KR20170026279A

KR20170026279A - 자외선 처리 장치

Info

Publication number: KR20170026279A
Application number: KR1020160110015A
Authority: KR
Inventors: 게이타 요시하라; 마코토 와사모토; 하지메 이시하라
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2017-03-08
Also published as: JP2017050300A; TW201718229A; JP6586827B2; CN106475360A

Abstract

(과제) 자외선 조사창과 피처리물 사이의 거리를 짧게 할 수 있고, 게다가, 처리 가스를 자외선 조사창과 피처리물 사이에 형성되는 피처리 공간에 있어서 평면적으로 높은 균일성으로 확산시켜 유통시킬 수 있는 자외선 처리 장치의 제공.
(해결 수단) 자외선 처리 장치는, 자외선 램프와, 기본적으로 직사각형의 평면 영역을 갖는 평면 부재와, 이 평면 부재에 설치된, 평면 영역의 한 변 및 이에 연속하는 두 변을 따라서, 평면 영역으로부터 돌출한 상태로 신장되는 평판 부분과, 평판 부분의 표면과의 사이에 간극이 형성되는 상태로 평판형상의 피처리물을 유지하는 유지 부재와, 평면 영역의 한 변을 따라서 설치된 처리 가스 공급구와, 평면 영역의 상기 한 변과 대향하는 다른 변에, 피처리물이 올려놓아짐으로써 형성되는 처리 가스 배출구와, 평면 부재의 평면 영역에 있어서의 처리 가스 공급구보다도 다른 변측이며 처리 가스 배출구와의 사이에 설치된 자외선 조사창을 갖는다.

Description

자외선 처리 장치{ULTRAVIOLET PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 나노임프린트용 템플레이트의 표면을 광세정 처리하기 위한 자외선 처리 장치에 관한 것이다.

종래, 나노임프린트용 템플레이트의 표면에 부착된 레지스트 잔사를 제거하기 위한 광세정 장치로서, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 양측면의 각각에 있어서의 상측 가장자리부(65a)를 따라서 가스가 유통되는 직사각형의 통형상의 가스 유로 부재(65)가 설치된 하우징(60)을 갖는 구성의 광세정 장치가 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).

나노임프린트용 템플레이트의 광세정 처리에는, 파장이 짧은 자외선, 예를 들면 크세논의 엑시머 발광인 파장 172nm의 자외선이 이용되고 있다. 이와 같은 파장이 짧은 자외선은 공기에 흡수되기 쉽다고 하는 특성을 가지므로, 세정 능력 및 세정 효율을 향상시키기 위해서는, 자외선을 조사하는 자외선 조사창(61)과 템플레이트의 거리를 짧게 할 필요가 있다.

그러나, 상기와 같은 상측 가장자리부(65a)를 따라서 가스 유로 부재(65)가 설치되어 있는 구성의 광세정 장치에 있어서는, 상기 가스 유로 부재(65)에 설치되는 가스 공급구를 어느 정도 이상으로는 작게 할 수 없기 때문에, 자외선 조사창과 템플레이트의 거리를 짧게 하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.

일본국 특허 공개 2011-155160호 공보

자외선 조사창과 템플레이트의 거리를 짧게 하기 위해서는, 예를 들면 자외선 조사창과 가스 공급구를 동일 평면 상에 설치하는 구성으로 하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 이와 같은 구성의 광세정 장치에서는, 자외선 조사창과 템플레이트 사이에 형성되는 피처리 공간에 있어서 처리 가스를 평면적으로 높은 균일성으로 확산시키는 것이 어렵다는 문제가 발생한다.

