JP2018129413A - Light irradiator and light irradiation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光照射器および当該光照射器を用いた光照射装置に関する。 The present invention relates to a light irradiator and a light irradiation apparatus using the light irradiator.
現在、例えば半導体素子や液晶基板の製造工程において、例えばデスミア処理などを行う方法として、紫外線を用いた方法が知られている。特に、エキシマランプから放射される真空紫外線により生成されるオゾン等の活性酸素を利用した方法は、効率よく短時間で所定の処理を行うことができることから、好適に利用されている。
近年では、例えばプロセスの処理時間短縮などの観点から、光照射装置に対して高照度化の要請があり、光源として用いられるエキシマランプにおいて、高い照度の光を放出することが求められている。また、液晶基板などのワークの大型化に伴って、光照射装置に対して照射エリアの大面積化の要請がある。
At present, for example, a method using ultraviolet rays is known as a method of performing desmear processing or the like in a manufacturing process of a semiconductor element or a liquid crystal substrate. In particular, a method using active oxygen such as ozone generated by vacuum ultraviolet rays radiated from an excimer lamp is suitably used because a predetermined treatment can be performed efficiently in a short time.
In recent years, for example, from the viewpoint of shortening the processing time of a process, there has been a demand for higher illuminance for a light irradiation apparatus, and an excimer lamp used as a light source is required to emit light with high illuminance. In addition, with the increase in the size of a workpiece such as a liquid crystal substrate, there is a demand for a large irradiation area for the light irradiation apparatus.
エキシマランプを高照度化するためには、例えば大きな電力をエキシマランプに投入する必要がある。しかしながら、エキシマランプに投入する電力が大きくなると、エキシマランプの温度が上昇し、内部の放電用ガスの温度も上昇する。この場合、高温となった放電用ガスがエキシマの生成を阻害するため、ある電力値を境界に照度はむしろ低下する。
このような理由から、エキシマランプの温度上昇を抑制するため、エキシマランプを冷却する構造を有する光照射装置が知られている。例えば特許文献1には、複数のエキシマランプが、冷却媒体流通路が形成されたアルミニウム製の冷却ブロックによって保持された構造とされることが記載されている。
また、照射エリアの大面積化の要請に対しては、光照射装置において、例えば、多数のエキシマランプを水平に並べる構成が採用される。
In order to increase the illuminance of the excimer lamp, for example, it is necessary to supply a large amount of electric power to the excimer lamp. However, when the electric power supplied to the excimer lamp increases, the temperature of the excimer lamp increases and the temperature of the internal discharge gas also increases. In this case, since the discharge gas at a high temperature hinders the production of excimer, the illuminance is rather lowered with a certain power value as a boundary.
For this reason, a light irradiation apparatus having a structure for cooling the excimer lamp is known in order to suppress the temperature rise of the excimer lamp. For example,
Further, in response to a request for increasing the irradiation area, for example, a configuration in which a large number of excimer lamps are arranged horizontally in the light irradiation apparatus is employed.
図13は、従来の光照射装置の一例における構成の概略を示す断面図である。
この光照射装置90は、下面に光照射窓93が設けられたケーシング91内に光照射器95が配置されて構成されている。ケーシング91は、互いに気密に対接されて内部に光照射器配置空間を形成する上方側ケーシング部材91aおよび下方側ケーシング部材91bよりなる。上方側ケーシング部材91aおよび下方側ケーシング部材91bは、ヒンジ部92を介して互いに固定されている。また、上方側ケーシング部材91aの上部には、複数のエキシマランプの各々に対応する複数の点灯電源ユニットが配設された電装部94が設けられている。
光照射器95は、例えば複数の棒状のエキシマランプ96が冷却媒体流通路98が形成された冷却ブロック97によって保持されて構成されている。エキシマランプ96はその中心軸が水平面に沿った同一平面上に位置された状態で並列に配列されている。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an outline of a configuration of an example of a conventional light irradiation apparatus.
The
The
而して、エキシマランプは、点灯時間が経過するにつれて紫外線放射照度が低下するため、定期的な交換が必要である。上記構成の光照射装置において、エキシマランプ96を交換する際には、図14に示すように、上方側ケーシング部材91aを下方側ケーシング部材91bより離間する方向に回動させて光照射器95を露出させた状態とする。この状態において、エキシマランプ96のランプホルダー96aに対する着脱などの作業を行わなければならない。しかも、上方側ケーシング部材91aの上部には、エキシマランプ96の点灯電源ユニット等を備えた電装部94も設けられているため、可動される側の部材の重量自体が相当に大きくなり、ランプ交換作業性、メンテナンス性は、必ずしもよいものではなかった。
このような問題は、照射エリアの大面積化が図られた光照射装置において顕著に生ずるようになる。
Thus, the excimer lamp needs to be periodically replaced because the ultraviolet irradiance decreases as the lighting time elapses. In exchanging the
Such a problem is conspicuously generated in a light irradiation apparatus in which the irradiation area is increased.
