JP4640421B2

JP4640421B2 - UV irradiation equipment

Info

Publication number: JP4640421B2
Application number: JP2008049720A
Authority: JP
Inventors: 智之海田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2028-02-29
Also published as: JP2009202138A

Description

本発明は、被照射物の表面を洗浄し又は改質するために使用される紫外線照射装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement in an ultraviolet irradiation apparatus used for cleaning or modifying the surface of an object to be irradiated.

従来から、紫外線とオゾンの協同作用を利用して、金属、半導体物質、ガラス等の被照射物の表面の洗浄及び改質が行われている。この技術は、一般にＵＶオゾン法として知られており、このＵＶオゾン法によれば、被照射物を傷めることなく、その表面に付着した有機汚染物質を除去し、またその表面に酸化膜の層を形成することができるという利点が知られている。 Conventionally, the surface of an object to be irradiated such as a metal, a semiconductor material, or glass has been cleaned and modified using the cooperative action of ultraviolet rays and ozone. This technique is generally known as the UV ozone method. According to this UV ozone method, organic contaminants adhering to the surface are removed without damaging the irradiated object, and an oxide film layer is formed on the surface. The advantage of being able to form is known.

近年、より効率の良いＵＶオゾン洗浄が行える光源としてエキシマランプが用いられている。このエキシマランプの輝線は、ほぼ単一であり、被照射物に対して加熱効果のある赤外線をほとんど放射することがない。また点灯性能にも優れており、数１００ミリ秒で放射光強度が安定し、また消灯も同時間で行なうことができる。このため、低圧水銀ランプとは異なり、必要なときに点灯し、必要のないときには消灯しておくことができ、コスト低減を図ることができる。 In recent years, excimer lamps have been used as light sources capable of more efficient UV ozone cleaning. The bright line of this excimer lamp is almost single and hardly emits infrared rays having a heating effect on the irradiated object. Also, the lighting performance is excellent, the radiated light intensity is stabilized in several hundred milliseconds, and the light can be turned off in the same time. For this reason, unlike a low-pressure mercury lamp, the lamp can be turned on when necessary, and can be turned off when not needed, thereby reducing the cost.

図４は、エキシマランプを用いた従来の紫外線照射装置を示す断面模式図である。図４に示すように、従来の紫外線照射装置１００は、被照射物Ｐを収容可能な処理室１０２と、この処理室１０２の中央上部に設けられたランプハウス１０３とから概略構成されている。このランプハウス１０３の内部上面には、ランプ支持体１０４が設けられており、このランプ支持体１０４にはエキシマランプ１０５と紫外線を反射させる反射ミラー１０６とが取り付けられている。また、ランプハウス１０３の下方には、合成石英ガラスからなる光透過窓１０７が設けられている。さらに、ランプハウス１０３には、不活性ガスのガス導入口１０８とガス排出口１０９とが設けられており、処理室１０２には、不活性ガスと酸素との混合ガスのガス流入口１１０が設けられて構成されている。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a conventional ultraviolet irradiation apparatus using an excimer lamp. As shown in FIG. 4, the conventional ultraviolet irradiation apparatus 100 is schematically configured from a processing chamber 102 that can accommodate an irradiation object P and a lamp house 103 provided at the upper center of the processing chamber 102. A lamp support 104 is provided on the inner upper surface of the lamp house 103, and an excimer lamp 105 and a reflection mirror 106 that reflects ultraviolet rays are attached to the lamp support 104. A light transmission window 107 made of synthetic quartz glass is provided below the lamp house 103. Further, the lamp house 103 is provided with a gas inlet 108 and a gas outlet 109 for an inert gas, and the processing chamber 102 is provided with a gas inlet 110 for a mixed gas of an inert gas and oxygen. Is configured.

この紫外線照射装置１００のエキシマランプ１０５から放射された紫外線は、光透過窓１０７を透過して処理室１０２内に収容された被照射物Ｐへ照射される。このとき、ランプハウス１０３の内部には、常時ガス導入口１０８から窒素などの不活性ガスが毎分数リットル程度流入されており、これによってエキシマランプ１０５からの紫外線の減衰が最小限に抑えられている。そして、光透過窓１０７からランプハウス１０３外へ出た紫外線は、ガス流入口１１０から処理室１０２の内部空間へ導入された酸素を含む雰囲気内で、その光化学反応によってオゾン及び特性酸素種を生成する。これを被照射物Ｐの表面に接触させ、また直接的にこの紫外線を被照射物Ｐに照射させて、これらの協同作業によって被照射物Ｐの表面の洗浄又は改質が達成される。 The ultraviolet rays emitted from the excimer lamp 105 of the ultraviolet irradiation device 100 pass through the light transmission window 107 and are irradiated to the irradiation object P accommodated in the processing chamber 102. At this time, an inert gas such as nitrogen is constantly flowing into the lamp house 103 from the gas inlet 108 every minute, so that the attenuation of ultraviolet rays from the excimer lamp 105 is minimized. Yes. Then, the ultraviolet light emitted from the light transmitting window 107 to the outside of the lamp house 103 generates ozone and characteristic oxygen species by the photochemical reaction in an atmosphere containing oxygen introduced from the gas inlet 110 to the internal space of the processing chamber 102. To do. This is brought into contact with the surface of the irradiation object P, and the irradiation object P is directly irradiated with the ultraviolet rays, and the surface of the irradiation object P is cleaned or modified by these cooperative operations.

しかしながら、図４に示すような、従来の紫外線照射装置１００においては、不活性ガスは上述したようにエキシマランプ１０５が設置されたランプハウス１０３に対し、所定流量（例えば、数リットル／分）でガス導入口１０８から常時流入され続け、そのままガス排出口１０９から排出されている。また、処理室１０２の内部であって光透過窓１０７と被照射物Ｐとの間の空間Ｓには、不活性ガスと酸素との混合ガスも紫外線照射装置１００の稼動中、常時流され続けている。この結果、多数の被照射物Ｐを連続して処理する場合、多量の不活性ガス及び酸素などの高価なガスが必要となり、これが紫外線の照射処理のランニングコストを引き上げてしまうという問題があった。特に、被照射物Ｐが液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ）では大型化が進んでいるため、不活性ガスの使用量が毎分数百リットルにもなり、莫大なコストがかかるという問題があった。 However, in the conventional ultraviolet irradiation apparatus 100 as shown in FIG. 4, the inert gas flows at a predetermined flow rate (for example, several liters / minute) to the lamp house 103 in which the excimer lamp 105 is installed as described above. The gas is continuously supplied from the gas inlet 108 and is directly discharged from the gas outlet 109. Further, a mixed gas of an inert gas and oxygen continues to flow in the space S between the light transmission window 107 and the object P inside the processing chamber 102 during the operation of the ultraviolet irradiation apparatus 100. ing. As a result, when a large number of irradiated objects P are continuously processed, a large amount of inert gas and expensive gas such as oxygen are required, which increases the running cost of the ultraviolet irradiation process. . In particular, the irradiation object P is used in a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD) or a plasma display panel (PDP). There was a problem that it became a hundred liters and it took a huge cost.

