KR101046023B1 - 엑시머 램프 장치 - Google Patents

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KR101046023B1
KR101046023B1 KR1020070081731A KR20070081731A KR101046023B1 KR 101046023 B1 KR101046023 B1 KR 101046023B1 KR 1020070081731 A KR1020070081731 A KR 1020070081731A KR 20070081731 A KR20070081731 A KR 20070081731A KR 101046023 B1 KR101046023 B1 KR 101046023B1
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ultraviolet light
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노부유키 히시누마
신이치 엔도
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우시오덴키 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)기판의 대형화에 적합하게 대응할 수 있음과 동시에 러닝 코스트를 저감할 수 있고, 기판 표면의 처리를 확실히 행할 수 있는, 엑시머 램프 장치를 제공한다.
(해결 수단)본 발명에 관한 엑시머 램프 장치는, 엑시머 램프가 수납된 램프 하우스와, 램프 하우스 내에 배치되어 엑시머 램프에 대해서 평행하게 또한 교대로 위치된 가스 분출구가 설치되어 이루어지는 가스 공급용 배관과, 가스 공급용 배관에 수증기를 함유한 불활성 기체를 도입하는 가스 공급 수단을 구비하고, 상기 가스 공급 수단에 의해 절대 습도가 소정으로 제어된 불활성 기체가 상기 가스 공급용 배관에 공급되는 것을 특징으로 한다. 또 상기 절대 습도는 중량 절대 습도로 변환하여 0.5~6.5g/㎏인 것이 좋다.

Description

엑시머 램프 장치{EXCIMER LAMP DEVICE}
본 발명은 액정 패널 기판, 반도체 웨이퍼, 자기 디스크 기판, 광디스크 기판 등과 같이, 유리, 반도체, 수지, 세라믹스, 금속 등이나, 그것들이 복합된 기판 표면에 자외광을 조사하여, 세정, 에칭 등을 행하는 기판 처리에 사용되는 엑시머 램프 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1 등에서 알려진 엑시머 램프를 탑재한 엑시머 램프 장치는, 엑시머 램프로부터 방사되는 200㎚ 이하 100㎚ 이상의 범위의 자외광을, 산소가 미량 존재하는 분위기 하에 있어서 피처리물의 표면에 조사하고, 발생한 활성 산소와 투과한 자외광의 상승(相乘)효과에 의해서 피처리물의 표면의 유기물 등을 분해 비산시켜 세정을 행하는 것이다.
즉, 엑시머 램프로부터 예를 들면 파장 172㎚의 자외광을 기판 표면에 조사하여, 유기물을 구성하는 화학 결합을 분해함으로써 저분자화시킴과 동시에, 유기 오염물을 활성화시킨다. 동시에, 기판 표면에 부유하는 산소에 자외광을 조사하고, 생성된 활성 산소에 의해서, 유기 오염물을 활성산소와의 산화 반응에 의해서 휘발 물질로 변환하고, 공기 중에 방출하여 제거한다.
이러한 엑시머 램프를 이용한 드라이 세정은, 산소를 분해할 때에 자외광이 소비되기 때문에, 엑시머 램프와 기판과의 사이에 존재하는 산소의 양에 의해서 기판 표면에 도달하는 자외광이 변화하기 때문에, 유기 오염물의 산화에 필요로 되는 양 이상으로 고농도의 산소 분자가 존재하는 경우, 자외광이 쓸데없이 소비되어 기판 표면에 도달할 수 없게 된다. 이 때문에, 종래부터 엑시머 램프 장치에 있어서는 개량이 거듭되고, 자외광을 유효하게 이용하는 기술에 대해서 개발되어 있다.
예를 들면, (1)복수의 막대 모양의 엑시머 램프를 거의 밀폐 상태로 된 직사각형 상자 모양의 케이스 내부에 배치하여, 이러난 케이스 내부를 자외광 투과성의 분위기, 즉 질소 가스 등의 불활성 가스를 충전한 분위기로 변환하고, 케이스의 일면에 설치된 자외광 투과창 부재를 통해 자외광을 방사하는 엑시머 램프 장치가 알려져 있다.
또한, (2)자외광 투과창 부재를 통과한 자외광이 쓸데없이 소비되지 않게 하기 위해, 창 부재와 기판과의 사이에 질소 가스 등의 불활성 가스를 흐르게 하여 산소 분압을 낮게 함으로써, 자외광 투과성을 높이는 것도 알려져 있다.
또, 최근에는, 피처리물인 액정 패널 기판이 대면적화하고 있고, 이에 대응하는 자외광 투과창 부재의 제조가 곤란해지고 있다. 이 때문에 창 부재를 이용하지 않고, 엑시머 램프로부터의 자외광을 직접 기판에 조사하는 엑시머 램프 장치도 개발되어 있다. 이러한 것에 있어서는, (3)엑시머 램프와 기판과의 사이에 흐르는 불활성 가스 및 산소를 소기(所期)에 제어함으로써, 엑시머 램프로부터의 자외광의 감쇠를 억제하고, 효율적으로 기판에 자외광을 조사할 수 있다.
그런데 최근에 있어서는, 기판 표면의 세정 시의 반응성 가스로서 산소 대신에 수증기를 이용하는 기술이 특허 문헌 1(일본국 특허공개 2001－137800호 공보), 특허 문헌 2(일본국 특허공개 2001－162240호 공보) 등에 있어서 제안되어 있다. 이러한 기술은, 자외광 투과성을 유지하기 위해 공급되는 질소 가스에 습도를 주어 가습화 질소로 하고, 물이 자외광을 흡수·분해하여 발생하는 OH래디컬이나 H래디컬을 기판의 세정 처리에 이용하는 것이다.
도 11은 특허 문헌 1에 기재의 기술에 관한 기판 처리 장치를 램프의 관축에 대해서 수직인 면으로 절단한 엑시머 램프 장치의 설명용 단면도이다.
이 엑시머 램프 장치는, 지면 하방이 개구한 램프 하우스(72) 내부에 막대 모양의 엑시머 램프(7)가 예를 들면 3개 구비되어 있고, 램프 하우스(72)의 하부 및 기판(70)을 반송하기 위한 롤러 컨베이어(71)를 함유하도록 챔버(76)가 설치되어 있다.
램프 하우스(72)의 내부에는 불활성 가스로서의 질소 가스가 가스 공급용 배관(73)으로부터 공급되어 내부가 산소를 함유하지 않는 분위기 하에 놓여지고, 이로 인해 엑시머 램프(7)로부터의 자외광이 감쇠하는 것이 억제되게 되어 있다.
또, 챔버(76)의 하방에는 가습화 불활성 가스의 공급관(75)이 접속되어 있고, 여기로부터 수증기와 질소 가스와의 혼합 유체가 공급되게 된다. 또, 챔버(76)의 상방에는 배기관(78)이 설치되어 있고, 강제 배기됨으로써 챔버(76)의 입구의 유속을 빠르게 하고, 오존의 누설을 방지한다.
기판(70)의 표면에는 엑시머 램프(7)로부터의 자외광이 조사되어 청정화됨과 동시에, 기판(70) 표면에 존재하는 수증기에도 자외광이 조사되어 산화성의 OH래디컬과 환원성의 H래디컬이 생성된다. 이러한 OH래디컬과 H래디컬의 작용에 의해 기판(70) 표면에 부착한 유기물질로 이루어지는 오염물질을 휘발 물질로 변환, 분해하여, 배기관으로부터 외부로 방출하고, 기판의 드라이 세정이 행해진다.
