(57)【要約】【課題】  処理室の本体のレーザ導入窓部の片側にのみ位置させて、クリーニング室が形成されているため、長期間にわたつて１枚の光透過部材を連続的に使用することができない。【解決手段】  本体４ａのレーザ導入窓部７の両側に位置させて、それぞれ形成するクリーニング室１９，２０と、主輸送管１３ｂと複数の分岐輸送管１３ａとからなり、主輸送管１３ｂがラジカル発生源１２及び分岐輸送管１３ａに接続し、分岐輸送管１３ａが、それぞれ開閉バルブ１４を有して各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａに接続する輸送管１３と、各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａに接続し、排気ポンプ１５によつて排気される排気用配管１６と、前記光透過部材２を、レーザ導入窓部７を覆う位置と前記クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａを覆う位置との間で移動させる移動装置２４とを有する。【選択図】        図１
2006114740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室（４）の本体（４ａ）のレーザ導入窓部（７）を覆う光透過部材（２）から処理室（４）内に導入させるレーザ光（５）により、処理室（４）内の被処理体（８）に処理を行う処理装置において、
前記本体（４ａ）のレーザ導入窓部（７）の両側に位置させて、それぞれ形成するクリーニング室（１９，２０）と、
主輸送管（１３ｂ）と複数の分岐輸送管（１３ａ）とからなり、主輸送管（１３ｂ）がラジカル発生源（１２）及び分岐輸送管（１３ａ）に接続し、分岐輸送管（１３ａ）が、それぞれ開閉バルブ（１４）を有して各クリーニング室（１９，２０）の凹所（１９ａ，２０ａ）に接続する輸送管（１３）と、
各クリーニング室（１９，２０）の凹所（１９ａ，２０ａ）に接続し、排気ポンプ（１５）によつて排気される排気用配管（１６）と、
前記光透過部材（２）を、レーザ導入窓部（７）を覆う位置と前記クリーニング室（１９，２０）の凹所（１９ａ，２０ａ）を覆う位置との間で移動させる移動装置（２４）と、を有し、
被処理体（８）への処理によつて堆積物が付着して汚染面を形成したレーザ導入窓部（７）の光透過部材（２）を、移動装置（２４）によつて前記クリーニング室（１９，２０）のいずれかに移動させ、
ラジカル発生源（１２）によつて発生させたラジカル種を、対応する輸送管（１３）を介して汚染面を形成した光透過部材（２）が位置するクリーニング室（１９，２０）に導入し、排気用配管（１６）から排出させながら、光透過部材（２）の汚染面をクリーニングし、クリーニングの終了した光透過部材（２）を移動装置（２４）によつて前記レーザ導入窓部（７）に移動させることを特徴とするレーザ導入窓部のクリーニング装置。
【請求項２】
前記排気用配管（１６）が、排気用主配管（１６ｂ）と複数の排気用分岐配管（１６ａ）とからなり、排気用主配管（１６ｂ）の一端部が排気ポンプ（１５）に接続し、排気用主配管（１６ｂ）の他端部が、それぞれ排気用開閉バルブ（１７）を備える排気用分岐配管（１６ａ）を介して各クリーニング室（１９，２０）に接続していることを特徴とする請求項１のレーザ導入窓部のクリーニング装置。
【請求項３】
前記クリーニング室（１９，２０）がレーザ導入窓部（７）の両側に対称配置され、前記光透過部材（２）が、前記光透過部材（２）の汚染面を形成した箇所を移動装置（２４）によつて前記クリーニング室（１９，２０）のいずれか一方に移動させたとき、前記クリーニング室（１９，２０）のいずれか他方で清浄された前記光透過部材（２）の清浄面がレーザ導入窓部（７）を覆う大きさに設定されていることを特徴とする請求項１又は２のレーザ導入窓部のクリーニング装置。
【請求項４】
処理室（４）の本体（４ａ）のレーザ導入窓部（７）を覆う光透過部材（２）から処理室（４）内に導入させる長辺及び短辺を有して長方形をなすレーザ光（５）により、処理室（４）内の被処理体（８）に処理を行う処理装置において、
長辺及び短辺を有して長方形をなす開口部（１９ｂ，２０ｂ）を有する凹所（１９ａ，２０ａ）を区画する少なくとも１個のクリーニング室（１９，２０）と、
前記クリーニング室（１９，２０）の凹所（１９ａ，２０ａ）の前記長辺方向の一端部に接続し、ラジカル発生源（１２）からのラジカル種が供給される輸送管（１３）と、
前記クリーニング室（１９，２０）の凹所（１９ａ，２０ａ）の前記長辺方向の他端部に接続し、排気ポンプ（１５）によつて排気される排気用配管（１６）と、
前記光透過部材（２）を、レーザ導入窓部（７）を覆う位置とクリーニング室（１９，２０）の凹所（１９ａ，２０ａ）の開口部（１９ｂ，２０ｂ）を覆う位置との間で移動させる移動装置（２４）と、を設け、
被処理体（８）への処理に伴つて堆積物が付着して汚染面を形成したレーザ導入窓部（７）の光透過部材（２）を、移動装置（２４）によつて前記クリーニング室（１９，２０）に移動させ、
ラジカル発生源（１２）によつて発生させたラジカル種を、前記輸送管（１３）を介してクリーニング室（１９，２０）の凹部（１９ａ，２０ａ）に一端部から導入し、排気用配管（１６）から排出させながら、光透過部材（２）の汚染面をクリーニングし、クリーニングの終了した光透過部材（２）を、移動装置（２４）によつて前記レーザ導入窓部（７）に移動させることを特徴とするレーザ導入窓部のクリーニング装置。
【請求項５】
