(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置するステージと、
前記ステージとの結合により陽極化成液を貯留する液槽が形成される枠体と、
前記ステージに対して前記枠体を相対的に昇降させる昇降機構と、
前記基板に接触する第１の電極と、
前記第１の電極との間に電圧が印加される第２の電極と、
前記陽極化成液の液面と対向し、前記基板に光を照射する光源と、
前記光源と前記陽極化成液の液面との間に配設された光学フィルタと、
前記光学フィルタの前記陽極化成液の液面に対向する面に貼着または塗着され、前記光学フィルタと前記陽極化成液のミストとの接触を防ぐフッ素樹脂シールドと、
を具備することを特徴とする陽極化成装置。
【請求項２】
基板を載置するステージと、
前記ステージとの結合により陽極化成液を貯留する液槽が形成される枠体と、
前記ステージに対して前記枠体を相対的に昇降させる昇降機構と、
前記基板に接触する第１の電極と、
前記第１の電極との間に電圧が印加される第２の電極と、
前記陽極化成液の液面と対向し、前記基板に光を照射する光源と、
前記光源と前記陽極化成液の液面との間に配設された光学フィルタと、
前記光学フィルタと前記陽極化成液の液面との間に配設され、前記光学フィルタと前記陽極化成液のミストとの接触を防ぐフッ素樹脂シールドと、
前記フッ素樹脂シールドを巻き回す回転体を少なくとも２以上備え、前記フッ素樹脂シールドを支持する支持体と、
を具備することを特徴とする陽極化成装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれか１項に記載の陽極化成装置であって、前記フッ素樹脂シールドと前記陽極化成液の液面との間に、前記フッ素樹脂シールドに対して不活性な気体のカーテンを形成するカーテン形成手段をさらに備えていることを特徴とする陽極化成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の陽極化成装置であって、前記フッ素樹脂シールドと前記陽極化成液の液面との間に存在する前記陽極化成液のミストを吸引するミスト吸引手段をさらに備えていることを特徴とする陽極化成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の陽極化成装置であって、前記陽極化成液は、フッ化水素酸を含んでいることを特徴とする陽極化成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の陽極化成装置であって、前記陽極化成と異なる処理である陽極酸化に用いられる陽極酸化液を前記液槽に供給する陽極酸化液供給系をさらに備えていることを特徴とする陽極化成装置。
【請求項７】
請求項６記載の陽極化成装置であって、前記陽極酸化液は、硫酸を含んでいることを特徴とする陽極化成装置。
【請求項８】
液槽内の陽極化成液に基板を接触させた状態で、前記基板に接触した第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加し、かつ前記陽極化成液の液面と対向する光源から発せられた光を光学フィルタの前記陽極化成液の液面に対向する面に貼着または塗着され、かつ前記光学フィルタと前記陽極化成液のミストとの接触を防ぐフッ素樹脂シールドを介して前記基板に照射して、前記基板に陽極化成処理を施す陽極化成工程を具備することを特徴とする陽極化成方法。
【請求項９】
請求項８記載の陽極化成方法であって、前記陽極化成工程中に、前記フッ素樹脂シールドと前記陽極化成液の液面との間に、前記フッ素樹脂シールドに対して不活性な気体のカーテンを形成するカーテン形成工程をさらに具備することを特徴とする陽極化成方法。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の陽極化成方法であって、
前記陽極化成工程中に、前記フッ素樹脂シールドと前記陽極化成液の液面との間に存在する前記陽極化成液のミストを吸引するミスト吸引工程をさらに具備することを特徴とする陽極化成方法。
【請求項１１】
液槽内の陽極化成液に基板を接触させた状態で、前記基板に接触した第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加し、かつ前記陽極化成液の液面と対向する光源から発せられた光を光学フィルタおよび前記光学フィルタと前記陽極化成液の液面との間に配設され、かつ前記光学フィルタと前記陽極化成液のミストとの接触を防ぐフッ素樹脂シールドを介して前記基板に照射して、前記基板に陽極化成処理を施す陽極化成工程と、
前記陽極化成工程後に、前記液槽に陽極酸化液を貯留し、かつ前記陽極酸化液に前記基板を接触させた状態で、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加して、前記基板に陽極酸化処理を施す陽極酸化工程と、
