特許 6586827 紫外線処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6586827

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】紫外線処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20191001BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 572A

   H01L21/30 502D

   B29C59/02 B

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-170002(P2015-170002)

(22)【出願日】2015年8月31日

(65)【公開番号】特開2017-50300(P2017-50300A)

(43)【公開日】2017年3月9日

【審査請求日】2018年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100153497

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 信男

(74)【代理人】

【識別番号】100092200

【弁理士】

【氏名又は名称】大城 重信

(74)【代理人】

【識別番号】100110515

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 益男

(74)【代理人】

【識別番号】100189083

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 圭介

(74)【代理人】

【識別番号】100078754

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 正彦

(72)【発明者】

【氏名】吉原 啓太

(72)【発明者】

【氏名】和佐本 真

(72)【発明者】

【氏名】石原 肇

【審査官】 今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１５５１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０３７５７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１７６３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１１６３３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０、２１／３０２、２１／４６１

Ｇ０３Ｆ １／００−１／８６、７／２６−７／４２

Ｂ２９Ｃ ５３／００−５３／８４、５７／００−５９／１８

Ｂ０８Ｂ １／００−１／０４、５／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

紫外線を放射する紫外線ランプと、
基本的に矩形の平面領域を有する平面部材と、
この平面部材に設けられた、前記平面領域の一辺およびこれに連続する二辺に沿って、当該平面領域より突出した状態で伸びる平板部分と、
前記平板部分の表面との間に間隙が形成される状態に平板状の被処理物を保持する保持部材と、
前記平面部材の前記平面領域に、前記平面領域の前記一辺に沿って設けられた処理ガス供給口と、
前記平面領域の前記一辺と対向する他辺に、前記被処理物が載置されることにより形成される処理ガス排出口と、
前記平面部材の前記平面領域における前記処理ガス供給口よりも他辺側であって、前記処理ガス排出口との間に設けられた、前記紫外線ランプからの紫外線を照射する紫外線照射窓とを有することを特徴とする紫外線処理装置。

【請求項2】

前記処理ガス排出口は、前記平面領域の前記一辺と対向する他辺側が開放されることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線処理装置。

【請求項3】

前記平板部分の表面と被処理物との間に形成される間隙の大きさが、０．１〜３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の紫外線処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ナノインプリント用テンプレートの表面を光洗浄処理するための紫外線処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ナノインプリント用テンプレートの表面に付着したレジスト残渣を除去するための光洗浄装置として、図５に示されるように、両側面の各々における上縁部６５ａに沿ってガスが流通される矩形の筒状のガス流路部材６５が設けられた筺体６０を有する構成の光洗浄装置が提案されている（特許文献１参照。）。

【0003】

ナノインプリント用テンプレートの光洗浄処理には、波長の短い紫外線、例えばキセノンのエキシマ発光である波長１７２ｎｍの紫外線が用いられている。このような波長の短い紫外線は空気に吸収されやすいという特性を有するので、洗浄能力および洗浄効率を向上させるためには、紫外線を照射する紫外線照射窓６１とテンプレートとの距離を小さくする必要がある。

【0004】

しかしながら、上記のような上縁部６５ａに沿ってガス流路部材６５が設けられている構成の光洗浄装置においては、当該ガス流路部材６５に設けられるガス供給口をある程度以上には小さくすることができないので、紫外線照射窓とテンプレートとの距離を小さくすることが困難である、という問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１５５１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

紫外線照射窓とテンプレートとの距離を小さくするためには、例えば紫外線照射窓とガス供給口とを同一平面上に設ける構成とすることが考えられる。
しかしながら、このような構成の光洗浄装置では、紫外線照射窓とテンプレートとの間に形成される被処理空間において処理ガスを平面的に高い均一性で拡散させることが難しい、という問題が生じる。

