JP2023175205A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線照射装置において、被処理物の処理時間を短くする。【解決手段】紫外線照射装置の一例である表面洗浄装置１は、被処理物１５に紫外線を照射することによって被処理物１５に処理を行う。また、表面洗浄装置１は、直方体形状の被処理物１５の複数の面に対向して配置され、被処理物１５に紫外線を照射する１つ以上の照射部２３，２４，２５を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線を照射することによって被処理物に処理を行う紫外線照射装置に関する。

従来、金属、セラミックス、樹脂等で形成された被処理物の表面の有機物汚れを除去する表面洗浄装置や、被処理物の表面を改質して塗装膜や蒸着膜の密着強度を改善する表面改質装置として、紫外線照射装置が用いられている。このような紫外線照射装置の照射部としては、例えば、合成石英製の低圧水銀ランプ等の遠紫外線ランプが使用され、主として１８５ｎｍと２５４ｎｍの波長の紫外線を放射する。（例えば、特許文献１参照）

特開平０４－１８０８３０号公報

従来の紫外線照射装置では、厚さが薄い板状の被処理物を対象とするため、被処理物の厚さがある場合に１面ずつ被処理物の姿勢を変える必要がある。

例えば、表面洗浄装置では、閉じられた装置筐体内の天面に遠紫外線ランプが設置され、半導体ウェハ、ガラス等の厚さが薄い被処理物の表面に紫外線を１方向から照射し、被処理物の表面の有機物を分解させて除去する手法がとられている。

ところで、被処理物の表面の有機物を分解するためには、一般的に遠紫外線ランプから被処理物までの距離（以降、ワーキングディスタンスと称す）を近接させた方（例えば、５０ｍｍ程度）が短時間で被処理物の表面を洗浄することができる。

このため、従来の表面洗浄装置を用いた場合、厚さがある直方体形状の被処理物に対して全表面の有機物を除去するには、被処理物の姿勢を６回変える必要があり、表面を洗浄する処理時間が長くなるという問題がある。

さらに、被処理物が立方体ではない直方体である場合、被処理物と遠紫外線ランプとの間のワーキングディスタンスを一定にするには、被処理物をセットする治具の交換が必要となるため、その分の段取り時間も生じて処理能力がさらに低下する。

本発明の目的は、被処理物の処理時間を短くすることができる紫外線照射装置を提供することである。

１つの態様では、紫外線照射装置は、直方体形状の被処理物に紫外線を照射することによって前記被処理物に処理を行う紫外線照射装置において、前記被処理物の複数の面に対向して配置され、前記被処理物に紫外線を照射する１つ以上の照射部を備える。

前記態様によれば、被処理物の処理時間を短くすることができる。

第１実施形態における表面洗浄装置の内部構造を示す左側面図である。 第１実施形態における処理室の内部構造を示す正面図である。 第１実施形態における第１～第３照射部を示す正面図である。 第１実施形態における遠紫外線ランプの照度分布例を示す図である。 第１実施形態における遠紫外線ランプの照射方向の影響を説明するための照度を示す図である。 第１実施形態における表面洗浄を説明するための第１～第３照射部を示す斜視図（その１）である。 第１実施形態における表面洗浄を説明するための第１～第３照射部を示す斜視図（その２）である。 第２実施形態における表面洗浄装置の内部構造を示す斜視図である。 第２実施形態における第１～第４照射部を示す斜視図である。 第２実施形態における第１～第４照射部（リフレクタを省略）を示す斜視図である。

以下、本発明に係る紫外線照射装置について、表面洗浄装置１，１００を一例として、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下で説明する第１実施形態及び第２実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができる。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態における表面洗浄装置１の内部構造を示す左側面図である。

図２は、表面洗浄装置１の処理室２の内部構造を示す正面図である。

なお、図１及び図２並びに後述する図３及び図６～図１０に示す前後、左右、及び上下の各方向は、表面洗浄装置１（表面洗浄装置１００）の操作を行うユーザ側を前方とした場合の一例であり、例えば、前後方向及び左右方向が水平方向であり、上下方向が鉛直方向である。

表面洗浄装置１は、被処理物１５に遠紫外線（紫外線の一例）を照射するための閉空間を形成する処理室２と、この処理室２の隣接位置である前方の開放空間において被処理物１５を着脱するための着脱部３とを備える。

