JP2007260537A - 光化学処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光洗浄効率を低下させることなく長尺化を図ることが可能な光化学処理装置を提供する。
【解決手段】所定の周期Ｔで平行に配置され、被処理基板１に紫外線を照射するための複数の管状の紫外線光源２と、紫外線光源に高周波電圧を印加するための電極と、紫外線光源を保持するための灯具３と、紫外線光源２を収納し、非酸素雰囲気を保持するための光源収納室５と、光源収納室５に設けられ、紫外線光源２から照射される紫外線を透過するための照射窓４と、複数の紫外線光源２間の下方の少なくとも１か所に設けられ、複数の紫外線光源２の軸方向に照射窓４を支えるための支え軸４ｂを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶基板などの洗浄に用いられる光化学処理装置に関する。

一般に、液晶基板などの洗浄に、紫外線と、これにより励起された酸素原子により、有機物を酸化分解させ、揮発させることにより、液晶基板などを洗浄する光洗浄方法が用いられている。このような光洗浄に用いられる紫外線光源として、例えば、Ｘｅエキシマランプなどが用いられている。これは、Ｘｅガスを封入した石英ガラス管の内部に内部電極を、外周部に外部電極を設け、高周波電圧を印加することにより、放電発光させるものであり、発光波長が１７２ｎｍと短波長であることから、高い洗浄性が得られるものである。

このような紫外線を用いた光化学処理装置において、紫外線の酸素による減衰や、灯具、電極の劣化などによる割れ、熱膨張収縮などによる擦れに起因して発生するダストの落下や不純物の付着を抑えるために、紫外線光源を被処理基板と分離された光源収納室に設置し、窒素ガスなどをパージする構造が採られている（例えば特許文献１参照）。このような光源収納室には、紫外線光源より照射される紫外線を透過するための照射窓が設けられるが、このような照射窓には、通常、紫外線に対して透明且つ安定な石英ガラスが用いられている。

近年、液晶パネルの大型化に伴い、光化学処理装置の長尺化が求められているが、照射窓についても同様に長尺化の必要がある。しかしながら、長尺化に伴いコストが増大する上に、たわみ、割れなどの問題を回避するため、ある程度厚いものを用いる必要があり、紫外線の透過率が低下することにより光洗浄効率が低下するという問題がある。
特開平９−３０２３２６号公報（［請求項４］、［図１］など）

本発明は、光洗浄効率を低下させることなく長尺化を図ることが可能な光化学処理装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一態様によれば、所定の周期Ｔで平行に配置され、被処理基板に紫外線を照射するための複数の管状の紫外線光源と、紫外線光源に高周波電圧を印加するための電極と、紫外線光源を保持するための灯具と、紫外線光源を収納し、非酸素雰囲気を保持するための光源収納室と、光源収納室に設けられ、紫外線光源から照射される紫外線を透過するための照射窓と、複数の紫外線光源間の下方の少なくとも１か所に設けられ、複数の紫外線光源の軸方向に照射窓を支えるための支え軸を備えることを特徴とする光化学処理装置が提供される。

本発明の一実施態様によれば、光化学処理装置において、光洗浄効率を低下させることなく長尺化を図ることが可能となる。

以下本発明の実施形態について、図を参照して説明する。

図１に本実施形態の光化学処理装置を示す。図に示すように、被処理基板１に紫外線を照射するための管状の紫外線光源である複数のエキシマランプ２が、所定の周期Ｔで平行に配置されており、これらエキシマランプ２の夫々の両端に、高周波電圧を印加するための電極部（図示せず）が配置され、反射板（外部電極）３ａなどが設けられた灯具３により保持されている。灯具３との下方には、エキシマランプ２から照射される紫外線を透過するための照射窓４が設置されており、灯具３と照射窓４の間には、例えば窒素ガスがパージされ、非酸素雰囲気を保持するための光源収納室５が形成されている。照射窓４は、複数の短尺の石英ガラス４ａと、エキシマランプ２と同じ軸方向に配置されたＳＵＳ、Ａｌ、セラミックスなどからなる支え軸４ｂが、エキシマランプ２の配置方向（軸方向と垂直方向）に交互に接着されて構成されている。石英ガラス４ａは、透過率に影響しない厚さ３〜５ｍｍ程度のものが用いられている。支え軸４ｂは、各エキシマランプ２の直下中心から、エキシマランプ２の配置方向に、配置周期Ｔの半周期分ずれた位置、すなわち、各エキシマランプ２の間の下方となる位置に配置されている。灯具３内部には、エキシマランプ２の発熱による温度上昇を抑制するための水冷管６が設置されている。

