JP6801388B2 - Ozone treatment equipment and ozone treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、オゾン処理装置およびオゾン処理方法に関する。更に詳しくは、本発明は、処理空間を気密に封止するシール部材のオゾンによる劣化を防止することができるオゾン処理装置およびオゾン処理方法に関する。 The present invention relates to an ozone treatment apparatus and an ozone treatment method. More specifically, the present invention relates to an ozone treatment apparatus and an ozone treatment method capable of preventing deterioration of the sealing member that airtightly seals the treatment space due to ozone.
従来、例えば、半導体や液晶パネル等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去処理、液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるスミアの除去(デスミア)処理などに用いられる光処理装置および光処理方法として、紫外線を用いた光処理装置および光処理方法が知られている。特に、エキシマランプなどから放射される真空紫外線により生成されるオゾンや酸素ラジカル等の活性種を利用した装置や方法は、より効率良く短時間で所定の処理を行うことができることから、好適に利用されている。 Conventionally, for example, optical ashing treatment of resist in the manufacturing process of semiconductors and liquid crystal panels, removal treatment of resist adhering to the pattern surface of a template in a nanoimprinting apparatus, dry cleaning treatment of glass substrate and silicon wafer for liquid crystal, printed circuit board. As a light treatment apparatus and a light treatment method used for removing smears (desmear) in a manufacturing process, a light treatment apparatus and a light treatment method using ultraviolet rays are known. In particular, devices and methods using active species such as ozone and oxygen radicals generated by vacuum ultraviolet rays radiated from excimer lamps and the like can be preferably used because they can perform predetermined treatments more efficiently and in a short time. Has been done.
例えば特許文献1では、ビアホールのデスミア処理として、基板に真空紫外線を照射する方法が提案されており、酸素を含む雰囲気下で、ビアホールを形成した基板に真空紫外線を照射することが提案されている。酸素に真空紫外線を照射すると、オゾンや酸素ラジカルなどの活性種が発生する。スミアは、これらの活性種と結合し、二酸化炭素や水蒸気となって除去される。そして、二酸化炭素や水蒸気は、排ガスとなって処理室外に排気される。
基板などの被処理物体が配置される処理室と、真空紫外線を発する光源部とは、透明な窓部材で隔てられている。窓部材と被処理物体との間隔は例えば1mm以下というような狭い間隔に設定されており、処理室は、窓部材と被処理物体が載置されるステージとの間をシール部材によって気密に封止された処理空間となっている。
For example, Patent Document 1 proposes a method of irradiating a substrate with vacuum ultraviolet rays as a desmear treatment of a via hole, and proposes irradiating a substrate on which a via hole is formed with vacuum ultraviolet rays in an atmosphere containing oxygen. .. When oxygen is irradiated with vacuum ultraviolet rays, active species such as ozone and oxygen radicals are generated. Smear binds to these active species and is removed as carbon dioxide and water vapor. Then, carbon dioxide and water vapor become exhaust gas and are exhausted to the outside of the treatment room.
The processing chamber in which the object to be processed such as a substrate is arranged and the light source portion that emits vacuum ultraviolet rays are separated by a transparent window member. The distance between the window member and the object to be processed is set to a narrow space such as 1 mm or less, and the processing chamber airtightly seals the space between the window member and the stage on which the object to be processed is placed by a sealing member. It is a stopped processing space.
上記の処理空間は、被処理物体を搬入および搬出するたびに開放されるため、シール部材としては、ゴム部材などの弾性を有する部材が用いられる。しかしながら、このようなシール部材は、処理空間中のオゾンによって劣化し、弾性が失われてシール部材として機能しなくなるおそれがある。
そこで、本発明は、オゾン処理を行う処理空間を気密に封止するシール部材のオゾンによる劣化を防止することを課題とする。
Since the processing space is opened each time the object to be processed is carried in and out, an elastic member such as a rubber member is used as the sealing member. However, such a sealing member may be deteriorated by ozone in the processing space, lose its elasticity, and may not function as a sealing member.
Therefore, an object of the present invention is to prevent deterioration of the sealing member that airtightly seals the processing space for ozone treatment due to ozone.
上記課題を解決するために、本発明に係るオゾン処理装置の一態様は、真空紫外線を透過する窓部材を有し、前記窓部材を通して前記真空紫外線を発する光源部と、前記窓部材に対向配置し、被処理物体を載置するステージと、前記窓部材と前記ステージとの間の空間であって、前記ステージに載置された前記被処理物体の表面が、オゾンを含む雰囲気中で前記光源部から発せられた前記真空紫外線に曝される処理空間を気密に封止するシール部材と、前記シール部材の少なくとも一部に沿って当該シール部材を保護するためのバリアガスを供給するバリアガス供給部と、前記窓部材の周縁部を支持する支持部材と、を備え、前記シール部材は、前記支持部材と前記ステージの外周側面との間に配置され、当該ステージの外周側面に押し当てられて前記処理空間を気密に封止する。
このように、バリアガスによりシール部材を保護することで、処理空間の雰囲気である処理気体に含まれるオゾンによってシール部材が劣化し機能しなくなることを防止することができる。
また、窓部材を支持する支持部材とステージとの間にシール部材を配置するので、処理空間を気密に封止するためにシール部材を窓部材に押し当てなくてすむ。窓部材にシール部材を押し当てない構成とすることで、シール部材の反発力による窓部材の押し上げを防止し、被処理物体と窓部材とのギャップが不均一となることを防止することができる。その結果、光処理の均一化を図ることができる。
In order to solve the above problems, one aspect of the ozone treatment device according to the present invention has a window member that transmits vacuum ultraviolet rays, and a light source unit that emits the vacuum ultraviolet rays through the window member is arranged to face the window member. Then, in the space between the stage on which the object to be processed is placed and the window member and the stage, the surface of the object to be processed placed on the stage is the light source in an atmosphere containing ozone. A seal member that airtightly seals the processing space exposed to the vacuum ultraviolet rays emitted from the unit, and a barrier gas supply unit that supplies a barrier gas for protecting the seal member along at least a part of the seal member. A support member that supports the peripheral edge of the window member, and the seal member is arranged between the support member and the outer peripheral side surface of the stage, and is pressed against the outer peripheral side surface of the stage to perform the process. that abolish seal the space in an airtight manner.