被処理物１５は、金属、セミラックス、樹脂等で形成された厚さがある直方体形状を呈し、全表面の洗浄を必要とするものである。なお、直方体形状の被処理物１５としては、角や辺の面取りがされているものであってもよいし、各面に凹凸が設けられているものなどであってもよい。

処理室２の八方には、フレーム４が配置されている。このフレーム４の外周には、後方位置に背面カバー５ａが、下方位置に底面カバー５ｂが、左右の側面位置に２つの側面カバー５ｃが、上方位置にトッププレート６が、前方位置に仕切り板７が、それぞれ設けられている。これにより、処理室２が閉空間を形成する。

トッププレート６は、このトッププレート６を上下方向に貫通するように設けられた排気風洞９を支持する。排気風洞９の下端は、処理室２の排気口として機能する。排気風洞９は、処理室２の上部に設けられたトッププレート６に対して、複数本の支持棒９ａで固定されている。排気風洞９は、図示しない流量調整が可能なブロアに排気配管１０を介して接続されている。なお、排気風洞９自体がブロアを有していてもよい。

底面カバー５ｂには、複数の吸気口５ｄが設けられている。この吸気口５ｄは、処理室２の吸気口として機能する。

着脱部３には、被処理物１５を処理室２と着脱部３との間で往復搬送可能な移動機構１２が配置されている。この移動機構１２については後述するが、移動機構１２は、例えば、複数の被処理物１５を、この複数の被処理物１５の配列方向である搬送方向Ｄに処理室２へ一括して搬送する。

処理室２の前部に設けられた仕切り板７には、移動機構１２による被処理物１５の搬送を可能とするための開口部分が設けられ、この開口部分は、開閉機構８によって開閉される。

処理室２及び着脱部３のそれぞれには、可動ベース１１が配置されている。これらの可動ベース１１は、移動機構１２を下方から支持する。なお、フレーム４は、処理室２の下部から着脱部３にかけて前方に延び出ており、処理室２の可動ベース１１のみならず、着脱部３の可動ベース１１もフレーム４に固定されている。

移動機構１２は、処理室２と着脱部３との間を搬送方向Ｄ（前後方向）に往復移動可能な移動テーブル１２ａを有する。なお、図１には、処理室２に移動した状態の移動テーブル１２ａ及び後述するセットテーブル１３及びセット台１４を想像線（２点鎖線）で図示する。

移動テーブル１２ａの搬送方向Ｄにおける往復動作は、電動駆動方式でも空圧駆動方式でも外力を与えて移動させる方式でもよく、処理室２と着脱部３との間を移動する機構であればよい。

移動テーブル１２ａの上部には、複数の被処理物１５を搬送するためのセットテーブル１３が配置されている。このセットテーブル１３の上部には、複数の被処理物１５のそれぞれが載置される複数（例えば４つ）のセット台１４が配置されている。このセット台１４において、被処理物１５は、複数の位置決めピン１４ａによって水平位置を位置決めされる。

位置決めピン１４ａは、後述する第１～第３照射部２３～２５によって照射される遠紫外線が被処理物１５の影になりにくいように、被処理物１５の前後左右の面の下部に接する位置に設けられているとよい。

着脱部３には、移動機構１２を自動で移動させるための操作ボックス１７が配置されている。この操作ボックス１７は、例えば、上述のように処理室２から前方に延びる部分のフレーム４に対して、支柱１６を介して固定されている。操作ボックス１７は、移動機構１２の駆動操作を行うための操作部として機能し、操作ボックス１７のスイッチを押すと、移動機構１２が移動テーブル１２ａを搬送方向Ｄ（前方）に移動させることで、被処理物１５を着脱部３から処理室２に搬送し、一定時間を経過した後に、着脱部３に自動で戻ってくるとよい。このように自動で移動機構１２が被処理物１５の往復動作を行うことで、作業者が表面洗浄装置１に縛られることがないというメリットがある。

開閉機構８は、昇降ステージ８ａ及びシャッタ８ｂを有する。開閉機構８は、移動機構１２上の移動テーブル１２ａが前後方向に移動する際に昇降ステージ８ａに固定されたシャッタ８ｂを上方に移動させて仕切り板７の開口部分を開放させ、搬送経路を確保する。移動機構１２の移動テーブル１２ａが開閉機構８を通過すると、開閉機構８は、昇降ステージ８ａを再び動作させ、シャッタ８ｂを下方に移動させて、仕切り板７の開口部分を閉じる。

