JP2009212429A - 紫外線照射ユニットおよび紫外線照射処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、速やかにエキシマランプの周囲に不活性ガスを満たすことのできる紫外線照射ユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の紫外線照射ユニットは、放電容器内に形成された密閉空間に放電ガスが封入されると共に、当該密閉空間を挟んで一対の電極が前記放電容器の外表面に形成された複数のエキシマランプと、当該複数のエキシマランプを取り囲み鉛直方向における一方向が開口したランプハウスと、当該ランプハウスの内部に不活性ガスを供給するためのガス供給機構とを備える紫外線照射ユニットであって、前記ランプハウス内には、前記エキシマランプによって占有されている空間以外の空間に空間閉塞体が配置されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紫外線照射処理装置に関する。特に、半導体基板や液晶基板などの製造工程において半導体基板や液晶基板の洗浄等に利用されるエキシマランプを用いた紫外線照射ユニットおよび紫外線照射処理装置に関する。

最近の半導体基板や液晶基板などの製造工程においては、半導体基板であるシリコンウェハや液晶基板であるガラス基板の表面に付着した有機化合物等の汚れを除去する方法として、紫外線を用いたドライ洗浄方法が広く利用されている。特に、エキシマランプから放射される真空紫外光を用いたオゾンや活性酸素による洗浄方法においては、より効率良く短時間で洗浄する洗浄装置が種々提案されており、例えば、特許文献１が知られている。

図１３は、同文献に開示される従来の紫外線照射処理装置の構成を示す。従来の紫外線照射処理装置によれば、開放ハウジングＡの天井部には、例えばステンレス板に直径２ｍｍの孔を３ｍｍピッチで多数形成して開口率４０％となるようにした多孔のガス拡散板Ｂを開放ハウジングＡの開放面と平行になるように配置してある。支持プレートＣには、そのガス拡散板Ｂによって区画された空間に連なるガス供給口ＣＡが形成されており、支持プレートＣ上には前記ガス供給口ＣＡを上から覆うようにガス供給ダクトＤが設けられている。このガス供給ダクトＤには、図示しない窒素ガス供給源が接続され、清浄な窒素ガス（不活性ガス）をガス供給ダクトＤ及びガス供給口ＣＡを通じてガス拡散板Ｂの上方の空間に供給するようになっており、これらの構成がガス供給手段Ｅを構成する。搬送チャンバーＦ内には、搬送機構Ｇを構成する複数本のコンベア軸ＨがワークＷの搬送方向と直交する方向に回転自在に設けられており、それらの各コンベア軸Ｈに設けた複数個のコンベアローラに載せてワークＷが搬送される。また、搬送チャンバーＦの底部には、図示しない排気装置に連なる排気ダクトＩが設けられており、搬送チャンバーＦ内に供給された窒素ガスと共に内部で発生したオゾンガス等を排出できるようにしている。

上記構成の紫外線照射処理装置によれば、図１３の矢印に示すように、ランプハウスＡ内に設けられているガス拡散板Ｂの微細孔から窒素ガスが下向きに吐出される。吐出された窒素ガスは、まずエキシマランプＪの平坦面に衝突し、ここで横向きに流れを変え、エキシマランプの両側部から真っ直ぐワークＷ表面に向かって落ちるように流れる。このため、エキシマランプＪの周囲からワークＷの紫外線照射空間Ｘにかけて全体が窒素の流れで満たされ、酸素がほとんど存在しない不活性ガス雰囲気に維持される。従って、各エキシマランプＪから放射された紫外光はほとんど酸素に吸収されることなく紫外線照射空間Ｘに到達し、ワークＷ表面の紫外線強度は従来に比べて飛躍的に高くなる。

特開２００５−１９７２９１号

ところで、上記した従来の紫外線照射処理装置によると、ワークＷの処理を速やかに行うためには、エキシマランプＪの周囲から、エキシマランプＪとワークＷとの間の紫外線照射空間Ｘにかけてを速やかに窒素で満たすことが必要になる。しかしながら、従来の紫外線照射処理装置においては、図１３に示すように、互いに隣接する複数のエキシマランプＪが所定の間隔で離間して配置されているので、開放ハウジングＡの内容積を大きくせざるを得ない。そのため、開放ハウジングＡの内部に配置される複数のエキシマランプＪの周囲からワークＷの紫外線照射空間Ｘにかけて不活性ガスの流れで満たそうとすると、ガス供給ダクトＤ及びガス供給口ＣＡを通じて多量の不活性ガスを供給することが必要になって、コストが高くなるという問題がある。さらには、多量の不活性ガスをガス拡散板Ｂの微細孔を通すため、エキシマランプＪの周囲に不活性ガスを満たすのに長時間を要するために、ワークＷの搬送速度を落とさざるを得なくなり、スループットが低下するという問題がある。

