JP2015138883A - カルコゲン供給装置、基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができるカルコゲン供給装置、基板処理装置及び基板処理方法を提供する。【解決手段】カルコゲン供給装置は、カルコゲン元素を含むカルコゲン源を収容する収容管41と、収容管41に収容されたカルコゲン源を加熱してカルコゲン元素を含む気体を生成する加熱装置42と、生成された気体をキャリアガスにのせて供給する供給管44と、を備える。【選択図】図11
Description
本発明は、カルコゲン供給装置、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
従来、イオウ(S)、セレン(Se)、テルル(Te)等のカルコゲン元素を含む気体を所定領域に供給するカルコゲン供給装置が知られている。例えば、特許文献1には、カルコゲン供給装置として、加熱炉内に配置され、カルコゲン元素を含むカルコゲン源を収容するボックスを備え、ボックスに内部から外部に連通する孔部を設けた構成が開示されている。
特許文献1によれば、ボックスに設けた孔部の大きさ、配置数、形状等を変更することで、カルコゲン元素の供給量を調整することができる。しかし、ボックスに設けた孔部のみでは、カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整するにも限界があるという課題があった。
以上のような事情に鑑み、本発明は、カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができるカルコゲン供給装置、基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様に係るカルコゲン供給装置は、カルコゲン元素を含むカルコゲン源を収容する収容管と、前記収容管に収容された前記カルコゲン源を加熱して前記カルコゲン元素を含む気体を生成する加熱装置と、生成された前記気体をキャリアガスにのせて供給する供給管と、を備える。
この構成によれば、供給管によりカルコゲン元素を含む気体がキャリアガスにのせて供給されることで、カルコゲン元素を含む気体の供給量を高い精度で調整することができる。よって、カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
上記のカルコゲン供給装置において、前記気体と前記キャリアガスとを含む混合ガスの温度を調整する第一温度調整部を更に備えてもよい。
この構成によれば、第一温度調整部によって混合ガスの温度が調整されることで、気化物が混合ガスの供給空間に接する部分に付着するのを抑制することができる。これにより、混合ガスの供給空間を清浄な状態に維持することができる。
この構成によれば、第一温度調整部によって混合ガスの温度が調整されることで、気化物が混合ガスの供給空間に接する部分に付着するのを抑制することができる。これにより、混合ガスの供給空間を清浄な状態に維持することができる。
上記のカルコゲン供給装置において、前記第一温度調整部は、前記供給管の温度を調整してもよい。
この構成によれば、第一温度調整部によって供給管の温度が調整されることで、気化物が供給管に付着するのを抑制することができる。これにより、供給管を清浄な状態に維持することができる。
この構成によれば、第一温度調整部によって供給管の温度が調整されることで、気化物が供給管に付着するのを抑制することができる。これにより、供給管を清浄な状態に維持することができる。
上記のカルコゲン供給装置において、前記供給管にはバルブが設けられ、前記第一温度調整部は、前記バルブの温度を調整してもよい。
この構成によれば、第一温度調整部によってバルブの温度が調整されることで、気化物がバルブに付着するのを抑制することができる。これにより、バルブを清浄な状態に維持することができる。
この構成によれば、第一温度調整部によってバルブの温度が調整されることで、気化物がバルブに付着するのを抑制することができる。これにより、バルブを清浄な状態に維持することができる。
上記のカルコゲン供給装置において、前記供給管には、前記供給管を流れる前記キャリアガスの流量を調整する流量調整部が設けられてもよい。
この構成によれば、流量調整部によってキャリアガスの流量が調整されることで、カルコゲン元素を含む気体の供給量を高い精度で調整することができる。例えば、キャリアガスの流量を大きくしてキャリアガスにのせて運ぶことでカルコゲン元素を含む気体を多量に供給することができ、一方で、キャリアガスの流量を小さくしてキャリアガスにのせて運ぶことでカルコゲン元素を含む気体を少しずつ供給することができる。よって、カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
この構成によれば、流量調整部によってキャリアガスの流量が調整されることで、カルコゲン元素を含む気体の供給量を高い精度で調整することができる。例えば、キャリアガスの流量を大きくしてキャリアガスにのせて運ぶことでカルコゲン元素を含む気体を多量に供給することができ、一方で、キャリアガスの流量を小さくしてキャリアガスにのせて運ぶことでカルコゲン元素を含む気体を少しずつ供給することができる。よって、カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
上記のカルコゲン供給装置において、前記収容管を傾動可能に支持する支持部と、前記供給管と前記収容管とを着脱自在に固定する固定部と、を更に備えてもよい。
この構成によれば、支持部及び固定部の操作により、収容管を傾動させて収容管を供給管から離脱させることで、供給管をカルコゲン供給装置から取り外すことなく、カルコゲン供給装置に取り付けたままで、収容管にカルコゲン源を収容することができる。よって、カルコゲン源の収容が容易となる。
この構成によれば、支持部及び固定部の操作により、収容管を傾動させて収容管を供給管から離脱させることで、供給管をカルコゲン供給装置から取り外すことなく、カルコゲン供給装置に取り付けたままで、収容管にカルコゲン源を収容することができる。よって、カルコゲン源の収容が容易となる。
本発明の第二の態様に係る基板処理装置は、基板を収容可能なチャンバーと、前記チャンバーに収容された前記基板に対して、金属を含む塗布膜の形成に関する所定の処理を行う処理部と、カルコゲン元素を含む気体をキャリアガスにのせて前記チャンバーに供給するカルコゲン供給装置と、を備え、前記カルコゲン供給装置は、請求項1から6のうちいずれか一項に記載のカルコゲン供給装置である。
この構成によれば、上記のカルコゲン供給装置を備えるため、チャンバーに供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
この構成によれば、上記のカルコゲン供給装置を備えるため、チャンバーに供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
上記の基板処理装置において、前記チャンバーの温度を調整する第二温度調整部を更に備えてもよい。
この構成によれば、第二温度調整部によってチャンバーの温度が調整されることで、気化物がチャンバーに付着するのを抑制することができる。これにより、チャンバーを清浄な状態に維持することができる。
この構成によれば、第二温度調整部によってチャンバーの温度が調整されることで、気化物がチャンバーに付着するのを抑制することができる。これにより、チャンバーを清浄な状態に維持することができる。
上記の基板処理装置において、前記チャンバーには、前記チャンバーの内部の前記気体と前記キャリアガスとを含む混合ガスを排出する排気管が接続され、前記排気管には、前記カルコゲン元素を捕捉する捕捉部が設けられてもよい。
この構成によれば、捕捉部により、混合ガスを排気する過程でカルコゲン元素を捕捉することができる。
この構成によれば、捕捉部により、混合ガスを排気する過程でカルコゲン元素を捕捉することができる。
上記の基板処理装置において、前記所定の処理は、前記金属及び溶媒を含む液状体を前記基板に塗布する塗布処理、及び、前記液状体が塗布された前記基板を加熱する加熱処理のうち少なくとも一方の処理を含んでもよい。
この構成によれば、処理部が塗布処理及び加熱処理の少なくとも一方を行う構成において、チャンバーに供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