ところで、紫外線照射装置に係る公知文献として、例えば下記特許文献１〜３が知られている。
このうち、特許文献１には、エキシマレーザ等の紫外線の露光ビームを被照射物に照射して露光を行う露光装置の光学素子を、酸素を含む不活性ガスを供給して該露光ビームを照射して発生させたオゾンと当該露光ビームの照射とによってクリーニングする方法が開示されている。これにより、光学素子に付着した有機化合物を除去することができると記載されている。
一方、特許文献２には、被照射物を密閉筐体内に導入後にこの密閉筐体内に不活性ガスを導入し、不活性ガスの導入を停止した後に紫外線を照射して被照射物の洗浄又は改質を行い、終了後に密閉筐体内の気体を排出する紫外線照射方法が開示されている。これにより、不活性ガスの消費量が削減することができると記載されている。
一方、特許文献３には、ランプハウス内に充填した不活性ガスを光透過窓に設けた開口から被照射物の表面に流出させて、光源と被照射物との間の雰囲気を不活性ガスで満たすことができる紫外線照射装置が開示されている。これにより、光源と被照射物との間での紫外線の減衰を抑制できると記載されている。
特開平１１−２２４８３９号公報特開２００１−２１７２１６号公報特開２００１−３００４５１号公報 By the way, the following patent documents 1-3 are known as a well-known literature concerning an ultraviolet irradiation device, for example.
Among these, Patent Document 1 discloses that an optical element of an exposure apparatus that performs exposure by irradiating an irradiation object with an ultraviolet exposure beam such as an excimer laser is supplied with an inert gas containing oxygen to irradiate the exposure beam. A method of cleaning by ozone generated in this way and irradiation with the exposure beam is disclosed. This describes that the organic compound attached to the optical element can be removed.
On the other hand, in Patent Document 2, after introducing an object to be irradiated into the sealed casing, an inert gas is introduced into the sealed casing, and after the introduction of the inert gas is stopped, ultraviolet irradiation is performed to clean the object to be irradiated. An ultraviolet irradiation method is disclosed in which reforming is performed and the gas in the sealed casing is discharged after completion. Thereby, it is described that the consumption of the inert gas can be reduced.
On the other hand, in Patent Document 3, an inert gas filled in a lamp house is caused to flow out from an opening provided in a light transmission window to the surface of an object to be irradiated, so that the atmosphere between the light source and the object to be irradiated is inert gas. An ultraviolet irradiation device that can be satisfied with the above is disclosed. Thereby, it is described that the attenuation of ultraviolet rays between the light source and the irradiated object can be suppressed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-224839 JP 2001-217216 A JP 2001-300451 A

しかしながら、特許文献１は露光装置に関するものであり、使用用途が異なっている。
一方、特許文献２では、不活性ガスの使用量は低減可能であるが、工程数が増加してスループットが低下してしまうことから生産コストを充分に低減できないという問題があった。
一方、特許文献３では、ランプハウス内で使用した不活性ガスを、光源と被照射物との間の雰囲気に流用することから不活性ガスの低減は可能であるが、被照射物の処理に必要な酸素を被照射物の周辺に供給することが困難であり、結果として洗浄及び表面改質の効果が充分に得られにくいという問題があった。 However, Patent Document 1 relates to an exposure apparatus, and uses are different.
On the other hand, in Patent Document 2, although the amount of inert gas used can be reduced, there is a problem in that the production cost cannot be sufficiently reduced because the number of steps increases and throughput decreases.
On the other hand, in Patent Document 3, since the inert gas used in the lamp house is diverted to the atmosphere between the light source and the irradiated object, the inert gas can be reduced. There is a problem that it is difficult to supply necessary oxygen around the object to be irradiated, and as a result, it is difficult to sufficiently obtain the effects of cleaning and surface modification.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、不活性ガスの使用量を低減して被照射物の洗浄及び表面改質のコスト削減が可能な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, and provides an ultraviolet irradiation apparatus capable of reducing the amount of inert gas used and cleaning the irradiated object and reducing the cost of surface modification. For the purpose.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の紫外線照射装置は、被照射物に対して紫外線を照射して、前記被照射物の洗浄又は改質を行うための紫外線照射装置であって、
紫外線を放射する光源と、前記紫外線を前記被照射物に対して照射可能にする光透過窓と、不活性ガスを導入するためのガス導入口と、前記不活性ガスを排出するためのガス排出口と、を有する略密閉容器であるランプハウスと、前記光透過窓と前記被照射物との間の空間に少なくとも不活性ガスと酸素とが含まれる混合ガスを導入するためのガス導入手段と、前記ガス排出口から排出された前記不活性ガスを前記ガス導入手段に送る回送流路と、を備え、前記ガス排出口から前記ランプハウス内に導入した前記不活性ガスの全量を回収するとともに、回収した当該不活性ガスを、前記回送流路を介して前記混合ガスの一部として前記空間に導入することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
That is, the ultraviolet irradiation device of the present invention is an ultraviolet irradiation device for irradiating an irradiated object with ultraviolet rays to clean or modify the irradiated object,
A light source emitting ultraviolet light, a light transmission window that allows irradiating the ultraviolet to the irradiated object, a gas inlet for introducing an inert gas, gas discharge for discharging the inert gas A lamp house which is a substantially sealed container having an outlet, and a gas introducing means for introducing a mixed gas containing at least an inert gas and oxygen into a space between the light transmission window and the object to be irradiated. A flow passage for sending the inert gas discharged from the gas discharge port to the gas introduction means, and collects the entire amount of the inert gas introduced into the lamp house from the gas discharge port. The recovered inert gas is introduced into the space as a part of the mixed gas through the forwarding flow path .

本発明の紫外線照射装置によれば、ガス排出口から排出された不活性ガスをガス導入手段に送る回送流路を有している。このため、ランプハウス内から排出された不活性ガスを回収して、回送流路からガス導入口に送ることができる。これにより、回収した不活性ガスを混合ガスの一部として光透過窓と被照射物との間の空間に再度導入することができ、不活性ガスの再利用が可能となる。したがって、不活性ガスの使用量を低減して被照射物の洗浄及び表面改質のコストを削減することができる。 According to the ultraviolet irradiation device of the present invention, it has the flow path for sending the inert gas discharged from the gas discharge port to the gas introduction means. For this reason, the inert gas discharged | emitted from the inside of a lamp house can be collect | recovered, and it can send to a gas inlet from a forwarding flow path. Thereby, the recovered inert gas can be reintroduced into the space between the light transmission window and the object to be irradiated as a part of the mixed gas, and the inert gas can be reused. Therefore, the amount of inert gas used can be reduced, and the cost of cleaning and surface modification of the irradiated object can be reduced.

また、本発明の紫外線照射装置は、前記空間から前記混合ガスを回収するためのガス回収手段と、前記ガス回収手段から回収された前記混合ガスを前記ガス導入手段に送る回収流路とが備えられていることが好ましい。 The ultraviolet irradiation device of the present invention includes a gas recovery means for recovering the mixed gas from the space, and a recovery flow path for sending the mixed gas recovered from the gas recovery means to the gas introduction means. It is preferable that

本発明の紫外線照射装置によれば、上記構成を有しているため、光透過窓と被照射物との間の空間に導入した混合ガスの回収が可能となり、この回収した混合ガスを回収流路からガス導入手段に送ることができる。これにより、回収した混合ガスを光透過窓と被照射物との間の空間に再度導入することができ、混合ガスの再利用が可能となる。したがって、不活性ガス及び酸素の使用量をさらに低減して、被照射物の洗浄及び改質のコストをさらに削減することができる。 According to the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention, since it has the above-described configuration, it is possible to recover the mixed gas introduced into the space between the light transmission window and the object to be irradiated, and this recovered mixed gas can be recovered. It can be sent from the road to the gas introduction means. Thereby, the collected mixed gas can be reintroduced into the space between the light transmission window and the object to be irradiated, and the mixed gas can be reused. Therefore, the usage amount of the inert gas and oxygen can be further reduced, and the cost for cleaning and modifying the irradiated object can be further reduced.

