JPH08236492A - 光洗浄方法 - Google Patents
光洗浄方法Info
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- JPH08236492A JPH08236492A JP6011895A JP6011895A JPH08236492A JP H08236492 A JPH08236492 A JP H08236492A JP 6011895 A JP6011895 A JP 6011895A JP 6011895 A JP6011895 A JP 6011895A JP H08236492 A JPH08236492 A JP H08236492A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 洗浄効率が高く、紫外線や熱によるダメージ
が少なく、ランプ交換頻度が少なく、大面積を精密洗浄
できる光洗浄方法を提供する。 【構成】 被照射物を酸素を含む雰囲気中に配置して酸
素と被照射物に紫外線ランプからの紫外線を照射するＵ
Ｖ／Ｏ3 洗浄方法において、紫外線ランプへの電気入力
の入力と遮断の繰り返しによって洗浄中に該紫外線ラン
プの点灯と消灯を行うものであるが、特に、該紫外線ラ
ンプとして誘電体バリア放電ランプが良い。
が少なく、ランプ交換頻度が少なく、大面積を精密洗浄
できる光洗浄方法を提供する。 【構成】 被照射物を酸素を含む雰囲気中に配置して酸
素と被照射物に紫外線ランプからの紫外線を照射するＵ
Ｖ／Ｏ3 洗浄方法において、紫外線ランプへの電気入力
の入力と遮断の繰り返しによって洗浄中に該紫外線ラン
プの点灯と消灯を行うものであるが、特に、該紫外線ラ
ンプとして誘電体バリア放電ランプが良い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス、シリコン半導体
ウエハ、半導体用フォトマスク、セラミックス、プラス
チックス等に付着した数分子から数十分子層の汚染物を
洗浄、除去するいわゆる光洗浄方法あるいは不要なフォ
トレジストの除去に関する。
ウエハ、半導体用フォトマスク、セラミックス、プラス
チックス等に付着した数分子から数十分子層の汚染物を
洗浄、除去するいわゆる光洗浄方法あるいは不要なフォ
トレジストの除去に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、日本国公開特許公報平１−１４４５６０号があり、
そこには誘電体バリア放電（別名オゾナイザ放電あるい
は無声放電。電気学会発行改定新版「放電ハンドブッ
ク」平成１年６月再版７刷発行第２６３ページ参照）を
使用したランプについて記載されている。このランプで
は、キセノンを封入した波長１７２ｎｍに中心波長を持
つ誘電体バリア放電ランプが低圧水銀ランプに比べて高
い酸化力のある活性な酸素種の生成能力を持っているこ
とが知られている。
ば、日本国公開特許公報平１−１４４５６０号があり、
そこには誘電体バリア放電（別名オゾナイザ放電あるい
は無声放電。電気学会発行改定新版「放電ハンドブッ
ク」平成１年６月再版７刷発行第２６３ページ参照）を
使用したランプについて記載されている。このランプで
は、キセノンを封入した波長１７２ｎｍに中心波長を持
つ誘電体バリア放電ランプが低圧水銀ランプに比べて高
い酸化力のある活性な酸素種の生成能力を持っているこ
とが知られている。
【０００３】一方、近年、被照射物に非接触でその表面
の有機汚染物質の除去、不要フォトレジストの除去、ド
ライ精密洗浄などを行う方法として、紫外線とオゾンの
協働作用を利用した「ＵＶ／Ｏ3 処理」が開発され、実
用化に至っている。「ＵＶ／Ｏ3 」処理については例え
ば単行本「オゾン利用の新技術」（三ゆう書房発行、昭
和６１年１１月２０日）の第９章（第３０１頁から第３
１３頁）に原理、装置、洗浄効果、用途が詳細に解説さ
れているが、それによると、オゾンは低圧水銀ランプか
ら放射される真空紫外光１８５ｎｍの光を、空気や、酸
素を加えた空気や、酸素ガスに照射して発生させてい
る。そして、同一の低圧水銀ランプから放射される遠紫
外光２５４ｎｍの光で前記オゾンの一部を分解し、オゾ
ンとオゾン分解ガスを被処理物体表面と接触させて、当
該表面上の有機汚染物を酸化させ、二酸化炭素や水など
の低分子酸化物に変化させ、除去することによって当該
表面をドライ精密洗浄している。
の有機汚染物質の除去、不要フォトレジストの除去、ド
ライ精密洗浄などを行う方法として、紫外線とオゾンの
協働作用を利用した「ＵＶ／Ｏ3 処理」が開発され、実
用化に至っている。「ＵＶ／Ｏ3 」処理については例え
ば単行本「オゾン利用の新技術」（三ゆう書房発行、昭
和６１年１１月２０日）の第９章（第３０１頁から第３
１３頁）に原理、装置、洗浄効果、用途が詳細に解説さ