By protecting the sealing member with the barrier gas in this way, it is possible to prevent the sealing member from deteriorating and failing to function due to ozone contained in the processing gas, which is the atmosphere of the processing space.
Further, since the seal member is arranged between the support member that supports the window member and the stage, it is not necessary to press the seal member against the window member in order to airtightly seal the processing space. By adopting a configuration in which the seal member is not pressed against the window member, it is possible to prevent the window member from being pushed up by the repulsive force of the seal member and to prevent the gap between the object to be processed and the window member from becoming uneven. .. As a result, the light treatment can be made uniform.
さらに、上記のオゾン処理装置において、前記シール部材は、断面中空に形成され、中空への空気の注入により断面が膨張する空気膨張シールであってもよい。このように、シール部材として空気膨張シールを適用すれば、容易かつ適切に処理空間を気密に封止することができる。また、中空の空気を排出してシール部材を収縮させれば、シール部材を損傷させることなくステージを移動させることができる。
また、上記のオゾン処理装置において、前記バリアガス供給部は、前記ステージにおける前記被処理物体の載置面よりも下方に配置されていてもよい。この場合、被処理物体と窓部材との間にバリアガスが供給されることを抑制することができる。したがって、バリアガスによって被処理物体の処理に必要な処理気体を希釈してしまうなどの悪影響を及ぼすことなく、オゾンによるシール部材の劣化を防止することができる。
Further, in the above-mentioned ozone treatment device, the seal member may be an air expansion seal formed in a hollow cross section and whose cross section expands by injecting air into the hollow. As described above, if the air expansion seal is applied as the seal member, the processing space can be easily and appropriately airtightly sealed. Further, if the hollow air is discharged and the seal member is contracted, the stage can be moved without damaging the seal member.
Further, in the ozone treatment apparatus, the barrier gas supply unit may be arranged below the mounting surface of the object to be treated in the stage. In this case, it is possible to suppress the supply of the barrier gas between the object to be processed and the window member. Therefore, deterioration of the sealing member due to ozone can be prevented without adverse effects such as diluting the processing gas required for processing the object to be processed by the barrier gas.
さらに、上記のオゾン処理装置において、前記処理空間における前記被処理物体の表面と前記窓部材との間に、前記表面に沿って処理用ガスを流す気体給排部をさらに備えてもよい。このように、被処理物体の表面と窓部材との間に処理用ガスを流すことで、被処理物体の処理効率を高めることができる。
また、上記のオゾン処理装置において、前記シール部材は環状に配置されており、前記気体給排部は、前記処理用ガスを前記処理空間に供給する給気口と、前記処理空間から前記処理用ガスを排出する排気口と、を備え、前記給気口および前記排気口は、前記シール部材が形成する環の中に前記処理用ガスの流路を形成するように配置されていてもよい。このように、シール部材が形成する環の中に処理用ガスの流路を形成すれば、バリアガスによって処理用ガスの流路が被処理物体上に制限されるように適切に保つこともできる。
Further, in the ozone treatment apparatus, a gas supply / discharge portion for flowing a treatment gas along the surface may be further provided between the surface of the object to be treated and the window member in the treatment space. By flowing the processing gas between the surface of the object to be processed and the window member in this way, the processing efficiency of the object to be processed can be improved.
Further, in the ozone treatment apparatus, the seal members are arranged in an annular shape, and the gas supply / exhaust portion includes an air supply port for supplying the treatment gas to the treatment space and the treatment space from the treatment space. An exhaust port for discharging gas may be provided, and the air supply port and the exhaust port may be arranged so as to form a flow path for the processing gas in a ring formed by the seal member. In this way, if the flow path of the processing gas is formed in the ring formed by the seal member, the flow path of the processing gas can be appropriately maintained so as to be restricted on the object to be processed by the barrier gas.
さらにまた、上記のオゾン処理装置において、前記バリアガス供給部は、前記気体給排部によって形成される前記処理用ガスの流路の側方に配置されていてもよい。このように、処理気体が流れ込みやすい流路の側方にバリアガスを供給することで、適切にシール部材を保護することができる。
また、上記のオゾン処理装置において、前記バリアガス供給部は、前記気体給排部によって形成される前記処理用ガスの流路の上流側に配置されていてもよい。このように、処理用ガスの流路の上流側に供給されたバリアガスは、上流側と下流側との圧力差(差圧)によって下流側へ流れ、当該下流側に配置されたシール部材を保護することができる。したがって、効率的にシール部材のオゾンによる劣化を防止することができる。
Furthermore, in the ozone treatment apparatus, the barrier gas supply unit may be arranged on the side of the flow path of the treatment gas formed by the gas supply / discharge unit. In this way, by supplying the barrier gas to the side of the flow path through which the processing gas easily flows, the seal member can be appropriately protected.
Further, in the ozone treatment apparatus, the barrier gas supply unit may be arranged on the upstream side of the flow path of the treatment gas formed by the gas supply / discharge unit. In this way, the barrier gas supplied to the upstream side of the processing gas flow path flows to the downstream side due to the pressure difference (differential pressure) between the upstream side and the downstream side, and protects the seal member arranged on the downstream side. can do. Therefore, deterioration of the sealing member due to ozone can be efficiently prevented.
