JP2006352001A - 処理ガス供給装置および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に対して処理ガスを高濃度で大量に供給できる処理ガス供給装置、および当該処理ガス供給装置を備えた基板処理装置を提供する。
【解決手段】このＨＭＤＳガス供給装置３は、貯留タンク３１内においてＨＭＤＳ液のミストを形成する。ミスト化されたＨＭＤＳ液は、全体として気体に触れる面積が広くなるため迅速に気化され、貯留タンク３１内において高濃度のＨＭＤＳガスが効率よく生成される。生成されたＨＭＤＳガスは、キャリアガスである窒素ガスとともに、基板処理装置へ送られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶表示用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板などの基板に対して、処理液から気化した処理ガスを供給する処理ガス供給装置、および当該処理ガス供給装置を備えた基板処理装置に関する。

従来より、基板の製造工程においては、基板とフォトレジストとの密着性を向上させる密着強化処理が行われる。密着強化処理においては、処理室内に保持された基板に対して、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）ガスを供給する。

ＨＭＤＳガスは、ＨＭＤＳガス供給装置から供給される。図７は、従来のＨＭＤＳガス供給装置１００を示している。ＨＭＤＳガス供給装置１００は、ＨＭＤＳ液供給源１１０から供給されるＨＭＤＳ液１１１を、貯留タンク１２０内に貯留する。そして、貯留タンク１２０内のＨＭＤＳ液１１１を、窒素ガス供給源１３０から供給される窒素ガス１３１でバブリングする。

ＨＭＤＳ液１１１の中に気泡となって供給される窒素ガス１３１は、ＨＭＤＳ液１１１の気化を促進する。そして、窒素ガスとＨＭＤＳガスとの混合気体が、配管１４０を通って処理室へ供給される。

このような従来のＨＭＤＳガス供給装置は、たとえば特許文献１に開示されている。

特開平６−１３２２０９号公報

ところで、近年では、処理対象となる基板が大型化する傾向がある。このため、密着強化処理においては、高濃度で大量のＨＭＤＳガスを、基板の表面に均一に供給しなければならない。従来のＨＭＤＳガス供給装置では、窒素ガスを大量に供給すると、ＨＭＤＳ液の気化自体は促進される。しかしながら、窒素ガスの供給量も増加するため、混合気体中のＨＭＤＳガスの濃度を上げることは困難であった。

このような問題は、ＨＭＤＳガス供給装置に限らず、処理液から気化した処理ガスを供給する処理ガス供給装置に一般的に生じうる問題である。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、基板に対して処理ガスを高濃度で大量に供給できる処理ガス供給装置、および当該処理ガス供給装置を備えた基板処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基板を処理する処理部に処理ガスを供給する処理ガス供給装置において、処理液を貯留する貯留容器と、前記貯留容器内において処理液のミストを形成するミスト形成手段と、前記貯留容器内において処理液のミストが気化することにより生成される処理ガスを、前記貯留容器から前記処理部へ供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の処理ガス供給装置であって、処理ガスの運搬を補助するキャリアガスを供給するキャリアガス供給手段をさらに備え、前記ミスト形成手段は、前記キャリアガス供給手段により供給されるキャリアガスを処理液に衝突させることにより、処理液のミストを形成する手段を含むことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の処理ガス供給装置であって、前記ミスト形成手段は、キャリアガスの流れによって生じるエゼクタ効果により貯留容器内に貯留された処理液を吸い上げるとともに、当該処理液にキャリアガスを衝突させることにより、処理液のミストを形成する手段を含むことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載の処理ガス供給装置であって、前記ミスト形成手段は、ノズル内において処理液とキャリアガスとを衝突させることにより処理液のミストを形成し、当該ミストを噴射する２流体ノズルを含むことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の処理ガス供給装置であって、前記貯留容器に貯留された処理液を吸い上げて前記２流体ノズルへ供給する手段をさらに備えたことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１から５までのいずれかに記載の処理ガス供給装置であって、前記ミスト形成手段は、処理液を所定の対象物に衝突させることにより処理液のミストを形成する手段を含むことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の処理ガス供給装置であって、前記所定の対象物は、メッシュ板を含むことを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１から７までのいずれかに記載の処理ガス供給装置であって、前記貯留容器内に前記供給手段に通じる開口部が形成されており、前記開口部と前記ミスト形成手段との間を遮蔽する遮蔽板をさらに備えたことを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項１から８までのいずれかに記載の処理ガス供給装置であって、前記貯留容器内を冷却する冷却手段をさらに備えたことを特徴とする。