【0007】

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、紫外線照射窓と被処理物との間の距離を小さくすることができ、しかも、処理ガスを紫外線照射窓と被処理物との間に形成される被処理空間において平面的に高い均一性で拡散して流通させることができる紫外線処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の紫外線処理装置は、紫外線を放射する紫外線ランプと、
基本的に矩形の平面領域を有する平面部材と、
この平面部材に設けられた、前記平面領域の一辺およびこれに連続する二辺に沿って、当該平面領域より突出した状態で伸びる平板部分と、
前記平板部分の表面との間に間隙が形成される状態に平板状の被処理物を保持する保持部材と、
前記平面部材の前記平面領域に、前記平面領域の前記一辺に沿って設けられた処理ガス供給口と、
前記平面領域の前記一辺と対向する他辺に、前記被処理物が載置されることにより形成される処理ガス排出口と、
前記平面部材の前記平面領域における前記処理ガス供給口よりも他辺側であって、前記処理ガス排出口との間に設けられた、前記紫外線ランプからの紫外線を照射する紫外線照射窓とを有することを特徴とする。

【0009】

本発明の紫外線処理装置においては、前記処理ガス排出口は、前記平面領域の前記一辺と対向する他辺側が開放されることにより形成されている構成とすることができる。

【0010】

本発明の紫外線処理装置においては、前記平板部分の表面と被処理物との間に形成される間隙の大きさが、０．１〜３ｍｍの範囲であることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の紫外線処理装置は、紫外線照射窓およびガス供給口が同一の平面領域上に設けられ、しかも、当該平面領域の三方が平板部分によって囲われると共に、残る一方に処理ガス排出口が形成される構成とされている。従って、紫外線照射窓と被処理物との間の距離を極めて小さくすることができ、しかも、処理ガスを紫外線照射窓と被処理物との間に形成される被処理空間において平面的に高い均一性で拡散して流通させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の紫外線処理装置の一例における構成を示す平面図である。

【図2】図１に示す紫外線処理装置において被処理物が載置された状態を示す平面図である。

【図3】図１に示す紫外線処理装置のＡ−Ａ線断面を、被処理物が載置された状態で示す断面図である。

【図4】図１に示す紫外線処理装置のＢ−Ｂ線断面を、被処理物が載置された状態で示す断面図である。

【図5】従来の紫外線処理装置の一例における構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の紫外線処理装置の一例における構成を示す平面図、図２は、図１に示す紫外線処理装置において被処理物が載置された状態を示す平面図、図３は、図１に示す紫外線処理装置のＡ−Ａ線断面を、被処理物が載置された状態で示す断面図、図４は、図１に示す紫外線処理装置のＢ−Ｂ線断面を、被処理物が載置された状態で示す断面図である。
この紫外線処理装置は、例えばナノインプリント用テンプレートを被処理物としてこれの表面を光洗浄処理するために用いられるものである。

【0014】

この紫外線処理装置においては、基本的に矩形の平面領域１２を有する平面部材１０の当該平面領域１２に、紫外線照射窓１１および処理ガス供給口１５が共に設けられている。そして、平面部材１０には、平面領域１２の一辺（図１における左辺）１２ｘおよびこれに連続する二辺（図１における上辺および下辺）１２ｙ，１２ｚに沿って、当該平面領域１２より突出した状態で伸びる平面視においてコの字形状の平板部分１４が設けられている。具体的には、平面領域１２の一辺１２ｘから連続して伸びる縦土手部分１４Ｘと、当該一辺１２ｘに連続する二辺１２ｙおよび１２ｚからそれぞれ連続して伸びる横土手部分１４Ｙ，１４Ｚとを有し、これらが一体的に連続されることによりコの字形状が形成されている。さらに、平面部材１０における平面領域１２の一辺１２ｘと対向する他辺（図１における右辺）１２ｖは、被処理物Ｗが載置されることにより平面領域１２の上部（図４において上部）が塞がれて処理ガス排出口２０が形成されるよう、閉塞されずに開放されている。

【0015】

平面部材１０の四隅には、平板状の被処理物Ｗが載置されたときに平板部分１４の表面との間に間隙が形成される状態に、当該被処理物Ｗを保持する保持部材１３がそれぞれ形成されている。
なお、本実施例では、平面部材１０の四隅に保持部材１３が設けられた構造を示しているが、保持部材１３を使用せずに、被処理物Ｗの裏面を吸着部材で吸着して保持して、平板部分１４の表面と被処理物Ｗとの間に間隙が形成されるよう構成してもよい。
要は、被処理物Ｗと平板部分１４の表面との間に間隙を形成するように、被処理物Ｗを保持する機構であれば、どのような機構であれ、それは、本願発明の保持部材に相当するものである。

