JP2001191044A - Ｕｖ処理方法ならびに洗浄方法、および洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板等に付着した有機物の分解除去を充分な
効果を得つつ処理時間の短縮を図る。 【解決手段】 大気圧中において、被洗浄物Ｋの被洗浄
部位付近における酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａ
の範囲に設定する洗浄ガス供給手段２，５と、前記被洗
浄部位に紫外線を照射する紫外線光源４２と、前記被洗
浄部位近傍からこの被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガス
を吸引除去する吸引除去手段３，６と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＵＶ処理方法なら
びに洗浄方法、および洗浄装置に係り、特に、紫外線を
照射することにより、有機物の分解等をおこない、例え
ば半導体デバイス、液晶表示パネル等の製造過程におけ
る基板等のＵＶ処理や洗浄処理に用いて好適な技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス、液晶表示パネル等の電
子機器の分野においては、その製造プロセス中に被処理
基板である半導体基板やガラス基板を洗浄処理する工程
が必須である。このような洗浄処理としては、基板表面
に付着している有機物を除去する工程が必要である。そ
の場合、例えば、オゾン水等を基板に接触させて洗浄す
るウエット処理と、紫外線（ＵＶ）を放射して有機物を
分解除去するドライ処理とが選択可能であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、オゾン水等に
より、基板のウエット洗浄をおこなった場合には、基板
表面に付着した有機物が充分分解されるための反応時間
を長く必要とする上に、この洗浄処理の後におこなう工
程によっては、洗浄工程の処理時間にプラスして乾燥工
程の処理時間が必要であり、生産効率を向上するために
は、これらの処理時間を短縮したいという要求が存在し
ていた。

【０００４】また、紫外線によるドライ洗浄をおこなっ
た場合には、洗浄工程に必要な処理時間を短くすること
ができ好ましいが、次のような問題があった。 この紫外線によるドライ洗浄においては、紫外線光源
と基板表面との間隔が１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に設定さ
れている。しかし、例えば数百ｍｍ角の基板を処理する
場合には、ガラス等からなる基板に、そり、うねり等の
変形を生じる可能性がある。さらに、この基板のそり、
うねり等の変形は、基板のサイズが大きくなり、１００
０ｍｍ角程度になった場合には、２ｍｍ〜３ｍｍ程度に
なることが予想されている。このため、紫外線光源と基
板表面との間隔が上記の１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度である
と、基板が紫外線光源に接触する可能性が生じ、これを
防止するために、紫外線光源と基板表面との間隔を上記
の１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に比べ充分大きく設定する必
要がある。その結果、基板表面における紫外線強度が低
下し、充分な分解洗浄効果を得ることができない可能性
がある。したがって、短い処理時間では、充分な洗浄効
果を得ることができなくなる可能性があるという問題が
あった。

【０００５】上記の紫外線強度が低下する原因とし
て、紫外線が、紫外線光源と基板との間で大気中の酸素
などに吸収されてしまう割合が大きいことが考えられ、
これを防止するために、洗浄装置に真空室等を設置し
て、基板周辺を真空雰囲気等に維持して紫外線照射をお
こない、紫外線強度の低下を防止することが考えられる
が、この場合、装置全体が大型化するとともに、さら
に、真空室等における雰囲気制御のためのユーティリテ
ィー設備が大規模になるという問題があった。 さらに、処理すべき基板のサイズが大きくなるにした
がって、上記の基板のそり、うねり等の変形がさらに大
きくなることが予想されており、このため、紫外線光源
と基板表面との間隔をさらに拡大しなくてはいけない可
能性があり、この場合にも、充分な洗浄効果を得ること
が要求されている。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 基板等の被処理物におけるＵＶ処理時間の短縮を図
ること。 基板等に付着した有機物の分解除去を充分おこなう
こと。 基板等に付着した有機物の分解除去時間の短縮を図
ること。 有機物の分解除去および、洗浄、乾燥等の一貫処理
が可能な洗浄装置を提供すること。 有機物の分解除去および、洗浄、乾燥等の一貫処理
が可能な洗浄装置を、構造を簡単に、かつ、製造コスト
を低く提供すること。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＵＶ処理方法
は、被処理物の被処理部位を、大気圧中において、酸素
分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定した処理
ガス雰囲気とし、前記被処理部位に紫外線を照射するこ
とにより上記課題を解決した。本発明のＵＶ処理方法に
おいて、前記紫外線のピーク波長が１７２ｎｍ付近に設
定され、前記被処理部位表面における紫外線の照度が、
２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上に設定されることが望ましい。
また、本発明の洗浄方法において、不活性ガスにより酸
素分圧が２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定された
洗浄ガスを被洗浄物の被洗浄部位に供給し、該被洗浄部
位に紫外線を照射することにより上記課題を解決した。
本発明の洗浄方法において、前記不活性ガスが、窒素ガ
スである手段を採用することもできる。本発明の洗浄方
法において、前記紫外線のピーク波長が２５４ｎｍ未満
であることができ、より好ましくは、前記紫外線のピー
ク波長が１７２ｎｍ付近であることができる。さらに、
本発明の洗浄方法において、前記被洗浄部位表面におけ
る紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上に設定され
ることができる。本発明の洗浄方法において、前記被洗
浄部位の洗浄後、この被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガ
スを前記被洗浄部位から吸引除去することが望ましい。
本発明の洗浄装置において、大気圧中において、被洗浄
物の被洗浄部位付近における酸素分圧を２０Ｐａないし
１５ｋＰａの範囲に設定する洗浄ガス供給手段と、前記
被洗浄部位に紫外線を照射する紫外線光源と、を具備す
ることにより上記課題を解決した。本発明の洗浄装置に
おいて、前記洗浄ガス供給手段が、不活性ガスと空気と
を混合して酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲
に設定した洗浄ガスを調整する混合部と、該混合部から
供給された前記洗浄ガスを前記被洗浄部位に噴出するノ
ズル部と、を有することができる。本発明において前記
洗浄ガス供給手段が、不活性ガスを前記被洗浄部位近傍
に噴出する不活性ガス供給部を有することがある。ま
た、本発明において、前記紫外線光源が、キセノンエキ
シマ光源とされることがある。本発明の洗浄装置におい
て、前記被洗浄部位近傍からこの被洗浄部位を洗浄した
洗浄処理ガスを吸引除去する吸引除去手段が設けられる
ことができる。本発明の洗浄装置において、前記紫外線
光源が２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上の出力を有し、かつ、前
記被洗浄部位と前記紫外線光源との距離が、１ｍｍない
し１０ｍｍの範囲に設定されることが好ましい。さら
に、本発明の洗浄装置において、前記被洗浄部位と前記
紫外線光源との距離調整をおこなう距離調整手段を有す
ることができる。

【０００８】本発明のＵＶ処理方法においては、被処理
物の被処理部位を、大気圧中において、酸素分圧を２０
Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定した処理ガス雰囲気
とし、前記被処理部位に紫外線を照射することにより、
酸素による紫外線吸収等の影響を低減し、大気圧中にお
いて、被処理物の被処理部位における充分な紫外線強度
を維持することが可能となる。