を具備することを特徴とする陽極化成方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の陽極化成方法であって、前記陽極酸化工程中に、前記フッ素樹脂シールドと前記陽極酸化液の液面との間に、前記フッ素樹脂シールドに対して不活性な気体のカーテンを形成するカーテン形成工程をさらに具備することを特徴とする陽極化成方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載の陽極化成方法であって、前記陽極酸化工程中に、前記フッ素樹脂シールドと前記陽極酸化液の液面との間に存在する前記陽極酸化液のミストを吸引するミスト吸引工程をさらに具備することを特徴とする陽極化成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、ガラス基板等の基板に陽極化成を施す陽極化成装置および陽極化成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フラットパネルディスプレイの開発が進んでいる。フラットパネルディスプレイの中には、ＢＳＤ（Ｂａｌｌｉｓｔｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ‐Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙ）のような電子を放出する電子源を備えているものもある。ＢＳＤに使用される電子源は、ポリシリコンを多孔質化して作製されるものである。
【０００３】
このようなポリシリコンを多孔質化する装置としては、電気化学反応を利用した陽極化成装置が知られている。この陽極化成装置では、ポリシリコンをフッ化水素酸に接触させ、その状態で電極間に電圧を印可することにより、ポリシリコンを多孔質化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ポリシリコンがｎ型ポリシリコンの場合には、多孔質化するために正孔が必要になる。そのため、光源が必要になる。また、光源から光を照射する際に、特定の波長域の光が特に有効であるので、特定の波長域の光を透過する光学フィルタを使用することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、光学フィルタがケイ酸塩ガラスから形成されたガラス板を備えている場合には、ガラス板が腐食してしまい、光透過率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものである。
即ち、光学フィルタの光透過率の低下を防ぐことができる陽極化成装置および陽極化成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の陽極化成装置は、基板を載置するステージと、ステージとの結合により陽極化成液を貯留する液槽が形成される枠体と、ステージに対して枠体を相対的に昇降させる昇降機構と、基板に接触する第１の電極と、第１の電極との間に電圧が印加される第２の電極と、基板に光を照射する光源と、光源と陽極化成液の液面との間に配設された光学フィルタと、光学フィルタと陽極化成液の液面との間に配設されたフッ素樹脂シールドと、を具備することを特徴とする。
【０００８】
上述した発明及び以下に示す各発明において、特に限定しない限り用語の定義及び技術的意義は次による。
【０００９】
陽極化成液は、基板に陽極化成処理を施すことができれば、どのようなものであってもよい。ここで、本発明の「陽極化成処理」とは、基板の少なくとも一部を多孔質化する処理をいう。陽極化成液としては、例えば、フッ化水素酸、或いはフッ化水素酸とアルコールとの混合液が挙げられる。混合液に使用されるアルコールとしては、例えば、エタノールが挙げられる。
【００１０】
基板は、陽極化成処理可能な基板であれば、どのようなものであってもよい。このような基板としては、例えば、ポリシリコンが形成されたガラス基板、或いはポリシリコンが形成された半導体基板が挙げられる。
【００１１】
基板が、ポリシリコンが形成されたガラス基板或いは半導体基板の場合には、下式（１）〜（３）のような反応式でポリシリコンが多孔質化されると考えられる。
Ｓｉ＋２ＨＦ＋（２−ｎ）ｅ＋  →  ＳｉＦ２＋２Ｈ＋＋ｎｅ−    ……式（１）
ＳｉＦ２＋２ＨＦ  →  ＳｉＦ４＋Ｈ２                          ……式（２）
ＳｉＦ４＋２ＨＦ  →  Ｈ２ＳｉＦ６                            ……式（３）
ここで、ｅ＋は正孔であり、ｅ−は電子である。従って、この反応を生じさせる前提として、正孔が必要になる。
【００１２】
光源は、基板に正孔を作ることができれば、どのようなものであってもよい。このような光源としては、例えば、ハロゲンランプが挙げられる。
【００１３】
光学フィルタは、特定の波長域の光を透過させるものである。特定の波長域の光としては、例えば、４００〜７００ｎｍの波長域の光が挙げられる。このような、光学フィルタは、フィルタ層とフィルタ層を支持する透明体とを備えているもの、或いは透明体のみのものが挙げられる。ここで、透明体としては、例えば、ガラス板が挙げられる。
【００１４】
フッ素樹脂シールドは、フッ素樹脂から形成されたものであれば、どのようなものであってもよい。フッ素樹脂シールドを形成するフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフロオロエチレン・エチレン重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＴＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、或いはポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）が挙げられる。
