JP2002219429A

JP2002219429A - 基板処理装置及び処理方法

Info

Publication number: JP2002219429A
Application number: JP2001014872A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Kinoshita; 和人木下
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の表面における洗浄等の処理精度及び処
理効率を向上させる。【解決手段】基板１０の表面を湿潤化させる第１のチ
ャンバ１３と、基板１０に対して洗浄等の表面処理を行
う第２のチャンバ１５とを備え、第１のチャンバ１３に
は第１のガス供給管１４が接続され、水蒸気と窒素ガス
との混合流体からなる高温多湿の加湿化ガスが供給され
て、基板１０の表面およびその表層部分を湿潤な状態と
なし、第２のチャンバ１５内には誘電体バリア放電ラン
プ１が設けられており、この放電ランプ１から基板１０
の表面に照射される紫外光の作用によって、水が分解さ
れることになり、その結果として、基板表面及びその近
傍に還元性の活性種［Ｈ・］と酸化性の活性種［・Ｏ
Ｈ］とが生成され、短波長の紫外光の照射エネルギによ
り基板１０の表面に付着する有機汚染物が分解され、し
かもこのようにして分解されて低分子化した汚染物は、
さらに水の分解生成物との間で還元反応と酸化反応とを
生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル基板、
半導体ウェハ、磁気ディスク基板、光ディスク基板等の
ように、ガラス、半導体、樹脂、セラミックス、金属等
や、それらの複合された基板表面に紫外光を照射して、
洗浄，エッチング等の処理を行う紫外光照射による基板
処理装置及び処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶パネルを構成する透明基板
を構成するＴＦＴ基板は、その表面に成膜手段により透
明電極等を含む回路パターンが形成される。この基板製
造工程においては、基板表面に対して、洗浄やエッチン
グ等の処理が行われる。このような処理方式は、所定の
処理液を塗布乃至噴射して行うウェットプロセス方式で
行うのが一般的である。しかしながら、近年において
は、基板の洗浄やエッチング等といった処理は、紫外光
を照射することによるドライプロセスでも行われるよう
になってきている。

【０００３】特開平５−２２４１６７号公報には、液晶
パネルを構成するガラス基板の洗浄方法として、洗浄液
を用いたウェットプロセスを行うに先立って、基板に紫
外光を照射する処理を行うように構成したものが開示さ
れている。この公知の洗浄方法では、洗浄液を噴射して
基板を洗浄する前工程として、基板の表面に低圧水銀ラ
ンプからの紫外光を照射する。この紫外光の照射によっ
て、基板の表面に付着している有機物を化学的に除去す
ると共に、この表面の濡れ性を改善して、即ち接触角を
小さくすることにより、シャワー等による洗浄時に無機
物の汚れを効率的に取り除くようにしたものである。こ
こで、低圧水銀ランプから照射される紫外光は、その波
長が概略１８５ｎｍ及び２５４ｎｍにピークを持つもの
であり、このようなピーク波長特性を有する紫外光によ
り基板表面に付着した有機物を除去することができる。

【０００４】この紫外光照射による有機物洗浄のメカニ
ズムとしては、紫外光の照射エネルギで有機物における
化学結合を分解することにより低分子化させると共に、
分解生成物を活性化させる。また、これと同時に、空気
中の酸素が紫外光を吸収することによりオゾンが発生
し、さらにこのオゾンが活性酸素に変換されるから、活
性化した有機汚染物は、活性酸素との酸化分解反応によ
って最終的にはＣＯ_x ，Ｈ₂ Ｏ，ＮＯ_x 等の揮発物質に
変換され、この揮発物質は空気中に放出されるようにし
て除去される。

【０００５】ところで、低圧水銀ランプから照射される
紫外光の波長は短波長側では１８５ｎｍであるから、基
板に付着した有機物であっても、２重結合等のように化
学結合エネルギの強いものを分解できない場合がある。
従って、基板をより完全に洗浄するには、さらに短い波
長の紫外光を照射しなければならない。

【０００６】以上の点を勘案して、誘電体バリア放電ラ
ンプを用い、この放電ランプから真空紫外光を基板表面
に照射して、ワークをドライ洗浄する方式が特開平７−
１９６３０３号公報に提案されている。

