(57)【要約】【課題】複数の細孔を有する薄膜において、その表面のみならず細孔内に付着した汚れをも確実に除去し得る洗浄方法および洗浄装置を提供すること。【解決手段】本発明の洗浄装置９００は、複数の細孔を有する薄膜２を洗浄するための装置であり、チャンバ９１０と、チャンバ９１０内に設けられたステージ９５０と、ステージ９５０上に配置された容器９２０と、減圧手段９３０と、排液手段９４０と、給液手段９６０と、各部を制御する制御手段９９０とを有している。また、ステージ９５０には、温度調整手段９７０および振動付与手段９８０が内蔵されている。洗浄装置９００は、容器９２０に貯留された洗浄液Ｓに薄膜２を浸漬した状態で、減圧手段９３０によりチャンバ９１０内を減圧することにより、洗浄液Ｓを細孔内に浸透させ、その後、排液手段９４０により容器９２０内から洗浄液Ｓを排液する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の細孔を有する薄膜を洗浄する洗浄方法であって、
前記薄膜を洗浄液に浸漬した状態で、前記洗浄液が配置された周囲の空間を減圧することにより、前記洗浄液を前記細孔内に浸透させ、その後、前記洗浄液と前記薄膜とを離反することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記離反は、容器内に貯留された前記洗浄液を、前記容器から排液することにより行われる請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記空間の真空度は、１×１０−４〜１×１０４Ｐａである請求項１または２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記空間を減圧する時間は、１〜３００分間である請求項１ないし３のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項５】
前記洗浄液に振動を与えつつ、前記空間を減圧する請求項１ないし４のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項６】
前記洗浄液の温度は、０〜２００℃である請求項１ないし５のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項７】
前記細孔の平均開口径は、０．００１〜１０００μｍである請求項１ないし６のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項８】
前記薄膜は、無機酸化物の斜方蒸着膜である請求項１ないし７のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄液は、前記薄膜との反応性に乏しい液体である請求項１ないし８のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項１０】
前記洗浄液は、超純水である請求項８に記載の洗浄方法。
【請求項１１】
複数の細孔を有する薄膜を洗浄する洗浄装置であって、
前記薄膜を洗浄する洗浄液を貯留する容器と、
該容器を収納するチャンバと、
該チャンバ内を減圧する減圧手段と、
前記洗浄液と前記薄膜とを離反する離反手段とを有し、
前記容器に貯留された前記洗浄液に前記薄膜を浸漬した状態で、前記減圧手段により前記チャンバ内を減圧することにより、前記洗浄液を前記細孔内に浸透させ、その後、前記離反手段により前記洗浄液と前記薄膜とを離反するよう構成されていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項１２】
前記離反手段は、前記洗浄液を前記容器から排液する排液手段で構成されている請求項１１に記載の洗浄装置。
【請求項１３】
さらに、前記洗浄液に振動を与える振動付与手段を有し、
該振動付与手段により前記洗浄液に振動を与えつつ、前記減圧手段により前記チャンバ内を減圧するよう構成されている請求項１１または１２に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄方法および洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子デバイスの小型化に伴って、その各部に各種の薄膜が用いられる。
これらの薄膜の中には、複数の細孔を有するものがあるが、かかる薄膜では、成膜時に、細孔の奥深くに汚れが付着し、その膜特性に悪影響を及ぼす場合がある。
複数の細孔を有する薄膜として、例えば、液晶プロジェクタ（投射型表示装置）等では、ＳｉＯ２等の斜方蒸着膜が多用されているが、かかる斜方蒸着膜において、汚れが付着すると、斜方蒸着膜表面の形状や極性が変化して、液晶分子に配向異常が生じるという問題がある。
例えば、特許文献１には、基板の洗浄方法について開示されているが、この方法を斜方蒸着膜等の複数の細孔を有する薄膜に対して適用しても、細孔の奥深くに付着した汚れを除去することは困難である。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８１１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、複数の細孔を有する薄膜において、その表面のみならず細孔内に付着した汚れをも確実に除去し得る洗浄方法および洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の洗浄方法は、複数の細孔を有する薄膜を洗浄する洗浄方法であって、
