JP2948110B2 - 被処理物体表面または当該表面上の物質を減圧下で酸化する方法 - Google Patents
被処理物体表面または当該表面上の物質を減圧下で酸化する方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属や半導体表面の酸
化被膜の形成、金属表面やガラス板表面に付着した有機
化合物の汚れの除去、シリコンウエハ上の不要フォトレ
ジストのアッシング、ドライ精密洗浄、または被処理物
体表面の改質による濡れ性の改善などのための被処理物
の酸化方法に関する。
化被膜の形成、金属表面やガラス板表面に付着した有機
化合物の汚れの除去、シリコンウエハ上の不要フォトレ
ジストのアッシング、ドライ精密洗浄、または被処理物
体表面の改質による濡れ性の改善などのための被処理物
の酸化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関連した技術としては例えば、
日本国公開特許公報平２−７３５３号があり、そこに
は、放電容器にエキシマ分子を形成する放電ガスを充填
し、誘電体バリア放電（別名オゾナイザー放電あるいは
無声放電。電気学会発行改訂新版（放電ハンドブック）
平成１年６月再版７刷発行第２６３ページ参照）によっ
てエキシマ分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射
される光を取り出す放射器、すなわち誘電体バリア放電
ランプについて記載されている。他方、近年、被処理物
を傷めないでその表面の有機物除去、不要レジストの除
去、ドライ精密洗浄、金属表面の酸化層形成などを行う
方法として紫外光とオゾンの協動作用を利用したＵＶ／
Ｏ3 処理が開発され、実用化に至った。「ＵＶ／Ｏ3 処
理」については例えば単行本「オゾン利用の新技術」
（三ゆう書房発行、昭和６１年１１月２０日）の第９章
（第３０１頁から第３１３頁、（以下文献１という））
に原理、装置、洗浄効果、用途などが詳細に解説されて
いるが、それによると、オゾンは低圧水銀ランプから放
射される真空紫外光１８５ｎｍの光を、空気や、酸素を
加えた空気や、酸素ガスに照射して発生させている。そ
して、同じ低圧水銀ランプから放射される遠紫外光２５
４ｎｍの光で前記オゾンの一部を分解し、オゾンとオゾ
ン分解ガスを被処理物体表面と接触させて、当該表面上
の有機汚染物を酸化させ、ＣＯ2 やＨ2 Ｏなどの低分子
酸化物に変化させ、除去することによって当該表面をド
ライ精密洗浄している。
日本国公開特許公報平２−７３５３号があり、そこに
は、放電容器にエキシマ分子を形成する放電ガスを充填
し、誘電体バリア放電（別名オゾナイザー放電あるいは
無声放電。電気学会発行改訂新版（放電ハンドブック）
平成１年６月再版７刷発行第２６３ページ参照）によっ
てエキシマ分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射
される光を取り出す放射器、すなわち誘電体バリア放電
ランプについて記載されている。他方、近年、被処理物
を傷めないでその表面の有機物除去、不要レジストの除
去、ドライ精密洗浄、金属表面の酸化層形成などを行う
方法として紫外光とオゾンの協動作用を利用したＵＶ／
Ｏ3 処理が開発され、実用化に至った。「ＵＶ／Ｏ3 処
理」については例えば単行本「オゾン利用の新技術」
（三ゆう書房発行、昭和６１年１１月２０日）の第９章
（第３０１頁から第３１３頁、（以下文献１という））
に原理、装置、洗浄効果、用途などが詳細に解説されて
いるが、それによると、オゾンは低圧水銀ランプから放
射される真空紫外光１８５ｎｍの光を、空気や、酸素を
加えた空気や、酸素ガスに照射して発生させている。そ
して、同じ低圧水銀ランプから放射される遠紫外光２５
４ｎｍの光で前記オゾンの一部を分解し、オゾンとオゾ
ン分解ガスを被処理物体表面と接触させて、当該表面上
の有機汚染物を酸化させ、ＣＯ2 やＨ2 Ｏなどの低分子
酸化物に変化させ、除去することによって当該表面をド
ライ精密洗浄している。
【０００３】また、他の方法として、オゾン発生機で作
ったオゾンを処理室へ導き、低圧水銀灯から放射される
遠紫外光２５４ｎｍの光をオゾンに照射して分解し、オ
ゾンとオゾン分解ガスを被処理物体表面に接触させ、当
該表面上の有機汚染物を酸化除去している。
ったオゾンを処理室へ導き、低圧水銀灯から放射される
遠紫外光２５４ｎｍの光をオゾンに照射して分解し、オ
ゾンとオゾン分解ガスを被処理物体表面に接触させ、当
