JP2008068278A - 光照射装置及び光照射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】照射量が測定可能で小型化が可能となる光照射装置及び光照射方法を提供する。
【解決手段】基板７〜１０の表面に紫外線を照射する紫外線照射装置１に関する。紫外線照射装置１は、紫外線を発光する発光装置１７と、発光装置１７が発光する紫外線の光強度を制御するＵＶ光源制御装置１８と、基板７〜１０を搭載するテーブル４と、紫外線の照射量を測定する照射測定装置１９とを備えている。照射測定装置１９は受光部１１〜１４を有し、受光部１１〜１４は、テーブル４において、紫外線が基板７〜１０に遮光される場所に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光照射装置及び光照射方法に関するものである。

被加工物の表面に光照射して、光化学反応を起こす技術は、様々な工業製品の製造工程において広く利用されている技術である。例えば、インクジェットヘッドのノズルプレートの様に、金属等からなる被加工物の表面に撥液性をもたせる為に、被加工物の表面に撥液性の膜を成膜する技術が広く活用されている。例えば、特許文献１に開示されている方法では、まず、被加工物の表面にシリコンを用いてプラズマ重合し、重合膜を成膜する。続いてアニール処理を行い、架橋反応を促進する。次に、紫外線（以下ＵＶ光（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）とも称す）を照射し、重合膜の終端のメチル基を切断する。そして、酸化及び水素を含む気体に曝して、ＯＨ基（水酸基）を結合させる。続いて、被加工物を、長鎖ＲＦ基（パーフルオロアルキル基）を有するアルコキシシランを含む溶液に浸し、脱水縮合させて、被加工物の表面に長鎖ＲＦ基を有する分子膜を成膜する。以上の方法により撥液性の膜が形成される。

被加工物に紫外線を照射するとき、紫外線の照射する光線の光量を管理する必要がある。例えば、特許文献２に開示されている方法では、紫外線の照度を測定するセンサ部を、ステージに沿って移動するセンサユニットを配置する方法を採用している。つまり、センサユニットは、センサ部を移動して、センサ部を照射する紫外線の照射量を測定し、調整することにより、照射光量不足を防止していた。

特開２００４−３５１９２３号公報 特開２００１−１２４６２２号公報

紫外線の照射光量を測定するとき、センサ部を移動して、収納するセンサユニットを光照射装置に配置すると、光照射装置は、センサユニットの占める容積に相当する容積が必要となり、大きな装置になるという課題を有していた。

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、その目的は、照射量が測定可能で小型化が可能となる光照射装置及び光照射方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の光照射装置は、被加工物の表面に光線を照射する光照射装置であって、光線を発光する発光装置と、発光装置が発光する光線の光強度を制御する光線制御装置と、被加工物を搭載する載置台と、光線の照射量を測定する照射測定装置とを有し、照射測定装置は受光部を有し、受光部は、載置台において、光線が被加工物に遮光される場所に配置されることを特徴とする。

この光照射装置によれば、発光装置が発光する光線を、受光部が受光する。受光部が受光する光線の照射量を、照射測定装置が測定する。光線制御装置は、照射量の測定値と設定値とを比較して、発光装置が発光する光線の光強度を制御する。光照射装置は被加工物を搭載する載置台を備え、受光部は、被加工物に遮光される場所に配置されている。

被加工物に光線を照射するとき、受光部は、被加工物に遮光される。一方、照射量を測定するとき、被加工物は搭載されない。よって、受光部は光線が照射され、照射量を測定することができる。載置台に被加工物を搭載する場所と、受光部を配置する場所とを別に配置するとき、載置台に必要な面積は、被加工物が占める面積と受光部が占める面積との和以上の面積が必要となる。一方、受光部が、被加工物に遮蔽される場所に配置されるとき、受光部と被加工物とは対向する場所に配置される。従って、載置台が必要とする面積は、被加工物が占める面積以上であれば良い。つまり、載置台に被加工物を搭載する場所と、受光部を配置する場所とを別に配置するときに比べて、受光部の占める面積に相当する面積を少なくすることができる。その結果、光照射装置を小型にすることができる。

本発明の光照射装置は、発光装置と、載置台とを相対移動して、被加工物に光線を照射することを特徴とする。

この光照射装置によれば、発光装置と被加工物とを相対移動して、光線を照射している。つまり、発光装置において発光部が円柱状のとき、発光部の長さと、発光部と被加工物とが相対移動する長さとの積に相当する面積に光線を照射することができる。従って、被加工物を覆う面積に相当する光線の発光装置は必要なく、少ない本数の発光部で、広い面積を照射することができる。つまり、少ない発光部で、広い被加工物を照射することができる為、発光部に供給する電力を少なくすることができる。その結果、省エネルギーな光照射装置とすることができる。