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、大面積の光照射が可能なものでありながら、ランプの交換作業性、メンテナンス性に優れた光照射器および当該光照射器を用いた光照射装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and a light irradiator having excellent lamp replacement workability and maintainability while being capable of large-area light irradiation, and the light irradiation. It aims at providing the light irradiation apparatus using a vessel.
本発明の光照射器は、各々二重管状のエキシマランプおよび当該エキシマランプを保持する金属ビームを備えた多数の棒状のランプユニットが水平面に沿った同一平面内においてランプユニットの長さ方向と直交する方向に並列に配列されてランプユニット設置用フレームに設けられてなり、
前記ランプユニットにおける金属ビームの両端に、当該ランプユニットを鉛直方向に移動させることにより当該ランプユニットを前記ランプユニット設置用フレームに着脱可能に装着するための装着部を有することを特徴とする。
In the light irradiator of the present invention, a plurality of rod-shaped lamp units each having a double tubular excimer lamp and a metal beam holding the excimer lamp are orthogonal to the length direction of the lamp unit in the same plane along the horizontal plane. Arranged in parallel in the direction to be provided on the lamp unit installation frame,
It has a mounting part for detachably mounting the lamp unit to the lamp unit installation frame by moving the lamp unit in the vertical direction at both ends of the metal beam in the lamp unit.
本発明の光照射器においては、前記ランプユニットにおける金属ビームは、鉛直方向における一面側にランプ装着部を有し、他面側に当該ランプユニットを移動させるためのハンドルを有する構成とされていることが好ましい。 In the light irradiator of the present invention, the metal beam in the lamp unit has a lamp mounting portion on one surface side in the vertical direction and a handle for moving the lamp unit on the other surface side. It is preferable.
本発明の光照射装置は、光照射窓が下面に設けられた匣体内の下部に、上記の光照射器が配置される光照射器配置空間が形成されており、当該光照射器配置空間を区画する当該光照射器配置空間の上方開口部を閉塞する隔壁が開閉自在に設けられていることを特徴とする。 In the light irradiation apparatus of the present invention, a light irradiation device arrangement space in which the light irradiation device is arranged is formed in a lower part of a housing having a light irradiation window provided on a lower surface thereof. A partition wall for closing the upper opening of the light irradiator arrangement space to be partitioned is provided to be openable and closable.
本発明の光照射装置においては、前記匣体内に、前記光照射器におけるランプユニットを吊下移動させるための移送機構を備えた構成とされていることが好ましい。
さらにまた、本発明の光照射装置においては、前記隔壁が閉じられた状態において不活性ガス雰囲気とされる前記光照射器配置空間内の不活性ガスを循環させる不活性ガス循環機構を備えており、
当該不活性ガス循環機構は、前記光照射器配置空間と連通する不活性ガス循環路を有し、当該不活性ガス循環路に、送風手段および放熱用の熱交換器が設けられた構成とされていることが好ましい。
In the light irradiation apparatus of this invention, it is preferable that it is set as the structure provided with the transfer mechanism for suspending and moving the lamp unit in the said light irradiation device in the said housing.
Furthermore, the light irradiation apparatus of the present invention includes an inert gas circulation mechanism that circulates the inert gas in the light irradiator arrangement space that is in an inert gas atmosphere when the partition is closed. ,
The inert gas circulation mechanism includes an inert gas circulation path that communicates with the light irradiator arrangement space, and the inert gas circulation path includes a blowing unit and a heat exchanger for heat dissipation. It is preferable.
本発明の光照射器によれば、ランプユニットを鉛直方向に移動させることにより当該ランプユニットがランプユニット設置用フレームに着脱可能に装着されるので、ランプユニットの着脱を容易に行うことができる。また、例えばエキシマランプの交換の際には、光照射器からランプユニット全体を取り外して、作業性の良い場所において、ランプユニット毎にエキシマランプの着脱を行うことができる。このため、大面積の光照射が可能となるよう多数のランプユニットを備えた構成のものでありながら、ランプ交換の容易性、迅速性が損なわれることがない。 According to the light irradiator of the present invention, since the lamp unit is detachably mounted on the lamp unit installation frame by moving the lamp unit in the vertical direction, the lamp unit can be easily attached and detached. For example, when excimer lamps are replaced, the entire lamp unit can be removed from the light irradiator, and the excimer lamps can be attached and detached for each lamp unit in a place with good workability. For this reason, although it is a thing provided with many lamp units so that light irradiation of a large area is possible, the ease and quickness of lamp replacement | exchange are not impaired.
そして、上記の光照射器を備えた本発明の光照射装置によれば、当該光照射器が配置される光照射器配置空間を区画する隔壁が開閉自在に設けられた構成とされていることにより、大面積の光照射が可能となるよう構成されたものでありながら、エキシマランプの交換作業を含む保守作業を容易に行うことができる。 And according to the light irradiation apparatus of this invention provided with said light irradiation device, it is set as the structure by which the partition which divides the light irradiation device arrangement | positioning space where the said light irradiation device is arrange | positioned was provided so that opening and closing was possible. Thus, maintenance work including excimer lamp replacement work can be easily performed while being configured to enable light irradiation over a large area.
