JP2015103545A - Light source device, and desmear treatment device - Google Patents
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Description
本発明は、光源装置およびデスミア処理装置に関する。更に詳しくは、本発明は、例えばプリント基板製造工程におけるスミアの除去(デスミア)処理に好適な光源装置、および当該光源装置を備えたデスミア処理装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a desmear processing apparatus. More specifically, the present invention relates to a light source device suitable for, for example, smear removal (desmear) processing in a printed circuit board manufacturing process, and a desmear processing device including the light source device.
現在、例えば、半導体や液晶等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去あるいは液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるスミアの除去処理、すなわちデスミア処理を行う方法として、紫外線を用いたドライ洗浄方法が知られている。そして、これらの処理を行うための処理装置としては、エキシマランプなどの真空紫外線を放射する紫外線放射ランプを備えた光源装置を紫外線光源として用いたものが提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献3参照。)。これらの処理装置は、真空紫外線により生成される活性種(具体的には、例えばオゾンおよび活性酸素)を利用するものである。 Currently, for example, photo-ashing of resist in the manufacturing process of semiconductors, liquid crystals, etc., removal of resist adhering to the pattern surface of the template in the nanoimprint apparatus, or dry cleaning processing of glass substrates and silicon wafers for liquid crystals, printed circuit board manufacturing processes A dry cleaning method using ultraviolet rays is known as a method for performing smear removal processing, i.e., desmear processing. And as a processing apparatus for performing these processes, what used the light source device provided with the ultraviolet radiation lamp which radiates | emits vacuum ultraviolet rays, such as an excimer lamp, as an ultraviolet light source is proposed (for example, patent documents 1-1). (See Patent Document 3). These processing apparatuses utilize active species (specifically, for example, ozone and active oxygen) generated by vacuum ultraviolet rays.
このような真空紫外線を利用した処理装置の或る種のものは、例えば図3に示すように、真空紫外線を放射する紫外線放射ランプ51からの光を、例えば酸素ガスを含む処理用ガスの雰囲気下に配置された被処理物(ワーク)Wの被処理面Waに対して、光透過性窓部材58を介して照射する構成とされている。
この処理装置においては、複数の紫外線放射ランプ51によって光源ユニット50が構成されている。この光源ユニット50は、一方(図3における下方)に開口部を有する箱型状のケーシング52を備えており、このケーシング52の開口部には、当該開口部を気密に塞ぐよう平板状の光透過性窓部材58が設けられている。ケーシング52内には、複数の棒状の紫外線放射ランプ51が、ランプ中心軸が同一水平面内において互いに平行に延びる状態で配置されている。また、反射ミラー54と、複数の紫外線放射ランプ51を冷却するための冷却ブロック55とが設けられている。
また、この処理装置には、被処理物Wが載置される被処理物支持台(図示省略)と光透過性窓部材58との間隙に処理用ガスを供給するためのノズル59が設けられている。このノズル59は、処理用ガスを、被処理物Wの被処理面Waに沿うように一方向(図3においては右方向)に向かって流動させ、また一定量の処理用ガスを光透過性窓部材58に吹き付けるように供給するものである。
図3において、56は、窒素ガスなどの不活性ガスをケーシング52内に導入するための不活性ガス供給部であり、57は不活性ガス排出部である。
また、図3においては、ノズル59からの処理用ガスの供給方向が矢印で示されている。
For example, as shown in FIG. 3, a certain type of processing apparatus using vacuum ultraviolet rays uses light from an
In this processing apparatus, a
Further, this processing apparatus is provided with a
In FIG. 3, 56 is an inert gas supply unit for introducing an inert gas such as nitrogen gas into the
In FIG. 3, the supply direction of the processing gas from the
このような処理装置においては、配線基板材料を被処理物Wとする場合には、被処理物Wの被処理面Waに対して高い均一性をもって処理を行うために、ノズル59からの処理用ガスの供給条件が制御されている。
具体的に説明すると、光透過性窓部材58と被処理物Wとの間隙によって形成されるガス流路においては、ガス流速が大きい場合には、上流側(図3における左側)において真空紫外線により生成された活性種(オゾンおよび活性酸素)が、ガスの流れによって大きく下流側(図3における右側)に移動されてしまう。その結果、被処理物Wの被処理面Waにおいては、ガス流路の上流側に位置されていた部分が、下流側に位置されていた部分に比して処理が不十分となり、よって被処理物Wを均一に処理することができない。そのため、ノズル59からの処理用ガスの供給が比較的小さなガス流速でなされている。
また、処理用ガスを比較的小さなガス流速で供給することによれば、ガス流路において乱流が生じにくくなり、ガスの流れの層流化が図られることから、被処理物Wの被処理面Wa上におけるガスの流速分布に均一性を得ることができる。
In such a processing apparatus, when the wiring board material is the processing object W, the processing from the
Specifically, in the gas flow path formed by the gap between the light
In addition, when the processing gas is supplied at a relatively small gas flow rate, turbulent flow is less likely to occur in the gas flow path, and a laminar flow of the gas flow is achieved. Uniformity can be obtained in the flow velocity distribution of the gas on the surface Wa.