前記薄膜を洗浄液に浸漬した状態で、前記洗浄液が配置された周囲の空間を減圧することにより、前記洗浄液を前記細孔内に浸透させ、その後、前記洗浄液と前記薄膜とを離反することを特徴とする。
これにより、薄膜の表面のみならず細孔内に付着した汚れをも確実に除去し得る。
【０００６】
本発明の洗浄方法では、前記離反は、容器内に貯留された前記洗浄液を、前記容器から排液することにより行われることが好ましい。
これにより、薄膜に破損が生じるのを防止しつつ、洗浄液と薄膜とを離反することができる。
本発明の洗浄方法では、前記空間の真空度は、１×１０−４〜１×１０４Ｐａであることが好ましい。
これにより、細孔内に洗浄液を十分に浸透させることができる。
本発明の洗浄方法では、前記空間を減圧する時間は、１〜３００分間であることが好ましい。
これにより、細孔内に洗浄液を確実に浸透させることができる。
【０００７】
本発明の洗浄方法では、前記洗浄液に振動を与えつつ、前記空間を減圧することが好ましい。
これにより、細孔内により確実に洗浄液を浸透させることができる。また、洗浄液が、水やアルコール類のようにクラスターを形成する分子で構成される場合には、振動を与えることによりクラスターが細分化されて低分子化するため、かかる点からも、細孔内に洗浄液がより確実に浸透し易くなる。
このように、洗浄液に振動を与えることにより、洗浄液が細孔内に浸透し易くなることから、チャンバ内の真空度を比較的低くしても、洗浄液を細孔内に十分に浸透させることができるという効果が得られる。さらに、薄膜自体にも振動が与えられるので、汚れが薄膜から離脱し易くなるという利点もある。
本発明の洗浄方法では、前記洗浄液の温度は、０〜２００℃であることが好ましい。
これにより、洗浄液の粘度が不要に高くなるのを防止して、洗浄液を細孔内に十分に浸透させることができるとともに、洗浄液の気化を抑制または防止して、薄膜が洗浄液から露出するのを防止することができる。
【０００８】
本発明の洗浄方法では、前記細孔の平均開口径は、０．００１〜１０００μｍであることが好ましい。
本発明によれば、このように小さい開口径の細孔であっても、その奥深くに付着する汚れを確実に除去することができる。
本発明の洗浄方法では、前記薄膜は、無機酸化物の斜方蒸着膜であることが好ましい。
本発明によれば、小さい開口径の細孔を有し、かつ、表面に存在する活性な水酸基の影響で汚れが付着し易く、汚れの除去が極めて困難な無機酸化物の斜方蒸着膜であっても、汚れを確実に除去することができる。
【０００９】
本発明の洗浄方法では、前記洗浄液は、前記薄膜との反応性に乏しい液体であることが好ましい。
これにより、洗浄に供される薄膜が変質・劣化するのを防止して、薄膜の特性の低下（変化）を防止することができる。
本発明の洗浄方法では、前記洗浄液は、超純水であることが好ましい。
無機酸化物膜の表面には、プレステッド酸としての高い活性を有する水酸基が存在するため、洗浄液としては、各種物質との反応性が極めて低い超純水が好適に用いられる。また、超純水は、不純物含有量が極めて低いため、薄膜への新たな汚れの付着を防止して、薄膜の洗浄効率を向上することができる。
【００１０】
本発明の洗浄装置は、複数の細孔を有する薄膜を洗浄する洗浄装置であって、
前記薄膜を洗浄する洗浄液を貯留する容器と、
該容器を収納するチャンバと、
該チャンバ内を減圧する減圧手段と、
前記洗浄液と前記薄膜とを離反する離反手段とを有し、
前記容器に貯留された前記洗浄液に前記薄膜を浸漬した状態で、前記減圧手段により前記チャンバ内を減圧することにより、前記洗浄液を前記細孔内に浸透させ、その後、前記離反手段により前記洗浄液と前記薄膜とを離反するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、薄膜の表面のみならず細孔内に付着した汚れをも確実に除去し得る。
【００１１】
本発明の洗浄装置では、前記離反手段は、前記洗浄液を前記容器から排液する排液手段で構成されていることが好ましい。
これにより、薄膜に破損が生じるのを防止しつつ、洗浄液と薄膜とを離反することができる。
本発明の洗浄装置では、さらに、前記洗浄液に振動を与える振動付与手段を有し、
該振動付与手段により前記洗浄液に振動を与えつつ、前記減圧手段により前記チャンバ内を減圧するよう構成されていることが好ましい。
これにより、細孔内に洗浄液を十分に浸透させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の洗浄方法および洗浄装置について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の洗浄方法を実施し得る洗浄装置の実施形態を示す模式図である。
本発明の洗浄装置９００は、複数の細孔を有する薄膜２を洗浄するための装置であり、図１に示すように、チャンバ９１０と、チャンバ９１０内に設けられたステージ９５０と、ステージ９５０上に配置された容器９２０と、減圧手段９３０と、排液手段９４０と、給液手段９６０と、各部を制御する制御手段９９０とを有している。
