特表 2024-529633 バッファータンク及びバッファータンクを備える供給ブロックと、ガス供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-08

(54)【発明の名称】バッファータンク及びバッファータンクを備える供給ブロックと、ガス供給装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/455 20060101AFI20240801BHJP

【ＦＩ】

C23C16/455

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024504520

(86)(22)【出願日】2022-07-26

(85)【翻訳文提出日】2024-01-24

(86)【国際出願番号】 KR2022010987

(87)【国際公開番号】W WO2023013952

(87)【国際公開日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】10-2021-0101956

(32)【優先日】2021-08-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2022-0090981

(32)【優先日】2022-07-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】504210651

【氏名又は名称】ジュスン エンジニアリング カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リ ジ フン

(72)【発明者】

【氏名】ジャン ダイ ス

【テーマコード（参考）】

4K030

【Ｆターム（参考）】

4K030EA03

4K030EA04

4K030EA11

4K030FA01

4K030GA02

4K030HA01

4K030KA17

4K030KA22

4K030KA23

(57)【要約】

本発明の実施形態は、基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するバッファータンクであって、内部にガスを収容可能な第１の空間を有する第１のボディと、前記第１の空間に比べて体積が小さく、ガスを収容可能な第２の空間を有し、前記第１の空間に配設された第２のボディと、前記第２の空間に位置するように前記第２のボディに配設されたフィルターと、を備える。
したがって、本発明の実施形態によれば、ガス提供部からのガスをバッファータンクの内部において所定の時間の間に留めることができ、このため、バッファータンクの内部の圧力を増加させることができる。したがって、バッファータンクから排出されるガスの圧力を増加させることができ、これにより、バッファータンクと連絡されたチャンバーの内部に噴射されるガスの噴射圧力を増加させることができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するバッファータンクであって、
内部にガスを収容可能な第１の空間を有する第１のボディと、
前記第１の空間に比べて体積が小さく、ガスを収容可能な第２の空間を有し、前記第１の空間に配設された第２のボディと、
前記第２の空間に位置するように前記第２のボディに配設されたフィルターと、
を備える、バッファータンク。

【請求項2】

前記第１の空間に位置するように前記第１のボディにヒーターが配設されている、請求項１に記載のバッファータンク。

【請求項3】

前記第２の空間とチャンバーとの間に配設された弁を備える、請求項１に記載のバッファータンク。

【請求項4】

基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給する供給ブロックであって、
ガスを収容可能な第１の空間と、前記第１の空間に比べて体積が小さく、前記第１の空間と画成された第２の空間及び前記第２の空間に配設されたフィルターを備えるバッファータンクと、
前記第２の空間と連絡可能な第１の流路及び前記チャンバーの内部と連絡可能な第２の流路を備え、前記バッファータンクの一方の側に位置付けられたガスブロックと、
を備える、供給ブロック。

【請求項5】

前記第１の流路と第２の流路との間の連通を制御するように前記ガスブロックに接続された弁を備える、請求項４に記載の供給ブロック。

【請求項6】

前記第１の空間に位置するように前記バッファータンクに配設されたヒーターを備える、請求項４に記載の供給ブロック。

【請求項7】

基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するガス供給装置であって、
前記チャンバーの内部と連通する流路を備え、前記チャンバーの上部に配設されたベースと、
ガスを収容可能な内部空間を備え、前記流路にガスを供給できるように前記ベースの上部に配設されたバッファータンクと、
を備え、
前記内部空間は、第１の空間と、前記第１の空間に比べて体積が小さく、前記第１の空間と画成された第２の空間と、を備え、
前記バッファータンクは、前記第２の空間に位置付けられたフィルターを備える、ガス供給装置。

【請求項8】

前記バッファータンクは、
内部に前記第１の空間が設けられた第１のボディと、
内部に前記第１の空間に比べて小さな体積の前記第２の空間が設けられ、前記第１の空間に位置付けられた第２のボディと、
を備え、
前記第２の空間とチャンバーとの間に配設された弁を備える、請求項７に記載のガス供給装置。

【請求項9】

前記バッファータンクは、
内部に前記第１の空間が設けられた第１のボディと、
内部に前記第１の空間に比べて小さな体積の第２の空間が設けられ、前記第１の空間に位置付けられた第２のボディと、
前記第２の空間と接続された排出管と、
を備え、
前記排出管と連絡可能な第１の流路及び前記ベースの流路と連絡可能な第２の流路を備え、前記ベースの上部に配設可能なガスブロックを備える、請求項７に記載のガス供給装置。

【請求項10】

前記第１の流路と第２の流路との間の連通を制御するように前記ガスブロックの上に配設された弁を備える、請求項９に記載のガス供給装置。

【請求項11】

基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するバッファータンクであって、
内部にガスを収容可能な第１の空間を有する第１のボディを備え、
前記第１の空間にヒーターが配設されている、バッファータンク。

【請求項12】

前記第１の空間に比べて体積が小さな第２の空間を有し、前記第１の空間に配設された第２のボディと、
前記第２の空間に位置するように前記第２のボディに配設されたフィルターと、
を備える、請求項１１に記載のバッファータンク。

【請求項13】

前記第２の空間と連通可能な第１の流路及び前記チャンバーの内部と連通可能な第２の流路を備えるガスブロックが前記第１のボディに接続されている、請求項１２に記載のバッファータンク。

【請求項14】

前記第２の空間及び前記チャンバーの内部と連通可能な流路を備え、前記チャンバーの上部に配設されたベースの上部に前記第１のボディが配設されている、請求項１２又は請求項１３に記載のバッファータンク。

【請求項15】

一方の面に前記ヒーターが接続され、前記第１のボディの開口を閉鎖するように前記第１のボディに配設され、内部に前記第１の空間と連通する流路が設けられたカバーを備える、請求項１１に記載のバッファータンク。

【請求項16】

周方向に包み込むように前記ヒーターに配設された逆圧防止部を備え、
前記第１の空間は、ガスが流れ込む流入口と連通している空間であって、前記逆圧防止部の一方の側に位置付けられた空間である一方側の空間と、前記一方の側の空間に比べて相対的に前記流入口から遠ざかるように位置付けられた空間であって、前記逆圧防止部の他方の側に位置付けられた空間である他方側の空間と、を備える、請求項１１に記載のバッファータンク。

【請求項17】

前記一方側の空間に比べて他方側の空間の体積が大きい、請求項１６に記載のバッファータンク。

【請求項18】

基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するガス供給装置であって、
前記チャンバーの内部と連通する流路を備え、前記チャンバーの上部に配設されたベースと、
ガスを収容可能な内部空間を備え、前記流路にガスを供給できるように前記ベースの上部に配設されたバッファータンクと、
を備え、
前記ベースと前記バッファータンクとの間に接続されるフィルターを備える、ガス供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッファータンク及びバッファータンクを備える供給ブロックと、ガス供給装置に関し、より詳細には、チャンバーに供給されるガスの圧力を増加させることのできるバッファータンク及びバッファータンクを備える供給ブロックと、ガス供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

基板の上に薄膜を蒸着する基板処理装置は、チャンバーと、基板を支持できるようにチャンバーの内部に配設された支持台と、チャンバーの内部に配設されて支持台に向かってガスを噴射する噴射部と、を備える。

【0003】

噴射部は、チャンバーの外部に配設された搬送管と接続され、搬送管は、基板処理工程のためのガスが貯留された貯留部と接続される。このため、貯留部のガスが搬送管を経て噴射部に流れ込んだ後、噴射部を介してチャンバーの内部に噴射される。

【0004】

一方、貯留部は、チャンバーから遠い距離に位置付けられ、このため、搬送管の延長長さが長い。このため、貯留部のガスが搬送管を通過して噴射部から噴射されるとき、ガスの噴射圧が低いという問題がある。