しかしながら、このような処理装置においては、被処理物Wの処理時間の短縮化の要請があるところ、特に被処理物Wが配線基板材料よりなり、ビアホールなどの凹部を有するものである場合において、その要請に応じることができない、という問題がある。
具体的に説明すると、被処理物Wが凹部を有するものである場合には、ガス流路におけるガスの流れが層流化されていることに起因して、当該ガス流路を流動する処理用ガスが凹部の内部に流入しにくく、よって被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガス(具体的には、例えば二酸化炭素ガス)が凹部から排出されずに滞留しやすくなる。しかも、反応生成ガスには真空紫外線を吸収するガスが含まれていることから、凹部の底面に到達する真空紫外線量が小さくなる。そのため、凹部の底面においては、真空紫外線の照射量が小さく、しかも当該底面の処理に供されるオゾンおよび活性酸素の量が少なくなることから、被処理物Wの処理により多くの時間を要することとなる。
また、ガス流路、すなわち光透過性窓部材58と被処理物Wとの間隙においては、光透過性窓部材58から出射された真空紫外線が、被処理物Wに至るまでの過程において、処理用ガス中の酸素に吸収されることにより、オゾンおよび活性酸素が生成される。このため、光透過性窓部材58の近傍においてより多くのオゾンおよび活性酸素が生成されることから、被処理物Wの近傍のオゾンおよび活性酸素の生成量が相対的に小さくなってしまう。しかも、ガス流路におけるガスの流れが層流化されていることに起因して、光透過性窓部材58の近傍において生成されたオゾンおよび活性酸素は、被処理物Wの被処理面Wa側に移動されにくく、よって被処理物Wの処理に有効に利用することができない。このような要因によっても被処理物Wの処理に多くの時間を要することとなる。
However, in such a processing apparatus, where there is a request for shortening the processing time of the workpiece W, particularly when the workpiece W is made of a wiring board material and has a recess such as a via hole, There is a problem that the request cannot be met.
More specifically, when the workpiece W has a recess, the gas flow in the gas flow path is laminarized, so that the processing flow flows through the gas flow path. It is difficult for the gas to flow into the inside of the recess, so that the reaction product gas (specifically, for example, carbon dioxide gas) generated by processing the surface Wa is likely to stay without being discharged from the recess. In addition, since the reaction product gas contains a gas that absorbs vacuum ultraviolet rays, the amount of vacuum ultraviolet rays reaching the bottom surface of the recess is reduced. Therefore, at the bottom surface of the concave portion, the amount of irradiation with vacuum ultraviolet rays is small, and the amount of ozone and active oxygen used for processing the bottom surface is reduced, so that it takes more time to process the workpiece W. It becomes.
Further, in the gas flow path, that is, in the gap between the light
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、凹部が形成された配線基板材料からなる被処理物を効率よく短時間で処理することのできる光源装置、およびその光源装置を備えたデスミア処理装置を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and the object thereof is a light source device capable of efficiently and quickly processing an object to be processed made of a wiring board material in which a recess is formed, Another object is to provide a desmear processing apparatus including the light source device.
本発明の光源装置は、凹部が形成された配線基板材料からなる被処理物に向かって波長220nm以下の真空紫外線を放射する紫外線放射ランプ、並びに、前記被処理物の被処理面と前記紫外線放射ランプとの間に、当該被処理面および当該紫外線放射ランプと対向するよう配置された、当該紫外線放射ランプからの真空紫外線を透過する光透過性窓ユニットを備えた光源装置において、
前記光透過性窓ユニットは、紫外線放射ランプ側に配置された石英ガラスよりなる第1の板部材と、当該第1の板部材と離間した状態で被処理物側に配置された第2の板部材とを備え、これらの第1の板部材と第2の板部材との間隙に、前記紫外線放射ランプからの真空紫外線により活性種を生成する活性種源を50体積%以上含有する処理用ガスを導入するガス導入部が設けられており、
前記第2の板部材には、当該第2の板部材を厚み方向に貫通する貫通孔によるガス供給口が形成されており、当該ガス供給口から前記被処理物の被処理面に対して、前記紫外線放射ランプからの真空紫外線が照射された処理用ガスが供給されることを特徴とする。
The light source device of the present invention includes an ultraviolet radiation lamp that emits vacuum ultraviolet light having a wavelength of 220 nm or less toward a workpiece made of a wiring board material having recesses, and a treatment surface of the workpiece and the ultraviolet radiation. In a light source device including a light-transmitting window unit that transmits vacuum ultraviolet light from the ultraviolet radiation lamp, which is disposed between the lamp and the surface to be processed and the ultraviolet radiation lamp,
The light transmissive window unit includes a first plate member made of quartz glass disposed on the ultraviolet radiation lamp side, and a second plate disposed on the workpiece side in a state of being separated from the first plate member. And a processing gas containing at least 50% by volume of an active species source that generates active species by vacuum ultraviolet radiation from the ultraviolet radiation lamp in a gap between the first plate member and the second plate member. Is provided with a gas introduction part,
In the second plate member, a gas supply port is formed by a through-hole penetrating the second plate member in the thickness direction, and from the gas supply port to the processing surface of the object to be processed, A processing gas irradiated with vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet radiation lamp is supplied.
本発明の光源装置においては、前記第2の板部材が石英ガラスよりなることが好ましい。 In the light source device of the present invention, it is preferable that the second plate member is made of quartz glass.
本発明のデスミア処理装置は、本発明の光源装置と、前記被処理物を配置する被処理物支持台とを備えたデスミア処理装置において、
前記被処理物が配置された前記被処理物支持台と前記光透過性窓ユニットとの間には、前記ガス供給口から供給された、前記紫外線放射ランプからの真空紫外線が照射された処理用ガスが流動する空間が形成されており、当該空間からガスを排出するガス排出部が前記被処理物の周縁位置に設けられていることを特徴とする。
The desmear processing apparatus of the present invention is a desmear processing apparatus including the light source device of the present invention and a workpiece support base on which the workpiece is disposed.
For processing where vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet radiation lamp supplied from the gas supply port are irradiated between the workpiece support base on which the workpiece is disposed and the light transmissive window unit. A space in which a gas flows is formed, and a gas discharge portion for discharging the gas from the space is provided at a peripheral position of the object to be processed.