また、ステージ９５０には、温度調整手段９７０および振動付与手段９８０が内蔵されている。
チャンバ９１０は、開口９１１ａが形成された本体９１１と、本体９１１に着脱自在に設けられ、開口９１１ａを気密的に封止する蓋体９１２とで構成されている。
チャンバ９１０（本体９１１および蓋体９１２）は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の各種金属材料等で構成されている。
【００１３】
容器９２０は、洗浄液Ｓを貯留するためのものであり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリスチレン、スチロール樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、ナイロン、ポリウレタン、飽和ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリブタジエン、ＥＶＡ樹脂、ポリメチルペンテン、メタクリルスチレン等の各種樹脂材料、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の各種金属材料等で構成されている。
【００１４】
減圧手段９３０は、チャンバ９１０内を減圧するものであり、ポンプ９３２と、ポンプ９３２とチャンバ９１０とを連通する減圧ライン９３１と、減圧ライン９３１の途中に設けられたバルブ９３３とで構成されている。
また、排液手段９４０は、容器９２０内に貯留された洗浄液Ｓを排液するものであり、洗浄液Ｓを回収する回収タンク９４４と、回収タンク９４４と容器９２０とを連通する排液ライン９４１と、排液ライン９４１の途中に設けられたポンプ９４２およびバルブ９４３とで構成されている。本実施形態では、この排液手段９４０が洗浄液Ｓと薄膜２とを離反する離反手段を構成する。
【００１５】
なお、その他離反手段は、例えば、容器９２０内に貯留された洗浄液Ｓ中から、薄膜２（基板１）を引き上げる手段で構成することができる。ただし、本実施形態のように、離反手段を排液手段で構成することにより、薄膜２を移動させることを要しないので、薄膜２に破損が生じるのを防止しつつ、洗浄液Ｓと薄膜２とを離反することができるという利点がある。
また、給液手段９６０は、容器９２０内に洗浄液Ｓを供給するものであり、洗浄液Ｓを貯留する貯留タンク９６４と、貯留タンク９６４から洗浄液Ｓを容器９２０に導く給液ライン９６１と、給液ライン９６１の途中に設けられたポンプ９６２およびバルブ９６３とで構成されている。
【００１６】
温度調整手段９７０は、容器９２０内に貯留された洗浄液Ｓや、薄膜２が形成された基板１を加熱および／または冷却する機能を有するものであり、例えば、ヒーター、ペルチェ素子、赤外線や高周波を発生する手段等またはこれらを組み合わせて構成されている。
容器９２０内から排液を行った後、この温度調整手段９７０により、薄膜２（基板１）を加熱することにより、例えば、薄膜２の乾燥等を行うことができる。
【００１７】
振動付与手段９８０は、容器９２０内の洗浄液Ｓに振動を与えるものであり、例えば、超音波発振器、油圧型振動発信器、動電型振動発信器等で構成されている。
また、チャンバ９１０には、圧力計（図示せず）が設けられ、チャンバ９１０内の圧力をモニターし得るようになっている。
そして、この圧力計、減圧手段９３０のポンプ９３２およびバルブ９３３、排液手段９４０のポンプ９４２およびバルブ９４３、給液手段９６０のポンプ９６２およびバルブ９６３、温度調整手段９７０、振動付与手段９８０等が、制御手段９９０に電気的に接続され、この制御手段９９０により制御されている。
【００１８】
次に、このような洗浄装置９００を用いて薄膜２を洗浄する方法、すなわち、本発明の洗浄方法について説明する。
［１］  まず、薄膜２が形成された基板１を用意する。
基板１上に薄膜２を形成する方法としては、無機材料を用いる場合、例えば、斜方蒸着法、基板１上に無機粒子を配置した後、焼成して多孔質化する方法等、有機材料を用いる場合、有機材料の溶液を基板１上に塗布した後、塗膜中に気泡が生じるようにして乾燥させる方法等が挙げられる。
【００１９】
このとき、薄膜２の表面および細孔の内面に汚れが付着する。本発明では、薄膜２に洗浄液Ｓを接触させて、薄膜２の表面のみならず、細孔の奥深くに付着（存在）する汚れを除去する。
ここで、薄膜２に付着する汚れとしては、例えば、薄膜２の原料が微粒子化したパーティクルや、薄膜２の原料中に含まれる不純物等が挙げられる。
薄膜２の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００２０】
［２］  次に、薄膜２が形成された基板１を洗浄液Ｓに浸漬する。
具体的には、蓋体９１２を本体９１１から取り外し、チャンバ９１０を開放する。そして、薄膜２が形成された基板１を開口９１１ａを介して本体９１１内に搬入して、容器９２０内に設置する。
【００２１】
次に、開口９１１ａを塞ぐように、蓋体９１２を本体９１１に装着して、チャンバ９１０を密閉した状態とする。
