(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧中において、被洗浄物の被洗浄部位近傍における酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定する洗浄ガス供給手段と、前記被洗浄部位に紫外線を照射する紫外線光源と、を具備してなり、
前記洗浄ガス供給手段が、不活性ガスと空気とを混合して酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定した洗浄ガスを調整する混合部と、該混合部から供給された前記洗浄ガスを前記被洗浄部位に噴出するノズル部とから構成され、
前記紫外線光源が、該光源より照射する紫外線により、前記洗浄ガス供給手段から供給され前記被洗浄部位近傍における洗浄ガス中で活性酸素を発生させるものであることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄ガス供給手段が、前記被洗浄部位近傍における酸素分圧を２０Ｐａないし２ｋＰａの範囲に設定するものであり、前記混合部が、不活性ガスと空気とを混合して酸素分圧を２０Ｐａないし２ｋＰａの範囲に洗浄ガスを調整するものであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記紫外線光源が、不活性ガスが充填された封止部の中に配置され、前記洗浄ガス供給手段により前記の範囲に酸素分圧が設定された前記被洗浄部位近傍と前記光源との間に、前記封止部が有ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄ガス供給手段が、不活性ガスを前記被洗浄部位近傍に噴出する不活性ガス供給部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記紫外線光源が、キセノンエキシマ光源とされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記被洗浄部位近傍からこの被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガスを吸引除去する吸引除去手段が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記紫外線光源が２．０ｍＷ／ｃｍ２以上の出力を有し、かつ、前記被洗浄部位と前記紫外線光源との距離が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記被洗浄部位と前記紫外線光源との距離調整をおこなう距離調整手段を有することを特徴とする請求項７記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄装置に係り、特に、紫外線を照射することにより、有機物の分解等をおこない、例えば半導体デバイス、液晶表示パネル等の製造過程における基板等のＵＶ処理や洗浄処理に用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス、液晶表示パネル等の電子機器の分野においては、その製造プロセス中に被処理基板である半導体基板やガラス基板を洗浄処理する工程が必須である。このような洗浄処理としては、基板表面に付着している有機物を除去する工程が必要である。その場合、例えば、オゾン水等を基板に接触させて洗浄するウエット処理と、紫外線（ＵＶ）を放射して有機物を分解除去するドライ処理とが選択可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、オゾン水等により、基板のウエット洗浄をおこなった場合には、基板表面に付着した有機物が充分分解されるための反応時間を長く必要とする上に、この洗浄処理の後におこなう工程によっては、洗浄工程の処理時間にプラスして乾燥工程の処理時間が必要であり、生産効率を向上するためには、これらの処理時間を短縮したいという要求が存在していた。
【０００４】
また、紫外線によるドライ洗浄をおこなった場合には、洗浄工程に必要な処理時間を短くすることができ好ましいが、次のような問題があった。
▲１▼この紫外線によるドライ洗浄においては、紫外線光源と基板表面との間隔が１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に設定されている。
しかし、例えば数百ｍｍ角の基板を処理する場合には、ガラス等からなる基板に、そり、うねり等の変形を生じる可能性がある。さらに、この基板のそり、うねり等の変形は、基板のサイズが大きくなり、１０００ｍｍ角程度になった場合には、２ｍｍ〜３ｍｍ程度になることが予想されている。
このため、紫外線光源と基板表面との間隔が上記の１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度であると、基板が紫外線光源に接触する可能性が生じ、これを防止するために、紫外線光源と基板表面との間隔を上記の１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に比べ充分大きく設定する必要がある。その結果、基板表面における紫外線強度が低下し、充分な分解洗浄効果を得ることができない可能性がある。したがって、短い処理時間では、充分な洗浄効果を得ることができなくなる可能性があるという問題があった。
【０００５】
▲２▼上記の紫外線強度が低下する原因として、紫外線が、紫外線光源と基板との間で大気中の酸素などに吸収されてしまう割合が大きいことが考えられ、これを防止するために、洗浄装置に真空室等を設置して、基板周辺を真空雰囲気等に維持して紫外線照射をおこない、紫外線強度の低下を防止することが考えられるが、この場合、装置全体が大型化するとともに、さらに、真空室等における雰囲気制御のためのユーティリティー設備が大規模になるという問題があった。
▲３▼さらに、処理すべき基板のサイズが大きくなるにしたがって、上記の基板のそり、うねり等の変形がさらに大きくなることが予想されており、このため、紫外線光源と基板表面との間隔をさらに拡大しなくてはいけない可能性があり、この場合にも、充分な洗浄効果を得ることが要求されている。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
▲１▼ 基板等の被処理物におけるＵＶ処理時間の短縮を図ること。
▲２▼ 基板等に付着した有機物の分解除去を充分おこなうこと。
▲３▼ 基板等に付着した有機物の分解除去時間の短縮を図ること。
▲４▼ 有機物の分解除去および、洗浄、乾燥等の一貫処理が可能な洗浄装置を提供すること。
▲５▼ 有機物の分解除去および、洗浄、乾燥等の一貫処理が可能な洗浄装置を、構造を簡単に、かつ、製造コストを低く提供すること。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の洗浄装置において、大気圧中において、被洗浄物の被洗浄部位近傍における酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定する洗浄ガス供給手段と、前記被洗浄部位に紫外線を照射する紫外線光源と、を具備してなり、前記洗浄ガス供給手段が、不活性ガスと空気とを混合して酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定した洗浄ガスを調整する混合部と、該混合部から供給された前記洗浄ガスを前記被洗浄部位に噴出するノズル部とから構成され、前記紫外線光源が、該光源より照射する紫外線により、前記洗浄ガス供給手段から供給され前記被洗浄部位近傍における洗浄ガス中で活性酸素を発生させることにより上記課題を解決した。
