JP7003431B2 - 光照射装置 - Google Patents
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Description
本発明は、搬送経路に沿って搬送される帯状の被処理体の一面に紫外線を照射して光洗浄する光照射装置に関するものである。
半導体や液晶など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、ロールに巻き取られたシート状のフィルムの貼合わせ面の洗浄処理として、紫外線を照射する光洗浄（ドライ洗浄）方法が知られている。
このような光洗浄を行うための光照射装置として、例えば特許文献１には、ガラス基板に対して真空紫外線を照射し、当該真空紫外線およびその真空紫外線によって発生された活性酸素の洗浄作用によってガラス基板の表面の汚染物を除去するものが開示されている。
図１８は、従来の光照射装置の一例を模式的に示す、被処理体の搬送方向の断面図であり、図１９は、図１８の光照射装置の、被処理体の幅方向の断面図であり、図２０は、図１８の光照射装置の要部を模式的に説明する斜視図である。
この光照射装置は、搬送経路に沿って、上流側（図１８において右側）の搬入口５８から被処理体Ｗが搬入され、紫外線が照射される処理領域において放電ランプ５１からの紫外線が被処理体Ｗの一面（図１８において上面）に照射された後、搬出口５９から搬出されるものである。
真空紫外線は、大気中の酸素によって吸収されて大きく減衰してしまう性質を有するので、従来、このような光照射装置においては、放電ランプ５１が配設されたランプハウス５２内に窒素ガスなどの不活性ガスを外部から供給して、放電ランプ５１と被処理体との間の紫外線放射空間における洗浄に必要な量以上の過剰な酸素を除去して真空紫外線の減衰を抑制することが行われている。なお、極端に酸素濃度の低い雰囲気下において真空紫外線を照射すると、オゾンの発生量が極めて少なくなるため、オゾンによる被処理体の表面の活性化作用が働かず、かえって光洗浄の効果が低下することが知られている。不活性ガスは、例えば、被処理体Ｗの一面側（図１８において上面側）に設けられたランプハウス５２内の放電ランプ５１の背面側（図１８において上面側）に設けられたガス供給管５６のガス供給口から吐出され、ランプハウス５２内の特に紫外線放射空間を不活性ガス雰囲気に置換した後、主として被処理体Ｗの他面側（図１８において下面側）に設けられた排気空間形成部材５３のガス排出口５７から排出される。
なお、図１８において、５５は排気部５５Ａを有するサブチャンバーである。
図１８は、従来の光照射装置の一例を模式的に示す、被処理体の搬送方向の断面図であり、図１９は、図１８の光照射装置の、被処理体の幅方向の断面図であり、図２０は、図１８の光照射装置の要部を模式的に説明する斜視図である。
この光照射装置は、搬送経路に沿って、上流側（図１８において右側）の搬入口５８から被処理体Ｗが搬入され、紫外線が照射される処理領域において放電ランプ５１からの紫外線が被処理体Ｗの一面（図１８において上面）に照射された後、搬出口５９から搬出されるものである。
真空紫外線は、大気中の酸素によって吸収されて大きく減衰してしまう性質を有するので、従来、このような光照射装置においては、放電ランプ５１が配設されたランプハウス５２内に窒素ガスなどの不活性ガスを外部から供給して、放電ランプ５１と被処理体との間の紫外線放射空間における洗浄に必要な量以上の過剰な酸素を除去して真空紫外線の減衰を抑制することが行われている。なお、極端に酸素濃度の低い雰囲気下において真空紫外線を照射すると、オゾンの発生量が極めて少なくなるため、オゾンによる被処理体の表面の活性化作用が働かず、かえって光洗浄の効果が低下することが知られている。不活性ガスは、例えば、被処理体Ｗの一面側（図１８において上面側）に設けられたランプハウス５２内の放電ランプ５１の背面側（図１８において上面側）に設けられたガス供給管５６のガス供給口から吐出され、ランプハウス５２内の特に紫外線放射空間を不活性ガス雰囲気に置換した後、主として被処理体Ｗの他面側（図１８において下面側）に設けられた排気空間形成部材５３のガス排出口５７から排出される。
なお、図１８において、５５は排気部５５Ａを有するサブチャンバーである。
光照射装置において、被処理体は基本的に帯状のものであり、具体的には板状のもの、シート状のフィルムなど、種々の形状や材質のものが光洗浄の処理対象とされる。また、被処理体の処理領域への搬送速度、例えばシート状のフィルムを流す速度は、被処理体の形状や材質、表面状態などによって決定されるので、被処理体毎に異なる。
そして、被処理体が搬送されることに伴って処理領域の周囲（紫外線放射空間）に引き込まれる空気の量は、被処理体の搬送速度に依存するので、被処理体毎に紫外線放射空間内の酸素濃度にバラツキが生じ、その結果、所期の光洗浄効果が安定的に得られない、という問題が生じる。
そして、被処理体が搬送されることに伴って処理領域の周囲（紫外線放射空間）に引き込まれる空気の量は、被処理体の搬送速度に依存するので、被処理体毎に紫外線放射空間内の酸素濃度にバラツキが生じ、その結果、所期の光洗浄効果が安定的に得られない、という問題が生じる。
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、被処理体の搬送速度によらず、高い安定性で光洗浄を行うことができる光照射装置を提供することにある。
本発明の光照射装置は、搬送経路に沿って搬送される帯状の被処理体の一面に紫外線を照射する光照射装置であって、
搬送経路における被処理体の一面側の通過平面に沿って開口を有するランプハウスと、
前記ランプハウス内に設けられた、前記被処理体の幅方向に伸びる紫外線ランプと、
前記ランプハウス内に不活性ガスを供給するガス供給手段と、
前記搬送経路における被処理体の他面側の通過平面に沿って開口を有する排気空間形成部材とを備え、
前記ランプハウスの開口に、前記被処理体の両側縁部との間にガス流通抵抗用隘路を形成する遮蔽体が設けられ、
前記ランプハウス内に不活性ガスが供給された状態であるときに、前記遮蔽体によって、前記ランプハウス内の圧力は外部雰囲気である大気圧よりも高い陽圧、前記排気空間形成部材内の圧力は外部雰囲気である大気圧よりも低い陰圧となることを特徴とする。