【0005】

そして、原子層蒸着の場合、ソースガスの噴射後に、又はリアクタントガスの噴射後に未反応ガス又は反応副産物をパージするために、パージガスをチャンバーの内部に噴射する。ところが、遠い距離にある貯留部から排出されたパージガスが搬送管を通過した後、噴射部から噴射されるため、パージガスの噴射圧力が低い。したがって、パージガスによるパージ効率が低下するという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】大韓民国登録特許第０４５８１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、チャンバーの内部に供給されるガスの圧力を増加させることのできるバッファータンク及びバッファータンクを備える供給ブロックと、ガス供給装置を提供する。

【0008】

本発明は、不純物がチャンバーの内部に供給されることを防止もしくは抑止することのできるバッファータンク及びバッファータンクを備える供給ブロックと、ガス供給装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の実施形態は、基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するバッファータンクであって、内部にガスを収容可能な第１の空間を有する第１のボディと、前記第１の空間に比べて体積が小さく、ガスを収容可能な第２の空間を有し、前記第１の空間に配設された第２のボディと、前記第２の空間に位置するように前記第２のボディに配設されたフィルターと、を備えていてもよい。

【0010】

前記第１の空間に位置するように前記第１のボディにヒーターが配設されてもよい。

【0011】

前記バッファータンクは、前記第２の空間とチャンバーとの間に配設された弁を備えていてもよい。

【0012】

本発明の実施形態は、基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給する供給ブロックであって、ガスを収容可能な第１の空間と、前記第１の空間に比べて体積が小さく、前記第１の空間と画成された第２の空間及び前記第２の空間に配設されたフィルターを備えるバッファータンクと、前記第２の空間と連絡可能な第１の流路及び前記チャンバーの内部と連絡可能な第２の流路を備え、前記バッファータンクの一方の側に位置付けられたガスブロックと、を備えていてもよい。

【0013】

前記供給ブロックは、前記第１の流路と第２の流路との間の連通を制御するように前記ガスブロックに接続された弁を備えていてもよい。

【0014】

前記供給ブロックは、前記第１の空間に位置するように前記バッファータンクに配設されたヒーターを備えていてもよい。

【0015】

本発明の実施形態は、基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するガス供給装置であって、前記チャンバーの内部と連通する流路を備え、前記チャンバーの上部に配設されたベースと、ガスを収容可能な内部空間を備え、前記流路にガスを供給できるように前記ベースの上部に配設されたバッファータンクと、を備え、前記内部空間は、第１の空間と、前記第１の空間に比べて体積が小さく、前記第１の空間と画成された第２の空間と、を備え、前記バッファータンクは、前記第２の空間に位置付けられたフィルターを備えていてもよい。

【0016】

前記バッファータンクは、内部に前記第１の空間が設けられた第１のボディと、内部に前記第１の空間に比べて小さな体積の前記第２の空間が設けられ、前記第１の空間に位置付けられた第２のボディと、を備え、前記第２の空間とチャンバーとの間に配設された弁を備えていてもよい。

【0017】

前記バッファータンクは、内部に前記第１の空間が設けられた第１のボディと、内部に前記第１の空間に比べて小さな体積の第２の空間が設けられ、前記第１の空間に位置付けられた第２のボディと、前記第２の空間と接続された排出管と、を備え、前記排出管と連絡可能な第１の流路及び前記ベースの流路と連絡可能な第２の流路を備え、前記ベースの上部に配設可能なガスブロックを備えていてもよい。

【0018】

前記ガス供給装置は、前記第１の流路と第２の流路との間の連通を制御するように前記ガスブロックの上に配設された弁を備えていてもよい。

【0019】

本発明の実施形態は、基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するバッファータンクであって、内部にガスを収容可能な第１の空間を有する第１のボディを備え、前記第１の空間にヒーターが配設されてもよい。

【0020】

前記バッファータンクは、前記第１の空間に比べて体積が小さな第２の空間を有し、前記第１の空間に配設された第２のボディと、前記第２の空間に位置するように前記第２のボディに配設されたフィルターと、を備えていてもよい。

【0021】

前記第２の空間と連通可能な第１の流路及び前記チャンバーの内部と連通可能な第２の流路を備えるガスブロックが前記第１のボディに接続されてもよい。

【0022】

前記バッファータンクは、前記第２の空間及び前記チャンバーの内部と連通可能な流路を備え、前記チャンバーの上部に配設されたベースの上部に前記第１のボディが配設されてもよい。

【0023】

前記バッファータンクは、一方の面に前記ヒーターが接続され、前記第１のボディの開口を閉鎖するように前記第１のボディに配設され、内部に前記第１の空間と連通する流路が設けられたカバーを備えていてもよい。

【0024】

前記バッファータンクは、周方向に包み込むように前記ヒーターに配設された逆圧防止部を備え、前記第１の空間は、ガスが流れ込む流入口と連通している空間であって、前記逆圧防止部の一方の側に位置付けられた空間である一方側の空間と、前記一方の側の空間に比べて相対的に前記流入口から遠ざかるように位置付けられた空間であって、前記逆圧防止部の他方の側に位置付けられた空間である他方側の空間と、を備えていてもよい。

【0025】

前記一方側の空間に比べて他方側の空間の体積が大きくてもよい。

【0026】

本発明の実施形態は、基板を処理するチャンバーの内部にガスを供給するガス供給装置であって、前記チャンバーの内部と連通する流路を備え、前記チャンバーの上部に配設されたベースと、ガスを収容可能な内部空間を備え、前記流路にガスを供給できるように前記ベースの上部に配設されたバッファータンクと、を備え、前記ベースと前記バッファータンクとの間に接続されるフィルターを備えていてもよい。

【発明の効果】

【0027】

本発明の実施形態によれば、ガス提供部からのガスをバッファータンクの内部において所定の時間の間に留めることができ、このため、バッファータンクの内部の圧力を増加させることができる。したがって、バッファータンクから排出されるガスの圧力を増加させることができ、これにより、バッファータンクと連絡されたチャンバーの内部に噴射されるガスの噴射圧力を増加させることができる。

【0028】

このとき、チャンバーの内部に噴射されるガスがパージガスである場合、パージガスを用いたパージ効率を増加させることができる。そして、チャンバーの内部に噴射されるガスが薄膜蒸着の原料となるガスである場合、基板に行き届くガスの量を増加させることができて、薄膜蒸着効率を増加させることができる。

【0029】

そして、ガスが通過するバッファータンクの内部にフィルターが設けられることにより、チャンバーの内部に噴射されるガスに不純物が混入されることを防止もしくは抑止することができる。このため、不純物による基板又は薄膜の汚れを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るガス供給装置を備える基板処理装置を示す図である。

【図2】本発明の第２の実施形態に係るガス供給装置を備える基板処理装置を示す図である。

【図3】本発明の第２の実施形態に係るガス供給装置の弁の動作によるガスの流れを説明するための図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係るガス供給装置の弁の動作によるガスの流れを説明するための図である。

【図5】本発明の第３の実施形態に係るガス供給装置を示す図である。

【図6】本発明の第４の実施形態に係るガス供給装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態をより詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。本発明の実施形態を説明するために図面は誇張されてもよく、図中、同じ符号は、同じ構成要素を指し示す。

【0032】

図１は、本発明の第１の実施形態に係るガス供給装置を備える基板処理装置を示す図である。

【0033】

図１を参照すると、基板処理装置は、基板Ｓを処理可能な内部空間を有するチャンバー１００と、チャンバー１００内に装入された基板Ｓを支持する支持台２００と、支持台２００と向かい合うようにチャンバー１００内に配設されてガスを噴射する噴射部４００と、噴射部４００から噴射される圧力が増加するように前記噴射部４００にガスを供給し、チャンバー１００の外部に配設されたガス供給装置１０００と、を備えていてもよい。

