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公開番号2025113643
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024007906
出願日2024-01-23
発明の名称処理チャンバの使用方法及び処理チャンバ
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類C08J 7/00 20060101AFI20250728BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】被処理物の表面を改質する処理チャンバの生産性を向上させる。
【解決手段】前記処理チャンバの使用方法は、被処理物の表面を改質する処理チャンバの使用方法であって、前記使用方法は、有機化合物を含む処理ガスを前記処理チャンバに供給し、かつ、前記処理チャンバの内部空間に面する光放射面を備えた光源部から、少なくとも波長205nm以下の波長域に強度を示す光を照射して、前記被処理物の前記表面を改質する、表面改質工程と、有機化合物を実質的に含まない洗浄ガスを供給し、前記光源部から光を放射して前記光放射面を洗浄する、洗浄工程と、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
被処理物の表面を改質する処理チャンバの使用方法であって、前記使用方法は、
有機化合物を含む処理ガスを前記処理チャンバに供給し、かつ、前記処理チャンバの内部空間に面する光放射面を備えた光源部から、少なくとも波長２０５ｎｍ以下の波長域に強度を示す光を照射して、前記被処理物の前記表面を改質する、表面改質工程と、
有機化合物を実質的に含まない洗浄ガスを供給し、前記光源部から光を放射して前記光放射面を洗浄する、洗浄工程と、
を含むことを特徴とする、使用方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記洗浄ガスは、酸素濃度１０００ｐｐｍ以上という濃度条件、および、水蒸気濃度１０００ｐｐｍ以上という濃度条件のうち、少なくともいずれか一つの濃度条件を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の使用方法。
【請求項３】
前記有機化合物は、窒素原子又は酸素原子の少なくともいずれか一方の原子を化学構造として含むことを特徴とする、請求項１に記載の使用方法。
【請求項４】
前記有機化合物は、多重結合を化学構造として含むことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の使用方法。
【請求項５】
載置領域に載置された被処理物の表面を改質する処理チャンバであって、前記処理チャンバは、
少なくとも波長２０５ｎｍ以下の波長域に強度を示す光を、前記処理チャンバ内の前記載置領域に向けて放射する光放射面を備えた光源部と、
有機化合物を含む処理ガス、及び有機化合物を実質的に含まない洗浄ガスを供給するガス供給部と、
（ａ）前記処理ガスの供給タイミングと前記洗浄ガスの供給タイミングを互いに時間的にずらす動作、及び、（ｂ）前記光放射面が前記処理ガスに接触し得る位置と前記光放射面が前記洗浄ガスに接触し得る位置を切替えるように、前記光放射面を移動させる動作のうち、少なくともいずれか一つの動作をするように制御する制御部と、を備えることを特徴とする、処理チャンバ。
【請求項６】
前記制御部は、（ａ）前記処理ガスの供給タイミングと前記洗浄ガスの供給タイミングを互いに時間的にずらす動作をするように制御し、
前記処理チャンバは、前記洗浄ガスの供給タイミングでは、前記光が前記被処理物に照射されないように前記光を遮蔽し、前記処理ガスの供給タイミングでは、前記光が前記被処理物に照射されるように前記光を遮蔽しないように、変形又は移動する遮蔽部をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の処理チャンバ。
【請求項７】
前記制御部は、（ａ）前記処理ガスの供給タイミングと前記洗浄ガスの供給タイミングを互いに時間的にずらす動作をするように制御し、
前記制御部は、前記被処理物が前記載置領域に存在しないときに、前記洗浄ガスを供給するように制御することを特徴とする、請求項５に記載の処理チャンバ。
【請求項８】
前記制御部は、（ｂ）前記光放射面が前記処理ガスに接触し得る位置と前記光放射面が前記洗浄ガスに接触し得る位置を切替えるように、光放射面を移動させる動作をするように制御し、
前記処理チャンバは、前記処理ガスが供給される処理空間と、前記洗浄ガスが供給される洗浄空間とが区画され、前記処理空間から前記洗浄空間へ前記光放射面を移動させる駆動機構を、さらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の処理チャンバ。
【請求項９】
前記ガス供給部は、有機化合物を含む処理ガスを供給する処理ガス専用供給口と、有機化合物を実質的に含まない洗浄ガスを供給する洗浄ガス専用供給口と、を備えることを特徴とする、請求項５～８のいずれか一項に記載の処理チャンバ。
【請求項１０】
前記ガス供給部は、有機化合物を含む処理ガス、及び有機化合物を実質的に含まない洗浄ガスの両方を供給可能な共通供給口を備え、前記共通供給口は、処理ガス供給源に通じる配管と、洗浄ガス供給源に通じる配管に接続される流路切換弁に接続され、