請求項１０に係る発明は、基板に対して処理ガスによる処理を行う基板処理装置であって、請求項１から９までのいずれかに記載の処理ガス供給装置と、前記処理部と、を備えたことを特徴とする。

請求項１〜１０に記載の発明によれば、貯留容器内において処理液のミストを形成する。このため、貯留容器内において処理液を効率よく気化させることができ、高濃度で大量の処理ガスを処理部へ供給することができる。また、貯留容器内を処理液の気化空間として利用するため、気化されなかった処理液を再び貯留して再利用することができる。また、貯留容器内において処理液のミストを形成するため、処理液の液滴が処理ガスの流路を塞いでしまうこともない。

特に、請求項２に記載の発明によれば、キャリアガスの流れを利用して処理液のミストを形成する。このため、キャリアガス中に処理液のミストが形成され、キャリアガス中において処理液を効率よく気化させることができる。

特に、請求項３に記載の発明によれば、エゼクタ効果を利用して処理液を吸い上げ、処理液のミストを形成する。このため、ポンプ等の駆動体を利用する必要がなく、装置のメンテナンスが容易となる。また、装置の小型化にも適している。

特に、請求項４に記載の発明によれば、２流体ノズルを利用して処理液のミストを形成する。このため、粒径の細かい処理液のミストを安定して形成することができる。

特に、請求項５に記載の発明によれば、貯留容器内において気化されなかった処理液を再び吸い上げて２流体ノズルへ供給することができる。このため、処理液の消費量を低減することができる。

特に、請求項６に記載の発明によれば、貯留容器内に吐出された後の処理液を、所定の対象物に衝突させることによりミスト化することができる。また、吐出された処理液を対象物の表面に付着させることにより、処理液の気化を促進させることができる。

特に、請求項７に記載の発明によれば、メッシュ板を利用することにより、処理液の衝突対象となる面積が増加し、処理液を効率よくミスト化することができる。また、処理液の付着対象となる面積も増加し、処理液を効率よく気化することができる。

特に、請求項８に記載の発明によれば、供給手段に通じる開口部とミスト形成手段との間を遮蔽する遮蔽板を備える。このため、ミスト形成手段により形成された処理液のミストが、直接供給手段へ飛散して処理ガスの流路を塞ぐことを防止できる。

特に、請求項９に記載の発明によれば、貯留容器内を冷却し、貯留容器内の飽和蒸気圧を低下させることができる。このため、貯留容器内において一旦気化した処理ガスが、その後に結露することを防止することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１を示した図である。基板処理装置１は、液晶表示用ガラス基板９に対して密着強化処理を行うための装置である。基板処理装置１は、処理室２と、ＨＭＤＳガス供給装置３とを、主配管４を介して接続した構成となっている。

処理室２は、たとえばＳＵＳ（ステンレス）製の気密チャンバによって構成される。処理室２の内部空間には、基板９を載置して保持する保持台２１が設けられている。また、処理室２の側部には、基板搬出入口２２と、シャッタ２３とが設けられている。シャッタ２３を開放したときには、搬出入口２２を介して基板を搬出入することができ、シャッタ２３を閉鎖したときには、処理室２内の気密を保つことができる。

処理室２の上部には、処理ガスであるＨＭＤＳガスと、キャリアガスである窒素ガスとを吐出するための吐出部２４が設けられている。吐出部２４は、主配管４およびバルブＶ１を介して、ＨＭＤＳガス供給装置３と接続されている。このため、バルブＶ１を開放すると、ＨＭＤＳガス供給装置３から供給されるＨＭＤＳガスおよび窒素ガスが、吐出部２４から基板９へ向けて吐出される。ＨＭＤＳガスを基板９の表面に均一に吐出するために、吐出部２４に整流板等が付設されていてもよい。

処理室２には、排気管２５が接続されている。排気管２５は、バルブＶ２を介して排気ラインに接続されている。このため、バルブＶ２を開放すると、処理室２内のＨＭＤＳガスを排気ラインへ排出することができる。

また、主配管４のバルブＶ１より処理室２側には、分岐配管４１が接続されている。分岐配管４１は、バルブＶ３を介して、窒素ガス供給源４２と接続されている。このため、主配管４上のバルブＶ１を閉鎖し、分岐配管４１上のバルブＶ３を開放すると、処理室２内に窒素ガスを充填することができる。

図２は、ＨＭＤＳガス供給装置３の構成を示した図である。ＨＭＤＳガス供給装置３は、ＨＭＤＳ液を貯留する貯留タンク３１を備え、貯留タンク３１内においてＨＭＤＳ液から気化したＨＭＤＳガスを、キャリアガスである窒素ガスとともに処理室２へ供給する装置である。貯留タンク３１は、たとえばＳＵＳ（ステンレス）により構成される。