この構成によれば、処理部が塗布処理及び加熱処理の少なくとも一方を行う構成において、チャンバーに供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
本発明の第三の態様に係る基板処理方法は、基板をチャンバーに収容する収容ステップと、前記チャンバーに収容された前記基板に対して、金属を含む塗布膜の形成に関する所定の処理を行う処理ステップと、収容管に収容されたカルコゲン元素を含むカルコゲン源を加熱することにより生成された前記カルコゲン元素を含む気体をキャリアガスにのせて前記チャンバーに供給する供給ステップと、を含む。
この方法によれば、供給ステップにおいてカルコゲン元素を含む気体がキャリアガスにのせて供給されることで、カルコゲン元素を含む気体の供給量を高い精度で調整することができる。
この方法によれば、供給ステップにおいてカルコゲン元素を含む気体がキャリアガスにのせて供給されることで、カルコゲン元素を含む気体の供給量を高い精度で調整することができる。
上記の基板処理方法において、前記チャンバーの温度を調整する温度調整ステップを更に含んでもよい。
この方法によれば、温度調整ステップにおいてチャンバーの温度が調整されることで、気化物がチャンバーに付着するのを抑制することができる。これにより、チャンバーを清浄な状態に維持することができる。
この方法によれば、温度調整ステップにおいてチャンバーの温度が調整されることで、気化物がチャンバーに付着するのを抑制することができる。これにより、チャンバーを清浄な状態に維持することができる。
上記の基板処理方法において、前記チャンバーの内部の前記気体と前記キャリアガスとを含む混合ガスを排出する排気ステップを更に含み、前記排気ステップは、前記カルコゲン元素を捕捉する捕捉ステップを含んでもよい。
この方法によれば、捕捉ステップにおいて、混合ガスを排気する過程でカルコゲン元素を捕捉することができる。
この方法によれば、捕捉ステップにおいて、混合ガスを排気する過程でカルコゲン元素を捕捉することができる。
上記の基板処理方法において、前記所定の処理は、前記金属及び溶媒を含む液状体を前記基板に塗布する塗布処理、及び、前記液状体が塗布された前記基板を加熱する加熱処理のうち少なくとも一方の処理を含んでもよい。
この方法によれば、処理ステップが塗布処理及び加熱処理の少なくとも一方を行う方法において、チャンバーに供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
この方法によれば、処理ステップが塗布処理及び加熱処理の少なくとも一方を行う方法において、チャンバーに供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
本発明によれば、カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができるカルコゲン供給装置、基板処理装置及び基板処理方法を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る基板処理装置1を示す平面図である。図2は、本実施形態に係る基板処理装置1を示す側面図である。
図1及び図2に示すように、基板処理装置1は、基板S(図4参照)を収容可能なチャンバー2と、チャンバー2に収容された基板Sに対して、金属を含む塗布膜の形成に関する所定の処理を行う処理部(図4に示す加熱部27)と、カルコゲン元素を含む気体をキャリアガスにのせてチャンバー2に供給するカルコゲン供給装置3と、を備える。
図1は、本実施形態に係る基板処理装置1を示す平面図である。図2は、本実施形態に係る基板処理装置1を示す側面図である。
図1及び図2に示すように、基板処理装置1は、基板S(図4参照)を収容可能なチャンバー2と、チャンバー2に収容された基板Sに対して、金属を含む塗布膜の形成に関する所定の処理を行う処理部(図4に示す加熱部27)と、カルコゲン元素を含む気体をキャリアガスにのせてチャンバー2に供給するカルコゲン供給装置3と、を備える。
前記所定の処理は、処理室20sに設けられた加熱部27により、処理室20sに収容された基板Sに対して行われる加熱処理である。
尚、前記所定の処理は加熱処理に限らない。前記所定の処理は、金属及び溶媒を含む液状体を基板Sに塗布する塗布処理、及び、液状体が塗布された基板Sを加熱する加熱処理のうち少なくとも一方の処理を含んでいればよい。
尚、前記所定の処理は加熱処理に限らない。前記所定の処理は、金属及び溶媒を含む液状体を基板Sに塗布する塗布処理、及び、液状体が塗布された基板Sを加熱する加熱処理のうち少なくとも一方の処理を含んでいればよい。
基板処理装置1は、シャッター4、搬送装置5、捕捉装置6、筐体7、架台8、支持部材9及び制御装置10をさらに備える。
シャッター4は、チャンバー2の基板導入口(図4に示す開口部26a)を開閉する。搬送装置5は、基板Sを搬送する。捕捉装置6は、チャンバー2の内部の気体とキャリアガスとを含む混合ガスを排出する。筐体7は、チャンバー2、カルコゲン供給装置3、シャッター4、搬送装置5及び捕捉装置6の上方及び側方を覆う。筐体7を構成する上部壁部及び側部壁部のそれぞれは、開閉可能とされる。架台8は、チャンバー2、カルコゲン供給装置3、シャッター4、搬送装置5及び捕捉装置6を上部で支持する。支持部材9は、架台8の下部に取り付けられ、装置全体を支持する。制御装置10は、チャンバー2、カルコゲン供給装置3、シャッター4、搬送装置5及び捕捉装置6を統括制御する。
シャッター4は、チャンバー2の基板導入口(図4に示す開口部26a)を開閉する。搬送装置5は、基板Sを搬送する。捕捉装置6は、チャンバー2の内部の気体とキャリアガスとを含む混合ガスを排出する。筐体7は、チャンバー2、カルコゲン供給装置3、シャッター4、搬送装置5及び捕捉装置6の上方及び側方を覆う。筐体7を構成する上部壁部及び側部壁部のそれぞれは、開閉可能とされる。架台8は、チャンバー2、カルコゲン供給装置3、シャッター4、搬送装置5及び捕捉装置6を上部で支持する。支持部材9は、架台8の下部に取り付けられ、装置全体を支持する。制御装置10は、チャンバー2、カルコゲン供給装置3、シャッター4、搬送装置5及び捕捉装置6を統括制御する。
基板処理装置1は、例えば工場などの床面FLに載置されて用いられる。基板処理装置1の各構成要素(チャンバー2、カルコゲン供給装置3、シャッター4、搬送装置5及び捕捉装置6)は、一つの収容室(筐体7)にされる構成であってもよいし、複数の収容室(不図示)に分けて収容される構成であってもよい。基板処理装置1は、搬送装置5、シャッター4、チャンバー2及びカルコゲン供給装置3がこの順で一方向に並んで配置され、捕捉装置6がチャンバー2の側方に配置されている。
尚、各構成要素は、上記配置に限られることは無く、不図示のロボットを中心として上下に積層したり、左右に並べたりする配置であってもよい。
以下の各図において、本実施形態に係る基板処理装置1の構成を説明するにあたり、表記の簡単のため、XYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。当該XYZ座標系においては、床面に平行な平面をXY平面とする。このXY平面において基板処理装置1の各構成要素(搬送装置5、シャッター4、チャンバー2及びカルコゲン供給装置3)が並べられた方向をX方向と表記し、XY平面上でX方向に直交する方向をY方向と表記する。XY平面に垂直な方向はZ方向と表記する。X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が+方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
本実施形態では、基板Sとして、例えばガラスや樹脂などからなる板状部材を用いている。本実施形態では更に、基板S上に裏面電極としてスパッタにてモリブデンを形成している。勿論、裏面電極として、他の導電性物質を用いる構成としても構わない。基板Sとして、Z方向視における寸法が70mm×70mmの基板を例に挙げて説明する。尚、基板Sの寸法については、上記寸法の基板に限られることは無い。上記寸法よりも大きい寸法の基板や小さい寸法の基板を適宜用いることができる。