本発明の光照射装置は、照射測定装置が光線の照射量を測定するとき、光線を発光している発光装置と、受光部を備える載置台とを相対移動し、受光部は、光線が照射される領域を通過して、光線の積算照射量を測定することを特徴とする。

ここで、積算照射量とは、所定の時間内に照射される照射量を積分した量を示す。つまり、被加工物が照射装置に搭載されて、除材されるまでの間に照射される照射量の総量を示している。
この光照射装置によれば、光線の照射量を測定するとき、発光装置と、載置台とを相対移動して、受光部を照射する。これは、被加工物が光線を照射される条件と同じ条件で、受光部が照射されることとなる。従って、被加工物が照射される積算照射量と同じ積算照射量を測定することができる。その結果、精度良く積算照射量を測定することができる。

本発明の光照射装置は、光線は、紫外線であることを特徴とする。

この光照射装置によれば、光線は紫外線であることから、被加工物の表面に照射して、被加工物の表面を活性化して光化学反応を起こすことができる。

本発明の光照射装置では、発光装置は、エキシマを形成するキセノン、もしくはキセノンを主成分とする放電用ガスを充した誘電体バリア放電エキシマランプを放電して、紫外線を発光することを特徴とする。

この光照射装置によれば、発光装置は、エキシマを形成するキセノン、もしくはキセノンを主成分とする放電用ガスを充した誘電体バリア放電エキシマランプを用いている。これにより、紫外線の波長が１８０ｎｍより短い光を照射することができる。従って、紫外線は、光子のエネルギーが強く、被加工物の表面にある物質の分子結合を切断し、被加工物の表面を活性化することができる。

上記課題を解決するために、本発明の光照射方法は、被加工物の表面に光線を照射する光照射方法であって、発光装置が発光する光線を照射測定装置の受光部に照射して、光線の照射量を、測定する光線測定工程と、照射量の測定結果に基づき、発光装置が発光する光線の照射量を調整する調整工程と、発光装置が発光する光線を被加工物の表面に照射する照射工程とを有し、照射工程では、被加工物が受光部を遮蔽することを特徴とする。

この光照射方法によれば、光線測定工程において、発光装置に光線を発光させ、照射測定装置の受光部を照射する。照射測定装置は、受光部に照射される光線の照射量を測定する。調整工程では、照射量の測定結果に基づき、発光装置が発光する光線の照射量を調整する。照射工程では、受光部を遮蔽する場所に被加工物を配置する。続いて、発光装置が発光する光線を被加工物の表面に照射する。

受光部は、照射される光線の照射量に応じた電気信号を出力するものであり、光線の照射を受けて、除々に劣化する。照射工程では、受光部を遮蔽する場所に被加工物を配置することから、受光部は遮光される。従って、被加工物を配置することで、受光部が遮光されることから、受光部を遮光する工程を別途必要しない為、受光部の劣化防止が生産性良く行われる方法とすることができる。

本発明の光照射方法は、発光装置と、被加工物とを相対移動して、被加工物に光線を照射することを特徴とする。

この光照射方法によれば、発光装置と被加工物とを相対移動して、光線を照射している。つまり、発光装置において発光部が円柱状のとき、発光部の長さと、発光部と被加工物とが相対移動する長さとの積に相当する面積に光線を照射することができる。従って、被加工物を覆う面積に相当する光線の発光装置は必要なく、少ない本数の発光部で、広い面積を照射することができる。つまり、少ない発光部で、広い被加工物を照射することができる為、発光部に供給する電力を少なくすることができる。その結果、消費エネルギーの少ない光照射方法とすることができる。

本発明の光照射方法は、光線測定工程において、発光装置と、受光部を備える載置台とを相対移動し、受光部は、光線が照射される領域を通過して、光線の積算照射量を測定することを特徴とする。

この光照射方法によれば、光線の照射量を測定するとき、発光装置と、載置台とを相対移動して、受光部を照射する。これは、被加工物が光線を照射される条件と同じ条件で、受光部が照射されることとなる。従って、被加工物が照射される積算照射量と同じ積算照射量を測定することができる。その結果、精度良く積算照射量を測定することができる。

本発明の光照射方法では、光線は、紫外線であることを特徴とする。

この光照射方法によれば、光線は紫外線であることから、被加工物の表面を活性化して光化学反応を起こすことができる。

本発明の光照射方法では、発光装置は、エキシマを形成するキセノン、もしくはキセノンを主成分とする放電用ガスを充した誘電体バリア放電エキシマランプを放電して、紫外線を発光することを特徴とする。

この光照射方法によれば、発光装置は、エキシマを形成するキセノン、もしくはキセノンを主成分とする放電用ガスを充した誘電体バリア放電エキシマランプを用いている。これにより、紫外線の波長が１８０ｎｍより短い光を照射することができる。従って、紫外線は、光子のエネルギーが強く、被加工物の表面にある物質の分子結合を切断し、被加工物の表面を活性化することができる。

以下、本発明を具体化した実施例について図面に従って説明する。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。

（第１の実施形態）
本実施形態では、本発明の特徴的な紫外線照射装置と、この紫外線照射装置を用いて表面改質する場合の例について図１〜図５に従って説明する。

（紫外線照射装置）
最初に、紫外線照射装置について説明する。図１は、紫外線照射装置の構成を示す模式斜視図である。光照射装置としての紫外線照射装置１により、紫外線が照射され、ワークの表面が改質される。
図１に示すように、紫外線照射装置１には、直方体形状に形成される基台２が備えられている。本実施形態では、この基台２の長手方向をＹ方向とし、同Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする。

基台２の上面２ａには、Ｙ方向に延びる一対の案内レール３ａ，３ｂが同Ｙ方向全幅にわたり凸設されている。その基台２の上側には、一対の案内レール３ａ，３ｂに対応する直動機構を備えた載置台としてのテーブル４が取付けられている。そのテーブル４の直動機構は、例えば案内レール３ａ，３ｂに沿ってＹ方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するＹ軸モータ（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相対する駆動信号がＹ軸モータに入力されると、Ｙ軸モータが正転又は逆転して、テーブル４が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ軸方向に沿って所定の速度で往動又は、復動するようになっている。

さらに、基台２の上面２ａには、案内レール３ａ，３ｂと平行にテーブル位置検出器５が配置され、テーブル４の位置が計測できるようになっている。

そのテーブル４の上面には、載置面６が形成され、その載置面６には、図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。そして、載置面６に被加工物としての基板７〜１０を載置すると、基板チャック機構によって、その基板７〜１０が載置面６の所定位置に位置決め固定されるようになっている。さらに、載置面６において、基板７〜１０と対応する各場所には、受光部１１〜１４が配置されている。

基台２のＸ方向両側には、一対の支持台１５ａ，１５ｂが立設され、その一対の支持台１５ａ，１５ｂには、Ｘ方向に延びる支持部材１６が架設されている。支持部材１６のテーブル４側には、発光装置１７が配置されている。

発光装置１７は、図４（ａ）に示すように密閉された矩形のランプハウス１７ｈが形成され、そのランプハウスの内部にキセノンガスを封入した誘電体バリアランプ１７ａ、図示しない冷却装置及び反射板１７ｂを備えている。誘導体バリアランプ１７ａは、波長１７２ｎｍの紫外線を、テーブル４に向けて照射可能となっている。発光装置１７は、ランプハウスの内部に、不活性ガス１７ｃが充填され、紫外線が不活性ガス１７ｃに吸収されにくくなっている。又、冷却装置は、冷却液が流動する配管が誘電体バリアランプ１７ａ及び反射板１７ｂに配置された構成となっている。冷却装置は、誘導体バリアランプ１７ａの温度が上昇し過ぎて、寿命が短くなることを防止している。さらに、冷却装置は、反射板１７ｂを冷却し、発光装置１７全体の温度上昇を抑えて、操作者が火傷しないようになっている。

図１に戻って、紫外線照射装置１は、基台２のＸ方向と反対方向の側に光線制御装置としてのＵＶ光源制御装置１８、照射測定装置１９を備え、基台２のＸ方向の側に、紫外線照射装置１を制御する制御装置２０を備えている。
ＵＶ光源制御装置１８は、発光装置１７に電力を供給すると共に、誘導体バリアランプ１７ａを冷却して、温度管理を行う装置である。又、照射測定装置１９は、受光部１１〜１４に照射される紫外線の照射量を測定する装置である。

制御装置２０は、紫外線照射装置１を制御する装置であり、装置の状況を表示するモニタ２１や、制御装置２０に加工条件や、動作の開始や停止を指示する入力装置２２を備えている。

