JP2003047842A - 紫外線照射装置と照射方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 照射容器４は、ワーク３の被照射面に沿
うように近接配置される透明体５と、ワーク３を支持す
る支持基板６によって構成され、上記照射容器４内に、
上記ワーク３を包囲して収納する密閉空間が形成され、
かつ、上記支持基板６は上記透明体５と分離可能に別体
に構成される。上記支持基板６が上記透明体５から分離
されたとき、上記照射容器４に収納されたワーク３を取
り出して新たなワーク３と交換する交換機構を備える。 【効果】 本発明では、照射容器をコンパクトにするこ
とができるので、短時間で処理に要求されるガス雰囲気
にすることができる。また、照射容器が汚れた場合に
は、照射容器だけを簡単に交換できるという効果もあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエキシマランプなど
の紫外線照射ランプを使用して対象物に紫外線を照射
し、対象物表面のクリーニング処理や表面改質処理をす
る紫外線照射装置とその照射方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造に用いられるウエハ
ー、液晶表示板、あるいはレンズなどの表面に付着して
いる不純物（特に有機物）を分解して除去するために、
エキシマランプ等を用いた紫外線照射装置が利用され
る。この装置は、対象物を大気中あるいは酸素ガス中に
配置し、エキシマランプを用いて紫外線を照射する。対
象物の表面の不純物はこの紫外線によって分解される。
また紫外線は対象物周辺の酸素をオゾンガスに変える。
このオゾンガスの作用によって、上記不純物の分解が促
進される。対象物周辺のエア−は強制排気される。分解
された不純物は気体となって排気される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。紫外線を照射するランプが大気中にあると、紫外線
の減衰が激しくて効率が悪い。また、ランプの周辺でオ
ゾンガスが発生して、ランプの付属部品を酸化劣化させ
る恐れがある。従って、ランプを窒素雰囲気中に配置す
ると共に、対象物側に透明な窓を設けて、この窓から紫
外線を対象物に照射するといった方法が開発されている
（特許２７０５０２３号）。

【０００４】対象物は窓の下に配置され、紫外線の照射
を受ける。対象物は大気中あるいは酸素ガス中に配置さ
れる。窓から出射した紫外線がエア−中の酸素分子に衝
突すると、酸素分子を活性化させる。すなわち酸素をオ
ゾンガスに変える。紫外線のエネルギーはエア−中の酸
素に衝突するたびに減少する。対象物の表面の不純物を
分解するのも紫外線のエネルギーによる。従って、紫外
線が対象物の表面に達するまでの距離を短くするほど、
クリーニング処理あるいは表面改質処理の能力が高ま
る。しかしながら、従来の装置では、構造上対象物の表
面に照射される紫外線のエネルギーが、場所によってば
らつくという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉不活性ガス雰囲気中に配置した紫外線照射ラ
ンプと、上記紫外線照射ランプの発する紫外線の照射を
受けて処理される対象物を収納した照射容器と、当該照
射容器の内部を換気する換気装置とから成り、上記照射
容器は、上記対象物に近接配置された透明体と、上記対
象物を支持する支持基板とから成り、上記透明体と上記
支持基板により、上記照射容器内に、上記対象物を包囲
して収納する空間が形成され、かつ、上記支持基板は上
記透明体と分離可能に別体に構成されていることを特徴
とする紫外線照射装置。

【０００６】〈構成２〉構成１に記載の紫外線照射装置
において、上記照射容器は、上記換気装置を取り外した
とき、上記対象物を照射容器内部に収納したまま密封す
るバルブ機構を備えたことを特徴とする紫外線照射装
置。

【０００７】〈構成３〉構成１に記載の紫外線照射装置
において、上記照射容器は、上記対象物の被照射面に沿
うように対象物に近接配置された透明体を備えることを
特徴とする紫外線照射装置。

【０００８】〈構成４〉構成１に記載の紫外線照射装置
において、上記支持基板には、上記対象物を加熱するヒ
ータが設けられていることを特徴とする紫外線照射装
置。

【０００９】〈構成５〉構成１に記載の紫外線照射装置
において、上記紫外線照射ランプと上記透明体との位置
関係を一定に保持したまま、上記支持基板が上記透明体
から遠ざかるように支持基板を変位させるアクチュエー
タを備えたことを特徴とする紫外線照射装置。

【００１０】〈構成６〉構成１に記載の紫外線照射装置
において、上記照射容器は、内部を不活性ガス雰囲気と
した処理室内に、上記紫外線照射ランプとともに収納さ
れていることを特徴とする紫外線照射装置。