本発明の光源装置においては、被処理物の被処理面に対して、第1の板部材と第2の板部材との間隙にガス導入部から導入され、当該間隙を流動する過程において紫外線放射ランプからの真空紫外線が照射された処理用ガスが、当該第2の板部材に形成されたガス供給口から供給される。そして、このガス供給口が被処理物の被処理面に対向するように設けられたものであることから、当該ガス供給口からは、真空紫外線が照射された処理用ガスを、被処理物の被処理面に向かって噴出させることができる。
従って、被処理物の被処理面における凹部の内部に、真空紫外線が照射された処理用ガスを流入させることができることから、当該凹部において被処理面が処理されることによって発生する反応生成ガスが滞留することがない。そのため、凹部に反応生成ガスが滞留することに起因して、当該凹部の底面に到達する真空紫外線の照射量が小さくなったり、当該底面の処理に供される、真空紫外線により生成された活性種の量が少なくなることがないことから、被処理面に対して均一に処理を行うことができる。
また、第1の板部材と第2の板部材との間隙において、第1の板部材から第2の板部材に向かう方向にもガスの流れが生じることから、第1の板部材の近傍において生成された活性種を、被処理物の被処理面に向かって移動させて、被処理物の処理に有効に利用することができる。
従って、本発明の光源装置によれば、凹部が形成された配線基板材料からなる被処理物を効率よく短時間で処理することができる。
In the light source device of the present invention, ultraviolet rays are emitted in the process of being introduced from the gas introduction portion into the gap between the first plate member and the second plate member with respect to the surface to be processed of the workpiece, and flowing through the gap. The processing gas irradiated with the vacuum ultraviolet rays from the lamp is supplied from a gas supply port formed in the second plate member. Since the gas supply port is provided so as to face the surface to be processed of the object to be processed, from the gas supply port, the processing gas irradiated with vacuum ultraviolet rays is supplied to the object to be processed. It can be ejected toward the surface to be processed.
Therefore, since the processing gas irradiated with vacuum ultraviolet rays can flow into the recesses on the surface to be processed of the object to be processed, the reaction product gas generated by processing the surface to be processed in the recesses There is no stagnation. Therefore, due to the reaction product gas staying in the recess, the amount of irradiation of the vacuum ultraviolet rays reaching the bottom surface of the recess is reduced, or the active species generated by the vacuum ultraviolet rays used for the treatment of the bottom surface Therefore, the surface to be processed can be uniformly processed.
Further, in the gap between the first plate member and the second plate member, a gas flow also occurs in the direction from the first plate member to the second plate member. Therefore, in the vicinity of the first plate member. The generated active species can be moved toward the surface of the object to be processed, and can be effectively used for processing the object to be processed.
Therefore, according to the light source device of the present invention, it is possible to efficiently process an object to be processed made of the wiring board material having the recesses formed in a short time.
本発明のデスミア処理装置においては、本発明の光源装置が設けられていると共に、被処理物の周縁位置にガス排出部が設けられている。そのため、ガス導入部から第1の板部材と第2の板部材との間隙に導入され、紫外線放射ランプからの真空紫外線が照射された処理用ガスが、ガス供給口から被処理物の被処理面に向かって噴出し、更に被処理物の被処理面に沿って流動するように誘導することができる。従って、凹部が形成された配線基板材料からなる被処理物を効率よく短時間で処理することができる。 In the desmear treatment apparatus of the present invention, the light source device of the present invention is provided, and a gas discharge unit is provided at the peripheral position of the workpiece. Therefore, the processing gas introduced into the gap between the first plate member and the second plate member from the gas introduction portion and irradiated with the vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet radiation lamp is processed from the gas supply port. It can be guided to flow toward the surface and further flow along the surface to be processed of the object to be processed. Therefore, it is possible to efficiently process an object to be processed made of the wiring board material having the recesses formed in a short time.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明のデスミア処置装置の構成の一例における、当該デスミア処理装置を構成する紫外線放射ランプの管軸方向に垂直な方向の断面を示す説明用断面図であり、図2は、図1のデスミア処理装置における紫外線放射ランプの管軸方向の断面を示す説明用断面図である。
デスミア処理装置10は、ビアホールなどの凹部Wbが形成された配線基板材料を被処理物(ワーク)Wとして処理するものである。
この被処理物Wは、多層構造を有し、複数の凹部Wbが形成されたものである。
この図の例において、被処理物Wは、略矩形平板状の形状を有するものである。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a cross section in a direction perpendicular to the tube axis direction of an ultraviolet radiation lamp constituting the desmear treatment apparatus in an example of the configuration of the desmear treatment apparatus of the present invention, and FIG. It is sectional drawing for description which shows the cross section of the tube-axis direction of the ultraviolet radiation lamp in the 1 desmear processing apparatus.
The
This workpiece W has a multilayer structure and is formed with a plurality of recesses Wb.
In the example of this figure, the workpiece W has a substantially rectangular flat plate shape.
