JP6142797B2 - Light irradiation device - Google Patents
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Description
本発明は、光照射装置に関する。更に詳しくは、本発明は、例えば半導体や液晶等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去あるいは液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるスミアの除去(デスミア)処理に好適な光照射装置に関する。 The present invention relates to a light irradiation apparatus. More specifically, the present invention relates to, for example, a photo-ashing process of a resist in a manufacturing process of a semiconductor or a liquid crystal, a removal of a resist adhering to a template pattern surface in a nanoimprint apparatus, or a dry cleaning process of a glass substrate or a silicon wafer for liquid crystal The present invention relates to a light irradiation apparatus suitable for smear removal (desmear) processing in a printed circuit board manufacturing process.
現在、例えば、半導体や液晶等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去あるいは液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるスミアの除去処理を行う方法として、紫外線を用いたドライ洗浄方法が知られている。 Currently, for example, photo-ashing of resist in the manufacturing process of semiconductors, liquid crystals, etc., removal of resist adhering to the pattern surface of the template in the nanoimprint apparatus, or dry cleaning processing of glass substrates and silicon wafers for liquid crystals, printed circuit board manufacturing processes As a method for removing smear in the method, a dry cleaning method using ultraviolet rays is known.
これらの処理を行うための光照射装置の或る種のものとしては、図4に示すように、筺体100の内部が、光透過性窓31によって区画されることによって処理室Sとランプ室Rとが形成されたものがある(例えば、特許文献1参照。)。処理室Sには、被処理物Wを配置するための被処理物支持台18が配置され、一方、ランプ室Rには、例えばエキシマランプなどの紫外線放射ランプ28が配置されている。また、光透過性窓31は、紫外線放射ランプ28から放射される紫外線を透過する光透過性を有する材料、具体的には例えば石英ガラスよりなるものである。この光照射装置には、処理室Sに対して、例えば酸素ガスなどの活性種源を含む処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段と、ランプ室Rに対して、例えば窒素ガス等の不活性ガスを供給するランプ室雰囲気用ガス供給手段とが設けられている。
この光照射装置は、処理用ガスの雰囲気下に配置された被処理物(ワーク)Wの被処理面Waに対して、光透過性窓31を介して紫外線放射ランプ28からの紫外線を照射することにより、紫外線によって活性種源から生成される活性種(具体的には、オゾンガスおよび酸素ラジカル)を利用して当該被処理物Wの表面処理を行うものである。
図4において、処理用ガス供給手段およびランプ室雰囲気用ガス供給手段は、制御部105により、処理室Sの内圧を検出する圧力センサ107およびランプ室Rの内圧を検出する圧力センサ106によって検出される内圧に基づいてガス供給条件が定められるものである。
具体的には、処理用ガス供給手段は、処理用ガス供給源112A,112B,112Cと、真空ポンプ113とを備えている。処理用ガス供給源112A,112B,112Cは、筺体100に形成されたガス供給用貫通孔102Aに、ガス流路形成部材111Aを介して接続されている。また、ガス流路形成部材111Aによって形成されるガス流路には、処理用ガス供給源112A,112B,112Cとガス供給用貫通孔102Aとの間に、バルブ114A,114B,114Cが設けられている。一方、真空ポンプ113は、筺体100に形成されたガス排出用貫通孔102Bに、ガス流路形成部材111Bを介して接続されている。また、ガス流路形成部材111Bによって形成されるガス流路には、真空ポンプ113とガス排出用貫通孔102Bとの間に、バルブ114Dが設けられている。そして、この処理用ガス供給手段においては、ガス供給条件に応じて制御部105によってバルブ114A,114B,114C,114Dが調整される。
また、ランプ室雰囲気用ガス供給手段は、ランプ室雰囲気用ガス供給源116と、真空ポンプ117とを備えている。ランプ室雰囲気用ガス供給源116は、筺体100に形成されたガス供給用貫通孔103Aに、ガス流路形成部材115Aを介して接続されている。また、ガス流路形成部材115Aによって形成されるガス流路には、ランプ室雰囲気用ガス供給源116とガス供給用貫通孔103Aとの間に、バルブ118Aが設けられている。一方、真空ポンプ117は、筺体100に形成されたガス排出用貫通孔103Bに、ガス流路形成部材115Bを介して接続されている。また、ガス流路形成部材115Bによって形成されるガス流路には、真空ポンプ117とガス排出用貫通孔103Bとの間に、バルブ118Bが設けられている。そして、このランプ室雰囲気用ガス供給手段においては、ガス供給条件に応じて制御部105によってバルブ118A,118Bが調整される。
As a certain type of light irradiation apparatus for performing these processes, as shown in FIG. 4, the interior of the
This light irradiation apparatus irradiates ultraviolet rays from an
In FIG. 4, the processing gas supply means and the lamp chamber atmosphere gas supply means are detected by the
Specifically, the processing gas supply means includes processing gas supply sources 112A, 112B, and 112C and a
The lamp chamber atmosphere gas supply means includes a lamp chamber atmosphere
また、このような光照射装置においては、筺体100に、光透過性窓31を支持するための支持部が設けられている。そして、この支持部上にシール部材を介して光透過性窓31を配設することにより、光透過性窓31の気密構造(以下、「窓気密構造」ともいう。)が形成されている。シール部材としては、耐紫外線性、および必要に応じて耐オゾン性が高いものが用いられる。
窓気密構造の具体例としては、例えばシール部材としてフッ素樹脂製またはシリコン樹脂製のOリングを用いた構成のものが挙げられる。シール部材としてOリングを用いる場合には、例えば図5に示すように、筺体の内周面に、当該内周の全周にわたって内方に突出する、アルミニウムやステンレス鋼などの金属よりなる支持部122を設け、この支持部122にシール部材121を配設するための凹部123を形成する。そして、この凹部123に配置されたシール部材121上に光透過性窓31を配置して押さえ部材124によって押圧することにより、窓気密構造を形成する。
Moreover, in such a light irradiation apparatus, the
Specific examples of the window hermetic structure include, for example, a structure using a fluororesin or silicon resin O-ring as the sealing member. When an O-ring is used as the seal member, for example, as shown in FIG. 5, a support portion made of a metal such as aluminum or stainless steel, which protrudes inward over the entire inner periphery of the housing, as shown in FIG. 122 is provided, and a
しかしながら、このような構成の光照射装置においては、特に紫外線放射ランプ28からの光に樹脂やゴムを特に劣化させる波長300nm以下の紫外線が含まれる場合に、紫外線放射ランプ28からの紫外線が照射されることによってシール部材121に劣化が生じ、支持部122と光透過性窓31との間に十分な気密性が得られなくなることがある。更に、波長220nm以下の短波長の紫外線が含まれる場合には、処理用ガスに含まれる活性種源からオゾンガスが発生するために、シール部材121にオゾンガスによる劣化が生じ、支持部122と光透過性窓31との間に十分な気密性が得られなくなることがある。
シール部材として、ポリテトラフルオロエチレン製パッキンまたはフッ素樹脂製ソフトシートよりなる弾性部材と、純アルミニウム製遮光部材とを組み合わせたもの(以下、「組合せ部材」ともいう。)を用いた構成のものもある。この組合せ部材は、弾性部材が主として弾性材として機能し、遮光部材は主として弾性部材に紫外線放射ランプからの光が照射されることを抑制する遮光機能を有するものである。
However, in the light irradiation apparatus having such a configuration, the ultraviolet light from the
As a sealing member, there is also a configuration using a combination of an elastic member made of polytetrafluoroethylene packing or a fluororesin soft sheet and a pure aluminum light shielding member (hereinafter also referred to as “combination member”). is there. In this combination member, the elastic member mainly functions as an elastic material, and the light shielding member mainly has a light shielding function for suppressing the elastic member from being irradiated with light from the ultraviolet radiation lamp.
また、光照射装置においては、光透過性窓31の支持部122を構成する金属の熱膨張率が、光透過性窓31を構成する石英ガラスの熱膨張率よりも大きいことに起因して、被処理物Wに対して効率的に所期の処理を行うことができなくなるおそれがある、という問題もある。
具体的に説明すると、窓気密構造は、支持部122と光透過性窓31との膨張率差を考慮して設計がなされている。すなわち、支持部122と光透過性窓31との間に僅かな間隙125が形成されている箇所がある。そのため、紫外線放射ランプ28からの光が照射されることなどによって支持部122および光透過性窓31が加熱されることにより、支持部122と光透過性窓31との間に熱膨張率差によって相対的に位置ずれが生じて十分な気密性が得られなくなるおそれがある。すなわち、処理室Sおよびランプ室Rの気密性を維持することができなくなるおそれがある。特に、シール部材121として組合せ部材を用いた場合には、組合せ部材が支持部122および光透過性窓31との密閉性が低いものであるため、支持部122と光透過性窓31との間に十分な気密性が得られなくなるおそれが大きくなる。
Further, in the light irradiation device, due to the fact that the thermal expansion coefficient of the metal constituting the
Specifically, the window hermetic structure is designed in consideration of a difference in expansion coefficient between the
このようにして支持部122と光透過性窓31との間に十分な気密性が得られなくなることにより、それに起因して処理室S内にランプ室Rからランプ室雰囲気用ガスが流入する。そして、処理室S内にランプ室雰囲気用ガスが流入することによれば、処理室S内における活性種源の濃度(具体的には、例えば酸素ガス濃度)が小さくなる。しかも、処理室Sにおいては、被処理面Waに対して高い均一性をもって高い効率で処理を行うために、処理用ガス供給手段からの処理用ガスの供給が比較的小さなガス流速、すなわち少ないガス流量でなされていることから、ランプ室雰囲気用ガスの流入によって活性種源の濃度が大きく変化してしまう。そのため、処理に供される活性種の量が少なくなることから、被処理物Wの処理により多くの時間を要することとなる。
このような問題は、例えば縦寸法および横寸法の少なくとも一方が400mmを超える大面積の光透過性窓を備えた光照射装置において顕著となる。その理由は、支持部と光透過性窓との間において熱膨張率差によって生じる相対的な位置ずれが大きくなるためである。
As described above, sufficient airtightness cannot be obtained between the
Such a problem becomes conspicuous in a light irradiation apparatus including a light-transmitting window having a large area where at least one of the vertical dimension and the horizontal dimension exceeds 400 mm. The reason is that a relative positional shift caused by a difference in thermal expansion coefficient between the support portion and the light transmissive window becomes large.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、処理室において必要とされる雰囲気を確保することができ、従って被処理物を効率よく短時間で処理することのできる光照射装置を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and the object thereof is to ensure the atmosphere required in the processing chamber, and therefore to efficiently process the object to be processed in a short time. It is in providing the light irradiation apparatus which can be used.