【０００９】ここで、紫外線照射による有機物等の分解
について説明する。紫外線によるドライ洗浄において
は、例えば、紫外線光源等から照射される２種類の波長
ν₁ ，ν₂ を有する紫外線により、次のプロセスによっ
て、分解がおこなわれる。例えば１８５ｎｍ程度の波長
ν₁ を有する紫外線は、空気中の酸素Ｏ₂ に吸収されて
オゾンＯ₃ を発生する。このオゾンＯ₃ に、例えば２５
４ｎｍ程度の波長ν₂ の紫外線が吸収されると、励起酸
素原子（式（１）にＯ（１Ｄ）で示す；活性酸素，oxyg
en radical）が生成する。

【化１】

【００１０】一方、例えば１８５ｎｍ程度の波長ν₁ を
有する紫外線は、光子エネルギーが強く、被処理部位に
存在する有機物の分子結合を切断すると考えられ、式
（２）にＣ_m'Ｈ_n'Ｏ_k'で示すこの切断された分子に、上
記の非常に酸化力の強い励起酸素原子が反応して、Ｃ
Ｏ，ＣＯ₂ ，Ｈ₂Ｏ のようにガス状となり、飛散除去可
能となる。

【化２】

【００１１】上記のように、酸素濃度を設定することに
より、 ａ）被処理部位近傍に到達するまでに吸収等による紫外
線の減衰を低減する。 ｂ）被処理部位近傍において、有機物と反応して飛散除
去可能とする活性酸素を充分に発生させる。 ｃ）被処理部位に到達した際において、有機物の分子結
合を切断するに充分な紫外線照度，エネルギーを確保す
る。という、条件を満たすことができる。

【００１２】本発明のＵＶ処理方法においては、前記紫
外線のピーク波長が１７２ｎｍ付近に設定され、前記被
処理部位表面における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃ
ｍ²以上に設定されることが望ましく、これにより、被
処理物の被処理部位において、有機物分解等の処理に必
要で、かつ処理時間を充分短縮可能な紫外線のエネルギ
ー、照度等の強度状態を維持することが可能となる。

【００１３】また、本発明の洗浄方法において、不活性
ガスにより酸素分圧が２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲
に設定された洗浄ガスを被洗浄物の被洗浄部位に供給
し、該被洗浄部位に紫外線を照射することにより、大気
圧中において酸素等による照射された紫外線の減衰防止
を図ることができるので、被処理物（被洗浄物）の被処
理部位（被洗浄部位）において、有機物等の汚れを分解
洗浄する洗浄処理が所定の時間内で充分な効果を奏する
レベルに、紫外線強度を維持することが可能となる。こ
こで、洗浄効果の充分な程度は、後述するように、例え
ば有機物洗浄において被洗浄部位における水分との接触
角の測定によりおこなうことができる。

【００１４】本発明の洗浄方法において、前記不活性ガ
スが、窒素ガス、Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｘｅなどの希ガ
ス、好ましくは窒素ガスである手段を採用することによ
り、照射された紫外線の減衰を防止することができ、さ
らに、これを低コストにおこなうことができるので、洗
浄処理において被処理部位における充分な紫外線照度を
大気圧中において維持することが可能となる。

【００１５】本発明の洗浄方法において、前記紫外線の
ピーク波長が２５４ｎｍ未満であること、より好ましく
は、前記紫外線のピーク波長が１７２ｎｍ付近であるこ
とにより、被処理物の被処理部位において、有機物分解
等の処理に必要で、かつ処理時間を充分短縮可能な紫外
線のエネルギー、照度等の強度状態を維持することがが
できる。ここで、前記紫外線のピーク波長が２５４ｎｍ
以上であると、洗浄処理に必要なエネルギーを得ること
ができず、被洗浄物の被洗浄部位において、有機物等の
汚れを充分に分解洗浄することができず、好ましくな
い。

【００１６】さらに、本発明の洗浄方法において、前記
被洗浄部位表面における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／
ｃｍ² 以上に設定されることにより、有機物等の汚れを
分解洗浄する洗浄処理が所定の時間内で充分な効果を奏
することができる。前記被洗浄部位表面における紫外線
の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ² 以下に設定された場合に
は、被洗浄部位において、充分な洗浄効果を得ることが
できず、好ましくない。

【００１７】本発明の洗浄方法において、前記被洗浄部
位の洗浄後、この被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガスを
前記被洗浄部位から吸引除去することにより、紫外線照
射によって発生したオゾン、および、分解された有機物
等から発生したガスを吸引し、これらが拡散することを
防止できる。また、洗浄ガスを供給するとともに洗浄処
理ガスを吸引することにより、被洗浄部位における酸素
濃度等、ガス雰囲気の制御をより容易におこなうことが
可能となる。

【００１８】本発明の洗浄装置においては、大気圧中に
おいて、被洗浄物の被洗浄部位付近における酸素分圧を
２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定する洗浄ガス供
給手段と、前記被洗浄部位に紫外線を照射する紫外線光
源とを具備し、前記洗浄ガス供給手段により、洗浄ガス
を被洗浄物の被洗浄部位に供給して、該被洗浄部位付近
における酸素分圧を上記の範囲に設定した状態で、紫外
線光源により、前記被洗浄部位に紫外線を照射すること
により、被洗浄物の被洗浄部位の有機物の汚れ、有機物
のパーティクル等を分解洗浄する。この際、被処理部位
以外の部位で酸素による紫外線吸収等の影響を低減し、
被処理部位における充分な洗浄処理を短時間におこなう
ことが可能となる。

【００１９】本発明において前記洗浄ガス供給手段が、
不活性ガスを前記被洗浄部位近傍に噴出する不活性ガス
供給部を有し、洗浄ガスとして、窒素ガス、希ガス等の
不活性ガスを前記被洗浄部位近傍に直接噴出して、この
被洗浄部位近傍の酸素濃度を上記範囲に設定することが
できる。これにより、窒素ガス等の不活性ガス供給手段
のみにより、上記酸素濃度範囲設定が可能となるととも
に、 ａ）被洗浄部位近傍に到達するまでに吸収等による紫外
線の減衰を低減する。 ｂ）被洗浄部位近傍において、有機物と反応して飛散除
去可能とする活性酸素を充分に発生させる。 ｃ）被洗浄部位に到達した際において、有機物の分子結
合を切断するに充分な紫外線照度，エネルギーを確保す
る。という、条件を満たすことが可能となる。

【００２０】また、本発明において、前記紫外線光源
が、キセノンエキシマ光源とされることにより、洗浄効
果の高い、ピーク波長１７２ｎｍの紫外線を洗浄処理に
使用することが可能となる。

【００２１】本発明の洗浄装置において、前記被洗浄部
位近傍からこの被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガスを吸
引除去する吸引除去手段が設けられることにより、紫外
線照射によって発生したオゾン、および、分解された有
機物等から発生したガスを吸引し、これらが拡散するこ
とを防止できる。また、洗浄ガスを供給するとともに洗
浄処理ガスを吸引することにより、被洗浄部位における
酸素濃度等、ガス雰囲気の制御をより容易におこなうこ
とが可能となる。

【００２２】本発明の洗浄装置において、前記紫外線光
源が２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上の出力を有し、かつ、前記
被洗浄部位と前記紫外線光源との距離が、１ｍｍないし
１０ｍｍの範囲に設定されることにより、上記の洗浄効
果を充分得る紫外線強度を維持することが可能となると
ともに、基板等の被洗浄物が前記紫外線光源等に接触す
ることが防止できる。前記被処理部位と前記紫外線光源
との距離が１ｍｍないし３ｍｍとなる場合には、被洗浄
物のそり、うねりを矯正する機能を有する。