該表面上の有機汚染物を酸化除去している。
【０００４】上記の文献１記載の技術においては、オゾ
ン発生機を使用しない場合は、オゾン濃度が低く、生成
するオゾンの絶対量を多くしようとすると、１８５ｎｍ
の光が透過する距離ｄ（ｃｍ）の値を、酸素分圧ｐ（気
圧）が０．２気圧で１０ｃｍ以上、つまりｄ×ｐの値を
約２より大きくしなければならなかった。そのため、装
置が大型化してしまう欠点があると同時に高濃度のオゾ
ンが得られず、処理スピードが遅かった。他方、オゾン
発生機を使う場合は、それ自体が高価な装置であり、経
済的な問題が発生し、使用可能な条件を狭めていた。
ン発生機を使用しない場合は、オゾン濃度が低く、生成
するオゾンの絶対量を多くしようとすると、１８５ｎｍ
の光が透過する距離ｄ（ｃｍ）の値を、酸素分圧ｐ（気
圧）が０．２気圧で１０ｃｍ以上、つまりｄ×ｐの値を
約２より大きくしなければならなかった。そのため、装
置が大型化してしまう欠点があると同時に高濃度のオゾ
ンが得られず、処理スピードが遅かった。他方、オゾン
発生機を使う場合は、それ自体が高価な装置であり、経
済的な問題が発生し、使用可能な条件を狭めていた。
【０００５】上記で述べられた方法に使用されている光
源は低圧水銀ランプ（波長２５４ｎｍ、１８５ｎｍ）で
あった。他方、磯らは第４１回応用物理学会関係連合講
演会講演要旨集３０ｐ−ＺＥ−２で、ガラス表面のＵＶ
／Ｏ3 洗浄において、キセノンガスを封入した１７２ｎ
ｍに中心波長を持つ誘電体バリア放電ランプを使用する
ことによって、低圧水銀ランプに比べ高速の洗浄処理が
可能になること、および低温でのプロセス処理が可能に
なることを報告している。
源は低圧水銀ランプ（波長２５４ｎｍ、１８５ｎｍ）で
あった。他方、磯らは第４１回応用物理学会関係連合講
演会講演要旨集３０ｐ−ＺＥ−２で、ガラス表面のＵＶ
／Ｏ3 洗浄において、キセノンガスを封入した１７２ｎ
ｍに中心波長を持つ誘電体バリア放電ランプを使用する
ことによって、低圧水銀ランプに比べ高速の洗浄処理が
可能になること、および低温でのプロセス処理が可能に
なることを報告している。
【０００６】酸素分子Ｏ2 から直接に酸化能力の強い活
性酸素Ｏ（ 1Ｄ）を生成できるのは、１７５ｎｍ以下の
波長の光と言われており、誘電体バリア放電ランプが放
射する中心波長１７２ｎｍの真空紫外光は、直接活性酸
素Ｏ（ 1Ｄ）を生成できる。他方、低圧水銀ランプは直
接には生成できなく、１８５ｎｍの光で一度オゾンＯ3
を生成し、それを２５４ｎｍの光で分解して活性酸素Ｏ
（ 1Ｄ）を生成している。しかし、１８５ｎｍの発光効
率はバリア放電ランプに比べかなり低く、したがって活
性酸素Ｏ（ 1Ｄ）の生成効率は劣る。また、雰囲気酸素
による光の吸収係数は、１８５ｎｍが０．８ｃｍ-1であ
るのに対して１７２ｎｍは１５ｃｍ-1と大きい。そこで
誘電体バリア放電ランプの方が低圧水銀ランプに比べ、
光源近傍でのオゾンおよび活性酸素の濃度が格段に大き
いことが言える。このように誘電体バリア放電ランプは
低圧水銀ランプに比べて優れた酸化能力を持っている
が、これまでの大気圧下での処理では、（１）光源から
被処理物体までの距離が短すぎる、（２）被処理物体表
面の凹凸によってはその効果が十分発揮されない、ま
た、（３）最適の処理条件が達成されていないなどの欠
点あるいは課題があった。
性酸素Ｏ（ 1Ｄ）を生成できるのは、１７５ｎｍ以下の
波長の光と言われており、誘電体バリア放電ランプが放
射する中心波長１７２ｎｍの真空紫外光は、直接活性酸
素Ｏ（ 1Ｄ）を生成できる。他方、低圧水銀ランプは直
接には生成できなく、１８５ｎｍの光で一度オゾンＯ3
を生成し、それを２５４ｎｍの光で分解して活性酸素Ｏ
（ 1Ｄ）を生成している。しかし、１８５ｎｍの発光効
率はバリア放電ランプに比べかなり低く、したがって活
性酸素Ｏ（ 1Ｄ）の生成効率は劣る。また、雰囲気酸素
による光の吸収係数は、１８５ｎｍが０．８ｃｍ-1であ
るのに対して１７２ｎｍは１５ｃｍ-1と大きい。そこで
誘電体バリア放電ランプの方が低圧水銀ランプに比べ、
光源近傍でのオゾンおよび活性酸素の濃度が格段に大き
いことが言える。このように誘電体バリア放電ランプは
低圧水銀ランプに比べて優れた酸化能力を持っている
が、これまでの大気圧下での処理では、（１）光源から
被処理物体までの距離が短すぎる、（２）被処理物体表
面の凹凸によってはその効果が十分発揮されない、ま
た、（３）最適の処理条件が達成されていないなどの欠