さらに、本発明の紫外線照射装置は、前記空間から前記混合ガスを強制的に排出する強制排気手段が備えられており、前記酸素が前記強制排気手段により前記空間に引き込まれた外気から供給されることが好ましく、前記強制排気手段が排気量調整機能を有していることが好ましい。 Furthermore, the ultraviolet irradiation device of the present invention is provided with a forced exhaust means for forcibly discharging the mixed gas from the space, and the oxygen is supplied from outside air drawn into the space by the forced exhaust means. Preferably, the forced exhaust means preferably has an exhaust amount adjustment function.

本発明の紫外線照射装置によれば、強制排気手段を有しており、この強制排気手段により光透過窓と被照射物との間の空間に引き込まれた外気から酸素を供給する構成となっている。これにより、さらに被照射物の洗浄及び表面改質のコストを低減することができる。
また、本発明の紫外線照射装置によれば、強制排気手段が排気量調整機能を有しているため、光透過窓と被照射物との間の空間に取り込む外気量、すなわち酸素量を調整することができる。これにより、被照射物の洗浄能力及び表面改質レートを容易に調整することができる。 According to the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention, the forced exhaust means is provided, and oxygen is supplied from the outside air drawn into the space between the light transmission window and the irradiated object by the forced exhaust means. Yes. Thereby, the cost of cleaning and surface modification of the irradiated object can be further reduced.
Further, according to the ultraviolet irradiation device of the present invention, the forced exhaust means has an exhaust amount adjustment function, so that the amount of outside air taken into the space between the light transmission window and the irradiated object, that is, the amount of oxygen is adjusted. be able to. Thereby, the washing | cleaning capability and surface modification rate of a to-be-irradiated object can be adjusted easily.

更にまた、本発明の紫外線照射装置は、前記ランプハウス内に導入する前記不活性ガスの流量が３０〜４０Ｌ／ｍｉｎの範囲であり、前記空間に導入する前記混合ガスの流量が５０〜４００Ｌ／ｍｉｎの範囲であり、前記空間の酸素濃度が１〜１０体積％の範囲であることが好ましい。 Furthermore, in the ultraviolet irradiation device of the present invention, the flow rate of the inert gas introduced into the lamp house is in the range of 30 to 40 L / min, and the flow rate of the mixed gas introduced into the space is 50 to 400 L / min. Preferably, the oxygen concentration in the space is in the range of 1 to 10% by volume.

本発明の紫外線照射装置によれば、ランプハウス内の流量が上記範囲内であれば、ランプハウス内での紫外線の減衰を好適に抑制することができる。また、光透過窓と被照射物との間の空間の混合ガスの流量及び酸素濃度が上記範囲内であれば、光透過窓と被照射物との間の空間の紫外線の減衰を好適に抑制できると共に被照射物の洗浄及び改質を充分にすることができる。 According to the ultraviolet irradiation device of the present invention, if the flow rate in the lamp house is within the above range, the attenuation of ultraviolet rays in the lamp house can be suitably suppressed. In addition, if the flow rate and oxygen concentration of the mixed gas in the space between the light transmission window and the object to be irradiated are within the above ranges, the attenuation of ultraviolet light in the space between the light transmission window and the object to be irradiated is suitably suppressed. In addition, the object to be irradiated can be sufficiently cleaned and modified.

以上説明したように、本発明の紫外線照射装置によれば、不活性ガスの使用量を低減して被照射物の洗浄及び表面改質のコスト削減が可能な紫外線照射装置を提供することができる。 As described above, according to the ultraviolet irradiation device of the present invention, it is possible to provide an ultraviolet irradiation device capable of reducing the amount of inert gas used and reducing the cost of cleaning and surface modification of the irradiated object. .

以下、本発明を適用した一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１〜図３は、本発明を適用した紫外線照射装置を示す断面模式図である。なお、以下の図１〜図３は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の紫外線照射装置の寸法関係とは異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 are schematic cross-sectional views showing an ultraviolet irradiation apparatus to which the present invention is applied. In addition, the following FIGS. 1-3 is for demonstrating the structure of embodiment of this invention, and the magnitude | size of each part shown, thickness, a dimension, etc. are the dimensional relationship of an actual ultraviolet irradiation device. May be different.

＜第１実施形態＞
図１は、本発明を適用した第１の実施形態である紫外線照射装置を示す図であり、図１（ａ）は断面模式図、図１（ｂ）は平面図である。本実施形態の紫外線照射装置１は、図１（ａ）に示すように、紫外線を放射する光源２と紫外線を被照射物Ｐに対して照射可能にする光透過窓３とを有するランプハウス４と、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓに混合ガスを導入するためのガス導入手段５と、回送流路６とから概略構成されている。
なお、被照射物Ｐには、半導体基板、ガラス基板等を用いることができ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の大型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ）にも用いることができる。 <First Embodiment>
1A and 1B are diagrams showing an ultraviolet irradiation apparatus according to a first embodiment to which the present invention is applied. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view. As shown in FIG. 1A, the ultraviolet irradiation device 1 of the present embodiment includes a light source 2 that radiates ultraviolet rays and a light transmission window 3 that enables the ultraviolet rays to be irradiated onto an object P. And a gas introduction means 5 for introducing a mixed gas into the space S between the light transmission window 3 and the object P to be irradiated and a forward flow path 6.
In addition, a semiconductor substrate, a glass substrate, etc. can be used for the irradiated object P, and it uses also for large sized flat panel displays (FPD: Flat Panel Display), such as a liquid crystal display (LCD) and a plasma display panel (PDP). be able to.

光源２は、図１（ａ）に示すように、ランプハウス４の内部上面に設けられたランプ支持体４ａに取り付けられている。また、光源２は、紫外線を照射可能な光源であれば特に限定されるものではないが、波長１７２ｎｍの紫外線を発生するキセノンエキシマランプであることが好ましい（本実施形態では、以下、エキシマランプ２とする）。また、本実施形態の紫外線照射装置１は、幅が広い被照射物Ｐに対応するために、図１（ｂ）に示すように、複数のエキシマランプ２を被照射物Ｐの幅方向に並べた構成としてもよい。 As shown in FIG. 1A, the light source 2 is attached to a lamp support 4 a provided on the inner upper surface of the lamp house 4. The light source 2 is not particularly limited as long as it is a light source capable of irradiating ultraviolet rays, but is preferably a xenon excimer lamp that generates ultraviolet rays having a wavelength of 172 nm (in this embodiment, the excimer lamp 2 is hereinafter referred to as “excimer lamp 2”). And). Further, the ultraviolet irradiation device 1 of the present embodiment is arranged with a plurality of excimer lamps 2 arranged in the width direction of the irradiated object P as shown in FIG. It is good also as a structure.

光透過窓３は、図１（ａ）に示すように、ランプハウス４の下面に設けられている。エキシマランプ２から放射される紫外線は、この光透過窓３を透過して、被照射物Ｐの表面に照射される。なお、光透過窓３の材質には、幅広い波長領域における優れた光透過性を有する有水合成石英ガラスを用いることが好ましい。 The light transmission window 3 is provided on the lower surface of the lamp house 4 as shown in FIG. The ultraviolet rays radiated from the excimer lamp 2 are transmitted through the light transmission window 3 and irradiated on the surface of the object P to be irradiated. In addition, it is preferable to use the water-containing synthetic quartz glass which has the outstanding light transmittance in a wide wavelength range as a material of the light transmissive window 3.