【００１１】〈構成７〉構成１に記載の紫外線照射装置
において、上記紫外線照射ランプは、対象物を配置した
側に配置した透明の窓を有するランプ室内に収納され、
上記窓は上記照射容器の透明体であって、上記支持基板
が上記透明体から遠ざかるように支持基板を変位させる
アクチュエータを備え、上記支持基板が上記透明体から
分離されたとき、上記照射容器に収納された対象物を取
り出して新たな対象物と交換する交換機構を備えたこと
を特徴とする紫外線照射装置。

【００１２】〈構成８〉真空中に配置した紫外線照射ラ
ンプと、上記紫外線照射ランプの発する紫外線の照射を
受けて処理される対象物を収納した照射容器とから成
り、上記照射容器は、上記対象物の被照射面に沿うよう
に対象物に近接配置された透明体と、上記対象物を支持
する支持基板とから成り、上記透明体と上記支持基板に
より、上記照射容器内に、上記対象物を包囲して収納す
る空間が形成され、かつ、上記支持基板は上記透明体と
分離可能に別体に構成されていることを特徴とする紫外
線照射装置。

【００１３】〈構成９〉構成１に記載の紫外線照射装置
において、上記照射容器の内部にガスを供給するガス供
給装置を備えたことを特徴とする紫外線照射装置。

【００１４】

【発明の実施の形態】〈具体例１の構成〉以下、本発明
の実施の形態を具体例を用いて説明する。図１は、具体
例１の紫外線照射装置の主要部斜視図である。図２は、
具体例１の紫外線照射装置の横断面図である。

【００１５】図２より、本発明の紫外線照射装置は紫外
線照射ランプ１と、ケース（処理室）２と、ワーク３、
照射容器４と、アクチュエータ７と、換気装置８と、ガ
ス注入排出装置９とを備える。紫外線照射ランプ１は、
エキシマランプ等の紫外線発生装置である。通常円柱状
のランプが用いられる。

【００１６】ケース（処理室）２は、上記構成要素を収
容する容器である。金属板のように耐熱性のある紫外線
で劣化しない材料が用いられる。内部には後に説明する
ガス注入排出装置９を用いて不活性ガスが注入される。
不活性ガスを注入するのは、紫外線による影響を少なく
し、この雰囲気中を通過する紫外線の減衰を少なくする
ためである。もし不活性ガスを注入しないで通常のエア
ーが存在する場合には、エア−中の酸素に紫外線が衝突
し、酸素が活性化され、オゾンガスが発生する。この時
紫外線の減衰が起こる。この不活性ガスとして窒素ガス
が適する。

【００１７】ワーク３は、例えば液晶基板などのクリー
ニング処理の対象物である。通常、脱脂洗浄、純水によ
る洗浄、高分子溶剤による洗浄、等の前処理終了後にク
リーニング処理される。但し、用途によっては、前処理
が省略される場合もある。

【００１８】照射容器４は、上記紫外線照射ランプ１の
発する紫外線の照射を受けて処理されるワーク３を収納
する部分である。即ち、上記ワーク３の表面に上記紫外
線照射ランプ１から紫外線の照射を受ける部分である。
本発明では、透明体５と支持基板６によって構成され
る。支持棒１０によってケース２に支持される。

【００１９】透明体５は、紫外線を透過させてワーク表
面に受け入れるために、例えば合成石英ガラス等が用い
られる。支持基板６は、ワーク３を支持する部分であり
通常金属によって構成される。ワーク３に紫外線が照射
されている時は透明体５と支持基板６がワーク３を包囲
して収納する密閉空間を形成する。密閉空間には、後で
説明するように、オゾンガスを発生させるための酸素ガ
スが流し込まれる。紫外線照射後は、アクチュエータ７
が動作して透明体５と支持基板６とは分離され、収納さ
れているワーク３を取り出すことが可能になる。アクチ
ュエータ７は、後で図６を用いて説明するアーム１８等
と協働して前記照射容器４に収納されたワーク３を取り
出して新たなワーク３と交換する交換機構である。以下
に図を用いて照射容器４の詳細について説明する。

【００２０】図３は、照射容器の斜視図である。図４
は、照射容器の断面（図３のＢ−Ｂ）拡大図である。図
３に示すように透明体５と支持枠１１−１及び支持枠１
２−１は、一体化されている。この部分は通常一体化さ
れたまま上記のように支持棒１０（図２）によってケー
ス２（図２）に支持されている。同様に支持基板６と支
持枠１１−２及び支持枠１２−２も一体化されている。
ワーク３（図４）は、スペーサ１６−１（図４）及びス
ペーサ１６−２（図４）によって透明体５と支持基板６
のほぼ中間位置に保持される。

