KR101255408B1

KR101255408B1 - 자외선 조사 장치

Info

Publication number: KR101255408B1
Application number: KR1020090039843A
Authority: KR
Inventors: 겐지 야마모리
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2013-04-17
Also published as: CN101603640B; JP2009295923A; CN101603640A; TWI409848B; TW201009888A; KR20090127804A; JP5195051B2

Abstract

본 발명의 목적은, 전장부(電裝部)를 밀폐하면서, 그 밀폐된 전장부의 내부를 냉각하는 자외선 조사 장치를 제공하는 것이다.

제1의 발명에 관련된 자외선 조사 장치는, 방전 용기와 그 방전 용기의 방전 공간을 개재하여 대향 배치된 전극으로 이루어지는 엑시머 램프와, 복수의 상기 엑시머 램프에 각각 전기적으로 접속된 트랜스와, 상기 복수의 엑시머 램프와 상기 복수의 트랜스를 유지하는 동시에, 상기 복수의 엑시머 램프와 상기 복수의 트랜스 사이에 설치된 격벽을 구비하는 케이스와, 상기 케이스내에서 상기 격벽을 개재하여 상기 복수의 트랜스를 둘러싸는 전장부로 이루어지는 자외선 조사 장치에 있어서, 상기 전장부에는, 냉각액의 유로를 구비하는 냉각 수단이 설치되고, 상기 각 트랜스의 바깥쪽에는, 그 각 트랜스를 개별적으로 둘러싸는 동시에, 그 트랜스를 개재하여 대향된 한 쌍의 개구부를 구비한 풍동체(風洞體)가 설치되며, 상기 전장부의 내부에는, 상기 풍동체의 한쪽의 개구부에서 다른쪽의 개구부로 송풍하는 송풍 수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

자외선 조사 장치{ULTRAVIOLET IRRADIATION APPARATUS}

본 발명은, 엑시머 발광하는 엑시머 램프를 구비한 자외선 조사 장치로서, 특히 복수의 엑시머 램프를 구비한 자외선 조사 장치에 관한 것이다.

종래, 반도체 기판이나 액정 기판의 제조 공정에는, 이들 기판의 세정을 목적으로 하여 진공 자외선을 조사하는 엑시머 램프를 구비한 자외선 조사 장치가 이용된다. 이러한 엑시머 램프를 구비한 자외선 조사 장치에는, 특허 문헌 1에 기재된 것이 있었다.

종래에 관련된 자외선 조사 장치(1)에 대해서, 도 6을 이용하여 설명한다.

도 6은, 종래에 관련된 자외선 조사 장치(1)의 설명도이며, 자외선 조사 장치(1)에 구비된 엑시머 램프(2)의 관축 방향에 대해 직교하는 단면도이다.

종래에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 진공 자외선을 조사하는 엑시머 램프(2)를 구비한 램프 유닛(11)과, 피조사물(W)을 반송하는 반송 유닛(12)에 의해 구성된다.

램프 유닛(11)은, 엑시머 램프(2)와, 엑시머 램프(2)로의 급전 전압을 승압하는 트랜스(6)와, 엑시머 램프(2)와 트랜스(6)를 유지하는 케이스(3)에 의해 구성 되며, 그 상세한 구성에 대해서 이하에 서술한다.

케이스(3)에는, 그 내부에 엑시머 램프(2)와 트랜스(6)가 배치되어 있으며, 엑시머 램프(2)와 트랜스(6) 사이에 격벽(32)이 설치되고, 엑시머 램프(2)가 배치되는 광원부(35)와 트랜스(6)가 배치되는 전장부(電裝部)(34)가 설치된다.

