(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面の全面に水を供給して行うウエット処理工程と、
前記基板表面の吸着水を残し、水膜及び水滴を除去する乾燥工程と、
前記基板を処理チャンバ内に搬入し、この処理チャンバ内を不活性ガスの雰囲気とした状態で、前記基板表面に紫外光を照射することによって、前記基板の表面の吸着水から還元性の活性種［Ｈ・］及び酸化性の活性種［・ＯＨ］を生成させると共に、これら活性種［Ｈ・］，活性種［・ＯＨ］と前記基板表面の有機物とを反応させるようにして前記基板の表面処理を行う表面処理工程と、
前記表面処理工程の後に前記基板を高温乾燥する基板高温乾燥工程と
を含む基板処理方法。
【請求項２】
前記ウエット処理工程は、基板表面の全面に洗浄水を供給して行うウエット洗浄を行うものであることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記乾燥工程は、エアナイフを用いて、基板表面から洗浄水を除去するものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理方法。
【請求項４】
基板の搬送経路に配置され、前記基板表面の全面に水を供給するウエット処理手段を備えた洗浄水供給チャンバと、
前記洗浄水供給チャンバの下流側に配置され、前記ウエット処理手段により基板表面に付着した水膜及び水滴は除去し、表面の吸着水を残すように乾燥する基板乾燥手段を設けた乾燥チャンバと、
前記乾燥チャンバの下流側に配置され、誘電体バリア放電ランプが装着され、前記基板を不活性ガスの雰囲気下で、前記誘電体バリア放電ランプから照射される紫外光によって、前記基板の表面の吸着水から還元性の活性種［Ｈ・］及び酸化性の活性種［・ＯＨ］を生成させると共に、これら活性種［Ｈ・］，活性種［・ＯＨ］と前記基板表面の有機物とを反応させるようにして前記基板の表面処理を行う基板表面処理手段を備えた処理チャンバと、
前記処理チャンバの下流側に設けられ、前記基板を高温乾燥する高温加熱乾燥チャンバと
を備える構成とした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】
本発明は、液晶パネル基板、半導体ウェハ、磁気ディスク基板、光ディスク基板、ＰＤＰパネル等のように、ガラス、半導体、樹脂、セラミックス、金属等や、それらの複合された基板表面に紫外光を照射して、洗浄，エッチング等の処理を行う紫外光照射による基板処理方法及び基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶パネルを構成する透明基板を構成するＴＦＴ基板は、その表面に成膜手段により透明電極等を含む回路パターンが形成される。この基板製造工程において、基板表面に対して、洗浄，現像液の塗布，露光，剥離液の塗布及びその除去等といった工程が繰り返される。これらの工程において、基板表面から無機物や有機物を取り除き、基板の接触角を小さくする等の処理を行うための工程、例えば洗浄工程等は基板表面に液を供給して行う、所謂ウエットプロセス方式で行うのが一般的である。しかしながら、近年においては、このような処理を基板に対して紫外光を照射することによるドライプロセスでも行われるようになってきている。
【０００３】
特開平５−２２４１６７号公報には、液晶パネルを構成するガラス基板の洗浄方法として、洗浄液を用いたウェットプロセスを行うに先立って、基板に紫外光を照射する処理を行うように構成したものが開示されている。この公知の洗浄方法では、洗浄液を噴射して基板を洗浄する前工程として、基板の表面に低圧水銀ランプからの紫外光を照射する。この紫外光の照射によって、基板の表面に付着している有機物を化学的に除去すると共に、この表面の濡れ性を改善して、即ち接触角を小さくすることにより、シャワー等による洗浄時に無機物の汚れを効率的に取り除くようにしたものである。ここで、低圧水銀ランプから照射される紫外光は、その波長が概略１８５ｎｍ及び２５４ｎｍにピークを持つものであり、このようなピーク波長特性を有する紫外光により基板表面に付着した有機物を除去することができる。