【０００７】ここで、この特開平７−１９６３０３号公
報に示された洗浄方法は、真空紫外光による光化学反応
により活性酸化性分解物を生じさせると共に、基板の表
面に付着している有機汚染物を除去するものである。つ
まり、誘電体バリア放電ランプから１７２ｎｍの波長の
紫外光で有機物を構成する化学結合を分解することによ
り低分子化させ、かつこの分解生成物を活性化させる。
また、これと同時に空気中の酸素が紫外光の作用で分解
されて活性酸素に変換されるから、活性化した有機汚染
物は、この活性酸素との酸化反応によって最終的には、
ＣＯ_x ，Ｈ₂ Ｏ，ＮＯ_x 等の揮発物質に変換され空気中
に放出されるように除去され、その結果基板の接触角が
小さくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空気中
の酸素を分解する際に紫外光が消費されるために、放電
ランプと基板とが離間していると、その間の間隔が大き
くなればなるほど、その間の空気層の厚みが大きくなっ
て、基板表面に到達する紫外光のエネルギが指数関数的
に減衰する。その結果、基板表面の有機物に対する活性
化能力及び基板表面近傍での活性酸素の発生能力が低下
し、有機物除去能力も著しく低下するという欠点があ
る。また、酸素を含む流体に真空紫外光を照射すること
により生成されるのは活性酸化性分解物である。従っ
て、基板の表面に付着している有機物とは酸化反応しか
生じることはないので、基板表面から除去できる有機物
の種類等によっては効率的に除去できない場合がある等
といった問題点もある。

【０００９】そこで、本発明者は、前述した従来技術の
欠点を解消するために、鋭意研究を行ったところ、た
とえ酸素が存在しない雰囲気下で紫外光を照射しても、
ある程度の洗浄効果が得られることを知見して、本発
明を完成するに至った。ここで、基板は、通常、自然
状態ではその表面にある程度の吸着水を有するものであ
り、この吸着水に紫外光を照射すると、吸着水が分解
し、放射線の作用により分解した有機物と反応する活性
種が生成される。従って、基板表面における吸着水の
量を増やすか、または基板の表層部分に水分を付加し
た状態にして、実質的に不活性ガス雰囲気下に送り込ん
で紫外光を照射すれば、紫外光が基板表面の位置に到
達するまでの間に照射エネルギの減衰を極力抑制するこ
とができると共に、水の放射線による分解生成物とし
て、単に酸化性の活性種だけでなく、還元性の活性種も
生成される結果、基板の表面処理、特に洗浄を高精度
に、しかも効率的に行うことができる。従って、本発
明の目的は、基板の表面における洗浄等の処理精度及び
処理効率を向上させることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の基板処理装置の構成としては、水蒸気
を含んだガスを供給する加湿化ガス発生手段を備え、
搬送手段により被処理用の基板を通過させて、この基板
を湿潤化させるための第１のチャンバと、前記基板に紫
外光を照射する誘電体バリア放電ランプが設けられ、前
記第１のチャンバを通過して、表面が湿潤な状態となっ
た基板が導入される第２のチャンバとを備え、前記第２
のチャンバ内に不活性ガスを供給し、かつ前記誘電体バ
リア放電ランプによる紫外光を照射することによって、
前記基板の表面処理を行う構成としたことを特徴とする
ものである。

【００１１】ここで、第１のチャンバに供給される加湿
化ガスは、水蒸気と不活性ガスとの混合流体もしくは水
蒸気と空気の混合流体であることが望ましい。一方、第
２のチャンバには不活性ガスを供給するが、この不活性
ガスには、第１のチャンバと同様に、不活性ガスに水
蒸気を混合した加湿化不活性ガスとすることもできる。
この場合、第２のチャンバにはあくまで補助的に水蒸気
を供給するものである。従って、この第２のチャンバに
は不活性ガス供給手段を接続するか、または加湿化不活
性ガス供給手段を接続する。加湿化不活性ガス供給手段
は、第１のチャンバへの加湿化不活性ガスの供給源を用
いることもできる。ただし、第２のチャンバではあくま
で補助的に水蒸気を供給するのであるから、第１のチャ
ンバよりは水蒸気濃度を低くする。そして、加湿化不活
性ガスの具体例としては、純水の水蒸気と窒素ガスとの
混合流体等が、価格の点、周囲環境の汚染防止等の観点
から有利である。