搬送経路における被処理体の一面側の通過平面に沿って開口を有するランプハウスと、
前記ランプハウス内に設けられた、前記被処理体の幅方向に伸びる紫外線ランプと、
前記ランプハウス内に不活性ガスを供給するガス供給手段と、
前記搬送経路における被処理体の他面側の通過平面に沿って開口を有する排気空間形成部材とを備え、
前記ランプハウスの開口に、前記被処理体の両側縁部との間にガス流通抵抗用隘路を形成する遮蔽体が設けられ、
前記ランプハウス内に不活性ガスが供給された状態であるときに、前記遮蔽体によって、前記ランプハウス内の圧力は外部雰囲気である大気圧よりも高い陽圧、前記排気空間形成部材内の圧力は外部雰囲気である大気圧よりも低い陰圧となることを特徴とする。
本発明の光照射装置においては、前記遮蔽体は、被処理体の搬送方向に伸びる側縁部が、被処理体の側縁部の他面を覆う状態に設けられている構成とすることができる。
本発明の光照射装置は、ランプハウスの開口に、被処理体の両側縁部との間にガス流通抵抗用隘路を形成する遮蔽体が設けられている。そして、ガス流通抵抗用隘路が形成されていることによってランプハウス内の空間と排気空間形成部材内の空間との間の自由なガスの流通が阻害されてガスの流通抵抗が大きくなることにより、ランプハウス内の密閉性が高められる。従って、被処理体の種類および形状に基づいて決定される搬送速度によらずに、従来よりも少量の不活性ガスによって紫外線放射空間内の酸素濃度を安定的に低減させることができ、その結果、紫外線放射空間内の酸素濃度にバラツキが生ずることを抑制することができ、これにより、紫外線放射空間における紫外線の減衰が安定的に抑制されると共に、オゾン源となる酸素は被処理体に付着する空気として少量が当該被処理体の搬送に伴って安定的に供給されるので、結局、高い安定性で光洗浄を行うことができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の光照射装置の一例を模式的に示す、被処理体の搬送方向の断面図であり、図２は、図１の光照射装置の、被処理体の幅方向の断面図であり、図３は、図１の光照射装置の要部を模式的に説明する、排気空間側から見た斜視図である。
本発明の光照射装置は、処理チャンバー１０の上流側（図１において右側）の搬入口１８から搬送経路に沿って搬送された帯状の被処理体Ｗの一面（図１において上面）に、紫外線ランプ１１からの紫外線が照射される処理領域において紫外線を照射して光洗浄するものである。
本発明の光照射装置は、処理チャンバー１０の上流側（図１において右側）の搬入口１８から搬送経路に沿って搬送された帯状の被処理体Ｗの一面（図１において上面）に、紫外線ランプ１１からの紫外線が照射される処理領域において紫外線を照射して光洗浄するものである。
この光照射装置において光洗浄される帯状の被処理体（ワーク）Ｗとしては、ガラス基板やプリント基板などの板状体、および、連続するシート状のフィルムなどが挙げられる。
被処理体Ｗは、例えば幅が１００～２０００ｍｍ程度のものである。
被処理体Ｗは、例えば幅が１００～２０００ｍｍ程度のものである。
処理チャンバー１０は、搬送経路の処理領域における被処理体Ｗの一面側（図１において上面側）の通過平面に沿って開口１２Ｈを有する筺体状のランプハウス１２と、処理領域における被処理体Ｗの他面側（図１において下面側）の通過平面に沿って開口１３Ｈを有する筺体状の排気空間形成部材１３とによって形成されている。これにより、処理チャンバー１０内が、搬送経路の処理領域を介して、ランプハウス１２内からなる洗浄処理空間と排気空間形成部材１３内からなる排気空間とに区画されている。処理チャンバー１０における搬送経路の両端部には、それぞれ、ランプハウス１２および排気空間形成部材１３によりスリット状の搬入口１８および搬出口１９が形成されている。
ランプハウス１２内には、被処理体Ｗの幅方向に伸びる複数の紫外線ランプ１１が被処理体Ｗの搬送方向に互いに離間して同一平面上に設けられると共に、当該ランプハウス１２内に不活性ガスを供給するガス供給手段が紫外線ランプ１１の背面側（図１において上側）に設けられている。
紫外線ランプ１１としては、例えば、中心波長が１７２～３８０ｎｍ程度の真空紫外線を放射する、断面が被処理体Ｗの搬送方向に伸びる扁平な形状のキセノンエキシマランプが用いられる。
ガス供給手段は、具体的には、孔またはスリットからなる多数のガス供給口が開口されたガス供給管１６を備えており、少なくとも１つのガス供給管１６が、ランプハウス１２内の搬入口１８の近傍に配置されている。
図１の光照射装置においては、ガス供給手段は、複数のガス供給管１６を有し、ガス供給管１６の各々が、紫外線ランプ１１が伸びる方向と平行に伸び、かつ、隣接する紫外線ランプ１１に対して等距離となる状態で紫外線ランプ１１の背面側に配置されている。
図１の光照射装置においては、ガス供給手段は、複数のガス供給管１６を有し、ガス供給管１６の各々が、紫外線ランプ１１が伸びる方向と平行に伸び、かつ、隣接する紫外線ランプ１１に対して等距離となる状態で紫外線ランプ１１の背面側に配置されている。
不活性ガスとしては、例えば窒素ガスが用いられる。
排気空間形成部材１３の底部（図１において下部）には、当該排気空間形成部材１３内の気体を強制的に外部に排気するガス排出口１７が設けられている。
この光照射装置において、排気空間形成部材１３のガス排出口１７からの排気量は、ガス供給手段のガス供給管１６からのガス供給量よりも大きいことが好ましい。
この光照射装置において、排気空間形成部材１３のガス排出口１７からの排気量は、ガス供給手段のガス供給管１６からのガス供給量よりも大きいことが好ましい。
搬送経路における処理チャンバー１０の上流側には、搬入口１８に近接してサブチャンバー２１が設けられている。また、搬送経路における処理チャンバー１０の下流側にも、搬出口１９に近接してサブチャンバー２２が設けられることが好ましい。
サブチャンバー２１，２２は、それぞれ、搬送経路を介して排気部２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂが対向して設けられてなり、排気空間形成部材１３内およびランプハウス１２内から搬入口１８および搬出口１９を介して漏洩する気体を強制的に外部に排気するものである。