開閉機構８は、処理室２を閉空間に形成可能であれば、左右方向の開閉動作を行うものや、観音扉のように開閉動作を行うものであってもよい。また、昇降ステージ８ａの移動方式は、上述の移動機構１２と同様に、電動方式、空圧方式、外力を与えて移動させる方式などの任意の方式が採用されればよく、特に制限されない。

図２及び図３に示すように、処理室２には、被処理物１５の３つの面（上面、右側面、及び左側面）のそれぞれに対向するように第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５が配置されている。このように、複数の照射部２３～２５は、被処理物１５の上面と、この上面を挟んで反対側に位置する２つの側面とに対向して配置されているとよい。

各照射部２３～２５は、光源の一例である遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａと、リフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂとを有する。

遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの形状は、表面洗浄する被処理物１５の処理物の数に応じて変更することが可能であり、被処理物１５の被照射面積に応じて、図示したＵ字管に限らず、複数の直管を並べても、Ｗ字管やその他の形状でも構わない。

表面洗浄装置１において、被処理物１５の形状を制約しないように遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの照射距離の調整が可能で、且つ遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの交換作業を容易にするため、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５が正面視において下向きのコの字形状（Ｕ字形状）のランプベース２２に固定されている。このように、ランプベース２２、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５によって、ランプハウス２１が構成されている。

処理室２内の閉空間は、寸法的に狭く作業性が悪いため、ランプハウス２１を処理室２のフレーム４から取り外すことで、作業が容易となる。

各照射部２３，２４，２５は、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａ及びリフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂが固定板２３ｃ，２４ｃ，２５ｃに固定され、この固定板２３ｃ，２４ｃ，２５ｃを介してランプベース２２に固定されている。遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａは、支持具２３ｄ，２４ｄ，２５ｄ（図６及び図７参照）によって支持され、この支持具２３ｄ，２４ｄ，２５ｄによって、固定板２３ｃ，２４ｃ，２５ｃに固定されている。なお、一例ではあるが、第１照射部２３の固定板２３ｃは、水平に配置された平板状を呈し、第２照射部２４の固定板２４ｃは、遠紫外線ランプ２４ａの右側及び上側に位置するＬ字板状を呈し、第３照射部２５の固定板２５ｃは、遠紫外線ランプ２５ａの左側及び上側に位置するＬ字板状を呈する。

後述する図６及び図７に示すように、リフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂは、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａに対して被処理物１５とは反対側に配置され、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａ側が窪むように、例えばＵ字板状に湾曲している。リフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂは、短波長の紫外線に対して反射率が高いことが望ましく、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａ側に梨地状の反射面（粗面，凹凸面）を有する。例えば、リフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂは、アルミ板に遠紫外線を効率良く反射できる蒸着膜の表面を梨地状に形成し、乱反射できるようにしたものである。なお、リフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂの形状は、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａから照射される遠紫外線がセット台１４の上の被処理物１５に反射するよう、端部が放物線を描くように形成されていることが好ましい。

第１照射部２３のリフレクタ２３ｂは、被処理物１５よりも幅方向の寸法が大きく、第２照射部２４及び第３照射部２５のリフレクタ２４ｂ，２５ｂは、被処理物１５よりも高さ方向の寸法が大きい。また、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａ及びリフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂは、長手方向（搬送方向Ｄ）において、複数の被処理物１５のすべてに対向するように延びる。これにより、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５は、被処理物１５の複数の面（上面、右側面、及び左側面）の全体に亘って対向して配置されている。

一般に、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａが点灯する際に、照射エネルギーによりランプ管が発熱すると、照射エネルギーが低下することが知られている。そこで、処理室２の下部の底面カバー５ｂには、上述の複数の吸気口５ｄが設けられており、この複数の吸気口５ｄから、処理室２の上部の排気風洞９に向けた空気の流れ（図１及び図２の矢印向き）が形成されている。

そして、処理室２の複数の吸気口５ｄと、処理室２の排気口として機能する排気風洞９とは、処理室２における気流が照射部２３，２４，２５の長手方向（前後方向）に直交する上方向となるように処理室２に設けられている。なお、処理室２における気流は、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａを全体に亘って冷却するとよい。そのため、可動ベース１１などの各部には、気流を流すための切り欠きなどが設けられているとよい。

これにより、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａが点灯しているときの温度を部位によらず安定させ、照射エネルギーを一定にすることが可能である。