貯留タンク３１は、配管３２およびバルブＶ４を介してＨＭＤＳ液供給源３３と接続されている。このため、バルブＶ４を開放すると、ＨＭＤＳ液供給源３３から貯留タンク３１内へ、ＨＭＤＳ液が供給される。また、貯留タンク３１は、配管３４０およびバルブＶ５を介して窒素ガス供給源３５と接続されている。このため、バルブＶ５を開放すると、窒素ガス供給源３５から貯留タンク３１内へ、窒素ガスが供給される。

窒素ガス供給源３５から貯留タンク３１内へのびる配管３４０は、貯留タンク３１内においてＴ字形配管３４と接続されている。Ｔ字形配管３４は、水平方向にのびる第１配管３４ａおよび第３配管３４ｃと、これらと垂直な方向にのびる第２配管３４ｂとを、接続部３４ｄにおいて接続した構成となっている。第１配管３４ａは、一方の端部が配管３４０に接続されているとともに他方の端部が接続部３４ｄに接続されており、配管３４０に続く窒素ガスの流路となっている。第２配管３４ｂは、一方の端部が接続部３４ｄに接続されているとともに他方の端部が貯留タンク３１内に貯留されたＨＭＤＳ液内に浸漬されており、ＨＭＤＳ液を接続部３４ｄへ吸い上げるための流路となっている。また、第３配管３４ｃは、一方の端部が接続部３４ｄに接続されているとともに、他方の端部が貯留タンク３１内の空間へ開放された吐出口となっている。

図３は、Ｔ字形配管３４の接続部３４ｄ付近の拡大図である。図３に示したように、接続部３４ｄには、第１配管３４ａと、第２配管３４ｂと、第３配管３４ｃとが接続されている。第１配管３４ａは、接続部３４ｄ内においてテーパ状に細くなり、その先端には、第１配管３４ａの配管径よりも小さい径を有する吹き出し口３４ｅが形成されている。このため、第１配管３４ａ内を流れる窒素ガスは、吹き出し口３４ｅから高速で吹き出される。このように高速で吹き出される窒素ガスの周囲の空間は、いわゆるエゼクタ効果により減圧されるため、吹き出し口３４ｅの周囲に接続された第２配管３４ｂ内の圧力は低下する。したがって、貯留タンク３１内に貯留されたＨＭＤＳ液は、第２配管３４ｂを通って接続部３４ｄへ吸い上げられる。

接続部３４ｄにおいては、第１配管３４ａの吹き出し口３４ｅから勢いよく吹き出される窒素ガスがＨＭＤＳ液に衝突する。これにより、ＨＭＤＳ液は霧状に粉砕され、ＨＭＤＳ液のミストが形成される。すなわち、このＴ字形配管３４は、ＨＭＤＳ液に窒素ガスを衝突させ、ＨＭＤＳ液のミストを形成する役割を果たす。ＨＭＤＳ液のミストは、第３配管３４ｃを通って貯留タンク３１内の空間へ吐出される。このようにミスト化（細分化）されたＨＭＤＳ液は、全体として気体に触れる面積が広くなるため、迅速に気化される。したがって、貯留タンク３１内において高濃度のＨＭＤＳガスが効率よく生成される。

図２に戻り、ＨＭＤＳガス供給装置３の説明を続ける。第３配管３４ｃの吐出口に対向する位置には、メッシュ板４３が設けられている。メッシュ板４３は、多数の貫通孔が形成された板状の部材であり、後述する遮蔽板４４の下面側に固定的に取り付けられている。Ｔ字形配管３４においては、条件によってＨＭＤＳ液が十分に細かく粉砕されず、比較的粒径の大きいＨＭＤＳ液の液滴が吐出口から吐出される場合がある。そのような比較的粒径の大きい液滴は、吐出後にメッシュ板４３に衝突し、衝突時の衝撃によって十分に細かく粉砕される。すなわち、このメッシュ板４３は、Ｔ字形配管３４において十分にミスト化されなかったＨＭＤＳ液をミスト化する役割を果たす。また、メッシュ板４３に衝突した後、跳ね返ることなくメッシュ板４３に付着したＨＭＤＳ液は、メッシュ板４３を伝って下方へ垂れ落ちつつ気化する。

ＨＭＤＳ液を衝突させる対象物は、上記のようなメッシュ板に限定されるものではなく、例えば貯留タンク３１の内壁面などであってもよい。ただし、メッシュ板４３を利用すれば、衝突対象となる面積が増加するため、ＨＭＤＳ液を効率よくミスト化することができる。また、メッシュ板４３を利用すれば、ＨＭＤＳ液の付着対象となる面積も増加するため、ＨＭＤＳ液を効率よく気化させることができる。メッシュ板４３は、第３配管３４ｃの吐出口の先に複数枚設けられていてもよい。