본 발명은, 이상과 같은 사정에 의거해 이루어진 것이며, 자외선 조사창과 피처리물 사이의 거리를 짧게 할 수 있고, 게다가, 처리 가스를 자외선 조사창과 피처리물 사이에 형성되는 피처리 공간에 있어서 평면적으로 높은 균일성으로 확산시켜 유통시킬 수 있는 자외선 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 자외선 처리 장치는, 자외선을 방사하는 자외선 램프와,

기본적으로 직사각형의 평면 영역을 갖는 평면 부재와,

이 평면 부재에 설치된, 상기 평면 영역의 한 변 및 이에 연속하는 두 변을 따라서, 상기 평면 영역으로부터 돌출한 상태로 신장되는 평판 부분과,

상기 평판 부분의 표면과의 사이에 간극이 형성되는 상태로 평판형상의 피처리물을 유지하는 유지 부재와,

상기 평면 영역의 상기 한 변을 따라서 설치된 처리 가스 공급구와,

상기 평면 영역의 상기 한 변과 대향하는 다른 변에, 상기 피처리물이 올려놓아짐으로써 형성되는 처리 가스 배출구와,

상기 평면 부재의 상기 평면 영역에 있어서의 상기 처리 가스 공급구보다도 다른 변측이며, 상기 처리 가스 배출구와의 사이에 설치된, 상기 자외선 램프로부터의 자외선을 조사하는 자외선 조사창을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자외선 처리 장치에 있어서는, 상기 처리 가스 배출구는, 상기 평면 영역의 상기 한 변과 대향하는 다른 변이 개방됨으로써 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다.

본 발명의 자외선 처리 장치에 있어서는, 상기 평판 부분의 표면과 피처리물 사이에 형성되는 간극의 크기가, 0.1~3mm의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 자외선 처리 장치는, 자외선 조사창 및 가스 공급구가 동일한 평면 영역 상에 설치되고, 게다가, 상기 평면 영역의 세 방면이 평판 부분에 의해서 둘러싸임과 더불어, 남은 한 방면에 처리 가스 배출구가 형성되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 자외선 조사창과 피처리물 사이의 거리를 매우 짧게 할 수 있고, 게다가, 처리 가스를 자외선 조사창과 피처리물 사이에 형성되는 피처리 공간에 있어서 평면적으로 높은 균일성으로 확산시켜 유통시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 자외선 처리 장치의 일례에 있어서의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 자외선 처리 장치에 있어서 피처리물이 올려놓아진 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 자외선 처리 장치의 A-A선 단면을, 피처리물이 올려놓아진 상태로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 자외선 처리 장치의 B-B선 단면을, 피처리물이 올려놓아진 상태로 나타내는 단면도이다.
도 5는 종래의 자외선 처리 장치의 일례에 있어서의 구성을 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명의 자외선 처리 장치의 일례에 있어서의 구성을 나타내는 평면도, 도 2는, 도 1에 나타내는 자외선 처리 장치에 있어서 피처리물이 올려놓아진 상태를 나타내는 평면도, 도 3은, 도 1에 나타내는 자외선 처리 장치의 A-A선 단면을, 피처리물이 올려놓아진 상태로 나타내는 단면도, 도 4는, 도 1에 나타내는 자외선 처리 장치의 B-B선 단면을, 피처리물이 올려놓아진 상태로 나타내는 단면도이다.

이 자외선 처리 장치는, 예를 들면 나노임프린트용 템플레이트를 피처리물로서 이것의 표면을 광세정 처리하기 위해서 이용되는 것이다.

이 자외선 처리 장치에 있어서는, 기본적으로 직사각형의 평면 영역(12)을 갖는 평면 부재(10)의 상기 평면 영역(12)에, 자외선 조사창(11) 및 처리 가스 공급구(15)가 함께 설치되어 있다 . 그리고, 평면 부재(10)에는, 평면 영역(12)의 한 변(도 1에 있어서의 좌변)(12x) 및 이에 연속하는 두 변(도 1에 있어서의 상변 및 하변)(12y, 12z)을 따라서, 상기 평면 영역(12)으로부터 돌출한 상태로 신장되는 평면에서 봤을 때 コ자 형상의 평판 부분(14)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 평면 영역(12)의 한 변(12x)으로부터 연속해서 신장되는 세로 제방 부분(14X)과, 상기 한 변(12x)에 연속하는 두 변(12y 및 12z)으로부터 각각 연속해서 신장되는 가로 제방 부분(14Y, 14Z)을 갖고, 이들이 일체적으로 연속됨으로써 コ자 형상이 형성되어 있다. 또한, 평면 부재(10)에 있어서의 평면 영역(12)의 한 변(12x)과 대향하는 다른 변(도 1에 있어서의 우변)(12v)은, 피처리물(W)이 올려놓아짐으로써 평면 영역(12)의 상부(도 4에 있어서 상부)가 막아져 처리 가스 배출구(20)가 형성되도록, 폐색되지 않고 개방되어 있다.