(특허 문헌 1)일본국 특허공개 2001-137800호 공보
(특허 문헌 2)일본국 특허공개 2001-162240호 공보
그러나, 특허 문헌 1 기재의 장치에 있어서는, 램프 하우스(72) 내를 불활성 가스로 충전할 필요가 있다. 상기 구성에 관한 장치에 있어서는, 광조사용으로 램프 하우스(72)가 개구하고 있기 때문에 다량의 불활성 가스를 공급할 필요가 있고, 러닝 코스트가 고액이 된다는 문제가 있다. 이것을 감안하여, 램프 하우스(72)의 개구를 자외광 투과성의 석영 유리제의 창 등으로 덮는 경우에는, 최근에 있어서의 액정 패널 기판의 대면적화에 추종하는 것이 곤란함과 동시에, 창 부재가 매우 고가이기 때문에, 장치도 또한 고가의 것이 되어 버린다.
또, 기판(70)이 반송되는 챔버(76)에 있어서는 내부를 고습도 분위기로 유지할 필요가 있고, 구조가 복잡해지는 것은 피할 수 없다. 또한, 가습화 불활성 가스의 공급관(75)으로부터의 공급 가스량과 배기관(78)에 의한 배기에 의해서 챔버(76) 내의 분위기를 관리, 제어하는 것이기 때문에, 기판(70) 표면의 분위기를 일정하게 유지하는 것이 매우 곤란하고, 세정 처리가 안정되지 않는다는 문제가 있다.
특허 문헌 2에는, 상기 기술과 같이, 가습화 불활성 가스를 기판 표면에 공급함과 동시에, 엑시머 램프로부터의 자외광을 조사함으로써, 기판 표면의 유기물질로 이루어지는 오염물질을 분해하고, 휘발 물질로 변환하고, 제거하는 드라이 세정 방법에 대해서 기재되어 있다. 이 방법에 있어서 챔버 내에 기판을 반입하고, 가습 반응 가스를 주입하여 소정의 분위기로 한 후, 엑시머 램프로부터의 자외광을 기판 표면에 조사하여 드라이 세정한다. 그 후, 방출된 휘발 물질을 배기하여, 기판을 반출한다.
그러나, 이러한 방법에 따르는 경우, 기판을 반출하기 전에 휘발 가스를 일단 제거함으로써, 처리 챔버의 기밀성을 높일 필요가 있고, 장치 구조가 복잡하고, 고가로 된다는 문제가 있다.
또, 처리 챔버 내에 가습화 가스 공급용 배관과 습도 검출기가 설치됨으로써, 분위기의 상대습도를 제어하는 것이지만, 분위기 습도 불균형이 생기기 때문에 가습기의 제어가 어렵고, 안정된 처리 분위기를 만들어 내는 것이 어렵다.
또한, 이 기술에 있어서는 상대 습도를 제어하고 있기 때문에, 같은 ％에서도 온도에 의해서 함유되는 함유 수분의 절대량이 변화한다. 함유 수분량이 많아지면, 자외광의 흡수량이 증가하여 여기 활성종은 증가하지만, 자외광이 워크에 닿지 않기 때문에 세정 효과를 얻을 수 없게 된다. 함유 수분량이 적어지면 자외광 조사량은 증가하지만 여기 활성종은 적기 때문에, 세정 효과를 얻을 수 없게 된다.
즉, 종래 공지된 기술에 있어서는, 기판 처리 공간의 수분의 절대량이 변화하는 것이며, 기판의 안정된 처리를 행할 수 없다는 문제가 있다.
이러한 실정에 더하여, 램프의 고출력화에 수반하여 램프 온도도 높아지는 경향이 있고, 램프의 온도 변화에 의한 기판 근방 분위기의 온도는 수십도의 영향을 받는 일이 있다. 그런 경우, 상대 습도의 제어에서는 안정된 기판 처리를 행하는 것이 더 어렵다.
그래서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판의 대형화에 적합하게 대응 할 수 있음과 동시에, 러닝 코스트를 저감할 수 있고, 기판 표면의 처리를 확실히 행할 수 있는, 엑시머 램프 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 엑시머 램프 장치는, 엑시머 램프와, 엑시머 램프를 수납하고, 해당 엑시머 램프로부터 방사되는 자외광을 인출하는 광조사구를 갖는 램프 하우스와,
램프 하우스 내에 배치되고, 엑시머 램프에 대해서 평행하게 또한 교대로 위치된, 가스분출구가 설치되어 이루어지는 가스 공급용 배관과,
가스 공급용 배관에 수증기를 함유하는 불활성 기체를 도입하는 가스 공급 수단을 구비하고,
상기 가스 공급 수단에 의해 절대 습도가 소정으로 제어된 불활성 기체가, 상기 가스 공급용 배관에 공급되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 절대 습도는, 중량 절대 습도로 환산하여 0.5~6.5g/㎏인 것이 좋다.
또, 상기 수증기를 함유하는 불활성 기체가, 엑시머 램프와 가스 공급용 배관의 사이를 통과하여 램프 하우스의 개구로부터 유출하는 구성을 구비하고 있는 것이 좋다.
또, 상기 엑시머 램프의 주위에, 엑시머 램프로부터 방사된 자외광 중 광조사구의 방향과는 다른 방향으로 방사된 광을 차광하는 차광 수단이 구비되어 있는 것이 좋다.
또, 상기 엑시머 램프는, 적어도 일부가 자외광을 투과시키는 유전체 재료로 구성되고, 내부에 방전 가스가 봉입된 방전 용기와, 이 방전 용기의 외면에 배치된 제1 전극과, 상기 제1 전극과 적어도 1매의 유전체를 통해, 방전 용기의 내부 또는 외부에 배치된 제2 전극을 구비하여 구성되어 이루어지고,
방전 공간의 외부에 배치된 전극의 표면에 내산화성의 보호막이 형성되어 있거나 또는,
자외광에 대해서 투과성을 갖는 보호관을 구비하고, 보호관의 내부에 엑시머 램프가 수납되어 있는 것이 좋다.
(1)피처리물인 기판 표면에 수증기를 함유하는 불활성 기체를 균일하게 공급할 수 있고, 또한 수증기량이 제어되어 있기 때문에, 엑시머 램프와 기판과의 사이에 형성된 공간에 온도 변화가 생긴 경우에도, H래디컬과 OH래디컬의 생성량을 일정하게 유지할 수 있음과 동시에, 자외광의 과잉 감쇠를 억제할 수 있고, 안정된 세정 효과를 실현할 수 있다.
(2)불활성 기체 중의 수증기량을 중량 절대 습도 0.5~6.5g/㎏으로 함으로써, 수증기를 래디컬원으로 이용한 것에 의한 세정 효과를 확실히 얻을 수 있다.
(3)수증기를 함유하는 불활성 기체를 엑시머 램프와 가스 공급용 배관의 사이를 통과시켜 램프 하우스의 개구로부터 유출시킴으로써, 기판 표면에 공급되는 수증기량을 균일하게 제어할 수 있다.
(4)엑시머 램프의 주위에, 엑시머 램프로부터 방사된 자외광 중 광조사구의 방향과는 다른 방향으로 방사된 광을 차광하는 차광 수단을 구비함으로써, 기판과 엑시머 램프로 형성되는 공간 이외의 부분에 있어서 H래디컬이나 OH래디컬이 생성, 소비되지 않아도 되고, 효율적으로 이러한 래디컬을 기판에 작용시킬 수 있어, 높은 세정 효과를 얻을 수 있다.