【００１５】
本発明の陽極化成装置は、光学フィルタと陽極化成液の液面との間に配設されたフッ素樹脂シールドを備えているので、光学フィルタと陽極化成液のミストとの接触を防ぐことができ、光学フィルタの光透過率の低下を防ぐことができる。
【００１６】
上記陽極化成装置のフッ素樹脂シールドは、光学フィルタの陽極化成液の液面に対向する面に貼着されていることが好ましい。フッ素樹脂シールドを光学フィルタの前記面に貼着することにより、光学フィルタと陽極化成液のミストとの接触を防ぐことができる。
【００１７】
上記陽極化成装置のフッ素樹脂シールドは、光学フィルタの陽極化成液の液面に対向する面に塗着されていてもよい。フッ素樹脂シールドを光学フィルタの前記面に塗着するには、例えば、水、フッ素系有機溶媒のような溶媒に分散或いは溶解させた微粒子のフッ素樹脂を光学フィルタの前記面に塗布し、焼成する。なお、塗布の方法は、例えば、スプレー塗布、フロー塗布、或いは浸漬塗布が挙げられる。フッ素樹脂シールドを光学フィルタの前記面に塗着することにより、光学フィルタと陽極化成液のミストとの接触を防ぐことができる。
【００１８】
上記陽極化成装置は、フッ素樹脂シールドを支持する支持体をさらに備えていてもよい。支持体はフッ素樹脂シールドを支持できれば、どのような形状であってもよい。例えば、支持体を枠状に形成することも可能である。支持体を備えることにより、光学フィルタと陽極化成液のミストとの接触を防ぐことができる。また、フッ素樹脂シールドの交換が容易である。
【００１９】
上記陽極化成装置の支持体は、少なくとも２以上の回転体を備えていることが好ましい。回転体を備えることにより、使用済みのフッ素樹脂シールドを巻き取ることができるとともに未使用のフッ素樹脂シールドを露出させることができる。
【００２０】
上記陽極化成装置は、フッ素樹脂シールドと陽極化成液の液面との間に、フッ素樹脂シールドに対して不活性な気体のカーテンを形成するカーテン形成手段をさらに備えることが好ましい。フッ素樹脂シールドに対して不活性は気体としては、例えば、エア、窒素が挙げられる。カーテン形成手段を備えることにより、確実に光学フィルタと陽極化成液のミストとの接触を防ぐことができる。
【００２１】
上記陽極化成装置は、フッ素樹脂シールドと陽極化成液の液面との間に存在する陽極化成液のミストを吸引するミスト吸引手段をさらに備えていることが好ましい。ミスト吸引手段を備えることにより、さらに確実に光学フィルタと陽極化成液のミストとの接触を防ぐことができる。
【００２２】
上記陽極化成装置に貯留される陽極化成液は、フッ化水素酸を含んでいることが好ましい。陽極化成液がフッ化水素酸を含むことにより、確実に基板に陽極化成処理を施すことができる。
【００２３】
上記陽極化成装置は、液槽に陽極酸化液を供給する陽極酸化液供給系をさらに備えていることが好ましい。陽極酸化液は、基板に陽極酸化処理を施すことができれば、どのようなものであってもよい。ここで、本発明の「陽極酸化処理」とは、基板の陽極化成処理により多孔質化された部分に酸化膜を形成する処理をいう。陽極酸化液としては、例えば、硫酸、或いは硫酸とアルコールとの混合液が挙げられる。混合液に使用されるアルコールとしては、例えば、エタノールが挙げられる。陽極酸化液供給系を備えることにより、陽極化成装置一台で、基板に陽極化成処理のみならず陽極酸化処理も施すことができる。
【００２４】
上記陽極化成装置に供給される陽極酸化液は、硫酸を含んでいることが好ましい。陽極化成液が硫酸を含むことにより、確実に基板に陽極酸化処理を施すことができる。また、フッ素樹脂シールドを配設しているので、硫酸のミストが発生して、有機塩が発生した場合であっても、光学フィルタに有機塩が付着するのを防止することができ、光学フィルタの光透過率の低下を防ぐことができる。また、カーテン形成手段を備えている場合であっては、確実に光学フィルタと陽極酸化液のミストとの接触を防ぐことができる。さらに、ミスト吸引手段を備えている場合であっては、より確実に光学フィルタと陽極酸化液のミストとの接触を防ぐことができる。
【００２５】
なお、上記陽極化成装置のフッ素樹脂シールドは、４００〜７００ｎｍの波長域で、７５％以上の光透過率を有していることが好ましい。このような光透過率を有したフッ素樹脂シールドを備えることにより、確実に基板に陽極化成処理を施すことができる。
【００２６】
上記陽極化成装置の光学フィルタは、ケイ酸塩ガラスから形成されたガラス板を備えていることが好ましい。ケイ酸塩ガラスとしては、例えば、石英ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛ガラス、バリウムガラス、或いはホウケイ酸ガラスが挙げられる。ケイ酸塩ガラスから形成されたガラス板を備えることにより、確実に特定の波長域の光を透過させることができる。また、フッ素樹脂シールドを配設しているので、ケイ酸塩ガラスから形成されたガラス板を使用しても、ガラス板の腐食を防ぐことができる。
【００２７】