【００２１】このように、透明体５と支持基板６とで照
射容器４を構成すると、ワーク３の直上にワーク３に十
分に近接させて透明体５を配置することができる。従っ
て、透明体５を通過してワーク３に照射される紫外線の
エネルギー損失を最小限にできる。また、例えば、ワー
ク３表面に凹凸があるような場合に、透明体５とワーク
３の上面との距離を全ての位置でほぼ一定間隔に維持す
れば、ワーク３の面上の何れの位置でもほぼ同じ程度の
エネルギーの紫外線が照射され、全体として均一なクリ
ーニング処理が可能になる。図の例では、ワーク３が平
坦なもののため、透明体５も平坦なものを採用した。し
かしながら、透明体５と支持基板６とが分離できるの
で、ワークに凹凸があれば、透明体５だけを交換するこ
とにより、他の部分を交換しないでも上記の目的を達成
できるという効果がある。なお、紫外線照射ランプ１か
ら透明体５に至る間の雰囲気を真空あるいは減圧状態に
すると、紫外線の減衰を充分に防いで、ワークのどの部
分にも均一なパワーで紫外線が照射できる。

【００２２】後に説明する換気装置８（図２）を動作さ
せることによって、ノズル１７（図４）からガスが供給
され、アダプタ１３、バルブ１４を介して透明体５と支
持基板６とで構成される密閉空間へ送られる。なお、供
給されるガスには酸素ガス以外に、例えば、窒素ガス、
ヘリウムガス、アンモニアガス、その他、照射容器内部
に収容された対象物の改質等に適するものが選ばれる。
ここでアダプタ１３は、ノズル１７と照射容器４とを結
合する部分である。ノズル１７と照射容器４とを容易に
着脱出来る構造であればどんなものでもよい。例えばパ
イプ状のものであって、その上にノズルをはめ込む構造
であっても良い。ノズル１７と照射容器４とを着脱出来
るようにし、かつ、支持基板６とアクチュエータ７とを
分離できるようにしておけば、透明体５と支持基板６と
で構成される密閉空間にワーク３を収納したまま、照射
容器４をケース２から取り出して持ち運びができる。即
ち、ワーク３を外気に触れさせることなく別工程へ運搬
できるという効果がある。

【００２３】バルブ１４は、透明体５と支持基板６とで
構成される密閉空間を密封するためのエアバルブであ
る。ここでは簡単のために止め栓１５によって酸素ガス
の通路を閉鎖する構成のエアバルブを採用しているが、
この例に限定されるものではない。自動化を推進するた
めに電磁弁を用いることも可能である。或いは又、密閉
空間を密封する必要がない場合には、図１の如く削除し
ても良い。照射容器に一定量のガスを流し込みながら処
理をしてもよいし、微量の処理用ガスを注入後、完全に
密閉状態で所定時間処理をするようにしてもよい。いず
れの場合においても、本発明では、照射容器をコンパク
トにすることができるので、短時間で処理に要求される
ガス雰囲気にすることができる。また、照射容器が汚れ
た場合には、照射容器だけを簡単に交換できるという効
果もある。

【００２４】更に、ここでは、本発明の１実施例とし
て、透明体５と支持枠１１−１、支持枠１２−１、アダ
プタ１３、及びバルブ１４を一体化し、上記た支持基板
６、支持枠１１−２、支持枠１２−２と分割できるよう
に構成されている。

【００２５】再度図１及び図２に戻って本発明の装置の
構成についての説明を続ける。アクチュエータ７は、上
記支持基板６が透明体５から遠ざかるように支持基板６
を変位させる部分である。通常エアーシリンダ等の簡単
なアクチュエータが用いられる。このとき、上記紫外線
照射ランプ１と上記透明体５との位置関係は一定に保持
したままにされる。紫外線照射ランプ１はできるだけ透
明体５に近い位置に配置されたほうが、紫外線のエネル
ギーの減衰が少なく効率がよい。また、紫外線照射ラン
プ１と透明体５との位置関係を固定しておいたほうが照
射条件を一定にできる。そこで、本発明では、支持基板
６が透明体５から遠ざかるように支持基板６を変位させ
て、支持基板６と透明体５とを分離し、ワーク３の交換
ができるようにした。これに後で説明する交換機構７を
利用することにより、ワーク３の交換を自動化して生産
効率をあげることができる。

【００２６】換気装置８は、上記照射容器４の内部を換
気する部分である。即ち、ワーク３に紫外線が照射され
ている時に透明体５と支持基板６で形成される密閉空間
に酸素ガスを送って換気する部分である。酸素ガスが紫
外線照射によって活性化されオゾンガスが発生する。こ
のオゾンガスと照射される紫外線との働きによってワー
ク３上の不純物が分解されて酸化ガスとなる。この酸化
ガス、オゾンガス、等をエア−と一緒に排気する機能を
持つ。換気装置８には、通常ロータリ−ポンプ等が用い
られる。

