JP4883133B2 - 紫外光洗浄装置 - Google Patents
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Description
この種の紫外光洗浄装置は、基板(被処理物)に紫外光を照射すると、まず、基板の雰囲気中の酸素分子に紫外光が吸収されてオゾンが生成し、このオゾンが紫外光を受けて更に光分解することにより活性酸素等の活性種を生じ、この活性種により基板表面の有機物が酸化分解されると考えられている。
なお、このような窓部材1への白粉の付着防止を課題とした技術には特許文献2に記載の発明があるが、窓部材1の加熱手段を必要とするため、装置が複雑化して高価になるという問題がある。
一方、被処理物は、大気中等の酸素含有雰囲気中を通って前記紫外光照射空間に搬送されるから、酸素含有雰囲気中に存在していたときに酸素が薄い膜となって被処理物表面に付着しており、これがそのまま紫外光照射空間内に引きずり込まれ、紫外光照射空間内で強い紫外光を受けてそれらの酸素が活性化して表面の有機物が分解される。
記ランプハウスには、前記紫外線ランプの前記開放ハウジングの前記開放面とは反対側に位置する平坦面に対面するように多孔のガス拡散板が備えられおり、前記ガス供給手段を前記ガス供給口および前記ガス拡散板を通して前記不活性ガスを吐出する構成とした。
これによれば、ガス拡散板を通して不活性ガスがランプハウス内に吐出され、この不活性ガスが紫外線ランプの周囲から開放ハウジングの開放面に向かって流れ、その開放面から被処理物の表面を包むように流れ出す。
(1)従来と同等の処理スピードや洗浄度合いを確保しながら必要なランプ本数を、約半分に削減できて装置の製造コストを安価にできる。
ちなみに、同程度の汚れ具合である無アルカリガラスのワークWに対し、本実施形態の装置でランプ本数を変えて紫外光照射を行った場合の純水の接触角変化を測定した結果(「N2」の表記)を図10に示す。この実験で、ランプ出力は400W,照射距離2mm、窒素ガスまたは空気の供給風速は3cm/sec、ワークWの搬送速度は67mm/secであった。ここで、「Air」の表記があるグラフは、窒素ガスの供給を停止して空気を供給した場合であって、従来装置に相当する。このグラフから明らかなように、純水の接触角を5deg以下にするには、従来装置では8本の紫外線ランプを必要としているところ、本実施形態の装置では半分の4本で済む。
しかも、特に本実施形態では、ランプハウス30に開放ハウジング33を使用しているから、従来の密閉型ランプハウスで必須であった窓部材1を省略することができる。この結果、次のような利点がさらに得られる。
(5)窓部材1が無い分、ランプハウス30の構造の簡単化と製造コストの引き下げが可能になる。
(6)また、窓部材1が無いから、半導体や液晶デバイスの製造工程で硫酸アンモニウム等の反応生成物が白粉として窓部材1に付着することがなくなり、その除去のためのメンテナンス作業が大幅に軽減される。本実施形態では、紫外線ランプ32の周囲から紫外光照射空間Xにかけて、ガス拡散板35から吐き出された清浄な窒素に囲まれるようになるから、仮に本装置を設置した半導体工場等の大気中に有機溶剤、酸、アルカリなどの各種薬品の蒸気が含まれていたとしても、それが紫外光照射空間Xに入り込むことがない。また、仮に、ワークWへの紫外光の照射時に各種薬品の蒸気がワークWから揮発してきたとしても、それらの蒸気は窒素ガスの流れに乗じて紫外光照射空間Xから排出される。このため、ランプハウス30内で上記薬品の蒸気が紫外光によって光反応を生じたとしても、反応生成物がランプハウス30内に付着することがなく、メンテナンス作業も極めて容易になる。
このようにしても、ランプハウス2内にも窒素が満たされているから、紫外線ランプ3の周囲から、搬送された被処理物が紫外光の照射を受ける領域にかけての紫外線照射領域の全体を不活性ガス雰囲気にすることができ、被処理物表面における紫外線強度を大幅に高めることができる。しかも、本実施形態に比べて不活性ガスの消費量を削減することができ、ランニングコストを更に低減することができる。
(4)被処理物を紫外光照射空間内に搬送するに先立ち通過させる酸素含有雰囲気としては、本実施形態のような大気に限らず、ガス成分を調整した雰囲気であってもよく、必要な酸素が紫外光照射空間内に引きずり込まれるように付着する程度の酸素濃度を有していればよい。
20…紫外光洗浄装置
30…ランプハウス
32…紫外線ランプ
33…開放ハウジング
35…ガス拡散板
36…ガス供給口
37…ガス供給ダクト
W…ワーク(被処理物)
Claims (2)
- 搬送される被処理物に、紫外線ランプを備えたランプハウスからの紫外光を照射することで前記被処理物表面の洗浄を行う紫外光洗浄装置であって、前記ランプハウスは、前記被処理物側の一面を開放させた開放ハウジング内に紫外光照射面が平坦なほぼ角筒型をなす複数本の前記紫外線ランプを間隔を隔てて前記被処理物の幅方向に伸びるように、かつ、その紫外光照射面が前記開放ハウジングの開放面に沿うように配置して構成され、前記紫外線ランプの周囲から、搬送された前記被処理物が前記紫外光の照射を受ける領域にかけての紫外光照射空間を、不活性ガス雰囲気にするためのガス供給手段を設けるとともに、前記紫外線ランプの上方に設けられたガス供給口を通して前記不活性ガスを吐出する構成とし、前記被処理物を酸素含有雰囲気中を通った後に前記紫外光照射空間に搬送する搬送機構が設けられており、前記被処理物の搬送速度をAcm/secとしたときに不活性ガスの供給速度Bを(A/2)cm/sec以下とすることを特徴とする紫外光洗浄装置。
- 前記ランプハウスには、前記紫外線ランプの前記開放ハウジングの前記開放面とは反対側に位置する平坦面に対面するように多孔のガス拡散板が備えられおり、前記ガス供給手段を前記ガス供給口および前記ガス拡散板を通して前記不活性ガスを吐出する構成としたことを特徴とする請求項1に記載の紫外光洗浄装置。
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