JP2004275843A - 乾燥処理装置および乾燥処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】短時間で確実に処理対象面上の水を乾燥させて除去させることができ、装置の構造が簡単である乾燥処理装置および乾燥処理方法を提供すること。
【解決手段】被処理体２０の処理対象面２１に対して薬液が処理された後に、水により処理対象面２１を洗浄して残った水を乾燥させるための乾燥処理装置１０であり、被処理体２０の処理対象面２１側に、短パルスで光強度の高い光を照射することにより処理対象面２１に残っている水を蒸発させる光照射部１１と、光照射部１１と被処理体２０の処理対象面２１の間にドライエアー４０を送るための乾燥空気供給部１３と、蒸発した水を光照射部１１と処理対象面２１の間から外部へ排気する排気動作部１５とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】被処理体２０の処理対象面２１に対して薬液が処理された後に、水により処理対象面２１を洗浄して残った水を乾燥させるための乾燥処理装置１０であり、被処理体２０の処理対象面２１側に、短パルスで光強度の高い光を照射することにより処理対象面２１に残っている水を蒸発させる光照射部１１と、光照射部１１と被処理体２０の処理対象面２１の間にドライエアー４０を送るための乾燥空気供給部１３と、蒸発した水を光照射部１１と処理対象面２１の間から外部へ排気する排気動作部１５とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板のような被処理体の処理対象面に対して薬液が処理された後に、水により処理対象面を洗浄して残った水を乾燥させるための乾燥処理装置および乾燥処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被処理体の例として、たとえば液晶表示体に用いられるガラス基板を例に挙げる。このガラス基板の処理対象面には、各種の必要な処理が行われる。
ガラス基板の処理対象面に対して薬液が処理された後に、この薬液はいわゆる純水リンス工程においてその残った薬液を除去することがある。その後、純水リンス工程において用いた純水は、乾燥工程において、処理対象面から乾燥して除去する必要がある。
従来、このような処理対象面に残った水は、いわゆるスピン方式により乾燥することがある。このスピン方式により乾燥する方式は、水を遠心力により振り切ることによって見かけ上、水を除去するようになっている（たとえば特許文献１。）。
またこのような水の除去には真空乾燥方式がある。この真空乾燥方式は、処理対象面に残った水を真空に引いて乾燥させる方式である（たとえば特許文献２。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２７４２号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】
特開平７−１９３０３７号公報（第１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したスピン方式による水の乾燥および真空乾燥方式では次のような問題がある。
スピン方式による乾燥を用いると、被処理体の処理対象面に吸着している水分を完全に除去することが不可能である。このようにして処理対象面に残ってしまった水分は、次の工程で放出ガスとして悪影響を及ぼし、品質の問題や歩留まり低下を招くことがある。
【０００５】
また真空乾燥方式による水の乾燥では、大掛かりな真空装置およびヒーターの両方を用いる必要があるので、消費エネルギーの増大を招く。しかも、乾燥に必要な処理時間が長く、スループットの低下を招いてしまう。
そこで本発明は上記課題を解消し、短時間で確実に処理対象面上の水を乾燥させて除去させることができ、装置の構造が簡単である乾燥処理装置および乾燥処理方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の乾燥処理装置は、被処理体の処理対象面に対して薬液が処理された後に、水により前記処理対象面を洗浄して残った前記水を乾燥させるための乾燥処理装置であり、前記被処理体の前記処理対象面側に、短パルスで光強度の高い光を照射することにより前記処理対象面に残っている前記水を蒸発させる光照射部と、前記光照射部と前記被処理体の前記処理対象面の間にドライエアーを送るための乾燥空気供給部と、前記蒸発した前記水を前記光照射部と前記処理対象面の間から外部へ排気する排気動作部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、光照射部は、被処理体の処理対象面側に、短パルスで光強度の高い光を照射することにより、処理対象面に残っている水を瞬時に蒸発させることができる。
乾燥空気供給部は、光照射部と被処理体の処理対象面の間にドライエアーを送りながら、上述した光照射部から光を処理対象面側に照射する。これによって、処理対象面から蒸発した水分が結露しないようにして、水分が処理対象面に再付着するのを防止する。排気動作部は、蒸発した水を外部に排出するようになっている。
【０００８】
これにより、本発明の乾燥処理装置は、処理対象面に残っている水を短時間で確実に処理対象面から蒸発させて光照射部と処理対象面の間から外部に排出することができる。しかも、乾燥空気供給部からドライエアーを光照射部から処理対象面の間に送っているので、処理対象面から蒸発した水分が結露せずに、処理対象面に水分が再付着するのを確実に防止することができる。
本発明の乾燥処理装置は、真空装置内に配置する必要がないので、構造が簡単であり、処理対象面上の水を確実に乾燥して除去させることができる。
【０００９】
上記構成において、前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を反射する光反射膜が形成されており、前記水は前記光反射膜の上に膜を形成していることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の処理対象面には、光を反射する光反射膜が形成されている。水は光反射膜の上に膜を形成している。
これによって、光照射部からの光は、水を通って光反射膜により反射されて再び水に到達する。これによって、水は、光照射部からの光を直接受けるとともに、光反射膜で反射する光を再び受ける。これによって水は、光照射部からの光をより効率よく利用しながら確実に処理対象面から蒸発させることができる。
【００１０】
上記構成において、光を通す前記被処理体の第１面は、前記光照射部に対面しており、前記第１面である前記処理対象面には、前記水が膜を形成しており、前記被処理体の前記第１面とは反対側の第２面側には、前記光を反射する光反射膜が形成されていることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の第１面は光照射部に対面している。第１面である処理対象面には、水の膜が形成されている。被処理体の第１面とは反対側の第２面には、光を反射する光反射膜が形成されている。
これにより、光照射部の光は、水の膜を通り光を通す被処理体の第１面から第２面側に到達する。この光は、第２面側の光反射膜で反射された後に、再び第１面側の水の膜に達する。
したがって、水の膜は、光照射部からの光と光反射膜で反射された光を有効に利用して確実に蒸発させることができる。
【００１１】
上記構成において、前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を吸収する光吸収膜が形成されており、前記水は前記光吸収膜の上に膜を形成していることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の処理対象面には、光を吸収する光吸収膜が形成されている。水は光吸収膜の上に膜を形成している。
これにより光照射部の光は、水の膜を通って光吸収膜側に吸収される。したがって水は、光照射部の光により効率よく処理対象面から蒸発させることができる。
【００１２】
上記構成において、前記光照射部は、フラッシュランプと、前記フラッシュランプが発生する前記光を前記処理対象面側に反射する反射材と、を有することを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、光照射部のフラッシュランプは、短パルスで光強度の高い光を照射するが、この際にはこの光を反射材が処理対象面側に反射する。これによって、光照射部の光は効率よく処理対象面側に供給することができる。