第２照射部２４の右側（被処理物１５とは反対側）、及び、第３照射部２５の左側（被処理物１５とは反対側）には、前後方向及び上下方向に拡がる１対の遮風板２６が配置されている。この１対の遮風板２６，２６は、上述の空気の流れが遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａに対する風量を増大する流路を形成している。また、このように流路を形成することで、被処理物１５の表面に付着していた有機物を排気するのに有効である。

上述のように、排気風洞９は、図示しないブロアに排気配管１０を介して接続されており、処理室２内の遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの上方全域をカバーするような矩形状の排気口を構成する。排気風洞９には、この排気風洞９よりも開口面積が狭い排気配管１０が接続されているため、排気風洞９は、排気配管１０に対向する領域と、排気配管１０に対向しない領域とで排気量を近づけるように、排気配管１０に対向する領域に、排気配管１０に対向しない領域よりも抵抗を有するとよい。この抵抗は、例えば、排気風洞９の下端の排気口に設けられた多数の開口孔の開口率を下げることや開口面積を下げることによって得ることができる。

また、ランプハウス２１と排気風洞９の下端との間の空間は、図示しないアルミホイール等で遮風することで、空気の流路を制限し遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの冷却能力をより一層向上さることが可能である。

図３は、第１～第３照射部２３～２５を示す正面図である。

図４は、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの照度分布例を示す図である。

図５は、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの照射方向の影響を説明するための照度を示す図である。

一般に、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａから放出される照射エネルギーは、図３に示す遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａと被処理物１５との間の照射距離（ｈ）が近い程高く、照射距離（ｈ）が遠くなるにつれ小さくなり、洗浄に有効な照射距離（ｈ）に限界がある（例えば、１００ｍｍ程度以下）。

被処理物１５の外形サイズ及び表面洗浄装置１の構成を考慮し、最長照射距離の約半分になるよう各方向の照射距離（ｈ）に各々の遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａを配置したときの照度例は、図４及び図５に示すとおりである。

図４は、被処理物１５の上面に１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの波長を検出する照度計を設けて、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの長さ方向（長手方向，搬送方向Ｄ）である前後方向の照度を測定した例である。遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの有効発光長さの範囲で各々の波長の照度に均一な分布が得られ、処理室２内の空気の流れによる遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの冷却が効果を示しているといえる。

また、処理室２内のＵ字管の遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａのシャッタ８ｂ側の照度が急激に低下し、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａの給電側（背面側）の照度が緩やかに低下しているのが見られる。そのため、被処理物１５は、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａに対向していることが望ましいといえる。

図示しないが、照度計を被処理物１５の側面に設置した場合も、図４と同様の照度分布を示すと考えられる。

図５は、照度計を被処理物１５の上面に設置し、第１照射部２３の遠紫外線ランプ２３ａのみを点灯させた場合、及び３つの遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａを全て点灯させた場合の照度を示す。

第１照射部２３の遠紫外線ランプ２３ａを１灯のみ点灯させ、被処理物１５に照射した場合に対して、全ての遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａ（３灯）を被処理物１５に照射させた場合の方が、第２照射部２４及び第３照射部２５のリフレクタ２４ｂ，２５ｂの反射光を受け照度が向上することがわかる（２５４ｎｍで約１５％向上し、１８５ｎｍで約１０％向上した）。

このように、ランプハウス２１の各照射部２３，２４，２５にリフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂを配置することで、遠紫外線の照射領域を広くとれ、被処理物１５の照射エネルギーを増大させることができる。

図６及び図７は、表面洗浄を説明するための第１～第３照射部２３，２４，２５を示す斜視図である。

被処理物１５は、上述のように搬送方向Ｄに沿って複数セットされており、各照射部２３，２４，２５の遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａから放射される遠紫外線が搬送方向Ｄに直交する方向に被処理物１５へ直接照射される。そのため、被処理物１５の表面洗浄効果が安定する。

便宜上、被処理物１５の各表面に（１）～（６）の記号を付すと、第１段階の表面洗浄処理は、図６に示すように、セット台１４に接触する被処理物１５の底面は（５）の面、搬送方向Ｄの両側の面が（３）及び（４）の面になるように被処理物１５がセットされた状態で行われる。これにより、第１照射部２３に対向する被処理物１５の上面である（２）の面、第２照射部２４に対向する右側面である（６）の面、第３照射部２５に対向する左側面である（１）の面において、被処理物１５の３面が遠紫外線の照射によって同時に表面洗浄される。

