(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、
基板を支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された基板に紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、
前記誘電体バリア放電ランプの点灯・消灯を切り替える切替手段と、
前記切替手段を制御して、前記誘電体バリア放電ランプを点灯後、前記基板への前記所定量の紫外線エネルギーの照射が完了した時点で前記誘電体バリア放電ランプを消灯させる制御手段と、
を備え、
前記切替手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記支持手段により支持される基板表面の照度を測定する照度計と、
前記照度計により測定される照度の変化に基づき、変化後の照度で基板に紫外線を照射する場合に基板に与えられる紫外線エネルギーが前記所定量に達するまでに要する時間を求め、当該時間を前記誘電体バリア放電ランプの点灯持続時間とする時間算出手段と、をさらに備え、
前記制御手段は前記切替手段を制御して、前記時間算出手段により求められた点灯持続時間の間、前記誘電体バリア放電ランプを持続的に点灯させる請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記誘電体バリア放電ランプに与える電力を制御して前記誘電体バリア放電ランプからの紫外線の強度を調整する調光手段と、
前記支持手段により支持される基板表面の照度を測定する照度計と、
前記照度計により測定される照度の変化に基づき、変化前の照度で基板に紫外線を照射するために前記誘電体バリア放電ランプに与えるべき電力の変化量を求める照度調整手段と、をさらに備え、
前記制御手段は前記調光手段を制御して、前記照度調整手段により求められた変化量に基づき前記誘電体バリア放電ランプに与える電力を変更し、前記基板での照度を一定に維持する請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板がガラス基板であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ガラス基板が、
厚さ０．３〜０．７（ｍｍ）、熱膨張係数３０以上（×１０-7／℃）の無アルカリガラス基板、
または、
厚さ０．３〜１．１（ｍｍ）、熱膨張係数５０以上（×１０-7／℃）の低アルカリガラス基板もしくはアルカリガラス基板、
であることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、
基板を支持する昇降可能な複数の支持ピンと、
前記複数の支持ピンに支持された基板に紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、
前記誘電体バリア放電ランプの点灯・消灯を切り替える切替手段と、
前記切替手段を制御して、前記誘電体バリア放電ランプを点灯後、前記基板への前記所定量の紫外線エネルギーの照射が完了した時点で前記誘電体バリア放電ランプを消灯させる制御手段と、
を備え、
前記切替手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、
基板を支持する支持手段と、
紫外線を透過する板材によって前記基板との間が仕切られたランプボックスに収容され、前記支持手段に支持された基板に前記板材を介して紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、
前記ランプボックス内に窒素を導入する窒素ガス導入口と、
前記誘電体バリア放電ランプの点灯・消灯を切り替える切替手段と、
前記切替手段を制御して、前記誘電体バリア放電ランプを点灯後、前記基板への前記所定量の紫外線エネルギーの照射が完了した時点で前記誘電体バリア放電ランプを消灯させる制御手段と、
を備え、
前記切替手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、
基板ボックス内で基板を支持する支持手段と、
窒素ガス雰囲気とされたランプボックス中に保持され、紫外線を透過する板材を介して、前記基板ボックス内で支持された基板に、前記ランプボックス内から紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、
前記誘電体バリア放電ランプの点灯時間を制御して前記基板に与える紫外線エネルギーを調整する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させて前記点灯時間を制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、
基板を支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された基板に対向する光反射板と、