【００１３】
本発明の乾燥処理方法は、被処理体の処理対象面に対して薬液が処理された後に、水により前記処理対象面を洗浄して残った前記水を乾燥させるための乾燥処理方法であり、乾燥空気供給部から、光照射部と前記被処理体の前記処理対象面の間にドライエアーを送りながら、前記光照射部が、前記被処理体の前記処理対象面側に短パルスで光強度の高い光を照射することにより、前記処理対象面に残っている前記水を蒸発させる乾燥処理ステップと、排気動作部が前記蒸発した前記水を前記光照射部と前記被処理体の間から外部に排気する排気動作ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、乾燥処理ステップでは、ドライエアーが、乾燥空気供給部から光照射部と被処理体の処理対象面の間に送られる。しかも、光照射部が被処理体の処理対象面側に短パルスで光強度の高い光を照射することにより、処理対象面に残っている水を確実に蒸発させる。
排気動作ステップは、乾燥処理ステップと同時もしくは乾燥処理ステップよりやや後で行うことができる。排気動作ステップでは、排気動作部が蒸発した水を光照射部と被処理体の間から外部に排気する。
【００１５】
これにより、本発明の乾燥処理装置は、処理対象面に残っている水を短時間で確実に処理対象面から蒸発させて光照射部と処理対象面の間から外部に排出することができる。しかも、乾燥空気供給部からドライエアーを光照射部から処理対象面の間に送っているので、処理対象面から蒸発した水分が結露せずに、処理対象面に水分が再付着するのを確実に防止することができる。
本発明の乾燥処理方法は、真空装置内で行う必要がないので、乾燥処理装置の構造が簡単になり、処理対象面上の水を確実に乾燥して除去させることができる。
【００１６】
上記構成において、前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を反射する光反射膜が形成されており、前記水は前記光反射膜の上に膜を形成していることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の処理対象面には、光を反射する光反射膜が形成されている。水は光反射膜の上に膜を形成している。
これによって、光照射部からの光は、水を通って光反射膜により反射されて再び水に到達する。これによって、水は、光照射部からの光を直接受けるとともに、光反射膜で反射する光を再び受ける。これによって水は、光照射部からの光をより効率よく利用しながら確実に処理対象面から蒸発させることができる。
【００１７】
上記構成において、光を通す前記被処理体の第１面は、前記光照射部に対面しており、前記第１面である前記処理対象面には、前記水が膜を形成しており、前記被処理体の前記第１面とは反対側の第２面側には、前記光を反射する光反射膜が形成されていることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の第１面は光照射部に対面している。第１面である処理対象面には、水の膜が形成されている。被処理体の第１面とは反対側の第２面には、光を反射する光反射膜が形成されている。
これにより、光照射部の光は、水の膜を通り光を通す被処理体の第１面から第２面側に到達する。この光は、第２面側の光反射膜で反射された後に、再び第１面側の水の膜に達する。
したがって、水の膜は、光照射部からの光と光反射膜で反射された光を有効に利用して確実に蒸発させることができる。
【００１８】
上記構成において、前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を吸収する光吸収膜が形成されており、前記水は前記光吸収膜の上に膜を形成していることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の処理対象面には、光を吸収する光吸収膜が形成されている。水は光吸収膜の上に膜を形成している。
これにより光照射部の光は、水の膜を通って光吸収膜側に吸収される。したがって水は、光照射部の光により効率よく処理対象面から蒸発させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
第１の実施形態
図１は、本発明の乾燥処理装置の第１の実施形態を示している。図２は、図１の乾燥処理装置を利用した乾燥処理方法の一例を示すフロー図である。
図１の乾燥処理装置１０は、光照射部１１と、乾燥空気供給部１３および排気動作部１５を有している。
この乾燥処理装置１０は、被処理体２０の処理対象面２１側に残っている水の膜（水の被膜ともいう）２３を乾燥して除去するための装置である。
【００２０】
まず被処理体２０の一例について説明する。
被処理体２０は、図１においては図示の簡略化のために一部分を示している。
被処理体２０は、たとえば液晶表示体の一部分を構成する基板２５を有している。この基板２５は、たとえば光を通すガラス基板である。
基板２５の処理対象面２１には、すでに光反射膜２７が形成されている。この光反射膜２７は、たとえばアルミニウムの膜である。しかしこの光反射膜２７は、光を反射する金属膜であればアルミニウム膜に限らず他の種類の膜であっても勿論構わない。
光反射膜２７は、反射面あるいは金属膜とも呼んでいる。
【００２１】
光反射膜２７の上には水の膜２３が形成されている。この水の膜２３は、光反射膜２７を成膜した後に、薬液処理を行っているが、この薬液を純水を用いてリンスを行った際に残っている水の膜である。
図１に示す乾燥処理装置１０は、この水の膜２３を光反射膜２７から乾燥して完全に除去するために用いられる。
【００２２】
次に、光照射部１１の構造について説明する。
光照射部１１は、複数本のランプ３１を有している。これらのランプ３１は、図１においてＸ方向に沿って等しい間隔をおいて配列されている。ランプ３１は、図１の紙面垂直方向に関して長く形成されているランプである。ランプ３１の本数は、図１の例ではたとえば６本図示されているが、これに限らず５本以下であってもあるいは７本以上であっても構わない。
【００２３】
ランプ３１は、短パルスでかつ光強度の高い照射光（光）３３を、被処理体２０の水の膜２３側に照射するためのランプである。
ランプ３１は、短パルスでかつ光強度の高い光を発生するランプである。ランプ３１の種類としては、たとえばフラッシュランプである。フラッシュランプの種類としては、たとえばキセノンランプであり、その波長域は近紫外線乃至可視光、そして近赤外線領域までを有している。
【００２４】
ランプ３１は、電源３７から高圧パルスを印加すると、ランプ内部に封入されたキセノン気体が一瞬にして絶縁破壊を起こす。この破壊が、コンデンサに蓄積された電気エネルギーを極めて短い時間の間にランプ内に一挙に放出し、この時、照射光３３が生じる。
このランプ３１が発生する光のパルス幅は、たとえばｍｓｅｃ（ミリ秒）オーダのパルス幅の光を発生する。
【００２５】
フラッシュランプの種類としては、キセノンランプ、メタルハライドランプ、クリプトンランプ、キセノン―水銀ランプ等である。
このランプ３１が、たとえばキセノンフラッシュランプである場合には、その光の照射時間は、たとえば上述したようにｍｓｅｃ（ミリ秒）オーダであり、このランプ３１の照射光３３は、好ましくはたとえば図示しないフロスト板により散乱されて均一化された後に、図１に示す被処理体２０の水の膜２３側へ照射される。
【００２６】
ランプ３１は、電源３７に対して電気的に接続されている。この電源３７は、各ランプ３１に対して電力を供給する。この電源３７は、制御部１００により動作が制御される。
光照射部１１は、これらのランプ３１の他に反射材３９を有している。この反射材３９は、各ランプ３１の発生する光を水の膜２３側に効率よく反射させるためのものである。これによってランプ３１が発生する光は、照射光３３として水の膜２３と光反射膜２７側に供給できるようになっている。
【００２７】
次に、図１に示す乾燥空気供給部１３について説明する。
乾燥空気供給部１３は、ドライエアー４０を、光照射部１１のランプ３１と被処理体２０の水の膜２３の間に供給するようになっている。このようにドライエアー４０が光照射部１１と水の膜２３の間に供給されることにより、次のようなメリットがある。すなわち、水の膜２３が照射光３３により蒸発されて、ランプ３１と光反射膜２７の間に蒸気となった状態で、ドライエアー４０が供給されることにより、ドライエアー４０は、蒸発した水分が結露しないようにする。この結果、蒸発した水分が、光反射膜２７側に再付着しないようにすることができる。