本実施形態では、液状体が塗布された基板Sがチャンバー2に導入される。基板Sに塗布する液状体としては、例えば所定の溶媒に、銅(Cu)、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、セレン(Se)または銅(Cu)、亜鉛(Zn)、スズ(Sn)、セレン(Se)といった金属を含有する液状組成物を用いている。この液状組成物は、CIGSまたはCZTS型太陽電池の光吸収層(光電変換層)を構成する金属材料を含んでいる。
本実施形態では、この液状組成物は、CIGSまたはCZTS太陽電池の光吸収層のグレインサイズを確保するための物質を含んでいる。勿論、液状体として、他の金属、例えば金属ナノ粒子を分散させた液状体を用いる構成としても構わない。
(チャンバー)
図3は、本実施形態に係るチャンバー2を示す平面図である。図4は、図3のA−A断面図である。
図3及び図4に示すように、チャンバー2は、チャンバー本体20、気体供給部20a、排気部20b、第一供給部21、第一排出部22、第二供給部23a,23b、第二排出部24a,24b、支持部25a〜25c、接続部26及び加熱部27を備える。
図3は、本実施形態に係るチャンバー2を示す平面図である。図4は、図3のA−A断面図である。
図3及び図4に示すように、チャンバー2は、チャンバー本体20、気体供給部20a、排気部20b、第一供給部21、第一排出部22、第二供給部23a,23b、第二排出部24a,24b、支持部25a〜25c、接続部26及び加熱部27を備える。
チャンバー本体20は、円柱状の外形を有する。チャンバー本体20の内部には、処理室20sが形成される。加熱部27は、処理室20sの下部に設けられる。加熱部27は、処理室20sに収容された基板Sに対して加熱処理を行う。加熱部27としては、例えばホットプレートが用いられる。加熱部27の温度は、例えば室温〜600℃程度に調整可能である。加熱部27を用いることにより、基板S上の液状体に含まれる溶媒の蒸発を促進させ、乾燥処理を行う。
加熱部27は、昇降機構27aに接続される。昇降機構27aは、加熱部27をZ方向に移動させる。昇降機構27aとしては、例えばモーター機構やエアシリンダ機構等が用いられる。昇降機構27aにより加熱部27をZ方向に移動させることにより、加熱部27と基板Sとの間隔を調整できるようになっている。昇降機構27aによる加熱部27の移動量や移動のタイミング等は、制御装置10(図1参照)によって制御される。
尚、チャンバー2には、昇降機構27aが設けられていなくてもよい。
尚、チャンバー2には、昇降機構27aが設けられていなくてもよい。
気体供給部20aは、チャンバー本体20の+X方向側の側部中央に設けられる。気体供給部20aは、不図示の配管を介して、カルコゲン供給装置3(図1参照)に接続される。これにより、気体供給部20aを通じて、処理室20sにカルコゲン元素を含む気体がキャリアガスと共に供給されるようになっている。
尚、気体供給部20aの配置位置はこれに限らず、例えば、気体供給部20aはチャンバー本体20の上部に設けられていてもよい。この場合、カルコゲン元素を含む気体が、キャリアガスと共にチャンバー2の上部から供給され、基板導入方向(X方向)と直交する方向で基板Sの上部に向けて流れる。
排気部20bは、チャンバー本体20の底部に設けられる。排気部20bは、不図示の配管を介して、捕捉装置6(図1参照)に接続される。これにより、排気部20bを通じて、処理室20sの気体とキャリアガスとを含む混合ガスが排出されるようになっている。
尚、排気部20bの配置位置はこれに限らず、例えば、排気部20bはチャンバー本体20の上部に設けられていてもよい。この場合、排気部20bが気体供給部20a及び基板Sのそれぞれと対向した状態で、処理室20sの気体とキャリアガスとを含む混合ガスが排出される。
第一供給部21は、チャンバー本体20の上部中央に設けられる。第一供給部21には、不図示の配管を介して、チャンバー2の温度調整用のオイル(以下、単にオイルと称することがある。)が供給される。オイルの温度は、不図示のヒーターにより、調整可能である。例えば、オイルの温度は、200℃〜250℃になるように調整される。
尚、チャンバー本体20の上部には、チャンバー2内の前記ヒーターを冷却させるために、冷却用の窒素を供給する窒素供給部が設けられていてもよい。また、気体供給部20aが前記窒素供給部の機能をも有していてもよい。これにより、冷却用の窒素をチャンバー2の上部から供給すると共に排気部20bから排出することにより、前記ヒーターの温度を下げることができる。
第一排出部22は、チャンバー本体20の上部において+X方向側の側部寄りに設けられる。第一排出部22からは、不図示の配管を介して、オイルが排出される。
第二供給部23a,23bは、それぞれチャンバー本体20の底部において−X方向側の側部寄りに設けられる。一方の第二供給部23aはチャンバー本体20の+Y方向側に設けられ、他方の第二供給部23bはチャンバー本体20の−Y方向側に設けられる。第二供給部23a,23bには、不図示の配管を介して、オイルが供給される。
第二排出部24a,24bは、それぞれチャンバー本体20の+X方向側の側部に気体供給部20aを挟んで設けられる。一方の第二排出部24aは+Y方向側に設けられ、他方の第二排出部24bは−Y方向側に設けられる。第二排出部24a,24bからは、不図示の配管を介して、オイルが排出される。
支持部25a〜25cは、それぞれチャンバー本体20の側部下部に設けられる。第一支持部25aはチャンバー本体20の+X方向側に設けられ、第二支持部25bはチャンバー本体20の+Y方向側であって−X方向寄りに設けられ、第三支持部25cはチャンバー本体20の−Y方向側であって−X方向寄りに設けられる。支持部25a〜25cは、それぞれチャンバー本体20の周方向に等間隔に設けられる。支持部25a〜25cには、それぞれ上下に開口する挿通孔が形成され、これらの挿通孔を介して、第一架台(図1参照)に支持固定されるようになっている。
接続部26は、チャンバー本体20の−X方向側の側部に設けられる。接続部26は、シャッター4(図1参照)に接続される。接続部26には、処理室20sとチャンバー2の外部とを連通する開口部26aが形成される。開口部26aは、基板Sが通過可能な寸法に形成される。基板Sは、開口部26aを介してチャンバー2に出し入れされる。
図5は、本実施形態に係るチャンバー2の上部温度調整部28を示す図である。図6は、本実施形態に係るチャンバー2の側部温度調整部29を示す図である。
図5及び図6に示すように、チャンバー2は、チャンバー2の温度を調整する上部温度調整部28及び側部温度調整部29(いずれも第二温度調整部)をさらに備える。
図5及び図6に示すように、チャンバー2は、チャンバー2の温度を調整する上部温度調整部28及び側部温度調整部29(いずれも第二温度調整部)をさらに備える。
上部温度調整部28は、チャンバー本体20の上部に設けられる。上部温度調整部28には、チャンバー本体20の上部内壁20kを仕切る上部仕切り壁28a〜28cが設けられる。上部仕切り壁28a〜28cは、平面視円弧状である。上部仕切り壁28a〜28cは、チャンバー本体20の中央から外側に向けて上記した順に設けられる。
第一上部仕切り壁28aは、−X方向側に開口する第一開口部28h1を有する。第一上部仕切り壁28aは、第一供給部21の開口径よりも大きい内径を有する。
第二上部仕切り壁28bは、+X方向側に開口する第二開口部28h2を有する。第二上部仕切り壁28bは、第一上部仕切り壁28aの外径よりも大きい内径を有する。
第三上部仕切り壁28cは、−X方向側に開口する第三開口部28h3を有する。第三上部仕切り壁28cは、第二上部仕切り壁28bの外径よりも大きい内径を有すると共に、チャンバー本体20の内径よりも小さい外径を有する。
これにより、チャンバー本体20の上部内壁20kと上部仕切り壁28a〜28cとによって仕切られた空間にオイルが流動可能になっている。
第二上部仕切り壁28bは、+X方向側に開口する第二開口部28h2を有する。第二上部仕切り壁28bは、第一上部仕切り壁28aの外径よりも大きい内径を有する。
第三上部仕切り壁28cは、−X方向側に開口する第三開口部28h3を有する。第三上部仕切り壁28cは、第二上部仕切り壁28bの外径よりも大きい内径を有すると共に、チャンバー本体20の内径よりも小さい外径を有する。
これにより、チャンバー本体20の上部内壁20kと上部仕切り壁28a〜28cとによって仕切られた空間にオイルが流動可能になっている。