貯留タンク３１は、配管３６およびバルブＶ１を介して、主配管４と接続されている。このため、バルブＶ１を開放すると、貯留タンク３１内において気化したＨＭＤＳガスおよび窒素ガスが、配管３６を通って主配管４へ送られる。

また、貯留タンク３１内には、Ｔ字形配管３４の吐出口と配管３６の開口との間を遮蔽する遮蔽板４４が設けられている。このため、Ｔ字形配管３４の吐出口から吐出されたＨＭＤＳ液のミストが、直接配管３６へ飛散して結露等により配管３６の流路を塞ぐことはない。遮蔽板４４は、貯留タンク３１の断面を部分的に覆っており、遮蔽板４４の側方にはＨＭＤＳガスの流路となる空間が確保されている。このため、貯留タンク３１内において気化したＨＭＤＳガスは、遮蔽板４４の側方を通って配管３６に到達する。

また、貯留タンク３１内には、水冷管３８ａが設けられている。水冷管３８ａの内部には冷却水が流れており、冷却水は、温調部３８ｂを経由して循環するようになっている。このような水冷管３８ａによって、ＨＭＤＳ液および貯留タンク３１内は、室温よりも低温に維持される。すなわち、水冷管３８ａおよび温調部３８ｂは、ＨＭＤＳ液および貯留タンク３１内を冷却する冷却手段を構成している。

水冷管３８ａによって低温に維持された貯留タンク３１内においては、ＨＭＤＳ液の飽和蒸気圧は低下する。このため、貯留タンク３１内において一旦気化したＨＭＤＳガスは、室温程度に維持されている配管３６または主配管４の途中において、容易には結露しない。したがって、ＨＭＤＳガスの結露により配管３６または主配管４が閉塞されてしまうことを防止することができる。

また、貯留タンク３１には、液面センサ３９が設けられている。液面センサ３９は、上限検知部３９ａと下限検知部３９ｂとを、上下に配置している。上限検知部３９ａおよび下限検知部３９ｂは、それぞれ制御部３７と接続されており、制御部３７は、各検知部からの検出信号に基づいて、バルブＶ４を開閉制御する。具体的には、制御部３７は、ＨＭＤＳ液の液面が下限検知部３９ｂの高さまで低下すると、バルブＶ４を開放し、ＨＭＤＳ液の液面が上限検知部３９ａの高さまで上昇すると、バルブＶ４を閉鎖する。これにより、貯留タンク３１内のＨＭＤＳ液の量は常に一定の範囲内に保たれ、ＨＭＤＳガスを安定して供給することができる。

また、貯留タンク３１には、排気管４０が設けられている。排気管４０は、バルブＶ６を介して排気ラインと接続されている。このため、バルブＶ６を開放すると、貯留タンク３１内のＨＭＤＳガスを、排気ラインへ排出することができる。

上記のとおり、このＨＭＤＳガス供給装置３は、貯留タンク３１内においてＨＭＤＳ液のミストを形成する。このため、ＨＭＤＳ液を効率よく気化させることができ、高濃度で大量のＨＭＤＳガスを供給することができる。特に、貯留タンク３１内をＨＭＤＳ液の気化空間として利用するため、気化されなかったＨＭＤＳ液を再び貯留して利用することができる。また、貯留タンク３１内においてＨＭＤＳ液のミストを形成するため、ＨＭＤＳ液の液滴が配管３６や主配管４の流路を塞いでしまう恐れもない。

＜２．第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の基板処理装置は、ＨＭＤＳガス供給装置の構成が上記の第１実施形態と異なり、他の部分の構成は上記の第１実施形態と同等である。このため、以下では、主としてＨＭＤＳガス供給装置の構成について説明し、他の部分の構成については重複説明を省略する。

図４は、第２実施形態に係るＨＭＤＳガス供給装置５の構成を示した図である。このＨＭＤＳガス供給装置５は、２流体ノズル５７を利用してＨＭＤＳ液をミスト化し、当該ミストから気化したＨＭＤＳガスを、キャリアガスである窒素ガスとともに処理室２へ供給する装置である。ＨＭＤＳガス供給装置５は、２流体ノズル５７へ供給される前のＨＭＤＳ液を貯留する第１貯留タンク５１と、２流体ノズル５７から吐出された後のＨＭＤＳ液を貯留する第２貯留タンク５２とを備えている。第１貯留タンク５１および第２貯留タンク５２は、例えばＳＵＳ（ステンレス）により構成されている。