【０００４】
この紫外光照射による有機物洗浄のメカニズムとしては、紫外光の照射エネルギで有機物における化学結合を分解することにより低分子化させると共に、分解生成物を活性化させる。また、これと同時に、空気中の酸素が紫外光を吸収することによりオゾンが発生し、さらにこのオゾンが活性酸素に変換されるから、活性化した有機汚染物は、活性酸素との酸化分解反応によって最終的にはＣＯx ，Ｈ2 Ｏ，ＮＯx 等の揮発物質に変換され、この揮発物質は空気中に放出されるようにして除去される。しかしながら、低圧水銀ランプから照射される紫外光の波長は短波長側では１８５ｎｍであるから、基板に付着した有機物であっても、２重結合等のように化学結合エネルギの強いものを分解できない場合がある。従って、基板をより完全に洗浄するには、さらに短い波長の紫外光を照射しなければならない。
【０００５】
以上の点を勘案して、誘電体バリア放電ランプ（以下、単に放電ランプという）を用い、この放電ランプから真空紫外光を基板表面に照射して、ワークをドライ洗浄する方式が特開平７−１９６３０３号公報に提案されている。
【０００６】
ここで、この特開平７−１９６３０３号公報に示された洗浄方法は、真空紫外光による光化学反応により活性酸化性分解物を生じさせると共に、基板の表面に付着している有機汚染物を除去するものである。つまり、放電ランプから照射される１７２ｎｍの波長の紫外光で有機物を構成する化学結合を分解することにより低分子化させ、かつこの分解生成物を活性化させる。また、これと同時に空気中の酸素が紫外光の作用で分解されて活性酸素に変換されるから、活性化した有機汚染物は、この活性酸素との酸化反応によって最終的には、ＣＯx ，Ｈ2 Ｏ，ＮＯx 等の揮発物質に変換され空気中に放出されるように除去され、その結果基板の接触角が小さくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、空気中の酸素を分解する際に紫外光のエネルギが消費されるために、放電ランプと基板とが離間していると、その間の間隔が大きくなればなるほど、その間の空気層の厚みが大きくなって、基板表面に到達する紫外光のエネルギが指数関数的に減衰する。その結果、基板表面の有機物に対する活性化能力及び基板表面近傍での活性酸素の発生能力が低下し、有機物除去能力も著しく低下するという欠点がある。従って、紫外光は基板の直近位置に到達するまでは、酸素と接触しないようにするのが望ましい。このためには、放電ランプが設けられているランプハウスの内部を不活性ガス雰囲気とするために、ランプハウスを密閉しなければならない。しかも、基板に対して紫外光を照射できるようにするには、ランプハウスに紫外光が出射される窓ガラスを装着した透明窓を設けることになる。この窓ガラスは紫外光の透過効率及び耐久性等の観点から、石英ガラス等といった高価な素材を用いなければならず、しかも耐久性が優れているものの、長時間紫外光が照射されるとやはり劣化することから、この窓ガラスをある程度の頻度で交換しなければならない等、メンテナンスの面等からも問題がある。
【０００８】
また、酸素を含む流体に真空紫外光を照射することにより生成されるのは活性酸化性分解物である。従って、基板の表面に付着している有機物とは酸化反応しか生じることはないので、基板表面から除去できる有機物の種類等によっては効率的に除去できない場合がある等といった問題点もある。