上記液処理装置は、液槽に洗浄液を供給する洗浄液供給系をさらに備えていることが好ましい。洗浄液は、基板を洗浄できるものであれば、どのようなものであってもよい。このような洗浄液としては、例えば、アルコール、或いは純水が挙げられる。なお、アルコールとしては、例えば、エタノールが使用できる。洗浄液供給系を備えることにより、陽極化成装置一台で、基板に陽極化成処理のみならず洗浄処理も施すことができる。
【００２８】
本発明の陽極化成方法は、液槽内の陽極化成液に基板を接触させた状態で、基板に接触した第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加し、かつ光を光学フィルタおよび光学フィルタと陽極化成液の液面との間に配設されたフッ素樹脂シールドを介して前記基板に照射して、基板に陽極化成処理を施す陽極化成工程を具備することを特徴とする。本発明の陽極化成方法は、このような陽極化成工程を具備するので、光学フィルタの光透過率の低下させずに、基板に陽極化成処理を施すことができる。
【００２９】
上記陽極化成方法は、陽極化成工程中に、フッ素樹脂シールドと陽極化成液の液面との間に、フッ素樹脂シールドに対して不活性な気体のカーテンを形成するカーテン形成工程をさらに具備することが好ましい。このようなカーテン形成工程を備えることにより、確実に光学フィルタの光透過率の低下させずに、基板に陽極化成処理を施すことができる。
【００３０】
上記陽極化成方法は、陽極化成工程中に、フッ素樹脂シールドと陽極化成液の液面との間に存在する陽極化成液のミストを吸引するミスト吸引工程をさらに具備することが好ましい。このようなミスト吸引工程を備えることにより、確実に光学フィルタの光透過率の低下させずに、基板に陽極化成処理を施すことができる。
【００３１】
上記陽極化成方法は、陽極化成工程後に、液槽に陽極酸化液を貯留し、かつ陽極酸化液に基板を接触させた状態で、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加して、基板に陽極酸化処理を施す陽極酸化工程をさらに備えることが好ましい。このような陽極酸化工程を備えるので、光学フィルタの光透過率の低下させずに、基板に陽極酸化処理を施すことができる。
【００３２】
上記陽極化成方法は、陽極酸化工程中に、フッ素樹脂シールドと陽極酸化液の液面との間に、フッ素樹脂シールドに対して不活性な気体のカーテンを形成するカーテン形成工程をさらに具備することが好ましい。このようなカーテン形成工程を備えることにより、確実に光学フィルタの光透過率の低下させずに、基板に陽極酸化処理を施すことができる。
【００３３】
上記陽極化成方法は、陽極酸化工程中に、フッ素樹脂シールドと陽極酸化液の液面との間に存在する陽極酸化液のミストを吸引するミスト吸引工程をさらに具備することが好ましい。このようなミスト吸引工程を備えることにより、確実に光学フィルタの光透過率の低下させずに、基板に陽極酸化処理を施すことができる。
【００３４】
なお、上記陽極化成方法は、陽極化成工程後に、液槽に洗浄液を貯留した状態で、洗浄液に前記基板を接触させて、基板に洗浄処理を施す洗浄工程をさらに具備することが好ましい。洗浄工程は、複数回行うことも可能である。例えば、陽極化成工程後、かつ陽極酸化工程前に第１の洗浄工程を行い、さらに陽極酸化工程後に第２の洗浄工程を行うことも可能である。この場合、第１の洗浄工程に使用される洗浄液としては、例えば、アルコールが挙げられる。また、第２の洗浄工程に使用される洗浄液としては、例えば、純水が挙げられる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る陽極化成装置について説明する。図１は本実施の形態に係る陽極化成装置を模式的に示した垂直断面図であり、図２は本実施の形態に係る陽極化成装置の内部を模式的に示した平面図であり、図３は本実施の形態に係るランプユニットを模式的に示した垂直断面図である。
【００３６】
図１〜図３に示すように、陽極化成装置１は、合成樹脂等の耐処理液性材料で形成されたハウジング２を備えている。ハウジング２の内部には、主に、陽極化成液等の処理液を貯留する分離可能な液槽３と、ガラス基板Ｇに光を照射するランプユニット４と、が配設されている。
【００３７】
液槽３は、ガラス基板Ｇを載置するステージ５と枠体６とから構成されており、枠体６がステージ５に対して下降してステージ５と結合することにより、液槽３が形成される。なお、ハウジング２上側から下側にかけてランプユニット４、枠体６、およびステージ５の順で、配設されている。
【００３８】
ステージ５の付近のハウジング２には、ガラス基板Ｇを陽極化成装置１内に搬出入するゲートバルブ７が設けられている。
【００３９】
ステージ５は、主に、ガラス基板Ｇを載置する略四角形の載置部５ａと、載置部５ａを支持する４本の支持部５ｂとから構成されている。なお、ガラス基板Ｇは、被処理面を上側に向けるフェイスアップ方式で載置部５ａに載置される。
【００４０】
載置部５ａには、吸引孔８が設けられており、吸引孔８には吸引ポンプ９が接続されている。吸引ポンプ９を作動させることにより、吸引孔８内のエアが吸引され、ガラス基板Ｇが載置部５ａに吸着される。また、載置部５ａには、エアシリンダ等から構成されたガラス基板昇降機構１０が内蔵されており、ガラス基板昇降機構１０が作動することにより、ガラス基板Ｇがステージ５に載置され、或いはステージ５から離間する。