前記流路切換弁は前記制御部に制御されることを特徴とする、請求項５～８のいずれか一項に記載の処理チャンバ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、被処理物の表面を改質する処理チャンバの使用方法、及び、被処理物の表面を改質する処理チャンバに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
紫外光を使用して、特定の原料ガスを活性化させてラジカルを生成し、当該ラジカルを被処理物に供給して、前記被処理物の表面を改質する方法が、以前より知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、紫外光を使用して、酸素原子又は窒素原子の少なくとも一方を有する有機化合物を含む原料ガスを活性化させて、活性化した前記原料ガスで被処理物の表面を改質する、処理チャンバが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／１６８６８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、このような処理チャンバを使用していたところ、照度が徐々に低下する場合があることに気付いた。照度の低下は、表面改質処理の効率性の低下を招く。そこで、本発明者らが照度低下の原因を調査したところ、以下に示す内容がわかった。
【０００６】
特許文献１の記載の処理チャンバでは、光源が配置される光源空間と、基板が載置される処理空間とを隔てるために、両空間の間に、前記光源からの光を透過する石英ガラスが存在する。上述した二つの空間を隔てる石英ガラスは、光源からの光を処理空間内に放射する光放射面として機能するが、当該光放射面の表面に、光反応によって生成した有機化合物が付着し、当該有機化合物が前記光源からの光の透過を妨げていることがわかった。また、両空間を隔てる石英ガラスを用いず、処理空間内に光源を設置した場合であっても、光源の光放射面として機能するガラス封体の表面に、同様の有機化合物が付着することがわかった。そこで、本発明者らは、表面改質処理の生産性を向上させるために、以下に示す処理チャンバとその使用方法を発案した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被処理物の表面を改質する処理チャンバの使用方法であって、前記使用方法は、
有機化合物を含む処理ガスを前記処理チャンバに供給し、かつ、前記処理チャンバの内部空間に面する光放射面を備えた光源部から、少なくとも波長２０５ｎｍ以下の波長域に強度を示す光を照射して、前記被処理物の前記表面を改質する、表面改質工程と、
有機化合物を実質的に含まない洗浄ガスを前記処理チャンバに供給し、前記光源部から光を放射して前記光放射面を洗浄する、洗浄工程と、を含む。
【０００８】
詳細は後述するが、表面改質工程では、光反応によって生成した有機化合物が、光源からの光を透過する透過部材に付着してしまう場合がある。詳述すると、処理チャンバにおいて処理が行われる内部空間（以降、「処理空間」ということがある。）に処理ガスが充満しており、処理チャンバ内に光が放射される際、処理チャンバの処理空間に面する光放射面等に、処理ガスが光分解することで生成される液状又は固形状の有機化合物が付着する。本明細書では、光放射面等に付着した有機化合物を、単に、「付着物」ということがある。光放射面に付着した付着物が、光源からの光の透過率を低下させ、照度が低下する場合がある。そこで、表面改質工程の後に洗浄工程を行うことにより、透過部材の表面である光放射面の付着物を除去する。これにより、透過部材における光の減衰が小さくなり、照度が向上する。
【０００９】
前段落でいう「表面改質工程の後に洗浄工程を行うこと」は、短期的な時間概念で表される場合に限らない。例えば、先に洗浄工程が行われ、洗浄工程が終了して数分経過した後に表面改質工程が行われる場合を考える。この場合、短期的な時間概念では、「表面改質工程の後に洗浄工程を行う」ことにならない。しかしながら、当該洗浄工程を行うより数日前に表面改質工程を行っている場合には、中長期的な時間概念では、当該洗浄工程は、数日前の表面改質工程の後に行われていることになる。ゆえに、「表面改質工程の後に洗浄工程を行うこと」は、短期的のみならず中長期を含めた時間概念において検討されることに留意することを要する。表面改質工程で光放射面等の付着物を、洗浄工程で除去することを目的とする場合には、必ず、当該洗浄工程は当該表面改質工程の後に行われることになる。
【００１０】
表面改質工程と洗浄工程が同一領域に対して行われる場合には、「表面改質工程の後に洗浄工程を行うこと」が望ましいが、これらの工程が異なる領域に対して行われる場合には、「表面改質工程の後に洗浄工程を行うこと」を要しなくてもよい。例えば、ある瞬間において、領域Ａに対して洗浄工程が行われ、かつ、領域Ａと異なる領域Ｂにおいて表面改質工程が行われてもよい。全体からみれば、表面改質工程が行われる期間と洗浄工程が行われる期間の両工程が並行して行われてもよい。「発明を実施するための形態」で示す第七実施形態は、処理チャンバ全体で、表面改質工程が行われる期間と洗浄工程が行われる期間が重複しており、両工程が並行して行われるタイミングを含んでいる例である。また、表面改質工程が行われる期間において光放射面に対して一時的に洗浄ガスを吹き付けるように洗浄工程が行われても構わない。
（【００１１】以降は省略されています）

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