光照射装置及光照射方法

光照射装置及光照射方法
【专利摘要】本发明提供一种光照射装置及光照射方法，能保持与现有相同的有机物的除去效果，且在对具有金属配线或产生光电效应的被照射物照射光的情况下，也能防止由以光电效应为起因的静电引起的不合格品的产生等。相对于具有金属配线(m)的被照射物(W)照射紫外线，除去附着于该被照射物(W)的有机物而使用的紫外线照射装置(100)，具备射出包含规定波长以下的紫外线的光的光源(1)和将从所述光源(1)射出的光向所述被照射物(W)侧反射的金属制的反射镜(3)，将所述反射镜(3)与所述被照射物的间隔距离设定得比在紫外线的作用下而从所述反射镜(3)的反射面飞出的电子的可能存在距离短。
【专利说明】光照射装置及光照射方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及为了对在至少一部分上具有金属配线或产生光电效应的被照射物照射光而使用的光照射装置及光照射方法。
【背景技术】
[0002]在半导体制造工序等中，由于例如从树脂制部件放出的有机物气体，会在基板表面上附着有有机物。这样的基板上的有机物使制品的品质降低，因此，通过对基板上照射规定波长以下的紫外线，来除去附着于基板上的有机物。
[0003]例如，在专利文献I中公开了通过对基板照射172nm的紫外线能有效地除去基板上的有机物等。另外，在专利文献I中还公开了通过照射具有172nm左右的波长的紫外线来除去蓄积在基板上的电荷。
[0004]但是，在进行如专利文献I公开那样的近年来使用的通过对形成有金属配线的基板照射短波长的紫外线来除去有机物时，产生不合格品的概率比以往高。
[0005]关于该问题，本申请发明人进行了仔细钻研，结果发现产生以下那样的现象。
[0006]首先，在对具有金属配线的基板照射规定波长以下的紫外线时，由于光电效应而从金属配线飞出大量的电子，金属配线以正电位带电。
[0007]而且，该金属配线的带电效果有时高于紫外线照射产生的静电的除去效果，结果，成为即使在基板整体照射紫外线也残留有静电的状态。
[0008]S卩，在对具有金属配线的基板等被照射物照射规定波长以下的紫外线时，存在由于以光电效应为起因的静电而引发制品故障的情况。另外，除了具有金属配线的基板以外，只要是在至少一部分上具有可能由于照射紫外线而产生光电效应的金属或半导体的被照射物，照射规定波长以下的紫外线时都会产生与上述同样的问题。
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2001— 293443号公报
【发明内容】

[0011]本发明是为了解决上述那样的由本申请发明人首先发现的问题而做成的，其目的在于提供保持与现有相同的例如紫外线照射实现的有机物的除去效果等主要效果，且对在至少一部分上具有金属配线或产生光电效应的被照射物照射紫外线的情况下，也能防止在至少一部分上具有金属配线或产生光电效应的被照射物的由于以光电效应为起因的静电引起的产生不合格品等的光照射装置及光照射方法。
[0012]S卩，本发明的光照射装置用于对在至少一部分具有金属配线或产生光电效应的被照射物照射光，其特征在于，所述光照射装置具备:光源，其射出规定波长以下的光；反射镜，其将从所述光源射出的光向所述被照射物侧反射并且向所述被照射物侧放出电子，其中，所述反射镜的至少一部分与所述被照射物的间隔距离设定得比在光的作用下从所述反射镜的反射面飞出的电子的可能存在距离短。[0013]这样，由于所述反射镜的至少一部分与所述被照射物的间隔距离设定得比在光的作用下从所述反射镜的反射面飞出的电子的可能存在距离短，因此，能对所述被照射物照射由所述反射镜反射的光，并且也能供给从所述反射镜飞出的电子。
[0014]从而，能使在光的作用下利用光电效应从具有金属配线或产生光电效应的被照射物飞出的电子量与从反射镜向具有金属配线或产生光电效应的被照射物供给的电子量平衡，能防止具有金属配线或产生光电效应的被照射物以正电位带电。因此，能抑制被照射物由于静电而带电所引起的不合格品的产生概率。
[0015]另外，由于从反射镜向被照射物照射光，因此与能以往同样地除去附着的有机物。