【００２７】ガス注入排出装置９は、ケース内部を不活
性ガス（ここでは窒素ガス）雰囲気に維持する部分であ
る。通常ロータリーポンプ等が用いられる。最初にケー
ス内の空気はロータリーポンプによって排出される。そ
の後、窒素ボンベから直接配管を通して窒素ガスが注入
される。

【００２８】〈具体例１の動作〉次に具体例１の紫外線
照射装置の動作について説明する。図５は、具体例１の
紫外線照射装置の横断面動作説明図である。図６は、具
体例１の紫外線照射装置のＡ−Ａ断面（図５）動作説明
図である。

【００２９】行程１（照射容器分割） ケース２（図２）の図示していない蓋（紙面に平行）を
開ける。同時にアクチュエータ７（図２）が稼動して、
支持基板６（図２）を下降させ透明体５（図２）から分
離させる。図２から図５へ移行する行程である。

【００３０】行程２（ワーク供給） 図示していないワークホルダから交換機構３０−１（図
６）がワーク３（図６）を吸引して支持基板６（図６）
上に移動させる。ここでは、一例として図示していない
真空ポンプが吸引パイプ２０（図６）及び吸盤１９（図
６）を介してワーク３（図６）を吸引し、アーム１８
（図６）が所定の移動動作を実行してワーク３（図６）
を移動させる。

【００３１】行程３（ワーク装填、密閉空間形成） 図示していない真空ポンプが吸引を停止してワーク３
（図６）を支持基板６（図６）上に装填する。アーム１
８（図６）が所定の移動動作を実行して吸盤１９（図
６）を所定の位置に戻す。アクチュエータ７（図５）が
稼動して、支持基板６（図５）を上降させ透明体５（図
５）と密着させて密閉空間を形成する。図５から図２へ
移行する。

【００３２】行程４（窒素ガス充填） ケース２（図２）の図示していない蓋（紙面に平行）を
閉じる。同時にガス注入排出装置９（図２）は、ケース
２（図２）内に窒素ガスを注入する。ケース２（図２）
内の空気を排気した後、窒素ガスを注入する。

【００３３】行程５（紫外線照射） 紫外線照射ランプ１（図２）が点灯され透明体５（図
２）を通って紫外線がワーク３（図２）上へ照射され
る。同時に換気装置８（図２）が稼動して酸素ガスが密
閉空間に供給されて換気される。この状態が、所定の時
間継続される。なお、このとき、支持基板６（図２）
を、図示しないヒータ等を用いて加熱してもよい。反応
の種類によっては、温度を上昇させることにより洗浄効
果を高めることができるものもある。また、例えば、支
持基板６（図２）の内部にワークを回転させるターンテ
ーブルを設けてもよい。これにより、ワークの表面全体
により均一に紫外線を照射できる。

【００３４】行程６（紫外線照射終了、窒素ガス排出） 紫外線照射ランプ１（図２）が消灯される。同時にガス
注入排出装置９（図２）が稼動してケース２（図２）内
部の窒素ガスを排出した後空気を注入する。紫外線照射
ランプ１（図２）が消灯して所定の時間経過後に換気装
置８（図２）が停止される。

【００３５】行程７（照射容器分割） ケース２（図２）の図示していない蓋（紙面に平行）が
開けられる。同時にアクチュエータ７（図２）が稼動し
て、支持基板６（図２）をワーク３（図２）を保持した
まま下降させて透明体５から分離させる。即ち、図２の
状態から図５又は図６の状態になる。

【００３６】行程８（ワーク取り出し） 支持基板６（図６）から交換機構３０−１（図６）がワ
ーク３（図６）を吸引して図示していないワークホルダ
上に移動させる。ここでは、一例として図示していない
真空ポンプが吸引パイプ２０（図６）及び吸盤１９（図
６）を介してワーク３（図６）を吸引し、アーム１８
（図６）が所定の移動動作を実行してワークを移動さ
せ、例えば、処理対象となる新たなワークと交換する。

【００３７】以上説明した動作は、即、自動化可能な行
程のみであることに留意すべきである。但しかかる動作
は本発明の動作の一例であって本発明がこの例に限定さ
れるものではない。即ち、上記行程７でアクチュエータ
７を稼動させる前に図３に示したバルブ１４を閉じて透
明体５と支持基板６とで構成される密閉空間を密封し、
内部にワーク３を保持したままで照射容器をケース２か
ら取り出すことも可能である。この場合には透明体５と
支持基板６の密封状態を保持するため、鈎などの簡単な
機構が必要とされる。

【００３８】尚、上記説明では、ワーク３として平らな
板を例示して説明したが本発明はこの例に限定されるも
のではない。ワーク３の面に凹凸があった場合には、透
明体５にワーク３と同様の凹凸を設けることによって上
記説明と同様の効果が得られる。また、ワークの形状も
任意である。

