JP2003320242A - エキシマｕｖフォトリアクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エキシマＵＶランプの電極を保護しながら保
護管の腐食など化学反応を防止して透明度を維持する。 【解決手段】 各エキシマＵＶランプＢの外周を保護管
Ｂ３で囲むことにより、エキシマＵＶランプＢの電極Ｂ
２と被照射体Ａとが隔離されると共に、保護管Ｂ３のガ
ラス表面に被覆された保護膜Ｂ４により、反応性ガスＣ
から保護管Ｂ３のガラス表面が遮断されて、エキシマＵ
Ｖの照射による光化学反応で例えばフッ化水素やフッ酸
などの腐食性ガスが生成する反応性ガスＣを使用した場
合でも、この腐食性ガスによりガラス表面の腐食が防止
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば被照射体の
表面を撥水処理するためのエキシマＵＶフォトリアクタ
ー（photo reactor:光反応装置）に関し、特に液晶ディ
スプレイなどのガラス基板やシリコン半導体ウェーハな
どの表面に付着した有機化合物の汚れを除去するための
エキシマＵＶ・オゾン洗浄装置（ドライ洗浄装置）や、
オゾンガスとの光化学反応により半導体製造工程におい
てシリコンウェーハ上の不要になったフォトレジストを
除去するためのアッシング（ashing:灰化）装置、又は
水素ガスとの光化学反応によってシリコンウェーハ表面
の結晶完全性を高めるための水素アニール装置、或いは
有機金属化合物の気化ガスとの光化学反応によってシリ
コンウェーハ上に金属膜を形成すための有機金属（Ｍ
Ｏ）ＣＶＤ装置等としても共用可能なエキシマＵＶフォ
トリアクターに関する。詳しくは、複数本のエキシマ
（excimer）ＵＶ（紫外線）ランプを被照射体と対向し
て並列状に配置し、これらエキシマＵＶランプから被照
射体に向けエキシマＵＶを反応性ガスの雰囲気中で照射
することにより、被照射体表面で光化学反応させるエキ
シマＵＶフォトリアクターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のエキシマＵＶフォトリア
クターとして、例えば特許第２７０５０２３号公報に開
示される如く、合成石英ガラスからなる光取り出し窓を
有するランプ装置の容器内に、複数本のエキシマＵＶラ
ンプ（誘導体バリア放電ランプ）が並列状に配置される
と共に窒素ガスを流し、これらエキシマＵＶランプから
放射したエキシマＵＶ（真空紫外光）が光取り出し窓を
通して、被照射体（被処理物）の表面へ向け照射され、
反応性ガス（酸素を含む流体）との光化学反応によって
被照射体との間に存在するオゾン及び活性酸化性分解物
を生成せしめ、このオゾン及び活性酸化性分解物を被照
射体に接触させて酸化したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、このよう
な従来のエキシマＵＶフォトリアクターでは、ランプ装
置の容器内に配置した複数本のエキシマＵＶランプから
放射したエキシマＵＶが光取り出し窓を通して被照射体
の表面へ向け照射させることにより、エキシマＵＶラン
プの電極を保護していたが、近年の被照射体の大型化に
伴って光取り出し窓の合成石英ガラスも大型化が必要で
あるため、製造コストが著しく高価になるという問題が
ある。また反応性ガスとして例えばフッ素系有機化合物
などのように、エキシマＵＶの照射による光化学反応で
例えばフッ化水素やフッ酸（フッ化水素酸）などのガラ
スを腐食する腐食性ガスが生成するものを使用した場合
には、この腐食性ガスにより光取り出し窓の合成石英ガ
ラスの表面が腐食して透明度が著しく低下し、それによ
りエキシマＵＶランプから被照射体への光エネルギーが
減衰して、所要な光化学反応が得られないという問題が
ある。

【０００４】本発明のうち請求項１記載の発明は、エキ
シマＵＶランプの電極を保護しながら保護管の腐食など
化学反応を防止して透明度を維持することを目的とした
ものである。請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
発明の目的に加えて、エキシマＵＶランプから被照射体
への光エネルギーの減衰と、エキシマＵＶランプの電極
の酸化を同時に防止することを目的としたものである。

