WO2014156628A1 - 光照射装置 - Google Patents

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WO2014156628A1
WO2014156628A1 PCT/JP2014/056415 JP2014056415W WO2014156628A1 WO 2014156628 A1 WO2014156628 A1 WO 2014156628A1 JP 2014056415 W JP2014056415 W JP 2014056415W WO 2014156628 A1 WO2014156628 A1 WO 2014156628A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
processed
workpiece
irradiation apparatus
transmission window
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/056415
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English (en)
French (fr)
Inventor
廣瀬　賢一
村上　哲也
Original Assignee
ウシオ電機株式会社
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Publication date
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Publication of WO2014156628A1 publication Critical patent/WO2014156628A1/ja
Priority to US14/867,906 priority patent/US9678428B2/en

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor

Definitions

  • the present invention relates to a light irradiation apparatus. More specifically, the present invention relates to, for example, photo-ashing treatment of a resist in a manufacturing process of a semiconductor or liquid crystal, removal of a resist adhering to a pattern surface of a template in a nanoimprint apparatus, or dry cleaning of a glass substrate for liquid crystal or a silicon wafer.
  • the present invention relates to a light irradiation apparatus that is suitably used for smear removal (desmear) processing in processing and printed circuit board manufacturing processes.
  • a certain type of light irradiation apparatus using vacuum ultraviolet rays is irradiated with light from an ultraviolet ray emission lamp 55 that emits vacuum ultraviolet rays, for example, in an oxygen atmosphere.
  • the object W is irradiated through a light transmission window, and the surface treatment of the object W is performed by ozone and active oxygen generated by vacuum ultraviolet rays.
  • a light source unit which is provided with a box-shaped casing 51 having an opening on one side (lower side).
  • a flat light transmissive window member 52 constituting a light transmissive window is provided in the opening of the casing 51 so as to block the opening in an airtight manner.
  • a plurality of bar-shaped ultraviolet emitting lamps 55 are arranged in a state where the lamp central axes extend in parallel with each other in the same horizontal plane.
  • a reflection mirror 56 is provided so as to surround these ultraviolet emission lamps 55.
  • Reference numeral 60 in FIG. 8 denotes a processing stage on which the workpiece W is placed.
  • a flat workpiece placement surface 61 of the processing stage 60 has a light-transmissive window member 52 in the light source unit 50.
  • a frame-shaped spacer member 65 for forming a space of a predetermined size is disposed between the light emitting surface 52a and the workpiece placement surface 61 of the processing stage 60.
  • a seal member 66 is disposed on the upper surface of the spacer member 65.
  • the light source unit 50 is airtightly disposed on the processing stage 60 through the seal member 66, and a processing chamber S ⁇ b> 2 is formed between the light source unit 50 and the processing stage 60.
  • a processing gas supply through-hole 62 and a processing gas discharge through-hole 63 for supplying a processing gas having a predetermined oxygen concentration into the processing chamber S2 are arranged in the plane direction (lamp arrangement). In the direction).
  • the workpiece W is disposed on the workpiece placement surface 61 between the processing gas supply through-hole 62 and the processing gas discharge through-hole 63.
  • the distance between the light emission surface 52a of the light-transmissive window member 52 and the surface to be processed Wa of the object W to be processed is improved from the viewpoint of improving processing efficiency (productivity).
  • the present inventor for example, for a multilayer printed wiring board having a thickness of 0.1 to 0.3 mm, the light emitting surface 52a of the light transmissive window member 52 and the surface to be processed Wa of the object W to be processed.
  • a gap size of 0.2 mm for example, it was found that the surface to be processed of the object to be processed could not be uniformly processed.
  • the reason is considered as follows. That is, in a multilayer printed wiring board with a small thickness, as shown in FIG. 8, when the insulating resin is laminated at the time of lamination or at the time of heat treatment, the whole is warped or becomes a wavy shape. In some cases, deformation of about 2 mm may occur.
  • the distance between the light emitting surface 52a of the light transmissive window member 52 and the surface Wa of the workpiece W cannot be made uniform over the entire area of the surface Wa. For this reason, even if the oxygen concentration in the processing chamber S2 is in a uniform state, the intensity of the vacuum ultraviolet rays reaching from the ultraviolet emitting lamp 55 is distributed, and it is assumed that the workpiece W cannot be processed uniformly. Is done. In addition, since the degree of deformation of the workpiece W varies from individual to individual, it is actually difficult to uniformly treat the workpiece W in this respect.
  • the present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to make the distance between the light exit surface of the light transmission window and the surface to be processed of the object to be processed substantially constant. It is possible to provide a light irradiation device that can be processed uniformly and can uniformly process an object to be processed.
  • the light irradiation apparatus of the present invention includes an ultraviolet emission lamp that emits vacuum ultraviolet light to an object to be processed that is placed in an oxygen atmosphere, and is disposed between the object to be processed and the ultraviolet light emission lamp.
  • a light irradiation device comprising a light transmission window that transmits vacuum ultraviolet light from an ultraviolet emission lamp
  • the light transmission window is disposed in a pressed state against the object to be processed through the object pressing spacer, and the distance between the light emission side surface of the light transmission window and the surface of the object to be processed A gap having a constant size is formed.
  • a structure including a pressure adjustment mechanism that maintains the pressure of the atmosphere on the ultraviolet emission lamp side of the light transmission window in a state higher than the pressure of the atmosphere on the workpiece side during operation It is preferable that
  • the said light transmission window is contact
  • the projecting part is provided, It is preferable that the spacer is constituted by the plurality of protrusions.
  • the base portion of the light transmission window has a curved shape that is convex toward the object to be processed.
  • the protrusion of the light transmission window causes a gap formed between the light emitting side surface of the base portion of the light transmission window and the surface of the object to be processed. It is preferable that a processing gas supply means for supplying a processing gas containing oxygen having a predetermined concentration is provided.
  • the protrusion in the said light transmission window is comprised from the transparent material which permeate
  • the protrusion in the light transmission window has a shape in which a cross-sectional area by a cut surface perpendicular to the height direction of the protrusion decreases toward the tip.
  • the spacer for pressing the object to be processed is a plurality of wires stretched on the surface of the object to be processed without overlapping each other, or a peripheral edge on the surface of the object to be processed It can consist of the flat piece arrange
  • the light irradiation apparatus of the present invention includes a holding device that holds the workpiece, and the holding device is provided with a heating unit that heats the workpiece. It is preferable.
  • the object to be processed is pressed by the light transmission window through the spacer for holding the object to be processed, so that the deformation such as the curvature of the object to be processed itself is corrected.
  • Processing can be performed in a state where a gap is formed in which the distance between the light transmission window and the workpiece is substantially constant. Therefore, the intensity of the vacuum ultraviolet ray irradiated to the surface of the object to be processed (surface to be processed) can be made substantially uniform, and the concentration of ozone generated by the vacuum ultraviolet ray can be made substantially uniform. As a result, the object to be processed can be processed uniformly.
  • the pressure of the atmosphere on the ultraviolet light emitting lamp side of the light transmission window is maintained in a state higher than the pressure of the atmosphere on the object to be processed by the pressure adjusting mechanism, so that the pressure in addition to the weight of the light transmission window. Since the object to be processed is pressed by the pressing force acting on the difference and the deformation of the object to be processed is corrected, the above effect can be obtained more reliably.
  • the light transmission window is configured to have a curved shape that protrudes toward the object to be processed, so that the light transmission window is in contact with the object to be processed and forms a flat plate shape.
  • the processing gas is configured to flow through a gap between the light emitting side surface of the light transmission window secured by the processing object pressing spacer and the surface of the processing object.
  • the oxygen concentration on the surface of the object to be processed can be made substantially constant, so that ozone and active oxygen can be stably generated, and the object to be processed can be stably processed.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view cut along a plane orthogonal to the flow direction of the processing gas. It is sectional drawing which shows schematically the structure of the holding
  • FIG. 1 is an explanatory sectional view schematically showing a configuration of an example of the light irradiation apparatus of the present invention.
  • This light irradiation apparatus includes, for example, a holding device including a processing stage 10 having a flat workpiece mounting surface 11 on which a substantially flat workpiece (work) W having flexibility is mounted, And a light source unit 20 disposed on the stage 10 via a frame spacer.
  • the light source unit 20 includes a substantially rectangular parallelepiped box-shaped casing 21 having an opening on one side (downward in FIG. 1).
  • a light-transmitting window member 30 that constitutes a light-transmitting window that transmits vacuum ultraviolet rays is provided in an airtight manner in the opening of the casing 21, whereby the lamp housing chamber S ⁇ b> 1 sealed inside the casing 21. Is formed.
  • bar-shaped ultraviolet emission lamps 25 are arranged side by side so that their central axes extend in parallel with each other in the same horizontal plane.