第１貯留タンク５１は、配管５３およびバルブＶ１１を介してＨＭＤＳ液供給源５４と接続されている。このため、バルブＶ１１を開放すると、ＨＭＤＳ液供給源５４から第１貯留タンク５１内へ、ＨＭＤＳ液が供給される。また、第１貯留タンク５１は、排気管５５およびバルブＶ１２を介して排気ラインへ接続されている。このため、バルブＶ１２を開放すると、第１貯留タンク５１内のＨＭＤＳガスおよび窒素ガスを、排気ラインへ排出することができる。

第１貯留タンク５１と第２貯留タンク５２は、配管５６を介して接続されており、配管５６上にはバルブＶ１３が介挿されている。配管５６の第１貯留タンク５１側の端部は、第１貯留タンク５１内に貯留されたＨＭＤＳ液に浸漬されている。一方、配管５６の第２貯留タンク５２側の端部は、第２貯留タンク５２内に設けられた２流体ノズル５７に接続されている。２流体ノズル５７には配管５６のほかに配管５８も接続されており、配管５８の他端側は、バルブＶ１４を介して窒素ガス供給源５９に接続されている。

図５は、２流体ノズル５７の構成を示した断面図である。２流体ノズル５７は、管状の液体吐出部５７１と、液体吐出部５７１の外周部に一体的に形成された気体吐出部５７２とを有している。液体吐出部５７１の軸心部分には、配管５６から供給されたＨＭＤＳ液を吐出する液体吐出口５７１ａが形成されている。また、気体吐出部５７２には、配管５８から供給された窒素ガスを吐出する気体吐出口５７２ａが形成されている。気体吐出口５７２ａは、液体吐出口５７１ａと同心環状に形成され、液体吐出口５７１ａの吐出先の１点を指向するように傾斜を有して形成されている。

このため、液体吐出口５７１ａから吐出されたＨＭＤＳ液は、気体吐出口５７２ａから吐出された窒素ガスの衝突を受けて、霧状に粉砕される。これにより、ＨＭＤＳ液がミスト化され、ＨＭＤＳ液のミストが第２貯留タンク５２内の空間へ噴射される。すなわち、この２流体ノズル５７は、ＨＭＤＳ液に窒素ガスを衝突させ、ＨＭＤＳ液のミストを形成する役割を果たす。このようにミスト化（細分化）されたＨＭＤＳ液は、全体として気体に触れる面積が広くなるため、迅速に気化される。したがって、第２貯留タンク５２内において高濃度のＨＭＤＳガスが効率よく生成される。なお、２流体ノズル５７から吐出され、第２貯留タンク５２内において気化されなかったＨＭＤＳ液は、第２貯留タンク５２の底部に貯留される。

図４に戻り、ＨＭＤＳガス供給装置５の説明を続ける。第１貯留タンク５１および第２貯留タンク５２は、Ｔ字形配管６０を介して接続されている。Ｔ字形配管６０は、第１配管６０ａ，第２配管６０ｂ，および第３配管６０ｃを接続部６０ｄにおいて接続したものであり、接続部６０ｄ付近の構成は図３と同等である。第１配管６０ａは、一方の端部が接続部６０ｄに接続されているとともに他方の端部はバルブＶ１５を介して窒素ガス供給源６１に接続されている。第２配管６０ｂは、一方の端部が接続部６０ｄに接続されているとともに他方の端部が第２貯留タンク５２内のＨＭＤＳ液に浸漬されている。また、第３配管６０ｃは、一方の端部が接続部６０ｄに接続されているとともに他方の端部が第１貯留タンク５１内に接続されている。このため、バルブＶ１５を開放すると、接続部６０ｄへ勢いよく窒素ガスが流れ込み、その際に発生するエゼクタ効果により、第２貯留タンク５２内のＨＭＤＳ液が第２配管６０ｂへ吸い上げられる。第２配管６０ｂを通って接続部６０ｄまで吸い上げられたＨＭＤＳ液は、窒素ガスとともに第３配管６０ｃへ送られ、第１貯留タンク５１内へ供給される。

すなわち、Ｔ字形配管６０は、第２貯留タンク５２内に貯留されたＨＭＤＳ液を第１貯留タンク５１内へ帰還させる役割を果たす。Ｔ字形配管６０を通って第１貯留タンク５１へ帰還したＨＭＤＳ液は、２流体ノズル５７へ供給するためのＨＭＤＳ液として再利用される。