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、放電ランプから照射された紫外光が基板の直近位置に至るまでできるだけ減衰しないようになし、かつ基板表面に対する処理精度及び処理効率を改善することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の基板処理方法は、基板表面の全面に水を供給して行うウエット処理工程と、前記基板表面の吸着水を残し、水膜及び水滴を除去する乾燥工程と、前記基板を処理チャンバ内に搬入し、この処理チャンバ内を不活性ガスの雰囲気とした状態で、前記基板表面に紫外光を照射することによって、前記基板の表面の吸着水から還元性の活性種［Ｈ・］及び酸化性の活性種［・ＯＨ］を生成させると共に、これら活性種［Ｈ・］，活性種［・ＯＨ］と前記基板表面の有機物とを反応させるようにして前記基板の表面処理を行う表面処理工程と、前記表面処理工程の後に前記基板を高温乾燥する基板高温乾燥工程とを含むものであることをその特徴とするものである。
【００１１】
まず、紫外光により生成され、基板表面に付着する有機物と反応する活性種を生成する物質として酸素ではなく水としている。紫外光の放射線の作用によって水を分解すると、酸化性の活性種［・ＯＨ］だけでなく、還元性の活性種［Ｈ・］が生成される。従って、基板表面に付着している有機物に対しては、酸化反応だけでなく、還元反応も生じることになるので、より有効に有機物を分解・除去できることになる。しかも、基板表面における吸着水を用いる。従って、放電ランプをチャンバ内に設置して、このチャンバ内全体を不活性ガスの雰囲気下に置けば良く、酸素等を導入する必要はなくなる。その結果、紫外光の減衰を著しく抑制できる。しかも、水の分解反応は基板の表面における直近位置で発生するので、紫外光のエネルギによって、化学結合を分解することにより低分子化された有機物と反応する機会が高められる。従って、基板に対する処理精度及び処理効率が極めて高くなる。
【００１２】
ここで、ウエット処理工程としては、洗浄水（好ましくは純水）を基板表面に供給して行うウエット洗浄工程がある。従って、このウエット洗浄工程と紫外光による表面処理工程とを組み合わせると、極めて高い洗浄性を発揮する。ここで、ウエット洗浄工程の具体例としては、シャワー洗浄，洗浄槽へのディッピング，スクラブ洗浄等があり、いずれの場合においても、洗浄水を超音波加振することもでき、このように超音波加振を行うと、基板表面に付着している微細な無機物粒子等の除去をより効率的に行える。
【００１３】
ウエット処理を行った後には、基板表面に水が吸着するが、基板表面に水膜が形成され、また水滴が付着している。そこで、基板表面から水膜や水滴を除去する必要がある。ウエット処理工程の次に乾燥工程を設けたのは、このためである。ただし、乾燥工程では、基板表面における吸着水は除去されないように保持する必要がある。従って、加熱乾燥は行わず、エアナイフを用いた乾燥、さらにはスピン乾燥等が好適である。
【００１４】
酸化性の活性種［・ＯＨ］及び還元性の活性種［Ｈ・］の生成は、基板の吸着水を利用して行うことから、放電ランプによる紫外光の照射は不活性ガス雰囲気下で行うことができる。これによって、紫外光が基板直近位置に至るまでに生じる減衰を極力抑制できる。従って、放電ランプを密閉する必要がなく、開放空間で、あるいはこの放電ランプを反射部材で形成したランプハウスに収容させて、紫外光を反射部材に反射させることにより、紫外光を基板表面に向けて集光させるようにすることができる。そして、ランプハウスとしては、窓ガラスを設けるようにしても良いが、この窓ガラスは石英ガラス等というように、高価であり、また劣化が生じる材質のものを用いることから、この窓ガラスを設けないようにすることもできる。なお、放電ランプが置かれる空間には、希薄な空気や、酸素等を存在させるのが望ましい。
【００１５】
前述したように、乾燥工程では基板表面から吸着水を除去しないことから、基板は完全に乾燥してはいない。そこで、完全な乾燥が必要な場合には、表面処理工程を経た後に、基板を加熱炉等で高温乾燥させるようにすれば良い。
【００１６】