  • a reflection mirror 26 is provided at a position on the back side of the ultraviolet emission lamp 25 in the light irradiation direction of the light source unit 20.
  • the casing 21 is provided with an inert gas purge means (not shown) for purging an inert gas such as nitrogen gas.
  • the light source unit 20 is disposed such that the lower surface of the casing 21 is in contact with the upper surface of a rectangular frame spacer member 15 disposed on the workpiece placement surface 11 of the processing stage 10 via a seal member 16. Thus, a processing chamber S2 is formed between the light source unit 20 and the processing stage 10.
  • the ultraviolet emitting lamp 25 various known lamps can be used as long as they emit vacuum ultraviolet rays.
  • a low-pressure mercury lamp that emits vacuum ultraviolet rays of 185 nm, a xenon excimer lamp that emits vacuum ultraviolet rays having a center wavelength of 172 nm, or xenon gas is enclosed in an arc tube.
  • a fluorescent excimer lamp in which a phosphor emitting, for example, 190 nm of vacuum ultraviolet rays is applied to the inner surface of the arc tube can be exemplified.
  • processing object W in a configuration in which processing is performed by collectively irradiating the processing object W with vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet emission lamp 25, the surface of the processing object W (hereinafter referred to as “processing object”). It is also referred to as a “treated surface.”)
  • processing object In order to obtain uniformity of the ultraviolet intensity in Wa, it is desirable to use a cylindrical lamp as the ultraviolet emitting lamp 25.
  • This light irradiation apparatus includes a processing gas supply means for supplying a processing gas containing oxygen at a predetermined concentration into the processing chamber S2.
  • the processing gas supply means will be described in detail.
  • the processing stage 10 is formed with a processing gas supply through-hole 12 and a gas discharge through-hole 13 each extending through the processing stage 10 in the thickness direction.
  • a processing gas supply source (not shown) is connected to the processing gas supply through hole 12.
  • Each of the processing gas supply through-hole 12 and the gas discharge through-hole 13 is configured by, for example, a long hole whose opening shape is an oval extending along the lamp axis direction of the ultraviolet emission lamp 25.
  • the processing gas supply through hole 12 and the gas discharge through hole 13 are formed, for example, at positions separated from each other in the arrangement direction of the ultraviolet emission lamps 25.
  • the workpiece W is placed on the workpiece placement surface 11 of the processing stage 10 at a position between the processing gas supply through-hole 12 and the gas discharge through-hole 13 in the lamp arrangement direction.
  • the oxygen concentration of the processing gas supplied into the processing chamber S2 is preferably 50% or more, and more preferably 80% or more. As a result, the amount of ozone and active oxygen generated by vacuum ultraviolet rays can be increased, and the intended treatment can be performed reliably.
  • the light transmissive window member 30 is disposed in a pressed state against the workpiece W via the workpiece pressing spacer, and the light transmissive window member 30 emits light.
  • a gap is formed in which the distance h between the surface on the side and the surface Wa of the workpiece W is a constant size.
  • the light transmissive window member 30 has a flat base portion 31 having a certain thickness, and a light emitting side surface of the base portion 31 (hereinafter referred to as a “light emitting surface”). 32 and a plurality of projections 35 provided integrally with 32.
  • each protrusion 35 of the light transmissive window member 30 is disposed in contact with the processing surface Wa of the object W to be processed in a pressed state. It functions as a workpiece pressing spacer having a constant distance h between the light emitting surface 32 of the workpiece and the processing surface Wa of the workpiece W.
  • the distance h between the light emitting surface 32 of the base portion 31 and the surface Wa of the workpiece W is preferably, for example, 1 mm or less, and particularly preferably 0.5 mm or less. .
  • ozone and active oxygen can be stably generated, and the vacuum ultraviolet rays that reach the surface Wa of the workpiece W can be set to a sufficiently large intensity (light quantity).
  • Each protrusion 35 is, for example, a columnar shape having the same height, and is provided in a state of being scattered on the light emitting surface 32 of the base portion 31.
  • the protrusions 35 are preferably provided such that the total area of the front end surfaces of the protrusions 35 is 20% or less of the area of the light emitting surface 32 of the base body 31. Moreover, it is preferable that the area of the front end surface of each protrusion 35 is 20% or less of the total area of the front end surface. With such a configuration, it is possible to reduce the degree of blocking of vacuum ultraviolet rays by the protrusion 35 and the inhibition of the flow of the processing gas.
  • the formation pattern of the protrusions 35 is not particularly limited.
  • a plurality of protrusions 35 may be arranged in a grid pattern with a predetermined pitch (center distance).
  • a large number of protrusions 35 are formed in the area corresponding to the non-processing area. It may be in an unevenly distributed state.
  • a gap is formed between the protrusions 35 communicating from the processing gas supply through hole 12 to the gas discharge through hole 13.
  • a plurality of protrusions 35 are arranged.
  • the height of the protrusion 35 is, for example, 1 mm or less, particularly 0 in relation to the size of the distance h between the light emitting surface 32 of the base portion 31 and the surface Wa of the workpiece W. .5 mm or less is preferable.
  • substrate part 31 of the light transmissive window member 30, as above-mentioned it has the permeability
  • quartz glass can be used.
  • various materials can be used as the material constituting the protrusion 35 as long as they have resistance to vacuum ultraviolet rays and ozone. It is preferable to use, for example, quartz glass having light transparency with respect to vacuum ultraviolet light in that it is possible to suppress vacuum ultraviolet light from being blocked by the presence of 35.
  • the light transmissive window member 30 can be manufactured by, for example, a photolithography method. Specifically, in a state where one surface of the flat light transmitting window forming material is masked, the protrusion 35 is formed by etching with, for example, hydrogen fluoride water, and thus the light transmitting window member shown in FIG. 30 can be obtained. Further, a projection 35 is formed by masking the projection forming portion on one surface of the flat light transmitting window forming material and then sanding the one surface by sandblasting or grinding, thereby forming the light transmitting property shown in FIG. The window member 30 can also be produced.
  • glass beads are arranged on one surface of a flat light transmission window forming material made of, for example, quartz glass, and the projections 35 are formed by welding the glass beads, for example, by heating in an electric furnace.
  • the light transmissive window member 30 shown in FIG. 1 can be produced.
  • a pressure adjustment mechanism that maintains the pressure of the atmosphere on the ultraviolet emission lamp 25 side of the light transmissive window member 30 in a state higher than the pressure of the atmosphere on the workpiece W side during operation. It is preferable that the configuration is provided.
  • the pressure adjusting mechanism is configured so that the supply amount of the inert gas by the inert gas purge unit and the processing gas by the processing gas supply unit are maintained so that the pressure in the lamp storage chamber S1 is maintained higher than the pressure in the processing chamber S2. It has a function to adjust the supply amount.
  • the light transmissive window member 30 is moved from the workpiece W by the pressure difference. Since force acts in the separating direction, the protrusion 35 of the light transmissive window member 30 may not be brought into contact with the surface Wa of the workpiece W in a pressed state.
  • the pressure (gauge pressure) in the processing chamber S2 by supplying the processing gas is, for example, 300 Pa or more.
  • the pressure (gauge pressure) in the lamp housing chamber S1 by purging with an inert gas is, for example, 400 Pa or more.
  • the pressure difference between the lamp housing chamber S1 and the processing chamber S2 is preferably 100 Pa or more, for example.
  • the processing stage 10 is provided with a heating means (not shown) for heating the workpiece W.
  • a heating means not shown for heating the workpiece W.
  • the processing gas can be supplied into the processing chamber S2 in a heated state, the processing object W can also be obtained by circulating the processing gas along the processing surface Wa of the processing object W. The temperature of the surface Wa to be processed can be raised, and the above effect can be obtained more reliably.
  • the heating condition by the heating means is preferably such that the temperature of the surface Wa of the workpiece W is, for example, 80 ° C. or higher and 340 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. It is a condition.
  • the workpiece W is placed on the workpiece placement surface 11 of the treatment stage 10 at a position between the treatment gas supply through hole 12 and the gas discharge through hole 13. 2, the light source unit 20 is disposed on the processing stage 10 via the spacer member 15 and the seal member 16.
  • the protrusions 35 of the light transmissive window member 30 are in contact with the surface Wa of the workpiece W in a pressed state, respectively, and the surface Wa of the workpiece W and the base of the light transmissive window member 30.
  • the distance h between the light emitting surface 32 of the part 31 is set to a constant size.
  • an inert gas whose supply amount is appropriately controlled is purged into the lamp housing chamber S1 by the pressure adjustment mechanism, and a processing gas whose supply amount is appropriately controlled is used for processing the processing stage 10.