【００４１】
載置部５ａには、冷却媒体を流すための開口１１が形成されている。開口１１には、図示しない冷却媒体を貯留した冷却媒体タンクが配管を介して接続されており、冷却媒体タンクから冷却媒体が開口１１に供給されることにより、載置部５ａが後述する陽極化成処理温度に冷却される。
【００４２】
各支持部５ｂには、エアシリンダ１２（昇降機構）が内蔵されており、エアシリンダ１２が作動することにより枠体６がステージ５に対して昇降する。枠体６は、待機させるための待機位置（Ａ１）と陽極化成処理等の処理を行うための処理位置（Ａ２）との間で昇降する。
【００４３】
枠体６は、略四角形に形成されている。枠体６の内壁面は上部から下部にかけて開口が狭くなるように傾斜している。枠体６の内壁面を傾斜させることにより、後述するハロゲンランプ３６から光を照射した場合に、枠体６での反射光がガラス基板Ｇに照射されることがなくなり、ガラス基板Ｇの被処理面全体に均一に光が照射される。
【００４４】
枠体６の底部には、ガラス基板Ｇと枠体６との間からの処理液の漏洩を防ぐシールリング１３が配設されている。シールリング１３は、例えばフッ素樹脂から形成されている。エアシリンダ１２の作動で枠体６が待機位置（Ａ１）から処理位置（Ａ２）に位置することにより、シールリング１３は押圧され、弾性変形する。
【００４５】
シールリング１３より外側の枠体６底部には、ガラス基板Ｇの縁部に接触するアノード電極１４（第１の電極）が配設されている。アノード電極１４をガラス基板Ｇに接触させて、後述するカソード電極４２との間に電圧を印加することにより、ガラス基板Ｇに陽極化成処理および陽極酸化処理が施される。なお、アノード電極１４は、対向する２箇所に配設されている。
【００４６】
ここで、本実施の形態で使用されるガラス基板Ｇについて説明する。ガラス基板Ｇ上には、スパッタリング等によりアルミニウムが所定の間隔をおいて一定方向に形成されており、アノード電極１４がアルミニウムに接触することによりアルミニウムと後述するカソード電極４２との間に電圧が印加される。また、アルミニウム上には、ｎ型ポリシリコンが形成されており、ｎ型ポリシリコン上にはレジストのようなマスクが形成されている。マスクには、窓が形成されており、窓に対応するｎ型ポリシリコンの部分が陽極化成処理される。
【００４７】
枠体６の例えば５箇所には、内壁面から外壁面にかけて貫通する開口１５〜１９が形成されている。開口１５は処理液を液槽３内に供給するものであり、開口１６〜１９は処理液を液槽３内から排出するものである。
【００４８】
開口１５は、枠体６を処理位置（Ａ２）に位置させた場合に、ガラス基板Ｇの被処理面に近接する位置に形成されている。開口１５がガラス基板Ｇの被処理面に近接する位置に形成されることにより、処理液供給の際、処理液の飛散が防止される。
【００４９】
開口１５には、処理液を供給する供給配管２０が接続している。供給配管２０には、フッ化水素酸を含んだ陽極化成液を貯留したタンク２１、硫酸を含んだ陽極酸化液を貯留したタンク２２、エタノールを貯留したタンク２３、および純水を貯留したタンク２４がバルブ２５〜２８を介してそれぞれ接続されている。バルブ２５〜２８を開くことにより、タンク２１〜２４から所望の処理液が供給配管２０を介して液槽３に供給される。なお、タンク２１内の陽極化成液は、陽極化成処理温度（約５〜１０℃、好ましくは約７℃）に冷却されている。陽極化成液を陽極化成処理温度に維持することにより、陽極化成処理における多孔質構造が最適化される。
【００５０】
開口１６〜１８は枠体６の内壁面から外壁面にかけて下るような傾斜を有している。このような傾斜を有することにより、開口１６〜１８に流入した処理液が重力により流れ、排出配管２９を介して液槽３から排出される。
【００５１】
開口１９は、枠体６を処理位置（Ａ２）に位置させた場合に、ガラス基板Ｇの被処理面に近接する位置に形成されている。開口１９には、処理液を吸引するエジェクタ３０が配管を介して接続されている。エジェクタ３０が作動することにより、開口１８以下に溜まる処理液が吸引除去される。ここで、エジェクタ３０は、調節により開口１８以下に溜まっている処理液の全てを除去或いはガラス基板Ｇ上に処理雰囲気に直接さらされない程度の処理液を残すように除去することができる。
【００５２】
枠体６には、熱伝対３１が配設されており、ガラス基板Ｇ付近の処理液の温度を測定できるようになっている。枠体６の上部には、液面センサ３２が配設されており、枠体６からの処理液のオーバーフローを防止することができる。
【００５３】
枠体６には、冷却媒体を流すための開口３３が形成されている。開口３３には、図示しない冷却媒体を貯留した冷却媒体タンクが配管を介して接続されており、冷却媒体タンクから冷却媒体を開口３３に供給することにより枠体６が陽極化成処理温に冷却される。
【００５４】
処理位置（Ａ２）付近のハウジング２には、処理液の液面に対して略平行にエアを供給する、横長のエア供給口３４が配設されている。エア供給口３４には、図示しないコンプレッサが配管を介して接続されている。コンプレッサが作動することにより、エアがエア供給口３４から供給され、後述するフッ素樹脂シールド４６と処理液の液面との間に、エアカーテンが形成される。