【０００５】

【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、本発明のうち請求項１記載の発明は、エキシマ
ＵＶランプの外側にそれが囲まれるように透明なガラス
製の保護管を夫々設け、これら保護管の表面を、エキシ
マＵＶ（真空紫外光）の透過性に優れた保護膜で夫々被
覆したことを特徴とするものである。請求項２記載の発
明は、請求項１記載の発明の構成に、前記エキシマＵＶ
ランプと保護管との間に窒素ガスを供給した構成を加え
たことを特徴とする。

【０００６】

【作用】請求項１の発明は、各エキシマＵＶランプの外
周を保護管で囲むことにより、エキシマＵＶランプの電
極と被照射体とが隔離されると共に、保護管のガラス表
面に被覆された保護膜により、反応性ガスから保護管の
ガラス表面が遮断されて、エキシマＵＶの照射による光
化学反応で例えばフッ化水素やフッ酸などの腐食性ガス
が生成する反応性ガスを使用した場合でも、この腐食性
ガスによりガラス表面の腐食が防止されるものである。
請求項２の発明は、請求項１記載の構成に対して、前記
エキシマＵＶランプと保護管との間に窒素ガスを供給し
た構成を追加したので、保護管内に供給した窒素ガスに
より、エキシマＵＶランプの管壁から保護管外までのエ
キシマＵＶ吸収をなくして光強度の劣化が防げられると
共に、エキシマＵＶランプの電極が直接活性化した酸素
に触れて酸化物を生成するのが防げられる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。この実施例は、図１に示す如く、エキ
シマＵＶフォトリアクターＲの内部に形成された空間Ｓ
内に、被照射体Ａと対向して複数本のエキシマＵＶラン
プＢ…を並列状に配置し、これらの各エキシマＵＶラン
プＢが、網状の円筒形に形成された内部電極Ｂ１と、そ
の外側に配置された網状円筒形の外部電極Ｂ２とを同軸
状に配置することによって、１７２ｎｍのエキシマＵＶ
を放射状に照射する二重円筒型構造である場合を示した
ものである。

【０００８】各エキシマＵＶランプＢの外部電極Ｂ２の
外側には、それを囲むように保護管Ｂ３が設けられる。
上記保護管Ｂ３は、エキシマＵＶの透過性に優れた例え
ば合成石英ガラスなどで中空な円筒状に形成され、各エ
キシマＵＶランプＢの外部電極Ｂ２の外側に該保護管Ｂ
３を同軸状に配置することにより、各エキシマＵＶラン
プＢの外部電極Ｂ２と被照射体Ａとが隔離される。

【０００９】この保護管Ｂ３の外周表面は、エキシマＵ
Ｖ（真空紫外光）の透過性に優れた保護膜Ｂ４で被覆さ
れ、この保護膜Ｂ４により反応性ガスＣから保護管Ｂ３
のガラス表面が遮断されて、これら反応性ガスＣとガラ
ス表面との化学反応が抑制される。本実施例の場合に
は、この保護膜Ｂ４が例えばフッ化カルシウムやフッ化
マグネシウム、フッ化リチウムなどであり、例えばイオ
ンプレーティングやそれ以外の蒸着法やスパッタリング
などによって厚さが数μ〜数十μ程度の薄膜を形成して
いる。

【００１０】また、各エキシマＵＶランプＢの外部電極
Ｂ２と保護管Ｂ３との空間には、窒素ガスを供給するこ
とにより、この外部電極Ｂ２から保護管Ｂ３外までのエ
キシマＵＶ吸収をなくして光強度の劣化が防げられると
共に、外部電極Ｂ２及び内部電極Ｂ１が直接活性化した
酸素に触れて酸化物を生成するのが防げられる。なお、
必要に応じて上記空間に、図示例に示す如く、各エキシ
マＵＶランプＢの背面側へ発光したエキシマ光が被照射
体Ａへ反射されるように反射体Ｂ５を配設しても良い。

【００１１】そして、上記被照射体Ａの表面において、
並列なエキシマＵＶランプＢ…の直下に位置する該エキ
シマＵＶランプＢ…に沿った細長い領域Ａ１…は、その
他の領域Ａ２…に比べてエキシマＵＶ照射量が多くて活
性に優れるため、本実施例の場合には、これら活性領域
Ａ１…へ向けて、反応性ガスＣを強制的に供給するため
の反応ガス供給手段１…が、被照射体Ａの表面近くに設
けられる。