前記支持手段に支持された基板と前記光反射板との間に介挿され、前記支持手段に支持された基板に紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、
前記誘電体バリア放電ランプの点灯・消灯を切り替える切替手段と、
前記切替手段を制御して、前記誘電体バリア放電ランプを点灯後、前記基板への前記所定量の紫外線エネルギーの照射が完了した時点で前記誘電体バリア放電ランプを消灯させる制御手段と、
を備え、
前記切替手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、
基板を支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された基板に対向する光反射板と、
前記支持手段に支持された基板と前記光反射板との間に介挿され、前記支持手段に支持された基板に紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、
前記誘電体バリア放電ランプの点灯時間を制御して前記基板に与える紫外線エネルギーを調整する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させて前記点灯時間を制御することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製造装置や液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ製造装置などにおいて、半導体ウエハ，ガラス基板や各種ワークなどの被処理物（以下、「基板」と総称する）に対し紫外線を照射してオゾンを発生させ、基板表面上の有機物を分解させたり、基板表面を親水化させて後段の洗浄工程における水洗効果を高めたりするために使用される基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板の表面に紫外線を照射してオゾンを発生させることにより、基板表面上の有機物を分解させたり、基板表面を親水化させて後段の洗浄工程における水洗効果を高めたりするために使用される基板処理装置は、種々の型式のものが知られており、液晶製造装置のフォトリソ工程などにおいて用いられている。この種の基板処理装置は、具体的には、基板を支持するチャックの上方位置に低圧水銀ランプを配設しており、チャックに搭載された基板表面に低圧水銀ランプからの紫外線を所定時間（タクトタイム）ｔ1（図１２）だけ照射することにより、適量の紫外線エネルギー（図１２の斜線部分Ｒ1 の面積に相当）を基板に与えるように構成されている。なお、同図および後で説明する図４において、横軸は処理開始からの経過時刻を示すとともに、縦軸は基板表面における紫外線照度を示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の基板処理装置では、低圧水銀ランプと基板との距離は一定に保たれており、しかも低圧水銀ランプの出力は定常的な点灯状態では短期的にはほぼ一定である。したがって、基板処理工程のタクトが変化して基板処理装置内に基板が載置される時間が長くなると、基板に作用する紫外線エネルギーが必要以上に多くなってしまう。例えば、タクトタイムが時間ｔ1から時間ｔ2（＞ｔ1）になると、斜線部分Ｒ2 の面積に相当する量の紫外線エネルギーが過剰に基板に与えられてしまう。その結果、基板が白濁したり、基板上に形成されるトランジスタ特性が変化してしまうなどのダメージを受けることがある。
【０００４】
これを解消するためには、基板に必要量の紫外線エネルギーが与えられた時点（時間ｔ1）で低圧水銀ランプを消灯させることが考えられるが、低圧水銀ランプは一旦消灯されると、図１３に示すように、次に低圧水銀ランプを時刻Ｔ3で点灯させてからランプ出力が１００％に達し、定常状態で安定するまでに長時間Δｔを要する。そのため、低圧水銀ランプの点灯・消灯により処理工程全体のタクトが長くなってしまうという欠点がある。なお、同図および後で説明する図３において、横軸はランプ点灯からの経過時刻を示すとともに、縦軸はランプ出力（相対値）を示している。
【０００５】
また、ランプを長時間使用すると、ランプの経時変化などによりランプ出力が低下し、その結果、今までと同一時間だけランプを点灯しているにもかかわらず、基板に与えられる紫外線エネルギーが減少し、露光不足により所望の処理が行われないという問題が生じる。
【０００６】
また、低圧水銀ランプを常時点灯して使用すると、紫外線と同時に出射される熱線により装置内部の温度は高温となり、液晶ディスプレイ用などのガラス基板が反り返ってしまうという問題が生じる。その結果、搬送トラブル、位置決め不良、チャッキング不良などの機械的トラブルが起こってしまい、例えば、スピン式の洗浄装置（スピンスクラバ）へ運んだときにメカニカルチャックにてチャッキング不良が発生し、チャッキング不良のまま回転すると基板が割れて粉々になってしまうという重大なトラブルが発生してしまう。特に、近年要求が高まっている液晶ディスプレイなどの軽量化、大型化および低価格化を実現するには、ガラス基板の薄型化、大型化、あるいは、廉価なアルカリガラスや低アルカリガラスといった熱膨張率の高い素材への転換が必要であり、この基板の反りという問題が益々重要な課題となっている。