図5に示すように、第一供給部21から供給されるオイルは、第一上部仕切り壁28aの内部を通り、第一開口部28h1を介して、第二上部仕切り壁28bの内部に回り込み、第二開口部28h2を介して、第三上部仕切り壁28cの内部に回り込み、第三開口部28h3を介して、チャンバー本体20の上部内壁20kの内部に回り込み、第一排出部22から排出される。上部温度調整部28におけるオイルの温度や流速等は、制御装置10(図1参照)によって制御される。これにより、チャンバー本体20の上部が所望の温度に調整される。
また、第一供給部21が平面視でチャンバー本体20の中央に設けられると共に第一排出部22がチャンバー本体20の+X方向側の側部寄りに設けられ、さらに第一開口部28h1が−X方向側、第二開口部28h2が+X方向側、第三開口部28h3が−X方向側にそれぞれ配置されることで、上部温度調整部28におけるオイルの流路を長くすることができる。これにより、チャンバー本体20の上部の温度を効率よく調整することができる。
図6に示すように、側部温度調整部29は、チャンバー本体20の側部に設けられる。側部温度調整部29には、チャンバー本体20の側部内壁20mを仕切る側部仕切り壁29a〜29cが設けられる。側部仕切り壁29a〜29cは、側面視直線状である。図示はしないが、側部仕切り壁29a〜29cは、チャンバー本体20の側部外周に沿う平面視円弧状である。側部仕切り壁29a、29bは、チャンバー本体20の底部から上部に向けて上記した順に設けられる。側部仕切り壁29cは、チャンバー本体20と第二排出部24a,24bとの境界部分に設けられる。
第一側部仕切り壁29aは、+X方向側に開口する第一開口部29h1を有する。第二側部仕切り壁29bは、−X方向側に開口する第二開口部29h2を有する。第三側部仕切り壁29cは、+Z方向側に開口する第三開口部29h3を有する。
これにより、チャンバー本体20の側部内壁20mと側部仕切り壁29a〜29cとによって仕切られた空間にオイルが流動可能になっている。
これにより、チャンバー本体20の側部内壁20mと側部仕切り壁29a〜29cとによって仕切られた空間にオイルが流動可能になっている。
第二供給部23a,23bから供給されるオイルは、第一側部仕切り壁29aに沿って+X方向に進み、第一開口部29h1を通り、第一側部仕切り壁29aと第二側部仕切り壁29bとで挟まれた経路に沿って−X方向に進み、第二開口部29h2を通り、第二側部仕切り壁29bに沿って+X方向に進み、第三開口部29h3を通り、第三側部仕切り壁29cに沿って−Z方向に進み、第二排出部24a,24bから排出される。側部温度調整部29におけるオイルの温度や流速等は、制御装置10(図1参照)によって制御される。これにより、チャンバー本体20の側部が所望の温度に調整される。
また、第二供給部23a,23bがそれぞれチャンバー本体20の−X方向側の側部寄りに設けられると共に第二排出部24a,24bがそれぞれチャンバー本体20の+X方向側の側部に設けられ、さらに第一開口部29h1が+X方向側、第二開口部29h2が−X方向側、第三開口部29h3が+X方向側にそれぞれ配置されることで、側部温度調整部29におけるオイルの流路を長くすることができる。これにより、チャンバー本体20の側部の温度を効率よく調整することができる。
(カルコゲン供給装置)
図7は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3を示す平面図である。図8は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3を示す正面図である。図9は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3を示す側面図である。
図7〜図9に示すように、カルコゲン供給装置3は、筐体30、気体供給部31、第一支持フレーム32、第二支持フレーム33、第一配管収容部34、第二配管収容部35、配管温度調整部36及び複数(例えば本実施形態では4つ)のカルコゲン供給部40A〜40Dを備える。
図7は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3を示す平面図である。図8は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3を示す正面図である。図9は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3を示す側面図である。
図7〜図9に示すように、カルコゲン供給装置3は、筐体30、気体供給部31、第一支持フレーム32、第二支持フレーム33、第一配管収容部34、第二配管収容部35、配管温度調整部36及び複数(例えば本実施形態では4つ)のカルコゲン供給部40A〜40Dを備える。
筐体30は、天板30a、底板30b、第一側壁30c、第二側壁30d、第三側壁30e及び第四側壁30fを備える。天板30aは、Y方向中央で上方に突出すると共に、X方向において傾斜部と水平部とを有して形成される。第一側壁30cは、カルコゲン供給装置3の+X方向側の端部における天板30aと底板30bとの間に設けられる。第二側壁30dは、カルコゲン供給装置3の−X方向側の端部における天板30aと底板30bとの間に設けられる。第三側壁30eは、カルコゲン供給装置3の+Y方向側の端部における天板30aと底板30bとの間に設けられる。第四側壁30fは、カルコゲン供給装置3の−Y方向側の端部における天板30aと底板30bとの間に設けられる。
気体供給部31は、第二側壁30dのY方向中央から−Y方向寄りであってZ方向中央部に設けられる。気体供給部31は、不図示の配管を介して、チャンバー2(図1参照)に接続される。これにより、気体供給部31を通じて、カルコゲン供給装置3から処理室20s(図4参照)に、カルコゲン元素を含む気体がキャリアガスと共に供給されるようになっている。
筐体30の内部には、収容室30sが形成される。収容室30sは、第一支持フレーム32、第二支持フレーム33、第一配管収容部34、第二配管収容部35、配管温度調整部36及び4つのカルコゲン供給部40A〜40Dを収容する。
第一支持フレーム32は、収容室30sの中央においてY方向に延びる。第一支持フレーム32は、4つのカルコゲン供給部40A〜40Dの上部を支持する。
第二支持フレーム33は、第一支持フレーム32の下部から下方に延びる。第二支持フレーム33は、4つのカルコゲン供給部40A〜40Dの下部を支持する。
第二支持フレーム33は、第一支持フレーム32の下部から下方に延びる。第二支持フレーム33は、4つのカルコゲン供給部40A〜40Dの下部を支持する。
配管温度調整部36は、収容室30sの−X方向側であってZ方向中央部においてY方向に延びる。配管温度調整部36は、4つのカルコゲン供給部40A〜40Dと気体供給部31との間で引き回される配管(図7に示す一点鎖線)の温度を調整する。配管温度調整部36には、例えばヒーター(図示略)が設けられる。例えば、前記配管の温度は、配管温度調整部36により、カルコゲン元素を含む気体とキャリアガスとを含む混合ガスの温度が200℃〜250℃になるように調整される。
第一配管収容部34は、第三側壁30eの内壁に設けられる。第一配管収容部34は、配管や配線等を収容すると共に、第一支持フレーム32の+Y方向側の端部及び配管温度調整部36の+Y方向側の端部を支持する。
第二配管収容部35は、第四側壁30fの内壁に設けられる。第二配管収容部35は、配管や配線等を収容すると共に、第一支持フレーム32の−Y方向側の端部及び配管温度調整部36の−Y方向側の端部を支持する。
第二配管収容部35は、第四側壁30fの内壁に設けられる。第二配管収容部35は、配管や配線等を収容すると共に、第一支持フレーム32の−Y方向側の端部及び配管温度調整部36の−Y方向側の端部を支持する。
4つのカルコゲン供給部40A〜40Dは、収容室30sの中央部に、Y方向に並んで設けられる。第一カルコゲン供給部40A、第二カルコゲン供給部40B、第三カルコゲン供給部40C及び第四カルコゲン供給部40Dは、−Y方向に向けて、上記した順に配置される。
図10は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3の配管図である。
図10に示すように、供給管44は、キャリアガス供給ラインLc、複数(例えば本実施形態では4つ)の混合ガス供給ラインLk1〜Lk4、予備ラインLy及び合流ラインLgを有する。