ランプハウス４は、図１（ａ）に示すように、その内部に反射ミラー４ｂを有している。反射ミラー４ｂには、例えば鏡面加工されたアルミニウム製の板状部材等を用いることができる。この反射ミラー４ｂにより、エキシマランプ２から照射された紫外線を下方、すなわち被照射物Ｐへ向けて集光させることができる。
また、ランプハウス４は、略密閉容器であり、その内部には不活性ガスが充填されることが好ましい。ランプハウス４の内部に不活性ガスが充填されることにより、エキシマランプ２から放射された紫外線は、当該ランプハウス４内での減衰が抑制される。
なお、不活性ガスには、光を吸収しにくい窒素、アルゴン、ヘリウムガスなどを用いることができるが、そのコストを考慮した場合には窒素ガスが好適に用いられる。 As shown in FIG. 1A, the lamp house 4 includes a reflection mirror 4b. For the reflection mirror 4b, for example, a mirror-finished aluminum plate-like member or the like can be used. By this reflection mirror 4b, the ultraviolet rays irradiated from the excimer lamp 2 can be condensed downward, that is, toward the irradiated object P.
The lamp house 4 is a substantially hermetically sealed container, and it is preferable that the inside is filled with an inert gas. By filling the inside of the lamp house 4 with an inert gas, the ultraviolet rays emitted from the excimer lamp 2 are suppressed from being attenuated in the lamp house 4.
Note that as the inert gas, nitrogen, argon, helium gas, or the like that hardly absorbs light can be used, but nitrogen gas is preferably used in consideration of the cost.

ランプハウス４は、当該ランプハウス４内に不活性ガスを導入するためのガス導入口７と、当該ランプハウス４内から不活性ガスを排出するためのガス排出口８とを有している。
このガス導入口７は、図示略のガスボンベ等の不活性ガス供給源と接続されており、図示略の流量制御装置によって不活性ガス供給源から供給される不活性ガスの流量ｗ_１が制御されている。なお、ガス導入口７からランプハウス４内に導入される不活性ガスの流量ｗ_１は、３０〜４０Ｌ／ｍｉｎの範囲であることが好ましい。上記範囲内であれば、ランプハウス４内での紫外線の減衰を効果的に抑制することができるため好ましい。
一方、ガス排出口８は、後述する回送流路６と接続されており、当該ガス排出口８からランプハウス４外に排出される不活性ガスの流量は、前述の流量ｗ_１に等しい。すなわち、ランプハウス４内に導入した不活性ガスの全量を回収する。 The lamp house 4 has a gas inlet 7 for introducing an inert gas into the lamp house 4 and a gas outlet 8 for discharging the inert gas from the lamp house 4.
The gas inlet 7 is connected to an inert gas supply source such as a gas cylinder (not shown), and the flow rate w _{1 of the} inert gas supplied from the inert gas supply source is controlled by a flow control device (not shown). ing. The flow rate _{w 1} of the inert gas introduced from the gas inlet 7 in the lamp house 4 is preferably in the range of 30~40L / min. If it is in the said range, since attenuation | damping of the ultraviolet-ray in the lamp house 4 can be suppressed effectively, it is preferable.
On the other hand, the gas discharge port 8 is connected to the forward flow path 6 to be described later, the flow rate of the inert gas discharged from the gas outlet 8 lamp house 4 outside is equal to the flow rate w ₁ above. That is, the entire amount of the inert gas introduced into the lamp house 4 is recovered.

本実施形態の紫外線照射装置１は、ランプハウス４の下に、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような処理室９を有していることが好ましい。この処理室９の側面には、被照射物Ｐの搬入口９ａと搬出口９ｂとが設けられている。この搬入口９ａ及び搬出口９ｂは、開閉式であっても、常時開口していてもよい。また、処理室９の内部には、被照射物Ｐを移送可能とする図示略の搬送装置が備えられている。この搬送装置によって、図１（ｂ）に示すように被照射物Ｐを水平方向に搬送し、エキシマランプ２による紫外線の照射範囲（ランプハウス４の下方領域）を通過させることができる。なお、紫外線照射装置１に処理室９を設けることにより、紫外線の照射により生成されるオゾンガス等のガスの、外部への漏洩を抑制することができる。 The ultraviolet irradiation device 1 of the present embodiment preferably has a processing chamber 9 as shown in FIGS. 1A and 1B under the lamp house 4. On the side surface of the processing chamber 9, a carry-in port 9 a and a carry-out port 9 b for the irradiation object P are provided. The carry-in port 9a and the carry-out port 9b may be of an open / close type or may be always open. In addition, inside the processing chamber 9, a transport device (not shown) that can transfer the irradiated object P is provided. As shown in FIG. 1B, the object to be irradiated P can be conveyed in the horizontal direction by this conveying device, and can pass through the ultraviolet irradiation range (the lower region of the lamp house 4) by the excimer lamp 2. In addition, by providing the processing chamber 9 in the ultraviolet irradiation device 1, leakage of gas such as ozone gas generated by ultraviolet irradiation to the outside can be suppressed.

ガス導入手段５は、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓに、少なくとも不活性ガスと酸素とが含まれる混合ガスを導入する機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、図１（ａ）に示すように、エアバルブ５を用いることができる。このエアバルブ５は、上記空間Ｓに近接した位置に設けることが好ましい。エアバルブ５から空間Ｓに混合ガスを噴出することで、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓには不活性ガスが導入されるため、エキシマランプ２から放射される紫外線の減衰を抑制することができる。また、不活性ガスと同時に酸素が導入されることから、紫外線の照射によりオゾンガスが生成され、被照射物Ｐの洗浄及び改質を好適に行うことができる。 The gas introduction means 5 is not particularly limited as long as it has a function of introducing a mixed gas containing at least an inert gas and oxygen into the space S between the light transmission window 3 and the irradiation object P. Instead, for example, an air valve 5 can be used as shown in FIG. The air valve 5 is preferably provided at a position close to the space S. By injecting the mixed gas from the air valve 5 into the space S, an inert gas is introduced into the space S between the light transmission window 3 and the object P to be irradiated, so that the ultraviolet rays emitted from the excimer lamp 2 are attenuated. Can be suppressed. In addition, since oxygen is introduced simultaneously with the inert gas, ozone gas is generated by irradiation with ultraviolet rays, and the irradiated object P can be suitably cleaned and modified.

なお、上述のように、紫外線照射装置１が処理室９を有している場合には、この処理室９の内部に混合ガスを導入可能な位置にエアバルブ５を取り付けても良い。これにより、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓのみならず、処理室９の内部空間が混合ガス雰囲気になるため、安定した紫外線照射による処理が実現可能となる。さらに、被照射物Ｐの幅が広い場合には、図１（ｂ）に示すように、複数のエアバルブ５を被照射物Ｐの幅方向に並べる構成としてもよい。これにより、被照射物Ｐの幅が広い場合にも空間Ｓに混合ガスを均等に導入することができる。 As described above, when the ultraviolet irradiation device 1 has the processing chamber 9, the air valve 5 may be attached to a position where the mixed gas can be introduced into the processing chamber 9. Thereby, since not only the space S between the light transmission window 3 and the object P to be irradiated but also the internal space of the processing chamber 9 is in a mixed gas atmosphere, it is possible to realize stable processing by ultraviolet irradiation. Furthermore, when the irradiation object P is wide, a plurality of air valves 5 may be arranged in the width direction of the irradiation object P as shown in FIG. Thereby, even when the irradiated object P is wide, the mixed gas can be uniformly introduced into the space S.

エアバルブ５は、後述する混合ガス供給装置１０と流路１３を介して接続されている。また、図示略の流量制御装置によって混合ガス供給装置１０から供給される混合ガスの流量ｗ_４が制御されている。なお、この流量ｗ_４は、上述の空間Ｓの大きさに応じて、５０〜４００Ｌ／ｍｉｎの範囲で制御することが好ましい。上記範囲内であれば、光透過窓３と被照射物Ｐとの間で紫外線の減衰を好適に抑制することができる。 The air valve 5 is connected to a mixed gas supply device 10 described later via a flow path 13. Further, the flow rate w _{4 of the} mixed gas supplied from the mixed gas supply device 10 is controlled by a flow rate control device (not shown). Note that the flow rate _{w 4,} depending on the size of the space S described above is preferably controlled in the range of 50~400L / min. If it is in the said range, attenuation | damping of an ultraviolet-ray can be suppressed suitably between the light transmission window 3 and the to-be-irradiated object P. FIG.