点あるいは課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、その目的は、オゾン発生機を
使用しなくても、高濃度のオゾンあるいは活性酸化性分
解物が得られ、したがって安価で、処理スピードが大き
く、また、光源から被処理物体までの距離が稼げ、被処
理物体表面の凹凸にも均一に処理できる、被処理物体表
面もしくは当該表面上の物質を酸化する方法、汚染物や
不要有機物を酸化除去する方法、もしくは塗れ性を改善
する方法を提供することにある。
みなされたものであって、その目的は、オゾン発生機を
使用しなくても、高濃度のオゾンあるいは活性酸化性分
解物が得られ、したがって安価で、処理スピードが大き
く、また、光源から被処理物体までの距離が稼げ、被処
理物体表面の凹凸にも均一に処理できる、被処理物体表
面もしくは当該表面上の物質を酸化する方法、汚染物や
不要有機物を酸化除去する方法、もしくは塗れ性を改善
する方法を提供することにある。
【０００８】
【問題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ため、本発明においては、次のような酸化方法を採用す
る。 （１） キセノンあるいはキセノンを主成分としたガス
を封入した誘電体バリア放電ランプから放射される真空
紫外光を、減圧下で酸素または酸素を含有する流体に照
射し、光化学反応によってオゾンおよび活性酸化性分解
物を生成せしめ、このオゾンおよび活性酸化性分解物を
被処理物体表面または当該表面上の物質に接触せしめ
て、当該表面もしくは当該物質を酸化せしめる。 （２） キセノンあるいはキセノンを主成分としたガス
を封入した誘電体バリア放電ランプから放射される真空
紫外光を、減圧下で酸素または酸素を含有する流体に照
射し、光化学反応によってオゾンおよび活性酸化性分解
物を生成せしめ、このオゾンおよび活性酸化性分解物を
被処理物体表面または当該表面上の物質に接触せしめる
とともに、前記紫外光を当該表面または当該物質にも照
射し、それらの協働作用で、当該表面もしくは当該物質
を酸化せしめる。
ため、本発明においては、次のような酸化方法を採用す
る。 （１） キセノンあるいはキセノンを主成分としたガス
を封入した誘電体バリア放電ランプから放射される真空
紫外光を、減圧下で酸素または酸素を含有する流体に照
射し、光化学反応によってオゾンおよび活性酸化性分解
物を生成せしめ、このオゾンおよび活性酸化性分解物を
被処理物体表面または当該表面上の物質に接触せしめ
て、当該表面もしくは当該物質を酸化せしめる。 （２） キセノンあるいはキセノンを主成分としたガス
を封入した誘電体バリア放電ランプから放射される真空
紫外光を、減圧下で酸素または酸素を含有する流体に照
射し、光化学反応によってオゾンおよび活性酸化性分解
物を生成せしめ、このオゾンおよび活性酸化性分解物を
被処理物体表面または当該表面上の物質に接触せしめる
とともに、前記紫外光を当該表面または当該物質にも照
射し、それらの協働作用で、当該表面もしくは当該物質
を酸化せしめる。
【０００９】ここにおいて、誘電体バリア放電ランプの
形状としては、特に、二重円筒型もしくは平面型が使い
やすいこと、および、真空紫外光の取り出し部の全部も
しくは一部が、合成石英ガラス、サファイア、アルカリ
金属ハライドもしくはアルカリ土類金属ハライドのうち
から選択された材料が良いことが言える。
形状としては、特に、二重円筒型もしくは平面型が使い
やすいこと、および、真空紫外光の取り出し部の全部も
しくは一部が、合成石英ガラス、サファイア、アルカリ
金属ハライドもしくはアルカリ土類金属ハライドのうち
から選択された材料が良いことが言える。
【００１０】実用上は、減圧下で酸素または酸素を含有
する流体の酸素分圧をｐ（気圧）とした時、処理速度を
従来の大気圧の時より速くするために、１×１０-5＜ｐ
＜０．２に規定するのが良いし、さらに顕著な効果を得
るためには、上記規定範囲をさらに０．００５＜ｐ＜
０．０５に限定することが良い。不要フォトレジストの
除去の場合であれば、被処理物体表面または当該表面上
の物質を酸化せしめる際、当該表面の表層または当該物
質の酸化物が気体として蒸発速度が早まるので効率良く
当該表面から遊離もしくは除去されるように酸化するこ
とができる。
する流体の酸素分圧をｐ（気圧）とした時、処理速度を
従来の大気圧の時より速くするために、１×１０-5＜ｐ
＜０．２に規定するのが良いし、さらに顕著な効果を得
るためには、上記規定範囲をさらに０．００５＜ｐ＜