このデスミア処理装置10は、被処理物Wを配置する直方体状の被処理物支持台11を有する保持装置と、被処理物支持台11の上方(図1および図2における上方)に配置された光源装置20とを備えてなるものである。
このデスミア処理装置10において、光源装置20は、複数(図の例においては8本)の紫外線放射ランプ22を有する光源ユニット21、および複数の紫外線放射ランプ22と被処理物支持台11の被処理物載置面11a上に載置される被処理物Wの被処理面(上面)Waとの間に配設される光透過性窓ユニット30を備えている。
また、デスミア処理装置10には、被処理物支持台11の側面を包囲するように矩形環状の光源ユニット支持台14が設けられており、この光源ユニット支持台14の上面に光源ユニット21が配置されている。そして、光源ユニット21は、被処理物載置面11aと平行な状態で対向配置されている。また、光源ユニット支持台14には、被処理物支持台11を上下方向(図1および図2における上下方向)に摺動可能に収容する収容空間が形成されていると共に、内周面の全周にわたって伸びる凹部14aによって光透過性窓ユニット配置部が形成されている。そして、この光透過性窓ユニット配置部に光透過性窓ユニット30が配設されることにより、光透過性窓ユニット30は被処理物載置面11aと平行な状態で対向配置されている。このようにして、光透過性窓ユニット30と被処理物支持台11との間に一定の厚みを有する処理用空間Sが形成されている。すなわち、処理用空間Sは、被処理物支持台11、光透過性窓ユニット30および光源ユニット支持台14によって区画されて密閉されている。この処理用空間Sにおいて、被処理物載置面11aには、被処理物Wの被処理面Waを、真空紫外線および活性種(具体的には、例えばオゾンおよび活性酸素)によって処理することのできる有効処理領域が形成されている。そして、この有効処理領域には、被処理物Wが、被処理面Waが間隙を介して光透過性窓ユニット30と対向するように配置される。
The
In the
Further, the
保持装置を構成する被処理物支持台11は、被処理物載置面11aが、平坦面とされ、被処理物Wの被処理面Waよりも大きな縦横寸法を有するものである。
また、保持装置には、被処理物支持台11を上下方向に駆動する駆動機構が設けられている。この駆動機構によって被処理物支持台11を上下動することより、被処理物Wと光透過性窓ユニット30との離間距離を調整することができる。すなわち、デスミア処理装置10においては、被処理物Wの厚みによらず、被処理物Wと光透過性窓ユニット30との離間距離を所期の大きさにすることができる。
ここに、被処理物Wと光透過性窓ユニット30との離間距離は、1mm以下とされ、好ましくは0.1〜1.0mmであり、更に好ましくは0.1〜0.5mmであり、特に好ましくは0.3〜0.5mmである。
被処理物Wと光透過性窓ユニット30との離間距離が1mm以下であることにより、処理用空間Sにおいて、活性種を安定して生成することができると共に、被処理物Wの被処理面Waに到達する真空紫外線を十分な大きさの強度(光量)とすることができる。
この図の例において、被処理物Wと光透過性窓ユニット30との離間距離は0.5mmである。
The workpiece support table 11 that constitutes the holding device has a workpiece mounting surface 11a that is a flat surface and has larger vertical and horizontal dimensions than the workpiece surface Wa of the workpiece W.
The holding device is provided with a drive mechanism for driving the
Here, the separation distance between the workpiece W and the light
Since the separation distance between the workpiece W and the light
In the example of this figure, the separation distance between the workpiece W and the light
光源装置を構成する光源ユニット21は、一方(図1および図2において下方)に開口部を有する略直方体の箱型形状のケーシング23を備えている。このケーシング23内には、複数の棒状の紫外線放射ランプ22が配設されている。これらの複数の紫外線放射ランプ22は、中心軸が同一水平面内において互いに平行に伸びるよう一定の間隔(図2においては等間隔)で並列している。また、ケーシング23には、例えば窒素ガスなどの不活性ガスをパージする不活性ガスパージ手段(図示省略)が設けられている。この不活性ガスパージ手段が設けられていることにより、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線を光源ユニット21からの出射光として有効に利用することができる。すなわち、ケーシング23内において、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線がケーシング23内の雰囲気を構成するガスによって吸収されることを防止することができる。
そして、光源ユニット21は、光源ユニット支持台14の上面に配置されることにより、ケーシング23の開口部が、光透過性窓ユニット30、光源ユニット支持台14および被処理物支持台11によって閉塞され、ケーシング23の内部に密閉されたランプ収容空間が形成されている。また、複数の紫外線放射ランプ22が光透過性窓ユニット30を介して被処理物Wの被処理面Waと対向した状態とされる。
The
The
紫外線放射ランプ22としては、波長220nm以下の真空紫外線を放射するものであれば、被処理物Wの種類に応じて、公知の種々のランプを用いることができる。具体的には、紫外線放射ランプ22としては、中心波長が172nmの真空紫外線を放射するキセノンエキシマランプなどを例示することができる。
この図の例において、紫外線放射ランプ22としては、特定方向(図1および図2における下方向)に光を照射する角型のエキシマランプが用いられている。
As the
In the example of this figure, as the
光源装置20を構成する光透過性窓ユニット30は、石英ガラスよりなる第1の板部材31と、この第1の板部材31に離間した状態で対向配置された第2の板部材32とを備えており、これらの第1の板部材31と第2の板部材32との間隙(以下、「ガス流通間隙」ともいう。)に処理用ガスを導入するためのガス導入部45が設けられたものである。
この光透過性窓ユニット30において、第1の板部材31と第2の板部材32とは、第1の板部材31が紫外線放射ランプ22側(図1および図2における上側)に位置し、第2の板部材32が被処理物支持台11側(図1および図2における下側)に位置するよう、矩形環状の支持部材41によって支持されている。そして、第1の板部材31と第2の板部材32とは、各々、複数の紫外線放射ランプ22および被処理物載置面11aと対向配置されている。
また、ガス流通間隙は、一定の厚みを有するものであってもよく、厚みが連続的または断続的に変化するものあってもよい。
この図の例において、第1の板部材31と第2の板部材32とは被処理物載置面11aと平行な状態とされており、よって第1の板部材31と第2の板部材32とは平行とされ、ガス流通間隙が一定の厚みを有するものとされている。
The light
In the light
Further, the gas flow gap may have a certain thickness, or the thickness may change continuously or intermittently.