【００１２】基板としては、液晶パネル等を構成するガ
ラス基板があるが、さらにガラス基板以外の素材、例え
ば合成樹脂基板、セラミック基板、金属基板や、それら
の１または複数の素材からなる複合基板のいずれかであ
ることが望ましい。

【００１３】搬送手段は、例えば、ローラコンベアで構
成することができ、このローラコンベアは第１のチャン
バ及び第２のチャンバ内にも配置し、第２のチャンバ内
にはローラコンベアによる基板の搬送面の下部位置に、
この基板に対して非接触状態となるようにプレートヒー
タで構成した仕切り板を設け、この仕切り板には、チャ
ンバ内のローラコンベアによる基板への当接面の部分を
開口させるようにするのが望ましい。

【００１４】一方、基板処理方法に関する第１の発明
は、水蒸気を含んだ加湿化ガス雰囲気中で基板の表面を
湿潤化させる基板湿潤化工程と、不活性ガス雰囲気下で
前記基板表面に紫外光を照射して、還元性の活性種［Ｈ
・］及び酸化性の活性種［・ＯＨ］を生成させ、これら
活性種［Ｈ・］，活性種［・ＯＨ］を基板表面に接触さ
せることを特徴とするものである。

【００１５】さらに、基板処理方法に関する第２の発明
は、水蒸気を含んだ加湿化ガス雰囲気中で基板の表面を
湿潤化させ、次いで不活性ガスと水蒸気とを混合した加
湿化ガスよりも水蒸気濃度の低い加湿化不活性ガス雰囲
気下で前記基板表面に紫外光を照射して、前記基板の表
面に付着する有機物を分解させ、かつ還元性の活性種
［Ｈ・］及び酸化性の活性種［・ＯＨ］を生成させ、こ
れら活性種［Ｈ・］，活性種［・ＯＨ］を有機物の分解
生成物と反応させることを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基いて本発明の実施
の形態について説明する。まず、図１及び図２に本発明
の基板処理装置に用いられる誘電体バリア放電ランプ
（以下、単に放電ランプという）の概略構成を示す。

【００１７】これらの図において、１は放電ランプであ
る。放電ランプ１は共に石英ガラスで一体的に形成した
内管部２と外管部３とから円筒状に形成した石英ガラス
管４で構成される。この石英ガラス管４の内部は密閉さ
れた放電空間５となる。内管部２の内側には円筒状の金
属板からなる金属電極６がこの内管部２に固着して設け
られている。また、外管部３の外周面には、金網電極７
が設けられている。そして、これら金属電極６と金網電
極７との間に交流電源８が接続されている。さらに、内
管部２の内側は、金属電極６を冷却するための冷却用流
体（例えば冷却水）の通路として利用される。

【００１８】石英ガラス管４の内部には放電ガスが封入
されており、金属電極６と金網電極７との間に交流の高
電圧を印加すると、内管部２と外管部３との誘電体間に
放電プラズマ（誘電体バリア放電）が発生し、この放電
プラズマにより放電ガスの原子が励起されて、プラズマ
放電状態となる。そして、このプラズマ放電状態から基
底状態に戻る際に、プラズマ放電発光が生じる。この時
の発光スペクトルは、石英ガラス管４内に封入された放
電ガスにより異なるが、キセノン（Ｘｅ）ガスを用いる
と、１７２ｎｍに中心波長を持つ単色光となる。また、
アルゴン（Ａｒ）ガスを放電ガスとして用いれば、発光
波長の中心は低圧水銀ランプの波長より短い１２６ｎｍ
となる。そして、金属電極６は反射板として機能し、ま
た金網電極７は実質的に透明電極として機能するから、
この短波長の紫外光は外管部３側から照射される。な
お、この場合のキセノンガスの封入圧は、例えば３５０
Ｔｏｒｒ程度とする。

