
CN (1) CN104428875B (zh)
WO (1) WO2014006995A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106269719A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 京东方科技集团股份有限公司 一种清洁设备
CN110462794A (zh) * 2017-03-23 2019-11-15 东京毅力科创株式会社 气体团簇处理装置和气体团簇处理方法
CN114585454A (zh) * 2019-11-01 2022-06-03 东京毅力科创株式会社 基片清洗装置和基片清洗方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101989255B1 (ko) * 2013-06-04 2019-06-13 쇼와 덴코 가부시키가이샤 에피택셜 탄화규소 웨이퍼용 탄화규소 단결정 기판의 제조 방법
JP6196920B2 (ja) * 2014-03-06 2017-09-13 東京エレクトロン株式会社 グラフェン加工方法
CN105914167B (zh) 2015-02-25 2018-09-04 株式会社思可林集团 基板处理装置
US11515131B2 (en) * 2019-12-06 2022-11-29 The Charles Stark Draper Laboratory Inc. System for focused deposition of atomic vapors

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3772056B2 (ja) * 1998-10-12 2006-05-10 株式会社東芝 半導体基板の洗浄方法
JP2000349059A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法及び製造装置
KR100349948B1 (ko) * 1999-11-17 2002-08-22 주식회사 다산 씨.앤드.아이 클러스터를 이용한 건식 세정 장치 및 방법
US7601223B2 (en) * 2003-04-29 2009-10-13 Asm International N.V. Showerhead assembly and ALD methods
TW200742506A (en) * 2006-02-17 2007-11-01 Noritsu Koki Co Ltd Plasma generation apparatus and work process apparatus
US8097860B2 (en) * 2009-02-04 2012-01-17 Tel Epion Inc. Multiple nozzle gas cluster ion beam processing system and method of operating
JP4644303B2 (ja) * 2009-05-14 2011-03-02 米沢ダイヤエレクトロニクス株式会社 基板材の表面処理装置
JP5490563B2 (ja) * 2010-02-19 2014-05-14 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
JP5623104B2 (ja) * 2010-03-18 2014-11-12 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置及び基板洗浄方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106269719A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 京东方科技集团股份有限公司 一种清洁设备
CN110462794A (zh) * 2017-03-23 2019-11-15 东京毅力科创株式会社 气体团簇处理装置和气体团簇处理方法
CN110462794B (zh) * 2017-03-23 2023-09-15 东京毅力科创株式会社 气体团簇处理装置和气体团簇处理方法
CN114585454A (zh) * 2019-11-01 2022-06-03 东京毅力科创株式会社 基片清洗装置和基片清洗方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101695110B1 (ko) 2017-01-10
JP5945178B2 (ja) 2016-07-05
KR20150023933A (ko) 2015-03-05
JP2014013834A (ja) 2014-01-23
CN104428875B (zh) 2017-03-08
WO2014006995A1 (ja) 2014-01-09
US20150144595A1 (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104428875A (zh) 气体团簇照射机构和使用了该气体团簇照射机构的基板处理装置、以及气体团簇照射方法
CN100540734C (zh) 化学气相沉积设备
JP5623104B2 (ja) 基板洗浄装置及び基板洗浄方法
US9378940B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR101652270B1 (ko) 개방 동작 모드와 폐쇄 동작 모드사이를 용이하게 변경하는 처리실 설계를 이용하여 마이크로일렉트로닉 워크피이스를 처리하는 장치 및 방법
CN102754192B (zh) 基板清洗方法和基板清洗装置
TWI680020B (zh) 基板洗淨方法及基板洗淨裝置
KR101582248B1 (ko) 2 유체 노즐 및 기판 액처리 장치 및 기판 액처리 방법
KR20150013036A (ko) 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치
JPS6129131A (ja) 酸処理装置において基板に化学薬品を塗布する方法および装置
US20060118140A1 (en) Substrate treating method and apparatus
JP2021514113A (ja) 制御可能なビームサイズの処理噴霧を有する小型電子機器処理システム
CN108292598A (zh) 基板处理装置的腔室清洁方法
KR101933080B1 (ko) 기판 처리 장치, 공정 유체 처리기 및 오존 분해 방법
US6726777B1 (en) Cleaning method and apparatus using fluid spraying
JP6316759B2 (ja) ガス供給系清浄化方法および基板処理装置
CN108475629B (zh) 基片清洗方法、基片清洗装置和团簇生成气体的选择方法
US20180333755A1 (en) Substrate treating apparatus and substrate treating method
JP2006247618A (ja) 二流体ノズルおよび該二流体ノズルを用いた基板処理装置
KR20240093755A (ko) 반도체 프로세싱을 위한 밸브 매니폴드
CN109509699A (zh) 基板清洁组合物、基板处理方法、以及基板处理设备
KR20090070573A (ko) 탑 노즐 및 기판 처리 장치
JP2000223459A (ja) 基板の処理装置、液体の滴下防止装置及びエッチング処理方法
KR20200068005A (ko) 유체 공급 장치
JP2001038309A (ja) ワークの洗浄装置及び洗浄方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant