JP4380591B2 - Excimer lamp device - Google Patents
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Description
本発明は、エキシマランプ装置に関するものである。 The present invention relates to an excimer lamp device.
例えば、特許文献1や特許文献2などで知られる、エキシマランプを搭載したエキシマランプ装置においては、エキシマランプから放射される200nm以下100nm以上の範囲の紫外光を被処理物の表面に照射して、発生したオゾンと透過した紫外光の相乗効果によって被処理物の表面の有機物等を分解飛散させて洗浄を行う。近時、被処理物である液晶表示装置のガラス基板の大型化につれて、エキシマランプ装置においては、大面積の処理を可能とするよう照射面積の増大化が強く要請されている。このため、搭載されるエキシマランプにおいては発光管の長尺化が進められ、エキシマランプが収容されるランプハウスにおいても内容積や重量が増大化してきている。
For example, in an excimer lamp device equipped with an excimer lamp, which is known from
しかして、上述のエキシマランプ装置においては、次のような問題がある。
(1)エキシマランプは、発光管の長さが1000mmを超し、ランプの交換の作業が困難になってきている。すなわち、ランプが長いためたわみ易いことに加えて、寿命末期まで使用したエキシマランプは発光管のガラスが紫外光によって劣化しており、取り扱いを慎重に行わなければ、作業中の振動や衝撃で発光管が容易に破損してしまう可能性がある。しかも、特許文献1に記載のランプハウスは光取り出し窓ガラスの上でランプの交換作業を行っており、ランプの交換時に発光管が破損した場合、その破片などが窓ガラス上に落下してランプ収納室を汚染したり、ランプベース等の部材が窓ガラス上に落下した場合破損する等の問題があった。また、特許文献2に記載の光取り出し窓が具備されていないエキシマランプ装置では、基板を搬送するコンベア装置上にランプハウスを設置した状態で、ランプ交換を行っており、ランプの交換時に発光管が破損した場合、その破片などがコンベア室内を汚染してしまう等の問題があった。
(2)ランプハウスの筐体部分は、エキシマランプの熱的影響を受けるためにエキシマランプの点灯、消灯に対応して、熱膨張、収縮を繰り返すが、ランプハウス自体が大型化してきたため、熱膨張による伸びの絶対量が増し、係るランプハウスが搭載されたコンベア装置との接触部において摩擦が生じ、部材同士が摩れて粉が飛散することがあり、基板およびコンベア装置内を汚染することがある。
(3)特許文献1のように石英ガラス板よりなる光取り出し窓を具備した装置においては、ランプハウス内部に不活性ガスが導入、充填され、被処理室よりも高い状態に維持されることがあるが、上述したように装置が大型化して窓の面積が大きくなると、窓を構成するガラスが外方に湾曲して膨出した場合に、光取り出し窓の中心部が基板に極めて近くなり、窓の周縁部と中心部とで処理むらを生じたり、基板に接触したりすることがある。
Thus, the above-described excimer lamp device has the following problems.
(1) In the excimer lamp, the length of the arc tube exceeds 1000 mm, and it is difficult to replace the lamp. In other words, the excimer lamp used until the end of its life is not easily bent due to the long lamp, but the glass of the arc tube has deteriorated due to ultraviolet light. The tube can easily break. In addition, the lamp house described in
(2) The casing of the lamp house is subject to the thermal effects of the excimer lamp, and thus repeats thermal expansion and contraction in response to the turning on and off of the excimer lamp. The absolute amount of elongation due to expansion increases, friction occurs at the contact portion with the conveyor device on which the lamp house is mounted, the members may be worn away and powder may be scattered, contaminating the substrate and the conveyor device. There is.
(3) In an apparatus having a light extraction window made of a quartz glass plate as in
特許文献2に記載のもののように、光取り出し窓が具備されていないエキシマランプ装置によれば、光取り出し窓の外方への膨出から生じる不具合問題を解消することが可能であるが、これにおいてもその他の問題は解決されない。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、1000mmを超す長尺のランプであっても、交換を簡単かつ安全に行うことができて、ランプハウス内やコンベア室内が汚染されることを回避できる、信頼性の高いエキシマランプ装置を提供することである。
更に、ランプハウスの熱膨張を回避でき、ランプハウスとコンベア装置などとの間の摩擦で金属粉などが発生したり、浮遊したりすることがなく、被処理物や装置内部の汚染や破損、劣化を防止し、信頼性の向上を図ることが可能なエキシマランプ装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to be able to easily and safely replace a long lamp exceeding 1000 mm, in a lamp house or in a conveyor room. It is an object of the present invention to provide a highly reliable excimer lamp device that can avoid contamination of the lamp.
In addition, thermal expansion of the lamp house can be avoided, and metal powder etc. is not generated or floated by friction between the lamp house and the conveyor device, etc. An object of the present invention is to provide an excimer lamp device capable of preventing deterioration and improving reliability.
本発明に係るエキシマランプ装置は、ランプハウス内にエキシマランプが収納され、ランプからの紫外線を外部に照射するエキシマランプ装置において、前記ランプハウスの内部に並設された複数の板状フレームと、中空箱型に成形され、底面にランプ収容部が形成されたユニットと、前記ランプ収容部に収容されたエキシマランプと、を具備し、前記ユニットは、隣接配置された前記板状フレーム間に取り出し可能に挿入・支持されてなり、かつ、該ユニットにはその中空内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段が取り付けられており、該ユニットの底面には前記不活性ガスを噴出する噴出口が穿設されていることを特徴とする。
Excimer lamp apparatus according to the present invention, the excimer lamp is accommodated in the lamp house, the excimer lamp apparatus for irradiating ultraviolet rays from the lamp to the outside, a plurality of plate-shaped frames arranged inside the lamp house, A unit formed into a hollow box shape and having a lamp housing portion formed on a bottom surface ; and an excimer lamp housed in the lamp housing portion, the unit being taken out between the plate-like frames arranged adjacent to each other An inert gas supply means for supplying an inert gas to the hollow interior of the unit is attached to the unit, and an injecting jet of the inert gas is provided on the bottom surface of the unit. An outlet is perforated .
また、前記噴出口が、ランプ収容部のエキシマランプの最上部に対向する位置に穿設されていることを特徴とする。Further, the ejection port is formed at a position facing the uppermost portion of the excimer lamp in the lamp housing portion.
前記ユニットの底面の下方に、前記ランプ収容部を覆うようにケース体が設けられ、該ケース体には光取り出し部が形成されていることを特徴とする。A case body is provided below the bottom surface of the unit so as to cover the lamp housing portion, and a light extraction portion is formed in the case body.
また、前記ユニットにランプの冷却機構が設けられていることを特徴とする。The unit is provided with a lamp cooling mechanism.
また、前記板状フレームに冷却機構が設けられていることを特徴とする。The plate-like frame is provided with a cooling mechanism.
本発明においては、エキシマランプが固定されたユニットは、対向配置された板状のフレーム内に、取出し可能に載設されているので、ランプ交換する際は、エキシマランプをユニット毎にランプハウスの外部に取出して安全な場所において行うことができ、よって、ランプ交換時に発光管が割れて処理室内部が汚染されることを未然に防止することができる。
ユニットは、一対のフレームの間に配置されると共に、この一対のフレームによって支持されているので、ユニットは前後移動可能な状態であって、引き出しを容易に行え、したがって、ランプの交換作業を簡便に行うことができる。
そして、フレームの上部側面とユニット側面の間に隙間が設けられていることにより、フレームおよび/又はユニットが、ランプの点灯時の熱で膨張したとしても、両部材が擦れることを未然に防止でき、金属の粉などがランプハウス内や処理室内に飛散することを回避できる。
更に、ユニットの底部にランプ収納部を形成することで、ランプとワークの距離を比較的近づけて配置できるため、ランプから放射された光を減衰が少ない状態で、高効率にワークに照射することができる。
In the present invention, the unit to which the excimer lamp is fixed is detachably mounted in a plate-like frame arranged oppositely. Therefore, when exchanging the lamp, the excimer lamp is replaced for each unit in the lamp house. It can be taken out outside and performed in a safe place. Therefore, it is possible to prevent the arc tube from being broken and contaminating the inside of the processing chamber when replacing the lamp.
Since the unit is arranged between the pair of frames and supported by the pair of frames, the unit can be moved back and forth and can be easily pulled out, and thus the lamp can be easily replaced. Can be done.
In addition, since a gap is provided between the upper side surface of the frame and the side surface of the unit, even if the frame and / or the unit expands due to the heat generated when the lamp is turned on, both members can be prevented from being rubbed. Further, it is possible to avoid scattering of metal powder or the like in the lamp house or the processing chamber.
Furthermore, by forming the lamp housing at the bottom of the unit, the distance between the lamp and the workpiece can be relatively close, so that the light emitted from the lamp can be irradiated to the workpiece with low attenuation and high efficiency. Can do.
更に、ユニットにケース体を設けることで、万一ランプが破損した時もランプの破片が被処理室内に飛散することを回避できる。 Furthermore, by providing the case body in the unit, it is possible to avoid the fragments of the lamp from scattering into the processing chamber even if the lamp is damaged.
そして、フレームに冷却機構が具備されていることにより、ランプハウスが熱膨張するのを抑制できる。
更に、冷却機構は、フレーム本体に流路が形成され、当該流路内に冷却用の流体が流通される冷却機構であるのがよい。
なお、複数のフレームの温度差を生じないようにすると、熱膨張の程度が均整化されて、ランプハウスにひずみが生じることを回避できる。
例えば、流路をフレーム毎に独立して形成し、フレーム毎に流体を導入する機構によれば、フレームを巡回することで冷却流体の温度が上昇するようなことがなく、複数のフレーム間で温度差を生じにくくなる。
And it can suppress that a lamp house expands thermally because the cooling mechanism is comprised in the flame | frame.
Further, the cooling mechanism may be a cooling mechanism in which a flow path is formed in the frame body and a cooling fluid is circulated in the flow path.
If the temperature difference between the plurality of frames is not generated, the degree of thermal expansion can be leveled, and distortion in the lamp house can be avoided.
For example, according to the mechanism in which the flow path is formed independently for each frame and the fluid is introduced for each frame, the temperature of the cooling fluid does not increase by circulating around the frame, and between the plurality of frames. It becomes difficult to produce a temperature difference.
そして、ユニットは内部が中空に形成されていることにより、内部が中実に形成されたものに比較し重量を大幅に減ずることができ、自重によるたわみの発生を低減することができる。
更に、ユニットの中空の内部に窒素などの不活性ガスを供給し、被処理物に向けて噴出させる構成とすることで、被処理物近傍において酸素分圧を低下させることでランプから放射された紫外光の吸収を低減させることができ、処理能力を高めることができる。
更に、噴出孔がランプの発光管を取り囲む部分に設けられると、発光管の周囲を窒素ガスが流過して、ランプを冷却することができる。
And since the inside of the unit is formed hollow, it is possible to greatly reduce the weight as compared with the case where the inside is solid, and to reduce the occurrence of deflection due to its own weight.
Furthermore, by supplying an inert gas such as nitrogen into the hollow interior of the unit and ejecting it toward the object to be processed, it was emitted from the lamp by reducing the oxygen partial pressure in the vicinity of the object to be processed. The absorption of ultraviolet light can be reduced, and the processing capability can be increased.
Furthermore, when the ejection hole is provided in a portion surrounding the arc tube of the lamp, the nitrogen gas can flow around the arc tube and the lamp can be cooled.
本願発明の第1の実施形態を図1〜図6を参照して説明する。
図1は、本願発明に係るエキシマランプ装置全体を一部断面で示す側面図であり、図2は、図1におけるランプハウスの分解構成図である。図3および図4はいずれも図1のランプハウス部分の断面図であり、図3はA−A断面図、図4はB−B断面図である。また、図5はユニットとフレームの接触部分の断面を拡大して示す説明図であり、図6は給電接続部の構成の説明図である。
図1〜図4を参照して装置全体を説明する。図1に示すように、略矩形箱型のランプハウス10の下方には処理室20が形成されている。係る処理室20内の下方にはコンベアなど不図示の搬送機構が具備されており、ガラス基板などのワークWが搬送されてランプハウス10からエキシマ光が照射され、所定の処理が施される。
ランプハウス10は、側面を形成する枠体11とその上部開口を覆うカバー12と、枠体11の下に配置されたベース13とを具備しており、係るベース13を介して処理室20上に設置されている。なお、図1中の117は冷却流体流通用のチューブ、118は処理ガス供給用のチューブであり、いずれも後段で詳述する。
ランプハウスの下部は開放されており(図1、図4参照)エキシマランプ121の発光管が処理室20の内部空間に臨むよう配置されている。
また、エキシマランプ121の上部には、図1で示すように一端121a側において電源部130が具備されており、図3のように電源部130はフレーム110の間に固定的に取り付けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view showing a part of the entire excimer lamp device according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded view of the lamp house in FIG. 3 and 4 are both sectional views of the lamp house portion of FIG. 1, FIG. 3 is an AA sectional view, and FIG. 4 is a BB sectional view. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an enlarged cross section of the contact portion between the unit and the frame, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the configuration of the power feeding connecting portion.
The entire apparatus will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a
The
The lower part of the lamp house is open (see FIGS. 1 and 4), and the arc tube of the
Further, as shown in FIG. 1, a
ランプハウス10の内部には複数の厚肉の板状フレーム110(図2参照)が平行にかつ等間隔に並設されており、ランプハウス10の内部はフレーム110によって細長い矩形に区画されている。図3,図4で示すように、隣接配置されたフレーム110,110の間に箱状のユニット120が配置される。なお図2中の115はフレーム冷却用の導管、116は押さえ部材であり、図3,図4中、フレーム110の肉厚部分に設けられたFは前記導管115により形成された流路である。これらについては後段において説明する。
A plurality of thick plate-like frames 110 (see FIG. 2) are arranged in parallel and at equal intervals in the
フレーム110は例えばアルミニウムよりなる。フレーム110はベース13に固定されており、下部に幅方向に広がるフランジ部112が形成されて断面が逆T字状に成形されている(図3、図4参照)。ユニット120は、係るフレーム110のフランジ部112上に載置された状態で設置されている。
フレーム110はそのフランジ部112においてユニット120を支持するものであるが、側壁部111を有してある程度高さもって形成されることで、ランプハウス10の機械的強度の増大を図ることができ、ランプハウスのたわみや歪みを生じ難いものにできる。
The
The
一方、ユニット120は例えばアルミニウムよりなる厚さ2〜8mm板材が組合されて構成されて内部が中空に形成されており、天板122上部にはユニット120取り出し用の把手123が設けられている。ユニット120内部を中空にすると軽量化が図られ、ランプハウス10がたわみ難い構造になる。
On the other hand, the
図4において、ユニット120の幅S1はフレーム110の間隙S2よりも0.5〜5mm小さく形成されており、図5の拡大図で示すように、ユニット120とフレーム110との間には間隙dが形成されている。よって、エキシマランプ121が発熱してユニット120が熱膨張した場合も、フレーム110との間に十分な間隙が形成されているので、ユニット120とフレーム110との間で摩擦が生じたり歪が発生したりすることを防止できる。
In FIG. 4, the width S 1 of the
また、フレーム110にはユニット120とフレーム110が擦れて金属粉などが発生した場合、それらを一時的に回収できるようにフランジ部112の上面に凹所113が設けられている。係る凹所113は、例えばフレーム110の長さ方向に伸びる長溝よりなり、これにより、金属粉などが発生した場合にもそれが直ちに飛散することが回避され、処理室やランプハウスの内部を清浄に維持することができる。
The
ユニット120は、図1においてランプハウス10のカバー12を取り外し、把手123を持ってユニット120の一端120a側を持ち上げ、電源部130から離反する方向に引き出すことで、ランプハウス10から簡単に取り外すことができる。
したがって、エキシマランプ121の交換の際、ユニット120をエキシマランプ装置100の外部に運び出して作業することができ、安全かつ作業性よく行え、仮に交換作業中にランプが破損したとしてもランプの破片によって処理室内やランプハウス内が汚染されるようなこともない。
The
Therefore, when