【0016】

処理ガス供給口１５は、平面領域１２の一辺１２ｘに沿って設けられており、例えば複数個のガス供給孔（図１においては３個）が当該一辺１２ｘに沿って並んだ構成とされている。

【0017】

平面部材１０の平面領域１２における処理ガス供給口１５よりも他辺１２ｖ側、すなわち、処理ガス供給口１５および他辺１２ｖに形成される処理ガス排出口２０との間には、紫外線照射窓１１が設けられている。

【0018】

本発明の紫外線処理装置においては、平面部材１０の下部に紫外線ランプ室３１が設けられており、当該紫外線ランプ室３１における平面部材１０の平面領域１２の紫外線照射窓１１と対向する位置に、紫外線ランプ３０が配置されている。

【0019】

平面部材１０および紫外線ランプ室３１の材料としては、耐紫外線性および耐オゾン性を有する材料を用いればよく、例えば硬質アルマイトやＳＵＳを用いることができる。

【0020】

本発明の紫外線処理装置において、平板部分１４の表面と被処理物Ｗとの間に形成される間隙の大きさｈ１は、例えば０．１〜３ｍｍの範囲とされることが好ましい。この間隙の大きさが過大であると、処理ガス供給口１５から供給された処理ガスが、当該間隙から外部に漏れ、その結果、平面領域１２の紫外線照射窓１１上において当該処理ガスを高い均一性で流通させることができなくなるおそれがある。

【0021】

また、平面領域１２からの平板部分１４の突出高さ（図４における上下方向の高さ）ｈ２は、例えば０．８ｍｍ以下とされる。

【0022】

紫外線処理装置の寸法の一例を示すと、平面部材１０の大きさが１６５ｍｍ×１６５ｍｍ、平板部分１４の表面と被処理物Ｗとの間に形成される間隙の大きさｈ１が０．３ｍｍ、平面領域１２と平板部分１４の高さ（図４における上下方向の高さ）ｈ２が０．７ｍｍ、平板部分１４の縦土手部分１４Ｘの幅（図１における左右方向の長さ）が１５ｍｍ、横土手部分１４Ｙ，１４Ｚの幅（図１における上下方向の長さ）がそれぞれ３５ｍｍ、平面領域１２の幅（図１における上下方向の長さ）が７０ｍｍ、紫外線照射窓１１の大きさが６０ｍｍ×６０ｍｍである。

【0023】

このような紫外線処理装置においては、まず、被処理物Ｗが平面部材１０の保持部材１３上に載置され、これにより平面領域１２の他辺１２ｖと被処理物Ｗの一辺とに囲われた処理ガス排出口２０が形成される。
次いで、処理ガスが処理ガス供給口１５から紫外線照射窓１１と被処理物Ｗとの間に形成される被処理空間Ｓに供給されると、平面領域１２と被処理物Ｗとの距離が、平板部分１４と被処理物Ｗとの距離ｈ１よりも大きいので、当該処理ガスは、平板部分１４と被処理物Ｗとの間隙から僅かずつ漏洩しながら、全体的には処理ガス排出口２０に向かって安定的に流通する。平板部分１４と被処理物Ｗとの間隙から処理ガスが僅かずつ漏洩することによって外部からのガスに対する流れ抵抗が生じ、外部のガスの被処理空間Ｓへの流入が抑制される。そして、この状態で、紫外線ランプ３０を点灯させることにより、紫外線ランプ３０からの紫外線が紫外線照射窓１１を介して被処理空間Ｓおよび被処理物Ｗの被照射面に照射され、これにより、被処理物Ｗの光洗浄処理が行われる。

【0024】

以上において、紫外線照射窓１１と被処理物Ｗとの間の間隙に流通される処理ガスの供給量は、例えば０．１〜１０Ｌ／ｍｉｎである。
また、被処理物Ｗに対する紫外線の照射時間は、例えば３〜３６００秒間である。