【００２３】さらに、本発明の洗浄装置において、前記
被洗浄部位と前記紫外線光源との距離調整をおこなう距
離調整手段を有することにより、被洗浄部位における酸
素濃度等、ガス雰囲気の制御をより容易におこなうこと
が可能となるとともに、基板等の被洗浄物が前記紫外線
光源等に接触することの防止をより容易にすることがで
きる。

【００２４】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明に係るＵＶ処理方法ならびに洗浄方法、および洗浄装
置の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は
本実施の形態の洗浄装置を示す斜視図、図２は図１のII
−II線に沿う断面図、図３は図１の洗浄装置を基板との
対向面側から見た平面図である。本実施の形態の洗浄装
置は、例えば矩形のガラス基板（被洗浄物）の表面を洗
浄する際に用いられるものである。図１ないし図３にお
いて、符号１は、洗浄装置（紫外線洗浄用ノズル）であ
る。

【００２５】本実施形態の紫外線洗浄用ノズル１は、図
１ないし図３に示すように、ともに細長い箱状の洗浄ガ
ス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照
射部４とを有し、これらが、紫外線照射部４を洗浄ガス
供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３とが挟持した
状態に、かつ、基板表面に沿う方向に隣接並置されてい
る。洗浄ガス供給ノズル２は、基板（被洗浄物）表面に
向けて洗浄ガスを噴出するための多数の貫通孔を有する
ものであり、紫外線照射部４は、基板の被洗浄部位に紫
外線を照射する機能を有するものであり、洗浄処理ガス
排出ノズル３は、紫外線照射により基板表面から発生し
た洗浄処理ガスを基板表面から排出するための多数の貫
通孔を有するものである。

【００２６】洗浄ガス供給ノズル２においては、図２に
示すように、箱状のケーシング２１の内部に、多数の貫
通孔を有する多孔質材２２が収容・固定されている。こ
の多孔質材２２は、使用時に基板Ｋに対向するケーシン
グ２１の一面を覆うように収容・固定されるとともに、
ケーシング２１の内部には、洗浄ガスを安定して多孔質
材２１面均一に噴出させるために、いわゆる畜圧器とな
る空間部２４が設けられ、この空間部２４に洗浄ガス供
給口２３が連通される。多孔質材２２には、例えば金
属、セラミック等が用いられ、この多孔質材２２の基板
Ｋに対向する面は、表面粗さが小さく、うねりが小さい
ことが望ましい。ケーシング２１には、洗浄ガス供給口
２３が設けられ、この洗浄ガス供給口２３には、洗浄ガ
ス供給部５が接続されている。洗浄ガス供給ノズル２
は、洗浄ガス供給部５により供給された洗浄ガスを、空
間部２４を経由して多孔質材２２の多数の貫通孔を通し
て噴出させ（図２中に洗浄ガスの流れを実線の矢印で示
す）、大気圧における基板Ｋの被洗浄部位近傍の酸素分
圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定するものと
される。

【００２７】洗浄ガス供給部５は、不活性ガスと空気と
を混合して洗浄ガスとなし、この洗浄ガスを洗浄ガス供
給ノズル２に供給するものとされ、この洗浄ガスが、基
板Ｋに噴出した際に大気圧中において酸素分圧が２０Ｐ
ａないし１５ｋＰａの範囲に設定されるよう、不活性ガ
スと空気との混合を制御する制御部をも含有するものと
される。ここで、不活性ガスとしては、窒素ガス、Ｈ
ｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｘｅなどの希ガス等、紫外線に対して
透過的であるガス、つまり紫外線に対して透明なガスが
採用され、コスト等の面から、好ましくは、窒素ガスと
される。洗浄ガス供給ノズル２および、洗浄ガス供給部
５は、洗浄ガス供給手段を構成している。

【００２８】紫外線照射部４は、箱状のケーシング４１
内部の封止部４４に、このケーシング４１の長手方向に
沿って延在する紫外線光源４２を有するものとされる。
このケーシング４１は、封止部４４の紫外線光源４１周
辺に窒素ガスが充填された状態で、使用時に基板Ｋと対
向する該ケーシング４１の一面が石英ガラス４３により
密閉されている。この紫外線光源４２は、照射される紫
外線のピーク波長が２５４ｎｍ以下とされ、例えば、Ｘ
ｅ₂ が石英ガラス等の誘電体からなる発光管に封止され
て、これに金属電極から高周波電力を供給されることに
より放電プラズマｓが発生して発光する、キセノンエキ
シマ光源（誘電体バリア放電エキシマランプ）とされ、
キセノンダイマーからのピーク波長１７２ｎｍの紫外線
を照射するものとされる。図４は、紫外線光源４２から
放射される紫外線の分光分布図である。ここで、紫外線
光源４２から照射される紫外線は、図４に示すように、
ピーク波長ν₃ が１７２ｎｍであり、その半値幅は１４
ｎｍのものとされる。さらに、紫外線光源４２が２．０
ｍＷ／ｃｍ² 以上の出力を有するとともに、この紫外線
光源４２の発光長さは、図３に示すようにＬ₁ に設定さ
れる。

【００２９】ここで、前記紫外線のピーク波長が２５４
ｎｍ以上であると、洗浄処理に必要な光子エネルギーを
得ることができず、基板Ｋの被洗浄部位において、後述
するように励起酸素原子の生成と、有機物の分子結合の
切断とを充分おこなうことができず、有機物の分解洗浄
が不充分になる可能性があり、好ましくない。また、こ
の発光光源の長さＬ₁ は、最大寸法が９６０ｍｍ〜１５
００ｍｍ程度に設定される基板Ｋの幅寸法に対応して、
１〜１．５倍程度に設定される。この発光光源の長さＬ
₁ が基板Ｋの幅より小さく設定された場合には、一回の
走査で処理を終了することができず、処理を複数回繰り
返すことが必要であるが、この場合、各処理が均一にお
こなわれない可能性があり、好ましくない。また、発光
光源の長さＬ₁ が１５００ｍｍより大きく設定された場
合には、基板Ｋの幅寸法以上となり、基板Ｋに照射され
ず、無駄に発光する部分が生じる可能性があり、この場
合、紫外線光源４２の消費電力が発光長さにより規定さ
れるため、ランニングコストが増大して好ましくない。
少なくとも基板Ｋの幅と同じかわずかに長い光源を選択
することが好ましい。

【００３０】洗浄処理ガス排出ノズル３は、図２に示す
ように、洗浄ガス供給ノズル２と略同等の構造とされ、
箱状のケーシング３１の内部に、空間部３４を有して多
数の貫通孔を有する多孔質材３２が収容、固定されてい
る。ケーシング３１には、洗浄処理ガス排出口３３が設
けられ、この洗浄処理ガス排出口３３には、洗浄処理ガ
ス排出部６が接続されている。