さらに、本発明におけるオゾン処理方法の一態様は、真空紫外線を透過する窓部材と、前記窓部材に対向配置し、被処理物体を載置するステージとの間の空間をシール部材によって気密に封止し、前記ステージに載置された前記被処理物体の表面が、オゾンを含む雰囲気中で光源部から発せられた前記真空紫外線に曝される処理空間を形成する工程と、前記シール部材の少なくとも一部に沿って当該シール部材を保護するためのバリアガスを供給する工程と、を含み、前記シール部材により気密に封止する工程では、前記窓部材の周縁部を支持する支持部材と前記ステージの外周側面との間に配置された前記シール部材を、前記ステージの外周側面に押し当てて前記処理空間を気密に封止する。
これにより、処理空間の雰囲気である処理気体に含まれるオゾンによってシール部材が劣化し機能しなくなることを防止しつつ、被処理物体に対するオゾン処理を実施することができる。
Further, one aspect of the ozone treatment method in the present invention is to hermetically seal the space between the window member that transmits vacuum ultraviolet rays and the stage that is arranged to face the window member and on which the object to be processed is placed. sealed, the surface of the placed the object to be processed object on the stage, a step of forming a processing space exposed to the vacuum ultraviolet rays emitted from the light source unit in an atmosphere containing ozone, the sealing member see containing and a step of supplying a barrier gas for protecting the sealing member along at least a portion, in the step of hermetically sealed by the seal member, the support member for supporting the peripheral edge portion of said window member The sealing member arranged between the outer peripheral side surface of the stage is pressed against the outer peripheral side surface of the stage to airtightly seal the processing space .
As a result, it is possible to carry out ozone treatment on the object to be treated while preventing the sealing member from being deteriorated and not functioning due to ozone contained in the treatment gas which is the atmosphere of the treatment space.
本発明によれば、オゾン処理を行う処理空間を気密に封止するシール部材のオゾンによる劣化を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent deterioration of the sealing member that airtightly seals the processing space for ozone treatment due to ozone.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態のオゾン処理装置を示す概略構成図である。本実施形態では、オゾン処理装置の一例として、例えばデスミア処理装置への適用例について説明する。
(オゾン処理装置の構成)
オゾン処理装置100は、光源部10と、被処理物体の一例である基板(ワーク)Wを保持する処理部20と、を備える。光源部10は、真空紫外線を発する複数の紫外線光源11を内部に収納し、処理部20が保持するワークWに紫外線光源11からの光を照射する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an ozone treatment apparatus of this embodiment. In this embodiment, as an example of the ozone treatment device, for example, an application example to a desmear treatment device will be described.
(Configuration of ozone treatment equipment)
The
光源部10は、下方に開口部を有する箱型形状のケーシング14を備える。ケーシング14の開口部には、真空紫外線を透過する、例えば石英ガラス等の窓部材12が窓枠部材(支持部材)16を介して気密に設けられている。
光源部10(ケーシング14)の内部は、供給口15から例えば窒素ガス等の不活性ガスが供給されることで、不活性ガス雰囲気に保たれている。また、光源部10内の紫外線光源11の上方には、反射鏡13が設けられている。反射鏡13は、紫外線光源11から発せられた光を窓部材12側に反射する。このような構成により、反射鏡13の全幅にほぼ対応した領域Rに対して、ほぼ均等に紫外線光源11の光が照射される。
The
The inside of the light source unit 10 (casing 14) is maintained in an inert gas atmosphere by supplying an inert gas such as nitrogen gas from the
紫外線光源11は、例えば波長220nm以下、好ましくは波長190nm以下の紫外線(真空紫外線)を出射するものであって、種々の公知のランプを利用できる。ここで、波長220nmとしたのは、紫外線の波長が220nmを超える場合には、樹脂などの有機物質に起因するスミアを分解除去することが困難となるためである。
紫外線光源11としては、例えば、キセノンガスを封入したキセノンエキシマランプ(ピーク波長172nm)、低圧水銀ランプ(185nm輝線)などを用いることができる。なかでも、デスミア処理に用いるものとしては、例えばキセノンエキシマランプが好適である。
The ultraviolet light source 11 emits ultraviolet rays (vacuum ultraviolet rays) having a wavelength of 220 nm or less, preferably 190 nm or less, and various known lamps can be used. Here, the wavelength of 220 nm is set because when the wavelength of ultraviolet rays exceeds 220 nm, it becomes difficult to decompose and remove smear caused by an organic substance such as a resin.
As the ultraviolet light source 11, for example, a xenon excimer lamp (peak wavelength 172 nm) or a low-pressure mercury lamp (185 nm emission line) filled with xenon gas can be used. Among them, for example, a xenon excimer lamp is suitable for the desmear treatment.