케이스(3)의 전장부(34)는, 트랜스(6)를 얹어놓는 격벽(32)과, 격벽(32)에 연접되는 동시에 트랜스(6)의 사방을 둘러싸는 전장부측 측벽(341)(도 6에 있어서의 트랜스(6)의 지면 좌우 방향의 전장부측 측벽(341)과, 지면 안쪽 앞에 위치하는 도시하지 않은 전장부측 측벽)과, 전장부측 측벽(341)에 뚜껑을 하도록 설치된 천판(31)에 의해 구성된다.

케이스(3)의 광원부(35)는, 엑시머 램프(2)를 유지하는 램프 유지체(36)와, 램프 유지체(36)가 설치된 격벽(32)과, 격벽(32)에 연접되는 동시에 엑시머 램프(2)의 사방을 둘러싸는 광원부측 측벽(351)(도 6에 있어서의 엑시머 램프(2)의 지면 좌우 방향의 광원부측 측벽(351)과, 지면 안쪽 앞에 위치하는 도시하지 않은 광원부측 측벽)에 의해 구성된다.

또, 광원부(35)에는, 광원부측 측벽(351)에 뚜껑을 하도록, 광투과창(4)이 설치된다.

트랜스(6)와 엑시머 램프(2)를 전기적으로 접속하기 위해, 격벽(32)에는, 전장부(34)와 광원부(35)를 연통하는 관통구멍(331)이 형성되고, 이 관통구멍(331)에는, 트랜스(6)와 엑시머 램프(2)를 전기적으로 접속한 급전선(5)이 삽입 통과된다.

격벽(32)의 관통구멍(331)에는, 광원부(35)의 내부와 전장부(34)의 내부를 공간적으로 격리하기 위해 급전선(5)을 삽입 통과시킨 상태로 시일체(332)가 설치된다.

상기 서술한 램프 유닛(11)은, 반송 유닛(12)상에 얹어지도록 설치된다.

반송 유닛(12)은, 피조사물(W)을 반송하는 복수의 롤러(121)와, 각 롤러(121)를 회전 구동시키는 구동체(121)에 의해 구성된다.

복수의 롤러(121)는, 램프 유닛(11)의 광투과창(4)의 평면에 병행하도록 배열된다.

상기 서술한 엑시머 램프(2)는, 예를 들면 크세논 가스와 같은 발광 가스가 봉입된 예를 들면 석영 유리로 이루어지는 방전 용기와, 방전 용기의 외주면에 설치된 외측 전극과, 방전 용기의 내주면에 설치된 내측 전극에 의해 구성된다.

엑시머 램프(2)의 내측 전극에는, 상기 서술한 트랜스(6)가 급전선(5)을 통하여 전기적으로 접속된다. 또, 엑시머 램프(2)의 외측 전극에는, 예를 들면 스텐레스와 같은 전기 전도성을 가지는 금속 부재로 이루어지는 램프 유지체(36)가 설치된다.

엑시머 램프(2)의 내측 전극 및 외측 전극에는, 트랜스(6)를 개재하여 도시하지 않은 고주파 전원이 접속되어 있으며, 외측 전극은, 맞닿는 램프 유지체(36)를 통하여 접지된다. 이 때문에, 램프 점등시에는, 엑시머 램프(2)의 내측 전극에 도시하지 않은 고주파 전원으로부터 급전되고, 급전된 내측 전극과 접지된 외측 전극 사이에 위치하는 방전 용기(21)의 내부에서 엑시머 발광이 개시되어, 방전 용기(21)의 바깥쪽에 예를 들면 200nm 이하로 피크 파장을 가지는 진공 자외선이 조 사된다.

엑시머 램프(2)로부터 조사된 진공 자외선은, 광투과창(4)을 투과하여, 광투과창(4)에 대향하도록 반송된 피조사물(W)에 조사된다.

반송 유닛(12)의 내부는 대기 상태이며, 광투과창(4)을 투과한 진공 자외선은, 반송 유닛(12)의 내부에서 대기중의 산소에 흡수되어 오존 가스가 발생된다. 이 때문에, 피조사물(W)은, 진공 자외선과 오존에 의해 처리된다.