以上のように本発明によれば、ユニット120がフレーム110上に載置されて支持された構造であるため、ユニット120がランプハウス10より出し入れ自在になり、ユニット120をランプハウス10の外部に容易に運び出すことができてランプの交換を安全かつ簡便に行うことができるようなる。
また、フレーム110の側壁部111により高さを高くすることで機械的強度を増大させることができ、たわみや歪みが生じにくいランプハウス10を製作することができる。
As described above, according to the present invention, since the
In addition, the mechanical strength can be increased by increasing the height by the
続いて、図3および図6を参照して給電接続部の構成を説明する。図6は給電接続部の構成を説明する拡大図であり、前段で説明した構成については同符号で示し説明を省略している。
電源部130の下部には、個々のエキシマランプ121に対応するよう、板バネを屈曲して形成された給電端子131が突設されている。図6(a)に従い、ランプハウス10から取り出したユニット120を再びランプハウス10内に収納すると、ユニット120に設けられた給電突子124が、図6(b)のように給電端子131を押圧して接触し、これにより電源部130とエキシマランプ121とが電気的に接続されるようになる。このような給電接続は図3で示すように各エキシマランプ121に設けられているが、上記のようにユニット120をランプハウス10に収納する作業と同時に行われるため、作業は極めて簡単で給電接続も確実に行える。
Next, the configuration of the power feeding connection unit will be described with reference to FIGS. 3 and 6. FIG. 6 is an enlarged view for explaining the configuration of the power feeding connecting portion, and the configuration described in the previous stage is denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
A
このように、エキシマランプ121と電源部130との接続関係が、給電端子131が給電突子124との押圧状態によった接触のみで形成され、ユニット120の取り付けと同時に給電結合させることができるので、個々のエキシマランプ121で給電接続を構成することが不要で、ランプの交換作業を極めて簡便に行える。
As described above, the connection relationship between the
ユニットとフレームは、例えば図7に示すような機構によりって位置決めされる。図7は、図4で示したランプハウス断面図におけるユニットとフレームの位置決め機構部分の拡大図である。図7(a)はユニットの長さ方向に垂直な断面図、図7(b)は(a)におけるC−C断面図である。ユニット120の天板122の側面には幅方向に突出する案内ピン122aが圧入等の手段で突設されており、この案内ピン122aに嵌合する嵌合溝111aがフレーム110の段部上面に形成されている。ランプハウスにユニット120を収容する際、フレーム110上においてユニット120を長さ方向にスライドさせると、案内ピン122aが嵌合溝111aに嵌合してユニット120とフレーム110の位置決めが行われ、これと同時に、ユニット120のランプハウス内における長さ方向の移動が規制される。ここでの位置決めにより、先に説明した給電端子と給電突子の電気的接続が得られ、エキシマランプの給電接合が確実に達成される。
The unit and the frame are positioned by a mechanism as shown in FIG. 7, for example. FIG. 7 is an enlarged view of a unit and frame positioning mechanism portion in the lamp house sectional view shown in FIG. FIG. 7A is a cross-sectional view perpendicular to the length direction of the unit, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. A
エキシマランプは例えば、次のようにしてユニットに装着される。
図4で示すように各ユニット120の底面120cの略中央部には、例えば内方に凸出する断面半円状の溝が長さ方向に二ヶ所形成されており、それぞれランプ収容部125が設けられている。各ランプ収容部125には、一対の保持具126a,126bが、図8で示す拡大図のように突設されており、エキシマランプ121はこの保持具126a,126bによって支持されてユニット120に装着されている。なお、図8中の127は噴出孔、矢印は処理ガスの流れを示すものであり、いずれも後段で説明する。
ランプ保持具126a,126bは、例えばU字型に成形された線形バネよりなり、U字部分が互いに離反する方向に変形可能で、ランプを上方に挿入するのみでユニット120に装着可能であり、着脱が自在かつ容易なものとされている。このような保持具126a,126bは、ここでは不図示であるがエキシマランプ121の長さ方向においても数箇所設けられている。
The excimer lamp is mounted on the unit as follows, for example.
As shown in FIG. 4, at the substantially central portion of the bottom surface 120c of each
The
図9はエキシマランプの構成を説明する断面図であり(a)管軸方向の断面図、(b)管軸に垂直方向の断面図である。
エキシマランプ121は例えば、合成石英ガラスからなり内部にキセノンガスが封入された直管状の発光管121bを具備し、当該発光管121b外表面上に半円筒状の外部電極121cが添設され、一方、発光管121bの内部にコイル状の内部電極121dが配設されて、構成されており、内部電極121dと外部電極121cの間に高周波電圧が印加されるものである。121eは、放電安定化のため具備された誘電体よりなる筒管であり、例えばガラス管である。この筒管121eの内部に内部電極121dが挿入されている。
内部電極121dの両端にはモリブデンからなる金属箔121fがそれぞれ接続されており、この金属箔121fが発光管121bの端部に形成されたピンチシール部121gに埋設されて、内部電極121dが発光管内において懸架され、同時に発光管121bが封止されている。金属箔121fの外端部には、外部リード棒121hが溶接されており、係る外部リード棒が発光管外部に取り出されている。なお、121iは、ガラス管121eの半径方向の移動を規制するため発光管121bの内壁から中心方向に突出形成した支柱である。
内部電極121dと外部電極121c間に電圧が印加されると、発光管121bおよびガラス管121eを介して放電が発生し、放電空間内のキセノンが励起されて波長172nmエキシマ光が生成され、発光管121b外部に放射される。
9A and 9B are cross-sectional views for explaining the configuration of the excimer lamp. FIG. 9A is a cross-sectional view in the tube axis direction, and FIG. 9B is a cross-sectional view in the direction perpendicular to the tube axis.