回送流路６は、図１（ａ）に示すように、ガス排出口８から排出された不活性ガスをエアバルブ５に送るためのガス流路であり、ガス排出口８と混合ガス供給装置１０との間に設けられている。これにより、ガス排出口８から排出された不活性ガスを、回送流路６と混合ガス供給装置１０とを介して、エアバルブ５から混合ガスの一部として再度処理室９の内部空間（すなわち空間Ｓ）に導入することができる。 As shown in FIG. 1A, the recirculation flow path 6 is a gas flow path for sending the inert gas discharged from the gas discharge port 8 to the air valve 5, and the gas discharge port 8 and the mixed gas supply device 10. Between. As a result, the inert gas discharged from the gas discharge port 8 is again supplied from the air valve 5 to the internal space of the processing chamber 9 (that is, the space) as a part of the mixed gas from the air valve 5 via the forwarding flow path 6 and the mixed gas supply device 10. S).

混合ガス供給装置１０には、回送流路６以外に、不活性ガス供給路１１と、酸素供給路１２とが接続されており、不活性ガス供給路１１及び酸素供給路１２には、図示略のガス供給源がそれぞれ接続されている。そして、混合ガス供給装置１０は、空間Ｓに設置された図示略の酸素濃度計から送られてくる信号によって、前述の流量ｗ_４を構成する回収された不活性ガスの流量ｗ_１と、不活性ガス供給路１１の流量ｗ_２と、酸素供給路１２の流量ｗ_３とのバランスを調整する。そして、調整された流量ｗ_４の混合ガスを、流路１３を介してエアバルブ５から空間Ｓに導入することで、当該空間Ｓの酸素濃度を一定に制御することができる。なお、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓの酸素濃度は、１〜１０体積％の範囲であることが好ましい。上述の範囲であれば、紫外線によってオゾン及び活性酸素種が好適に生成されて被照射物Ｐの洗浄及び改質を好適に行うことができると共に、酸素による紫外線の減衰を最小限にすることができる。 The mixed gas supply apparatus 10 is connected to an inert gas supply path 11 and an oxygen supply path 12 in addition to the forwarding flow path 6, and the inert gas supply path 11 and the oxygen supply path 12 are not shown. Gas supply sources are connected to each other. Then, the mixed gas supply apparatus 10 detects the flow rate w _{1 of} the recovered inert gas that constitutes the flow rate w ₄ described above by the signal sent from the oxygen concentration meter (not shown) installed in the space S, and the The balance between the flow rate w ₂ of the active gas supply path 11 and the flow rate w ₃ of the oxygen supply path 12 is adjusted. Then, the oxygen concentration in the space S can be controlled to be constant by introducing the mixed gas having the adjusted flow rate w ₄ into the space S from the air valve 5 through the flow path 13. In addition, it is preferable that the oxygen concentration of the space S between the light transmission window 3 and the irradiated object P is in the range of 1 to 10% by volume. If it is in the above-mentioned range, ozone and active oxygen species are preferably generated by ultraviolet rays, and the irradiated object P can be suitably cleaned and modified, and attenuation of ultraviolet rays by oxygen can be minimized. it can.

次に、上記の構成を有する本実施形態の紫外線照射装置１を用いて、被照射物Ｐに紫外線を照射する方法について以下に説明する。
先ず、エキシマランプ２の点灯に先立ち、ガス導入口７からランプハウス４内に不活性ガスを導入すると共に、ランプハウス４に設けられたガス排出口８から排出された不活性ガスを回収し、回送流路６を介して混合ガス供給装置１０に送る。そして、混合ガス供給装置１０から送られた混合ガスを、エアバルブ５から処理室９内へ導入して、処理室９の内部空間（すなわち空間Ｓ）を混合ガスで充填する。 Next, a method for irradiating the irradiated object P with ultraviolet rays using the ultraviolet irradiation apparatus 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described below.
First, prior to the lighting of the excimer lamp 2, an inert gas is introduced into the lamp house 4 from the gas inlet 7 and the inert gas discharged from the gas outlet 8 provided in the lamp house 4 is recovered. The gas is sent to the mixed gas supply device 10 via the circulation channel 6. And the mixed gas sent from the mixed gas supply apparatus 10 is introduce | transduced in the process chamber 9 from the air valve 5, and the interior space (namely, space S) of the process chamber 9 is filled with mixed gas.

次に、被照射物Ｐを搬送装置によって図中矢印方向に搬送し、搬入口９ａから処理室９の内部に搬入する。そして、被照射物Ｐがランプハウス４の下を通過するタイミングでエキシマランプ２を点灯して、被照射物Ｐに紫外線を照射する。この際、処理室９の内部空間は混合ガスで充填されているため、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓも混合ガス雰囲気となっている。次に、被照射物Ｐへの紫外線の照射処理がおわると、エキシマランプは消灯し、被照射物Ｐは、搬出口９ｂから処理室９の外側へ搬出されて処理が完了する。 Next, the irradiated object P is transported by the transport device in the direction of the arrow in the figure, and is transported into the processing chamber 9 from the transport inlet 9a. Then, the excimer lamp 2 is turned on at the timing when the irradiated object P passes under the lamp house 4, and the irradiated object P is irradiated with ultraviolet rays. At this time, since the internal space of the processing chamber 9 is filled with the mixed gas, the space S between the light transmission window 3 and the irradiated object P is also a mixed gas atmosphere. Next, when the irradiation process of ultraviolet rays to the irradiated object P is completed, the excimer lamp is turned off, and the irradiated object P is carried out of the processing chamber 9 from the carry-out port 9b to complete the process.

エキシマランプ２の点灯によって発生する紫外線は、被照射物Ｐの表面に照射される。このとき、照射される紫外線は、ランプハウス４内及び空間Ｓにおいて不活性ガス又は混合ガス中の不活性ガスによって減衰が抑制されている。このため、紫外線が効率的に被照射物Ｐの表面に到達して、その表面に付着した有機化合物の化学結合が切断される。また、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓにおいては、エアバルブ５から導入される混合ガス中の酸素と紫外線とによってオゾンや活性酸素種が生成される。前述したように紫外線の照射によって被照射物Ｐから切断された有機化合物は、このオゾンや活性酸素種の酸化力によって飛散除去され、効果的に洗浄される。なお、本実施形態では、処理室９が設けられているので、ランプハウス４の下方以外の処理室９の内部においてもオゾン及び活性酸素種が存在しているので、被照射物Ｐは洗浄される。 Ultraviolet rays generated when the excimer lamp 2 is turned on are irradiated on the surface of the irradiation object P. At this time, attenuation of the irradiated ultraviolet rays is suppressed by the inert gas or the inert gas in the mixed gas in the lamp house 4 and in the space S. For this reason, ultraviolet rays efficiently reach the surface of the irradiation object P, and the chemical bond of the organic compound attached to the surface is broken. In the space S between the light transmission window 3 and the object P to be irradiated, ozone and active oxygen species are generated by oxygen and ultraviolet rays in the mixed gas introduced from the air valve 5. As described above, the organic compound cut from the irradiated object P by the irradiation of ultraviolet rays is scattered and removed by the oxidizing power of ozone and active oxygen species, and is effectively washed. In the present embodiment, since the processing chamber 9 is provided, ozone and active oxygen species are also present inside the processing chamber 9 other than the lower part of the lamp house 4, so that the irradiated object P is cleaned. The

また、ランプハウス４内に導入する不活性ガスの流量ｗ_１を３０〜４０Ｌ／ｍｉｎの範囲に、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓに導入する混合ガスの流量ｗ_４を５０〜４００Ｌ／ｍｉｎの範囲に、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓの酸素濃度を１〜１０体積％の範囲に制御して、被照射物Ｐとして素ガラスを処理した場合には、素ガラスの純水に対する接触角度は、紫外線照射処理前が約５０°に対して処理後は約５°となり、効果的に表面を改質することができる。 Further, the flow rate w _{4 of the} mixed gas introduced into the space S between the light transmission window 3 and the irradiated object P in the range of 30 to 40 L / min of the flow rate w _{1 of the} inert gas introduced into the lamp house 4. The raw glass is treated as the irradiated object P by controlling the oxygen concentration in the space S between the light transmission window 3 and the irradiated object P in the range of 1 to 10% by volume in the range of 50 to 400 L / min. In this case, the contact angle of the raw glass with pure water is about 5 ° after the treatment with respect to about 50 ° before the ultraviolet irradiation treatment, and the surface can be effectively modified.