【００３９】上記説明では、照射容器４に装填されるワ
ーク３が１枚の板の場合の例をあげて説明したが本発明
はこの例に限定されるものではない。ワーク３が複数枚
に分割されていても全く同様に動作させることが出来
る。但しワーク３の装填、取り出しに交換機構３０−１
が複数回動作を繰り返すことになる。又、上記説明では
換気装置８は、紫外線照射ランプ１がワーク３の上面に
紫外線を照射中は密閉空間に酸素ガスを送る部分である
と説明したが、本発明は、この説明に限定されるもので
はない。密閉空間をわずかな酸素が存在する減圧状態に
する機能を持つものであってもよいし、真空状態に保持
するものであってもよい。

【００４０】〈具体例２の構成〉図７は、具体例２の紫
外線照射装置の主要部斜視図である。図８は、具体例２
の紫外線照射装置の横断面図（図７のＡ−Ａ断面）であ
る。

【００４１】図８より、具体例２の紫外線照射装置は紫
外線照射ランプ２１と、ケース（処理室）２２と、ワー
ク２３（一例として、ここでは円形のウエハーを用い
る）、透明体支持枠２４と、透明体２５と、ワーク支持
体２６と、換気装置２８と、ガス注入排出装置２９とを
備える。以下具体例１との差異のみについて説明する。

【００４２】透明体支持枠２４は、透明体２５と密着し
た状態に維持され、後に説明するワーク支持体２６と共
にワーク２３を収納する密閉空間を形成する部分であ
る。更に、密閉空間と換気装置２８とを接続するガスの
通路を形成する部分でもある。通常金属を精密加工して
形成される。その詳細な構造について他の図を用いて説
明する。

【００４３】図９は、透明体支持枠の構造図である。
（ａ）は、透明体支持枠２４と透明体２５とワーク２３
との関係を表す平面図である。ワーク２３が装填された
ワーク支持体２６と、透明体２５と密着した状態に維持
される透明体支持枠２４が、上から覆い被さるように密
着され、上記密閉空間が形成される状態を表している。
（ｂ）は、この（ａ）のＡ−Ａ断面を拡大して表してい
る。

【００４４】換気装置２８（図８）から供給される酸素
ガスは気体通路２４−１を通って通気口２４−２で拡散
され、ワーク２３が装填されている密閉空間に供給され
１。この酸素ガスは、照射される紫外線と共にワーク２
３の表面を覆って洗浄処理を行う。表面改質処理の場合
には、別のガス雰囲気になることはいうまでもない。洗
浄処理後の酸化ガスは、排気口２６−１（図８）を通っ
て装置外へ排気される。以上の構成を採用することによ
って密閉空間内の通気性が向上するため洗浄ムラが無く
なり、高品質の洗浄処理が可能になる。

【００４５】ワーク支持体２６は、上記、透明体支持枠
２４と共にワーク２３を収納する密閉空間を形成する部
分である。更に、図示してない駆動装置（例えばモー
タ）から上下方向への推力を受け入れて上方向に移動し
て、上記透明体支持枠２４と共に上記密閉空間を形成す
る。あるいは又、下方向に移動して、上記密閉空間を開
放して、内部に保持するワーク２３の交換などが出来る
状態を保持する部分である。具体例１のアクチュエータ
７（図２）を兼ね備えている部分である。その他の構成
部分は具体例１と同様なので説明を割愛する。

【００４６】〈具体例２の動作〉具体例２の動作につい
て説明する。次に具体例２の紫外線照射装置の動作につ
いて説明する。図１０は、具体例２の紫外線照射装置の
横断面動作説明図である。図１１は、具体例２のワーク
交換動作説明図（その１）である。この図は、図の上方
に具体例２の紫外線照射装置の透明体支持枠２４とワー
ク支持体２６との関係を表す平面図（上記図９に相当す
る）を表し、その下に具体例２に付設される交換機構の
平面図を表している。ここでは、ワーク２３が、まだワ
ーク支持体２６に装填される前の状態を表している。

【００４７】図１２は、具体例２のワーク交換動作説明
図（その２）である。この図は、図１１と同様に図の上
方に具体例２の紫外線照射装置の透明体支持枠２４とワ
ーク支持体２６との関係を表す平面図（上記図９に相当
する）を表し、その下に具体例２に付設される交換機構
の平面図を表している。ここでは、ワーク２３が、ワー
ク支持体２６に装填された状態を表している。

【００４８】図１３は、具体例２のワーク交換動作説明
図（その３）である。この図は、具体例２に、上記交換
機構に加えてワークを収納するワークホルダを付設した
場合の平面図を表している。