【００１９】次に、以上の放電ランプ１を用いて、例え
ば液晶表示パネルを構成する透明基板の洗浄装置の概略
構成を図３に示す。同図において、１０は洗浄が行われ
る対象物としての基板である。基板１０は、例えばガラ
ス、半導体、合成樹脂、セラミックス、金属等で形成し
た薄板からなり、平面形状としては、四角形乃至円形等
である。この基板１０は、搬送手段として、例えばロー
ラコンベア１１（所定のピッチ間隔を持って配設した回
転軸に複数のローラを取り付けたもの）により同図に矢
印で示した方向に搬送されるものであり、この間に基板
１０の表面が洗浄される。このために、ローラコンベア
１１による搬送経路の所定の位置にランプハウス１２が
設けられている。このランプハウス１２は、ローラコン
ベア１１で基板１０が搬送された時に、その洗浄処理を
行う面と対面する。ランプハウス１２は下端が開口した
容器からなり、内部には１乃至複数の放電ランプ１（図
面では３個の放電ランプ）が設けられている。ここで、
ランプハウス１２の下端部は基板１０の表面に対して非
接触状態で対面している。

【００２０】１３は基板１０の表面および表層部分を湿
潤化させる第１のチャンバである。第１のチャンバ１３
には第１のガス供給管１４が接続されておりこの第１の
ガス供給管１４からは、水蒸気と窒素ガスとの混合流体
からなり、しかもこの混合流体を加熱した高温多湿の加
湿化ガスが供給される。この高温多湿の加湿化ガス中に
常温の基板１０を搬入すると、基板１０の近傍の雰囲気
が冷えて水蒸気が飽和状態に近くなり、基板１０の表面
に水分が吸着し、かつその表面近傍、つまり表層部分が
湿潤化される。ここで、加湿化ガスは上記のような水蒸
気と窒素ガスとの混合流体に限られるものではなく、水
蒸気と窒素ガス以外の不揮発性ガスとの混合流体であっ
ても良く、さらに水蒸気と空気の混合流体などでもよ
い。ここで、基板１０の表面に水分を吸着させるが、こ
の吸着水が成長して、水滴の状態とはならないようにす
る必要がある。基板１０に水滴が付着すると、その部分
には紫外光の作用が及ばなくなり、所謂洗浄むら等が発
生してしまう。従って、基板１０と加湿化ガスとの間で
あまり大きな温度差を持たせるのは好ましくない。ま
た、第１のチャンバ１３の容積や、基板の搬送速度も基
板１０の表面加湿状態に影響を与える。よって、加湿化
ガスの湿度、温度、第１のチャンバ１３の容積、基板１
０の搬送速度などを調節する。

【００２１】１５はドライ洗浄等の処理を行う第２のチ
ャンバであり、第１のチャンバとは仕切りで区切られて
隣接している。ただし、表面が水蒸気で湿潤な状態とな
った基板１０を第１のチャンバ１３から第２のチャンバ
１５に基板１０を円滑かつ迅速に移動できる構成であれ
ば、第１のチャンバ１３と第２のチャンバ１５が隣接し
ていなくてもよい。ランプハウス１２はこの第２のチャ
ンバ１５内に設置され、その下端側が開口している。そ
して、第２のチャンバ１５には第２のガス供給管１６が
接続されており、この第２のガス供給管１６からは、水
蒸気を含まない窒素ガスなどの不活性ガスが供給され
る。この不活性ガス中ならば、放電ランプ１から放射さ
れた紫外光の照射エネルギが雰囲気による減衰を最小限
に抑制でき、より多くの紫外光が基板表面に照射されて
洗浄性能が向上する。ただし、第２のガス供給管１６か
ら供給されるガスは水蒸気と窒素ガスとの混合流体から
なる加湿化不活性ガスでもよい。水蒸気を混合するのは
第１のチャンバ１３内での基板１０の加湿量が不足する
場合のためであり、従って補助的なものとなる。このた
めに、放電ランプ１から放射された紫外光の雰囲気によ
る減衰を少なくする必要から、加湿化不活性ガスの水蒸
気濃度は第１のチャンバ１３内の加湿化ガスよりも低く
なっている。

