JP2015069734A - Excimer lamp device and irradiation processing apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excimer lamp device configured so that an excimer lamp is enclosed in a protective tube, and a vacuum ultraviolet ray radiated from the excimer lamp is prevented from being emitted from a part other than the light transmission part of the protective tube, and to provide a light irradiation processing apparatus in which generation of ozone in the outside of a workpiece processing space is prevented reliably.SOLUTION: An excimer lamp device is configured so that an excimer lamp radiating vacuum ultraviolet ray is enclosed in a protective tube having a light transmission part formed of synthetic quartz glass surrounding the radiation region of the excimer lamp, and a non-light transmission part formed of molten quartz glass. A light irradiation processing apparatus includes a housing having a processing chamber formed by sectioning the internal space by the partition wall. The excimer lamp device is configured such that the non-light transmission part is arranged while being fixed airtightly to the partition wall, in a state where the light transmission part in the protective tube is located in the processing chamber.

Description

本発明は、エキシマランプ装置および光照射処理装置に関する。   The present invention relates to an excimer lamp device and a light irradiation processing device.

例えば電子顕微鏡による試料観察においては、試料の表面にハイドロカーボンなどの汚染物質が付着していると、観察や分析の障害となる試料汚染が生ずるおそれがあることから、試料に付着した汚染物質を除去することが行われている。   For example, in sample observation with an electron microscope, if contaminants such as hydrocarbons adhere to the surface of the sample, there is a risk of sample contamination that obstructs observation or analysis. It has been done to remove.

従来においては、試料に付着した汚染物質の除去にあっては、例えば波長200nm以下の真空紫外光を試料に照射することにより、真空紫外光およびこれにより生成される活性酸素やオゾンの作用を利用した光洗浄処理技術が利用されている。このような光洗浄処理において用いられる光源としては、例えば低圧水銀ランプが用いられてきた。
しかしながら、ハイドロカーボンを効率よく除去するためには、例えば204nm以下の波長の真空紫外光を用いることが望ましいことから、近年においては、エキシマランプによる光洗浄処理技術が実用化されてきている。
Conventionally, in removing contaminants adhering to a sample, for example, by irradiating the sample with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less, the action of the vacuum ultraviolet light and the generated active oxygen or ozone is used. The photo-cleaning treatment technology is used. For example, a low-pressure mercury lamp has been used as a light source used in such a light cleaning process.
However, in order to remove hydrocarbons efficiently, it is desirable to use vacuum ultraviolet light having a wavelength of 204 nm or less, for example. In recent years, an optical cleaning technique using an excimer lamp has been put into practical use.

例えば特許文献1の特開2006−164893号公報には、荷電粒子線装置において、試料の荷電粒子線による観察前後に、エキシマランプから波長172nmの真空紫外線を試料に照射することにより、試料に付着したコンタミネーションおよびコンタミネーションの原因となるハイドロカーボンを除去する技術が記載されている。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-164893 of Patent Document 1, in a charged particle beam apparatus, the sample is attached to the sample by irradiating the sample with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 172 nm before and after observation of the sample with the charged particle beam. Contamination and techniques for removing hydrocarbons that cause contamination are described.

特開2006−164893号公報JP 2006-164893 A

而して、特許文献1における紫外線照射ユニットにおいては、図3に示すように、エキシマランプ70は、試料Sが配置された空間と石英製窓部材75によって気密に区画された空間に配置された構成とされている。しかしながら、このような構成では、エキシマランプ配置用の気密空間を形成する必要があることから、紫外線照射ユニット自体の構造が複雑化してしまうという問題がある。
一方、エキシマランプを、気密空間を形成することなく、単に被処理物の処理用空間内に配置した構成とすると、エキシマランプの電極の各々に接続された一対の外部リードが真空雰囲気中または減圧雰囲気中に露出されてしてしまうこととなり、外部リード間で放電が生じてしまう問題がある。
Thus, in the ultraviolet irradiation unit in Patent Document 1, as shown in FIG. 3, the excimer lamp 70 is disposed in a space in which the sample S is disposed and a space that is airtightly partitioned by the quartz window member 75. It is configured. However, in such a configuration, since it is necessary to form an airtight space for excimer lamp arrangement, there is a problem that the structure of the ultraviolet irradiation unit itself becomes complicated.
On the other hand, when the excimer lamp has a configuration in which the excimer lamp is simply arranged in the processing space of the object to be processed without forming an airtight space, the pair of external leads connected to each of the electrodes of the excimer lamp is in a vacuum atmosphere or a reduced pressure. It will be exposed to the atmosphere, and there is a problem that discharge occurs between the external leads.