サブチャンバー２１，２２からの排気量は、ガス供給手段のガス供給管１６からのガス供給量よりも大きいことが好ましい。
サブチャンバー２１，２２は、それぞれ、搬送経路を介して排気部２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂが対向して設けられてなり、排気空間形成部材１３内およびランプハウス１２内から搬入口１８および搬出口１９を介して漏洩する気体を強制的に外部に排気するものである。
サブチャンバー２１，２２からの排気量は、ガス供給手段のガス供給管１６からのガス供給量よりも大きいことが好ましい。
被処理体Ｗを搬送経路に沿って搬送させる搬送手段としては、被処理体Ｗが板状体である場合には、例えば複数の搬送ローラが設けられて当該搬送ローラ上を搬送される構造のものを用いてもよく、被処理体Ｗが連続するシート状のフィルムである場合には、例えばシート状のフィルムが巻き出し用ロールと巻き取り用ロールとの間に張設され、巻き出し用ロールから巻き取り用ロールに巻き取られる構造のものを用いてもよい。
そして、本発明の光照射装置においては、ランプハウス１２の開口１２Ｈに、被処理体Ｗの幅方向の両側縁部との間にガス流通抵抗用隘路Ｇを形成する遮蔽体が設けられている。具体的には、遮蔽体は、ランプハウス１２の開口１２Ｈの周縁に連続して被処理体Ｗの搬送平面に沿って伸びる、被処理体Ｗの通過を許容する幅の開口１５Ｈを有する板状の枠部１２Ａからなる。これにより、枠部１２Ａの開口１５Ｈにおける、被処理体Ｗの搬送方向に平行に伸びる側縁と、被処理体Ｗの幅方向の側縁との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。ランプハウス１２の枠部１２Ａは、被処理体Ｗに係る処理領域と同じレベル位置に設けられている。
ガス流通抵抗用隘路Ｇの距離（ギャップ）は、排気空間形成部材１３内の圧力が、ランプハウス１２内の圧力よりも低く、両空間の圧力状態が維持される程度の大きさであることが好ましく、具体的には、ランプハウス１２内の圧力と排気空間形成部材１３内の圧力との差圧が例えば１Ｐａ以上に維持されることが好ましい。この差圧は、ガス流通抵抗用隘路Ｇの距離が小さくなるほど大きくなる。
ガス流通抵抗用隘路Ｇの距離（ギャップ）は、排気空間形成部材１３内の圧力が、ランプハウス１２内の圧力よりも低く、両空間の圧力状態が維持される程度の大きさであることが好ましく、具体的には、ランプハウス１２内の圧力と排気空間形成部材１３内の圧力との差圧が例えば１Ｐａ以上に維持されることが好ましい。この差圧は、ガス流通抵抗用隘路Ｇの距離が小さくなるほど大きくなる。
本発明の光照射装置の寸法等の一例を示すと、被処理体Ｗの幅が例えば５００ｍｍのものである場合に、処理チャンバー１０における被処理体Ｗの搬送方向の長さが４４５ｍｍ、被処理体Ｗの幅方向の長さが１０９０ｍｍである。
ガス流通抵抗用隘路Ｇの距離（ギャップ）は１０ｍｍ、被処理体Ｗが配置されるべき処理領域とランプハウス１２の天井面（図１において上面）との距離が７２ｍｍ、被処理体Ｗが配置されるべき処理領域と排気空間形成部材１３の底面（図１において下面）との距離が１５０ｍｍである。
ランプハウス１２内の圧力は外部雰囲気（大気圧）よりも２Ｐａ高い陽圧、排気空間形成部材１３内の圧力は外部雰囲気（大気圧）よりも２Ｐａ低い陰圧、その差圧は４Ｐａとされる。
紫外線ランプ１１の長さが６４０ｍｍ、紫外線ランプ１１の有効照射幅が５１０ｍｍである。紫外線ランプ１１の表面（図１において下面）と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域との距離が４ｍｍである。
ガス供給口からの不活性ガスの供給量は１００Ｌ／ｍｉｎ、排気空間形成部材１３のガス排出口１７からのガスの排気量は２００Ｌ／ｍｉｎ、サブチャンバー２１，２２の各排気部２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂからの排気量は、各々２００Ｌ／ｍｉｎとされる。
ガス流通抵抗用隘路Ｇの距離（ギャップ）は１０ｍｍ、被処理体Ｗが配置されるべき処理領域とランプハウス１２の天井面（図１において上面）との距離が７２ｍｍ、被処理体Ｗが配置されるべき処理領域と排気空間形成部材１３の底面（図１において下面）との距離が１５０ｍｍである。
ランプハウス１２内の圧力は外部雰囲気（大気圧）よりも２Ｐａ高い陽圧、排気空間形成部材１３内の圧力は外部雰囲気（大気圧）よりも２Ｐａ低い陰圧、その差圧は４Ｐａとされる。
紫外線ランプ１１の長さが６４０ｍｍ、紫外線ランプ１１の有効照射幅が５１０ｍｍである。紫外線ランプ１１の表面（図１において下面）と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域との距離が４ｍｍである。
ガス供給口からの不活性ガスの供給量は１００Ｌ／ｍｉｎ、排気空間形成部材１３のガス排出口１７からのガスの排気量は２００Ｌ／ｍｉｎ、サブチャンバー２１，２２の各排気部２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂからの排気量は、各々２００Ｌ／ｍｉｎとされる。
上記の光照射装置においては、以下のように光洗浄処理が行われる。すなわち、搬送経路に沿って、搬送手段によって処理チャンバー１０の搬入口１８から被処理体Ｗが処理領域に搬入される。被処理体Ｗの処理領域への搬送に伴っては、ランプハウス１２の開口１２Ｈに設けられた遮蔽体（枠部１２Ａ）と被処理体Ｗの幅方向の両側縁との距離（ガス流通抵抗用隘路Ｇの距離）が小さいために、少量の空気しか被照射物Ｗの表面に付着して処理領域の周囲に持ち込まれない。処理領域において被処理体Ｗの一面に紫外線ランプ１１からの紫外線が照射されると、当該紫外線、および、被処理体Ｗの搬送に伴って僅かに持ち込まれた空気に紫外線が照射されることによって発生したオゾンによって、被処理体Ｗの一面が光洗浄される。紫外線が照射された被処理体Ｗは、その後、搬送経路に沿って搬出口１９から搬出される。