前記輸送管（１３）が前記長辺方向に延在してクリーニング室（１９，２０）に接続し、かつ、輸送管（１３）のクリーニング室（１９，２０）の開口部（１９ｂ，２０ｂ）に近接する辺（１３ｃ）が、該開口部（１９ｂ，２０ｂ）と平行をなしていることを特徴とする請求項４のレーザ導入窓部のクリーニング装置。
【請求項６】
前記排気用配管（１６）が前記長辺方向に延在してクリーニング室（１９，２０）に接続し、かつ、排気用配管（１６）のクリーニング室（１９，２０）の開口部（１９ｂ，２０ｂ）に近接する辺（１６ｃ）が、該開口部（１９ｂ，２０ｂ）と平行をなしていることを特徴とする請求項４又は５のレーザ導入窓部のクリーニング装置。
【請求項７】
前記レーザ導入窓部（７）に、開閉可能なバルブ（２１ａ，２２ａ）を備える配管（２１，２２）によつて真空ポンプ（２５）及び窒素供給源（２６）が切換え可能に接続されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６のレーザ導入窓部のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ導入窓部のクリーニング装置に関し、詳しくは、処理室内の被処理体にレーザ光により処理を行うレーザアニール処理装置におけるレーザ導入窓部のクリーニング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザアニール処理装置は、多結晶半導体薄膜の製造等の各種用途に使用されており、例えば上記薄膜製造に際しては、非晶質半導体薄膜にレーザ光を照射して該薄膜を多結晶化している。従来のレーザアニール処理装置の一例を図５に示す。同図に示すレーザアニール処理装置は、処理室４内に設置される基台１０と、被処理体８を載置して該基台１０上を直交するＸ，Ｙ方向に移動する被処理体載置台９と、レーザ処理室４内にレーザ光を導入する光学系及びレーザ発振器からなるレーザ部１と、レーザ導入窓部７を覆う光透過部材１０２とを有している。
【０００３】
このレーザアニール処理装置は、レーザ部１で発生したレーザ５をレーザ導入窓部７の光透過部材１０２を通して処理室４内に導入し、これを載置台９上の被処理体８に照射して該被処理体８をアニーリングする。アニール中の雰囲気としては窒素雰囲気（大気圧）と真空雰囲気とがあるが、真空雰囲気の場合にアニーリングすることによつて光透過部材１０２が汚れる。
【０００４】
このような被処理体８のアニーリングにより、光透過部材１０２に次第に汚れが堆積する。そのメカニズムについて説明する。レーザ光５を被処理体８の表面に照射すると、被処理体８のレーザ処理部分でアブレーション（Ａｂｌａｔｉｏｎ）を起こし、蒸発物質６が発生する。この蒸発物質６は略垂直方向に上昇しレーザ導入窓部部の光透過部材１０２の内面に付着し、光透過部材１０２を汚してしまう。そして、レーザアニール処理の繰り返しにより光透過部材１０２の汚れ度合いが進むと、レーザ光１０５の透過率が低下して利用できるエネルギが減少し、処理効率が低下するという問題点がある。そこで、上記問題を避けるために、光透過部材１０２を新たなものと交換、又は光透過部材１０２を取り外してクリーニングを行つていた。しかしながら、この交換及びクリーニング作業は手間がかかり、その結果スループットが悪くなり生産コストが高くなつてしまうという技術的課題があつた。
【０００５】
このため、ラジカル種を利用したダウンストリーム法を用い、レーザ導入窓部の光透過部材を効率的にクリーニングするレーザ導入窓部のクリーニング装置も提案されている。ダウンストリーム法の特徴は、ラジカル種（活性種）を生成するプラズマ部とクリーニング処理を行う反応室とを物理的に分離して輸送管で接続し、ラジカル種が通過する下流側の反応室において、エッチング機能により、光透過部材のクリーニングを行う。プラズマ部の放電には、マイクロ波や高周波が良く利用される。プラズマ部では電子、イオン、中性ラジカル種などが生成されるが、寿命の短いラジカル種や荷電粒子は途中の輸送管内で早期に死滅してしまうため、反応室のプロセスに関与し難い。輸送管での消滅度合いを示す式として次の関係式が提案されている。
【０００６】
（内壁の再結合による係数）×（ラジカル源からの距離）
（原子濃度の消滅）∝   
（圧力）×（ガス流量）
この式より、輸送管内壁による再結合過程が、良好なクリーニング作用を得る上で重要となることが分かる。
【０００７】
この種のエッチング機能によるレーザ導入窓部のクリーニング装置として、特許文献１に提案されるものが知られている。これは、図６，図７に示すように、ホルダ４０６にセットした被処理体４０１に、レーザ導入窓部４４４を気密に覆う光透過部材４１５を通してレーザ光４１６を照射する。レーザ光４１６が被処理体４０１の半導体膜４０３に照射されると、シリコンの一部が揮発し、処理室４４３の内面に堆積し、その一部が光透過部材４１５の内面に堆積し、レーザ光４１６の光透過率を低下させる。
【０００８】
光透過率の低下が許容値を超えたとき、処理室４４３の減圧状態を維持したまま、光透過部材４１５をクリーニング室４５０の方向に、汚染部分がクリーニング室４５０の上面を覆うまでスライドさせる。この光透過部材４１５の移動は、レーザ光４１６の照射タイミングとは無関係に、光透過部材４１５のレーザ導入窓部４４４を覆う部分が汚れたとき随時に行つてよい。
【０００９】
クリーニング室４５０におけるクリーニングは、排出口４５５からクリーニング室４５０を排気しながら、エッチングガスボンベ４２６のバルブを開き、マスフローコントローラ４２５を介して流量を調節しながらプラズマ発生室４２０にＣＦ４ガスを３００ＳＣＣＭ、Ｏ２ガスを８００ＳＣＣＭ流入させ、更に輸送管４２１を通つてクリーニング室４５０に導入する。