【００１２】これら反応ガス供給手段１…は、各エキシ
マＵＶランプＢ…と略平行な複数のガス導入管１ａ…
を、各エキシマＵＶランプＢ…から活性領域Ａ１…へ照
射されるエキシマＵＶと干渉しないように配設し、これ
らガス導入管１ａ…の外周面に、被照射体Ａ上の活性領
域Ａ１…へ向けノズル孔１ｂ…を、夫々の軸方向へ適宜
間隔毎に多数開穿することにより構成される。図示例の
場合には、並列なエキシマＵＶランプＢ…の間及びそれ
らの両端に夫々一本ずつガス導入管１ａを配設し、特に
エキシマＵＶランプＢ…の間に配置されたガス導入管１
ａ…は、各エキシマＵＶランプＢ…直下の隣り合う活性
領域Ａ１，Ａ１へ向けノズル孔１ｂ…を断面ハの字形に
開穿して、各ガス導入管１ａ…の反応性ガスＣを分岐さ
せて供給している。

【００１３】更に、これらガス導入管１ａ…の上流端に
は、反応性ガスＣの供給源（図示せず）に配管接続さ
れ、この反応ガス供給源から導入される反応性ガスＣを
夫々のノズル孔１ｂ…から被照射体Ａ上の活性領域Ａ１
…へ夫々吹き付ける。

【００１４】この反応性ガスＣは、前記エキシマＵＶフ
ォトリアクターＲの使用目的に応じて異なるものが使用
される。即ち、このエキシマＵＶフォトリアクターＲ
を、被照射体Ａの表面を撥水処理するための撥水処理装
置として使用する場合には、上記反応性ガスＣが例えば
フッ素系有機ガスと適量の酸素などであり、これらを必
要に応じ混合させて被照射体Ａへ向け供給する。

【００１５】また、このエキシマＵＶフォトリアクター
Ｒを、例えばシリコンウェーハ上の不要になったフォト
レジストを除去するためのアッシング装置や、液晶ディ
スプレイのガラス基板の表面に付着した有機化合物の汚
れを除去するためのエキシマＵＶ・オゾン洗浄装置（ド
ライ洗浄装置）として共用する場合には、上記反応性ガ
スＣがオゾンであり、反応ガス供給源はオゾン発生機と
なる。それ以外に例えば水素との光化学反応によりシリ
コンウェーハ表面の結晶完全性を高めるための水素アニ
ール装置として共用する場合には、上記反応性ガスＣが
水素であり、反応ガス供給源は水素ボンベとなる。

【００１６】更に、前記反応ガス供給手段１…より被照
射体Ａと離れた位置には、反応用補助ガス（キャリヤー
ガス）Ｄを被照射体Ａへ向けて強制的に供給するための
反応用補助供給手段２…が設けられる。

【００１７】この反応用補助ガス供給手段２は、本実施
例の場合、並列なエキシマＵＶランプＢ…の上方にそれ
らと交互に複数の導入室２ａ…を適宜間隔毎に区画形成
し、これら導入室２ａの下端に、隣り合う保護管Ｂ３…
の間に区画形成した通路Ｓ１…と、それらの両端に形成
された通路Ｓ２，Ｓ２に夫々向けてノズル２ｂ…を開設
している。

【００１８】この反応用補助ガス供給手段２は、本実施
例の場合、並列なエキシマＵＶランプＢ…の上方にそれ
らと交互に複数の導入室２ａ…を適宜間隔毎に区画形成
し、これら導入室２ａの下端に、隣り合う保護管Ｂ３…
の間に区画形成した通路Ｓ１…と、それらの両端に形成
された通路Ｓ２，Ｓ２に夫々向けてノズル２ｂ…を開設
している。上記導入室２ａ…には、反応用補助ガスＤと
して、例えば窒素ガスや不活性ガス（アルゴン、ヘリウ
ム、その他）が導入され、これがキャリヤーガスとして
ノズル２ｂ…から上記通路Ｓ１…，Ｓ２，Ｓ２を介して
前記反応ガス供給手段１…へ向けて下向きに供給され
る。