【００３１】洗浄処理ガス排出部６は、その使用時に、
基板Ｋの被洗浄部位近傍において紫外線照射により発生
したオゾン、および、分解された有機物等から発生した
ガス等からなる洗浄処理ガスを、洗浄処理ガス排出ノズ
ル３の多孔質材３２の多数の貫通孔を通って洗浄処理ガ
ス排出口３３を介して吸引除去する（図２中に洗浄処理
ガス等の流れを実線の矢印で示す）とともに、この洗浄
処理ガスの吸引除去により、基板Ｋの被洗浄部位近傍に
おける酸素分圧の制御を制御する制御部をも有するもの
とされる。洗浄処理ガス排出ノズル３および、洗浄処理
ガス排出部６は、吸引除去手段を構成している。

【００３２】紫外線洗浄用ノズル１は、図２に示すよう
に、使用時に基板Ｋと対向する側の面が面一となるよう
に、洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３
と紫外線照射部４とが固定されている。ここで、洗浄ガ
ス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照
射部４とは、それぞれのケーシング２１，３１，４１ど
うしがネジ等の固定部により固定されている。

【００３３】また、このとき、図２に示すように、使用
状態における基板Ｋの前記被洗浄部位と前記紫外線光源
４２との距離Ｌ₃ が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に設
定され、かつ、前記被洗浄部位における紫外線の照度
が、２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上に設定されるとともに、紫
外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとの距離Ｌ₂ は、最大寸法
が９６０ｍｍ〜１５００ｍｍ程度に設定される基板Ｋの
寸法に対応して考慮される基板Ｋのそり、うねり等の変
形に対応して、基板Ｋと紫外線洗浄用ノズル１とが接触
しないように設定される。ここで、使用状態における基
板Ｋの前記被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離Ｌ
₃ が、１ｍｍ以下に設定された場合には、基板Ｋと紫外
線洗浄用ノズル１とが接触する可能性があり、好ましく
ない。また、使用状態における基板Ｋの前記被洗浄部位
と前記紫外線光源４２との距離Ｌ₃ が、１０ｍｍ以上に
設定された場合には、基板Ｋの被洗浄部位における紫外
線強度が低下し、分解洗浄に必要な紫外線照度を維持で
きない可能性があり好ましくない。同様に、前記被洗浄
部位における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ² 以下
に設定された場合には、紫外線照度が不足し、充分な分
解洗浄処理が行えない可能性があり、好ましくない。

【００３４】上記構成の紫外線洗浄用ノズル１は、洗浄
ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線
照射部４とが基板Ｋ表面に沿う方向に隣接並置されてお
り、使用時には基板Ｋ表面が洗浄ガス供給ノズル２，紫
外線照射部４，洗浄処理ガス排出ノズル３の順に対向す
る方向（図２においてノズル１が右から左、基板Ｋが左
から右に移動する方向）に紫外線洗浄用ノズル１と基板
Ｋとを相対移動させて基板Ｋの洗浄処理（ＵＶ処理）を
行う。ここで、この紫外線洗浄用ノズル１において、紫
外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとが相対移動した場合に、
前記基板Ｋの被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離
Ｌ₃ が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に維持されるよ
う、紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとの相対位置調整を
おこなう制御部を有する距離調整手段が設けられる。

【００３５】このような紫外線洗浄用ノズル１による洗
浄方法においては、まず、基板Ｋ表面の上方に距離Ｌ₂
離間して配置された洗浄ガス供給ノズル２が通過する
と、噴出する洗浄ガスにより基板Ｋ表面の被洗浄部位近
傍において、大気圧中における酸素分圧が２０Ｐａない
し１５ｋＰａの範囲に設定される。次に、酸素分圧がこ
の範囲とされた基板Ｋ表面の被洗浄部位に向けて紫外線
照射部４の紫外線光源４２からピーク波長が１７２ｎｍ
付近の紫外線が照射されることにより、基板Ｋ表面の被
洗浄部位に付着あるいは汚染している有機物等が分解さ
れる。そして、紫外線照射によって発生したオゾン、お
よび、分解された有機物等から発生したガスを含有する
洗浄処理ガスが、洗浄処理ガス排出ノズル３の多孔質材
３２の多数の貫通孔を通じて基板Ｋ表面から吸引、排出
される。このようにして、基板Ｋ全体に対して紫外線洗
浄用ノズル１と基板とを相対移動させることにより、基
板Ｋ表面の全域を洗浄処理することができる。

【００３６】ここで、紫外線照射による有機物等の分解
について説明する。紫外線による洗浄処理においては、
例えば、紫外線光源４２から照射される紫外線は、ピー
ク波長ν₃ が１７２ｎｍであり、その半値幅は１４ｎｍ
である。この波長ν₃ を有する紫外線により、次のプロ
セスによって分解がおこなわれる。１７２ｎｍ程度の波
長ν₃ を有する紫外線、つまり、１７５ｎｍよりも短い
波長を有する光は、直接、大気中の酸素に吸収され、励
起酸素原子（式（３）にＯ（１Ｄ）で示す；活性酸素，
oxygen radical）が生成する。

【化３】

【００３７】１７２ｎｍとされる波長ν₃ を有する紫外
線は、前述した１８５ｎｍ，２５４ｎｍとされる波長ν
₁ ，ν₂ を有する紫外線と同様に、空気中の酸素Ｏ₂ に
吸収されてオゾンＯ₃ を発生し、さらに、このオゾンＯ
₃ から励起酸素原子（式（４）にＯ（１Ｄ）で示す）を
生成する経路も有する。

【化４】

【００３８】この１７２ｎｍとされる波長ν₃ を有する
紫外線は、前述した１８５ｎｍ，２５４ｎｍ付近とされ
る波長ν₁ ，ν₂ を有する紫外線よりも光子のエネルギ
ーが強く、より容易に、被処理部位に存在する有機物の
分子結合を切断すると考えられ、式（５）にＣ_m'Ｈ_n'Ｏ
_k'で示すように、この切断された分子に、上記の非常に
酸化力の強い励起酸素原子が反応して、ＣＯ，ＣＯ₂ ，
Ｈ₂Ｏ のようにガス状となり、飛散除去可能となる。

【化５】

【００３９】このように、前述した１８５ｎｍ，２５４
ｎｍとされる波長ν₁ ，ν₂ を有する紫外線に比べ、キ
セノンエキシマ光源からの１７２ｎｍとされる波長ν₃
を有する紫外線は、生成される励起酸素原子が多く、か
つ、有機物の分子結合をより容易に切断することができ
るため、洗浄速度を高めることが可能となり、処理時間
の短縮を図ることが可能となる。

【００４０】本実施形態の紫外線洗浄用ノズル１による
洗浄処理においては、洗浄ガス供給ノズル２から洗浄ガ
スを噴出し、基板Ｋの被洗浄部位近傍を大気圧中におい
て、酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定
した洗浄ガス雰囲気とすることにより、紫外線光源４２
から照射される紫外線に対して、透明な不活性ガスによ
り酸素分圧を制御するので、紫外線の余分な吸収を防止
することができる。同時に、酸素分圧を制御することに
より、紫外線照射により発生し、分子結合の切断された
有機物と反応する励起酸素原子を、分解洗浄に充分必要
なだけ発生することが可能となる。したがって、 ａ）被洗浄部位近傍に到達するまでに吸収等による紫外
線の減衰を低減する。 ｂ）被洗浄部位近傍において、有機物と反応して飛散除
去可能とする励起酸素原子を充分に発生させる。 ｃ）被洗浄部位に到達した際において、有機物の分子結
合を切断するに充分な紫外線照度ーを確保する。とい
う、条件を満たすことが可能となる。また、このよう
な、酸素分圧の制御を、洗浄ガス供給手段および吸引除
去手段の制御部により大気圧中でおこなうことができ、
真空室等を設ける必要がなく、低コストで提供すること
が可能となる。