엑시머 램프(2)에 설치되는 트랜스(6)로서는, 예를 들면 특허 문헌 2에 기재된 것을 들 수 있고, 트랜스(6)를 구성하는 부재에 예를 들면 실리콘 수지와 같은 수지 부재를 포함하는 것이 있다. 수지 부재는, 진공 자외선을 직접 조사하면 분해되어 버려 열화하는 문제가 있으며, 또 오존에 의해서도 분해되어 열화하는 문제가 있다.

이 때문에, 트랜스(6)와 엑시머 램프(2) 사이에는, 진공 자외선을 투과하지 않는 예를 들면 알루미늄과 같은 금속 부재에 의해 구성된 격벽(32)이 설치된다. 또, 트랜스(6)를 배치하는 전장부(34)는, 오존의 유입을 방지하기 위해, 밀폐 구조를 구성한다.

또한, 상기 서술에서는, 광투과창(4)을 가지는 자외선 조사 장치(1)에 대해 설명했지만, 종래에 관련된 자외선 조사 장치에는, 특허 문헌 3에 기재된 것 같은 광투과창을 가지지 않는 것도 있다. 또, 특허 문헌 3에 기재된 엑시머 램프는, 한 쌍의 전극이 방전 용기의 외면에 설치된 것이 기재되어 있다.

또, 상기 서술에서는, 엑시머 램프(2)를 1개 구비하는 자외선 조사 장치(1) 에 대해 설명했지만, 종래에 관련된 자외선 조사 장치에는, 특허 문헌 4에 기재된 것 같은 복수의 엑시머 램프를 설치하는 것도 있으며, 각 엑시머 램프에는 개별의 트랜스가 설치되는 것이 기재되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 공개 특허 2001－243923 공보

특허 문헌 2: 일본 공개 특허 2005－260007 공보

특허 문헌 3: 일본 공개 특허 2004－097986 공보

특허 문헌 4: 일본 공개 특허 2003－303694 공보

최근에 요구되는 것으로서는, 피조사물(W)의 대형화에 맞추어 엑시머 램프(2)의 장척화(長尺化)가 있으며, 또 처리 시간 단축을 위해서 엑시머 램프(2)로부터의 진공 자외선의 조도 향상이 있다. 이 때문에 엑시머 램프(2)에 입력되는 전력의 향상을 목적으로 하여, 트랜스(6)로의 입력 전력을 향상시킬 필요가 있다. 트랜스(6)로의 입력 전력이 예를 들면 500W와 같은 고입력이 되었을 때에, 전장부(34)와 같은 밀폐 공간에 배치된 트랜스(6)는 가열되어 버리고, 트랜스(6)를 구성하는 부재에 수지가 포함될 때에, 이 수지를 가열에 의해 열화시켜 버리는 문제가 있었다.

특히, 복수의 엑시머 램프(2)를 구비하고, 각 엑시머 램프(2)에 개별의 트랜스(6)를 설치한 경우, 램프 점등시에 각 트랜스(6)가 각각 가열되기 때문에, 각 트랜스(6)가 인접하는 트랜스(6)로부터 가열되어 버려, 수지의 열화가 앞당겨져 버리 는 문제가 있었다.

이 때문에, 트랜스(6)를 배치한 전장부(34)의 내부를 냉각하기 위해, 예를 들면 전장부(34)의 전장부측 측벽(341)에 통풍구를 설치하는 동시에 이 통풍구에 덕트를 설치함으로써, 냉각풍을 덕트로부터 전장부(34)의 내부를 향해 송풍하여, 트랜스(6)를 냉각하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 트랜스(6)를 구성하는 부재에 수지가 포함될 때에, 상기 서술한 바와 같이, 트랜스(6)를 열화시키는 예를 들면 오존 가스와 같은 부식성 가스가 냉각풍에 혼입되지 않도록, 부식성 가스를 없애는 필터를 설치하는 등, 장치가 복잡화하는 문제가 있었다. 또, 덕트를 설치하면 장치가 대형화한다는 문제도 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은, 전장부를 밀폐하면서, 그 밀폐된 전장부의 내부를 냉각하는 자외선 조사 장치를 제공하는 것이다.

