JP3139254U - UV irradiation equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】エキシマランプ12及びその周辺が高温となることがなく、紫外線光源が十分に能力を発揮することができ、また被照射物や周囲の装置にダメージを与えることがない紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】直管形のエキシマランプ12と、エキシマランプ12の上面及び側面を覆う反射面14を有し、かつエキシマランプ12の下面に対向する部分が開口するように形成されたランプ支持体16と、エキシマランプ12とランプ支持体16との間に配置された、液化窒素を導通する液導通管24と、液導通管24の下流側に連結されて液化窒素がガス化された窒素ガスを、エキシマランプ12の端面に向けて噴射するガス導通管28と、ランプ支持体16の開口部を気密に封止するように配置されたバーレンズ32とを備えている。
【選択図】図1Provided is an ultraviolet irradiation apparatus in which an excimer lamp 12 and its surroundings do not become high temperature, an ultraviolet light source can sufficiently exhibit its ability, and an object to be irradiated and surrounding apparatus are not damaged. To do.
A straight tube-type excimer lamp, a reflecting surface that covers an upper surface and a side surface of the excimer lamp, and a portion that faces the lower surface of the excimer lamp are opened. 16, a liquid conducting pipe 24 that conducts liquefied nitrogen, disposed between the excimer lamp 12 and the lamp support 16, and a nitrogen gas that is connected to the downstream side of the liquid conducting pipe 24 and gasifies the liquefied nitrogen. Is provided to the end face of the excimer lamp 12 and a bar lens 32 arranged to hermetically seal the opening of the lamp support 16.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、半導体ウェハーやガラス基板の表面に付着している有機物質を洗浄したり、同表面を改質するのに使用される紫外線照射装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation apparatus used for cleaning an organic substance adhering to the surface of a semiconductor wafer or a glass substrate and for modifying the surface.
紫外線の作用で発生するオゾンから分離した活性酸素の働きで、半導体ウェハーやガラス基板の表面に付着している有機物質を洗浄したり、同表面を改質するのに紫外線照射装置が使用されている(特許文献1及び特許文献2参照)。このような紫外線照射装置としてエキシマランプが使用されている。エキシマランプを用いた光洗浄及び光改質では、次のような問題がある。 The active oxygen separated from the ozone generated by the action of ultraviolet rays is used to clean organic substances adhering to the surface of semiconductor wafers and glass substrates and to modify the same surface using ultraviolet irradiation equipment. (See Patent Document 1 and Patent Document 2). An excimer lamp is used as such an ultraviolet irradiation device. In photocleaning and photomodification using an excimer lamp, there are the following problems.
すなわち、エキシマランプを用いて光洗浄や光改質を行った場合に、エキシマランプ周辺にオゾンが生成されるため、これが、ランプハウスやランプの外部及び内部電極などの周辺器具を容易に酸化させてしまう。これら部品の酸化は、製品の寿命を短くすると共に性能の劣化をきたす。また、エキシマランプを点灯することにより、内部に熱がこもって高温となり紫外線光源が十分に能力を発揮することができない状態となり、さらに高熱により、被照射物や周囲の装置にダメージを与えることとなる欠点がある。 In other words, when light is washed or modified using an excimer lamp, ozone is generated around the excimer lamp, which easily oxidizes peripheral devices such as the lamp house and the external and internal electrodes of the lamp. End up. Oxidation of these parts shortens product life and degrades performance. In addition, by turning on the excimer lamp, the internal temperature becomes so high that the ultraviolet light source cannot fully perform, and the high heat causes damage to the irradiated object and surrounding devices. There are disadvantages.