【００４１】本実施形態においては、前記紫外線のピー
ク波長が１７２ｎｍ付近に設定されることにより、基板
Ｋの被処理部位において、有機物の分子結合切断および
充分な励起酸素原子の発生に必要な光子エネルギーを有
するため、処理時間を充分短縮することが可能となる。
また、本実施形態においては、前記被処理部位表面にお
ける紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上に設定さ
れることにより、有機物の分子結合切断および充分な励
起酸素原子の発生に必要な照度を有するため、処理時間
を充分短縮することが可能となる。本実施形態において
は、前記紫外線光源４２が、キセノンエキシマ光源とさ
れることにより、安価にかつ簡便に、前記紫外線のピー
ク波長を１７２ｎｍ付近に設定し、かつ、前記被処理部
位表面における紫外線の照度を、２．０ｍＷ／ｃｍ ² 以
上に設定することができ、洗浄効果を高めることができ
る。

【００４２】本実施形態において、前記紫外線光源４２
が２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上の出力を有し、かつ、基板Ｋ
の被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離が、１ｍｍ
ないし１０ｍｍの範囲に設定されることにより、後述す
る洗浄効果を充分得る紫外線強度を維持することが可能
となるとともに、基板Ｋの被洗浄物が前記紫外線光源４
２および紫外線洗浄用ノズル１に接触することが防止で
きる。

【００４３】また、この紫外線洗浄用ノズル１におい
て、紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとが相対移動した場
合に、前記基板Ｋの被洗浄部位と前記紫外線光源４２と
の距離Ｌ₃ が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に維持され
るよう、紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとの相対位置調
整をおこなう距離調整手段を有することにより、被洗浄
部位における酸素分圧等、洗浄ガス雰囲気の制御をより
容易におこなうことが可能となるとともに、基板Ｋの被
洗浄物が前記紫外線光源４２および紫外線洗浄用ノズル
１に接触することをより容易に防止することができる。

【００４４】本実施形態において、前記被洗浄部位の洗
浄後、この被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガスを前記被
洗浄部位から吸引除去することにより、残った洗浄ガ
ス、紫外線照射によって発生したオゾン、および、分解
された有機物等から発生したガス等を吸引し、これらが
拡散することを防止できる。また、洗浄ガスを供給する
とともに洗浄処理ガスを吸引することにより、被洗浄部
位における酸素濃度等、ガス雰囲気の制御をより容易に
おこなうことが可能となる。ことができる。

【００４５】ここで、基板Ｋの被処理部位（被洗浄部
位）において、有機物の汚れを分解洗浄する洗浄処理が
所定の時間内で充分な効果を奏するレベルにあること
は、例えば基板Ｋ表面の被洗浄部位における水分との接
触角の測定によりおこなうことができる。

【００４６】図５，図６は洗浄処理における被洗浄部位
近傍の酸素分圧と洗浄処理後における基板Ｋ表面の接触
角の関係を示すグラフ、図７は接触角を説明するための
模式図である。接触角とは、図７に示すように、基板Ｋ
上の水滴Ｗ表面の接面が、基板Ｋ表面となす角θを意味
し、例えば、基板Ｋ表面に有機物の付着等による汚れが
あった場合には、有機物の疎水性によりこの接触角θが
大きくなるため、基板Ｋ表面の有機物残留度、つまり、
洗浄状態の指標として用いられる。

【００４７】本実施形態のように、例えば、洗浄処理時
間を１０秒として、基板Ｋの被洗浄部位近傍の酸素分圧
を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定した場合に
は、基板Ｋの前記被洗浄部位と前記紫外線光源４２との
距離Ｌ₃ が１ｍｍに設定された図５の結果、および、距
離Ｌ₃ が５ｍｍに設定された図６の結果、いずれの場合
においても、充分な洗浄効果を得ることができる。ここ
で、充分な洗浄効果を得るとは、例えば６secないし１
０sec とされる所定の洗浄処理時間において、接触角θ
が１０度以下、好ましくは５度以下の状態になることを
意味している。

【００４８】［第２の実施の形態］以下、本発明に係る
ＵＶ処理方法ならびに洗浄方法、および洗浄装置の第２
実施形態を、図面に基づいて説明する。図８は本実施の
形態の洗浄装置（紫外線洗浄用ノズル）を示す斜視図、
図９は図８のIX−IX線に沿う断面図、図１０は図８の洗
浄装置を基板との対向面側から見た平面図である。第１
の実施の形態の洗浄装置（紫外線洗浄用ノズル）が基板
表面側のみの洗浄ガス制御をおこなうものであったのに
対し、本実施の形態の洗浄装置（紫外線洗浄用ノズル）
は、基板の裏面側からの洗浄ガス制御を同時になし得る
ものである。

【００４９】本実施形態において、図１ないし図３に示
す第１実施形態と異なる部分は、基板Ｋの裏面側に対応
する位置に、洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガ
ス排出ノズル（下）８とを配置した点であり、図１ない
し図３に示す第１実施形態と略同等の構成要素には、同
一符号を付して説明を省略する。

【００５０】洗浄ガス供給ノズル（下）７は、図９に示
すように、洗浄ガス供給ノズル２と略同様に、箱状のケ
ーシング７１の内部に、多数の貫通孔を有する多孔質材
７２が収容・固定されている。この多孔質材７２は、使
用時に基板Ｋに対向するケーシング７１の一面を覆うよ
うに収容・固定されるとともに、ケーシング７１の内部
には、洗浄ガスを安定して多孔質材７１面均一に噴出さ
せるための空間部７４が設けられ、この空間部７４に洗
浄ガス供給口７３が連通される。多孔質材７２には、例
えば金属、プラスティック、セラミック等が用いられ、
この多孔質材７２の基板Ｋに対向する面は、表面粗さが
小さく、うねりが小さいことが望ましい。ケーシング７
１には、洗浄ガス供給口７３が設けられ、この洗浄ガス
供給口７３には、洗浄ガス供給部５’が接続されてい
る。洗浄ガス供給ノズル（下）７は、洗浄ガス供給部
５’により供給された洗浄ガスを、空間部７４を経由し
て多孔質材７２の多数の貫通孔を通して噴出させ（図９
中に洗浄ガスの流れを実線の矢印で示す）、大気圧にお
ける基板Ｋの被洗浄部位近傍の酸素分圧を２０Ｐａない
し１５ｋＰａの範囲に設定する洗浄ガス供給手段を構成
するものとされる。洗浄ガス供給部５’は、不活性ガス
と空気とを混合して洗浄ガスとなし、この洗浄ガスを洗
浄ガス供給ノズル（下）７に供給するものとされる。図
９においては、洗浄ガス供給部５’を洗浄ガス供給ノズ
ル２に接続される洗浄ガス供給部５と別構成のように記
載したが、同一の構成とすることも可能である。