紫外線照射装置１は、全体がカバー２３に囲われており、カバー２３内の気体は図示しない排気ダクトを通じて排気される。カバー２３の図中Ｙ方向の反対方向には、開閉カバー２４が配置されている。開閉カバー２４は、図示しない蝶番を備え、開閉可能となっている。そして、紫外線照射装置１から基板７〜１０を取り出すときと、紫外線照射装置１へ基板７〜１０を設置するときには、開閉カバー２４を開き、基板７〜１０の取り出し、及び設置を行う。その後、開閉カバー２４を閉じることにより、カバー２３内は、密閉可能となる。

図２は、紫外線照射装置の電気制御ブロック図である。図２において、紫外線照射装置１はプロセッサとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（演算処理装置）２５と、各種情報を記憶するメモリ２６とを有する。

モニタ２１、入力装置２２、テーブル制御装置２７、チャック制御装置２８、照射測定装置１９、ＵＶ光源制御装置１８は、入出力インターフェース３０およびバス３１を介してＣＰＵ２５に接続されている。

メモリ２６は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、紫外線照射装置１の動作の制御手順が記述されたプログラム３２を記憶する記憶領域や、紫外線を発光するときの電力の供給する条件などのデータ３３を記憶するための記憶領域が設定される。さらに、テーブル４の移動量を記憶するための記憶領域や、ＣＰＵ２５のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。

ＣＰＵ２５は、メモリ２６内に記憶されたプログラム３２に従って、基板７〜１０の表面に紫外線を照射するための制御を行うものである。プログラム３２を詳しく分割すれば、テーブル４を初期位置に移動して、紫外線を照射するときにテーブル４を走査するためのテーブル演算部を有する。さらに、紫外線を照射するタイミングを制御するＵＶ照射手順プログラム３４と、紫外線が照射される量を積算する演算を行うＵＶ積算照射量演算プログラム３５、等といった各種の機能演算プログラムを有する。

入力装置２２は、紫外線照射の際に用いられる紫外線照射条件のデータを入力する装置であり、モニタ２１は測定時の各種情報を表示する装置である。ＣＰＵ２５は、入力されるＵＶ照射条件とプログラム３２とに従って、紫外線照射を行い、紫外線照射状況をモニタ２１に表示する。操作者がモニタ２１に表示される各種情報を見て、紫外線照射状況を確認して操作するようになっている。

テーブル制御装置２７は、テーブル４の位置情報の取得と、移動及び停止を制御する装置である。テーブル４には、移動距離を検出可能なテーブル位置検出器５が内蔵されており、テーブル制御装置２７は、図１に示すテーブル位置検出器５の出力により、テーブル４の位置を認識する。テーブル制御装置２７は、テーブル４にパルス信号を送信し、テーブル４を所望の位置に移動することができるようになっている。

基板チャック３６は、電気信号を受けて基板７〜１０を吸引して固定するチャックであり、チャック制御装置２８と接続され、チャック制御装置２８に制御される。チャック制御装置２８は、入出力インターフェース３０およびデータバス３１を介してＣＰＵ２５と接続されている。

受光部１１〜１４は、紫外線の照射量を測定する為に紫外線を受光するセンサであり、照射測定装置１９と接続され、照射測定装置１９に制御される。照射測定装置１９は、入出力インターフェース３０およびデータバス３１を介してＣＰＵ２５と接続されている。受光部１１〜１４が、受光する紫外線の量に相当する電気信号を、照射測定装置１９に送信する。照射測定装置１９は電気信号を受けて、紫外線を受光した光照射量に換算して、ＣＰＵ２５に送信する。ＣＰＵ２５は、ＵＶ積算照射量演算プログラム３５に基づき、紫外線の積算照射量を演算する。

発光装置１７は、図１に示す基板７〜１０に紫外線を照射する装置であり、ＵＶ光源制御装置１８と接続される。ＵＶ光源制御装置１８は、発光装置１７が照射する紫外線の開始と停止、紫外線の光強度等を制御する。ＵＶ光源制御装置１８は、入出力インターフェース３０およびデータバス３１を介してＣＰＵ２５と接続されている。

ＣＰＵ２５が、ＵＶ光源制御装置１８に指示信号を出して、発光装置１７から紫外線を照射する。さらに、ＣＰＵ２５がテーブル制御装置２７に指示信号を出して、テーブル４を駆動する。受光部１１〜１４はテーブル４に配置されていることから、受光部１１〜１４は、発光装置１７が紫外線を照射する場所を移動する。発光装置１７が照射する紫外線を、受光部１１〜１４が受光し、照射測定装置１９が光照射量に換算する。ＣＰＵ２５は、受光部１１〜１４が受光する紫外線の積算照射量を演算する。ＣＰＵ２５は予め設定されている基準値と比較し、紫外線の積算照射量が適正値となるように、ＵＶ光源制御装置１８に指示信号を出力するようになっている。