また、本発明の基板処理装置は、基板の搬送経路に配置され、前記基板表面の全面に水を供給するウエット処理手段を備えた洗浄水供給チャンバと、前記洗浄水供給チャンバの下流側に配置され、前記ウエット処理手段により基板表面に付着した水膜及び水滴は除去し、表面の吸着水を残すように乾燥する基板乾燥手段を設けた乾燥チャンバと、前記乾燥チャンバの下流側に配置され、誘電体バリア放電ランプが装着され、前記基板を不活性ガスの雰囲気下で、前記誘電体バリア放電ランプから照射される紫外光によって、前記基板の表面の吸着水から還元性の活性種［Ｈ・］及び酸化性の活性種［・ＯＨ］を生成させると共に、これら活性種［Ｈ・］，活性種［・ＯＨ］と前記基板表面の有機物とを反応させるようにして前記基板の表面処理を行う基板表面処理手段を備えた処理チャンバと、前記処理チャンバの下流側に設けられ、前記基板を高温乾燥する高温加熱乾燥チャンバとを備える構成としたことをその特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下においては、基板処理として、基板の洗浄を行うものとして説明するが、これ以外の処理を行う場合にも適用することもできる。
【００１８】
まず、図１に本発明の基板処理方法を実施するための装置の概略構成を示す。
洗浄が行われる対象物としての基板Ｓは、例えばガラス、半導体、合成樹脂、セラミックス、金属等で形成した薄板からなり、平面形状としては、四角形乃至円形等である。本発明による基板の処理を行う工程は４つの工程で構成される。最初の工程はウエット洗浄手段を備えたウエット洗浄工程１であり、次いで第２番目の工程では基板Ｓを乾燥させる基板乾燥工程２であり、第３番目のステージは基板表面処理手段を設けた表面処理工程、即ちドライ洗浄工程３である。さらに、ドライ洗浄工程３の後に高温乾燥工程４が続くことになる。そして、これら各工程１〜４に基板Ｓを順次搬送するために、ローラコンベアやベルトコンベア等からなり、基板Ｓの搬送手段としての搬送コンベア１０を備えている。
【００１９】
まず、第１番目の処理工程であるウェット洗浄工程１は基板Ｓの表面（一側の表面または両面、以下同じ）を洗浄するものであり、洗浄方式としては、例えばシャワー洗浄や、洗浄水槽内に浸漬させて行うディッピング洗浄等があり、またシャワー洗浄やディッピング洗浄時にブラシを基板Ｓの表面に摺接させて行うスクラブ洗浄が含まれる。そして、シャワー洗浄，ディッピング洗浄を行う際には、適宜洗浄水を超音波加振することもできる。なお、いずれのタイプであっても、洗浄水としては、実質的に不純物を含まない純水を用いる必要がある。図１にはシャワー洗浄手段を設けたものが示されている。シャワー洗浄手段は、搬送コンベア１０の上部（または上部及び下部）に設けられ、少なくとも基板Ｓの搬送方向と直交する方向の全長に及ぶ長さを有する洗浄水供給パイプ１１を有し、この洗浄水供給パイプ１１には多数の噴射口１２が穿設されている。洗浄水供給パイプ１１は、搬送コンベア１０の搬送方向と直交する方向に向けて１本乃至複数本設けられている。
【００２０】
従って、搬送コンベア１０により搬送される基板Ｓは、まずその表面がウエット洗浄されることになる。その結果、基板Ｓの表面に付着している無機物の粒子が洗い流されることになる。そして、この無機物の除去をより確実かつ効率的に、しかも完全に行うには、洗浄水供給パイプ１１から噴射される洗浄水を超音波加振するのが望ましい。ここで、基板Ｓに付着する汚損物としては、前述した無機物だけでなく、有機汚損物も含まれるが、このウエット洗浄工程１では必ずしも有機汚損物を完全に除去する必要はない。
【００２１】