また、前記洗浄ガス供給手段が、前記被洗浄部位近傍における酸素分圧を２０Ｐａないし２ｋＰａの範囲に設定するものであり、前記混合部が、不活性ガスと空気とを混合して酸素分圧を２０Ｐａないし２ｋＰａの範囲に洗浄ガスを調整するものであることが好ましい。
本発明の洗浄装置において、前記紫外線光源が、不活性ガスが充填された封止部の中に配置され、前記洗浄ガス供給手段により前記の範囲に酸素分圧が設定された前記被洗浄部位近傍と前記光源との間に、前記封止部が有ることが好ましい。
本発明において前記洗浄ガス供給手段が、不活性ガスを前記被洗浄部位近傍に噴出する不活性ガス供給部を有することがある。
また、本発明において、前記紫外線光源が、キセノンエキシマ光源とされることがある。
本発明の洗浄装置において、前記被洗浄部位近傍からこの被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガスを吸引除去する吸引除去手段が設けられることができる。
本発明の洗浄装置において、前記紫外線光源が２．０ｍＷ／ｃｍ２以上の出力を有し、かつ、前記被洗浄部位と前記紫外線光源との距離が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に設定されることが好ましい。
さらに、本発明の洗浄装置において、前記被洗浄部位と前記紫外線光源との距離調整をおこなう距離調整手段を有することができる。
【０００８】
本発明のＵＶ処理方法においては、被処理物の被処理部位を、大気圧中において、酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定した処理ガス雰囲気とし、前記被処理部位に紫外線を照射することにより、酸素による紫外線吸収等の影響を低減し、大気圧中において、被処理物の被処理部位における充分な紫外線強度を維持することが可能となる。
【０００９】
ここで、紫外線照射による有機物等の分解について説明する。
紫外線によるドライ洗浄においては、例えば、紫外線光源等から照射される２種類の波長ν1 ，ν2 を有する紫外線により、次のプロセスによって、分解がおこなわれる。
例えば１８５ｎｍ程度の波長ν1 を有する紫外線は、空気中の酸素Ｏ2 に吸収されてオゾンＯ3 を発生する。このオゾンＯ3 に、例えば２５４ｎｍ程度の波長ν2 の紫外線が吸収されると、励起酸素原子（式（１）にＯ（１Ｄ）で示す；活性酸素，oxygen radical）が生成する。
【化１】
0003992894.tif 000002
【００１０】
一方、例えば１８５ｎｍ程度の波長ν1 を有する紫外線は、光子エネルギーが強く、被処理部位に存在する有機物の分子結合を切断すると考えられ、式（２）にＣm'Ｈn'Ｏk'で示すこの切断された分子に、上記の非常に酸化力の強い励起酸素原子が反応して、ＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2Ｏ のようにガス状となり、飛散除去可能となる。
【化２】
0003992894.tif 000003
【００１１】
上記のように、酸素濃度を設定することにより、
ａ）被処理部位近傍に到達するまでに吸収等による紫外線の減衰を低減する。
ｂ）被処理部位近傍において、有機物と反応して飛散除去可能とする活性酸素を充分に発生させる。
ｃ）被処理部位に到達した際において、有機物の分子結合を切断するに充分な紫外線照度，エネルギーを確保する。
という、条件を満たすことができる。
【００１２】
本発明のＵＶ処理方法においては、前記紫外線のピーク波長が１７２ｎｍ付近に設定され、前記被処理部位表面における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ2 以上に設定されることが望ましく、これにより、被処理物の被処理部位において、有機物分解等の処理に必要で、かつ処理時間を充分短縮可能な紫外線のエネルギー、照度等の強度状態を維持することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の洗浄方法において、不活性ガスにより酸素分圧が２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定された洗浄ガスを被洗浄物の被洗浄部位に供給し、該被洗浄部位に紫外線を照射することにより、大気圧中において酸素等による照射された紫外線の減衰防止を図ることができるので、被処理物（被洗浄物）の被処理部位（被洗浄部位）において、有機物等の汚れを分解洗浄する洗浄処理が所定の時間内で充分な効果を奏するレベルに、紫外線強度を維持することが可能となる。ここで、洗浄効果の充分な程度は、後述するように、例えば有機物洗浄において被洗浄部位における水分との接触角の測定によりおこなうことができる。
【００１４】
本発明の洗浄方法において、前記不活性ガスが、窒素ガス、Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｘｅなどの希ガス、好ましくは窒素ガスである手段を採用することにより、照射された紫外線の減衰を防止することができ、さらに、これを低コストにおこなうことができるので、洗浄処理において被処理部位における充分な紫外線照度を大気圧中において維持することが可能となる。
【００１５】
本発明の洗浄方法において、前記紫外線のピーク波長が２５４ｎｍ未満であること、より好ましくは、前記紫外線のピーク波長が１７２ｎｍ付近であることにより、被処理物の被処理部位において、有機物分解等の処理に必要で、かつ処理時間を充分短縮可能な紫外線のエネルギー、照度等の強度状態を維持することがができる。ここで、前記紫外線のピーク波長が２５４ｎｍ以上であると、洗浄処理に必要なエネルギーを得ることができず、被洗浄物の被洗浄部位において、有機物等の汚れを充分に分解洗浄することができず、好ましくない。
【００１６】
さらに、本発明の洗浄方法において、前記被洗浄部位表面における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ2 以上に設定されることにより、有機物等の汚れを分解洗浄する洗浄処理が所定の時間内で充分な効果を奏することができる。前記被洗浄部位表面における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ2 以下に設定された場合には、被洗浄部位において、充分な洗浄効果を得ることができず、好ましくない。
【００１７】
本発明の洗浄方法において、前記被洗浄部位の洗浄後、この被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガスを前記被洗浄部位から吸引除去することにより、紫外線照射によって発生したオゾン、および、分解された有機物等から発生したガスを吸引し、これらが拡散することを防止できる。また、洗浄ガスを供給するとともに洗浄処理ガスを吸引することにより、被洗浄部位における酸素濃度等、ガス雰囲気の制御をより容易におこなうことが可能となる。