以上から、本発明においては、速やかにエキシマランプの周囲に不活性ガスを満たすことのできる紫外線照射ユニットおよび紫外線照射ユニットを備えた紫外線照射処理装置を提供することを目的とする。

本発明の紫外線照射ユニットは、放電容器内に形成された密閉空間に放電ガスが封入されると共に、当該密閉空間を挟んで一対の電極が前記放電容器の外表面に形成された複数のエキシマランプと、当該複数のエキシマランプを取り囲み鉛直方向における一方向が開口したランプハウスと、当該ランプハウスの内部に不活性ガスを供給するためのガス供給機構とを備える紫外線照射ユニットであって、前記ランプハウス内には、前記エキシマランプによって占有されている空間以外の空間に空間閉塞体が配置されていることを特徴とする。

さらに、本発明の紫外線照射ユニットは、互いに隣接する前記エキシマランプの間に前記空間閉塞体が配置され、前記空間閉塞体の基端部が前記ランプハウスの天井部に固定されていることを特徴とする。

本発明の紫外線照射ユニットは、近年では、大面積の被処理体に対して紫外線を照射することが要求されており、これに伴って、ランプハウス内に収容されるエキシマランプの発光長を長くすることが必要になっている。例えば、被処理体を搬送しながら被処理体に対して紫外線を照射する場合においては、エキシマランプの発光長が、被処理体の搬送方向に対し直交する方向の全長よりも長いことが必要とされる。
エキシマランプの発光長を長くするには、発光管を構成する合成石英ガラス管の全長を長くする必要がある。エキシマランプ１本の全長を長くすることは、以下に説明するように、合成石英ガラス管の製造上の問題、あるいはエキシマランプの設置上の問題があり困難である。
合成石英ガラス管の製造上の問題とは、全長の長い合成石英ガラス管を作ろうとすると、歪んだり曲がったりしてしまい、特性の安定したランプに加工することが難しくなる。また、合成石英ガラス管の全長が長くなるにしたがい、ハンドリング（作業性）が低下して、合成石英ガラス管に傷をつけたり破損させたりしやすくなり、高コストのランプになってしまう。
エキシマランプの設置上の問題とは、全長の長いエキシマランプをランプハウスに設置したときに、エキシマランプが撓んでエキシマランプの中心部がワークに近づくことにより、紫外線放射のムラが生じて基板の処理ムラを引き起こしたり、さらに大きく撓む場合には、エキシマランプがワークに接触してワーク表面をこすってワークに対して機械的なダメージを与えてしまう問題である。
そのため、例えば図４に示すように、その全長が被処理体の搬送方向に対し直交する方向の全長よりも短いエキシマランプ１Ａ、１Ｂを用意し、各々のエキシマランプ１Ａ、１Ｂの発光領域ＳＡ、ＳＢが重なる領域Ｑを形成することにより、発光長を長くすることが一般的に行われている。ところが、図４のようにして比較的全長の短いエキシマランプを並べると、各々のエキシマランプ１Ａ、１Ｂの中心軸方向に余分な空間が形成される。
従って、前記したエキシマランプ１Ａ、１Ｂの中心軸方向に形成される余分な空間を少なくするため、本発明の紫外線照射ユニットは、前記空間閉塞体が前記エキシマランプの中心軸上に配置されており、互いに隣接する前記エキシマランプの各々の発光領域が、前記エキシマランプの中心軸に対し直交する仮想直線上において重なることを特徴とする。

さらに、前記紫外線照射ユニットは、前記エキシマランプを前記ランプハウス内において固定するための支持体を備え、当該支持体に対して前記エキシマランプと前記空間閉塞体の双方が固定されていることを特徴とする。

さらにまた、本発明の紫外線照射処理装置は、前記の紫外線照射ユニットを備えると共に、前記エキシマランプの中心軸に対し直交する方向に被処理体を搬送する搬送機構を備えることを特徴とする。

本発明の紫外線照射ユニットによれば、ランプハウス内において、エキシマランプにより占有されている空間以外の空間に空間閉塞体が配置されているので、エキシマランプの周囲の空間の容積が少なくなる。従って、ランプハウス内に多量の不活性ガスを供給しなくてもエキシマランプの周囲を不活性ガス雰囲気とすることができ、不活性ガスを供給するのに必要なコストを低減することができる。さらには、前記したように、エキシマランプの周囲の空間の容積を小さくすることにより、エキシマランプの周囲を速やかに不活性ガス雰囲気にすることができるので、スループットを向上させることができる。

さらに、本発明の紫外線照射ユニットにおいては、互いに隣接する前記エキシマランプの間に前記空間閉塞体が配置され、前記空間閉塞体の基端部が前記ランプハウスの天井部に固定されているために、空間閉塞体をランプハウスの内部において確実に固定することができる。

さらに、本発明の紫外線照射ユニットにおいては、前記空間閉塞体が前記エキシマランプの中心軸上に配置されており、互いに隣接する前記エキシマランプの各々の発光領域が、前記エキシマランプの中心軸に対し直交する仮想直線上において重なるために、比較的全長の短いエキシマランプを使用する際にエキシマランプの中心軸方向に形成される空間が空間閉塞体によって閉塞され、ランプハウスの内部においてエキシマランプの周囲の空間の容積が小さくすることができると共に、大面積の被処理体に対して紫外線を確実に照射することができる。

さらに、本発明の紫外線照射ユニットによれば、前記エキシマランプを前記ランプハウス内において固定するための支持体を備え、当該支持体に対して前記エキシマランプと前記空間閉塞体の双方が固定されているために、その搬送方向における幅が異なる複数種の被処理体に対して共通するランプハウスを使用して紫外線照射処理を行う場合において、不活性ガスを供給するのに必要なコストを低減することができると共に、エキシマランプの周囲を速やかに不活性ガス雰囲気にすることができる。

さらに、本発明の紫外線照射処理装置によれば、エキシマランプの中心軸に対し直交する方向に被処理体を搬送する搬送機構を備えるので、被処理体の紫外線照射処理に必要なエキシマランプの本数を減らすことができる。

〔第１の実施形態〕
以下に、本発明の紫外線照射ユニットの第１の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。図１は、本発明の紫外線照射ユニットの構成を示す断面図である。図２は、エキシマランプの構成を示す断面図である。図２（ａ）は、エキシマランプを中心軸方向に切断した断面図であり、図２（ｂ）は、エキシマランプを中心軸に対し直交する方向に切断した断面図である。図３は、本発明の紫外線照射ユニットを鉛直方向から見たときの図を示す。図４は、エキシマランプ、空間閉塞体及び被処理体の配置を概念的に示す図である。図５は、空間閉塞体の構成を示す図である。

紫外線照射ユニット１００は、鉛直方向の下方側に開口５１を有する金属製の筐体よりなるランプハウス５の内部に、複数のエキシマランプ１が互いに離間して平行に配置されると共に、ランプハウス５の天井部５２には窒素ガスなどの不活性ガスを供給するためのガス供給管３が設けられ、互いに隣接するエキシマランプ１（１Ｂ、１Ｄ）とブロック状の空間閉塞体２（２Ａ、２Ｃ）とが後述のようにして配置されている。各々のエキシマランプ１は、被処理体Ｗからの距離を均等にするために、各々の光出射面が同一平面上に配置されている。紫外線照射ユニット１００の鉛直方向の下方には、液晶基板、半導体基板などの被処理体Ｗを図１中の矢印方向に搬送するための、複数のローラー６１を備える搬送機構６が設けられている。なお、以下においては、紫外線照射ユニットと搬送機構の双方を備えるものを紫外線照射処理装置とする。

エキシマランプ１は、図２に示すように、誘電体材料であるシリカガラスより構成され、四隅に丸みを有する扁平な角筒形状の放電容器１０を有している。放電容器１０の内部に形成された密閉空間Ｓには、例えばキセノンガスなどの希ガスや、希ガスに塩素ガスなどのハロゲンガスを混合したものが放電ガスとして充填されている。放電ガスの種類によって異なる波長のエキシマ光が発生する。放電ガスは、通常は、１０〜１００ＫＰａ程度の圧力で充填されている。

放電容器１０は、図２に示すように、紙面の上方側に位置する平坦壁１１と紙面の下方側に位置する平坦壁１２とが互いに離間して平行に伸びていると共に、紙面の左方に位置する平坦壁１３と紙面の右方に位置する平坦壁１４とが互いに離間して平行に伸びており、これら平坦壁１１ないし１４の各々の端部が湾曲部１５によって連結されている。このような放電容器１０は、紙面の上下に位置する平坦壁１１、１２の何れかが被処理体Ｗに向けて紫外線を出射するための光出射面を形成し、例えば放電容器１０の下方に被処理体Ｗを配置する場合には平坦壁１２が光出射面となる。