なお、バルブＶ１２を閉じた状態でバルブＶ１５を開放すると、第１貯留タンク５１内へ窒素ガスが吐出され、その圧力によって第１貯留タンク５１内に貯留されたＨＭＤＳ液が配管５６へ押し出される。配管５６は、このように第１貯留タンク５１内に供給される窒素ガスの圧力を利用して、ＨＭＤＳ液を第２貯留タンク５２内の２流体ノズル５７へ供給する。

第２貯留タンク５２は、配管６２およびバルブＶ１６を介して、主配管４と接続されている。このため、バルブＶ１６を開放すると、第２貯留タンク５２内において気化したＨＭＤＳガスおよび窒素ガスが、配管６２を通って主配管４へ送られる。

また、第２貯留タンク５２内には、２流体ノズル５７と配管６２との間を遮蔽する遮蔽板６３が設けられている。このため、２流体ノズル５７から吐出されたＨＭＤＳ液のミストが、直接配管６２へ飛散して結露等により配管６２の流路を塞ぐことはない。遮蔽板６３は、第２貯留タンク５２の断面を部分的に覆っており、遮蔽板６３の側方にはＨＭＤＳガスの流路となる空間が確保されている。このため、第２貯留タンク５２内において気化したＨＭＤＳガスは、遮蔽板６３の側方を通って配管６２に到達する。

また、第２貯留タンク５２内には、水冷管６４ａが設けられている。水冷管６４ａの内部には冷却水が流れており、冷却水は、温調部６４ｂを経由して循環するようになっている。このような水冷管６４ａによって、ＨＭＤＳ液および貯留タンク３１内は、室温よりも低温に維持される。すなわち、水冷管６４ａおよび温調部６４ｂは、ＨＭＤＳ液および第２貯留タンク５２内を冷却する冷却手段を構成している。

水冷管６４ａによって低温に維持された第２貯留タンク５２内においては、ＨＭＤＳ液の飽和蒸気圧は低下する。このため、第２貯留タンク５２内において一旦気化したＨＭＤＳガスは、室温程度に維持されている配管６２または主配管４の途中において、容易には結露しない。したがって、ＨＭＤＳガスの結露により配管６２または主配管４が閉塞されてしまうことを防止することができる。

また、第２貯留タンク５２には、排気管６５が設けられている。排気管６５は、バルブＶ１７を介して排気ラインと接続されている。このため、バルブＶ１７を開放すると、第１貯留タンク５２内のＨＭＤＳガスを、排気ラインへ排出することができる。

上記のとおり、このＨＭＤＳガス供給装置５は、第２貯留タンク５２内においてＨＭＤＳ液のミストを形成する。このため、ＨＭＤＳ液を効率よく気化させることができ、高濃度で大量のＨＭＤＳガスを供給することができる。特に、第２貯留タンク５２内をＨＭＤＳ液の気化空間として利用するため、気化されなかったＨＭＤＳ液を再び貯留して利用することができる。また、第２貯留タンク５２内においてＨＭＤＳ液のミストを形成するため、ＨＭＤＳ液の液滴が配管６２や主配管４の流路を塞いでしまう恐れもない。

＜３．第３実施形態＞
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の基板処理装置は、ＨＭＤＳガス供給装置の構成が上記の第１および２実施形態と異なり、他の部分の構成は上記の第１および第２実施形態と同等である。このため、以下では、主としてＨＭＤＳガス供給装置の構成について説明し、他の部分の構成については重複説明を省略する。

図６は、第３実施形態に係るＨＭＤＳガス供給装置７の構成を示した図である。ＨＭＤＳガス供給装置７は、ＨＭＤＳ液を貯留する貯留タンク７１を備え、貯留タンク７１内においてＨＭＤＳ液から気化したＨＭＤＳガスを、キャリアガスである窒素ガスとともに処理室２へ供給する装置である。貯留タンク７１は、たとえばＳＵＳ（ステンレス）により構成される。

貯留タンク７１は、配管７２およびバルブＶ２１を介してＨＭＤＳ液供給源７３と接続されている。このため、バルブＶ２１を開放すると、ＨＭＤＳ液供給源７３から貯留タンク７１内へ、ＨＭＤＳ液が供給される。

貯留タンク７１内には２流体ノズル７４が設けられている。２流体ノズル７４には、２流体ノズル７４にＨＭＤＳ液を供給するための配管７５が接続されている。配管７５の経路途中にはポンプ７６およびバルブＶ２２が介挿されており、配管７５の他端側は貯留タンク７１内に貯留されたＨＭＤＳ液中に浸漬されている。このため、バルブＶ２２を開放するとともにポンプ７６を動作させると、貯留タンク７１内に貯留されたＨＭＤＳ液が吸い上げられ、配管７５を介して２流体ノズル７４に供給される。