このような問題を解消する手段として、従来、以下のことが知られている。すなわち、主として、内部部品の酸化を防止する目的で、エキシマランプを、紫外光透過ガラスを備えた密閉容器又はランプハウス内に収容し、該容器内に窒素ガスその他の不活性ガスを流入又は充填し、これによってエキシマランプの電極その他の部品にオゾンが接触するのを防止している。
しかしながら、このような方法を用いる場合、密閉容器又はランプハウスには、高い気密性が求められる。すなわち、容器の気密性が確実に保たれなければ、容器内の気体が不活性ガスにより完全に置換されず、これによりオゾンが発生して外部及び内部電極を酸化、腐食してしまうという問題点がある。 However, when such a method is used, high airtightness is required for the sealed container or the lamp house. That is, if the airtightness of the container is not reliably maintained, the gas in the container is not completely replaced by the inert gas, thereby generating ozone and oxidizing and corroding the external and internal electrodes. There is.
また、窒素ガスなどの気体を内筒管内に流すものにおいては、エキシマランプ全体を効率的に冷却するための構成が煩雑になり易く、あるいは相当量の窒素ガスの流入が必要となって窒素ガスの消費コストが多く掛かるという問題がある。 Further, in the case of flowing a gas such as nitrogen gas into the inner tube, the configuration for efficiently cooling the entire excimer lamp tends to be complicated, or a considerable amount of nitrogen gas needs to be flowed in. There is a problem that a lot of consumption cost is required.
本考案は、上記の課題を解決するためになされたもので、エキシマランプ及びその周辺が高温となることがなく、紫外線光源が十分に能力を発揮することができ、また被照射物や周囲の装置にダメージを与えることがない紫外線照射装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The excimer lamp and its surroundings do not become hot, and the ultraviolet light source can fully exert its ability. An object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device that does not damage the device.
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成1〉
直管形のエキシマランプと、上記エキシマランプの上面及び側面を覆う反射面を有し、かつ上記エキシマランプの下面に対向する部分が開口するように形成されたランプ支持体と、上記エキシマランプと上記ランプ支持体との間に配置された、液化窒素を導通する液導通管と、上記液導通管の下流側に連結されて上記液化窒素がガス化された窒素ガスを、上記エキシマランプの端面に向けて噴射するガス導通管と、上記ランプ支持体の開口部を気密に封止するように配置されたバーレンズとを備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
The following configurations are means for solving the above-described problems.
<Configuration 1>
A straight tube excimer lamp, a lamp support that has a reflective surface that covers the upper surface and side surfaces of the excimer lamp, and is formed so that a portion facing the lower surface of the excimer lamp is open; and the excimer lamp, A liquid conducting tube for conducting liquefied nitrogen, which is disposed between the lamp support, and a nitrogen gas which is connected to the downstream side of the liquid conducting tube and gasified from the liquefied nitrogen is used as an end face of the excimer lamp. An ultraviolet irradiation device comprising: a gas conduction tube that injects toward the light source; and a bar lens that is disposed so as to hermetically seal the opening of the lamp support.
液導通管内の液化窒素がエキシマランプに近接することとなるので、エキシマランプを効率的に冷却することができる。さらに、ガス導通管から放出される窒素ガスがエキシマランプに放射されるので、ランプ支持体の内部が効率よく冷却される。ランプ支持体の内部が高温となることがなく、エキシマランプからの紫外線光源が十分に能力を発揮することができる。また発生したオゾンによりエキシマランプやその周辺器具にダメージを与えることがなく作業を行なうことができる。 Since the liquefied nitrogen in the liquid conducting tube comes close to the excimer lamp, the excimer lamp can be efficiently cooled. Further, since the nitrogen gas released from the gas conducting tube is radiated to the excimer lamp, the inside of the lamp support is efficiently cooled. The inside of the lamp support does not become high temperature, and the ultraviolet light source from the excimer lamp can sufficiently exhibit its ability. Also, the generated ozone can be used without damaging the excimer lamp and its peripheral equipment.
〈構成2〉
構成1に記載の紫外線照射装置において、上記ランプ支持体の反射面を放物面とし、かつ上記バーレンズとして上記エキシマランプに対して外方に突出する凸レンズを使用したことを特徴とする紫外線照射装置。
<Configuration 2>
In the ultraviolet irradiation apparatus according to Configuration 1, the ultraviolet irradiation is characterized in that the reflecting surface of the lamp support is a paraboloid and a convex lens protruding outward from the excimer lamp is used as the bar lens. apparatus.