The
Metal foils 121f made of molybdenum are connected to both ends of the
When a voltage is applied between the
上記構成に係るエキシマランプ121によれば、良好な放電特性が得られると共に、ランプ構成が比較的簡単で、更に長尺のランプも容易に作製することができる。
無論、エキシマランプ構成は上記構成に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
According to the
Of course, the excimer lamp configuration is not limited to the above configuration, and can be changed as appropriate.
上記エキシマランプ装置においては、フレームに冷却機構が具備されていてもよい。
例えば、図2で示すようにフレーム110の側壁部111の一側面には断面U字の貫通溝114が、フレーム110の長さ方向に2本形成される。貫通溝114の内部には、外形が略U字型をなす導管115が、折り返し部115aがフレーム110外部に突出した状態で嵌め込まれ、その上に板状の押さえ部材116が添設されて一体に固定される。この導管115により、図3,図4などで示すような流路Fが各フレーム110に形成される。
In the excimer lamp device, the frame may include a cooling mechanism.
For example, as shown in FIG. 2, two through
この実施形態によれば、図2で示すように導管115の一方の開口において冷却用流体の供給口115bが、他方の開口において排出口115cが形成され、前図図1で示す冷却流体流通用チューブ117の一方が供給口115bに、他方のチューブ(117)が排出口115cに接続される。
導管115に冷却流体が供給されると、導管115内部に形成された流路Fを流体が流過し、フレーム110の熱を移送しながら巡り、これによりフレーム110が冷却される。流体は最終的に排出口115cよりランプハウス10外部へ排出されるようになる。
According to this embodiment, as shown in FIG. 2, a cooling
When the cooling fluid is supplied to the
なお、図3,図4のようにフレーム110,110・・が多数具備されている場合、各フレーム110,110・・の導管115,115・・を連通させて、冷却用流体が複数のフレーム110,110・・を巡回する構造としてもよいし、フレーム110,110・・毎に独立した冷却用流体の供給、排出手段を設けた構造としてもよい。フレーム毎に独立して流体を流す場合、この実施形態のように導管115をフレーム110の長さ方向に往復して形成すると、冷却流体の導出入部がフレーム110の片側に集約されるため、流体の導出入経路の構成を簡素化できて好適である。
流体を巡回させる場合は多数のフレーム110,110・・を通過するため流体自身が昇温し、次第に冷却能が低下することが予想されるため、フレーム110,110・・毎に独立した冷却経路を形成する方が好ましい。係る場合、フレーム110,110・・間で温度差が生じることを防止でき、したがって、フレーム110,110・・に熱膨張差が生じず、ランプハウス10に歪が発生することを回避できる。
3 and FIG. 4, when a large number of
When circulating the fluid, it passes through a large number of
以上のように、フレーム110に冷却機構が具備されることにより、エキシマランプ121が発熱してユニット120が加熱されても、フレーム110が高温になるのを抑制でき、熱膨張を回避することができる。よって、ランプハウス10に歪みが生じるのを防止することができ、ランプハウス10と処理室20との間の接合部において摩擦が生じることなく、金属粉などが発生することを防止することができる。更に、フレーム110を独立的に冷却する場合は、フレーム110間の熱膨張差を少なくすることで、ランプハウス10の歪を効果的に解消することが可能になる。
As described above, since the
エキシマランプ装置においては、窒素などの不活性ガスまたはワークに所定の処理を行うため、処理ガスを供給する手段を設けてもよい。
例えば、図1で示したガス供給用チューブ118からユニット120本体の中空内部にガスが導入される。ユニット120には、図8の断面図で示すように噴出孔127が形成されており、ユニット120内部に導入されたガスが、矢印で示すようにランプ収容部125の壁とエキシマランプ121の間隙をぬって下方の処理室に向けて噴射される。
この実施形態のように、噴出孔127がエキシマランプ121の発光管の最上部に対応する位置(図8参照)に形成されることで、エキシマランプ121の周囲をガスが流れるため、ガスがランプの冷却にも寄与されるようになり、特に好適である。このような噴出孔は、図10で示すユニット底面側からみた平面図のように、ユニットの長さ方向にわたり均等に形成されるのが、処理ガス濃度を均一化できて好ましい。
In the excimer lamp apparatus, a means for supplying a processing gas may be provided in order to perform a predetermined processing on an inert gas such as nitrogen or a workpiece.