（紫外線照射方法）
次に本発明の紫外線照射方法について図３〜図６にて説明する。図３は、紫外線照射方法のフローチャートであり、図４〜図６は紫外線照射方法を説明する図である。

図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１は光線測定工程に相当し、発光装置１７が照射する紫外線の照射量を測定する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は紫外線の積算照射量が適正かを判断する工程に相当し、ステップＳ１にて測定する紫外線の照射量を基に積算照射量を演算し、目標値と比較する工程である。目標値と比較した結果、積算照射量が所定の範囲内にあるときは（ＹＥＳのとき）、ステップＳ４に移行する。目標値と比較した結果、積算照射量が所定の範囲内にないときは（ＮＯのとき）、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３は調整工程に相当し、発光装置１７が照射する紫外線の照射量を調整する工程である。ステップＳ４は照射工程に相当し、発光装置１７が基板７〜１０に紫外線を照射する工程である。以上の工程で基板７〜１０へ紫外線照射する工程を終了する。

次に、図４〜図６を用いて、図３に示したステップと対応させて、表面改質方法を詳細に説明する。

図４（ａ）〜図４（ｄ）は、ステップＳ１に対応する図である。図４（ａ）に示すように、テーブル４には、受光部１１〜１４が配置されている。まず、テーブル４を発光装置１７の方向（図中Ａ方向）に移動を開始する。

図４（ｂ）に示すように、発光装置１７の誘導体バリアランプ１７ａから光線としての紫外線３７を照射する。紫外線３７は、反射板１７ｂに反射してテーブル４を照射する。そして、発光装置１７の直下に入り込むようにテーブル４が移動し、テーブル４上に配置される受光部１１〜１４は、発光装置１７に紫外線３７を照射される。

図２に示すように、受光部１１〜１４は、照射される紫外線３７の光照射量に応じた、電気信号を照射測定装置１９に出力する。照射測定装置１９は、電気信号を入力して照射光量に変換したデータを出力する。ＣＰＵ２５は、照射光量のデータを、メモリ２６内にデータ３３として記憶する。これと並行して、テーブル制御装置２７が出力するテーブル位置データを、ＣＰＵ２５は、メモリ２６内にデータ３３として記憶する。

図４（ｃ）に示すように、続いて、テーブル４が、発光装置１７の直下から抜け出るようにテーブル４が移動する。つまり、テーブル４は、発光装置１７の一方から発光装置１７の直下に入り、他方からでるようにＡ方向へ移動する。この間に、受光部１１〜１４は、紫外線３７を照射される。

図４（ｄ）に示すように、テーブル４が発光装置１７の直下から移動して、発光装置１７が紫外線３７をテーブル４に照射できなくなるとき、発光装置１７は、紫外線３７の照射を停止する。

図５は、ステップＳ２に対応する図である。図５において、横軸３８ａは、テーブルの移動量３８を示し、図中右側が図４におけるＡ方向となっている。縦軸３９ａは、受光部１１に照射される紫外線の照射量３９を示している。グラフ内のデータ線４０は、受光部１１に照射された、紫外線の照射量を示している。データ線４０は、ステップＳ１において、データ３３（図２参照）に蓄積された照射光量のデータ及び、テーブル位置データからプロットすることができる。

図２に示すＣＰＵ２５は、ＵＶ積算照射量演算プログラム３５を用いて紫外線の積算照射量４１を演算する。紫外線の積算照射量４１は、データ線４０と横軸３８ａとに囲まれた面積に相当し、紫外線の照射量を積分することで算出することができる。

ＣＰＵ２５は、算出する紫外線の積算照射量４１と目標値とを比較して、その差が所定の範囲にあるかを判断する。所定の範囲内にあるときは、ステップＳ４に進む。所定の範囲内にないときは、ステップＳ３において、図２に示す、ＵＶ光源制御装置１８を調整して、発光装置１７が照射する紫外線３７の照射量を変更する。続いて、ステップＳ１〜ステップＳ３を繰り返して、紫外線の積算照射量４１が所定の範囲内に入るように調整する。