窓枠部材16は、窓部材12の外郭となる部分を上下方向に挟持している。窓枠部材16における窓部材12の下面に対向する面には、外周溝16aが形成されており、この外周溝16aと窓部材12の下面との間にOリング16b等の弾性部材が介在している。つまり、窓枠部材16は、Oリング16bを介して窓部材12を弾性的に挟むように固定している。
処理部20は、紫外線照射処理(デスミア処理)を行うワークWを表面に吸着して保持するステージ21を備える。ステージ21は、光源部10の窓部材12に対向して配置されている。ステージ21には、ワークWを吸着するために例えば吸着孔(不図示)が穿たれている。このステージ21は、平坦性を確保するため、例えばアルミニウム材で形成されている。
The
The
窓枠部材16におけるステージ21の外周面(側面)に対向する面には、シール部材17を取り付けるための取り付け溝16cが形成されている。シール部材17は、ステージ21の側面に沿って配置された断面中空の環状の部材であり、中空への空気の注入により断面がシール部材17の内周側に膨張し、空気の排出により断面が収縮する空気膨張シールである。シール部材17は、膨張状態において、その内周面がステージ21の側面と当接し、収縮状態において、その内周面がステージ21の側面から離間するように構成されている。
図1は、シール部材17の膨張状態を示している。このように、シール部材17は、膨張状態においてステージ21の側面に密着することで、窓部材12とステージ21との間の処理空間を気密に封止する。
A mounting
FIG. 1 shows an expanded state of the
ステージ21上には、ワークWが載置されてワークWに対して紫外線照射処理(デスミア処理)を行うことができる処理領域R1と、ワークWの載置が禁止されて処理領域R1における処理の準備を行うための準備領域R2とが形成されている。
窓部材12とステージ21との間の処理空間は、オゾンを含む処理気体の雰囲気とされており、ステージ21上の処理領域R1に載置されたワークWは、この処理気体の雰囲気中で真空紫外線に曝されて処理されるようになっている。
On the
The processing space between the
さらに、ステージ21は、ステージ21を窓部材12に対し接近乖離する方向(Z方向)に移動可能なアクチュエータ51に支持されている。このアクチュエータ51によって、図2および図3に示すようにステージ21が上下方向に移動される。ここで、図2および図3は、図1に示すオゾン処理装置100の窓部材12よりも下側の部分の斜視図であり、図2はステージ21の下降時、図3はステージ21の上昇時の状態を示している。
ステージ21を上下動させている間は、シール部材17は収縮状態を維持し、シール部材17の内周面とステージ21の側面との間には隙間が形成されているものとする。このような構成により、ステージ21が上下動する際に、シール部材17がステージ21の側面に押し当てられた状態で擦られることを防止し、シール部材17の損傷を防ぐことができる。
なお、本実施形態では、ステージ21がアクチュエータ51によって上下動することで、ステージ21が窓部材12に対し接近乖離する構成である場合について説明するが、光源部10を上下動させることで、窓部材12をステージ21に対し接近乖離させる構成であってもよい。
Further, the
While the
In the present embodiment, the case where the
また、ステージ21の一方(図1の右側)の側縁部には、処理用ガスを処理空間に供給するための給気路24が形成されている。給気路24には、処理用ガスを供給する供給装置41が接続されている。
また、ステージ21の他方(図1の左側)の側縁部には、デスミア処理後の排ガスをステージ21外部に排出するための排気路25が形成されている。排気路25には、エジェクタ42が取り付けられている。エジェクタ42は流体を利用して減圧状態を作り出すものであり、例えばコンプレッサ45で生成される例えば圧縮空気の流れを利用することができる。このエジェクタ42が排気路25に取り付けられることで、処理部20内の処理用ガス(処理気体)が強制的に排出される。排気路25とエジェクタ42とを繋ぐ配管には、モータ駆動で開閉されて配管の開度を調整するコック46が設けられている。コック46の開度とアクチュエータ51の駆動とは、制御部52によって制御される。
Further, an
Further, an
ここで、処理用ガスとしては、例えば、酸素ガス、酸素とオゾンや水蒸気の混合ガス、これらのガスに不活性ガスなどを混合したガスなどを用いることができる。処理用ガスは、基板Wに対して光源部10からの紫外線が照射されている間、給気路24を通ってステージ21上面に形成された給気口24aから処理空間に供給され、同じくステージ21上面に形成された排気口25aから排気路25を通って排ガスとしてステージ21外部に排出される。
給気口24aおよび排気口25aは、図2に示すように、それぞれ処理用ガスが流れる方向(X方向)に直交する水平方向(Y方向)に沿って一列に形成されている。これにより、処理用ガスは、窓部材12とワークWとの間の処理空間を、図1の右から左へと流れていくこととなる。このように、本実施形態におけるオゾン処理装置100は、ワークWの表面に沿って処理用ガスを流し、処理用ガスの流路を形成する気体給排部を備える。
Here, as the processing gas, for example, oxygen gas, a mixed gas of oxygen and ozone or steam, or a gas obtained by mixing these gases with an inert gas or the like can be used. While the substrate W is irradiated with ultraviolet rays from the
As shown in FIG. 2, the
処理空間における準備領域R2では、例えば酸素ガスである処理用ガスに対して光源部10からの紫外線が照射され、オゾンや酸素ラジカルなどの活性種が生成される。準備領域R2にはワークWがない(即ちスミアがない)ため、この準備領域R2において生成された活性種は、新しく供給される処理用ガスに押されて下流に流されながら、濃度が徐々に高まり安定化する。
つまり、処理用ガスは、処理空間の雰囲気である処理気体のオゾン濃度を一定(例えば3%)にするために準備領域R2に供給されるガスであり、紫外線が照射されることでオゾンを生成するガスとすることができる。準備領域R2は、処理用ガスに紫外線を照射して活性種の濃度を安定化させる役割を果たす領域であるといえる。なお、処理用ガスはオゾンそのものであってもよい。
In the preparation region R2 in the treatment space, for example, the treatment gas, which is oxygen gas, is irradiated with ultraviolet rays from the
That is, the processing gas is a gas supplied to the preparation region R2 in order to keep the ozone concentration of the processing gas, which is the atmosphere of the processing space, constant (for example, 3%), and ozone is generated by irradiation with ultraviolet rays. Can be gas. It can be said that the preparation region R2 is a region that irradiates the treatment gas with ultraviolet rays to stabilize the concentration of the active species. The processing gas may be ozone itself.