【０００７】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、基板処理工程全体のタクトが変化しても、基板にダメージを与えることなく、しかも処理工程全体のタクトを長くすることなく、適量の紫外線エネルギーを基板に与えることができる基板処理装置を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、この発明は、ランプの経時変化などによりランプ出力が変化した場合であっても、自動的にランプ出力あるいはランプ点灯時間を補正して、常に適量の紫外線エネルギーを基板に与えることができる基板処理装置を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
さらに、この発明は、ガラス基板の処理が行われる装置内部の温度を低く抑え、ガラス基板の反りを防止することができる基板処理装置を提供することを第３の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、基板を支持する支持手段と、前記支持手段に支持された基板に紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、前記誘電体バリア放電ランプの点灯・消灯を切り替える切替手段と、前記切替手段を制御して、前記誘電体バリア放電ランプを点灯後、前記基板への前記所定量の紫外線エネルギーの照射が完了した時点で前記誘電体バリア放電ランプを消灯させる制御手段とを備え、前記切替手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の基板処理装置であって、前記支持手段により支持される基板表面の照度を測定する照度計と、前記照度計により測定される照度の変化に基づき、変化後の照度で基板に紫外線を照射する場合に基板に与えられる紫外線エネルギーが前記所定量に達するまでに要する時間を求め、当該時間を前記誘電体バリア放電ランプの点灯持続時間とする時間算出手段とをさらに備え、前記制御手段は前記切替手段を制御して、前記時間算出手段により求められた点灯持続時間の間、前記誘電体バリア放電ランプを持続的に点灯させる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１記載の基板処理装置であって、前記誘電体バリア放電ランプに与える電力を制御して前記誘電体バリア放電ランプからの紫外線の強度を調整する調光手段と、前記支持手段により支持される基板表面の照度を測定する照度計と、前記照度計により測定される照度の変化に基づき、変化前の照度で基板に紫外線を照射するために前記誘電体バリア放電ランプに与えるべき電力の変化量を求める照度調整手段と、をさらに備え、前記制御手段は前記調光手段を制御して、前記照度調整手段により求められた変化量に基づき前記誘電体バリア放電ランプに与える電力を変更し、前記基板での照度を一定に維持する。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１ないし３記載の基板処理装置であって、前記基板がガラス基板である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４記載の基板処理装置であって、前記ガラス基板が、厚さ０．３〜０．７（ｍｍ）、熱膨張係数３０以上（×１０-7／℃）の無アルカリガラス基板、または、厚さ０．３〜１．１（ｍｍ）、熱膨張係数５０以上（×１０-7／℃）の低アルカリガラス基板もしくはアルカリガラス基板である。
請求項６の発明は、所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、基板を支持する昇降可能な複数の支持ピンと、前記複数の支持ピンに支持された基板に紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、前記誘電体バリア放電ランプの点灯・消灯を切り替える切替手段と、前記切替手段を制御して、前記誘電体バリア放電ランプを点灯後、前記基板への前記所定量の紫外線エネルギーの照射が完了した時点で前記誘電体バリア放電ランプを消灯させる制御手段とを備え、前記切替手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させることを特徴とする。