以上説明したように、本実施形態の紫外線照射装置１によれば、ガス排出口８から排出された不活性ガスをエアバルブ５に送る回送流路６を有している。このため、ランプハウス４内から排出された不活性ガスを回収して、回送流路６からエアバルブ５に送ることができる。これにより、回収した不活性ガスを混合ガスの一部として光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓに再度導入することができ、不活性ガスの再利用が可能となる。したがって、不活性ガスの使用量を低減して被照射物Ｐの洗浄及び表面改質のコストを削減することができる。 As described above, according to the ultraviolet irradiation device 1 of the present embodiment, the delivery path 6 for sending the inert gas discharged from the gas discharge port 8 to the air valve 5 is provided. For this reason, the inert gas discharged | emitted from the inside of the lamp house 4 can be collect | recovered, and it can send to the air valve 5 from the forwarding flow path 6. FIG. Thereby, the recovered inert gas can be reintroduced into the space S between the light transmission window 3 and the irradiation object P as a part of the mixed gas, and the inert gas can be reused. Therefore, the amount of inert gas used can be reduced, and the cost of cleaning and surface modification of the irradiated object P can be reduced.

また、本実施形態の紫外線照射装置１は、ランプハウス４内に導入する不活性ガスの流量が３０〜４０Ｌ／ｍｉｎの範囲であり、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓに導入する混合ガスの流量が５０〜４００Ｌ／ｍｉｎの範囲であり、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓの酸素濃度が１〜１０体積％の範囲としている。これにより、ランプハウス４内での紫外線の減衰を好適に抑制することができ、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓの紫外線の減衰を好適に抑制できると共に被照射物Ｐの洗浄及び改質を充分にすることができる。 Further, in the ultraviolet irradiation device 1 of the present embodiment, the flow rate of the inert gas introduced into the lamp house 4 is in the range of 30 to 40 L / min, and the space S between the light transmission window 3 and the irradiated object P. The flow rate of the mixed gas introduced into is in the range of 50 to 400 L / min, and the oxygen concentration in the space S between the light transmission window 3 and the irradiation object P is in the range of 1 to 10% by volume. Thereby, the attenuation | damping of the ultraviolet-ray in the lamp house 4 can be suppressed suitably, attenuation | damping of the ultraviolet-ray of the space S between the light transmission window 3 and the to-be-irradiated object P can be suppressed suitably, and the to-be-irradiated object P Can be sufficiently cleaned and modified.

以上のように、本実施形態の紫外線照射装置１によれば、不活性ガスの使用量を低減して被照射物Ｐの洗浄及び表面改質のコスト削減が可能な紫外線照射装置１を提供することができる。 As described above, according to the ultraviolet irradiation device 1 of the present embodiment, the ultraviolet irradiation device 1 is provided that can reduce the amount of inert gas used and reduce the cost of cleaning and surface modification of the irradiated object P. be able to.

＜第２実施形態＞
図２は、本発明を適用した第２の実施形態である紫外線照射装置を示す断面模式図である。また、図２に示す構成要素のうち、図１に示す構成要素と同一の構成要素には、図１と同一の符号を付してその説明を省略、若しくは簡単に説明する。
本実施形態の紫外線照射装置２０は、前述した紫外線照射装置１の構成に加えて、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓから混合ガスを回収するためのガス回収手段２１と、回収流路２２とを備えている。 <Second Embodiment>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an ultraviolet irradiation device according to a second embodiment to which the present invention is applied. Also, among the components shown in FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
In addition to the configuration of the ultraviolet irradiation device 1 described above, the ultraviolet irradiation device 20 of the present embodiment includes a gas recovery means 21 for recovering a mixed gas from the space S between the light transmission window 3 and the object P to be irradiated. And a recovery channel 22.

ガス回収手段２１は、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓに存在する混合ガスを回収する機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、図２に示すように、吸引ノズル２１を用いることができる。吸引ノズル２１は、上記空間Ｓに近接した位置に設けることが好ましい。この吸引ノズル２１から混合ガスを回収して、エアバルブ５に回収したガスを送ることにより、再度混合ガスの一部として空間Ｓに導入することができる。また、吸引ノズル２１によって空間Ｓから被照射物Ｐの洗浄及び改質後の混合ガスを回収することで、空間Ｓには新しい不活性ガスが充填されるため、紫外線照射による処理効率の低下を抑制することができる。なお、紫外線照射装置２０が処理室９を有している場合には、この処理室９の内部空間であって混合ガスを回収可能な位置に吸引ノズル２１を取り付けても良い。 The gas recovery means 21 is not particularly limited as long as it has a function of recovering the mixed gas existing in the space S between the light transmission window 3 and the irradiated object P. For example, as shown in FIG. Thus, the suction nozzle 21 can be used. The suction nozzle 21 is preferably provided at a position close to the space S. By collecting the mixed gas from the suction nozzle 21 and sending the collected gas to the air valve 5, it can be introduced again into the space S as part of the mixed gas. Further, by collecting the mixed gas after cleaning and reforming the irradiated object P from the space S by the suction nozzle 21, the space S is filled with a new inert gas. Can be suppressed. When the ultraviolet irradiation device 20 has the processing chamber 9, the suction nozzle 21 may be attached to a position in the internal space of the processing chamber 9 where the mixed gas can be collected.

また、吸引ノズル２１から回収した混合ガスの流量ｗ_５は、エアバルブ５から空間Ｓ（処理室９）に導入される混合ガスの流量ｗ_４よりも小さいことが好ましい。導入された混合ガスの全部を回収せずに一部のみを回収することにより、空間Ｓに充填される混合ガスを充分に更新することができるため、紫外線の減衰の抑制及び被照射物の処理効率の点で好ましい。 The flow rate w ₅ of the mixed gas recovered from the suction nozzle 21 is preferably smaller than the flow rate w _{4 of the} mixed gas introduced from the air valve 5 into the space S (processing chamber 9). By recovering only a part of the introduced mixed gas without recovering the entire mixed gas, the mixed gas filled in the space S can be sufficiently renewed, so that the attenuation of ultraviolet rays can be suppressed and the irradiation object can be treated. It is preferable in terms of efficiency.