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、本発明の光照射器の一例における構成を概略的に示す平面図である。図2は、図1に示す光照射器の、ランプユニットの長さ方向に垂直な断面を概略的に示す断面図である。図3は、ランプユニットの長さ方向に垂直な断面を概略的に示す断面図である。
この光照射器10は、例えば矩形枠状のランプユニット設置用フレーム11と、このランプユニット設置用フレーム11に設けられた、面状発光部を構成する多数の棒状のランプユニット20とを備えている。ランプユニット20は、水平面に沿った同一平面内においてランプユニット20の長さ方向と直交する方向(以下、「幅方向」という。)に並列に配列されている。ここに、隣接するランプユニット20の幅方向の離間距離は、例えば0.1〜2mmである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of an example of the light irradiator of the present invention. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the light irradiator shown in FIG. 1 perpendicular to the length direction of the lamp unit. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section perpendicular to the length direction of the lamp unit.
The
ランプユニット設置用フレーム11には、長さ方向において互いに対向する一対の側壁の内面に、ランプユニット20が着脱可能に装着されるランプユニット被装着部が形成されている。
ランプユニット20の一端側が装着されるランプユニット被装着部(以下、「ランプユニット一端側被装着部」ともいう。)12は、ランプユニット設置用フレーム11と電気的に絶縁された状態で設けられた、水平面に沿って延びる板状の支持部材により構成されている。ランプユニット一端側被装着部12においては、支持部材の上面が後述するランプユニット20の一端側保持部材50の載置面とされており、支持部材の上面に上方に延びる位置決めピン13を有している(図7(a)参照。)。
また、ランプユニット20の他端側が装着されるランプユニット被装着部(以下、「ランプユニット他端側被装着部」ともいう。)15は、ランプユニット設置用フレーム11と電気的に絶縁された状態で設けられた、水平面に沿って延びる板状の支持部材により構成されている。ランプユニット他端側被装着部15においては、支持部材の上面に後述するランプユニット20の他端側保持部材55を受容する凹所16が形成されており、凹所16の底面がランプユニット20の他端側保持部材55の載置面とされている(図8(a)参照。)。ランプユニット他端側被装着部15における他端側保持部材55の載置面は、ランプユニット一端側被装着部12における一端側保持部材50の載置面と同一平面上に位置されている。
この例においては、ランプユニット一端側被装着部12およびランプユニット他端側被装着部15は互いに異なる構成とされているが、互いに同一の構成とされていてもよい。
The lamp
A lamp unit attached portion (hereinafter also referred to as “lamp unit one end attached portion”) 12 to which one end side of the
A lamp unit mounted portion (hereinafter also referred to as a “lamp unit other end mounted portion”) 15 to which the other end side of the
In this example, the lamp unit one end side mounted
ランプユニット一端側被装着部12およびランプユニット他端側被装着部15は、絶縁シート18を介してランプユニット設置用フレーム11に設けられている。このような構成とされることにより、隣接するランプユニット20は互いに電気的に絶縁された状態とされるため、各ランプユニット20の点灯制御を正確に行うことができる。
The lamp unit one-end mounted
ランプユニット20は、二重管状のエキシマランプ21と、エキシマランプ21を保持する金属ビーム30とを備えており、金属ビーム30の両端に、ランプユニット20を鉛直方向に移動させることにより当該ランプユニット20をランプユニット設置用フレーム11に着脱可能に装着するための装着部51,56を有する。
この例におけるランプユニット20は、2本のエキシマランプ21,21が、ランプ中心軸が水平面に沿った同一平面内に位置されて互いに幅方向に並んだ状態で、金属ビーム30によって保持されて構成されている。
The
The
エキシマランプ21は、図4にも示すように、互いに同軸上に配置された外側管26および内側管27を有する二重管構造の放電容器25を備えている。内側管27は、両端部が外側管26の両端より軸方向外方に突出する状態で、外側管26の内部に配置されている。外側管26の両端部は、内側管27の外周面に気密に封着されており、これにより、外側管26の内周面と内側管27の外周面との間に円筒状の放電空間S1が形成されている。放電空間S1内には、エキシマ放電によってエキシマ分子を形成する、例えばキセノンガスなどの放電用ガスが封入されている。放電用ガスとしてキセノンガスが用いられる場合において、キセノンガスの封入圧は、例えば0.05〜0.1MPaである。
外側管26および内側管27を構成する材料としては、例えば石英ガラス等の誘電体材料を用いることができる。
As shown in FIG. 4, the
As a material constituting the
内側管27の内部には、内側電極22が内側管27の内周面に密接して配置されている。この例における内側電極22は、例えば、導電性素線が螺旋状に巻回されてなるコイル状のものにより構成されているが、例えば円筒状など任意の形状のものであってよい。
Inside the