평면 부재(10)의 네 모서리에는, 평판형상의 피처리물(W)이 올려놓아졌을 때에 평판 부분(14)의 표면과의 사이에 간극이 형성되는 상태로, 상기 피처리물(W)을 유지하는 유지 부재(13)가 각각 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 평면 부재(10)의 네 모서리에 유지 부재(13)가 설치된 구조를 나타내고 있는데, 유지 부재(13)를 사용하지 않고, 피처리물(W)의 이면을 흡착 부재로 흡착하여 유지해, 평판 부분(14)의 표면과 피처리물(W) 사이에 간극이 형성되도록 구성해도 된다.

요컨대, 피처리물(W)과 평판 부분(14)의 표면 사이에 간극을 형성하도록, 피처리물(W)을 유지하는 기구이면, 어떤 기구이든, 그것은, 본원 발명의 유지 부재에 상당하는 것이다.

처리 가스 공급구(15)는, 평면 영역(12)의 한 변(12x)을 따라서 설치되어 있고, 예를 들면 복수개의 가스 공급 구멍(도 1에 있어서는 3개)이 상기 한 변(12x)을 따라서 늘어선 구성으로 되어 있다.

평면 부재(10)의 평면 영역(12)에 있어서의 처리 가스 공급구(15)보다도 다른 변(12v)측, 즉, 처리 가스 공급구(15) 및 다른 변(12v)에 형성되는 처리 가스 배출구(20)와의 사이에는, 자외선 조사창(11)이 설치되어 있다.

본 발명의 자외선 처리 장치에 있어서는, 평면 부재(10)의 하부에 자외선 램프실(31)이 설치되어 있고, 상기 자외선 램프실(31)에 있어서의 평면 부재(10)의 평면 영역(12)의 자외선 조사창(11)과 대향하는 위치에, 자외선 램프(30)가 배치되어 있다.

평면 부재(10) 및 자외선 램프실(31)의 재료로는, 내자외선성 및 내오존성을 갖는 재료를 이용하면 되고, 예를 들면 경질 알루마이트나 SUS를 이용할 수 있다.

본 발명의 자외선 처리 장치에 있어서, 평판 부분(14)의 표면과 피처리물(W) 사이에 형성되는 간극의 크기(h1)는, 예를 들면 0.1~3mm의 범위로 되는 것이 바람직하다. 이 간극의 크기가 과대하면, 처리 가스 공급구(15)로부터 공급된 처리 가스가, 상기 간극으로부터 외부로 새어나와, 그 결과, 평면 영역(12)의 자외선 조사창(11) 상에 있어서 상기 처리 가스를 높은 균일성으로 유통시킬 수 없게 될 우려가 있다.

또, 평면 영역(12)으로부터의 평판 부분(14)의 돌출 높이(도 4에 있어서의 상하 방향의 높이)(h2)는, 예를 들면 0.8mm 이하가 된다.