この一連の処理中、ランプハウス１２内においては、ガス供給管１６のガス供給口から不活性ガス（窒素ガス）が供給される。供給された不活性ガスは、ランプハウス１２内に充満して、紫外線ランプ１１を冷却すると共に、紫外線ランプ１１と被処理体Ｗとの間の紫外線放射空間の空気を置換する。ランプハウス１２内に充満した不活性ガスは、開口１２Ｈに設けられた遮蔽体（枠部１２Ａ）と被処理体Ｗの幅方向の両側縁との間のガス流通抵抗用隘路Ｇから排気空間形成部材１３内の排気空間へと僅かずつ流出し、排気空間形成部材１３のガス排出口１７から、ランプハウス１２内および排気空間において発生されたオゾンと共に強制的に排気される。また、ランプハウス１２内に供給された不活性ガス、ランプハウス１２内および排気空間において発生されたオゾンは、処理チャンバー１０の搬入口１８および搬出口１９を介してサブチャンバー２１，２２の方向に流出し、当該サブチャンバー２１，２２の各排気部２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂからも強制的に排気される。
この一連の処理中、ランプハウス１２内においては、ガス供給管１６のガス供給口から不活性ガス（窒素ガス）が供給される。供給された不活性ガスは、ランプハウス１２内に充満して、紫外線ランプ１１を冷却すると共に、紫外線ランプ１１と被処理体Ｗとの間の紫外線放射空間の空気を置換する。ランプハウス１２内に充満した不活性ガスは、開口１２Ｈに設けられた遮蔽体（枠部１２Ａ）と被処理体Ｗの幅方向の両側縁との間のガス流通抵抗用隘路Ｇから排気空間形成部材１３内の排気空間へと僅かずつ流出し、排気空間形成部材１３のガス排出口１７から、ランプハウス１２内および排気空間において発生されたオゾンと共に強制的に排気される。また、ランプハウス１２内に供給された不活性ガス、ランプハウス１２内および排気空間において発生されたオゾンは、処理チャンバー１０の搬入口１８および搬出口１９を介してサブチャンバー２１，２２の方向に流出し、当該サブチャンバー２１，２２の各排気部２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂからも強制的に排気される。
被処理体Ｗの搬送速度は、例えば被処理体Ｗがシート状のフィルムである場合には０．５～４０ｍ／ｍｉｎとされ、板状のガラス基板である場合には０．５～９ｍ／ｍｉｎとされる。
以上のような光照射装置によれば、ランプハウス１２の開口に、被処理体Ｗの両側縁部との間にガス流通抵抗用隘路Ｇを形成する遮蔽体が設けられている。そして、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成されていることによってランプハウス１２内の空間と排気空間形成部材１３内の空間との間の自由なガスの流通が阻害されてガスの流通抵抗が大きくなることにより、ランプハウス１２内の密閉性が高められる。従って、被処理体Ｗの種類および形状に基づいて決定される搬送速度によらずに、従来よりも少量の不活性ガスによって紫外線放射空間内の酸素濃度を安定的に低減させることができ、その結果、紫外線放射空間内の酸素濃度にバラツキが生ずることを抑制することができ、これにより、紫外線放射空間における紫外線の減衰が安定的に抑制されると共に、オゾン源となる酸素は被処理体に付着する空気として少量が当該被処理体の搬送に伴って安定的に供給されるので、結局、高い安定性で光洗浄を行うことができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば遮蔽体は、被処理体の搬送方向に伸びる側縁部の先端が、被処理体の側縁部に接近する状態に設けられているものであってもよい。
具体的には、遮蔽体が、図４に示されるように、基端部２４Ａおよび先端部２４Ｂがクランク状に連続された遮蔽部材２４よりなるものであってもよい。この遮蔽部材２４は、基端部２４Ａがランプハウス１２の枠部１２Ａの下面側（図４において下面側）に接着されて、先端部２４Ｂが被処理体Ｗの搬送平面よりも被処理体Ｗの他面側のレベル位置の平行平面に沿って伸び、さらに、先端部２４Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁（先端縁）が被処理体Ｗの幅方向の両側縁部に接近し、かつ、被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面を覆わない状態に突出されている。これにより、被処理体Ｗの両側縁と遮蔽部材２４の先端部２４Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁（先端縁）との間にガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２４の先端部２４Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁（先端縁）と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との距離ｄ１は５～１０ｍｍとされる。また、この遮蔽部材２５の先端部２５Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁（先端縁）と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離ｄ２は０～５ｍｍとされる。この例の光照射装置においては、ランプハウス１２の枠部１２Ａと被処理体Ｗの幅方向の両側縁との距離は、図１～図３の光照射装置よりも大きくてもよい。なお、図４において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
例えば遮蔽体は、被処理体の搬送方向に伸びる側縁部の先端が、被処理体の側縁部に接近する状態に設けられているものであってもよい。