このような問題に対して、エキシマランプをその発光管を被処理物の処理用空間を区画する区隔壁に保持させて配置する構造とすることが考えられる。しかしながら、このような構成のものにおいては、発光管の一部が処理用空間の外部に露出してしまうため、エキシマランプからの真空紫外線が処理用空間の外部にも照射されることにより処理空間の外部でオゾンが生成され、その結果、周辺装置や処理工程に悪影響を及ぼす場合がある。また、オゾンは人体には有害であって、作業者に悪影響を及ぼすおそれがあるという問題がある。さらにまた、作業者がエキシマランプにおける高圧側の電極の危険に曝されることになる。高圧側の電極に対する危険を回避するために、例えば合成石英ガラスからなる保護管を発光管を覆うよう設けた構成とすることが考えられるが、オゾンが処理用空間の外部で生成されてしまうという問題は解決されない。   In order to solve such a problem, it can be considered that the excimer lamp has a structure in which the arc tube is held by a partition wall that partitions the processing space of the object to be processed. However, in such a configuration, a part of the arc tube is exposed to the outside of the processing space, so that vacuum ultraviolet rays from the excimer lamp are also irradiated to the outside of the processing space. Ozone is generated outside, and as a result, it may adversely affect peripheral devices and processing steps. In addition, ozone is harmful to the human body and has a problem that it may adversely affect workers. Furthermore, the operator is exposed to the danger of the high-pressure side electrode in the excimer lamp. In order to avoid danger to the electrode on the high voltage side, for example, a protective tube made of synthetic quartz glass may be provided so as to cover the arc tube, but ozone is generated outside the processing space. The problem is not solved.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、保護管の内部にエキシマランプが封入された構成のものにおいて、エキシマランプから放射される真空紫外線が保護管の光透過部以外からの箇所から出射されることを防止することのできるエキシマランプ装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、被処理物表面の汚染物質を除去するための光照射処理装置において、被処理物の処理用空間の外部で、エキシマランプ装置からの真空紫外線の作用によってオゾンが生成されることを確実に防止することができる光照射処理装置を提供することにある。
The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and an object of the present invention is to have a configuration in which an excimer lamp is enclosed in a protective tube, and vacuum ultraviolet rays radiated from the excimer lamp are protected by the protective tube. Another object of the present invention is to provide an excimer lamp device that can prevent the light from being emitted from a portion other than the light transmitting portion.
Another object of the present invention is to provide a light irradiation processing apparatus for removing contaminants on the surface of an object to be processed by applying an ultraviolet ray from an excimer lamp apparatus outside the processing space for the object to be processed. It is in providing the light irradiation processing apparatus which can prevent reliably producing | generating.

本発明のエキシマランプ装置は、真空紫外線を放射するエキシマランプと、このエキシマランプを内部に封入する保護管とを備えてなり、
前記保護管は、前記エキシマランプの放電領域の周囲を包囲する合成石英ガラスで形成された光透過部と、溶融石英ガラスで形成された非光透過部とを有することを特徴とする。
The excimer lamp device of the present invention comprises an excimer lamp that radiates vacuum ultraviolet rays, and a protective tube that encloses the excimer lamp inside.
The protective tube has a light transmission part made of synthetic quartz glass surrounding a discharge area of the excimer lamp and a non-light transmission part made of fused silica glass.