また、エキシマランプ21には、記録情報を非接触で入力することのできるICタグ(不図示)が設けられている。ICタグには、例えば、エキシマランプ21の点灯時間の積算値である通算点灯時間、点灯履歴情報などの情報に加え、初期電圧規定値、初期周波数規定値、定常電圧規定値、定常周波数規定値等の、エキシマランプ21に固有の電気的特性値が記録されている。このような構成とされていることにより、エキシマランプ21のバラツキ、使用経過状態を考慮して、ランプユニット20毎に適した点灯制御を正確に行うことができる。
Further, the
金属ビーム30は、全体が略直方体のブロック状のものであって、ランプユニット20が位置する水平面と直角な垂直面となる両側面を有する。
金属ビーム30の一面(図3における下面)には、ランプ装着部が形成されている。ランプ装着部は、エキシマランプ21の外側管の外径に適合する径を有する断面半円形のランプ収容凹所(溝)31により構成されている。この例においては、2つのランプ収容凹所31が、互いに幅方向に並んだ位置において、互いに平行に長さ方向に延びるよう形成されており、これにより、ランプ装着部が形成されている。
金属ビーム30は、後述するようにエキシマランプ21を冷却する冷却機構として機能するものでもあるため、機械的強度が高く、熱伝導性の高い金属により構成される。金属ビーム30を構成する材料としては、例えばアルミニウム、銅、ステンレス鋼などを用いることができる。
The
A lamp mounting portion is formed on one surface (the lower surface in FIG. 3) of the
Since the
この例におけるランプユニット20においては、エキシマランプ21は、外側管26の外表面が金属ビーム30のランプ収容凹所31の内面に押圧された状態に保持されている。さらに、両端部が金属ビーム30に設けられたランプホルダー35によって支持されている(図5および図6参照。)。
また、外側電極としての電極板23が、エキシマランプ21の外側管26の外表面と、金属ビーム30におけるランプ収容凹所31の内面との間に介挿された状態で、着脱可能(交換可能)に取付けられている。電極板23が介挿されていることにより、金属ビーム30の内面が保護されるので、金属ビーム30の再利用が可能となりランプユニット20に長い使用寿命が得られる。
電極板23を構成する材料としては、例えばステンレス鋼を用いることができる。また電極板23の厚みは、例えば0.1〜0.5mmであることが好ましい。
In the
In addition, the
As a material constituting the
上記のランプユニット20は、各エキシマランプ21を冷却する冷却機構を備えている。
この例における冷却機構は、各エキシマランプ21の内側管27の内部空間により冷却媒体流路R1が形成され、この冷却媒体流路R1と連通する冷却媒体流通路R2が金属ビーム30に設けられて構成されている。このような冷却機構を備えていることにより、エキシマランプ21に大きな電力が投入された場合であっても、エキシマランプ21を効率よく冷却することができ、エキシマランプ21に高い照度が得られる。
The
In the cooling mechanism in this example, a cooling medium flow path R1 is formed by the internal space of the
冷却機構の構成について具体的に説明すると、図5に示すように、2本のエキシマランプ21の内側管27の各一端には、継手41が取付けられており、各継手41には例えば絶縁体により構成された冷却媒体流通管42が接続されている。各エキシマランプ21に係る冷却媒体流通管42は、それぞれ、1つの共通口と2つの分岐口を有する一端側流路分岐/合流部材(以下、「一端側マニホールド」という。)40における2つの分岐口に接続されている。また、図6に示すように、2本のエキシマランプ21の内側管27の各他端には、継手46が取付けられており、各継手46には例えば絶縁体により構成された冷却媒体流通管47が接続されている。各エキシマランプ21に係る冷却媒体流通管47は、それぞれ、1つの共通口と2つの分岐口を有する他端側流路分岐/合流部材(以下、「他端側マニホールド」という。)45における2つの分岐口に接続されている。
The configuration of the cooling mechanism will be described in detail. As shown in FIG. 5, a joint 41 is attached to each end of the
一方、金属ビーム30における冷却媒体流通路R2は、金属ビーム30の上面に形成された溝に設けられた、例えば金属よりなる冷却媒体流通管32により構成されている。この冷却媒体流通管32は、図1に示すように、全体が例えばU字状であって、各々金属ビーム30の長さ方向に互いに平行に延びる2つの直線状流路部分と、金属ビーム30の一端側部分において各直線状流路部分を連結する弧状に湾曲した流路部分とを有する。この冷却媒体流通管32の一端は、他端側マニホールド45における共通口に接続されており、これにより、冷却媒体流路R1と冷却媒体流通路R2とが互いに連通する状態とされている。
On the other hand, the cooling medium flow path R <b> 2 in the
そして、一端側マニホールド40における共通口に接続された冷却媒体流通管43および金属ビーム30に設けられた冷却媒体流通管32の他端の一方が冷却媒体供給部(不図示)に接続されると共に他方が冷却媒体排出部(不図示)に接続される。このような冷却機構においては、一端側マニホールド40における共通口に接続された冷却媒体流通管43が冷却媒体供給部に接続された構成とされていることが好ましい。このような構成とされていることにより、エキシマランプ21を一層効率よく冷却することができる。
冷却媒体Wとしては、例えば水、純水、フロン系冷媒、ハイドロカーボン冷媒等の絶縁性冷媒などを用いることができる。
And one side of the other end of the cooling
As the cooling medium W, for example, water, pure water, a fluorocarbon refrigerant, an insulating refrigerant such as a hydrocarbon refrigerant, or the like can be used.