【００１９】そして、前記被照射体Ａは、並列なエキシ
マＵＶランプＢ…との間隔が所定距離となるように支持
され、これらエキシマＵＶランプＢ…と被照射体Ａのど
ちらか一方を他方に対して両者間の距離を保ちながら移
動させる移送手段３が設けられる。図示例の場合には、
この移送手段３が例えば回転テーブルなどの回転搬送機
構３ａであり、その上面に被照射体Ａを移動不能に載置
した状態で、エキシマＵＶランプＢ…の照射時間と連動
して適宜速度で円弧状に回転移動させている。

【００２０】次に、斯かるエキシマＵＶフォトリアクタ
ーＲの作動について説明する。先ず、並列なエキシマＵ
ＶランプＢ…からエキシマＵＶが保護管Ｂ３…を介して
被照射体Ａへ向け夫々放射状に照射されると同時に、反
応ガス供給手段１のノズル孔１ｂ…から反応性ガスＣが
被照射体Ａへ向け強制的に供給される。このエキシマＵ
ＶフォトリアクターＲを撥水処理装置として使用する場
合には、反応ガス供給手段１…のノズル孔１ｂ…から反
応性ガスＣとしてフッ素系有機ガスと適量の酸素が被照
射体Ａ上の活性領域Ａ１…へ向け強制的に供給される。

【００２１】その際、各エキシマＵＶランプＢの外周を
保護管Ｂ３で囲むことにより、エキシマＵＶランプＢの
外部電極Ｂ２と被照射体Ａとが隔離されると同時に、保
護管Ｂ３のガラス表面に被覆された保護膜Ｂ４により、
反応性ガスＣから保護管Ｂ３のガラス表面が遮断され
て、エキシマＵＶの照射による光化学反応で反応性ガス
Ｃのフッ素系有機ガスから例えばフッ化水素やフッ酸
（フッ化水素酸）などの腐食性ガスが生成されたとして
も、この腐食性ガスにより保護管Ｂ３のガラス表面が腐
食しない。その結果、エキシマＵＶランプＢの外部電極
Ｂ２を保護しながら保護管Ｂ３の腐食など化学反応を防
止して透明度を維持できる。

【００２２】更に、各エキシマＵＶランプＢと保護管Ｂ
３との間に窒素ガスを供給すれば、保護管Ｂ３内に供給
した窒素ガスにより、エキシマＵＶランプＢの外部電極
Ｂ２から保護管Ｂ３外までのエキシマＵＶ吸収をなくし
て光強度の劣化が防げられると共に、エキシマＵＶラン
プＢの外部電極Ｂ２及び内部電極Ｂ１が直接活性化した
酸素に触れて酸化物を生成するのが防げられる。その結
果、エキシマＵＶランプＢから被照射体Ａへの光エネル
ギーの減衰と、エキシマＵＶランプＢの外部電極Ｂ２及
び内部電極Ｂ１の酸化を同時に防止できる。

【００２３】また、エキシマＵＶの照射量は被照射体Ａ
の表面全体に亘って均等にならず、各エキシマＵＶラン
プＢ…直下の細長い領域Ａ１…が、その他の領域Ａ２…
に比べ格段に強い。本実施例では、この状態で図１に示
す如く、反応ガス供給手段１…の反応ガス供給源（図示
せず）からガス導入管１ａ…へ反応性ガスＣを夫々導入
したので、各ガス導入管１ａ…のノズル孔１ｂ…から、
被照射体Ａ上のエキシマＵＶ照射量が多い活性領域Ａ１
…のみに集中して供給される。実験によって、これら活
性領域Ａ１…における反応性ガスＣの濃度を計測したと
ころ、安定した光化学反応に必要な例えば約1,000ppm
以上まで上げることができた。

【００２４】それにより、エキシマＵＶと反応性ガスＣ
の光化学反応が、従来技術での温度より低い低温雰囲気
で促進されると共に、この光化学反応が活発に発生しな
い領域Ａ２…には反応性ガスＣが供給されず、無駄に消
費されないから、ガス供給能力が大きな反応ガス供給源
でなくても足りる。その結果、光化学反応を簡単な構造
でしかもより低温雰囲気で安定して行うことができた。