具体的には、遮蔽体が、図４に示されるように、基端部２４Ａおよび先端部２４Ｂがクランク状に連続された遮蔽部材２４よりなるものであってもよい。この遮蔽部材２４は、基端部２４Ａがランプハウス１２の枠部１２Ａの下面側（図４において下面側）に接着されて、先端部２４Ｂが被処理体Ｗの搬送平面よりも被処理体Ｗの他面側のレベル位置の平行平面に沿って伸び、さらに、先端部２４Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁（先端縁）が被処理体Ｗの幅方向の両側縁部に接近し、かつ、被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面を覆わない状態に突出されている。これにより、被処理体Ｗの両側縁と遮蔽部材２４の先端部２４Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁（先端縁）との間にガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２４の先端部２４Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁（先端縁）と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との距離ｄ１は５～１０ｍｍとされる。また、この遮蔽部材２５の先端部２５Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁（先端縁）と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離ｄ２は０～５ｍｍとされる。この例の光照射装置においては、ランプハウス１２の枠部１２Ａと被処理体Ｗの幅方向の両側縁との距離は、図１～図３の光照射装置よりも大きくてもよい。なお、図４において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
また遮蔽体は、被処理体の搬送方向に伸びる側縁部が、被処理体の側縁部の他面を覆う状態に設けられているものであってもよい。
具体的には、遮蔽体が、図５および図６に示されるように、基端部２５Ａおよび先端部２５Ｂがクランク状に連続された遮蔽部材２５よりなるものであってもよい。この遮蔽部材２５は、基端部２５Ａがランプハウス１２の枠部１２Ａの下面側（図５において下面側）に接着されて、先端部２５Ｂが被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面（図５において下面）を接触せずに覆うよう突出されている。これにより、被処理体Ｗの他面（図５において下面）と遮蔽部材２５の先端部２５Ｂの上面（図５において上面）との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２５の先端部２５Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離ｄ３は０～５ｍｍ、遮蔽部材２５の先端部２５Ｂの上面と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の他面側の通過平面との高さ方向の距離ｄ４は５～１０ｍｍとされる。この例の光照射装置においては、ランプハウス１２の枠部１２Ａと被処理体Ｗの幅方向の両側縁との距離は、図１～図３の光照射装置よりも大きくてもよい。なお、図６は排気空間側から見た斜視図である。また、図５および図６において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
具体的には、遮蔽体が、図５および図６に示されるように、基端部２５Ａおよび先端部２５Ｂがクランク状に連続された遮蔽部材２５よりなるものであってもよい。この遮蔽部材２５は、基端部２５Ａがランプハウス１２の枠部１２Ａの下面側（図５において下面側）に接着されて、先端部２５Ｂが被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面（図５において下面）を接触せずに覆うよう突出されている。これにより、被処理体Ｗの他面（図５において下面）と遮蔽部材２５の先端部２５Ｂの上面（図５において上面）との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２５の先端部２５Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離ｄ３は０～５ｍｍ、遮蔽部材２５の先端部２５Ｂの上面と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の他面側の通過平面との高さ方向の距離ｄ４は５～１０ｍｍとされる。この例の光照射装置においては、ランプハウス１２の枠部１２Ａと被処理体Ｗの幅方向の両側縁との距離は、図１～図３の光照射装置よりも大きくてもよい。なお、図６は排気空間側から見た斜視図である。また、図５および図６において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
また、遮蔽体が、図７および図８に示されるように、板状の遮蔽部材２６よりなるものであってもよい。この板状の遮蔽部材２６は、ランプハウス１２の枠部１２Ａにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる両側縁部の下面（図７において下面）と、被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面（図７において下面）とを、接触せずに覆うように、被処理体Ｗの搬送方向の両端部が支持されることにより配置されている。これにより、被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面と遮蔽部材２６の上面（図７において上面）との間、および、ランプハウス１２の枠部１２Ａにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁部の下面と遮蔽部材２６の上面との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２６における被処理体Ｗの搬送方向に伸びる内方の側縁と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、遮蔽部材２６の上面と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の他面側の通過平面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。また、遮蔽部材２６における被処理体Ｗの搬送方向に伸びる外方の側縁とランプハウス１２の枠部１２Ａの側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、遮蔽部材２６の上面とランプハウス１２の枠部１２Ａの下面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。この例の光照射装置においては、ランプハウス１２の枠部１２Ａと被処理体Ｗの幅方向の両側縁との距離は、図１～図３の光照射装置よりも大きくてもよい。なお、図８は排気空間側から見た斜視図である。また、図７および図８において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