【0025】

処理ガスとしては、紫外線を照射することによりオゾンを発生させるガスであればよく、例えばＣＤＡ（Ｃｌｅａｎ Ｄｒｙ Ａｉｒ）を用いることができる。

【0026】

上記の紫外線処理装置は、紫外線照射窓１１および処理ガス供給口１５が同一の平面領域１２上に設けられ、しかも、当該平面領域１２の三方が平板部分１４によって囲われると共に、残る一方に処理ガス排出口２０が形成される構成とされている。従って、紫外線照射窓１１と被処理物Ｗとの間の距離を極めて小さくすることができ、しかも、処理ガスを被処理空間Ｓにおいて平面的に高い均一性で拡散して流通させることができ、その結果、被処理物Ｗの光洗浄処理を高い効率で行うことができる。

【0027】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明においては、処理ガス供給口１５は、平面領域１２の一辺１２ｘに沿って伸びるスリットから構成されていてもよい。
また例えば、本発明の紫外線処理装置の被処理物は、ナノインプリント用テンプレートに限定されず、紫外線照射処理が必要とされる種々のものに適用することができる。

【0028】

以下、本発明の効果を確認するために行った実験例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0029】

〔実施例１〕
図１に示される紫外線処理装置を作製した。紫外線処理装置の各寸法は以下の通りとした。これを紫外線処理装置〔１〕とする。
・平面部材１０の全体の大きさ：１６５ｍｍ×１６５ｍｍ
・平面領域１２と平板部分１４の高さｈ２：０．７ｍｍ
・縦土手部分１４Ｘの幅：１５ｍｍ
・横土手部分１４Ｙ，１４Ｚの幅：３５ｍｍ
・平面領域１２の幅：７０ｍｍ
・紫外線照射窓１１と被処理物Ｗとの距離：１ｍｍ
（・平板部分１４の表面と被処理物Ｗとの間に形成される間隙の大きさｈ１：０．３ｍｍ）
・紫外線照射窓１１の大きさ：６０ｍｍ×６０ｍｍ

【0030】

上記の紫外線処理装置〔１〕を用いて、以下の光洗浄処理条件（処理ガスの供給条件および紫外線の照射条件）で被処理物（テンプレート）の光洗浄処理を行ったところ、被処理物（テンプレート）に付着したレジストのアッシング量にムラは生じなかった。
・処理ガス種：ＣＤＡ
・処理ガスの供給量：０．５Ｌ／ｍｉｎ
・紫外線照射窓１１における紫外線照度：７０ｍＷ／ｃｍ²
・紫外線の照射時間：６００秒間

【0031】

〔比較例１〕
実施例１に用いた紫外線処理装置において、紫外線照射窓と被処理物の距離を３．８ｍｍ、すなわち、平板部分の表面と被処理物との間に形成される間隙の大きさを３．１ｍｍにしたこと以外は同様にして、比較用の紫外線処理装置〔２〕を作製した。
これを用いて、上記の紫外線処理装置〔１〕と同様の光洗浄処理条件で被処理物（テンプレート）の光洗浄処理を行ったところ、平板部分の表面と被処理物との間に形成される間隙の大きさが過大であるために平面領域の外部に処理ガスが流出してしまい、紫外線照射窓上に処理ガスを高い均一性で流通させることができなかった。そして、この光洗浄処理を行った被処理物（テンプレート）に付着したレジストのアッシング量にムラが生じてしまった。

【符号の説明】

【0032】

１０ 平面部材
１１ 紫外線照射窓
１２ 平面領域
１２ｖ，１２ｘ，１２ｙ，１２ｚ 辺
１３ 保持部材
１４ 平板部分
１４Ｘ 縦土手部分
１４Ｙ，１４Ｚ 横土手部分
１５ 処理ガス供給口
２０ 処理ガス排出口
３０ 紫外線ランプ
３１ 紫外線ランプ室
６０ 筺体
６１ 紫外線照射窓
６５ ガス流路部材
６５ａ 上縁部
Ｓ 被処理空間
Ｗ 被処理物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】