[发明专利]团簇束产生装置以及方法、基板处理装置以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及团簇束产生装置、基板处理装置、团簇束产生方法以及基板处理方法。

背景技术

由多个原子等凝聚而成的气体团簇表现出特殊的物理化学行为，从而正在研究其在很多领域中的使用。即，由气体团簇形成的团簇离子束适于以往困难的在从固体表面至数纳米的深度的区域进行离子注入、表面加工、薄膜形成的工序。

在这样的气体团簇产生装置中，可接受加压气体的供应来产生原子数为数百～数千的团簇。

另外，在这样的气体团簇产生装置中，作为原料不限于气体，有时被要求产生常温下为液体的原料的团簇，专利文献1公开了生成常温下为液体的材料的团簇的团簇离子束装置。

专利文献1为日本专利文献特开平9-143700号公报。

发明内容

然而，当使用液体的团簇来进行基板等的处理时，有时要快速改变液体的团簇和气体的团簇的混合比率。此时，如果想要通过质量流控制器等来改变混合比率，那么通过喷嘴等供应的液体的团簇和气体的团簇的比率要达到稳定将需要时间，并且在稳定之前，流出的作为原料的液体材料及气体材料将被浪费掉。

另一方面，当使用气体的团簇和液体的团簇进行多个过程时，如果能够使用同一团簇束产生装置，则能够在同一腔室内进行多个基板处理的过程，从而能够提高处理量(throughput)，并能够防止基板等的污染。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够迅速改变液体的团簇和气体的团簇的混合比率的团簇束产生装置以及基板处理装置，并且提供使用该团簇束产生装置以及基板处理装置进行多个过程的团簇束产生方法以及基板处理方法。

本发明是一种产生团簇束的团簇束产生装置，其特征在于，包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率。

另外，本发明是一种产生团簇束的团簇束产生装置，其特征在于，包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，所述喷嘴的温度被确定以使所述团簇的大小成为期望的大小。

另外，本发明是一种产生团簇束的团簇束产生装置，其特征在于，包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；多个喷嘴，其中每个喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，所述多个喷嘴中的各个喷嘴的温度设定不同，所述多个喷嘴被选择切换。

另外，本发明的特征在于，包括通过所述温度调节部控制所述喷嘴的温度的控制部，所述控制部能够通过所述温度调节部将所述喷嘴设定为第一温度和第二温度，所述第一温度和所述第二温度是不同的温度，所述第一温度下的团簇束中的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率与所述第二温度下的团簇束中的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率是不同的值。

另外，本发明的特征在于，所述团簇处于预定的大小的范围内。

另外，本发明的特征在于，包括上述的团簇束产生装置，并且向基板照射在所述团簇束产生装置中产生的所述团簇束来进行对所述基板的基极处理。

另外，本发明的特征在于，在所述控制部中进行以下控制：将所述喷嘴设定为所述第一温度，进行第一基板处理，在所述第一基板处理之后，将所述喷嘴设定为所述第二温度，进行第二基板处理。

另外，本发明的特征在于，所述第一温度是使得所述团簇束中包含很多所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇中的一者的温度，所述第二温度是使得所述团簇束中包含很多所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇中的另一者的温度。

另外，本发明的特征在于，所述基板处理进行清洗、抗蚀剂的去除、基板表面的平坦化、蚀刻残渣的去除、绝缘膜的去除中一个或两个以上的处理。