【００１８】
本発明の洗浄装置においては、大気圧中において、被洗浄物の被洗浄部位付近における酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定する洗浄ガス供給手段と、前記被洗浄部位に紫外線を照射する紫外線光源とを具備し、前記洗浄ガス供給手段により、洗浄ガスを被洗浄物の被洗浄部位に供給して、該被洗浄部位付近における酸素分圧を上記の範囲に設定した状態で、紫外線光源により、前記被洗浄部位に紫外線を照射することにより、被洗浄物の被洗浄部位の有機物の汚れ、有機物のパーティクル等を分解洗浄する。この際、被処理部位以外の部位で酸素による紫外線吸収等の影響を低減し、被処理部位における充分な洗浄処理を短時間におこなうことが可能となる。
【００１９】
本発明において前記洗浄ガス供給手段が、不活性ガスを前記被洗浄部位近傍に噴出する不活性ガス供給部を有し、洗浄ガスとして、窒素ガス、希ガス等の不活性ガスを前記被洗浄部位近傍に直接噴出して、この被洗浄部位近傍の酸素濃度を上記範囲に設定することができる。これにより、窒素ガス等の不活性ガス供給手段のみにより、上記酸素濃度範囲設定が可能となるとともに、
ａ）被洗浄部位近傍に到達するまでに吸収等による紫外線の減衰を低減する。
ｂ）被洗浄部位近傍において、有機物と反応して飛散除去可能とする活性酸素を充分に発生させる。
ｃ）被洗浄部位に到達した際において、有機物の分子結合を切断するに充分な紫外線照度，エネルギーを確保する。
という、条件を満たすことが可能となる。
【００２０】
また、本発明において、前記紫外線光源が、キセノンエキシマ光源とされることにより、洗浄効果の高い、ピーク波長１７２ｎｍの紫外線を洗浄処理に使用することが可能となる。
【００２１】
本発明の洗浄装置において、前記被洗浄部位近傍からこの被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガスを吸引除去する吸引除去手段が設けられることにより、紫外線照射によって発生したオゾン、および、分解された有機物等から発生したガスを吸引し、これらが拡散することを防止できる。また、洗浄ガスを供給するとともに洗浄処理ガスを吸引することにより、被洗浄部位における酸素濃度等、ガス雰囲気の制御をより容易におこなうことが可能となる。
【００２２】
本発明の洗浄装置において、前記紫外線光源が２．０ｍＷ／ｃｍ2 以上の出力を有し、かつ、前記被洗浄部位と前記紫外線光源との距離が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に設定されることにより、上記の洗浄効果を充分得る紫外線強度を維持することが可能となるとともに、基板等の被洗浄物が前記紫外線光源等に接触することが防止できる。前記被処理部位と前記紫外線光源との距離が１ｍｍないし３ｍｍとなる場合には、被洗浄物のそり、うねりを矯正する機能を有する。
【００２３】
さらに、本発明の洗浄装置において、前記被洗浄部位と前記紫外線光源との距離調整をおこなう距離調整手段を有することにより、被洗浄部位における酸素濃度等、ガス雰囲気の制御をより容易におこなうことが可能となるとともに、基板等の被洗浄物が前記紫外線光源等に接触することの防止をより容易にすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明に係るＵＶ処理方法ならびに洗浄方法、および洗浄装置の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本実施の形態の洗浄装置を示す斜視図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１の洗浄装置を基板との対向面側から見た平面図である。本実施の形態の洗浄装置は、例えば矩形のガラス基板（被洗浄物）の表面を洗浄する際に用いられるものである。
図１ないし図３において、符号１は、洗浄装置（紫外線洗浄用ノズル）である。
【００２５】
本実施形態の紫外線洗浄用ノズル１は、図１ないし図３に示すように、ともに細長い箱状の洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照射部４とを有し、これらが、紫外線照射部４を洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３とが挟持した状態に、かつ、基板表面に沿う方向に隣接並置されている。洗浄ガス供給ノズル２は、基板（被洗浄物）表面に向けて洗浄ガスを噴出するための多数の貫通孔を有するものであり、紫外線照射部４は、基板の被洗浄部位に紫外線を照射する機能を有するものであり、洗浄処理ガス排出ノズル３は、紫外線照射により基板表面から発生した洗浄処理ガスを基板表面から排出するための多数の貫通孔を有するものである。
【００２６】
洗浄ガス供給ノズル２においては、図２に示すように、箱状のケーシング２１の内部に、多数の貫通孔を有する多孔質材２２が収容・固定されている。この多孔質材２２は、使用時に基板Ｋに対向するケーシング２１の一面を覆うように収容・固定されるとともに、ケーシング２１の内部には、洗浄ガスを安定して多孔質材２１面均一に噴出させるために、いわゆる畜圧器となる空間部２４が設けられ、この空間部２４に洗浄ガス供給口２３が連通される。
多孔質材２２には、例えば金属、セラミック等が用いられ、この多孔質材２２の基板Ｋに対向する面は、表面粗さが小さく、うねりが小さいことが望ましい。ケーシング２１には、洗浄ガス供給口２３が設けられ、この洗浄ガス供給口２３には、洗浄ガス供給部５が接続されている。洗浄ガス供給ノズル２は、洗浄ガス供給部５により供給された洗浄ガスを、空間部２４を経由して多孔質材２２の多数の貫通孔を通して噴出させ（図２中に洗浄ガスの流れを実線の矢印で示す）、大気圧における基板Ｋの被洗浄部位近傍の酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定するものとされる。
【００２７】
洗浄ガス供給部５は、不活性ガスと空気とを混合して洗浄ガスとなし、この洗浄ガスを洗浄ガス供給ノズル２に供給するものとされ、この洗浄ガスが、基板Ｋに噴出した際に大気圧中において酸素分圧が２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定されるよう、不活性ガスと空気との混合を制御する制御部をも含有するものとされる。
ここで、不活性ガスとしては、窒素ガス、Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｘｅなどの希ガス等、紫外線に対して透過的であるガス、つまり紫外線に対して透明なガスが採用され、コスト等の面から、好ましくは、窒素ガスとされる。
洗浄ガス供給ノズル２および、洗浄ガス供給部５は、洗浄ガス供給手段を構成している。
【００２８】
紫外線照射部４は、箱状のケーシング４１内部の封止部４４に、このケーシング４１の長手方向に沿って延在する紫外線光源４２を有するものとされる。このケーシング４１は、封止部４４の紫外線光源４１周辺に窒素ガスが充填された状態で、使用時に基板Ｋと対向する該ケーシング４１の一面が石英ガラス４３により密閉されている。