【００４９】行程１（密閉空間分割） ケース２２（図１０）のシャッター３１を開ける（紙面
に垂直）。同時に図示してない駆動装置が稼動して、ワ
ーク支持体２６（図１０）を下降させ透明体２５（図１
０）から分離させる。

【００５０】行程２（ワーク供給） 作業者が図１１の腕Ａ３２の上にワーク２３を供給す
る。このときシャッター３１（図１１）が開いており交
換機構３０−２の腕Ａ３２がワーク２３を搭載した状態
でケース２２（図１０）の内部に進入可能になってい
る。

【００５１】行程３（ワーク装填、密閉空間形成） 交換機構３０−２が図１１の状態から図１２の状態に腕
Ａ３２、腕Ｂ３３、腕Ｃ３４、腕Ｄ３５が延びてワーク
２３をワーク支持体２６上に装填する。交換機構３０−
２は、その後、再び腕Ａ３２、腕Ｂ３３、腕Ｃ３４、腕
Ｄ３５を縮めて図１１の状態に戻る。続いてシャッター
３１が閉鎖される。ワーク支持体２６（図１０）を上降
させ透明体支持枠２５（図１０）と密着させて密閉空間
を形成する。即ち、図１０の状態から図８の状態にな
る。

【００５２】行程４（窒素ガス充填） ガス注入排出装置２９（図８）は、ケース２２（図２）
内に窒素ガスを注入する。すでに説明したように、ケー
ス２２（図８）内の空気を排気した後、窒素ガスが注入
される。

【００５３】行程５（紫外線照射） 紫外線照射ランプ２１（図８）が点灯され透明体２５
（図８）を通って紫外線がワーク２３（図８）上へ照射
される。同時に換気装置２８（図８）が稼動して酸素ガ
スが密閉空間に供給されて換気される。この状態が、所
定の時間継続される。なお、このとき、ワーク支持体２
６（図８）を、図示しないヒータ等を用いて加熱しても
よい。反応の種類によっては、温度を上昇させることに
より洗浄効果や改質効果を高めることができる。また、
例えば、ワーク支持体２６（図８）の内部にワークを回
転させるターンテーブルを設けてもよい。

【００５４】行程６（紫外線照射終了、窒素ガス排出） 紫外線照射ランプ２１（図８）が消灯される。同時にガ
ス注入排出装置２９（図８）が稼動してケース２２（図
８）内部の窒素ガスを排出した後清浄な窒素ガスが再度
注入される。紫外線照射ランプ２１（図８）が消灯して
所定の時間経過後に換気装置２８（図８）が停止され
る。

【００５５】行程７（密閉空間分割） 図示してない駆動装置が稼動してワーク支持体２６（図
８）を下降させて透明体２５から分離させる。即ち、図
８の状態から図１０の状態になる。

【００５６】行程８（ワーク取り出し） シャッター３１（図１１）が開いて交換機構３０−２の
腕Ａ３２、腕Ｂ３３、腕Ｃ３４、腕Ｄ３５が延びてケー
ス２２（図１０）の内部に進入してワーク２３を搭載す
る。この状態は図１２の状態である。

【００５７】行程９（ワーク取り外し） 交換機構３０−２が図１２の状態から腕Ａ３２、腕Ｂ３
３、腕Ｃ３４、腕Ｄ３５を縮めて図１１の状態に戻る。
ここで作業者がワーク２３を取り出して洗浄工程１サイ
クルを終了する。ここで行程９の他の例について説明す
る。

【００５８】図１３は、具体例２のワーク交換動作説明
図（その３）である。この図は、具体例２に、上記交換
機構３０−２に加えてワークを収納するワークホルダ４
１を付設した場合の平面図を表している（ａ）。（ｂ）
はワークホルダ４１の側面図である。

【００５９】交換機構３０−２が図１２の状態から腕Ａ
３２、腕Ｂ３３、腕Ｃ３４、腕Ｄ３５を伸縮して図１３
の１の状態になってワーク２３を棚４２（ｂ）に収納す
る。その後、交換機構３０−２は図１３の状態から腕Ａ
３２、腕Ｂ３３、腕Ｃ３４、腕Ｄ３５を伸縮して図１１
の状態にもどる。次のサイクル開始時には、ワーク交換
機構３０−２が図１１の状態から腕Ａ３２、腕Ｂ３３、
腕Ｃ３４、腕Ｄ３５を伸縮して図１３の状態になって、
ワーク２３を腕Ａ３２、に搭載し、以下上記行程３以降
を繰り返す。かかる行程を採用することによって洗浄工
程の自動化がより一層促進され、併せて、洗浄後のワー
クの汚染を防止する効果も得られる。