In the example of this figure, the
第1の板部材31は、石英ガラスよりなるものであって紫外線放射ランプ22からの真空紫外線に対する透過性を有している。
そして、第1の板部材31は、矩形平板状の形状を有しており、光透過性窓ユニット30におけるガス流通間隙と、光源ユニット21におけるランプ収容空間とを隔離している。
また、第1の板部材31の厚みは、第1の板部材31と第2の板部材32との離間距離などを考慮して定められるが、例えば2mmである。
この図の例において、第1の板部材31は、被処理物載置面11aより僅かに大きな縦横寸法を有するものである。また、ガス流通間隙とランプ収容空間とは、第1の板部材31、支持部材41および光源ユニット支持台14によって隔離されている。
The
The
The thickness of the
In the example of this figure, the
第2の板部材32は、略矩形平板状の形状を有しており、当該第2の板部材32を厚み方向に貫通する貫通孔33が複数形成されてなる多孔板である。そして、この複数の貫通孔33により、紫外線放射ランプ22が点灯された状態において、ガス導入部45からガス流通間隙に導入され、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線が照射された処理用ガス(以下、「活性種生成ガス」ともいう。)を、被処理物Wの被処理面Waに対して供給するためのガス供給口が構成されている。
この第2の板部材32において、複数の貫通孔33は、少なくとも被処理物載置面11aにおける有効処理領域に対向する領域に、一定の間隔(図1および図2においては等間隔)で二次元的に配列されている。
この図の例において、第2の板部材32は、第1の板部材31と同様の縦横寸法を有するものである。また、複数の貫通孔33は、被処理物載置面11aに垂直な方向に伸びている。
The
In the
In the example of this figure, the
第2の板部材32を構成する多孔体の形態は、図1および図2に示されているような貫通孔33が形成された多孔質板であってもよく、また網目によって貫通孔が構成された網状板であってもよい。
また、ガス供給口を構成する複数の貫通孔33において、貫通孔33の大きさおよび互いに隣接する貫通孔33の離間距離は、被処理物Wの被処理面Waの形状(具体的には、凹部Wbの形状および凹部Wbの形成位置等)および第2の板部材32の材質および厚みなどに応じ、また有効処理領域の大きさなどを考慮して適宜に設定することができる。また、貫通孔33の形状は、円形、矩形等の多角形、その他適宜の形状に設定することができるが、第2の板部材32の厚み方向の断面形状は、矩形または台形であることが好ましい。
更に、ガス供給口を構成する複数の貫通孔33は、そのすべてが同一の大きさを有していることが好ましいが、例えばガス供給機構によるガス供給条件(具体的にはガス流速等)などによっては異なる大きさを有するものであってもよい。具体的には、ガス導入部45の近傍、すなわちガス流通間隙の上流側(図1における右側)に位置する貫通孔が、当該ガス流通間隙の下流側(図1における左側)位置する貫通孔に比して小さいものであってもよい。
ここに、第2の板部材32が複数の貫通孔33が等間隔で配列された多孔質板よりなり、当該複数の貫通孔33の形状が円形である場合において、貫通孔33の大きさおよび互いに隣接する貫通孔33の離間距離の一例としては、当該貫通孔33の内径が1〜3mmであり、等間隔ピッチが3〜5mmである。
この図の例において、第2の板部材32には、当該第2の板部材32の厚み方向の断面形状が矩形であって、内径が2mmの円形の複数の貫通孔33が、等間隔(等間隔ピッチ5mm)で二次元的に配列されている。
The form of the porous body constituting the
In addition, in the plurality of through
Furthermore, it is preferable that all of the plurality of through
Here, when the
In the example of this figure, the
第2の板部材32の厚みは、第2の板部材32の材質、および第1の板部材31と第2の板部材32との離間距離などを考慮して定められるが、例えば2mmである。
The thickness of the
第2の板部材32の材質としては、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線に対する耐性を有すると共に、処理用ガス、真空紫外線により生成される活性種および被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガスに対する耐性を有するものが挙げられる。
また、第2の板部材32の材質は、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線に対する透過性を有するものが好ましいが、透過性を有さないものであってもよい。
第2の板部材32の材質が真空紫外線に対する透過性を有するものであることにより、第2の板部材32によって紫外線放射ランプ22からの真空紫外線が遮光されることがないため、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線を有効に利用することができる。また、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線が遮光されるという弊害を伴うことなく、貫通孔33を小径化したり、互いに隣接する貫通孔33の離間距離を大きくすることができるため、第2の板部材32に大きな設計の自由度が得られる。
The material of the
Further, the material of the
Since the material of the
第2の板部材32の材質の好ましい具体例としては、石英ガラスが挙げられる。
この図の例において、第2の板部材32は石英ガラスよりなる多孔質板であり、よって第2の板部材32は第1の板部材31と同様に、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線に対する透過性を有するものである。
A preferable specific example of the material of the
In the example of this figure, the
光透過性窓ユニット30において、第1の板部材31と第2の板部材32との離間距離は、0.3〜1mmであることが好ましく、更に好ましくは0.3〜0.5mmである。
第1の板部材31と第2の板部材32との離間距離が上記の範囲であることにより、ガス流通間隙において活性種を安定して生成することができると共に、被処理物Wの被処理面Waに到達する真空紫外線を十分な大きさの強度(光量)とすることができる。更に、処理用空間Sにおいても活性種を安定して生成することができる。
In the light
When the distance between the
支持部材41は、矩形環状の形状を有しており、その内周面の全周にわたって伸びる凹部よりなる第1の挟持部43および第2の挟持部44が設けられたものである。そして、支持部材41は、第1の板挟持部43によって第1の板部材31の外周縁部を密着挟持し、また第2の挟持部44によって第2の板部材32の外周縁部を密着挟持している。
この支持部材41の材質としては、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線、処理用ガスおよび真空紫外線により生成される活性種に対する耐性を有し、また必要に応じて被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガスに対する耐性を有するものが挙げられる。支持部材41の材質の具体例としては、例えばステンレス鋼(SUS)およびチタンなどの耐腐食性を有する金属が挙げられる。
The
The material of the
そして、光源装置20には、紫外線放射ランプ22が点灯された状態において、処理用空間Sに活性種生成ガスを供給するガス供給機構が設けられている。
このガス供給機構は、ガス導入部45と、ガス流通間隙と、ガス供給口とにより構成されており、紫外線放射ランプ22が点灯されている場合には、処理用空間Sに活性種生成ガスを供給し、また、紫外線放射ランプ22が点灯されていない場合には、処理用空間Sに処理用ガスを供給するものである。
The
This gas supply mechanism is composed of a
ガス導入部45は、ガス流通間隙に処理用ガスを導入するものであって、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線を含む光を遮光することがないように設けられている。
このガス導入部45は、ガス流通間隙に対して処理用ガスを一方向(図1における左方向)に向かって導入するものであって、支持部材41の4つの辺部のうちの1つの辺部42Aに形成された処理用ガス流通用貫通孔46と、この処理用ガス流通用貫通孔46に接続された筒状のガス導入管47によって構成されている。