【００２８】
次に、図１の排気動作部１５について説明する。
排気動作部１５は、反射材３９の排気接続部５０に接続されている。この排気動作部は、たとえば真空吸引ポンプのようなものである。排気動作部１５が作動することにより、水の膜２３が照射光３３により蒸発すると、この反射材３９の排気接続部５０を通して、この蒸発した水分は、光反射膜２７と光照射部１１の間から外部に強制的に排出することができるものである。
この時、反射材３９は蒸発した水分を排気動作部５０へ導くためのガイド部材の役割をする。
【００２９】
これによって、蒸発した水が光照射部１１と被処理体２０の間に残ることがなく、処理対象面２１の光反射膜２７の上には水が残らずに、水分を確実に乾燥して外部に除去することができる。
排気動作部１５、電源３７および乾燥空気供給部１３は、制御部１００によりその動作が制御される。
【００３０】
次に、図２を参照しながら本発明の乾燥処理方法の一例について説明する。
図２は、乾燥処理方法のフロー図であるが、薬液処理ステップＳＴ１から被処理体の除去ステップＳＴ６まで含んでいる。
図２の薬液処理ステップＳＴ１では、被処理体２０の基板２５の処理対象面２１の光反射膜２７に対して薬液を処理する。この薬液としては、たとえば有機溶剤、硫酸、アンモニア過水などの他に、フッ酸系、アミン系、ショウ酸系、オゾン系の薬液でもよい。また、薬液として純水を用いることで、純水洗浄もあり得る。
【００３１】
この薬液処理を行った後に、被処理体２０の光反射膜２７に対して、薬液処理後の純水リンス洗浄処理ステップＳＴ２を行う。この純水リンス洗浄処理ステップＳＴ２では、薬液処理を行った後の光反射膜２７に残っている薬液を純水により洗浄する。
この際に、水が水の膜２３として光反射膜２７の上に残ってしまう。この水の膜２３が光反射膜２７に残ってしまうと、後工程において、たとえば放出ガスとして品質に対して悪影響を及ぼしたり、歩留まりの低下を招くことがある。
そこで、この残った水の膜２３は、図１に示す乾燥処理装置１０により乾燥させる。
【００３２】
まず図２の被処理体の配置ステップＳＴ３では、被処理体２０が図１に示すような状態で、光照射部１１に対して対面して配置される。この場合に水の膜２３は、光照射部１１側に配置される。つまり光照射部１１は水の膜２３と光反射膜２７に対面した状態になる。基板２５の処理対象面２１は第１面に相当し、その第１面の反対側の第２面５７は、ステージ５５の上に置かれている。
【００３３】
図２に示す乾燥処理ステップＳＴ４では、乾燥空気供給部１３が、光照射部１１と被処理体２０の処理対象面２１側の水の膜２３の間にドライエアー４０を供給する。光照射部１１の電源３７から電力が供給されることにより、ランプ３１は、短パルスで光強度の高い照射光３３を水の膜２３側に照射する。
照射光３３は水の膜２３を通り光反射膜２７によりたとえばほぼ９９％近く反射されて反射光６０になる。このために光反射膜２７は、照射光３３による熱の影響はほとんど受けない。
【００３４】
水の膜２３は、照射光３３とその反射光６０とにより加熱される。つまり、光反射膜２７で反射した反射光６０は、再度水の膜２３を通過するために、水の膜２３は、照射光３３と反射光６０の両方を吸収する。このことから、照射光３３と反射光６０は、効率的に水の温度上昇に使うことができる。水の膜２３は、短波長の吸収が大きいために、より短波長にピークのある光の照射が効果的である。
【００３５】
水の膜２３は、照射光３３と反射光６０により、一瞬にして水温が上昇して１００℃以上に達して、水蒸気となって蒸発する。蒸気となった水分は、ドライエアー４０の供給により再結露することなく、光反射膜２７に再付着することもない。
蒸発した水分は、図２に示す排気動作ステップＳＴ５により反射材３９の排気接続部５０を通じて、光照射部１１と被処理体２０の間から外部に排出されることになる。この排気動作ステップＳＴ５は、乾燥処理ステップＳＴ４と同時に行ってもよいし、乾燥処理ステップＳＴ４が始まった後にややずれて行っても勿論構わない。
【００３６】
このようにして水の膜２３は、照射光３３と反射光６０を用いて、瞬時に蒸発させることにより、処理対象面２１の光反射膜２７を乾燥させることができる。
このために、光反射膜２７においていわゆるウォーターマークの形成がなく、高品位の乾燥が可能である。このウォーターマークとは、塵埃を含んでいる水の膜２３が、水の蒸発とともに塵埃が集中してしまい、この塵埃を含む小さな水の固まりが自然酸化することにより酸化膜ができてしまうことである。
【００３７】
このようなウォーターマーク現象は、本発明の乾燥処理装置１０を用いることにより、水の膜２３を瞬時に蒸発させることができることからその発生をなくすことができる。そして照射光３３と反射光６０は、いわゆる水の突沸現象および塵埃などの異物の光吸収効果により、水の膜２３を蒸発させながら異物の除去も同時に可能である。
【００３８】
上述したようにして、水の膜２３の乾燥処理ステップＳＴ４および排気動作ステップＳＴ５が終了すると、図２に示す被処理体の除去ステップＳＴ６に移る。この除去ステップＳＴ６では、乾燥処理後の被処理体２０が、光照射部１１の対面する位置から除去される。
上述したような手順を繰り返すことにより、被処理体２０の水の膜２３は効率よく乾燥して除去することができる。
【００３９】
第２の実施形態
次に、図３を参照しながら本発明の乾燥処理装置の第２の実施形態について説明する。
図３に示す乾燥処理装置１０の構造は、図１に示す乾燥処理装置１０の構造と同じである。
図３の第２の実施形態が、図１の第１の実施形態と異なるのは、被処理体１２０の構造である。
【００４０】
図３に示す被処理体１２０は、基板１２５を有している。この基板１２５は、第１面である処理対象面１２１と、第２面１５７を有している。処理対象面１２１は、第２面１５７とは反対の面である。
第２面１５７は、ステージ１５５の搭載面１５６上に着脱可能に置かれている。ステージ１５５の搭載面１５６は、鏡面であり、照射光３３を効率よく反射できるものである。
【００４１】
基板１２５は、光を通すたとえば透明のガラス基板である。基板１２５の処理対象面１２１には、水の膜２３が存在している。図３に示す第２の実施形態において、図１の第１の実施形態の場合の乾燥処理方法と異なるのは、照射光３３が被処理体１２０を通る経路である。
光照射部１１のランプ３１が照射光３３を水の膜２３側に照射すると、照射光３３は水の膜２３を通りかつ透明の基板１２５を通って、ステージ１５５の搭載面１５６まで到達する。この搭載面１５６は光反射膜としての機能を果たすので、照射光３３は、搭載面１５６において反射光１６０として反射する。この反射光１６０は、基板１２５と水の膜２３を再び通る。
これによって、水の膜２３は、照射光３３と反射光１６０により効率よく加熱されるので、照射光３３を有効に利用して確実に蒸発できる。
【００４２】
図３におけるその他の構成部分は、図１の対応する構成部分と同じであるのでその構造の説明および作用の説明を用いることにする。
なお、基板１２５の第２面１５７に対してアルミニウムのような光反射膜を形成するようにすれば、ステージ１５５の搭載面１５６に光反射膜の性能（鏡面）を形成する必要はなくなる。
【００４３】
第３の実施形態
次に、図４を参照しながら、乾燥処理装置１０の第３の実施形態について説明する。
図４に示す乾燥処理装置の第３の実施形態は、図１に示す乾燥処理装置１０とは同じものである。図４の第３の実施形態が図１の第１の実施形態と異なるのは、被処理体２２０の構造である。
被処理体２２０の基板２２５は、たとえばガラス基板である。基板２２５の処理対象面２２１（第１面に相当）には、光吸収膜３００が形成されている。この光吸収膜３００の上には水の膜２３が存在している。基板２２５の第２面２５７は、ステージ５５の上に着脱可能に載せてある。
【００４４】
このような被処理体２２０の構造を採用することにより、光照射部１１のランプ３１が発生する照射光３３は、水の膜２３を通過しそして光吸収膜３００により吸収される。
この光吸収膜３００は、たとえば光をよりよく吸収する材質で作られた層でたとえばＳｉ３Ｎ４，Ｔａ３Ｎ５などである。照射光３３が水の膜２３を通過した後に、水の膜２３により吸収できなかった照射光３３は、光吸収膜３００により吸収される。光吸収膜３００は、照射光３３を吸収すると過熱して、一時的に１００℃以上にでき、この光吸収膜３００は水の膜２３を１００℃以上に加熱する。
このように、光吸収膜３００を利用することにより、照射光３３が水の膜２３に吸収されないもしくは吸収されにくい波長であっても、照射光３３は光吸収膜３００により吸収できる波長であれば、水の膜２３を確実に乾燥して蒸発させることができる。
