JPH07192996A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の下面への紫外線の照射を実現する。 【構成】 チャンバ１８の内部に、基板２を水平に保持
する基板保持部材３が取り付けられている。基板保持部
材３に載置された基板２の下方および上方に、それぞれ
複数本の紫外線ランプ１２、１４が、所定のピッチをも
って互いに平行に配列されている。このため、基板保持
部材３に載置された基板２の上面だけでなく下面へも紫
外線照射が行われる。突起部６によって基板２の下面の
端縁部が支持されるので、基板２への微粒子による汚染
が抑えられるとともに、基板２の下面における紫外線照
射が効率よく行われる。アクチュエータ１０によって基
板保持部材３が揺動するので、基板２の上面および下面
への照射が均一に行われる。 【効果】 基板の下面へ効果的に紫外線が照射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば液晶表示パネ
ル用のガラス基板、半導体ウエハ、半導体製造用のマス
ク基板などの基板（以下、単に「基板」という）の表面
に紫外線を照射することにより、その表面に付着した有
機物を分解して除去したり、表面を親水化する紫外線照
射装置に関し、特に被処理面の裏側の主面に紫外線を照
射するための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば液晶製造装置のフォト・リソグラ
フィ工程などにおいて用いられ、基板の表面に紫外線を
照射してオゾンを発生させることにより、基板表面上の
有機物を分解させたり、基板表面を親水化させて後段の
洗浄工程における水洗効果を高めたりするために使用さ
れる紫外線照射装置には、大別して２種類が知られてい
る。その１つは、一枚の基板をロボット等を用いて装置
内へ挿入し照射を行った後、この基板を取り出し、つぎ
に処理すべき一枚の基板を挿入するという操作を反復す
ることにより多数の基板への照射を順次実行する、いわ
ゆる枚葉型の装置である。他の１つは、多数の基板を順
次搬送しつつ照射を実行する、いわゆるライン型の装置
である。

【０００３】図８は従来の枚葉型の紫外線照射装置の主
要部を示す側面断面図である。この装置では、チャンバ
７６の内部に規定される照射室に、基板２を保持する基
板保持部材７２、およびその上方に配列する紫外線ラン
プ７４が設置されている。チャンバ７６の側壁には基板
２の搬送口７７が形成されており、この搬送口７７には
開閉自在な蓋７８が設けられている。この装置を用いる
には、蓋７８を開いて基板２を照射室内に搬入し、基板
保持部材７２の上に載置する。その後、蓋７８を閉じ
る。なお、ここで紫外線ランプ７４は常時点灯し続けら
れているので、基板２は照射室に搬入されると直ちに紫
外線の照射を受ける。所定の照射時間が経過すると、蓋
７８を開いて基板２を外部に搬出する。

【０００４】図９は従来のライン型の紫外線照射装置の
主要部を示す側面断面図である。この装置では、一方向
に回転する円筒型のローラ８２が配列してなる搬送経路
がチャンバ８６の内部を貫通するように設置されてい
る。チャンバ８６の中には、搬送経路の上方に配列する
紫外線ランプ８４が設置されている。ローラ８２が回転
するので、ローラ８２の上に載置された基板２はローラ
８２によって水平に搬送される。基板２は搬送されつ
つ、紫外線ランプ８４からの紫外線の照射を受ける。こ
の装置では、搬送経路の上流に基板２を順次載置するこ
とにより、多数の基板２を容易に処理することができ
る。照射が終了した基板２は、搬送経路の下流において
逐次取り出され、つぎの処理工程へと搬送される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、よく知られ
るように、半導体ウエハなどの基板２は、微粒子等の付
着による汚染から厳重に防護される必要がある。基板２
の２つの主面の中で、例えばレジスト膜を形成するなど
の所定の処理が施される上面（被処理面）は、その反対
側の主面（以下において「下面」という）よりも特に微
粒子等の付着を防ぐ必要がある。このため、紫外線照射
装置において、基板２を基板保持部材７２あるいはロー
ラ８２の上に載置する際には、基板２の被処理面がこれ
らの基板保持部材７２あるいはローラ８２に触れないよ
うに、被処理面を上方に向けて載置される。