【００２５】具体的には、このエキシマＵＶフォトリア
クターＲを撥水処理装置として使用するために、反応性
ガスＣとして例えばフッ素系有機ガスと適量の酸素を供
給すると共に、反応用補助ガスＤとして窒素ガスを供給
した場合には、被照射体Ａの表面に所要の撥水処理層を
積層できた。また、上記エキシマＵＶフォトリアクター
Ｒをアッシング装置として共用するために、反応性ガス
Ｃとしてオゾンを供給した場合には、被照射体Ａとして
シリコンウェーハ上の不要になったフォトレジストを完
全に除去できた。エキシマＵＶ・オゾン洗浄装置（ドラ
イ洗浄装置）として共用するために、反応性ガスＣとし
てオゾンを供給した場合には、被照射体Ａの表面に付着
した有機化合物の汚れを完全に除去できた。水素アニー
ル装置として共用するために、反応性ガスＣとして水素
を供給した場合には、被照射体Ａとしてシリコンウェー
ハ表面の結晶完全性を高めることが確認できた。

【００２６】特に、従来発表されている半導体製造装置
でのＵＶ光によるレジストアッシャー装置は、オゾン層
が厚く、ＵＶ光による光エネルギーは、オゾン層の通過
により吸収が大きくなって反応効率が著しく低下してし
まうが、本発明の装置は、オゾン吹き出しノズル（ノズ
ル孔）１ｂ…を設け、またその流量をコントロールする
ことにより、反応効率が格段に優れたフォトリアクター
が実現した。

【００２７】これに加えて、被照射体Ａの載置面に面状
ヒーター（図示せず）を付設したり、被照射体Ａに向け
て加熱光（図示せず）を照射するなどして、被照射体Ａ
を加熱させれば、上述した光化学反応の速度を更に高速
化することもできる。

【００２８】更に、前記反応用補助ガス供給手段２のノ
ズル２ｂ…から通路Ｓ１…，Ｓ２，Ｓ２を経て被照射体
Ａへ向け、反応用補助ガスＤがキャリヤーガスとして窒
素ガスや不活性ガス（アルゴン、ヘリウム、その他）が
下向きに供給されるため、反応性ガスＣが供給される活
性領域Ａ１…以外の領域Ａ２…及びこれら以外の閉鎖空
間Ｓ内は、反応用補助ガスＤで満たされると共に、既反
応の不要ガスを反応領域より速やかに排出する。その結
果、反応性ガスＣを速やかに活性領域（反応領域）Ａ１
…に導入して置換できる。しかも、反応性ガスＣが大量
に充満するのを防止でき、反応性ガスＣが例えばオゾン
や水素などように危険性の高い気体であっても安全性が
確保できる。

【００２９】また、移送手段３の作動によって、エキシ
マＵＶランプＢ…と被照射体Ａの相対移動で被照射体Ａ
の全面がエキシマＵＶランプＢ…の直下位置を通過す
る。それにより、エキシマＵＶの照射量のバラツキが改
善されると同時に、被照射体Ａの表面全体に亘るエキシ
マＵＶの照射時間が短縮化される。その結果、光化学反
応のムラをなくしながら反応時間を短縮化できる。

【００３０】特に図示例の場合には、回転搬送機構３ａ
の作動によりエキシマＵＶランプＢ…に対して被照射体
Ａを相対的に回転移動させるため、被照射体Ａの大きさ
が、隣り合う複数のエキシマＵＶランプＢ…に亘って広
がるものであっても、その表面全体に亘ってエキシマＵ
Ｖが均等に照射されるので、被照射体Ａを全体的にむら
なく光化学反応できるという利点がある。

【００３１】そして、図２に示すものは、夫々が本発明
の変形例である。図２に示すものは、前記反応ガス供給
手段１…のガス導入管１ａ′…を、各エキシマＵＶラン
プＢ…毎に一対ずつ配設し、各エキシマＵＶランプＢ…
直下の各活性領域Ａ１…へ向けノズル孔１ｂ′…を一方
向のみに開穿して、各ガス導入管１ａ′…の反応性ガス
Ｃを分岐させずに総て供給した構成が、前記図１に示し
た実施例とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実
施例と同じものである。

【００３２】その結果、図２に示すものは、各活性領域
Ａ１…に対して前記図１に示した実施例よりも多量の反
応性ガスＣを供給でき、その分だけ反応性ガスＣの濃度
を上げることができるという利点がある。