For example, the gas is introduced from the
Since the
以上において、処理ガスとして不活性ガスを用いる場合は、処理室内に搬送されたワーク近傍の酸素濃度を低下させることでエキシマランプ121から放射された紫外光の酸素による吸収を低減させ、よって、ワークに対しての高効率な光照射を可能とする。無論、その他にもワークの処理に応じて適宜処理ガスを選定できる。
In the above, when an inert gas is used as the processing gas, the oxygen concentration in the vicinity of the work conveyed into the processing chamber is reduced to reduce the absorption of the ultraviolet light emitted from the
図11は、冷却手段を設けたユニットの説明図であり、1つのユニットを取り出して示す要部拡大断面図である。この図は、前図、図1におけるB−B断面に相当する。
同図に示すようにユニット120内部は中空に形成されており、その底面に形成されたランプ収容部125に対応する内面に、樋状に形成された導管保持部128が設けられている。そしてこの導管保持部128に冷却流体が流過する導管Pが載置されて、図示省略の取り付け部材により密着して固定されている。なお、冷却流体は例えば水などからなる。
このように、ユニット120に冷却手段を設けることにより、エキシマランプ121が冷却されてランプの効率を高めると共に、ユニット120本体の熱膨張が抑制され、装置全体に歪が生じることを効果的に抑制することができるようになる。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a unit provided with a cooling means, and is an enlarged cross-sectional view of a main part showing one unit taken out. This figure corresponds to the BB cross section in the previous figure and FIG.
As shown in the figure, the inside of the
Thus, by providing the cooling means in the
以上、本発明の第1の実施形態について説明したが、上記構成は一例であり、置換可能な構成について適宜変更可能であることはいうまでもない。
例えば、第1の実施形態では電源部をフレームに取り付けて装置に固定した(図3参照)が、係る電源部をユニット側に取り付けても構わない。係る場合、ランプ交換のときに、ランプをユニットに取り付ける作業と連続して、その場でランプと電源部の給電接続を済ませることが可能になり、給電接続を確実にできるため、高い信頼性を得ることができる。
また、電源部とランプとの間の給電接続構造については、板状端子と突子を用いた押圧による接続手段に限定されることなく、公知の給電接続構造を採用することができる。例えばオスメスコネクタや圧着端子等を用いてネジ止めするなど、その手段は適宜である。
The first embodiment of the present invention has been described above. However, the above configuration is an example, and it is needless to say that a replaceable configuration can be appropriately changed.
For example, in the first embodiment, the power supply unit is attached to the frame and fixed to the apparatus (see FIG. 3). However, the power supply unit may be attached to the unit side. In such a case, when replacing the lamp, it is possible to complete the power supply connection between the lamp and the power supply unit on the spot in succession to the work of attaching the lamp to the unit. Obtainable.
Moreover, about the electric power feeding connection structure between a power supply part and a lamp | ramp, it is not limited to the connection means by the press using a plate-shaped terminal and a protrusion, A well-known electric power feeding connection structure is employable. For example, the means is appropriate, such as screwing using a male-female connector or a crimp terminal.
更には、上記実施形態では、処理ガスの噴出孔をランプの最上部に対応するよう設けた(図8参照)が、この例に限定されずそれより下側の位置に設けても良いし、ランプ収容部とランプ収容部の間に設けてもよい。
また、図8においては、エキシマランプとユニットは非接触した状態の例を示したが、無論、これに限定されることなく、ランプをユニット底面に接触させた状態で保持しても構わない。なお、ランプをユニットに密着させて保持した場合には、ユニットが多少振動した場合もランプの移動が規制されるため、不所望にランプが回動したり上下方向に振動したりすることが抑制されるようになる。
また、ランプの保持具についても、図8で示したものに限定されず適宜である。例えば、断面半円弧状に成形された支持部を有する板状の支持部材を用いてランプを下から支持し、ユニットにネジ止め固定してもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the ejection hole of the process gas was provided so as to correspond to the uppermost part of the lamp (see FIG. 8), it is not limited to this example, and may be provided at a position below it. You may provide between a lamp accommodating part and a lamp accommodating part.
8 shows an example in which the excimer lamp and the unit are not in contact with each other. However, the present invention is not limited to this, and the lamp may be held in contact with the bottom of the unit. Note that when the lamp is held in close contact with the unit, even if the unit vibrates somewhat, the movement of the lamp is restricted, so it is possible to prevent the lamp from undesirably rotating or vibrating vertically. Will come to be.
Further, the lamp holder is not limited to that shown in FIG. For example, the lamp may be supported from below using a plate-like support member having a support portion formed in a semicircular cross section, and fixed to the unit by screws.
なお、上述した第1の実施形態においては、ユニットはフレームのフランジ部上に載置されて支持された構造であったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。
例えば図12は、本発明の他の実施形態を説明する図であり、1つのユニットを取り出して示す要部拡大断面図である。なお、ここでは先に図1〜図11で説明した構成と同構成については、同じ符号で示してその説明を省略する。
図12において、ユニット120の天板122は、両側縁部が下方の箱状のユニット側面よりも外方に延在して突出しており、突出部122A,122Aが一対のフレーム110の側壁部111に設けられた段部111A,111A上に載置され、取り出し自在に支持されている。
このように、フレーム110に形成されるユニット120の支持部は、前述したフランジ部に限定されず、少なくとも一部にユニットが載置されていればよい。
なお、この例においては、フレームに設けられたフランジ部112はユニットの支持をしないため、フランジ部112をあえて設ける必要はないが、フランジ部を形成しておくとフレーム110とユニット120の摩擦によって金属粉などが発生した場合にそれらを一時的に回収できるようになるため、処理室やランプハウスの内部を清浄に維持することができる。
In the above-described first embodiment, the unit has a structure that is placed and supported on the flange portion of the frame. However, the present invention is not limited to this configuration.
For example, FIG. 12 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view of a main part showing one unit taken out. In addition, about the same structure as the structure demonstrated previously in FIGS. 1-11 previously, it shows with the same code | symbol and abbreviate | omits the description.