【００１０】
一方、プラズマ発生室４２０に通電してエッチングガスのプラズマを発生させ、同時にマイクロ波発振器４２４にパワーを印加して導波路４２３を介してプラズマを励起する。これによつてプラズマは長寿命化される。長寿命化されたプラズマは輸送管４２１を通つてクリーニング室４５０に導入され、光透過部材４１５に堆積したシリコンをエッチングし、除去する。４４１はシャッタ、４４５は排気管、４５１はスライドガイド、４５２はクリーニング室４５０への窒素ガスの噴射管、４５４はヒータ、４０７はＸ−Ｙステージである。
【特許文献１】特開２００２−５７１２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載される従来技術にあつては、次の技術的課題を有している。
（１）処理室４４３の本体のレーザ導入窓部４４４の片側にのみ位置させて、クリーニング室４５０が形成されているため、長期間にわたつて１枚の光透過部材４１５を連続的に使用することができないという技術的課題がある。すなわち、光透過部材４１５のクリーニングを速やかに行うことにより、光透過部材４１５の非クリーニング部分を使用してレーザ光４１６を照射する被処理体４０１への処理が連続的に可能であるが、光透過部材４１５へのクリーニングを繰り返し行ううちに非クリーニング部分の汚染が進行し、汚染が進行した非クリーニング部分のクリーニングの必要又は光透過部材４１５自体の交換の必要を生じ、そのクリーニング又は交換作業に労力を要するのみならず、被処理体４０１への連続処理が中断され、スループットが低下する。
【００１２】
（２）一般に、処理室４４３内に導入させるレーザ光４１６は、長辺及び短辺を有して長方形をなし、クリーニング室４５０もこれに対応して長辺及び短辺を有して長方形をなす開口部を有する凹所を区画している。そして、輸送管４２１がクリーニング室４５０の凹所の中央下部に接続している。また、排出口４５５は、クリーニング室４５０の凹所の長辺方向の両端部にそれぞれ接続し、クリーニング室４５０の両側から排気する構造である。このため、クリーニング室４５０に中央下部から流入したラジカル種が、クリーニング室４５０の長辺方向の両側に分かれて流動する乱流を生じるため、光透過部材４１５に対するクリーニングを効果的に行うことができないという技術的課題がある。更に、クリーニング室４５０の両側に排出口４５５を要して構造が複雑になる。
【００１３】
（３）処理室４４３の減圧状態を維持したまま、光透過部材４１５をクリーニング室４５０の方向に、汚染部分がクリーニング室４５０の上面を覆うまでスライドガイド４５１に誘導させてスライドさせる。このため、レーザ導入窓部４４４の空間及び処理室４４３の減圧状態の維持と光透過部材４１５の円滑な移動とを良好に両立させ難いという技術的課題がある。
【００１４】
本発明は、このような従来装置の課題を解決するためになされたものであり、レーザ光をレーザ導入窓部の光透過部材からアニール処理室内に導入させるレーザアニール処理装置において、光透過部材のクリーニングに好適なクリーニング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、次の通りである。
請求項１の発明は、処理室４の本体４ａのレーザ導入窓部７を覆う光透過部材２から処理室４内に導入させるレーザ光５により、処理室４内の被処理体８に処理を行う処理装置において、
前記本体４ａのレーザ導入窓部７の両側に位置させて、それぞれ形成するクリーニング室１９，２０と、
主輸送管１３ｂと複数の分岐輸送管１３ａとからなり、主輸送管１３ｂがラジカル発生源１２及び分岐輸送管１３ａに接続し、分岐輸送管１３ａが、それぞれ開閉バルブ１４を有して各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａに接続する輸送管１３と、
各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａに接続し、排気ポンプ１５によつて排気される排気用配管１６と、
前記光透過部材２を、レーザ導入窓部７を覆う位置と前記クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａを覆う位置との間で移動させる移動装置２４と、を有し、
被処理体８への処理によつて堆積物が付着して汚染面を形成したレーザ導入窓部７の光透過部材２を、移動装置２４によつて前記クリーニング室１９，２０のいずれかに移動させ、
ラジカル発生源１２によつて発生させたラジカル種を、対応する輸送管１３を介して汚染面を形成した光透過部材２が位置するクリーニング室１９，２０に導入し、排気用配管１６から排出させながら、光透過部材２の汚染面をクリーニングし、クリーニングの終了した光透過部材２を移動装置２４によつて前記レーザ導入窓部７に移動させることを特徴とするレーザ導入窓部のクリーニング装置である。
請求項２の発明は、前記排気用配管１６が、排気用主配管１６ｂと複数の排気用分岐配管１６ａとからなり、排気用主配管１６ｂの一端部が排気ポンプ１５に接続し、排気用主配管１６ｂの他端部が、それぞれ排気用開閉バルブ１７を備える排気用分岐配管１６ａを介して各クリーニング室１９，２０に接続していることを特徴とする請求項１のレーザ導入窓部のクリーニング装置である。