れているが、それによると、オゾンは低圧水銀ランプか
ら放射される真空紫外光１８５ｎｍの光を、空気や、酸
素を加えた空気や、酸素ガスに照射して発生させてい
る。そして、同一の低圧水銀ランプから放射される遠紫
外光２５４ｎｍの光で前記オゾンの一部を分解し、オゾ
ンとオゾン分解ガスを被処理物体表面と接触させて、当
該表面上の有機汚染物を酸化させ、二酸化炭素や水など
の低分子酸化物に変化させ、除去することによって当該
表面をドライ精密洗浄している。
【０００４】上記で述べられた方法は低圧水銀ランプ
（波長２５４ｎｍと１８５ｎｍ）を連続に照射する方法
であったが、以下の欠点があった。 （１）洗浄効率が十分でなく、洗浄速度が不十分であ
る。 （２）紫外線の量が制御しにくく、被処理物への過剰の
紫外線によって被照射物にダメージが発生する。 （３）発熱量が多いので被照射物への熱的ダメージが避
けられない。 （４）連続点灯しかできず、被照射物に照射を行わない
時にもランプを点灯しておかねばならず、消費電力が大
きくまたランプ交換の頻度も多い。 （５）洗浄ムラができたり、複数本のランプを一度に一
つの電源で点灯、消灯をすることができないために大面
積を均一に洗浄しにくい。
（波長２５４ｎｍと１８５ｎｍ）を連続に照射する方法
であったが、以下の欠点があった。 （１）洗浄効率が十分でなく、洗浄速度が不十分であ
る。 （２）紫外線の量が制御しにくく、被処理物への過剰の
紫外線によって被照射物にダメージが発生する。 （３）発熱量が多いので被照射物への熱的ダメージが避
けられない。 （４）連続点灯しかできず、被照射物に照射を行わない
時にもランプを点灯しておかねばならず、消費電力が大
きくまたランプ交換の頻度も多い。 （５）洗浄ムラができたり、複数本のランプを一度に一
つの電源で点灯、消灯をすることができないために大面
積を均一に洗浄しにくい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、その目的は洗浄効率が高く、
紫外線や熱によるダメージが少なく、ランプ交換頻度が
少なく、大面積を精密洗浄できる光洗浄方法を提供する
ことである。
みなされたものであって、その目的は洗浄効率が高く、
紫外線や熱によるダメージが少なく、ランプ交換頻度が
少なく、大面積を精密洗浄できる光洗浄方法を提供する
ことである。
【０００６】
【問題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１の発明は、被照射物を酸素を含む
雰囲気中に配置して酸素と被照射物に紫外線ランプから
の紫外線を照射するＵＶ／Ｏ3 洗浄方法において、紫外
線ランプへの電気入力の入力と遮断の繰り返しによって
洗浄中に該紫外線ランプの点灯と消灯を行うものであ
る。
め、本発明の請求項１の発明は、被照射物を酸素を含む
雰囲気中に配置して酸素と被照射物に紫外線ランプから
の紫外線を照射するＵＶ／Ｏ3 洗浄方法において、紫外
線ランプへの電気入力の入力と遮断の繰り返しによって
洗浄中に該紫外線ランプの点灯と消灯を行うものであ
る。
【０００７】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明において、該紫外線ランプとして誘電体バリア放電ラ
ンプを用いたものである。
明において、該紫外線ランプとして誘電体バリア放電ラ
ンプを用いたものである。
【０００８】本発明の請求項３の発明は、請求項１また
は請求項２のいずれかの発明において、消灯時間を３０
秒間以下で行うものである。
は請求項２のいずれかの発明において、消灯時間を３０
秒間以下で行うものである。
【０００９】本発明の請求項４の発明は、請求項１，２
または請求項３のいずれかの発明において、該消灯時間
と該点灯時間の比を変えることによって１周期当たりの
紫外線の量を調整して行うものである。
または請求項３のいずれかの発明において、該消灯時間
と該点灯時間の比を変えることによって１周期当たりの
紫外線の量を調整して行うものである。
【００１０】本発明の請求項５の発明は、請求項４の発
明において、洗浄開始頃の紫外線照射量よりも洗浄終了
頃の紫外線照射量が少なくするものである。
明において、洗浄開始頃の紫外線照射量よりも洗浄終了
頃の紫外線照射量が少なくするものである。
【００１１】本発明の請求項６の発明は、請求項２，
３，４または請求項５のいずれかの発明において、１個
の電源に複数個の該誘電体バリア放電ランプを並列に接
続して使用したものである。
３，４または請求項５のいずれかの発明において、１個
の電源に複数個の該誘電体バリア放電ランプを並列に接
続して使用したものである。
【００１２】
【作用】本発明の請求項１の発明においては、被照射物
を酸素を含む雰囲気中に配置して酸素と被照射物に紫外
線を照射するＵＶ／Ｏ3 洗浄方法において、紫外線ラン
プへの電気入力の入力と遮断の繰り返しによって洗浄中