ここで、基板Ｓは搬送コンベア１０により水平状態で搬送するように構成しても良いが、図２に示したように、ウェット洗浄工程１では、搬送方向と直交する方向に所定角度傾けるようにして基板Ｓを搬送する傾斜搬送コンベア１０ａを設けて、この傾斜搬送コンベア１０ａにより基板Ｓを傾斜状態で搬送する間に、シャワー洗浄手段により超音波で加振した純水を噴射させるようにすることもできる。従って、この場合のシャワー洗浄手段は、主支持部材１３に所定数の取付部材１４，１４，・・・を角度調整可能に装着し、これら各取付部材１４に洗浄水噴射器１５を装着するように構成することができる。主支持部材１３はシャワー洗浄手段全体を、傾斜搬送コンベア１０ａにより搬送される基板Ｓの角度に応じて、所定角度傾斜させるようになし、また取付部材１４は、個々の洗浄水噴射器１５の基板Ｓに対する角度を微調整できるようにしている。
【００２２】
以上のように、ウエット洗浄工程１において、基板Ｓを傾斜させることによって、洗浄水噴射器１５から噴射されて、基板Ｓに適用された洗浄水は、この基板Ｓの傾斜に沿って迅速に排出される。これによって、基板Ｓには常に新鮮な洗浄水が供給されて、洗浄効率が向上すると共に、このウエット洗浄工程１を通過した後には、基板Ｓの表面には実質的に洗浄水が残存していない状態となる。
【００２３】
次に、乾燥工程２では、前述したウエット洗浄工程１で供給され、基板Ｓの表面に付着している洗浄水を取り除いて乾燥させる。従って、ウエット洗浄工程１では、図２に示した傾斜搬送コンベア１０ａを設けるようにしている場合には、この乾燥工程２に入る前の段階で水平搬送状態に戻すようにする。ここで、基板Ｓの乾燥方式としては種々のものが知られている。基板Ｓを高速回転させて行うスピン乾燥等もあるが、図示した乾燥方式では、エアナイフ効果による乾燥を行うようにしたものが示されている。そこで、図３及び図４にエアナイフ効果を用いた基板乾燥手段の具体的な構成を示す。
【００２４】
これらの図において、２０はエアナイフノズルを示し、このエアナイフノズル２０は、細長い長尺のケーシング２１を有し、このケーシング２１内には加圧したエアが導入される加圧エアチャンバ２２（図３に符号２２Ｕ，２２Ｌで示されている。）が形成されている。そして、ケーシング２１の側面部にはエア流出通路２３が形成されており、その先端は細いスリット状のノズル口２４となっている。エア流出通路２３（図３に符号２３Ｕ，２３Ｌで示されている。）は、ノズル口２４からエアが噴出する際に細いライン状となるように整流するために必要な通路長を有するものである。さらに、ケーシング２１には加圧エアチャンバ２２内に加圧エアを供給するためのエア供給配管２５が１乃至複数箇所接続されている。そして、エアナイフノズル２０は乾燥チャンバ２６内に配置されており、この乾燥チャンバ２６の上流側には純水供給チャンバ２７を設ける。そして、乾燥チャンバ２６を陽圧状態に保ち、純水供給チャンバ２７を陰圧に保つ。
【００２５】
ここで、基板Ｓの表裏両面を乾燥させるために、エアナイフノズル２０は基板Ｓの搬送経路を挟んで上下に配置されている。そこで、上部側、つまり表面側を乾燥させるエアナイフノズルを２０Ｕ，下部側、つまり裏面側を乾燥させるエアナイフノズルを２０Ｌとし、それらのノズル口を２４Ｕ，２４Ｌとしたときに、エアナイフノズル２０Ｕ及び２０Ｌは基板Ｓの表裏両面から等しい距離だけ離間し、かつこれら各面と平行な面に位置している。また、エアナイフノズル２０Ｕにおけるノズル口２４Ｕから噴射されるエアの俯角と、エアナイフノズル２０Ｌのノズル口２４Ｌの仰角とは同じであって、コンベア手段１０による基板Ｓの搬送方向の後方側に向けて所定の角度を持つようにして配置されている。また、エアナイフノズル２０Ｕ及び２０Ｌは、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に配置されているのではなく、前述した面内で所定角度θだけ傾斜させて配置されている。さらに、エアナイフノズル２０Ｕ，２０Ｌのノズル口２４Ｕ，２４Ｌは、コンベア手段１０上を搬送される基板Ｓの表面に対して、その搬送方向と交差する方向の全長に及ぶようになっている。
【００２６】