【0034】

また、基板処理装置は、チャンバー１００の内部に噴射するためのガスを貯留し、ガス供給装置１０００と接続されたガス提供部５００と、ガス提供部５００とガス供給装置１０００とを接続する接続管６００と、チャンバー１００内にプラズマ（ｐｌａｓｍａ）を生じさせるように噴射部４００に電源を供給するＲＦ電源部７００と、支持台２００に昇降動作及び回転動作のうちの少なくともどちらか一方の動作を行わせる駆動部３００と、チャンバー１００の内部のガス及び副産物のうちの少なくともどちらか一方を排気するようにチャンバー１００に接続された排気部８００と、を備えていてもよい。

【0035】

チャンバー１００は、基板Ｓを処理可能な内部空間を有し、前記内部空間を気密に保持する。このようなチャンバー１００は、例えば、内部空間を有する胴体１１０及び胴体１１０の上側の開口を覆う蓋体１２０を備えるように設けられてもよい。

【0036】

支持台２００は、噴射部４００と向かい合うようにチャンバー１００の内部に配設されて、チャンバー１００の内部に装入された基板Ｓを支持する。支持台２００は、基板Ｓに比べて大きく作製されてもよく、基板Ｓと対応する形状、例えば、四角い形状に設けられてもよい。そして、支持台２００は、接地されてもよい。また、支持台２００の内部には、ヒーター２１０が設けられてもよい。このため、ヒーター２１０を動作させると、支持台２００の上に載置された基板Ｓ及びチャンバー１００の内部が加熱されることが可能になる。

【0037】

噴射部４００は、支持台２００と向かい合うようにチャンバー１００の内部に配設されて、支持台２００に向かってガスを噴射する。このとき、噴射部４００は、後述するガス供給装置１０００からガスの提供を受け、これをチャンバー１００の内部に噴射する。

【0038】

噴射部４００は、例えば、複数本の噴射孔４２０を有するシャワーヘッド状のものであってもよい。すなわち、噴射部４００は、支持台２００の延在方向に延設され、ガスを収容可能な内部空間４３０を有する噴射ボディ４１０及び支持台２００を向くように噴射ボディ４１０の下部に設けられ、支持台２００の延在方向に隔設された複数本の噴射孔４２０を備えていてもよい。また、噴射部４００は、内部に噴射ボディ４１０の内部空間４３０と連通する通路を有し、ガス供給装置１０００と噴射ボディ４１０とを接続する供給管４４０を備えていてもよい。複数本の噴射孔４２０のそれぞれは、内部空間４３０の下側において前記内部空間４３０と連通するように噴射ボディ４１０の下部に設けられる。このため、供給管４４０を通過して噴射ボディ４１０の内部空間４３０に流れ込んだガスは、複数本の噴射孔４２０を通過してチャンバー１００の内部に噴射される。

【0039】

噴射部４００は、上述した構成又は形状に何ら限定されるものではなく、ガスをチャンバー１００の内部又は支持台２００に向かって噴射可能である限り、いかなる構成又は形状に設けられても構わない。

【0040】

ガス提供部５００は、ガス供給装置１０００と接続されて前記ガス供給装置１０００にガスを提供又は供給する。そして、基板の処理のために、チャンバー１００の内部に複数種のガスを噴射する場合、ガス提供部５００は、複数で設けられてもよい。より具体例を挙げると、基板処理装置が原子層蒸着（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により基板Ｓの上に薄膜を蒸着する装置である場合、ガス提供部５００は、ソースガス（ｓｏｕｒｃｅ ｇａｓ）を提供する第１のガス提供部５００ａと、リアクタントガス（ｒｅａｃｔａｎｔ ｇａｓ）を提供する第２のガス提供部５００ｂ及びパージガス（ｐｕｒｇｅ ｇａｓ）を提供する第３のガス提供部５００ｃを備えていてもよい。

【0041】

そして、第１乃至第３のガス提供部５００ａ、５００ｂ、５００ｃのそれぞれは、ガス貯留部５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃと、ガス貯留部５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃとガス供給装置１０００とを接続する搬送部５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃと、ガス貯留部５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃとガス供給装置１０００との間の連通を制御するように搬送部５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃに配設された弁５３０ａ、５３０ｂ、５３０ｃと、を備えていてもよい。このとき、第１のガス貯留部５１０ａにはソースガス、第２のガス貯留部５１０ｂにはリアクタントガス、第３のガス貯留部５１０ｃにはパージガスが貯留されてもよい。

【0042】

上記においては、ガス提供部５００が３つのガス提供部５００ａ、５００ｂ、５００ｃを備えることについて説明した。しかしながら、３つ未満又は３つを超える数でガス提供部が設けられてもよい。また、ガス提供部からのガスとしては、原子層の蒸着に用いられるソースガス、リアクタントガス、パージガスに何ら限定されず、チャンバー１００の内部に噴射される多種多様なガスが適用可能である。

【0043】

ガス供給装置１０００は、噴射部４００から噴射される圧力が増加するように前記噴射部４００にガスを供給する。すなわち、ガス供給装置１０００は、ガス提供部５００のガスが噴射部４００に直ちに又は直接的に供給されるときに比べて、噴射部４００からチャンバー１００の内部に噴射される噴射圧力が増加するようにする。

【0044】

このようなガス供給装置１０００は、噴射部４００にガスを供給する手段であって、チャンバー１００の外部に配設されてもよい。より具体的には、ガス供給装置１０００は、図１に示されているように、チャンバーの蓋体１１２０の上部に取り付けられてもよい。いうまでもなく、ガス供給装置１０００の配設位置は、チャンバー１００の上部に何ら限定されるものではなく、チャンバー１００の外部において噴射部４００と接続可能である限り、いかなる位置に配設されても構わない。

【0045】

ガス供給装置１０００は、噴射部４００に移動又は排出されるガスの圧力を増加させることが可能なように、ガス提供部５００からのガスを一時的に収容する内部空間が設けられたバッファータンク１１１０を備える供給ブロック１１００と、供給ブロック１１００が締結及び分離できるようにチャンバー１００の上部に配設されたベース１２００と、を備えていてもよい。

【0046】

供給ブロック１１００は、ガスを収容可能な内部空間１１１２を有し、不純物をフィルターリング可能なフィルター１１１５を備えるバッファータンク１１１０を備えていてもよい。また、供給ブロック１１００は、ガスを加熱するようにバッファータンク１１１０の内部に配設されたヒーター１１２０をさらに備えていてもよい。また、供給ブロック１１００は、バッファータンク１１１０の内部の圧力を測定する圧力測定部（図示せず）を備えていてもよく、圧力測定部は、例えば、ヒーター１１２０に配設されてもよい。

【0047】

バッファータンク１１１０は、ガス提供部５００から供給されたガスを一時的に貯留していて、高い圧力のガスをチャンバー１００の内部又は噴射部４００に供給する手段である。このようなバッファータンク１１１０は、内部空間１１１２を有し、前記内部空間１１１２は、第１の空間１１１２ａと、第１の空間１１１２ａと画成されるように設けられた第２の空間１１１２ｂと、を備える。このとき、第１の空間１１１２ａの体積は、第２の空間１１１２ｂに比べて大きくてもよく、第２の空間１１１２ｂにフィルター１１１５が配設されてもよい。

【0048】

バッファータンク１１１０についてより具体的に説明すれば、バッファータンク１１１０は、内部にガスを収容可能な第１の空間１１１２ａが配備された第１のボディ１１１１ａと、内部にガスを収容可能な第２の空間１１１２ｂが配備され、第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに配設された第２のボディ１１１１ｂと、第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂに配設されたフィルター１１１５と、一方の端が第２のボディ１１１１ｂに接続され、他方の端が噴射部４００に接続された排出管１１１６及び噴射部４００との連通を制御するように排出管１１１６に配設された弁（以下、バッファー弁１１１７）を備えていてもよい。