本発明の光照射処理装置は、内部空間が区隔壁により区画されて形成された密閉空間よりなる処理室を有する筐体を備えており、
上記のエキシマランプ装置が、前記保護管における光透過部が前記処理室内に位置された状態で、前記保護管における非光透過部が前記区隔壁に気密に固定されて配置されていることを特徴とする。
The light irradiation processing apparatus of the present invention includes a housing having a processing chamber composed of a sealed space formed by dividing an internal space by partition walls,
The excimer lamp device is characterized in that the non-light transmissive portion in the protective tube is hermetically fixed to the partition wall in a state where the light transmissive portion in the protective tube is positioned in the processing chamber. And

本発明のエキシマランプ装置によれば、保護管における非光透過部を構成する溶融石英ガラスが、真空紫外線(波長200nm以下)を透過しにくいものであるので、エキシマランプから保護管の非光透過部方向に向かって放射される真空紫外線は、保護管の非光透過部によって吸収されて遮光されることとなる。従って、エキシマランプから放射される真空紫外線が保護管の光透過部以外からの箇所から出射されることを確実に防止することができる。
従って、上記のエキシマランプ装置が保護管における光透過部が処理室内に位置されて非光透過部が処理室を区画する区隔壁に気密に固定されて配置されてなる本発明の光照射処理装置によれば、保護管における光透過部から出射される真空紫外線によって、処理室内に配置される被処理物に対して所期の光照射処理(ハイドロカーボンの除去等)を行うことができると共に、通常大気雰囲気とされる処理室外部の空間に真空紫外線が出射されることによってオゾンが生成されることを回避することができる。
According to the excimer lamp device of the present invention, the fused silica glass constituting the non-light transmitting portion of the protective tube is difficult to transmit vacuum ultraviolet rays (wavelength of 200 nm or less). The vacuum ultraviolet rays radiated in the partial direction are absorbed and shielded by the non-light transmitting portion of the protective tube. Therefore, it is possible to reliably prevent the vacuum ultraviolet rays radiated from the excimer lamp from being emitted from places other than the light transmitting portion of the protective tube.
Therefore, the above-described excimer lamp device is a light irradiation processing apparatus according to the present invention in which the light transmitting portion in the protective tube is positioned in the processing chamber and the non-light transmitting portion is hermetically fixed to the partition wall that partitions the processing chamber. According to the present invention, the intended light irradiation treatment (removal of hydrocarbons, etc.) can be performed on the object to be processed disposed in the processing chamber by the vacuum ultraviolet ray emitted from the light transmitting portion in the protective tube, It is possible to avoid generation of ozone by emitting vacuum ultraviolet rays to a space outside the processing chamber, which is normally an atmospheric atmosphere.

本発明のエキシマランプ装置の一例における構成の概略を、一部を軸方向に沿った断面で切断した状態で、示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the outline of the composition in an example of the excimer lamp device of the present invention in the state where a part was cut in the section along the axial direction. 本発明の光照射処理装置の一例における構成の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of a structure in an example of the light irradiation processing apparatus of this invention. 従来の紫外線照射ユニットの一例における構成の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of a structure in an example of the conventional ultraviolet irradiation unit.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明のエキシマランプ装置の一例における構成の概略を、一部を軸方向に沿った断面で切断した状態で、示す部分断面図である。
このエキシマランプ装置10は、真空紫外線を放射するエキシマランプ11と、このエキシマランプ11を内部に封入する保護管30とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of an excimer lamp device according to the present invention in a state where a part thereof is cut along a cross section along an axial direction.
The excimer lamp device 10 includes an excimer lamp 11 that radiates vacuum ultraviolet rays, and a protective tube 30 that encloses the excimer lamp 11 therein.

このエキシマランプ11は、円管状の発光部13と、発光部13の両端の各々に連設された封止部14a,14bとを有する発光管12を備えている。この例においては、発光管12における一方の封止部14aは、シュリンクシール法によって形成された円柱状の形状を有しており、他方の封止部14bは、ピンチシール法によって形成された扁平状の形状を有している。発光管12は、例えば合成石英ガラスにより形成されている。   The excimer lamp 11 includes an arc tube 12 having a tubular light-emitting portion 13 and sealing portions 14 a and 14 b provided continuously at both ends of the light-emitting portion 13. In this example, one sealing portion 14a in the arc tube 12 has a cylindrical shape formed by a shrink seal method, and the other sealing portion 14b is a flat shape formed by a pinch seal method. It has a shape. The arc tube 12 is made of, for example, synthetic quartz glass.