(5)엑시머 램프의 전극의 표면에 내산화성의 보호막이 형성되어 있거나 또는, 엑시머 램프가 보호관의 내부에 수납되어 있음으로써, 전극 산화를 회피할 수 있어, 안정된 점등 상태를 유지할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 엑시머 램프를 구비한 피처리물의 드라이 세정 처리를 행하는 엑시머 램프 장치이며, 동도면은 엑시머 램프의 관축에 수직인 단면에 있어서 나타내는 설명용 부분 단면도이다.
이 엑시머 램프 장치(10)는, 베이스 부재(12)가 필요에 따라서 배치되고, 그 내주에 광조사구(12A)가 형성됨과 동시에, 전체가 직방체의 상자 모양의 외장 커버(13)가 배치되어, 램프 하우스(11)가 구성된다. 이 램프 하우스(11)의 내부에, 광조사구(12A)에 대해서 평행한 면 상에, 자외광 광원인 복수의 엑시머 램프(20)가 서로 평행하게 연장되도록 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 엑시머 램프는 4개 구비되어 있다.
엑시머 램프 장치(10)는, 공장 내에 있어서의 롤러 컨베이어 등의 기판 반송용 기구(16)의 상부에 광조사구(12A)를 위치하도록 설치되고, 광 조사구(12A)의 하 방에 형성된 공간(S)에 액정 패널 기판 등의 피처리물인 기판(W)이 반송되게 된다.
도 2는 도 1 중의 엑시머 램프를 설명하는 (a)관축 방향 단면도, (b)관축에 수직인 방향으로 절단한 단면도이다.
엑시머 램프(20)의 방전 용기(21)는 자외광을 투과하는 석영 유리로 구성되어 있다. 방전 용기(21)의 내부에는 엑시머 생성 가스이며 방전 가스인 크세논 가스가 60㎪의 봉입압으로 봉입되어 있다.
방전 용기(21)의 내부에는 금속제의 코일로 이루어지는 한쪽의 전극(22)이 해당 방전 용기(21)의 축을 따라서 배치되어 있고, 방전 용기(21)의 양단에 형성된 핀치 씰부(21A, 21B)에 매설된 금속박(24A, 24B)에 접속되어 유지되어 있다.
방전 용기(21)의 외표면 상에는, 금속판으로 이루어지고 단면 반원형으로 성형된 물받이 모양의 다른 쪽의 전극(23)이, 해당 방전 용기(21)의 상부 위치에 밀착하여 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 다른 쪽의 전극(23)은 자외광에 대해서 반사성을 갖는 재질, 바람직하게는 알루미늄으로 이루어지고, 방전 용기(21)의 상방으로부터 출사한 자외광을 엑시머 램프 장치(10)에 있어서의 광조사구(12A)를 향해서 반사하는 반사 미러를 겸하고 있다. 또한, 이러한 다른 쪽의 전극(23)에 있어서는 그 위에 방전 용기(21) 사방에 걸쳐 그물 모양 전극을 덮는 것도 가능하다. 그 경우는 방전 영역이 확대되고, 한층 더 광출력을 기대할 수 있다.
또 이 다른 쪽의 전극(23)은, 엑시머 램프(20)로부터 광투사구(12A) 이외의 방향으로 방사된 자외광을 차광하는 차광 수단으로서의 기능도 갖고 있다.
이러한 차광 수단을 구비함으로써, 도 1에 있어서, 기판(W)과 엑시머 램프(2 0)의 사이에 형성되는 공간(S) 이외의 부분에 방사되는 자외광이 차광되고, 기판(W)의 오염물질에 대해서 작용해야 할 H래디컬 및 OH래디컬이, 공간(S)의 전도(前途)에서 생성, 소비되는 것이 회피되게 되고, 기판(W)의 세정 효과를 올릴 수 있다. 이러한 차광 수단은, 엑시머 램프(20)를 구성하는 부재에 차광기능을 구비시키는 것 외에, 램프와는 다른 구성을 이용하여 부가적으로 설치하는 것도 가능하다.
다시 도 2를 참조하여 램프 구성을 설명한다. 동도면에 있어서 부호 25는 유전체로 이루어지는 관재(管材)이며, 한쪽의 전극(22)의 전체 길이를 덮음으로써, 한쪽과 다른 쪽의 전극(22, 23)의 사이에 발생되는 방전을 램프의 길이 방향의 전체에 걸쳐 안정화시킬 수 있다. 또 방전 용기(21)의 양단부 근방에는 방전 공간 내부에 중공 원판상의 지지 부재(26A, 26B)가 배치되어 있고, 그 중심에 관재(25)가 관통되어 지지되어 있다.
도 1에 있어서, 엑시머 램프(20)의 상방에는, 해당 엑시머 램프(20)와 소정 거리 떨어져서, 냉각용의 유체가 유통하는 배관(14A)이 내부에 설치된 냉각용 블록(14)이 배치되어 있다. 냉각용 블록(14)의 상방에는, 도시를 생략한 엑시머 램프(20) 점등용의 전원 장치가 내장되어 있고, 점등 중, 전원 장치로부터 발생한 열 및 엑시머 램프(20)로부터 발생한 열을 이러한 냉각용 블록(14)이 흡수하고, 양 공간의 단열을 도모함과 함께, 엑시머 램프 장치(10)의 과열을 억제한다.
냉각용 블록(14)의 하방에는 가스 공급용 배관(15)이 배치된다. 가스 공급 용 배관(15)은, 알루미늄, 스테인리스 등으로 이루어지고, 예를 들면 냉각용 블록(14)의 저면에 도시를 생략한 홀더가 구비됨으로써 고정되고, 중공으로 유지되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 가스 공급용 배관(15)은 전부 5개 구비되어 있고, 엑시머 램프(20)의 축에 대해 관의 축이 평행하게 또한 기판(W)의 반송 방향(화살표)에서 보아 램프와 배관이 교대로 되도록 나열되어 있다. 또한, 이 가스 공급용 배관(15)과 엑시머 램프(20)는 1개 걸러 교대로 배치하는 구성으로 한정되지 않고, 복수 개 걸러서 교대로 배치하는 것도 가능하다.
도 3은 가스 공급용 배관(15)과 엑시머 램프(20)의 일부를 인출하여 나타내는, 설명용 사시도이다. 동도면에 나타내는 바와 같이 가스 공급용 배관의 측면에는 엑시머 램프의 상방의 공간을 향해서 개구가 설치되어 있고, 가스 분출구(15a)가 구성되어 있다. 가스 분출구(15a)는 가스 공급용 배관(15)의 길이 방향으로 엑시머 램프(20)의 전체 길이에 걸쳐 다수 설치되어 있고, 가스 공급용 배관(15)에 함유 수증기량이 제어된 불활성 기체가 공급되면, 가스 분출구(15a)로부터 가습화한 불활성 기체가 분출되고, 각 엑시머 램프(20)의 상부 공간에 가습화 불활성 기체가 빠짐없이 공급되게 된다. 또한 본 실시 형태에서는 다수의 구멍에 의해 가스 분출구(15a)를 구성했지만 이것에 한정되는 일없이, 슬릿 형상, 노즐 형상 등도 적절하다.