第２段階の表面洗浄処理は、図７に示すように、セット台１４に接触する被処理物１５の底面は（２）の面、搬送方向Ｄの両側の面が（１）及び（６）の面になるように被処理物１５が再セットされた状態で行われる。これにより、第１照射部２３に対向する被処理物１５の上面である（５）の面、第２照射部２４に対向する右側面である（４）の面、第３照射部２５に対向する左側面である（３）の面において、被処理物１５の残りの３面が遠紫外線の照射によって同時に表面洗浄される。これにより、２回の処理工程（紫外線照射工程）で被処理物１５の全ての表面を洗浄することができ、表面洗浄処理時間を短縮できる。

なお、本第１実施形態では、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５が直方体形状の被処理物１５の３面に同時に紫外線を照射することができるため、被処理物１５の姿勢を１回変更して２回の紫外線照射で被処理物１５の６つの面のすべての表面洗浄（処理）を行うことができるが、被処理物１５の２面に同時に紫外線を照射する２つの照射部のみが配置されていてもよい。その場合、被処理物１５の姿勢を２回変更して３回の紫外線照射で被処理物１５の６つの面のすべての表面洗浄（処理）を行うことができる。

また、本第１実施形態では、第１照射部２３が被処理物１５の上面に、第２照射部２４が被処理物１５の右側面に、第３照射部２５が被処理物１５の左側面に、それぞれ紫外線を照射するが、単一の照射部が被処理物１５の隣接する２つ以上の面に亘って対向するように延びていてもよい。例えば、単一の照射部がＬ字形状を呈し、被処理物１５の上面と、右側面又は左側面との２つの面に紫外線を照射してもよいし、単一の照射部がコの字形状（第２実施形態の図１０に示す遠紫外線ランプ１０５ａ参照）を呈し、被処理物１５の上面と、右側面と、左側面との３つの面に紫外線を照射してもよい。このように直方体形状の被処理物１５の複数の面に対向して配置される照射部としては、１つ以上配置されていればよい。

以上説明した第１実施形態では、紫外線照射装置の一例である表面洗浄装置１は、被処理物１５に紫外線を照射することによって被処理物１５に表面洗浄（処理の一例）を行う。また、表面洗浄装置１は、直方体形状の被処理物１５の複数の面に対向して配置されて被処理物１５に紫外線を照射する１つ以上の照射部２３，２４，２５を備える。

このように、各面に対向する照射部２３，２４，２５が配置されることによって、例えば、単一の照射部から被処理物１５の２面へ斜めに同時に紫外線を照射する態様と比較して、各面に均一に紫外線を照射することができる。そのため、各面への紫外線の照射時間を短くすることができる。更には、直方体形状の被処理物１５の複数の面に同時に紫外線を照射することができる。そのため、被処理物１５の面ごとに紫外線を照射する態様と比較して、被処理物１５の表面を洗浄（処理）する処理時間を短くすることができる。

また、本第１実施形態では、表面洗浄装置１は、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５によって被処理物１５に紫外線を照射するための閉空間を形成する処理室２と、複数の被処理物１５を、この複数の被処理物１５の配列方向である搬送方向Ｄに処理室２へ一括して搬送する移動機構１２とを更に備える。第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５（遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａ）は、搬送方向Ｄに平行に延びる。

これにより、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５が、複数の被処理物１５に一括して紫外線を照射することができる。

また、本第１実施形態では、表面洗浄装置１は、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５によって被処理物１５に紫外線を照射するための閉空間を形成する処理室２を更に備える。この処理室２は、吸気口５ｄと、排気口の一例である排気風洞９とを含む。吸気口５ｄ及び排気風洞９は、処理室２における気流（上方）が第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５の長手方向（搬送方向Ｄである前後方向）に直交するように処理室２に設けられている。

これにより、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５の遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａのそれぞれの長手方向にかけての発熱のばらつき、ひいては照射エネルギーのばらつきを抑制することができる。そのため、被処理物１５の表面洗浄を均一に行い、各面への紫外線の照射時間を短くすることができる。

また、本第１実施形態では、表面洗浄装置１は、排気口が設けられた排気風洞９と、この排気風洞９から排出された気体が流れる排気配管１０とを更に備える。排気風洞９は、排気配管１０に対向する領域と、排気配管１０に対向しない領域とで排気量を近づけるように、排気配管１０に対向する領域に、排気配管１０に対向しない領域よりも抵抗を有する。