また、遮蔽体が、図９および図１０に示されるように、ランプハウス１２の開口１２Ｈに連続して、被処理体Ｗの搬送平面よりも被処理体Ｗの他面側のレベル位置の平行平面に沿って伸びる板状の枠部１２Ｂよりなり、当該枠部１２Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁部が被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面を接触せずに覆うよう状態に突出されているものであってもよい。これにより、被処理体Ｗの他面（図９において下面）とランプハウス１２の枠部１２Ｂの上面（図９において上面）との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この枠部１２Ｂにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、枠部１２Ｂの上面と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の他面側の通過平面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。なお、図１０は排気空間側から見た斜視図である。また、図９および図１０において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
また例えば、遮蔽体は、被処理体の他面側の全面を覆う状態に設けられているものであってもよい。
具体的には、図１１および図１２に示されるように、板状の遮蔽部材２７よりなる。この遮蔽部材２７は、ランプハウス１２の枠部１２Ａにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる両側縁部の下面（図１１において下面）と、被処理体Ｗの他面の全面とを、接触せずに覆うように、被処理体Ｗの搬送方向の両端部が支持されることにより配置されている。これにより、ランプハウス１２の枠部１２Ａにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁部の下面と遮蔽部材２７の上面（図１１において上面）との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２７における被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁とランプハウス１２の枠部１２Ａの側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、遮蔽部材２７の上面とランプハウス１２の枠部１２Ａの下面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。この例の光照射装置においては、ランプハウス１２の枠部１２Ａと被処理体Ｗの幅方向の両側縁との距離は、図１～図３の光照射装置よりも大きくてもよい。なお、図１２は排気空間側から見た斜視図である。また、図１１および図１２において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
具体的には、図１１および図１２に示されるように、板状の遮蔽部材２７よりなる。この遮蔽部材２７は、ランプハウス１２の枠部１２Ａにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる両側縁部の下面（図１１において下面）と、被処理体Ｗの他面の全面とを、接触せずに覆うように、被処理体Ｗの搬送方向の両端部が支持されることにより配置されている。これにより、ランプハウス１２の枠部１２Ａにおける被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁部の下面と遮蔽部材２７の上面（図１１において上面）との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２７における被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁とランプハウス１２の枠部１２Ａの側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、遮蔽部材２７の上面とランプハウス１２の枠部１２Ａの下面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。この例の光照射装置においては、ランプハウス１２の枠部１２Ａと被処理体Ｗの幅方向の両側縁との距離は、図１～図３の光照射装置よりも大きくてもよい。なお、図１２は排気空間側から見た斜視図である。また、図１１および図１２において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
また例えば、遮蔽体は、被処理体の搬送方向に伸びる両側縁部が、被処理体の幅方向に変位可能に設けられていてもよい。
