JP2014013834A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空に保持された処理容器1内にガスを噴射して断熱膨張によりガスクラスターを生成して被処理基板に照射するガスクラスター照射機構10は、複数のガス噴射ノズル17を有するノズルユニット11と、ノズルユニット11にガスを供給するガス供給部12とを具備する。ノズルユニット11は、ガス噴射ノズル17からガスが必要な流量で供給された際に到達する処理容器1内の圧力が、ガスクラスターを破壊しない程度の圧力となるようにガス噴射ノズル17の本数が設定され、ノズルユニット11において、複数のガス噴射ノズル17のうち隣接するものどうしを、これらから噴射されたガスのうちガスクラスターの形成に寄与しなかった残留ガスの広がる範囲が互いに重ならないように配置する。
【選択図】 図1
Description
<第1の実施形態>
まず、第1の実施形態について説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係るガスクラスター照射機構を備えた基板処理装置を示す断面図、図2は第1の実施形態に係るガスクラスター照射機構を示す平面図である。
まず、ゲートバルブ19を開けて搬入出口18を介して被処理基板Sを搬入し、基板載置台2上に載置する。
次に、第2の実施形態について説明する。
図6は、本発明の第2の実施形態に係るガスクラスター照射機構を示す平面図である。
図6に示すように、本実施形態のガスクラスター照射機構10′は、基板載置台2に対向して設けられた3つのノズルユニット11a、11b、11cと、これらノズルユニット11a、11b、11cにクラスターを生成するためのガスを供給するガス供給部12′と、ガス供給部12′からのガスをノズルユニット11a、11b、11cへ導くガス供給配管とを有している。ガス配管は、ガス供給部12′から延びる共通配管13′と共通配管13′から分岐してノズルユニット11a、11b、11cに接続された分岐配管13a、13b、13cを有している。分岐配管13a、13b、13cには、それぞれ、開閉バルブ14a、14b、14cおよび流量制御器15a、15b、15cが設けられている。ノズルユニット11a、11b、11cは、上記ノズルユニット11と同様、ヘッダ16とヘッダ16に設けられた複数(図では4個)のガス噴射ノズル17とを有している。そして、ガスクラスターを生成するためのガスは、ノズルユニット11a、11b、11cのヘッダ16を経て複数のガス噴射ノズル17から噴出される。ノズルユニット11a、11b、11cは一体的に設けられている。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、ノズルユニットとしてガス噴射ノズルを一列に配置したものを示したが、これに限るものではない。
2;基板載置台
3;駆動機構
6;排気機構
10、10′;ガスクラスター照射機構
11、11a、11b、11c;ノズルユニット
12、12′;ガス供給部
14、14a,14b,14c;開閉バルブ
16;ヘッダ
17;ガス噴射ノズル
20、20′;制御部
100;基板処理装置
C;ガスクラスター
R;残留ガスが広がる領域
S;被処理基板
Claims (17)
- 真空に保持された処理容器内にガスを噴射して断熱膨張によりガスクラスターを生成し、前記処理容器内に配置された被処理基板にガスクラスターを照射するガスクラスター照射機構であって、
前記処理容器内にガスを噴射する複数のガス噴射ノズルを有するノズルユニットと、
前記ノズルユニットにガスクラスターを生成するためのガスを供給するガス供給部と
を具備し、
前記ノズルユニットは、前記ガス噴射ノズルから前記ガスが必要な流量で供給された際に到達する前記処理容器内の圧力が、ガスクラスターを破壊しない程度の圧力となるように前記ガス噴射ノズルの本数が設定され、
前記ノズルユニットにおいて、前記複数のガス噴射ノズルのうち隣接するものどうしを、これらから噴射されたガスのうちガスクラスターの形成に寄与しなかった残留ガスの広がる範囲が互いに重ならないように配置することを特徴とするガスクラスター照射機構。 - 前記処理容器内の圧力は、前記ノズルユニットに供給するガスの供給圧力が1MPa以下では0.3kPa以下、供給圧力が1〜5MPaでは3kPa以下であることを特徴とする請求項1に記載のガスクラスター照射機構。
- 前記複数のガス噴射ノズルのうち隣接するものどうしの距離を20mm以上とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガスクラスター照射機構。
- 前記ノズルユニットと被処理基板とは相対的に移動可能に設けられ、これらを相対移動させながら被処理基板全面にガスクラスターを照射することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のガスクラスター照射機構。
- 前記ノズルユニットを複数有し、前記複数のノズルユニットのうち一つからガスを噴射するとともに、順次ノズルユニットを変えてガスを噴射することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のガスクラスター照射機構。