本発明の光照射装置は、被処理物が配置される処理室と、当該被処理物に対して光透過性窓を介して紫外線を照射する紫外線放射ランプが配置されたランプ室とを有しており、
前記処理室に対して、活性種源を含有する処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段、および前記ランプ室に対して、ランプ室雰囲気用ガスを供給するランプ室雰囲気用ガス供給手段が設けられてなる光照射装置において、
前記ランプ室は、ランプ室用筺体の開口部が、ランプ室用シール部材を介して前記光透過性窓によって気密に閉塞されることにより、当該光透過性窓の一面側に形成されており、
前記処理室は、処理室用筺体の開口部が、処理室用シール部材を介して前記光透過性窓によって気密に閉塞されることにより、当該光透過性窓の他面側に形成されていることを特徴とする。
The light irradiation apparatus of the present invention includes a processing chamber in which an object to be processed is disposed, and a lamp chamber in which an ultraviolet radiation lamp that irradiates the object to be processed with ultraviolet rays through a light transmissive window. And
A processing gas supply means for supplying a processing gas containing an active species source to the processing chamber, and a lamp chamber atmosphere gas supply means for supplying a lamp chamber atmosphere gas to the lamp chamber are provided. In the light irradiation device formed,
The lamp chamber is formed on the one surface side of the light transmissive window by the air chamber having an opening of the lamp chamber housing closed airtightly by the light transmissive window via a lamp chamber seal member.
The processing chamber is formed on the other surface side of the light transmissive window, with the opening of the housing for the processing chamber being airtightly closed by the light transmissive window via the sealing member for the processing chamber . It is characterized by that.
本発明の光照射装置においては、前記処理室の外部に、前記処理室用シール部材を包囲するようにガス回収室が設けられていることが好ましい。
また、動作中において、前記処理室の内圧が前記ガス回収室の内圧よりも高く維持されることが好ましい。
In the light irradiation apparatus of the present invention, it is preferable that a gas recovery chamber is provided outside the processing chamber so as to surround the processing chamber sealing member.
Further, it is preferable that the internal pressure of the processing chamber is maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber during operation.
本発明の光照射装置においては、前記光透過性窓におけるランプ室用シール部材の圧接部分を含む領域および処理室用シール部材の圧接部分を含む領域に遮光膜が設けられていることが好ましい。 In the light irradiation apparatus of the present invention, it is preferable that a light shielding film is provided in a region including the pressure contact portion of the lamp chamber sealing member and a region including the pressure contact portion of the processing chamber seal member in the light transmissive window.
本発明の光照射装置においては、ランプ室用筺体がランプ室用シール部材を介して光透過性窓によって閉塞され、処理室用筺体が当該光透過性窓によって閉塞されることにより、光透過性窓において、ランプ室用筺体との閉塞部と、処理室用筺体との閉塞部とが別個に設けられている。そのため、装置動作中に、処理室の気密性およびランプ室の気密性を維持することができなくなった場合であっても、処理室とランプ室とが直接的に連通した状態になることがない。このことから、処理室にランプ室からガスが流入することに起因して、当該処理室における活性種源の濃度が小さくなることを抑制できる。従って、処理室において必要とされる雰囲気を確保できることから、被処理物を効率よく短時間で処理することができる。 In the light irradiation apparatus of the present invention, the lamp chamber housing is closed by the light transmissive window through the lamp chamber sealing member, and the processing chamber housing is closed by the light transmissive window, thereby transmitting light. In the window, a closed portion with the lamp chamber housing and a closed portion with the processing chamber housing are provided separately. Therefore, even when the airtightness of the processing chamber and the airtightness of the lamp chamber cannot be maintained during operation of the apparatus, the processing chamber and the lamp chamber do not directly communicate with each other. . From this, it is possible to suppress the concentration of the active species source in the processing chamber from being reduced due to the gas flowing into the processing chamber from the lamp chamber. Therefore, since the atmosphere required in the processing chamber can be ensured, the object to be processed can be processed efficiently and in a short time.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の光照射装置の構成の一例を示す説明用断面図である。
この光照射装置10は、上方に開口部を有し、内部に被処理物(ワーク)Wを配置するための空間が形成された、直方体状の金属製の処理室用筺体11と、略直方体状の外観形状を有する光源ユニット20を備えている。この光源ユニット20は、下方に開口部を有する直方体状の金属製のランプ室用筺体21を備えている。そして、光照射装置10においては、処理室用筺体11の開口部と、ランプ室用筺体21の開口部とが光透過性窓31によって閉塞されている。このようにして、光透過性窓31の上方側にランプ室Rが形成され、当該光透過性窓31の下方側に処理室Sが形成されている。
また、光照射装置10には、上方に開口部を有し、下壁部32Aの中央に処理室用筺体11が配置された、直方体状の金属製のガス回収室用筺体32が設けられている。このガス回収室用筺体32の開口部は、光源ユニット20によって閉塞されている。このようにして、処理室用筺体11の側壁部と処理室用シール部材19とを包囲するように略矩形筒状のガス回収室Gが形成されている。
この図の例において、被処理物Wは矩形平板状のものであり、被処理面Waは、矩形状であって500mm×500mmの縦横寸法を有している。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing an example of the configuration of the light irradiation apparatus of the present invention.
This
Further, the
In the example of this figure, the workpiece W has a rectangular flat plate shape, and the processing surface Wa has a rectangular shape and has vertical and horizontal dimensions of 500 mm × 500 mm.
ランプ室用筺体21の開口部は、矩形枠状の下壁部25の中央に形成されている。
また、ランプ室用筺体21内には、複数の棒状の紫外線放射ランプ28が配設されている。これらの複数の紫外線放射ランプ28は、中心軸が同一水平面内において互いに平行に伸びるよう一定の間隔(図1においては等間隔)で並列している。そして、ランプ室用筺体21には、開口部に光透過性窓31を支持する支持機構が設けられており、この支持機構に光透過性窓31を設けることにより、ランプ室用筺体21の開口部が閉塞されている。
The opening of the
Further, a plurality of rod-shaped
支持機構は、ランプ室用筺体21の下壁部25と押さえ部材26とによって、矩形環状のランプ室用シール部材29を介して光透過性窓31の周縁部を挟持するものである。すなわち、光透過性窓31は、ランプ室用シール部材29を介して支持機構によって挟持されることにより気密に支持されている。
支持機構を構成する下壁部25の下面には、ランプ室用筺体21の開口縁を取り囲むようにして矩形環状の凹部25Aが形成されており、この凹部25Aにランプ室用シール部材29が配置されている。
また、押さえ部材26は、中央にランプ室用筺体21の開口部と同様の大きさの開口を有する矩形枠状の押圧部26Aと、この押圧部26Aの外周縁に設けられた矩形筒状の支持部26Bとを有する金属製のものである。そして、この押さえ部材26は、押圧部26Aの上面に載置された光透過性窓31を、上方に位置する下壁部25に向かって押圧することにより、ランプ室用シール部材29が光透過性窓31の周縁部における上面に圧接された状態となるように配設されている。
この図の例において、ランプ室用シール部材29は、下壁部25によって遮光されており、よって紫外線放射ランプ28からの光が直接照射されることがない。
The support mechanism sandwiches the peripheral portion of the
A rectangular annular recess 25A is formed on the lower surface of the
The pressing
In the example of this figure, the lamp
光透過性窓31を構成する材料としては、紫外線放射ランプ28から放射される紫外線に対して透過性を有するものが用いられる。また、処理用ガスに紫外線が照射されることにより活性種が生成され、また被処理面Waが処理されることによって反応生成ガスが発生することから、光透過性窓31を構成する材料としては、活性種および反応生成ガスに耐性を有するものが用いられる。
光透過性窓31を構成する材料の具体例としては、例えば石英ガラスが挙げられる。
また、光透過性窓31の厚みは、3〜10mmであることが好ましい。
光透過性窓31の厚みが3mmより薄い場合には、ランプ室Rの内圧と処理室Sの内圧との差によって大きく撓み、その歪みによって破損するおそれがある。一方、光透過性窓31の厚みが10mmを超える場合には、紫外線の透過率が低下する。
この図の例において、光透過性窓31は、矩形平板状であって580mm×580mmの縦横寸法を有し、厚みが5mmのものである。
As a material constituting the
A specific example of the material constituting the
The thickness of the
When the thickness of the
In the example of this figure, the light-transmitting
ランプ室用シール部材29としては、例えばOリングおよびゴムシートなどのソフトガスケットが用いられる。
このランプ室用シール部材29を構成する材料としては、紫外線により生成される活性種および被処理面Waにおいて発生する反応生成ガスに対して耐性が高く、必要に応じて紫外線放射ランプ28から放射される紫外線に対して耐性が高いものが用いられる。
ランプ室用シール部材29を構成する材質としては、例えばフッ素ゴムが挙げられる。
この図の例において、ランプ室用シール部材29としては、フッ素ゴムよりなる、外径4mmのOリングが用いられている。
As the lamp
The lamp
Examples of the material constituting the lamp
In the example of this figure, as the lamp
紫外線放射ランプ28としては、紫外線を放射するものであれば、公知の種々のランプを用いることができる。
紫外線放射ランプ28の具体例としては、波長185nmおよび波長254nmの紫外線を放射する低圧水銀ランプ、中心波長が172nmの紫外線を放射するエキシマランプ、および波長254nmおよび波長365nmnの紫外線を放射する高圧水銀ランプなどが挙げられる。
この図の例において、紫外線放射ランプ28としては、特定方向(図1における下方向)に中心波長が172nmの紫外線を含む光を放射する円筒型のエキシマランプが用いられている。このエキシマランプは、発光長が700nmであって外径が40mmであり、定格消費電力が500Wのものである。
As the
Specific examples of the
In the example of this figure, as the
また、光源ユニット20には、ランプ室Rにランプ室雰囲気用ガスを供給するランプ室雰囲気用ガス供給手段が設けられている。これにより、供給されるランプ室雰囲気用ガスによって、紫外線放射ランプ28を冷却することができる。そのため、紫外線放射ランプ28を長時間にわたって点灯させた場合であっても、当該紫外線放射ランプ28を適正な温度に制御することができる。
Further, the
ランプ室雰囲気用ガス供給手段は、ランプ室雰囲気用ガス供給源(図示せず)を備えており、ランプ室用筺体21における互いに対向する側壁部21A,21Cに形成されたガス供給用貫通孔23およびガス排出用貫通孔24を介して、ランプ室Rにランプ室雰囲気用ガスを流動させるものである。ランプ室雰囲気用ガス供給源は、ガス流路形成部材を介してガス供給用貫通孔23に接続されており、またこのガス流路形成部材によって形成される供給用ガス流路には、バルブ(図示せず)が設けられている。また、ガス排出用貫通孔24には、ガス流路形成部材が接続されており、このガス流路形成部材によって形成される排出用ガス流路には、バルブ(図示せず)が設けられている。
The lamp chamber atmosphere gas supply means includes a lamp chamber atmosphere gas supply source (not shown), and a gas supply through
ランプ室雰囲気用ガスとしては、紫外線放射ランプ28の種類および被処理物Wを処理するために必要とされる紫外線の波長域、すなわち光源ユニット20からの出射光に必要とされる紫外線の波長域に応じて、窒素ガスなどの不活性ガス、および空気などが用いられる。ここに、本明細書中において、「空気」とは、環境雰囲気の空気(光源装置10の外部雰囲気中の空気)および低露点高清浄度空気(CDA)などの処理された空気が含まれる概念である。
具体的には、光源ユニット20からの出射光において波長220nm以下の紫外線が必要とされる場合には、不活性ガスが用いられる。また、光源ユニット20からの出射光において波長220nmを超える紫外線が必要とされる場合には、不活性ガスおよび低露点高清浄度空気(CDA)を用いることができる。
この図の例において、ランプ室雰囲気用ガスとしては、窒素ガスが用いられている。
As the gas for the lamp chamber atmosphere, the type of the
Specifically, when the emitted light from the
In the example of this figure, nitrogen gas is used as the lamp chamber atmosphere gas.