請求項３の発明は、前記クリーニング室１９，２０がレーザ導入窓部７の両側に対称配置され、前記光透過部材２が、前記光透過部材２の汚染面を形成した箇所を移動装置２４によつて前記クリーニング室１９，２０のいずれか一方に移動させたとき、前記クリーニング室１９，２０のいずれか他方で清浄された前記光透過部材２の清浄面がレーザ導入窓部７を覆う大きさに設定されていることを特徴とする請求項１又は２のレーザ導入窓部のクリーニング装置である。
請求項４の発明は、処理室４の本体４ａのレーザ導入窓部７を覆う光透過部材２から処理室４内に導入させる長辺及び短辺を有して長方形をなすレーザ光５により、処理室４内の被処理体８に処理を行う処理装置において、
長辺及び短辺を有して長方形をなす開口部１９ｂ，２０ｂを有する凹所１９ａ，２０ａを区画する少なくとも１個のクリーニング室１９，２０と、
前記クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの前記長辺方向の一端部に接続し、ラジカル発生源１２からのラジカル種が供給される輸送管１３と、
前記クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの前記長辺方向の他端部に接続し、排気ポンプ１５によつて排気される排気用配管１６と、
前記光透過部材２を、レーザ導入窓部７を覆う位置とクリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの開口部１９ｂ，２０ｂを覆う位置との間で移動させる移動装置２４と、を設け、
被処理体８への処理に伴つて堆積物が付着して汚染面を形成したレーザ導入窓部７の光透過部材２を、移動装置２４によつて前記クリーニング室１９，２０に移動させ、
ラジカル発生源１２によつて発生させたラジカル種を、前記輸送管１３を介してクリーニング室１９，２０の凹部１９ａ，２０ａに一端部から導入し、排気用配管１６から排出させながら、光透過部材２の汚染面をクリーニングし、クリーニングの終了した光透過部材２を、移動装置２４によつて前記レーザ導入窓部７に移動させることを特徴とするレーザ導入窓部のクリーニング装置である。
請求項５の発明は、前記輸送管１３が前記長辺方向に延在してクリーニング室１９，２０に接続し、かつ、輸送管１３のクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂに近接する辺１３ｃが、該開口部１９ｂ，２０ｂと平行をなしていることを特徴とする請求項４のレーザ導入窓部のクリーニング装置である。
請求項６の発明は、前記排気用配管１６が前記長辺方向に延在してクリーニング室１９，２０に接続し、かつ、排気用配管１６のクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂに近接する辺１６ｃが、該開口部１９ｂ，２０ｂと平行をなしていることを特徴とする請求項４又は５のレーザ導入窓部のクリーニング装置である。
請求項７の発明は、前記レーザ導入窓部７に、開閉可能なバルブ２１ａ，２２ａを備える配管２１，２２によつて真空ポンプ２５及び窒素供給源２６が切換え可能に接続されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６のレーザ導入窓部のクリーニング装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るレーザ導入窓部のクリーニング装置によれば、次の効果を奏することができる。
請求項１によれば、主輸送管を介してラジカル発生源に接続する分岐輸送管が、それぞれ開閉バルブを有して各クリーニング室の凹所に接続するので、ラジカル発生源を１個として適宜に開閉バルブを開いて、レーザ導入窓部の両側に設ける各クリーニング室により、レーザ導入窓部を覆つて汚染面を形成した光透過部材に対し、効率良くクリーニングを施すことが可能になる。このため、構造簡素としながら、クリーニングのための被処理体への連続処理の中断や光透過部材自体の交換の必要を生じ難くなり、光透過部材を長期にわたり連続使用すことが可能になる。また、被処理体への処理時間を有効活用して、光透過部材に対するクリーニングを連続的に行うことが可能になる。その結果、クリーニングによるアニール処理のスループットの悪化への影響が低減でき、生産性を向上することができる。
【００１７】
請求項２によれば、排気用配管が、排気用主配管と複数の排気用分岐配管とからなり、排気用主配管の他端部が、それぞれ排気用開閉バルブを備える排気用分岐配管を介して各クリーニング室に接続しているので、排気用主配管の一端部に接続させる排気ポンプを１個とし、構造簡素とすることができる。
【００１８】
請求項３によれば、レーザ導入窓部の両側に対称配置されるクリーニング室を用いることにより、光透過部材の汚染面をクリーニング室のいずれか一方に移動させたとき、クリーニング室のいずれか他方で清浄にされた光透過部材の清浄面がレーザ導入窓部を覆うようになるので、光透過部材の汚染面をクリーニングしながら、光透過部材の清浄面を通してレーザ光を導入する処理を行うことが良好に両立する。
【００１９】
請求項４によれば、ラジカル発生源によつて発生させたラジカル種を、輸送管を介してクリーニング室の凹部に長辺方向の一端部から導入し、クリーニング室の凹所の長辺方向の他端部に接続する排気用配管から排出させながら、光透過部材の汚染面をクリーニングするので、ラジカル種に、クリーニング室の延在方向に沿う層流を生じさせ、クリーニングを短時間で効率的に行うことができる。
【００２０】