【００３３】更に前記被照射体Ａが例えば液晶ディスプ
レイのガラス基板のような面積の大きなものの場合に
は、前記移送手段３として、図１に示した回転搬送機構
３ａに代えて例えばローラーコンベヤなどの連続搬送機
構３ｂを設け、その作動で被照射体ＡがエキシマＵＶラ
ンプＢ…の軸方向と直角に交差する方向へ該エキシマＵ
ＶランプＢ…間のピッチと同じ長さ又はそれより長く連
続搬送されることにより、エキシマＵＶランプＢ…の直
下位置を順次通過させることが好ましい。その結果、エ
キシマＵＶランプＢ…の直下位置を複数の被照射体Ａ…
が順次通過するので、多数の被照射体Ａ…を連続して光
化学反応させることができるという利点がある。

【００３４】また図示せぬが、前記移送手段３として、
図１に示した回転搬送機構３ａや図２に示した連続搬送
機構３ｂに代えて、例えば中心の太陽歯車と、それの周
囲に同軸状に配置された内歯歯車と、これらに噛み合う
遊星キャリヤとからなる遊星運動機構を設け、この遊星
キャリヤ内に例えば半導体ウェーハなどの被照射体Ａを
単数又は複数夫々着脱自在に保持して、この遊星キャリ
ヤ及び被照射体Ａを太陽歯車の周り沿いに自転しながら
公転させることにより、移動量の差による照射ムラを防
止させても良い。

【００３５】一方、図３と図４に示すものは、夫々が本
発明の他の実施例であり、これらのものはエキシマＵＶ
フォトリアクターＲを撥水処理装置だけでなく、エキシ
マＵＶ・オゾン洗浄装置（ドライ洗浄装置）として共用
する場合を示している。図３に示す実施例では、エキシ
マＵＶフォトリアクターＲをエキシマＵＶ・オゾン洗浄
装置（ドライ洗浄装置）として使用した例を示してお
り、隣り合う保護管Ｂ３…の間に、上下中間部分の間隔
が最も狭い流路Ｓ３…を夫々区画形成している。

【００３６】これら流路Ｓ３…は、被照射体Ａから離れ
た上側部分を入口Ｓ31…とすると共に、これと逆に被照
射体Ａと対向する下側部分を出口Ｓ32…とし、入口Ｓ31
…には、適正量の反応性ガスＣと反応用補助ガスＤを強
制的に供給する供給手段２′が設けられ、この反応性ガ
スＣとして酸素を供給すると共に、反応用補助ガスＤと
して例えば窒素ガスや不活性ガス（アルゴン、ヘリウ
ム、その他）などのキャリヤーガスを供給する。

【００３７】この供給手段２′は、反応用補助ガスとフ
レッシュな空気が混合室２ｃの内部に供給されて所定比
率で混合し、この混合室２ｃから上記流路Ｓ３…の入口
Ｓ31…に向けてノズル２ｄ…を夫々適宜間隔毎に突設
し、これらノズル２ｄ…から流路Ｓ３…の入口Ｓ31…へ
混合された反応用補助ガスと空気を吹き出すことによ
り、適正量の反応用補助ガスと酸素が流路Ｓ３…内に供
給される。

【００３８】これら各流路Ｓ３の入口Ｓ31へ適正量の反
応用補助ガスと酸素が供給されることにより、各流路Ｓ
３内の気体を出口Ｓ32から被照射体Ａへ向け強制的に押
し流して、各エキシマＵＶランプＢ直下の領域Ａ１から
離れたエキシマＵＶ照射の弱い領域Ａ２近くの雰囲気４
に流し込む。

【００３９】更に、前記エキシマＵＶランプＢ…と被照
射体Ａのどちらか一方を他方に対して両者間の距離を保
ちながら移動させる移送手段３として、エキシマＵＶラ
ンプＢ…の軸方向と直角に交差する方向へ該エキシマＵ
ＶランプＢ…間のピッチＰと同じ長さ又はそれより長く
移動させる搬送機構３ｄを設けている。

【００４０】図示例の場合には、被照射体Ａが水平な基
板５に突設された複数の支柱６…により基板の表面５ａ
から離して真空吸着され、被照射体Ａの搬送手段３ｄと
して、上記基板５に例えばリニアモータなどの駆動源を
連設し、この駆動源３ｄの作動により、被照射体Ａを基
板５と共に水平方向へ上記ピッチＰと同じ長さ分だけ、
前記エキシマＵＶランプＢ…の照射時間と連動して適宜
速度で直線移動させている。