平坦壁１１、１２には、それぞれ電極１７、１８が配置されている。電極１７、１８は、例えば金、銀、銅、ニッケル、クロムなどの耐食性金属を平坦壁１１、１２上に印刷又は蒸着することによって、例えば厚みが０．１μｍ〜数十μｍとなるように形成されており、平坦壁１１、１２の幅方向のほぼ全域を覆っている。下方に位置する電極１８は、平坦壁１２が光出射面となる場合には、上記の金属を格子状に印刷又は蒸着することにより光透過性を有するように形成される。発光領域ＳＡは、図２（ａ）中に破線で示すように、放電容器１０内の密閉空間Ｓのうち電極１７、１８で挟まれた領域である。

図１、２に示すように、被処理体Ｗに対して遠い側の平坦壁１１の内面１１ａに、例えばシリカ粒子とアルミナ粒子とよりなる紫外線反射膜が１６が形成されている。図２に示す例では、紫外線反射膜１６が平坦壁１１の両端に連続する湾曲部１５および平坦壁１２ないし１４の内面にまで伸びている。紫外線反射膜１６は、シリカ粒子の含有割合が３０〜９９質量％であり、アルミナ粒子の含有割合が１〜７０質量％であることが好ましい。

図３を用いて、本発明の紫外線照射ユニットについて詳細に説明する。
ランプハウス５内には、複数（図３に示す例では４本）のエキシマランプ１Ａ〜１Ｄと、エキシマランプ１Ａ〜１Ｄと同数の空間閉塞体２Ａ〜２Ｄとが、各々の空間閉塞体２Ａ〜２Ｄが各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｄの中心軸Ｘ上に位置すると共に、エキシマランプ１Ａ〜１Ｄの中心軸Ｘに対し直交する方向において、エキシマランプ１Ａ〜１Ｄと空間閉塞体２Ａ〜２Ｄとが交互に並ぶよう具体的には次のようにして配置されている。

エキシマランプ１Ａと１Ｂは、ランプハウス５の側壁付近に位置するエキシマランプ１Ａの一端が、当該エキシマランプ１Ａに隣接するエキシマランプ１Ｂの他端を超えて伸びるが、エキシマランプ１Ｂの一端を超えることのないよう配置されている。エキシマランプ１Ａの発光領域ＳＡとエキシマランプ１Ｂの発光領域ＳＢとは、図３中にＱで示される領域で重なり合っている。エキシマランプ１Ａの一端側には、当該エキシマランプ１Ａによって占有されていない空間が形成されており、当該空間に空間閉塞体２Ａが配置されている。

エキシマランプ１Ｂと１Ｃは、エキシマランプ１Ｂの他端が、当該エキシマランプ１Ｂに隣接するエキシマランプ１Ｃの一端を超えて伸びるが、エキシマランプ１Ｃの他端を超えることのないよう配置されている。エキシマランプ１Ｂの発光領域ＳＢとエキシマランプ１Ｃの発光領域ＳＣとは、図３中にＱで示される領域で重なり合っている。エキシマランプ１Ｂの他端側には、当該エキシマランプ１Ｂによって占有されていない空間が形成されており、当該空間に空間閉塞体２Ｂが配置されている。

エキシマランプ１Ｃと１Ｄは、エキシマランプ１Ｃの一端が、当該エキシマランプ１Ｃに隣接するエキシマランプ１Ｄの他端を超えて伸びるが、エキシマランプ１Ｄの一端を超えることのないよう配置されている。エキシマランプ１Ｃの発光領域ＳＣとエキシマランプ１Ｄの発光領域ＳＤとは、図３中にＱで示される領域で重なり合っている。エキシマランプ１Ｃの一端側には、当該エキシマランプ１Ｃによって占有されていない空間が形成されており、当該空間に空間閉塞体２Ｃが配置されている。ランプハウス５の側壁付近に位置するエキシマランプ１Ｄの他端側には、当該エキシマランプ１Ｄによって占有されていない空間が形成されており、当該空間に空間閉塞体２Ｄが配置されている。

このように、紫外線照射ユニット１００においては、図３、４に示すように、各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｄは、各々の中心軸Ｘが被処理体Ｗの搬送方向に対し直交する方向に並ぶと共に、互いに隣接するエキシマランプ１Ａ〜１Ｄにおける各々の発光領域ＳＡ〜ＳＤが、エキシマランプ１Ａ〜１Ｄのそれぞれの中心軸に対し直交する仮想直線Ｋ上において重なるように配置されている。こうすることにより、図４に示すように、各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｄの全長と比較して被処理体Ｗの搬送方向に対し直交する方向の全長が長いものであったとしても、被処理体Ｗの搬送方向に対し直交する方向の全長にわたってエキシマランプ１Ａ〜１Ｄから放射される紫外線が照射されることにより、被処理体Ｗの表面処理を確実に行うことができ、しかも被処理体Ｗの全長に対応して全長の長いエキシマランプを作製する必要がないので、エキシマランプの製造が簡単になるという利点がある。