従って、搬送コンベア１０で搬送され、前工程であるウエット洗浄工程１で基板Ｓの表面に付着する汚損物、特に無機物の粒子等が除去された基板Ｓがエアナイフ乾燥工程２に移行すると、エアナイフノズル２０の作用で基板Ｓの表面に付着している水分が除去されるように乾燥される。このために、このエアナイフ乾燥工程２を構成するエアナイフノズル２０から加圧エアを噴出させる状態としておき、搬送コンベア１０により搬送される基板Ｓがエアナイフノズル２０による加圧エアの噴射領域に突入する。エアナイフノズル２０からは薄いカーテン状の加圧エアが噴出しており、しかも基板Ｓの表面に対して所定の角度をもって入射されるようになっており、この角度を制御することによって、基板Ｓの表面に付着している洗浄水が剥離され、基板Ｓの搬送方向後方に向けて押し出される。その結果、基板Ｓの表面から洗浄液が排出される。
【００２７】
ここで、エアナイフノズル２０により基板Ｓの表面から除去されるのは、水膜及び水滴であって、水の分子が基板Ｓの表面に吸着された状態で保持される。つまり、基板Ｓの表面には吸着水を残存させるようにして、その乾燥が行われ、この吸着水は基板Ｓの表面全体にわたってほぼ均一に分布する状態を保持させる。水膜や水滴を除去するのは、後述するドライ洗浄工程３において、基板Ｓに照射される紫外光が基板Ｓの表面全体に及ぶようにするためである。もし、水滴等が付着していると、その部分に対するドライ洗浄が不十分になるからである。
【００２８】
また、エアナイフノズル２０が配置されている乾燥チャンバ２６を陽圧に保ち、その上流側に陰圧状態とした純水供給チャンバ２７を設けたのは、乾燥チャンバ２６に基板Ｓが搬入される際に、その表面が部分的に乾燥しないようにするためであり、またエアナイフノズル２０の作用で基板Ｓを乾燥させる際に生じるミスト等が基板Ｓに再付着しないようにするためである。
【００２９】
以上のように、エアナイフノズル２０の作用によって乾燥され、なお表面に吸着水が付着している基板Ｓは搬送コンベア１０によりさらに搬送されて、ドライ洗浄工程３に移行する。ここで、ドライ洗浄工程３では、基板Ｓに対して紫外線照射による表面洗浄が行われる。このドライ洗浄工程３は、基板表面処理手段としての放電ランプを含むものである。そこで、図５及び図６にこの放電ランプの概略構成を示す。
【００３０】
即ち、同図において、３１は放電ランプである。放電ランプ３１は共に石英ガラスで一体的に形成した内管部３２と外管部３３とから円筒状に形成した石英ガラス管３４で構成される。この石英ガラス管３４の内部は密閉された放電空間３５となる。内管部３２の内側には円筒状の金属板からなる金属電極３６がこの内管部３２に固着して設けられている。また、外管部３３の外周面には、金網電極３７が設けられている。そして、これら金属電極３６と金網電極３７との間に交流電源３８が接続されている。さらに、内管部３２の内側は、金属電極３６を冷却するための冷却用流体（例えば冷却水）の通路として利用される。
【００３１】
石英ガラス管３４の内部には放電ガスが封入されており、金属電極３６と金網電極３７との間に交流の高電圧を印加すると、内管部３２と外管部３３との誘電体間に放電プラズマ（誘電体バリア放電）が発生し、この放電プラズマにより放電ガスの原子が励起されて、プラズマ放電状態となる。そして、このプラズマ放電状態から基底状態に戻る際に、プラズマ放電発光が生じる。この時の発光スペクトルは、石英ガラス管３４内に封入された放電ガスにより異なるが、キセノン（Ｘｅ）ガスを用いると、１７２ｎｍに中心波長を持つ単色光となる。また、アルゴン（Ａｒ）ガスを放電ガスとして用いれば、発光波長の中心は低圧水銀ランプの波長より短い１２６ｎｍとなる。そして、金属電極３６は反射板として機能し、また金網電極７は実質的に透明電極として機能するから、この短波長の紫外光は外管部３３側から照射される。なお、この場合のキセノンガスの封入圧は、例えば３５０Ｔｏｒｒ程度とする。
【００３２】