  • the temperature is raised by the heating means and supplied into the processing chamber S2.
  • the pressure in the lamp housing chamber S1 is maintained higher than the pressure in the processing chamber S2.
  • the pressing force of the light transmissive window member 30 against the workpiece W is, for example, about 1000 N / m 2 .
  • the processing gas supplied into the processing chamber S ⁇ b> 2 is generated by the projection 35 of the light transmissive window member 30 and the light emitting surface 32 of the base portion 31 of the light transmissive window member 30 and the surface Wa to be processed of the workpiece W. Is distributed along the light emitting surface 32 and the surface Wa to be processed in a gap formed between the two. Then, by turning on each ultraviolet ray emission lamp 25, vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet ray emission lamp 25 are irradiated toward the workpiece W through the light transmissive window member 30. Thereby, the processing of the processing surface Wa of the processing object W is performed by the vacuum ultraviolet rays reaching the processing surface Wa of the processing target W, and ozone and active oxygen generated by the vacuum ultraviolet rays.
  • each protrusion 35 of the light transmissive window member 30 is in contact with the tip surface Wa of the workpiece W in a pressed state. Therefore, according to the light irradiation apparatus having the above configuration, the deformation such as the curvature of the workpiece W itself is corrected, whereby the light emitting surface 32 of the base portion 31 of the light transmissive window member 30 and the workpiece W are corrected.
  • the processing can be performed in a state in which the distance h between the surface to be processed Wa is constant over the entire surface Wa of the object to be processed W.
  • the intensity of the vacuum ultraviolet rays irradiated to the surface Wa of the workpiece W can be made substantially uniform, and the concentration of ozone generated by the vacuum ultraviolet rays can be made substantially uniform, As a result, the workpiece W can be processed uniformly.
  • the gap formed between the light emitting surface 32 of the base portion 31 of the light transmissive window member 30 and the surface to be processed Wa of the workpiece W by the protrusion 35 of the light transmissive window member 30 is used for processing. Since the gas is circulated, the oxygen concentration on the surface Wa of the workpiece W can be made substantially constant, so that ozone and active oxygen can be stably generated and The processing of the workpiece W can be performed stably.
  • the pressure adjustment mechanism maintains the pressure in the lamp storage chamber S1 higher than the pressure in the processing chamber S2, so that in addition to the pressing force due to the weight of the light transmissive window member 30, the pressure difference Since the workpiece W is pressed by the pressing force due to the above and the deformation of the workpiece W is corrected, the above effect can be obtained more reliably.
  • the light irradiation apparatus illustrated in FIG. 1 is configured as a so-called batch irradiation type, but may be configured as a scan type as illustrated in FIG. 2.
  • the holding device 40 that holds the workpiece W, the light source unit 20a that includes the ultraviolet emission lamp 25a, and one of the light source unit 20a and the holding device 40 is set in a horizontal direction relative to the other.
  • Driving means (not shown) for movement.
  • the holding device 40 is configured to be moved in the horizontal direction with respect to the light source unit 20a by the driving means.
  • the moving direction of the holding device 40 is indicated by a white arrow.
  • a light transmission window holding frame 41 defining a processing chamber S2 having an opening opening upward is detachably attached to a processing stage 10 having a flat workpiece placement surface 11.
  • the light transmissive window member 30 constituting the light transmissive window is provided so as to airtightly close the opening of the light transmissive window holding frame 41.
  • a processing gas supply through-hole 12 for supplying a processing gas having a predetermined oxygen concentration into the processing chamber S 2 and a gas discharge through-hole 13 are mutually connected in the moving direction (conveying direction) of the holding device 40. It is formed at a spaced position.
  • the workpiece W is disposed at a position between the processing gas supply through-hole 12 and the gas discharge through-hole 13.
  • the light transmissive window member 30 has, for example, the same structure as that of the light irradiation device shown in FIG. 1 and will not be described in detail.
  • the light source unit 20a includes a casing 21a that is open at one side (downward in the illustrated example), and an ultraviolet ray emitting lamp 25a that is disposed in such a manner that the lamp central axis extends horizontally in the casing 21a.
  • the casing 21a is provided with a gas flow path pipe 22 for circulating an inert gas (for example, nitrogen gas N 2 ) in the casing 21a.
  • an inert gas for example, nitrogen gas N 2
  • this light irradiation device by adjusting the moving speed of the holding device 40, it is possible to optimize the irradiation exposure amount to the workpiece W of vacuum ultraviolet rays.
  • Such a scan-type light irradiation device can be configured to include a plurality of holding devices (processing stages).
  • the object to be processed held by one holding device is attached to the object to be processed in another holding device in a separate step in advance before performing the irradiation process of the vacuum ultraviolet ray by the light source unit. Since the processing gas can be supplied, continuous ultraviolet irradiation processing can be performed on a plurality of objects to be processed, and productivity can be improved.
  • a light transmissive window is not limited to the thing shown in FIG. 1 and FIG.
  • the protrusion in the light transmissive window member may have a configuration in which the cross-sectional area of the cut surface perpendicular to the height direction of the protrusion decreases toward the tip.
  • the projecting portion 35a of the light transmissive window member 30a is spherical or hemispherical, or as shown in FIG.
  • the projecting portion 35b of the window member 30b may have a conical shape (for example, a conical shape).
  • the tips of the projections 35a and 35b are substantially point-contacted with the surface Wa of the workpiece W, so that the projections 35a and 35b and the workpiece W are processed.
  • the area that can be processed by vacuum ultraviolet rays, ozone, or the like (effective processing area) on the surface Wa can be increased.
  • the light transmission window does not need to be entirely constituted by a flat light transmission window member.
  • the whole light transmission window may have a configuration curved in an arc shape.
  • the light transmissive window member 30c is pressed against the surface Wa to be processed of the workpiece W on the convex surface (light emitting surface) 32 of the base portion 31a curved in an arc shape having a constant thickness t.
  • a plurality of protrusions 35 that are in contact with each other are provided.
  • the light transmissive window member 30c has a flat plate shape in contact with the workpiece W as indicated by a broken line in FIG.
  • Such a light transmissive window member 30c is formed by placing a light transmissive window forming material having protrusions on the surface of a planar base portion on, for example, a carbon mold that protrudes upward, under predetermined heating conditions. It can be obtained by performing a heat treatment.
  • the workpiece W can be pressed with a strong force by having a curved shape that is convex toward the workpiece W side. That is, for example, when a flat light transmissive window member is pressed against the workpiece W, both are brought into close contact with each other, but a processing gas is supplied between the workpiece W and the light transmissive window member. Accordingly, the pressure of the processing gas is applied to the light transmissive window member.
  • the pressure of the processing gas is equal to or greater than the pressure of the atmosphere on the lamp side of the light transmissive window member (lamp housing chamber), the light transmissive window member is usually a peripheral portion thereof.
  • the central portion of the light transmissive window member is convex toward the lamp. For this reason, the effect of pressing the object to be processed by the light transmissive window member is reduced or cannot be obtained.
  • the light transmissive window member 30c has a curved shape that protrudes toward the workpiece W, the light transmissive window can provide a pressing force that can resist the gas pressure that acts by supplying the processing gas. Since the member 30c itself has, the workpiece W can be reliably pressed down. Therefore, according to the light transmissive window member 30c having such a configuration, the above-described effect can be reliably obtained.
  • the object pressing spacer interposed between the light transmission window and the object to be processed is not necessarily constituted by a part of the light transmission window.
  • the light transmission window And a separate member.
  • FIG. 5 is sectional drawing which shows schematically the structure of the holding
  • FIG. 4B is a vertical sectional view cut along a plane orthogonal to the flow direction of the processing gas.
  • a plurality of wire rods 70 that constitute a workpiece pressing spacer are disposed on the surface (processing surface) Wa of the workpiece W disposed on the processing stage 10a.
  • each wire 70 is disposed at a position spaced from each other. It arrange
  • Each wire rod 70 can be constituted by a metal wire, for example.
  • the wire diameter of the wire 70 is, for example, ⁇ 1 mm or less in relation to the size of the distance h between the light emitting surface 46 of the light-transmissive window member 45 and the surface Wa to be processed W.
  • the diameter is preferably 0.5 mm or less.
  • the method for holding the wire is not particularly limited.
  • a structure in which the wire 70 is held by a common wire holding member 75 may be configured to hold the structure.
  • the wire holding member 75 in this example is formed by forming an outwardly projecting flange 77 on the other opening edge of a pair of peripheral walls facing each other in a frame 76 that opens in the vertical direction.
  • a plurality of wires 70 are stretched in one opening of the frame body 76.