次に、ポンプ９６２を作動し、この状態で、バルブ９６３を開く。これにより、給液ライン９６１を介して、洗浄液Ｓを貯留タンク９６４から容器９２０内に供給する。
そして、容器９２０内に所定量の洗浄液Ｓ、すなわち、薄膜２が完全に浸る程度の量の洗浄液Ｓを供給すると、ポンプ９６２を停止するとともに、バルブ９６３を閉じる。
【００２２】
ここで、洗浄液Ｓとしては、薄膜２の構成材料に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、純水、超純水、蒸留水、イオン交換水、ＲＯ水のような各種水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール類、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ類、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド類、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物類、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル類のような各種有機溶媒等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２３】
なお、洗浄液Ｓとしては、薄膜２との反応性が乏しい液体を選択するのが好ましい。これにより、洗浄に供される薄膜２が変質・劣化するのを防止して、薄膜２の特性の低下（変化）を防止することができる。
例えば、薄膜２が無機酸化物膜の場合、無機酸化物膜の表面には、プレステッド酸としての高い活性を有する水酸基が存在するため、洗浄液Ｓとしては、各種物質との反応性が極めて低い水、特に超純水が好適に用いられる。また、超純水は、不純物含有量が極めて低いため、薄膜２への新たな汚れの付着を防止して、薄膜２の洗浄効率を向上することができる。
【００２４】
［３］  次に、チャンバ９１０内（洗浄液Ｓが配置された周囲の空間）を減圧することにより、薄膜２の細孔内に洗浄液Ｓを浸透させる。
具体的には、ポンプ９３２を作動し、この状態で、バルブ９３３を開くことにより、減圧ライン９３１を介して、チャンバ９１０内の気体を外部に排出する。
これにより、チャンバ９１０内の圧力は徐々に低下するが、この圧力低下に伴って、洗浄液Ｓ中および薄膜２の細孔内の気体（例えば空気等）が取り除かれ、細孔内に洗浄液Ｓが浸透していく。
そして、チャンバ９１０内が所定の圧力になると、ポンプ９３２を停止するとともに、バルブ９３３を閉じる。
【００２５】
薄膜２が洗浄液Ｓと接触することにより、薄膜２に付着する汚れは、薄膜２から洗浄液Ｓ中に移行し、次工程［４］において洗浄液Ｓを排液することにより除去される。
特に、本発明によれば、チャンバ９１０内を減圧するので、薄膜２の細孔内に洗浄液Ｓが確実に浸透し、薄膜２の表面のみならず、細孔の奥深くに付着する汚れをも確実に除去することができる。
なお、チャンバ９１０内を減圧しない場合には、洗浄液Ｓは、薄膜２の表面に接触するに止まり、細孔内に付着する汚れを除去することは困難である。
【００２６】
この際のチャンバ９１０内（空間）の圧力、すなわち、チャンバ９１０内の真空度は、洗浄液Ｓが気化しない程度に設定され、洗浄液Ｓの組成等によっても若干異なるが、１×１０−４〜１×１０４Ｐａ程度であるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｐａ程度であるのがより好ましい。これにより、薄膜２の細孔内から十分に空気が取り除かれ、細孔内に洗浄液Ｓを十分に浸透させることができる。
【００２７】
このチャンバ９１０内（空間）を減圧する時間は、特に限定されないが、１〜３００分間程度であるのが好ましく、１０〜６０分間程度であるのがより好ましい。これにより、細孔内に洗浄液Ｓを確実に浸透させることができる。なお、減圧する時間が短過ぎると、洗浄液Ｓの組成や粘度等によっては、細孔内に洗浄液Ｓを十分に浸透させることができないおそれがある。
【００２８】
また、本工程［３］では、振動付与手段９８０により洗浄液Ｓに振動を与えるのが好ましい。これにより、薄膜２の細孔内から効率よく空気が取り除かれ、細孔内により確実に洗浄液Ｓを浸透させることができる。
また、洗浄液Ｓが、水やアルコール類のようにクラスターを形成する分子で構成される場合には、振動を与えることによりクラスターが細分化されて低分子化するため、かかる点からも、細孔内に洗浄液Ｓがより確実に浸透し易くなる。
【００２９】
このように、洗浄液Ｓに振動を与えることにより、洗浄液Ｓが細孔内に浸透し易くなることから、チャンバ９１０内の真空度を比較的低くしても、洗浄液Ｓを細孔内に十分に浸透させることができるという効果が得られる。
さらに、薄膜２自体にも振動が与えられるので、汚れが薄膜２から離脱し易くなるという利点もある。
【００３０】
洗浄液Ｓに超音波振動を与える場合、超音波の周波数は、特に限定されないが、２０Ｋ〜２００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、２０Ｋ〜１ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。これにより、細孔内に洗浄液Ｓをより確実に浸透させることができるようになる。