請求項７の発明は、所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、基板を支持する支持手段と、紫外線を透過する板材によって前記基板との間が仕切られたランプボックスに収容され、前記支持手段に支持された基板に前記板材を介して紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、前記ランプボックス内に窒素を導入する窒素ガス導入口と、前記誘電体バリア放電ランプの点灯・消灯を切り替える切替手段と、前記切替手段を制御して、前記誘電体バリア放電ランプを点灯後、前記基板への前記所定量の紫外線エネルギーの照射が完了した時点で前記誘電体バリア放電ランプを消灯させる制御手段とを備え、前記切替手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させることを特徴とする。
請求項８の発明は、所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、基板ボックス内で基板を支持する支持手段と、窒素ガス雰囲気とされたランプボックス中に保持され、紫外線を透過する板材を介して、前記基板ボックス内で支持された基板に、前記ランプボックス内から紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、前記誘電体バリア放電ランプの点灯時間を制御して前記基板に与える紫外線エネルギーを調整する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させて前記点灯時間を制御することを特徴とする。
請求項９の発明は、所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、基板を支持する支持手段と、前記支持手段に支持された基板に対向する光反射板と、前記支持手段に支持された基板と前記光反射板との間に介挿され、前記支持手段に支持された基板に紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、前記誘電体バリア放電ランプの点灯・消灯を切り替える切替手段と、前記切替手段を制御して、前記誘電体バリア放電ランプを点灯後、前記基板への前記所定量の紫外線エネルギーの照射が完了した時点で前記誘電体バリア放電ランプを消灯させる制御手段とを備え、前記切替手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させることを特徴とする。
請求項１０の発明は、所定量の紫外線エネルギーを基板に与える基板処理装置であって、基板を支持する支持手段と、前記支持手段に支持された基板に対向する光反射板と、前記支持手段に支持された基板と前記光反射板との間に介挿され、前記支持手段に支持された基板に紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプと、前記誘電体バリア放電ランプの点灯時間を制御して前記基板に与える紫外線エネルギーを調整する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、前記誘電体バリア放電ランプを消灯させて前記点灯時間を制御することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
＜１．第１の実施の形態＞
図１はこの発明にかかる基板処理装置の第１の実施の形態を示す平面図であり、図２はこの実施の形態の断面図である。この基板処理装置では、図２に示すように、基板ボックス１の底面部を貫通して上方向に複数の支持ピン２が突設されており、昇降駆動源２２により昇降可能に設けられ、これらの支持ピン２により基板３を支持する。このように、この実施の形態では、複数の支持ピン２が基板３を支持する支持手段として機能する。なお、基板３の支持方法はこれに限定されるものではなく、例えば真空吸引式のチャックにより基板３を支持してもよい。
【００１６】
この基板ボックス１の上面部には、支持ピン２により支持される基板３よりも大きなサイズの開口４が設けられている。
【００１７】
そして、この開口４とほぼ同一サイズの開口５を底面部に有するランプボックス６が、両開口４，５が対向するようにして、基板ボックス１の上に配置されている。また、この開口５を塞ぐように、ランプボックス６内に石英板７が配置され、ランプ空間ＳＰLが形成されている。さらに、この石英板７の上方位置に８本の誘電体バリア放電ランプ９が一列に整列配置されている。したがって、後述するタイミングでランプ電源１０から電力が送電されると、電源中継ボックス１１を介して誘電体バリア放電ランプ９に与えられて誘電体バリア放電ランプ９が点灯する。これにより、誘電体バリア放電ランプ９から紫外線が下方に向けて出射され、石英板７を通過した後、支持ピン２に支持された基板３の表面に照射される。
【００１８】