[0016]作为本发明的能向被照射物供给电子且适于较好地除去有机物的紫外线的波长，例举出从所述光源射出的光含有300nm以下的紫外线的光。
[0017]另外，优选为，从所述光源射出的光为含有200nm以下的紫外线的光。
[0018]另外，优选为，从所述光源射出的光为包含172nm以下的紫外线的光。
[0019]也可以具备气体供给机构，该气体供给机构向反射镜的至少周围供给电子亲和力小于规定值的气体。
[0020]为了降低光中的、不使从反射镜飞出电子而仅从具有金属配线或产生光电效应的被照射物飞出电子的比例，使从具有金属配线或产生光电效应的被照射物飞出的电子量与从反射镜供给的电子量之间的平衡状态容易成立，也可以还具备主要使在所述反射镜反射的光通过的遮光结构。
[0021]为了防止从反射镜飞出的电子再次返回反射镜而增加向被照射物的电子的供给量，也可以使所述反射镜带负电。这样，在反射镜与电子之间产生斥力，因此，更容易将电子向被照射物侧引导，能增加电子的供给量。
[0022]另外，为了减少向反射镜返回的电子量，也可以具备设于所述反射镜与所述被照射物之间、带正电的电子吸引构件。
[0023]为了使用例如现存的光照射装置享有本申请发明的效果，提供用于对在至少一部分具有金属配线或产生光电效应的被照射物照射光而使用的光照射方法，其特征在于，所述光照射方法包括:光射出步骤，从光源射出包含规定波长以下的光；光反射及电子放出步骤，将从所述光源射出的光通过金属制的反射镜向所述被照射物侧反射并且向所述被照射物侧放出电子，间隔距离设定步骤，将所述反射镜的至少一部分与所述被照射物的间隔距离设定得比在光作用下从所述反射镜的反射面飞出的电子的可能存在距离短。
[0024]这样，根据本发明的光照射装置及光照射方法，将被反射镜反射的光照射于在至少一部分具有金属配线或产生光电效应的被照射物，并且将反射镜的至少一部分与被照射物的间隔距离设定得比从反射镜飞出的电子的可能存在距离小，因此，能与光一起向被照射物供给电子。因此，即使通过照射光而利用光电效应从具有金属配线或产生光电效应的被照射物飞出电子，也通过供给大致等量的电子，而能防止被照射物带电，能防止因光电效应产生的静电引起的故障、不良。
【专利附图】

【附图说明】
[0025]图1是本发明的一实施方式的紫外线照射装置的示意图。
[0026]图2是表示该实施方式的紫外线照射装置的光源的构成例的示意剖视图。[0027]图3是表示该实施方式的基板表面的紫外线及电子的作用的示意图。
[0028]图4是本发明的另一实施方式的紫外线照射装置的示意图。
[0029]符号说明
[0030]100:紫外线照射装置；1:光源；11:玻璃管;12:内侧电极；13:外侧电极；14:光射出口 ；15:内部空间；2:气体供给机构；3:反射镜；4:遮光结构；5:电子吸引构件；C:壳体；C1:开口部；W:基板(被照射物)；m:金属配线。
【具体实施方式】
[0031 ] 参照【专利附图】

【附图说明】本发明的一实施方式。
[0032]本实施方式的光照射装置是紫外线照射装置100，是为了在半导体制造工艺中对沿水平方向输送来的作为被照射物的基板W的表面照射紫外线而除去附着于其表面的有机物而使用的装置。
[0033]如图1所示，所述紫外线照射装置100具备:壳体C，其呈大致中空长方体形状，在下表面具有开口部Cl，将该开口部Cl的下侧配置为能沿水平方向输送基板W ;光源1，其向所述壳体C内部射出包含紫外线的光；金属制的反射镜3，其将从所述光源I射出的光向所述基板W侧反射。
[0034]关于各部详述。
[0035]所述壳体C形成有遮光结构4，该遮光结构4仅使在所述反射镜3反射的光从开口部Cl通过，利用开口部Cl的周围构件遮挡欲从所述光源I直接向壳体C的外侧射出的光。在所述开口部Cl未设置玻璃等的盖构件，空气能从壳体C内部向外部流通。另外，在该壳体C内部具备气体供给机构2，该气体供给机构2至少向所述反射镜3的周围供给电子亲和力小于规定值的气体。在本实施方式中，从所述气体供给机构2向壳体C内部供给氮气。通过向壳体C内填充该氮气,而容易使后述的反射镜3利用光电效应飞出电子。