図１、３に示すように、各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｄの鉛直方向の上方には、当該エキシマランプ１Ａ〜１Ｄの周囲に不活性ガスを供給するためのガス供給機構３Ａ〜３Ｈが配置されている。各々のガス供給機構３Ａ〜３Ｈは、断面が角筒の管状部材からなり、不活性ガスを吹き出すための複数の開口３１Ａ〜３１Ｈが互いに離間してガス供給機構３Ａ〜３Ｈの長手方向に順次に並ぶよう形成され、各々の開口３１Ａ〜３１Ｈから均等に不活性ガスが吹き出されるようになっている。不活性ガスは、ランプハウス５内に存在する酸素によってエキシマランプ１Ａ〜１Ｄから放射される紫外光が吸収されることを回避するために供給されるもので、例えば窒素ガス等を用いることが好ましい。

空間閉塞体２Ａ〜２Ｄの構成について以下に説明する。便宜上、空間閉塞体２Ａの構成のみについて説明するが、空間閉塞体２Ｂ〜２Ｄについても空間閉塞体２Ａと同じ構成である。
図５に示すように、空間閉塞体２Ａは、ランプハウス５の天井部５２に取付けられた棒状体２１Ａと、当該棒状体の周囲を覆う有底筒状体２２Ａと、当該棒状体２１Ａと当該有底筒状体２２Ａとを固定する固定部材２３Ａとにより構成されている。棒状体２１Ａは、基端側がランプハウス５の天井部５２に固定されており、被処理体Ｗ寄りに位置する先端側に有底の螺子孔２１１Ａが形成されている。有底筒状体２２Ａは、天井部５２に当接する基端側が開放されていると共に、底板部２２１Ａの中央に固定部材２３Ａを挿通するための開口２２２Ａが形成されている。固定部材２３Ａは、棒状体２１Ａの螺子孔２１１Ａに螺合される棒状の螺子部２３１Ａと、当該螺子部２３１Ａに連続して鍔状に広がるフランジ部２３２Ａとにより構成されている。

空間閉塞体２Ａ〜２Ｄは、次のようにして作製されている。有底筒状体２２Ａにより棒状体２１Ａの周囲を覆うと共に有底筒状体２２Ａの基端部をランプハウス５の内面に当接するよう配置して、有底筒状体２２Ａの開口２２２Ａから固定部材２３Ａの螺子部２３１Ａを挿通して、固定部材２３Ａのフランジ部２３２Ａが有底筒状体２２Ａの先端部に当接するまで棒状体２１Ａの螺子孔２１１Ａに対して螺子部２３１Ａを螺合することによって形成されている。なお、空間閉塞体２Ａの形状は、特に限定されないが、ランプハウス５内部においてエキシマランプによって占有されない領域の容積を少なくするために、直方体形状を有することが好ましい。また、有底筒状体および固定部材は、ランプハウス５内の空間に露出していることから、耐紫外光、耐オゾン性に優れる物質により構成されることが好ましいく、例えばＳＵＳ、アルミニウム板にアルマイト処理を施したもの、セラミックス等から構成されている。

本発明の紫外線照射ユニットにおいては、各々の空間閉塞体２Ａ〜２Ｄの先端面（有底筒状体の先端面）が、各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｄの光出射面を含む平面よりも被処理体Ｗ寄りであって、かつ、ランプハウス５の鉛直方向の下方側に位置する先端面を含む平面よりも鉛直方向の上方寄りに配置されていることが好ましい。こうすることにより、ランプハウス５の内部空間において各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｄによって占有される空間以外の空間の容積を小さくすることができ、しかも、各々の空間閉塞体２Ａ〜２Ｄに対して被処理体Ｗが衝突する心配がない。

以上のような本発明の紫外線照射ユニットによれば、図１、３に示すように、ランプハウス５の内部においてエキシマランプ１Ａ〜１Ｄによって占有されている空間以外の空間に空間閉塞体が配置されているので、ランプハウス５内における余分な空間の容積が小さくなっている。従って、少量の不活性ガスを供給することによりランプハウス５の内部空間を不活性ガス雰囲気にすることができるため、不活性ガスの供給に要するコストを削減することができ、しかも、ランプハウス５の内部空間に対し速やかに不活性ガスを充満させることができる。