この紫外線光源４２は、照射される紫外線のピーク波長が２５４ｎｍ以下とされ、例えば、Ｘｅ2 が石英ガラス等の誘電体からなる発光管に封止されて、これに金属電極から高周波電力を供給されることにより放電プラズマｓが発生して発光する、キセノンエキシマ光源（誘電体バリア放電エキシマランプ）とされ、キセノンダイマーからのピーク波長１７２ｎｍの紫外線を照射するものとされる。
図４は、紫外線光源４２から放射される紫外線の分光分布図である。
ここで、紫外線光源４２から照射される紫外線は、図４に示すように、ピーク波長ν3 が１７２ｎｍであり、その半値幅は１４ｎｍのものとされる。さらに、紫外線光源４２が２．０ｍＷ／ｃｍ2 以上の出力を有するとともに、この紫外線光源４２の発光長さは、図３に示すようにＬ1 に設定される。
【００２９】
ここで、前記紫外線のピーク波長が２５４ｎｍ以上であると、洗浄処理に必要な光子エネルギーを得ることができず、基板Ｋの被洗浄部位において、後述するように励起酸素原子の生成と、有機物の分子結合の切断とを充分おこなうことができず、有機物の分解洗浄が不充分になる可能性があり、好ましくない。
また、この発光光源の長さＬ1 は、最大寸法が９６０ｍｍ〜１５００ｍｍ程度に設定される基板Ｋの幅寸法に対応して、１〜１．５倍程度に設定される。
この発光光源の長さＬ1 が基板Ｋの幅より小さく設定された場合には、一回の走査で処理を終了することができず、処理を複数回繰り返すことが必要であるが、この場合、各処理が均一におこなわれない可能性があり、好ましくない。また、発光光源の長さＬ1 が１５００ｍｍより大きく設定された場合には、基板Ｋの幅寸法以上となり、基板Ｋに照射されず、無駄に発光する部分が生じる可能性があり、この場合、紫外線光源４２の消費電力が発光長さにより規定されるため、ランニングコストが増大して好ましくない。少なくとも基板Ｋの幅と同じかわずかに長い光源を選択することが好ましい。
【００３０】
洗浄処理ガス排出ノズル３は、図２に示すように、洗浄ガス供給ノズル２と略同等の構造とされ、箱状のケーシング３１の内部に、空間部３４を有して多数の貫通孔を有する多孔質材３２が収容、固定されている。ケーシング３１には、洗浄処理ガス排出口３３が設けられ、この洗浄処理ガス排出口３３には、洗浄処理ガス排出部６が接続されている。
【００３１】
洗浄処理ガス排出部６は、その使用時に、基板Ｋの被洗浄部位近傍において紫外線照射により発生したオゾン、および、分解された有機物等から発生したガス等からなる洗浄処理ガスを、洗浄処理ガス排出ノズル３の多孔質材３２の多数の貫通孔を通って洗浄処理ガス排出口３３を介して吸引除去する（図２中に洗浄処理ガス等の流れを実線の矢印で示す）とともに、この洗浄処理ガスの吸引除去により、基板Ｋの被洗浄部位近傍における酸素分圧の制御を制御する制御部をも有するものとされる。
洗浄処理ガス排出ノズル３および、洗浄処理ガス排出部６は、吸引除去手段を構成している。
【００３２】
紫外線洗浄用ノズル１は、図２に示すように、使用時に基板Ｋと対向する側の面が面一となるように、洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照射部４とが固定されている。
ここで、洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照射部４とは、それぞれのケーシング２１，３１，４１どうしがネジ等の固定部により固定されている。
【００３３】
また、このとき、図２に示すように、使用状態における基板Ｋの前記被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離Ｌ3 が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に設定され、かつ、前記被洗浄部位における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ2 以上に設定されるとともに、紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとの距離Ｌ2 は、最大寸法が９６０ｍｍ〜１５００ｍｍ程度に設定される基板Ｋの寸法に対応して考慮される基板Ｋのそり、うねり等の変形に対応して、基板Ｋと紫外線洗浄用ノズル１とが接触しないように設定される。
ここで、使用状態における基板Ｋの前記被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離Ｌ3 が、１ｍｍ以下に設定された場合には、基板Ｋと紫外線洗浄用ノズル１とが接触する可能性があり、好ましくない。また、使用状態における基板Ｋの前記被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離Ｌ3 が、１０ｍｍ以上に設定された場合には、基板Ｋの被洗浄部位における紫外線強度が低下し、分解洗浄に必要な紫外線照度を維持できない可能性があり好ましくない。
同様に、前記被洗浄部位における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ2 以下に設定された場合には、紫外線照度が不足し、充分な分解洗浄処理が行えない可能性があり、好ましくない。
【００３４】
上記構成の紫外線洗浄用ノズル１は、洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照射部４とが基板Ｋ表面に沿う方向に隣接並置されており、使用時には基板Ｋ表面が洗浄ガス供給ノズル２，紫外線照射部４，洗浄処理ガス排出ノズル３の順に対向する方向（図２においてノズル１が右から左、基板Ｋが左から右に移動する方向）に紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとを相対移動させて基板Ｋの洗浄処理（ＵＶ処理）を行う。
ここで、この紫外線洗浄用ノズル１において、紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとが相対移動した場合に、前記基板Ｋの被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離Ｌ3 が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に維持されるよう、紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとの相対位置調整をおこなう制御部を有する距離調整手段が設けられる。
【００３５】
このような紫外線洗浄用ノズル１による洗浄方法においては、まず、基板Ｋ表面の上方に距離Ｌ2 離間して配置された洗浄ガス供給ノズル２が通過すると、噴出する洗浄ガスにより基板Ｋ表面の被洗浄部位近傍において、大気圧中における酸素分圧が２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定される。次に、酸素分圧がこの範囲とされた基板Ｋ表面の被洗浄部位に向けて紫外線照射部４の紫外線光源４２からピーク波長が１７２ｎｍ付近の紫外線が照射されることにより、基板Ｋ表面の被洗浄部位に付着あるいは汚染している有機物等が分解される。そして、紫外線照射によって発生したオゾン、および、分解された有機物等から発生したガスを含有する洗浄処理ガスが、洗浄処理ガス排出ノズル３の多孔質材３２の多数の貫通孔を通じて基板Ｋ表面から吸引、排出される。このようにして、基板Ｋ全体に対して紫外線洗浄用ノズル１と基板とを相対移動させることにより、基板Ｋ表面の全域を洗浄処理することができる。