【０００６】しかしながら、上面のみが紫外線照射を受
けた場合には、例えば基板２に洗浄処理を施す工程にお
いて、上面は良好に洗浄されるが、下面は親水性が十分
でないために良好な洗浄が行われず、水滴が残留するこ
とがあるという問題点があった。

【０００７】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、基板の裏面への紫外線の照射を行うこと
ができる紫外線照射装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる請求項
１記載の装置は、基板に紫外線を照射する紫外線照射装
置であって、前記基板の下面を支持することによって当
該基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持
手段に保持された前記基板の下面に紫外線を照射する紫
外線照射手段と、を備えることを特徴とする。

【０００９】この発明にかかる請求項２記載の装置は、
請求項１記載の紫外線照射装置であって、前記紫外線照
射手段が、前記基板保持手段に保持された前記基板の下
面に対向して、所定のピッチをもって互いに平行に配列
された複数本の紫外線ランプを有し、前記基板保持手段
に保持された前記基板と前記紫外線ランプとが、当該紫
外線ランプの配列方向に相対的に揺動するように、前記
基板保持手段および前記紫外線ランプの少なくとも一方
を駆動する揺動手段、を更に備えることを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１に記載された装置では、基板の下面が
基板保持手段によって保持されるとともに、その基板下
面に向けて紫外線照射手段から紫外線が照射される。

【００１１】さらに、請求項２に記載された装置では、
所定のピッチで互いに平行に配列された複数本の紫外線
ランプから基板保持手段に保持された基板の下面に向け
て紫外線が照射されるとともに、その基板保持手段と紫
外線ランプとは紫外線ランプの配列方向に相対的に揺動
させられる。

【００１２】

【実施例】

＜１．第１実施例＞

【００１３】はじめに、この発明の第１実施例の装置に
ついて説明する。

【００１４】図１は、第１実施例の装置の斜視図であり
内部を透視して描いている。この装置は枚葉型の紫外線
照射装置であって、チャンバ１８の内部に規定される照
射室に、基板２（本実施例では液晶用ガラス角型基板）
を水平に保持する基板保持部材３が取り付けられてい
る。

【００１５】図２は、この基板保持部材３の外観斜視図
である。基板保持部材３は、この図２に示すように、基
板２を取り囲むように構成された枠体４と、この枠体４
から内方に突出する突起部６と、枠体４の中央部に連結
し、枠体４を支える支持部材８とを有する。突起部６の
上面は、枠体４の上面より幾分下方に後退していること
が望ましい。

【００１６】図１に戻って、この基板保持部材３に載置
された基板２の下方および上方に、それぞれ複数本の紫
外線ランプ１２、１４が配置されている。複数本の紫外
線ランプ１２は、いずれも基板２の下面に対向し、しか
もこの下面から等距離となるように、所定のピッチをも
って互いに平行に配列されている。同様に、複数本の紫
外線ランプ１４は、いずれも基板２の上面に対向し、し
かもこの上面から等距離となるように、所定のピッチを
もって互いに平行に配列されている。これらの、紫外線
ランプ１２、および１４によって、基板２の上面および
下面へそれぞれ紫外線が照射される。

【００１７】紫外線ランプ１４の上方には、反射板１６
が設置されている。この反射板１６は、紫外線ランプ１
４から上方に放射される紫外線を基板２の上面に集光す
ることにより、基板２の上面への照射強度を高めるとと
もに、紫外線の照射強度の基板２の上面における不均一
性を改善する機能をも同時に果たしている。紫外線ラン
プ１２の下方にも、同様の反射板（図示を略する）が設
置されており、基板２の下面における照射強度の改善、
及び照射強度分布における均一性の改善とを図ってい
る。

【００１８】なお、本実施例において、基板保持部材３
は、基板２の下面全体を保持しているのではなく基板２
の端縁部のみを４つの突起部６によって支持している。
したがって、基板２と基板保持部材３との接触部を小さ
くすることによって、接触時のパーティクルの発生およ
び剥離時の帯電を抑制することができる。

