JP3711870B2 - 基板の洗浄方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の表面に紫外線を照射して基板の表面の異物を除去する基板の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の基板の洗浄方法は、例えば、無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製造工程において、各工程間における基板の洗浄に用いられる。従来の一般的な基板の洗浄方法を図３に示す。
【０００３】
固定台２にベースとなる台座１を固定し、この台座１上に加熱部３を固定し、この加熱部３上に基板４を保持し、紫外線ランプ等よりなる紫外線照射部材７から基板４上に紫外線を照射する。このとき、図示されない照度センサと温度センサにより、基板４の受ける紫外線の照度と基板４の温度とを測定し、これら照度と温度に対応する時間、基板４に紫外線を照射することにより、基板４の表面が清浄化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紫外線ランプ等よりなる紫外線照射部材７は使用時間に伴い照度が低下するので、照射する時間が長くなって生産性が低下する。そのため、所定時間内に処理を終了するためには、紫外線照射部材７を頻繁に交換する必要があり、部材交換のために生産性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、紫外線照射部材を長時間使用でき、かつ、基板に照射される紫外線の照度を安定させることのできる基板の洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板（４）上に紫外線照射部材（７）を配置し、該基板に対して該紫外線照射部材から紫外線照射を行うことにより該基板の表面を洗浄する基板の洗浄方法において、該基板と該紫外線照射部材との間に、該紫外線照射部材から該基板に照射される紫外線の照度を減少させる照度減少部材（８）を介在させて紫外線照射を行い、該紫外線照射部材の照度変化に対応して該照度減少部材を交換することにより、該基板に照射される紫外線の照度を常に所定範囲とする基板の洗浄方法であり、前記紫外線照射部材として、その照度が、前記所定範囲の上限値より大きいものを選定し、前記基板に照射される紫外線の照度が前記所定範囲の上限値になるように前記紫外線ランプの照度を減少させる照度減少部材を選定し、この照度減少部材を前記基板と前記紫外線照射部材との間に介在させて前記紫外線照射を行い、前記基板へ照射される照度が前記所定範囲の下限値にまで低下したら、前記基板と前記紫外線照射部材との間に介在している照度減少部材を、前記基板へ照射される照度が前記所定範囲の上限値になるように前記紫外線ランプの照度を減少させる照度減少部材に交換することを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、紫外線照射部材が比較的新しく照射量が多いときは、たくさんの照度の減少可能な照度減少部材を用いて基板への照射量が所定範囲となるようにし、紫外線照射部材の照射量が減少してきたら、比較的照度減少の少ない照度減少部材を用いて基板への照射量が所定範囲となるように洗浄処理を行うことができる。
【０００８】
そのため、紫外線照射部材として、その照度が、所定範囲の上限値よりも大きいものを予め選定することにより、後は照度減少部材を交換するのみで、基板に照射される紫外線の照度を常に安定して所定範囲（使用範囲）にすることができるため、紫外線照射部材を交換することなく、長時間に渡って基板に照射される紫外線の照度を安定させることができる。
【０００９】
従って、本発明によれば、紫外線照射部材を長時間使用でき、かつ、基板に照射される紫外線の照度を安定させることのできる基板の洗浄方法を提供することができる。
【００１０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る基板の洗浄方法に用いる洗浄装置Ｓ１の一例を模式的に示す図である。なお、限定するものではないが、本実施形態は、無機ＥＬ素子において、ガラス基板上にＥＬ膜や電極膜を形成する工程の間に基板を洗浄する場合等に適用することができる。
【００１２】
図１において、１は、洗浄装置Ｓ１のベースとなるステンレス（ＳＵＳ）等の金属等よりなる台座であり、固定台２に搭載固定されている。台座１の上には、電気式のヒータ等よりなる加熱部３が固定されている。
【００１３】
この加熱部３には、基板４を保持するための保持部５が設けられている。この保持部５は加熱部３から突出した突起状のものであり、加熱部３から基板４を浮かせて保持することにより、基板４を均一に加熱するようにしている。そして、ガラス等よりなる基板４は、保持部５を介して加熱部３に保持されている。