図５は、受光部１１における紫外線の積算照射量４１を示したが、受光部１２〜１４についても同様の処理を行い、ＵＶ光源制御装置１８を調整する。

図６（ａ）〜図６（ｄ）は、ステップＳ４に対応する図である。図６（ａ）に示すように、テーブル４に基板７〜１０を配置し、図２に示す基板チャック３６により固定する。基板７〜１０は、受光部１１〜１４を覆うように配置して、受光部１１〜１４に紫外線３７が照射されないようにする。基板７〜１０には、紫外線を照射することにより光化学反応が生じる膜が形成されている。続いて、テーブル４を発光装置１７の方向（図中Ａ方向）に移動を開始する。

図６（ｂ）に示すように、発光装置１７から紫外線３７を照射する。そして、発光装置１７の直下に入り込むようにテーブル４が移動し、テーブル４上に配置される基板７〜１０は、発光装置１７に紫外線３７を照射される。

図６（ｃ）に示すように、続いて、テーブル４が、発光装置１７の直下から抜け出るようにテーブル４が移動する。つまり、テーブル４は、発光装置１７の一方から発光装置１７の直下に入り、他方からでるように、Ａ方向へ移動する。

図６（ｄ）に示すように、テーブル４が発光装置１７の直下から移動して、発光装置１７が紫外線３７をテーブル４に照射できなくなるとき、発光装置１７は、紫外線３７の照射を停止する。基板７〜１０には、適正量な紫外線の積算照射量が照射され、光化学反応を起こし、紫外線照射を終了する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、発光装置１７が発光する紫外線３７を、受光部１１〜１４が受光する。受光部１１〜１４が受光する紫外線３７の照射量を、照射測定装置１９が測定する。ＣＰＵ２５は、積算照射量の測定値と目標値とを比較して、発光装置１７が発光する紫外線３７の光強度を制御する。紫外線照射装置１は基板７〜１０を搭載する載置面６を備え、受光部１１〜１４は、基板７〜１０に遮光される場所に配置されている。

基板７〜１０に紫外線３７を照射するとき、受光部１１〜１４は、基板７〜１０に遮光されるが、照射量を測定するときは、基板７〜１０を搭載しない。よって、受光部１１〜１４は紫外線３７が照射され、照射量を測定することができる。載置面６に基板７〜１０を搭載する場所と、受光部１１〜１４を配置する場所とを別に配置するとき、載置面６に必要な面積は、基板７〜１０が占める面積と受光部１１〜１４が占める面積の和以上の面積が必要となる。一方、受光部１１〜１４が、基板７〜１０に遮蔽される場所に配置されるとき、受光部１１〜１４と基板７〜１０とは対向する場所に配置される。従って、載置面６が必要となる面積は、基板７〜１０が占める面積以上であれば良い。つまり、載置面６に基板７〜１０を搭載する場所と、受光部１１〜１４を配置する場所とを別に配置するときに比べて、受光部１１〜１４の占める面積に相当する面積を少なくすることができる。その結果、紫外線照射装置１を小型にすることができる。

（２）本実施形態によれば、発光装置１７と基板７〜１０とを相対移動して、紫外線３７を照射している。つまり、発光装置１７における誘導体バリアランプ１７ａが円柱状のとき、誘導体バリアランプ１７ａの長さと、誘導体バリアランプ１７ａと基板７〜１０とが相対移動する長さとの積に相当する面積に紫外線３７を照射することができる。従って、基板７〜１０を覆う面積に相当する紫外線３７の発光装置１７は必要なく、少ない本数の誘導体バリアランプ１７ａで、広い面積を照射することができる。つまり、少ない誘導体バリアランプ１７ａで、広い基板７〜１０を照射することができる為、誘導体バリアランプ１７ａに供給する電力を少なくすることができる。その結果、消費エネルギーの少ない紫外線照射装置１とすることができる。

（３）本実施形態によれば、紫外線３７の照射量を測定するとき、発光装置１７と、テーブル４とを相対移動して、受光部１１〜１４を照射する。これは、基板７〜１０が紫外線３７を照射される条件と同じ条件で、受光部１１〜１４が照射されることとなる。従って、基板７〜１０が照射される積算照射量と同じ積算照射量を測定することができる。その結果、精度良く積算照射量を測定することができる。

（４）本実施形態によれば、紫外線照射装置１は紫外線３７を照射することから、基板７〜１０の表面を活性化して光化学反応を起こすことができる。

（５）本実施形態によれば、発光装置１７は、エキシマを形成するキセノン、もしくはキセノンを主成分とする放電用ガスを充した誘導体バリアランプ１７ａを用いている。これにより、紫外線３７の波長が１８０ｎｍより短い光を照射することができる。従って、紫外線３７は、光子のエネルギーが強く、基板７〜１０の表面にある物質の分子結合を切断し、基板７〜１０の表面を活性化することができる。