【００１９】また、この装置では、基板保持部材３に載
置された基板２の上面と下面の双方へ紫外線照射が行わ
れるので、基板２の上面だけでなく下面についても、付
着した有機物を分解するなどの分子レベルでの洗浄処理
を施すことが可能である。

【００２０】また、上述したように、基板保持部材３
は、突起部６によって基板２の下面の端縁部を支持する
ことによって基板２を保持しているので、突起部６で遮
蔽される端縁部を除いた基板２の下面の略全領域にわた
って紫外線ランプ１２からの紫外線が照射される。すな
わち、基板保持部材３は、基板２の下面の端縁部を支持
することによって、基板２への微粒子による汚染を防止
するとともに、基板２の下面における紫外線照射を効率
よく行うことを可能にしている。

【００２１】支持部材８の下端部にはアクチュエータ１
０が連結している。このアクチュエータ１０は、基板保
持部材３を水平に往復運動、すなわち揺動させるべく機
能する。このため、アクチュエータ１０が作動すると基
板保持部材３が揺動するのにともなって、基板２が水平
に揺動する。揺動は、紫外線ランプ１２、１４の配列方
向、すなわち紫外線ランプ１２、１４の長手方向に垂直
な方向に沿って行われる。揺動の振幅は紫外線ランプ１
２、１４の配列におけるピッチの半分以上であることが
望ましい。基板２が揺動することによって、基板２の上
面および下面における照射の不均一性が一層改善され
る。また、基板保持部材３の揺動の方向は、紫外線ラン
プ１２、１４の配列方向に一致しなくても、紫外線ラン
プ１２、１４の配列方向を成分に含む方向であれば、同
様に照射強度の均一性の改善効果が得られる。

【００２２】なお、上述したように、突起部６の上面は
枠体４の上面よりも、下方に幾分後退しているので、基
板保持部材３が揺動する際に、基板２が基板保持部材３
から落下する恐れはない。

【００２３】チャンバ１８の天井部には通気口２０が設
置されている。この通気口２０を通じて、外部よりチャ
ンバ１８の内部へ新鮮な空気が供給される。このことに
よって、紫外線照射にともなってオゾンを発生するため
の酸素ガスが照射室へ補給される。反射板１６は紫外線
ランプ１４からの紫外線の反射とともに、通気口２０か
ら注入される空気を、基板２の周囲から基板２へと補給
する役割をも担っている。

【００２４】図３は、この実施例の装置を模式的に描い
た側面断面図である。チャンバ１８の側壁には基板２を
搬入および搬出するための開口部が形成されており、そ
の開口部には開閉自在な蓋２２が取り付けられている。
この装置を使用するには、蓋２２を開いて基板２を照射
室内に搬入し、基板保持部材３の上に載置する。その
後、蓋２２を閉じて、基板保持部材３の揺動を開始す
る。なお、ここで紫外線ランプ１２、および１４は常時
点灯し続けられているので、基板２は照射室に搬入され
ると直ちにその上面および下面の両面に紫外線の照射を
受ける。所定の照射時間が経過すると、基板保持部材３
の揺動を停止した後、蓋２２を開いて基板２を外部へ搬
出する。

【００２５】図４は、第１実施例の変形例における装置
を模式的に描いた側面断面図である。この装置では、基
板２の下面を照射する紫外線ランプ１２のみが設置さ
れ、上面を照射する紫外線ランプ１４が設置されない点
が、図１に示した装置とは特徴的に異なる。すなわち、
この装置は、基板２の下面のみを照射すべく構成されて
いる。この装置は、特に基板２の下面のみを選択的に照
射する目的の用に供することができる。