０．０５に限定することが良い。不要フォトレジストの
除去の場合であれば、被処理物体表面または当該表面上
の物質を酸化せしめる際、当該表面の表層または当該物
質の酸化物が気体として蒸発速度が早まるので効率良く
当該表面から遊離もしくは除去されるように酸化するこ
とができる。
【００１１】
【作用】放電容器内にエキシマ分子を形成する放電用ガ
スを充満し、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を
形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を取り出
す放射器、すなわち誘電体バリア放電ランプは、従来の
低圧水銀灯や高圧アーク放電灯にはない種々の特徴を有
している。このランプ自体は、例えば特開平２−７３５
３等によって既知である。本発明においては、放電用ガ
スとして、キセノンもしくはキセノンを主成分とするガ
スを指定する。
スを充満し、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を
形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を取り出
す放射器、すなわち誘電体バリア放電ランプは、従来の
低圧水銀灯や高圧アーク放電灯にはない種々の特徴を有
している。このランプ自体は、例えば特開平２−７３５
３等によって既知である。本発明においては、放電用ガ
スとして、キセノンもしくはキセノンを主成分とするガ
スを指定する。
【００１２】上記で述べてきたように、従来、誘電体バ
リア放電ランプによって励起されたキセノンのエキシマ
（Ｘｅ2*）がキセノン原子に解離する時発生する光（中
心波長１７２ｎｍ）を酸素または酸素を含有する流体に
照射すると、低圧水銀ランプから放射される紫外光１８
５ｎｍの場合よりも高濃度のオゾンと活性酸化性分解物
が得られることが分かっていた。
リア放電ランプによって励起されたキセノンのエキシマ
（Ｘｅ2*）がキセノン原子に解離する時発生する光（中
心波長１７２ｎｍ）を酸素または酸素を含有する流体に
照射すると、低圧水銀ランプから放射される紫外光１８
５ｎｍの場合よりも高濃度のオゾンと活性酸化性分解物
が得られることが分かっていた。
【００１３】本発明では、ＵＶ／Ｏ3 洗浄において、従
来より行われていた一般条件の雰囲気での最適化につい
て検討を行い、洗浄の圧力依存性について調査、実験を
行った。その結果、減圧下では従来に比べて洗浄速度が
向上することを見いだし、最適条件を求めた。
来より行われていた一般条件の雰囲気での最適化につい
て検討を行い、洗浄の圧力依存性について調査、実験を
行った。その結果、減圧下では従来に比べて洗浄速度が
向上することを見いだし、最適条件を求めた。
【００１４】減圧下での洗浄速度の向上は次のように推
定できる。ＵＶ／Ｏ3 洗浄では次のステップで洗浄され
ると考えられている。 （１）オゾンおよび活性酸素の生成 Ｏ2 ＋ ｈν → Ｏ（ 1Ｄ）＋ Ｏ（ 3Ｐ） Ｏ（ 3Ｐ）＋Ｏ2 → Ｏ3 Ｏ3 ＋ ｈν → Ｏ（ 1Ｄ）＋ Ｏ2 → Ｏ（ 3Ｐ）＋ Ｏ2 （２）Ｏ2 の励起分子、Ｏ（ 3Ｐ）、Ｏ（ 1Ｄ）の被洗
浄面への拡散 （３）表面上の有機化合物と酸素活性種の酸化反応と気
化による表面からの離脱（洗浄）
定できる。ＵＶ／Ｏ3 洗浄では次のステップで洗浄され
ると考えられている。 （１）オゾンおよび活性酸素の生成 Ｏ2 ＋ ｈν → Ｏ（ 1Ｄ）＋ Ｏ（ 3Ｐ） Ｏ（ 3Ｐ）＋Ｏ2 → Ｏ3 Ｏ3 ＋ ｈν → Ｏ（ 1Ｄ）＋ Ｏ2 → Ｏ（ 3Ｐ）＋ Ｏ2 （２）Ｏ2 の励起分子、Ｏ（ 3Ｐ）、Ｏ（ 1Ｄ）の被洗
浄面への拡散 （３）表面上の有機化合物と酸素活性種の酸化反応と気
化による表面からの離脱（洗浄）
【００１５】これらのプロセスで、いずれが律速プロセ
スになるかは雰囲気の圧力によって変化すると考えられ
る。すなわち、低圧力領域では活性酸素の発生速度律速
で、高圧力領域では活性酸素の拡散速度律速、その中間
領域では両者の均合化によってプロセス速度が決定され
るものと考えられる。活性酸素の寿命や拡散速度等は圧
力に大きく依存するので、上記規定範囲で示した領域で
最適の洗浄条件が達成されるものと考えられる。他方、
減圧にすることにより、酸化された物質の蒸発速度も早
まり、いっそうの洗浄速度アップに寄与するものと考え
られる。これはアッシングなどの大量気化物質が存在す
る場合にはその効果が大きくなると考えられる。