In FIG. 12, the
Thus, the support part of the
In this example, since the
図13は、本発明の更に異なる実施形態を説明する図であり、1つのユニットを取り出して示す要部拡大断面図である。なお、ここでも先に図1〜図12で説明した構成と同構成については、同じ符号で示してその説明を省略する。
この実施形態においては、一対のフレーム110,110が、側面111B,111Bが下方に向かうに従って離間距離が狭くなるようにテーパー状に形成されている。そして、ユニット120は、側面120B,120Bが下方に向かって幅が小さくなるように形成されており、前記一対のフレーム110,110の間に嵌合することにより、着脱自在に支持されている。このように、ユニットと一対のフレームの側面をテーパー状とし、両者を嵌合させて支持しても、ユニットの取り出しを容易に行える。
なお、この例においても、フランジ部112をあえて設ける必要はないが、フランジ部112を形成しておくとフレーム110とユニット120の摩擦によって金属粉などが発生した場合にそれらを一時的に回収できるようになるため、処理室やランプハウスの内部を清浄に維持することができる。
FIG. 13 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view of a main part, showing one unit taken out. Here, the same components as those described above with reference to FIGS. 1 to 12 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
In this embodiment, the pair of
Also in this example, it is not necessary to provide the
続いて、本発明の更に異なる実施形態について説明する。図14は更に異なる実施形態を説明する(a)側部からみた分解構成図、(b)側面図である。図15は、図14の断面図、図16は図15中の1つのユニットを取り出して示す拡大図である。この実施形態は、上記第1の実施形態の基本構成にランプ収納部を覆うケース体を更に設けた例である。この実施形態におけるフレームとユニットの構造は、第1の実施形態と同様であり、ユニットをフレームの間に載置して構成する点で同様の作用効果を奏する。なお、以下の説明において、先に図1〜図13で説明した構成と同構成については、同じ符号で示してその説明を省略する。
ケース体200は、例えば、側板201aと端板201bとよりなる枠部材201と、枠部材201の開口部を覆う窓部材202とを具備して構成される。枠部材201は、ユニット120の底面形状に合せて矩形形状に成形され、その上端がユニット120における天板122または底面に密着し、図示省略のネジ等によって締結されている。図15、図16で示すように枠部材201の下端部には、窓部材202取付用の支持部材201Aが設けられており、この支持部材201Aと枠部本体201の間に形成された係止溝Dに窓部材202の側縁部が嵌合する。
Subsequently, still another embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a disassembled configuration diagram viewed from the side, and (b) a side view for explaining still another embodiment. 15 is a cross-sectional view of FIG. 14, and FIG. 16 is an enlarged view showing one unit in FIG. This embodiment is an example in which a case body that covers the lamp housing portion is further provided in the basic configuration of the first embodiment. The structure of the frame and unit in this embodiment is the same as that of the first embodiment, and has the same effect in that the unit is placed between the frames. In the following description, the same components as those previously described with reference to FIGS. 1 to 13 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The
窓部材202は、図14で示すように、2本のエキシマランプ121を覆う程度大きさであって、材質としては合成石英ガラスが好適する。このように窓部材202はエキシマランプ121の長さに適合するよう大きなものであるが、ワークWの大きさに対して窓部材202の短手方向長さを小さく構成できる。
As shown in FIG. 14, the
図15で示すように、ランプ収容部125の下方にはランプの短手方向に延在するアーム状のランプ保持具126cがランプの長さ方向に数箇所設けられており、エキシマランプ121はこれによって下方から支持されて、ランプ収容部125内に収容される。
As shown in FIG. 15, an arm-shaped
また、図16で示すように、ユニット120のランプ収容部125及び底部には噴出孔127が設けられており、前図図14のガス供給用チューブ118からユニット120内部に導入されたガスが、同図の矢印で示すように当該噴出孔127を通過してユニット120底面とケース体200によって形成された空間H内又は外部空間(被処理室)に向かって排出される。ケース体200で囲まれた空間Hに流入したガスは、枠部材201と窓部材202の嵌合部の間の間隙から洩出するか、図示省略した排気口より排出される。
処理ガスは、例えば不活性ガス(具体的には窒素ガス)であり、ケース体200内部空間Hが不活性ガスで充填されることでエキシマランプ121から放射された光を効率よくワークに対して照射できるようになる。このようにしてケース体200内部空間Hをガスで充填させる場合は、内部の圧力が外部(被処理室)雰囲気よりも高い状態に維持されることがあるが、上述したようにワークの面積に対して窓部材202の大きさを小さく構成できるため、ガラスが外方に湾曲して膨出することが回避され、窓部材202の最大たわみ量が小さくて、当該窓部材202とワークの間の距離を、窓部材202の全域にわたってほぼ一定となるよう支持することができる。よって、窓の周縁部と中心部とで処理むらを生じたり、窓部材202が基板に接触したりすることも回避できる。なお、窓部材202とワークとの距離は例えば0.5〜10mm(好ましくは、3〜5mm)とされる。
Further, as shown in FIG. 16, an
The processing gas is, for example, an inert gas (specifically, nitrogen gas), and light emitted from the
図17は、更に異なる実施形態を示す、ユニットの1つを拡大して示す断面図である。なお、先に図1〜図16で説明した構成と同構成については、同じ符号で示してその説明を省略する。
この実施形態は、前図図16で示したものに比較し、エキシマランプ121から放射された光を、紙面上において下方(窓部材202側)に向けて反射する反射ミラー203を、ランプ121に沿って取り付けた例である。反射ミラー203は例えば無垢のアルミニウム板を折曲形成したものであり、ランプ121の長手方向全長に亘って配置されている。
処理ガスの噴出孔127はランプ収容部125における頂部に対応する部分にのみ形成されており、ユニット120内部に導入された処理ガスがエキシマランプ121の外周に沿って流過すると共に、ケース体200の内部空間H側に効率よく導入されるようになっている。更に、ケース体200には、枠部材201に噴出孔204が数箇所形成されており、ケース体200内部の空間Hを不活性ガスで充填し、内部の酸素濃度を減少させることができる。このように処理ガスとその流過経路の設定内容によってため、反射ミラー203を金属の無垢材料より構成した場合でも、ケース体200内部の酸素濃度を低くすることができるため、紫外光照射に由来した金属部材の酸化現象を効果的に防止することができる。
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of one of the units, showing yet another embodiment. In addition, about the same structure as the structure demonstrated previously in FIGS. 1-16, it shows with the same code | symbol and abbreviate | omits the description.