  • the flange part 77 of the wire holding member 75 is clamped and fixed by the base 43 and the light transmission window holding frame 41a. Thereby, the flat light transmission window member 45 constituting the light transmission window is formed. It arrange
  • the wire 70 need not be stretched so as to extend linearly, and may be curved, for example, in the same plane so as not to hinder the flow of the processing gas. Further, the number of the wires 70 is not particularly limited.
  • the workpiece pressing spacer may be formed of a flat plate piece.
  • work pressing members 80a and 80b are arranged around the processing stage 10a.
  • Each work pressing member 80a, 80b is locked to a vertical plate piece 81 positioned in contact with the peripheral side surface of the processing stage 10a and a peripheral portion of the surface (surface to be processed) Wa of the workpiece W.
  • It has an “L” shape with a horizontal plate piece 82.
  • the thickness of the horizontal plate piece 82 in each workpiece pressing member 80a, 80b is the distance h between the light exit surface 46 of the light-transmissive window member 45 and the surface Wa to be processed W.
  • ⁇ 1 mm or less particularly ⁇ 0.5 mm or less is preferable.
  • a plurality of cutout portions 83 for processing gas flow are formed on the horizontal plate piece 82 apart from each other.
  • the tongue-shaped pressing portion 84 is formed in a comb-teeth shape.
  • Each of the work pressing members 80a and 80b is arranged so that the flat plate-like light transmissive window member 45 is pressed against the workpiece W so that the horizontal plate piece 82 and the light transmissive window member 45 and the processing stage are disposed. 10a and is held.
  • the horizontal plate piece 82 in the work pressing members 80a and 80b functions as a workpiece pressing spacer, and the distance between the light emitting surface 46 of the light transmissive window member 45 and the processing surface Wa of the workpiece W is shown. A gap having a constant size is formed.
  • the light irradiation apparatus of the present invention when replacing the object to be processed, it is necessary to separate the light transmission window from the object to be processed.
  • the apparatus may further include driving means capable of driving one of the light source unit 20 and the processing stage 10 in the vertical direction relative to the other.
  • driving means capable of driving one of the light source unit 20 and the processing stage 10 in the vertical direction relative to the other.
  • the workpiece W can be easily replaced, and the projection 35 of the light transmissive window member 30 can be reliably secured to the workpiece surface of the workpiece W by the driving means.
  • the distance (gap thickness) between the light emitting surface 32 of the base portion 31 of the light-transmissive window member 30 and the surface to be processed Wa of the object to be processed W can be surely fixed. It can be a size.
  • Ultraviolet emission lamp (25) Xenon excimer lamp with a light emission length of 700 mm and an outer diameter of ⁇ 40 Number of ultraviolet emission lamps: 5 Input power: 500 W [Light-transmissive window member (30)]
  • Protrusion material quartz glass Distance between the light emitting surface of the base portion of the light transmissive window member and the surface of the processing stage to be processed: 0.4 mm (calculated base portion of the light transmissive window member) The distance between the light exit surface of the workpiece and the treated surface of the workpiece: 0.2 mm) Pressing force of the light transmissive window member to the object to be processed: about 1000 N / m 2 [Processing gas supply means] Processing gas: oxygen concentration 100% Supply amount of processing gas: 10 l / min Pressure
  • a several via hole is formed in the printed circuit board material (thickness 0.2mm) in which the insulating layer whose thickness is 0.1mm is formed on the copper foil whose thickness is 0.1mm. What was used.
  • the dimensions of this printed board material are 500 mm ⁇ 500 mm, and the hole diameter of the via hole is ⁇ 0.05 mm.
  • the smear remains in the via hole located in the concave portion of the undulation of the printed circuit board material, and the size of the gap in the region is larger than the gap in the other region, so that vacuum ultraviolet rays and ozone (or active oxygen) It is presumed that the action of was not fully obtained.

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Abstract