図10に示すように、供給管44は、キャリアガス供給ラインLc、複数(例えば本実施形態では4つ)の混合ガス供給ラインLk1〜Lk4、予備ラインLy及び合流ラインLgを有する。
キャリアガス供給ラインLcは、供給管44の始点Psから分岐点P1まで延びる。キャリアガス供給ラインLcからはキャリアガスが供給される。キャリアガスとしては、例えば不活性ガス、具体的には窒素、アルゴン等が用いられる。
キャリアガス供給ラインLcは、分岐点P1において複数(例えば本実施形態では5つ)のライン(第一キャリアガス供給ラインLc1、第二キャリアガス供給ラインLc2、第三キャリアガス供給ラインLc3、第四キャリアガス供給ラインLc4及び予備ラインLy)に分岐する。
第一キャリアガス供給ラインLc1は、分岐点P1から合流点P2aまで延びる。第二キャリアガス供給ラインLc2は、分岐点P1から合流点P2bまで延びる。第三キャリアガス供給ラインLc3は、分岐点P1から合流点P2cまで延びる。第四キャリアガス供給ラインLc4は、分岐点P1から合流点P2dまで延びる。
尚、合流点P2a〜P2dは、キャリアガス供給ラインの下流端、混合ガス供給ラインの上流端及び接続管43(図11参照)の下流端が合流する部分である。
尚、合流点P2a〜P2dは、キャリアガス供給ラインの下流端、混合ガス供給ラインの上流端及び接続管43(図11参照)の下流端が合流する部分である。
第一混合ガス供給ラインLk1は、合流点P2aから合流点Peまで延びる。第二混合ガス供給ラインLk2は、合流点P2bから合流点Peまで延びる。第三混合ガス供給ラインLk3は、合流点P2cから合流点Peまで延びる。第四混合ガス供給ラインLk4は、合流点P2dから合流点Peまで延びる。予備ラインLyは、分岐点P1から合流点Peまで延びる。
尚、合流点Peは、混合ガス供給ラインの下流端及び予備ラインの下流端が合流する部分である。
尚、合流点Peは、混合ガス供給ラインの下流端及び予備ラインの下流端が合流する部分である。
第一キャリアガス供給ラインLc1、第二キャリアガス供給ラインLc2、第三キャリアガス供給ラインLc3、第四キャリアガス供給ラインLc4及び予備ラインLyのそれぞれには、流量調整部46a〜46e及び逆止弁38a〜38eがそれぞれ設けられる。流量調整部46a〜46e及び逆止弁38a〜38eは、第一キャリアガス供給ラインLc1、第二キャリアガス供給ラインLc2、第三キャリアガス供給ラインLc3、第四キャリアガス供給ラインLc4及び予備ラインLyのそれぞれの下流側に向けて上記した順に設けられる。流量調整部46a〜46eは、供給管44を流れるキャリアガスの流量を調整する。逆止弁38a〜38eは、供給管44の下流側に流れるキャリアガス等の気体が上流側に逆流するのを止める。
混合ガス供給ラインLk1〜Lk4は、カルコゲン元素を含む気体をキャリアガスにのせて混合ガスとして供給する。キャリアガス供給ラインLc1〜Lc4と混合ガス供給ラインLk1〜Lk4との境界部分には、カルコゲン供給部40A〜40Dがそれぞれ設けられる。
予備ラインLyには、カルコゲン供給部が設けられていない。予備ラインLyは、必要に応じて適宜カルコゲン供給部が設けられるラインである。
予備ラインLyには、カルコゲン供給部が設けられていない。予備ラインLyは、必要に応じて適宜カルコゲン供給部が設けられるラインである。
合流ラインLgは、合流点Peからチャンバー2の気体供給部20a(図3参照)まで延びる。合流ラインLgは、4つの混合ガス供給ラインLk1〜Lk4から供給される混合ガスをチャンバー2に供給する。
4つのキャリアガス供給ラインLc1〜Lc4にそれぞれ流量調整部46a〜46dが設けられることにより、各キャリアガス供給ラインLc1〜Lc4においてそれぞれカルコゲン供給部40A〜40Dに供給されるキャリアガスの流量を調整すると共に、合流ラインLgにおいて供給される混合ガスの流量を高い精度で調整することができる。
(カルコゲン供給部)
図11は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3を構成する一つのカルコゲン供給部を示す正面図である。図12は、本実施形態に係るカルコゲン供給部の傾動動作を示す側面図である。尚、図11及び図12においては、便宜上、4つのカルコゲン供給部40A〜40Dのうち第一カルコゲン供給部40Aを挙げて説明する。他のカルコゲン供給部40B〜40Dについては、第一カルコゲン供給部40Aと同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
図11は、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3を構成する一つのカルコゲン供給部を示す正面図である。図12は、本実施形態に係るカルコゲン供給部の傾動動作を示す側面図である。尚、図11及び図12においては、便宜上、4つのカルコゲン供給部40A〜40Dのうち第一カルコゲン供給部40Aを挙げて説明する。他のカルコゲン供給部40B〜40Dについては、第一カルコゲン供給部40Aと同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
図11及び図12に示すように、第一カルコゲン供給部40Aは、収容管41、加熱装置42、接続管43、供給管44、キャリアガス温度調整部45a、混合ガス温度調整部45b(第一温度調整部)、接続部温度調整部45c、バルブ47a,47b、支持部48及び固定部49を備える。
収容管41は、カルコゲン元素を含むカルコゲン源41kを収容する。カルコゲン源41kとしては、例えば硫黄、セレン等の単体を含む固体が用いられる。収容管41は、上部に開口が形成された円筒状の容器である。収容管41としては、例えば石英ガラス管が用いられる。収容管41の内径は、カルコゲン源41kを収容可能な大きさとなっている。
加熱装置42は、収容管41に収容されたカルコゲン源41kを加熱してカルコゲン元素を含む気体を生成する。加熱装置42は、収容管41の下部側方を囲むように設けられる。加熱装置42の温度は、例えば室温〜600℃程度に調整可能である。加熱装置42としては、例えば電熱線等が用いられる。
接続管43は、収容管41の上部と供給管44とを接続する。具体的に、接続管43は、収容管41の上部と、第一キャリアガス供給ラインLc1の下流端と、第一混合ガス供給ラインLk1の上流端と、を接続する。収容管41の上部は、接続管43に取り外し可能に接続される。収容管41の上部と接続管43の下部とは、固定部49により気密性よく接続固定される。
第一混合ガス供給ラインLk1は、収容管41の内部で生成されたカルコゲン元素を含む気体を、第一キャリアガス供給ラインLc1から供給されるキャリアガスにのせて供給する。
第一混合ガス供給ラインLk1は、収容管41の内部で生成されたカルコゲン元素を含む気体を、第一キャリアガス供給ラインLc1から供給されるキャリアガスにのせて供給する。
バルブ47a,47bは、それぞれ供給管44に設けられる。
第一バルブ47aは、第一キャリアガス供給ラインLc1において接続管43との接続部寄りに設けられる。第一バルブ47aは、第一キャリアガス供給ラインLc1を流れるキャリアガスの流量を調整する。
第二バルブ47bは、第一混合ガス供給ラインLk1において接続管43との接続部寄りに設けられる。第二バルブ47bは、第一混合ガス供給ラインLk1を流れる混合ガスの流量を調整する。
バルブ47a,47bの開度や開閉タイミング等は、制御装置10(図1参照)によって制御される。
第一バルブ47aは、第一キャリアガス供給ラインLc1において接続管43との接続部寄りに設けられる。第一バルブ47aは、第一キャリアガス供給ラインLc1を流れるキャリアガスの流量を調整する。
第二バルブ47bは、第一混合ガス供給ラインLk1において接続管43との接続部寄りに設けられる。第二バルブ47bは、第一混合ガス供給ラインLk1を流れる混合ガスの流量を調整する。
バルブ47a,47bの開度や開閉タイミング等は、制御装置10(図1参照)によって制御される。