가스 분출구(15a)로부터 방출된 가습화 불활성 기체는, 도 1에서 나타내는 바와 같이 엑시머 램프(20)의 상부 공간에 체류한 후, 엑시머 램프(20)의 관벽을 따라서, 가스 공급용 배관(15)과 엑시머 램프(20)와의 틈을 통과하여 램프 하우 스(11)의 광조사구(12A)를 향해 분출된다. 이와 같이, 가스 분출구(15a)로부터 공급되는 가스를 한 번 체류시키고 나서, 공간(S)을 향해서 방출하므로, 가습화 불활성 기체의 유속이 느려짐과 동시에 램프의 축방향으로 균일해지고, H2O의 농도가 균일해진다.
또한, 엑시머 램프(20)의 상부 공간에 있어서는, 다른 쪽의 전극(23)이 배치되어 있기 때문에 자외광이 차광되어 있고, 자외광이 조사되는 일이 없다. 따라서 H2O가 엑시머 램프(20)와 기판(W)과의 사이에 형성된 공간(S)에 방출되기 이전에 H2O가 여기되는 일이 없으며, 쓸데없이 H래디컬이나 OH래디컬이 생성, 소비되는 일이 없어, 전극(23)의 산화를 확실히 방지할 수 있다.
이어서, 도 4, 5를 참조하여 본 발명에 관한 가스 공급 수단의 일례에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 먼저 도 1~3에 대해서 설명한 구성에 대해서는 같은 부호로 나타내고, 상세 설명에 대해서는 생략한다.
도 4는 도 1의 엑시머 램프 장치에 있어서 가스 공급 수단에 관한 구성을 간략하게 도시하는 설명용 도면, 도 5는 가습 장치의 구성의 일례를 나타내는 설명용 도면이다. 또한, 여기에서는 불활성 기체로서 질소 가스(N2)를 이용한 예를 나타내지만, 그 외의 불활성 기체를 이용하는 것도 물론 가능하다.
도 4에 있어서, 질소 가스 공급원(40)은 가스 봄베 등으로 이루어지고, 이 질소 가스 공급원(40)으로부터 건조한 질소 가스가 가습 장치(50)에 공급된다. 한편, 가습용의 수원(41)은 공급수 탱크 등으로 이루어지고, 탈이온수(DIW)가, 상기 와 같이, 가습 장치(50)에 공급된다. 그리고 이것들을 바탕으로, 가습 장치(50)에 있어서 절대 습도가 소정으로 조정된 가습화 질소 가스가 생성되고, 결로가 예방된 배관(51) 및 분기 배관(52)을 통해서, 엑시머 램프 장치(10)에 있어서의 각 가스 공급용 배관(15)에 공급되게 된다.
도 5를 이용하여 가습 장치의 일례를 상세하게 설명한다. 도 5에 있어서, 수원(41)은 밸브(53) 및 역지 밸브(54)를 통해 가습 탱크(55)에 접속되어 있고, 동도면에 나타내는 바와 같이 가습 탱크(55)에는 공급수(탈이온수(DIW))가 도입되어 있다. 액면제어기(56)는 가습 탱크(55) 옆에 설치된 레벨 스위치(57)에 의해서 가습 탱크(55) 중의 탈이온수의 수위를 감시하고, 레벨 스위치(57)의 하한을 넘어 수면이 아래로 된 것을 검출하면, 액면제어기(56)와 밸브(53)의 사이에 접속된 배선을 통해, 해당 액면제어기(56)로부터 밸브(53)에 대해서 가습 탱크(55)에 급수를 재촉하는 지시를 송신한다.
이 가습 탱크(55)의 내부에 질소 가스가 공급되어, 질소 가스가 가습화 처리된다. 이하, 이것에 대해 상세하게 설명한다.
질소 가스 공급원(40)으로부터, 유량계(58) 및 니들 밸브(59)를 통해 배관(60)으로부터 가습 탱크(55)에 건조 질소 가스가 공급된다. 또, 분기된 배관(61)의 앞은 니들 밸브(62)를 통해 가습 탱크(55) 내에 연통하는 배관(63)과 합류하고 있고, 습도 제어장치(64)에 접속되어 있다.
습도 제어장치(64)는, 불활성 가스 중에 함유되는 물의 양을 검출하여 절대 습도(일반적으로 「혼합비」라고도 한다(단위：g／㎏)를 검출하는 습도 센서(641) 와, 이 습도 센서(641)로부터의 아날로그 출력 전압치를 디지털 출력 전압치로 변환하는 A/D변환부(642)와, 기억부(643)와, A/D변환부(642)로부터의 정보 및 기억부(643)에 기억되어 있는 데이터 등을 이용하여 연산하는 연산부(644)와, 연산부(644)로부터의 결과를 바탕으로 니들 밸브(62) 개폐 상태를 제어하는 신호를 송신하는 제어부(645)를 구비한다.
그리고, 공급된 질소 가스 중의 절대 습도를 감시하고, 가습화 질소 가스 중의 절대 습도가 소정의 범위보다 낮은 경우, 니들 밸브(62)의 폐쇄를 재촉하여 가습화한 질소 가스량을 증대시킨다. 절대 습도가 소정의 범위를 넘어 높은 경우는, 니들 밸브(62)를 열어 건조 질소 가스량을 증대시키고, 절대 습도를 저하시킨다.
또한, 동도면에 있어서 나타내는 바와 같이, 가습 탱크(55)에는 용기 내부의 압력을 감시하는 압력계(66) 및, 안전 밸브(67)가 설치되고 있다. 또, 부호 68은 가습 탱크(55) 내의 물을 배출하기 위한 드레인 밸브이다.
이와 같이 하여, 가습 장치(50)를 나온 가스가, 배관(51) 및 분기관(52)을 통과하여 엑시머 램프 장치(10)에 있어서의 가스 공급용 배관(15)에 공급된다.
이어서, 도 6을 참조하여 상기와는 다른 구성의 가습 장치에 대해 설명한다. 또한, 먼저 도 4, 도 5에 의해 설명한 구성과 같은 구성에 대해서는 같은 부호로 나타내고 상세한 설명을 생략한다.
가습 탱크(55)에는 공급수(탈이온수(DIW))가 도입되어 있고, 본례에 있어서 볼 탭(70)에 의해서 수량이 감시되어 있다. 볼 탭(70)의 위치가 소정보다 하강하면 수원(41)으로부터 배관(69)을 통해 공급수가 자동으로 공급된다.
질소 가스 공급원(40)으로부터의 가스 공급 경로 및 가습 탱크(55)로부터의 가습 불활성 가스의 경로에 대해서는, 상기예와 같다. 즉, 공급수가 도입된 가습 탱크(55)에 있어서 가습화된 질소 가스는 배관(63)을 통해 습도 제어장치(64)에 보내져 습도 센서(641)에 있어서 절대 습도가 측정되고, 절대 습도가 소정 미만의 경우는 니들 밸브(62)를 폐쇄하여 습도를 올리고, 한편, 절대 습도가 소정보다 높은 경우는 니들 밸브(62)를 열어 건조 질소 가스의 비율을 늘려 습도를 내리고, 절대 습도의 조정이 행해진다. 이와 같이 하여 조정된 수증기를 함유한 질소 가스는, 배관(51)을 흘러 엑시머 램프 장치(10)에 있어서의 가스 공급용 배관(15)에 공급되게 된다.
이상과 같이, 건조 불활성 가스의 공급원, 수원, 가습 장치 및 배관을 구비하여 구성되어 이루어지는 가스 공급 수단에 의해서, 수증기량이 소정으로 제어된 불활성 기체가 가스 공급용 배관에 공급된다.