次に、以上の放電ランプ３１は、図７に示したように、ランプハウス４１内に装着されている。このランプハウス４１は搬送コンベア１０による基板Ｓの搬送経路の途中に設けられた処理チャンバ４２内に設けられている。ランプハウス４１は下端が開口した容器からなり、内部には１乃至複数の放電ランプ３１（図面では３個の放電ランプ）が設けられている。ここで、ランプハウス４１の下端部は搬送コンベア１０により搬送される基板Ｓの表面に対して非接触状態で対面することになり、かつこの下方部分は開放されている。
【００３３】
ランプハウス４１が設置されている処理チャンバ４２にはガス供給管４３が接続されており、このガス供給管４３からは、水蒸気を含まない窒素ガスなどの不活性ガスが供給される。そして、処理チャンバ４２内に基板Ｓを導入するために入口部４４が、ドライ洗浄された基板Ｓを処理チャンバ４２から搬出するために出口部４５が設けられている。また、入口部４４，出口部４５から窒素ガスまたは加湿化不活性ガスが外部に放出されないようにするために、入口部４４，出口部４５に圧力室４６が形成されており、これらの圧力室４６内には配管４７から供給される加圧空気により処理チャンバ４２の内部より僅かに高い圧力状態に保持されている。さらに、処理チャンバ４２には強制的に排気するための排気管４８がそれぞれ接続されており、これによって処理チャンバ４２の内部は常に一定の圧力となるように制御される。
【００３４】
なお、ガス供給管４３から処理チャンバ４２内に供給されるガスは、前述した不活性ガスだけでなく、酸素または水蒸気を含むものであっても良い。ただし、放電ランプ３１から照射される紫外光のエネルギロスを最小限に抑制するために、これら酸素または水蒸気の濃度は低く抑制する必要がある。つまり、このように付加される酸素や水蒸気は、基板Ｓをドライ乾燥させる上で補助的な機能を発揮させるためである。また、ランプハウス４１の内面は反射膜をコーティングする等により、放電ランプ３１からの紫外光をできるだけ基板Ｓに向かう方向に導くようにするのが望ましい。そして、不活性ガスに酸素や水蒸気を混合させる場合には、ランプハウス４１の基板Ｓに向かう側に紫外光が透過する窓ガラスを装着すると共に、ランプハウス４１の内部を不活性ガスで満たすようにすることも可能である。さらに、圧力室４６は加圧空気を供給するのではなく、配管４７に負圧吸引力を作用させることによって負圧状態にすることもできる。このように、圧力室４６を負圧状態にすると、入口部４４及び出口部４５から圧力室４６側にガスが流れることになる。従って、この圧力室４６及び配管４７は処理チャンバ４２における排気機能を発揮することになり、この場合には処理チャンバ４２に排気管４８を接続して設ける必要はない。
【００３５】
このドライ洗浄工程３では、ウエット洗浄工程１では除去されなかったか、あるいは完全には除去されなかった有機汚損物を除去して、基板Ｓを完全に清浄化すると共に、その接触角を小さくするように処理される。この基板Ｓに対する表面処理は、エアナイフ乾燥で水膜や水滴が除去された基板Ｓの表面に付着している吸着水と、放電ランプ３１から照射される紫外光との作用を利用して行われることになる。
【００３６】
而して、搬送コンベア１０によって基板Ｓが処理チャンバ４２内に導かれると、放電ランプ３１から照射される紫外光による放射線の作用により吸着水が分解される。その結果として、基板Ｓの表面及びその近傍に還元性の活性種［Ｈ・］と酸化性の活性種［・ＯＨ］とが生成される。しかも、短波長の紫外光の照射エネルギにより基板Ｓの表面に付着する有機物質からなる汚染物が分解される。水の分解生成物がこのようにして分解されて低分子化した汚染物との間で還元反応と酸化反応とを生じさせる。その結果、紫外光により分解された有機物は迅速かつ確実に揮発物質に変換され、この揮発物質は処理チャンバ４２から排気管４８を経て外部に放出される。
【００３７】