このランプボックス６内には、ランプボックス６の上面と誘電体バリア放電ランプ９との間に反射板１２が配置されており、誘電体バリア放電ランプ９から紫外線を効率良く基板３側に導く。また、図２に示すように、ランプボックス６の左側部には窒素ガスの導入口１３が設けられており、図示を省略する窒素ガス供給部からの窒素ガスをランプボックス６と石英板７とで形成されるランプ空間ＳＰLに導入可能となっている。一方、ランプボックス６の右側部には窒素ガスの排気口１４が設けられており、この排気口１４と連結された排気システムや排気ポンプなどの排気手段（図示省略）によりランプ空間ＳＰLから外部に排気されるように構成されている。したがって、ランプ空間ＳＰL内では、誘電体バリア放電ランプ９から出射される紫外線の吸収減衰の主原因となる酸素が排除されるとともに、当該紫外線の減衰に影響を及ぼさない窒素ガスが充満され、その結果、誘電体バリア放電ランプ９からの紫外線を効率良く基板３に照射することができる。なお、この実施の形態ではランプ空間ＳＰLを形成するために、石英板７を用いているが、紫外線を透過する板材であればよく、石英板に限定されるものではない。
【００１９】
一方、基板ボックス１側にも、排気システムや排気ポンプなどの排気手段（図示省略）が接続されており、基板ボックス１と石英板７とで形成される基板処理空間ＳＰTが排気されている。また、この基板処理空間ＳＰT内では、図１に示すように、基板３と干渉しない位置に照度計１５が配置されて石英板７を介して基板３側に照射される紫外線を受光し、基板３への紫外線照度を測定する。この照度計１５は照度調整部１６と電気的に接続され、照度計１５により測定された照度が照度調整部１６に与えられる。
【００２０】
この照度調整部１６では、照度計１５から与えられた照度の変化に基づき誘電体バリア放電ランプ９の点灯時間を求める。ここで、基板３に与えられる紫外線エネルギーは、基板３での照度と照射時間とを掛け合わせることにより求まる総照射量で決まる。そこで、この実施の形態では、基板３での照度が変化したとき、変化後の照度で基板に紫外線を照射する場合に基板に与えられる紫外線エネルギーが所定量に達するまでに要する時間を求め、当該時間を誘電体バリア放電ランプの点灯時間とする。
【００２１】
この照度調整部１６は装置全体を制御する制御部１７と電気的に接続されており、上記のようにして求められた点灯時間に関する信号が制御部１７に与えられる。そして、この信号を受けて制御部１７は、誘電体バリア放電ランプ９の点灯・消灯を切り替える切替手段として機能するランプ電源調整部１８を介してランプ電源１０から誘電体バリア放電ランプ９への電力供給を制御し、誘電体バリア放電ランプ９の点灯時間を制御して基板３に与えられる紫外線エネルギーを調整するように構成されている。
【００２２】
次に、図３および図４を参照しつつ、基板処理工程について説明する。ここでは、タクトタイム（処理時間）が時間ｔ2であると仮定する。なお、ここでいうタクトタイムとは、搬送ロボットが複数の装置間を循環して、複数の基板を順次入れ換えて搬送しつつ処理を施す場合においては、その搬送ロボットが各装置を一順するのに要する時間であり、各装置においては、搬送ロボットによる装置への基板搬入から搬出までの時間であり、その装置への基板の搬入搬出に要する時間を含む。
【００２３】
まず、処理すべき基板３を基板搬入搬出口１９（図１）を介して基板処理空間ＳＰT内に搬入し、支持ピン２上に載置した後、支持ピン２が上昇して基板３を誘電体バリア放電ランプ９に所定の距離まで近接させる。次に制御部１７からの処理開始指令に応じてランプ電源１０から誘電体バリア放電ランプ９に電力が供給されて基板への照射処理が開始される。このとき、誘電体バリア放電ランプ９の出力（同図のランプ出力）は、図３に示すように、電力供給から一定時間Δｔだけ経過して安定状態に達するが、当該時間Δｔは従来の低圧水銀ランプのそれ（図７のΔｔ）に比べて大幅に短縮されており、例えば４０秒間の点灯と２０秒間の消灯とを繰り返す場合、低圧水銀ランプのΔｔは数分であるのに対し、誘電体バリア放電ランプ９のΔｔは１秒以下であり、実使用においてはほぼ瞬間的に安定化するとみなすことができる。
【００２４】
誘電体バリア放電ランプ９が点灯すると、基板３の表面に適当な照度（例えば「１００」）で紫外線が照射され、所定の基板処理が開始される。そして、タクトタイムｔ2より短い一定時間ｔ1だけ誘電体バリア放電ランプ９が点灯状態に維持された後、時刻Ｔ1で制御部１７からの停止指令に応じてランプ電源１０から誘電体バリア放電ランプ９への電力供給が停止され、誘電体バリア放電ランプ９が消灯される。こうして、基板３には、適量の紫外線エネルギー（図４の斜線部分Ｒ1 の面積「１００×ｔ1」に相当）が与えられる。なお、消灯後、タクトタイムｔ2が経過するまでの間は、消灯状態が維持され、図４に示すように、時刻Ｔ2まで基板３上の紫外線照度はゼロとなっている。また、基板３の搬出と、次なる基板の搬入は、図４におけるタクトタイムｔ2内の最後の時間ｔ4の間になされ、その後、次のタクトタイムの間に次なる基板の処理がなされる。尚、図４では誘電体バリア放電ランプ９の点灯時を時刻０として、タクトタイムｔ2の最後の基板の搬出・搬入の時間ｔ4として図示しているが、一枚の基板の処理に注目すれば、この時間ｔ4のうち、基板の搬入のための時間は誘電体バリア放電ランプ９の点灯前にあることになる。
【００２５】