発光管12の内部には、金属素線がコイル状に巻回されてなる内部電極20が、コイル軸が発光管12の中心軸Aと一致する状態で、発光管の中心軸Aに沿って延びるよう配置されている。内部電極20は、一方の封止部14aに気密に埋設された金属箔21を介して、一端部が一方の封止部14aの外端より軸方向外方に突出する内部電極用外部リード22に電気的に接続されている。また、内部電極20の他端部は他方の封止部14bによって支持されている。   Inside the arc tube 12, an internal electrode 20 in which a metal wire is wound in a coil shape is arranged along the central axis A of the arc tube with the coil axis coinciding with the central axis A of the arc tube 12. It is arranged to extend. The internal electrode 20 has an internal electrode external lead 22 that protrudes outward in the axial direction from the outer end of the one sealing portion 14a through a metal foil 21 that is airtightly embedded in the one sealing portion 14a. Is electrically connected. The other end portion of the internal electrode 20 is supported by the other sealing portion 14b.

また、発光管12の内部には、発光ガスが充填されている。発光ガスとしては、例えばキセノンガス(Xe)、アルゴンガス(Ar)、クリプトンガス(Kr)などのエキシマ放電によってエキシマ分子を形成する放電媒質としての作用を有する希ガスが用いられる。
また、発光管12の内部には、希ガスと共に必要に応じて、フッ素ガス(F)、塩素ガス(Cl)、沃素ガス(I)および臭素ガス(Br)などのハロゲンガスが封入される。
The arc tube 12 is filled with a luminescent gas. As the luminescent gas, for example, a rare gas having an action as a discharge medium for forming excimer molecules by excimer discharge such as xenon gas (Xe), argon gas (Ar), krypton gas (Kr), or the like is used.
The arc tube 12 is filled with halogen gas such as fluorine gas (F), chlorine gas (Cl), iodine gas (I), and bromine gas (Br) as required along with the rare gas.

発光管12の外表面には、外部電極25が軸方向に沿って延びるよう配置されている。この例における外部電極25は、筒状の形態を有する網状のものであって、発光部13の外周面の全域にわたって、発光部13の外表面に密接した状態で設けられている。   An external electrode 25 is disposed on the outer surface of the arc tube 12 so as to extend along the axial direction. The external electrode 25 in this example is a net-like shape having a cylindrical shape, and is provided in close contact with the outer surface of the light emitting unit 13 over the entire outer peripheral surface of the light emitting unit 13.

保護管30は、一端が開口する有底円筒状であって、開口部が略円柱状の封止部材35によって気密に封止されている。封止部材35は、例えば溶融石英ガラスよりなり、保護管30の開口部に挿入配置されてその外周面と保護管30の内周面とが溶着されている。
保護管30の内部空間には、例えば窒素ガスなどの不活性ガスが充填されている。
The protective tube 30 has a bottomed cylindrical shape with one end opened, and the opening is hermetically sealed by a substantially columnar sealing member 35. The sealing member 35 is made of, for example, fused silica glass, is inserted and disposed in the opening of the protective tube 30, and the outer peripheral surface thereof and the inner peripheral surface of the protective tube 30 are welded.
The inner space of the protective tube 30 is filled with an inert gas such as nitrogen gas.

封止部材35の他端部には、エキシマランプ11の一方の封止部14aの一端部が固定されており、エキシマランプ11は、保護管30の内周面に接触しないよう発光管12の中心軸Aが保護管30の中心軸上に位置された状態で、保持されている。エキシマランプ11における内部電極用外部リード22は、封止部材35の中央位置を軸方向に気密に貫通して延びて一端部が外部に導出されている。   One end portion of one sealing portion 14 a of the excimer lamp 11 is fixed to the other end portion of the sealing member 35, and the excimer lamp 11 does not contact the inner peripheral surface of the protective tube 30. The central axis A is held while being positioned on the central axis of the protective tube 30. The internal electrode external lead 22 in the excimer lamp 11 extends through the central position of the sealing member 35 in an airtight manner in the axial direction, and one end portion thereof is led out to the outside.