このランプユニット20においては、図11を参照して説明すると、冷却媒体供給部から冷却媒体流通管43を介して一端側マニホールド40に供給された冷却媒体Wは、冷却媒体流通管42,42を介して各エキシマランプ21における冷却媒体流路R1に供給される。冷却媒体Wが冷却媒体流路R1を流通されることによりエキシマランプ21が冷却される。各エキシマランプ21における冷却媒体流路R1から排出された冷却媒体Wは、冷却媒体流通管47、47を介して他端側マニホールド45に導入される。その後、金属ビーム30における冷却媒体流通路R2に供給される。そして、冷却媒体Wが冷却媒体流通路R2を構成する冷却媒体流通管32を流通されることにより金属ビーム30が冷却され、金属ビーム30を介して各エキシマランプ21が冷却される。また、冷却媒体Wが冷却媒体流通路R2を構成する冷却媒体流通管32を流通されることにより、後述する光検出器36も冷却される。
In the
次いで、ランプユニット20における各エキシマランプ21に対する給電構造について説明する。このランプユニット20においては、図5に示すように、2本のエキシマランプ21の内側電極22に接続された各リード28が内側管27の一端に取付けられた継手41から例えば液密に外部に導出されている。各リード28は、給電線29aを介して、2本のエキシマランプ21に共通のランプ点灯電源ユニット(図示せず)における高圧側端子に接続されている。一方、エキシマランプ21と金属ビーム30との間に介挿された各電極板23には、引き出し電極24が電気的に接続されている。この引き出し電極24は、ランプ点灯電源ユニット(図示せず)における低圧側端子に給電線29bを介して電気的に接続された一端側保持部材50に電気的に接続されている。
Next, a power feeding structure for each
また、上記のランプユニット20は、エキシマランプ21からの紫外光の光量をモニターするための光検出器36を備えている。この例においては、光検出器36は、金属ビームの上面における長さ方向他端側部分に設けられている。
光検出器36には、エキシマランプ21に固有の情報をICタグから読み取るアンテナ(不図示)が設けられている。
各ランプユニット20が光検出器36を備えていることにより、ランプユニット20毎に適した点灯制御を行うことができるので、エキシマランプ21からの紫外線を所期の照度で安定して照射することができる。
The
The
Since each
上述したように、上記のランプユニット20は、金属ビーム30の両端に、ランプユニット20を鉛直方向に移動させることにより当該ランプユニット20をランプユニット設置用フレーム10に着脱可能に装着するための装着部を有する。この例においては、金属ビーム30の上面における長さ方向両端部に、各々金属ビーム30の両端より外方に突出する一対の保持部材50,55が金属ビーム30と電気的に接続された状態で固定されており、各保持部材50,55の外端部に装着部51,56が形成されている。保持部材50,55は、金属ビーム30と一体に形成されていてもよい。また、ランプユニット20が装着された状態において、保持部材50,55とランプユニット設置用フレーム11におけるランプユニット被装着部12,15とがネジ止めされて固定される構成とされていてもよい。
As described above, the
ランプユニット20の一端部に設けられた保持部材(以下、「一端側保持部材」という。)50は、金属ビーム30より幅寸法が小さい板状のものである。この一端側保持部材50における装着部(以下、「一端側装着部」という。)51には、図7(a)、(b)にも示すように、ランプユニット設置用フレーム11のランプユニット一端側被装着部12における位置決めピン13が挿入される係合用貫通孔52が形成されている。また、一端側保持部材50には、図5に示すように、冷却媒体流通管42および給電線29a,29bを一端側保持部材50の上方側に導出するための開口部53および切り欠き部54が形成されている。
A holding member (hereinafter referred to as “one-end-side holding member”) 50 provided at one end of the
ランプユニット20の他端部に設けられた保持部材(以下、「他端側保持部材」という。)55は、金属ビーム30より幅寸法が小さい板状のものである。この他端側保持部材55における装着部(以下、「他端側装着部」という。)56には、図8(a)、(b)にも示すように、ランプユニット設置用フレーム11のランプユニット他端側被装着部15における凹所16内に受容されて係合される係合部57が形成されている。係合部57の幅寸法は、ランプユニット設置用フレーム11のランプユニット他端側被装着部15における凹所16の幅寸法と略同一の大きさとされている。これにより、ランプユニット20が装着された状態においてランプユニット20の幅方向の移動が規制される。
また、他端側保持部材55には、図6に示すように、冷却媒体流通管47等を他端側保持部材55の上方側に導出するための切り欠き部58が形成されている。
A holding member (hereinafter referred to as “other end side holding member”) 55 provided at the other end of the
Further, as shown in FIG. 6, the other end
このように、一端側保持部材50および他端側保持部材55に、開口部53や切り欠き部54、58が形成されていることにより、冷却媒体流通管42、47および給電線29a,29bを金属ビーム30の幅領域内に納めることができる。その結果、ランプユニット20においては、エキシマランプ21、冷却機構およびその他の構成部材が、金属ビーム30の幅領域内に位置された状態とされるため、ランプユニット20の最大幅は、金属ビーム30の両側面によって規定されることとなる。このため、ランプユニット20を適正な位置に配置することができると共にランプユニット20の着脱を容易に行うことができる。
As described above, the
また、上記のランプユニット20は、金属ビーム30の上面側に、ランプユニット20を移動させるためのハンドル(把手)38が設けられた構成とされていることが好ましい。この例においては、図1に示すように、例えば2つのハンドル38が長さ方向に互いに離間した位置に設けられている。このような構成とされていることにより、ランプユニット20の移動(運搬)および着脱を容易に行うことができる。
The
上記の光照射器10においては、例えば、多数のランプユニット20が一のランプユニットの一端側と隣接するランプユニットの他端側とが互い違いに並ぶよう配置された構成とされている。このような構成とされていることにより、隣接するランプユニット間で放電が生ずることを確実に回避することができる。
In the