処理用ガス流通用貫通孔46は、第1の挟持部43および第2の挟持部44を構成する2つの凹部の間の位置において、支持部材41を厚み方向に垂直な方向(図1における左右方向)に貫通するものである。
また、処理用ガス流通用貫通孔46は、辺部42Aのガス流通間隙を臨む内面に、辺部42Aの伸びる方向(図1における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長の内側開口46aを有するものである。また、辺部42Aにおける内面に対向する外面には、外側開口46bを有している。そして、処理用ガス流通用貫通孔46は、外側開口46bに接続されたガス導入管47を介して処理用ガス供給源(図示省略)に接続されている。
ここに、処理用ガス流通用貫通孔46は、1つの横長スリットによって形成されていてもよく、また複数のスリットにより形成されていてもよい。また、内側開口46aが外側開口46bに比して大面積を有するものであってもよい。
この図の例において、ガス導入部45は、ガス流通間隙に対して処理用ガスを紫外線放射ランプ22の管軸方向に向かって供給するものである。また、処理用ガス流通用貫通孔46は、内側開口46aが外側開口46bに比して大面積の横長スリットよりなるものである。
The
The
The processing gas flow through-
Further, the processing gas flow through
Here, the processing gas flow through
In the example of this figure, the
処理用ガスとしては、波長220nm以下の真空紫外線が照射されることによって活性種を生成する活性種源を50体積%以上含有するものが用いられる。ここに、活性種源としては、例えば酸素ガスなどが挙げられる。
処理用ガスの具体例としては、例えば酸素ガス、および酸素ガスとオゾンガスとの混合ガスなどが挙げられる。これらのうちでは、処理時間の短縮化を図る観点からは、酸素ガスとオゾンガスとの混合ガスが好ましい。また、処理用ガスは、水蒸気を含むものであってもよい。
As the processing gas, a gas containing 50% by volume or more of an active species source that generates active species when irradiated with vacuum ultraviolet rays having a wavelength of 220 nm or less is used. Here, examples of the active species source include oxygen gas.
Specific examples of the processing gas include oxygen gas and a mixed gas of oxygen gas and ozone gas. Among these, a mixed gas of oxygen gas and ozone gas is preferable from the viewpoint of shortening the processing time. The processing gas may contain water vapor.
処理用ガスにおける活性種源ガスの濃度は、50体積%以上とされるが、好ましくは88体積%以上である。
処理用ガスにおける活性種ガスの濃度が上記の範囲とされることにより、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線により生成される活性種の量を多くすることができて所期の処理を確実に行うことができる。特に、処理用ガスが酸素ガスとオゾンガスとの混合ガスである場合には、酸素ガスの濃度が88体積%以上、すなわちオゾンガスの濃度が12体積%以下であることによって高い安全性が得られる。
The concentration of the active species source gas in the processing gas is 50% by volume or more, preferably 88% by volume or more.
By setting the concentration of the activated species gas in the treatment gas within the above range, the amount of activated species generated by the vacuum ultraviolet rays from the
ガス供給機構によるガス供給条件は、被処理物Wの被処理面Waの大きさ、第2の板部材32の形状(具体的には、貫通孔33の形状および大きさ、並びに互いに隣接する貫通孔33の離間距離等)および第1の板部材と第2の板部材との離間距離などに応じ、被処理物Wの種類、処理用ガスの種類および組成などを考慮して適宜に定められる。
The gas supply conditions by the gas supply mechanism include the size of the surface Wa of the workpiece W, the shape of the second plate member 32 (specifically, the shape and size of the through
そして、デスミア処理装置10には、処理用空間Sからガスを排出するためのガス排出部が設けられている。このガス排出部は、被処理物の周縁位置に配置されている。
このガス排出部は、光源ユニット支持台14における4つの辺部15A,15B,15C,15Dに形成されたガス排出用貫通孔16,17,18,19により構成されている。ガス排出用貫通孔16は、辺部15Aの処理用空間Sを臨む内面に、辺部15Aの伸びる方向(図1における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長のガス排出用開口16aを有するものである。また、ガス排出用貫通孔18は、辺部15Cの処理用空間Sを臨む内面に、辺部15Cの伸びる方向(図1における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長のガス排出用開口18aを有するものである。すなわち、ガス排出用開口18aは、ガス排出用開口16aに対向配置されている。
また、ガス排出用貫通孔17は、辺部15Bの処理用空間Sを臨む内面に、辺部15Bの伸びる方向(図2における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長のガス排出用開口17aを有するものである。また、ガス排出用貫通孔19は、辺部15Dの処理用空間Sを臨む内面に、辺部15Dの伸びる方向(図2における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長のガス排出用開口19aを有するものである。すなわち、ガス排出用開口19aは、ガス排出用開口17aに対向配置されている。
ここに、ガス排出用開口16,17,18,19は、各々、1つの横長スリットによって形成されていてもよく、また複数のスリットにより形成されていてもよい。
この図の例において、ガス排出用開口16a,17a,18a,19aは、辺部15A,15B,15C,15Dの内面における被処理物支持台11と対向する領域の全域わたって伸びる横長スリットよりなるものである。
The
This gas discharge part is constituted by gas discharge through
Further, the gas discharge through
Here, each of the
In the example of this figure, the gas discharge openings 16a, 17a, 18a, and 19a are formed by horizontally elongated slits that extend over the entire region of the inner surfaces of the
また、デスミア処置装置10には、被処理物支持台11に、被処理物Wを加熱する加熱手段(図示せず)が設けられた構成とされていることが好ましい。
このような構成によれば、被処理物Wの被処理面Waの温度が上昇されることに伴って活性種による作用を促進させることができるので、効率よく処理を行うことができる。
また、被処理物支持台11においては、被処理物載置面11aの縦横寸法が被処理物Wの被処理面Waの縦横寸法より大きいため、被処理物Wの被処理面Waを均一に加熱することができる。
加熱手段による加熱条件は、被処理物載置面11aの温度が、例えば100〜150℃となる条件である。
Moreover, it is preferable that the
According to such a configuration, since the action of the active species can be promoted as the temperature of the processing surface Wa of the workpiece W is increased, the processing can be performed efficiently.