にランプの点灯と消灯を行うので、ランプの点灯中は、
従来の光洗浄と同一の作用で洗浄が行われる。加えて、
消灯中にも残存する活性酸素種と汚染物との反応、分解
が起こり、洗浄がなされる。活性な酸素種のライフタイ
ムはＯ（ 1Ｄ）が１１０秒間、Ｏ2 *（ 1Δｇ）が数分
間であることが知られており、これらの活性酸素種が消
灯中でも汚染物と反応し、分解、洗浄がなされる。した
がって、点滅を繰り返すと同一電気入力では洗浄速度が
上がる。
を酸素を含む雰囲気中に配置して酸素と被照射物に紫外
線を照射するＵＶ／Ｏ3 洗浄方法において、紫外線ラン
プへの電気入力の入力と遮断の繰り返しによって洗浄中
にランプの点灯と消灯を行うので、ランプの点灯中は、
従来の光洗浄と同一の作用で洗浄が行われる。加えて、
消灯中にも残存する活性酸素種と汚染物との反応、分解
が起こり、洗浄がなされる。活性な酸素種のライフタイ
ムはＯ（ 1Ｄ）が１１０秒間、Ｏ2 *（ 1Δｇ）が数分
間であることが知られており、これらの活性酸素種が消
灯中でも汚染物と反応し、分解、洗浄がなされる。した
がって、点滅を繰り返すと同一電気入力では洗浄速度が
上がる。
【００１３】本発明の請求項２の発明においては、請求
項１の発明において、紫外線ランプとして放電ガスとし
てキセノンあるいはアルゴンと塩素の混合ガスを含んだ
誘電体バリア放電ランプを用いたので、波長１７２ｎｍ
あるいは波長１７５ｎｍの真空紫外線が高効率で発光
し、この波長１７５ｎｍ以下の紫外線では酸素分子Ｏ2
（ 3Σｇ- ）が直接解離して、オゾンＯ3 に加えて高効
率で強い酸化力を持ったＯ（ 1Ｄ）、Ｏ2 * （ 1Δｇ）
などの活性酸素種を生成することができるので、洗浄速
度がよりいっそう上昇する。
項１の発明において、紫外線ランプとして放電ガスとし
てキセノンあるいはアルゴンと塩素の混合ガスを含んだ
誘電体バリア放電ランプを用いたので、波長１７２ｎｍ
あるいは波長１７５ｎｍの真空紫外線が高効率で発光
し、この波長１７５ｎｍ以下の紫外線では酸素分子Ｏ2
（ 3Σｇ- ）が直接解離して、オゾンＯ3 に加えて高効
率で強い酸化力を持ったＯ（ 1Ｄ）、Ｏ2 * （ 1Δｇ）
などの活性酸素種を生成することができるので、洗浄速
度がよりいっそう上昇する。
【００１４】また本発明者等は誘電体バリア放電ランプ
が点灯と消灯とを繰り返しても、ランプ寿命が短くなら
ないことを発見した。すなわち上記したような点滅点灯
を繰り返しても誘電体バリア放電ランプを使用したので
長寿命ランプの装置が得られる。
が点灯と消灯とを繰り返しても、ランプ寿命が短くなら
ないことを発見した。すなわち上記したような点滅点灯
を繰り返しても誘電体バリア放電ランプを使用したので
長寿命ランプの装置が得られる。
【００１５】本発明の請求項３の発明においては、請求
項１または請求項２のいずれかの発明において、消灯時
間が３０秒間以下にしたので、消灯時間が３０秒間以内
においては活性な酸素種が十分に存在しており、消灯中
にも十分な洗浄速度が得られる。本発明者等は消灯時間
が３０秒間以内のときに総点灯時間で比較した場合、連
続点灯の低圧水銀ランプや誘電体バリア放電ランプに比
べて高い洗浄効率となることを発見した。なお、消灯時
間が０．１秒から５秒の間では上記効果、作用は特に著
しかった。
項１または請求項２のいずれかの発明において、消灯時
間が３０秒間以下にしたので、消灯時間が３０秒間以内
においては活性な酸素種が十分に存在しており、消灯中
にも十分な洗浄速度が得られる。本発明者等は消灯時間
が３０秒間以内のときに総点灯時間で比較した場合、連
続点灯の低圧水銀ランプや誘電体バリア放電ランプに比
べて高い洗浄効率となることを発見した。なお、消灯時
間が０．１秒から５秒の間では上記効果、作用は特に著
しかった。
【００１６】本発明の請求項４の発明においては、請求
項１，２または請求項３のいずれかの発明において、該
消灯時間と該点灯時間の比を変えることによって１周期
当たりの紫外線量を調整可能にしたので、被洗浄物の種
類に応じて紫外線照射量を可変できること、および洗浄
の過程において紫外線照射量が可変できるようになり、
紫外線量の過不足のない低ダメージの洗浄が容易にでき
る。さらに、熱によるダメージの低減にも寄与する。
項１，２または請求項３のいずれかの発明において、該
消灯時間と該点灯時間の比を変えることによって１周期
当たりの紫外線量を調整可能にしたので、被洗浄物の種
類に応じて紫外線照射量を可変できること、および洗浄
の過程において紫外線照射量が可変できるようになり、
紫外線量の過不足のない低ダメージの洗浄が容易にでき
る。さらに、熱によるダメージの低減にも寄与する。
【００１７】本発明の請求項５の発明においては、請求
項４の発明において、洗浄開始頃の紫外線照射量よりも
洗浄終了頃の紫外線照射量を少なくした。これによっ