【００１４】
また、台座１上には、これら加熱部３及び基板４を覆うようにカバー６が設けられている。それによって、カバー６の内部空間は洗浄室６ａとして区画形成されている。カバー６はＳＵＳ等の金属等よりなり、Ｏリング６ｂを介して台座１に固定され、洗浄室６ａを気密に保持している。
【００１５】
また、洗浄室６ａ内にて基板４の上には、紫外線ランプを有する紫外線照射部（本発明でいう紫外線照射部材）７が配置されている。この紫外線照射部７は、カバー６に固定されており、所望のタイミングにて基板４に対して紫外線ランプから紫外線を照射できるようになっている。
【００１６】
洗浄室６ａ内にて紫外線照射部７と基板４との間には、紫外線照射部７から基板４に照射される紫外線の照度を減少させるフィルタ（本発明でいう照度減少部材）８が介在設定されている。本例では、図示しないが、フィルタ８はカバー６の天井に設けられたボルト部に対してナットを介して取り付け、取り外し可能に固定されている。
【００１７】
このフィルタ８は、例えば所望の開口率を有するように複数個の開口部が網目状に形成されたＳＵＳ等の金属等よりなる板を採用することができ、上記所望の開口率に応じて、紫外線照射部７から基板４に照射される紫外線の照度を減少させるものである。
【００１８】
また、カバー６には、基板４をカバー６（洗浄室６ａ）内へ投入したり、カバー６（洗浄室６ａ）外へ取り出したりするための扉付きの窓９が形成されており、投入時、取り出し時以外は閉まるようになっている。
【００１９】
また、台座１と固定台２との間には、洗浄室６ａの排気を行うためのダクト１０が設けられている。このダクト１０は、排気量を調整するためのバルブ１１を介して図示しない排気ファンや真空ポンプ等の排気手段に接続されている。また、図示しないが、本洗浄装置Ｓ１には、基板４の受ける紫外線の照度や基板４の温度を測定するための照度センサや温度センサが備えられている。
【００２０】
次に、洗浄装置Ｓ１を用いた本実施形態の基板の洗浄方法について述べる。まず、紫外線照射部７の照度を上記照度センサにて測定し、その照度に対応する開口率を持つフィルタ８を選定し、洗浄装置Ｓ１に取り付ける。
【００２１】
次に、加熱部３、紫外線照射部７、上記排気手段を作動させ、安定状態になったら、窓９から洗浄室６ａ内へ基板４を投入し、基板４を保持部５に保持させる。そして、基板４を加熱部３にて所定温度まで加熱する。所定時間、基板４に紫外線を照射した後、窓９から基板４を取り出す。
【００２２】
こうして、基板４の表面に存在する有機物等の異物が紫外線により分解し、分解した異物はダクト１０から排気されるため、基板４の表面が清浄化される。以上にて、１枚の基板４の洗浄が終了し、次の基板４の投入を行う。
【００２３】
ここで、フィルタ８の選定と交換を、次のように行うことにより、紫外線照射部７の紫外線ランプを長時間使用する。なお、フィルタ８の交換は、加熱部３、紫外線照射部７、上記排気手段の電源をオフにして停止状態とし、カバー６を開けてフィルタ８を固定しているナットを外してフィルタ８を外し、代わりのフィルタ８をナットで固定することにより行う。
【００２４】
ここで、図２は、時間に対する基板４に照射される照度変化を示す図であり、（ａ）はフィルタ８を使用しない場合の照度変化を示す図、（ｂ）はフィルタ８を使用した場合の照度変化を示す図である。なお、図２（ａ）は、言い換えれば、本実施形態に用いる紫外線ランプ自体の時間に対する照度変化特性を示す図である。
【００２５】
まず、本実施形態に使用する紫外線ランプは、図２（ａ）に示す様に、新品時または取り付け直後のランプ自体の初期照度Ｋ１が、基板４に照射される照度として必要な照度、すなわち上限値と下限値との間の使用照度範囲よりも大きいものを選び取り付ける。なお、もし、フィルタ８を使用しないと、図２（ａ）に示す特性を有する紫外線ランプにおいては、期間Ｆ３のみが照射可能な時間となる。
【００２６】
次に、選定した紫外線ランプの照度が、上記使用照度範囲の上限値にまで減少するような開口率を求め、その開口率を持つフィルタ（第１のフィルタ）８を選定し、洗浄装置Ｓ１に取り付ける。すると、図２（ｂ）に示す様に、使用照度範囲よりも大きい紫外線ランプの照度は、当該フィルタ８によって減少し、基板４へ照射される照度として使用照度範囲の上限値となる。
【００２７】
紫外線ランプを使用していくと時間と共に紫外線ランプ自体の照度が低下していくが、それとともに低下していく基板４へ照射される照度が上記使用範囲の間にある期間（図２（ｂ）中の期間Ｆ１）は、フィルタ８を交換せずに基板４の洗浄を行う。
【００２８】