【0049】

第１のボディ１１１１ａは、バッファータンク１１１０の最外郭の壁体をなす手段であってもよい。このような第１のボディ１１１１ａは、ガスを収容可能な内部空間、すなわち、第１の空間１１１２ａを有する。このとき、第１の空間１１１２ａの体積又はボリュームは、上述したように、第２の空間１１１２ｂに比べて大きくなるように設けられてもよい。

【0050】

そして、第１のボディ１１１１ａには、接続管６００及び第１の空間１１１２ａと連通する第１の流入口１１１３ａが配備される。このとき、第１の流入口１１１３ａは、第２のボディ１１１１ｂの外側に位置するように設けられてもよい。別の言い方をすれば、第２のボディ１１１１ｂは、第１の流入口１１１３ａと排出管１１１６との間に位置するように第１の空間１１１２ａに配設されてもよい。このため、第１の流入口１１１３ａは、その位置が第２のボディ１１１１ｂと重なり合わず、前記第２のボディ１１１１ｂの外側に位置付けられる。

【0051】

第２のボディ１１１１ｂは、ガスを収容可能な内部空間、すなわち、第２の空間１１１２ｂを有する。そして、このような第２のボディ１１１１ｂは、第１のボディ１１１１ａの内部に配設される。ここで、第２のボディ１１１１ｂが第１のボディ１１１１ａの内部に配設されるということは、第２のボディ１１１１ｂが第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに収容されるように配設されるということを意味し得る。このとき、第２の空間１１１２ｂの体積又はボリュームは、第１の空間１１１２ａに比べて小さくなるように設けられてもよい。

【0052】

第２のボディ１１１１ｂには、第１の空間１１１２ａに流れ込んだガスが第２の空間１１１２ｂに流れ込む通路である第２の流入口１１１３ｂ及び第２の空間１１１２ｂのガスが排出管１１１６に排出される通路である排出口１１１４が設けられる。このため、第２の空間１１１２ｂは、第２の流入口１１１３ｂと排出口１１１４との間の空間であるものと説明可能である。そして、第１の流入口１１１３ａを介して第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに流れ込んだガスは、第２のボディ１１１１ｂの第２の流入口１１１３ｂを介して第２の空間１１１２ｂに流れ込んだ後、排出口１１１４及び排出管１１１６を経て外部に排出されてもよい。

【0053】

排出管１１１６は、バッファータンク１１１０の内部のガスを外部、すなわち、噴射部４００に排出する手段である。より具体的には、排出管１１１６は、第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂに流れ込んだガスを噴射部４００に供給する。このために、排出管１１１６は、一方の端が第２のボディ１１１１ｂの排出口１１１４と接続され、他方の端が噴射部４００の供給管４４０と接続できるように設けられる。このとき、排出管１１１６は、図１に示すように、第１のボディ１１１１ａを一部貫通して設けられてもよい。すなわち、第１のボディ１１１１ａのうち、第２のボディ１１１１ｂと噴射部４００との間の領域の一部を貫通するように設けられたり配設されたりしてもよい。

【0054】

バッファー弁１１１７は、第２の空間１１１２ｂと噴射部４００との間の連通を制御するように排出管１１１６に配設される。すなわち、バッファー弁１１１７は、排出管１１１６の延長経路の上に位置するように前記排出管１１１６に配設されてもよい。このとき、バッファー弁１１１７は、外部から加えられる信号又は力により動作可能な手段であってもよい。また、バッファー弁１１１７は、圧力測定部において測定されたバッファータンクの内部の圧力により動作するように設けられてもよい。

【0055】

フィルター１１１５は、第２のボディ１１１１ｂの内部、すなわち、第２の空間１１１２ｂに配置されてガスに混入されている固体相の粒子、粉末などの不純物を濾し取る。ここで、フィルター１１１５は、例えば、濾し取ろうとする粒子に比べて小さな大きさの開口が複数設けられた手段であってもよい。他の例を挙げると、フィルター１１１５は、例えば、静電気を用いてガス中に混入された微小粒子を吸着する静電フィルターであってもよい。いうまでもなく、フィルター１１１５は、上述した例に何ら限定されるものではなく、ガスに混入されている不純物を濾し取れる限り、多種多様な手段が使用可能である。

【0056】

ヒーター１１２０は、バッファータンク１１１０の内部に流れ込んだガスの液化を防ぐために設けられた手段であって、バッファータンク１１１０の内部空間にあるガスを加熱する。このようなヒーター１１２０は、第１のボディ１１１１ａの内部に位置するように配設される。すなわち、ヒーター１１２０は、第１の空間１１１２ａに位置するように第１のボディ１１１１ａに配設されてもよい。このとき、ヒーター１１２０は、第２のボディ１１１１ｂ又は第２の空間１１１２ｂの外部に位置するように第１の空間１１１２ａに配置される。

【0057】

ヒーター１１２０は、例えば、印加される電流による抵抗によって発熱する金属発熱体を備える手段であってもよい。このような場合、ヒーター１１２０には電流を印加する電源部１１３０が接続されてもよく、電源部１１３０は、バッファータンク１１１０の外部に位置付けられてもよい。

【0058】

ベース１２００は、供給ブロック１１００を支持し、前記供給ブロック１１００がチャンバー１００に取り付けられるようにする手段である。すなわち、ベース１２００は、供給ブロック１１００が有する複数の構成要素がチャンバー１００の上に容易に取り付けられるようにする役割を果たす。

【0059】

例えば、供給ブロック１１００が一つのバッファータンク１１１０を備えるとき、ベース１２００は、バッファータンク１１１０が締結及び分離できるように設けられる。このとき、バッファータンク１１１０がベース１２００の上部に配設されるため、ベース１２００には、バッファータンク１１１０から排出されたガスをチャンバー１００の内部又は噴射部４００に行き届かせることが可能な流路１２１０が設けられる。より具体的には、ベース１２００には、バッファータンク１１１０の排出管１１１６と接続される流路１２１０が設けられる。このため、バッファータンク１１１０の排出管１１１６から排出されたガスがベース１２００の流路１２１０を通過した後、噴射部４００を介してチャンバー１００の内部に噴射される。

【0060】

そして、供給ブロック１１００は、複数の構成要素を備えていてもよい。例えば、供給ブロック１１００は、複数のバッファータンク１１１０を備えるか、あるいは、バッファータンク１１１０とは異なる構成要素をさらに備えていてもよい。このとき、バッファータンク１１１０と他の構成要素は、例えば、ガスが収容又は通過可能な空間が設けられた手段であってもよい。このため、必要に応じて、バッファータンク１１１０を複数締結したり、バッファータンク１１１０に加えて他の構成要素がさらに締結されたりできるように、ベース１２００には複数本の流路１２１０が設けられてもよい。このとき、複数本の流路１２１０は、互いに異なる位置に設けられてもよい。

【0061】

このように、ベース１２００が互いに異なる位置に設けられた複数本の流路１２１０を備えることにより、必要に応じて、前記ベース１２００に複数のバッファータンク１１１０を取り付けたり、バッファータンク１１１０に加えて他の構成要素をさらに取り付けたり組み付けたりすることができる。別の言い方をすれば、必要に応じて、チャンバー１００に複数のバッファータンク１１１０又はバッファータンク１１１０に加えて他の構成要素をさらに組み付け易い。すなわち、チャンバー１００の内部に供給されるガスを制御、例えば、ガスの種類、流量、圧力などを制御するために、必要に応じて、複数のバッファータンク１１１０を取り付けたり、バッファータンク１１１０に加えて他の構成要素をさらに取り付けたり組み付けたりすることができる。