【００４５】
本発明の乾燥処理装置は、照射光３３が短パルスでかつ光強度の高い光であり、この光を利用して水の膜２３を短時間で蒸発させて乾燥することができる。水の膜２３は瞬時に乾燥できるので、上述したようなウォーターマークの形成がない。照射光３３は短パルスで光強度の高い光なので、水の膜２３は極めて急に温度変化が与えられて過熱される。基板２５の熱容量は大きいので、実質的に基板２５全体の温度上昇には至らずに、基板２５および光反射膜２７への温度ダメージが少ない。
【００４６】
図１に示す電源３７からランプ３１側へ与える電力のパルス幅をコントロールすることにより、基板２５の処理対象面２１側の水の膜２３のみの乾燥・蒸発処理が可能になる。したがって被処理体２０の基板２５が、ガラス基板のような基板ではなく、ガラスよりも低融点の材料、たとえばプラスチックのような材料を用いても、プラスチック基板上の水の膜２３の乾燥・蒸発が可能である。
【００４７】
基板２５の上に、図４に示すように光を吸収する膜３００がある場合には、短パルスでかつ高い光強度を有する光を照射して、基板の表面を瞬時に１００℃以上の状態にすることができる。したがって光吸収膜（光吸収層ともいう）３００は、間接的に光吸収膜３００の上の表面に残っている水の膜２３を瞬時に蒸発させることができる。
【００４８】
このように、本発明の乾燥処理装置は、薬液処理を行った後の純水リンス工程の乾燥工程において、短パルスでかつ光強度の高い光を照射することにより、瞬時に純水の沸点以上にすることができる。したがって、洗浄後に形成された水の膜２３は、完全に蒸発して乾燥させることができる。
環境負荷の低減が叫ばれるようになってきているので、本発明の乾燥処理装置は、低エネルギー、低コストおよび高いスループットで、しかも品質の高い乾燥処理を実施することができる。
【００４９】
第４の実施形態
図５は、本発明の乾燥処理装置１０の第４の実施形態を示している。
図５に示す乾燥処理装置１０の構成要素が、図１に示す乾燥処理装置１０の構成要素と同じ個所には同じ符号を記してその説明を用いる。
図５の第４の実施形態で特徴的なのは、基板１２５の第１面２１と第２面１５７のいずれにおいても水の膜２３が形成されていることである。したがって、第１面２１と第２面１５７は、ともに処理対象面である。
【００５０】
この基板１２５の両面にある水の膜２３，２３に対応して、それぞれ光照射部１１，１１が対面して配置されている。乾燥空気供給部１３は、ドライエアー４０を、光照射部１１と第１面２１の水の膜２３の間および、もう１つの光照射部１１と第２面１５７の水の膜２３側の間にそれぞれ供給するようになっている。
このようにすることで、基板１２５の第１面２１の水の膜２３と、第２面１５７の水の膜２３は、対面する光照射部１１，１１の照射光３３により完全に蒸発して乾燥させることができる。なお、第４の実施形態の基板１２５の材質としては、たとえばガラスやシリコンなどを採用することができる。
【００５１】
第５の実施形態
図６は、本発明の乾燥処理装置１０の第５の実施形態を示している。
図６に示す乾燥処理装置１０の構成要素が、図１に示す乾燥処理装置１０の構成要素と同じ個所には同じ符号を記してその説明を用いる。
図６に示す第５の実施形態では、基板１２５の第１面１２１と第２面１５７のそれぞれに水の膜２３が形成されている。光照射部１１は、処理対象面の第１面１２１の水の膜２３側に対面している。
【００５２】
これに対して、光反射板２７が、たとえばステージ１５５の上に搭載されている。この光反射板２７は、たとえばアルミニウム反射板であり、第２面１５７の水の膜２３に対面して、しかもクリアランスＣＬを空けるようにして平行に配置されている。光照射部１１が発生する照射光３３は、基板１２５の第１面１２１側に到達することにより、水の膜２３を完全に蒸発させることができる。
【００５３】
しかも、照射光３３は、水の膜２３、基板１２５を通過して、さらに第２面１５７の水の膜２３をも通過して、光反射板２７により反射されて反射光３５９になる。この反射光３５９が、第２面１５７の水の膜２３に照射されることにより、第２面１５７の水の膜２３は完全に蒸発させることができる。
この実施形態においては、やはり乾燥空気供給部１３はドライエアー４０を、光照射部１１と第１面１２１の水の膜２３の間および第２面１５７の水の膜２３と光反射板２７の間に供給するようになっている。
第５の実施形態では、基板１２５は透明の材質、たとえばガラスで作られている。
【００５４】
第６の実施形態
図７は、本発明の乾燥処理装置１０の第６の実施形態を示している。
図７の乾燥処理装置１０の構成要素が、図１の乾燥処理装置１０の構成要素と同じ個所には同じ符号を記してその説明を用いる。
図７に示す第６の実施形態では、図５の第４の実施形態と同様にして、基板１２５の第１面２１側と、第２面１５７側とに対してそれぞれ光照射部１１が対面して配置されている。図７に示す第６の実施形態が図５に示す第４の実施形態と異なるのは、基板１２５の第１面２１と水の膜２３の間に光反射膜２７が追加して形成されていることである。この光反射膜２７は、金属膜であり、たとえばアルミニウム膜である。
【００５５】
このような構造にすることで、第１面２１側の光照射部１１の照射光３３は、水の膜２３を通過し、光反射膜２７により反射されて反射光１６０となって水の膜２３を加熱して完全に蒸発させることができる。
一方、第２面１５７の光照射部１１は、照射光３３を第２面１５７の水の膜２３に照射することにより、第２面１５７の水の膜２３は完全に蒸発させることができる。この照射光３３は、たとえば透明な基板１２５を通過して光反射膜２７まで達する。
図５と図７に用いられている一方の光照射部１１と他方の光照射部１１の構造は、同様な構造を採用することができる。
【００５６】
ところで、被処理体２０の基板の種類は、ガラス、プラスチックに限らず、たとえばセラミックスなどであっても構わない。
また、被処理体２０に照射する短パルスは、１パルスだけでなく、複数回連続で照射してもかまわず、その照射波形が、尖頭波形や、矩形波形であっても同様な効果を有することは言うまでもない。
被処理体２０が適用されるものは、たとえば液晶表示体の他に、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）表示装置、その他の表示装置あるいはその他の種類の電子機器を含んでいる。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾燥処理装置の第１の実施形態を示す図。
【図２】図１の乾燥処理装置を用いて行う乾燥処理方法の一例を示すフロー図。
【図３】本発明の乾燥処理装置の第２の実施形態を示す図。
【図４】本発明の乾燥処理装置の第３の実施形態を示す図。
【図５】本発明の乾燥処理装置の第４の実施形態を示す図。
【図６】本発明の乾燥処理装置の第５の実施形態を示す図。
【図７】本発明の乾燥処理装置の第６の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・乾燥処理装置、１１・・・光照射部、１３・・・乾燥空気供給部、１５・・・排気動作部、２０・・・被処理体、２１・・・処理対象面、２３・・・水の膜、２５・・・基板、２７・・・光反射膜、３１・・・ランプ、３９・・・反射材、４０・・・ドライエアー
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板のような被処理体の処理対象面に対して薬液が処理された後に、水により処理対象面を洗浄して残った水を乾燥させるための乾燥処理装置および乾燥処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被処理体の例として、たとえば液晶表示体に用いられるガラス基板を例に挙げる。このガラス基板の処理対象面には、各種の必要な処理が行われる。
ガラス基板の処理対象面に対して薬液が処理された後に、この薬液はいわゆる純水リンス工程においてその残った薬液を除去することがある。その後、純水リンス工程において用いた純水は、乾燥工程において、処理対象面から乾燥して除去する必要がある。
従来、このような処理対象面に残った水は、いわゆるスピン方式により乾燥することがある。このスピン方式により乾燥する方式は、水を遠心力により振り切ることによって見かけ上、水を除去するようになっている（たとえば特許文献１。）。