Further, in the workpiece support table 11, the vertical and horizontal dimensions of the workpiece mounting surface 11a are larger than the vertical and horizontal dimensions of the workpiece surface Wa of the workpiece W, so that the workpiece surface Wa of the workpiece W is made uniform. Can be heated.
The heating condition by the heating means is a condition in which the temperature of the workpiece placement surface 11a is, for example, 100 to 150 ° C.
このような構成のデスミア処理装置10においては、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線を含む光を、処理用空間Sに配置された被処理物Wに対して、光透過性窓ユニット30を介して照射することにより、処理用空間Sが活性種生成ガス雰囲気とされて被処理物Wの表面処理が行われる。
具体的に説明すると、先ず、被処理物Wが配置された処理用空間Sに、ガス供給機構によって所期のガス供給条件で処理用ガスを供給することにより、処理用空間Sを処理用ガス(具体的には、例えば酸素ガス)雰囲気とする。次いで、ガス導入部45からガス流通間隙に絶え間なく処理用ガスを導入しつつ、光源ユニット21を構成する複数の紫外線放射ランプ22を一斉に点灯することにより、複数の紫外線放射ランプ22からの真空紫外線が第1の板部材31、ガス流通間隙および第2の板部材32を介して被処理物Wの被処理面Waに向かって照射される。
このようにして、ガス流通間隙を第1の板部材31および第2の板部材32に沿って紫外線放射ランプ22の管軸方向に流動する処理用ガスに真空紫外線が照射されることによって、当該ガス流通間隙において活性種(具体的には、例えばオゾンガスおよび活性酸素)が生成される。そして、この活性種が生成されたガス(活性種生成ガス)が、ガス流通間隙からガス供給口を介して処理用空間Sに供給されて、処理用空間Sが活性種生成ガス雰囲気とされる。また、処理用空間Sにおいては、雰囲気を構成するガス(紫外線放射ランプ22が点灯される前に供給された処理用ガスおよび活性種生成ガス)に真空紫外線が照射されることによって活性種が生成される。それと共に、ガス流通間隙およびガス処理用空間Sを通過する過程において活性種源(具体的には、酸素ガス)に吸収されることなく被処理物Wの被処理面Waに到達した真空紫外線と、生成された活性種とによって、被処理物Wの被処理面Waの処理が行われる。更に、処理用空間Sにおいては、ガス供給口から供給された活性種生成ガスに、当該活性種生成ガスが処理用空間Sを流動する過程において、被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガス(具体的には、例えば二酸化炭素ガス)が混入される。そして、この反応生成ガスが混入されたガス(以下、「排ガス」ともいう。)は、ガス排出部を介して処理用空間Sの外部に排出される。
図1においては、デスミア処理装置10内におけるガスの流動方向が矢印で示されている。
In the
More specifically, first, the processing space S is supplied to the processing space S in which the workpiece W is disposed under the desired gas supply conditions by the gas supply mechanism. (Specifically, for example, oxygen gas) atmosphere. Next, the plurality of
In this way, by applying vacuum ultraviolet light to the processing gas flowing in the gas flow gap along the
In FIG. 1, the flow direction of the gas in the
而して、デスミア処理装置10においては、ガス流通間隙およびガス供給口によってガス導入部45から処理用空間Sに至るまでのガス流路が形成されおり、当該ガス供給口が被処理物Wの被処理面Waに対向するように設けられている。そのため、ガス流通間隙にガス導入部45から導入され、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線が照射された処理用ガス(活性種生成ガス)を、ガス供給口から被処理物Wの被処理面Waに向かって噴出させることができる。すなわち、被処理物Wの被処理面Waに対して活性種生成ガスを吹き付けることができる。
その結果、被処理物Wの被処理面Waにおける凹部Wbの内部に、活性種生成ガスを流入させることができることから、凹部Wbにおいて被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガスが滞留することがない。そのため、凹部Wbに反応生成ガスが滞留することに起因して、凹部Wbの底面に到達する真空紫外線の照射量が小さくなったり、当該底面の処理に供される活性種の量が少なくなることがないことから、被処理物Wの被処理面Waに対して均一に処理を行うことができる。
また、ガス流通間隙においては、第1の板部材31および第2の板部材32に沿うようにガスの流れが生じると共に、第1の板部材31から第2の板部材32に向かう方向にもガスの流れが生じる。そのため、第1の板部材31の近傍において生成された活性種を、被処理物Wの被処理面Waに向かって移動させることができることから、被処理物Wの処理に有効に利用することができる。
しかも、ガス流通間隙において生成された活性種は、その大部分が生成された位置の近傍の貫通孔33に移動されることから、ガス流速が比較的大きい場合であっても、ガス流通間隙の上流側において生成された活性種が大きく下流側に移動することが抑制される。よってガス供給口を構成する複数の貫通孔33から噴出されるガスに含まれる活性種の量に高い均一性が得られる。
更に、ガス排出部が被処理物Wの周縁位置に設けられていることから、ガス導入部45からガス流通間隙に導入され、紫外線放射ランプ22からの真空紫外線が照射された処理用ガス(活性種生成ガス)が、ガス供給口から被処理物の被処理面に向かって噴出し、更に被処理物の被処理面に沿って流動するように誘導することができる。
従って、デスミア処理装置10によれば、凹部Wbが形成された配線基板材料からなる被処理物Wを効率よく短時間で処理することができる。
Thus, in the
As a result, since the active species product gas can be caused to flow into the recess Wb in the surface Wa of the workpiece W, the reaction product gas generated by processing the surface Wa in the recess Wb is generated. There is no stagnation. Therefore, due to the reaction product gas remaining in the recess Wb, the irradiation amount of the vacuum ultraviolet rays reaching the bottom surface of the recess Wb is reduced, and the amount of active species used for the processing of the bottom surface is reduced. Therefore, the processing surface Wa of the workpiece W can be uniformly processed.