封止部材35の外周面と保護管30の内周面との接合部には、例えばモリブデンよりなる金属箔40が気密に埋設されている。この金属箔40には、撚り線よりなる給電線41を介してエキシマランプ11の外部電極25に接続されたロッド状の内部リード42の一端部が接続されていると共に、一端部が保護管30の一端面より軸方向外方に突出するロッド状の外部電極用外部リード43の他端部が接続されている。内部リード42は、例えばモリブデンよりなり、給電線41は、例えばニッケル線よりなる。
このような構成とされていることにより、外部電極用外部リード43と内部電極用外部リード22との空間距離の大きさを十分に確保することができるので、電気的絶縁状態を維持しながら、所期の給電構造を形成することができる。また、撚り線よりなる給電線41を使用していることにより、内部リード42や封止部材35による封止部に大きな力が加わることがなく、また、給電線41の、外部電極25および外部電極用外部リード43に対する十分な大きさの接触面積を確保することができ、この点においても、所期の給電構造を確実に形成することができる。
A metal foil 40 made of, for example, molybdenum is embedded in an airtight manner at a joint portion between the outer peripheral surface of the sealing member 35 and the inner peripheral surface of the protective tube 30. One end of a rod-like internal lead 42 connected to the external electrode 25 of the excimer lamp 11 is connected to the metal foil 40 via a feeder line 41 made of a stranded wire, and one end is a protective tube 30. The other end of the rod-like external electrode external lead 43 that protrudes outward in the axial direction from one end face is connected. The internal lead 42 is made of, for example, molybdenum, and the power supply line 41 is made of, for example, a nickel wire.
By having such a configuration, it is possible to sufficiently secure the size of the space distance between the external electrode external lead 43 and the internal electrode external lead 22, while maintaining the electrical insulation state, A desired power feeding structure can be formed. Further, since the power supply line 41 made of a stranded wire is used, a large force is not applied to the sealing portion by the internal lead 42 or the sealing member 35, and the external electrode 25 and the external of the power supply line 41 are not applied. A sufficiently large contact area with respect to the electrode external lead 43 can be secured, and also in this respect, the intended power supply structure can be reliably formed.

保護管30の一端部には、ベース部材45が無機接着剤によって固定されて設けられており、外部電極用外部リード43および内部電極用外部リード22の一端部はそれぞれベース部材45に設けられた給電線46,46に接続されている。   A base member 45 is fixed to one end of the protective tube 30 with an inorganic adhesive, and one end of each of the external electrode external lead 43 and the internal electrode external lead 22 is provided on the base member 45. It is connected to feeder lines 46 and 46.

以上において、上記のエキシマランプ装置10における保護管30は、エキシマランプ11から放射される真空紫外線を出射する光透過部31と、真空紫外線を遮蔽する非光透過部32とを有する。
具体的には、保護管30における、内部電極20および外部電極25が互いに対向配置されたエキシマランプ11の放電領域Lの周囲を包囲する領域が合成石英ガラスにより構成されており、これにより、光透過部31が形成されている。また、エキシマランプ11の放電領域Lの軸方向外方側に位置される、光透過部31に連続する領域が溶融石英ガラスにより構成されており、これにより、真空紫外線が溶融石英ガラスによって吸収されることにより遮蔽される非光透過部32が形成されている。
As described above, the protective tube 30 in the excimer lamp device 10 includes the light transmitting portion 31 that emits vacuum ultraviolet rays emitted from the excimer lamp 11 and the non-light transmitting portion 32 that blocks vacuum ultraviolet rays.
Specifically, the region surrounding the discharge region L of the excimer lamp 11 in which the internal electrode 20 and the external electrode 25 are arranged to face each other in the protective tube 30 is made of synthetic quartz glass. A transmission part 31 is formed. In addition, a region continuing to the light transmission portion 31 and located on the outer side in the axial direction of the discharge region L of the excimer lamp 11 is made of fused silica glass, whereby vacuum ultraviolet rays are absorbed by the fused silica glass. Thus, a non-light transmission portion 32 that is shielded is formed.