またこのような水の除去には真空乾燥方式がある。この真空乾燥方式は、処理対象面に残った水を真空に引いて乾燥させる方式である（たとえば特許文献２。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２７４２号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】
特開平７−１９３０３７号公報（第１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したスピン方式による水の乾燥および真空乾燥方式では次のような問題がある。
スピン方式による乾燥を用いると、被処理体の処理対象面に吸着している水分を完全に除去することが不可能である。このようにして処理対象面に残ってしまった水分は、次の工程で放出ガスとして悪影響を及ぼし、品質の問題や歩留まり低下を招くことがある。
【０００５】
また真空乾燥方式による水の乾燥では、大掛かりな真空装置およびヒーターの両方を用いる必要があるので、消費エネルギーの増大を招く。しかも、乾燥に必要な処理時間が長く、スループットの低下を招いてしまう。
そこで本発明は上記課題を解消し、短時間で確実に処理対象面上の水を乾燥させて除去させることができ、装置の構造が簡単である乾燥処理装置および乾燥処理方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の乾燥処理装置は、被処理体の処理対象面に対して薬液が処理された後に、水により前記処理対象面を洗浄して残った前記水を乾燥させるための乾燥処理装置であり、前記被処理体の前記処理対象面側に、短パルスで光強度の高い光を照射することにより前記処理対象面に残っている前記水を蒸発させる光照射部と、前記光照射部と前記被処理体の前記処理対象面の間にドライエアーを送るための乾燥空気供給部と、前記蒸発した前記水を前記光照射部と前記処理対象面の間から外部へ排気する排気動作部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、光照射部は、被処理体の処理対象面側に、短パルスで光強度の高い光を照射することにより、処理対象面に残っている水を瞬時に蒸発させることができる。
乾燥空気供給部は、光照射部と被処理体の処理対象面の間にドライエアーを送りながら、上述した光照射部から光を処理対象面側に照射する。これによって、処理対象面から蒸発した水分が結露しないようにして、水分が処理対象面に再付着するのを防止する。排気動作部は、蒸発した水を外部に排出するようになっている。
【０００８】
これにより、本発明の乾燥処理装置は、処理対象面に残っている水を短時間で確実に処理対象面から蒸発させて光照射部と処理対象面の間から外部に排出することができる。しかも、乾燥空気供給部からドライエアーを光照射部から処理対象面の間に送っているので、処理対象面から蒸発した水分が結露せずに、処理対象面に水分が再付着するのを確実に防止することができる。
本発明の乾燥処理装置は、真空装置内に配置する必要がないので、構造が簡単であり、処理対象面上の水を確実に乾燥して除去させることができる。
【０００９】
上記構成において、前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を反射する光反射膜が形成されており、前記水は前記光反射膜の上に膜を形成していることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の処理対象面には、光を反射する光反射膜が形成されている。水は光反射膜の上に膜を形成している。
これによって、光照射部からの光は、水を通って光反射膜により反射されて再び水に到達する。これによって、水は、光照射部からの光を直接受けるとともに、光反射膜で反射する光を再び受ける。これによって水は、光照射部からの光をより効率よく利用しながら確実に処理対象面から蒸発させることができる。
【００１０】
上記構成において、光を通す前記被処理体の第１面は、前記光照射部に対面しており、前記第１面である前記処理対象面には、前記水が膜を形成しており、前記被処理体の前記第１面とは反対側の第２面側には、前記光を反射する光反射膜が形成されていることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の第１面は光照射部に対面している。第１面である処理対象面には、水の膜が形成されている。被処理体の第１面とは反対側の第２面には、光を反射する光反射膜が形成されている。
これにより、光照射部の光は、水の膜を通り光を通す被処理体の第１面から第２面側に到達する。この光は、第２面側の光反射膜で反射された後に、再び第１面側の水の膜に達する。
したがって、水の膜は、光照射部からの光と光反射膜で反射された光を有効に利用して確実に蒸発させることができる。
【００１１】
上記構成において、前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を吸収する光吸収膜が形成されており、前記水は前記光吸収膜の上に膜を形成していることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の処理対象面には、光を吸収する光吸収膜が形成されている。水は光吸収膜の上に膜を形成している。
これにより光照射部の光は、水の膜を通って光吸収膜側に吸収される。したがって水は、光照射部の光により効率よく処理対象面から蒸発させることができる。
【００１２】
上記構成において、前記光照射部は、フラッシュランプと、前記フラッシュランプが発生する前記光を前記処理対象面側に反射する反射材と、を有することを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、光照射部のフラッシュランプは、短パルスで光強度の高い光を照射するが、この際にはこの光を反射材が処理対象面側に反射する。これによって、光照射部の光は効率よく処理対象面側に供給することができる。
【００１３】
本発明の乾燥処理方法は、被処理体の処理対象面に対して薬液が処理された後に、水により前記処理対象面を洗浄して残った前記水を乾燥させるための乾燥処理方法であり、乾燥空気供給部から、光照射部と前記被処理体の前記処理対象面の間にドライエアーを送りながら、前記光照射部が、前記被処理体の前記処理対象面側に短パルスで光強度の高い光を照射することにより、前記処理対象面に残っている前記水を蒸発させる乾燥処理ステップと、排気動作部が前記蒸発した前記水を前記光照射部と前記被処理体の間から外部に排気する排気動作ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、乾燥処理ステップでは、ドライエアーが、乾燥空気供給部から光照射部と被処理体の処理対象面の間に送られる。しかも、光照射部が被処理体の処理対象面側に短パルスで光強度の高い光を照射することにより、処理対象面に残っている水を確実に蒸発させる。
排気動作ステップは、乾燥処理ステップと同時もしくは乾燥処理ステップよりやや後で行うことができる。排気動作ステップでは、排気動作部が蒸発した水を光照射部と被処理体の間から外部に排気する。
【００１５】
これにより、本発明の乾燥処理装置は、処理対象面に残っている水を短時間で確実に処理対象面から蒸発させて光照射部と処理対象面の間から外部に排出することができる。しかも、乾燥空気供給部からドライエアーを光照射部から処理対象面の間に送っているので、処理対象面から蒸発した水分が結露せずに、処理対象面に水分が再付着するのを確実に防止することができる。
本発明の乾燥処理方法は、真空装置内で行う必要がないので、乾燥処理装置の構造が簡単になり、処理対象面上の水を確実に乾燥して除去させることができる。
【００１６】
上記構成において、前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を反射する光反射膜が形成されており、前記水は前記光反射膜の上に膜を形成していることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の処理対象面には、光を反射する光反射膜が形成されている。水は光反射膜の上に膜を形成している。
これによって、光照射部からの光は、水を通って光反射膜により反射されて再び水に到達する。これによって、水は、光照射部からの光を直接受けるとともに、光反射膜で反射する光を再び受ける。これによって水は、光照射部からの光をより効率よく利用しながら確実に処理対象面から蒸発させることができる。
【００１７】