【００２２】また、第１のチャンバ１３内に基板１０を
導入するために入口部１７が、表面が湿潤化した基板１
０を第１のチャンバ１３から第２のチャンバ１５に移動
させるために開口部１８が、ドライ洗浄された基板１０
を第２のチャンバから搬出するために出口部１９が設け
られている。ここで、開口部１８は第１および第２のチ
ャンバのガスが互いに混じらないような構成になってい
る。また、入口部１７，出口部１９から窒素ガス及び加
湿化不活性ガスが外部に放出されないようにするため
に、入口部１７，出口部１９に圧力室２０が形成されて
おり、これらの圧力室２０内には配管２１から供給され
る加圧空気により第１および第２のチャンバ１３，１５
の内部より僅かに高い圧力状態に保持されている。さら
に、第１および第２のチャンバ１３，１５には強制的に
排気するための排気管２２，２３がそれぞれ接続されて
おり、これによって第１および第２のチャンバ１３，１
５の内部は常に一定の圧力となるように制御される。

【００２３】なお、圧力室２０は加圧空気を供給するの
ではなく、配管２１に負圧吸引力を作用されることによ
って負圧状態にすることもできる。このように、圧力室
２０を負圧状態にすると、入口部１７及び出口部１９か
ら圧力室２０側にガスが流れることになる。従って、こ
の圧力室２０及び配管２１は第１および第２のチャンバ
１３，１５における排気機能を発揮することになり、こ
の場合には第１および第２のチャンバ１３，１５に排気
管２２，２３を接続して設ける必要はない。

【００２４】ここで、第１のガス供給管１４および第２
のガス供給管１６から窒素ガスに水蒸気を含ませたガス
が供給される場合、第１のガス供給管１４および第２の
ガス供給管１６は不活性ガス加湿装置に接続されること
になる。この不活性ガス加湿装置の具体的な構成として
は、例えば図４に示したように構成することができる。
図中において、３０は窒素ガスの供給源となる窒素ガス
タンクであり、この窒素ガスタンク３０からの供給配管
３１は途中で分岐している。一方の分岐配管３１ａは途
中に流量調整弁３２及び流量計３３を介して第１および
第２の混合容器３４，３５に接続されている。

【００２５】これに対して、もう一方の分岐配管３１ｂ
は流量調整弁３６及び流量計３７を経て純水タンク３８
の液面下に導かれる。分岐配管３１ｂの純水タンク３８
内に浸漬された部分には多数の窒素ガス噴出用の微小孔
が形成されている。従って、所定の圧力で窒素ガスが供
給されると、純水タンク３８の液面下から窒素ガスが発
泡状態となって浮上することになり、その間に水蒸気を
発生させ、これによって窒素ガスが水蒸気により加湿さ
れて、加湿化不活性ガスとしての加湿化窒素ガスが生成
される。このようにして生成された加湿化窒素ガスは導
入管３９を介して第１および第２の混合容器３４，３５
内に導かれ、分岐配管３１ａからの窒素ガスと混合され
て、ガス中の水蒸気の濃度が調整される。ただし、第１
の混合容器３４に対する供給ガスの方が第２の混合容器
３５への供給ガスよりも水蒸気の濃度が高くなるように
調整される。また、第１の混合容器３４では、内部のガ
スを加熱して、その温度が高くなるようにする。第１の
チャンバ１３に接続した第１のガス供給管１４は、混合
容器３４に接続されており、この第１のガス供給管１４
の途中には圧力調整弁４０が装着される。この圧力調整
弁４０により、チャンバ１３内の加湿化窒素ガスの圧力
が調整される。一方、チャンバ１５に接続した第２のガ
ス供給管１６は、混合容器３５に接続されており、この
第２のガス供給管１６の途中には圧力調整弁４２が装着
される。この圧力調整弁４２により、チャンバ１５内の
加湿化窒素ガスの圧力が調整される。

【００２６】以上のように構成することによって、高温
多湿の加湿化不活性ガス雰囲気中で基板１０の表面およ
び表層部分を湿潤化させた後、不活性ガス雰囲気中ある
いは低湿度の加湿化不活性ガス雰囲気中で基板１０の表
面に短波長の紫外光を放射して基板１０の表面が洗浄さ
れる。この基板１０の洗浄工程は、まず第１段での基板
湿潤化工程と、第２段階としての基板表面処理工程とを
含むものである。第１のチャンバ１３は基板湿潤化工程
を実行するものであり、また基板表面処理工程のために
内部に放電ランプ１を装着した第２のチャンバ１５を備
えている。