保護管30における非光透過部32は、光透過部31より大きい肉厚を有している。このような構成とされていることにより、後述するように、被固定部とされる非光透過部32に十分に高い強度が得られると共に、所期の紫外線吸収性が確実に得られる。   The non-light transmission part 32 in the protective tube 30 has a larger thickness than the light transmission part 31. With such a configuration, as will be described later, a sufficiently high strength can be obtained in the non-light transmitting portion 32 that is a fixed portion, and an intended ultraviolet ray absorbability can be reliably obtained.

このような保護管30は、合成石英ガラスよりなる光透過部形成材料と、溶融石英ガラスよりなる非光透過部形成材料とを溶融接合することにより作製することができる。   Such a protective tube 30 can be manufactured by melt-bonding a light transmitting part forming material made of synthetic quartz glass and a non-light transmitting part forming material made of fused silica glass.

而して、上記構成のエキシマランプ装置10によれば、保護管30における非光透過部32を構成する溶融石英ガラスが、真空紫外線(波長200nm以下)を透過しにくいものであるので、エキシマランプ11から保護管30の非光透過部32方向に向かう真空紫外線は、保護管30の非光透過部32によって吸収されることとなる。従って、エキシマランプ11から放射される真空紫外線が保護管30の光透過部31以外からの箇所から出射されることを確実に防止することができる。   Thus, according to the excimer lamp device 10 having the above-described configuration, the fused silica glass constituting the non-light transmitting portion 32 in the protective tube 30 is difficult to transmit vacuum ultraviolet rays (with a wavelength of 200 nm or less). The vacuum ultraviolet rays from 11 toward the non-light transmitting portion 32 of the protective tube 30 are absorbed by the non-light transmitting portion 32 of the protective tube 30. Therefore, it is possible to reliably prevent the vacuum ultraviolet rays radiated from the excimer lamp 11 from being emitted from a portion other than the light transmission portion 31 of the protective tube 30.

〔光照射処理装置〕
本発明の光照射処理装置は、例えば、電子顕微鏡用試料の表面に付着したハイドロカーボンなどの汚染物質を除去するためのものである。
図2は、本発明の光照射処理装置の一例における構成の概略を示す断面図である。
この光照射処理装置は、内部空間が区隔壁51により区画されて形成された密閉空間よりなる処理室Cを有する筐体50を備えており、処理室C内には、被処理物Wが載置される載置台55が設けられている。筺体50には、例えば窒素ガスの不活性ガスを処理室C内にパージする不活性ガスパージ手段(図示せず)が設けられていると共に、処理室C内を減圧する減圧手段(図示せず)が設けられている。ここに、処理室C内の圧力は、例えば10-1〜10-4Paとされる。
[Light irradiation treatment equipment]
The light irradiation treatment apparatus of the present invention is for removing contaminants such as hydrocarbon adhering to the surface of a sample for an electron microscope, for example.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an example of the light irradiation processing apparatus of the present invention.
This light irradiation processing apparatus includes a casing 50 having a processing chamber C formed of a sealed space whose inner space is defined by a partition wall 51, and an object to be processed W is placed in the processing chamber C. A mounting table 55 is provided. The casing 50 is provided with, for example, an inert gas purge means (not shown) for purging an inert gas of nitrogen gas into the processing chamber C, and a decompression means (not shown) for reducing the pressure inside the processing chamber C. Is provided. Here, the pressure in the processing chamber C is, for example, 10 −1 to 10 −4 Pa.