上記のように、紫外線照射処理中(デスミア処理中)における処理空間のオゾン濃度は、例えば3%であり、不図示の加熱機構によってワークWの温度が150℃程度に保たれている。
本実施形態におけるシール部材17は、その性質上、ゴムなどの弾性部材によって構成されているため、オゾンに触れることで著しく劣化し得る。具体的には、暴露して5時間ほどでいわゆるオゾンクラックと呼ばれる亀裂が入り、弾性が失われることでシール部材として機能しなくなってしまう。
本実施形態におけるオゾン処理装置100は、シール部材17をステージ21の側面に押し当てて処理空間を封止する構造であるため、ステージ21の外周には、シール部材17を支持する窓枠部材16との間の隙間(溝)が形成される。そして、その溝の幅は、窓部材12とワークWとの間隔よりも広い。また、ステージ21の中央領域においては、設計された流路の通りに処理用ガスが流れて処理気体が排出されるが、側方領域においては処理気体の流れを制御する機構がない。そのため、ステージ21の外周に形成された溝にオゾンを含む処理気体が流れ込みやすく、処理気体に含まれるオゾンによってシール部材17を劣化させてしまうおそれがある。
As described above, the ozone concentration in the treatment space during the ultraviolet irradiation treatment (during the desmear treatment) is, for example, 3%, and the temperature of the work W is maintained at about 150 ° C. by a heating mechanism (not shown).
Since the
Since the
そこで、本実施形態におけるオゾン処理装置100は、シール部材17がオゾンに触れないように、シール部材17をガスによりバリアするためのバリアガス供給部を備える。バリアガス供給部は、図4に示すように、窓枠部材16に設けられたバリアガス供給路16dを備える。バリアガス供給路16dは、シール部材17の近傍で、かつシール部材17の上方に、シール部材17の少なくとも一部に沿ってステージ21の側面に対向する位置に形成されたバリアガス供給口16eを備える。
つまり、バリアガス供給部は、ステージ21が、図4の破線で示す紫外線照射処理の処理位置まで上昇した状態において、ステージ21の側面におけるワークWの載置面よりも下方で、かつ図4の破線で示す膨張状態のシール部材17のステージ21との当接位置よりも上方に、バリアガスを噴出するように構成されている。
Therefore, the
That is, the barrier gas supply unit is below the mounting surface of the work W on the side surface of the
ここで、上記処理位置は、ワークW上面におけるY方向端部が窓部材12の下面に形成された微小な筋状突起12aの下面に当接する位置である。筋状突起12aのZ方向の厚さは、紫外線照射処理時における窓部材12とワークWとの設定間隔と等しく、例えば1mm以下である。筋状突起12aは、ワークWのY方向両端部にそれぞれ当接するように、少なくとも2本形成されている。ただし、筋状突起12aは、2本に限定されるものではなく、3本以上であってもよい。また、筋状突起12aのX方向における長さは、ワークWのX方向における長さと同等か、ワークWのX方向における長さよりも若干長ければよい。
Here, the processing position is a position where the Y-direction end portion on the upper surface of the work W abuts on the lower surface of the
また、バリアガスは、例えば窒素ガス等の不活性ガスや、CDA(クリーンドライエアー)とすることができる。なお、バリアガスは、オゾンを含まなければ処理用ガスと同一のガスであってもよい。ただし、バリアガス供給口16eは、処理用ガスの供給口24aとは別に設けるものとする。
バリアガス供給部は、上述したようにバリアガス供給口16eからステージ21の側面に向けてバリアガスを噴出することで、シール部材17の周囲にオゾンが到来しないように障壁を形成する。これにより、シール部材17のオゾンによる劣化を防止することができる。また、ステージ21の外周の溝に漏れて無駄になる処理気体量を低減するという効果も得られる。
Further, the barrier gas can be an inert gas such as nitrogen gas or CDA (clean dry air). The barrier gas may be the same gas as the processing gas as long as it does not contain ozone. However, the barrier
As described above, the barrier gas supply unit ejects the barrier gas from the barrier
図5は、バリアガス供給路16d(バリアガス供給口16e)の配置位置を示す平面図である。
ステージ21における処理用ガスの上流側(図5の右側)には、処理用ガスの供給口24aが、処理用ガスの流れに直交する方向に一列に穿たれており、ステージ21における処理用ガスの下流側(図5の左側)には、処理用ガスの排気口25aが同様に一列に穿たれている。ワークWは、処理用ガスの供給口24aから準備領域R2を隔てた破線で示す矩形の位置に載置され、そのワークW上を図5の右から左へ処理用ガスが流れることになる。
FIG. 5 is a plan view showing the arrangement position of the barrier
On the upstream side (right side of FIG. 5) of the processing gas in the
処理空間は、シール部材17によって、例えば図5に示すように略長方形状に規定されている。図5は、長方形の長辺方向両端部に、それぞれ短辺方向に沿って処理用ガスの給気口24aおよび排気口25aが形成されており、処理用ガスは長方形の長辺方向に沿って流れる場合の例である。バリアガス供給口16eは、ステージ21の4つの側面のうち、上記長方形の長辺に対応する2つの側面、すなわち処理用ガスの流れる方向に平行な2つの側面に対向する位置に形成されている。また、バリアガス供給口16eは、処理用ガスの流れる方向に沿って複数形成されている。
The processing space is defined by the
上述したように、給気口24aから供給された処理用ガスの大部分は、処理用ガスの流路を通って排気口25aから排出されるが、流路の側方においては処理用ガスの流れを制御できず、そのままだと処理用ガスがステージ21と窓枠部材16との間の隙間(溝)に流れ込んでしまう。すると、処理用ガスに含まれるオゾンによってシール部材17が劣化してしまうおそれがある。
上記のように、バリアガス供給口16eを処理用ガスの流れる方向に沿って、長方形の長辺に対応する2つの側面に対向して設けることで、シール部材17が処理気体に含まれるオゾンに暴露されることを適切に防止することができる。その結果、シール部材17のオゾンによる劣化を防止することができる。
As described above, most of the processing gas supplied from the
As described above, by providing the barrier
なお、バリアガス供給路16dおよびバリアガス供給口16eの配置位置は、図5に示す位置に限定されるものではない。例えば図6(a)に示すように、ステージ21の4つの側面すべてに配置してもよい。これにより、オゾンを含む処理気体がステージ21の外周に形成された隙間に流れ込むことをより確実に防止することができる。
また、図6(b)に示すように、ステージ21の上流側の3側面に配置してもよいし、図6(c)に示すように、ステージ21の上流側の1側面に配置してもよい。さらに、図6(d)に示すように、ステージ21の上流側の対向する2側面に配置してもよい。上流側に供給されたバリアガスは、上流側と下流側との差圧によって下流側に流れる。したがって、バリアガス供給口16eを上流側に配置することで、オゾンを含む処理気体がステージ21の外周に形成された隙間に流れ込むことを効率良く防止することができる。
The arrangement positions of the barrier
Further, as shown in FIG. 6 (b), it may be arranged on three side surfaces on the upstream side of the