【００３６】
ここで、紫外線照射による有機物等の分解について説明する。
紫外線による洗浄処理においては、例えば、紫外線光源４２から照射される紫外線は、ピーク波長ν3 が１７２ｎｍであり、その半値幅は１４ｎｍである。この波長ν3 を有する紫外線により、次のプロセスによって分解がおこなわれる。１７２ｎｍ程度の波長ν3 を有する紫外線、つまり、１７５ｎｍよりも短い波長を有する光は、直接、大気中の酸素に吸収され、励起酸素原子（式（３）にＯ（１Ｄ）で示す；活性酸素，oxygen radical）が生成する。
【化３】
0003992894.tif 000004
【００３７】
１７２ｎｍとされる波長ν3 を有する紫外線は、前述した１８５ｎｍ，２５４ｎｍとされる波長ν1 ，ν2 を有する紫外線と同様に、空気中の酸素Ｏ2 に吸収されてオゾンＯ3 を発生し、さらに、このオゾンＯ3 から励起酸素原子（式（４）にＯ（１Ｄ）で示す）を生成する経路も有する。
【化４】
0003992894.tif 000005
【００３８】
この１７２ｎｍとされる波長ν3 を有する紫外線は、前述した１８５ｎｍ，２５４ｎｍ付近とされる波長ν1 ，ν2 を有する紫外線よりも光子のエネルギーが強く、より容易に、被処理部位に存在する有機物の分子結合を切断すると考えられ、式（５）にＣm'Ｈn'Ｏk'で示すように、この切断された分子に、上記の非常に酸化力の強い励起酸素原子が反応して、ＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2Ｏ のようにガス状となり、飛散除去可能となる。
【化５】
0003992894.tif 000006
【００３９】
このように、前述した１８５ｎｍ，２５４ｎｍとされる波長ν1 ，ν2 を有する紫外線に比べ、キセノンエキシマ光源からの１７２ｎｍとされる波長ν3 を有する紫外線は、生成される励起酸素原子が多く、かつ、有機物の分子結合をより容易に切断することができるため、洗浄速度を高めることが可能となり、処理時間の短縮を図ることが可能となる。
【００４０】
本実施形態の紫外線洗浄用ノズル１による洗浄処理においては、洗浄ガス供給ノズル２から洗浄ガスを噴出し、基板Ｋの被洗浄部位近傍を大気圧中において、酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定した洗浄ガス雰囲気とすることにより、紫外線光源４２から照射される紫外線に対して、透明な不活性ガスにより酸素分圧を制御するので、紫外線の余分な吸収を防止することができる。同時に、酸素分圧を制御することにより、紫外線照射により発生し、分子結合の切断された有機物と反応する励起酸素原子を、分解洗浄に充分必要なだけ発生することが可能となる。
したがって、
ａ）被洗浄部位近傍に到達するまでに吸収等による紫外線の減衰を低減する。
ｂ）被洗浄部位近傍において、有機物と反応して飛散除去可能とする励起酸素原子を充分に発生させる。
ｃ）被洗浄部位に到達した際において、有機物の分子結合を切断するに充分な紫外線照度ーを確保する。
という、条件を満たすことが可能となる。
また、このような、酸素分圧の制御を、洗浄ガス供給手段および吸引除去手段の制御部により大気圧中でおこなうことができ、真空室等を設ける必要がなく、低コストで提供することが可能となる。
【００４１】
本実施形態においては、前記紫外線のピーク波長が１７２ｎｍ付近に設定されることにより、基板Ｋの被処理部位において、有機物の分子結合切断および充分な励起酸素原子の発生に必要な光子エネルギーを有するため、処理時間を充分短縮することが可能となる。
また、本実施形態においては、前記被処理部位表面における紫外線の照度が、２．０ｍＷ／ｃｍ2 以上に設定されることにより、有機物の分子結合切断および充分な励起酸素原子の発生に必要な照度を有するため、処理時間を充分短縮することが可能となる。
本実施形態においては、前記紫外線光源４２が、キセノンエキシマ光源とされることにより、安価にかつ簡便に、前記紫外線のピーク波長を１７２ｎｍ付近に設定し、かつ、前記被処理部位表面における紫外線の照度を、２．０ｍＷ／ｃｍ2 以上に設定することができ、洗浄効果を高めることができる。
【００４２】
本実施形態において、前記紫外線光源４２が２．０ｍＷ／ｃｍ2 以上の出力を有し、かつ、基板Ｋの被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に設定されることにより、後述する洗浄効果を充分得る紫外線強度を維持することが可能となるとともに、基板Ｋの被洗浄物が前記紫外線光源４２および紫外線洗浄用ノズル１に接触することが防止できる。
【００４３】
また、この紫外線洗浄用ノズル１において、紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとが相対移動した場合に、前記基板Ｋの被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離Ｌ3 が、１ｍｍないし１０ｍｍの範囲に維持されるよう、紫外線洗浄用ノズル１と基板Ｋとの相対位置調整をおこなう距離調整手段を有することにより、被洗浄部位における酸素分圧等、洗浄ガス雰囲気の制御をより容易におこなうことが可能となるとともに、基板Ｋの被洗浄物が前記紫外線光源４２および紫外線洗浄用ノズル１に接触することをより容易に防止することができる。
【００４４】
本実施形態において、前記被洗浄部位の洗浄後、この被洗浄部位を洗浄した洗浄処理ガスを前記被洗浄部位から吸引除去することにより、残った洗浄ガス、紫外線照射によって発生したオゾン、および、分解された有機物等から発生したガス等を吸引し、これらが拡散することを防止できる。また、洗浄ガスを供給するとともに洗浄処理ガスを吸引することにより、被洗浄部位における酸素濃度等、ガス雰囲気の制御をより容易におこなうことが可能となる。
ことができる。
【００４５】
ここで、基板Ｋの被処理部位（被洗浄部位）において、有機物の汚れを分解洗浄する洗浄処理が所定の時間内で充分な効果を奏するレベルにあることは、例えば基板Ｋ表面の被洗浄部位における水分との接触角の測定によりおこなうことができる。
【００４６】
図５，図６は洗浄処理における被洗浄部位近傍の酸素分圧と洗浄処理後における基板Ｋ表面の接触角の関係を示すグラフ、図７は接触角を説明するための模式図である。
接触角とは、図７に示すように、基板Ｋ上の水滴Ｗ表面の接面が、基板Ｋ表面となす角θを意味し、例えば、基板Ｋ表面に有機物の付着等による汚れがあった場合には、有機物の疎水性によりこの接触角θが大きくなるため、基板Ｋ表面の有機物残留度、つまり、洗浄状態の指標として用いられる。
【００４７】
本実施形態のように、例えば、洗浄処理時間を１０秒として、基板Ｋの被洗浄部位近傍の酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定した場合には、基板Ｋの前記被洗浄部位と前記紫外線光源４２との距離Ｌ3 が１ｍｍに設定された図５の結果、および、距離Ｌ3 が５ｍｍに設定された図６の結果、いずれの場合においても、充分な洗浄効果を得ることができる。ここで、充分な洗浄効果を得るとは、例えば６secないし１０sec とされる所定の洗浄処理時間において、接触角θが１０度以下、好ましくは５度以下の状態になることを意味している。