【００５１】洗浄処理ガス排出ノズル（下）８は、図９
に示すように、洗浄ガス供給ノズル（下）７と略同等の
構造とされ、箱状のケーシング８１の内部に、空間部８
４を有して多数の貫通孔を有する多孔質材８２が収容・
固定されている。ケーシング８１には、洗浄処理ガス排
出口８３が設けられ、この洗浄処理ガス排出口８３に
は、洗浄処理ガス排出部６’が接続されており、吸引除
去手段を構成するものとされる。洗浄処理ガス排出部
６’は、その使用時に、基板Ｋの被洗浄部位近傍におい
て洗浄処理ガスを吸引除去する（図９中に洗浄処理ガス
等の流れを実線の矢印で示す）ものとされる。図９にお
いては、洗浄処理ガス排出部６’を洗浄処理ガス排出ノ
ズル３に接続される洗浄処理ガス排出部６と別構成のよ
うに記載したが、同一の構成とすることも可能である。

【００５２】洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガ
ス排出ノズル（下）８とは、洗浄ガス供給ノズル２と洗
浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照射部４とに対して、
使用状態において基板Ｋと挟んで対向する位置に、多孔
質材７２，８２を多孔質材２２，３２，石英ガラス４３
に対向して配置される。この洗浄ガス供給ノズル（下）
７と洗浄処理ガス排出ノズル（下）８とは、多孔質材７
２，８２が面一となるように固定されており、図１０に
示すように、洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガ
ス排出ノズル（下）８との基板Ｋ移動方向の長さ寸法Ｌ
₅ が、図２に示す洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス
排出ノズル３と紫外線照射部４との基板Ｋ移動方向の長
さ寸法Ｌ₅ と略等しくなるように設定されている。ここ
で、洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガス排出ノ
ズル（下）８との基板Ｋ移動方向の長さ寸法は、図２に
示す洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３
と紫外線照射部４との基板Ｋ移動方向の長さ寸法Ｌ₅ よ
り大きく設定することも可能である。

【００５３】本実施の形態の紫外線洗浄用ノズル１は、
図８ないし図１０に示すように、第１の実施の紫外線洗
浄用ノズル１の下側に洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗
浄処理ガス排出ノズル（下）８とを配置したものであ
り、基板Ｋの上側に位置するノズル２，３，４と、基板
Ｋの下側に位置するノズル７，８とは、別体として独立
に移動するようにしても良いし、任意の方法で連結して
おき、一緒に移動する構成としても良い。ここで、図１
ないし図３に示す第１実施形態と同様に、洗浄ガス供給
ノズル（下）７および洗浄処理ガス排出ノズル（下）８
と基板Ｋの被洗浄部位との距離Ｌ ₄ の調整をおこなう、
つまり相対位置調整をおこなう距離調整手段が設けられ
る。

【００５４】これにより、基板Ｋが、ノズル２，３，４
とノズル７，８との間に位置しない状態、つまり洗浄処
理をおこなう前に、このノズル２，３，４とノズル７，
８との間の空間を、前述の洗浄ガス雰囲気に設定するこ
とが可能であり、かつ、この付近の酸素分圧の設定をよ
り容易におこなうことが可能となる。したがって、基板
Ｋの被洗浄部位近傍の酸素分圧の設定をより容易におこ
なうことができ、洗浄効率の向上を図ることが可能とな
る。さらに、基板Ｋと、ノズル２，３，４およびノズル
７，８との間の距離設定をより容易に制御することが可
能となる。また、下側のノズル７，８を設けたことによ
り、洗浄処理ガスの拡散を防止し、オゾン等の排出をよ
り容易におこなうことができる。

【００５５】［第３の実施の形態］以下、本発明に係る
ＵＶ処理方法ならびに洗浄方法、および洗浄装置の第３
実施形態を、図面に基づいて説明する。本実施の形態は
本発明の乾燥用ノズルを具備した洗浄装置の一例であ
る。図１１は本実施の形態の洗浄装置５１の概略構成を
示す図であって、例えば数百ｍｍ角程度の大型のガラス
基板（以下、単に基板という）を枚葉洗浄するための装
置である。図中符号５２は洗浄部、５３はステージ（基
板保持手段）、１、５５、５６、４９は洗浄用ノズル、
５０は乾燥用ノズル、５７は基板搬送ロボット、５８は
ローダカセット、５９はアンローダカセット、６０は水
素水・オゾン水生成部、６１は洗浄液再生部、Ｋは基板
である。

【００５６】図１１に示すように、装置上面中央が洗浄
部５２となっており、基板Ｋを保持するステージ５３が
設けられている。ステージ５３には、基板Ｋの形状に合
致した矩形の段部が設けられ、この段部上に基板Ｋが嵌
め込まれて、基板Ｋの表面とステージ５３の表面が面一
状態でステージ５３に保持されるようになっている。ま
た、段部の下方には空間部が形成され、空間部にはステ
ージ５３の下方から基板昇降用シャフトが突出してい
る。基板昇降用シャフトの下端にはシリンダ等のシャフ
ト駆動源が設けられ、後述する基板搬送ロボット５７に
よる基板Ｋの受け渡しの際にシリンダの作動により基板
昇降用シャフトが上下動し、シャフトの上下動に伴って
基板Ｋが上昇または下降するようになっている。なお、
ステージ中央に設けられた孔から基板Ｋの裏面洗浄用の
ノズルが突出しており、本装置では表面側を主に洗浄す
るが、同時に裏面側も軽く洗浄できるようになってい
る。

【００５７】ステージ５３を挟んで対向する位置に一対
のラックベース６２が設けられ、これらラックベース６
２間に洗浄用ノズル１，５５，５６，４９が架設されて
いる。洗浄用ノズルは並列配置された４本のノズルから
なり、各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９が異なる洗
浄方法により洗浄を行うものとなっている。本実施の形
態の場合、これら４本のノズルは、洗浄ガス供給手段
（図示略）から基板Ｋに洗浄ガスを供給するとともに紫
外線ランプ４２から紫外線を照射することによって主に
有機物を分解除去する上記実施の形態の紫外線洗浄用ノ
ズル１、オゾン水を供給しつつ超音波素子６３により超
音波振動を付与して洗浄するオゾン水超音波洗浄用ノズ
ル５５、水素水を供給しつつ超音波素子６３により超音
波振動を付与して洗浄する水素水超音波洗浄用ノズル５
６、純水を供給してリンス洗浄を行う純水リンス洗浄用
ノズル４９、である。これら４本のノズルが基板Ｋの上
方で基板Ｋとの間隔を一定に保ちながらラックベース６
２に沿って順次移動することにより、基板Ｋの被洗浄面
全域が４種類の洗浄方法により洗浄される構成となって
いる。さらに、同一のラックベース６２間に乾燥用ノズ
ル５０が架設されており、洗浄後の濡れた基板Ｋがこの
乾燥用ノズル５０によって乾燥される構成となってい
る。なお、図１１においては、紫外線洗浄用ノズル１を
１本の棒状に示したが、実際には前述の第１，第２の実
施形態における構成と同等の構成とされ、洗浄ガス供給
ノズル２，洗浄処理ガス排出ノズル３，紫外線照射部４
等を含んでいる。