特に、図１に示すように、搬送機構を備える紫外線照射処理装置においてスループットを向上させるためには、処理の完了した被処理体Ｗを搬送した後にランプハウス５内の雰囲気が大気雰囲気になることを考慮して、ランプハウス５の開口５１の直下に被処理体が位置する際にランプハウス５内の雰囲気を速やかに不活性ガス雰囲気とすることが必要になる。従って、本発明のように、ランプハウス５の内部においてエキシマランプ１によって占有されている空間以外の空間を小さくすることにより、被処理体Ｗがランプハウス５の開口５１の直下に位置する際に速やかにランプハウス５内に不活性ガスを充満させることができるため、比較例に係る紫外線照射ユニットに比べてスループットが格段に向上する。

これに対し、図６に示すような比較例の紫外線照射ユニットにおいては、ランプハウス５の内部においてエキシマランプ１Ａ〜１Ｄによって占有されている空間以外の空間ＴＡ〜ＴＤに空間閉塞体が配置されていないため、ランプハウス５内の空間に多量の不活性ガスを供給しないとランプハウス５内の空間を不活性ガス雰囲気にすることができず、コストが割高になり、また、ランプハウス５内の空間に不活性ガスを充満させるのに長時間を要するのでスループットが低下する。

〔第２の実施形態〕
以下に、本発明の紫外線照射ユニットの第２の実施形態について図７〜図８を用いて説明する。当該実施形態は、被処理体の搬送方向に対し直交する方向の全長が比較的短い場合に適用することが好ましい。図７は、本発明の紫外線照射ユニットの第２の実施形態の構成を示す断面図である。図８は、図７に示す紫外線照射ユニットを鉛直方向から見たときの図を示す。図７、８では、図１ないし図５と共通する箇所には図１ないし図５と同一の符号を付している。

紫外線照射ユニット２００は、鉛直方向の下方側に開口を有する金属製の筐体よりなるランプハウス５の内部に、複数のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃが互いに離間して平行に配置されると共に、ランプハウス５の天井部５２には窒素ガスなどの不活性ガスを供給するためのガス供給管３Ａ〜３Ｆが設けられ、互いに隣接するエキシマランプの間にブロック状の空間閉塞体２Ａ、２Ｂが配置されている。各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃは、被処理体からの距離を均等にするために、各々の光出射面が同一平面上に配置されている。

空間閉塞体２Ａ〜２Ｂは、図５と同様にしてランプハウス５の天井部５２に固定されており、各々の空間閉塞体２Ａ〜２Ｂの先端面（有底筒状体の先端面）が、各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃの光出射面を含む平面よりも被処理体寄りであって、かつ、ランプハウス５の鉛直方向の下方側に位置する先端面を含む平面よりも鉛直方向の上方寄りに配置されていることが好ましい。

図８に示すように、本発明の紫外線照射ユニットにおいては、複数のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃが、互いに等間隔で離間して各々の中心軸が平行に並ぶように配置されている。各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃの鉛直方向の上方には、当該エキシマランプ１Ａ〜１Ｃの周囲に不活性ガスを供給するためのガス供給機構３Ａ〜３Ｆが配置されている。

空間閉塞体２Ａ〜２Ｂは、図７、８に示すように、互いに隣接するエキシマランプ１Ａ〜１Ｃの間に不可避的に存在する、エキシマランプ１Ａ〜１Ｃによって占有された空間以外の空間に配置されている。このように、本発明の紫外線照射ユニットの第２の実施形態においては、各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃの中心軸に対し直交する方向において、各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃと各々の空間閉塞体２Ａ〜２Ｂとが交互に並んで配置されている。

すなわち、紫外線照射ユニット２００においては、給電側電極からの絶縁距離を確保することができないので、各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃを極端に接近させることは不可能であり、互いに隣接する各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃの間には不可避的に空間が形成される。このように、互いに隣接するエキシマランプ１Ａ〜１Ｃの間に不可避的に形成される空間に空間閉塞体２Ａ〜２Ｂを配置することにより、前述した本発明の紫外線照射ユニットの第１の実施形態と同様に、ランプハウス５の内部においてエキシマランプ１Ａ〜１Ｃによって占有される空間以外の空間の容積を小さくすることができる。従って、少量の不活性ガスを供給することによりランプハウス５の内部空間を不活性ガス雰囲気にすることができるため、不活性ガスの供給に要するコストを削減することができ、しかも、ランプハウス５の内部空間に対し速やかに不活性ガスを充満させることができる。

〔第３の実施形態〕
以下に、本発明の紫外線照射ユニットの第３の実施形態について図９〜図１１を用いて説明する。図９は、紫外線照射ユニットの断面図である。図１０は、紫外線照射ユニットの一部を斜め上方から見たときの斜視図である。図９、１０では、図１ないし図５と共通する箇所には図１ないし図５と同一の符号を付している。図１１は、エキシマランプの支持体の構成について説明するための図である。図１２は、間引き点灯について説明するための斜視図である。