【００６０】〈具体例３〉具体例３は具体例２の変形例
である。図１４は具体例３のワーク支持体の構造図であ
る。具体例２のワーク支持体２６（図８）との差異のみ
について説明する。図より、具体例３のワーク支持体
は、その内部に吸気通路３６−１と排気通路３６−２を
備える。

【００６１】吸気通路３６−１は換気装置２８（図８）
から酸素ガスを受け入れて密閉空間へ供給するガス通路
である。排気通路３６−２は、ワーク２３（図８）の表
面を洗浄したあとの酸化ガスを装置外へ排気するガス通
路である。かかる構成を採用することにより、通気性が
さらに良くなり、且つ洗浄効果を上げることが可能にな
る。具体例３の動作は具体例２と全く同じなので説明を
割愛する。

【００６２】〈具体例４〉具体例２の変形例である。図
１５は、具体例４の紫外線照射装置の主要部斜視図で、
図１６はその主要部横断面図である。図１５に示した具
体例４の紫外線照射装置は、透明体５５を下面に窓のよ
うに配置した、ケース５１を備える。紫外線照射ランプ
２１はケース５１の中央に３本並べて配置されている。
このケース５１の内部は、紫外線照射ランプ２１を保護
するために、窒素を充填するかあるいは真空にする。ワ
ーク支持体２６上には、ワーク２３が載せられている。
ワーク支持体２６の構造は図８や図１０を用いて説明し
たものと同様である。ワーク支持体２６の各部に記入し
た白丸印は、気密を保持するためのパッキングである。

【００６３】この例の装置では、ワーク支持体２６のみ
が上下に昇降する。ワーク支持体２６が上昇してケース
５１の下面に密着すると、ケース５１の下面とワーク支
持体２６との間にワーク２３を収容した空間ができる。
この空間は非常に狭い空間で、ガスの注入や排気も容易
である。この例では換気装置やガス注入排出装置の記載
は省略したが、他の例と同様にして、この空間に酸素ガ
スを注入したり、酸化したガスを排出できる。ワーク２
３には、ケース５１に収容された紫外線照射ランプ２１
から、透明体５５を通じて紫外線が照射され、洗浄処理
や改質処理がされる。外カバー５６は、ケース５１の下
方のワーク支持体２６の周辺部を、クリーンエアあるい
は窒素ガス雰囲気中に閉じこめておくためのものであ
る。ワーク支持体２６を下降させて、図１０を用いて説
明した場合と同様にして、ワーク２３をワーク支持体２
６上に載せたり、取り出したりすることができる。

【００６４】以上のいずれの実施例においても、照射容
器内の圧力を減圧したり真空にしたりすることにより、
照射容器内での紫外線の減衰を抑えることができる。こ
れによって、合成石英硝子から成る透明体からの距離に
影響されずに、処理対象物各部に均一なエネルギーで紫
外線が照射され、処理むらが無くなる。従って、図のよ
うな単純な形状の照射容器を用いても、球面レンズ等の
凹凸のあるワークの処理ができる。また照射容器内の紫
外線の減衰を抑えることができるから、ランプ１灯当た
りの処理範囲をランプの幅方向に広げることが出来、ラ
ンプの灯数を減らすことができる。さらに、ワークに達
する紫外線照射強度も高くなり、処理時間を短縮するこ
とができる。

【００６５】この他に、レジストアッシングの場合はア
ッシングレートを高めることもできる。即ち、まず、減
圧下あるいは真空下で、紫外線のみの効果でレジストを
分解する。その後、紫外線照射しながら酸素ガスを導入
し、分解したレジストの酸化処理を行う。酸化ガスは排
気する。このように、減圧雰囲気の照射容器中の処理対
象物に紫外線を照射する紫外線のみの照射分解工程と、
照射容器中に酸素ガスを導入してから照射容器中の処理
対象物に紫外線を照射する紫外線照射酸化工程と、酸化
ガスを排気して再び照射容器内部を減圧雰囲気に戻す排
気工程を繰り返す処理方法により、紫外線を照射しなが
ら継続的に酸素を供給する方法より短時間にアッシング
が可能になる。なお、照射容器に収納するワークは固体
でなくても構わない。例えば、有機性ガスや有機塩素系
ガスといった気体も処理対象とすることが出来る。即
ち、本発明は、有害ガスの処理装置にも利用することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】具体例１の紫外線照射装置の主要部斜視図であ
る。