これにより、排気風洞９のうち排気配管１０に対向する領域からの排気量が相対的に増加し、気流が一部に集中するのを防ぐことで、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５の遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａのそれぞれの長手方向にかけての発熱のばらつき、ひいては照射エネルギーのばらつきを抑制することができる。そのため、被処理物１５の表面洗浄を均一に行い、各面への紫外線の照射時間を短くすることができる。

また、本第１実施形態では、１つ以上の照射部２３，２４，２５は、被処理物１５の複数の面（上面、右側面、及び左側面）の全体に亘って対向して配置されている。

これにより、被処理物１５の各面において、面の全体に亘って均一に紫外線を照射することができる。そのため、被処理物１５の表面洗浄を均一に行い、各面への紫外線の照射時間を短くすることができる。

また、本第１実施形態では、第１照射部２３、第２照射部２４、及び第３照射部２５は、光源の一例である遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａと、この遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａに対して被処理物１５とは反対側に配置され、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａ側が窪むように湾曲したリフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂとを有する。このリフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂは、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａ側に梨地状の反射面を有する。

これにより、遠紫外線ランプ２３ａ，２４ａ，２５ａから照射される紫外線をリフレクタ２３ｂ，２４ｂ，２５ｂが乱反射させることで、被処理物１５への紫外線の照度を高めることができる。したがって、被処理物１５の各面当たりの表面洗浄の処理時間を短くすることができる。

また、本第１実施形態では、１つ以上の照射部２３，２４，２５は、被処理物１５の上面と、この上面を挟んで反対側に位置する２つの側面とに対向して配置されている。

これにより、直方体形状の被処理物１５の６面のうち３面に同時に紫外線を照射することができる。そのため、被処理物１５の姿勢を１回変更することで、被処理物１５の６面全面に紫外線を照射することができる。したがって、被処理物１５の処理時間を短くすることができる。

＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態における表面洗浄装置１００の内部構造を示す斜視図である。

図９及び図１０は、第１～第４照射部１０５，１０６，１０７，１０８（図１０ではリフレクタ１０５ｂ，１０６ｂ，１０７ｂ，１０８ｂを省略）を示す斜視図である。

本第２実施形態では、直方体形状の被処理物１５の６面すべてに同時に紫外線を照射するための構成において、上述の第１実施形態と相違し、その他の事項に関しては上述の第１実施形態と同様にすることができる。そのため、詳細な説明は省略する。

図８に示す表面洗浄装置１００の処理室１０１は、前面において開口する筐体１０４と、この筐体１０４の前面に取り付けられた開閉扉１０２とによって構成され、これらの内部に閉空間を形成する。

本第２実施形態では、処理室１０１には、被処理物１５の６面に同時に紫外線を照射するために、他の被処理物１５が影とならないように、単一の被処理物１５が収容されるとよい。被処理物１５は、短波長の光を透過する材質（例えば、合成石英ガラス等）で形成されたテーブル１０９に載置される。

処理室１０１には、被処理物１５の右側面、背面、及び左側面に亘って対向するように延びる第１照射部１０５と、被処理物１５の上面に対向する第２照射部１０６と、被処理物１５の底面に対向する第３照射部１０７と、被処理物１５の前面に対向する第４照射部１０８とが配置されている。図示はしないが、第１照射部１０５、第２照射部１０６、及び第３照射部１０７は、筐体１０４に固定されている。一方、第４照射部１０８は、開閉扉１０２に固定されている。

各照射部１０５～１０８は、光源の一例である遠紫外線ランプ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａと、リフレクタ１０５ｂ，１０６ｂ，１０７ｂ，１０８ｂとを有する。

第１照射部１０５の遠紫外線ランプ１０５ａは、被処理物１５の右側面、背面、及び左側面に対向するように平面視においてコの字形状を呈するように湾曲している。

各々の遠紫外線ランプ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａが点灯すると、遠紫外線ランプ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａの温度及び処理室１０１内の温度が上昇する。そのため、処理室１０１においては、筐体１０４の下部に設けられた吸気口１０４ａから空気を吸入し、筐体１０４の上部に設けられた排気風洞１０３に排気する流れが形成されている。排気風洞１０３は、図示しないブロアに排気配管１１０を介して接続されており、排気能力を調整できるように構成されている。

各々の遠紫外線ランプ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａは、空気の流れで遠紫外線ランプ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａの温度を冷却することで、遠紫外線の照射エネルギーを安定化させ、表面洗浄効果をコントロールすることができる。

