JP6615009B2 - 金属汚染防止方法及び金属汚染防止装置、並びにこれらを用いた基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents
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Description
前記金属部品の表面を覆う前記不動態膜の表面に、前記金属部品で合流するように各々分岐配管を介して窒素含有ガス及びオゾンを含有する酸素含有ガスを供給し、前記窒素含有ガスと前記酸素含有ガスとが、各々に含まれる水分、又は前記分岐配管又は前記金属部品の少なくとも一方の表面に付着している水分と反応することにより硝酸を生成させ、前記酸化クロムと前記硝酸とを反応させることにより硝酸クロムを生成する工程と、
該硝酸クロムを蒸発させることにより、前記酸化クロムからなる不動態膜を除去する工程と、を有する。
前記金属汚染防止方法を実施した後、前記配管から前記処理室に処理ガスを供給して基板処理を行う工程を更に有する。
前記金属部品の表面を覆う前記不動態膜の表面に、前記金属部品で合流するように各々分岐配管を介して窒素含有ガス及びオゾンを含有する酸素含有ガスを供給し、前記窒素含有ガスと前記酸素含有ガスとが、各々に含まれる水分、又は前記分岐配管又は前記金属部品の少なくとも一方の表面に付着している水分と反応することにより硝酸を生成して供給する硝酸供給手段と、
該硝酸供給手段により供給された前記硝酸と前記酸化クロムとの反応により生成した硝酸クロムを蒸発させる蒸発手段と、を有する。
該金属防止装置が接続された前記配管と、
前記配管が接続され、前記配管を介して処理ガスを供給することにより、収容した基板の処理が可能な処理室と、を有する。
図3は、本発明の実施形態に係る金属汚染防止方法の一例を示す図である。図3(a)は、表面を酸化クロムからなる不動態膜20で被覆したステンレス配管10を示した図である。図3(a)に示されるように、内周面の表面に酸化クロム(CrO3)からなる不動態膜20が形成されたステンレス配管10が用意される。本発明の実施形態に係る金属汚染防止方法は、表面に酸化クロム(CrO3)からなる不動態膜20が形成されている限り、配管のみならず、バルブ、シャッター、処理室の内壁等、種々の金属部品に適用することができる。また、材料についても、ステンレス鋼のみならず、鉄等の種々の金属材料に適用可能であるが、本実施形態においては、ステンレス鋼からなるステンレス配管10に適用した例を挙げて説明する。なお、ステンレス鋼は、用途に応じて適切な種類が選択されてよいが、本実施形態では、SUS316Lを用いた例を挙げて説明する。
つまり、硝酸クロムと硝酸が反応し、硝酸クロム(Cr(NO3)3)と水とオゾンが発生する。(1)式に示されるように、硝酸クロムと硝酸が反応すると、自動的に水が生成されるので、水は、(1)式の反応が一旦発生してしまえば、その後は積極的に供給する必要は無い。よって、ステンレス配管10にオゾンと窒素を供給すれば、微量に存在する水と反応して(1)式の反応が発生し、その後は反応が継続する。つまり、(1)式の反応が一旦開始すると、酸化クロム(CrO3)が存在する限り、(1)式の反応は継続する。
図4は、本発明の実施形態に係る金属汚染防止装置及び基板処理装置の一例を示した図である。
次に、本発明の実施形態に係る金属汚染防止方法及び金属汚染防止装置を実施した実施例について説明する。
11、12 分岐配管
20、220 不動態膜
30 オゾン発生装置
40 窒素供給ユニット
50 硝酸生成ユニット
60 真空ポンプ
70 ヒータ
80 蒸発手段
100 金属汚染防止装置
110 ガスユニット
120 処理室
130 基板載置台
140 処理ガス吐出ユニット
150 基板処理装置
Claims (17)