請求項５によれば、輸送管が長辺方向に延在してクリーニング室に接続し、かつ、輸送管のクリーニング室の開口部に近接する辺が、該開口部と平行をなしているので、輸送管を介してクリーニング室の凹部に長辺方向の一端部から導入するラジカル種が、光透過部材の汚染面に全面的かつ均一に接触するようになり、クリーニングを更に短時間で効率的に行うことが可能になる。
【００２１】
請求項６によれば、排気用配管が長辺方向に延在してクリーニング室に接続し、かつ、排気用配管のクリーニング室の開口部に近接する辺が、該開口部と平行をなしているので、排気用配管を介してクリーニング室の凹部の長辺方向の他端部から流出するラジカル種が、光透過部材の汚染面に全面的かつ均一に接触するようになり、クリーニングを更に短時間で効率的に行うことが可能になる。
【００２２】
請求項７によれば、移動装置によつて光透過部材に昇降動作を与えながら、光透過部材に所定の移動を与えることが可能になる。すなわち、窒素供給源から供給される窒素により、レーザ導入窓部を大気圧に上昇させることにより、レーザ導入窓部の下面側を遮蔽バルブによつて気密に閉塞して処理室の真空度を維持した状態で、光透過部材の移動装置による上昇及び水平移動が容易に可能となる。また、光透過部材を移動装置によつて水平移動させた後に下降させてレーザ導入窓部を気密に覆つた状態で、真空ポンプにより、レーザ導入窓部を減圧雰囲気にさせることにより、レーザ導入窓部を処理室の減圧雰囲気に合わせることができ、処理室の減圧状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１〜図４は、レーザアニール処理装置に適用した本発明に係るレーザ導入窓クリーニング装置の１実施の形態を示す。レーザアニール処理装置は、レーザ発振器からなるレーザ部１からのレーザ光５を導入する真空容器からなるレーザアニール処理のための処理室４を有する。処理室４は、箱状の本体４ａによつて区画され、真空ポンプ（図示せず）によつて減圧・真空にされる。本体４ａには、レーザ光５を導入させるレーザ導入窓部７及び被処理体８を搬入又は搬出させるためのゲートバルブ３０，３１が形成されている。処理室４の内底部の基台１０上に移動可能に設けた載置台９の上に被処理体８を載置する。被処理体８は、半導体ウエハ、ガラス基板等である。
【００２４】
レーザ導入窓部７の上面は、石英製の１つの光透過部材２によつて気密に覆われて閉塞され、レーザ導入窓部７の下面側は、遮蔽バルブ３によつて気密に閉塞することが可能になつている。遮蔽バルブ３は、レーザ導入窓部７を覆つた状態の光透過部材２よりも下方に位置し、レーザ導入窓部７を開閉する。また、レーザ導入窓部７には、開閉可能なバルブ２１ａ，２２ａを備える配管２１，２２によつて真空ポンプ２５及び窒素供給源２６が切換え可能に接続されている。
【００２５】
レーザ部１は、エキシマレーザ発生装置で発生したパルスレーザを出力調整した後、ホモジナイザーを通して長方形に成形し、対物レンズを透過させて集束させるものであり、集束させた長辺及び短辺を有する長方形のレーザ光５が、長方形のレーザ導入窓部７の光透過部材２を透過して、被処理体８に照射されて処理が行われる。
【００２６】
しかして、レーザ光５を被処理体８に照射させるレーザアニール処理により、被処理体８から生ずる蒸発物質６（主にシリコン）がレーザ導入窓部７を覆う光透過部材２の内面に付着し、汚染物質となり、この汚染物質がレーザ導入窓部７のレーザ光５の透過率を低下させる。
【００２７】
このため、処理室４の本体４ａに、レーザ導入窓部７の付近としてクリーニング装置を付属させる。このクリーニング装置は、本体４ａのレーザ導入窓部７の短辺方向の両側に位置させて、クリーニング室１９，２０をそれぞれ形成して構成される。２つのクリーニング室１９，２０は、それぞれ長辺及び短辺を有して長方形をなす開口部１９ｂ，２０ｂを上端に有する凹所１９ａ，２０ａを区画し、レーザ導入窓部７の両側に対称配置されている。１つの光透過部材２は、光透過部材２を単一の移動装置２４によつて移動させ、光透過部材２の汚染面を形成した箇所をいずれか一方のクリーニング室１９，２０に移動させたとき、クリーニング室１９，２０のいずれか他方で清浄された光透過部材２の清浄面がレーザ導入窓部７を覆う大きさ以上に設定されている。
【００２８】
各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの一端部には、輸送管１３を接続させる。輸送管１３は、主輸送管１３ｂと複数の分岐輸送管１３ａとからなり、主輸送管１３ｂがラジカル発生源１２及び分岐輸送管１３ａの一端部に接続し、分岐輸送管１３ａの他端部が、それぞれ開閉バルブ１７を有して各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの長辺方向の一端部に接続している。従つて、主輸送管１３ｂ及び開閉バルブ１７は、１つのラジカル発生源１２にて発生するラジカル種を、複数の分岐輸送管１３ａひいてはクリーニング室１９，２０に選択的に供給する機能を有している。
【００２９】
なお、輸送管１３の各分岐輸送管１３ａの他端部は、長辺方向に延在して各クリーニング室１９，２０に個別に接続し、かつ、各分岐輸送管１３ａのクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂに近接する上側の辺１３ｃが、図４に示すようにクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂと平行をなしている。実際には、各分岐輸送管１３ａのクリーニング室１９，２０への接続口が矩形断面をなし、上側の辺１３ｃが開口部１９ｂ，２０ｂに可及的に段差を形成することなく接続している。