[0036]所述光源I是射出172nm以下波长的紫外线的紫外线灯，如图2的(a)的横剖视图及图2(b)的A—A线剖视图所示，所示光源I形成有将内部空间15保持为真空的大致双重圆筒状的对置电极，该对置电极由形成于玻璃管11的内侧外表面的膜状的内侧电极12和形成于外侧外表面的膜状的外侧电极13构成。所述内侧电极12相对于玻璃管11的内侧外表面形成为薄壁圆筒状，另一方面，所述外侧电极13形成有光射出口 14,该光射出口 14形成为在轴向上一部分侧面脱落的圆筒状。在对各电极间施加高电压时，在玻璃管11的内部空间15产生介质阻挡放电，从所述光射出口 14射出包含紫外线的光。
[0037]在本实施方式中，所述光源I在壳体C的内部配置于下表面侧，以使光向壳体C的内部侧射出的方式将光射出口 14朝向斜上方配置。
[0038]所述反射镜3是金属制的，在壳体C内部的中央部，以使从所述光源I射出的光向壳体C的开口部Cl及输送来的基板W反射的方式倾斜地设置。另外，该反射镜3与所述基板W的间隔距离设为相接近，以使得利用从所述光源I射出的紫外线产生的光电效应而从反射镜3的表面飞出的电子能到达所述基板W的位置。换言之，所述反射镜含有产生光电效应的物质，所述间隔距离设定为，从所述反射镜3飞出的电子遇到空气中的分子等而不能存在于空气中的可能存在距离内。通过预先测定求出利用光电效应自反射镜3飞出的电子的可能存在距离，使得来自反射镜3的电子能从反射镜3到达基板W。[0039]在此，关于反射镜3与被照射物W的间隔距离，例如能以在反射镜3的正下方配置有被照射物W的情况下的反射镜3与被照射物W的中心间距离为代表。另外，作为电子的可能存在距离的测定方法，也可以将利用例如日本特开2011—96446号公报公开的测定活性气体气氛中的带电粒子的平均自由行程的方法测定的平均自由行程作为电子的可能存在距离。另外，将从反射镜3的各点到被照射物W所通过的假想平面的光路中的最长光路定义为所述反射镜3与被照射物W的间隔距离，只要将该间隔距离设定得比平均自由行程短，则能将从反射镜3的各点产生的电子向所述被照射物W照射。
[0040]另外，以被照射物的位置为基准使反射镜的位置各种变化，通过在被照射物的金属部分直接连接电位计来测定其电位，或利用静电感应间接地测定带电量，或使用作为电荷测定法公知的法拉第笼法测定带电量，从而预先测定出被照射物的带电量为适当的值时的与反射镜的位置的间隔距离，基于该测定值，能设定反射镜的位置。
[0041]S卩，所谓被照射物的带电量为适当的值时，表示从反射镜飞出的电子到达被照射物面、而被照射物不带电的状态，反射镜与被照射物的间隔距离设定得比从反射镜的反射面飞出的电子的可能存在距离短的状态。
[0042]另外，对该反射镜3相对于接地电位施加规定的负电压以使其带负电，从而防止利用光电效应飞出的电子再次返回反射镜3。
[0043]关于如此构成的紫外线照射装置100在基板W上的作用说明。
[0044]如图3的示意图所示，被所述反射镜3反射的紫外线中的、遇到附着于基板W表面的有机物的紫外线除去该有机物。另一方面，当紫外线遇到形成于基板W表面的金属配线m时，利用光电效应，使金属配线m中的电子向外部飞出，结果金属配线m带正电位。
[0045]但是，在从所述光源I射出的紫外线遇到反射镜3时，利用光电效应，也向外部飞出有电子。而且，来自该反射镜3的电子由于在所述开口部Cl没有设置任何构件而在空气中传播后被带正电位的金属配线m吸收。因此，即使由于照射紫外线而金属配线m中的电子飞出，也由于被供给来自反射镜3的电子，因此，能将金属配线m的电位大致保持为零，能防止具有较大的电位。
[0046]这样，根据本实施方式的紫外线照射装置100，即使由于照射紫外线而利用光电效应从金属配线m飞出有电子，由于与紫外线一起也一并供给来自反射镜3的电子，因此，能防止作为被照射物的基板W带静电。
[0047]因此，关于利用紫外线除去有机物的效果，保持与以往大致相同的性能，而且在照射172nm那样的短波长的紫外线时，也能防止从金属配线m飞出电子导致的故障、不良。