スになるかは雰囲気の圧力によって変化すると考えられ
る。すなわち、低圧力領域では活性酸素の発生速度律速
で、高圧力領域では活性酸素の拡散速度律速、その中間
領域では両者の均合化によってプロセス速度が決定され
るものと考えられる。活性酸素の寿命や拡散速度等は圧
力に大きく依存するので、上記規定範囲で示した領域で
最適の洗浄条件が達成されるものと考えられる。他方、
減圧にすることにより、酸化された物質の蒸発速度も早
まり、いっそうの洗浄速度アップに寄与するものと考え
られる。これはアッシングなどの大量気化物質が存在す
る場合にはその効果が大きくなると考えられる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明に使用する誘電体バリア放電
ランプの概略図である。図１において放電容器１は全長
約１５０ｍｍの合成石英製で、外径１４ｍｍ肉厚１ｍｍ
の内管２、内径約２４ｍｍ肉厚１ｍｍの外側管３を同軸
に配置して中空円筒状の放電空間７を形成した構造であ
る。外側管３は誘電体バリア放電の誘電体バリアと光取
り出し窓部材を兼用しており、メッシュ電極４が設けら
れている。内側管の内面には光の反射板と誘電体バリア
放電の電極を兼ねたアルミニウム薄膜電極５が設けられ
ている。放電容器の放電空間７に放電ガスとして２５０
トールのキセノンガスを封入した。ゲッター室８にはゲッ
ター６が設けられている。ランプの内側空所９には、必
要に応じて冷却流体例えば冷却窒素ガスが流せるように
なっている。ここで電源１０によって、該誘電体バリヤ
放電ランプを入力２０ワットで点灯した。その結果、波
長１７２ｎｍに最大放射値を有する紫外光が効率よく放
射された。
ランプの概略図である。図１において放電容器１は全長
約１５０ｍｍの合成石英製で、外径１４ｍｍ肉厚１ｍｍ
の内管２、内径約２４ｍｍ肉厚１ｍｍの外側管３を同軸
に配置して中空円筒状の放電空間７を形成した構造であ
る。外側管３は誘電体バリア放電の誘電体バリアと光取
り出し窓部材を兼用しており、メッシュ電極４が設けら
れている。内側管の内面には光の反射板と誘電体バリア
放電の電極を兼ねたアルミニウム薄膜電極５が設けられ
ている。放電容器の放電空間７に放電ガスとして２５０
トールのキセノンガスを封入した。ゲッター室８にはゲッ
ター６が設けられている。ランプの内側空所９には、必
要に応じて冷却流体例えば冷却窒素ガスが流せるように
なっている。ここで電源１０によって、該誘電体バリヤ
放電ランプを入力２０ワットで点灯した。その結果、波
長１７２ｎｍに最大放射値を有する紫外光が効率よく放
射された。
【００１７】図２は、上記ランプを使用したスライドガ
ラスの表面洗浄方法の説明図である。図２において、１
１は処理室であって、その内部には、試料台１２、その
台の上に載せられた広さ１ｃｍ×２ｃｍのスライドガラ
ス１３が配置され、その上部に上記ランプが合成石英製
の照射窓１４を介して配置されている。処理室１１に
は、酸素もしくは酸素を含有するガスの酸化性流体入口
１５と排出口１６とが設けてあり、排出口にはバルブ２
１を介して、真空排気装置２２と連結されており、任意
の圧力に減圧することが可能になっている。入口には、
例えば、混合室１７とバルブ１８を介して、窒素ガス源
１９と酸素ガス源２０が連結している。
ラスの表面洗浄方法の説明図である。図２において、１
１は処理室であって、その内部には、試料台１２、その
台の上に載せられた広さ１ｃｍ×２ｃｍのスライドガラ
ス１３が配置され、その上部に上記ランプが合成石英製
の照射窓１４を介して配置されている。処理室１１に
は、酸素もしくは酸素を含有するガスの酸化性流体入口
１５と排出口１６とが設けてあり、排出口にはバルブ２
１を介して、真空排気装置２２と連結されており、任意
の圧力に減圧することが可能になっている。入口には、
例えば、混合室１７とバルブ１８を介して、窒素ガス源
１９と酸素ガス源２０が連結している。
【００１８】このような照射装置を使用して、上記ラン
プの電気入力を２０ワットとし、照射窓とスライドガラ
ス表面との距離ｄ（ｃｍ）と処理室内の酸素の分圧ｐ
（気圧）とを変化せしめ、洗浄速度を調べた。尚、評価
に用いたスライドガラスは、前処理としてイソプロピル
アルコール（以下ＩＰＡという。）中で５分間超音波洗
浄をし、自然乾燥後大気中に２、３日間放置したものを
用いた。洗浄速度の評価には、純水の接触角を接触角計
で測定した。表面の有機汚染層の厚さが厚い方が接触角
が大きく、接触角が３度で約０．１分子層以下と言われ
