JP2011041887A - エキシマ光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプハウス内に断面扁平４角形状のエキシマランプと、その上方に不活性ガス供給管が配置され、前記エキシマランプの上方壁には高圧側電極が、化法壁には低圧側（接地）電極が設けられたエキシマ光照射装置において、ランプとガス供給管の間に不所望の異常放電が発生することのない構造を提供することにある。
【解決手段】不活性ガス供給管の前記高圧側電極に対向する角部に電解集中回避手段を施したことを特徴とし、具体的には、角部を切り落とした平坦面とし、弧状面とし、あるいは、絶縁性被膜を被覆したことを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

この発明はエキシマランプを搭載したエキシマ光照射装置に関し、特に、半導体や液晶基板の製造工程において基板の光洗浄等に使用されるエキシマ光照射装置に係るものである。

半導体や液晶基板の製造工程において、シリコンウエーハやガラス基板の表面に付着した有機化合物等の汚れを除去する方法として、紫外線を用いたドライ洗浄方法が広く利用されている。
特に、エキシマランプから放射される真空紫外線を用いたオゾン等の活性酸素による洗浄方法において、より効率良く短時間で洗浄する洗浄装置が種々提案されている。従来のこのような技術としては、例えば、特開２００８−６８１５５号公報などが知られている。

その中でも、液晶ガラス基板の光洗浄においては、処理対象物であるガラス基板が大型化することに伴って、照射装置のランプハウスも大型化し、ランプを覆うように平板状の窓ガラスを利用することが困難になってきている。
大型化に伴って窓ガラス（石英ガラス）が高額化し、かつ、その取り扱いが煩雑になり、また、大型化したガラスの自重で撓みが発生し、撓み防止のために厚みを厚くすると光吸収が大きくなり照度低下が発生する、といった不具合を生じるためである。

このため、ランプハウスに窓ガラスを使用しない光照射装置が多用化されるようになってきており、上記従来技術もその一例である。
図３にかかる従来のエキシマ光照射装置を示す。
エキシマ光照射装置１のランプハウス２内に、エキシマランプ３が配置され、該エキシマランプ３の上方には不活性ガス（窒素ガス）供給管４、４が配置され、その噴出口４ａ、４ｂから窒素ガスが噴出し、ランプハウス２内を窒素ガス雰囲気としている。
ローラーコンベアによって該ランプハウス２の光照射口の下方に搬送された基板Ｗに、前記エキシマランプ３から放射される紫外線ＵＶを照射すると共に、オゾン等の活性酸素により有機物を分解し、揮発物質に変換して除去するものである。

ところで、上記従来技術において開示されているエキシマランプ３は、所謂２重円筒型のものであるが、上述したように近時において、基板の大型化が図られているに伴い、ランプも２重円筒型のものから、断面扁平４角形状のものが用いられるようになってきている。
図４に示すものがこれであり、ランプハウス２内には断面が扁平４角形状のエキシマランプ５が配置されている。なお、同図において、ランプ５は紙面に垂直方向に延びるよう延在して軸方向となっている。

ところで、かかる断面扁平４角形状のエキシマランプ５においては、放電容器の上下に電極を配置するものであり、被処理物Ｗとの関係から、上方の電極６を高圧電極とし、下方（ワークＷ側）の電極７を低圧（接地）電極とするものである。
また、ガス供給管４は断面４角形をしていることから、その角部４ｃは電界が集中しやすい形状となっている。
そして、ランプ５の大型化と光照射装置１（ランプハウス２）の小型化を図る結果、図５に示すように、ランプ５の高圧側電極６とガス供給管４とが接近した配置となり、該高圧側電極６の角部６ａとガス供給管４の角部４ｃとの間で異常放電Ｄが発生することがある。

このような異常放電Ｄが発生すると、ガス供給管４が部分的に破壊してそのパーティクルが発生し、これが被処理物Ｗに付着するという不具合が生じ、その上、異常放電に不所望の電力が消費されて本来の電極間放電に充てられる電力が減少し、ランプの光出力が低下してしまい、洗浄能力の低下を来すという問題があった。

このようなランプ５の電極６とガス供給管４との間の不所望の異常放電Ｄは、図３に示す、２重円筒型のランプ３を用いた場合においては、高圧側電極は内管の内側に設けられ、外管の外側に設けられる電極は低圧（接地）電極とされるので、特に問題となることがなく、図４に示す断面扁平４角形状のランプ５で特に問題が発生するものである。

特開２００８−６８１５５号

本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、エキシマ光照射装置内に配置された断面扁平４角形状のエキシマランプと、その上方に配置された不活性ガス供給管との間でおこる異常放電を防止し、これにより、パーティクルの発生を防止するとともに、エキシマランプの出力低下を確実に防止するエキシマ光照射装置を提供するものである。
これにより、ランプハウスを更に小型化できるので、ランプハウス内を窒素ガス雰囲気に置換するための窒素ガスの使用量を低減でき、かつ、置換時間を短縮できるものである。