このような光化学処理装置を用いて、以下のようにして例えば被処理基板の光洗浄処理を行う。先ず、窒素パージされた光源収納室５において、灯具３に保持され、所定の周期Ｔで配置された複数のエキシマランプ２に、インバータ電源（図示せず）からの高周波電圧を、夫々電極部より印加することにより、紫外線が照射される。このとき、エキシマランプ２は、灯具３内に形成された水冷管６により、上方から冷却されている。照射された紫外線は、照射窓４に至るが、このとき、光源収納室５は窒素によりパージされているため、光源収納室５において、紫外線の酸素による減衰などは抑えられる。

照射窓４に到達した紫外線は、照射窓４を透過するが、照射窓４中には、石英ガラス４ａのたわみ、割れを抑えるために、紫外線を透過しない支え軸４ｂが配置されている。従って、紫外線は支え軸４ｂにおいて遮光されるが、その照度は、所定の周期Ｔで配置されているエキシマランプ２の下方で高く、Ｔ／２シフトしたエキシマランプ２間の下方では低くなっており、照度が低くなるエキシマランプ２間の下方に支え軸４ｂを設けることで、支え軸４ｂによる遮光の影響をできるだけ小さくすることができる。

照射窓４を透過した紫外線は、大気中を経由して被処理基板１に到達する。このとき、支え軸４ｂにより、照射窓４のたわみが抑制されているため、透過窓５と被処理基板１間の距離は一定となり、大気中の酸素による減衰のバラツキが抑えられる。

そして、被処理基板１に到達した紫外線により、光洗浄処理が行なわれる。

本実施形態によれば、照射窓４中に支え軸４ｂを設けることにより、透過率に影響しない厚さの石英ガラスを用いて照射窓４のたわみ、割れを抑えることができる。さらに、支え軸４ｂを、エキシマランプ２の下方から半周期ずれた位置に設けることにより、エキシマランプ２間の下方はエキシマランプ２の下方より照度が低くなるため、支え軸４ｂによる遮光の影響を抑えることができる。従って、光洗浄効率を低下させることなく長尺化を図ることが可能となる。

本実施形態において、照射窓４は、複数の短尺石英ガラス４ａと支え軸４ｂが交互に接着されているが、このような構造に限定されるものではなく、例えば、図２に示すように、ワイヤ状の支え軸４ｂ_１が、薄い長尺の石英ガラス４ａ_１の内部に設けられ一体化されているような構造でも、図３に示すように、支え軸４ｂ_２が、間に窒素ガスなどが導入された２枚の薄い長尺の石英ガラス４ａ_２に挟まれた構造といったように、照射窓の内部に支え軸を設ける構造でも良い。また、図４に示すように、薄い長尺の石英ガラス４ａ_３の下部に支え軸４ｂ_３が設けられた構造のように、照射窓の下部に支え軸を設ける構造でも良い。

また、本実施例において、支え軸は、各エキシマランプ間の下方に設けられているが、必ずしも全てのエキシマランプ間の下方に設ける必要はなく、少なくとも1か所以上に適宜設けることが可能である。

また、本実施例においては、エキシマランプ２の発熱を水冷方式により冷却しているが、図５に示すように、反射板（外部電極）３ａ上方よりファン７により送風することにより冷却する空冷方式を用いても良い。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態に係る化学処理装置を示す図。 本発明の一実施形態に係る光化学処理装置における照射窓の構造を示す断面図。 本発明の一実施形態に係る光化学処理装置における照射窓の構造を示す断面図。 本発明の一実施形態に係る光化学処理装置における照射窓の構造を示す断面図。 本発明の一実施形態に係る光化学処理装置を示す図。

符号の説明

１…被処理基板、２…エキシマランプ、３…灯具、４…照射窓、４ａ…石英ガラス、４ｂ…支え軸、５…光源収納室、６…水冷管、７…ファン

Claims (5)

1. 所定の周期Ｔで平行に配置され、被処理基板に紫外線を照射するための複数の管状の紫外線光源と、
   前記紫外線光源に高周波電圧を印加するための電極と、
   前記紫外線光源を保持するための灯具と、
   前記紫外線光源を収納し、非酸素雰囲気を保持するための光源収納室と、
   前記光源収納室に設けられ、前記紫外線光源から照射される前記紫外線を透過するための照射窓と、
   複数の前記紫外線光源間の下方の少なくとも１か所に設けられ、複数の前記紫外線光源の軸方向に前記照射窓を支えるための支え軸を備えることを特徴とする光化学処理装置。
2. 前記支え軸は、前記紫外線光源より、前記紫外線光源の配置方向にｄ＝Ｔ／２ずれた位置の下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光化学処理装置。
3. 前記照射窓は、前記支え軸により分割されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光化学処理装置。
4. 前記支え軸は、前記照射窓の内部に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の光化学処理装置。
5. 前記支え軸は、前記照射窓の下部に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の光化学処理装置。

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