【図２】具体例１の紫外線照射装置の横断面図である。

【図３】照射容器の斜視図である。

【図４】照射容器の断面（図３のＢ−Ｂ）拡大図であ
る。

【図５】具体例１の紫外線照射装置の横断面動作説明図
である。

【図６】具体例１の紫外線照射装置のＡ−Ａ断面（図
５）動作説明図である。

【図７】具体例２の紫外線照射装置の主要部斜視図であ
る。

【図８】具体例２の紫外線照射装置の横断面図（図７の
Ａ−Ａ断面）である。

【図９】透明体支持枠の構造図である。

【図１０】具体例２の紫外線照射装置の横断面動作説明
図である。

【図１１】具体例２のワーク交換動作説明図（その１）
である。

【図１２】具体例２のワーク交換動作説明図（その２）
である。

【図１３】具体例２のワーク交換動作説明図（その３）
である。

【図１４】具体例３のワーク支持体の構造図である。

【図１５】具体例４の紫外線照射装置の主要部斜視図で
ある。

【図１６】具体例４の紫外線照射装置の主要部横断面図
である。

【符号の説明】

１ 紫外線照射ランプ ２ ケース ３ ワーク（対象物） ４ 照射容器 ５ 透明体 ６ 支持基板 ７ アクチュエータ ８ 換気装置 ９ ガス注入排気装置 １０ 支持棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B116 AA46 AB32 AB47 BB21 BB82 BB89 BC01 CA03 CD11 4G075 AA30 AA57 BA01 BA05 BB10 BD14 CA02 CA33 CA51 CA63 CA65 DA02 EA05 EB01 EB32 EC01 EC13 EC14 ED08 ED13 EE36 FB02 FB06 FC04 FC09

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不活性ガス雰囲気中に配置した紫外線照
   射ランプと、 前記紫外線照射ランプの発する紫外線の照射を受けて処
   理される対象物を収納した照射容器と、 当該照射容器の内部を換気する換気装置とから成り、 前記照射容器は、 前記対象物に近接配置された透明体と、前記対象物を支
   持する支持基板とから成り、前記透明体と前記支持基板
   により、前記照射容器内に、前記対象物を包囲して収納
   する空間が形成され、かつ、前記支持基板は前記透明体
   と分離可能に別体に構成されてい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に記載の紫外線照射装置におい
   て、 前記照射容器は、上記換気装置を取り外したとき、上記
   対象物を照射容器内部に収納したまま密封するバルブ機
   構を備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の紫外線照射装置におい
   て、 前記照射容器は、前記対象物の被照射面に沿うように対
   象物に近接配置された透明体を備えることを特徴とする
   紫外線照射装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の紫外線照射装置におい
   て、 前記支持基板には、前記対象物を加熱するヒータが設け
   られていることを特徴とする紫外線照射装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の紫外線照射装置におい
   て、 前記紫外線照射ランプと前記透明体との位置関係を一定
   に保持したまま、前記支持基板が前記透明体から遠ざか
   るように支持基板を変位させるアクチュエータを備えた
   ことを特徴とする紫外線照射装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の紫外線照射装置におい
   て、 前記照射容器は、内部を不活性ガス雰囲気とした処理室
   内に、前記紫外線照射ランプとともに収納されているこ
   とを特徴とする紫外線照射装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の紫外線照射装置におい
   て、 前記紫外線照射ランプは、対象物を配置した側に配置し
   た透明の窓を有するランプ室内に収納され、前記窓は前
   記照射容器の透明体であって、 前記支持基板が前記透明体から遠ざかるように支持基板
   を変位させるアクチュエータを備え、 前記支持基板が前記透明体から分離されたとき、前記照
   射容器に収納された対象物を取り出して新たな対象物と
   交換する交換機構を備えたことを特徴とする紫外線照射
   装置。
8. 【請求項８】 真空中に配置した紫外線照射ランプと、 前記紫外線照射ランプの発する紫外線の照射を受けて処
   理される対象物を収納した照射容器とから成り、 前記照射容器は、 前記対象物の被照射面に沿うように対象物に近接配置さ
   れた透明体と、前記対象物を支持する支持基板とから成
   り、前記透明体と前記支持基板により、前記照射容器内
   に、前記対象物を包囲して収納する空間が形成され、か
   つ、前記支持基板は前記透明体と分離可能に別体に構成
   されていることを特徴とする紫外線照射装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の紫外線照射装置におい
   て、 前記照射容器の内部にガスを供給するガス供給装置を備
   えたことを特徴とする紫外線照射装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から８のいずれか1項に記載
    の紫外線照射装置において、 前記照射容器の内部を減圧雰囲気にすることを特徴とす
    る紫外線照射装置。
11. 【請求項１１】 請求項１から８のいずれか1項に記載
    の紫外線照射装置において、 減圧雰囲気の照射容器中の処理対象物に紫外線を照射す
    る紫外線のみの照射分解工程と、照射容器中に酸素ガス
    を導入してから照射容器中の処理対象物に紫外線を照射
    する紫外線照射酸化工程と、酸化ガスを排気して再び照
    射容器内部を減圧雰囲気に戻す排気工程の３工程を繰り
    返すことを特徴とする紫外線照射方法。