ランプ支持体の反射面を放物面として紫外光を平行光線とし、これを凸レンズに透過させて一点に集光するので、熱エネルギを効率よく使用できる。 Since the reflecting surface of the lamp support is a parabolic surface, the ultraviolet light is converted into a parallel light beam, which is transmitted through a convex lens and condensed at one point, the thermal energy can be used efficiently.
〈構成3〉
構成1又は2に記載の紫外線照射装置において、上記ランプ支持体と上記バーレンズとの接合面にフッ素樹脂パッキングを介在すると共に、接合面近傍の各外面を覆うブラケットを上記ランプ支持体に固定したことにより、上記ランプ支持体と上記バーレンズとを接合したことを特徴とする紫外線照射装置。
<Configuration 3>
In the ultraviolet irradiation device according to Configuration 1 or 2, a fluorine resin packing is interposed on a joint surface between the lamp support and the bar lens, and a bracket covering each outer surface in the vicinity of the joint surface is fixed to the lamp support. In this way, the ultraviolet ray irradiation apparatus characterized in that the lamp support and the bar lens are joined.
バーレンズ、フッ素樹脂パッキングを用いてランプ支持体の気密性を簡単に形成することができる。 The air tightness of the lamp support can be easily formed by using the bar lens and the fluororesin packing.
以下、本考案の実施の形態を実施例により詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail by way of examples.
図1は実施例1の紫外線照射装置10を示す一部縦断正面図、図2は同右側面図、図3は図1のAA線に沿う横断面図である。
紫外線照射装置10は、直管形のエキシマランプ12と、このエキシマランプ12を支持するランプ支持体16と、液化窒素を導通する液導通管24と、窒素ガスをエキシマランプ12の端面に向けて噴射するガス導通管28と、ランプ支持体16の開口部を気密に封止するように配置されたバーレンズ32とを備えている。
FIG. 1 is a partially longitudinal front view showing an
The
エキシマランプ12は、希ガス又は希ガスハロゲン化合物の放電用ガスを充填した石英管と、内、外部電極から構成された、周知構造のランプであり、石英管を通して電極間に高周波及び高電圧を印加することにより放電用ガスが励起され、その後エキシマ状態となり基底状態へ戻る際に真空紫外光(エキシマ光)を発生する。
The
エキシマランプ12は、両端のコネクタ18をランプ支持体16に取付けられた受け具20に結合させることにより固定されている。
The
ランプ支持体16は、高純度のアルミニウム材により両端が閉塞された略筒型に構成されている。図3に示されるように、エキシマランプ12の上面及び側面を覆う反射面14とエキシマランプ12の下面に対向する位置に開口部22とが形成されている。ランプ支持体16の反射面14は、エキシマランプ12からの紫外光を反射して平行光線として開口部22に配置されたバーレンズ32に照射する。バーレンズ32を透過した紫外光は、半導体ウェハーやガラス基板等の被照射物42の設置位置となるレンズ焦点Oに集光される。
The
液導通管24は、エキシマランプ12とランプ支持体16との間に2列に配置され、それぞれ上流側に入力管25Aが連結され、下流側にガス導通管28が連結されている。液化窒素は、太径の液導通管24から細径のガス導通管28に流入するときに絞られてガス化される。このときの絞り効果を高めるため、ガス導通管28は液導通管24と比べて適度に細いものが使用される。
The
2本のガス導通管28には、それぞれ窒素ガスをエキシマランプ12に噴射するためのノズル30が連結されている。ノズル30はエキシマランプ12の端面に向けてそれぞれ2ヶ所に設けられている。ランプ支持体16の端面に、窒素ガスを外部に流出させる出力管25Bが配設されている。
A
エキシマランプ12は、エキシマランプ12に近接して設けられた2本の液導通管24内の液化窒素によってエキシマランプ12を全長にわたって冷却されると共に、2本のガス導通管28の各ノズル30から噴射される窒素ガスによってさらに冷却される。
The
バーレンズ32は、エキシマランプ12に対して外方に突出する石英ガラス製の凸レンズが使用される。この凸レンズとしては平凸レンズが好ましい。バーレンズ32はランプ支持体16の開口部22を閉塞しうる幅と長さを有している。図3に示すように、バーレンズ32は、ランプ支持体16との接合面にフッ素樹脂パッキング34を介しブラケット36をランプ支持体16にビス38で止めることにより、ランプ支持体16の内部を密封している。なお、ブラケット36は同接合面近傍の各外面を覆う、横断面L字状を呈している。符号40はビス38を位置調整可能に保持するための長孔を示している。