て、洗浄が進み汚染物が除去されて、被照射物が露出し
てきた時期での紫外線量を減らして、被照射物への紫外
線量の制御を行い被照射物へのダメージを少なくし、過
不足のない最適化の洗浄を行い、低ダメージの洗浄がで
きる。
項４の発明において、洗浄開始頃の紫外線照射量よりも
洗浄終了頃の紫外線照射量を少なくした。これによっ
て、洗浄が進み汚染物が除去されて、被照射物が露出し
てきた時期での紫外線量を減らして、被照射物への紫外
線量の制御を行い被照射物へのダメージを少なくし、過
不足のない最適化の洗浄を行い、低ダメージの洗浄がで
きる。
【００１８】本発明の請求項６の発明においては、請求
項２，３，４または請求項５のいずれかに記載の光洗浄
方法において、１個の電源に複数個の該誘電体バリア放
電ランプを並列に点灯したので、１個の電源の入力、遮
断によってこのランプの点滅が可能になり、大面積の照
射を行うことができ、なおかつ電源装置が安価になる。
項２，３，４または請求項５のいずれかに記載の光洗浄
方法において、１個の電源に複数個の該誘電体バリア放
電ランプを並列に点灯したので、１個の電源の入力、遮
断によってこのランプの点滅が可能になり、大面積の照
射を行うことができ、なおかつ電源装置が安価になる。
【００１９】点滅による調光の方法はプラズマディスプ
レイ、液晶用バックライト等で応用されており、よく知
られている。しかし本発明は、ランプの消灯中にも洗浄
が行われるという発見に基づくもので、特に請求項２か
ら請求項５に記載の誘電体バリア放電ランプの点滅点灯
による光洗浄方法は下記に示す新しい発見に基づくもの
である。すなわち、 （１）キセノンあるいはアルゴンと塩素の混合ガスを封
入した誘電体バリア放電ランプを用いることにより波長
１７２ｎｍあるいは波長１７５ｎｍに中心波長を有する
真空紫外線が放射される。これらの真空紫外線は低圧水
銀ランプの放射する波長１８５ｎｍの紫外線と比較する
と、空気中の酸素分子の吸収係数が、キセノンを封入し
た中心波長１７２ｎｍの場合が１８倍、アルゴンと塩素
の混合ガスを封入した中心波長１７５ｎｍの場合が１２
倍大きく、ランプ近傍の極めて狭い範囲で活性酸素種の
密度が極めて大きい。したがって被照射物を該ランプの
近傍に配置すると、活性酸素種の被照射物上の汚染物へ
の衝突頻度が極めて高く、また消灯中には活性酸素種が
被照射物上へ拡散しやすく、その結果、反応、分解、洗
浄の効率が極めて高くなる。 （２）点滅によってランプの寿命が短くならない。 （３）点滅の比によって発光スペクトルの形が変わらな
い。 （４）１個の電源で多数のランプを並列に均一に点灯で
きる。 （５）高効率で真空紫外線を発光できるので、被照射物
への熱的なダメージが極めて少ない。 従来の放電ランプでは実現できなかった、上記（１）か
ら（５）までの事項を光洗浄方法に適用することによっ
て、全く新しい高性能光洗浄が可能になった。
レイ、液晶用バックライト等で応用されており、よく知
られている。しかし本発明は、ランプの消灯中にも洗浄
が行われるという発見に基づくもので、特に請求項２か
ら請求項５に記載の誘電体バリア放電ランプの点滅点灯
による光洗浄方法は下記に示す新しい発見に基づくもの
である。すなわち、 （１）キセノンあるいはアルゴンと塩素の混合ガスを封
入した誘電体バリア放電ランプを用いることにより波長
１７２ｎｍあるいは波長１７５ｎｍに中心波長を有する
真空紫外線が放射される。これらの真空紫外線は低圧水
銀ランプの放射する波長１８５ｎｍの紫外線と比較する
と、空気中の酸素分子の吸収係数が、キセノンを封入し
た中心波長１７２ｎｍの場合が１８倍、アルゴンと塩素
の混合ガスを封入した中心波長１７５ｎｍの場合が１２
倍大きく、ランプ近傍の極めて狭い範囲で活性酸素種の
密度が極めて大きい。したがって被照射物を該ランプの
近傍に配置すると、活性酸素種の被照射物上の汚染物へ
の衝突頻度が極めて高く、また消灯中には活性酸素種が
被照射物上へ拡散しやすく、その結果、反応、分解、洗
浄の効率が極めて高くなる。 （２）点滅によってランプの寿命が短くならない。 （３）点滅の比によって発光スペクトルの形が変わらな
い。 （４）１個の電源で多数のランプを並列に均一に点灯で
きる。 （５）高効率で真空紫外線を発光できるので、被照射物
への熱的なダメージが極めて少ない。 従来の放電ランプでは実現できなかった、上記（１）か
ら（５）までの事項を光洗浄方法に適用することによっ
て、全く新しい高性能光洗浄が可能になった。
【００２０】
【実施例】本発明の第一の実施例である光洗浄方法の概
略図を図１に示す。誘電体バリア放電ランプ４を１個の
電源１０に５本並列につないだ。洗浄ダクト３内に５本
の誘電体バリア放電ランプ４が被洗浄物８に近接して設
けられている。被洗浄物８は支持具５によって支持され
ており、該支持具５は、該被洗浄物８の温度を変えるた