【００４１】次に、図３に示すエキシマＵＶ・オゾン洗
浄装置の作動について説明すれば、エキシマＵＶランプ
Ｂ…からエキシマＵＶが保護管Ｂ３…を介して夫々の放
射方向へ照射され、これら放射状のエキシマＵＶのうち
被照射体Ａへ向かう一部の照射光によって、被照射体Ａ
との間にオゾンを生成し、このオゾンが被照射体Ａの表
面に接触することにより、被照射体Ａの表面に付着した
有機汚染を酸化除去する。

【００４２】その際、この被照射体Ａにおいて各エキシ
マＵＶランプＢまでの距離が最も短い直下の領域Ａ１で
は、エキシマＵＶの照射が強くて、その受光エネルギー
が必要量に達するため十分な有機汚染の酸化除去を得ら
れるが、その領域から離れるのに従ってエキシマＵＶラ
ンプとの距離が徐々に長くなるため、そこに照射される
エキシマＵＶは酸素に吸収されてオゾン化して弱くな
る。

【００４３】その結果、各エキシマＵＶランプＢ直下の
領域Ａ１から離れたエキシマＵＶ照射の弱い領域Ａ２で
は、受光エネルギーが必要量まで達せず、有機汚染の酸
化除去が不足するため、各エキシマＵＶランプＢ直下の
領域Ａ１における洗浄度に比べて洗浄度が低下すること
になる。換言すれば、各エキシマＵＶランプＢ直下の狭
い領域Ａ１から離れるのに従って洗浄度が徐々に低下
し、隣り合うエキシマＵＶランプＢ，Ｂ間の境目直下に
相当する領域が最も劣ることになる。

【００４４】これに対し、上述した各エキシマＵＶラン
プＢから被照射体Ａへ向け照射されるエキシマＵＶ以外
で、隣り合うエキシマＵＶランプＢ，Ｂ間の流路Ｓ３へ
向かうエキシマＵＶは、保護管Ｂ３…を透過して各流路
Ｓ３内へ夫々入る。

【００４５】これら保護管Ｂ３…を透過して流路Ｓ３内
へ照射されたエキシマＵＶは、供給手段２′から流路Ｓ
３内に供給された窒素などの反応用補助ガスで吸収され
ずに酸素と反応してオゾンを生成し、このオゾン量が流
路Ｓ３の出口Ｓ32まで移動する間に増えて高濃度とな
る。

【００４６】この高濃度のオゾンは、各流路Ｓ３の出口
Ｓ32から被照射体Ａへ向け強制的に押し出され、これら
出口Ｓ32の直下に位置したエキシマＵＶランプＢ，Ｂ間
の境目直下に相当する領域を中心として、エキシマＵＶ
ランプＢ直下の領域Ａ１から離れたエキシマＵＶ照射の
弱い領域Ａ２近くの雰囲気４がオゾンリッチになる。

【００４７】それにより、エキシマＵＶ照射の弱い領域
Ａ２の受光エネルギーが有機汚染の酸化除去に十分な量
に達する。その結果、洗浄に寄与しなかったエキシマＵ
Ｖを有効利用して洗浄効率を向上でき、被照射体Ａが例
えば液晶ディスプレイのガラス基板のような面積の大き
なものであっても効率良く洗浄できる。

【００４８】また、図４に示すものは、前記供給手段
２′が混合室２ｃからノズル２ｄ３ｂ…に代えて、例え
ばパンチングメタルなどの多孔板２ｅを介して流路Ｓ３
…の入口Ｓ31…へ適正量の反応性ガスＣ（酸素）と反応
用補助ガスＤを強制的に供給した構成が、前記１〜図３
に示した実施例とは異なり、それ以外の構成は図１〜図
３に示した実施例と同じものである。従って、図４に示
すものは、供給手段２′の構成が簡素化できて製造コス
トの低減が図れるという利点がある。