【００４８】
［第２の実施の形態］
以下、本発明に係るＵＶ処理方法ならびに洗浄方法、および洗浄装置の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図８は本実施の形態の洗浄装置（紫外線洗浄用ノズル）を示す斜視図、図９は図８のIX−IX線に沿う断面図、図１０は図８の洗浄装置を基板との対向面側から見た平面図である。第１の実施の形態の洗浄装置（紫外線洗浄用ノズル）が基板表面側のみの洗浄ガス制御をおこなうものであったのに対し、本実施の形態の洗浄装置（紫外線洗浄用ノズル）は、基板の裏面側からの洗浄ガス制御を同時になし得るものである。
【００４９】
本実施形態において、図１ないし図３に示す第１実施形態と異なる部分は、基板Ｋの裏面側に対応する位置に、洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガス排出ノズル（下）８とを配置した点であり、図１ないし図３に示す第１実施形態と略同等の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５０】
洗浄ガス供給ノズル（下）７は、図９に示すように、洗浄ガス供給ノズル２と略同様に、箱状のケーシング７１の内部に、多数の貫通孔を有する多孔質材７２が収容・固定されている。この多孔質材７２は、使用時に基板Ｋに対向するケーシング７１の一面を覆うように収容・固定されるとともに、ケーシング７１の内部には、洗浄ガスを安定して多孔質材７１面均一に噴出させるための空間部７４が設けられ、この空間部７４に洗浄ガス供給口７３が連通される。
多孔質材７２には、例えば金属、プラスティック、セラミック等が用いられ、この多孔質材７２の基板Ｋに対向する面は、表面粗さが小さく、うねりが小さいことが望ましい。
ケーシング７１には、洗浄ガス供給口７３が設けられ、この洗浄ガス供給口７３には、洗浄ガス供給部５’が接続されている。洗浄ガス供給ノズル（下）７は、洗浄ガス供給部５’により供給された洗浄ガスを、空間部７４を経由して多孔質材７２の多数の貫通孔を通して噴出させ（図９中に洗浄ガスの流れを実線の矢印で示す）、大気圧における基板Ｋの被洗浄部位近傍の酸素分圧を２０Ｐａないし１５ｋＰａの範囲に設定する洗浄ガス供給手段を構成するものとされる。
洗浄ガス供給部５’は、不活性ガスと空気とを混合して洗浄ガスとなし、この洗浄ガスを洗浄ガス供給ノズル（下）７に供給するものとされる。図９においては、洗浄ガス供給部５’を洗浄ガス供給ノズル２に接続される洗浄ガス供給部５と別構成のように記載したが、同一の構成とすることも可能である。
【００５１】
洗浄処理ガス排出ノズル（下）８は、図９に示すように、洗浄ガス供給ノズル（下）７と略同等の構造とされ、箱状のケーシング８１の内部に、空間部８４を有して多数の貫通孔を有する多孔質材８２が収容・固定されている。ケーシング８１には、洗浄処理ガス排出口８３が設けられ、この洗浄処理ガス排出口８３には、洗浄処理ガス排出部６’が接続されており、吸引除去手段を構成するものとされる。
洗浄処理ガス排出部６’は、その使用時に、基板Ｋの被洗浄部位近傍において洗浄処理ガスを吸引除去する（図９中に洗浄処理ガス等の流れを実線の矢印で示す）ものとされる。図９においては、洗浄処理ガス排出部６’を洗浄処理ガス排出ノズル３に接続される洗浄処理ガス排出部６と別構成のように記載したが、同一の構成とすることも可能である。
【００５２】
洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガス排出ノズル（下）８とは、洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照射部４とに対して、使用状態において基板Ｋと挟んで対向する位置に、多孔質材７２，８２を多孔質材２２，３２，石英ガラス４３に対向して配置される。この洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガス排出ノズル（下）８とは、多孔質材７２，８２が面一となるように固定されており、図１０に示すように、洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガス排出ノズル（下）８との基板Ｋ移動方向の長さ寸法Ｌ5 が、図２に示す洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照射部４との基板Ｋ移動方向の長さ寸法Ｌ5 と略等しくなるように設定されている。ここで、洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガス排出ノズル（下）８との基板Ｋ移動方向の長さ寸法は、図２に示す洗浄ガス供給ノズル２と洗浄処理ガス排出ノズル３と紫外線照射部４との基板Ｋ移動方向の長さ寸法Ｌ5 より大きく設定することも可能である。
【００５３】
本実施の形態の紫外線洗浄用ノズル１は、図８ないし図１０に示すように、第１の実施の紫外線洗浄用ノズル１の下側に洗浄ガス供給ノズル（下）７と洗浄処理ガス排出ノズル（下）８とを配置したものであり、基板Ｋの上側に位置するノズル２，３，４と、基板Ｋの下側に位置するノズル７，８とは、別体として独立に移動するようにしても良いし、任意の方法で連結しておき、一緒に移動する構成としても良い。
ここで、図１ないし図３に示す第１実施形態と同様に、洗浄ガス供給ノズル（下）７および洗浄処理ガス排出ノズル（下）８と基板Ｋの被洗浄部位との距離Ｌ4 の調整をおこなう、つまり相対位置調整をおこなう距離調整手段が設けられる。
【００５４】
これにより、基板Ｋが、ノズル２，３，４とノズル７，８との間に位置しない状態、つまり洗浄処理をおこなう前に、このノズル２，３，４とノズル７，８との間の空間を、前述の洗浄ガス雰囲気に設定することが可能であり、かつ、この付近の酸素分圧の設定をより容易におこなうことが可能となる。したがって、基板Ｋの被洗浄部位近傍の酸素分圧の設定をより容易におこなうことができ、洗浄効率の向上を図ることが可能となる。
さらに、基板Ｋと、ノズル２，３，４およびノズル７，８との間の距離設定をより容易に制御することが可能となる。
また、下側のノズル７，８を設けたことにより、洗浄処理ガスの拡散を防止し、オゾン等の排出をより容易におこなうことができる。
【００５５】
［第３の実施の形態］
以下、本発明に係るＵＶ処理方法ならびに洗浄方法、および洗浄装置の第３実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施の形態は本発明の乾燥用ノズルを具備した洗浄装置の一例である。図１１は本実施の形態の洗浄装置５１の概略構成を示す図であって、例えば数百ｍｍ角程度の大型のガラス基板（以下、単に基板という）を枚葉洗浄するための装置である。
図中符号５２は洗浄部、５３はステージ（基板保持手段）、１、５５、５６、４９は洗浄用ノズル、５０は乾燥用ノズル、５７は基板搬送ロボット、５８はローダカセット、５９はアンローダカセット、６０は水素水・オゾン水生成部、６１は洗浄液再生部、Ｋは基板である。