In this embodiment, compared with the one shown in FIG. 16, the
The processing
図18は、更に異なる実施形態を示す、ユニットの1つを拡大して示す断面図である。なお、先に図1〜図17で説明した構成と同構成については、同じ符号で示してその説明を省略する。
この実施形態は、ユニット120の支持を、ケース体200の枠部材201(詳しくは支持部材201A)をフレーム110におけるフランジ部112上に載置して行った例である。このように本発明においては、ケース体200を介してユニット120を支持してもよい。かかる場合は、フレームにおける冷却機構をケース体200の側面にも拡大させることができる。
FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of one of the units, showing yet another embodiment. In addition, about the same structure as the structure demonstrated previously in FIGS. 1-17, it shows with the same code | symbol and abbreviate | omits the description.
In this embodiment, the
また、同図で示す実施形態においては、先に図11で説明したユニットの冷却手段も備えている。すなわち、ランプ収容部125に対応する内面に、樋状に形成された導管保持部128が設けられ、かかる導管保持部128に冷却流体が流過する導管Pが載置されている。このように、ユニット120に冷却手段を設けることにより、エキシマランプ121が冷却されてランプの効率を高めると共に、ユニット120本体の熱膨張が抑制され、装置全体に歪が生じることを効果的に抑制できる。
Further, the embodiment shown in the figure also includes the unit cooling means described above with reference to FIG. That is, a
以上、本発明の実施形態について種々説明したが、本願発明については上記構成に限定されることなく、適宜変更が可能であることはいうまでも無い。例えば、ケース体200とユニット120の間の結合部構成についてはネジ等で締結して固定する形態に限定されることなく、間にシール材などを介在させて気密状態に連結、固定することも可能である。
While various embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described configuration and can be appropriately changed. For example, the configuration of the coupling portion between the
以上のように、本発明によれば、1000mmを超す長尺のランプであっても、交換を簡単かつ安全に行うことができると共に、装置全体で発生する歪を抑制できるようになり、ランプハウス内やコンベア室内が汚染されることを効果的に回避することができるようになる。 As described above, according to the present invention, even a long lamp exceeding 1000 mm can be replaced easily and safely, and distortion generated in the entire apparatus can be suppressed. It is possible to effectively avoid contamination of the inside and the conveyor chamber.
100 エキシマランプ装置
10 ランプハウス
11 枠体
12 カバー
13 ベース
20 処理室
110 フレーム
111 側壁部
111a 嵌合溝
111A フレーム段部
111B フレーム側面
112 フランジ部
113 凹所
114 貫通溝
115 導管
115a 折り返し部
115b 供給口
115c 排出口
116 押さえ部材
117 冷却流体流通用チューブ
118 ガス供給用チューブ
120 ユニット
120a 一端
120B ユニット側面
121 エキシマランプ
121a 一端
121b 発光管
121c 外部電極
121d 内部電極
121e ガラス管
122 天板
122A 突出部
122a 案内ピン
123 把手
124 給電突子
125 ランプ収容部
126a,126b 保持具
127 噴出孔
128 保持部
130 電源部
131 給電端子
200 ケース体
201 枠部材
201A 支持部材
202 窓部材
F 流路
D 溝
H ケース体内部空間
P 導管
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ランプハウスの内部に並設された複数の板状フレームと、
中空箱型に成形され、底面にランプ収容部が形成されたユニットと、
前記ランプ収容部に収容されたエキシマランプと、を具備し、
前記ユニットは、隣接配置された前記板状フレーム間に取り出し可能に挿入・支持されてなり、かつ、該ユニットにはその中空内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段が取り付けられており、該ユニットの底面には前記不活性ガスを噴出する噴出口が穿設されていることを特徴とするエキシマランプ装置。 In an excimer lamp device in which an excimer lamp is stored in a lamp house and irradiates ultraviolet rays from the lamp to the outside,
A plurality of plate-like frames arranged in parallel inside the lamp house;
A unit formed into a hollow box shape and having a lamp housing portion formed on the bottom surface ;
An excimer lamp housed in the lamp housing section,
The unit is inserted and supported so as to be removable between the adjacent plate frames, and the unit is provided with an inert gas supply means for supplying an inert gas into the hollow space. An excimer lamp device , wherein a jet outlet for jetting the inert gas is formed in a bottom surface of the unit.
2. The excimer lamp device according to claim 1, wherein the plate-like frame is provided with a cooling mechanism.
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