【００３０】
ラジカル発生源１２にはクリーニング用ガス１８が一系統或いは複数系統（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ）導入され、このラジカル発生源１２の内部にてラジカル種を生成させる。ラジカル発生源１２は、ラジカル種（活性種）を死滅させ難いように、アルミナ製放電管とした。輸送管１３は、ラジカル種を死滅させ難いように、金属製の配管で形状を変化させ、断面積を次第に増大させて各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａに接続させると共に、内面にテフロン（登録商標）のコーティングを施した。
【００３１】
また、各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの長辺方向の他端部には、排気用配管１６の一端部を接続させ、排気用配管１６の他端部には、排気ポンプ１５を接続させてある。排気用配管１６は、排気用主配管１６ｂと複数の排気用分岐配管１６ａとからなり、排気用主配管１６ｂの一端部が排気ポンプ１５に接続し、排気用主配管１６ｂの他端部が、それぞれ排気用開閉バルブ１７を備える排気用分岐配管１６ａを介して各クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａに接続している。各排気用分岐配管１６ａの他端部は、図４に示すように長辺方向に延在してクリーニング室１９，２０に接続し、かつ、各排気用分岐配管１６ａのクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂに近接する上側の辺１６ｃが、クリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂと平行をなしている。実際には、各排気用分岐配管１６ａのクリーニング室１９，２０への接続口が矩形断面をなし、上側の辺１６ｃが開口部１９ｂ，２０ｂに可及的に段差を形成することなく接続している。
【００３２】
また、光透過部材２を移動させる移動装置２４を設ける。移動装置２４は、光透過部材２の所定箇所を、レーザ導入窓部７を覆う位置とクリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの開口部１９ｂ，２０ｂを覆う位置との間で移動させる。実際には、移動装置２４は、レーザ導入窓部７を気密に覆う位置の光透過部材２を上昇させた後に水平移動させ、クリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂの上方位置を採らせた後に下降させ、光透過部材２によつて開口部１９ｂ，２０ｂ及びレーザ導入窓部７を覆う。
【００３３】
光透過部材２の上昇により、レーザ導入窓部７を覆う汚染部分及びクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂを覆う清浄部分が上昇し、光透過部材２の水平移動により、光透過部材２の汚染部分が一方のクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂの上方に移動し、光透過部材２の清浄部分がレーザ導入窓部７の上方に移動し、光透過部材２の下降により、光透過部材２の清浄部分がレーザ導入窓部７を気密に覆い、光透過部材２の汚染部分が一方のクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂを覆う。
【００３４】
このように、光透過部材２を移動装置２４によつて上昇させるため、レーザ導入窓部７の下面側を遮蔽バルブ３によつて気密に閉塞して処理室４の真空度を維持した状態で、光透過部材２の上昇が可能となるように、レーザ導入窓部７には、上述したように開閉可能なバルブ２２ａを備える配管２１によつて窒素供給源２６が切換え可能に接続されている。バルブ２２ａを開くことによつて窒素供給源２６から供給される窒素は、レーザ導入窓部７の光透過部材２と遮蔽バルブ３との間の空間をほぼ大気圧にまで上昇させる。また、レーザ導入窓部７には、上述したように開閉可能なバルブ２１ａを備える配管２１によつて真空ポンプ２５が切換え可能に接続され、光透過部材２を移動装置２４によつて下降させてレーザ導入窓部７を気密に覆い、かつ、レーザ導入窓部７の下面側を遮蔽バルブ３によつて気密に閉塞した状態で、バルブ２１ａを開いて真空ポンプ２５を駆動することによつてレーザ導入窓部７の空間を処理室４の減圧雰囲気に合わせることができようになつている。
【００３５】
しかして、被処理体８への処理によつて堆積物が付着して汚染面を形成したレーザ導入窓部７の光透過部材２を、移動装置２４によつてクリーニング室１９，２０のいずれかの方向に移動させ、ラジカル発生源１２によつて発生させたラジカル種を、対応する輸送管１３を介して光透過部材２の汚染面が位置するクリーニング室１９，２０に導入し、排気用配管１６から排出させながら、光透過部材２の汚染面をクリーニングすることができる。クリーニングの終了した光透過部材２は、その後、適当な時期に移動装置２４によつてレーザ導入窓部７に移動させ、繰り返し使用することができる。クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａに導入されるラジカル種は、排気ポンプ１５の駆動により、排気用配管１６から排気される。
【００３６】
