專利名稱：光照射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體元件及平面面板顯示器的制造工序中、適合用于將晶片及玻璃基板等的基板的表面光清洗的光照射裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體元件、液晶顯示裝置等的平面面板顯示器、太陽電池等的制造工序中，一般來說，為了對于硅晶片及玻璃基板等的基板形成高緊貼性的薄膜，通過對基板的表面進行清洗處理，進行去除存在該基板表面上存在有機物等的污染物，作為對基板的表面進行清洗處理的方法，廣泛利用不使用水及有機溶劑等的干式清洗方法。作為該干式清洗方法，已知有對被處理物的表面照射來自準分子燈的準分子光，并且通過作用利用準分子光的照射而生成的自由基氧、臭氧等，清洗該被處理物的表面的光清洗法。這種光清洗法所使用的光照射裝置，已知例如具備具有由合成石英玻璃構(gòu)成的紫外線透過窗的燈罩、和收納于此燈罩內(nèi)、放射紫外線的準分子燈而成的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻I)。在該光照射裝置中，為了防止從準分子燈放射的紫外線到達燈罩的紫外線透過窗為止被該燈罩內(nèi)的氣體吸收，進行在燈罩內(nèi)填充氮氣等的惰性氣體并循環(huán)。所以，在光照射裝置中，需要設(shè)置使惰性氣體循環(huán)的循環(huán)機構(gòu)，為此，光照射裝置的制造成本變高，而且，在光照射裝置的使用時，需要使用氮氣等惰性氣體，所以存在被照射物的清洗處理的處理成本變高的問題。于是，最近開發(fā)出紫外線放射強度高的準分子燈，由此，即使來自該準分子燈的紫外線被燈罩內(nèi)的氣體吸收，也可對被照射物照射充分強度的紫外線，所以提出有一邊將大氣導(dǎo)入至燈罩內(nèi)并從該燈罩的排氣口排出，一邊將來自準分子燈的紫外線照射至被照射物的光照射裝置(參照專利文獻2)。根據(jù)這種光照射裝置，因為不需要設(shè)置使惰性氣體循環(huán)的循環(huán)機構(gòu)及高價的紫外線透過窗，所以能夠?qū)崿F(xiàn)光照射裝置的制造成本的降低化，而且，在光照射裝置的使用時不需要使用氮氣等惰性氣體，所以能夠?qū)崿F(xiàn)被照射物的清洗處理的處理成本的降低化。然而，在上述光照射裝置中，判明存在如下問題附著于被照射物的有機物等的污染物、與被導(dǎo)入至燈罩內(nèi)的大氣中所包含的AMC(Airborne Molecular Contaminants)等的污染物質(zhì)，通過利用來自準分子燈的紫外線活性化而產(chǎn)生反應(yīng)，其反應(yīng)生成物堆積于燈罩的內(nèi)壁面之后，從該燈罩的內(nèi)壁面離散而附著于被照射物，所以難以可靠地完成所需要的光清洗處理。該現(xiàn)象與粒子污染被照射物不同。專利文獻I :日本特開平8-124540號公報專利文獻2 日本特開2004-290935號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于以上情況而完成，其目的在于提供能夠防止或抑制附著于被照射物的、有機物等的污染物與大氣中所包含的污染物質(zhì)的反應(yīng)生成物附著于被照射物、所以能夠可靠完成所需要的光清洗處理的光照射裝置。本發(fā)明的光照射裝置，其特征為，具備準分子燈；燈罩，以包圍該準分子燈的方式設(shè)置，具有將來自該準分子燈的光向外部射出的開口和將內(nèi)部的氣體排出的氣體排出口 ；以及氣體排出機構(gòu)，將大氣從該燈罩的開口向該燈罩的內(nèi)部導(dǎo)入，并從該燈罩的氣體排出口排出；在上述準分子燈上設(shè)置有光遮蔽單元，該光遮蔽單元以該準分子燈的放射光不照射到上述燈罩內(nèi)的形成氣體流通路徑的壁面的方式遮蔽該放射光。