【００２７】まず、基板湿潤化工程を実行する第１のチ
ャンバ１３に基板１０が搬入されるが、この第１のチャ
ンバ１３を通過する間に基板１０は内部の湿潤なガスに
触れて、その表面に水の吸着が生じ、しかもその表層部
分の空気が水蒸気を含むガスと置換されて、水蒸気が滞
留することになる。このようにして表面が湿潤な状態と
なった基板１０は、基板表面処理工程を実行する第２の
チャンバ１５内に導かれる。これによって、第２のチャ
ンバ１５内に設けた放電ランプ１から照射される紫外光
による放射線の作用によって、水が分解される。その結
果として、基板１０の表面及びその近傍に還元性の活性
種［Ｈ・］と酸化性の活性種［・ＯＨ］とが生成され
る。また、第２のチャンバ内が加湿化不活性ガスで満た
されている場合はこのガス中の水も分解される。しか
も、短波長の紫外光の照射エネルギにより基板１０の表
面に付着する有機物質からなる汚染物が分解される。水
の分解生成物がこのようにして分解されて低分子化した
汚染物との間で還元反応と酸化反応とを生じさせる。つ
まり、基板１０の表面及びその近傍では、単に酸化性活
性種［・ＯＨ］の作用による酸化反応だけでなく、還元
性活性種［Ｈ・］の作用によって還元反応も生じるの
で、紫外光により分解された有機物は迅速かつ確実に揮
発物質に変換され、この揮発物質は第２のチャンバ１５
から排気管２３を経て外部に放出される。これによっ
て、基板１０の表面に対してドライ洗浄が行われ、有機
汚染物が除去される。また、表面が湿潤化した状態で短
波長の紫外光を基板１０に照射することにより、基板１
０の表面における接触角が小さくなる。

【００２８】このように、基板１０の表面における接触
角が小さくなり、濡れ性が改善されることから、後続の
工程でシャワー洗浄等を行えば、基板１０に付着する無
機物質の汚染物を容易に、しかも完全に除去できること
になり、基板１０を極めて清浄な状態にクリーニングで
きるようになる。また、現像液等の塗布工程の前処理と
して、基板１０の表面状態の改善を行うことができる。

【００２９】ここで、放電ランプ１はランプハウス１２
内に設けられ、基板１０はその下部位置でローラコンベ
ア１１により搬送されることから、放電ランプ１と基板
１０の表面との間にはある程度の距離が存在する。放電
ランプ１から照射される紫外光は、有機物の分解および
低分子化を生じさせる基板１０の表層位置に到達するま
ではその照射エネルギができるだけ減衰しないようにす
る必要がある。第２のチャンバ１５の内部を実質的に不
活性ガス雰囲気とし、または水蒸気を含むにしろ、水蒸
気濃度を低くしているので、紫外光は基板１０の表層部
近傍に至るまでは実質的に減衰しないか、または減衰は
最小限に抑制される。そして、基板１０の直近位置で、
水蒸気乃至基板１０の吸着水に対して作用することによ
って、酸化性活性種［・ＯＨ］や還元性活性種［Ｈ・］
を生成させ、かつ基板１０に付着している有機物質を分
解させることになって、有機物質の低分子化および揮発
化が著しく促進される。その結果、基板１０の洗浄等の
表面処理を高精度に、しかも効率的に行うことができ
る。

【００３０】次に、図５に本発明の第２の実施の形態を
示す。この実施の形態においては、第１の実施の形態と
同様に、放電ランプ１を設けたランプハウス１１２と、
基板１０の表面を湿潤化するための第１のチャンバ１１
３と、基板１０のドライ洗浄等の処理を行う第２のチャ
ンバ１１５とを有するものである。基板１０は、ローラ
コンベア１１により搬送されて、入口部１１７から第１
のチャンバ１１３内に導かれて表面を湿潤化され、第２
のチャンバ１１５に移動されてランプ１から照射される
紫外光により洗浄が行われて、出口部１１９から次ぎの
工程に搬送されるようになっている。また、第１および
第２のチャンバ１１３，１１５には第２のガス供給管１
１４，１１６がそれぞれ接続されている。さらに、第１
および第２のチャンバ１１３，１１５には強制排気を行
うための排気管１２２，１２３がそれぞれ接続されてい
る。以上の構成については、第１の実施の形態と格別差
異はない。