以上のように、この実施の形態によれば、タクトタイムｔ2よりも短い時間ｔ1だけ誘電体バリア放電ランプ９を点灯させて基板３に所定量の紫外線エネルギーを与えるようにしているので、たとえタクトタイムが変化したとしても、基板３への紫外線エネルギーが所定量（図４の斜線部分Ｒ1 の面積「１００×ｔ1」に相当）となった時点で誘電体バリア放電ランプ９を消灯して紫外線エネルギーを調整することができる。しかも、紫外線ランプとして誘電体バリア放電ランプ９を用いているので、ランプの点灯・消灯を繰り返したとしても、ランプ点灯後短時間で出力を安定させることができ、紫外線ランプとして低圧水銀ランプを用いていた場合の欠点、つまり低圧水銀ランプの点灯・消灯によりランプの点灯状態が安定するまでに長時間を要してしまい、処理工程全体のタクトが長くなってしまうという欠点を解消することができる。
【００２６】
また、上記実施の形態では、照度計１５を設け、支持ピン２により支持される基板３の表面での照度を測定し、照度調整部１６に与えて、その照度の変化に基づき、変化後の照度で基板に紫外線を照射する場合に基板に与えられる紫外線エネルギーが所定量に達するまでに要する時間を求め、当該時間を誘電体バリア放電ランプの点灯時間としている。例えば、長時間使用による経時変化により誘電体バリア放電ランプ９のランプ出力が低下すると、図４に示すように、基板３の表面での紫外線照度が低下する。このように照度が低下したまま、変化前と同一時間ｔ1だけ誘電体バリア放電ランプ９を点灯させていたのでは基板３に与えられる紫外線エネルギーが所定量以下になってしまう。そこで、この実施の形態では、照度調整部１６で変化後の照度（例えば、「８０」）に対応して誘電体バリア放電ランプ９の点灯時間ｔ3（＝１．２５×ｔ1）を求め、この点灯時間ｔ3だけ誘電体バリア放電ランプ９を点灯させているので、基板３の表面に与えられる紫外線エネルギーは変化前と同一となる。したがって、誘電体バリア放電ランプ９の経時変化などによりランプ出力が変化した場合であっても、自動的にランプ点灯時間が補正されて、常に適量の紫外線エネルギーを基板に与えることができる。
【００２７】
＜２．第２の実施の形態＞
図５は、この発明にかかる基板処理装置の第２の実施の形態を示す断面図である。この基板処理装置が先に説明した実施の形態（図２）と大きく相違する点は、照度調整部１６での処理内容が異なる点と、照度調整部１６での処理結果に応じて誘電体バリア放電ランプ９に与える電力を変更して誘電体バリア放電ランプ９のランプ出力を調整するランプ調光部２０がさらに設けられている点であり、その他の構成は同一である。
【００２８】
この実施の形態における照度調整部１６では、照度計１５により測定された照度の変化が検出される。例えば、誘電体バリア放電ランプ９を長時間使用すると、上記のように経時変化などにより、そのランプ出力が低下し、基板３の表面での照度が低下する。したがって、この状態のまま変化前と同一時間ｔ1だけ基板３への紫外線照射を行うと、基板３に与えられる紫外線エネルギーが所定量以下になってしまう。この場合、誘電体バリア放電ランプ９に与える電力を適切に増加させることで誘電体バリア放電ランプ９のランプ出力を元に戻すことができる。そこで、この実施の形態では、変化前の照度で基板３に紫外線を照射するために誘電体バリア放電ランプに与えるべき電力の変化量を求めている。そして、こうして求められた変化量に関する信号が制御部１７に与えられ、さらに制御部１７からの指令に基づきランプ調光部２０がランプ電源１０を制御して誘電体バリア放電ランプ９に与えられる電力がその変化量だけ増加される。こうして誘電体バリア放電ランプ９からのランプ出力が調整されて基板３での照度が一定に維持されて、常に適量の紫外線エネルギーが基板に与えられる。
【００２９】
なお、この実施の形態では、経時変化などにより誘電体バリア放電ランプ９のランプ出力が低下したとき、誘電体バリア放電ランプ９に与える電力を増加させてランプ出力を元に戻すようにしているので、誘電体バリア放電ランプ９の使用開始の当初においては、誘電体バリア放電ランプ９が最大能力よりも低い能力を発揮するように予め誘電体バリア放電ランプ９に供給する電力を低く設定しておくのが望ましい。
【００３０】
＜３．第３の実施の形態＞
図６は液晶ディスプレイ用などのガラス基板の製造工程の概略を示す図である。図示するようにこの製造工程は洗浄工程、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程から成り、図７〜図１１はこれらの工程でのこの発明に係る基板処理装置（以下、他の基板処理装置との区別を明確にすべく「紫外線照射装置」という。）の利用形態を示す図である。
【００３１】
図７および図８は洗浄工程における紫外線照射装置Ｍuvの利用形態を示した図である。図７では、スピン式洗浄装置Ｍ1で洗浄処理が施される前に、誘電体バリア放電ランプ９を利用した紫外線照射装置Ｍuvを用いて基板に紫外線を照射しており、これにより発生するオゾンを利用して基板表面上の有機物を分解させたり、基板表面を親水化させて後段の洗浄工程における水洗効果を高めたりすることができる。このような紫外線によるドライ洗浄処理が施された基板３はロボットハンドＲh1およびＲh2を介してスピン式洗浄装置Ｍ1に搬送され、純水などを用いる物理的なウエット洗浄が施される。また、図８では、コロＲoの回転により基板３が搬送され、紫外線照射装置Ｍuvにおいてドライ洗浄が施された後、コロ搬送型洗浄装置Ｍ2においてウエット洗浄が施される。