在本發(fā)明的光照射裝置中，優(yōu)選為，上述光遮蔽單元是形成在上述準分子燈的放電容器的內(nèi)面或外面上的光遮蔽膜。而且，優(yōu)選為，上述光遮蔽膜是具有將在上述準分子燈的放電容器內(nèi)產(chǎn)生的光反射的光反射功能的部件。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的光照射裝置，通過在準分子燈上設(shè)置以其放射光不照射到燈罩內(nèi)的形成氣體流通路徑的壁面的方式遮蔽該放射光的光遮蔽單元，由此防止或抑制來自準分子燈的光線照射至流動于燈罩內(nèi)的氣體流通路徑的大氣，結(jié)果，可防止或抑制附著于被照射物的有機物等的污染物與被導(dǎo)入至燈罩內(nèi)的大氣中所包含的污染物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的情況，所以可防止或抑制其反應(yīng)生成物附著于被照射物，所以，能夠可靠完成對被處理物的所需要的光清洗處理。


圖I是表示本發(fā)明的光照射裝置的一例的構(gòu)成概況的說明用剖視圖。圖2是表示圖I示出的光照射裝置的準分子燈的構(gòu)成的說明用剖視圖，(a)是縱剖視圖，(b)是橫剖視圖。標記說明10 :準分子燈11 :放電容器
Ila:上壁部Ilb:下壁部11c，lld，lie，Ilf :側(cè)壁部12:—方的電極13:另一方的電極15 :光遮蔽膜20 :燈罩21:開口22:氣體排出口25 :氣體流通路徑部件30 :氣體排出機構(gòu)35 :氣體排出管40 :輸送機構(gòu)
41 :輸送輥W :被照射物
具體實施例方式以下，對本發(fā)明的光照射裝置的實施方式進行說明。圖I是表示本發(fā)明的光照射裝置的一例的構(gòu)成概況的說明用剖視圖。該光照射裝置是在半導(dǎo)體元件及平面面板顯示器的制造工序中、用于光清洗晶片及玻璃基板等基板表面的裝置，具有例如將波長200nm以下的紫外線L朝向位于下方的被照射物W放射的準分子燈10，在下面具有將來自該準分子燈10的紫外線L向外部射出的開口 21的金屬制燈罩20，以包圍該準分子燈10的方式配置。在燈罩20的一側(cè)壁上，形成有排出內(nèi)部的氣體的氣體排出口 22。在燈罩20的一 側(cè)壁的外面上，一體設(shè)置有氣體排出機構(gòu)30，該氣體排出機構(gòu)30將大氣A從燈罩20的開口21向該燈罩20的內(nèi)部導(dǎo)入，并經(jīng)過準分子燈10從氣體排出口 22排出，在該氣體排出機構(gòu)30上連接有氣體排出管35。而且，在燈罩20內(nèi)，設(shè)置有氣體流通路徑部件25，該氣體流通路徑部件25形成供由氣體排出機構(gòu)30導(dǎo)入的大氣流動的氣體流通路徑。而且,在燈罩20的下方,設(shè)置有輸送機構(gòu)40,該輸送機構(gòu)40具有輸送被照射物W的多個輸送棍41。圖2是表示圖I示出的光照射裝置的準分子燈10的構(gòu)成的說明用剖視圖，(a)是縱剖視圖，(b)是橫剖視圖。該準分子燈10具有放電容器11，該放電容器11形成氣密性地封入準分子用氣體的放電空間S。該放電容器11是扁平的箱型裝置，該扁平的箱型裝置包括相互對置的分別為矩形的上壁部Ila及下壁部lib、以及連接上壁部Ila及下壁部Ilb的周緣的4個側(cè)壁部11c、lid、lie、llf，該放電容器11的整體例如通過波長200nm以下的紫外線的透射性優(yōu)良的材料構(gòu)成。在放電容器11的上壁部Ila的外面(在圖2中為上面)上，設(shè)置有網(wǎng)狀的一方的電極12，在該放電容器11的下壁部Ilb的外面(在圖2中為下面)上，設(shè)置有網(wǎng)狀的另一方的電極13，一方的電極12及另一方的電極13分別連接于高頻電源(省略圖示)。