【0062】

そして、供給ブロック１１００とベース１２００とを互いに締結したり分離したりするための別途の締結部材を用いてもよい。例えば、供給ブロック１１００が一つのバッファータンク１１１０を備えるとき、バッファータンク１１１０とベース１２００とを互いに締結したり分離したりできる締結部材が設けられてもよい。例えば、締結部材は、一部がバッファータンク１１１０の第１のボディ１１１１ａとベース１２００に嵌入される締結体及び第１のボディ１１１１ａの外部から締結体を第１のボディ１１１１ａに固定する固定体を備えていてもよい。このとき、締結体は、その外周面にねじ山が形成されたボルトであってもよく、固定体は、その内周面にねじ山が形成されたナットであってもよい。そして、バッファータンク１１１０及びベース１２００のそれぞれには締結体が嵌入又は貫通可能な締結孔が設けられてもよい。このような締結部材及び締結孔によりバッファータンク１１１０がベース１２００に締結又は結合されることができ、前記ベース１２００と取り外されることが可能になる。

【0063】

そして、上述したように、供給ブロック１１００は、バッファータンク１１１０を複数備えていてもよく、バッファータンク１１１０に加えて他の構成要素をさらに備えていてもよい。このとき、複数のバッファータンク１１１０又はバッファータンク１１１０に加えて他の構成要素のそれぞれは、締結部材を用いてベース１２００の上に締結されてもよい。そして、ベース１２００には、複数の締結体のそれぞれが嵌入可能なように複数本の締結孔が設けられてもよく、複数本の締結孔は互いに異なる位置に設けられてもよい。

【0064】

このように、ベース１２００が互いに異なる位置に設けられた複数本の流路１２１０と複数本の締結孔を備えることにより、必要に応じて、前記ベース１２００に複数のバッファータンク１１１０を取り付けたり、バッファータンク１１１０に加えて他の構成要素をさらに取り付けたり組み付けたりすることができる。すなわち、上述したように、チャンバー１００の内部に供給されるガスを制御、例えば、ガスの種類、流量、圧力などを制御するために、必要に応じて、複数のバッファータンク１１１０を取り付けたり、バッファータンク１１１０に加えて他の構成要素をさらに取り付けたり組み付けたりすることができる。

【0065】

このように、第１の実施形態に係るガス供給装置１０００の供給ブロック１１００は、ガス提供部５００からのガスを一時的に収容可能なバッファータンク１１１０を備える。別の言い方をすれば、ガス供給装置１０００は、ガス提供部５００と噴射部４００との間に接続されるバッファータンク１１１０を備える。

【0066】

このようなバッファータンク１１１０は、ガス提供部５００から提供された、又はガス提供部５００から排出されたガスが噴射部４００にそのまま移動せず、高い圧力にて噴射部４００に移動できるようにする。より具体的に説明すれば、バッファー弁１１１７を閉じた状態で、ガス提供部５００のガスを接続管６００に供給する。このため、接続管６００を通過したガスがバッファータンク１１１０の内部空間１１１２に流れ込む。すなわち、接続管６００を通過したガスが第１の流入口１１１３ａを介して第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに流れ込み、子の後、ガスは、第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂに流れ込む。そして、バッファー弁１１１７を閉じた状態で、第１の空間１１１２ａにガスを供給し続けると、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２、すなわち、第１の空間１１１２ａ及び前記第１の空間１１１２ａと連通している第２の空間１１１２ｂの圧力が上昇する。

【0067】

この後、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２の圧力が所定の圧力又は予め設定された圧力に達すると、ガス提供部５００からのガスの供給を中断し、バッファー弁１１１７を開く。

【0068】

このとき、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２の圧力は、例えば、ヒーター１１２０に配設された圧力調節部を用いて測定することができる。そして、バッファー弁１１１７は、圧力測定部において測定された圧力が予め設定された圧力に達すると開かれるように動作してもよい。

【0069】

バッファー弁１１１７が開かれれば、前記バッファータンク１１１０の内部空間１１１２のガスが排出管１１１６とベース１２００の流路１２１０を通過して噴射部４００に供給された後、前記噴射部４００を介してチャンバー１００の内部に噴射される。すなわち、バッファータンク１１１０の第２のボディ１１１１ｂの内部又は第２の空間１１１２ｂのガスが排出管１１１６を介してバッファータンク１１１０の外部に排出された後、ベース１２００に設けられた流路１２１０を経て噴射部４００に供給され、この後、噴射部４００の噴射孔４２０を介して噴射される。このとき、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２の圧力が高い状態であるため、前記バッファータンク１１１０の内部空間１１１２のガスが排出管１１１６を介して排出される圧力が高く、このため、噴射部４００を介してチャンバーの内部に噴射される噴射圧力が高い。

【0070】

したがって、ガス提供部５００からのガスを直ちに噴射部４００に供給するときに比べて、実施形態のように、バッファータンク１１１０に一時的に収容した後に噴射部４００に供給する場合に、高い圧力にてガスをチャンバー１００の内部に噴射することができる。

【0071】

そして、このとき、ガス提供部５００からのガスが、例えば、パージガスである場合、高い噴射圧にてパージガスを噴射することができて、パージ効率が向上するという効果がある。これは、噴射されるパージガスの量が同量であるとき、実施形態のように、噴射圧力が高い場合に、チャンバーの内部にパージ（ｐｕｒｇｅ）される副産物又は不純物の量が相対的に増えるからである。

【0072】

他の例を挙げると、ガス提供部５００からのガスが薄膜の蒸着のためのガス、例えば、ソースガス又はリアクタントガスである場合、噴射部４００を介して高い噴射圧にてソースガス又はリアクタントガスを噴射することができて、蒸着率が向上するという効果がある。特に、基板Ｓに設けられたトレンチに薄膜を蒸着する場合、ソースガス又はリアクタントガスの噴射圧が高くて、ガスをトレンチの内部に容易に行き届かせることができる。このため、ソースガス又はリアクタントガスの噴射量が同量であるとき、噴射圧力が高い場合に、トレンチに行き届くガスの量が相対的に増えて蒸着率が増加するという効果がある。

【0073】

そして、実施形態においては、ヒーター１１２０を用いてバッファータンク１１１０の内部空間１１１２のガスを加熱してもよい。すなわち、第１の空間１１１２ａ及び第２の空間１１１２ｂにあるガスを加熱してもよい。このため、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２にガスを所定の時間の間に収容又は貯留する間に、ガスの温度が落ち込んで液化されることを防ぐことができる。

【0074】

また、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２には、フィルター１１１５が設けられる。すなわち、第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂにフィルター１１１５が配置される。そして、排出管１１１６が第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂと接続されるように設けられ、排出管１１１６にバッファー弁１１１７が配設されるため、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２のガスは、第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂに流れ込んだ後、排出管１１１６を介して排出される。すなわち、バッファータンク１１１０のガスは、第２の空間１１１２ｂを経て排出管１１１６を介して排出される。このため、ガスが排出管１１１６に向かって移動しながら、フィルター１１１５を通過するように流れることになる。このように、フィルター１１１５を通過するとき、ガスに混入された不純物は、前記フィルター１１１５を通過することができない。すなわち、フィルター１１１５により不純物が濾し取られる。このため、不純物の濾し取られた、又は不純物の取り除かれたガスが排出管１１１６を介して噴射部４００に供給される。したがって、噴射部４００に不純物が供給されることを防止もしくは抑止することができ、このため、基板Ｓの処理品質、例えば、薄膜品質が向上するという効果がある。

【0075】

図２は、本発明の第２の実施形態に係るガス供給装置を備える基板処理装置を示す図である。図３及び図４は、本発明の第２の実施形態に係るガス供給装置の弁の動作によるガスの流れを説明するための図である。

【0076】

上述した第１の実施形態においては、供給ブロック１１００がバッファータンク１１１０を備え、バッファータンク１１１０が噴射部４００と直結され、排出管１１１６にバッファー弁１１１７が配設されることについて説明した。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、図２から図４に示されている第２の実施形態のように、供給ブロック１１００は、バッファータンク１１１０及びバッファータンク１１１０と噴射部４００とを接続するガスブロック１１５０をさらに備えるように設けられてもよい。