【００２６】＜２．第２実施例＞

【００２７】つぎに、この発明の第２実施例の装置につ
いて説明する。

【００２８】図５は、第２実施例の装置の正面断面図で
あり内部を透視して描いている。この装置はライン型の
紫外線照射装置であって、チャンバ６２の内部に規定さ
れる照射室に、基板２を水平に保持しつつ図面上の正面
に向かって水平に搬送する複数のローラ（基板搬送手
段）３３が取り付けられている。ローラ３３は、チャン
バ６２の対向する２つの側壁をそれぞれ貫通して回動自
在に取り付けられている。ローラ３３は、円筒状の軸３
４と、その先端部３６よりも幾分後退した部位に環状の
ガイド３８とを有している。互いに対をなすローラ３３
の先端部３６によって、基板２の下面における端縁部が
支持される。ガイド３８は、基板２の搬送方向以外の移
動を制限することによって、基板２が所定の搬送経路に
沿って移動するように案内する役割を果たす。

【００２９】ローラ３３は、モータ５８の働きによって
回転駆動される。モータ５８の回転運動は、シャフト５
６およびベルト５２を介してローラ３３へ伝達される。
中継部材５４は、シャフト５６の回転をベルト５２に伝
達すべく機能する。チャンバ６２の両側面に取り付けら
れる１対のローラ３３はシャフト５６を介して互いに機
械的に連結されているので、互いに同一の回転速度をも
って回転する。

【００３０】図６は、この装置を模式的に描いた側面断
面図である。ローラ３３は、その回転軸に垂直でしかも
水平方向に沿って、互いに所定のピッチをもって平行に
配列されている。このように配列されたローラ３３によ
って基板２の搬送経路が規定される。すなわち、これら
のローラ３３が一定方向に回転することによって、基板
２が搬送経路に沿って搬送される。

【００３１】図５に戻って、チャンバ６２の中には、さ
らにローラ３３の下方および上方に、それぞれ複数本の
紫外線ランプ４２、４４が配置されている。複数本の紫
外線ランプ４２は、いずれもローラ３３に載置された基
板２の下面に対向し、しかもこの下面から等距離となる
ように、所定のピッチをもって互いに平行に配列されて
いる。同様に、複数本の紫外線ランプ１４は、いずれも
基板２の上面に対向し、しかもこの上面から等距離とな
るように、所定のピッチをもって互いに平行に配列され
ている。しかも、これらの紫外線ランプ４２、４４の長
手方向は、いずれもローラ３３の回転軸と同一方向であ
る。これらの、紫外線ランプ１２、および１４によっ
て、搬送経路に沿って移動しつつある基板２の上面およ
び下面へそれぞれ紫外線が照射される。

【００３２】基板２の被処理面は特に微粒子等の付着を
防ぐ必要があるので、この装置によって基板２への紫外
線照射を行う際には、その下面が先端部３６によって支
持されるように、言い替えると下面を下方に向けて基板
２がローラ３３に載置される。ところで、ローラ３３
は、先端部３６によって基板２の下面の端縁部を支持す
ることによって基板２を保持している。すなわち、基板
２の下面において、ローラ３３と当接する部分が最小限
に抑えられている。このため、微粒子の付着による基板
２の汚染が極力抑えられる。

【００３３】また、この装置では、ローラ３３に載置さ
れた基板２の上面と下面の双方へ紫外線照射が行われる
ので、基板２の上面だけでなく下面についても、付着し
た有機物を分解するなどの洗浄処理を施すことが可能で
ある。

【００３４】さらに、上述したように、ローラ３３は、
先端部３６によって基板２の下面の端縁部を支持するこ
とによって基板２を保持しているので、先端部３６で遮
蔽される端縁部を除いた基板２の下面の略全領域にわた
って紫外線ランプ１２からの紫外線が均等に照射され
る。すなわち、基板保持部材３は、基板２の下面の端縁
部を支持することによって、基板２への微粒子による汚
染を防止するとともに、基板２の下面における紫外線照
射を効率よく行うことを可能にしている。