次に、作用について説明する。
レーザ導入窓部７を覆う光透過部材２は、遮蔽バルブ３を開いて行うアニール処理の実行に伴い、レーザ光５が照射された被処理体８から蒸発した蒸発物質６が図３（Ａ）（Ｃ）（Ｅ）に示すように付着、堆積することにより透過率が次第に低下し、アニール処理に利用できるエネルギーが減少するので、光透過部材２の汚れ具合を監視する。光透過部材２の汚れ具合の監視は、光学系モニターで検出し、或いは被処理体８の処理数の計数で行い、クリーニングの必要性を判断する。
【００３７】
光透過部材２の汚れ度合いが基準値を超えたときには、１つの被処理体８へのアニール処理の終了後に、遮蔽バルブ３を作動させてレーザ導入窓部７を遮蔽バルブ３によつて閉塞させ、レーザ導入窓部７の空間と処理室４とを分離する。処理室４の減圧状態は、遮蔽バルブ３の閉塞によつて維持される。次に、バルブ２２ａを開け、遮蔽バルブ３及び光透過部材２によつて仕切られたレーザ導入窓部７の空間に、窒素供給源２６からの窒素を導入することにより、レーザ導入窓部７を大気圧開放させる。
【００３８】
レーザ導入窓部７の空間を大気圧開放させたなら、移動装置２４により、光透過部材２を上昇及び水平移動を順次に行わせ、光透過部材２のアニーリングで汚れた箇所をレーザ導入窓部７を覆う位置から一方のクリーニング室１９又は２０の凹所１９ａ，２０ａを覆う位置の上方にまで移動させる。レーザ導入窓部７がほぼ大気圧開放されているので、光透過部材２は容易に上昇する。これにより、レーザ導入窓部７の上方には、光透過部材２のクリーニング済箇所が移動する。
【００３９】
光透過部材２は、移動装置２４により、所定箇所をレーザ導入窓部７、クリーニング室１９又は２０の各位置に移動させた後、下降させ、レーザ導入窓部７の空間はバルブ２１ａを開けて真空引きを行つて処理室４と同雰囲気に変更させ、遮蔽バルブ３を開放する。これにより、処理室４は、アニール処理可能な状態となるので、未処理の被処理体８に対する処理を開始する。遮蔽バルブ３は、光透過部材２を上昇する前に閉塞し、光透過部材２を下降させた後に開放する。
【００４０】
このような光透過部材２の移動動作の間に処理済みの被処理体８と未処理の被処理体８との入れ替えをして、未処理の被処理体８へのアニール処理を開始する。処理済みの被処理体８と未処理の被処理体８との入れ替えは、ゲートバルブ３０，３１を開いて行う。従つて、被処理体８の入れ替えは、遮蔽バルブ３の閉塞状態で行う。
【００４１】
未処理の被処理体８に対する処理の開始とほぼ同時に、排気ポンプ１５及びラジカル発生源１２を駆動すると共に、光透過部材２の汚染部分が移動した箇所に対応するバルブ１４、１７を開き、排気用配管１６及び輸送管１３を介し、クリーニング室１９又は２０を真空排気する。
【００４２】
ラジカル発生源１２では、クリーニング用ガス１８が少なくとも一系統（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ）導入され、この発生源１２の内部にて生成されたラジカル種が、排気ポンプ１５によつて吸引されながら減圧方向に移動させられ、輸送管１３を介し、光透過部材２の汚染面が位置する一方のクリーニング室１９又は２０へと供給される。この供給されたラジカル種が光透過部材２に堆積した汚染物と反応し、光透過部材２から蒸発物質６がエッチングされて除去される。
【００４３】
ラジカル発生源１２による実際のラジカル発生条件は、次の通りである。
マイクロ波  パワー：８０〜２００Ｗ（２４５０ＭＨｚ）
圧力              ：１０〜６０Ｐａ
ガス種            ：ＣＦ４＋Ｏ２
ガス流速比        ：Ｏ２／ＣＦ４流速比（０〜６０％）
ガス流量          ：ＣＦ４  ８〜１２ｓｃｃｍ
クリーニングレート：２００〜４００ｎｍ／ｍｉｎ
【００４４】
クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの長辺方向の一端部には、ラジカル発生源１２からのラジカル種が供給される輸送管１３が接続し、クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａの長辺方向の他端部には、排気ポンプ１５によつて排気される排気用配管１６が接続している。このため、ラジカル種が、輸送管１３から凹所１９ａ，２０ａの比較的狭幅の一端部から導入されて光透過部材２の汚染部分の一端部側から良好にエッチングが行われ、また、クリーニング室１９，２０の凹所１９ａ，２０ａを長辺方向に直線的に層流状態で流動し、光透過部材２の汚染部分の全面を均一かつ効率的にエッチングを行つた後、凹所１９ａ，２０ａの比較的狭幅の他端部から排気用配管１６に流出する。
【００４５】
また、輸送管１３が長辺方向に延在してクリーニング室１９，２０に接続しているので、ラジカル種が、輸送管１３から凹所１９ａ，２０ａの狭幅の一端部から直線的に導入されて光透過部材２の汚染部分の一端部側から良好にエッチングを行う。また、排気用配管１６が長辺方向に延在してクリーニング室１９，２０に接続しているので、ラジカル種が、凹所１９ａ，２０ａの狭幅の他端部から排気用配管１６に直線的に流出し、光透過部材２の汚染部分の他端部側をも良好にエッチングを行う。
【００４６】