（６）本実施形態によれば、ステップＳ１において、発光装置１７に紫外線３７を発光させ、受光部１１〜１４を照射する。照射測定装置１９は、受光部１１〜１４に照射される紫外線３７の照射量を測定する。ステップＳ４では、受光部１１〜１４を遮蔽する場所に基板７〜１０を配置する。続いて、発光装置１７が発光する紫外線３７を基板７〜１０の表面に照射する。

受光部１１〜１４は、照射される紫外線３７の照射量に応じた電気信号を出力するものであり、紫外線３７の照射を受けて、除々に劣化する。ステップＳ４では、受光部１１〜１４を遮蔽する場所に基板７〜１０を配置することから、受光部１１〜１４は遮光される。従って、基板７〜１０を配置することで、受光部１１〜１４が遮光されることから、受光部１１〜１４の劣化防止が生産性良く行われる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した紫外線照射装置の一実施形態について図７の紫外線照射装置の模式斜視図を用いて説明する。
この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、図１に示したテーブル４が固定され、発光装置１７が移動可能となっている点にある。

すなわち、本実施形態では、図７に示したように、光照射装置としての紫外線照射装置４５は、基台２を備え、基台２の上面２ａには、テーブル４６が固定されて、配置されている。テーブル４６の上面４６ａには、基板７〜１０が配置される。また、テーブル４６の上面４６ａにおいて、基板７〜１０と対向する場所には、受光部１１〜１４が配置されている。

基台２の上面２ａには、Ｘ方向両側の端において、Ｙ方向全幅に延在する案内レール３ａ，３ｂが形成されている。案内レール３ａ，３ｂの上には、移動テーブル４７ａ，４７ｂが配置され、移動テーブル４７ａ，４７ｂは、案内レール３ａ，３ｂに沿って移動可能となっている。また、移動テーブル４７ａ，４７ｂは、図示しない直動機構をそなえ、Ｙ軸方向に沿って所定の速度で往動又は、復動するようになっている。

案内レール３ａと並行して、位置検出器５が形成され、移動テーブル４７ａの位置が検出可能となっている。

移動テーブル４７ａ，４７ｂの上には、一対の支持台１５ａ，１５ｂが立設され、その一対の支持台１５ａ，１５ｂには、Ｘ方向に延びる支持部材１６が架設されている。支持部材１６の基台２側には、発光装置１７が配置されている。

ステップＳ１においては、基板７〜１０が配置されていない状態で、受光部１１〜１４に紫外線を照射して、紫外線の照射量を測定する。ステップＳ３においては、受光部１１〜１４を覆うように、基板７〜１０を配置して、基板７〜１０に紫外線を照射する。

上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（６）に加えて、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、基板７〜１０を載置するテーブル４６を固定し、発光装置１７を移動している。基板７〜１０の重量が大きいとき、テーブル４６を移動するためには、大きなエネルギーを必要とするが、本実施形態では、発光装置１７を移動していることから、基板７〜１０の重量が大きいときには、テーブル４６を移動する方法に比べて、少ないエネルギーで、表面改質を行うことができる。従って、消費エネルギーの少ない紫外線照射装置４５とすることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した紫外線照射装置の一実施形態について図３及び図８の紫外線照射装置の模式斜視図を用いて説明する。
この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、図１に示したテーブル４がベルトコンベア上に配置されている点にある。

すなわち、本実施形態では、図８に示したように、光照射装置としての紫外線照射装置５０は、基台５１を備え、基台５１の内部には、ベルトコンベア５２が配置され、ベルトコンベア５２はＹ方向に移動可能となっている。ベルトコンベア５２上には載置台５３〜５９が配置され、載置台５４〜５８の上面５４ａ〜５８ａには、基板６０が配置される。また、載置台５４の上面５４ａにおいて、基板６０と対向する場所には、受光部６１，６２が配置されている。

基板６０は、載置台５４の位置において、配置され、ベルトコンベア５２の移動と共に、Ｙ方向に移動し、載置台５８の場所において、除材されるようになっている。載置台５４に配置されている受光部６１，６２も、ベルトコンベア５２の移動と共に、Ｙ方向へ移動するようになっている。

基台５１の側面には、Ｘ方向両側の端において、一対の支持台１５ａ，１５ｂが立設され、その一対の支持台１５ａ，１５ｂには、Ｘ方向に延びる支持部材１６が架設されている。支持部材１６の基台５１側には、発光装置１７が配置されている。