ランプ室雰囲気用ガス供給手段によるランプ室雰囲気用ガス供給条件は、種々の条件に応じて適宜に定められる。
また、このランプ室雰囲気用ガス供給条件を適宜に定めることによれば、装置動作中において、紫外線放射ランプ28を十分に冷却することができる。
この図の例において、ランプ室Rに対しては、流量30LPMのランプ室雰囲気用ガス供給条件でランプ室雰囲気用ガスが供給される。
The lamp chamber atmosphere gas supply conditions by the lamp chamber atmosphere gas supply means are appropriately determined according to various conditions.
Further, by appropriately determining the gas supply conditions for the lamp chamber atmosphere, the
In the example of this figure, the lamp chamber atmosphere gas is supplied to the lamp chamber R under the lamp chamber atmosphere gas supply condition at a flow rate of 30 LPM.
処理室用筺体11の開口部には、矩形環状の処理室用シール部材19を介して光透過性窓31が設けられており、よって処理室用筺体11の内部に密閉された処理室Sが形成されている。
具体的には、処理室用筺体11には、4つの側壁部の上端によって構成される矩形環状の上端面13aに、処理室用筺体11の開口縁を取り囲むようにして矩形環状の凹部14が形成されている。そして、凹部14には処理室用シール部材19が配置されており、この処理室用シール部材19は光透過性窓31の下面に圧接された状態とされている。このようにして、処理室用筺体11が、光透過性窓31と処理室用シール部材19とによって気密に閉塞されている。よって、光透過性窓31の下面には、処理室用シール部材19が配置され、この処理室用シール部材19が、支持機構およびランプ室用シール部材29の内方側に位置されている。すなわち、処理室用シール部材19によって形成された、光透過性窓31と処理室用筺体11との閉塞部が、ランプ室用シール部材29によって形成された、光透過性窓31とランプ室用筺体21との閉塞部の内方側に位置されている。これにより、処理室Sの気密性およびランプ室Rの気密性を維持することができなくなった場合であっても、処理室Sとランプ室Rとを連通しない関係とすることができる。
A light-transmitting
More specifically, the
処理室用シール部材19としては、例えばOリングおよびゴムシートなどのソフトガスケットが用いられる。
この処理室用シール部材19を構成する材料としては、紫外線により生成される活性種および被処理面Waにおいて発生する反応生成ガスに対して耐性が高く、必要に応じて紫外線放射ランプ28から放射される紫外線に対して耐性が高いものが用いられる。
処理室用シール部材19を構成する材質としては、例えばフッ素ゴムが挙げられる。
この図の例において、処理室用シール部材19としては、フッ素ゴムよりなる、外径4mmのOリングが用いられている。
As the processing
The material constituting the processing
Examples of the material constituting the processing
In the example of this figure, as the processing
処理室Sには、被処理物Wを配置する被処理物支持台18が、光透過性窓31を介して紫外線放射ランプ28と対向するように配設されている。この被処理物支持台18は、被処理物載置面18aが、平坦面とされ、被処理物Wよりも大きな縦横寸法を有するものである。
この被処理物載置面18aには、被処理面Waを、紫外線および活性種(具体的には、例えばオゾンガスおよび酸素ラジカル)によって処理することのできる有効処理領域が形成されている。そして、この有効処理領域には、被処理物Wが光透過性窓31と離間した状態で対向するように配置される。
そして、被処理物Wと光透過性窓31との離間距離は、紫外線放射ランプ28の種類に応じて適宜に定められる。具体的には、紫外線放射ランプ28として、波長220nm以下の紫外線を放射するものを用いる場合には、3mm以下であることが好ましく、更に好ましくは0.1〜1.0mmである。また、波長220nmを超える紫外線のみを放射するものを用いる場合には、30mm以下であることが好ましく、好ましくは1〜10mmである。
被処理物Wと光透過性窓31との離間距離が上記の範囲内にあることにより、被処理面Waに到達する紫外線を十分な大きさの強度(光量)とすることができる。また、紫外線によって活性種源から活性種を安定して生成することができる。
この図の例において、被処理物載置面18aは、矩形状であって520mm×520mmの縦横寸法を有するものである、また、被処理物Wと光透過性窓31との離間距離は0.7mmである。
In the processing chamber S, a
An effective treatment region in which the treatment surface Wa can be treated with ultraviolet rays and active species (specifically, for example, ozone gas and oxygen radicals) is formed on the treatment object mounting surface 18a. And in this effective process area | region, the to-be-processed object W is arrange | positioned so that it may oppose in the state spaced apart from the
The distance between the workpiece W and the
When the separation distance between the workpiece W and the
In the example of this figure, the workpiece placement surface 18a is rectangular and has a vertical and horizontal dimension of 520 mm × 520 mm, and the separation distance between the workpiece W and the
また、被処理物支持台18には、被処理物Wを加熱する加熱手段(図示せず)が設けられていることが好ましい。
被処理物支持台18に加熱手段が設けられていることにより、被処理面Waの温度が上昇されることに伴って活性種による作用を促進させることができるので、効率よく処理を行うことができる。
また、被処理物支持台18においては、被処理物載置面18aの縦横寸法が被処理物Wの縦横寸法より大きいため、被処理面Waを均一に加熱することができる。
加熱手段による加熱条件は、被処理物載置面18aの温度が、例えば80〜200℃となる条件である。
Moreover, it is preferable that the
By providing the heating means on the
Further, in the
The heating condition by the heating means is a condition in which the temperature of the workpiece placement surface 18a is, for example, 80 to 200 ° C.
また、光照射装置10には、処理室Sに処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段が設けられている。
この処理用ガス供給手段は、処理用ガス供給源(図示せず)を備えており、処理室用筺体11およびガス回収室用筺体32を貫通するガス供給用貫通孔15およびガス排出用貫通孔16を介して、処理室Sに処理用ガスを流動させるものである。処理用ガス供給源は、ガス流路形成部材を介してガス供給用貫通孔15に接続されており、またこのガス流路形成部材によって形成される供給用ガス流路には、バルブ(図示せず)が設けられている。また、ガス排出用貫通孔16には、ガス流路形成部材が接続されており、このガス流路形成部材によって形成される排出用ガス流路には、バルブ(図示せず)が設けられている。
ガス供給用貫通孔15は、処理室用筺体11の下壁部11Aの内面における側壁部11Bと被処理物支持台18との間に、側壁部11Bの伸びる方向(図1における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長のガス供給用開口15aを有するものである。一方、ガス排出用貫通孔16は、下壁部11Aの内面における側壁部11Dと被処理物支持台18との間に、側壁部11Dの伸びる方向(図1における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長のガス排出用開口16aを有するものである。そして、ガス供給用開口15aおよびガス排出用開口16aは、被処理物支持台18が間に配置されるよう、互いに面方向(紫外線放射ランプ28の配列方向)に離間した位置に形成されている。
ここに、ガス供給用開口15aおよびガス排出用開口16aは、各々、1つの横長スリットによって形成されていてもよく、また複数の穴により形成されていてもよい。
この図の例において、ガス供給用開口15aおよびガス排出用開口16aは、被処理物支持台18に沿って伸びる横長スリットよりなるものである。
Further, the
The processing gas supply means includes a processing gas supply source (not shown), and includes a gas supply through-
The gas supply through-
Here, each of the gas supply opening 15a and the gas discharge opening 16a may be formed by one horizontally long slit or may be formed by a plurality of holes.
In the example of this figure, the gas supply opening 15 a and the gas discharge opening 16 a are formed by horizontally elongated slits extending along the
そして、処理用ガス供給手段においては、処理用ガス供給条件に応じて、供給用ガス流路に配設されたバルブが調整される。ガス回収室Gとの関係で処理室Sの内圧を調整するためには、処理室Sおよびガス回収室Gの間において差圧計によって計測される内圧差、または処理室Sおよびガス回収室Gの各々に配設された圧力センサによって検出される内圧に基づいて、排出用ガス流路のコンダクタンスが調整される。この排出用ガス流路のコンダクタンスを調整する方法としては、例えば、排出用ガス流路に設けられたバルブを調整する方法、ガス排出用貫通孔16の径を調整する方法、および排出用ガス流路を形成するガス流路形成部材の配管径や配管長を調整する方法などが挙げられる。
In the processing gas supply means, a valve disposed in the supply gas flow path is adjusted according to the processing gas supply conditions. In order to adjust the internal pressure of the processing chamber S in relation to the gas recovery chamber G, the internal pressure difference measured by the differential pressure gauge between the processing chamber S and the gas recovery chamber G, or the processing chamber S and the gas recovery chamber G Based on the internal pressure detected by each pressure sensor, the conductance of the exhaust gas flow path is adjusted. As a method for adjusting the conductance of the exhaust gas flow path, for example, a method of adjusting a valve provided in the exhaust gas flow path, a method of adjusting the diameter of the gas exhaust through-
処理用ガスとしては、紫外線放射ランプ28からの紫外線により活性種を生成する活性種源を含有するものが用いられる。ここに、活性種源としては、例えば酸素ガスおよびオゾンガスが挙げられる。
処理用ガスとしては、光源ユニット20が波長220nm以下の紫外線を出射する場合には、例えば酸素ガス、および酸素ガスとオゾンガスとの混合ガスなどが用いられる。また、光源ユニット20が波長220nmを超える紫外線のみを出射する場合には、処理時間の短縮化を図る観点から、例えば酸素ガスとオゾンガスとの混合ガスが用いられる。また、処理用ガスは、水蒸気を含むものであってもよい。
この図の例において、処理用ガスとしては酸素ガスが用いられおり、この酸素ガスには湿度が50Rh%となるように水蒸気が含まれている。
As the processing gas, a gas containing an active species source that generates active species by the ultraviolet rays from the
As the processing gas, when the
In the example of this figure, oxygen gas is used as the processing gas, and this oxygen gas contains water vapor so that the humidity becomes 50 Rh%.
処理用ガスにおいて、活性種源の濃度は、70体積%以上であることが好ましい。
処理用ガス中の活性種源の濃度が上記の範囲とされることにより、紫外線により生成される活性種の量を多くすることができて所期の処理を確実に行うことができる。
また、処理用ガスとしてオゾンガスを含有するものを用いる場合において、処理用ガスにおけるオゾンガスの濃度は、安全性の観点から、12体積%以下であることが好ましい。
In the processing gas, the concentration of the active species source is preferably 70% by volume or more.