【００５６】
図１１に示すように、装置上面中央が洗浄部５２となっており、基板Ｋを保持するステージ５３が設けられている。ステージ５３には、基板Ｋの形状に合致した矩形の段部が設けられ、この段部上に基板Ｋが嵌め込まれて、基板Ｋの表面とステージ５３の表面が面一状態でステージ５３に保持されるようになっている。また、段部の下方には空間部が形成され、空間部にはステージ５３の下方から基板昇降用シャフトが突出している。基板昇降用シャフトの下端にはシリンダ等のシャフト駆動源が設けられ、後述する基板搬送ロボット５７による基板Ｋの受け渡しの際にシリンダの作動により基板昇降用シャフトが上下動し、シャフトの上下動に伴って基板Ｋが上昇または下降するようになっている。なお、ステージ中央に設けられた孔から基板Ｋの裏面洗浄用のノズルが突出しており、本装置では表面側を主に洗浄するが、同時に裏面側も軽く洗浄できるようになっている。
【００５７】
ステージ５３を挟んで対向する位置に一対のラックベース６２が設けられ、これらラックベース６２間に洗浄用ノズル１，５５，５６，４９が架設されている。洗浄用ノズルは並列配置された４本のノズルからなり、各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９が異なる洗浄方法により洗浄を行うものとなっている。本実施の形態の場合、これら４本のノズルは、洗浄ガス供給手段（図示略）から基板Ｋに洗浄ガスを供給するとともに紫外線ランプ４２から紫外線を照射することによって主に有機物を分解除去する上記実施の形態の紫外線洗浄用ノズル１、オゾン水を供給しつつ超音波素子６３により超音波振動を付与して洗浄するオゾン水超音波洗浄用ノズル５５、水素水を供給しつつ超音波素子６３により超音波振動を付与して洗浄する水素水超音波洗浄用ノズル５６、純水を供給してリンス洗浄を行う純水リンス洗浄用ノズル４９、である。これら４本のノズルが基板Ｋの上方で基板Ｋとの間隔を一定に保ちながらラックベース６２に沿って順次移動することにより、基板Ｋの被洗浄面全域が４種類の洗浄方法により洗浄される構成となっている。さらに、同一のラックベース６２間に乾燥用ノズル５０が架設されており、洗浄後の濡れた基板Ｋがこの乾燥用ノズル５０によって乾燥される構成となっている。
なお、図１１においては、紫外線洗浄用ノズル１を１本の棒状に示したが、実際には前述の第１，第２の実施形態における構成と同等の構成とされ、洗浄ガス供給ノズル２，洗浄処理ガス排出ノズル３，紫外線照射部４等を含んでいる。
【００５８】
各ノズルの移動手段としては、各ラックベース６２上のリニアガイドに沿って水平移動可能とされたスライダがそれぞれ設けられ、各スライダの上面に支柱がそれぞれ立設され、これら支柱に各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０の両端部が固定されている。各スライダ上にはモータ等の駆動源が設置されており、各スライダがラックベース６２上を自走する構成となっている。そして、装置の制御部（図示略）から供給される制御信号により各スライダ上のモータがそれぞれ作動することによって、各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０が個別に水平移動する構成となっている。また、支柱にはシリンダ（図示略）等の駆動源が設けられ、支柱が上下動することにより各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０の高さ、すなわち各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９と基板Ｋとの間隔、乾燥用ノズル５０と基板Ｋとの間隔がそれぞれ調整可能となっている。これらは、距離調整手段を構成する。
【００５９】
各洗浄用ノズル５５，５６，４９は、一端に洗浄液を導入するための導入口を有する導入通路と一端に洗浄後の洗浄液を外部へ排出するための排出口を有する排出通路とが形成され、これら導入通路と排出通路とをそれぞれの他端において交差させて交差部が形成されるとともに、この交差部に基板Ｋに向けて開口する開口部が設けられたものであり、プッシュ・プル型ノズル（省流体型ノズル）と呼ばれるものである。この場合、開口部は、洗浄用ノズル５５，５６，４９の並列方向と交差する方向に少なくとも基板Ｋの幅以上の長さに延びている（本実施の形態の場合、１本の洗浄用ノズルにつき、導入通路と排出通路とが交差した交差部および開口部は３組設けられており、３組合わせて開口部が基板Ｋの幅以上の長さに延びている）。排出通路側の圧力制御部に減圧ポンプを用いて、この減圧ポンプで交差部の洗浄液を吸引する力を制御して、開口部の大気と接触している洗浄液の圧力（洗浄液の表面張力と基板Ｗの被洗浄面の表面張力も含む）と大気圧との均衡をとるようになっている。つまり、開口部の大気と接触している洗浄液の圧力Ｐw（洗浄液の表面張力と基板Ｋの被洗浄面の表面張力も含む）と大気圧Ｐaとの関係をＰw≒Ｐaとすることにより、開口部を通じて基板Ｋに供給され、基板Ｋに接触した洗浄液は、洗浄用ノズルの外部に漏れることなく、排出通路に排出される。すなわち、洗浄用ノズルから基板Ｋ上に供給した洗浄液は、基板Ｋ上の洗浄液を供給した部分（開口部）以外の部分に接触することなく、基板Ｋ上から除去される。さらに、交差部の上方に基板Ｋに対向するように超音波素子６３が設けられており、基板Ｋが洗浄されている間、洗浄液に超音波が付与されるようになっている。
【００６０】
洗浄部５２の側方に、水素水・オゾン水生成部６０と洗浄液再生部６１とが設けられている。水素水・オゾン水生成部６０には、水素水製造装置６４とオゾン水製造装置６５とが組み込まれている。いずれの洗浄液も、純水中に水素ガスやオゾンガスを溶解させることによって生成することができる。そして、水素水製造装置６４で生成された水素水が、水素水供給配管６６の途中に設けられた送液ポンプ６７により水素水超音波洗浄用ノズル５６に供給されるようになっている。同様に、オゾン水製造装置６５で生成されたオゾン水が、オゾン水供給配管６８の途中に設けられた送液ポンプ６９によりオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に供給されるようになっている。なお、純水リンス洗浄用ノズル４９には製造ライン内の純水供給用配管（図示略）から純水が供給されるようになっている。
【００６１】
また、洗浄液再生部６１には、使用後の洗浄液中に含まれたパーティクルや異物を除去するためのフィルタ７０、１７１が設けられている。水素水中のパーティクルを除去するための水素水用フィルタ７０と、オゾン水中のパーティクルを除去するためのオゾン水用フィルタ１７１が別系統に設けられている。すなわち、水素水超音波洗浄用ノズル５６の排出口から排出された使用後の水素水は、水素水回収配管１７２の途中に設けられた送液ポンプ１７３により水素水用フィルタ７０に回収されるようになっている。同様に、オゾン水超音波洗浄用ノズル５５の排出口から排出された使用後のオゾン水は、オゾン水回収配管１７４の途中に設けられた送液ポンプ７５によりオゾン水用フィルタ１７１に回収されるようになっている。
【００６２】