　本発明は、光透過窓の光出射面と被処理物の表面との間の距離を実質的に一定の大きさにすることができ、被処理物を均一に処理することのできる光照射装置を提供することを目的とする。　この光照射装置は、酸素雰囲気下に配置される被処理物に対して真空紫外光を出射する紫外線出射ランプと、被処理物と紫外線出射ランプとの間に配置された、紫外線出射ランプからの真空紫外光を透過する光透過窓とを備えた構成のものにおいて、光透過窓が、被処理物押さえ用スペーサを介して被処理物に対して押圧状態で配置されて、光透過窓の光出射側の表面と被処理物の表面との間の距離が一定の大きさとされた間隙が形成される構成とされている。

Description

光照射装置
　本発明は、光照射装置に関する。更に詳しくは、本発明は、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（デスミア）処理に好適に用いられる光照射装置に関する。
　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（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。特に、エキシマランプから放射される真空紫外線により生成されるオゾン等の活性酸素を利用した方法は、より効率良く短時間で所定の処理を行うことができることから、好適に利用されている。このような光照射装置としては、これまでに、種々の構成の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）。
　このような真空紫外線を利用した光照射装置のある種のものは、例えば図８に示すように、真空紫外線を出射する紫外線出射ランプ５５からの光を、例えば酸素雰囲気下に配置された被処理物Ｗに対して、光透過窓を介して照射し、真空紫外線により生成されるオゾンおよび活性酸素によって、被処理物Ｗの表面処理を行う構成とされている。
　図８における符号５０は光源ユニットであって、一方（下方）に開口部を有する箱型状のケーシング５１を備えている。このケーシング５１の開口部には、光透過窓を構成する平板状の光透過性窓部材５２が、当該開口部を気密に塞ぐよう設けられている。ケーシング５１内には、複数本の棒状の紫外線出射ランプ５５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５６がこれらの紫外線出射ランプ５５を囲むよう設けられている。
　図８における符号６０は、被処理物Ｗが載置される処理ステージであって、この処理ステージ６０の平坦な被処理物載置面６１には、光源ユニット５０における光透過性窓部材５２の光出射面５２ａと処理ステージ６０の被処理物載置面６１との間に所定の大きさの空間を形成するための枠状のスペーサ部材６５が配置されている。スペーサ部材６５の上面には、シール部材６６が配置されている。そして、光源ユニット５０が当該シール部材６６を介して処理ステージ６０上に気密に配置されて光源ユニット５０と処理ステージ６０との間に処理室Ｓ２が形成されている。
　また、処理ステージ６０には、処理室Ｓ２内に所定の酸素濃度を有する処理用ガスを供給する処理用ガス供給用貫通孔６２および処理用ガス排出用貫通孔６３が互いに面方向（ランプの配列方向）に離間した位置に形成されている。そして、被処理物Ｗは、被処理物載置面６１上における処理用ガス供給用貫通孔６２と処理用ガス排出用貫通孔６３との間の位置に配置されている。
　このような構成の光照射装置においては、処理効率（生産性）の向上の観点から、光透過性窓部材５２の光出射面５２ａと、被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離は、例えば１．０ｍｍ以下、０．１～０．５ｍｍに設定されることが好ましいとされている。
特許第２９４８１１０号公報 特開平１１－２３１５５４号公報 特開２０１１－１８１５３５号公報
　而して、本発明者は、例えば厚みが０．１～０．３ｍｍである多層プリント配線基板について、光透過性窓部材５２の光出射面５２ａと被処理物Ｗの被処理面Ｗａとのギャップの大きさを例えば０．２ｍｍとして表面処理を試みたところ、被処理物の被処理面を均一に処理することができないことがあることが判明した。この理由は次のように考えられる。すなわち、厚みの小さい多層プリント配線基板においては、図８に示すように、積層時の絶縁性樹脂の貼り合わせ時や熱処理時に、全体が反ったり、波打った形状になったりして、例えば最大で２ｍｍ程度の変形が生ずることがある。従って、光透過性窓部材５２の光出射面５２ａと被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離を、被処理面Ｗａの全域にわたって均一な大きさとすることができない。このため、処理室Ｓ２内の酸素濃度が均一な状態であっても、紫外線出射ランプ５５から到達する真空紫外線の強度に分布が生じ、被処理物Ｗを均一に処理することができないものと推測される。また、被処理物Ｗの変形の程度は個体差があるため、この点においても、被処理物Ｗを均一に処理することが困難であるのが実情である。
　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、光透過窓の光出射面と被処理物の被処理面との間の距離を実質的に一定の大きさにすることができて、被処理物を均一に処理することのできる光照射装置を提供することである。
　本発明の光照射装置は、酸素雰囲気下に配置される被処理物に対して真空紫外光を出射する紫外線出射ランプと、前記被処理物と前記紫外線出射ランプとの間に配置された、当該紫外線出射ランプからの真空紫外光を透過する光透過窓とを備えた光照射装置において、
　前記光透過窓が被処理物押さえ用スペーサを介して前記被処理物に対して押圧状態で配置されて、当該光透過窓の光出射側の表面と当該被処理物の表面との間の距離が一定の大きさとされる間隙が形成されることを特徴とする。
　本発明の光照射装置においては、動作時において、前記光透過窓の紫外線出射ランプ側の雰囲気の圧力を、前記被処理物側の雰囲気の圧力より高い状態に維持する圧力調整機構を備えた構成とされていることが好ましい。
　また、本発明の光照射装置においては、前記光透過窓は、一定の大きさの厚みを有する基体部の光出射側の表面に、前記被処理物の表面に押圧状態で当接される複数の突部が設けられて構成されており、
　前記スペーサが当該複数の突部により構成されていることが好ましい。
　さらにまた、本発明の光照射装置においては、前記光透過窓の基体部は、前記被処理物側に向かって凸となる湾曲した形態を有する構成とされていることが好ましい。
　さらにまた、本発明の光照射装置においては、前記光透過窓の突部によって、当該光透過窓の基体部における光出射側の表面と、被処理物の表面との間に形成されるギャップに、所定濃度の酸素を含む処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段を備えた構成とされていることが好ましい。
　さらにまた、本発明の光照射装置においては、前記光透過窓における突部は、前記真空紫外光を透過させる光透過性材料からなる構成とされていることが好ましい。
　また、前記光透過窓における突部は、当該突部の高さ方向に垂直な切断面による断面積が先端に向かうに従って小さくなる形状を有する構成とされていることが好ましい。
　さらにまた、本発明の光照射装置においては、前記被処理物押さえ用スペーサは、互いに重なることなく前記被処理物の表面に張設された複数の線材、あるいは、前記被処理物の表面における周縁部に配設された平板片よりなるものとすることができる。
　さらにまた、本発明の光照射装置においては、前記被処理物を保持する保持装置を備えており、当該保持装置には、前記被処理物を加熱する加熱手段が設けられた構成とされていることが好ましい。
　本発明の光照射装置によれば、光透過窓によって、被処理物が被処理物押さえ用スペーサを介して押圧されることにより、被処理物自体の有する湾曲等の変形が矯正されるので、光透過窓と被処理物との間の距離が実質的に一定の大きさとされた間隙が形成された状態で処理を行うことができる。従って、被処理物の表面（被処理面）に照射される真空紫外線の強度を実質的に均一にすることができると共に真空紫外線により生成されるオゾンの濃度を実質的に均一にすることができ、その結果、被処理物を均一に処理することができる。
　また、光透過窓の紫外線出射ランプ側の雰囲気の圧力が、圧力調整機構によって、被処理物側の雰囲気の圧力より高い状態に維持されることにより、光透過窓の自重に加えて、当該圧力差によって作用する押圧力によって被処理物が押圧されて被処理物の変形が矯正されるので、上記効果を一層確実に得ることができる。
　さらにまた、光透過窓が被処理物側に向かって凸となる湾曲した形態を有する構成とされていることにより、当該光透過窓が被処理物に当接されて平板状の形態をなす状態とされることによって、被処理物をより一層強い力で押さえつけることができるので、上記効果を確実に得ることができる。
　さらにまた、被処理物押さえ用スペーサによって確保される光透過窓の光出射側の表面と被処理物の表面との間の間隙（ギャップ）に処理用ガスが流通される構成とされていることにより、被処理物の表面上における酸素濃度を略一定にすることができるので、オゾンおよび活性酸素を安定して生成することができて被処理物の処理を安定して行うことができる。
本発明の光照射装置の一例における構成を概略的に示す説明用断面図である。 本発明の光照射装置の他の例における構成を概略的に示す説明用断面図である。 光透過窓の他の例における構成を概略的に示す説明図である。 光透過窓のさらに他の例における構成を概略的に示す説明用断面図である。 本発明の光照射装置のさらに他の例における保持装置の構成を概略的に示す断面図であって、（ａ）処理用ガスの流通方向に沿った平面で切断した鉛直方向断面図、（ｂ）処理用ガスの流通方向に直交する平面で切断した鉛直方向断面図である。 本発明の光照射装置のさらに他の例における保持装置の構成を概略的に示す断面図であって、（ａ）処理用ガスの流通方向に沿った平面で切断した鉛直方向断面図、（ｂ）処理用ガスの流通方向に直交する平面で切断した鉛直方向断面図である。 本発明の光照射装置のさらに他の例における保持装置の構成を概略的に示す断面図であって、（ａ）一部を省略して示す斜視図、（ｂ）（ａ）におけるＡ－Ａ線断面図である。 従来の光照射装置の一例における構成を概略的に示す説明用断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の光照射装置の一例における構成を概略的に示す説明用断面図である。この光照射装置は、例えば可撓性を有する略平板状の被処理物（ワーク）Ｗが載置される平坦な被処理物載置面１１を有する処理ステージ１０を備えた保持装置と、処理ステージ１０上に枠状スペーサを介して配置された光源ユニット２０とを備えている。