By setting the concentration of the active species source in the processing gas within the above range, the amount of active species generated by the ultraviolet rays can be increased, and the intended processing can be reliably performed.
Moreover, when using what contains ozone gas as processing gas, it is preferable that the density | concentration of ozone gas in processing gas is 12 volume% or less from a viewpoint of safety | security.
処理用ガス供給手段による処理用ガス供給条件としては、被処理面Waの大きさ、およびガス回収室Gの内圧との関係において処理室Sに必要とされる内圧などに応じ、被処理物Wの種類、被処理面Waに必要とされる処理の種類、処理用ガスの種類および組成などを考慮して適宜に定められる。
この図の例において、処理室Sに対しては、流量0.3LPMの処理用ガス供給条件で処理用ガスが供給される。
The processing gas supply conditions by the processing gas supply means include the processing object W according to the size of the processing surface Wa and the internal pressure required for the processing chamber S in relation to the internal pressure of the gas recovery chamber G. Is determined as appropriate in consideration of the type of processing, the type of processing required for the surface Wa, the type and composition of the processing gas, and the like.
In the example of this figure, the processing gas is supplied to the processing chamber S under the processing gas supply conditions with a flow rate of 0.3 LPM.
また、光照射装置10においては、図1に示されているように、処理室Sの外部に、処理室用筺体11の側壁部と処理室用シール部材19とを包囲するようにガス回収室Gが設けられていることが好ましい。
ガス回収室Gが設けられていることにより、装置動作中に処理室Sの気密性を維持することができなくなった場合であっても、処理室Sから流出した処理用ガスを含むガスが、光照射装置10の外部に流出することを防止できる。ここに、処理室Sから流出するガスとしては、処理用ガス、処理用ガスと紫外線とにより生成される活性種を含むガス、および被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガスが挙げられる。
In the
Even if the gas recovery chamber G is provided and the gas tightness of the processing chamber S cannot be maintained during the operation of the apparatus, the gas containing the processing gas flowing out of the processing chamber S is It can prevent flowing out of the
このガス回収室Gは、ガス回収室用筺体32の開口部が、光透過性窓31を支持した光源ユニット20によって閉塞され、ガス回収室用筺体32と光源ユニット20の間に、矩形環状のガス回収室用シール部材39が介在されていることによって、気密に形成されている。
また、ガス回収室用筺体32を構成する4つの側壁部のうちの1つの側壁部32Dには、ガス回収用貫通孔33が形成されており、このガス回収用貫通孔33は、例えばブロアーなどのガス回収手段(図示省略)に接続されている。また、ガス回収室用筺体32における他の側壁部32Bには、ガス回収室Gに外部から環境雰囲気の空気を導入するための開口38が形成されている。
このガス回収室Gにおいて、処理室Sおよびランプ室Rの少なくとも一方からガスが流入した場合には、そのガスは、開口38から導入された環境雰囲気の空気と共にガス回収用貫通孔33からガス回収手段によって回収される。
この図の例において、ガス回収室用筺体32には、4つの側壁部の上端によって構成される矩形環状の端面34aに、ガス回収室用筺体32の開口縁を取り囲むようにして矩形状環状の凹部35が形成されている。そして、凹部35には、例えばOリングおよびゴムシートなどのソフトガスケットよりなるガス回収室用シール部材39が配置されており、このガス回収室用シール部材39は光源ユニット20(ランプ室用筺体21)に圧接された状態とされている。また、ガス回収室用シール部材39としては、紫外線により生成される活性種および被処理面Waにおいて発生する反応生成ガスに対する耐性の高いものが用いられている。
In the gas recovery chamber G, the opening of the gas
A gas recovery through-
In this gas recovery chamber G, when gas flows from at least one of the processing chamber S and the lamp chamber R, the gas is recovered from the gas recovery through-
In the example of this figure, the gas
光照射装置10の動作中においては、処理室Sの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されていることが好ましい。
装置動作中において、処理室Sの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されることにより、処理室Sの気密性を維持することができなくなった場合であっても、処理室Sにガス回収室Gからガスが流入することを防止することができる。
具体的に説明すると、処理室Sからガス回収室Gに流入した、処理用ガスと共に処理用ガス以外のガスを含むガスが、処理室Sに流入することを防止できる。また、処理室Sとランプ室Rとがガス回収室Gを介して連通した状態となった場合であっても、ランプ室Rからガス回収室Gに流入したランプ室雰囲気ガスが、処理室Sに流入することを防止できる。
この図の例において、処理室Sの内圧は50Pa(正圧)であり、ガス回収室Gの内圧は70Pa(負圧)である。
During the operation of the
Even when the internal pressure of the processing chamber S cannot be maintained due to the internal pressure of the processing chamber S being maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the apparatus, It is possible to prevent gas from flowing in from the gas recovery chamber G.
More specifically, it is possible to prevent a gas containing a gas other than the processing gas from flowing into the gas recovery chamber G from the processing chamber S from flowing into the processing chamber S. Even when the processing chamber S and the lamp chamber R are in communication with each other via the gas recovery chamber G, the lamp chamber atmosphere gas that has flowed into the gas recovery chamber G from the lamp chamber R remains in the processing chamber S. Can be prevented.
In the example of this figure, the internal pressure of the processing chamber S is 50 Pa (positive pressure), and the internal pressure of the gas recovery chamber G is 70 Pa (negative pressure).
処理室Sの内圧とガス回収室Gの内圧との差は、50Pa以上であることが好ましい。
処理室Sの内圧とガス回収室Gの内圧の差が50Pa未満である場合には、処理室Sの気密性を維持することができなくなった際に、ガス回収室Gから処理室Sにガスが流入するおそれがある。
The difference between the internal pressure of the processing chamber S and the internal pressure of the gas recovery chamber G is preferably 50 Pa or more.
When the difference between the internal pressure of the processing chamber S and the internal pressure of the gas recovery chamber G is less than 50 Pa, when the gas tightness of the processing chamber S cannot be maintained, gas is transferred from the gas recovery chamber G to the processing chamber S. May flow in.
装置動作中において、処理室Sの内圧をガス回収室Gの内圧よりも高く維持するための手法としては、例えば処理用ガス供給条件に応じて、処理室Sに連通する供給用ガス流路に配設されたバルブを調整する方法が挙げられる。処理室Sおよびガス回収室Gの間において差圧計によって計測される内圧差、または処理室Sおよびガス回収室Gの各々に配設された圧力センサによって検出される内圧に基づいて、処理室Sに連通する排出用ガス流路のコンダクタンスが調整される。この排出用ガス流路のコンダクタンスを調整する方法としては、例えば、排出用ガス流路に設けられたバルブを調整する方法、ガス排出用貫通孔16の径を調整する方法、および排出用ガス流路を形成するガス流路形成部材の配管径や配管長を調整する方法などが挙げられる。
As a method for maintaining the internal pressure of the processing chamber S higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the apparatus, for example, depending on the processing gas supply conditions, a supply gas flow path communicating with the processing chamber S may be used. There is a method of adjusting the arranged valve. Based on an internal pressure difference measured by a differential pressure gauge between the processing chamber S and the gas recovery chamber G, or an internal pressure detected by a pressure sensor disposed in each of the processing chamber S and the gas recovery chamber G, the processing chamber S. The conductance of the exhaust gas flow path communicating with is adjusted. As a method for adjusting the conductance of the exhaust gas flow path, for example, a method of adjusting a valve provided in the exhaust gas flow path, a method of adjusting the diameter of the gas exhaust through-
また、光照射装置10が、図1に示されているように、ランプ室Rの気密性が維持できなくなることによって、ランプ室Rとガス回収室Gとが連通した状態となるような構成を有している場合には、装置動作中において、ランプ室Rの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されていることが好ましい。
装置動作中において、ランプ室Rの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されていることにより、ランプ室Rの気密性を維持することができなくなった場合であっても、ランプ室Rにガス回収室Gからガスが流入することを防止することができる。
具体的に説明すると、ランプ室Rと処理室Sとがガス回収室Gを介して連通した場合において、処理室Sからガス回収室Gに流入した処理用ガスを含むガスが、ランプ室Rに流入することを防止することができる。
この図の例において、ランプ室Rの内圧は60Paである。
Further, as shown in FIG. 1, the
Even when the internal pressure of the lamp chamber R cannot be maintained due to the internal pressure of the lamp chamber R being maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the apparatus, the lamp chamber R It is possible to prevent gas from flowing into the gas recovery chamber G.
More specifically, when the lamp chamber R and the processing chamber S communicate with each other via the gas recovery chamber G, the gas including the processing gas flowing into the gas recovery chamber G from the processing chamber S enters the lamp chamber R. Inflow can be prevented.
In the example of this figure, the internal pressure of the lamp chamber R is 60 Pa.
装置動作中において、ランプ室Rの内圧をガス回収室Gの内圧よりも高く維持するための手法としては、例えばランプ室雰囲気用ガス供給条件に応じて、ランプ室Rに連通する供給用ガス流路に配設されたバルブを調整する方法が挙げられる。ランプ室Rおよびガス回収室Gの間において差圧計によって計測される内圧差、またはランプ室Rおよびガス回収室Gの各々に配設された圧力センサによって検出される内圧に基づいて、ランプ室Rに連通する排出用ガス流路のコンダクタンスを調整する方法を用いることもできる。この排出用ガス流路のコンダクタンスを調整する方法としては、例えば、排出用ガス流路に設けられたバルブを調整する方法、ガス排出用貫通孔24の径を調整する方法、および排出用ガス流路を形成するガス流路形成部材の配管径や配管長を調整する方法などが挙げられる。
As a method for maintaining the internal pressure of the lamp chamber R higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the apparatus, for example, according to the gas supply conditions for the lamp chamber atmosphere, the supply gas flow communicating with the lamp chamber R is used. The method of adjusting the valve | bulb arrange | positioned by the path | route is mentioned. Based on an internal pressure difference measured by a differential pressure gauge between the lamp chamber R and the gas recovery chamber G, or an internal pressure detected by a pressure sensor disposed in each of the lamp chamber R and the gas recovery chamber G, the lamp chamber R. It is also possible to use a method of adjusting the conductance of the exhaust gas flow path communicating with the. As a method for adjusting the conductance of the exhaust gas flow path, for example, a method of adjusting a valve provided in the exhaust gas flow path, a method of adjusting the diameter of the gas exhaust through-
また、光照射装置10においては、光透過性窓31におけるシール部材(具体的には、ランプ室用シール部材29および処理室用シール部材19)の圧接部分を含むシール部材配置領域に、遮光膜が設けられていることが好ましい。この遮光膜は、紫外線放射ランプ28から被処理面Waに至るまでの光路を、阻害することのないように形成される。
光透過性窓31におけるシール部材配置領域に遮光膜が設けられていることにより、紫外線放射ランプ28からの光が照射されることに起因してシール部材が劣化することを抑制できる。
この図の例において、光透過性窓31には、上面におけるランプ室用シール部材29の圧接部分およびその周辺部分、具体的には下壁部25に対向する領域と、下面における処理室用シール部材19の圧接部分およびその周辺部分、具体的には上端面13aに対向する領域に、遮光膜が設けられている。
Further, in the
By providing the light shielding film in the sealing member arrangement region in the
In the example of this figure, the
遮光膜を構成する材料としては、紫外線放射ランプ28から放射される紫外線に対する遮光機能および耐性を有すると共に、紫外線により生成される活性種および被処理面Waにおいて発生する反応生成ガスに対して耐性を有するものが用いられる。
遮光部材を構成する材料の具体例としては、銀(Ag)、白金(Pt)およびニッケル(Ni)等の金属、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(TiO2 )、酸化フッ素(F2 O3 )および酸化セリウム(CeO2 )等の酸化物などが挙げられる。
As a material constituting the light-shielding film, it has a light-shielding function and resistance to ultraviolet rays emitted from the
Specific examples of the material constituting the light shielding member include metals such as silver (Ag), platinum (Pt), and nickel (Ni), zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), and fluorine oxide (F 2 O 3). And oxides such as cerium oxide (CeO 2 ).