而して、上記構成の光照射器10によれば、ランプユニット20を鉛直方向に移動させることにより当該ランプユニット20がランプユニット設置用フレーム11に着脱可能に装着されるので、ランプユニット20の着脱を容易に行うことができる。また、例えばエキシマランプ21の交換の際には、光照射器10からランプユニット20全体を取り外して、作業性の良い場所において、ランプユニット20毎にエキシマランプ21の着脱を行うことができる。このため、大面積の光照射が可能となるよう多数のランプユニット20を備えた構成のものでありながら、ランプ交換の容易性、迅速性が損なわれることがない。また、ランプユニット20をランプユニット設置用フレーム11に着脱する際に、エキシマランプ20自体には力がかかることがないので、エキシマランプ20の破損を防ぐことができる。
Thus, according to the
さらに、ランプユニット20においては、エキシマランプ21、冷却機構およびその他の構成部材が、金属ビーム30の幅領域内に収められた状態とされている。すなわち、ランプユニット20の最大幅は、金属ビーム30の両側面によって規定されることとなるため、上記の光照射器10によれば、隣接するランプユニットの間隔が長さ方向において一定の大きさとなる適正な位置に、多数のランプユニット20を密に配列することができる。従って、大面積の光照射に対応可能な光照射器10を容易に得ることができる。また、ランプユニット20の移動を金属ビーム30の両側面に沿って行うことができるため、ランプユニット20の着脱を一層容易に行うことができる。
Further, in the
以下、上記本発明の光照射器を用いた光照射装置について説明する。 Hereinafter, the light irradiation apparatus using the light irradiator of the present invention will be described.
図9は、本発明の光照射装置の一例における外観を概略的に示す斜視図である。図10は、図9に示す光照射装置の内部構造を概略的に示す図であって、(a)正面方向から見た断面図、(b)一側面方向から見た断面図である。図11は、図10(a)の一部を概略的に示す拡大断面図である。図12は、図10(b)の一部を概略的に示す拡大断面図である。
この光照射装置60は、例えば観音開きに開閉される一対の正面扉62,62を有する匣体61を備えている。匣体61の下面には光透過窓63が設けられている。
FIG. 9 is a perspective view schematically showing an appearance of an example of the light irradiation apparatus of the present invention. FIG. 10 is a diagram schematically showing the internal structure of the light irradiation device shown in FIG. 9, (a) a sectional view seen from the front direction, and (b) a sectional view seen from one side surface direction. FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a part of FIG. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a part of FIG.
The
匣体61内の下部には、上記の光照射器10が配置される光照射器配置空間Saが形成されている。
光照射器配置空間Saは、例えば略矩形状の枠体65と、この枠体65の上方開口を気密に閉塞する隔壁66とにより画成されている。隔壁66は、枠体65に対してヒンジ部67を介して開閉自在に設けられている。隔壁66は、例えばステンレス鋼により構成されている。光照射器10は、ランプユニット設置用フレーム11が水平面に沿って配置された状態で、枠体65に固定されている。
この光照射装置60においては、隔壁66が閉じられた状態において、光照射器配置空間Sa内が不活性ガス雰囲気とされ、不活性ガスは、枠体65に形成された不活性ガス導入口(図示せず。)を介して光照射器配置空間Sa内に供給される。
A light irradiator arrangement space Sa in which the above-described
The light irradiator arrangement space Sa is defined by, for example, a substantially
In this
この光照射装置においては、正面扉62,62が開状態とされることによって開放される光照射器配置空間Saの上方空間が、例えば人が上半身を内部に入れることが可能な作業用空間Sbとされている。また、匣体61内の作業用空間Sbの上方には、光照射器10を構成する多数のランプユニット20の各々に対応した多数の点灯電源ユニット68が配設されている。
In this light irradiation apparatus, the upper space of the light irradiator arrangement space Sa opened when the
この光照射装置60は、隔壁66が閉じられた状態において光照射器配置空間Sa内の不活性ガス(図10(a)および図10(b)において白抜きの矢印で示す。)を光照射器配置空間Saから排出して再び光照射器配置空間Sa内に導入する不活性ガス循環機構70を有する。不活性ガスを循環させて光照射器配置空間Sa内を流通させることにより、オゾンの発生を抑制または防止することができると共にエキシマランプ21を光照射面側から冷却することができる。
The
不活性ガス循環機構70は、光照射器配置空間Saとその両端において連通する通風ダクト71a,71bにより構成された不活性ガス循環路を有する。この不活性ガス循環路には、送風手段72および放熱用の熱交換器73が設けられている。なお、オゾンを除去するガス精製手段が不活性ガス循環路に設けられていてもよい。
この不活性ガス循環機構70においては、光照射器配置空間Saにおいて温度が上昇した不活性ガスが通風ダクト71bを介して熱交換器73に送られる。熱交換器73の作用によって温度が低下された不活性ガスは、再び、送風手段72によって、通風ダクト71aを介して光照射器配置空間Sa内に供給される。
The inert
In the inert
上述したように、光照射器10におけるランプユニット20は、鉛直方向に移動されることによりランプユニット設置用フレーム11に着脱可能に装着される。このため、光照射装置60は、匣体61内に、ランプユニット20を吊下移動させるための移送機構75を備えた構成とされていることが好ましい。移送機構75を備えていることにより、ランプユニット20の重量が軽減されるため、ランプユニットの着脱を極めて容易に行うことができる。