回収流路２２は、図２に示すように、吸引ノズル２１から回収された混合ガスをエアバルブ５に送るためのガス流路であり、吸引ノズル２１と混合ガス供給装置１０との間に設けられている。これにより、吸引ノズル２１から回収された混合ガスを、回収流路２２と混合ガス供給装置１０とを介して、エアバルブ５から混合ガスの一部として再度光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓに導入することができる。また、回収流路２２には、除去装置２３を設けることが好ましい。この除去装置２３により、回収した混合ガスから紫外線の照射処理によって発生したＣＯ_２、Ｈ_２Ｏ、ＮＯ_ｘ等の不純物を除去することができるため、不活性ガス及び未反応の酸素のみを混合ガス供給装置１０へ送ることができる。 As shown in FIG. 2, the recovery flow path 22 is a gas flow path for sending the mixed gas recovered from the suction nozzle 21 to the air valve 5, and is provided between the suction nozzle 21 and the mixed gas supply device 10. ing. As a result, the mixed gas recovered from the suction nozzle 21 is re-established between the light transmission window 3 and the irradiated object P as a part of the mixed gas from the air valve 5 via the recovery flow path 22 and the mixed gas supply device 10. It can be introduced into the space S. Further, it is preferable to provide a removal device 23 in the recovery flow path 22. Since the removal device 23 can remove impurities such as CO ₂ , H ₂ O, and NO _x generated by the ultraviolet irradiation process from the recovered mixed gas, only the inert gas and unreacted oxygen are mixed gas. It can be sent to the supply device 10.

以上のように、混合ガス供給装置１０では、回収流路２２から不活性ガスと酸素とが流量ｗ_５で供給されるため、不活性ガス供給路１１の流量ｗ_２及び酸素供給路１２の流量ｗ_３を少なくすることができる。
なお、紫外線照射装置２０を用いた被照射物Ｐに紫外線を照射する方法については、上述の紫外照射装置１と同様であるため、説明を省略する。 As described above, in the mixed gas supply device 10, the inert gas and oxygen are supplied from the recovery flow path 22 at the flow rate w ₅ , and thus the flow rate w ₂ of the inert gas supply path 11 and the flow rate of the oxygen supply path 12. w ₃ can be reduced.
In addition, about the method of irradiating the to-be-irradiated object P using the ultraviolet irradiation device 20, it is the same as that of the above-mentioned ultraviolet irradiation device 1, Therefore It abbreviate | omits description.

以上説明したように、本実施形態の紫外線照射装置２０によれば、上述した第１の実施形態の紫外線照射装置１の効果に加えて、以下の効果が得られる。すなわち、本実施形態の紫外線照射装置２０によれば、吸引ノズル２１を有しているため、空間Ｓ（処理室９）に導入した混合ガスの回収が可能となり、この回収した混合ガスを回収流路２２からエアバルブ５に送ることができる。これにより、回収した混合ガスを空間Ｓに再度導入することができ、混合ガスの再利用が可能となる。したがって、不活性ガス及び酸素の使用量をさらに低減して、被照射物Ｐの洗浄及び改質のコストをさらに削減することができる。 As described above, according to the ultraviolet irradiation device 20 of the present embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects of the ultraviolet irradiation device 1 of the first embodiment described above. That is, according to the ultraviolet irradiation device 20 of the present embodiment, since the suction nozzle 21 is provided, the mixed gas introduced into the space S (processing chamber 9) can be recovered, and the recovered mixed gas can be recovered. It can be sent from the passage 22 to the air valve 5. Thereby, the collected mixed gas can be reintroduced into the space S, and the mixed gas can be reused. Therefore, the usage amount of the inert gas and oxygen can be further reduced, and the cost for cleaning and modifying the irradiated object P can be further reduced.

＜第３実施形態＞
図３は、本発明を適用した第３の実施形態である紫外線照射装置を示す断面模式図である。また、図３に示す構成要素のうち、図１及び図２に示す構成要素と同一の構成要素には、図１及び図２と同一の符号を付してその説明を省略、若しくは簡単に説明する。
本実施形態の紫外線照射装置３０は、前述した紫外線照射装置２０の構成に加えて、空間Ｓから混合ガスを強制的に排出する強制排気手段３１を備えている。一方、紫外線照射装置３０は、酸素供給路１２を有さない構成となっている。 <Third Embodiment>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an ultraviolet irradiation device according to a third embodiment to which the present invention is applied. Also, among the components shown in FIG. 3, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2, and the description thereof is omitted or briefly described. To do.
In addition to the configuration of the ultraviolet irradiation device 20 described above, the ultraviolet irradiation device 30 of the present embodiment includes a forced exhaust means 31 that forcibly discharges the mixed gas from the space S. On the other hand, the ultraviolet irradiation device 30 is configured not to have the oxygen supply path 12.

強制排気手段３１は、光透過窓３と被照射物Ｐとの間の空間Ｓに存在する混合ガスをその空間Ｓから強制的に排気する機能を有するものであれば特に限定されるものではない。強制排気手段３１には、例えば、図３に示すように、強制排気装置３１を用いることができる。この強制排気装置３１は、吸引口３１ａと排気口３１ｂとを有しており、吸引口３１ａと排気口３１ｂとの間には流路３２が設けられている。これにより、吸引口３１ａから吸引された気体が流路３２を通って排気口３１ｂから排出することができる。本実施形態では、この吸引口３１ａを上記空間Ｓに存在する混合ガスを吸引可能な位置に設けることが好ましい。また、紫外線照射装置３０が処理室９を有している場合には、この処理室９に吸引口３１ａを設けて処理室９の内部空間を充填している混合ガスを強制排気しても良い。これにより、空間Ｓに存在する混合ガスを処理室９の外部へ流量ｗ_６で強制的に排気することができる。 The forced exhaust means 31 is not particularly limited as long as it has a function of forcibly exhausting the mixed gas existing in the space S between the light transmission window 3 and the irradiated object P from the space S. . For example, a forced exhaust device 31 can be used as the forced exhaust means 31 as shown in FIG. The forced exhaust device 31 has a suction port 31a and an exhaust port 31b, and a flow path 32 is provided between the suction port 31a and the exhaust port 31b. Thereby, the gas sucked from the suction port 31a can be discharged from the exhaust port 31b through the flow path 32. In the present embodiment, it is preferable to provide the suction port 31a at a position where the mixed gas existing in the space S can be sucked. When the ultraviolet irradiation device 30 has the processing chamber 9, a suction port 31 a may be provided in the processing chamber 9 to forcibly exhaust the mixed gas filling the internal space of the processing chamber 9. . Thereby, the mixed gas existing in the space S can be forcibly exhausted to the outside of the processing chamber 9 at the flow rate w ₆ .

本実施形態では、強制排気による処理室９の外部への流量ｗ_６は、混合ガス供給装置１０から供給される混合ガスの流量（すなわち、エアバルブ５から処理室９へ供給される混合ガスの流量）ｗ_４から吸引ノズル２１から回収した混合ガスの流量ｗ_５を引いた流量よりも大きいことが好ましい。このように、流量ｗ_６＞流量ｗ_４−流量ｗ_５の関係に制御すると、処理室９の内部空間（すなわち空間Ｓ）が処理室９の外部よりも圧力が低い状態となる。この際に、図３に示すように、処理室９に吸気口３３が設けられていると、この吸気口３３から処理室９の内部へ外気が引き込まれることになる。 In this embodiment, the flow rate w ₆ to the outside of the processing chamber 9 by forced exhaust is the flow rate of the mixed gas supplied from the mixed gas supply device 10 (that is, the flow rate of the mixed gas supplied from the air valve 5 to the processing chamber 9. ) w is preferably greater than the flow rate obtained by subtracting the flow rate w ₅ of recovered gas mixture from the suction nozzle 21 from _4. As described above, when the flow rate w ₆ > flow rate w ₄ −flow rate w ₅ is controlled, the internal space of the processing chamber 9 (that is, the space S) is in a lower pressure than the outside of the processing chamber 9. At this time, as shown in FIG. 3, if the processing chamber 9 is provided with an intake port 33, the outside air is drawn into the processing chamber 9 from the intake port 33.