リフレクタ１０５ｂ，１０６ｂ，１０７ｂ，１０８ｂは、遠紫外線ランプ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａに対して被処理物１５とは反対側に配置され、遠紫外線ランプ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａ側が窪むように、例えばＵ字板状に湾曲している。なお、第１照射部１０５の遠紫外線ランプ１０５ａは、被処理物１５の３面に対向するため、第１照射部１０５は、各面に対向する３つのリフレクタ１０５ｂを有する。

第１照射部１０５、第２照射部１０６、第３照射部１０７、及び第４照射部１０８は、遠紫外線ランプ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａ及びリフレクタ１０５ｂ，１０６ｂ，１０７ｂ，１０８ｂが図示しない固定板に固定され、この固定板を介して、第１照射部１０５、第２照射部１０６、及び第３照射部１０７は筐体１０４に、第４照射部１０８は開閉扉１０２に、それぞれ固定されている。

第２照射部１０６、第３照射部１０７、及び第４照射部１０８の遠紫外線ランプ１０６ａ，１０７ａ，１０８ａは、支持具１０６ｃ，１０７ｃ，１０８ｃによって支持され、この支持具１０６ｃ，１０７ｃ，１０８ｃを介して筐体１０４又は開閉扉１０２に固定されている。一方、第１照射部１０５の遠紫外線ランプ１０５ａは、例えば基部において直接的に筐体１０４に固定される。

以上説明した第２実施形態では、上述の第１実施形態と同様の事項に関しては同様の効果、被処理物１５の処理時間を短くすることができるなどの効果を得ることができる。

また、本第２実施形態では、１つ以上の照射部１０５，１０６，１０７，１０８は、被処理物１５の６面に対向して配置されている。

これにより、直方体形状の被処理物１５の６面に同時に紫外線を照射することができる。そのため、被処理物１５の姿勢を変更せずに、被処理物１５の６面全面に紫外線を照射することができる。したがって、被処理物１５の処理時間を短くすることができる。

また、本第２実施形態では、１つ以上の照射部１０５，１０６，１０７，１０８は、被処理物１５の隣接する右側面、背面、及び左側面の３面（２つ以上の面の一例）に亘って対向するように延びる単一の照射部である第１照射部１０５を含む。

これにより、各面に対向する照射部が配置される態様と比較して、簡素な構成で、被処理物１５の複数の面に同時に紫外線を照射することができる。

なお、上述の説明では、紫外線照射装置の一例として表面洗浄装置１，１００を例に説明したが、紫外線照射装置としては、表面洗浄装置１，１００と同様の構成で被処理物１５に紫外線を照射することによって、被処理物１５の塗装膜や蒸着膜の密着強度を改善する表面改質装置などであってもよい。

以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

＜付記１＞
被処理物に紫外線を照射することによって前記被処理物に処理を行う紫外線照射装置において、
直方体形状の前記被処理物の複数の面に対向して配置され、前記被処理物に紫外線を照射する１つ以上の照射部を備えることを特徴とする紫外線照射装置。

＜付記２＞
前記照射部によって前記被処理物に紫外線を照射するための閉空間を形成する処理室と、
複数の前記被処理物を、当該複数の被処理物の配列方向である搬送方向に前記処理室へ一括して搬送する移動機構とを更に備え、
前記照射部は、前記搬送方向に平行に延びる
ことを特徴とする付記１記載の紫外線照射装置。

＜付記３＞
前記照射部によって前記被処理物に紫外線を照射するための閉空間を形成する処理室を更に備え、
前記処理室は、吸気口と排気口とを含み、
前記吸気口及び前記排気口は、前記処理室における気流が前記照射部の長手方向に直交するように前記処理室に設けられている
ことを特徴とする付記１記載の紫外線照射装置。

＜付記４＞
前記排気口が設けられた排気風洞と、
前記排気風洞から排出された気体が流れる排気配管とを更に備え、
前記排気風洞は、前記排気配管に対向する領域と、前記排気配管に対向しない領域とで排気量を近づけるように、前記排気配管に対向する領域に、前記排気配管に対向しない領域よりも抵抗を有する
ことを特徴とする付記３記載の紫外線照射装置。

＜付記５＞
前記１つ以上の照射部は、前記被処理物の前記複数の面の全体に亘って対向して配置されている
ことを特徴とする付記１記載の紫外線照射装置。

＜付記６＞
前記照射部は、光源と、当該光源に対して前記被処理物とは反対側に配置され、前記光源側が窪むように湾曲したリフレクタとを有し、
前記リフレクタは、前記光源側に梨地状の反射面を有する
ことを特徴とする付記１記載の紫外線照射装置。