図３に示すステップＳ１においては、基板６０が配置されていない状態で、受光部６１，６２に紫外線を照射して、紫外線の照射量を測定する。ステップＳ４においては、受光部６１，６２を覆うように、基板６０を配置して、基板６０に紫外線を照射する。両方のステップにおいて、ベルトコンベア５２を移動して、基板６０又は受光部６１，６２を移動し、発光装置１７から紫外線を基板６０又は受光部６１，６２に照射する。

上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（６）に加えて、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、紫外線照射装置５０は、載置台５４の場所で給材し、載置台５８の場所で除材している。つまり、基板６０を給材する場所と除材する場所とが異なる場所に配置されている。従って、給材と紫外線照射と除材とが連続して行うことができる為、生産性良く紫外線を基板６０に照射することができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
前記第１の実施形態では、紫外線を照射したが、紫外線以外の光線を照射しても良い。例えば露光装置のように、可視光に反応する光化学反応に応用しても良い。

（変形例２）
前記第１の実施形態では、１回の紫外線照射で終了としているが、複数回、紫外線を照射しても良い。また、往復で照射しても良い。発光装置１７が照射する紫外線の強度を調整することで、照射回数を調整しても良い。

第１の実施形態に係る紫外線照射装置の構成を示す模式斜視図。 紫外線照射装置の電気制御ブロック図。 紫外線照射方法のフローチャート。 紫外線照射方法を説明する図。 紫外線照射方法を説明する図。 紫外線照射方法を説明する図。 第２の実施形態に係る紫外線照射装置の構成を示す模式斜視図。 第３の実施形態に係る紫外線照射装置の構成を示す模式斜視図。

符号の説明

１，４５，５０…光照射装置としての紫外線照射装置、４…載置台としてのテーブル、７，８，９，１０…被加工物としての基板、１１，１２，１３，１４…受光部、１７ａ…誘導体バリアランプ、１８…光線制御装置としてのＵＶ光源制御装置、１９…照射測定装置、３７…光線としての紫外線。

Claims (10)

1. 被加工物の表面に光線を照射する光照射装置であって、
   前記光線を発光する発光装置と、
   前記発光装置が発光する前記光線の光強度を制御する光線制御装置と、
   前記被加工物を搭載する載置台と、
   前記光線の照射量を測定する照射測定装置とを有し、
   前記照射測定装置は受光部を有し、前記受光部は、前記載置台において、前記光線が前記被加工物に遮光される場所に配置されることを特徴とする光照射装置。
2. 請求項１に記載の光照射装置であって、
   前記発光装置と、前記載置台とを相対移動して、前記被加工物に前記光線を照射することを特徴とする光照射装置。
3. 請求項２に記載の光照射装置であって、
   前記照射測定装置が前記光線の照射量を測定するとき、
   前記光線を発光している前記発光装置と、前記受光部を備える前記載置台とを相対移動し、前記受光部は、光線が照射される領域を通過して、光線の積算照射量を測定することを特徴とする光照射装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の光照射装置であって、
   前記光線は、紫外線であることを特徴とする光照射装置。
5. 請求項４に記載の光照射装置であって、
   前記発光装置は、エキシマを形成するキセノン、もしくはキセノンを主成分とする放電用ガスを充した誘電体バリア放電エキシマランプを放電して、前記紫外線を発光することを特徴とする光照射装置。
6. 被加工物の表面に光線を照射する光照射方法であって、
   発光装置が発光する前記光線を照射測定装置の受光部に照射して、前記光線の照射量を、測定する光線測定工程と、
   前記照射量の測定結果に基づき、発光装置が発光する光線の前記照射量を調整する調整工程と、
   発光装置が発光する光線を前記被加工物の前記表面に照射する照射工程とを有し、
   前記照射工程では、前記被加工物が前記受光部を遮蔽することを特徴とする光照射方法。
7. 請求項６に記載の光照射方法であって、
   前記発光装置と、前記被加工物とを相対移動して、前記被加工物に前記光線を照射することを特徴とする光照射方法。
8. 請求項７に記載の光照射方法であって、
   前記光線測定工程において、
   前記発光装置と、前記受光部を備える前記載置台とを相対移動し、前記受光部は、光線が照射される領域を通過して、光線の積算照射量を測定することを特徴とする光照射方法。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の光照射方法であって、
   前記光線は、紫外線であることを特徴とする光照射方法。
10. 請求項９に記載の光照射方法であって、
    前記発光装置は、エキシマを形成するキセノン、もしくはキセノンを主成分とする放電用ガスを充した誘電体バリア放電エキシマランプを放電して、前記紫外線を発光することを特徴とする光照射方法。

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