Further, in the gas flow gap, gas flows along the
Moreover, since most of the active species generated in the gas flow gap are moved to the through-
Further, since the gas discharge portion is provided at the peripheral position of the workpiece W, the processing gas (active gas) introduced into the gas flow gap from the
Therefore, according to the
本発明の光源装置およびデスミア処理装置は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、光源装置は、デスミア処理装置の紫外線光源として用いることに限定されず、凹部を有する配線基板材料を被処理物とする、デスミア処理装置以外の装置の紫外線光源としても用いることができる。具体的には、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去あるいは液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理などの紫外線を用いたドライ洗浄方法によって処理を行うための処理装置に用いることができる。このような装置の紫外線光源として用いる場合において、紫外線放射ランプとしては、被処理物の種類などに応じ、中心波長が172nmの真空紫外線を放射するキセノンエキシマランプの他、波長185nmの真空紫外線を放射する低圧水銀ランプ、あるいは、発光管内にキセノンガスが封入されると共に、発光管の内面に例えば波長190nmの真空紫外線を出射する蛍光体が塗布されてなる蛍光エキシマランプなどを用いることができる。
The light source device and desmear processing apparatus of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
For example, the light source device is not limited to being used as an ultraviolet light source of a desmear treatment apparatus, but can also be used as an ultraviolet light source of an apparatus other than the desmear treatment apparatus using a wiring board material having a recess as an object to be processed. Specifically, in a processing apparatus for performing processing by a dry cleaning method using ultraviolet rays such as removal of resist adhered to a pattern surface of a template in a nanoimprint apparatus or dry cleaning processing of a glass substrate for liquid crystal or a silicon wafer. Can be used. When used as an ultraviolet light source of such an apparatus, the ultraviolet radiation lamp emits vacuum ultraviolet light having a wavelength of 185 nm in addition to a xenon excimer lamp that emits vacuum ultraviolet light having a center wavelength of 172 nm, depending on the type of object to be processed. It is possible to use a low-pressure mercury lamp or a fluorescent excimer lamp in which xenon gas is sealed in the arc tube and a phosphor emitting a vacuum ultraviolet ray having a wavelength of, for example, 190 nm is applied to the inner surface of the arc tube.
10 デスミア処理装置
11 被処理物支持台
11a 被処理物載置面
14 光源ユニット支持台
14a 凹部
15A,15B,15C,15D 辺部
16,17,18,19 ガス排出用貫通孔
16a,17a,18a,19a ガス排出用開口
20 光源装置
21 光源ユニット
22 紫外線放射ランプ
23 ケーシング
30 光透過性窓ユニット
31 第1の板部材
32 第2の板部材
33 貫通孔
41 支持部材
42A 辺部
43 第1の挟持部
44 第2の挟持部
45 ガス導入部
46 処理用ガス流通用貫通孔
46a 内側開口
46b 外側開口
47 ガス導入管
50 光源ユニット
51 紫外線放射ランプ
52 ケーシング
54 反射ミラー
55 冷却ブロック
56 不活性ガス供給部
57 不活性ガス排出部
58 光透過性窓部材
59 ノズル
W 被処理物
Wa 被処理面
Wb 凹部
S 処理用空間
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記光透過性窓ユニットは、紫外線放射ランプ側に配置された石英ガラスよりなる第1の板部材と、当該第1の板部材と離間した状態で被処理物側に配置された第2の板部材とを備え、これらの第1の板部材と第2の板部材との間隙に、前記紫外線放射ランプからの真空紫外線により活性種を生成する活性種源を50体積%以上含有する処理用ガスを導入するガス導入部が設けられており、
前記第2の板部材には、当該第2の板部材を厚み方向に貫通する貫通孔によるガス供給口が形成されており、当該ガス供給口から前記被処理物の被処理面に対して、前記紫外線放射ランプからの真空紫外線が照射された処理用ガスが供給されることを特徴とする光源装置。 An ultraviolet radiation lamp that emits vacuum ultraviolet light having a wavelength of 220 nm or less toward the object to be processed made of the wiring board material in which the recess is formed, and between the surface to be processed of the object to be processed and the ultraviolet radiation lamp, In a light source device provided with a light-transmitting window unit that transmits vacuum ultraviolet light from the ultraviolet radiation lamp, which is disposed so as to face the surface to be treated and the ultraviolet radiation lamp,
The light transmissive window unit includes a first plate member made of quartz glass disposed on the ultraviolet radiation lamp side, and a second plate disposed on the workpiece side in a state of being separated from the first plate member. And a processing gas containing at least 50% by volume of an active species source that generates active species by vacuum ultraviolet radiation from the ultraviolet radiation lamp in a gap between the first plate member and the second plate member. Is provided with a gas introduction part,
The second plate member is formed with a gas supply port by a through-hole penetrating the second plate member in the thickness direction, and from the gas supply port to the processing surface of the object to be processed, A light source device, wherein a processing gas irradiated with vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet radiation lamp is supplied.
前記被処理物が配置された前記被処理物支持台と前記光透過性窓ユニットとの間には、前記ガス供給口から供給された、前記紫外線放射ランプからの真空紫外線が照射された処理用ガスが流動する空間が形成されており、当該空間からガスを排出するガス排出部が前記被処理物の周縁位置に設けられていることを特徴とするデスミア処理装置。
In the desmear processing apparatus provided with the light source device according to claim 1 and a processing object support base for arranging the processing object.
For processing where vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet radiation lamp supplied from the gas supply port are irradiated between the workpiece support base on which the workpiece is disposed and the light transmissive window unit. A desmear treatment apparatus, wherein a space in which a gas flows is formed, and a gas discharge portion for discharging the gas from the space is provided at a peripheral position of the workpiece.
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