【００５５】
また、ハウジング２のエア供給口３４と対向する位置には、処理液の液面上に存在する処理液のミストを吸引するミスト吸引口３５が配設されている。ミスト吸引口３５には、図示しない吸引ポンプが配管を介して接続されている。吸引ポンプが作動することにより、処理液の液面上に存在している処理液のミストが吸引口３６に吸引される。
【００５６】
ランプユニット４は、ガラス基板Ｇ上のｎ型ポリシリコンに正孔を形成するハロゲンランプ３６（光源）と、ハロゲンランプ３６を保持するランプホルダ３７とを備えている。
【００５７】
ランプホルダ３７の上部には、ランプユニット４をステージ５に対して昇降させるランプユニット昇降機構３８が取り付けられている。ランプユニット昇降機構３８は、例えば、ランプホルダ３７に取り付けられたランプユニット４を支持する支持梁３９と、ハウジング１１の内壁に取り付けられたガイドレール４０と、支持梁３９をガイドレール４０に沿わせて昇降させるエアシリンダ４１とから構成されている。エアシリンダ４１を作動させることにより、支持梁３９に支持されたランプユニット４がガイドレール４０に沿って昇降する。具体的にはランプユニット４は、待機させるための待機位置（Ｂ１）と陽極化成処理を行う処理位置（Ｂ２）との間で昇降する。
【００５８】
ランプホルダ３７の底部には、メッシュ状の白金から形成されたカソード電極４２（第２の電極）が配設されている。また、ランプホルダ３７の底部には、４００〜７００ｎｍの波長域で７５％以上の光透過率を有する光学フィルタ４３が配設されている。光学フィルタ４３は、石英ガラスから形成されたガラス板４４にフィルタ層４５が蒸着されて、形成されている。
【００５９】
ガラス板４４の処理液の液面に対向する面には、厚さが約２５〜１２５μｍのフッ素樹脂シールド４６が接着剤により貼着されている。フッ素樹脂シールド４６は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から形成されており、４００〜７００ｎｍの波長域で７５％以上の光透過率を有している。なお、フッ素樹脂シールド４６が汚れた場合には、拭き取ることにより、容易に汚れを除去することができる。また、フッ素樹脂シールド４６の寿命が到来した場合は、貼りかえることにより交換する。
【００６０】
以下、陽極化成装置１で行われる処理のフローについて図４〜図１１に沿って説明する。図４は本実施の形態に係る陽極化成装置１で行われる処理のフローを示したフローチャートであり、図５〜図１１は本実施の形態に係る各処理工程を模式的に示した模式図である。
【００６１】
まず、枠体６が待機位置（Ａ１）に位置した状態で、ゲートバルブ７が開かれ、図示しない搬送アームによりガラス基板Ｇがガラス基板昇降機構１０上に載置される。次いで、ガラス基板昇降１０が下降して、ガラス基板Ｇをステージ５に載置した後、吸引ポンプ９の作動により、図５（ａ）に示すように、ガラス基板Ｇがステージ５の載置部５ａに吸着され、保持される（ステップ１）。
【００６２】
ガラス基板Ｇがステージ５の載置部５ａに保持された後、エアシリンダ１２の作動により、枠体６が待機位置（Ａ１）から処理位置（Ａ２）下降し、枠体６がステージ５に接触して、図５（ｂ）に示すように、液槽３が形成される（ステップ２）。なお、枠体６がステージ５に接触している状態では、シールリング１３は弾性変形しており、枠体６とステージ５との間からの処理液の漏洩が防止される。
【００６３】
液槽３が形成された後、バルブ２５が開放され、タンク２１から陽極化成処理温度に冷却された陽極化成液が液槽３内に供給される。また、図示しないコンプレッサの作動により、エア供給口３４からエアが供給され、フッ素樹脂シールド４６と陽極化成液との間に、陽極化成液の液面に対して略水平のエアカーテンが形成される。さらに、図示しない吸引ポンプの作動により、図６（ａ）に示すように、エアおよび陽極化成液のミストがミスト吸引口３５に吸引される（ステップ３）。エアの供給とミストの吸引とは、ガラス基板Ｇが搬送されるまで、常時行われる。
【００６４】
その後、エアシリンダ４１の作動により、図６（ｂ）に示すように、ランプユニット４が待機位置（Ｂ１）から処理位置（Ｂ２）に下降して、カソード電極４２が陽極化成液に浸漬する（ステップ４）。なお、フッ素樹脂シールド４６は、陽極化成液に接触していない。
【００６５】
カソード電極４２が陽極化成液に浸漬した後、図７（ａ）に示すように、アノード電極１４とカソード電極４２との間に電圧が印可されるとともに、ハロゲンランプ３６から光が光学フィルタ４３およびフッ素樹脂シールド４６を介してガラス基板Ｇに照射されて、約３〜５秒間、ガラス基板Ｇに陽極化成処理が施される（ステップ５）。この陽極化成処理により、上記した式（１）〜式（３）のような反応が起こり、ガラス基板Ｇのｎ型ポリシリコンが多孔質化される。
【００６６】
本実施の形態では、ガラス板４４にフッ素樹脂シールド４６が貼着されているので、ガラス板４４の腐食が防止され、ガラス板４４の光透過率の低下が防止される。すなわち、ガラス板４４の腐食は、陽極化成液に含まれているフッ化水素酸が原因であると考えられる。具体的には、陽極化成液から発生したフッ化水素酸を含んだミストが、ガラス板４４に付着して、ガラス板４４と反応するためであると考えられる。従って、フッ化水素酸に対して耐性のあるフッ素樹脂シールド４６をガラス板４４の陽極化成液の液面に対向する面に貼着することにより、ガラス板４４の腐食が防止され、ガラス板４４の光透過率の低下が防止される。