この光照射処理装置においては、図1に示すエキシマランプ装置10が、保護管30における光透過部31が処理室C内に位置された状態で、保護管30における非光透過部32が被固定部とされて区隔壁51に気密に固定されて配置されている。具体的には、エキシマランプ装置10における保護管30の光透過部31が区隔壁51に形成された開口部52を介して処理室C内に挿入された状態において、エキシマランプ装置10における保護管30の非光透過部32の外周面に設けられたフランジ部材60が区隔壁51に対して固定されている。エキシマランプ装置10は、エキシマランプ11の中心軸(発光管の中心軸A)が載置台55の被処理物載置面55aに沿って延びる姿勢で配置されており、保護管30における光透過部31は、載置台55上に載置された被処理物Wと対向している。フランジ部材60は、例えば、O−リングなどのシール部材61が介在された状態で、保護管30の外周面に取り付けられている。また、フランジ部材60は、エキシマランプ装置10における保護管30に対して接着剤により固定されていてもよい。フランジ部材60は、処理室C内の雰囲気に曝されるおそれがあることから、フランジ部材60を構成する材料としては、コンタミネーションの発生を防止するために、例えばガラスを用いることが好ましい。   In this light irradiation processing apparatus, the excimer lamp device 10 shown in FIG. 1 has the non-light transmitting portion 32 in the protective tube 30 fixed while the light transmitting portion 31 in the protective tube 30 is positioned in the processing chamber C. It is made into a part and is airtightly fixed to the partition wall 51 and arranged. Specifically, the protective tube in the excimer lamp device 10 in a state where the light transmitting portion 31 of the protective tube 30 in the excimer lamp device 10 is inserted into the processing chamber C through the opening 52 formed in the partition wall 51. The flange member 60 provided on the outer peripheral surface of the 30 non-light transmitting portion 32 is fixed to the partition wall 51. The excimer lamp device 10 is arranged such that the central axis (the central axis A of the arc tube) of the excimer lamp 11 extends along the workpiece mounting surface 55a of the mounting table 55, and the light transmitting portion in the protective tube 30 31 opposes the workpiece W mounted on the mounting table 55. The flange member 60 is attached to the outer peripheral surface of the protective tube 30 with a seal member 61 such as an O-ring interposed, for example. Further, the flange member 60 may be fixed to the protective tube 30 in the excimer lamp device 10 with an adhesive. Since the flange member 60 may be exposed to the atmosphere in the processing chamber C, it is preferable to use, for example, glass as the material constituting the flange member 60 in order to prevent the occurrence of contamination.

上記構成の光照射処理装置においては、被処理物Wが載置台55上にセットされた状態において、減圧手段および不活性ガスパージ手段を動作させることによって、処理室C内の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換すると共に所定の減圧状態とする。この状態において、エキシマランプ11における内部電極20に、高周波交流電源から高周波交流電力が内部電極用外部リード22および金属箔21を介して供給されると、発光管12の内部空間においてエキシマ放電が生じ、これにより、エキシマ分子が形成されると共にこのエキシマ分子からエキシマ光(例えばキセノンガスの場合であれば、波長172nmの真空紫外線)が放出される。エキシマランプ11から放射される真空紫外線は、保護管30における光透過部31を透過して被処理物Wの被処理面の全体に照射され、これにより、例えば、被処理物Wの表面に付着したハイドロカーボンなどの汚染物質の除去処理(洗浄処理)がなされる。   In the light irradiation processing apparatus having the above-described configuration, the atmosphere in the processing chamber C is changed to the inert gas atmosphere by operating the decompression unit and the inert gas purge unit while the workpiece W is set on the mounting table 55. And a predetermined reduced pressure state. In this state, when high frequency AC power is supplied from the high frequency AC power source to the internal electrode 20 of the excimer lamp 11 via the internal electrode external lead 22 and the metal foil 21, excimer discharge occurs in the internal space of the arc tube 12. As a result, excimer molecules are formed and excimer light (for example, vacuum ultraviolet light having a wavelength of 172 nm in the case of xenon gas) is emitted from the excimer molecules. The vacuum ultraviolet rays radiated from the excimer lamp 11 pass through the light transmitting portion 31 in the protective tube 30 and are irradiated on the entire surface to be processed of the object to be processed W, and thereby adhere to the surface of the object to be processed W, for example. The removal processing (cleaning processing) of contaminants, such as the done hydrocarbon, is made.