상술의 가습 장치를 구비함으로써, 가스 공급 장치로부터는 절대 습도, 즉 함유되는 수증기량이 소정으로 제어된 불활성 가스가 공급된다. 따라서, 램프 하우스 내의 온도가 변화한 경우에도 기판 표면 근방에 부유하는 물분자량이 증감하는 일없이, 안정된 드라이 세정 처리를 실현할 수 있다. 기판 표면 근방에 부유하는 H2O 분자의 수가 과다하면 자외광의 감쇠가 커져 기판 표면에 조사하는 자외광이 부족하고, 오염물질의 활성화가 충분히 행해지지 않는다. 한편, H2O 분자의 수가 과소하면 기판에의 자외광 조사가 확실히 행해지지만, H래디컬 및 OH래디컬이 부족 하여, 활성화한 오염물질의 분해가 곤란해진다.
기판의 드라이 세정에 있어서 필요하게 되는 수증기량은, 중량 절대 습도가 0.5~6.5g/㎏이며, 보다 바람직하게는 1.0~6.0g／㎏, 더욱 바람직하게는 1.5~4.5g/㎏이다. 중량 절대 습도를 0.5~6.5g/㎏의 범위로 함으로써, 래디컬원으로서 산소를 이용한(물을 이용하지 않는) 기판 세정과 비교해도 큰 세정 효과를 올릴 수 있게 된다. 또한, 중량 절대 습도를 1.0~6.0g/㎏의 범위로 하면, 순수의 접촉각을 5°이상 더 작게 하는 것이 가능하게 되어, 확실히 세정 효과를 얻을 수 있다. 그리고 또한, 중량 절대 습도를 1.5~4.5g/㎏으로 하면, 기판의 순수의 접촉각을 세정에 요구되는 10° 근방에까지 작게 하는 것이 가능하고, 큰 세정 효과를 얻을 수 있게 된다. 한편, 중량 절대 습도가 7.0g/㎏ 이상이 되면, 래디컬원으로서 산소만을 이용한(물을 이용하지 않는) 기판 세정보다 세정 효과가 저하한다.
여기서, 이상의 구성에 관한 엑시머 램프 장치의 처리를, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1에 있어서, 광조사구(12A)의 하방에 형성된 공간(S)에 액정 패널 기판 등으로 이루어지는 피처리용의 기판(W)이 반송되면, 가스 분출구(15a)로부터 방출된 가습화 불활성 기체가 엑시머 램프(20) 상부 공간을 경유하여, 엑시머 램프(20)의 관벽과 가스 공급용 배관(15)의 사이를 통과하여 기판(W) 표면에 유출한다. 이와 동시에, 엑시머 램프(20)로부터의 자외광(UV광)이 기판(W) 표면 및 수증기에 조사된다.
이렇게 하여, 기판 표면에 부착한 유기물질로 이루어지는 오염물질에 자외광 이 조사되면, 오염물질이 활성화함과 동시에, 자외광(UV광)을 흡수한 수증기(H2O)가 여기되어 H래디컬과 OH래디컬로 분해되어 활성종이 되어, 이것들이 활성화된 오염물질에 작용하여 휘발 물질로 변환한다. 공간(S)에는 엑시머 램프 장치(10)로부터 연속해서 가습화 불활성 기체가 유출하고 있기 때문에, 생성한 휘발 물질은 기판 표면으로부터 비산하고, 배기구(도시 생략)를 통해서 엑시머 램프 장치(10)의 외부에 방출된다.
이러한 엑시머 램프 장치(10)에 의하면, 가습화 불활성 기체가 광조사구(12A)의 하방에 형성된 공간(S)(램프와 기판 사이의 공간)에 균일하게 공급되기 때문에, 기판(W) 표면에 부유하는 H래디컬 및 OH래디컬량이 일정화함과 동시에, 조사되는 자외광량도 일정화하고, 기판(W) 표면의 처리를 확실하게 행할 수 있다.
특히, 비활성 가스의 중량 절대 습도를 0.5~6.5g/㎏의 범위로 함으로써, 엑시머 램프로부터 방사된 자외광의 감쇠가 억제되고, 기판에 대해서도 적정량의 자외광이 조사됨과 동시에 H2O 분자로부터 발생하는 H래디컬 및 OH래디컬량도 또한, 기판 세정에 과부족이 없는 양이 생성되어, 높은 세정 효과를 올릴 수 있게 된다.
또, 상기 장치에 있어서, 불활성 가스에 대해서는 광조사구(12A)의 하방의 공간(S)에 공급되면 충분하기 때문에, 큰 장치 전체에 충전할 필요도 없고, 사용하는 불활성 가스량을 절약할 수 있어 러닝 코스트를 저감할 수 있다. 또한, 램프 하우스(10)의 광조사구(12A)를 석영 유리로 기밀로 덮을 필요도 없고, 자유롭게 엑시머 램프 장치(10)를 대형화할 수 있어, 장치 본체의 코스트도 저감 할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 엑시머 램프 장치에 있어서는, 기판 처리 장치 중의 반송 라인의 한 획에 설치하면 되고, 공간절약과 동시에 간단하게 장치를 구성할 수 있어 범용성이 높은 장치로 할 수 있다.
이어서, 도 7은 본 발명의 제2 실시 형태를 설명하는 엑시머 램프 장치의 설명용 단면도이다. 또한, 먼저 도 1~도 6에서 설명한 구성에 대해서는 같은 부호로 나타내고 상세한 설명을 생략한다.
이 실시 형태가 상기 실시 형태와 상위한 점은 엑시머 램프의 형태이며, 여기에서는 직사각형 상자 모양으로 성형된 방전 용기를 구비한 것을 사용하고 있다.
우선, 도 8을 참조하여 엑시머 램프 구성을 설명한다. 도 8(a)는 이 엑시머 램프를 확대하여 나타내는 일부 파단선으로 나타낸 투과 사시도, (b)는 (a) 중의 A-A로 절단한 설명용 단면도이다. 방전 용기(31)의 재질은 상술과 같이, 자외광을 투과하는 석영 유리로 이루어지고, 방전 용기(31)의 내부에는, 크세논 가스가 봉입되어 있다. 방전 용기(31)의 외표면에 있어서의 광인출 측의 일면(지면에 있어서 하방면)에는 메쉬 형상으로 형성된 한쪽의 전극(32)이 형성되고, 이 면과 대향하는 외표면에 다른 쪽의 전극(33)이 형성되어 있다. 한쪽의 전극(32)에서는, 메쉬의 틈으로부터 자외광의 투과가 투과함으로써, 도 7에서 나타내는 바와 같이 대향면에 배치된 기판을 향해 자외광이 조사된다.
본 실시 형태에 있어서, 한쪽과 다른 쪽의 전극(32, 33)의 표면에는, 내산화성의 보호막(34)이 형성되어 있다. 또한 보호막으로서는, 앞서 설명했지만 SiO2, Al2O3, TiO2 또는 이들의 복합물 등으로 이루어지는 막이 적합하다. 또한 한쪽의 전극(32) 상에 형성되는 보호막(34)은 자외광에 대해서 투과성을 갖는 것이 선택된다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 램프 하우스(11) 상부에 배치된 가스 공급용 배관으로부터, 수증기량이 소정으로 조정된 불활성 가스가 공급되면, 엑시머 램프(30)와 가스 공급관(15)의 틈을 통과하여, 기판(W) 표면 상을 향해 통과한다. 이와 동시에, 엑시머 램프(30)로부터의 자외광이 기판(W) 표면에 조사되어, 부착하고 있던 유기물질로 이루어지는 오염물질을 활성화함과 동시에, 자외광(UV광)을 흡수한 수증기(H2O)가 여기되어 H래디컬과 OH래디컬로 분해되어 활성종이 되고, 이것들이 활성화된 오염물질에 작용하여 휘발 물질로 변환한다.