【００３２】
このようにウエット洗浄前のドライ洗浄において誘電体バリア放電ランプから出射される紫外線を用いることにより、紫外線の照射を迅速に点灯・消灯することができ、タクトタイムの変化に影響を受けることなく適正量の紫外線を基板に照射でき、基板の白濁やトランジスタ特性の変化の防止といった品質の安定化が実現できるとともに、紫外線とともに装置内部に放たれる熱線の量も制限されるため、装置内部の温度の上昇も防止することができる。その結果、ガラス基板の反りを防ぐことができ、搬送やチャッキングにおけるトラブルを回避することができる。特に、厚さ０．７ｍｍ以下、熱膨張係数３０〜５０（×１０-7／℃）の無アルカリガラスや厚さ１．１ｍｍ以下、熱膨張係数５０〜９０（×１０-7／℃）の膨張率の高い低アルカリガラス・アルカリガラスにおいてこの反り防止の効果が得られる。とりわけ、厚さが上記数値以下の例えば０．３ｍｍの薄く反りが発生しやすいガラス基板でも反りの発生を顕著に軽減して確実に搬送し処理することができる。なお、以上の熱膨張係数は、液晶表示器や半導体素子製造におけるフォトリソ工程などこの種装置の使用温度範囲での値を示し、ここでは０〜３００℃の温度範囲を示す。
【００３３】
なお、紫外線を用いたドライ洗浄を実現するためには波長２００ｎｍ以下の紫外線が必要であるが、これは、例えばキセノンを用いた誘電体バリア放電マランプ（波長１７２ｎｍ）を利用することで得られる。
【００３４】
また、上記実施の形態はウエット洗浄前にドライ洗浄を行うものであったが、スピン式洗浄装置やコロ搬送型洗浄装置によるウエット洗浄の後に紫外線照射装置によるドライ洗浄を行うようにしてもよい。図９は、スピン式洗浄装置Ｍ1においてウエット洗浄を施した後、ロボットハンドＲh2およびＲh1を介して赤外線照射式オーブンやダイレクトホットプレートを利用した乾燥装置Ｍ3にて乾燥し、その後、ロボットハンドＲh1を介して紫外線照射装置Ｍuvにおいてドライ洗浄を行う様子を示した図である。これにより、ウエット洗浄では洗浄しきれなかった有機物などを除去することができる。
【００３５】
また、以上は洗浄工程における紫外線照射装置Ｍuvの利用形態について説明してきたが、エッチング工程やレジスト剥離工程においても利用できる。図１０はこれらの利用形態を示した図であり、ウエットエッチング装置やレジスト剥離装置などの処理液塗布装置Ｍ4において処理液の塗布や洗浄が行われた後、ロボットハンドＲh2およびＲh1を介して紫外線照射装置Ｍuvにおいてドライ洗浄を行うものである。この場合も、有機物除去などの目的として用いられるものであり、基板の品質の安定化や基板の反りの防止といった効果が得られる。
【００３６】
さらに、この誘電体バリア放電ランプを用いる紫外線照射装置はドライ洗浄のみではなく、レジストの硬化に利用することも可能である。図１１は、スピン式現像装置Ｍ5において現像された基板３をロボットハンドＲh2およびＲh1を介して紫外線照射装置Ｍuvの誘電体バリア放電ランプ９からの紫外線を照射してレジストを硬化した後、ロボットハンドＲh1を介してダイレクトホットプレートを利用した乾燥装置Ｍ3において乾燥を行う利用形態を示した図である。
【００３７】
この利用形態で用いられる紫外線は波長３００ｎｍ以上の長いものであるが、これは、例えば、キセノン−フッ素を用いた誘電体バリア放電ランプを利用することにより実現される。また、この場合もドライ洗浄と同様、紫外線照射量の適正化による品質の安定化や装置内部の温度上昇の防止による基板の反りの防止といった効果が得られる。
【００３８】
＜４．変形例＞
以上、この発明に係る実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００３９】
例えば、上記第１および第２の実施の形態では、照度計１５および照度調整部１６を設け、誘電体バリア放電ランプ９の経時変化などによりランプ出力が変化した場合であっても、自動的にランプ出力あるいはランプ点灯時間を補正して、常に適量の紫外線エネルギーを基板に与えることができるように構成しているが、誘電体バリア放電ランプ９の経時変化などを考慮する必要性がない、あるいは少ない場合には、これらの構成は必須構成とはならない。
【００４０】
また、上記第１および第２の実施の形態では、照度計１５は基板３表面の照度を直接に測定するものであったが、例えば、他の部位の照度の変化を測定して基板３表面の照度を計算により算出するなど、間接的に測定するものでもよい。
【００４１】
また、上記第１のおよび第２の実施の形態では、８本の誘電体バリア放電ランプ９により基板３に紫外線を照射するようにしているが、誘電体バリア放電ランプ９の本数は任意であり、１本あるいは複数であってもよい。
【００４２】