【００５８】各ノズルの移動手段としては、各ラックベ
ース６２上のリニアガイドに沿って水平移動可能とされ
たスライダがそれぞれ設けられ、各スライダの上面に支
柱がそれぞれ立設され、これら支柱に各洗浄用ノズル
１，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０の両端部
が固定されている。各スライダ上にはモータ等の駆動源
が設置されており、各スライダがラックベース６２上を
自走する構成となっている。そして、装置の制御部（図
示略）から供給される制御信号により各スライダ上のモ
ータがそれぞれ作動することによって、各洗浄用ノズル
１，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０が個別に
水平移動する構成となっている。また、支柱にはシリン
ダ（図示略）等の駆動源が設けられ、支柱が上下動する
ことにより各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９および
乾燥用ノズル５０の高さ、すなわち各洗浄用ノズル１，
５５，５６，４９と基板Ｋとの間隔、乾燥用ノズル５０
と基板Ｋとの間隔がそれぞれ調整可能となっている。こ
れらは、距離調整手段を構成する。

【００５９】各洗浄用ノズル５５，５６，４９は、一端
に洗浄液を導入するための導入口を有する導入通路と一
端に洗浄後の洗浄液を外部へ排出するための排出口を有
する排出通路とが形成され、これら導入通路と排出通路
とをそれぞれの他端において交差させて交差部が形成さ
れるとともに、この交差部に基板Ｋに向けて開口する開
口部が設けられたものであり、プッシュ・プル型ノズル
（省流体型ノズル）と呼ばれるものである。この場合、
開口部は、洗浄用ノズル５５，５６，４９の並列方向と
交差する方向に少なくとも基板Ｋの幅以上の長さに延び
ている（本実施の形態の場合、１本の洗浄用ノズルにつ
き、導入通路と排出通路とが交差した交差部および開口
部は３組設けられており、３組合わせて開口部が基板Ｋ
の幅以上の長さに延びている）。排出通路側の圧力制御
部に減圧ポンプを用いて、この減圧ポンプで交差部の洗
浄液を吸引する力を制御して、開口部の大気と接触して
いる洗浄液の圧力（洗浄液の表面張力と基板Ｗの被洗浄
面の表面張力も含む）と大気圧との均衡をとるようにな
っている。つまり、開口部の大気と接触している洗浄液
の圧力Ｐ_w（洗浄液の表面張力と基板Ｋの被洗浄面の表
面張力も含む）と大気圧Ｐ_aとの関係をＰ_w≒Ｐ_aとする
ことにより、開口部を通じて基板Ｋに供給され、基板Ｋ
に接触した洗浄液は、洗浄用ノズルの外部に漏れること
なく、排出通路に排出される。すなわち、洗浄用ノズル
から基板Ｋ上に供給した洗浄液は、基板Ｋ上の洗浄液を
供給した部分（開口部）以外の部分に接触することな
く、基板Ｋ上から除去される。さらに、交差部の上方に
基板Ｋに対向するように超音波素子６３が設けられてお
り、基板Ｋが洗浄されている間、洗浄液に超音波が付与
されるようになっている。

【００６０】洗浄部５２の側方に、水素水・オゾン水生
成部６０と洗浄液再生部６１とが設けられている。水素
水・オゾン水生成部６０には、水素水製造装置６４とオ
ゾン水製造装置６５とが組み込まれている。いずれの洗
浄液も、純水中に水素ガスやオゾンガスを溶解させるこ
とによって生成することができる。そして、水素水製造
装置６４で生成された水素水が、水素水供給配管６６の
途中に設けられた送液ポンプ６７により水素水超音波洗
浄用ノズル５６に供給されるようになっている。同様
に、オゾン水製造装置６５で生成されたオゾン水が、オ
ゾン水供給配管６８の途中に設けられた送液ポンプ６９
によりオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に供給されるよ
うになっている。なお、純水リンス洗浄用ノズル４９に
は製造ライン内の純水供給用配管（図示略）から純水が
供給されるようになっている。

【００６１】また、洗浄液再生部６１には、使用後の洗
浄液中に含まれたパーティクルや異物を除去するための
フィルタ７０、１７１が設けられている。水素水中のパ
ーティクルを除去するための水素水用フィルタ７０と、
オゾン水中のパーティクルを除去するためのオゾン水用
フィルタ１７１が別系統に設けられている。すなわち、
水素水超音波洗浄用ノズル５６の排出口から排出された
使用後の水素水は、水素水回収配管１７２の途中に設け
られた送液ポンプ１７３により水素水用フィルタ７０に
回収されるようになっている。同様に、オゾン水超音波
洗浄用ノズル５５の排出口から排出された使用後のオゾ
ン水は、オゾン水回収配管１７４の途中に設けられた送
液ポンプ７５によりオゾン水用フィルタ１７１に回収さ
れるようになっている。

【００６２】そして、水素水用フィルタ７０を通した後
の水素水は、再生水素水供給配管７６の途中に設けられ
た送液ポンプ７７により水素水超音波洗浄用ノズル５６
に供給されるようになっている。同様に、オゾン水用フ
ィルタ１７１を通した後のオゾン水は、再生オゾン水供
給配管７８の途中に設けられた送液ポンプ７９によりオ
ゾン水超音波洗浄用ノズル５５に供給されるようになっ
ている。また、水素水供給配管６６と再生水素水供給配
管７６は水素水超音波洗浄用ノズル５６の手前で接続さ
れ、弁８０によって水素水超音波洗浄用ノズル５６に新
しい水素水を導入するか、再生水素水を導入するかを切
り換え可能となっている。同様に、オゾン水供給配管６
８と再生オゾン水供給配管７８はオゾン水超音波洗浄用
ノズル５５の手前で接続され、弁１８１によってオゾン
水超音波洗浄用ノズル５５に新しいオゾン水を導入する
か、再生オゾン水を導入するかを切り換え可能となって
いる。なお、各フィルタ７０，１７１を通した後の水素
水やオゾン水は、パーティクルが除去されてはいるもの
の、液中気体含有濃度が低下しているため、配管を通じ
て再度水素水製造装置６４やオゾン水製造装置６５に戻
し、水素ガスやオゾンガスを補充するようにしてもよ
い。

【００６３】洗浄部５２の側方に、ローダカセット５
８、アンローダカセット５９が着脱可能に設けられてい
る。これら２つのカセット５８、５９は、複数枚の基板
Ｋが収容可能な同一の形状のものであり、ローダカセッ
ト５８に洗浄前の基板Ｋを収容し、アンローダカセット
５９には洗浄済の基板Ｋが収容される。そして、洗浄部
５２とローダカセット５８、アンローダカセット５９の
中間の位置に基板搬送ロボット５７が設置されている。
基板搬送ロボット５７はその上部に伸縮自在なリンク機
構を有するアーム１８２を有し、アーム１８２は回転可
能かつ昇降可能となっており、アーム１８２の先端部で
基板Ｋを支持、搬送するようになっている。

【００６４】上記構成の洗浄装置５１は、例えば洗浄用
ノズル１，５５，５６，４９または乾燥用ノズル５０と
基板Ｋとの間隔、洗浄用ノズルまたは乾燥用ノズルの移
動速度、洗浄ガスの流量および酸素分圧、洗浄液の流量
等、種々の洗浄条件、乾燥条件をオペレータが設定する
他は、各部の動作が制御部により制御されており、自動
運転する構成になっている。したがって、この洗浄装置
５１を使用する際には、洗浄前の基板Ｋをローダカセッ
ト５８にセットし、オペレータがスタートスイッチを操
作すれば、基板搬送ロボット５７によりローダカセット
５８からステージ５３上に基板Ｋが搬送され、ステージ
５３上で各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９および乾
燥用ノズル５０により紫外線洗浄、オゾン水超音波洗
浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄、乾燥が順次自動的
に行われ、乾燥後、基板搬送ロボット５７によりアンロ
ーダカセット５９に収容される。