具体的には、図１３および図１４に示されるように、遮蔽体が、ランプハウス１２の開口１２Ｈに連続して、被処理体Ｗの搬送平面よりも被処理体Ｗの他面側のレベル位置の平行平面に沿って伸びる板状の枠部１２Ｃの他面（図１３において下面）上に支持され、被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面（図１３において下面）を接触せずに覆うよう突出された板状の遮蔽部材２８よりなる。この遮蔽部材２８におけるランプハウス１２の枠部１２Ｃに支持される両側縁部の、被処理体Ｗの搬送方向の先端部および後端部に、被処理体Ｗの幅方向に伸びる長穴２８ｈが合計４つ形成されており、当該長穴２８ｈがランプハウス１２の枠部１２Ｃにネジ２９によってネジ止めされることによって、当該遮蔽部材２８がランプハウス１２に固定されている。そして、長穴２８ｈにおけるネジ止めの位置を調整することによって、遮蔽部材２８の被処理体Ｗの搬送方向に伸びる両側縁部の、被処理体Ｗの幅方向に突出する長さを変位させることができる。この例の光照射装置においては、被処理体Ｗの他面（図１３において下面）と遮蔽部材２８の上面（図１３において上面）との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２８における被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、遮蔽部材２８の上面と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の他面側の通過平面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。なお、図１３および図１４において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
具体的には、図１３および図１４に示されるように、遮蔽体が、ランプハウス１２の開口１２Ｈに連続して、被処理体Ｗの搬送平面よりも被処理体Ｗの他面側のレベル位置の平行平面に沿って伸びる板状の枠部１２Ｃの他面（図１３において下面）上に支持され、被処理体Ｗの幅方向の両側縁部の他面（図１３において下面）を接触せずに覆うよう突出された板状の遮蔽部材２８よりなる。この遮蔽部材２８におけるランプハウス１２の枠部１２Ｃに支持される両側縁部の、被処理体Ｗの搬送方向の先端部および後端部に、被処理体Ｗの幅方向に伸びる長穴２８ｈが合計４つ形成されており、当該長穴２８ｈがランプハウス１２の枠部１２Ｃにネジ２９によってネジ止めされることによって、当該遮蔽部材２８がランプハウス１２に固定されている。そして、長穴２８ｈにおけるネジ止めの位置を調整することによって、遮蔽部材２８の被処理体Ｗの搬送方向に伸びる両側縁部の、被処理体Ｗの幅方向に突出する長さを変位させることができる。この例の光照射装置においては、被処理体Ｗの他面（図１３において下面）と遮蔽部材２８の上面（図１３において上面）との間に、ガス流通抵抗用隘路Ｇが形成される。この遮蔽部材２８における被処理体Ｗの搬送方向に伸びる側縁と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の幅方向の側縁との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、遮蔽部材２８の上面と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の他面側の通過平面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。なお、図１３および図１４において、図１～図３の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
さらに例えば、本発明の光照射装置においては、被処理体が孔を有するものである場合には、当該孔を覆う遮風体が設けられていてもよい。
例えば図７および図８に示した光照射装置において被処理体として孔を有するものを用いる場合について説明する。
図１５および図１６に示されるように、板状の遮風体３０が、被処理体Ｗの幅方向の中央部に、搬送方向に離間するよう設けられた複数の貫通孔Ｗｈを接触せずに覆うよう状態に、被処理体Ｗの搬送方向の両端部が支持されることにより配置されている。
これにより、被処理体Ｗの他面における貫通孔Ｗｈの両側縁部と遮風体３０の上面（図１５において上面）との間に、ランプハウス１２内の空間と排気空間形成部材１３内の空間との間の自由なガスの流通が阻害されるガス流通抵抗用隘路Ｇｘが形成される。この遮風体３０における被処理体Ｗの搬送方向に伸びる両側縁と被処理体Ｗの貫通孔Ｗｈが配置されるべき位置との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、遮風体３０の上面と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の他面側の通過平面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。なお、図１６は排気空間側から見た斜視図である。また、図１５および図１６において、図７および図８の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
このような光照射装置によれば、被処理体Ｗが貫通孔Ｗｈを有するものである場合であっても、当該貫通孔Ｗｈからの自由なガスの流通が阻害されてガスの流通抵抗が大きくなることにより、ランプハウス１２内の密閉性を高めることができる。
例えば図７および図８に示した光照射装置において被処理体として孔を有するものを用いる場合について説明する。
図１５および図１６に示されるように、板状の遮風体３０が、被処理体Ｗの幅方向の中央部に、搬送方向に離間するよう設けられた複数の貫通孔Ｗｈを接触せずに覆うよう状態に、被処理体Ｗの搬送方向の両端部が支持されることにより配置されている。
これにより、被処理体Ｗの他面における貫通孔Ｗｈの両側縁部と遮風体３０の上面（図１５において上面）との間に、ランプハウス１２内の空間と排気空間形成部材１３内の空間との間の自由なガスの流通が阻害されるガス流通抵抗用隘路Ｇｘが形成される。この遮風体３０における被処理体Ｗの搬送方向に伸びる両側縁と被処理体Ｗの貫通孔Ｗｈが配置されるべき位置との被処理体Ｗの幅方向の距離は０～５ｍｍ、遮風体３０の上面と被処理体Ｗが配置されるべき処理領域の他面側の通過平面との高さ方向の距離は５～１０ｍｍとされる。なお、図１６は排気空間側から見た斜視図である。また、図１５および図１６において、図７および図８の光照射装置と同じ構成部材については同じ符号を付して示した。
このような光照射装置によれば、被処理体Ｗが貫通孔Ｗｈを有するものである場合であっても、当該貫通孔Ｗｈからの自由なガスの流通が阻害されてガスの流通抵抗が大きくなることにより、ランプハウス１２内の密閉性を高めることができる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