また、本工程［３］では、温度調整手段９７０により洗浄液Ｓの温度を調整するようにしてもよい。これにより、薄膜２からの汚れの除去効率（薄膜２の洗浄効率）をより向上させることができる。
【００３１】
この場合、洗浄液Ｓの温度は、洗浄液Ｓの組成やチャンバ９１０内の真空度等によっても若干異なり、特に限定されないが、０〜２００℃程度であるのが好ましく、２０〜１００℃程度であるのがより好ましい。このような温度範囲とすることにより、洗浄液Ｓの粘度が不要に高くなるのを防止して、洗浄液Ｓを薄膜２の細孔内に十分に浸透させることができるとともに、洗浄液Ｓの気化を抑制または防止して、薄膜２が洗浄液Ｓから露出するのを防止することができる。
なお、本発明では、必要に応じて、洗浄液Ｓへの振動の付与および洗浄液Ｓの温度調整のいずれか一方または双方を省略することもできる。
【００３２】
［４］  次に、バルブ９３３を開放し、チャンバ９１０内を大気圧に復帰させる。
その後、ポンプ９４２を作動し、この状態で、バルブ９４３を開くことにより、容器９２０内の洗浄液Ｓを排液ライン９４１を介して回収タンク９４４に回収する（排液する）。
そして、容器９２０内から洗浄液Ｓのほぼ全てが回収されると、ポンプ９４２を停止するとともに、バルブ９４３を閉じる。
これにより、洗浄液Ｓ中に離脱した汚れが、洗浄液Ｓとともに回収タンク９４４内に回収される。すなわち、薄膜２が洗浄される。
なお、本発明では、必要に応じて、以上の工程［２］〜［４］を１サイクルとして、複数サイクル繰り返して行うようにしてもよい。
【００３３】
［５］  再度、前述したようにしてチャンバ９１０内を減圧し、この状態で、温度調整手段９７０により、薄膜２（基板１）を加熱する。これにより、薄膜２を乾燥させる。
薄膜２の加熱温度は、特に限定されないが、８０〜２５０℃程度であるのが好ましく、１００〜２００℃程度であるのがより好ましい。加熱温度が低過ぎると、チャンバ９１０内の真空度等によっては、薄膜２を乾燥するのに長時間を要する場合があり、一方、加熱温度を前記上限値を超えて高くしても、それ以上の効果の増大が見込めないばかりか、薄膜２の種類等によっては、薄膜２が変質・劣化するおそれがある。
また、薄膜２の加熱時間も、特に限定されないが、２０〜１８０分程度であるのが好ましく、４０〜１５０分程度であるのがより好ましい。加熱温度やチャンバ９１０内の真空度等の他の条件によらず、薄膜２を十分に乾燥することができる。
【００３４】
以上のような洗浄に供される薄膜２は、その細孔の平均開口径が０．００１〜１０００μｍ程度であるのが好ましく、０．００１〜１μｍ程度であるのがより好ましい。本発明によれば、このように小さい開口径の細孔であっても、その奥深くに付着する汚れを確実に除去することができる。
また、洗浄に供される薄膜２は、無機材料または有機材料のいずれで構成されたものであってもよいが、特に、無機酸化物で構成されるものが好ましい。無機酸化物で構成される薄膜２は、前述したように、その表面に活性な水酸基を有するため、汚れが多く付着する傾向にあるが、本発明によれば、このような無機酸化物で構成される薄膜２であっても、確実に汚れを除去することができる。
【００３５】
無機酸化物で構成される薄膜２の中でも、前述したような範囲の小さい開口径の細孔を有する斜方蒸着膜は、汚れの除去が極めて困難な膜であるが、本発明によれば、かかる無機酸化物の斜方蒸着膜であっても、汚れを確実に除去することができる。
ここで、無機酸化物としては、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯのようなシリコン酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｉＯ、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＷＯ３、ＣｒＯ３、ＧａＯ３、ＨｆＯ２、Ｔｉ３Ｏ５、ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化物が挙げられるが、特に、ＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３を主とするものが好ましい。
【００３６】
ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３は、誘電率が特に低く、かつ、高い光安定性を有するため、ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３の斜方蒸着膜は、液晶表示素子の配向膜として好適に用いられるが、配向膜への汚れの付着は、配向膜表面の形状や極性に変化をもたらし、液晶分子の配向性の低下を招くため好ましくない。したがって、配向膜において汚れを除去することは、特に有効であり、このようなＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３の斜方蒸着膜に付着する汚れの除去に、本発明を適用するのが好適である。
【００３７】