吸気口３３は、上述のように、処理室９に外気を導入する機能を有するものであり、強制排気装置３１の吸引口３１ａから離れた位置に設けられていることが好ましい。また、吸気口３３には、空気清浄フィルターを設けることが好ましい。なお、処理室９の搬入口９ａ及び搬出口９ｂの一方又は両方が常時解放されている場合には、吸気口３３を設けることなくこの搬入口９ａ及び搬出口９ｂの一方又は両方から処理室９の内部へ外気を取り込むことができる。 As described above, the intake port 33 has a function of introducing outside air into the processing chamber 9, and is preferably provided at a position away from the suction port 31 a of the forced exhaust device 31. The intake port 33 is preferably provided with an air cleaning filter. When one or both of the carry-in port 9a and the carry-out port 9b of the processing chamber 9 are always open, the processing chamber 9 can be connected to one or both of the carry-in port 9a and the carry-out port 9b without providing the intake port 33. Outside air can be taken into the interior of the.

このように、本実施形態の紫外線照射装置３０では、処理室９の内部に引き込まれた外気から処理室９の内部空間（すなわち空間Ｓ）に導入する混合ガスの酸素を供給する。これにより、酸素ガス供給源を必要とせず、ランニングコストを低減することができる。
また、強制排気装置３１は、排気量調整機能を有していることが好ましい。強制排気による処理室９の外部への流量ｗ_６をこの排気量調整機能により調整することで、処理室９の内部に引き込まれる外気の量、すなわち酸素量を調整することができる。 Thus, in the ultraviolet irradiation device 30 of this embodiment, oxygen of the mixed gas introduced into the internal space (that is, the space S) of the processing chamber 9 from the outside air drawn into the processing chamber 9 is supplied. Thereby, an oxygen gas supply source is not required, and running cost can be reduced.
Moreover, it is preferable that the forced exhaust apparatus 31 has a displacement adjustment function. By adjusting the flow rate w ₆ to the outside of the processing chamber 9 by forced exhaustion by this exhaust amount adjustment function, the amount of outside air drawn into the processing chamber 9, that is, the amount of oxygen can be adjusted.

以上説明したように、本実施形態の紫外線照射装置３０によれば、上述した第１及び第２の実施形態の紫外線照射装置１，２０の効果に加えて、以下の効果が得られる。すなわち、本実施形態の紫外線照射装置３０によれば、強制排気装置３１を有しており、この強制排気装置３１により処理室９の内部（すなわち、空間Ｓ）に引き込まれた外気から酸素を供給することができる。これにより、酸素の供給コストを低減できるため、さらに被照射物Ｐの洗浄及び表面改質のコストを低減することができる。
また、強制排気装置３１が排気量調整機能を有しているため、処理室９の内部空間に取り込む外気量、すなわち酸素量を調整することができる。これにより、被照射物Ｐの洗浄能力及び表面改質レートを容易に調整することができる。 As described above, according to the ultraviolet irradiation device 30 of the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the ultraviolet irradiation devices 1 and 20 of the first and second embodiments described above. That is, according to the ultraviolet irradiation device 30 of the present embodiment, the forced exhaust device 31 is provided, and oxygen is supplied from the outside air drawn into the processing chamber 9 (ie, the space S) by the forced exhaust device 31. can do. Thereby, since the supply cost of oxygen can be reduced, the cost of cleaning and surface modification of the irradiated object P can be further reduced.
Further, since the forced exhaust device 31 has a function of adjusting the exhaust amount, the amount of outside air taken into the internal space of the processing chamber 9, that is, the amount of oxygen can be adjusted. Thereby, the cleaning capability and the surface modification rate of the irradiation object P can be easily adjusted.

図１は、本発明を適用した第１の実施形態である紫外線照射装置を示す図であり、図１（ａ）は断面模式図、図１（ｂ）は平面図である。1A and 1B are diagrams showing an ultraviolet irradiation apparatus according to a first embodiment to which the present invention is applied. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view. 図２は、本発明を適用した第２の実施形態である紫外線照射装置を示す断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an ultraviolet irradiation device according to a second embodiment to which the present invention is applied. 図３は、本発明を適用した第３の実施形態である紫外線照射装置を示す断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an ultraviolet irradiation device according to a third embodiment to which the present invention is applied. 図４は、エキシマランプを用いた従来の紫外線照射装置を示す断面模式図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a conventional ultraviolet irradiation apparatus using an excimer lamp.

Explanation of symbols

１，２０，３０…紫外線照射装置、２…光源（エキシマランプ）、３…光透過窓、４…ランプハウス、４ａ…ランプ支持体、４ｂ…反射ミラー、５…ガス導入手段（エアバルブ）、６…回送流路、７…ガス導入口、８…ガス排出口、９…処理室、９ａ…搬入口、９ｂ…搬出口、１０…混合ガス供給装置、１１…不活性ガス供給路、１２…酸素供給路、１３…流路、２１…ガス回収手段（吸引ノズル）、２２…回収流路、２３…除去装置、３１…強制排気手段（強制排気装置）、３１ａ…吸引口、３１ｂ…排気口、３２…流路、３３…吸気口、Ｐ…被照射物、Ｓ…光透過窓と被照射物との間の空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,20,30 ... Ultraviolet irradiation apparatus, 2 ... Light source (excimer lamp), 3 ... Light transmission window, 4 ... Lamp house, 4a ... Lamp support body, 4b ... Reflection mirror, 5 ... Gas introduction means (air valve), 6 DESCRIPTION OF REFERENCE SYMBOLS: Recirculation flow path, 7 ... Gas introduction port, 8 ... Gas discharge port, 9 ... Processing chamber, 9a ... Carry-in port, 9b ... Carry-out port, 10 ... Mixed gas supply device, 11 ... Inert gas supply channel, 12 ... Oxygen Supply path, 13 ... flow path, 21 ... gas recovery means (suction nozzle), 22 ... recovery flow path, 23 ... removal device, 31 ... forced exhaust means (forced exhaust apparatus), 31a ... suction port, 31b ... exhaust port, 32 ... Flow path, 33 ... Intake port, P ... Object to be irradiated, S ... Space between light transmission window and object to be irradiated

Claims

An ultraviolet irradiation device for irradiating an irradiated object with ultraviolet rays to clean or modify the irradiated object,
A light source emitting ultraviolet light, a light transmission window that allows irradiating the ultraviolet to the irradiated object, a gas inlet for introducing an inert gas, gas discharge for discharging the inert gas A lamp house that is a substantially sealed container having an outlet ;
A gas introduction means for introducing a mixed gas containing at least an inert gas and oxygen into a space between the light transmission window and the irradiation object ;
A flow path for sending the inert gas discharged from the gas discharge port to the gas introduction means ,
The entire amount of the inert gas introduced into the lamp house from the gas discharge port is recovered, and the recovered inert gas is introduced into the space as a part of the mixed gas through the forwarding passage. An ultraviolet irradiation device characterized by that.

The gas recovery means for recovering the mixed gas from the space and a recovery flow path for sending the mixed gas recovered from the gas recovery means to the gas introduction means are provided. The ultraviolet irradiation device according to 1.

A forced exhaust means for forcibly discharging the mixed gas from the space is provided;
The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 1 or 2, wherein the oxygen is supplied from outside air drawn into the space by the forced exhaust means.

The ultraviolet irradiation device according to claim 3, wherein the forced exhaust means has an exhaust amount adjustment function.

The flow rate of the inert gas introduced into the lamp house is in the range of 30 to 40 L / min, the flow rate of the mixed gas introduced into the space is in the range of 50 to 400 L / min, 5. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 1, wherein the oxygen concentration is in a range of 1 to 10% by volume.