제2의 발명에 관련된 자외선 조사 장치는, 제1의 발명에 관련된 자외선 조사 장치에 있어서, 상기 격벽은, 그 내부에 냉각액의 유로를 구비한 냉각 수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

제1의 발명에 관련된 자외선 조사 장치는, 상기 특징에 의해 트랜스를 냉각할 수 있다.

제2의 발명에 관련된 자외선 조사 장치는, 상기 특징에 의해 엑시머 램프로부터의 조사열을 냉각 수단으로 구성한 격벽에 의해 냉각하여, 트랜스가 조사열로 가열되는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 관련된 자외선 조사 장치는, 트랜스를 둘러싸는 전장부에 냉각액의 유로를 구비하는 냉각 수단이 설치되고, 트랜스의 바깥쪽에 한 쌍의 개구부를 가지는 풍동체가 설치되며, 풍동체의 한쪽의 개구부에서 다른쪽의 개구부로 송풍하는 송풍 수단이 설치된다.

우선, 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치는, 냉각 수단이 전장부측 측벽에 설치된 구성에 대해 설명한다.

도 1은, 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)의 설명도이며, 자외선 조사 장치(1)에 구비된 엑시머 램프(2)의 관축 방향에 대해 직교하는 단면도이다. 도 2는, 도 1의 자외선 조사 장치(1)의 엑시머 램프(2)의 관축 방향을 따른 단면도(도 1에 있어서 자외선 조사 장치(1)의 A－A단면도)이다.

또한, 도 1 및 도 2에는, 도 6에 나타낸 것과 동일한 것에 동일한 부호가 붙여져 있다.

제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 진공 자외선을 조사하는 엑시머 램프(2)를 구비한 램프 유닛(11)과, 피조사물(W)을 반송하는 반송 유닛(12)에 의해 구성된다.

램프 유닛(11)은, 엑시머 램프(2)와, 엑시머 램프(2)로의 급전 전압을 승압 하는 트랜스(6)와, 엑시머 램프(2)와 트랜스(6)를 유지하는 케이스(3)에 의해 구성되며, 그 상세한 구성에 대해 이하에 서술한다.

케이스(3)에는, 그 내부에 엑시머 램프(2)와 트랜스(6)가 배치되어 있으며, 엑시머 램프(2)와 트랜스(6) 사이에 격벽(32)이 설치되고, 엑시머 램프(2)가 위치하는 광원부(35)와 트랜스(6)가 위치하는 전장부(34)가 설치된다.

케이스(3)의 전장부(34)는, 트랜스(6)를 얹어놓는 직사각형 평면을 가지는 판형상의 격벽(32)과, 격벽(32)의 직사각형 평면의 둘레 가장자리에 연접되는 동시에 트랜스(6)의 사방을 둘러싸는 전장부측 측벽(341)(도 1에 있어서의 격벽(32)의 직사각형 평면에 대해 수직 방향의 지면 윗쪽으로 연장되는 전장부측 측벽(341)과, 도 2에 있어서의 격벽(32)의 직사각형 평면에 대해 수직 방향의 지면 윗쪽으로 연장되는 전장부측 측벽(341))과, 전장부측 측벽(341)에 뚜껑을 하도록 설치된 천 판(31)에 의해 구성된 6면 구조로 이루어지며, 그 내부에 밀폐 공간을 가진다.

전장부(34)의 밀폐 공간에 복수의 트랜스(6)가 배치됨으로써, 복수의 트랜스(6)는 전장부(34)에 둘러싸인 상태가 된다.

전장부(34)를 구성하는 부재로서는, 예를 들면 알루마이트 처리를 실시한 알루미늄 또는 스텐레스로 이루어지는 내오존성을 가지는 금속 부재를 들 수 있다.