　光源ユニット２０は、一方（図１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２１を備えている。このケーシング２１の開口部には、真空紫外線を透過する光透過窓を構成する光透過性窓部材３０が気密に設けられており、これにより、ケーシング２１の内部に、密閉されたランプ収容室Ｓ１が形成されている。ケーシング２１内には、各々棒状の紫外線出射ランプ２５が中心軸が同一水平面内において互いに平行に延びるよう並設されている。また、光源ユニット２０の光照射方向における紫外線出射ランプ２５の背面側の位置には、反射ミラー２６が設けられている。また、ケーシング２１には、例えば窒素ガスの不活性ガスをパージする不活性ガスパージ手段（図示せず）が設けられている。
　この光源ユニット２０は、ケーシング２１の下面が処理ステージ１０の被処理物載置面１１上に配置された矩形枠状のスペーサ部材１５の上面にシール部材１６を介して対接されて配置されており、これにより、光源ユニット２０と処理ステージ１０との間に処理室Ｓ２が形成されている。
　紫外線出射ランプ２５としては、真空紫外線を放射するものであれば、公知の種々のランプを用いることができる。具体的には例えば、紫外線出射ランプ２５としては、１８５ｎｍの真空紫外線を放射する低圧水銀ランプ、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、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例示することができる。
　図１に示す光照射装置のように、例えば紫外線出射ランプ２５からの真空紫外線を被処理物Ｗに一括照射して処理を行う構成のものにおいては、被処理物Ｗの表面（以下、「被処理面」ともいう。）Ｗａにおける紫外線強度の均一性を得るために、紫外線出射ランプ２５としては、円筒型のものを用いることが望ましい。
　この光照射装置は、所定濃度の酸素を含む処理用ガスを処理室Ｓ２内に供給する処理用ガス供給手段を備えている。
　処理用ガス供給手段について具体的に説明すると、処理ステージ１０には、各々処理ステージ１０の厚さ方向に貫通して延びる処理用ガス供給用貫通孔１２およびガス排出用貫通孔１３が形成されており、処理用ガス供給用貫通孔１２には、図示しない処理用ガス供給源が接続されている。処理用ガス供給用貫通孔１２およびガス排出用貫通孔１３は、いずれも、例えば開口形状が紫外線出射ランプ２５のランプ軸方向に沿って延びる長円形とされた長孔により構成されている。そして、処理用ガス供給用貫通孔１２およびガス排出用貫通孔１３は、例えば紫外線出射ランプ２５の配列方向に互いに離間した位置に形成されている。ここに、被処理物Ｗは、処理ステージ１０の被処理物載置面１１上において、ランプの配列方向における、処理用ガス供給用貫通孔１２とガス排出用貫通孔１３との間の位置に配置される。
　処理室Ｓ２内に供給される処理用ガスの酸素濃度は、例えば５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。これにより、真空紫外線により生成されるオゾンおよび活性酸素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。
　而して、この光照射装置においては、光透過性窓部材３０が被処理物押さえ用スペーサを介して被処理物Ｗに対して押圧状態で配置されて、光透過性窓部材３０の光出射側の表面と被処理物Ｗの表面Ｗａとの間の距離ｈが一定の大きさとされた間隙が形成されている。具体的には、光透過性窓部材３０は、一定の大きさの厚みを有する平板状の基体部３１と、この基体部３１の光出射側の表面（以下、「光出射面」という。）３２に一体に設けられた複数の突部３５とにより構成されている。そして、光透過性窓部材３０の各々の突部３５の先端面が被処理物Ｗの被処理面Ｗａに押圧状態で当接されて配置され、従って、各々の突部３５は、基体部３１の光出射面３２と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離ｈを一定の大きさとする被処理物押さえ用スペーサとして機能する。ここに、基体部３１の光出射面３２と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離ｈは、例えば１ｍｍ以下とされることが好ましく、特に０．５ｍｍ以下とされることが好ましい。これにより、オゾンおよび活性酸素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。
　各突部３５は、例えば、互いに同一の高さを有する円柱状であって、基体部３１の光出射面３２上において散点状に存在する状態で、設けられている。
　突部３５は、各突部３５の先端面の面積の合計が基体部３１の光出射面３２の面積の２０％以下の大きさとなるよう設けられていることが好ましい。また、各突部３５の先端面の面積は、先端面の合計面積の２０％以下の大きさとされていることが好ましい。このような構成とされていることにより、突部３５による真空紫外線の遮光や処理用ガスの流通の阻害の程度を小さく抑制することができる。
　突部３５の形成パターンは、特に限定されるものではないが、例えば、複数の突部３５が所定の大きさのピッチ（中心間距離）で格子状に配置された構成とすることができる。また、例えば、被処理物Ｗが光源ユニット２０による光照射領域内において処理する必要のない非処理領域を有するものである場合には、当該非処理領域に対応する領域に多数の突部３５が位置されるよう偏在した状態とされていてもよい。また、被処理物Ｗの被処理面Ｗａ上に処理用ガスを流通させるために、処理用ガス供給用貫通孔１２からガス排出用貫通孔１３に連通する突部３５間の間隙が形成されるよう、複数の突部３５が配置された構成とされることが好ましい。
　突部３５の高さは、上述したように、基体部３１の光出射面３２と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離ｈの大きさとの関係において、例えば１ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下とされることが好ましい。
　以上において、光透過性窓部材３０の基体部３１を構成する材料としては、上述したように、紫外線出射ランプ２５から放射される真空紫外線について透過性を有し、真空紫外線およびオゾンに対する耐性を有するものであればよく、例えば石英ガラスを用いることができる。
　また、突部３５が基体部３１と別部材により構成される場合において、突部３５を構成する材料としては、真空紫外線やオゾンへの耐性があれば種々の材料を用いることできるが、突部３５の存在によって真空紫外光が遮光されることを抑制することができる点で、真空紫外線について光透過性を有する例えば石英ガラスを用いることが好ましい。
　この光透過性窓部材３０は、例えばフォトリソグラフィー法により作製することができる。具体的には、平板状の光透過窓形成材料の一面をマスクした状態で、例えばフッ化水素水によってエッチングすることにより突部３５を形成し、以て、図１に示す光透過性窓部材３０を得ることができる。
　また、平板状の光透過窓形成材料の一面における突部形成箇所をマスクして、サンドブラスト処理や研削加工によって当該一面を削ることにより突部３５を形成し、これにより図１に示す光透過性窓部材３０を作製することもできる。さらにまた、例えば石英ガラスよりなる平板状の光透過窓形成材料の一面上に例えばガラスビーズなどを配置し、例えば電気炉で加熱することによりガラスビーズを溶着させて突部３５を形成することにより、図１に示す光透過性窓部材３０を作製することができる。
　本発明の光照射装置においては、動作時において、光透過性窓部材３０の紫外線出射ランプ２５側の雰囲気の圧力を、被処理物Ｗ側の雰囲気の圧力より高い状態に維持する圧力調整機構を備えた構成とされていることが好ましい。
　圧力調整機構は、ランプ収容室Ｓ１内の圧力が処理室Ｓ２内の圧力より高い状態が維持されるよう、不活性ガスパージ手段による不活性ガスの供給量および処理用ガス供給手段による処理用ガスの供給量を調整する機能を有する。ランプ収容室Ｓ１内の圧力が処理室Ｓ２内の圧力より高い状態とされることにより、当該圧力差によって、光透過性窓部材３０の突部３５を確実に被処理物Ｗの被処理面Ｗａに対して押圧状態で当接させることができる。一方、処理室Ｓ２内の圧力がランプ収容室Ｓ１内の圧力より高い状態となるよう処理用ガスが供給された場合には、当該圧力差によって、光透過性窓部材３０を被処理物Ｗより離間させる方向に力が作用するため、光透過性窓部材３０の突部３５を被処理物Ｗの被処理面Ｗａに対して押圧状態で当接させることができないことがある。
　処理用ガスの供給による処理室Ｓ２内の圧力（ゲージ圧）は、例えば３００Ｐａ以上とされることが好ましい。また、不活性ガスのパージによるランプ収容室Ｓ１内の圧力（ゲージ圧）は、例えば４００Ｐａ以上とされることが好ましい。そして、ランプ収容室Ｓ１内と処理室Ｓ２内との圧力差は、例えば１００Ｐａ以上とされることが好ましい。
　また、本発明の光照射装置においては、処理ステージ１０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オゾンおよび活性酸素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、処理用ガスを昇温させた状態で処理室Ｓ２内に供給することができるので、処理用ガスが被処理物Ｗの被処理面Ｗａに沿って流通されることによっても被処理物Ｗの被処理面Ｗａの温度を上昇させることができて上記効果を一層確実に得ることができる。
　加熱手段による加熱条件は、被処理物Ｗの被処理面Ｗａの温度が、例えば８０℃以上、３４０℃以下となる条件であることが好ましく、より好ましくは、８０℃以上、２００℃以下となる条件である。
　この光照射装置においては、被処理物Ｗを処理ステージ１０の被処理物載置面１１上における処理用ガス供給用貫通孔１２とガス排出用貫通孔１３との間の位置に載置した状態において、処理ステージ１０上に、光源ユニット２０をスペーサ部材１５およびシール部材１６を介して配置する。これにより、光透過性窓部材３０の突部３５がそれぞれ被処理物Ｗの被処理面Ｗａに押圧状態で当接され、被処理物Ｗの被処理面Ｗａと光透過性窓部材３０の基体部３１の光出射面３２との間の距離ｈが一定の大きさとされる。この状態において、圧力調整機構によって、供給量が適正に制御された不活性ガスがランプ収容室Ｓ１内にパージされると共に、供給量が適正に制御された処理用ガスが処理ステージ１０の処理用ガス供給用貫通孔１２を流通される過程において加熱手段によって昇温されて処理室Ｓ２内に供給される。これにより、ランプ収容室Ｓ１内の圧力が処理室Ｓ２内の圧力より高い状態に維持される。ここに、光透過性窓部材３０の被処理物Ｗに対する押圧力は、例えば１０００Ｎ／ｍ２程度である。処理室Ｓ２内に供給された処理用ガスは、光透過性窓部材３０の突部３５によって光透過性窓部材３０の基体部３１の光出射面３２と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間に形成されるギャップに当該光出射面３２および被処理面Ｗａに沿って流通される。