さらに、バリアガス供給部は、バリアガスを供給する流量を調節可能に構成されていてもよい。ワークW上の処理用ガスの流れは、上流側と下流側の圧力差(差圧)によって制御されている。そのため、そこにバリアガスを追加すると差圧に変化が生じ、処理用ガスの流れを妨げてしまうおそれがある。
そこで、上流側と下流側とである一定の差圧を保つために、概略、バリアガスを増やした場合には処理用ガスを減らし、バリアガスを減らした場合には処理用ガスを増やすといった制御を適宜行ってもよい。このように、バリアガスの供給量を調節することで、本来のプロセスに必要な処理気体を希釈してしまったり、処理用ガスの流れを妨げてしまったりするなどの悪影響を生じさせずに、シール部材17のオゾンによる劣化を防止することができる。
Further, the barrier gas supply unit may be configured so that the flow rate for supplying the barrier gas can be adjusted. The flow of the processing gas on the work W is controlled by the pressure difference (differential pressure) between the upstream side and the downstream side. Therefore, if a barrier gas is added there, the differential pressure may change, which may hinder the flow of the processing gas.
Therefore, in order to maintain a constant differential pressure between the upstream side and the downstream side, roughly, when the barrier gas is increased, the treatment gas is reduced, and when the barrier gas is reduced, the treatment gas is increased as appropriate. You may go. By adjusting the supply amount of the barrier gas in this way, the seal does not cause adverse effects such as diluting the processing gas required for the original process or obstructing the flow of the processing gas. Deterioration of the
さらに、本実施形態におけるオゾン処理装置100は、シール部材17として空気膨張シールを適用し、シール部材17をステージ21の側面に押し当てることで、窓部材12とステージ21との間の処理空間を気密封止する構成とした。
従来、デスミア処理装置等のオゾン処理装置では、ワークWを載置するステージ上面の外周部分に外周溝を形成し、その外周溝と窓部材との間にOリング等のシール部材を介在させることで、窓部材とステージとの間の処理空間を気密に封止していた。しかしながら、上記の従来装置の構成では、シール部材が窓部材に押し付けられた際のシール部材の反発力によって窓部材が押し上げられ、窓部材とステージ(ワークW)とのギャップが不均一になるという問題がある。光源からの紫外線は処理空間中の処理用ガスに吸収されるため、窓部材とワークWとのギャップが不均一であると、ワークWに届く紫外線の量がワークWの場所により不均一となり、その結果、処理に不均一が生じてしまう。
Further, the
Conventionally, in an ozone treatment device such as a desmear processing device, an outer peripheral groove is formed on the outer peripheral portion of the upper surface of the stage on which the work W is placed, and a sealing member such as an O-ring is interposed between the outer peripheral groove and the window member. Therefore, the processing space between the window member and the stage was hermetically sealed. However, in the above-mentioned configuration of the conventional device, the window member is pushed up by the repulsive force of the seal member when the seal member is pressed against the window member, and the gap between the window member and the stage (work W) becomes non-uniform. There's a problem. Since the ultraviolet rays from the light source are absorbed by the processing gas in the processing space, if the gap between the window member and the work W is non-uniform, the amount of ultraviolet rays reaching the work W becomes non-uniform depending on the location of the work W. As a result, the processing becomes non-uniform.
これに対して、本実施形態では、シール部材17を窓部材12に押し当てるのではなく、ステージ21の側面に押し当てる構成とした。これにより、シール部材17の反発力による窓部材12の押し上げを防止し、ワークWと窓部材12とのギャップが不均一となることを防止することができる。したがって、ギャップの不均一に起因する処理の不均一を防止することができる。
また、窓部材12は、照射する光の透過率を考慮した薄い部材であり、例えば1辺の長さに対して厚みが1/100以下である。そのため、窓枠部材16によって窓部材12の周縁部を支持しただけであると、窓部材12が下に凸に撓みやすい。そこで、本実施形態では、図4に示すように、窓部材12の下面に筋状突起12aを設け、この筋状突起12aがワークWに当接してワークWと窓部材12との適切な距離を保てるようになっている。これにより、ワークWと窓部材12との間の距離を適切に規定することができ、ワークWに対する紫外線照射処理を適切に行うことができる。
On the other hand, in the present embodiment, the
Further, the
以下、オゾン処理装置100における動作手順について説明する。
(1)光源部10と処理部20とは上下に分離可能に構成されている。窓部材12は光源部10側に取り付けられている。
(2)処理部20が下降した状態で、搬送されたワークWがステージ21上に載置されて、真空吸着により固定される。
(3)制御部52がアクチュエータ51を制御し、窓部材12の下面に形成された筋状突起12aにワークWの上面が当接するまで処理部20を上昇させる。これにより、窓部材12とワークWとの間隔を、あらかじめ設定された例えば1mm以下といった間隔にする。
Hereinafter, the operation procedure of the
(1) The
(2) With the
(3) The
(4)空気膨張シールによって構成されるシール部材17に空気を注入し、ステージ21の外周を気密にシールする。これにより、窓部材12とステージ21との間に気密な処理空間が形成される。
(5)供給装置41が動作し、処理空間に処理用ガスが導入されると共に、エジェクタ42が動作し、処理空間からガスが排出される(気体給排過程)。この気体給排過程と同時または略同時に、バリアガス供給部が動作し、ステージ21外周の溝にバリアガスが供給される。
(6)紫外線光源11を点灯し、紫外線照射処理(デスミア処理)を開始する。
(4) Air is injected into the
(5) The
(6) The ultraviolet light source 11 is turned on, and the ultraviolet irradiation treatment (desmear treatment) is started.