As described above, the
移送機構75は、例えば、作業用空間Sbの天井部に設けられた光照射器10の幅方向に延びるガイドレール76と、このガイドレール76に沿って往復動可能に設けられた架台77と、この架台77に懸架された、ランプユニット20を吊持する例えばスプリングバランサー78とにより構成されている。なお、スプリングバランサー78に代えて、エアバランサーなどのバランサーが用いられてもよい。
The
この移送機構75においては、図12において破線で示すように、スプリングバランサー78における吊り下げワイヤロープ78aの先端に設けられたフック78bに、ランプユニット吊下用ワイヤ80が装着される。そして、このランプユニット吊下用ワイヤ80の両端に設けられた把持金具(図示せず)がランプユニット20の各ハンドル38,38に装着される。スプリングバランサー78は、例えば、重量が5kg程度のランプユニット20を30〜50cm上方に引き上げる程度の吊り下げ力となるよう設定されている。
In this
以下、上記の光照射装置60におけるランプユニット20の着脱方法について説明する。
先ず、光照射器配置空間Saを画成する隔壁66を開状態とすると共にスプリングバランサー78を対象となるランプユニット20の直上位置に移動させた状態とする。そして、吊り下げワイヤロープ78aを降下させて、フック78bに装着されたランプユニット吊下用ワイヤ80における把持金具をランプユニット20におけるハンドル38に装着する。ここに、ランプユニット20に接続された、冷却媒体Wに係る配管、給電線は取り外された状態である。
次いで、作業者がランプユニット20のハンドル38を持って当該ランプユニット20を引き上げることにより、ランプユニット20の一端側装着部51および他端側装着部55における係合が解除されてランプユニット20がランプユニット設置用フレーム11から取り外される。このとき、作業者がランプユニット20から手を離した場合であっても、ランプユニット20はスプリングバランサー78の作用によって空中に保持された状態とされる。
その後、スプリングバランサー78をスライド移動させてランプユニット20を作業性の良い場所に移動させた状態において、ランプユニット20からランプユニット吊下用ワイヤ80が取り外されることにより、ランプユニット20の取り外し作業が完了される。
また、ランプユニット20の装着作業は、上記と逆の手順により行われる。
Hereinafter, a method for attaching and detaching the
First, the
Next, when the operator holds the
Thereafter, in a state where the
The
上記の光照射装置60の一構成例を示すと、匣体61のサイズは、図10(a)における左右方向の寸法が1400mm、図10(b)における左右方向の寸法が1400mm、高さ方向の寸法が2000mmである。光照射器10において、搭載されるランプユニット20の数は12基(エキシマランプ21の数が24本)である。ランプユニット20の長さ方向の最大寸法が950mm、幅方向の最大寸法(金属ビーム30の幅寸法)が
59mm、重量が5kg程度である。エキシマランプ21は、全長が800mm(有効発光長が600mm)、定格電力が600Wであるものである。
In the configuration example of the
而して、上記の光照射装置60においては、上記の光照射器10が配置される光照射器配置空間Saを区画する隔壁66が開閉自在に設けられた構成とされている。このため、光照射器10全体を動かすことなく、ランプユニット20毎にエキシマランプ21の着脱を行うことができる。従って、上記の光照射装置60によれば、大面積の光照射が可能となるよう構成されたものでありながら、エキシマランプ21の交換作業を含む保守作業を容易に行うことができる。
具体的には例えば、このような光照射装置60によれば、例えば、光照射エリアの大きさが510mm×610mmであり、大型のワークに対する処理を行うことのできる大面積の光照射が可能なものとして構成することができる。
Thus, the
Specifically, for example, according to such a
また、光照射器配置空間Sa内の不活性ガスが循環される構成とされていることにより、光照射器配置空間Saを所期の雰囲気に維持することができると共にエキシマランプ21の冷却効果を確実に得ることができる。また、不活性ガスを効率よく利用することができる。
Further, since the inert gas in the light irradiator arrangement space Sa is circulated, the light irradiator arrangement space Sa can be maintained in an intended atmosphere and the cooling effect of the
以上において、上記の光照射装置60は、例えば、半導体や液晶等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去あるいは液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるスミアの除去処理(デスミア処理)などに好適に用いられる。
In the above, the
以上、本発明の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。
例えば、光照射器において、ランプユニットにおける装着部は、ランプユニットを鉛直方向に移動させることによりランプユニットを着脱可能に装着される構成とされていれば、上記構成のものに限定されるものではない。
また、ランプユニットにおいてエキシマランプを冷却するための冷却媒体は、エキシマランプの冷却媒体流路および金属ビームにおける冷却媒体流通路の各々に独立して供給される構成とされていてもよい。
さらにまた、ランプユニットを構成するエキシマランプの数は1本であってもよく、また、光照射器に搭載されるエキシマランプ(ランプユニット)の数も目的に応じて適宜に変更することができる。
さらにまた、エキシマランプは、内側管の内部空間に冷却媒体が流通される構成とされていれば、上記構成のものに限定されない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, in the light irradiator, the mounting portion in the lamp unit is not limited to the above configuration as long as the lamp unit is detachably mounted by moving the lamp unit in the vertical direction. Absent.