このような構成の光照射装置10においては、紫外線放射ランプ(具体的には、中心波長が172nmの紫外線を含む光を放射するエキシマランプ)28からの紫外線を、処理用ガスの雰囲気下に配置された被処理物Wの被処理面Waに対して、光透過性窓31を介して照射することにより、被処理物Wの表面処理が行われる。
具体的に説明すると、被処理物Wが配置された処理室Sに、処理用ガス(具体的には、酸素ガス)が、ガス供給用開口15aを介して所期の処理用ガス供給条件で供給される。このようにして、処理室Sには処理用ガスが絶え間なく供給され、これにより、処理室Sは処理用ガス雰囲気とされる。また、ランプ室Rは、ランプ室雰囲気用ガス供給手段から所期のランプ室雰囲気用ガス供給条件でランプ室雰囲気用ガス(具体的には、窒素ガス)が供給されることにより、ランプ室雰囲気用ガスの雰囲気とされる。そして、光源ユニット20を構成する複数の紫外線放射ランプ28が一斉に点灯されることにより、当該複数の紫外線放射ランプ28からの紫外線が光透過性窓31を介して被処理面Waに向かって照射される。これにより、被処理面Waに到達する紫外線、および紫外線により生成される活性種(具体的には、オゾンガスおよび酸素ラジカル)によって、被処理面Waの処理が行われる。また、処理室Sにおいては、処理用ガスが流動する過程で、被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガス(具体的には、例えば二酸化炭素ガス)が混入される。そして、その混合ガスは、ガス排出用開口16aを介して処理室Sの外部に排出される。
In the
More specifically, the processing gas (specifically, oxygen gas) is supplied to the processing chamber S in which the workpiece W is disposed under the predetermined processing gas supply conditions via the gas supply opening 15a. Supplied. In this way, the processing gas is continuously supplied to the processing chamber S, and thereby the processing chamber S is set to the processing gas atmosphere. The lamp chamber R is supplied with lamp chamber atmosphere gas (specifically, nitrogen gas) from the lamp chamber atmosphere gas supply means under the desired lamp chamber atmosphere gas supply conditions. The gas atmosphere is assumed to be. The plurality of
そして、この光照射装置10の装置動作中には、光透過性窓31と支持機構を構成する部材(具体的には、下壁部25および押さえ部材26)との間において、熱膨張差によって相対的に位置ずれが生じること、またランプ室用シール部材29が紫外線劣化することによって、十分な気密性が得られなくなる場合がある。すなわち、ランプ室Rの気密性を維持することができなくなる場合がある。そして、このような場合には、光透過性部材31と支持機構を構成する部材との間に生じた僅かな間隙を介して、ランプ室Rから外部にランプ室雰囲気用ガスが流出することがある。また、装置動作中には、光透過性窓31と処理室用筺体11との間に熱膨張差によって相対的に位置ずれが生じること、また処理室用シール部材19が紫外線劣化することによって、十分な気密性が得られなくなる場合がある。すなわち、処理室Sの気密性を維持することができなくなる場合がある。
然して、光照射装置10においては、光透過性窓31において、ランプ室用シール部材29と処理室用シール部材19とが別個に設けられていることから、ランプ室Rの気密性を維持することができなくなっても、処理室Sの気密性が維持されている場合には、ランプ室Rから流出したランプ室雰囲気用ガスが処理室Sに流入することがない。
また、ランプ室Rと処理室Sとが共に気密性を維持することができなくなった場合であっても、ランプ室Rと処理室Sとの間にはガス回収室Gが介在しており、よってランプ室Rと処理室Sが直接的に連通した状態になることがない。そのため、ランプ室Rから流出したランプ室雰囲気用ガスが処理室Sに流入することを防止または抑制できる。
従って、処理室Sにランプ室Rからランプ室雰囲気用ガスが流入することに起因して、処理室Sにおける活性種源の濃度が小さくなることを防止または抑制できる。その結果、処理室Sにおいて必要とされる雰囲気を確保できることから、被処理面Waを効率よく短時間で処理できる。
During the operation of the
However, in the
In addition, even when the lamp chamber R and the processing chamber S can no longer maintain airtightness, a gas recovery chamber G is interposed between the lamp chamber R and the processing chamber S. Therefore, the lamp chamber R and the processing chamber S do not directly communicate with each other. Therefore, it is possible to prevent or suppress the lamp chamber atmosphere gas flowing out from the lamp chamber R from flowing into the processing chamber S.
Therefore, it is possible to prevent or suppress the concentration of the active species source in the processing chamber S from being reduced due to the flow of the lamp chamber atmosphere gas from the lamp chamber R into the processing chamber S. As a result, since the atmosphere required in the processing chamber S can be secured, the surface Wa can be processed efficiently and in a short time.
また、光照射装置10においては、ガス回収室Gが設けられているため、装置動作中に処理室Sの気密性を維持することができなくなった場合であっても、処理室Sから流出した処理用ガスを含むガスが光照射装置10の外部に流出することが防止される。その結果、光照射装置10から外部に、処理用ガスを含むガス、すなわちオゾンガスを含むガスが流出することに起因して、光照射装置10を構成する樹脂製部材、あるいは光照射装置10の周囲に配置されている樹脂製部材がオゾンガスによって劣化することを防止でき、また人体にオゾンガスによる悪影響が及ぶことを防止できる。
しかも、処理室Sの内圧をガス回収室Gの内圧よりも高く維持することにより、ランプ室Rおよび処理室Sの気密性を維持することができなくなった場合であっても、処理室Sにガス回収室Gからガスが流入することを防止できる。そのため、処理室Sにおいては、処理用ガス供給手段から供給される処理用ガスのみによって雰囲気が形成され、よって処理室Sにおいて必要とされる雰囲気を確実に確保することができる。その結果、被処理面Waをより一層効率よく短時間で処理することができる。
Further, since the
In addition, even if the internal pressure of the processing chamber S is maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G, the airtightness of the lamp chamber R and the processing chamber S cannot be maintained. Gas can be prevented from flowing in from the gas recovery chamber G. Therefore, in the processing chamber S, an atmosphere is formed only by the processing gas supplied from the processing gas supply means, and thus the atmosphere required in the processing chamber S can be ensured reliably. As a result, the surface Wa can be processed more efficiently and in a short time.
また、光照射装置10においては、光透過性窓31におけるシール部材配置領域に遮光膜が設けられているため、紫外線放射ランプ28からの光が照射されることに起因して処理室用シール部材19およびランプ室用シール部材29が劣化することが抑制されている。その結果、処理室用シール部材19およびランプ室用シール部材29が紫外線劣化することに起因して、処理室Sおよびランプ室Rの気密性が維持されなくなることが抑制されている。
Moreover, in the
この光照射装置10は、例えば、半導体や液晶等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去あるいは液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるスミアの除去(デスミア)処理などに好適に用いられる。
This
〔第2の実施の形態〕
図2は、本発明の光照射装置の構成の他の例を示す説明用断面図である。
この光照射装置40は、光源ユニット50の構成が異なるものであること以外は、図1の光照射装置10と同様の構成を有するものである。そして、光源ユニット50は、ランプ室用シール部材29が光透過性窓31の下面に圧接された状態とされていること、ランプ室用筺体21の内部空間が上下に区画されていること、当該ランプ室用筺体21の内部に凹面反射鏡58が配設されていること、およびランプ室雰囲気用ガス供給手段がランプ室雰囲気用ガスを循環する構成のものであること以外は、図1の光照射装置10に係る光源ユニット20と同様の構成を有するものである。
この図の例において、ランプ室用シール部材29および処理室用シール部材19としては、矩形環状のゴムシートが用いられている。
また、紫外線放射ランプ28としては、波長254nmおよび波長365nmnの紫外線を含む光を放射する円筒型の高圧水銀ランプが用いられている。この高圧水銀ランプは、発光長が600mmであって外径が25mmであり、定格消費電力が10kWのものである。
また、ランプ室雰囲気用ガスとしては、環境雰囲気の空気が用いられている。
また、処理用ガスとしては、酸素ガスとオゾンガスとの混合ガスが用いられており、この混合ガスにおいて、酸素ガス濃度は90体積%であってオゾンガス濃度は10体積%である。この処理用ガスには、湿度が50%Rhとなるように水蒸気が含まれていてもよい。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is an explanatory sectional view showing another example of the configuration of the light irradiation apparatus of the present invention.
The
In the example of this figure, a rectangular annular rubber sheet is used as the lamp
Further, as the
Further, as the lamp chamber atmosphere gas, environmental atmosphere air is used.
In addition, a mixed gas of oxygen gas and ozone gas is used as the processing gas, and in this mixed gas, the oxygen gas concentration is 90% by volume and the ozone gas concentration is 10% by volume. This processing gas may contain water vapor so that the humidity becomes 50% Rh.