めの通常の手段、例えば電気ヒータと、該被洗浄物と誘
電体バリア放電ランプ４との間の距離を調整するための
移動機構を有している。
略図を図１に示す。誘電体バリア放電ランプ４を１個の
電源１０に５本並列につないだ。洗浄ダクト３内に５本
の誘電体バリア放電ランプ４が被洗浄物８に近接して設
けられている。被洗浄物８は支持具５によって支持され
ており、該支持具５は、該被洗浄物８の温度を変えるた
めの通常の手段、例えば電気ヒータと、該被洗浄物と誘
電体バリア放電ランプ４との間の距離を調整するための
移動機構を有している。
【００２１】図２は、本発明に使用する誘電体バリア放
電ランプの概略の説明図である。図２において放電容器
１３は全長２５０ｍｍの合成石英製で、外径１４ｍｍ肉
厚１ｍｍの内側管１４、内径２４ｍｍ肉厚１ｍｍの外側
管１５を同軸に配置して中空円筒状の放電空間２０を形
成した構造である。外側管１５は誘電体バリア放電の誘
電体バリアと光取り出し窓部材を兼用しており、メッシ
ュ電極１７が設けられている。内側管１４の内面には光
の反射板と誘電体バリア放電の電極を兼ねたアルミニウ
ム薄膜電極１６が設けられている。放電容器の放電空間
２０に放電ガスとして２５０トールのキセノンガスを封
入した。ゲッター室にはゲッター１８が設けられてい
る。ランプの内側空所１９には、必要に応じて冷却流体
例えば冷却窒素ガスが流せるようになっている。ここで
電源２１によって、該誘電体バリア放電ランプを一本当
たりの入力を５０Ｗで点灯した。その結果、波長１７２
ｎｍに最大放射値を有する紫外線が効率よく放射され
た。
電ランプの概略の説明図である。図２において放電容器
１３は全長２５０ｍｍの合成石英製で、外径１４ｍｍ肉
厚１ｍｍの内側管１４、内径２４ｍｍ肉厚１ｍｍの外側
管１５を同軸に配置して中空円筒状の放電空間２０を形
成した構造である。外側管１５は誘電体バリア放電の誘
電体バリアと光取り出し窓部材を兼用しており、メッシ
ュ電極１７が設けられている。内側管１４の内面には光
の反射板と誘電体バリア放電の電極を兼ねたアルミニウ
ム薄膜電極１６が設けられている。放電容器の放電空間
２０に放電ガスとして２５０トールのキセノンガスを封
入した。ゲッター室にはゲッター１８が設けられてい
る。ランプの内側空所１９には、必要に応じて冷却流体
例えば冷却窒素ガスが流せるようになっている。ここで
電源２１によって、該誘電体バリア放電ランプを一本当
たりの入力を５０Ｗで点灯した。その結果、波長１７２
ｎｍに最大放射値を有する紫外線が効率よく放射され
た。
【００２２】このような照射装置を使用して上記ランプ
のランプ１本当たりの電気入力を５０Ｗとして、点滅間
隔を変化せしめた際の紫外線の総照射時間に対する洗浄
速度を調べた。評価には石英ガラスを前処理としてイソ
プロピルアルコール中で５分間超音波洗浄をし、自然乾
燥後大気中に２、３日間放置したものを用いた。また、
総照射時間は点灯時間の合計時間とし、洗浄速度の評価
は純水の接触角を接触角計で測定した。表面の有機汚染
層の厚さが厚い方が接触角が大きく、接触角が３度で約
０．１分子層以下であると言われている。また今回の石
英ガラスの紫外線未照射のものの接触角は５６度であっ
た。
のランプ１本当たりの電気入力を５０Ｗとして、点滅間
隔を変化せしめた際の紫外線の総照射時間に対する洗浄
速度を調べた。評価には石英ガラスを前処理としてイソ
プロピルアルコール中で５分間超音波洗浄をし、自然乾
燥後大気中に２、３日間放置したものを用いた。また、
総照射時間は点灯時間の合計時間とし、洗浄速度の評価
は純水の接触角を接触角計で測定した。表面の有機汚染
層の厚さが厚い方が接触角が大きく、接触角が３度で約
０．１分子層以下であると言われている。また今回の石
英ガラスの紫外線未照射のものの接触角は５６度であっ
た。
【００２３】比較のために４５０Ｗ入力の電源１個を使
用して高効率タイプの低圧水銀ランプ１本を連続点灯し
て同様な洗浄を行いデータを得た。この際に被洗浄物の
ガラス表面の温度はランプからの熱放射によって加熱さ
れて表面温度が４８℃になった。
用して高効率タイプの低圧水銀ランプ１本を連続点灯し
て同様な洗浄を行いデータを得た。この際に被洗浄物の
ガラス表面の温度はランプからの熱放射によって加熱さ
れて表面温度が４８℃になった。
【００２４】結果は図３に示す通りである。図３は総照
射時間に対する洗浄速度を水の接触角で評価したデータ
の説明図である。この結果から総照射時間で比較した場
合、未照射の接触角から洗浄が完全に終了したと考えら
れる３度の接触角までの所要時間を比較してみると低圧
水銀ランプでは２４０秒間、連続点灯の誘電体バリア放
電ランプでは１２０秒間、本発明の点滅点灯の誘電体バ
リア放電ランプでは点灯時間と消灯時間の比が１：３で
は４７秒間、１：１では７７秒間で洗浄しており、連続
点灯の低圧水銀ランプや誘電体バリア放電ランプよりも