作為構(gòu)成放電容器11的材料，可使用可良好地透射真空紫外線的材料，具體來說，可使用合成石英玻璃等的硅玻璃、藍寶石玻璃等。若示出放電容器11的尺寸的具體一例的話，上壁部11a、下壁部Ilb的寬度方向的長度為70mm,側(cè)壁部11c、lid、lie、Ilf的高度方向的長度為18mm,厚度為3. 0mm。作為構(gòu)成一方的電極12及另一方的電極13的材料，可使用金、銀、銅、鎳、鉻等的具有耐腐蝕性的金屬材料。而且，一方的電極12及另一方的電極13可通過將包含上述金屬材料的導(dǎo)電性膠進行網(wǎng)板印刷、或?qū)⑸鲜鼋饘俨牧线M行真空蒸鍍來形成。一方的電極12及另一方的電極13的各自的厚度為例如0. Iiim 幾十ii m。作為封入至放電容器11內(nèi)的準分子用氣體，可使用能夠生成放射真空紫外線的準分子的氣體，具體來說，可使用氙、氬、氪等的稀有氣體、或混合稀有氣體與溴、氯、碘、氟等的鹵素氣體的混合氣體等。若將準分子用氣體的具體例與被放射的紫外線的波長一起示出的話，在氙氣中為172nm，在氬與碘的混合氣體中為191nm，在氬與氟的混合氣體中為193nm。
而且，準分子用氣體的密封壓力是例如10 lOOkPa。而且，在準分子燈10中，以其放射光不照射到燈罩20內(nèi)的形成氣體流通路徑的壁面(在圖示的例子中，為燈罩20的內(nèi)面及氣體流通路徑部件25的表面)的方式設(shè)置有遮蔽該放射光的光遮蔽單元。具體來說，該例子的光遮蔽單元由光遮蔽膜15所構(gòu)成，該光遮蔽膜15以覆蓋準分子燈10的放電容器11的上壁部Ila及4個側(cè)壁部I lc、I Id、I le、llf的各自的內(nèi)面整面以及下壁部Ilb的周邊部分的內(nèi)面的方式形成。優(yōu)選為光遮蔽膜15是具有將準分子燈10的放電容器11內(nèi)的放電空間S中產(chǎn)生的紫外線反射的光反射功能的部件，由此，可獲得較高的光利用率。作為具有此種光反射功能的光遮蔽膜15，可使用由氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等構(gòu)成的膜，例如優(yōu)選由二氧化硅粒子與氧化鋁粒子構(gòu)成的膜，尤其優(yōu)選光遮蔽膜15的二氧化硅粒子的含有比例為30 99質(zhì)量％、氧化鋁粒子的含有比例為I 70質(zhì)量％。在上述的光照射裝置中，在準分子燈10的一方的電極12與另一方的電極13之間，通過高頻電源施加高頻電場，通過該高頻電場，在準分子燈10的放電容器11內(nèi)的放電空間S中產(chǎn)生電介質(zhì)屏障放電，通過此電介質(zhì)屏障放電，形成由來于準分子用氣體的準分子，由此，例如產(chǎn)生波長200nm以下的紫外線L，此紫外線L直接或被光遮光膜15反射，從放電容器11的下壁部Ilb往下方放射。另一方面，通過氣體排出機構(gòu)30動作，光照射裝置的外部的大氣A從燈罩20的開口 21被導(dǎo)入至該燈罩20的內(nèi)部之后，沿著燈罩20內(nèi)的氣體流通路徑流動，并從該燈罩20的氣體排出口 22被排出至外部。此時，準分子燈10配置于燈罩20內(nèi)的氣體流通路徑內(nèi)，所以通過流動于燈罩20內(nèi)的氣體流通路徑的大氣A冷卻。然后，來自準分子燈10的紫外線L從燈罩20的開口 21被射出至下方，照射至通過輸送機構(gòu)40輸送至燈罩20正下的位置的被處理物W，由此，完成對于被處理物W的光清洗處理。以上，優(yōu)選為準分子燈10與被處理物W之間的離開距離是3 5mm。這是因為，在該離開距離過大的情況下，通過大氣中的氧，172nm的光被吸收，到達被處理物W的光的光量變小。