ている。また今回の試料の未照射の接触角は約４９度で
あった。
プの電気入力を２０ワットとし、照射窓とスライドガラ
ス表面との距離ｄ（ｃｍ）と処理室内の酸素の分圧ｐ
（気圧）とを変化せしめ、洗浄速度を調べた。尚、評価
に用いたスライドガラスは、前処理としてイソプロピル
アルコール（以下ＩＰＡという。）中で５分間超音波洗
浄をし、自然乾燥後大気中に２、３日間放置したものを
用いた。洗浄速度の評価には、純水の接触角を接触角計
で測定した。表面の有機汚染層の厚さが厚い方が接触角
が大きく、接触角が３度で約０．１分子層以下と言われ
ている。また今回の試料の未照射の接触角は約４９度で
あった。
【００１９】結果は、図３に示す表の通りである。図３
は接触角（度）のデータの説明図である。照射時間を５
秒に固定し、照射距離ｄ（ｍｍ）を変え、酸素分圧ｐ
（気圧）を振って接触角（度）を測定した結果をまとめ
た。この結果によれば、まず、大気圧下で照射距離１ｍ
ｍの時、接触角は３０度となることがわかる。また、照
射距離を１ｍｍより大きくして減圧下で酸素分圧を下げ
て行くと接触角も小さくなって行くことが分かる。かな
り酸素分圧が低い１０-3気圧から１０-4気圧の所でも、
照射距離を大きくとることにより、接触角は大気圧の時
よりも小さくすることが可能である。このことより、従
来の大気圧下での洗浄に比べ、減圧下では照射距離を適
当に選ぶことにより洗浄速度が向上することが分かる。
さらに、酸素分圧を０．００５気圧から０．０５気圧の
範囲に限定すると、接触角は大気圧下での半分程度にな
り、洗浄の効果は顕著である。
は接触角（度）のデータの説明図である。照射時間を５
秒に固定し、照射距離ｄ（ｍｍ）を変え、酸素分圧ｐ
（気圧）を振って接触角（度）を測定した結果をまとめ
た。この結果によれば、まず、大気圧下で照射距離１ｍ
ｍの時、接触角は３０度となることがわかる。また、照
射距離を１ｍｍより大きくして減圧下で酸素分圧を下げ
て行くと接触角も小さくなって行くことが分かる。かな
り酸素分圧が低い１０-3気圧から１０-4気圧の所でも、
照射距離を大きくとることにより、接触角は大気圧の時
よりも小さくすることが可能である。このことより、従
来の大気圧下での洗浄に比べ、減圧下では照射距離を適
当に選ぶことにより洗浄速度が向上することが分かる。
さらに、酸素分圧を０．００５気圧から０．０５気圧の
範囲に限定すると、接触角は大気圧下での半分程度にな
り、洗浄の効果は顕著である。
【００２０】図４は、接触角（度）の照射時間（秒）に
よる変化を、従来の条件と本発明で見いだされた減圧下
での最適条件とで比較した結果のデータの説明図であ
る。この結果によれば、従来は接触角が１０度以下にな
るのに照射時間が３０秒程度要していたのが、本発明で
は１０秒の照射時間で４度まで接触角が小さくなってい
る。したがって、本発明では３倍の洗浄速度があるのが
わかる。
よる変化を、従来の条件と本発明で見いだされた減圧下
での最適条件とで比較した結果のデータの説明図であ
る。この結果によれば、従来は接触角が１０度以下にな
るのに照射時間が３０秒程度要していたのが、本発明で
は１０秒の照射時間で４度まで接触角が小さくなってい
る。したがって、本発明では３倍の洗浄速度があるのが
わかる。
【００２１】
【発明の効果】誘電体バリア放電ランプを使った被処理
物体表面または当該表面上の物質を酸化する方法は、該
ランプと被処理物体表面との狭い領域、特に被処理物体
表面近傍に、従来の低圧水銀ランプを用いる場合に比べ
１０倍以上の高い濃度のオゾンと活性酸化性分解物が生
ずるので、被処理物体表面もしくは当該表面上の物を酸
化するスピードが著しく大きい。その効果は減圧下でさ
らに向上することが認められ、ある条件ではいっそう顕
著な効果が認められる。そして、大気圧下での処理で欠
点であった照射距離がかせげないことでは、かなりの照
射距離をとっても洗浄スピードを損なうことがない。ま
た同様に表面の深い凹凸に対しても効果的に洗浄が可能
となる。
物体表面または当該表面上の物質を酸化する方法は、該
ランプと被処理物体表面との狭い領域、特に被処理物体
表面近傍に、従来の低圧水銀ランプを用いる場合に比べ
１０倍以上の高い濃度のオゾンと活性酸化性分解物が生
ずるので、被処理物体表面もしくは当該表面上の物を酸
化するスピードが著しく大きい。その効果は減圧下でさ
らに向上することが認められ、ある条件ではいっそう顕
著な効果が認められる。そして、大気圧下での処理で欠
点であった照射距離がかせげないことでは、かなりの照