ここで、紫外光は水に作用することから、酸化性活性種［・ＯＨ］と還元性活性種［Ｈ・］とが生成される。その結果、やはり紫外光の作用で分解された基板Ｓ表面に付着する有機物がこれら酸化性活性種［・ＯＨ］及び還元性活性種［Ｈ・］により酸化反応と還元反応とが惹起されることから、多種多様な有機物を確実に低分子化させることができる。従って、基板Ｓの表面からの有機物の除去がより効率的に、しかも確実に行われることになる。しかも、放電ランプ３１は不活性ガス雰囲気中に設けられているから、この放電ランプ３１から照射される紫外光は基板Ｓの直近位置までは実質的に減衰することはない。そして、基板Ｓの表面でその吸着水に作用することから、酸化性活性種［・ＯＨ］及び還元性活性種［Ｈ・］は基板Ｓの表面及びその近傍において集中的に生成される。従って、これら酸化性活性種［・ＯＨ］及び還元性活性種［Ｈ・］の基板Ｓの表面に付着している有機物への作用がより直接的になり、有機物質の低分子化および揮発化が著しく促進される。その結果、基板Ｓの洗浄等の表面処理を高精度に、しかも効率的に行うことができる。
【００３８】
ところで、ドライ洗浄工程３では、基板Ｓにおける吸着水が酸化性活性種［・ＯＨ］及び還元性活性種［Ｈ・］に変換されるが、吸着水が全て変換される訳ではなく、またこれらの活性種は化学的に不安定なものであり、紫外光の作用がなくなると、再び結合して水の状態に戻ることになる。つまり、乾燥工程２では基板Ｓの表面に吸着水を残し、この吸着水はドライ洗浄工程３を経た後にも、なお基板Ｓの表面に残存することから、最終的にはこの吸着水を除去して、基板Ｓから完全に水分を除く必要がある場合には、ドライ洗浄工程３の後段に高温乾燥工程４を設ける。この高温乾燥工程４においては、加熱炉５０が設けられており、搬送コンベア１０により搬送される基板Ｓは、この加熱炉５０内で加熱・乾燥されることになる。なお、このように、基板Ｓの表面から汚損物を除き、かつ表面における接触角を小さくする処理を行った後に行われる処理、例えば現像液の塗布等の処理で、基板Ｓの表面における吸着水の存在が何等の影響も与えない場合には、高温乾燥工程を省略することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、基板の表面を洗浄し、その表面からの汚損物を除去し、接触角を小さくする等の処理精度及び処理効率を向上させる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基板処理装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】ウエット洗浄工程の一例を示す構成説明図である。
【図３】エアナイフノズルの断面図である。
【図４】エアナイフノズルの外観斜視図である。
【図５】本発明のドライ洗浄工程に用いられる誘電体バリア放電ランプの構成説明図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】紫外光照射によるドライ洗浄工程における概略構成図である。
【符号の説明】
１  ウエット洗浄工程
２  基板乾燥工程
３  ドライ洗浄工程
４  高温乾燥工程
１０  搬送コンベア
１１  洗浄水供給パイプ
２０，２０Ｕ，２０Ｌ  エアナイフノズル
２１  ケーシング
２２，２２Ｕ，２２Ｌ  加圧エアチャンバ
２３，２３Ｕ，２３Ｌ  エア流出通路
２４，２４Ｕ，２４Ｌ  ノズル口
２５  エア供給配管
２６  乾燥チャンバ
３１  放電ランプ
４１  ランプハウス
４２  処理チャンバ
４３  ガス供給管
Ｓ  基板
【図１】
0004645781.tif 000002
【図２】
0004645781.tif 000003
【図３】
0004645781.tif 000004
【図４】
0004645781.tif 000005
【図５】
0004645781.tif 000006
【図６】
0004645781.tif 000007
【図７】
0004645781.tif 000008