為此，即使離開距離超過5mm，也會有那樣的效果，但是在實用性上不合適。另一方面，在此離開距離過小的情況下，在有輸送機構(gòu)40的輸送輥41上的被處理物W的撓曲、輸送所致的被處理物W的上下振動、輸送輥41自身的撓曲、光照射裝置自身的撓曲等時會不合適。而且，對被照射物W的紫外線L的照射時間是例如0. 5 2. 0秒之間。而且，優(yōu)選為從燈罩20的開口 21導(dǎo)入的大氣A的流量是2000 5000L/min。在大氣A的流量過小的情況下，因為流速較低，在光照射裝置內(nèi)產(chǎn)生大氣A的滯留，或者產(chǎn)生逆流。另一方面，在大氣A的流量過大的情況下，在化學(xué)作用上并沒有問題，但是，由于需要排氣裝置的大型化、管道徑的大型化，所以裝置整體變得過大，不適合于實用性的裝置成本的觀點。
根據(jù)上述光照射裝置，在準分子燈10的放電容器11的內(nèi)表面，形成以該準分子燈10的放電容器11內(nèi)的放電空間S中產(chǎn)生的紫外線L不照射到燈罩20內(nèi)的形成氣體流通路徑的壁面的方式遮蔽該紫外線L的光遮蔽膜15，由此，防止或抑制紫外線L照射流動于燈罩20內(nèi)的氣體流通路徑的大氣A，結(jié)果，可防止或抑制附著于被照射物W的有機物等的污染物、與被導(dǎo)入至燈罩20內(nèi)的大氣A中所包含的污染物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以可防止或抑制其反應(yīng)生成物附著于被照射物W，所以，能夠可靠完成對被照射物W的所需要的光清洗處理。在本發(fā)明的光照射裝置中，并不限定于上述實施方式，能夠施加各種變更。例如在燈罩20內(nèi)，也可以設(shè)置多個準分子燈10。而且，光遮蔽膜15也可以形成于準分子燈10的放電容器11的外面上，而且，作為光遮蔽單元，并不限定于光遮蔽膜15，可設(shè)置以準分子燈10的放射光不照射至燈罩20內(nèi)的形成氣體流通路徑的壁面的方式遮蔽該放射光的適當?shù)牟考６?，燈?0的氣體排出口 22也可以形成于該燈罩20的上側(cè)壁。而且，光遮蔽膜15也可以是不具有光反射功能的膜，作為其材質(zhì)，可使用氧化鎂、氧化釔等。
[實施例]以下，說明本發(fā)明的光照射裝置的具體實施例，但是，本發(fā)明并不限定于以下實施例。<實施例1>按照圖I及圖2的構(gòu)成，制作具有寬度為160rnm、高度為250mm、收納準分子燈的部分的高度為100mm、全長(進深)為3000mm的燈罩、和全長為2500mm、寬度為70mm、高度為18_、有效發(fā)光長度為2200_的準分子燈的光照射裝置。該光照射裝置的準分子燈在放電容器的內(nèi)部封入氙氣，而且，作為光遮蔽單元，以覆蓋放電容器的上壁部及4個側(cè)壁部的各內(nèi)面整面以及下壁部的周邊部分的內(nèi)面的方式形成紫外線遮蔽膜。而且，作為被照射物使用液晶用的玻璃基板，以準分子燈的燈功率為I. 6kW、放電容器的外表面的紫外線照射為150mW/cm2、準分子燈與被照射物的離開距離為4mm、氣體排氣量為30001/min、輸送機構(gòu)進行的玻璃基板的輸送速度為4m/min的條件，進行玻璃基板的清洗處理，測定清洗處理前及清洗處理后的玻璃基板的表面的接觸角。結(jié)果，玻璃基板的表面的接觸角在清洗處理前為40°，但在清洗處理后為2°。因為液晶用的玻璃基板的表面的接觸角的要求水準為5°以下，所以可確認獲得了高清洗處理能力。進而，連續(xù)運轉(zhuǎn)該光照射裝置6個月，并進行玻璃基板的清洗處理，在玻璃基板的清洗處理中并未產(chǎn)生不良情況，測定經(jīng)過6個月后進行清洗處理的玻璃基板的接觸角，測定出為4°。