이와 같이, 본 발명에 관한 엑시머 램프 장치에 의하면, 엑시머 램프의 형태에 상관없이 확실히 세정 처리 기능을 발휘할 수 있다.
또한, 특히 본 실시 형태와 같이 엑시머 램프의 광인출면이 기판의 피처리면에 대해서 평평한 구성인 경우는 가스의 흐름이 안정화되기 쉽고, 래디컬군의 회수를 보다 원활히 행할 수 있어 적합하다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 관한 엑시머 램프 장치에 대해서 상세하게 설명했지만, 본원 발명은 이 실시 형태에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능한 것은 말할 것도 없다.
예를 들면, 엑시머 램프로서, 도 2, 도 8에 나타낸 것을 제시했지만 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 방전 용기 형상으로서 종래부터 알려진 특허 문헌 1에 기재되는 지름이 작은 내관부와 지름이 큰 외관부가 같은 축에 배치되고, 그 양단부가 용착되어 밀봉된, 중공 원통형의 방전 공간을 형성하는 것을 이용해도 상관없다. 또, 상기 실시 형태에 대해 도 2에서 나타낸 액시머 램프에서는 다른 쪽의 전극이 반사판으로서 기능하는 것이었지만, 이 모양으로 한정되지 않고, 방전 용기에 있어서의 상부 외표면에 반사막을 형성해도 된다. 또, 다른 쪽의 전극에 대해서 반사성을 구비시키지 않고, 별체의 반사 미러를 장착해도 된다.
또, 방전 용기의 외표면에 배치된 전극에 있어서 도 8에서 나타낸 바와 같이, 내산화성의 보호막을 형성하거나, 그 외의 수단에 의해 전극의 산화를 방지하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는 채용하지 않았지만, 자외광에 대해서 투과성을 갖는 보호관을 이용하고, 이것에 램프 전체를 수납하여, 전극 등을 H래디컬이나 OH래디컬로부터 보호하도록 구성해도 된다.
이와 같이 내산화성의 보호막이나 보호관을 채용함으로써, 한쪽의 전극의 주위에 H래디컬이나 OH래디컬이 부유한 경우에 있어서도 전극이 산화되는 일 없이, 안정된 방전을 실현할 수 있다.
이어서, 발명의 효과를 확인하기 위해서 실험예 1~2를 행했다. 또한, 하기 실험예 1~2에서 이용한 장치 사양은 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
도 1의 구성에 기초하여 엑시머 램프 장치(10)의 실험기를 제작했다. 이 엑 시머 램프 장치(10)의 구체적인 구성은 이하와 같다.
엑시머 램프(20)는 도 2에 나타내는 구성을 가지며, 외경이 18.5㎜, 내경이 16.5㎜, 전체 길이가 2470㎜인 석영 유리제의 원통형의 방전 용기(21)를 구비하고, 관의 중심에 한쪽의 전극(22)을 배치함과 동시에, 방전 용기(21)의 외표면 상에 반원통형의 다른 쪽의 전극(23)을 배치하여 구성했다. 또, 이 방전 용기(21)의 내부에 압력이 60㎪인 엑시머 생성 가스를 봉입하고, 정격 소비 전력 600W의 엑시머 램프를 제작했다.
이와 같이 제작한 엑시머 램프(20)를 4개 이용하여, 도 1의 구성에 관한 엑시머 램프 장치에 장착했다.
엑시머 램프(20)에 인접하여 배치한 가스 공급용 배관은 알루미늄제이며, 엑시머 램프의 상부 공간에 대향하는 위치에, 내경 0.7㎜의 작은 구멍으로 이루어지는 가스 분출구를 피치 10㎜로 형성한 것이다.
이상의 구성을 갖는 엑시머 램프 장치(10)에 있어서, 기판 반송용 기구(16) 상에 피처리물로서의 기판(W)을 탑재했다. 기판(W)을 두께 0.7㎜, 폭 2200㎜ 길이 2400㎜의 무알칼리 유리로 구성하고, 또한 그 표면을 오염 처리하여, 순수의 접촉각을 약 40°로 한 것을 이용했다.
기판(W)의 피처리면과 엑시머 램프(20)와의 최근접거리가 3㎜가 되도록 조절하여 램프 하우스(11)를 설치했다. 이 거리는, 일반적으로 사용되는 엑시머 램프 장치의 배치 조건에 가까운 것이다.
또, 기판(W)의 반송 속도를 5m/min으로 했다. 램프 하우스의 조사 영역이 약 250㎜의 경우, 이 조건에 따르면, 엑시머 램프(20)로부터의 자외광 조사 시간은 약 3초간이 된다.
상기 구성에 관한 실험장치를 이용하여, 가스 공급관에 도입하는 불활성 가스의 습도를 여러 가지 변화시켜 기판 표면의 순수의 접촉각을 조사했다. 도 9는, 이하의 조건 1~로 세정 처리한 결과를 나타내는 도면이며, 세로축이 순수의 접촉각(°), 가로축이 상대습도(％RH)이다.
(조건 1)
가스 봄베로부터 직접, 수증기를 함유하지 않는 건조 질소 가스를 가스 공급관에 도입했다. 수증기의 도입을 하지 않는 경우에는, 엑시머 램프에 의한 광이 기판 표면에 부유하는 산소에 조사하여, 오존이 생성하고, 또한 오존이 분해하는 경우에 발생하는 활성 산소의 작용에 의해서, 기판의 드라이 세정이 행해진다. 이 결과, 기판 표면의 순수의 접촉각은 자외광 조사전 40°이었던 것이 20°까지 저하하는 것을 알았다. 이 조건은 도 9에 있어서 상대습도 0％에 대응한다.
이어서, 가스 공급용 배관에 가습 장치를 부설하여 가습화한 불활성 가스를 램프 하우스 내에 공급할 수 있는 실험장치를 구성했다.
(조건 2)
공급하는 가스의 온도를 5℃로 강제 냉각하면서 일정하게 유지하고, 상대습도를 0％~100％까지 변화시켜 질소를 공급하고, 세정 효과를 확인했다. 이 결과를 도 9중에 ×표로 나타낸다.
(조건 3)
공급하는 가스의 온도를 10℃로 유지하고, 상대습도를 0％~100％까지 변화시켜 질소를 공급하고, 세정 효과를 확인했다. 이 결과를 도 9 중에 마름모꼴 표시로 나타낸다.
(조건 4)
공급하는 가스의 온도를 20℃로 유지하고, 상대습도를 0％~100％까지 변화시켜 질소를 공급하고, 세정 효과를 확인했다. 이 결과를 도 9 중에 사각 표시로 나타내다.
(조건 5)
공급하는 가스의 온도를 30℃로 유지하고, 상대습도를 0％~100％까지 변화시켜 질소를 공급하고, 세정 효과를 확인했다. 이 결과를 도 9 중에 삼각 표시로 나타낸다.
(조건 6)
공급하는 가스의 온도를 45℃로 유지하고, 상대습도를 0％~100％까지 변화시켜 질소를 공급하고, 세정 효과를 확인했다. 이 결과를 도 9 중에 동그라미 표시로 나타낸다.