The cooling medium for cooling the excimer lamp in the lamp unit may be supplied independently to each of the cooling medium flow path of the excimer lamp and the cooling medium flow path in the metal beam.
Furthermore, the number of excimer lamps constituting the lamp unit may be one, and the number of excimer lamps (lamp units) mounted on the light irradiator can be appropriately changed according to the purpose. .
Furthermore, the excimer lamp is not limited to the above configuration as long as the cooling medium is configured to flow through the inner space of the inner tube.
10 光照射器
11 ランプユニット設置用フレーム
12 ランプユニット一端側被装着部
13 位置決めピン
15 ランプユニット他端側被装着部
16 凹所
18 絶縁シート
20 ランプユニット
21 エキシマランプ
22 内側電極
23 電極板
24 引き出し電極
25 放電容器
26 外側管
27 内側管
28 リード
29a 給電線
29b 給電線
30 金属ビーム
31 ランプ収容凹所(溝)
32 冷却媒体流通管
35 ランプホルダー
36 光検出器
38 ハンドル(把手)
40 一端側流路分岐/合流部材(一端側マニホールド)
41 継手
42 冷却媒体流通管
43 冷却媒体流通管
45 他端側流路分岐/合流部材(他端側マニホールド)
46 継手
47 冷却媒体流通管
50 保持部材(一端側保持部材)
51 装着部(一端側装着部)
52 係合用貫通孔
53 開口部
54 切り欠き部
55 保持部材(他端側保持部材)
56 装着部(他端側装着部)
57 係合部
58 切り欠き部
60 光照射装置
61 匣体
62 正面扉
63 光透過窓
65 枠体
66 隔壁
67 ヒンジ部
68 点灯電源ユニット
70 不活性ガス循環機構
71a 通風ダクト
71b 通風ダクト
72 送風手段
73 熱交換器
75 移送機構
76 ガイドレール
77 架台
78 スプリングバランサー
78a 吊り下げワイヤロープ
78b フック
80 ランプユニット吊下用ワイヤ
90 光照射装置
91 ケーシング
91a 上方側ケーシング部材
91b 下方側ケーシング部材
92 ヒンジ部
93 光照射窓
94 電装部
95 光照射器
96 エキシマランプ
96a ランプホルダー
97 冷却ブロック
98 冷却媒体流通路
R1 冷却媒体流路
R2 冷却媒体流通路
S1 放電空間
Sa 光照射器配置空間
Sb 作業用空間
W 冷却媒体
DESCRIPTION OF
32 Cooling
40 One end side flow path branching / merging member (one end side manifold)
41
46 joint 47 cooling
51 mounting part (one end side mounting part)
52 through
56 Mounting part (other end side mounting part)
57 engaging
Claims (5)
前記ランプユニットにおける金属ビームの両端に、当該ランプユニットを鉛直方向に移動させることにより当該ランプユニットを前記ランプユニット設置用フレームに着脱可能に装着するための装着部を有することを特徴とする光照射器。 A plurality of rod-shaped lamp units each having a double tubular excimer lamp and a metal beam holding the excimer lamp are arranged in parallel in a direction perpendicular to the length direction of the lamp unit in the same plane along the horizontal plane. It is provided on the lamp unit installation frame,
Light irradiation characterized by having mounting parts for detachably mounting the lamp unit to the lamp unit installation frame by moving the lamp unit in the vertical direction at both ends of the metal beam in the lamp unit. vessel.
当該不活性ガス循環機構は、前記光照射器配置空間と連通する不活性ガス循環路を有し、当該不活性ガス循環路に、送風手段および放熱用の熱交換器が設けられていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の光照射装置。
An inert gas circulation mechanism that circulates the inert gas in the light irradiator arrangement space that is an inert gas atmosphere in a state where the partition wall is closed;
The inert gas circulation mechanism has an inert gas circulation path communicating with the light irradiator arrangement space, and the inert gas circulation path is provided with a blowing means and a heat exchanger for heat dissipation. The light irradiation apparatus according to claim 3, wherein the light irradiation apparatus is a light irradiation apparatus.
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