(7)紫外線照射処理(デスミア処理)が終了すると、紫外線光源11を消灯する。
(8)処理空間への処理用ガスの導入と、エジェクタの動作とを停止する。また、バリアガスの供給も停止する。
(9)シール部材17から空気を排出し、光源部10と処理部20とを分離する。
(10)制御部52がアクチュエータ51を制御し、処理部20を下降させる。これにより、光源部10と処理部20とが上下に分離する。
(11)ワークWを取り出す。
以上のような手順によって、処理空間を気密に封止するシール部材17のオゾンによる劣化を防止しつつ、ワークW全面に対して均一な紫外線照射処理(デスミア処理)を施すことができる。
(7) When the ultraviolet irradiation treatment (desmear treatment) is completed, the ultraviolet light source 11 is turned off.
(8) The introduction of the processing gas into the processing space and the operation of the ejector are stopped. In addition, the supply of barrier gas will be stopped.
(9) Air is discharged from the
(10) The
(11) Take out the work W.
By the above procedure, it is possible to perform a uniform ultraviolet irradiation treatment (desmear treatment) on the entire surface of the work W while preventing deterioration of the sealing
以上説明したオゾン処理装置100において、処理用ガスとしてCDA、バリアガスとして窒素ガスを供給し、ステージ21の外周に形成された隙間の酸素濃度を測定することで、処理用ガスが当該隙間に流れ込む量を測定した。また、上記測定を、バリアガスの流量を変化させて複数回実施した。
その結果、バリアガスの流量が0、即ちバリアガスを供給しない場合は、上記隙間の酸素濃度はCDAの酸素濃度と等しく、処理用ガスが隙間に流れ込んでいることが確認できた。そして、バリアガスの流量を増加させるにつれて上記隙間の酸素濃度は低くなり、バリアガスが一定の流量以上では、上記隙間の酸素濃度は0、即ち隙間はバリアガスで充満し処理用ガスの隙間への流れ込みが防止できていることが確認できた。
In the
As a result, it was confirmed that when the flow rate of the barrier gas was 0, that is, when the barrier gas was not supplied, the oxygen concentration in the gap was equal to the oxygen concentration in the CDA, and the processing gas was flowing into the gap. Then, as the flow rate of the barrier gas is increased, the oxygen concentration in the gap becomes lower, and when the barrier gas has a constant flow rate or more, the oxygen concentration in the gap is 0, that is, the gap is filled with the barrier gas and the treatment gas flows into the gap. It was confirmed that it could be prevented.
さらに、ワークWのサイズや処理用ガスの流速を変化させて同様の測定を行った場合にも、上記と同様の傾向を確認できた。また、処理用ガスの流速が大きいほど(上流側と下流側との差圧が大きいほど)、上記隙間の酸素濃度を所定値以下とするために必要なバリアガスの流量は大きくなることも確認できた。
このように、ワークWの処理条件(ワークWのサイズや処理用ガスの流速など)に応じた適切な流量でバリアガスを供給することで、確実にオゾンを含む処理気体のステージ21の外周側面への回り込みを防止することができ、確実にオゾンによるシール部材17の劣化を防止することができることが確認できた。
Further, when the same measurement was performed by changing the size of the work W and the flow velocity of the processing gas, the same tendency as described above could be confirmed. It can also be confirmed that the larger the flow velocity of the processing gas (the larger the differential pressure between the upstream side and the downstream side), the larger the flow rate of the barrier gas required to keep the oxygen concentration in the gap below a predetermined value. It was.
In this way, by supplying the barrier gas at an appropriate flow rate according to the processing conditions of the work W (size of the work W, flow rate of the processing gas, etc.), the treatment gas containing ozone is surely delivered to the outer peripheral side surface of the
(変形例)
上記実施形態では、シール部材17をステージ21の側面に押し当てることで処理空間を気密に封止する場合について説明したが、処理空間の封止構造は上記に限定されるものではない。
図7に示すように、処理部を構成するステージ121の外周部と光源部を構成する窓部材112との間にOリング等のシール部材122が挟まれることで、光源部と処理部とが気密に組み付けられる構成であってもよい。なお、図7は、オゾン処理装置を処理用ガスG1の流れる方向に見た図である。このような構成の場合、図7に示すように、シール部材122の近傍で、かつシール部材122よりもステージ21中央側にバリアガスG2を噴出するバリアガス供部123を設けてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様に、処理用ガスが流路の側方に流れ込むことを防止し、処理空間を気密に封止するシール部材122のオゾンによる劣化を防止することができる。
ただし、この場合、光処理の均一化を図るためには、シール部材122の反発力による窓部材112の押し上げに起因して発生する、ワークWと窓部材112とのギャップの不均一を防止するための対策を別途講じる必要がある。
(Modification example)
In the above embodiment, the case where the processing space is airtightly sealed by pressing the sealing
As shown in FIG. 7, a
However, in this case, in order to make the light treatment uniform, the non-uniformity of the gap between the work W and the window member 112, which is caused by pushing up the window member 112 due to the repulsive force of the
また、上記実施形態では、オゾン処理装置をデスミア処理装置に適用する例について説明したが、本発明は、レジストの光アッシング処理や、レジストの除去処理や、ドライ洗浄処理などに応用されてもよい。 Further, in the above embodiment, an example of applying the ozone treatment device to the desmear treatment device has been described, but the present invention may be applied to a resist light ashing treatment, a resist removal treatment, a dry cleaning treatment, and the like. ..