図１～図３に従った構成を有する光照射装置〔１〕を作製した。具体的には、以下の通りである。
・処理チャンバー；被処理体の搬送方向の長さ：４４５ｍｍ、被処理体の幅方向の長さ：１０９０ｍｍ、処理領域とランプハウスの天井面との距離：７２ｍｍ、処理領域と排気空間形成部材の底面との距離：１５０ｍｍ、ガス流通抵抗用隘路の距離（ギャップ）：１０ｍｍ
・紫外線ランプ；種類：キセノンエキシマランプ、中心波長：１７２ｎｍ、長さ：６４０ｍｍ、有効照射幅：５１０ｍｍ、処理領域との距離：４ｍｍ
・ランプハウス内の圧力：外部雰囲気（大気圧）よりも２Ｐａ高い陽圧
・排気空間形成部材内の圧力：外部雰囲気（大気圧）よりも２Ｐａ低い陰圧（差圧は４Ｐａ）
・ガス供給口からの不活性ガスの供給量：１００Ｌ／ｍｉｎ
・排気空間形成部材のガス排出口からのガスの排気量：２００Ｌ／ｍｉｎ
・サブチャンバーの各排気部からの排気量：各々２００Ｌ／ｍｉｎ
・被処理体；種類：シート状のフィルム、幅：５００ｍｍ
図１～図３に従った構成を有する光照射装置〔１〕を作製した。具体的には、以下の通りである。
・処理チャンバー；被処理体の搬送方向の長さ：４４５ｍｍ、被処理体の幅方向の長さ：１０９０ｍｍ、処理領域とランプハウスの天井面との距離：７２ｍｍ、処理領域と排気空間形成部材の底面との距離：１５０ｍｍ、ガス流通抵抗用隘路の距離（ギャップ）：１０ｍｍ
・紫外線ランプ；種類：キセノンエキシマランプ、中心波長：１７２ｎｍ、長さ：６４０ｍｍ、有効照射幅：５１０ｍｍ、処理領域との距離：４ｍｍ
・ランプハウス内の圧力：外部雰囲気（大気圧）よりも２Ｐａ高い陽圧
・排気空間形成部材内の圧力：外部雰囲気（大気圧）よりも２Ｐａ低い陰圧（差圧は４Ｐａ）
・ガス供給口からの不活性ガスの供給量：１００Ｌ／ｍｉｎ
・排気空間形成部材のガス排出口からのガスの排気量：２００Ｌ／ｍｉｎ
・サブチャンバーの各排気部からの排気量：各々２００Ｌ／ｍｉｎ
・被処理体；種類：シート状のフィルム、幅：５００ｍｍ
＜比較例１＞
実施例１において、ガス流通抵抗用隘路を設けず、被処理体の両側縁とランプハウスの枠部の側縁との距離を５０ｍｍとしたこと以外は同様にして、比較用の光照射装置〔２〕を作製した。
実施例１において、ガス流通抵抗用隘路を設けず、被処理体の両側縁とランプハウスの枠部の側縁との距離を５０ｍｍとしたこと以外は同様にして、比較用の光照射装置〔２〕を作製した。
このような光照射装置〔１〕、〔２〕において、被処理体の搬送速度を０～２０ｍ／ｍｉｎに変更し、搬送経路の処理領域に位置されたときの被処理体の表面の酸素濃度を測定した。結果を図１７のグラフに示す。図１７において、光照射装置〔１〕に係る結果を四角プロット（■）で示し、光照射装置〔２〕に係る結果を三角プロット（▲）で示した。
図１７のグラフから明らかなように、ガス流通抵抗用隘路が設けられた実施例に係る光照射装置〔１〕においては、搬送経路の処理領域に位置されたときの被処理体の表面の酸素濃度のバラツキが２．５％±０．１％程度であり、比較例に係る光照射装置〔２〕における表面の酸素濃度のバラツキ（２．５％±１％程度）と比較して略一定に維持され、従って、搬送速度に依存しないことが確認された。
１０ 処理チャンバー
１１ 紫外線ランプ
１２ ランプハウス
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 枠部
１２Ｈ 開口
１３ 排気空間形成部材
１３Ｈ 開口
１５Ｈ 開口
１６ ガス供給管
１７ ガス排出口
１８ 搬入口
１９ 搬出口
２１，２２ サブチャンバー
２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ 排気部
２４，２５，２６，２７，２８遮蔽部材
２４Ａ，２５Ａ 基端部
２４Ｂ，２５Ｂ 先端部
２８ｈ 長穴
２９ ネジ
３０ 遮風体
５１ 放電ランプ
５２ ランプハウス
５３ 排気空間形成部材
５５ サブチャンバー
５５Ａ 排気部
５６ ガス供給管
５７ ガス排出口
５８ 搬入口
５９ 搬出口
Ｇ，Ｇｘ ガス流通抵抗用隘路
Ｗ 被処理体
Ｗｈ 孔
１１ 紫外線ランプ
１２ ランプハウス
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 枠部
１２Ｈ 開口
１３ 排気空間形成部材
１３Ｈ 開口
１５Ｈ 開口
１６ ガス供給管
１７ ガス排出口
１８ 搬入口
１９ 搬出口
２１，２２ サブチャンバー
２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ 排気部
２４，２５，２６，２７，２８遮蔽部材
２４Ａ，２５Ａ 基端部
２４Ｂ，２５Ｂ 先端部
２８ｈ 長穴
２９ ネジ
３０ 遮風体
５１ 放電ランプ
５２ ランプハウス
５３ 排気空間形成部材
５５ サブチャンバー
５５Ａ 排気部
５６ ガス供給管
５７ ガス排出口
５８ 搬入口
５９ 搬出口
Ｇ，Ｇｘ ガス流通抵抗用隘路
Ｗ 被処理体
Ｗｈ 孔
Claims (2)
- 搬送経路に沿って搬送される帯状の被処理体の一面に紫外線を照射する光照射装置であって、
搬送経路における被処理体の一面側の通過平面に沿って開口を有するランプハウスと、
前記ランプハウス内に設けられた、前記被処理体の幅方向に伸びる紫外線ランプと、
前記ランプハウス内に不活性ガスを供給するガス供給手段と、
前記搬送経路における被処理体の他面側の通過平面に沿って開口を有する排気空間形成部材とを備え、
前記ランプハウスの開口に、前記被処理体の両側縁部との間にガス流通抵抗用隘路を形成する遮蔽体が設けられ、
前記ランプハウス内に不活性ガスが供給された状態であるときに、前記遮蔽体によって、前記ランプハウス内の圧力は外部雰囲気である大気圧よりも高い陽圧、前記排気空間形成部材内の圧力は外部雰囲気である大気圧よりも低い陰圧となることを特徴とする光照射装置。 - 前記遮蔽体は、被処理体の搬送方向に伸びる側縁部が、被処理体の側縁部の他面を覆う状態に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
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