以上、本発明の洗浄方法および洗浄装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の洗浄方法では、任意の１または２以上の工程を追加することができる。
また、本発明の洗浄装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．斜方蒸着膜付き基板の作製
以下において、各実施例および各比較例の斜方蒸着膜付き基板を、それぞれ、複数個ずつ作製した。
【００３９】
（実施例１Ａ）
＜１＞  まず、ガラス基板（２．５ｃｍ×２．５ｃｍの正方形）を用意し、真空蒸着装置のチャンバ内に基板面が蒸着源に対して、角度が５０°となるようにセットした。
そして、チャンバ内を減圧（１×１０−４Ｐａ）し、ＳｉＯ２を斜方蒸着して、斜方蒸着膜付き基板を作製した。
なお、斜方蒸着膜の平均厚さは、４０ｎｍ、細孔の平均開口径は、０．００３μｍであった。
＜２＞  次に、図１に示す洗浄装置内に、斜方蒸着膜付き基板を搬入し、容器（ポリテトラフルオロエチレン製）内に、斜方蒸着膜を上にして設置し、チャンバを密閉した。
【００４０】
＜３＞  次に、準備した超純水（洗浄液）を容器内に供給して、斜方蒸着膜付き基板を洗浄液に浸漬させた。
＜４＞  次に、前記工程＜３＞の状態で、チャンバ内を１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）に減圧し、この状態を１０分間維持した。
これにより、斜方蒸着膜の細孔内の気体を超純水に置換した。すなわち、細孔内に超純水を浸透させた。
なお、超純水の温度は、３０℃とした。
【００４１】
＜５＞  次に、チャンバ内を大気圧に復帰させた後、超純水を容器から排液した。
＜６＞  再度、チャンバ内を減圧しつつ、基板を２００℃×９０分間、加熱した。
これにより、斜方蒸着膜を乾燥させた。
＜７＞  加熱終了後、減圧状態を維持しつつ、放冷した。
以上のようにして、洗浄済みの斜方蒸着膜付き基板を得た。
【００４２】
（実施例２Ａ）
前記工程＜４＞において、超純水に超音波振動（周波数：２８ＫＨｚ）を与えた以外は、前記実施例１Ａと同様にして、洗浄済みの斜方蒸着膜付き基板を得た。
（実施例３Ａ）
前記工程＜３＞〜＜５＞を１サイクルとして、５サイクル繰り返し行った以外は、前記実施例１Ａと同様にして、洗浄済みの斜方蒸着膜付き基板を得た。
（実施例４Ａ）
前記工程＜３＞〜＜５＞を１サイクルとして、１０サイクル繰り返し行った以外は、前記実施例１Ａと同様にして、洗浄済みの斜方蒸着膜付き基板を得た。
【００４３】
（比較例１Ａ）
前記工程＜２＞〜＜７＞を省略（すなわち洗浄処理を省略）した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、未洗浄の斜方蒸着膜付き基板を得た。
（比較例２Ａ）
前記工程＜４＞を大気圧で行った以外は、前記実施例１Ａと同様にして、洗浄済みの斜方蒸着膜付き基板を得た。
（比較例３Ａ）
前記工程＜４＞を大気圧で行った以外は、前記実施例２Ａと同様にして、洗浄済みの斜方蒸着膜付き基板を得た。
【００４４】
（実施例１Ｂ）
ＳｉＯ２に代えて、Ａｌ２Ｏ３を用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にして、洗浄済みの斜方蒸着膜付き基板を得た。
（比較例１Ｂ）
ＳｉＯ２に代えて、Ａｌ２Ｏ３を用いた以外は、前記比較例１Ａと同様にして、未洗浄の斜方蒸着膜付き基板を得た。
（比較例２Ｂ）
ＳｉＯ２に代えて、Ａｌ２Ｏ３を用いた以外は、前記比較例２Ａと同様にして、洗浄済みの斜方蒸着膜付き基板を得た。
【００４５】
２．斜方蒸着膜付き基板における水分吸着量の測定
実施例１Ａ〜４Ａ、比較例２Ａ、３Ａ、実施例１Ｂおよび比較例２Ｂにおいて、それぞれ、前記工程＜５＞終了後の斜方蒸着膜付き基板を３個取り出し、２００℃に加熱し、発生した水蒸気を、ＧＣ−ＭＳ（株式会社島津製作所製、「ＧＣ−ＭＳ  ＧＣ−２０１４  熱伝導度検出器付き」）で分析した。
得られたＧＣ−ＭＳのチャートから、水蒸気に由来するピークの面積を時間積算して、斜方蒸着膜付き基板への吸着水分量を求めた。
この結果を、下記表１に示す。
【００４６】
【表１】
2007067254.tif 000003
【００４７】
表１には、比較例２Ａで得られた値を基準に、実施例１Ａ〜４Ａおよび比較例３Ａで得られた値を相対値として示し、また、比較例２Ｂで得られた値を基準に、実施例１Ｂで得られた値を相対値として示した。
なお、発生した水蒸気量が多いほど、細孔の奥深くまで洗浄が行えたことを示す。
表１に示すように、各実施例では、いずれも、斜方蒸着膜への水分吸着量が多く、斜方蒸着膜の細孔の奥深くまで確実に洗浄できることが明らかとなった。
また、減圧に加え、超純水に振動を与えた実施例２Ａでは、特に、水分吸着量が多く、斜方蒸着膜の細孔の奥深くまでより確実に洗浄できることが明らかとなった。
これに対して、各比較例では、いずれも、斜方蒸着膜への水分吸着量が少なく、表面のみの洗浄しか行えないことが明らかとなった。
【００４８】
３．液晶パネルの製造
以下において、各サンプルＮｏ．の液晶パネルを、それぞれ製造した。
（サンプルＮｏ．１）