도 9의 결과로부터 알 수 있듯이 각 온도에 있어서 접촉각이 최저가 되는 상대습도는 다르다. 이것은, 바꿔 말하면 상대습도를 제어해도 가스의 온도가 제어되어 있지 않은 경우에는 유효한 세정 효과를 얻을 수 없는 것을 의미하고 있다.
예를 들면, 상대습도 약 5％에서, 공급하는 불활성 가스 온도가 30~45℃의 경우는, 이런 종류의 유리의 세정에서 요구되는 접촉각 10°±1°이하로 내릴 수 있다. 그러나 같은 상대습도 5％를 유지해도, 가스의 온도가 20℃ 이하가 되면 순수의 접촉각은 15°보다 커져 버려, 원하는 효과를 얻을 수 없게 된다.
또, 상대습도 20％의 경우에는, 최적인 온도는 20℃이며, 그 경우는 접촉각 10°±1° 이하로 내릴 수 있다. 그러나, 온도가 20℃보다 변화한 경우에는 접촉각 10°±1°이하로 내릴 수 없다. 또한, 가스의 온도가 45℃의 경우에서는 접촉각이 35°를 넘어 버려 수증기를 도입하지 않는 경우보다 나쁜 결과가 되어, 세정 효과를 얻을 수 없는 것이 밝혀졌다.
(실시예 2)
상기 실험예 1에서 이용한 엑시머 램프 장치에 도 4, 5에서 나타내는 가스 공급 장치를 부설하여 실험장치를 구성했다. 피처리물로서 상기 실험예 1에서 이용한 것과 같은 구성의 기판을 이용하여, 불활성 가스 중의 절대 습도(중량 절대 습도)를 0~8.0g／㎏의 사이로 변화시키고, 세정을 행하고, 기판 표면의 순수의 접촉각을 측정했다. 또한, 장치의 구동 조건도 상기 실험예와 같게 했다.
실험예 2의 결과를 도 10에 나타낸다.
수증기를 중량 절대 습도 0g/㎏로부터 증대시킴에 따라, 기판의 순수의 접촉각이 작아져, 3.0~3.5g/㎏근방에서 최저의 접촉각을 얻을 수 있게 된다. 그보다 중량 절대 습도가 커지면 접촉각은 서서히 커지고, 중량 절대 습도 7.0g/㎏을 넘으면, 수증기를 함유하지 않는 경우보다 나빠진다. 따라서, 필요로 되는 수증기량은, 중량 절대 습도가 0.5~6.5g/㎏이며, 이에 따르면, 수증기를 이용하지 않고 세정하는 경우와 비교하여 높은 효과를 실현할 수 있다. 또한, 중량 절대 습도가 1.0~6.0g/㎏의 경우는 접촉각 15° 미만을 달성할 수 있고, 또한, 1.5~4.5g/㎏로 하면, 유리 세정에서 요구되는 접촉각 10°±1° 이하로 내릴 수 있다.
이상의 실험예의 결과로부터 명료한 바와 같이, 엑시머 램프 장치에 있어서 함유 수분량을 상대 습도로 제어·관리하고 있는 경우에는, 공급 가스의 온도에 따라서 기판의 세정 효과는 다르기 때문에, 안정된 세정 조건을 유지하는 것은 곤란하다. 상대습도로 관리하는 경우, 공급하는 가스의 온도도 관리함으로써, 소기의 세정 효과를 얻을 수 있게 되지만, 실사용을 생각하면 현실적이지 않다. 즉, 실제로는 엑시머 램프 본체가 고온이 되기 때문에, 기판을 처리하는 공간에 있어서의 분위기 온도도 적지 않은 영향이 생겨, 가스의 온도도 변동이 생기는 것이 상정된다. 불활성 가스의 온도 변화에 수반하여 상대습도를 변화시키지 않으면 안 되지만, 처리실 내에 습도 센서를 설치하는 경우에는 제어가 곤란한 것에 더하여, 상대습도를 응답 좋게 조정하는 것도 매우 실현성이 부족하다.
한편, 절대 습도를 관리하는 경우에는 세정 효과를 소기에 제어할 수 있고, 또한 온도에 거의 의존하지 않기 때문에, 엑시머 램프의 온도 상승 등을 고려하는 일없이, 확실히 세정효과를 올릴 수 있다.
이와 같이, 기판의 표면 처리에 있어서는, 기판을 처리하는 공간에 존재하는 수분자의 절대량의 제어가 불가결한 것을 의미하고 있다. 이 때문에는, 불활성 기체 중의 절대 습도를 제어하는 것이 필요하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내는, 엑시머 램프의 관축에 수직인 단면에 있어서 나타내는 설명용 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 엑시머 램프를 설명하는 (a)관축방향 단면도, (b)관축에 수직인 방향으로 절단한 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가스 공급용 배관과 엑시머 램프의 일부를 인출하여 나타내는, 설명용 사시도.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 가스 공급 수단에 관한 구성을 간략하게 도시하는 설명용 도면.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 가습 장치의 구성의 일례를 나타내는 설명용 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 가스 공급 수단에 관한 구성을 간략하게 도시하는 설명용 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태를 설명하는 엑시머 램프 장치의 설명용 단면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 (a)엑시머 램프를 확대하여 나타내는 일부 파단선으로 나타낸 투과 사시도, (b)(a) 중의 A-A로 절단한 설명용 단면도.
도 9는 실험예 1의 결과를 나타내는, 불활성 가스의 상대습도와 순수의 접촉각의 관계를 나타내는 도면.
도 10은 실험예 2의 결과를 나타내는, 불활성 가스의 절대 습도와 순수의 접촉각의 관계를 나타내는 도면.
도 11은 종래 기술에 관한 기판 처리 장치를 램프의 관축에 대해서 수직인 면으로 절단한 엑시머 램프 장치의 설명용 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 엑시머 램프 장치 11 램프 하우스
12 베이스 부재 12A 광출사구
13 외장 커버 14 냉각용 블록
15 가스 공급용 배관 15a 가스 분출구
16 기판 반송용 기구 S 공간
20, 30 엑시머 램프 21, 31 방전 용기
21A, 21B 핀치 씰부 22, 32 한쪽의 전극
23, 33 다른 쪽의 전극 24A, 24B 금속박
25 관재 26A, 26B 지지 부재
34 보호막 35 고주파 전원
40 질소 가스 공급원 41 수원
50 가습 장치 51, 60, 61, 63, 69 배관
52 분기 배관 53 밸브
54 역지 밸브 55 가습 탱크
56 액면제어기 57 레벨 스위치
58 유량계 59, 62 니들 밸브
64 습도 센서 65 히터
66 압력계 67 안전 밸브
68 드레인 밸브 70 볼 탭

Claims (6)

  1. 엑시머 램프와,
    엑시머 램프를 수납하고, 해당 엑시머 램프로부터 방사되는 자외광을 인출하는 광조사구를 갖는 램프 하우스와,
    램프 하우스 내에 배치되고, 엑시머 램프에 대해서 평행하게 또한 교대로 위치된, 가스분출구가 설치되어 이루어지는 가스 공급용 배관과,
    가스 공급용 배관에 수증기를 함유하는 불활성 기체를 도입하는 가스 공급 수단을 구비하고,
    상기 가스 공급 수단에 의해 절대 습도가 소정으로 제어된 불활성 기체가, 상기 가스 공급용 배관에 공급되며,
    상기 절대 습도는, 중량 절대 습도로 환산하여, 0.5~6.5g/㎏의 범위인 것을 특징으로 하는 엑시머 램프 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 수증기를 함유하는 불활성 기체가, 엑시머 램프와 가스 공급용 배관 사이를 통과하여 램프 하우스의 개구로부터 유출하는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프 장치
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 엑시머 램프의 주위에, 엑시머 램프로부터 방사된 자외광 중 광조사구의 방향과는 다른 방향으로 방사된 광을 차광하는 차광 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 엑시머 램프는, 적어도 일부가 자외광을 투과시키는 유전체 재료로 구성되고, 내부에 방전 가스가 봉입된 방전 용기와, 이 방전 용기의 외면에 배치된 제1 전극과, 상기 제1 전극과 적어도 1매의 유전체를 통해, 방전 용기의 내부 또는 외부에 배치된 제2 전극을 구비하여 구성되어 이루어지고,
    방전 공간의 외부에 배치된 전극의 표면에 내산화성의 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 엑시머 램프는, 적어도 일부가 자외광을 투과시키는 유전체 재료로 구성되고, 내부에 방전 가스가 봉입된 방전 용기와, 이 방전 용기의 외면에 배치된 제1 전극과, 상기 제1 전극과 적어도 1매의 유전체를 통해, 방전 용기의 내부 또는 외부에 배치된 제2 전극을 구비하여 구성되어 이루어지고,
    상기 엑시머 램프는 자외광에 대해서 투과성을 갖는 보호관을 구비하고, 보호관의 내부에 엑시머 램프가 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프 장치.