【0077】

以下、図２から図４を参照して、本発明の第２の実施形態に係るガス供給装置１０００について説明する。このとき、第１の実施形態と重複する内容は省略したり簡略に説明したりする。

【0078】

図２を参照すると、第２の実施形態に係るガス供給装置１０００の供給ブロック１１００は、ガスを一時的に収容可能な内部空間１１１２を有し、不純物をフィルターリング可能なフィルター１１１５を備えるバッファータンク１１１０と、バッファータンク１１１０と連絡される第１の流路１１５２ａ及びベース１２００の流路１２１０と連絡される第２の流路１１５２ｂを備えるガスブロック１１５０と、第１及び第２の流路１１５２ａ、１１５２ｂのそれぞれを閉鎖又は開放できるようにガスブロック１１５０に配設された弁１１６０と、を備えていてもよい。また、供給ブロック１１００は、ガスを加熱するようにバッファータンク１１１０の内部空間１１１２に配設されたヒーター１１２０をさらに備えていてもよい。また、供給ブロック１１００は、バッファータンク１１１０の内部の圧力を測定する圧力測定部（図示せず）を備えていてもよく、圧力測定部は、例えば、ヒーター１１２０に配設されてもよい。

【0079】

バッファータンク１１１０は、上述した第１の実施形態と構成又は構造が略同様である。但し、第２の実施形態に係るバッファータンク１１１０は、排出管１１１６がベース１２００の流路１２１０と接続されず、後述するガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａと接続される。

【0080】

ガスブロック１１５０は、胴体１１５１と、バッファータンク１１１０と弁１１６０とを接続するように胴体１１５１内に設けられた第１の流路１１５２ａ及び弁１１６０と噴射部４００とを接続するように胴体１１５１内に設けられた第２の流路１１５２ｂを備える。

【0081】

胴体１１５１は、例えば、横断面が四角形である六面体の形状を呈していてもよい。いうまでもなく、胴体１１５１は、上述した例に何ら限定されるものではなく、内部に第１及び第２の流路１１５２ａ、１１５２ｂが設けることが可能な多種多様な形状に変更可能である。

【0082】

第１の流路１１５２ａは、その一方の端がバッファータンク１１１０の排出管１１１６と接続され、他方の端が弁１１６０と接続されるように胴体１１５１の内部に設けられる。このとき、バッファータンク１１１０がガスブロック１１５０の側部に位置付けられ、弁１１６０がガスブロック１１５０の上部に位置付けられる場合、第１の流路１１５２ａは、胴体１１０の側部から上部に向かって延びた形状を呈していてもよい。このような場合、第１の流路１１５２ａは、その一方の端が胴体１１５１の側面に露出され、他方の端が胴体１１５１の上面に露出されるように設けられてもよい。

【0083】

第２の流路１１５２ｂは、一方の端が弁１１６０と接続され、他方の端がベース１２００の流路１２１０と接続されるように胴体１１５１の内部に設けられる。このとき、弁１１６０がガスブロック１１５０の上部に位置付けられ、ベース１２００がガスブロック１１５０の下部に位置付けられる場合、第２の流路１１５２ｂは胴体１１５１の上部から下部に向かって延びた形状を呈していてもよい。このような場合、第２の流路１１５２ｂは、その一方の端が胴体１１５１の上面に露出され、他方の端が胴体１１５１の下面に露出されるように設けられてもよい。

【0084】

弁１１６０は、ガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａと第２の流路１１５２ｂとの間の連通を制御する。このとき、弁１１６０は、圧力測定部において測定されたバッファータンク１１１０の内部の圧力により動作するように設けられてもよい。このような弁１１６０は、例えば、ダイアフラム弁（ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｖａｌｖｅ）であってもよい。

【0085】

図示はしないが、ダイアフラム弁（ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｖａｌｖｅ）である弁１１６０について例にとって説明すれば、下記の通りである。弁１１６０は、例えば、内部にガスブロック１１５０の第１及び第２の流路１１５２ａ、１１５２ｂとそれぞれ連絡可能な第１及び第２の通路が設けられた本体部と、ガスブロック１１５０に向かって前進又は前記ガスブロック１１５０とは反対側に後進移動可能に本体部の内部に配設された調節部と、調節部と向かい合うように位置するように本体部の内部に配設された堰（ｗｅｉｒ）と、調節部と堰との間に位置付けられて前記調節部の下部に接続されたダイアフラム（ｄｉａｐｈｒａｇｍ）と、を備えていてもよい。

【0086】

本体部は、互いに分離及び締結可能な第１のボディと第２のボディを備えていてもよい。そして、第１のボディと第２のボディとの間にダイアフラムが配設されてもよい。このとき、第１のボディの下部と第２のボディの上部との間にダイアフラムの周縁部が配置され、前記第１のボディとダイアフラムと第２のボディとが互いに結合されるように配設されてもよい。例えば、別設された締結部材が第１のボディの下部、ダイアフラム、第２のボディに貫通するように配設されて、前記第１のボディとダイアフラムと第２のボディとが互いに結合されてもよい。このため、ダイアフラムの周縁部は、第１のボディと第２のボディに固定されている状態となり、残りは第１のボディと第２のボディの内部空間に露出されている。したがって、本体部の内部空間は、ダイアフラムにより前記ダイアフラムの上側空間と下側空間とに仕切られることが可能になる。

【0087】

ダイアフラムは、伸張及び収縮可能な手段である。そして、上述したように、ダイアフラムの周縁部は、第１のボディの下部と第２のボディの上部との間に固定されており、残りは本体部の内部空間に露出されている。このとき、本体部の内部空間に露出されたダイアフラムの上部面は、調節部の下部に結合又は接続される。

【0088】

したがって、調節部の動作によりダイアフラムの形状が変形され、この変形によりダイアフラムと堰とが互いに接離される。このとき、調節部は、圧力測定部において測定されたバッファータンク１１１０の内部の圧力により動作するように設けられてもよい。

【0089】

すなわち、調節部が、堰が位置付けられた方向に前進移動すれば、調節部の下部に接続されたダイアフラムが前記堰に向かって凸状になるようにその形状が変形される。このとき、ダイアフラムの下部面が堰と接触される場合、弁１１６０の第１の通路と第２の通路とが連通しない。すなわち、第１の通路と第２の通路とがダイアフラム又は堰により遮られる。これにより、ガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａと第２の流路１１５２ｂとが連通しない。このような場合、ガス提供部５００からのガスは、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２と、ガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａ、及び弁１１６０の第１の通路に収容される。すなわち、バッファータンク１１１０から排出されたガスは、図３に示すように、ガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａを介して弁１１６０の内部である第１の通路に流れ込む。このとき、ガスは、第２の通路には流れ込まず、このため、図３に示すように、ガスブロック１１５０の外にガスが排出されない。そして、ガス提供部５００からバッファータンク１１１０にガスが供給され続けられれば、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２と、ガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａ、及び弁１１６０の第１の通路の圧力が増加する。

【0090】

逆に、調節部が堰とは反対側に後進移動すれば、ダイアフラムが前記堰とは反対側に凸状になるようにその形状が変形される。このとき、ダイアフラムの下部面が堰と分離されてそこから離れる場合、弁１１６０の第１の通路と第２の通路とが連通する。すなわち、第１の通路と第２の通路とがダイアフラムと堰との間の離隔空間を介して互いに連通する。このため、ガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａと第２の流路１１５２ｂとが連通する。これにより、ガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａを通過したガスは、弁１１６０の第１の通路と第２の通路を経て、図４に示すように、再びガスブロック１１５０の第２の流路１１５２ｂに流れ込む。この後、ガスは、第２の流路１１５２ｂと連絡されたベース１２００の流路１２１０を経て噴射部４００に流れ込む。