<實施例2>除了將形成紫外線遮蔽膜的位置，變更為放電容器的上壁部及4個側(cè)壁部的各外面整面以及下壁部的周邊部分的外面之外，制作與實施例I相同構(gòu)成的光照射裝置。而且，作為被照射物，使用液晶用的玻璃基板，以與實施例I相同的條件，進行玻璃基板的清洗處理，測定清洗處理前及清洗處理后的玻璃基板的表面的接觸角。結(jié)果，玻璃基板的表面的接觸角在清洗處理前為40°，但在清洗處理后為2°，可確認獲得了高清洗處理能力。進而，連續(xù)運轉(zhuǎn)該光照射裝置6個月，并進行玻璃基板的清洗處理，在玻璃基板的清洗處理中并未產(chǎn)生不良情況，測定經(jīng)過6個月后進行清洗處理的玻璃基板的接觸角，測定出為4°。
<比較例1>除了在放電容器的內(nèi)面未形成紫外線遮蔽膜以外，制作與實施例I相同構(gòu)成的光照射裝置。而且，作為被照射物使用液晶用的玻璃基板，以準分子燈的燈功率為I. 6kW、放電容器的外表面的紫外線照度為lOOmW/cm2，準分子燈與被照射物的離開距離為4_、氣體排氣量為30001/min、輸送機構(gòu)進行的玻璃基板的輸送速度為4m/min的條件,連續(xù)運轉(zhuǎn)兩個月，進行玻璃基板的清洗處理，經(jīng)過兩個月后，測定進行清洗處理的玻璃基板的接觸角，測定出為10°以上，而且，觀察玻璃基板，在其表面可目視確認附著物。<比較例2>
除了紫外線遮蔽膜僅形成于放電容器的上壁部以外，制作與實施例I相同構(gòu)成的光照射裝置。而且，作為被照射物使用液晶用的玻璃基板，以與實施例I相同的條件，連續(xù)運轉(zhuǎn)3個月，進行玻璃基板的清洗處理，經(jīng)過3個月后，測定進行清洗處理的玻璃基板的接觸角，測定出為5°，但是，進一步連續(xù)運轉(zhuǎn)3個月(合計6個月)，進行玻璃基板的清洗處理，經(jīng)過3個月(合計6個月)后，測定進行清洗處理的玻璃基板的接觸角，測定出為10°以上，而且，觀察玻璃基板，在其表面可目視確認附著物。
權(quán)利要求
1.ー種光照射裝置，其特征在于，具備 準分子燈； 燈罩，以包圍該準分子燈的方式設(shè)置，具有將來自該準分子燈的光向外部射出的開ロ和將內(nèi)部的氣體排出的氣體排出ロ ；以及 氣體排出機構(gòu)，將大氣從該燈罩的開ロ向該燈罩的內(nèi)部導(dǎo)入，并從該燈罩的氣體排出ロ排出； 在上述準分子燈上設(shè)置有光遮蔽単元，該光遮蔽単元以該準分子燈的放射光不照射到上述燈罩內(nèi)的形成氣體流通路徑的壁面的方式遮蔽該放射光。
2.如權(quán)利要求I所述的光照射裝置，其特征在干， 上述光遮蔽單元是形成在上述準分子燈的放電容器的內(nèi)面或外面上的光遮蔽膜。
3.如權(quán)利要求2所述的光照射裝置，其特征在干， 上述光遮蔽膜是具有將在上述準分子燈的放電容器內(nèi)產(chǎn)生的光反射的光反射功能的部件。
全文摘要
提供一種光照射裝置，可防止或抑制附著于被照射物的有機物等的污染物與大氣中所包含的污染物質(zhì)的反應(yīng)生成物附著于被照射物，所以能夠可靠完成所需要的光清洗處理。其特征為，具備準分子燈；燈罩，以包圍該準分子燈的方式設(shè)置，具有將來自該準分子燈的光向外部射出的開口和將內(nèi)部的氣體排出的氣體排出口；以及氣體排出機構(gòu)，將大氣從該燈罩的開口向該燈罩的內(nèi)部導(dǎo)入，并從該燈罩的氣體排出口排出；在上述準分子燈上設(shè)置有光遮蔽單元，該光遮蔽單元以該準分子燈的放射光不照射到上述燈罩內(nèi)的形成氣體流通路徑的壁面的方式遮蔽該放射光。
文檔編號B08B7/00GK102671891SQ20121006705
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者山森賢治, 川口真孝, 石原肇, 遠藤真一 申請人:優(yōu)志旺電機株式會社