２流体ノズル７４には、配管７５のほかに配管７７も接続されている。配管７７の他端側は、バルブＶ２３を介して窒素ガス供給源７８に接続されている。このため、バルブＶ２３を開放すると、窒素ガス供給源７８から２流体ノズル７４へ、窒素ガスが供給される。

２流体ノズル７４は、上記第２実施形態の２流体ノズル５７（図５）と同等の構成を有する。このため、２流体ノズル７４においては、ＨＭＤＳ液が窒素ガスの衝突を受けて、霧状に粉砕される。これにより、ＨＭＤＳ液がミスト化され、２流体ノズルからＨＭＤＳ液のミストが貯留タンク７１内の空間へ噴射される。ミスト化（細分化）されたＨＭＤＳ液は、全体として気体に触れる面積が広くなるため、迅速に気化される。したがって、貯留タンク７１内において高濃度のＨＭＤＳガスが効率よく生成される。

２流体ノズル７４から吐出され、貯留タンク７１内において気化されなかったＨＭＤＳ液は、再び貯留タンク７１の底部に貯留される。そして、２流体ノズル７４へ供給するためのＨＭＤＳ液として再利用される。

貯留タンク７１は、配管７９およびバルブＶ２４を介して、主配管４と接続されている。このため、バルブＶ２４を開放すると、貯留タンク７１内において気化したＨＭＤＳガスおよび窒素ガスが、配管７９を通って主配管４へ送られる。

また、貯留タンク７１内には、２流体ノズル７４と配管７９の開口部分との間を遮蔽する遮蔽板８０が設けられている。このため、２流体ノズル７４から吐出されたＨＭＤＳ液のミストが、直接配管７９へ飛散して結露等により配管７０の流路を塞ぐことはない。遮蔽板８０は、貯留タンク７１の断面を部分的に覆っており、遮蔽板８０の側方にはＨＭＤＳガスの流路となる空間が確保されている。このため、貯留タンク７１内において気化したＨＭＤＳガスは、遮蔽板８０の側方を通って配管７９に到達する。

また、貯留タンク７１内には、水冷管８１ａが設けられている。水冷管８１ａの内部には冷却水が流れており、冷却水は、温調部８１ｂを経由して循環するようになっている。このような水冷管８１ａによって、ＨＭＤＳ液および貯留タンク７１内は、室温よりも低温に維持される。すなわち、水冷管８１ａおよび温調部８１ｂは、ＨＭＤＳ液および貯留タンク７１内を冷却する冷却手段を構成している。

水冷管８１ａによって低温に維持された貯留タンク７１内においては、ＨＭＤＳ液の飽和蒸気圧は低下する。このため、貯留タンク７１内において一旦気化したＨＭＤＳガスは、室温程度に維持されている配管７９または主配管４の途中において、容易には結露しない。したがって、ＨＭＤＳガスの結露により配管７９または主配管４が閉塞されてしまうことを防止することができる。

また、貯留タンク７１には、排気管８２が設けられている。排気管８２は、バルブＶ２５を介して排気ラインと接続されている。このため、バルブＶ２５を開放すると、貯留タンク７１内のＨＭＤＳガスを、排気ラインへ排出することができる。

上記のとおり、このＨＭＤＳガス供給装置７は、貯留タンク７１内においてＨＭＤＳ液のミストを形成する。このため、ＨＭＤＳ液を効率よく気化させることができ、高濃度で大量のＨＭＤＳガスを供給することができる。特に、貯留タンク７１内をＨＭＤＳ液の気化空間として利用するため、気化されなかったＨＭＤＳ液を再び貯留して利用することができる。また、貯留タンク７１内においてＨＭＤＳ液のミストを形成するため、ＨＭＤＳ液の液滴が配管６７９や主配管４の流路を塞いでしまう恐れもない。

＜４．変形例＞
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではない。たとえば、２流体ノズル５７，７４の構成は、図５に示したような構成に限定されるものではない。２流体ノズルは、ノズル内において処理液とキャリアガスとを混合して処理液のミストを形成し、当該ミストを噴出するものであればよい。

また、上記の実施形態では、処理ガスとしてＨＭＤＳガスを使用する場合について説明したが、本発明の処理ガスはＨＭＤＳガスに限定されるものではない。本発明の処理ガスは、処理液を気化させることにより生成される処理ガスであればよい。

また、上記の実施形態では、キャリアガスとして窒素ガスを使用する場合について説明したが、本発明のキャリアガスは窒素ガスに限定されるものではない。ただし、窒素ガス等の不活性ガスを使用すれば、処理ガスや基板に対する化学的影響を抑制することができる。