上記構成において、光を通す前記被処理体の第１面は、前記光照射部に対面しており、前記第１面である前記処理対象面には、前記水が膜を形成しており、前記被処理体の前記第１面とは反対側の第２面側には、前記光を反射する光反射膜が形成されていることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の第１面は光照射部に対面している。第１面である処理対象面には、水の膜が形成されている。被処理体の第１面とは反対側の第２面には、光を反射する光反射膜が形成されている。
これにより、光照射部の光は、水の膜を通り光を通す被処理体の第１面から第２面側に到達する。この光は、第２面側の光反射膜で反射された後に、再び第１面側の水の膜に達する。
したがって、水の膜は、光照射部からの光と光反射膜で反射された光を有効に利用して確実に蒸発させることができる。
【００１８】
上記構成において、前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を吸収する光吸収膜が形成されており、前記水は前記光吸収膜の上に膜を形成していることを特徴とすることが望ましい。
このような構成によれば、被処理体の処理対象面には、光を吸収する光吸収膜が形成されている。水は光吸収膜の上に膜を形成している。
これにより光照射部の光は、水の膜を通って光吸収膜側に吸収される。したがって水は、光照射部の光により効率よく処理対象面から蒸発させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
第１の実施形態
図１は、本発明の乾燥処理装置の第１の実施形態を示している。図２は、図１の乾燥処理装置を利用した乾燥処理方法の一例を示すフロー図である。
図１の乾燥処理装置１０は、光照射部１１と、乾燥空気供給部１３および排気動作部１５を有している。
この乾燥処理装置１０は、被処理体２０の処理対象面２１側に残っている水の膜（水の被膜ともいう）２３を乾燥して除去するための装置である。
【００２０】
まず被処理体２０の一例について説明する。
被処理体２０は、図１においては図示の簡略化のために一部分を示している。
被処理体２０は、たとえば液晶表示体の一部分を構成する基板２５を有している。この基板２５は、たとえば光を通すガラス基板である。
基板２５の処理対象面２１には、すでに光反射膜２７が形成されている。この光反射膜２７は、たとえばアルミニウムの膜である。しかしこの光反射膜２７は、光を反射する金属膜であればアルミニウム膜に限らず他の種類の膜であっても勿論構わない。
光反射膜２７は、反射面あるいは金属膜とも呼んでいる。
【００２１】
光反射膜２７の上には水の膜２３が形成されている。この水の膜２３は、光反射膜２７を成膜した後に、薬液処理を行っているが、この薬液を純水を用いてリンスを行った際に残っている水の膜である。
図１に示す乾燥処理装置１０は、この水の膜２３を光反射膜２７から乾燥して完全に除去するために用いられる。
【００２２】
次に、光照射部１１の構造について説明する。
光照射部１１は、複数本のランプ３１を有している。これらのランプ３１は、図１においてＸ方向に沿って等しい間隔をおいて配列されている。ランプ３１は、図１の紙面垂直方向に関して長く形成されているランプである。ランプ３１の本数は、図１の例ではたとえば６本図示されているが、これに限らず５本以下であってもあるいは７本以上であっても構わない。
【００２３】
ランプ３１は、短パルスでかつ光強度の高い照射光（光）３３を、被処理体２０の水の膜２３側に照射するためのランプである。
ランプ３１は、短パルスでかつ光強度の高い光を発生するランプである。ランプ３１の種類としては、たとえばフラッシュランプである。フラッシュランプの種類としては、たとえばキセノンランプであり、その波長域は近紫外線乃至可視光、そして近赤外線領域までを有している。
【００２４】
ランプ３１は、電源３７から高圧パルスを印加すると、ランプ内部に封入されたキセノン気体が一瞬にして絶縁破壊を起こす。この破壊が、コンデンサに蓄積された電気エネルギーを極めて短い時間の間にランプ内に一挙に放出し、この時、照射光３３が生じる。
このランプ３１が発生する光のパルス幅は、たとえばｍｓｅｃ（ミリ秒）オーダのパルス幅の光を発生する。
【００２５】
フラッシュランプの種類としては、キセノンランプ、メタルハライドランプ、クリプトンランプ、キセノン―水銀ランプ等である。
このランプ３１が、たとえばキセノンフラッシュランプである場合には、その光の照射時間は、たとえば上述したようにｍｓｅｃ（ミリ秒）オーダであり、このランプ３１の照射光３３は、好ましくはたとえば図示しないフロスト板により散乱されて均一化された後に、図１に示す被処理体２０の水の膜２３側へ照射される。
【００２６】
ランプ３１は、電源３７に対して電気的に接続されている。この電源３７は、各ランプ３１に対して電力を供給する。この電源３７は、制御部１００により動作が制御される。
光照射部１１は、これらのランプ３１の他に反射材３９を有している。この反射材３９は、各ランプ３１の発生する光を水の膜２３側に効率よく反射させるためのものである。これによってランプ３１が発生する光は、照射光３３として水の膜２３と光反射膜２７側に供給できるようになっている。
【００２７】
次に、図１に示す乾燥空気供給部１３について説明する。
乾燥空気供給部１３は、ドライエアー４０を、光照射部１１のランプ３１と被処理体２０の水の膜２３の間に供給するようになっている。このようにドライエアー４０が光照射部１１と水の膜２３の間に供給されることにより、次のようなメリットがある。すなわち、水の膜２３が照射光３３により蒸発されて、ランプ３１と光反射膜２７の間に蒸気となった状態で、ドライエアー４０が供給されることにより、ドライエアー４０は、蒸発した水分が結露しないようにする。この結果、蒸発した水分が、光反射膜２７側に再付着しないようにすることができる。
【００２８】
次に、図１の排気動作部１５について説明する。
排気動作部１５は、反射材３９の排気接続部５０に接続されている。この排気動作部は、たとえば真空吸引ポンプのようなものである。排気動作部１５が作動することにより、水の膜２３が照射光３３により蒸発すると、この反射材３９の排気接続部５０を通して、この蒸発した水分は、光反射膜２７と光照射部１１の間から外部に強制的に排出することができるものである。
この時、反射材３９は蒸発した水分を排気動作部５０へ導くためのガイド部材の役割をする。
【００２９】
これによって、蒸発した水が光照射部１１と被処理体２０の間に残ることがなく、処理対象面２１の光反射膜２７の上には水が残らずに、水分を確実に乾燥して外部に除去することができる。
排気動作部１５、電源３７および乾燥空気供給部１３は、制御部１００によりその動作が制御される。
【００３０】
次に、図２を参照しながら本発明の乾燥処理方法の一例について説明する。
図２は、乾燥処理方法のフロー図であるが、薬液処理ステップＳＴ１から被処理体の除去ステップＳＴ６まで含んでいる。
図２の薬液処理ステップＳＴ１では、被処理体２０の基板２５の処理対象面２１の光反射膜２７に対して薬液を処理する。この薬液としては、たとえば有機溶剤、硫酸、アンモニア過水などの他に、フッ酸系、アミン系、ショウ酸系、オゾン系の薬液でもよい。また、薬液として純水を用いることで、純水洗浄もあり得る。
【００３１】
この薬液処理を行った後に、被処理体２０の光反射膜２７に対して、薬液処理後の純水リンス洗浄処理ステップＳＴ２を行う。この純水リンス洗浄処理ステップＳＴ２では、薬液処理を行った後の光反射膜２７に残っている薬液を純水により洗浄する。
この際に、水が水の膜２３として光反射膜２７の上に残ってしまう。この水の膜２３が光反射膜２７に残ってしまうと、後工程において、たとえば放出ガスとして品質に対して悪影響を及ぼしたり、歩留まりの低下を招くことがある。
そこで、この残った水の膜２３は、図１に示す乾燥処理装置１０により乾燥させる。
【００３２】
まず図２の被処理体の配置ステップＳＴ３では、被処理体２０が図１に示すような状態で、光照射部１１に対して対面して配置される。この場合に水の膜２３は、光照射部１１側に配置される。つまり光照射部１１は水の膜２３と光反射膜２７に対面した状態になる。基板２５の処理対象面２１は第１面に相当し、その第１面の反対側の第２面５７は、ステージ５５の上に置かれている。
【００３３】
図２に示す乾燥処理ステップＳＴ４では、乾燥空気供給部１３が、光照射部１１と被処理体２０の処理対象面２１側の水の膜２３の間にドライエアー４０を供給する。光照射部１１の電源３７から電力が供給されることにより、ランプ３１は、短パルスで光強度の高い照射光３３を水の膜２３側に照射する。