射距離をとっても洗浄スピードを損なうことがない。ま
た同様に表面の深い凹凸に対しても効果的に洗浄が可能
となる。
【図１】本発明に使用する二重円筒型誘電体バリア放電
ランプの一例の説明図である。
ランプの一例の説明図である。
【図２】スライドガラスの表面洗浄方法の説明図であ
る。
る。
【図３】表面洗浄結果のデータの説明図である。
【図４】表面洗浄結果のデータの説明図である。
１ 放電容器 ２ 内側管 ３ 外側管 ４ メッシュ電極 ５ アルミニウム薄膜電極 ６ ゲッター ７ 放電空間 ８ ゲッター室 ９ 内側空所 １０ 電源 １１ 処理室 １２ 試料台 １３ スライドガラス １４ 照射窓 １５ 酸化性流体入口 １６ 酸化性流体排出口 １７ 混合室 １８ バルブ １９ 窒素ガス源 ２０ 酸素ガス源 ２１ バルブ ２２ 真空排気装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 木村 孔一 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 8/12
Claims (4)
- 【請求項１】 キセノンあるいはキセノンを主成分とし
たガスを封入した誘電体バリア放電ランプから放射され
る真空紫外光を、減圧下で酸素または酸素を含有する流
体に照射し、光化学反応によってオゾンおよび活性酸化
性分解物を生成せしめ、このオゾンおよび活性酸化性分
解物を被処理物体表面または当該表面上の物質に接触せ
しめて、当該表面もしくは当該物質を酸化せしめること
を特徴とする、被処理物体表面または当該表面上の物質
を減圧下で酸化する方法。 - 【請求項２】 キセノンあるいはキセノンを主成分とし
たガスを封入した誘電体バリア放電ランプから放射され
る真空紫外光を、減圧下で酸素または酸素を含有する流
体に照射し、光化学反応によってオゾンおよび活性酸化
性分解物を生成せしめ、このオゾンおよび活性酸化性分
解物を被処理物体表面または当該表面上の物質に接触せ
しめるとともに、前記紫外光を当該表面または当該物質
にも照射し、それらの協働作用で、当該表面もしくは当
該物質を酸化せしめることを特徴とする、被処理物体表
面または当該表面上の物質を減圧下で酸化する方法。 - 【請求項３】 酸素または酸素を含有する流体の酸素分
圧をｐ（気圧）とした時、１×１０-5＜ｐ＜０．２に規
定したことを特徴とする、請求項１もしくは請求項２に
記載の、被処理物体表面または当該表面上の物質を減圧
下で酸化する方法。 - 【請求項４】 被処理物体表面または当該表面上の物質
を酸化せしめる際、当該表面の表層または当該物質の酸
化物が気体として当該表面から遊離もしくは除去される
ように酸化することを特徴とする、請求項１から請求項
３に記載の、被処理物体表面または当該表面上の物質を
減圧下で酸化する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24830594A JP2948110B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 被処理物体表面または当該表面上の物質を減圧下で酸化する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24830594A JP2948110B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 被処理物体表面または当該表面上の物質を減圧下で酸化する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885861A JPH0885861A (ja) | 1996-04-02 |
| JP2948110B2 true JP2948110B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=17176105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24830594A Expired - Fee Related JP2948110B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 被処理物体表面または当該表面上の物質を減圧下で酸化する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948110B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100817371B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2008-03-27 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 처리 장치 |