キャリアガス温度調整部45aは、第一バルブ47aと第一キャリアガス供給ラインLc1との接続部を囲むように設けられる。キャリアガス温度調整部45aは、第一キャリアガス供給ラインLc1を流れるキャリアガスの温度を調整すると共に、第一バルブ47aの温度を調整する。キャリアガス温度調整部45aには、例えば電熱線等の加熱装置(図示略)が設けられる。例えば、第一キャリアガス供給ラインLc1及び第一バルブ47aの温度は、キャリアガス温度調整部45aにより、キャリアガスの温度が200℃〜250℃になるように調整される。
混合ガス温度調整部45bは、第二バルブ47bと第一混合ガス供給ラインLk1との接続部を囲むように設けられる。混合ガス温度調整部45bは、第一混合ガス供給ラインLk1を流れる混合ガスの温度を調整すると共に、第二バルブ47bの温度を調整する。混合ガス温度調整部45bには、例えば電熱線等の加熱装置(図示略)が設けられる。例えば、第一混合ガス供給ラインLk1及び第二バルブ47bの温度は、混合ガス温度調整部45bにより、混合ガスの温度が200℃〜250℃になるように調整される。
接続部温度調整部45cは、第一キャリアガス供給ラインLc1の下流端と、第一混合ガス供給ラインLk1の上流端と、接続管43と、の接続部を囲むように設けられる。接続部温度調整部45cは、第一キャリアガス供給ラインLc1において接続管43との接続部寄りを流れるキャリアガスの温度を調整すると共に、第一混合ガス供給ラインLk1において接続管43との接続部寄りを流れる混合ガスの温度を調整し、さらに接続管43の上部を流れるカルコゲン元素を含む気体の温度を調整する。接続部温度調整部45cには、例えばヒーター(図示略)が設けられる。例えば、前記接続部の温度は、接続部温度調整部45cにより、第一キャリアガス供給ラインLc1において接続管43との接続部寄りを流れるキャリアガス、第一混合ガス供給ラインLk1において接続管43との接続部寄りを流れる混合ガス及び接続管43の上部を流れるカルコゲン元素を含む気体のそれぞれの温度が200℃〜250℃になるように調整される。
キャリアガス温度調整部45a、混合ガス温度調整部45b及び接続部温度調整部45cがそれぞれ供給管44に配置され、且つ、加熱装置42が収容管41の下部側方に配置されるため、収容管41又は接続管43の長さを長くすることにより、キャリアガス温度調整部45a、混合ガス温度調整部45b及び接続部温度調整部45cのそれぞれを加熱装置42から遠ざけることができる。これにより、加熱装置42の温度を高温(例えば500℃程度)に設定しても、加熱装置42の温度の影響をほとんど受けることなく、キャリアガス温度調整部45a、混合ガス温度調整部45b及び接続部温度調整部45cのそれぞれによる温度調整を高精度で行うことができる。
支持部48は、収容管41を傾動可能に支持する。支持部48は、容器48a、接続部材48b、支持部材48c及び支持軸48dを備える。
容器48aは、上部に開口が形成された円筒状の容器である。容器48aには、収容管41の下部及び加熱装置42が収容される。
容器48aは、上部に開口が形成された円筒状の容器である。容器48aには、収容管41の下部及び加熱装置42が収容される。
接続部材48bは、収容管41の上部と容器48aとを接続する。収容管41の上部は、接続部材48bに取り外し可能に接続される。収容管41の上部と容器48aとは、接続部材48bにより気密性よく接続固定される。
支持部材48cの上部は、第二支持フレーム33の下部に支持固定される。支持部材48cのY方向側部には、Y方向に貫通する挿通孔48hが形成される。
支持部材48cの上部は、第二支持フレーム33の下部に支持固定される。支持部材48cのY方向側部には、Y方向に貫通する挿通孔48hが形成される。
支持軸48dは、収容管41を挟んでY方向に一対設けられる。支持軸48dの収容管41側の端部は容器48aに固定される。支持軸48dの収容管41とは反対側の端部は挿通孔48hに挿通される。これにより、容器48aは、支持軸48dを中心として、収容管41及び加熱装置42を収容した状態で傾動可能とされる。
固定部49は、供給管44に接続された接続管43と収容管41とを着脱自在に固定する。固定部49は、第一クランプ49a、第二クランプ49b及びクランプロック49cを備える。
第一クランプ49aは、収容管41の上部にクランプされる。第一クランプ49aの上部外側部分は上方に突出する形状を有する。
第二クランプ49bは、接続管43の下部にクランプされる。第二クランプ49bの下部外側部分は上方に凹む形状を有する。これにより、第一クランプ49aの上部と第二クランプ49bの下部とが嵌合可能とされる。
第二クランプ49bは、接続管43の下部にクランプされる。第二クランプ49bの下部外側部分は上方に凹む形状を有する。これにより、第一クランプ49aの上部と第二クランプ49bの下部とが嵌合可能とされる。
クランプロック49cは、第一クランプ49a及び第二クランプ49bのうち少なくとも一方のクランプをロック可能である。言い換えると、クランプロック49cは、第一クランプ49a及び第二クランプ49bのうち少なくとも一方のクランプのロックを解除可能である。
クランプロック49cは、第一レバー49c1及び第二レバー49c2を備える。例えば、第一レバー49c1のみを操作することにより、第一クランプ49aのロックのみを解除可能とされる。第二レバー49c2のみを操作することにより、第二クランプ49bのロックのみを解除可能とされる。第一レバー49c1及び第二レバー49c2の双方を操作することにより、第一クランプ49a及び第二クランプ49bの双方のロックを解除可能とされる。
例えば、第二レバー49c2のみを操作することにより、第二クランプ49bのロックのみを解除すると、図12に示すように、第一クランプ49aが収容管41の上部にクランプされた状態で、容器48aが、支持軸48dを中心として、収容管41及び加熱装置42を収容した状態で傾動可能とされる。
尚、図12では、容器48aが、支持軸48dを中心として、+X方向側に傾いた状態を示している。容器48aが斜めに傾いた状態で、収容管41を接続部材48bから取り外すことにより、収容管41の内部にカルコゲン源41kを投入可能とされている。
(搬送装置)
図13は、本実施形態に係る搬送装置5を示す平面図である。図14は、本実施形態に係る搬送装置5を示す側面図である。
図13及び図14に示すように、搬送装置5は、搬送架台50、昇降機構51、スライダ機構52及び搬送ハンド53と、を備える。
図13は、本実施形態に係る搬送装置5を示す平面図である。図14は、本実施形態に係る搬送装置5を示す側面図である。
図13及び図14に示すように、搬送装置5は、搬送架台50、昇降機構51、スライダ機構52及び搬送ハンド53と、を備える。
架台50は、X方向に長手を有する長方形状である。架台50の上部の−X方向側の端部には、昇降機構51が配置される。昇降機構51は、架台50の上部にX方向に沿って移動可能に支持される。
昇降機構51は、昇降架台51a、昇降ハンドル51b、昇降ロックノブ51c及び昇降板51dを備える。昇降架台51aは、平面視矩形状の台である。昇降架台51aの側部の−Y方向側の端部には、昇降ハンドル51b及び昇降ロックノブ51cが取り付けられる。昇降架台51aの側部の−X方向側の端部には、昇降板51dが昇降可能に支持される。
昇降ハンドル51bを操作することにより、昇降板51dを昇降可能である。例えば、昇降ハンドル51bを右回りに回転させることにより、昇降板51dを上昇可能とされる。一方、昇降ハンドル51bを左回りに回転させることにより、昇降板51dを下降可能とされる。昇降ロックノブ51cを操作することにより、昇降板51dをロック可能である。例えば、昇降ロックノブ51cを押すことにより、昇降板51dがロックされる。一方、昇降ロックノブ51cを引くことにより、昇降板51dのロックが解除される。
スライダ機構52は、ガイドレール52a、スライダ52b及び接続板52cを備える。ガイドレール52aは、X方向に長手を有する。ガイドレール52aの−X方向側の端部は、接続板52cと共に昇降板51dの上部に接続固定される。ガイドレール52aの−Y方向側の部分には、スライダ52bがガイドレール52aに沿って移動可能に支持される。
搬送ハンド53は、一対の把持部53a,53bを備える。第一把持部53aは、基板Sの−Y方向側の端部を把持可能である。第二把持部53bは、基板Sの+Y方向側の端部を把持可能である。第二把持部53bの+Y方向側の端部は、スライダ52bの+Y方向側の端部に支持固定される。これにより、スライダ52bは、基板Sを把持する搬送ハンド53をX方向に沿って移動可能とされる。