The
本考案によれば、エキシマランプ12に近接する液導通管24内の液化窒素とガス導通管28から放出される窒素ガスとにより、エキシマランプ12を二重に冷却するので、ランプ支持体16の内部が効率よく冷却される。したがって、ランプ支持体16の内部が高温となることがなく、エキシマランプ12からの紫外線光源が十分に能力を発揮することができる。またガス導通管28から放出される窒素ガスにより、生成されたオゾンがエキシマランプ12やその周辺器具にダメージを与えることがなく光洗浄や光改質等の作業を行なうことができる。エキシマランプ12の寿命を延ばせる。
According to the present invention, the
10 紫外線照射装置
12 エキシマランプ
14 反射面
16 ランプ支持体
18 コネクタ
20 受け具
22 ランプ支持体の開口部
24 液導通管
25A 入力管
25B 出力管
28 ガス導通管
30 ノズル
32 バーレンズ
34 フッ素樹脂パッキング
36 ブラケット
38 ビス
40 長孔
42 被照射物
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記エキシマランプの上面及び側面を覆う反射面を有し、かつ前記エキシマランプの下面に対向する部分が開口するように形成されたランプ支持体と、
前記エキシマランプと前記ランプ支持体との間に配置された、液化窒素を導通する液導通管と、
前記液導通管の下流側に連結されて前記液化窒素がガス化された窒素ガスを、前記エキシマランプの端面に向けて噴射するガス導通管と、
前記ランプ支持体の開口部を気密に封止するように配置されたバーレンズとを備えたことを特徴とする紫外線照射装置。 Straight tube excimer lamp,
A lamp support having a reflective surface covering the upper surface and side surfaces of the excimer lamp, and formed so that a portion facing the lower surface of the excimer lamp is open;
A liquid conducting tube disposed between the excimer lamp and the lamp support and conducting liquefied nitrogen;
A gas conduction pipe that is connected to a downstream side of the liquid conduction pipe and injects nitrogen gas obtained by gasifying the liquefied nitrogen toward an end face of the excimer lamp;
An ultraviolet irradiation device, comprising: a bar lens disposed so as to hermetically seal an opening of the lamp support.
前記ランプ支持体の反射面を放物面とし、かつ前記バーレンズとして前記エキシマランプに対して外方に突出する凸レンズを使用したことを特徴とする紫外線照射装置。 In the ultraviolet irradiation device according to claim 1,
An ultraviolet irradiation apparatus, wherein a reflecting surface of the lamp support is a parabolic surface, and a convex lens protruding outward with respect to the excimer lamp is used as the bar lens.
前記ランプ支持体と前記バーレンズとの接合面にフッ素樹脂パッキングを介在すると共に、接合面近傍の各外面を覆うブラケットを前記ランプ支持体に固定したことにより、前記ランプ支持体と前記バーレンズとを接合したことを特徴とする紫外線照射装置。 In the ultraviolet irradiation device according to claim 1 or 2,
A fluororesin packing is interposed on the joint surface between the lamp support and the bar lens, and a bracket that covers each outer surface in the vicinity of the joint surface is fixed to the lamp support, thereby the lamp support and the bar lens. An ultraviolet irradiation device characterized by bonding.
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