케이스(3)의 광원부(35)는, 엑시머 램프(2)의 양단을 유지하는 램프 유지체(36)와, 램프 유지체(36)가 설치되는 동시에 직사각형 평면을 가지는 판형상의 격벽(32)과, 격벽(32)의 직사각형 평면의 둘레 가장자리에 연접되는 동시에 엑시머 램프(2)의 사방을 둘러싸는 광원부측 측벽(351)(도 1에 있어서의 격벽(32)의 직사각형 평면에 대해 수직 방향의 지면 아래쪽으로 연장되는 광원부측 측벽(351))과, 도 2에 있어서의 격벽(32)의 직사각형 평면에 대해 수직 방향의 지면 아래쪽으로 연장되는 광원부측 측벽(351))에 의해 구성된 5면 구조로 이루어진다.

광원부(35)에는, 광원부측 측벽(351)에 뚜껑을 하는 동시에 격벽(32)에 대향하도록, 예들 들어 석영 유리와 같은 진공 자외선을 투과하는 부재로 이루어지는 판형상의 광투과창(4)이 설치된다.

광투과창(4)이 설치된 광원부(35)는, 그 내부에 복수의 엑시머 램프(2)가 배치됨으로써, 복수의 엑시머 램프(2)는 광원부(35)와 광투과창(4)에 둘러싸인 상태가 된다.

광원부(35)를 구성하는 부재로서는, 예를 들면 알루마이트 처리를 실시한 알루미늄 또는 스텐레스로 이루어지는 내자외선성 및 내오존성을 가지는 금속 부재를 들 수 있다.

복수의 엑시머 램프(2)에는, 각각 개별의 트랜스(6)가 설치된다. 예를 들면 도 1에 있어서는, 3개의 엑시머 램프(2)가 기재되어 있으며, 각 엑시머 램프(2)의 후술하는 내측 전극(도 1 및 도 2에는 도시하지 않음, 후술하는 도 3에 있어서의 부호 222)에 각각 급전선(5)을 통하여 개별의 트랜스(6)가 전기적으로 접속된다.

각 엑시머 램프(2)와 각 트랜스(6)를 전기적으로 접속하는 급전선(5)을 삽입 통과시키기 위해, 격벽(32)에는, 전장부(34)와 광원부(35)를 연통하는 관통구멍(331)이 형성된다. 격벽(32)에 형성한 관통구멍(331)은, 엑시머 램프(2)와 트랜스(6) 사이에 위치하는 격벽(32)의 일부를 삭제하도록 형성되어, 예를 들면 도 1과 같이 엑시머 램프(2)가 3개 설치된 경우에는, 각 엑시머 램프(2)에 대응한 3개소의 관통구멍(331)이 형성된다.

격벽(32)에 형성한 관통구멍(331)에는, 엑시머 램프(2)와 트랜스(6)를 전기적으로 접속하는 급전선(5)이 삽입 통과된 상태로, 광원부(35)의 내부와 전장부(34)의 내부를 연통하지 않도록 공간적으로 격리하기 위해, 예를 들면 폴리프로필렌으로 이루어지는 내오존성을 가지는 시일체(332)가 설치된다.

전장부(34)의 내부에 있어서, 복수의 트랜스(6)는, 격벽(32)에 얹어지는 동시에, 그 바깥쪽을 둘러싸도록 풍동체(72)가 설치된다.