자외선 처리 장치의 치수의 일례를 나타내면, 평면 부재(10)의 크기가 165mm×165mm, 평판 부분(14)의 표면과 피처리물(W) 사이에 형성되는 간극의 크기(h1)가 0.3mm, 평면 영역(12)과 평판 부분(14)의 높이(도 4에 있어서의 상하 방향의 높이)(h2)가 0.7mm, 평판 부분(14)의 세로 제방 부분(14X)의 폭(도 1에 있어서의 좌우 방향의 길이)이 15mm, 가로 제방 부분(14Y, 14Z)의 폭(도 1에 있어서의 상하 방향의 길이)이 각각 35mm, 평면 영역(12)의 폭(도 1에 있어서의 상하 방향의 길이)이 70mm, 자외선 조사창(11)의 크기가 60mm×60mm이다.

이와 같은 자외선 처리 장치에 있어서는, 우선, 피처리물(W)이 평면 부재(10)의 유지 부재(13) 상에 올려놓아지고, 이에 의해 평면 영역(12)의 다른 변(12v)과 피처리물(W)의 한 변으로 둘러싸인 처리 가스 배출구(20)가 형성된다.

그 다음에, 처리 가스가 처리 가스 공급구(15)로부터 자외선 조사창(11)과 피처리물(W) 사이에 형성되는 피처리 공간(S)에 공급되면, 평면 영역(12)과 피처리물(W)의 거리가, 평판 부분(14)과 피처리물(W)의 거리(h1)보다도 크기 때문에, 상기 처리 가스는, 평판 부분(14)과 피처리물(W)의 간극으로부터 조금씩 누설되면서, 전체적으로는 처리 가스 배출구(20)를 향해 안정적으로 유통한다. 평판 부분(14)과 피처리물(W)의 간극으로부터 처리 가스가 조금씩 누설됨으로써 외부로부터의 가스에 대한 흐름 저항이 발생해, 외부의 가스의 피처리 공간(S)으로의 유입이 억제된다. 그리고, 이 상태에서, 자외선 램프(30)를 점등시킴으로써, 자외선 램프(30)로부터의 자외선이 자외선 조사창(11)을 통해 피처리 공간(S) 및 피처리물(W)의 피조사면에 조사되어, 이에 의해, 피처리물(W)의 광세정 처리가 행해진다.

이상에 있어서, 자외선 조사창(11)과 피처리물(W) 사이의 간극에 유통되는 처리 가스의 공급량은, 예를 들면 0.1~10L/min이다.

또, 피처리물(W)에 대한 자외선의 조사 시간은, 예를 들면 3~3600초간이다.

처리 가스로는, 자외선을 조사함으로써 오존을 발생시키는 가스이면 되고, 예를 들면 CDA(Clean Dry Air)를 이용할 수 있다.

상기 자외선 처리 장치는, 자외선 조사창(11) 및 처리 가스 공급구(15)가 동일한 평면 영역(12) 상에 설치되고, 게다가, 상기 평면 영역(12)의 세 방면이 평판 부분(14)에 의해서 둘러싸임과 더불어, 남은 한 방면에 처리 가스 배출구(20)가 형성되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 자외선 조사창(11)과 피처리물(W) 사이의 거리를 매우 짧게 할 수 있고, 게다가, 처리 가스를 피처리 공간(S)에 있어서 평면적으로 높은 균일성으로 확산시켜 유통시킬 수 있어, 그 결과 , 피처리물(W)의 광세정 처리를 높은 효율로 행할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않고, 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들면, 본 발명에 있어서는, 처리 가스 공급구(15)는, 평면 영역(12)의 한 변(12x)을 따라서 신장되는 슬릿으로 구성되어 있어도 된다.

또, 예를 들면, 본 발명의 자외선 처리 장치의 피처리물은, 나노임프린트용 템플레이트로 한정되지 않고, 자외선 조사 처리를 필요로 하는 다양한 것에 적용할 수 있다.

이하, 본 발명의 효과를 확인하기 위해서 행한 실험예를 나타내는데, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.

〔실시예 1〕

도 1에 나타나는 자외선 처리 장치를 제작했다. 자외선 처리 장치의 각 치수는 이하와 같이 했다. 이것을 자외선 처리 장치〔1〕로 한다.