【００３１】然るに、第２のチャンバ１１５には、その
ローラコンベア１１の配設部に仕切り板１０１が取りつ
けられている。この仕切り板１０１は、ローラコンベア
１１を構成する各ローラの基板１０への当接部が開口し
ている。また、仕切り板１０１は基板１０の裏面に対し
ては非接触状態に保たれている。このように第２のチャ
ンバ１１５に仕切り板１０１を設けることによって、基
板１０が第２のチャンバ１１５内に進入した時と、第２
のチャンバ１１５の出口部１１９から送り出された時と
で、第２のチャンバ１１５内の圧力が変動して、加湿化
窒素ガスの流れが乱されるのを極力抑制することができ
る。

【００３２】ここで、仕切り板１０１はプレートヒータ
で構成することもできる。このように仕切り板１０１に
ヒータ機能を持たせると、ローラコンベア１１により搬
送される基板１０が第２のチャンバ１１５内で加温され
ることになる。その結果、基板１０の温度上昇によりそ
の表面におけるドライ洗浄等の処理が効率的に行われ、
処理能力の向上が図られる。

【００３３】また、ランプハウス１１２の内面全体に反
射膜をコーティングするか、または内壁全体を鏡面に仕
上げすることによって、さらに基板１０への紫外光の照
射効率の向上を図ることができる。

【００３４】第２の実施の形態において、入口部１１７
及び出口部１１９に、第１の実施の形態と同様に、圧力
室を設けることができる。そして、圧力室を負圧にする
場合には、排気管１２２，１２３は設ける必要はない。

【００３５】前述したようにして基板１０の洗浄を行っ
た結果、基板１０の表面から有機汚染物を除去して表面
における接触角を低下させることができる。この基板１
０のドライ洗浄の後には、例えば図６に模式的に示した
工程を経ることになる。

【００３６】図６において、５０は前述した紫外光を用
いた洗浄工程であるが、さらにこの紫外光の照射による
洗浄工程５０の後続の工程としては、シャワー洗浄やデ
ィッピングによる洗浄、さらにはブラシを用いたスクラ
ブ洗浄等を含むウェット洗浄工程５１が設けられる。こ
こで、ウエット洗浄は超音波で加振させた洗浄液を用い
るようにするのが望ましい。また、ウエット洗浄工程５
１はそれぞれ異なる洗浄方式を複数組み合わせるように
すれば、さらに洗浄効率が向上する。さらに、ウェット
洗浄工程５１に続く工程としては乾燥工程５２である。
これによって基板１０の表面を完全に洗浄化することが
できる。

【００３７】而して、図示したウェット洗浄工程５１で
は、シャワー５１ａから噴射される超音波加振した純水
により基板１０の表面に付着する無機物の汚染物質が除
去される。このウエット洗浄行程５１では基板１０は水
平または傾斜状態で搬送される。これによって、基板１
０の表面から有機物及び無機物からなる汚染物質はほぼ
完全に取り除かれて、基板１０は極めて清浄な状態にな
るまで洗浄される。また、ウエット洗浄工程５１に続く
乾燥工程５２における乾燥方式としては、例えばスピン
乾燥方式等もあるが、図示したものにあっては、エアナ
イフノズル５２ａを用いたエアナイフ効果による乾燥方
式が示されている。これによって、基板１０は完全に洗
浄・乾燥がなされる。

【００３８】また、ウェット洗浄及び乾燥を先に行い、
ドライ洗浄をその後に行うことも可能である。例えば、
現像液等の塗布工程の前処理とする場合においては、ま
ずウェット洗浄により基板１０の表面から汚染物質を除
去する。そして、一度このようにして洗浄した基板１０
を乾燥させ、さらにドライ洗浄を行うようにする。この
ドライ洗浄を行うことによって、基板１０の表面状態、
つまり接触角の改善を行うことができる。その結果、後
続の工程である現像液等の塗膜がむらなく均一に塗布す
ることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、基
板の表面における洗浄等の処理精度及び処理効率を向上
させる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板処理装置に用いられる誘電体バリ
ア放電ランプの構成説明図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態を示す基板処理装置
の概略構成図である。