【００３５】また、基板２は照射を受ける際においても
搬送されつつあるので、基板２の下面端縁における特定
の部位が常時先端部３６に当接してるわけではない。こ
のため、基板２の下面端縁においても、その他の領域よ
りは幾分照射量が劣るものの、一定程度の照射は行われ
る。さらに、上述したように紫外線ランプ４４、４６の
長手方向がローラ３３の回転軸の方向に一致するので、
基板２が移動しつつ照射を受けることによって、先端部
３６によって遮蔽されることがある下面端縁を除いて、
基板２の全面が均一の強度をもって照射されるという利
点がある。

【００３６】チャンバ６２の天井部には通気管６４が接
続されている。この通気管６４を通じて、例えばエアー
ポンプ等で構成される空気供給設備６６から送出される
新鮮な空気がチャンバ６２の内部へ供給される。このこ
とによって、紫外線照射にともなってオゾンを発生する
ための酸素ガスが照射室へ補給される。

【００３７】図６に戻って、この実施例の装置を使用す
るには、チャンバ６２の外部に露出する搬送経路の上流
に、照射すべき基板２を順次載置する。チャンバ６２の
中を通過することによって照射が終了した基板２は、チ
ャンバ６２の外部に露出する搬送経路の下流において順
次取り上げられ、後続する処理工程へと移送される。

【００３８】図７は、第２実施例の変形例における装置
を模式的に描いた正面断面図である。この装置では、基
板２の下面を照射する紫外線ランプ４２のみが設置さ
れ、上面を照射する紫外線ランプ４４が設置されない点
が、図５に示した装置とは特徴的に異なる。すなわち、
この装置は、基板２の下面のみを照射すべく構成されて
いる。この装置は、特に基板２の下面のみを選択的に照
射する目的の用に供することができる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載された装置では、基板保
持手段によって基板の下面が支持され、紫外線照射手段
によってこの下面に紫外線が照射されるので、基板の上
面（例えばレジスト液が塗布されて薄膜が形成されたり
現像処理されたりする主面）ではなく、それに対向する
下面に対して分子レベルで洗浄処理を施すことができ
る。

【００４０】さらに、請求項２に記載された装置では、
所定のピッチで互いに平行に配列された複数本の紫外線
ランプから基板保持手段に保持された基板の下面に向け
て紫外線が照射されるとともに、その基板保持手段と紫
外線ランプとは紫外線ランプの配列方向に相対的に揺動
させられるので、均一性の高い照度での下面への照射が
行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例における紫外線照射装置
の斜視図である。

【図２】この発明の第１実施例における基板保持部材の
斜視図である。

【図３】この発明の第１実施例における紫外線照射装置
の側面断面図である。

【図４】この発明の第１実施例の変形例における紫外線
照射装置の側面断面図である。

【図５】この発明の第２実施例における紫外線照射装置
の正面断面図である。

【図６】この発明の第２実施例における紫外線照射装置
の側面断面図である。

【図７】この発明の第２実施例の変形例における紫外線
照射装置の側面断面図である。

【図８】従来の紫外線照射装置の側面断面図である。

【図９】従来のもう一つの紫外線照射装置の側面断面図
である。

【符号の説明】

２ 基板 ３ 基板保持部材（基板保持部材） １０ アクチュエータ １２、１４、４２、４４ 紫外線ランプ ３３ ローラ（基板搬送手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に紫外線を照射する紫外線照射装置
   であって、 前記基板の下面を支持することによって当該基板を水平
   に保持する基板保持手段と、 前記基板保持手段に保持された前記基板の下面に紫外線
   を照射する紫外線照射手段と、を備えることを特徴とす
   る紫外線照射装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の紫外線照射装置であっ
   て、 前記紫外線照射手段が、前記基板保持手段に保持された
   前記基板の下面に対向して、所定のピッチをもって互い
   に平行に配列された複数本の紫外線ランプを有し、 前記基板保持手段に保持された前記基板と前記紫外線ラ
   ンプとが、当該紫外線ランプの配列方向に相対的に揺動
   するように、前記基板保持手段および前記紫外線ランプ
   の少なくとも一方を駆動する揺動手段、を更に備えるこ
   とを特徴とする紫外線照射装置。