光源ユニット50は、下方に開口部を有する金属製の略直方状のランプ室用筺体21を備えている。このランプ室用筺体21は、下方に開口部を有する直方体箱型形状の下空間形成部材51と、この下空間形成部材51上に配設された、下方に開口部を有する直方体箱型形状の上空間形成部材54とが一体的に接合されたものである。ここに、ランプ室用筺体21の開口部は、下空間形成部材51における矩形枠状の下壁部55の中央に形成されている。そして、このランプ室用筺体21の内部には、下空間形成部材51の上壁部51Aの上方側に位置する空間によって吸気室Iが形成され、また上壁部51Aの下方側に位置する空間によってランプ室Rが形成されている。また、上壁部51Aには、スリットよりなるガス流通口52が複数形成されており、この一定の間隔(図2においては等間隔)で配置された複数のガス流通口52によって吸気室Iとランプ室Rとが連通した状態とされている。
ランプ室Rには、複数の棒状の紫外線放射ランプ28が、中心軸が同一水平面内において互いに平行に伸びるよう一定の間隔(図2においては等間隔)で並列配置され、光透過性窓31を介して処理室Sと対向した状態とされている。また、これらの複数の紫外線放射ランプ28には、各々、紫外線放射ランプ28を取り囲み、当該紫外線放射ランプ28から光透過性窓31に向かう方向以外の方向に放射される光を光透過性窓31に向けて反射する凹面反射鏡58が設けられている。
この図の例において、ガス流通口52を構成するスリットは、紫外線放射ランプ28の管軸方向に伸びる矩形状のものである。
The
In the lamp chamber R, a plurality of bar-shaped
In the example of this figure, the slit constituting the
そして、ランプ室用筺体21の開口部には、支持機構によって光透過性窓31が気密に設けられている。
支持機構は、下壁部55と押さえ部材26とによって、矩形環状のランプ室用シール部材29を介して光透過性窓31の周縁部を挟持するものである。すなわち、光透過性窓31は、周縁部に配設されたランプ室用シール部材29を介して支持機構によって挟持されることにより気密に支持されており、よって光透過性窓31の気密構造が形成されている。
下壁部55の上面には、下空間形成部材51の開口縁(ランプ室用筺体21の開口縁)を取り囲むようにしてランプ室用シール部材29が配置され、そのランプ室用シール部材29の上面に光透過性窓31が配置されている。
また、押さえ部材26は、中央に下空間形成部材51の開口部(ランプ室用筺体21の開口部)と同様の大きさの開口を有する矩形枠状の押圧部26Aと、この押圧部26Aの外周縁に設けられた矩形筒状の支持部26Bとを有する金属製のものである。そして、この押さえ部材26は、押圧部26Aの下面が光透過性窓31を下方に向かって押圧するように配設され、これにより、ランプ室用シール部材29が光透過性窓31の周縁部における下面に圧接された状態となる。このようにして、ランプ室用筺体21の開口部がランプ室用シール部材29を介して光透過性窓31によって気密に閉塞されることにより、ランプ室用筺体21の内部に密閉空間が形成されている。
A
The support mechanism is configured such that the
A lamp
The pressing
また、光源ユニット50において、ランプ室雰囲気用ガス供給手段は、枝分かれ管62を有する管構造のガス流路形成部材61を備えており、このガス流路形成部材61の一端が上空間形成部材54の上壁部54Aに形成されたガス吸気口53に接続されている。また、複数(図2においては3本)の枝分かれ管62は、上壁部54Aおよび上壁部51Aを気密に貫通している。そして、複数の枝分かれ管62に係る他端が、各々、凹面反射鏡58の基端部に形成されたガス排気口59に接続されている。このようにして、ガス流路形成部材61によって形成されるガス流路は、一端において吸気室Iに連通し、他端においてランプ室Rに連通している。また、ガス流路における分岐部61aからガス吸気口53に至るまでの領域には、例えばオゾンフィルターよりなるオゾン除去手段67、例えばラジエータよりなる冷却手段66、および例えばブロアーよりなる送風手段65がこの順に設けられている。また、ガス流路におけるガス排気口59から分岐部61aに至るまでの領域、すなわち枝分かれ管62内には、各々、例えばダンパーよりなる流量調整手段68が設けられている。
このランプ室雰囲気用ガス供給手段は、ランプ室R内のランプ室雰囲気用ガスを、吸気室Iおよびガス流通口52を介して循環するものである。そして、ランプ室雰囲気用ガスの循環条件、すなわちランプ室Rに対するランプ室雰囲気用ガスの供給条件は、送風手段65および流量調整手段68を調整することによって適宜に定められる。また、ランプ室Rに供給されるランプ室雰囲気用ガスは、ガス流路における分岐部61aからガス吸気口53に至るまでの領域を流動する過程において、冷却手段68によって温度が調整されると共にオゾン除去手段67によってオゾンガスが除去されたものである。
この図の例において、冷却手段66としてはラジエータが用いられており、その冷却能力は15kWである。また、ランプ室雰囲気用ガスの流動方向が矢印で示されている。
Further, in the
The lamp chamber atmosphere gas supply means circulates the lamp chamber atmosphere gas in the lamp chamber R through the intake chamber I and the
In the example of this figure, a radiator is used as the cooling means 66, and its cooling capacity is 15 kW. Further, the flow direction of the lamp chamber atmosphere gas is indicated by an arrow.
ランプ室雰囲気用ガス供給手段によるランプ室雰囲気用ガス供給条件は、種々の条件に応じて適宜に定められる。
また、このランプ室雰囲気用ガス供給条件を適宜に定めることによれば、処理動作中において、紫外線放射ランプ28を十分に冷却できる。
この図の例において、ランプ室Rに対しては、流量30m3 /minのランプ室雰囲気用ガス供給条件でランプ室雰囲気用ガスが供給される。
The lamp chamber atmosphere gas supply conditions by the lamp chamber atmosphere gas supply means are appropriately determined according to various conditions.
Further, by appropriately determining the gas supply conditions for the lamp chamber atmosphere, the
In the example of this figure, the lamp chamber atmosphere gas is supplied to the lamp chamber R under the lamp chamber atmosphere gas supply conditions at a flow rate of 30 m 3 / min.
そして、光照射装置40の動作中においては、処理室Sの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されることが好ましい。
装置動作中において、処理室Sの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されることにより、処理室Sの気密性を維持することができなくなった場合であっても、処理室Sにガス回収室Gからガスが流入することを防止できる。
During the operation of the
Even when the internal pressure of the processing chamber S cannot be maintained due to the internal pressure of the processing chamber S being maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the apparatus, Gas can be prevented from flowing in from the gas recovery chamber G.
また、光照射装置40の動作中においては、ランプ室Rの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されることが好ましい。
装置動作中において、ランプ室Rの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されていることにより、ランプ室Rの気密性を維持することができなくなった場合であっても、ランプ室Rにガス回収室Gからガスが流入することを防止することができる。
Further, it is preferable that the internal pressure of the lamp chamber R is maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the
Even when the internal pressure of the lamp chamber R cannot be maintained due to the internal pressure of the lamp chamber R being maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the apparatus, the lamp chamber R It is possible to prevent gas from flowing into the gas recovery chamber G.
また、光照射装置10においては、光透過性窓31におけるシール部材(具体的には、ランプ室用シール部材29および処理室用シール部材19)の圧接部分を含むシール部材配置領域に遮光膜が設けられていることが好ましい。この遮光膜は、紫外線放射ランプ28から被処理面Waに至るまでの光路を、阻害することのないように形成される。
光透過性窓31におけるシール部材配置領域に遮光膜が設けられていることにより、紫外線放射ランプ28からの光が照射されることに起因してシール部材が劣化することを抑制できる。
この図の例において、光透過性窓31の下面には、ランプ室用シール部材29の圧接部分およびその周辺部分、具体的には下壁部55に対向する領域と、処理室用シール部材19の圧接部分に、遮光膜が設けられている。
Further, in the
By providing the light shielding film in the sealing member arrangement region in the
In the example of this figure, on the lower surface of the light-transmitting
このような構成の光照射装置40においては、紫外線放射ランプ(具体的には、波長254nmおよび波長365nmnの紫外線を放射する高圧水銀ランプ)28からの紫外線を、処理用ガスの雰囲気下に配置された被処理物Wの被処理面Waに対して、光透過性窓31を介して照射することにより、被処理物Wの表面処理が行われる。
具体的に説明すると、被処理物Wが配置された処理室Sに、処理用ガス(具体的には、酸素ガスとオゾンガスとの混合ガス)が、ガス供給用開口15aを介して所期の処理用ガス供給条件で供給される。このようにして、処理室Sには処理用ガスが絶え間なく供給され、これにより、処理室Sは処理用ガス雰囲気とされる。また、ランプ室Rにおいては、ランプ室雰囲気用ガス供給手段によってランプ室雰囲気用ガス(具体的には、低露点高清浄度空気(CDA))が循環されることにより、所期のランプ室雰囲気用ガス供給条件でランプ室雰囲気用ガスが供給される。そして、光源ユニット50を構成する複数の紫外線放射ランプ28が一斉に点灯されることにより、当該複数の紫外線放射ランプ28からの紫外線が光透過性窓31を介して被処理面Waに向かって照射される。これにより、被処理面Waに到達する紫外線、および紫外線により生成される活性種(具体的には、酸素ラジカル)によって、被処理面Waの処理が行われる。また、処理室Sにおいては、処理用ガスが流動する過程で、被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガス(具体的には、例えば二酸化炭素ガス)が、当該処理用ガスに混入される。そして、その混合ガスは、ガス排出用開口16aを介して処理室Sの外部に排出される。
この図の例において、被処理物Wと光透過性窓31との離間距離は2mmである。
In the
More specifically, a processing gas (specifically, a mixed gas of oxygen gas and ozone gas) is supplied to the processing chamber S in which the workpiece W is disposed through the gas supply opening 15a. Supplied under processing gas supply conditions. In this way, the processing gas is continuously supplied to the processing chamber S, and thereby the processing chamber S is set to the processing gas atmosphere. In the lamp chamber R, the lamp chamber atmosphere gas (specifically, low dew point and high cleanliness air (CDA)) is circulated by the lamp chamber atmosphere gas supply means, so that the desired lamp chamber atmosphere is obtained. Lamp room atmosphere gas is supplied under the operating gas supply conditions. Then, the plurality of
In the example of this figure, the separation distance between the workpiece W and the
而して、光照射装置40によれば、図1の光照射装置10と同様の効果を得ることができる。すなわち、光照射装置40によれば、処理室Sにおいて必要とされる雰囲気を確保することができることから、被処理面Waを効率よく短時間で処理することができる。
この光照射装置40は、図1の光照射装置10と同様の用途に用いられる。
Thus, according to the
This
〔第3の実施の形態〕
図3は、本発明の光照射装置の構成の他の例を示す説明用断面図である。
この光照射装置70は、光透過性窓31が処理室用筺体11の開口部に設けられた支持機構によって支持されていること、処理室用シール部材19が光透過性窓31の上面に圧接された状態とされていること、およびガス回収室Gがランプ室用シール部材29とランプ室用筺体21の側壁部とを包囲するように形成されていること以外は図1の光照射装置10と同様の構成を有するものである。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining another example of the configuration of the light irradiation apparatus of the present invention.