紫外線照射ユニット３００においては、ランプハウス５の規格が統一されていることが多々あり、被処理体Ｗの大きさに係らず、複数種の被処理体Ｗを処理するにあたって、ランプハウス５を共通して用いることが一般に行われている。ランプハウス５の大きさ及び当該ランプハウス５内に収容されるエキシマランプ１の本数は、複数種の被処理体Ｗのうち搬送方向における幅が最大のものに対応して決められる。従って、被処理体Ｗの搬送方向の幅が当該方向におけるランプハウスの幅に比べて小さい場合においては、幾つかのエキシマランプ１を支持体７から取外して、所謂、間引き点灯を行っている。

間引き点灯は、例えば図１２に示すように、エキシマランプ１Ｃの右方側に位置する支持体７Ｄ，７Ｅにエキシマランプ１が支持されていない状態にすると共に、図１０に示すように、各エキシマランプ１と概ね同じ体積を有する空間閉塞体２０Ａ、２０Ｂを支持体７Ｄ，７Ｅに対してそれぞれ固定することによって行われる。本発明の紫外線照射ユニットの第３の実施形態は、このような間引き点灯を行う場合に特に有効である。

図９、１０に示す紫外線照射ユニットは、鉛直方向の下方側に開口５１を有する金属製の筐体よりなるランプハウス５の内部に、複数のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃが互いに離間して平行になるよう支持体７Ａ〜７Ｃにそれぞれ固定されていると共に、ランプハウス５の天井部５２には窒素ガスなどの不活性ガスを供給するためのガス供給管３Ａ〜３Ｆが設けられている。図１０の紙面においてエキシマランプ１Ｃの右方側に、ブロック状の空間閉塞体２０Ａ、２０Ｂが、エキシマランプ１Ａ〜１Ｃと平行になるよう支持体７Ｄ，７Ｅにそれぞれ固定されている。各々のエキシマランプ１Ａ〜１Ｃは、被処理体Ｗからの距離を均等にするために、各々の光出射面が同一平面上に配置されている。

空間閉塞体２０Ａ、２０Ｂは、エキシマランプ１と同じ体積を有し、例えば金属、木材などからなる棒状の部材である。エキシマランプ１Ａ〜１Ｃと空間閉塞体２０Ａ，２０Ｂとは、図１０に示すようにそれぞれ別々のゾーンに配置されている必要はない。例えば、エキシマランプ１Ａ〜１Ｃと空間閉塞体２０Ａ，２０Ｂが、図１０の紙面において左側から、エキシマランプ１Ａ、空間閉塞体２０Ａ、エキシマランプ１Ｂ、空間閉塞体２０Ｂ、エキシマランプ１Ｃの順に配置されていても良い。

図１１に示すように、支持体７Ａは、エキシマランプ１Ａの一端部１０Ａに取付けられる第１の保持部材７１Ａと、エキシマランプ１Ａの他端部１０Ｂに取付けられる第２の保持部材７２Ａとを備えている。第１の保持部材７１Ａは、エキシマランプ１Ａの管軸と平行に伸びる固定部７１１Ａと、固定部７１１Ａに連続して固定部７１１Ａに対し直交する方向に伸びる突出部７１２Ａとを備えることで断面がＬ字状に形成され、固定部７１１Ａの先端面７１３Ａに、エキシマランプ１Ａの一端部を挿入するための有底孔７１４Ａが形成されている。

第２の保持部材７２Ａは、断面がコの字になるよう柱部７２２Ａ、７２３Ａ、７２４Ａが連続することによって形成され、エキシマランプ１Ａの他端部を囲むよう配置される枠体部７２１Ａと、柱部７２４Ａを中心として回転自在となるよう枠体部７２１Ａに連結された押圧部７２５Ａとによって構成されている。押圧部７２５Ａは、柱部７２４Ａの端部に連結された基体部７２６Ａと、当該基体部７２６Ａの垂直方向に連続して伸びる突出部７２７Ａとによって形成され、断面がＣ字状に形成された板バネ７２８Ａが突出部７２７Ａに固定されている。