＜付記７＞
前記１つ以上の照射部は、前記被処理物の上面と、当該上面を挟んで反対側に位置する２つの側面とに対向して配置されている
ことを特徴とする付記１記載の紫外線照射装置。

＜付記８＞
前記１つ以上の照射部は、前記被処理物の６面に対向して配置されている
ことを特徴とする付記１記載の紫外線照射装置。

＜付記９＞
前記１つ以上の照射部は、前記被処理物の隣接する２つ以上の面に亘って対向するように延びる単一の照射部を含む
ことを特徴とする付記１、７、又は８記載の紫外線照射装置。

１ 表面洗浄装置
２ 処理室
３ 着脱部
４ フレーム
５ａ 背面カバー
５ｂ 底面カバー
５ｃ 側面カバー
５ｄ 吸気口
６ トッププレート
７ 仕切り板
８ 開閉機構
８ａ 昇降ステージ
８ｂ シャッタ
９ 排気風洞
９ａ 支持棒
１０ 排気配管
１１ 可動ベース
１２ 移動機構
１２ａ 移動テーブル
１３ セットテーブル
１４ セット台
１４ａ 位置決めピン
１５ 被処理物
１６ 支柱
１７ 操作ボックス
２１ ランプハウス
２２ ランプベース
２３ 第１照射部
２４ 第２照射部
２５ 第３照射部
２３ａ，２４ａ，２５ａ 遠紫外線ランプ
２３ｂ，２４ｂ，２５ｂ リフレクタ
２３ｃ，２４ｃ，２５ｃ 固定板
２３ｄ，２４ｄ，２５ｄ 支持具
２６ 遮風板
１００ 表面洗浄装置
１０１ 処理室
１０２ 開閉扉
１０３ 排気風洞
１０４ 筐体
１０４ａ 吸気口
１０５ 第１照射部
１０６ 第２照射部
１０７ 第３照射部
１０８ 第４照射部
１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａ 遠紫外線ランプ
１０５ｂ，１０６ｂ，１０７ｂ，１０８ｂ リフレクタ
１０６ｃ，１０７ｃ，１０８ｃ 支持具
１０９ テーブル
１１０ 排気配管
Ｄ 搬送方向

Claims (9)

1. 被処理物に紫外線を照射することによって前記被処理物に処理を行う紫外線照射装置において、
   直方体形状の前記被処理物の複数の面に対向して配置され、前記被処理物に紫外線を照射する１つ以上の照射部を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
2. 前記照射部によって前記被処理物に紫外線を照射するための閉空間を形成する処理室と、
   複数の前記被処理物を、当該複数の被処理物の配列方向である搬送方向に前記処理室へ一括して搬送する移動機構とを更に備え、
   前記照射部は、前記搬送方向に平行に延びる
   ことを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
3. 前記照射部によって前記被処理物に紫外線を照射するための閉空間を形成する処理室を更に備え、
   前記処理室は、吸気口と排気口とを含み、
   前記吸気口及び前記排気口は、前記処理室における気流が前記照射部の長手方向に直交するように前記処理室に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
4. 前記排気口が設けられた排気風洞と、
   前記排気風洞から排出された気体が流れる排気配管とを更に備え、
   前記排気風洞は、前記排気配管に対向する領域と、前記排気配管に対向しない領域とで排気量を近づけるように、前記排気配管に対向する領域に、前記排気配管に対向しない領域よりも抵抗を有する
   ことを特徴とする請求項３記載の紫外線照射装置。
5. 前記１つ以上の照射部は、前記被処理物の前記複数の面の全体に亘って対向して配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
6. 前記照射部は、光源と、当該光源に対して前記被処理物とは反対側に配置され、前記光源側が窪むように湾曲したリフレクタとを有し、
   前記リフレクタは、前記光源側に梨地状の反射面を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
7. 前記１つ以上の照射部は、前記被処理物の上面と、当該上面を挟んで反対側に位置する２つの側面とに対向して配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
8. 前記１つ以上の照射部は、前記被処理物の６面に対向して配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
9. 前記１つ以上の照射部は、前記被処理物の隣接する２つ以上の面に亘って対向するように延びる単一の照射部を含む
   ことを特徴とする請求項１、７、又は８記載の紫外線照射装置。