- 前記複数のノズルユニットのうち互いに隣接するノズルユニットにおける前記ガス噴射ノズルの位置がずれていることを特徴とする請求項5に記載のガスクラスター照射機構。
- 前記互いに隣接するノズルユニットにおける前記ガス噴射ノズルのずらす距離を、一つのガス噴射ノズルからのクラスター照射範囲と同じかそれよりも小さくし、前記ノズルユニットの数を、被処理基板の直径方向において、ガス噴射ノズルからガスクラスターが照射されない部分が形成されない数とすることを特徴とする請求項6に記載のガスクラスター照射機構。
- 前記ガスクラスター照射機構は、処理チャンバに被処理基板を搬送するための真空トランスファチャンバまたはロードロックチャンバに設けられ、被処理基板を搬送する搬送アームに被処理基板を載せた状態でガスクラスターの照射を行うことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のガスクラスター照射機構。
- 真空に保持される処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板を支持する基板支持部と、
前記処理容器内にガスを噴射して断熱膨張によりガスクラスターを生成し、被処理基板にガスクラスターを照射するガスクラスター照射機構と
を具備し、ガスクラスターにより被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、
前記ガスクラスター照射機構は、
前記処理容器内にガスを噴射する複数のガス噴射ノズルを有するノズルユニットと、
前記ノズルユニットにガスクラスターを生成するためのガスを供給するガス供給部と
を有し、
前記ノズルユニットは、前記ガス噴射ノズルから前記ガスが必要な流量で供給された際に到達する前記処理容器内の圧力が、ガスクラスターを破壊しない程度の圧力となるように前記ガス噴射ノズルの本数が設定され、
前記ノズルユニットにおいて、前記複数のガス噴射ノズルのうち隣接するものどうしを、これらから噴射されたガスのうちガスクラスターの形成に寄与しなかった残留ガスの広がる範囲が互いに重ならないように配置することを特徴とする基板処理装置。 - 前記処理容器内の圧力は、前記ノズルユニットに供給するガスの供給圧力が1MPa以下では0.3kPa以下、供給圧力が1〜5MPaでは3kPa以下であることを特徴とする請求項9に記載の基板処理装置。
- 前記複数のガス噴射ノズルのうち隣接するものどうしの距離を20mm以上とすることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の基板処理装置。
- 前記ノズルユニットと被処理基板とを相対的に移動させる駆動機構をさらに具備し、前記ガスクラスター照射機構は、これらを相対移動させながら被処理基板全面にガスクラスターを照射することを特徴とする請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記ガスクラスター照射機構は、前記ノズルユニットを複数有し、前記複数のノズルユニットのうち一つからガスを噴射して処理を行うとともに、順次ノズルユニットを変えてガスを噴射することを特徴とする請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記複数のノズルユニットのうち互いに隣接するノズルユニットにおける前記ガス噴射ノズルの位置がずれていることを特徴とする請求項13に記載の基板処理装置。
- 前記互いに隣接するノズルユニットにおける前記ガス噴射ノズルのずらす距離を、一つのガス噴射ノズルからのクラスター照射範囲と同じかそれよりも小さくし、前記ノズルユニットの数を、被処理基板の直径方向において、ガス噴射ノズルからガスクラスターが照射されない部分が形成されない数とすることを特徴とする請求項14に記載の基板処理装置。
- 前記処理容器は、処理チャンバに被処理基板を搬送するための真空トランスファチャンバまたはロードロックチャンバであり、被処理基板を搬送する搬送アームに被処理基板を載せた状態で前記ガスクラスター照射機構からガスクラスターの照射を行うことを特徴とする請求項9から請求項15のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 真空に保持された処理容器内にガスを噴射して断熱膨張によりガスクラスターを生成し、前記処理容器内に配置された被処理基板にガスクラスターを照射するガスクラスター照射方法であって、
前記処理容器内に複数のガス噴射ノズルからガスを噴射する際に、前記ガス噴射ノズルから前記ガスが必要な流量で供給された際に到達する前記処理容器内の圧力が、ガスクラスターを破壊しない程度の圧力となるように前記ガス噴射ノズルの本数を設定し、
前記複数のガス噴射ノズルのうち隣接するものどうしを、これらから噴射されたガスのうちガスクラスターの形成に寄与しなかった残留ガスの広がる範囲が互いに重ならないように配置することを特徴とするガスクラスター照射方法。
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