　そして、各紫外線出射ランプ２５が点灯されることにより、当該紫外線出射ランプ２５からの真空紫外線が光透過性窓部材３０を介して被処理物Ｗに向かって照射される。これにより、被処理物Ｗの被処理面Ｗａに到達する真空紫外線、および、真空紫外線により生成されるオゾンおよび活性酸素によって、被処理物Ｗの被処理面Ｗａの処理が行われる。
　而して、上記の光照射装置においては、光透過性窓部材３０における各突部３５は、その先端面が被処理物Ｗの被処理面Ｗａに対して押圧状態で当接されている。従って、上記構成の光照射装置によれば、被処理物Ｗ自体の有する湾曲等の変形が矯正され、これにより、光透過性窓部材３０の基体部３１の光出射面３２と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離ｈが被処理物Ｗの被処理面Ｗａの全域にわたって一定の大きさとされた状態で処理を行うことができる。従って、被処理物Ｗの被処理面Ｗａに照射される真空紫外線の強度を実質的に均一にすることができると共に真空紫外線により生成されるオゾンの濃度を実質的に均一にすることができ、その結果、被処理物Ｗを均一に処理することができる。
　また、光透過性窓部材３０の突部３５によって光透過性窓部材３０の基体部３１の光出射面３２と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間に形成されるギャップに、処理用ガスを流通させる構成とされていることにより、被処理物Ｗの被処理面Ｗａ上における酸素濃度を略一定にすることができるので、オゾンおよび活性酸素を安定して生成することができて被処理物Ｗの処理を安定して行うことができる。
　さらにまた、圧力調整機構によって、ランプ収容室Ｓ１内の圧力が処理室Ｓ２内の圧力より高い状態に維持されることにより、光透過性窓部材３０の自重による押圧力に加えて、当該圧力差による押圧力によって被処理物Ｗが押圧されて被処理物Ｗの変形が矯正されるので、上記効果を一層確実に得ることができる。
　以上、本発明の光照射装置の実施の形態について説明したが、本発明は、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、図１に示す光照射装置は、いわゆる一括照射タイプのものとして構成されているが、図２に示すように、スキャンタイプのものとして構成されていてもよい。
　この光照射装置は、被処理物Ｗを保持する保持装置４０と、紫外線出射ランプ２５ａを備えた光源ユニット２０ａと、光源ユニット２０ａおよび保持装置４０の一方を他方に対して相対的に水平方向に移動させる駆動手段（図示せず）とを備えている。この例においては、例えば保持装置４０が駆動手段によって光源ユニット２０ａに対して水平方向に移動される構成とされている。保持装置４０の移動方向を白抜きの矢印で示してある。
　保持装置４０は、平坦な被処理物載置面１１を有する処理ステージ１０に、上方に開口する開口部を有する処理室Ｓ２を画成する光透過窓保持枠４１が着脱自在に取り付けられ、さらに、光透過窓を構成する光透過性窓部材３０が光透過窓保持枠４１の開口部を気密に塞ぐ状態で設けられて構成されている。処理ステージ１０には、処理室Ｓ２内に所定の酸素濃度の処理用ガスを供給する処理用ガス供給用貫通孔１２およびガス排出用貫通孔１３が保持装置４０の移動方向（搬送方向）に互いに離間した位置に形成されている。ここに、被処理物Ｗは、処理用ガス供給用貫通孔１２とガス排出用貫通孔１３の間の位置に配置される。
　光透過性窓部材３０は、例えば図１に示す光照射装置のものと同一の構成を有するものが用いられており、具体的な説明を省略する。
　光源ユニット２０ａは、一方（図示の例では下方）が開口するケーシング２１ａと、このケーシング２１ａ内において、ランプ中心軸が水平に延びる姿勢で配置された紫外線出射ランプ２５ａとを備えている。ケーシング２１ａには、ケーシング２１ａ内に不活性ガス（例えば窒素ガスＮ２）を流通させるためのガス流路管２２が設けられている。
　このようなスキャンタイプの光照射装置においては、高い出力を得るために、紫外線出射ランプ２５ａとして、例えば特定方向に光を照射する角型のエキシマランプを用いることが望ましい。
　この光照射装置においては、保持装置４０の移動速度を調整することにより、真空紫外線の被処理物Ｗに対する照射露光量を適正化することができる。
　このようなスキャンタイプの光照射装置においては、複数の保持装置（処理ステージ）を備えた構成とすることができる。このような構成のものにおいては、一の保持装置によって保持された被処理物について光源ユニットによる真空紫外線の照射処理を行う前に、予め、別工程で、他の保持装置において被処理物の取り付けや処理用ガスの供給を行うことができるので、複数の被処理物について連続的な紫外線照射処理が可能になり、生産性を向上させることができる。
　また、本発明の光照射装置において、光透過窓は、図１および図２に示す構成のものに限定されない。
　例えば、光透過性窓部材における突部は、先端に向かうに従って突部の高さ方向に垂直な切断面による断面積が小さくなる形状を有する構成とすることができる。具体的には、図３（ａ）に示すように、光透過性窓部材３０ａにおける突部３５ａが球状または半球状とされた構成、あるいは、図３（ｂ）に示すように、光透過性窓部材３０ｂにおける突部３５ｂが錐状（例えば円錐状）とされた構成とされていてもよい。このような構成の突部３５ａ，３５ｂにおいては、突部３５ａ，３５ｂの先端部が被処理物Ｗの被処理面Ｗａに実質上点接触されるので、突部３５ａ，３５ｂと被処理物Ｗとの接触面積を小さくすることができ、被処理面Ｗａにおける真空紫外線およびオゾン等によって処理可能な領域（有効処理領域）を大きくすることができる。
　さらにまた、光透過窓は全体が平板状の光透過性窓部材により構成されている必要はなく、例えば図４に示すように、全体が弧状に湾曲した形態を有する構成とされていてもよい。この光透過性窓部材３０ｃは、厚みｔが一定の大きさとされた弧状に湾曲する基体部３１ａの凸側の表面（光出射面）３２に、被処理物Ｗの被処理面Ｗａに押圧状態で当接される複数の突部３５が設けられて構成されている。この光透過性窓部材３０ｃは、図４において破線で示すように、被処理物Ｗに当接された状態において平板状の形態をなす。
　このような光透過性窓部材３０ｃは、平面状の基体部の表面に突部を形成した光透過窓形成材料を、例えば上方に凸となるカーボンの型に載置し、所定の加熱条件で加熱処理を行うことにより得ることができる。
　このような構成の光透過性窓部材３０ｃによれば、被処理物Ｗ側に向かって凸となる湾曲した形態を有することにより、被処理物Ｗを強い力で押さえつけることができる。すなわち、例えば平板状の光透過性窓部材を被処理物Ｗに押し付けると、両者は密着した状態となるが、被処理物Ｗと光透過性窓部材との間に処理用ガスが供給されることにより光透過性窓部材には処理用ガスの圧力がかかる。処理用ガスの圧力が、光透過性窓部材のランプ側の雰囲気（ランプ収容室内）の圧力と同等またはそれ以上の大きさである場合には、光透過性窓部材は、通常、その周縁部が固定されて設けられているので、当該光透過性窓部材の中央部がランプ側に凸となる形態となる。このため、光透過性窓部材による被処理物を押さえつけるという効果が低下または得られなくなってしまう。然るに、光透過性窓部材３０ｃが、被処理物Ｗ側に向かって凸となる湾曲した形態を有することにより、処理用ガスの供給によって作用するガス圧に抵抗できるだけの押圧力を光透過性窓部材３０ｃ自体が有しているので、被処理物Ｗを確実に押さえつけることができる。従って、このような構成の光透過性窓部材３０ｃによれば、上記効果を確実に得ることができる。
　さらにまた、光透過窓と被処理物との間に介在される被処理物押さえ用スペーサは、光透過窓の一部により構成されることは必須ではなく、上述したように、例えば光透過窓と別部材により構成されていてもよい。
　図５は、本発明の光照射装置のさらに他の例における保持装置の構成を概略的に示す断面図であって、（ａ）処理用ガスの流通方向に沿った平面で切断した鉛直方向断面図、（ｂ）処理用ガスの流通方向に直交する平面で切断した鉛直方向断面図である。
　この光照射装置における保持装置４０ａにおいては、処理ステージ１０ａ上に配置された被処理物Ｗの表面（被処理面）Ｗａ上に、被処理物押さえ用スペーサを構成する複数本の線材７０が互いに重なることなく配置されており、光透過窓を構成する平板状の光透過性窓部材４５が線材７０を介して被処理物Ｗに対して押圧状態で配置されている。従って、各々の線材７０によって、光透過性窓部材４５の光出射面４６と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離ｈが一定の大きさとされている。各々の線材７０は、両端部が光透過性窓部材４５と光透過窓保持枠４１ａとによって挟持されて保持されており、この例では、各々の線材７０は互いに離間した位置において処理用ガスの流通方向（図５（ａ）において左右方向）に沿って平行に延びるよう配置されている。図５（ａ）、（ｂ）において、４２は窓固定部材、４３は基台である。
　各々の線材７０は、例えば金属製のワイヤーにより構成することができる。
　線材７０の線径は、上述したように、光透過性窓部材４５の光出射面４６と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離ｈの大きさとの関係において、例えばφ１ｍｍ以下、特にφ０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
　以上において、被処理物押さえ用スペーサを線材により構成する場合においては、線材の保持方法は、特に限定されるものではなく、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように、複数本の線材７０が共通の線材保持部材７５によって保持された構造体を構成し、当該構造体を保持するようにしてもよい。この例における線材保持部材７５は、上下方向に開口する枠体７６における、互いに対向する一対の周壁の他方の開口縁部に、外方に突出するフランジ部７７が形成されてなるものであって、枠体７６の一方の開口部に複数の線材７０が張設されている。そして、線材保持部材７５のフランジ部７７が基台４３と光透過窓保持枠４１ａとによって挟持されて固定されており、これにより、光透過窓を構成する平板状の光透過性窓部材４５が線材７０を介して被処理物Ｗに対して押圧状態で配置されている。