上記課題を解決するために、この発明に係るエキシマ光照射装置は、ランプハウス内に配置された断面扁平４角形状のエキシマランプの高圧側電極と対向する不活性ガス供給管の角部に電界集中回避手段を施したことを特徴とする。
また、前記電界集中回避手段が、ガス供給管の角部が切り落とされた平坦面であることを特徴とする。
また、前記電界集中回避手段が、ガス供給管の角部に形成された弧状面であることを特徴とする。
更には、前記電界集中回避手段が、ガス供給管の角部に被覆された絶縁性被膜であることを特徴とする請求項１に記載のエキシマ光照射装置。

この発明によれば、ランプハウス内の不活性ガス供給管の高圧側電極に対向する角部に電解集中回避手段を施したことにより、当該角部に電解が集中することがなく、その結果、エキシマランプの高圧側電極と不活性ガス供給管との間に、不所望の異常放電が発生することを防止でき、ガス供給管の損傷によるパーティクルの発生を防ぐことができるとともに、ランプの光出力の低下を確実に防止でき、効果的な光洗浄作用を達成できる。
また、ランプハウスの小型化を図れ、かつ、不活性ガスの使用量を低減して、窒素ガス置換時間が短縮できる。

本発明に係るエキシマ光照射装置の断面図。 本発明の部分拡大断面図。 従来のエキシマ光照射装置の断面図。 他の従来のエキシマ光照射装置の断面図。 図４の部分拡大断面説明図。

図１は、この発明のエキシマ光照射装置１の説明図で、ランプハウス２内には断面扁平４角形状のエキシマランプ５が配置されており、その放電容器の上下壁にはそれぞれ、高圧側電極６と低圧側（接地）電極７が設けられている。
該エキシマランプ５の上方には不活性ガス供給管４が設けられていて、ガス噴出口４ａ、４ｂからランプハウス２内に不活性ガス（窒素ガス）が噴出され、内部を不活性ガス雰囲気に保っている。

前記不活性ガス供給管４の、ランプ５の高圧側電極６に対向する角部４ｃには電界集中回避手段１０が施されている。

図２に該電界集中回避手段１０が開示されていて、図２（Ａ）では、角部４ｃが切り落とされた平坦面１０Ａからなり、図２（Ｂ）では、角部４ｃが弧状面１０Ｂからなり、また、図２（Ｃ）では、角部４ｃに被覆された絶縁性被膜１０Ｃからなる。
なお、図２（Ｂ）の弧状面１０Ｂは一般的には円弧状が用いられるが、必ずしも円弧状である必要はない。
また、図２（Ｃ）に示す絶縁性被膜１０Ｃは、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示す平坦面１０Ａや弧状面１０Ｂを形成したものに被覆するものであってもよい。
この絶縁性被膜１０Ｃは、例えば、シリコン金属アルコキシド溶液に角部４ｃを浸漬させることにより溶液を塗布し、これを乾燥させて焼成することにより形成できる。

以上のように、この発明のエキシマ光照射装置では、断面扁平４角状のエキシマランプの高圧側電極に対向する不活性ガス供給管の角部に電解集中回避手段を施したことにより、高圧側電極とガス供給管との間に不所望の異常放電が発生することが防止でき、放電によるパーティクルの発生や、ランプの光出力の低下を防止できるという効果を奏するものである。

１ エキシマ光照射装置
２ ランプハウス
４ 不活性ガス供給管
４ｃ 角部
５ 断面扁平４角形状のエキシマランプ
６ 高圧電極
６ａ 電極６の端部
７ 低圧側（接地）電極
１０ 電界集中回避手段
１０ａ 平坦面
１０ｂ 弧状面
１０ｃ 絶縁性被膜
Ｄ 放電
Ｗ 被処理物

Claims (4)

1. ランプハウス内に、断面扁平４角形状の放電容器の上下壁に一対の電極が配置されたエキシマランプと、該エキシマランプの上方に不活性ガス供給管とが配置されてなり、前記放電容器の上方壁の電極を高圧側電極としてなるエキシマ光照射装置において、
   前記不活性ガス供給管の上記高圧側電極に対向する角部に電界集中回避手段を施したことを特徴とするエキシマ光照射装置。
2. 前記電界集中回避手段は、ガス供給管の角部が切り落とされた平坦面であることを特徴とする請求項１に記載のエキシマ光照射装置。
3. 前記電界集中回避手段は、ガス供給管の角部に形成された弧状面であることを特徴とする請求項１に記載のエキシマ光照射装置。
4. 前記電界集中回避手段は、ガス供給管の角部に被覆された絶縁性被膜であることを特徴とする請求項１に記載のエキシマ光照射装置。
   
   

Images