(捕捉装置)
図15は、本実施形態に係る捕捉装置6を示す側面図である。図16は、図15のB−B断面図である。
図15及び図16に示すように、捕捉装置6は、排気管60、吸引部61、排気部62、流通部63、温度調整部64、接続部65a〜65c及び捕捉部66を備える。
図15は、本実施形態に係る捕捉装置6を示す側面図である。図16は、図15のB−B断面図である。
図15及び図16に示すように、捕捉装置6は、排気管60、吸引部61、排気部62、流通部63、温度調整部64、接続部65a〜65c及び捕捉部66を備える。
排気管60は、Z方向に延びる円筒状の管である。吸引部61は、排気管60の下部における+X方向側の側部に設けられる。吸引部61は、吸引管61a及び吸引源61bを備える。吸引管61aは、X方向に延びる。吸引源61bは、吸引管61aに接続される。吸引源61bとしては、例えばドライポンプが用いられる。
排気部62は、排気管60の上部における+Y方向側の側部に設けられる。排気部62は、不図示の配管を介して、チャンバー2の排気部20b(図4参照)に接続される。吸引源61bによる吸引により、排気部62を通じて、処理室20s(図4参照)の気体とキャリアガスとを含む混合ガスが排出されるようになっている。
接続部65aは、排気部62を通じて排出された混合ガスが流通するように排気管60の上部と流通部63との間を接続する。
流通部63は、排気管60の上下中央部に設けられる。流通部63は、直管状である。流通部63は、排気部62を通じて排出された混合ガスを通過させる。流通部63は、直線状に延びる複数(例えば本実施形態では3つ)の配管63a〜63cを備える。第一配管63a、第二配管63b及び第三配管63cは、それぞれ排気部62を通じて排出された混合ガスを通過させる。第一配管63a、第二配管63b及び第三配管63cは、互いに等しい間隔を空けて配置される(図16参照)。
流通部63が直管状に形成されることで、吸引部61によって吸引された処理室20s(図4参照)の気体とキャリアガスとを含む混合ガスが流通部63をスムーズに流れるため、気化したカルコゲン元素を効率的に捕捉することができる。
温度調整部64は、処理室20s(図4参照)の気体とキャリアガスとを含む混合ガスに含まれる気化したカルコゲン元素を効率的に捕捉するために流通部63を流通する混合ガスの温度を調整する。すなわち、流通部63及び温度調整部64により、処理室20s(図4参照)の気体とキャリアガスとを含む混合ガスに含まれる気化したカルコゲン元素を捕捉するためのトラップが構成される。尚、温度調整部64により、流通部63を流通する混合ガスの温度を急激に変化させることで、カルコゲン元素は、トラップに液体としてではなく固体として付着する。
温度調整部64は、冷媒流通管64a及び冷媒駆動部64bを備える。冷媒流通管64aは、流通部63に沿って配置される。冷媒流通管64aは、例えば冷却水等の冷媒を流通可能である。冷媒流通管64aの内部には、流通部63を構成する第一配管63a、第二配管63b及び第三配管63cが収容される。冷媒流通管64aは、第一配管63a、第二配管63b及び第三配管63cのそれぞれと互いに等しい間隔を空けて配置される(図16参照)。これにより、冷媒流通管64aは、第一配管63a、第二配管63b及び第三配管63cの周りが冷媒で満たされるように構成される。
冷媒駆動部64bは、冷媒流通管64aに冷媒を流通させる。冷媒駆動部64bは、流通部63を流れる混合ガスの流通方向(−Z方向)とは反対方向(+Z方向)に冷媒を流すように構成される。これにより、流通部63を流れる気体を効率的に冷却することができるため、吸引部61によって吸引された処理室20s(図4参照)の気体とキャリアガスとを含む混合ガスに含まれる気化した液状体が液化され易くなる。よって、気化したカルコゲン元素を効率的に捕捉することができる。
尚、冷媒駆動部64bは、冷媒流通管64aを通過した媒体を冷媒として冷媒流通管64aに戻す冷媒循環部としての機能をも有する。
尚、冷媒駆動部64bは、冷媒流通管64aを通過した媒体を冷媒として冷媒流通管64aに戻す冷媒循環部としての機能をも有する。
接続部65bは、流通部63を通過した気体及び温度調整部64によって液化された液状体が流通するように液化トラップ(流通部63及び温度調整部64)と排気管60の下部との間を接続する。排気管60の下部を通過した気体は、吸引管61aを通じて外部に排出される。
接続部65cは、排気管60の下部を通過したカルコゲン元素が流通するように排気管60の下部と捕捉部66との間を接続する。これにより、捕捉部66において気化したカルコゲン元素が捕捉される。
尚、排気管60の下部において捕捉部66よりも上流側には、温度調整部64によって液化された液状体をろ過して塵等の異物を除去するフィルタが設けられていてもよい。
尚、排気管60の下部において捕捉部66よりも上流側には、温度調整部64によって液化された液状体をろ過して塵等の異物を除去するフィルタが設けられていてもよい。
(基板処理方法)
次に、本実施形態に係る基板処理方法を説明する。本実施形態では、上記のように構成された基板処理装置1を用いて基板S上に、塗布膜を形成する。基板処理装置1の各部で行われる動作は、制御装置10によって制御される。
次に、本実施形態に係る基板処理方法を説明する。本実施形態では、上記のように構成された基板処理装置1を用いて基板S上に、塗布膜を形成する。基板処理装置1の各部で行われる動作は、制御装置10によって制御される。
本実施形態に係る基板処理方法は、基板Sをチャンバー2に収容する収容ステップと、チャンバー2に収容された基板Sに対して、金属を含む塗布膜の形成に関する所定の処理を行う処理ステップと、収容管41に収容されたカルコゲン元素を含むカルコゲン源41kを加熱することにより生成されたカルコゲン元素を含む気体をキャリアガスにのせてチャンバー2に供給する供給ステップと、を含む(図4及び図11参照)。
前記所定の処理は、処理室20sに加熱部27を設け、加熱部27により、処理室20sに収容された基板Sに対して行われる加熱処理である。
尚、前記所定の処理は加熱処理に限らない。前記所定の処理は、金属及び溶媒を含む液状体を基板Sに塗布する塗布処理、及び、液状体が塗布された基板Sを加熱する加熱処理のうち少なくとも一方の処理を含んでいればよい。
尚、前記所定の処理は加熱処理に限らない。前記所定の処理は、金属及び溶媒を含む液状体を基板Sに塗布する塗布処理、及び、液状体が塗布された基板Sを加熱する加熱処理のうち少なくとも一方の処理を含んでいればよい。
また、本実施形態に係る基板処理方法は、チャンバー2の温度を調整する温度調整ステップを更に含む。
温度調整ステップでは、図5及び図6に示すように、チャンバー2の上部に上部温度調整部28を設けると共に、チャンバー2の側部に側部温度調整部29を設け、上部温度調整部28及び側部温度調整部29におけるオイルの温度や流速等が制御装置10(図1参照)によって制御されることにより、チャンバー2が所望の温度に調整される。
温度調整ステップでは、図5及び図6に示すように、チャンバー2の上部に上部温度調整部28を設けると共に、チャンバー2の側部に側部温度調整部29を設け、上部温度調整部28及び側部温度調整部29におけるオイルの温度や流速等が制御装置10(図1参照)によって制御されることにより、チャンバー2が所望の温度に調整される。
また、本実施形態に係る基板処理方法は、チャンバー2の内部の気体とキャリアガスとを含む混合ガスを排出する排気ステップを更に含み、排気ステップは、カルコゲン元素を捕捉する捕捉ステップを含む。
排気ステップでは、図15及び図16に示すように、排気管60の上部に設けられた排気部62を、不図示の配管を介して、チャンバー2の排気部20b(図4参照)に接続し、吸引源61bによる吸引により、排気部62を通じて、処理室20s(図4参照)の気体とキャリアガスとを含む混合ガスを排出する。
捕捉ステップでは、排気管60の上下中央部に設けられた流通部63及び温度調整部64により、処理室20s(図4参照)の気体とキャリアガスとを含む混合ガスに含まれる気化した液状体を液化させ、排気管60の下部に設けられた捕捉部66により、気化したカルコゲン元素を捕捉する。
以上のように、本実施形態に係るカルコゲン供給装置3によれば、供給管44によりカルコゲン元素を含む気体がキャリアガスにのせて供給されることで、カルコゲン元素を含む気体の供給量を高い精度で調整することができる。よって、カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