In this
光照射装置70において、処理室用筺体11は、上方に開口部を有する略直方体状のものであり、当該開口部が矩形枠状の上壁部75の中央に形成されている。そして、処理室用筺体11の開口部には、光透過性窓31を支持するための支持機構が設けられており、この支持機構によって光透過性窓31が気密に設けられている。また、光透過性窓31上には、略直方体状の外観形状を有する光源ユニット80が配置されている。この光源ユニット80は、下方に開口部を有する直方体状のランプ室用筺体21を備えており、このランプ室用筺体21の開口部が矩形環状のランプ室用シール部材29を介して光透過性窓31によって気密に閉塞されている。このようにして、光透過性窓31の上方側にランプ室Rが形成され、光透過性窓31の下方側に処理室Sが形成されている。
また、光照射装置70には、下方に開口部を有し、内部に光源ユニット80が位置された、略直方体状のガス回収室用筺体32が設けられている。このガス回収室用筺体32の開口部は、処理室用筺体11によって閉塞されている。このようにして、ランプ室用シール部材29とランプ室用筺体21の側壁部とを包囲するように略矩形筒状のガス回収室Gが形成されている。
In the
Further, the
処理室用筺体11の開口部に設けられた支持機構は、処理室用筺体11の上壁部75と押さえ部材76とによって、矩形環状の処理室用シール部材19を介して光透過性窓31の周縁部を挟持するものである。すなわち、光透過性窓31は、周縁部に配設された処理室用シール部材19を介して支持機構によって挟持されることにより気密に支持されている。このようにして、光透過性窓31の気密構造が形成されている。
上壁部75の下面には、処理室用筺体11の開口縁を取り囲むようにして矩形環状の凹部75Aが形成されており、この凹部75Aには処理室用シール部材19が配置されている。
また、押さえ部材76は、中央に処理室用筺体11の開口部と同様の大きさの開口を有する矩形枠状の押圧部76Aと、この押圧部76Aの外周縁に設けられた矩形筒状の支持部76Bとを有する金属製のものである。そして、この押さえ部材76は、押圧部76Aの上面に載置された光透過性窓31を、上方に位置する下壁部75に向かって押圧することにより、ランプ室用シール部材29が光透過性窓31の周縁部における上面に圧接された状態となるように配設されている。このようにして、処理室用筺体11の開口部が、処理室用シール部材19を介して光透過性窓31によって気密に閉塞されており、処理室用筺体11の内部に処理室Sが形成されている。
The support mechanism provided at the opening of the
A rectangular annular recess 75A is formed on the lower surface of the
The pressing
また、光照射装置70において、処理用ガス供給手段は、処理用ガス供給源(図示せず)を備えており、処理室用筺体11における互いに対向する側壁部11B,11Dに形成されたガス供給用貫通孔71およびガス排出用貫通孔72を介して処理室Sに処理用ガスを流動させるものである。処理用ガス供給源は、ガス流路形成部材を介してガス供給用貫通孔71に接続されており、またこのガス流路形成部材によって形成される供給用ガス流路には、バルブ(図示せず)が設けられている。また、ガス排出用貫通孔72には、ガス流路形成部材が接続されており、このガス流路形成部材によって形成される排出用ガス流路には、バルブ(図示せず)が設けられている。
ガス供給用貫通孔71は、側壁部11Bの処理室Sを臨む内面に、側壁部11Bの伸びる方向(図3における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長のガス供給用開口71aを有するものである。一方、ガス排出用貫通孔72は、側壁部11Dの処理室Sを臨む内面に、側壁部11Dの伸びる方向(図3における紙面に垂直な方向)に沿って配置された横長のガス排出用開口72aを有するものである。
ここに、ガス供給用開口71aおよびガス排出用開口72aは、各々、1つの横長スリットによって形成されていてもよく、また複数のスリットにより形成されていてもよい。
この図の例において、ガス供給用開口71aおよびガス排出用開口72aは、側面部11B,11Dの内面における被処理物支持台18と対向する領域の全域にわたって伸びる横長スリットよりなるものである。
Further, in the
The gas supply through-
Here, each of the gas supply opening 71a and the gas discharge opening 72a may be formed by one horizontal slit, or may be formed by a plurality of slits.
In the example of this figure, the gas supply opening 71a and the gas discharge opening 72a are formed of horizontally long slits extending over the entire area of the inner surface of the
そして、処理用ガス供給手段においては、処理用ガス供給条件に応じて、供給用ガス流路に配設されたバルブが調整される。ガス回収室Gとの関係で処理室Sの内圧を調整するためには、処理室Sおよびガス回収室Gの間において差圧計によって計測される内圧差、または処理室Sおよびガス回収室Gの各々に配設された圧力センサによって検出される内圧に基づいて、排出用ガス流路のコンダクタンスが調整される。この排出用ガス流路のコンダクタンスを調整する方法としては、例えば、排出用ガス流路に設けられたバルブを調整する方法、ガス排出用貫通孔72の径を調整する方法、および排出用ガス流路を形成するガス流路形成部材の配管径や配管長を調整する方法などが挙げられる。
In the processing gas supply means, a valve disposed in the supply gas flow path is adjusted according to the processing gas supply conditions. In order to adjust the internal pressure of the processing chamber S in relation to the gas recovery chamber G, the internal pressure difference measured by the differential pressure gauge between the processing chamber S and the gas recovery chamber G, or the processing chamber S and the gas recovery chamber G Based on the internal pressure detected by each pressure sensor, the conductance of the exhaust gas flow path is adjusted. As a method for adjusting the conductance of the exhaust gas flow path, for example, a method of adjusting a valve provided in the exhaust gas flow path, a method of adjusting the diameter of the gas exhaust through-
光源ユニット80において、ランプ室用筺体21は、矩形環状のランプ室用シール部材29を介して光透過性窓31によって気密に閉塞されており、よってランプ室用筺体21の内部に密閉されたランプ室Rが形成されている。
具体的には、ランプ室用筺体21には、4つの側面部下端によって構成される矩形環状の下端面82aに、ランプ室用筺体21の開口縁を取り囲むようにして矩形状環状の凹部83が形成されている。そして、凹部83にはランプ室用シール部材29が配置されており、このランプ室用シール部材29は光透過性窓31の上面に圧接された状態とされている。このようにして、ランプ室用筺体21は、光透過性窓31とランプ室用シール部材29とによって気密に閉塞されている。このランプ室用シール部材29は、処理室用シール部材19の内方側に位置されている。
In the
Specifically, the
また、ランプ室雰囲気用ガス供給手段は、ランプ室雰囲気用ガス供給源(図示せず)を備えており、ランプ室用筺体21およびガス回収室用筺体32を貫通するガス供給用貫通孔77およびガス排出用貫通孔78を介してランプ室Rにランプ室雰囲気用ガスを流動させるものである。ランプ室雰囲気用ガス供給源は、ガス流路形成部材を介してガス供給用貫通孔77に接続されており、またこのガス流路形成部材によって形成される供給用ガス流路には、バルブ(図示せず)が設けられている。また、ガス排出用貫通孔78には、ガス流路形成部材が接続されており、このガス流路形成部材によって形成される排出用ガス流路には、バルブ(図示せず)が設けられている。
そして、このランプ室雰囲気用ガス供給手段においては、供給用ガス流路に配設されたバルブが調整される。ガス回収室Gとの関係でランプ室Rの内圧を調整するためには、ランプ室Rおよびガス回収室Gの間において差圧計によって計測される内圧差、またはランプ室Rおよびガス回収室Gの各々に配設された圧力センサによって検出される内圧に基づいて、排出用ガス流路のコンダクタンスが調整される。この排出用ガス流路のコンダクタンスを調整する方法としては、例えば、排出用ガス流路に設けられたバルブを調整する方法、ガス排出用貫通孔78の径を調整する方法、および排出用ガス流路を形成するガス流路形成部材の配管径や配管長を調整する方法などが挙げられる。
The lamp chamber atmosphere gas supply means includes a lamp chamber atmosphere gas supply source (not shown), and includes a gas supply through
In the lamp chamber atmosphere gas supply means, a valve disposed in the supply gas flow path is adjusted. In order to adjust the internal pressure of the lamp chamber R in relation to the gas recovery chamber G, an internal pressure difference measured by a differential pressure gauge between the lamp chamber R and the gas recovery chamber G, or the lamp chamber R and the gas recovery chamber G Based on the internal pressure detected by each pressure sensor, the conductance of the exhaust gas flow path is adjusted. As a method for adjusting the conductance of the exhaust gas flow path, for example, a method of adjusting a valve provided in the exhaust gas flow path, a method of adjusting the diameter of the gas exhaust through-
ガス回収室Gは、ガス回収室用筺体32の開口部が、光透過性窓31を支持した処理室用筺体11によって閉塞され、ガス回収室用筺体32と処理室用筺体11との間に、矩形環状のガス回収室用シール部材39が介在されていることにより、気密に形成されている。
また、ガス回収室用筺体32を構成する4つの側壁部のうちの1つの側壁部32Dには、ガス回収用貫通孔33が形成されており、このガス回収用貫通孔33は、例えばブロアーなどのガス回収手段(図示省略)に接続されている。また、ガス回収室用筺体32における他の側壁部32Bには、ガス回収室Gに、外部から環境雰囲気の空気を導入するための開口38が形成されている。
このガス回収室Gにおいては、処理室Sおよびランプ室Rからガスが流入した場合には、そのガスは、開口38から導入された環境雰囲気の空気と共にガス回収用貫通孔33からガス回収手段によって回収される。
この図の例において、ガス回収室用筺体32には、4つの側壁部の下端によって構成される矩形環状の端面34aに、ガス回収室筺体32の開口縁を取り囲むようにして矩形状環状の凹部35が形成されている。そして、凹部35にはガス回収室用シール部材39が配置されており、このガス回収室用シール部材39は処理室用筺体11に圧接された状態とされている。
In the gas recovery chamber G, the opening of the gas
A gas recovery through-
In the gas recovery chamber G, when gas flows from the processing chamber S and the lamp chamber R, the gas is discharged from the gas recovery through-
In the example of this figure, the gas
そして、光照射装置70の動作中においては、処理室Sの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されることが好ましい。
装置動作中において、処理室Sの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されることにより、処理室Sの気密性を維持することができなくなった場合であっても、処理室Sにガス回収室Gからガスが流入することを防止できる。
During the operation of the
Even when the internal pressure of the processing chamber S cannot be maintained due to the internal pressure of the processing chamber S being maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the apparatus, Gas can be prevented from flowing in from the gas recovery chamber G.
また、光照射装置70の動作中においては、ランプ室Rの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されることが好ましい。
装置動作中において、ランプ室Rの内圧がガス回収室Gの内圧よりも高く維持されていることにより、ランプ室Rの気密性を維持することができなくなった場合であっても、ランプ室Rにガス回収室Gからガスが流入することを防止できる。
Further, it is preferable that the internal pressure of the lamp chamber R is maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the
Even when the internal pressure of the lamp chamber R cannot be maintained due to the internal pressure of the lamp chamber R being maintained higher than the internal pressure of the gas recovery chamber G during the operation of the apparatus, the lamp chamber R It is possible to prevent gas from flowing into the gas recovery chamber G.