·평면 부재(10)의 전체의 크기:165mm×165mm

·평면 영역(12)과 평판 부분(14)의 높이 h2:0.7mm

·세로 제방 부분(14X)의 폭:15mm

·가로 제방 부분(14Y, 14Z)의 폭:35mm

·평면 영역(12)의 폭:70mm

·자외선 조사창(11)과 피처리물(W)의 거리:1mm

(·평판 부분(14)의 표면과 피처리물(W) 사이에 형성되는 간극의 크기 h1:0.3mm)

·자외선 조사창(11)의 크기:60mm×60mm

상기 자외선 처리 장치〔1〕을 이용하여, 이하의 광세정 처리 조건(처리 가스의 공급 조건 및 자외선의 조사 조건)으로 피처리물(템플레이트)의 광세정 처리를 행했는데, 피처리물(템플레이트)에 부착된 레지스트의 애싱량에 불균일은 발생하지 않았다.

·처리 가스종:CDA

·처리 가스의 공급량:0.5L/min

·자외선 조사창(11)에 있어서의 자외선 조도:70mW/cm²

·자외선의 조사 시간:600초간

〔비교예 1〕

실시예 1에 이용한 자외선 처리 장치에 있어서, 자외선 조사창과 피처리물의 거리를 3.8mm, 즉, 평판 부분의 표면과 피처리물 사이에 형성되는 간극의 크기를 3.1mm로 한 것 이외에는 동일하게 하여, 비교용 자외선 처리 장치〔2〕를 제작했다.

이것을 이용하여, 상기 자외선 처리 장치〔1〕과 동일한 광세정 처리 조건으로 피처리물(템플레이트)의 광세정 처리를 행했는데, 평판 부분의 표면과 피처리물 사이에 형성되는 간극의 크기가 과대하기 때문에 평면 영역의 외부로 처리 가스가 유출되어버려, 자외선 조사창 상에 처리 가스를 높은 균일성으로 유통시킬 수 없었다. 그리고, 이 광세정 처리를 행한 피처리물(템플레이트)에 부착된 레지스트의 애싱량에 불균일이 발생해버렸다.

10:평면 부재
11:자외선 조사창
12:평면 영역
12v, 12x, 12y, 12z:변
13:유지 부재
14:평판 부분
14X:세로 제방 부분
14Y, 14Z:가로 제방 부분
15:처리 가스 공급구
20:처리 가스 배출구
30:자외선 램프
31:자외선 램프실
60:하우징
61:자외선 조사창
65:가스 유로 부재
65a:상측 가장자리부
S:피처리 공간
W:피처리물

Claims

자외선을 방사하는 자외선 램프와,
기본적으로 직사각형의 평면 영역을 갖는 평면 부재와,
이 평면 부재에 설치된, 상기 평면 영역의 한 변 및 이에 연속하는 두 변을 따라서, 상기 평면 영역으로부터 돌출한 상태로 신장되는 평판 부분과,
상기 평판 부분의 표면과의 사이에 간극이 형성되는 상태로 평판형상의 피처리물을 유지하는 유지 부재와,
상기 평면 영역의 상기 한 변을 따라서 설치된 처리 가스 공급구와,
상기 평면 영역의 상기 한 변과 대향하는 다른 변에, 상기 피처리물이 올려놓아짐으로써 형성되는 처리 가스 배출구와,
상기 평면 부재의 상기 평면 영역에 있어서의 상기 처리 가스 공급구보다도 다른 변측이며, 상기 처리 가스 배출구와의 사이에 설치된, 상기 자외선 램프로부터의 자외선을 조사하는 자외선 조사창을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 처리 가스 배출구는, 상기 평면 영역의 상기 한 변과 대향하는 다른 변이 개방됨으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자외선 처리 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 평판 부분의 표면과 피처리물 사이에 형성되는 간극의 크기가, 0.1~3mm의 범위인 것을 특징으로 하는 자외선 처리 장치.