また、混合ガス温度調整部45b及び接続部温度調整部45cによって混合ガスの温度が調整されることで、気化物が混合ガスの供給空間に接する部分に付着するのを抑制することができる。これにより、混合ガスの供給空間を清浄な状態に維持することができる。
また、キャリアガス温度調整部45a及び混合ガス温度調整部45bによって供給管44の温度が調整されることで、気化物が供給管44に付着するのを抑制することができる。これにより、供給管44を清浄な状態に維持することができる。
また、キャリアガス温度調整部45aによって第一バルブ47aの温度が調整されると共に、混合ガス温度調整部45bによって第二バルブ47bの温度が調整されることで、気化物が第一バルブ47a及び第二バルブ47bのそれぞれに付着するのを抑制することができる。これにより、第一バルブ47a及び第二バルブ47bのそれぞれを清浄な状態に維持することができる。
また、流量調整部46a〜46dによってキャリアガスの流量が調整されることで、カルコゲン元素を含む気体の供給量を高い精度で調整することができる。例えば、キャリアガスの流量を大きくしてキャリアガスにのせて運ぶことでカルコゲン元素を含む気体を多量に供給することができ、一方で、キャリアガスの流量を小さくしてキャリアガスにのせて運ぶことでカルコゲン元素を含む気体を少しずつ供給することができる。よって、カルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
また、支持部48及び固定部49の操作により、収容管41を傾動させて収容管41を供給管44から離脱させることで、供給管44をカルコゲン供給装置3から取り外すことなく、カルコゲン供給装置3に取り付けたままで、収容管41にカルコゲン源41kを収容することができる。よって、カルコゲン源41kの収容が容易となる。
また、本実施形態に係る基板処理装置1によれば、上記のカルコゲン供給装置3を備えるため、チャンバー2に供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
また、上部温度調整部28及び側部温度調整部29によってチャンバー2の温度が調整されることで、気化物がチャンバー2に付着するのを抑制することができる。これにより、チャンバー2を清浄な状態に維持することができる。
また、捕捉部66により、混合ガスを排気する過程でカルコゲン元素を捕捉することができる。
また、加熱部27が加熱処理を行う構成において、チャンバー2に供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
また、捕捉部66により、混合ガスを排気する過程でカルコゲン元素を捕捉することができる。
また、加熱部27が加熱処理を行う構成において、チャンバー2に供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
また、本実施形態に係る基板処理方法によれば、供給ステップにおいてカルコゲン元素を含む気体がキャリアガスにのせて供給されることで、カルコゲン元素を含む気体の供給量を高い精度で調整することができる。
また、温度調整ステップにおいてチャンバー2の温度が調整されることで、気化物がチャンバー2に付着するのを抑制することができる。これにより、チャンバー2を清浄な状態に維持することができる。
また、捕捉ステップにおいて、混合ガスを排気する過程でカルコゲン元素を捕捉することができる。
また、処理ステップが加熱処理を行う方法において、チャンバー2に供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
また、捕捉ステップにおいて、混合ガスを排気する過程でカルコゲン元素を捕捉することができる。
また、処理ステップが加熱処理を行う方法において、チャンバー2に供給するカルコゲン元素の供給量を高い精度で調整することができる。
尚、上記において実施形態として記載した各構成要素は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができるし、また、組み合わされた複数の構成要素のうち一部の構成要素を適宜用いないようにすることもできる。
1…基板処理装置 2…チャンバー 3…カルコゲン供給装置 27…加熱部(処理部) 28…上部温度調整部(第二温度調整部) 29…側部温度調整部(第二温度調整部) 41…収容管 41k…カルコゲン源 42…加熱装置 44…供給管 45b…混合ガス温度調整部(第一温度調整部) 45c…接続部温度調整部(第一温度調整部) 46a〜46e…流量調整部 47a,47b…バルブ 48…支持部 49…固定部 60…排気管 66…捕捉部 S…基板
Claims (14)
- カルコゲン元素を含むカルコゲン源を収容する収容管と、
前記収容管に収容された前記カルコゲン源を加熱して前記カルコゲン元素を含む気体を生成する加熱装置と、
生成された前記気体をキャリアガスにのせて供給する供給管と、
を備えるカルコゲン供給装置。 - 前記気体と前記キャリアガスとを含む混合ガスの温度を調整する第一温度調整部を更に備える請求項1に記載のカルコゲン供給装置。
- 前記第一温度調整部は、前記供給管の温度を調整する請求項2に記載のカルコゲン供給装置。
- 前記供給管にはバルブが設けられ、
前記第一温度調整部は、前記バルブの温度を調整する請求項2又は3に記載のカルコゲン供給装置。 - 前記供給管には、前記供給管を流れる前記キャリアガスの流量を調整する流量調整部が設けられる請求項1から4までのいずれか一項に記載のカルコゲン供給装置。
- 前記収容管を傾動可能に支持する支持部と、
前記供給管と前記収容管とを着脱自在に固定する固定部と、
を更に備える請求項1から5までのいずれか一項に記載のカルコゲン供給装置。 - 基板を収容可能なチャンバーと、
前記チャンバーに収容された前記基板に対して、金属を含む塗布膜の形成に関する所定の処理を行う処理部と、
カルコゲン元素を含む気体をキャリアガスにのせて前記チャンバーに供給するカルコゲン供給装置と、を備え、
前記カルコゲン供給装置は、請求項1から6のうちいずれか一項に記載のカルコゲン供給装置である基板処理装置。 - 前記チャンバーの温度を調整する第二温度調整部を更に備える請求項7に記載の基板処理装置。
- 前記チャンバーには、前記チャンバーの内部の前記気体と前記キャリアガスとを含む混合ガスを排出する排気管が接続され、
前記排気管には、前記カルコゲン元素を捕捉する捕捉部が設けられる請求項7又は8に記載の基板処理装置。 - 前記所定の処理は、前記金属及び溶媒を含む液状体を前記基板に塗布する塗布処理、及び、前記液状体が塗布された前記基板を加熱する加熱処理のうち少なくとも一方の処理を含む請求項7から9のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 基板をチャンバーに収容する収容ステップと、
前記チャンバーに収容された前記基板に対して、金属を含む塗布膜の形成に関する所定の処理を行う処理ステップと、
収容管に収容されたカルコゲン元素を含むカルコゲン源を加熱することにより生成された前記カルコゲン元素を含む気体をキャリアガスにのせて前記チャンバーに供給する供給ステップと、
を含む基板処理方法。 - 前記チャンバーの温度を調整する温度調整ステップを更に含む請求項11に記載の基板処理方法。
- 前記チャンバーの内部の前記気体と前記キャリアガスとを含む混合ガスを排出する排気ステップを更に含み、
前記排気ステップは、前記カルコゲン元素を捕捉する捕捉ステップを含む請求項11又は12に記載の基板処理方法。 - 前記所定の処理は、前記金属及び溶媒を含む液状体を前記基板に塗布する塗布処理、及び、前記液状体が塗布された前記基板を加熱する加熱処理のうち少なくとも一方の処理を含む請求項11から13のうちいずれか一項に記載の基板処理方法。
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JP2014009661A JP2015138883A (ja) | 2014-01-22 | 2014-01-22 | カルコゲン供給装置、基板処理装置及び基板処理方法 |
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