また、光照射装置70においては、光透過性窓31におけるシール部材(具体的には、ランプ室用シール部材29および処理室用シール部材19)の圧接部分を含むシール部材配置領域に遮光膜が設けられていることが好ましい。この遮光膜は、紫外線放射ランプ28から被処理面Waに至るまでの光路を、阻害することのないように形成される。
光透過性窓31におけるシール部材配置領域に遮光膜が設けられていることにより、紫外線放射ランプ28からの光が照射されることに起因してシール部材が劣化することを抑制できる。
この図の例において、光透過性窓31の上面には、ランプ室用シール部材29の圧接部分およびその周辺部分、具体的には、下端面82aと対向する領域と、処理室用シール部材19の圧接部分およびその周辺部分、具体的には上壁部75と対向する領域に、遮光膜が設けられている。
Further, in the
By providing the light shielding film in the sealing member arrangement region in the
In the example of this figure, the pressure-transmitting portion of the lamp
このような構成の光照射装置70においては、紫外線放射ランプ(具体的には、中心波長が172nmの紫外線を含む光を放射するエキシマランプ)28からの紫外線を、処理用ガスの雰囲気下に配置された被処理物Wの被処理面Waに対して、光透過性窓31を介して照射することにより、被処理物Wの表面処理が行われる。
具体的に説明すると、被処理物Wが配置された処理室Sに、処理用ガス(具体的には、酸素ガス)が、ガス供給用開口71aを介して所期の処理用ガス供給条件で供給される。このようにして、処理室Sには処理用ガスが絶え間なく供給され、これにより、処理室Sは処理用ガス雰囲気とされる。また、ランプ室Rは、ランプ室雰囲気用ガス供給手段から所期のランプ室雰囲気用ガス供給条件でランプ室雰囲気用ガス(具体的には、窒素ガス)が供給されることにより、ランプ室雰囲気用ガスの雰囲気とされる。そして、光源ユニット80を構成する複数の紫外線放射ランプ28が一斉に点灯されることにより、当該複数の紫外線放射ランプ28からの紫外線が光透過性窓31を介して被処理面Waに向かって照射される。これにより、被処理面Waに到達する紫外線、および紫外線により生成される活性種(具体的には、オゾンガスおよび酸素ラジカル)によって、被処理面Waの処理が行われる。また、処理室Sにおいては、処理用ガスが流動する過程で、被処理面Waが処理されることによって発生する反応生成ガス(具体的には、例えば二酸化炭素ガス)が、当該処理用ガスに混入される。そして、その混合ガスは、ガス排出用開口72aを介して処理室Sの外部に排出される。
In the
More specifically, the processing gas (specifically, oxygen gas) enters the processing chamber S in which the workpiece W is disposed under the intended processing gas supply conditions via the gas supply opening 71a. Supplied. In this way, the processing gas is continuously supplied to the processing chamber S, and thereby the processing chamber S is set to the processing gas atmosphere. The lamp chamber R is supplied with lamp chamber atmosphere gas (specifically, nitrogen gas) from the lamp chamber atmosphere gas supply means under the desired lamp chamber atmosphere gas supply conditions. The gas atmosphere is assumed to be. Then, the plurality of
而して、光照射装置70によれば、図1の光照射装置10と同様の効果を得ることができる。すなわち、光照射装置70によれば、処理室Sにおいて必要とされる雰囲気を確保することができることから、被処理面Waを効率よく短時間で処理することができる。
この光照射装置70は、図1の光照射装置10と同様の用途に用いられる。
Thus, according to the
This
本発明の光照射装置は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、処理室用シール部材およびランプ室用シール部材は、処理室の気密性およびランプ室の気密性が維持できなくなった場合であっても、処理室とランプ室とが直接的に連通した状態となることがないような位置関係にあればよい。具体的には、処理室用シール部材およびランプ室用シール部材の配置位置は、光透過性窓の上面または下面のいずれであってもよい。
The light irradiation apparatus of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, the sealing member for the processing chamber and the sealing member for the lamp chamber are in a state where the processing chamber and the lamp chamber are in direct communication even when the airtightness of the processing chamber and the airtightness of the lamp chamber cannot be maintained. It suffices if the positional relationship is such that no Specifically, the arrangement position of the sealing member for the processing chamber and the sealing member for the lamp chamber may be either the upper surface or the lower surface of the light transmissive window.
また、光透過性窓と処理室用筺体との閉塞部において、当該光透過性窓と当該処理室用筺体との間には、処理室に高い気密性が得られることから、処理室用シール部材が介在していることが好ましいが、処理室用シール部材が介在していなくてもよい。すなわち、光透過性窓に処理室用筺体が気密に当接されることによって閉塞部が形成されていてもよい。
このような構成においては、処理室用シール部材が介在されている場合に比して処理用ガスが外部に流出する可能性が大きいことから、光透過性窓と処理室用筺体との閉塞部を包囲するようにガス回収室が設けられていることが好ましい。
Further, since the process chamber has high airtightness between the light transmissive window and the processing chamber casing in the closed portion between the light transmitting window and the processing chamber casing, the seal for the processing chamber is provided. The member is preferably interposed, but the processing chamber seal member may not be interposed. That is, the closed portion may be formed by airtightly contacting the processing chamber casing with the light transmissive window.
In such a configuration, since there is a high possibility that the processing gas flows out to the outside as compared with the case where the processing chamber seal member is interposed, the closed portion between the light transmissive window and the processing chamber casing It is preferable that a gas recovery chamber is provided so as to surround.
10 光照射装置
11 処理室用筺体
11A 下壁部
11B,11D 側壁部
13a 上端面
14 凹部
15 ガス供給用貫通孔
15a ガス供給用開口
16 ガス排出用貫通孔
16a ガス排出用開口
18 被処理物支持台
18a 被処理物載置面
19 処理室用シール部材
20 光源ユニット
21 ランプ室用筺体
21A,21C 側壁部
23 ガス供給用貫通孔
24 ガス排出用貫通孔
25 下壁部
25A 凹部
26 押さえ部材
26A 押圧部
26B 支持部
28 紫外線放射ランプ
29 ランプ室用シール部材
31 光透過性窓
32 ガス回収室用筺体
32A 下壁部
32B,32D 側壁部
33 ガス回収用貫通孔
34a 端面
35 凹部
38 開口
39 ガス回収室用シール部材
40 光照射装置
50 光源ユニット
51 下空間形成部材
51A 上壁部
52 ガス流通口
53 ガス吸気口
54 上空間形成部材
54A 上壁部
55 下壁部
58 凹面反射鏡
59 ガス排気口
61 ガス流路形成部材
61a 分岐部
62 枝分かれ管
65 送風手段
66 冷却手段
67 オゾン除去手段
68 流量調整手段
70 光照射装置
71 ガス供給用貫通孔
71a ガス供給用開口
72 ガス排出用貫通孔
72a ガス排出用開口
75 上壁部
75A 凹部
76 押さえ部材
76A 押圧部
76B 支持部
77 ガス供給用貫通孔
78 ガス排出用貫通孔
80 光源ユニット
82a 下端面
83 凹部
100 筺体
102A ガス供給用貫通孔
102B ガス排出用貫通孔
103A ガス供給用貫通孔
103B ガス排出用貫通孔
105 制御部
106,107 圧力センサ
111A,111B ガス流路形成部材
112A,112B,112C 処理用ガス供給源
113 真空ポンプ
114A,114B,114C,114D バルブ
115A,115B ガス流路形成部材
116 ランプ室雰囲気用ガス供給源
117 真空ポンプ
118A,118B バルブ
121 シール部材
122 支持部
123 凹部
124 押さえ部材
125 間隙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light irradiation apparatus 11 Processing chamber housing 11A Lower wall part 11B, 11D Side wall part 13a Upper end surface 14 Recessed part 15 Gas supply through-hole 15a Gas supply opening 16 Gas discharge through-hole 16a Gas discharge opening 18 Processing object support Table 18a Workpiece mounting surface 19 Processing chamber sealing member 20 Light source unit 21 Lamp chamber housings 21A, 21C Side wall 23 Gas supply through hole 24 Gas exhaust through hole 25 Lower wall 25A Recess 26 Press member 26A Press Portion 26B support portion 28 ultraviolet radiation lamp 29 lamp chamber sealing member 31 light transmissive window 32 gas recovery chamber housing 32A lower wall portion 32B, 32D side wall portion 33 gas recovery through hole 34a end surface 35 recess 38 opening 39 gas recovery chamber Sealing member 40 Light irradiation device 50 Light source unit 51 Lower space forming member 51A Upper wall portion 52 Gas flow port 53 Gas absorption Air outlet 54 Upper space forming member 54A Upper wall portion 55 Lower wall portion 58 Concave reflector 59 Gas exhaust port 61 Gas flow path forming member 61a Branching portion 62 Branch pipe 65 Blowing means 66 Cooling means 67 Ozone removing means 68 Flow rate adjusting means 70 Light irradiation device 71 Gas supply through hole 71a Gas supply opening 72 Gas discharge through hole 72a Gas discharge opening 75 Upper wall portion 75A Recess 76 Pressing member 76A Pressing portion 76B Supporting portion 77 Gas supply through hole 78 Gas discharging Through hole 80 Light source unit 82a Lower end surface 83 Recess 100 Housing 102A Gas supply through hole 102B Gas exhaust through hole 103A Gas supply through hole 103B Gas exhaust through hole 105 Control units 106 and 107 Pressure sensors 111A and 111B Gas flow path Forming members 112A, 112B, 112C Processing gas supply source 113 Vacuum pump 1 14A, 114B, 114C, 114D Valve 115A, 115B Gas flow path forming member 116 Gas supply source for lamp chamber atmosphere 117 Vacuum pump 118A, 118B Valve 121 Seal member 122 Support portion 123 Recessed portion 124 Holding member 125 Gap
Claims (4)
前記処理室に対して、活性種源を含有する処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段、および前記ランプ室に対して、ランプ室雰囲気用ガスを供給するランプ室雰囲気用ガス供給手段が設けられてなる光照射装置において、
前記ランプ室は、ランプ室用筺体の開口部が、ランプ室用シール部材を介して前記光透過性窓によって気密に閉塞されることにより、当該光透過性窓の一面側に形成されており、
前記処理室は、処理室用筺体の開口部が、処理室用シール部材を介して前記光透過性窓によって気密に閉塞されることにより、当該光透過性窓の他面側に形成されていることを特徴とする光照射装置。 A processing chamber in which an object to be processed is disposed, and a lamp chamber in which an ultraviolet radiation lamp for irradiating the object to be processed with ultraviolet rays through a light transmitting window is disposed;
A processing gas supply means for supplying a processing gas containing an active species source to the processing chamber, and a lamp chamber atmosphere gas supply means for supplying a lamp chamber atmosphere gas to the lamp chamber are provided. In the light irradiation device formed,
The lamp chamber is formed on the one surface side of the light transmissive window by the air chamber having an opening of the lamp chamber housing closed airtightly by the light transmissive window via a lamp chamber seal member.
The processing chamber is formed on the other surface side of the light transmissive window, with the opening of the housing for the processing chamber being airtightly closed by the light transmissive window via the sealing member for the processing chamber . The light irradiation apparatus characterized by the above-mentioned.
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