さらに、上記第３の実施の形態では、各種処理装置と紫外線照射装置とを分離した形態で説明してきたが、もちろん、これらを１つのユニットとして基板処理システムを構築してもよし、他の基板処理装置を加えて基板処理システムを構築してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、基板に紫外線を照射するために、特に誘電体バリア放電ランプを用いているので、必要に応じて誘電体バリア放電ランプを点灯するとともに、所定時間が経過するまで点灯状態を維持し、誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、誘電体バリア放電ランプを消灯することで所定量の紫外線エネルギーを基板に与えることができ、基板処理工程全体のタクトが変化しても、基板にダメージを与えることなく、しかも処理工程全体のタクトを長くすることなく、適量の紫外線エネルギーを基板に与えることができる。
【００４４】
請求項２の発明によれば、照度計により支持手段により支持される基板表面での照度を測定し、照度の変化に基づき、変化後の照度で基板に紫外線を照射する場合に基板に与えられる紫外線エネルギーが所定量に達するまでに要する時間を求め、当該時間を誘電体バリア放電ランプの点灯時間としているので、誘電体バリア放電ランプの経時変化などによりランプ出力が変化した場合であっても、常に適量の紫外線エネルギーを基板に与えることができる。
【００４５】
請求項３の発明では、照度計により支持手段により支持される基板表面での照度を測定し、変化前の照度で基板に紫外線を照射するために誘電体バリア放電ランプに与えるべき電力の変化量を求め、その変化量に基づき誘電体バリア放電ランプに与える電力を変更しているので、基板での照度を一定に維持することができ、その結果、誘電体バリア放電ランプの経時変化などによりランプ出力が変化した場合であっても、常に適量の紫外線エネルギーを基板に与えることができる。
【００４６】
請求項４および請求項５の発明によれば、点灯・消灯が任意に可能な誘電体バリア放電ランプを紫外線の照射源として用いることにより、不要時に消灯することができるので、紫外線とともに発生する熱線を減少させることができ、装置内部の温度を低く抑えることができる。その結果、ガラス基板の熱による反りを防止することができる。
請求項６ないし請求項１０の発明によれば、点灯・消灯が任意に可能な誘電体バリア放電ランプを紫外線の照射源として用いることにより、不要時に誘電体バリア放電ランプへの電力供給を停止することにより、誘電体バリア放電ランプを消灯することができるので、紫外線とともに発生する熱線を減少させることができ、装置内部の温度を低く抑えることができる。
特に、請求項７および請求項８の発明では、ランプボックス内に窒素を導入してランプボックスを窒素ガスで充満させることにより、誘電体バリア放電ランプからの紫外線を効率良く基板に照射することができる。
また、請求項９および請求項１０の発明では、反射板によって誘電体バリア放電ランプからの紫外線を効率良く基板側に導くことができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる基板処理装置の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１の基板処理装置の断面図である。
【図３】誘電体バリア放電ランプのランプ出力特性を示すグラフである。
【図４】図１の基板処理装置の動作を示す図である。
【図５】この発明にかかる基板処理装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】ガラス基板の製造工程を示すフローチャートである。
【図７】洗浄工程を示す図である。
【図８】洗浄工程を示す図である。
【図９】洗浄工程を示す図である。
【図１０】処理液塗布工程を示す図である。
【図１１】現像工程を示す図である。
【図１２】従来の基板処理装置の動作を示す図である。
【図１３】低圧水銀ランプのランプ出力特性を示すグラフである。
【符号の説明】
２  支持ピン
３  基板
９  誘電体バリア放電ランプ
１５  照度計
１６  照度調整部
１７  制御部
１８  ランプ電源調整部（切替手段）
２０  ランプ調光部
Ｍuv  紫外線照射装置
【図１】
0003645031.tif 000002
【図２】
0003645031.tif 000003
【図３】
0003645031.tif 000004
【図４】
0003645031.tif 000005
【図５】
0003645031.tif 000006
【図６】
0003645031.tif 000007
【図７】
0003645031.tif 000008
【図８】
0003645031.tif 000009
【図９】
0003645031.tif 000010
【図１０】
0003645031.tif 000011
【図１１】
0003645031.tif 000012
【図１２】
0003645031.tif 000013
【図１３】
0003645031.tif 000014