　また、線材７０は、直線状に延びるよう張設されている必要はなく、処理用ガスの流通を阻害しないよう、同一平面内において例えば湾曲していてもよい。また、線材７０の本数についても特に限定されない。
　さらにまた、被処理物押さえ用スペーサは、図７に示すように、平板片により構成されていてもよい。この例においては、処理ステージ１０ａの四周にワーク押さえ部材８０ａ，８０ｂが配置されている。各々のワーク押さえ部材８０ａ，８０ｂは、処理ステージ１０ａの周側面に対接されて位置される垂直板片８１と、被処理物Ｗの表面（被処理面）Ｗａの周縁部に係止される水平板片８２とを有する「Ｌ」字型のものである。
　各々のワーク押さえ部材８０ａ，８０ｂにおける水平板片８２の厚みは、上述したように、光透過性窓部材４５の光出射面４６と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離ｈの大きさとの関係において、例えばφ１ｍｍ以下、特にφ０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
　そして、処理用ガスの流通方向に位置される互いに対向する一対のワーク押さえ部材８０ａには、水平板片８２に、処理用ガス流通用の複数の切り欠き部８３が互いに離間して形成されており、これにより、舌片状の押さえ部８４が櫛の歯状に形成されている。各々のワーク押さえ部材８０ａ，８０ｂは、平板状の光透過性窓部材４５が被処理物Ｗに対して押圧状態で配置されることにより、水平板片８２が光透過性窓部材４５と処理ステージ１０ａとによって挟持されて保持される。従って、ワーク押さえ部材８０ａ，８０ｂにおける水平板片８２が被処理物押さえ用スペーサとして機能し、光透過性窓部材４５の光出射面４６と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの間の距離が一定の大きさとされた間隙が形成されている。
　このように、被処理物押さえ用スペーサが線材または平板片によって構成されている場合においても、被処理物Ｗ自体の有する湾曲等の変形を矯正することができるので、上記効果を得ることができる。
　さらにまた、本発明の光照射装置においては、被処理物の交換の際には、光透過窓と被処理物とを離間させることが必要とされることから、例えば、図１に示す光照射装置において、光源ユニット２０および処理ステージ１０の一方を他方に対して相対的に鉛直方向に駆動可能な駆動手段をさらに備えた構成とすることができる。このような構成のものによれば、被処理物Ｗの交換を容易に行うことができると共に、駆動手段によって、光透過性窓部材３０における突部３５を確実に被処理物Ｗの被処理面Ｗａに押圧状態で当接させることができて光透過性窓部材３０の基体部３１の光出射面３２と被処理物Ｗの被処理面Ｗａとの距離（ギャップの厚み）を確実に一定の大きさとすることができる。
　以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
＜実験例１＞
　図１に示す構成を参照して、下記の仕様を有する本発明に係る光照射装置を作製した。［処理ステージ（１０）］
　寸法：６５０×６５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ
　材質：アルミニウム
〔加熱手段〕
　被処理物の被処理面の温度が１５０℃となる加熱条件で動作する抵抗発熱ヒータ
［光源ユニット（２０）］
　紫外線出射ランプ（２５）：発光長が７００ｍｍ、外径がφ４０であるキセノンエキシマランプ
　紫外線出射ランプの数：５本
　入力電力：５００Ｗ
〔光透過性窓部材（３０）〕
　基体部の寸法：５５０×５５０ｍｍ、厚さ７ｍｍ
　基体部の材質：石英ガラス
　突部の寸法：φ０．３ｍｍ、高さ０．２ｍｍ（円柱状）
　突部の形成パターン：正方格子状、ピッチ５０ｍｍ
　突部の材質：石英ガラス
　光透過性窓部材の基体部の光出射面と処理ステージの被処理物載面との間の距離：０．４ｍｍ（計算上の、光透過性窓部材の基体部の光出射面と被処理物の被処理面との間の距離：０．２ｍｍ）
　光透過性窓部材の被処理物に対する押圧力：約１０００Ｎ／ｍ２
〔処理用ガス供給手段〕
　処理用ガス：酸素濃度１００％
　処理用ガスの供給量：１０リットル／ｍｉｎ
　処理室内の圧力（ゲージ圧）：３００Ｐａ
〔不活性ガス供給手段〕
　不活性ガス：窒素ガス
　不活性ガスの供給量：約１００リットル／ｍｉｎ
　ランプ収容室内の圧力（ゲージ圧）：４００Ｐａ
　そして、被処理物としては、厚みが０．１ｍｍの銅箔上に、厚みが０．１ｍｍの絶縁層が形成されてなるプリント基板材料（厚み０．２ｍｍ）に、複数のビアホールが形成されてなるものを用いた。このプリント基板材料の寸法は、５００ｍｍ×５００ｍｍであり、ビアホールの孔径はφ０．０５ｍｍである。
　上記の光照射装置を用い、真空紫外線を３０分間照射することによりプリント基板材料のデスミア処理を行ったところ、ビアホールの上部、側壁あるいは底部に付着していたスミアをすべて除去することができることが確認された。
＜比較実験例１＞
　図８に示す構成を参照して、光透過窓として、突部を有さない平板状の光透過性窓部材を用いたことの他は、実験例１において作製した光照射装置と同一の構成を有する比較用の光照射装置を作製した。
　この比較用の光照射装置においては、光透過性窓部材の光出射面と処理ステージの被処理物載面との間の距離を２．２ｍｍ（計算上、光透過性窓部材の光出射面とプリント基板材料の被処理面との間の距離が０．２ｍｍ）とした。
　この比較用の光照射装置を用い、実験例１と同様の方法により、プリント基板材料のデスミア処理を行ったところ、一部のビアホールの底部にスミアが残っていることが確認された。この理由は、実際上は、プリント基板材料はうねり等を有しているため、被処理面の全域にわたって、光透過性窓部材の光出射面とプリント基板材料の被処理面との間の距離（ギャップ）を一定にすることができず、均一な処理を行うことができなかったためであると考えられる。実際に、プリント基板材料のうねりの凹部分に位置されるビアホールにスミアが残存しており、当該領域におけるギャップの大きさが他の領域におけるギャップより大きいことによって真空紫外線およびオゾン（あるいは活性酸素）の作用が十分にえられなかったものと推測される。
　１０，１０ａ　処理ステージ
　１１　被処理物載置面
　１２　処理用ガス供給用貫通孔
　１３　ガス排出用貫通孔
　１５　スペーサ部材
　１６　シール部材
　２０，２０ａ　光源ユニット
　２１，２１ａ　ケーシング
　２２　ガス流路管
　２５，２５ａ　紫外線出射ランプ
　２６　反射ミラー
　３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ　光透過性窓部材
　３１，３１ａ　基体部
　３２　光出射面
　３５，３５ａ，３５ｂ　突部
　４０, ４０ａ　保持装置
　４１，４１ａ　光透過窓保持枠
　４２　窓固定部材
　４３　基台
　４５　光透過性窓部材
　４６　光出射面
　５０　光源ユニット
　５１　ケーシング
　５２　光透過性窓部材
　５２ａ　光出射面
　５５　紫外線出射ランプ
　５６　反射ミラー
　６０　処理ステージ
　６１　被処理物載置面
　６２　処理用ガス供給用貫通孔
　６３　処理用ガス排出用貫通孔
　６５　スペーサ部材
　６６　シール部材
　７０　線材
　７５　線材保持部材
　７６　枠体
　７７　フランジ部
　８０ａ，８０ｂ　ワーク押さえ部材
　８１　垂直板片
　８２　水平板片
　８３　切り欠き部
　８４　押さえ部
　　Ｗ　被処理物（ワーク）
　Ｗａ　被処理面
　Ｓ１　ランプ収容室
　Ｓ２　処理室
　　ｈ　光出射面と被処理面との距離

Claims (10)

  1. 　酸素雰囲気下に配置される被処理物に対して真空紫外光を出射する紫外線出射ランプと、前記被処理物と前記紫外線出射ランプとの間に配置された、当該紫外線出射ランプからの真空紫外光を透過する光透過窓とを備えた光照射装置において、
    　前記光透過窓が被処理物押さえ用スペーサを介して前記被処理物に対して押圧状態で配置されて、当該光透過窓の光出射側の表面と当該被処理物の表面との間の距離が一定の大きさとされる間隙が形成されることを特徴とする光照射装置。
  2. 　動作時において、前記光透過窓の紫外線出射ランプ側の雰囲気の圧力を、前記被処理物側の雰囲気の圧力より高い状態に維持する圧力調整機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
  3. 　前記光透過窓は、一定の大きさの厚みを有する基体部の光出射側の表面に、前記被処理物の表面に押圧状態で当接される複数の突部が設けられて構成されており、
    　前記被処理物押さえ用スペーサが当該複数の突部により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
  4. 　前記光透過窓の基体部は、前記被処理物側に向かって凸となる湾曲した形態を有することを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
  5. 　前記光透過窓の突部によって、当該光透過窓の基体部における光出射側の表面と、被処理物の表面との間に形成されるギャップに、所定濃度の酸素を含む処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
  6. 　前記光透過窓における突部は、前記真空紫外光を透過させる光透過性材料からなることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
  7. 　前記光透過窓における突部は、当該突部の高さ方向に垂直な切断面による断面積が先端に向かうに従って小さくなる形状を有することを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
  8. 　前記被処理物押さえ用スペーサは、互いに重なることなく前記被処理物の表面に張設された複数の線材よりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
  9. 　前記被処理物押さえ用スペーサは、前記被処理物の表面における周縁部に配設された平板片よりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
  10. 　前記被処理物を保持する保持装置を備えており、当該保持装置には、前記被処理物を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
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