著しく高い洗浄効率で洗浄が可能となることがわかる。
射時間に対する洗浄速度を水の接触角で評価したデータ
の説明図である。この結果から総照射時間で比較した場
合、未照射の接触角から洗浄が完全に終了したと考えら
れる３度の接触角までの所要時間を比較してみると低圧
水銀ランプでは２４０秒間、連続点灯の誘電体バリア放
電ランプでは１２０秒間、本発明の点滅点灯の誘電体バ
リア放電ランプでは点灯時間と消灯時間の比が１：３で
は４７秒間、１：１では７７秒間で洗浄しており、連続
点灯の低圧水銀ランプや誘電体バリア放電ランプよりも
著しく高い洗浄効率で洗浄が可能となることがわかる。
【００２５】また該誘電体バリア放電ランプの場合では
該石英ガラス面での温度上昇は全く確認されず、加熱に
よる被洗浄物へのダメージは皆無である。
該石英ガラス面での温度上昇は全く確認されず、加熱に
よる被洗浄物へのダメージは皆無である。
【００２６】本発明の第二の実施例は、洗浄装置の構成
は第一の実施例と同一で、被洗浄物を半導体シリコンウ
エハに変えて、光洗浄工程の後半１／３工程における単
位時間当たりの紫外線照射量を、前半２／３工程におけ
る照射量の約５０％に減少させたものである。その結果
ダメージはほとんどなかった。一般的に半導体シリコン
ウエハは短波長の紫外線ではダメージが大きいとされて
いる。しかし本発明によって紫外線のダメージのほとん
どない光洗浄方法が実現できた。
は第一の実施例と同一で、被洗浄物を半導体シリコンウ
エハに変えて、光洗浄工程の後半１／３工程における単
位時間当たりの紫外線照射量を、前半２／３工程におけ
る照射量の約５０％に減少させたものである。その結果
ダメージはほとんどなかった。一般的に半導体シリコン
ウエハは短波長の紫外線ではダメージが大きいとされて
いる。しかし本発明によって紫外線のダメージのほとん
どない光洗浄方法が実現できた。
【００２７】本発明の第三の実施例に使用した紫外線ラ
ンプ装置の説明図を図４に示す。該紫外線ランプ装置は
従来の低圧水銀ランプ４０と電極４１ａ、４１ｂを通電
加熱するための電極装置４２ａ、４２ｂと該低圧水銀ラ
ンプにランプ電力を供給する主電源４３から成り立って
いる。該低圧水銀ランプ４０の点灯と消灯を繰り返すと
きには、主電源４３によってランプ電圧を供給する前に
あらかじめ通電加熱用電源４２ａ、４２ｂによって電極
４１ａ、４１ｂを予熱しておく。このような手段によっ
て、該ランプの放電開始時における電極４１ａ、４２ｂ
の損耗が少なく、点滅を繰り返しても寿命が短くならな
い低圧水銀ランプ装置が得られる。
ンプ装置の説明図を図４に示す。該紫外線ランプ装置は
従来の低圧水銀ランプ４０と電極４１ａ、４１ｂを通電
加熱するための電極装置４２ａ、４２ｂと該低圧水銀ラ
ンプにランプ電力を供給する主電源４３から成り立って
いる。該低圧水銀ランプ４０の点灯と消灯を繰り返すと
きには、主電源４３によってランプ電圧を供給する前に
あらかじめ通電加熱用電源４２ａ、４２ｂによって電極
４１ａ、４１ｂを予熱しておく。このような手段によっ
て、該ランプの放電開始時における電極４１ａ、４２ｂ
の損耗が少なく、点滅を繰り返しても寿命が短くならな
い低圧水銀ランプ装置が得られる。
【００２８】該低圧水銀ランプ４０を点滅点灯すると、
ランプの中央部の管壁に水銀が付着して、該水銀に紫外
線が吸収され、その結果紫外線出力が低下することがあ
った。本発明者等は、試行錯誤の結果、該低圧水銀ラン
プ４０の点滅点灯を行う場合には、点灯状態におけるラ
ンプの中央部の管壁の温度を１００℃以上、望ましくは
１５０℃以上に保持すると、上記した水銀の付着現象が
なくなることを発見した。
ランプの中央部の管壁に水銀が付着して、該水銀に紫外
線が吸収され、その結果紫外線出力が低下することがあ
った。本発明者等は、試行錯誤の結果、該低圧水銀ラン
プ４０の点滅点灯を行う場合には、点灯状態におけるラ
ンプの中央部の管壁の温度を１００℃以上、望ましくは
１５０℃以上に保持すると、上記した水銀の付着現象が
なくなることを発見した。
【００２９】光洗浄装置は、第一の実施例における光洗
浄装置において、誘電体バリア放電ランプとその電源を
図４の低圧水銀ランプとその電源に替えたものである。
被洗浄物を該洗浄装置内に設置したのち、該低圧水銀ラ
ンプ４０の点灯を開始した。主電源４３および通電加熱
用電源４２ａ、４２ｂを４０ｋＨｚの高周波電源とし、
光洗浄工程中には、常時、電極４１ａ、４１ｂを通電加
熱しながら５０ｍｓの点灯時間、５０ｍｓの消灯時間の
繰り返しで点灯し、かつ、該低圧水銀ランプ４０の点灯
中の管壁負荷を約０．２Ｗ／ｃｍ2 にすることによって
点灯中の管壁温度を１００℃以上で点灯した。その結
果、十分な洗浄速度が得られるとともに、被照射物を光
洗浄装置内に設置している途中は該低圧水銀ランプを消
灯しているので、有害な紫外線に作業者が曝されること