エキシマランプ１Ａは、上記の支持体７に対して、次のようにして固定される。エキシマランプ１Ａの一端部１０Ａを、第１の保持部材７１Ａに設けられた有底孔７１４Ａに挿入した後、枠体部７２１Ａによってエキシマランプ１Ａの他端部１０Ｂの周囲を囲むように第２の保持部材７２Ａを配置すると共に、押圧部７２５Ａを柱部７２４Ａの周方向に回転させて板バネ７２８Ａによってエキシマランプ１Ａの他端部１０Ｂの端面を押圧する。押圧部７２５Ａは、柱部７２２Ａの端部に形成された突起部（不図示）を基体部７２６Ａに設けられた切欠き部（不図示）に係合することにより、周方向への回転が規制され、枠体部７２１Ａに固定される。エキシマランプ１Ａは、板バネ７２８Ａによって発生する反発力によって有底孔７１４Ａの底部に押し付けられ、さらに、有底孔７１４Ａ及び枠体部７２１Ａの幅がエキシマランプ１Ａの幅に概ね等しくなっていることにより、管軸方向および管軸直交方向に移動することが確実に規制される。
なお、支持体７Ｂ〜７Ｅは、上記した支持体７Ａと同一の構成を有しており、上記したようにして、それぞれエキシマランプ１Ｂ、１Ｃ、空間閉塞体２０Ａ、２０Ｂが固定されている。

紫外線照射ユニットにおいては、支持体７Ａ〜７Ｅの全てにそれぞれエキシマランプ１Ａ〜１Ｅが固定された状態で被処理体Ｗに対して紫外線を照射して被処理体Ｗの処理を実施する場合と、支持体７Ａ〜７Ｅのうちの何れかからエキシマランプ１Ａ〜１Ｅの何れかを取外した状態で被処理体Ｗに対して紫外線を照射して被処理体Ｗの処理を実施する場合がある。後者の場合に、本発明の紫外線照射ユニット３００によれば、図１０に示すように、エキシマランプ１が設置されていない支持体７Ｄ，７Ｅに対し、空間閉塞体２０Ａ、２０Ｂが固定されているので、ランプハウス５の内部における余計な空間を低減することができる。従って、紫外線照射ユニット３００によると、前述した第１の実施形態の紫外線照射ユニット１００、２００と同様に、少量の不活性ガスでランプハウス５の内部空間を不活性ガス雰囲気とすることができるため、不活性ガスの供給に要するコストを削減することができる。

本発明の紫外線照射ユニットの構成を示す断面図である。 エキシマランプの構成を示す断面図である。 紫外線照射ユニットを鉛直方向から見たときの図を示す。 エキシマランプ、空間閉塞体及び被処理体の配置を概念的に示す図である。 空間閉塞体の構成を示す図である。 比較例の紫外線照射ユニットを概念的に示す図である。 本発明の紫外線照射ユニットに係る第２の実施形態の構成を示す断面図である。 図７に示す紫外線照射ユニットを鉛直方向から見たときの図を示す。 本発明の紫外線照射ユニットに係る第３の実施形態の構成を示す断面図である。 紫外線照射ユニットの一部を斜め上方から見たときの斜視図である。 エキシマランプの支持体の構成について説明するための図である。 間引き点灯について説明するための斜視図である。 従来の紫外線照射処理装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ エキシマランプ
２ 空間閉塞体
３ ガス供給機構
５ ランプハウス
６ 搬送機構
７ 支持体
２０ 空間閉塞体
Ｗ 被処理体
Ｋ 仮想線
Ｘ エキシマランプの中心軸

Claims (5)

1. 放電容器内に形成された密閉空間に放電ガスが封入されると共に、当該密閉空間を挟んで一対の電極が前記放電容器の外表面に形成された複数のエキシマランプと、当該複数のエキシマランプを取り囲み鉛直方向における一方向が開口したランプハウスと、当該ランプハウスの内部に不活性ガスを供給するためのガス供給機構とを備える紫外線照射ユニットであって、
   前記ランプハウス内には、前記エキシマランプによって占有されている空間以外の空間に空間閉塞体が配置されていることを特徴とする紫外線照射ユニット。
2. 前記紫外線照射ユニットは、互いに隣接する前記エキシマランプの間に前記空間閉塞体が配置され、前記空間閉塞体の基端部が前記ランプハウスの天井部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射ユニット。
3. 前記紫外線照射ユニットは、前記空間閉塞体が前記エキシマランプの中心軸上に配置されており、互いに隣接する前記エキシマランプの各々の発光領域が、前記エキシマランプの中心軸に対し直交する仮想直線上において重なることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射ユニット。
4. 前記紫外線照射ユニットは、前記エキシマランプを前記ランプハウス内において固定するための支持体を備え、当該支持体に対して前記エキシマランプと前記空間閉塞体の双方が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射ユニット。
5. 請求項１ないし請求項４のうち何れかに記載の紫外線照射ユニットを備えると共に、前記エキシマランプの中心軸に対し直交する方向に被処理体を搬送する搬送機構を備えることを特徴とする紫外線照射処理装置。

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