【００４９】尚、上述した各実施例及び変形例では、各
エキシマＵＶランプＢが、網状筒形の内部電極Ａ１と外
部電極Ａ２とを同軸状に配置した二重円筒型構造である
場合を示したが、これに限定されず、エキシマＵＶを放
射状に照射するものであれば、他の構造であっても良
く、更にその外側を覆った透明な保護管Ｂ３は、円筒形
以外の四角筒形以外の多角形の筒形であっても良い。更
に前記実施例では、エキシマＵＶフォトリアクターＲの
共用例としてアッシング装置やエキシマＵＶ・オゾン洗
浄装置（ドライ洗浄装置）や水素アニール装置として共
用する場合を記載したが、これに限定されず、有機金属
化合物の気化ガスとの光化学反応によってシリコンウェ
ーハ上に金属膜を形成すための有機金属（ＭＯ）ＣＶＤ
装置としても共用できる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明は、各エキシマＵＶランプの外周を保護
管で囲むことにより、エキシマＵＶランプの電極（外部
電極）と被照射体とが隔離されると共に、保護管のガラ
ス表面に被覆された保護膜により、反応性ガスから保護
管のガラス表面が遮断されて、エキシマＵＶの照射によ
る光化学反応で例えばフッ化水素やフッ酸などの腐食性
ガスが生成する反応性ガスを使用した場合でも、この腐
食性ガスにより保護管のガラス表面が腐食しないので、
エキシマＵＶランプの電極を保護しながら保護管の腐食
など化学反応を防止して透明度を維持できる。従って、
合成石英ガラス製の光取り出し窓を有するランプ装置の
容器内に、複数本のエキシマＵＶランプが並列状に配置
される従来のものに比べ、被照射体の大型化に伴って光
取り出し窓の合成石英ガラスを大型化する必要がないか
ら、製造コストを低減できると共に、エキシマＵＶによ
る光化学反応後にガラスを腐食する腐食性ガスが発生す
る場合でもガラス表面の腐食を防止できるから、エキシ
マＵＶランプから被照射体への光エネルギーの減衰を防
止して、高効率な光化学反応が可能となり、その結果と
して経済的である。また、保護管のガラス表面に被覆し
た保護膜は、エキシマＵＶの照射によるオゾンの生成に
悪影響を与えないので、例えばエキシマＵＶ・オゾン洗
浄装置（ドライ洗浄装置）やアッシング装置として共用
できると共に、水素アニール装置や有機金属（ＭＯ）Ｃ
ＶＤ装置等としても共用できる。

【００５１】請求項２の発明は、請求項１の発明の効果
に加えて、保護管内に供給した窒素ガスにより、エキシ
マＵＶランプの管壁から保護管外までのエキシマＵＶ吸
収をなくして光強度の劣化が防げられると共に、エキシ
マＵＶランプの電極(外部電極及び内部電極)が直接活性
化した酸素に触れて酸化物を生成するのが防げられるの
で、エキシマＵＶランプから被照射体への光エネルギー
の減衰と、エキシマＵＶランプの電極(外部電極及び内
部電極)の酸化を同時に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すエキシマＵＶフォト
リアクターの部分的な縦断正面図である。

【図２】 本発明の変形例を示すエキシマＵＶフォトリ
アクターの部分的な縦断正面図である。

【図３】 本発明の他の実施例を示すエキシマＵＶフォ
トリアクターの部分的な縦断正面図である。

【図４】 本発明の変形例を示すエキシマＵＶフォトリ
アクターの部分的な縦断正面図である。

【符号の説明】

Ａ 被照射体 Ｂ エキシマ
ＵＶランプ Ｂ３ 保護管 Ｂ４ 保護膜 Ｃ 反応性ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA30 AA53 BA04 BC04 BC10 CA33 CA62 CA63 DA02 EB01 EB32 EC01 EC21 ED01 ED11 FA03 FB06 FC09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被照射体（Ａ）と対向して複数本のエキ
   シマＵＶランプ（Ｂ）を並列状に配置し、これらエキシ
   マＵＶランプ（Ｂ）から被照射体（Ａ）に向けエキシマ
   ＵＶを反応性ガス（Ｃ）の雰囲気中で照射することによ
   り、被照射体（Ａ）表面で光化学反応させるエキシマＵ
   Ｖフォトリアクターにおいて、 前記エキシマＵＶランプ（Ｂ）の外側にそれが囲まれる
   ように透明なガラス製の保護管（Ｂ３）を夫々設け、こ
   れら保護管（Ｂ３）の表面を、エキシマＵＶの透過性に
   優れた保護膜（Ｂ４）で夫々被覆したことを特徴とする
   エキシマＵＶフォトリアクター。
2. 【請求項２】 前記エキシマＵＶランプ（Ｂ）と保護管
   （Ｂ３）との間に窒素ガスを供給した請求項１記載のエ
   キシマＵＶフォトリアクター。