基板４へ照射される照度が上記使用照度範囲の下限値にまで低下したら、その時の紫外線ランプ自体の照度に対し、基板４へ照射される照度が上記使用照度の範囲の上限値になるような開口率を求め、その開口率を持つフィルタ（第２のフィルタ）８に交換する。そして、基板４へ照射される照度が上記使用範囲の間にある期間（図２（ｂ）中の期間Ｆ２）は、当該フィルタ８を交換せずに基板４の洗浄を行う。
【００２９】
さらに、紫外線ランプ自体の照度が低下し、フィルタ８を使用しなくても、基板４へ照射される照度が上記使用範囲の上限値になったとき、フィルタ８を取り外し、フィルタ８を使用しない状態で基板４の洗浄を行う（図２（ｂ）中の期間Ｆ３）。
【００３０】
このように、本実施形態によれば、基板４に照射される照度が使用範囲の上限値から下限値になるようにフィルタ８の開口率を選んで交換して使用することにより、図２（ｂ）に示す様に、紫外線ランプを長時間使用することができ、かつ、基板４に照射される紫外線の照射量を常に所定範囲とすることができる。
【００３１】
なお、従来の洗浄方法では、新品時の照度が既に上記使用範囲にある紫外線ランプを使用していた。例えば、単純には、新品時からの照度変化が図２に示す期間Ｆ３となるような紫外線ランプを、従来では用いる。すると、この期間Ｆ３程度の時間が従来のランプ交換時期となる。
【００３２】
また、従来でも紫外線ランプの照度を減少させるフィルタは用いられてはいたが、紫外線ランプの照度変化に対応してフィルタを交換する方法ではなく、紫外線ランプ自体を交換していた。このような従来のフィルタを用いた方法では、最初からフィルタによって使用照度範囲にまで照度を落とし、その後はフィルタは変えないため、やはり、フィルタを使用しない従来の場合と同程度のランプ交換が必要となる。
【００３３】
その点、本実施形態によれば、紫外線照射部７の紫外線ランプとして、それ自体の照度が必要な照度よりも大きいものを予め選定すれば、後はフィルタ（照度減少部材）８を交換するのみで、基板４に照射される紫外線の照射量を常に安定して所定範囲（使用範囲）にすることができるため、紫外線ランプを交換することなく、長時間に渡って基板４に照射される紫外線の照度を安定させることができる。
【００３４】
例えば、本実施形態では、図２（ｂ）に示す様に、ランプ交換時期を従来の３倍程度に延ばすことができる。また、図２（ｂ）に示す例では、フィルタ８を２回交換（取り外しも含む）しているが、紫外線ランプの初期照度Ｋ１や使用照度範囲の大きさに応じて、フィルタ８を３回、４回あるいはそれ以上交換するようにしても良いことは明らかである。
【００３５】
従って、本実施形態によれば、紫外線照射部材を長時間使用でき、かつ、基板に照射される紫外線の照度を安定させることのできる基板の洗浄方法を提供することができる。また、本実施形態によれば、紫外線照射部材の交換時期を延ばし、交換回数を低減できるため、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板の洗浄方法に用いる洗浄装置の説明図である。
【図２】時間に対する基板に照射される照度変化を示す図であり、（ａ）はフィルタを使用しない場合の図、（ｂ）はフィルタを使用した場合の図である。
【図３】従来の一般的な基板の洗浄方法を示す説明図である。
【符号の説明】
４…基板、７…紫外線照射部、８…フィルタ（照度減少部材）。

Claims (1)

1. 基板（４）上に紫外線照射部材（７）を配置し、前記基板に対して前記紫外線照射部材から紫外線照射を行うことにより、前記基板の表面を洗浄する基板の洗浄方法において、
   前記基板と前記紫外線照射部材との間に、前記紫外線照射部材から前記基板に照射される紫外線の照度を減少させる照度減少部材（８）を介在させて前記紫外線照射を行い、
   前記紫外線照射部材の照度変化に対応して前記照度減少部材を交換することにより、前記基板に照射される紫外線の照度を常に所定範囲とする基板の洗浄方法であり、
   前記紫外線照射部材として、その照度が、前記所定範囲の上限値より大きいものを選定し、
   前記基板に照射される紫外線の照度が前記所定範囲の上限値になるように前記紫外線ランプの照度を減少させる照度減少部材を選定し、この照度減少部材を前記基板と前記紫外線照射部材との間に介在させて前記紫外線照射を行い、
   前記基板へ照射される照度が前記所定範囲の下限値にまで低下したら、前記基板と前記紫外線照射部材との間に介在している照度減少部材を、前記基板へ照射される照度が前記所定範囲の上限値になるように前記紫外線ランプの照度を減少させる照度減少部材に交換することを特徴とする基板の洗浄方法。

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