更に、輸送管１３のクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂに近接する辺１３ｃが、開口部１９ｂ，２０ｂと平行をなしているので、ラジカル種が、輸送管１３から凹所１９ａ，２０ａの狭幅の開口部１９ｂ，２０ｂの一端部に沿つて、つまり光透過部材２の汚染部分に沿つて導入され、光透過部材２の汚染部分の一端部側から良好にエッチングを行う。また、排気用配管１６のクリーニング室１９，２０の開口部１９ｂ，２０ｂに近接する辺１６ｃが、開口部１９ｂ，２０ｂと平行をなしているので、ラジカル種が、凹所１９ａ，２０ａの狭幅の開口部１９ｂ，２０ｂの他端部に沿つて、つまり光透過部材２の汚染部分に沿つて排気用配管１６に排出され、光透過部材２の汚染部分の他端部側をも良好にエッチングを行う。
【００４７】
クリーニングに必要な予め設定した時間の経過により、開いたバルブ１４、１７を閉じ、ラジカル発生源１２及び排気ポンプ１５を停止させ、次のクリーニングまで待機する。その間、処理室４内の被処理体８に対する処理が継続して行われる。
【００４８】
このように、処理室４内の未処理の被処理体８に対する処理中に、光透過部材２の汚染部分のクリーニングを終了させ、光透過部材２を所定位置に移動させることが可能であるので、１枚の被処理体８に対する処理が終了する毎に、光透過部材２の汚染部分のクリーニングを行うことも可能である。
【００４９】
図３には、図３（Ａ）に示すように光透過部材２の右半部の汚染部分を一方のクリーニング室１９に移動させてクリーニングを行い、光透過部材２の左半部の清浄部分を使用してアニール処理を行い、その後、図３（Ｂ）（Ｃ）に示すように光透過部材２を上昇、水平移動及び下降させ、光透過部材２の左半部の汚染部分を他方のクリーニング室２０に移動させてクリーニングを行い、光透過部材２の右半部の清浄部分を使用してアニール処理を行い、その後、図３（Ｄ）（Ｅ）に示すように光透過部材２を上昇、水平移動及び下降させて図３（Ａ）に示すと同様のクリーニング及びアニール処理を繰り返し行うものを示した。しかしながら、光透過部材２をより大きいものとすることにより、光透過部材２の左右いずれか一方の半部にそれぞれ複数の汚染部分を形成しながら、光透過部材２の左右いずれか他方の半部にクリーニングを行つて複数の清浄部分を形成することも可能である。
【００５０】
このようなレーザアニール処理と並行して行うクリーニング処理は、クリーニング室１９，２０がレーザ導入窓部７の両側に対称配置され、光透過部材２が、光透過部材２の汚染面を形成した箇所を移動装置２４によつてクリーニング室１９，２０のいずれか一方に移動させたとき、クリーニング室１９，２０のいずれか他方で清浄された光透過部材２の清浄面がレーザ導入窓部７を覆う大きさに設定されていることにより、実現可能である。光透過部材２の左右いずれか一方の半部に複数の汚染部分を形成しながら、光透過部材２の左右いずれか他方の半部に複数の清浄部分を形成する動作を繰り返すことにより、光透過部材２の左右いずれか一方の半部に１つの汚染部分を形成しながら、光透過部材２の左右いずれか他方の半部に１つの清浄部分を形成する場合と比較して、光透過部材２の劣化が生じ難くなり、更に長期にわたり、処理室４内の被処理体８に対する処理を継続して行うことができる。
【００５１】
ところで、上記１実施の形態にあつては、レーザ導入窓部７の両側に位置させて、クリーニング室１９，２０をそれぞれ本体４ａに形成したが、クリーニング室１９，２０は、少なくとも本体４ａに１箇所形成されれば良く、光透過部材２を移動装置２４によつて移動させ、光透過部材２の汚染面を形成した箇所を１個のクリーニング室１９（又は２０）に移動させたとき、光透過部材２の清浄面がレーザ導入窓部７を覆うことが可能な大きさに設定されていれば良い。但し、その場合には、光透過部材２の汚染面のクリーニングに際し、レーザ導入窓部７が光透過部材２によつて覆われていない状態を惹起する。すなわち、図３（Ａ）において一方のクリーニング室２０を省略し、光透過部材２の汚染面が１個のクリーニング室１９から遠い側（図上で左端部）に生じたとき、この光透過部材２の汚染面を１個のクリーニング室１９にまで移動させてクリーニングを行うことになり、レーザ導入窓部７が光透過部材２によつて覆われない状態が生じ、処理室４での被処理体８に対する処理を中断させざるを得ないことになる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の１実施の形態に係るレーザ導入窓部のクリーニング装置を示す平面図。
【図２】同じく断面で示す側面図。
【図３】同じく作用説明図。
【図４】同じく要部を示す斜視図。
【図５】従来のレーザアニール処理装置を示す断面図。
【図６】従来のレーザ導入窓部のクリーニング装置を備えるレーザアニール処理装置を示す断面図。
【図７】同じくレーザアニール処理装置を示す平面図。
【符号の説明】
【００５３】
１：レーザ部、２：光透過部材、３：遮蔽バルブ、４：処理室、４ａ：本体、５：レーザ光、７：レーザ導入窓部、８：被処理体、１２：ラジカル発生源、１３：輸送管、１３ａ：分岐輸送管、１３ｂ：主輸送管、１４：開閉バルブ、１５：排気ポンプ、１６：排気用配管、１６ａ：排気用分岐配管、１６ｂ：排気用主配管、１７：排気用開閉バルブ、１９，２０：クリーニング室、１９ａ，２０ａ：凹所、１９ｂ，２０ｂ：開口部、２４：移動装置、２５：真空ポンプ、２６：窒素供給源。
【図１】
2006114740.tif 000003
【図２】
2006114740.tif 000004
【図３】
2006114740.tif 000005
【図４】
2006114740.tif 000006
【図５】
2006114740.tif 000007
【図６】
2006114740.tif 000008
【図７】
2006114740.tif 000009