が少なくなるという利点も生じた。
浄装置において、誘電体バリア放電ランプとその電源を
図４の低圧水銀ランプとその電源に替えたものである。
被洗浄物を該洗浄装置内に設置したのち、該低圧水銀ラ
ンプ４０の点灯を開始した。主電源４３および通電加熱
用電源４２ａ、４２ｂを４０ｋＨｚの高周波電源とし、
光洗浄工程中には、常時、電極４１ａ、４１ｂを通電加
熱しながら５０ｍｓの点灯時間、５０ｍｓの消灯時間の
繰り返しで点灯し、かつ、該低圧水銀ランプ４０の点灯
中の管壁負荷を約０．２Ｗ／ｃｍ2 にすることによって
点灯中の管壁温度を１００℃以上で点灯した。その結
果、十分な洗浄速度が得られるとともに、被照射物を光
洗浄装置内に設置している途中は該低圧水銀ランプを消
灯しているので、有害な紫外線に作業者が曝されること
が少なくなるという利点も生じた。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
点滅点灯を行うことによって、洗浄速度が大きく、紫外
線や熱によるダメージが少なく、ランプの交換頻度が少
なく、大面積を洗浄できる光洗浄方法を提供することが
できる。
点滅点灯を行うことによって、洗浄速度が大きく、紫外
線や熱によるダメージが少なく、ランプの交換頻度が少
なく、大面積を洗浄できる光洗浄方法を提供することが
できる。
【図１】本発明の実施例の概要を示す説明図である。
【図２】本発明に使用する誘電体バリア放電ランプの一
例の説明図である。
例の説明図である。
【図３】本発明の実施例の総照射時間に対する水の接触
角のデータの説明図である。
角のデータの説明図である。
【図４】本発明の別の実施例の説明図である。
１ 処理用流体空気 ２ 処理用流体供給口 ３ 洗浄ダクト ４ 誘電体バリア放電ランプ ５ 支持具 ８ 被照射物 １０ 電源 １４ 内側管 １５ 外側管 １６，１７ 電極 １９ 冷却用流体 ２０ 放電空間 ２１ 交流電源 ４０ 低圧水銀ランプ ４１ａ，４１ｂ 電極 ４２ａ，４２ｂ 通電加熱用電源 ４３ 主電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｚ (72)発明者 菅原 寛 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 (72)発明者 平本 立躬 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 被照射物を酸素を含む雰囲気中に配置し
て酸素と被照射物に紫外線ランプからの紫外線を照射す
るＵＶ／Ｏ3 洗浄方法において、紫外線ランプへの電気
入力の入力と遮断の繰り返しによって洗浄中に該紫外線
ランプの点灯と消灯を行うことを特徴とした光洗浄方
法。 - 【請求項２】 該紫外線ランプとして誘電体バリア放電
ランプを用いることを特徴とした請求項１に記載の光洗
浄方法。 - 【請求項３】 消灯時間が３０秒間以下であることを特
徴とした請求項１または請求項２のいずれかに記載した
光洗浄方法。 - 【請求項４】 該消灯時間と該点灯時間の比を変えるこ
とによって１周期当たりの紫外線の量を調整可能にした
請求項１，２または請求項３のいずれかに記載の光洗浄
方法。 - 【請求項５】 洗浄開始頃の紫外線照射量よりも洗浄終
了頃の紫外線照射量が少ないことを特徴とした請求項４
に記載の光洗浄方法。 - 【請求項６】 １個の電源に複数個の該誘電体バリア放
電ランプを並列に接続したことを特徴とする請求項２，
３，４または請求項５のいずれかに記載の光洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07060118A JP3085128B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 光洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07060118A JP3085128B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 光洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236492A true JPH08236492A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3085128B2 JP3085128B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=13132896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07060118A Expired - Lifetime JP3085128B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 光洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3085128B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189699A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Kyocera Corp | 静電チャックの洗浄方法 |