【００６５】本実施の形態の洗浄装置５１においては、
４本の洗浄用ノズル１，５５，５６，４９の各々が、紫
外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リ
ンス洗浄といった異なる洗浄方法により洗浄処理する構
成であるため、本装置１台で種々の洗浄方法を実施する
ことができる。したがって、例えば、紫外線照射により
有機物等を除去洗浄し、そして、水素水超音波洗浄、オ
ゾン水超音波洗浄により微細な粒径のパーティクルを除
去し、さらにリンス洗浄で基板表面に付着した洗浄液も
洗い流しながら仕上げの洗浄を行う、というように種々
の被除去物を充分に洗浄除去することができる。また、
本実施の形態の洗浄装置の場合、乾燥用ノズル５０が備
えられているため、洗浄、乾燥の一貫処理を自動的に行
うことができる。特に、上記実施の形態の紫外線洗浄ノ
ズル１による洗浄処理においては、酸素分圧の設定をお
こなうことにより、洗浄時間を短く設定することがで
き、さらに、従来のオゾン水を使用する有機物分解処理
用ノズルのように水分を基板Ｋ表面に接触させる必要が
ないため、基板Ｋの乾燥を行なう必要がない。そして、
本実施の形態の洗浄装置５１によれば、上記実施の形態
の紫外線洗浄用ノズル１を具備したことによって、半導
体デバイス、液晶表示パネル等をはじめとする各種電子
機器の製造ラインに好適な高効率の洗浄装置を実現する
ことができる。

【００６６】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば洗浄ガスとして、空気と不活性ガスを混合した後
に、洗浄ガス供給ノズル２等に供給する構成としたが、
例えば窒素ガスとされる不活性ガスのみを、基板Ｋの被
洗浄部位近傍に噴出し、この不活性ガスを、基板Ｋの被
洗浄部位近傍に存在する空気と混合することにより、被
洗浄部位近傍の酸素分圧を制御する不活性ガス供給部を
設けることも可能である。また、この不活性ガス供給部
によって、不活性ガスのみを被洗浄部位近傍に噴出する
と同時に、基板Ｋの被洗浄部位近傍に比べて、紫外線照
射部４近傍の酸素分圧が低い状態に設定し、紫外線照射
部４近傍における酸素分子による紫外線吸収をより低減
することも可能である。また、不活性ガスと酸素ガスと
を混合してまたは直接噴出して酸素分圧の制御をおこな
うことも可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
ＵＶ処理方法ならびに洗浄方法、および洗浄装置によれ
ば、低コストで、酸素分圧の設定をおこない、ＵＶ処理
時間を短縮し、充分な分解除去洗浄をおこないつつ紫外
線洗浄の作業効率を向上することができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る洗浄装置の第１実施形態を示
す斜視図である。

【図２】 図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】 図１の洗浄装置を示す平面図である。

【図４】 図１の紫外線光源４２から放射される紫外
線の分光分布図である。

【図５】 洗浄処理における被洗浄部位近傍の酸素分
圧と洗浄処理後における基板Ｋ表面の接触角の関係を示
すグラフである。

【図６】 洗浄処理における被洗浄部位近傍の酸素分
圧と洗浄処理後における基板Ｋ表面の接触角の関係を示
すグラフである。

【図７】 接触角を説明するための模式図である。

【図８】 本発明に係る洗浄装置の第２実施形態を示
す斜視図である。

【図９】 図８のIX−IX線に沿う断面図である。

【図１０】 図８の洗浄装置を示す平面図である。

【図１１】 本発明の第３の実施の形態の洗浄装置の
概略構成を示す平面図である。

【符号の説明】

Ｋ…基板（被洗浄物） １…紫外線洗浄用ノズル（洗浄装置） ２…洗浄ガス供給ノズル ３…洗浄処理ガス排出ノズル ４…紫外線照射部 ５，５’…洗浄ガス供給部 ６，６’…洗浄処理ガス排出部 ７…洗浄ガス供給ノズル（下） ８…洗浄処理ガス排出ノズル（下） ４２…紫外線光源

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物の被処理部位を、大気圧中に
   おいて、酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に
   設定した処理ガス雰囲気とし、前記被処理部位に紫外線
   を照射することを特徴とするＵＶ処理方法。
2. 【請求項２】 前記紫外線のピーク波長が１７２ｎｍ
   付近に設定され、前記被処理部位表面における紫外線の
   照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上に設定されることを特
   徴とする請求項１記載のＵＶ処理方法。
3. 【請求項３】 大気圧中において、不活性ガスにより
   酸素分圧が２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定され
   た洗浄ガスを被洗浄物の被洗浄部位に供給し、該被洗浄
   部位に紫外線を照射することを特徴とする洗浄方法。
4. 【請求項４】 前記不活性ガスが、窒素ガスであるこ
   とを特徴とする請求項３記載の洗浄方法。
5. 【請求項５】 前記紫外線のピーク波長が２５４ｎｍ
   未満であることを特徴とする請求項３記載の洗浄方法。
6. 【請求項６】 前記紫外線のピーク波長が１７２ｎｍ
   付近であることを特徴とする請求項５記載の洗浄方法。
7. 【請求項７】 前記被洗浄部位表面における紫外線の
   照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ² 以上に設定されることを特
   徴とする請求項３記載の洗浄方法。
8. 【請求項８】 前記被洗浄部位の洗浄後、この被洗浄
   部位を洗浄した洗浄処理ガスを前記被洗浄部位から吸引
   除去することを特徴とする請求項３記載の洗浄方法。
9. 【請求項９】 大気圧中において、被洗浄物の被洗浄
   部位付近における酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａ
   の範囲に設定する洗浄ガス供給手段と、前記被洗浄部位
   に紫外線を照射する紫外線光源と、を具備することを特
   徴とする洗浄装置。
10. 【請求項１０】 前記洗浄ガス供給手段が、不活性ガ
    スと空気とを混合して酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋ
    Ｐａの範囲に設定した洗浄ガスを調整する混合部と、該
    混合部から供給された前記洗浄ガスを前記被洗浄部位に
    噴出するノズル部と、を有することを特徴とする請求項
    ９記載の洗浄装置。
11. 【請求項１１】 前記洗浄ガス供給手段が、不活性ガ
    スを前記被洗浄部位近傍に噴出する不活性ガス供給部を
    有することを特徴とする請求項９記載の洗浄装置。
12. 【請求項１２】 前記紫外線光源が、キセノンエキシ
    マ光源とされることを特徴とする請求項９記載の洗浄装
    置。
13. 【請求項１３】 前記被洗浄部位近傍からこの被洗浄
    部位を洗浄した洗浄処理ガスを吸引除去する吸引除去手
    段が設けられることを特徴とする請求項９記載の洗浄装
    置。
14. 【請求項１４】 前記紫外線光源が２．０ｍＷ／ｃｍ²
    以上の出力を有し、かつ、前記被洗浄部位と前記紫外
    線光源との距離が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に設定
    されることを特徴とする請求項９記載の洗浄装置。
15. 【請求項１５】 前記被洗浄部位と前記紫外線光源と
    の距離調整をおこなう距離調整手段を有することを特徴
    とする請求項１４記載の洗浄装置。