【００６７】
また、フッ素樹脂シールド４６と陽極化成液の液面との間に、エアカーテンが形成されているので、フッ化水素酸のミストが発生しても、ミストがエアカーテンの流れに沿って移動する。従って、ガラス板４４に接触するフッ化水素酸が低減され、確実にガラス板４４の光透過率の低下が防止される。また、フッ素樹脂シールド４６の寿命が延びる。
【００６８】
さらに、陽極化成液の液面上に存在する陽極化成液のミストが吸引されているので、エアカーテンの流れに沿って移動してきたミストが確実にハウジング２外に排出される。従って、ガラス板４４に接触するフッ化水素酸がさらに低減され、より確実にガラス板４４の光透過率の低下が防止される。また、フッ素樹脂シールド４６の寿命が確実に延びる。さらに、エアカーテンの流れに沿って移動してきたミストがハウジング２に付着することがなくなり、陽極化成装置１の汚染が防止される。
【００６９】
ガラス基板Ｇに陽極化成処理が施された後、バルブ２５を閉じて、陽極化成液の液槽３内への供給を停止する。液槽３に貯留されている開口１８以上の陽極化成液は、開口１６〜１８から流出し、排出配管２９を介して排出される。また、開口１８以下の陽極化成液は、開口１８から流出しないので、図７（ｂ）に示すように、エジェクタ３０により開口１８以下の陽極化成液を取り除く。ここで、多孔質化されたｎ型ポリシリコンは空気に触れると、素子としての機能を果たさなくなる。このため、エジェクタ３０は、処理雰囲気に直接さらされない程度の陽極化成液を残したところで吸引を停止して、多孔質化されたｎ型ポリシリコンが空気に触れるのを防ぐ（ステップ６）。
【００７０】
液槽３から陽極化成液が排出された後、バルブ２７が開放され、図８（ａ）に示すように、エタノールが液槽３内に供給されて、約５分間ガラス基板Ｇにエタノール洗浄処理が施される（ステップ７）。
【００７１】
ガラス基板Ｇにエタノール洗浄処理が施された後、バルブ２７を閉じて、エタノールの供給を停止する。液槽３に貯留されているエタノールは、開口１６〜１８から流出し、排出配管２９を介して排出される。また、開口１８以下のエタノールは、図８（ｂ）に示すように、エジェクタ３０により取り除かれる（ステップ８）。ここで、エジェクタ３０は、上記と同様にガラス基Ｇ板上に処理雰囲気に直接さらされない程度のエタノールを残したところで吸引を停止する。
【００７２】
液槽３内からエタノールが排出された後、バルブ２６が開放されて、陽極酸化液が液槽３内に供給される。陽極酸化液が液槽３内に供給された後、図９（ａ）に示すように、アノード電極１４とカソード電極４２との間に電圧が印加されて、約１０〜１５秒間ガラス基板Ｇに陽極酸化処理が施される（ステップ９）。この陽極酸化処理により、多孔質化されたｎ型ポリシリコンの表面に酸化膜が形成される。
【００７３】
本実施の形態では、ガラス板４４にフッ素樹脂シールド４６が貼着されているので、有機塩の付着が防止され、ガラス板４４の光透過率の低下が防止される。すなわち、フッ素樹脂シールド４６を設けない場合には、ガラス板４４に有機塩が付着して、光透過率が低下してしまう。この有機塩は、陽極酸化液に含まれている硫酸が原因で発生するものと考えられる。具体的には、陽極酸化液から発生した硫酸を含んだミストが、大気雰囲気中に存在する微量の有機物と反応して、有機塩が発生するものと考えられる。従って、有機塩が付着し難いフッ素樹脂シールド４６をガラス板４４の陽極酸化液の液面に対向する面に貼着することにより、有機塩の付着が防止される。
【００７４】
また、フッ素樹脂シールド４６と陽極酸化液の液面との間に、エアカーテンが形成されているので、有機塩が発生しても、有機塩がエアカーテンの流れに沿って移動する。従って、ガラス板４４に接触する有機塩が低減され、確実にガラス板４４の光透過率の低下が防止される。また、フッ素樹脂シールド４６の寿命が延びる。
【００７５】
さらに、陽極酸化液の液面上に存在する陽極酸化液のミストが吸引されているので、エアカーテンの流れに沿って移動してきたミストが確実にハウジング２外に排出される。従って、ガラス板４４に接触する有機塩がさらに低減され、より確実にガラス板４４の光透過率の低下が防止される。また、フッ素樹脂シールド４６の寿命が確実に延びる。さらに、エアカーテンの流れに沿って移動してきた有機塩がハウジング２に付着することがなくなり、陽極化成装置１の汚染が防止される。
【００７６】
ガラス基板Ｇに陽極酸化処理が施された後、バルブ２６を閉じて、陽極酸化液の供給を停止する。液槽３に貯留されている陽極酸化液は、開口１６〜１８から流出し、排出配管２９を介して排出される。また、開口１８以下の全ての陽極酸化液は、図９（ｂ）に示すように、エジェクタ３０により取り除かれる（ステップ１０）。
【００７７】
液槽３内から陽極酸化液が排出された後、バルブ２８が開放され、図１０（ａ）に示すように、純水が液槽３内に供給されて、約３分間ガラス基板Ｇに純水洗浄処理が施される（ステップ１１）。
【００７８】