而して、上記の光照射処理装置によれば、上記のエキシマランプ装置10が、真空紫外線を吸収する特性を有する溶融石英ガラスからなる非光透過部32が処理室Cを区画する区隔壁51に気密に固定された構成とされていることにより、処理室Cの密閉(気密)構造を確実に形成しながら、処理室C外部の空間に真空紫外線が出射されることを確実に防止することができる。従って、処理室C内に位置された保護管30の光透過部31から出射される真空紫外線によって、被処理物Wに対して所期の光照射処理(ハイドロカーボンの除去等)を行うことができると共に、通常大気雰囲気とされる処理室C外部の空間に真空紫外線が出射されることによってオゾンが生成されることを回避することができる。
また、処理室C内の雰囲気に曝される構成部材がガラス材料(合成石英ガラスおよび溶融石英ガラス)よりなるもののみであるので、被処理物にコンタミネーションが発生することを確実に防止することができる。
Thus, according to the above-described light irradiation processing apparatus, the above-described excimer lamp apparatus 10 has the partition wall 51 in which the non-light transmitting portion 32 made of fused silica glass having the characteristic of absorbing vacuum ultraviolet rays partitions the processing chamber C. Therefore, it is possible to reliably prevent vacuum ultraviolet rays from being emitted to the space outside the processing chamber C while reliably forming a sealed (airtight) structure of the processing chamber C. Can do. Therefore, the intended light irradiation process (removal of hydrocarbon, etc.) can be performed on the workpiece W by the vacuum ultraviolet rays emitted from the light transmitting portion 31 of the protective tube 30 located in the processing chamber C. In addition, it is possible to avoid the generation of ozone due to the emission of vacuum ultraviolet rays into the space outside the processing chamber C, which is normally an atmospheric atmosphere.
In addition, since the constituent members exposed to the atmosphere in the processing chamber C are only those made of glass materials (synthetic quartz glass and fused silica glass), it is possible to reliably prevent contamination from occurring on the workpiece. Can do.

以上、本発明のエキシマランプ装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。   As mentioned above, although one embodiment of the excimer lamp device of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.

10 エキシマランプ装置
11 エキシマランプ
12 発光管
13 発光部
14a 一方の封止部
14b 他方の封止部
20 内部電極
21 金属箔
22 内部電極用外部リード
25 外部電極
30 保護管
31 光透過部
32 非光透過部
35 封止部材
40 金属箔
41 給電線
42 内部リード
43 外部電極用外部リード
45 ベース部材
46 給電線
A 発光管の中心軸(ランプ中心軸)
L 放電領域
50 筐体
51 区隔壁
52 開口部
55 載置台
55a 被処理物載置面
60 フランジ部材
61 シール部材
C 処理室
W 被処理物
70 エキシマランプ
75 石英製窓部材
S 試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Excimer lamp apparatus 11 Excimer lamp 12 Light emission tube 13 Light emission part 14a One sealing part 14b The other sealing part 20 Internal electrode 21 Metal foil 22 External lead for internal electrodes 25 External electrode 30 Protection tube 31 Light transmission part 32 Non-light Transmission part 35 Sealing member 40 Metal foil 41 Feed line 42 Internal lead 43 External lead for external electrode 45 Base member 46 Feed line A Central axis of arc tube (lamp central axis)
L discharge area 50 casing 51 partition wall 52 opening 55 mounting table 55a workpiece mounting surface 60 flange member 61 seal member C processing chamber W workpiece 70 excimer lamp 75 quartz window member S sample

Claims (2)

真空紫外線を放射するエキシマランプと、このエキシマランプを内部に封入する保護管とを備えてなり、
前記保護管は、前記エキシマランプの放電領域の周囲を包囲する合成石英ガラスで形成された光透過部と、溶融石英ガラスで形成された非光透過部とを有することを特徴とするエキシマランプ装置。
An excimer lamp that radiates vacuum ultraviolet rays, and a protective tube that encloses the excimer lamp inside,
The excimer lamp device characterized in that the protective tube has a light transmission part formed of synthetic quartz glass surrounding a discharge region of the excimer lamp and a non-light transmission part formed of fused silica glass. .
内部空間が隔壁により区画されて形成された密閉空間よりなる処理室を有する筐体を備えており、
請求項1に記載のエキシマランプ装置が、前記保護管における光透過部が前記処理室内に位置された状態で、前記保護管における非光透過部が前記区隔壁に気密に固定されて配置されていることを特徴とする光照射処理装置。
It has a housing having a processing chamber consisting of a sealed space formed by partitioning an internal space with a partition wall;
The excimer lamp device according to claim 1, wherein the non-light transmitting portion of the protective tube is hermetically fixed to the partition wall in a state where the light transmitting portion of the protective tube is positioned in the processing chamber. A light irradiation treatment apparatus characterized by comprising:
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