そして、水素水用フィルタ７０を通した後の水素水は、再生水素水供給配管７６の途中に設けられた送液ポンプ７７により水素水超音波洗浄用ノズル５６に供給されるようになっている。同様に、オゾン水用フィルタ１７１を通した後のオゾン水は、再生オゾン水供給配管７８の途中に設けられた送液ポンプ７９によりオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に供給されるようになっている。また、水素水供給配管６６と再生水素水供給配管７６は水素水超音波洗浄用ノズル５６の手前で接続され、弁８０によって水素水超音波洗浄用ノズル５６に新しい水素水を導入するか、再生水素水を導入するかを切り換え可能となっている。同様に、オゾン水供給配管６８と再生オゾン水供給配管７８はオゾン水超音波洗浄用ノズル５５の手前で接続され、弁１８１によってオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に新しいオゾン水を導入するか、再生オゾン水を導入するかを切り換え可能となっている。なお、各フィルタ７０，１７１を通した後の水素水やオゾン水は、パーティクルが除去されてはいるものの、液中気体含有濃度が低下しているため、配管を通じて再度水素水製造装置６４やオゾン水製造装置６５に戻し、水素ガスやオゾンガスを補充するようにしてもよい。
【００６３】
洗浄部５２の側方に、ローダカセット５８、アンローダカセット５９が着脱可能に設けられている。これら２つのカセット５８、５９は、複数枚の基板Ｋが収容可能な同一の形状のものであり、ローダカセット５８に洗浄前の基板Ｋを収容し、アンローダカセット５９には洗浄済の基板Ｋが収容される。そして、洗浄部５２とローダカセット５８、アンローダカセット５９の中間の位置に基板搬送ロボット５７が設置されている。基板搬送ロボット５７はその上部に伸縮自在なリンク機構を有するアーム１８２を有し、アーム１８２は回転可能かつ昇降可能となっており、アーム１８２の先端部で基板Ｋを支持、搬送するようになっている。
【００６４】
上記構成の洗浄装置５１は、例えば洗浄用ノズル１，５５，５６，４９または乾燥用ノズル５０と基板Ｋとの間隔、洗浄用ノズルまたは乾燥用ノズルの移動速度、洗浄ガスの流量および酸素分圧、洗浄液の流量等、種々の洗浄条件、乾燥条件をオペレータが設定する他は、各部の動作が制御部により制御されており、自動運転する構成になっている。したがって、この洗浄装置５１を使用する際には、洗浄前の基板Ｋをローダカセット５８にセットし、オペレータがスタートスイッチを操作すれば、基板搬送ロボット５７によりローダカセット５８からステージ５３上に基板Ｋが搬送され、ステージ５３上で各洗浄用ノズル１，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０により紫外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄、乾燥が順次自動的に行われ、乾燥後、基板搬送ロボット５７によりアンローダカセット５９に収容される。
【００６５】
本実施の形態の洗浄装置５１においては、４本の洗浄用ノズル１，５５，５６，４９の各々が、紫外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄といった異なる洗浄方法により洗浄処理する構成であるため、本装置１台で種々の洗浄方法を実施することができる。したがって、例えば、紫外線照射により有機物等を除去洗浄し、そして、水素水超音波洗浄、オゾン水超音波洗浄により微細な粒径のパーティクルを除去し、さらにリンス洗浄で基板表面に付着した洗浄液も洗い流しながら仕上げの洗浄を行う、というように種々の被除去物を充分に洗浄除去することができる。また、本実施の形態の洗浄装置の場合、乾燥用ノズル５０が備えられているため、洗浄、乾燥の一貫処理を自動的に行うことができる。特に、上記実施の形態の紫外線洗浄ノズル１による洗浄処理においては、酸素分圧の設定をおこなうことにより、洗浄時間を短く設定することができ、さらに、従来のオゾン水を使用する有機物分解処理用ノズルのように水分を基板Ｋ表面に接触させる必要がないため、基板Ｋの乾燥を行なう必要がない。そして、本実施の形態の洗浄装置５１によれば、上記実施の形態の紫外線洗浄用ノズル１を具備したことによって、半導体デバイス、液晶表示パネル等をはじめとする各種電子機器の製造ラインに好適な高効率の洗浄装置を実現することができる。
【００６６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば洗浄ガスとして、空気と不活性ガスを混合した後に、洗浄ガス供給ノズル２等に供給する構成としたが、例えば窒素ガスとされる不活性ガスのみを、基板Ｋの被洗浄部位近傍に噴出し、この不活性ガスを、基板Ｋの被洗浄部位近傍に存在する空気と混合することにより、被洗浄部位近傍の酸素分圧を制御する不活性ガス供給部を設けることも可能である。また、この不活性ガス供給部によって、不活性ガスのみを被洗浄部位近傍に噴出すると同時に、基板Ｋの被洗浄部位近傍に比べて、紫外線照射部４近傍の酸素分圧が低い状態に設定し、紫外線照射部４近傍における酸素分子による紫外線吸収をより低減することも可能である。また、不活性ガスと酸素ガスとを混合してまたは直接噴出して酸素分圧の制御をおこなうことも可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の洗浄装置によれば、低コストで、酸素分圧の設定をおこない、ＵＶ処理時間を短縮し、充分な分解除去洗浄をおこないつつ紫外線洗浄の作業効率を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明に係る洗浄装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】   図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】   図１の洗浄装置を示す平面図である。
【図４】   図１の紫外線光源４２から放射される紫外線の分光分布図である。
【図５】   洗浄処理における被洗浄部位近傍の酸素分圧と洗浄処理後における基板Ｋ表面の接触角の関係を示すグラフである。
【図６】   洗浄処理における被洗浄部位近傍の酸素分圧と洗浄処理後における基板Ｋ表面の接触角の関係を示すグラフである。
【図７】   接触角を説明するための模式図である。
【図８】   本発明に係る洗浄装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図９】   図８のIX−IX線に沿う断面図である。
【図１０】   図８の洗浄装置を示す平面図である。
【図１１】   本発明の第３の実施の形態の洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｋ…基板（被洗浄物）
１…紫外線洗浄用ノズル（洗浄装置）
２…洗浄ガス供給ノズル
３…洗浄処理ガス排出ノズル
４…紫外線照射部
５，５’…洗浄ガス供給部
６，６’…洗浄処理ガス排出部
７…洗浄ガス供給ノズル（下）
８…洗浄処理ガス排出ノズル（下）
４２…紫外線光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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