- 酸化クロムからなる不動態膜で表面が被覆されたステンレス鋼製の金属部品を使用する前に行う金属汚染防止方法であって、
前記金属部品の表面を覆う前記不動態膜の表面に、前記金属部品で合流するように各々分岐配管を介して窒素含有ガス及びオゾンを含有する酸素含有ガスを供給し、前記窒素含有ガスと前記酸素含有ガスとが、各々に含まれる水分、又は前記分岐配管又は前記金属部品の少なくとも一方の表面に付着している水分と反応することにより硝酸を生成させ、前記酸化クロムと前記硝酸とを反応させることにより硝酸クロムを生成する工程と、
該硝酸クロムを蒸発させることにより、前記酸化クロムからなる不動態膜を除去する工程と、を有する金属汚染防止方法。 - 前記窒素含有ガスはN2である請求項1に記載の金属汚染防止方法。
- 前記酸化クロムからなる不動態膜を除去する工程は、前記金属部品の周囲の雰囲気を減圧する工程を含む請求項1又は2に記載の金属汚染防止方法。
- 前記酸化クロムからなる不動態膜を除去する工程は、前記金属部品の周囲の雰囲気を加熱する工程を含む請求項1乃至3のいずれか一項に記載の金属汚染防止方法。
- 前記酸化クロムからなる不動態膜を除去する工程は、前記不動態膜の表面から所定深さ以下の表層領域におけるクロムの濃度が所定値以下となるまで行われる請求項1乃至4のいずれか一項に記載の金属汚染防止方法。
- 前記所定深さは2nmである請求項5に記載の金属汚染防止方法。
- 前記金属部品は配管であり、
前記表面は該配管の内周面である請求項1乃至6のいずれか一項に記載の金属汚染防止方法。 - 前記配管は酸化ガス供給用の配管である請求項7に記載の金属汚染防止方法。
- 前記配管は、基板処理装置の処理室に接続されており、
請求項7又は8に記載の金属汚染防止方法を実施した後、前記配管から前記処理室に処理ガスを供給して基板処理を行う工程を更に有する基板処理方法。 - 酸化クロムからなる不動態膜で表面が被覆されたステンレス鋼製の金属部品を使用する前に金属汚染防止処理を施す金属汚染防止装置であって、
前記金属部品の表面を覆う前記不動態膜の表面に、前記金属部品に窒素含有ガスと、オゾンを含有する酸素含有ガスとを個別に供給する第1及び第2の分岐配管を有し、前記窒素含有ガスと前記酸素含有ガスとが、各々に含まれる水分、又は前記第1及び第2の分岐配管又は前記金属部品の少なくとも一つの表面に付着している水分と反応することにより硝酸を生成して供給する硝酸供給手段と、
該硝酸供給手段により供給された前記硝酸と前記酸化クロムとの反応により生成した硝酸クロムを蒸発させる蒸発手段と、を有する金属汚染防止装置。 - 前記酸素含有ガスを供給する前記第2の分岐配管にはオゾン発生装置が接続され、前記酸素含有ガスは該オゾン発生装置により生成されるオゾンを含む請求項10に記載の金属汚染防止装置。
- 前記オゾン発生装置には、酸素及び窒素が供給可能であり、
前記オゾン発生装置は、前記オゾンに加えて硝酸及び/又は窒素を生成可能である請求項11に記載の金属汚染防止装置。 - 前記蒸発手段は、前記金属部品の周囲の雰囲気を減圧する減圧手段を含む請求項10乃至12のいずれか一項に記載の金属汚染防止装置。
- 前記蒸発手段は、前記金属部品の周囲の雰囲気を加熱する加熱手段を含む請求項10乃至13のいずれか一項に記載の金属汚染防止装置。
- 前記金属部品は配管であり、
前記表面は該配管の内周面である請求項10乃至14のいずれか一項に記載の金属汚染防止装置。 - 前記配管は酸化ガス供給用の配管である請求項15に記載の金属汚染防止装置。
- 請求項15又は16に記載された金属汚染防止装置と、
該金属汚染防止装置が接続された前記配管と、
前記配管が接続され、前記配管を介して処理ガスを供給することにより、収容した基板の処理が可能な処理室と、を有する基板処理装置。
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