また、上記第２実施形態および第３実施形態においては、メッシュ板を使用していなかったが、第２実施形態および第３実施形態の構成において、メッシュ板を使用してもよい。具体的には、第２貯留タンク５２または貯留タンク７１の内部において、２流体ノズル５７または７４の吐出先にメッシュ板を配置すればよい。メッシュ板を使用すれば、ＨＭＤＳ液のミストをさらに細かく粉砕できるとともに、ＨＭＤＳ液をメッシュ板に付着させて効率よく気化させることができる。

また、上記の実施形態では、貯留タンク内を冷却することによりＨＭＤＳガスの結露を防止していたが、他の方法によりＨＭＤＳガスの結露を防止してもよい。たとえば、配管３６，６２，または７９および主配管４をヒータで覆い、これらの配管を温めることによって、配管内におけるＨＭＤＳガスの結露を防止してもよい。

第１実施形態に係る基板処理装置を示した図である。 第１実施形態に係るＨＭＤＳガス供給装置の構成を示した図である。 Ｔ字形配管の接続部付近の拡大図である。 第２実施形態に係るＨＭＤＳガス供給装置の構成を示した図である。 ２流体ノズルの構成を示した断面図である。 第３実施形態に係るＨＭＤＳガス供給装置の構成を示した図である。 従来のＨＭＤＳガス供給装置の構成を示した図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
２ 処理室
３，５，７ ＨＭＤＳガス供給装置
４ 主配管
３１，７１ 貯留タンク
３４ Ｔ字形配管
３７ 制御部
３８ａ，６４ａ，８１ａ 水冷管
３８ｂ，６４ｂ，８１ｂ 温調部
３９ 液面センサ
４３ メッシュ板
４４，６３，８０ 遮蔽板
５１ 第１貯留タンク
５２ 第２貯留タンク
５７，７４ ２流体ノズル
９ 基板

Claims (10)

1. 基板を処理する処理部に処理ガスを供給する処理ガス供給装置において、
   処理液を貯留する貯留容器と、
   前記貯留容器内において処理液のミストを形成するミスト形成手段と、
   前記貯留容器内において処理液のミストが気化することにより生成される処理ガスを、前記貯留容器から前記処理部へ供給する供給手段と、
   を備えたことを特徴とする処理ガス供給装置。
2. 請求項１に記載の処理ガス供給装置であって、
   処理ガスの運搬を補助するキャリアガスを供給するキャリアガス供給手段をさらに備え、
   前記ミスト形成手段は、前記キャリアガス供給手段により供給されるキャリアガスを処理液に衝突させることにより、処理液のミストを形成する手段を含むことを特徴とする処理ガス供給装置。
3. 請求項２に記載の処理ガス供給装置であって、
   前記ミスト形成手段は、キャリアガスの流れによって生じるエゼクタ効果により貯留容器内に貯留された処理液を吸い上げるとともに、当該処理液にキャリアガスを衝突させることにより、処理液のミストを形成する手段を含むことを特徴とする処理ガス供給装置。
4. 請求項２に記載の処理ガス供給装置であって、
   前記ミスト形成手段は、ノズル内において処理液とキャリアガスとを衝突させることにより処理液のミストを形成し、当該ミストを噴射する２流体ノズルを含むことを特徴とする処理ガス供給装置。
5. 請求項４に記載の処理ガス供給装置であって、
   前記貯留容器に貯留された処理液を吸い上げて前記２流体ノズルへ供給する手段をさらに備えたことを特徴とする処理ガス供給装置。
6. 請求項１から５までのいずれかに記載の処理ガス供給装置であって、
   前記ミスト形成手段は、処理液を所定の対象物に衝突させることにより処理液のミストを形成する手段を含むことを特徴とする処理ガス供給装置。
7. 請求項６に記載の処理ガス供給装置であって、
   前記所定の対象物は、メッシュ板を含むことを特徴とする処理ガス供給装置。
8. 請求項１から７までのいずれかに記載の処理ガス供給装置であって、
   前記貯留容器内に前記供給手段に通じる開口部が形成されており、
   前記開口部と前記ミスト形成手段との間を遮蔽する遮蔽板をさらに備えたことを特徴とする処理ガス供給装置。
9. 請求項１から８までのいずれかに記載の処理ガス供給装置であって、
   前記貯留容器内を冷却する冷却手段をさらに備えたことを特徴とする処理ガス供給装置。
10. 基板に対して処理ガスによる処理を行う基板処理装置であって、
    請求項１から９までのいずれかに記載の処理ガス供給装置と、
    前記処理部と、
    を備えたことを特徴とする基板処理装置。

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