100…オゾン処理装置、10…光源部、12…窓部材、16…窓枠部材(支持部材)、16d…バリアガス供給路、16e…バリアガス供給口、17…シール部材、20…処理部、21…ステージ、24…給気路、25…排気路、51…アクチュエータ、52…制御部、W…ワーク 100 ... Ozone treatment device, 10 ... Light source unit, 12 ... Window member, 16 ... Window frame member (support member), 16d ... Barrier gas supply path, 16e ... Barrier gas supply port, 17 ... Seal member, 20 ... Processing unit, 21 ... Stage, 24 ... air supply path, 25 ... exhaust path, 51 ... actuator, 52 ... control unit, W ... work
Claims (8)
前記窓部材に対向配置し、被処理物体を載置するステージと、
前記窓部材と前記ステージとの間の空間であって、前記ステージに載置された前記被処理物体の表面が、オゾンを含む雰囲気中で前記光源部から発せられた前記真空紫外線に曝される処理空間を気密に封止するシール部材と、
前記シール部材の少なくとも一部に沿って当該シール部材を保護するためのバリアガスを供給するバリアガス供給部と、
前記窓部材の周縁部を支持する支持部材と、を備え、
前記シール部材は、前記支持部材と前記ステージの外周側面との間に配置され、当該ステージの外周側面に押し当てられて前記処理空間を気密に封止することを特徴とするオゾン処理装置。 A light source unit that has a window member that transmits vacuum ultraviolet rays and emits the vacuum ultraviolet rays through the window member.
A stage that is placed facing the window member and on which an object to be processed is placed,
In the space between the window member and the stage, the surface of the object to be processed placed on the stage is exposed to the vacuum ultraviolet rays emitted from the light source portion in an atmosphere containing ozone. A sealing member that airtightly seals the processing space,
A barrier gas supply unit that supplies a barrier gas for protecting the seal member along at least a part of the seal member.
A support member that supports the peripheral edge of the window member is provided .
The seal member, the disposed between the supporting member and the outer peripheral side surface of the stage, an ozone treatment device according to claim Rukoto which is pressed against the outer peripheral side surface of the stage abolish sealing the processing space airtight.
前記ステージにおける前記被処理物体の載置面よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のオゾン処理装置。 The barrier gas supply unit
The ozone treatment apparatus according to claim 1 , wherein the ozone treatment apparatus is arranged below the mounting surface of the object to be processed in the stage.
前記気体給排部は、
前記処理用ガスを前記処理空間に供給する給気口と、
前記処理空間から前記処理用ガスを排出する排気口と、を備え、
前記給気口および前記排気口は、前記シール部材が形成する環の中に前記処理用ガスの流路を形成するように配置されていることを特徴とする請求項4に記載のオゾン処理装置。 The seal members are arranged in an annular shape and are arranged in an annular shape.
The gas supply / discharge unit is
An air supply port that supplies the processing gas to the processing space,
An exhaust port for discharging the processing gas from the processing space is provided.
The ozone treatment apparatus according to claim 4 , wherein the air supply port and the exhaust port are arranged so as to form a flow path of the processing gas in a ring formed by the seal member. ..
前記気体給排部によって形成される前記処理用ガスの流路の側方に配置されていることを特徴とする請求項5に記載のオゾン処理装置。 The barrier gas supply unit
The ozone treatment apparatus according to claim 5 , wherein the ozone treatment apparatus is arranged on the side of the flow path of the processing gas formed by the gas supply / discharge unit.
前記気体給排部によって形成される前記処理用ガスの流路の上流側に配置されていることを特徴とする請求項5に記載のオゾン処理装置。 The barrier gas supply unit
The ozone treatment apparatus according to claim 5 , wherein the ozone treatment apparatus is arranged on the upstream side of the flow path of the processing gas formed by the gas supply / discharge unit.
前記シール部材の少なくとも一部に沿って当該シール部材を保護するためのバリアガスを供給する工程と、を含み、
前記シール部材により気密に封止する工程では、
前記窓部材の周縁部を支持する支持部材と前記ステージの外周側面との間に配置された前記シール部材を、前記ステージの外周側面に押し当てて前記処理空間を気密に封止することを特徴とするオゾン処理方法。 A space between a window member that transmits vacuum ultraviolet rays and a stage that is arranged opposite to the window member and on which an object to be processed is placed, and the surface of the object to be processed placed on the stage is ozone. a step of sealing the processing space exposed to the vacuum ultraviolet rays emitted from the light source unit, the sealing member hermetically in an atmosphere containing,
See containing and a step of supplying a barrier gas for protecting the sealing member along at least a portion of said sealing member,
In the step of airtightly sealing with the sealing member,
The sealing member arranged between the support member that supports the peripheral edge of the window member and the outer peripheral side surface of the stage is pressed against the outer peripheral side surface of the stage to airtightly seal the processing space. Ozone treatment method.
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