【図４】不活性ガス加湿装置の概略構成図である。

【図５】本発明の第２実施の形態を示す基板処理装置の
概略構成図である。

【図６】本発明による基板のドライ洗浄工程を含む基板
の洗浄・乾燥工程を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１放電ランプ１０基板１１ローラコンベア１２，１１２ランプハウス１３，１１３第１のチャンバ１４，１１４第１のガス供給管１５，１１５第２のチャンバ１６，１１６第２のガス供給管３０窒素ガスタンク３１供給配管３１ａ，３１ｂ分岐配管３２，３６流量調節弁３３，３７流量計３４第１の混合容器３５第２の混合容器３８純水タンク３９導入管４０，４２圧力調節弁５０ドライ洗浄工程５１ウェット洗浄工程５１ａシャワー５２乾燥工程５２ａエアナイフノズル１０１仕切り板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４５Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４５Ａ６４５Ｂ６４８６４８ＡＦターム(参考） 3B116 AA02 AA03 AB14 BA02 BB21 BB82 BB83 BC01 CA00 CD23 CD33 3B201 AA02 AA03 AB14 BB11 BB21 BB82 BB83 BC01 CB15 CD23 CD33 4K053 QA07 RA02 SA17 SA18 SA20 TA19 XA02 XA50 YA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水蒸気を含んだガスを供給する加湿化ガ
ス発生手段を備え、搬送手段により被処理用の基板を通
過させて、この基板を湿潤化させるための第１のチャン
バと、前記基板に紫外光を照射する誘電体バリア放電ランプが
設けられ、前記第１のチャンバを通過して、表面が湿潤
な状態となった基板が導入される第２のチャンバとを備
え、前記第２のチャンバ内に不活性ガスを供給し、かつ前記
誘電体バリア放電ランプによる紫外光を照射することに
よって、前記基板の表面処理を行う構成としたことを特
徴とする基板処理装置。
【請求項２】前記加湿化ガスは水蒸気と不活性ガスと
の混合流体もしくは水蒸気と空気の混合流体のいずれか
であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装
置。
【請求項３】前記第２のチャンバには不活性ガスを供
給する不活性ガス供給手段を有することを特徴とする請
求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の基板処理装
置。
【請求項４】前記不活性ガスは純水の水蒸気と窒素ガ
スとの混合流体であることを特徴とする請求項３に記載
の基板処理装置。
【請求項５】前記基板は、ガラス基板、合成樹脂基
板、セラミック基板、金属基板、それらの１または複数
の複合基板のいずれかであることを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】前記搬送手段はローラコンベアで構成
し、このローラコンベアは前記第１のチャンバ及び前記
第２のチャンバ内にも配置し、前記第２のチャンバ内に
は前記ローラコンベアによる前記基板の搬送面の下部位
置に、この基板に対して非接触状態となるようにプレー
トヒータで構成した仕切り板を設け、この仕切り板に
は、前記チャンバ内のローラコンベアによる前記基板へ
の当接面の部分を開口させるようにしたことを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】水蒸気を含んだ加湿化ガス雰囲気中で基
板の表面を湿潤化させる基板湿潤化工程と、不活性ガス雰囲気下で前記基板表面に紫外光を照射し
て、還元性の活性種［Ｈ・］及び酸化性の活性種［・Ｏ
Ｈ］を生成させ、これら活性種［Ｈ・］，活性種［・Ｏ
Ｈ］を基板表面に接触させる基板表面処理工程とを含む
基板処理方法。
【請求項８】水蒸気を含んだ加湿化ガス雰囲気中で基
板の表面を湿潤化させ、次いで不活性ガスと水蒸気とを
混合した加湿化ガスよりも水蒸気濃度の低い加湿化不活
性ガス雰囲気下で前記基板表面に紫外光を照射して、前
記基板の表面に付着する有機物を分解させ、かつ還元性
の活性種［Ｈ・］及び酸化性の活性種［・ＯＨ］を生成
させ、これら活性種［Ｈ・］，活性種［・ＯＨ］を有機
物の分解生成物と反応させることを特徴とする基板処理
方法。