まず、実施例１Ａの斜方蒸着膜付き基板を２枚用意し、一方の斜方蒸着膜付き基板に対し、斜方蒸着膜を形成した面の外周部に沿って、液晶注入口となる部分を残して、熱硬化型接着剤（日本化薬社製、「ＭＬ３８０４Ｐ」）を印刷し、８０℃×１０分間加熱して溶媒を除去した。
なお、熱硬化型接着剤は、直径約３μｍのシリカ球を混合したエポキシ樹脂である。
【００４９】
次に、他方の斜方蒸着膜付き基板の斜方蒸着膜を形成した面を内側にして、２枚の基板を圧着しつつ、１４０℃×１時間で加熱することにより貼り合わせた。
なお、２枚の基板は、斜方蒸着膜の配向が互いに１８０°となるように配置した。
次に、２枚の基板を貼り合わせて形成された内側の空間に、液晶注入口から、フッ素系の負の誘電異方性液晶（メルク社製、「ＭＬＣ−６６１０」）を真空注入法により注入した。
次に、液晶注入口をアクリル系のＵＶ接着剤（ヘンケルジャパン社製、「ＬＰＤ−２０４」）を用いて、波長３６５ｎｍのＵＶを３０００ｍＪ／ｃｍ２照射して硬化し、液晶注入口を封止した。
以上のようにして、液晶パネルを製造した。
【００５０】
（サンプルＮｏ．２）
実施例２Ａの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
（サンプルＮｏ．３）
実施例３Ａの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
【００５１】
（サンプルＮｏ．４）
実施例４Ａの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
（サンプルＮｏ．５）
比較例１Ａの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
【００５２】
（サンプルＮｏ．６）
比較例２Ａの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
（サンプルＮｏ．７）
比較例３Ａの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
【００５３】
（サンプルＮｏ．８）
実施例１Ｂの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
（サンプルＮｏ．９）
比較例１Ｂの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
（サンプルＮｏ．１０）
比較例２Ｂの斜方蒸着膜付き基板を２枚用いた以外は、前記サンプルＮｏ．１と同様にして、液晶パネルを製造した。
【００５４】
４．液晶パネルの耐光性試験
耐光性試験は、各サンプルＮｏ．で製造した液晶パネルを、それぞれ、図２に示すような投射型表示装置の青色用の液晶ライトバルブとしてセットして、液晶パネルの表面温度を７０℃に保ちつつ、光源を連続点灯し、表示異常が発生するまでの時間を測定した。
図２に示す投射型表示装置３００は、光源３０１と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系と、赤色用の液晶ライトバルブ２４と、緑色用の液晶ライトバルブ２５と、青色用の液晶ライトバルブ２６と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１１および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）２１と、投射レンズ（投射光学系）２２とを有している。
【００５５】
また、照明光学系は、インテグレータレンズ３０２および３０３を有している。色分離光学系は、ミラー３０４、３０６、３０９、青色光および緑色光を反射するダイクロイックミラー３０５、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー３０７、青色光のみを反射するダイクロイックミラー３０８、集光レンズ３１０、３１１、３１２、３１３および３１４とを有している。
液晶ライトバルブ２４、２５および２６は、液晶パネル１００を備え、この液晶パネル１００は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
【００５６】
このような投射型表示装置３００では、光源３０１から出射された白色光（白色光束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透過する。
インテグレータレンズ３０２および３０３を透過した白色光は、ミラー３０４で図２中左側に反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図２中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー３０５を透過する。
【００５７】
ダイクロイックミラー３０５を透過した赤色光は、ミラー３０６で図２中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ３１０により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ２４に入射する。