[0048]关于本发明的变形例进行说明。如图4所示，在反射镜3与被照射物之间也可以具备保持为规定的正电压的电子吸引构件5。更具体而言，也可以预先在壳体C的开口部Cl配置网状电极，对该网状电极赋予正电位以使其带正电，从而将从所述反射镜3飞出的电子向被照射物侧引入。这样，能防止电子向反射镜3返回，且能进一步增加电子向被照射物的供给量。
[0049]关于其他实施方式进行说明。
[0050]在前述实施方式中，供给氮气作为电子亲和力小于规定值的气体，但只要是适于利用光电效应使电子从所述反射镜飞出的气体，可以是任何气体。例如，作为供给的气体，也可以使用稀有气体。[0051]在前述实施方式中，未将来自光源的光直接照射于作为被照射物的基板照射，但通过来自反射镜的电子的供给量和从金属配线飞出的电子量的平衡，也可以将光直接照射于被照射物。另外，从光源射出的光不限于172nm以下的紫外线，也可以是包含300nm以下的紫外线的光。另外，从光源射出的光也可以是含有200nm以下的紫外线的光。
[0052]所述反射镜和壳体作为分别独立的个体构成，但例如也可以是反射镜和壳体为一体的结构。
[0053]作为被照射物，不限于设有金属配线的基板，例如也可以是具有金属配线的IC芯片等。除此之外，也可以是未设有金属配线、被照射物自身产生光电效应的构件，是能带有正电位的构件。另外，也可以将本发明应用于对在至少一部分具有金属或半导体的被照射物照射紫外线的用途。总之，只要是通过对金属、半导体照射紫外线而利用光电效应能带有正电位的被照射物，就能使用本发明防止带电且除去有机物。
[0054]所述遮光结构主要由壳体的开口部的周围构件构成，但例如也可以为利用光源的外部电极来限定从光源射出的光的范围以防止光直接照射于被照射物。即，遮光结构可以由壳体或外部电极以及其他构件构成。
[0055]另外，在不脱离本发明的主旨的范围内也可以组合各种变形、实施方式。
【权利要求】
1.一种光照射装置，其用于对在至少一部分具有金属配线或产生光电效应的被照射物照射光，其特征在于， 所述光照射装置具备: 光源，其射出规定波长以下的光； 反射镜，其将从所述光源射出的光向所述被照射物侧反射并且向所述被照射物侧放出电子， 其中，所述反射镜的至少一部分与所述被照射物的间隔距离设定得比在光的作用下从所述反射镜的反射面飞出的电子的可能存在距离短。
2.根据权利要求1所述的光照射装置，其中， 从所述光源射出的光为含有300nm以下的紫外线的光。
3.根据权利要求1所述的光照射装置，其中， 从所述光源射出的光为含有200nm以下的紫外线的光。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的光照射装置，其中， 该光照射装置还具备气体供给机构，该气体供给机构向所述反射镜的至少周围供给电子亲和力小于规定值的气体。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的光照射装置，其中， 该光照射装置还具备主要使在所述反射镜反射的光通过的遮光结构。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的光照射装置，其中， 所述反射镜带负电。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的光照射装置，其中， 该光照射装置还具备设于所述反射镜与所述被照射物之间、带正电的电子吸引构件。
8.一种光照射方法，其是用于对在至少一部分具有金属配线或产生光电效应的被照射物照射光的光照射方法，其特征在于， 所述光照射方法包括: 光射出步骤，从光源射出规定波长以下的光； 光反射及电子放出步骤，将从所述光源射出的光通过反射镜向所述被照射物侧反射并且向所述被照射物侧放出电子， 间隔距离设定步骤，将所述反射镜的至少一部分与所述被照射物的间隔距离设定得比在光的作用下从所述反射镜的反射面飞出的电子的可能存在距离短。
【文档编号】B08B7/00GK103658111SQ201310424806
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2012年9月20日
【发明者】细谷浩二 申请人:株式会社杰士汤浅国际