【0091】

このとき、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２と、ガスブロック１１５０の第１の流路１１５２ａ及び弁１１６０の第１の通路の圧力が高い状態であるため、ガスが第２の通路に流れ込む圧力が高い。これにより、ガスが第２の通路と、ガスブロック１１５０の第２の流路１１５２ｂ及びベース１２００の流路１２１０を通過して噴射部４００に供給される圧力が高いため、噴射部４００を介して噴射されるガスの噴射圧力が高い。別の言い方をすれば、ガス提供部５００からのガスを直ちに噴射部４００に供給するときに比べて、第２の実施形態のように、バッファータンク１１１０に一時的に収容した後に噴射部４００に供給する場合に、高い圧力にてガスをチャンバー１００の内部に噴射することができる。

【0092】

図５は、本発明の第３の実施形態に係るガス供給装置を示す図である。

【0093】

第３の実施形態に係るガス供給装置のバッファータンク１１１０は、第１の空間１１１２ａに配設される逆圧防止部１１１７をさらに備えていてもよい。

【0094】

以下、図５を参照して、第３の実施形態に係るバッファータンク１１１０について説明する。このとき、第１の実施形態と重複する内容は省略したり簡略に説明したりする。

【0095】

図５を参照すると、第３の実施形態に係るバッファータンク１１１０は、内部にガスを収容可能な第１の空間１１１２ａが配備された第１のボディ１１１１ａと、内部にガスを収容可能な第２の空間１１１２ｂが配備され、第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに配設された第２のボディ１１１１ｂと、第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂに配設されたフィルター１１１５と、一方の端が第２のボディ１１１１ｂに接続され、他方の端が噴射部４００に接続された排出管１１１６と、噴射部４００との連通を制御するように排出管１１１６に配設されたバッファー弁１１１７と、第１の空間１１１２ａに配設された逆圧防止部１１１７と、を備える。

【0096】

そして、第１の実施形態と同様に、第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａにはヒーター１１２０が配設される。逆圧防止部１１１７は、図５に示すように、第１の空間１１１２ａに位置付けられるようにヒーター１１２０の外周面に取り付けられてもよい。別の言い方をすれば、逆圧防止部１１１７は、ヒーター１１２０を周方向又は直径方向に包み込むようにヒーター１１２０の外周面に配設されてもよい。このとき、逆圧防止部１１１７は、接続管６００の後方に位置付けられるようにヒーター１１２０に配設される。より具体的に説明すれば、接続管６００から供給されたガスが排出口１１１４に流れる方向を基準として、第１の空間において接続管６００の後方に位置するようにヒーター１１２０の外周面に取り付けられる。逆圧防止部１１１７が第１の空間１１１２ａに位置付けられるということは、第２の空間１１１２ｂの外側に位置付けられるということを意味し得る。

【0097】

上述したように、逆圧防止部１１１７は、第１の空間１１１２ａに位置付けられ、接続管６００の後方に位置付けられる。このため、第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａは、逆圧防止部１１１７の一方の側に位置付けられた空間（以下、一方側の空間Ａ_１と称する。）と逆圧防止部１１１７の他方の側に位置付けられた空間（以下、他方側の空間Ａ_２と称する。）を備えるものであると説明可能である。したがって、逆圧防止部１１１７は、第１の空間１１１２ａの一方側の空間Ａ_１と他方側の空間Ａ_２との間に位置付けられるものであると説明可能である。

【0098】

そして、接続管６００は、一方側の空間Ａ_１と連通するように第１のボディ１１１１ａに接続される。また、他方側の空間Ａ_２の大きさが一方側の空間Ａ_１の大きさに比べて大きくなるように、逆圧防止部１１１７の位置が調節される。

【0099】

逆圧防止部１１１７は、図５に示されているように、その外周面が斜面を有する形状に設けられる。すなわち、逆圧防止部１１１７は、一方側の空間Ａ_１側から他方側の空間Ａ_２に向かって進むにつれて第１のボディ１１１１ａの内壁に次第に近づく斜面を有するように設けられる。別の言い方をすれば、逆圧防止部１１１７は、一方側の空間Ａ_１側から他方側の空間Ａ_２に向かって進むにつれて外径が次第に拡径する形状に設けられてもよい。このため、逆圧防止部１１１７は、その外周面が傾斜するように設けられてもよい。

【0100】

また、逆圧防止部１１１７の外周面は、第１のボディ１１１１ａの内壁と所定の間隔だけ離れる。このため、一方側の空間Ａ_１に流れ込んだガスは、逆圧防止部１１１７と第１のボディ１１１１ａの内壁との間の空間を介して他方側の空間Ａ_２に移動することができる。

【0101】

このような逆圧防止部１１１７は、第１の空間１１１２ａの一方側の空間Ａ_１から他方側の空間Ａ_２へのガスの逆圧の発生を防ぐことができる。

【0102】

図６は、本発明の第４の実施形態に係るガス供給装置を示す図である。

【0103】

第４の実施形態に係るガス供給装置１０００のバッファータンク１１１０は、ヒーター１１２０が通過するように配設されたバッファータンク１１１０の開口を閉じながら、内部にガスが通過可能な流路Ｐが設けられたカバー１１１８を備えていてもよい。

【0104】

以下、図６を参照して、第４の実施形態に係るバッファータンク１１１０について説明する。このとき、第１の実施形態と重複する内容は省略したり簡略に説明したりする。

【0105】

図６を参照すると、第４の実施形態に係るバッファータンク１１１０は、内部にガスを収容可能な第１の空間１１１２ａが配備された第１のボディ１１１１ａと、第１のボディ１１１１ａの開口を閉じながら、内部にガスが通過可能な流路Ｐが設けられたカバー１１１８と、内部にガスを収容可能な第２の空間１１１２ｂが配備され、第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに配設された第２のボディ１１１１ｂと、第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂに配設されたフィルター１１１５と、一方の端が第２のボディ１１１１ｂに接続され、他方の端が噴射部４００に接続された排出管１１１６と、噴射部４００との連通を制御するように排出管１１１６に配設されたバッファー弁１１１７と、を備える。

【0106】

第１のボディ１１１１ａには、ヒーター１１２０が通過可能な開口が設けられている。このとき、開口は、例えば、排出管１１１６と向かい合う位置に設けられてもよい。

【0107】

カバー１１１８は、第１のボディ１１１１ａに設けられた開口を閉じる手段である。このようなカバー１１１８は、一部が第１のボディ１１１１ａの開口に嵌入され、残りは第１のボディ１１１１ａの外部に突出するように配設されてもよい。そして、第１のボディ１１１１ａの開口に嵌入されて第１の空間１１１２ａに露出されたカバー１１１８の一方の面には、ヒーター１１２０が接続又は取り付けられてもよい。

【0108】

カバー１１１８の内部には、ガスが移動又は通過可能な流路Ｐが設けられる。そして、このように、バッファータンク１１１０がカバー１１１８を備える場合、接続管は、カバー１１１８に接続されるように配設される。すなわち、接続管６００は、カバー１１１８に設けられた流路Ｐと連通するように前記カバー１１１８に配設される。このため、流路Ｐは、その一方の端が接続管と連通し、他方の端が第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａと連通する。したがって、接続管６００に供給されたガスは、カバー１１１８に設けられた流路Ｐを介して第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに供給される。

【0109】

このように、第４の実施形態においては、流路が設けられたカバー１１１８を用いて第１のボディ１１１１ａの開口を覆い、前記カバー１１１８に接続管６００を接続する。また、カバー１１１８は、ヒーター１１２０に接続されるように配設される。このため、第１のボディ１１１１ａからカバー１１１８を取り外すことにより、ヒーター１１２０及び接続管６００を第１のボディ１１１１ａ又はバッファータンク１１１０から取り外すことができる。また、カバー１１１８を第１のボディに取り付けることにより、ヒーター１１２０を第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに配設することができ、接続管６００をバッファータンク１１１０に接続することができる。したがって、カバー１１１８を第１のボディ１１１１ａに取り付けたり取り外したりすることにより、バッファータンク１１１０からヒーター１１２０及び接続管６００を手軽に取り外したりそれらに取り付けたりすることができる。