照射光３３は水の膜２３を通り光反射膜２７によりたとえばほぼ９９％近く反射されて反射光６０になる。このために光反射膜２７は、照射光３３による熱の影響はほとんど受けない。
【００３４】
水の膜２３は、照射光３３とその反射光６０とにより加熱される。つまり、光反射膜２７で反射した反射光６０は、再度水の膜２３を通過するために、水の膜２３は、照射光３３と反射光６０の両方を吸収する。このことから、照射光３３と反射光６０は、効率的に水の温度上昇に使うことができる。水の膜２３は、短波長の吸収が大きいために、より短波長にピークのある光の照射が効果的である。
【００３５】
水の膜２３は、照射光３３と反射光６０により、一瞬にして水温が上昇して１００℃以上に達して、水蒸気となって蒸発する。蒸気となった水分は、ドライエアー４０の供給により再結露することなく、光反射膜２７に再付着することもない。
蒸発した水分は、図２に示す排気動作ステップＳＴ５により反射材３９の排気接続部５０を通じて、光照射部１１と被処理体２０の間から外部に排出されることになる。この排気動作ステップＳＴ５は、乾燥処理ステップＳＴ４と同時に行ってもよいし、乾燥処理ステップＳＴ４が始まった後にややずれて行っても勿論構わない。
【００３６】
このようにして水の膜２３は、照射光３３と反射光６０を用いて、瞬時に蒸発させることにより、処理対象面２１の光反射膜２７を乾燥させることができる。
このために、光反射膜２７においていわゆるウォーターマークの形成がなく、高品位の乾燥が可能である。このウォーターマークとは、塵埃を含んでいる水の膜２３が、水の蒸発とともに塵埃が集中してしまい、この塵埃を含む小さな水の固まりが自然酸化することにより酸化膜ができてしまうことである。
【００３７】
このようなウォーターマーク現象は、本発明の乾燥処理装置１０を用いることにより、水の膜２３を瞬時に蒸発させることができることからその発生をなくすことができる。そして照射光３３と反射光６０は、いわゆる水の突沸現象および塵埃などの異物の光吸収効果により、水の膜２３を蒸発させながら異物の除去も同時に可能である。
【００３８】
上述したようにして、水の膜２３の乾燥処理ステップＳＴ４および排気動作ステップＳＴ５が終了すると、図２に示す被処理体の除去ステップＳＴ６に移る。この除去ステップＳＴ６では、乾燥処理後の被処理体２０が、光照射部１１の対面する位置から除去される。
上述したような手順を繰り返すことにより、被処理体２０の水の膜２３は効率よく乾燥して除去することができる。
【００３９】
第２の実施形態
次に、図３を参照しながら本発明の乾燥処理装置の第２の実施形態について説明する。
図３に示す乾燥処理装置１０の構造は、図１に示す乾燥処理装置１０の構造と同じである。
図３の第２の実施形態が、図１の第１の実施形態と異なるのは、被処理体１２０の構造である。
【００４０】
図３に示す被処理体１２０は、基板１２５を有している。この基板１２５は、第１面である処理対象面１２１と、第２面１５７を有している。処理対象面１２１は、第２面１５７とは反対の面である。
第２面１５７は、ステージ１５５の搭載面１５６上に着脱可能に置かれている。ステージ１５５の搭載面１５６は、鏡面であり、照射光３３を効率よく反射できるものである。
【００４１】
基板１２５は、光を通すたとえば透明のガラス基板である。基板１２５の処理対象面１２１には、水の膜２３が存在している。図３に示す第２の実施形態において、図１の第１の実施形態の場合の乾燥処理方法と異なるのは、照射光３３が被処理体１２０を通る経路である。
光照射部１１のランプ３１が照射光３３を水の膜２３側に照射すると、照射光３３は水の膜２３を通りかつ透明の基板１２５を通って、ステージ１５５の搭載面１５６まで到達する。この搭載面１５６は光反射膜としての機能を果たすので、照射光３３は、搭載面１５６において反射光１６０として反射する。この反射光１６０は、基板１２５と水の膜２３を再び通る。
これによって、水の膜２３は、照射光３３と反射光１６０により効率よく加熱されるので、照射光３３を有効に利用して確実に蒸発できる。
【００４２】
図３におけるその他の構成部分は、図１の対応する構成部分と同じであるのでその構造の説明および作用の説明を用いることにする。
なお、基板１２５の第２面１５７に対してアルミニウムのような光反射膜を形成するようにすれば、ステージ１５５の搭載面１５６に光反射膜の性能（鏡面）を形成する必要はなくなる。
【００４３】
第３の実施形態
次に、図４を参照しながら、乾燥処理装置１０の第３の実施形態について説明する。
図４に示す乾燥処理装置の第３の実施形態は、図１に示す乾燥処理装置１０とは同じものである。図４の第３の実施形態が図１の第１の実施形態と異なるのは、被処理体２２０の構造である。
被処理体２２０の基板２２５は、たとえばガラス基板である。基板２２５の処理対象面２２１（第１面に相当）には、光吸収膜３００が形成されている。この光吸収膜３００の上には水の膜２３が存在している。基板２２５の第２面２５７は、ステージ５５の上に着脱可能に載せてある。
【００４４】
このような被処理体２２０の構造を採用することにより、光照射部１１のランプ３１が発生する照射光３３は、水の膜２３を通過しそして光吸収膜３００により吸収される。
この光吸収膜３００は、たとえば光をよりよく吸収する材質で作られた層でたとえばＳｉ３Ｎ４，Ｔａ３Ｎ５などである。照射光３３が水の膜２３を通過した後に、水の膜２３により吸収できなかった照射光３３は、光吸収膜３００により吸収される。光吸収膜３００は、照射光３３を吸収すると過熱して、一時的に１００℃以上にでき、この光吸収膜３００は水の膜２３を１００℃以上に加熱する。
このように、光吸収膜３００を利用することにより、照射光３３が水の膜２３に吸収されないもしくは吸収されにくい波長であっても、照射光３３は光吸収膜３００により吸収できる波長であれば、水の膜２３を確実に乾燥して蒸発させることができる。
【００４５】
本発明の乾燥処理装置は、照射光３３が短パルスでかつ光強度の高い光であり、この光を利用して水の膜２３を短時間で蒸発させて乾燥することができる。水の膜２３は瞬時に乾燥できるので、上述したようなウォーターマークの形成がない。照射光３３は短パルスで光強度の高い光なので、水の膜２３は極めて急に温度変化が与えられて過熱される。基板２５の熱容量は大きいので、実質的に基板２５全体の温度上昇には至らずに、基板２５および光反射膜２７への温度ダメージが少ない。
【００４６】
図１に示す電源３７からランプ３１側へ与える電力のパルス幅をコントロールすることにより、基板２５の処理対象面２１側の水の膜２３のみの乾燥・蒸発処理が可能になる。したがって被処理体２０の基板２５が、ガラス基板のような基板ではなく、ガラスよりも低融点の材料、たとえばプラスチックのような材料を用いても、プラスチック基板上の水の膜２３の乾燥・蒸発が可能である。
【００４７】
基板２５の上に、図４に示すように光を吸収する膜３００がある場合には、短パルスでかつ高い光強度を有する光を照射して、基板の表面を瞬時に１００℃以上の状態にすることができる。したがって光吸収膜（光吸収層ともいう）３００は、間接的に光吸収膜３００の上の表面に残っている水の膜２３を瞬時に蒸発させることができる。
【００４８】
このように、本発明の乾燥処理装置は、薬液処理を行った後の純水リンス工程の乾燥工程において、短パルスでかつ光強度の高い光を照射することにより、瞬時に純水の沸点以上にすることができる。したがって、洗浄後に形成された水の膜２３は、完全に蒸発して乾燥させることができる。
環境負荷の低減が叫ばれるようになってきているので、本発明の乾燥処理装置は、低エネルギー、低コストおよび高いスループットで、しかも品質の高い乾燥処理を実施することができる。
【００４９】
第４の実施形態
図５は、本発明の乾燥処理装置１０の第４の実施形態を示している。
図５に示す乾燥処理装置１０の構成要素が、図１に示す乾燥処理装置１０の構成要素と同じ個所には同じ符号を記してその説明を用いる。
図５の第４の実施形態で特徴的なのは、基板１２５の第１面２１と第２面１５７のいずれにおいても水の膜２３が形成されていることである。したがって、第１面２１と第２面１５７は、ともに処理対象面である。
【００５０】
この基板１２５の両面にある水の膜２３，２３に対応して、それぞれ光照射部１１，１１が対面して配置されている。乾燥空気供給部１３は、ドライエアー４０を、光照射部１１と第１面２１の水の膜２３の間および、もう１つの光照射部１１と第２面１５７の水の膜２３側の間にそれぞれ供給するようになっている。