| KR20150122723A (ko) | 2013-03-28 | 2015-11-02 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 광조사 장치 |
| KR20160022943A (ko) | 2013-09-13 | 2016-03-02 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 광조사 장치 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057038A (en) | 1996-08-02 | 2000-05-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate for use in display element, method of manufacturing the same, and apparatus for manufacturing the same |
| US6787787B1 (en) | 1998-01-23 | 2004-09-07 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Ultraviolet radiation producing apparatus |
| CN1254854C (zh) | 2001-12-07 | 2006-05-03 | 东京毅力科创株式会社 | 绝缘膜氮化方法、半导体装置及其制造方法、基板处理装置和基板处理方法 |
| JP4431881B2 (ja) | 2004-08-25 | 2010-03-17 | ウシオ電機株式会社 | エキシマランプ点灯装置 |
| TW200921297A (en) * | 2007-09-25 | 2009-05-16 | Renesas Tech Corp | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device, and resist material |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP24830594A patent/JP2948110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100817371B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2008-03-27 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 처리 장치 |
| KR20150122723A (ko) | 2013-03-28 | 2015-11-02 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 광조사 장치 |
| US9678428B2 (en) | 2013-03-28 | 2017-06-13 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Light irradiating appatarus |
| KR20160022943A (ko) | 2013-09-13 | 2016-03-02 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 광조사 장치 |
| US9616469B2 (en) | 2013-09-13 | 2017-04-11 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Light projection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0885861A (ja) | 1996-04-02 |
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