【0110】

上述した実施形態においては、フィルター１１１５がバッファータンク１１１０の内部に配設されることについて説明した。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、フィルター１１１５は、バッファータンク１１１０と別設され、バッファータンク１１１０の外部に配設されてもよい。また、フィルター１１１５は、バッファータンク１１１０とベース１２００との間に位置付けられてもよく、バッファータンク１１１０とベース１２００とを接続するようにフィルター１１１５が配設されてもよい。

【0111】

このように、フィルターは、バッファータンク１１１０の内部に配設されるか、あるいは、バッファータンク１１１０とベース１２００とを接続するように配設される。すなわち、実施形態に係るフィルター１１１５は、バッファータンク１１１０と隣り合う位置に配設される。

【0112】

以下、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係るガス供給装置を備える基板処理装置の動作について説明する。このとき、原子層蒸着法により基板の上に薄膜を蒸着する方法を例にとって説明する。

【0113】

まず、支持台２００の上に基板Ｓを載置する。このとき、基板Ｓを載置する前に、支持台２００に設けられたヒーター１１２０を動作させたり、基板Ｓが載置された後、ヒーター１１２０を動作させたりして、基板Ｓを所要の工程温度に加熱してもよい。

【0114】

次いで、原子層蒸着法により基板Ｓの上に薄膜を蒸着する。このために、噴射部４００を用いてチャンバー１００の内部にソースガス、パージガス、リアクタントガス、パージガスをこの順に噴射する。すなわち、「ソースガスの噴射、パージガスの噴射、リアクタントガスの噴射、パージガスの噴射」を一つの工程サイクルにし、前記工程サイクルを複数回繰り返し行う。また、リアクタントガスの噴射時にＲＦ電源部７００を用いて噴射部４００にＲＦ電源を供給してもよい。このため、チャンバー１００の内部にリアクタントガスのイオン化によるプラズマが生じることが可能になる。

【0115】

チャンバー１００の内部に噴射されたソースガスは、基板Ｓの上に吸着される。そして、リアクタントガスは、プラズマにイオン化され、イオン化されたリアクタントガスは、基板Ｓの上に吸着されたソースガスと反応し、このため、基板Ｓの上にソースガスとリアクタントガスとの反応による薄膜が形成される。そして、上述したような工程サイクルを複数回繰り返し行って目標の膜厚の薄膜を形成する。

【0116】

以下、噴射部４００にガスが供給される方法について説明する。このとき、噴射部４００にパージガスが供給される方法を例にとって説明する。

【0117】

噴射部４００にパージガスを供給するために、第３のガス提供部５００ｃを用いてパージガスを噴射部４００に供給する。すなわち、第３の弁１１６０を開いて第３の貯留部５１０ｃのパージガスを第３の搬送部５２０ｂに排出する。このため、第３の貯留部５１０ｃのソースガスは、第３の搬送部５２０ｂ及び接続管６００を通過した後、ガス供給装置１０００のバッファータンク１１１０に供給される。より具体的に説明すれば、第３の搬送部５２０ｂ及び接続管６００を通過したパージガスは、バッファータンク１１１０の第１の流入口１１１３ａを介してバッファータンク１１１０の内部空間１１１２に流れ込む。別の言い方をすれば、パージガスは、第１のボディ１１１１ａに設けられた第１の流入口１１１３ａを通過して前記第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａに流れ込む。

【0118】

このとき、バッファータンク１１１０のバッファー弁１１１７は閉じられている状態である。このため、バッファータンク１１１０に流れ込んだパージガスが外部に排出されずに前記バッファータンク１１１０の内部空間１１１２にと留まっていることになる。また、これにより、第３のガス提供部５００ｃを用いて、バッファータンク１１１０にパージガスを供給し続けると、閉じられているバッファータンク１１１０の内部空間１１１２の圧力が次第に増加する。

【0119】

そして、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２にパージガスが留まっている間に、前記パージガスは、ヒーター１１２０の動作により加熱されてもよい。別の言い方をすれば、内部空間１１１２のパージガスは、ヒーター１１２０の動作により所定の温度以下にその温度が落ち込まないように加熱されてもよい。このため、パージガスが所定の時間の間にバッファータンク１１１０の内部空間１１１２に留まっているとしても、液化されることを防ぐことができる。

【0120】

バッファータンク１１１０の内部空間１１１２の圧力が予め設定された圧力まで増加すれば、第３のガス提供部５００ｃにおけるパージガスの供給を中断し、バッファー弁１１１７を開く。このために、バッファータンク１１１０には、内部空間の圧力を測定する手段が配設されてもよい。いうまでもなく、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２の圧力が目標の圧力となるようにする時間を設定し、ガス提供部５００から設定された時間の間にバッファータンク１１１０へとガスを供給してもよい。

【0121】

バッファー弁１１１７が開かれれば、バッファータンク１１１０の内部空間のパージガスが排出管１１１６を介して外部に排出される。すなわち、第１のボディ１１１１ａの第１の空間１１１２ａにあるパージガスは、第２のボディ１１１１ｂの第２の空間１１１２ｂに流れ込み、第２の空間１１１２ｂのパージガスは、排出管１１１６を介して排出される。このとき、バッファータンク１１１０の内部空間１１１２の圧力が高い状態であるため、パージガスが排出管１１１６を介して排出される圧力が高い。

【0122】

そして、排出管１１１６を通過したパージガスは、前記排出管１１１６と接続されたベース１２００の流路１２１０を経て噴射部４００に供給される。この後、パージガスは、噴射部４００に設けられた噴射孔４２０を介してチャンバー１００の内部に排出される。

【0123】

このとき、バッファータンク１１１０の排出管１１１６から排出されるパージガスの圧力が高いため、前記排出管１１１６から排出されたパージガスがベース１２００の流路１２１０、噴射部４００に供給される圧力が高く、これにより、噴射部４００を介して噴射されるパージガスの噴射圧力が高い。したがって、パージガスの噴射によるパージ効率が向上する。すなわち、ソースガスの噴射後、又はリアクタントガスの噴射後にチャンバー１００の内部の未反応ガス、反応副産物などをパージするためにパージガスを噴射するが、このとき、パージガスの噴射圧力が増加することにより、パージガスによるパージ効率を向上させることができる。別の言い方をすれば、同量のパージガスを用いて有効にパージを行うことができる。

【0124】

そして、第１及び第２のガス提供部５００ａ、５００ｂのソースガス及びリアクタントガスをガス供給装置１０００を介して噴射部４００に供給する方法についての詳しい説明は省略するが、上述したパージガスの供給方法と同一の過程を経て噴射部４００に供給される。このため、噴射部４００から噴射されるソースガス及びリアクタントガスの噴射圧を増加させることができる。したがって、基板Ｓの上に行き届くソースガス及びリアクタントガスの量が増えて、蒸着率が向上するという効果がある。

【0125】

そして、ガスがバッファータンク１１１０の外部に排出されるとき、前記バッファータンク１１１０の内部に配設されたフィルター１１１５を通過する。このとき、ガスに混入されている不純物がフィルター１１１５によりフィルターリングされたり濾し取られたりする。このため、チャンバー１００の内部に噴射されるガスに不純物が混入されることを防止もしくは抑止することができる。このため、不純物による基板又は薄膜の汚れを防ぐことができる。

【産業上の利用可能性】

【0126】

本発明の実施形態によれば、ガス提供部からのガスをバッファータンクの内部において所定の時間の間に留めることができ、このため、バッファータンクの内部の圧力を増加させることができる。したがって、バッファータンクから排出されるガスの圧力を増加させることができ、これにより、バッファータンクと連絡されたチャンバーの内部に噴射されるガスの噴射圧力を増加させることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】