| WO2001061409A3 (en) * | 2000-02-15 | 2002-02-21 | Silicon Valley Group | Apparatus and method of cleaning reticles for use in a lithography tool |
| EP2354846A2 (en) | 2010-01-28 | 2011-08-10 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Optical irradiation equipment and optical irradiation method for nanoimprint lithography |
| US9050633B2 (en) | 2012-06-04 | 2015-06-09 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Template washing method, pattern forming method, photowashing apparatus, and nanoimprint apparatus |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP07060118A patent/JP3085128B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189699A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Kyocera Corp | 静電チャックの洗浄方法 |
| WO2001061409A3 (en) * | 2000-02-15 | 2002-02-21 | Silicon Valley Group | Apparatus and method of cleaning reticles for use in a lithography tool |
| US6387602B1 (en) | 2000-02-15 | 2002-05-14 | Silicon Valley Group, Inc. | Apparatus and method of cleaning reticles for use in a lithography tool |
| EP2354846A2 (en) | 2010-01-28 | 2011-08-10 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Optical irradiation equipment and optical irradiation method for nanoimprint lithography |
| US8522802B2 (en) | 2010-01-28 | 2013-09-03 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Optical irradiation equipment and optical irradiation method |
| US9050633B2 (en) | 2012-06-04 | 2015-06-09 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Template washing method, pattern forming method, photowashing apparatus, and nanoimprint apparatus |
| TWI583525B (zh) * | 2012-06-04 | 2017-05-21 | 牛尾電機股份有限公司 | A template cleaning method, a pattern forming method, a light cleaning apparatus, and a nanoimprint apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3085128B2 (ja) | 2000-09-04 |
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