ダイクロイックミラー３０５で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー３０７で図２中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー３０７を透過する。
【００５８】
ダイクロイックミラー３０７で反射した緑色光は、集光レンズ３１１により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ２５に入射する。
また、ダイクロイックミラー３０７を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）３０８で図２中左側に反射し、その反射光は、ミラー３０９で図２中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ３１２、３１３および３１４により整形され、青色用の液晶ライトバルブ２６に入射する。
【００５９】
このように、光源３０１から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２４、２５および２６で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
【００６０】
赤色用の画像は、面２１３からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１で図２中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１２を透過して、出射面２１６から出射する。
また、緑色用の画像は、面２１４からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１および２１２をそれぞれ透過して、出射面２１６から出射する。
また、青色用の画像は、面２１５からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１２で図２中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１１を透過して、出射面２１６から出射する。
【００６１】
このように、液晶ライトバルブ２４、２５および２６により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム２１により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ２２により、所定の位置に設置されているスクリーン３２０上に投影（拡大投射）される。
なお、本耐光性試験において、光源には、１３０ＷＵＨＰランプ（フィリップス社製）を用いた。
この結果を、下記表２に示す。
【００６２】
【表２】
2007067254.tif 000004
【００６３】
なお、表２には、サンプルＮｏ．６の液晶パネルにおいて表示異常が発生するまでの時間を基準に、サンプルＮｏ．１〜５および７の液晶パネルにおいて表示異常が発生するまでの時間を相対値として示し、また、サンプルＮｏ．１０の液晶パネルにおいて表示異常が発生するまでの時間を基準に、サンプルＮｏ．８および９の液晶パネルにおいて表示異常が発生するまでの時間を相対値として示した。
【００６４】
表２に示すように、各実施例の斜方蒸着膜付き基板を用いて製造した液晶パネルは、各比較例の斜方蒸着膜付き基板を用いて製造した液晶パネルに対して、いずれも、表示異常が発生するまでの時間が長くなることが明らかとなった。
特に、実施例２Ａの斜方蒸着膜付き基板を用いて製造した液晶パネルは、表示異常が発生するまでの時間が長くなる傾向にあった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の洗浄装置の実施形態を示す模式図である。
【図２】液晶パネルの耐光性試験に用いる投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
９００……洗浄装置  ９１０……チャンバ  ９１１……本体  ９１１ａ……開口  ９１２……蓋体  ９２０……容器  ９３０……減圧手段  ９３１……減圧ライン  ９３２……ポンプ  ９３３……バルブ  ９４０……排液手段  ９４１……排液ライン  ９４２……ポンプ  ９４３……バルブ  ９４４……回収タンク  ９５０……ステージ  ９６０……給液手段  ９６１……給液ライン  ９６２……ポンプ  ９６３……バルブ  ９６４……貯留タンク  ９７０……温度調整手段  ９８０……振動付与手段  ９９０……制御手段  Ｓ……洗浄液  １００……液晶パネル  ３００……投射型表示装置  ３０１……光源  ３０２、３０３……インテグレータレンズ  ３０４、３０６、３０９……ミラー  ３０５、３０７、３０８……ダイクロイックミラー  ３１０〜３１４……集光レンズ  ３２０……スクリーン  ２０……光学ブロック  ２１……ダイクロイックプリズム  ２１１、２１２……ダイクロイックミラー面  ２１３〜２１５……面  ２１６……出射面  ２２……投射レンズ  ２３……表示ユニット  ２４〜２６……液晶ライトバルブ  １……基板  ２……薄膜
【図１】
2007067254.tif 000005
【図２】
2007067254.tif 000006