ガラス基板Ｇに純水洗浄処理が施された後、バルブ２８を閉じて、純水の供給を停止する。液槽３に貯留されている純水は、開口１６〜１８から流出し、排出配管２９を介して排出される。また、開口１８以下の全ての純水は、図１０（ｂ）に示すように、エジェクタ３０により取り除かれる（ステップ１２）。
【００７９】
液槽３内から純水が排出された後、エアシリンダ４１の作動により、ランプユニット４が処理位置（Ｂ２）から待機位置（Ｂ１）に上昇する。また、エアシリンダ１２の作動により、枠体６が処理位置（Ａ２）から待機位置（Ａ１）に上昇し、枠体６がステージ５から離間して、図１１（ａ）に示すように、液槽３が分離する（ステップ１３）。
【００８０】
その後、吸引ポンプ９の作動を停止して、ガラス基板Ｇの吸着が解かれる。次いで、ガラス基板昇降機構１０が上昇して、ガラス基板Ｇがステージ５から離間する。最後に、ゲートバルブ７が開き、図１１（ｂ）に示すように、図示しない搬送アームによりガラス基板Ｇが搬出される（ステップ１４）。
以上で、陽極化成装置１で行われる処理が完了する。
【００８１】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下本実施の形態以降の実施の形態のうち先行する実施の形態と重複する内容については説明を省略することもある。
【００８２】
本実施の形態では、フッ素樹脂シールド４６が、回転可能な２つのロールに掛け渡されて支持されている例について説明する。
【００８３】
図１２は本実施の形態に係るランプユニット４を模式的に示した垂直断面図である。
図１２に示すように、ランプホルダ３７の底部には、フッ素樹脂シールド４６を支持する支持体５０が固定されている。支持体５０は、回転可能なロール５１、５２（回転体）を備えている。ロール５１、５２には、フッ素樹脂シールド４６が巻回されており、ロール５１、５２の回転により、フッ素樹脂シールド４６が移動する。
【００８４】
本実施の形態では、フッ素樹脂シールド４６がロール５１、５２を備えた支持体５０に支持されているので、ロール５１、５２を回転させることより、フッ素樹脂シールド４６の使用済みの部分を巻き取り、同時に未使用の部分を露出させることができる。従って、フッ素樹脂シールド４６の寿命が到来した場合のフッ素樹脂シールド４６の交換を容易に行うことができる。
【００８５】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第１および第２の実施の形態では、エア供給口３４および吸引口３５をハウジング２に配設しているが、枠体６の上部に配設してもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上、詳説したように、本発明の陽極化成装置および陽極化成方法によれば、光学フィルタの光透過率の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は第１の実施の形態に係る陽極化成装置を模式的に示した垂直断面図である。
【図２】  図２は第１の実施の形態に係る陽極化成装置の内部を模式的に示した平面図である。
【図３】  図３は第１の実施の形態に係るランプユニットを模式的に示した垂直断面図である。
【図４】  図４は第１の実施の形態に係る陽極化成装置で行われる処理のフローを示したフローチャートである。
【図５】  図５（ａ）および図５（ｂ）は第１の実施の形態に係る各処理工程を模式的に示した模式図である。
【図６】  図６（ａ）および図６（ｂ）は第１の実施の形態に係る各処理工程を模式的に示した模式図である。
【図７】  図７（ａ）および図７（ｂ）は第１の実施の形態に係る各処理工程を模式的に示した模式図である。
【図８】  図８（ａ）および図８（ｂ）は第１の実施の形態に係る各処理工程を模式的に示した模式図である。
【図９】  図９（ａ）および図９（ｂ）は第１の実施の形態に係る各処理工程を模式的に示した模式図である。
【図１０】  図１０（ａ）および図１０（ｂ）は第１の実施の形態に係る各処理工程を模式的に示した模式図である。
【図１１】  図１１（ａ）および図１１（ｂ）は第１の実施の形態に係る各処理工程を模式的に示した模式図である。
【図１２】  図１２は第２の実施の形態に係るランプユニットを模式的に示した垂直断面図である。
【符号の説明】
Ｇ…ガラス基板
１…陽極化成装置
３…液槽
５…ステージ
６…枠体
１２…エアシリンダ
１４…アノード電極
３６…ハロゲンランプ
４２…カソード電極
４３…光学フィルタ
４６…フッ素樹脂シールド
【図１】
0003745282.tif 000002
【図２】
0003745282.tif 000003
【図３】
0003745282.tif 000004
【図４】
0003745282.tif 000005
【図５】
0003745282.tif 000006
【図６】
0003745282.tif 000007
【図７】
0003745282.tif 000008
【図８】
0003745282.tif 000009
【図９】
0003745282.tif 000010
【図１０】
0003745282.tif 000011
【図１１】
0003745282.tif 000012
【図１２】
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