  6. 삭제
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5092808B2 (ja) * 2008-03-06 2012-12-05 ウシオ電機株式会社 紫外線照射ユニットおよび紫外線照射処理装置
US8022377B2 (en) * 2008-04-22 2011-09-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for excimer curing
JP5195051B2 (ja) * 2008-06-09 2013-05-08 ウシオ電機株式会社 紫外線照射装置
JP5195111B2 (ja) * 2008-07-17 2013-05-08 ウシオ電機株式会社 エキシマランプ装置
TWI466735B (zh) * 2008-09-18 2015-01-01 Gs Yuasa Int Ltd 紫外線照射裝置
JP5045945B2 (ja) * 2008-10-01 2012-10-10 ウシオ電機株式会社 エキシマランプ装置
JP5083184B2 (ja) * 2008-11-26 2012-11-28 ウシオ電機株式会社 エキシマランプ装置
JP5304354B2 (ja) * 2009-03-16 2013-10-02 ウシオ電機株式会社 エキシマランプ
JP5201042B2 (ja) * 2009-03-23 2013-06-05 ウシオ電機株式会社 エキシマランプ
WO2011007663A1 (ja) * 2009-07-17 2011-01-20 ウシオ電機株式会社 照射装置
DE102009058962B4 (de) * 2009-11-03 2012-12-27 Suss Microtec Photomask Equipment Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Substraten
JP5510792B2 (ja) * 2009-12-02 2014-06-04 岩崎電気株式会社 紫外線照射装置
JP5541508B2 (ja) * 2010-06-14 2014-07-09 ウシオ電機株式会社 光照射装置
CN102157338A (zh) * 2011-01-26 2011-08-17 王颂 无极准分子灯
JP5729034B2 (ja) * 2011-03-15 2015-06-03 ウシオ電機株式会社 光照射装置
JP5776631B2 (ja) * 2012-06-04 2015-09-09 ウシオ電機株式会社 テンプレート洗浄方法、パターン形成方法、光洗浄装置およびナノインプリント装置
JP6152010B2 (ja) * 2013-08-08 2017-06-21 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 光照射装置および光照射方法
CN103464424B (zh) * 2013-08-28 2015-12-02 西安耀北光电科技有限公司 紫外辐射臭氧光清洗机
CN104858193B (zh) 2015-06-12 2017-05-03 深圳市华星光电技术有限公司 玻璃基板的紫外光清洗装置
DE102015011177B4 (de) * 2015-08-27 2017-09-14 Süss Microtec Photomask Equipment Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Aufbringen eines mit UV-Strahlung beaufschlagten flüssigen Mediums auf ein Substrat
CN105977131A (zh) * 2016-06-23 2016-09-28 卜弘昊 一种高频激励介质放电灯
CN106098531A (zh) * 2016-06-23 2016-11-09 卜弘昊 一种窄波紫外光源放电灯
CN105957799A (zh) * 2016-06-23 2016-09-21 卜弘昊 一种大功率真空紫外放电灯
CN108261555A (zh) * 2017-01-03 2018-07-10 优志旺电机株式会社 杀菌方法
JP6984206B2 (ja) * 2017-07-19 2021-12-17 ウシオ電機株式会社 光照射装置
JP7058177B2 (ja) 2018-05-22 2022-04-21 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP7038004B2 (ja) * 2018-05-24 2022-03-17 本田技研工業株式会社 光学部品の洗浄方法及び洗浄装置
JP7300105B2 (ja) * 2019-07-22 2023-06-29 ウシオ電機株式会社 ガス処理装置及びガス処理方法
JP2021023708A (ja) * 2019-08-08 2021-02-22 ウシオ電機株式会社 ガス処理装置、ガス処理システム及びガス処理方法
JP6896919B1 (ja) * 2020-08-03 2021-06-30 株式会社クォークテクノロジー 殺菌ランプ
JP2022077183A (ja) 2020-11-11 2022-05-23 ウシオ電機株式会社 紫外線処理装置および紫外線処理方法
CN114682569A (zh) * 2022-02-28 2022-07-01 歌尔股份有限公司 Uv清洗验证设备及清洗验证方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001223206A (ja) * 1999-12-03 2001-08-17 Mitsubishi Electric Corp 基板処理方法および装置
JP2003159571A (ja) * 2001-11-27 2003-06-03 Ushio Inc 紫外線照射装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2705023B2 (ja) * 1993-11-26 1998-01-26 ウシオ電機株式会社 被処理物の酸化方法
JP3388706B2 (ja) * 1998-11-12 2003-03-24 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び処理方法
JP2005136439A (ja) * 1999-12-03 2005-05-26 Mitsubishi Electric Corp 基板処理方法
JP2001162240A (ja) * 1999-12-09 2001-06-19 Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd 基板ドライ洗浄方法及び装置
US6918389B2 (en) * 2000-03-21 2005-07-19 Fisher & Paykel Healthcare Limited Breathing assistance apparatus
TWI251506B (en) * 2000-11-01 2006-03-21 Shinetsu Eng Co Ltd Excimer UV photo reactor
JP2002292235A (ja) * 2001-03-30 2002-10-08 Hoya Corp 湿度調整装置及びこれを用いた光触媒装置
JP2003320242A (ja) * 2002-05-01 2003-11-11 Shin-Etsu Engineering Co Ltd エキシマｕｖフォトリアクター
JP4013923B2 (ja) * 2003-09-04 2007-11-28 ウシオ電機株式会社 エキシマランプ
JP4337547B2 (ja) * 2003-12-26 2009-09-30 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 紫外光洗浄装置および紫外光洗浄装置用紫外線ランプ
JP4305298B2 (ja) * 2004-06-28 2009-07-29 ウシオ電機株式会社 エキシマランプ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001223206A (ja) * 1999-12-03 2001-08-17 Mitsubishi Electric Corp 基板処理方法および装置
JP2003159571A (ja) * 2001-11-27 2003-06-03 Ushio Inc 紫外線照射装置

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TW200823929A (en) 2008-06-01

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