このようにすることで、基板１２５の第１面２１の水の膜２３と、第２面１５７の水の膜２３は、対面する光照射部１１，１１の照射光３３により完全に蒸発して乾燥させることができる。なお、第４の実施形態の基板１２５の材質としては、たとえばガラスやシリコンなどを採用することができる。
【００５１】
第５の実施形態
図６は、本発明の乾燥処理装置１０の第５の実施形態を示している。
図６に示す乾燥処理装置１０の構成要素が、図１に示す乾燥処理装置１０の構成要素と同じ個所には同じ符号を記してその説明を用いる。
図６に示す第５の実施形態では、基板１２５の第１面１２１と第２面１５７のそれぞれに水の膜２３が形成されている。光照射部１１は、処理対象面の第１面１２１の水の膜２３側に対面している。
【００５２】
これに対して、光反射板２７が、たとえばステージ１５５の上に搭載されている。この光反射板２７は、たとえばアルミニウム反射板であり、第２面１５７の水の膜２３に対面して、しかもクリアランスＣＬを空けるようにして平行に配置されている。光照射部１１が発生する照射光３３は、基板１２５の第１面１２１側に到達することにより、水の膜２３を完全に蒸発させることができる。
【００５３】
しかも、照射光３３は、水の膜２３、基板１２５を通過して、さらに第２面１５７の水の膜２３をも通過して、光反射板２７により反射されて反射光３５９になる。この反射光３５９が、第２面１５７の水の膜２３に照射されることにより、第２面１５７の水の膜２３は完全に蒸発させることができる。
この実施形態においては、やはり乾燥空気供給部１３はドライエアー４０を、光照射部１１と第１面１２１の水の膜２３の間および第２面１５７の水の膜２３と光反射板２７の間に供給するようになっている。
第５の実施形態では、基板１２５は透明の材質、たとえばガラスで作られている。
【００５４】
第６の実施形態
図７は、本発明の乾燥処理装置１０の第６の実施形態を示している。
図７の乾燥処理装置１０の構成要素が、図１の乾燥処理装置１０の構成要素と同じ個所には同じ符号を記してその説明を用いる。
図７に示す第６の実施形態では、図５の第４の実施形態と同様にして、基板１２５の第１面２１側と、第２面１５７側とに対してそれぞれ光照射部１１が対面して配置されている。図７に示す第６の実施形態が図５に示す第４の実施形態と異なるのは、基板１２５の第１面２１と水の膜２３の間に光反射膜２７が追加して形成されていることである。この光反射膜２７は、金属膜であり、たとえばアルミニウム膜である。
【００５５】
このような構造にすることで、第１面２１側の光照射部１１の照射光３３は、水の膜２３を通過し、光反射膜２７により反射されて反射光１６０となって水の膜２３を加熱して完全に蒸発させることができる。
一方、第２面１５７の光照射部１１は、照射光３３を第２面１５７の水の膜２３に照射することにより、第２面１５７の水の膜２３は完全に蒸発させることができる。この照射光３３は、たとえば透明な基板１２５を通過して光反射膜２７まで達する。
図５と図７に用いられている一方の光照射部１１と他方の光照射部１１の構造は、同様な構造を採用することができる。
【００５６】
ところで、被処理体２０の基板の種類は、ガラス、プラスチックに限らず、たとえばセラミックスなどであっても構わない。
また、被処理体２０に照射する短パルスは、１パルスだけでなく、複数回連続で照射してもかまわず、その照射波形が、尖頭波形や、矩形波形であっても同様な効果を有することは言うまでもない。
被処理体２０が適用されるものは、たとえば液晶表示体の他に、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）表示装置、その他の表示装置あるいはその他の種類の電子機器を含んでいる。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾燥処理装置の第１の実施形態を示す図。
【図２】図１の乾燥処理装置を用いて行う乾燥処理方法の一例を示すフロー図。
【図３】本発明の乾燥処理装置の第２の実施形態を示す図。
【図４】本発明の乾燥処理装置の第３の実施形態を示す図。
【図５】本発明の乾燥処理装置の第４の実施形態を示す図。
【図６】本発明の乾燥処理装置の第５の実施形態を示す図。
【図７】本発明の乾燥処理装置の第６の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・乾燥処理装置、１１・・・光照射部、１３・・・乾燥空気供給部、１５・・・排気動作部、２０・・・被処理体、２１・・・処理対象面、２３・・・水の膜、２５・・・基板、２７・・・光反射膜、３１・・・ランプ、３９・・・反射材、４０・・・ドライエアー
Claims (9)
- 被処理体の処理対象面に対して薬液が処理された後に、水により前記処理対象面を洗浄して残った前記水を乾燥させるための乾燥処理装置であり、
前記被処理体の前記処理対象面側に、短パルスで光強度の高い光を照射することにより前記処理対象面に残っている前記水を蒸発させる光照射部と、
前記光照射部と前記被処理体の前記処理対象面の間にドライエアーを送るための乾燥空気供給部と、
前記蒸発した前記水を前記光照射部と前記処理対象面の間から外部へ排気する排気動作部と、を備えることを特徴とする乾燥処理装置。 - 前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を反射する光反射膜が形成されており、前記水は前記光反射膜の上に膜を形成していることを特徴とする請求項１に記載の乾燥処理装置。
- 光を通す前記被処理体の第１面は、前記光照射部に対面しており、前記第１面である前記処理対象面には、前記水が膜を形成しており、前記被処理体の前記第１面とは反対側の第２面側には、前記光を反射する光反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の乾燥処理装置。
- 前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を吸収する光吸収膜が形成されており、前記水は前記光吸収膜の上に膜を形成していることを特徴とする請求項１に記載の乾燥処理装置。
- 前記光照射部は、フラッシュランプと、前記フラッシュランプが発生する前記光を前記処理対象面側に反射する反射材と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の乾燥処理装置。
- 被処理体の処理対象面に対して薬液が処理された後に、水により前記処理対象面を洗浄して残った前記水を乾燥させるための乾燥処理方法であり、
乾燥空気供給部から、光照射部と前記被処理体の前記処理対象面の間にドライエアーを送りながら、前記光照射部が、前記被処理体の前記処理対象面側に短パルスで光強度の高い光を照射することにより、前記処理対象面に残っている前記水を蒸発させる乾燥処理ステップと、排気動作部が前記蒸発した前記水を前記光照射部と前記被処理体の間から外部に排気する排気動作ステップと、を含むことを特徴とする乾燥処理方法。 - 前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を反射する光反射膜が形成されており、前記水は前記光反射膜の上に膜を形成していることを特徴とする請求項６に記載の乾燥処理方法。
- 光を通す前記被処理体の第１面は、前記光照射部に対面しており、前記第１面である前記処理対象面には、前記水が膜を形成しており、前記被処理体の前記第１面とは反対側の第２面側には、前記光を反射する光反射膜が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の乾燥処理方法。
- 前記被処理体の前記処理対象面には、前記光を吸収する光吸収膜が形成されており、前記水は前記光吸収膜の上に膜を形成していることを特徴とする請求項６に記載の乾燥処理方法。
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| JP2006332198A (ja) * | 2005-05-24 | 2006-12-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板乾燥方法 |
| CN115096053A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-23 | 江苏正青电子仪表有限公司 | 一种电子元器件用配件烘烤装置 |
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