풍동체(72)는, 도 1에 나타내는 단면 ㄷ자형 부재가, 도 2에 나타내는 바와 같이 트랜스(6)의 바깥쪽을 둘러싸도록, 엑시머 램프(2)의 관축 방향을 따라 연장되도록 설치된다. 풍동체(72)에는, 트랜스(6)를 개재하여 대향하는 한 쌍의 개구 부(721, 722)가 설치된다. 풍동체(72)는, 전장부(34)의 내부에 배치된 복수의 트랜스(6)를 개별적으로 둘러싸도록 복수 설치된다. 예를 들면, 도 1과 같이 3개의 트랜스(6)가 설치되어 있는 경우, 풍동체(72)도 트랜스(6)마다 설치되어, 합계 3개의 풍동체(72)가 설치된다. 풍동체(72)를 구성하는 부재로서는, 예를 들면 유리 에폭시로 이루어지는 전기 절연성을 가지는 수지 부재를 들 수 있다.

풍동체(72)의 한쪽의 개구부(721)의 바깥쪽에는, 한쪽의 개구부(721)에서 다른쪽의 개구부(722)를 향하여 송풍하는 예를 들면 냉각팬과 같은 송풍 수단(71)이 설치되어 있다. 송풍 수단(71)은, 트랜스(6)를 냉각하기 위해서 설치되기 때문에, 각 트랜스(6)에 대응하는 풍동체(72)마다 설치된다.

전장부(34)의 내부에는, 예를 들면 라디에이터 등의 열교환기와 같은 냉각 수단(73)이 설치된다.

냉각 수단(73)은, 전장부(34)의 내부에서, 송풍 수단(71)을 개재하여 한쪽의 개구부(721)에 대향하도록 배치된다. 또, 제1의 실시예에 나타내는 바와 같이, 복수의 트랜스(6)를 구비하는 경우, 냉각 수단(73)은, 복수의 트랜스(6)를 효율좋게 냉각하기 위해서, 각 트랜스에 설치한 각 풍동체의 각 한쪽의 개구부(72)에 대향하도록 복수 배치된다. (후술하는 4(b)를 참조)

냉각 수단(73)에는, 그 내부에 냉각액(L)이 공급·배출되도록, 유로(731)가 설치되어 있다.

냉각 수단(73)의 유로(731)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전장부(34)의 내부에서 외부로 연장되도록, 전장부측 측벽(341)에 형성한 관통구멍(342)으로부터 도출된다.

전장부측 측벽(341)의 관통구멍(342)과 냉각 수단(73)의 유로(731) 사이에는, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 시일체(343)가 설치되어, 전장부(34)의 내부를 밀폐 공간으로 구성한다.

전장부(34)로부터 도출된 유로(731)는, 전장부(34)의 외부에서, 도시하지 않은 순환 수단이 설치됨으로써, 유로(731)의 내부의 냉각액(L)이 순환된다.

상기 서술한 램프 유닛(11)은, 반송 유닛(12) 상에 얹어지도록 설치된다.

반송 유닛(12)은, 피조사물(W)을 반송하는 복수의 원통형상의 롤러(121)와, 각 롤러(121)의 중심축에 대해 회전 구동시키는 구동체(121)에 의해 구성된다.

복수의 원통형상의 롤러(121)는, 램프 유닛(11)에 설치한 광투과창(4)의 평면에 병행하도록 배열된다.

상기 서술한 램프 유닛(11)에 구비되는 엑시머 램프(2)의 구성의 일례에 대해서, 도 3을 이용하여 설명한다.

도 3은, 도 1에 기재한 엑시머 램프(2)의 설명도이다. 도 3(a)은 엑시머 램프(2)를 구성하는 방전 용기(21)의 관축 방향을 따른 단면도이며, 도 3(b)은 엑시머 램프(2)를 구성하는 방전 용기(21)의 관축 방향에 대해 직교하는 확대 단면도(도 3(a)의 B－B단면의 확대도)이다.

또한, 도 3에는, 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 동일한 것에 동일한 부호가 붙여져 있다.

엑시머 램프(2)는, 발광 가스를 봉입하는 방전 공간(214)을 가진 방전 용 기(21)와, 방전 공간(214)을 개재하여 대향 배치된 전극(221, 222)에 의해 구성된다.

방전 용기(21)는, 원통형상의 외측관(211)과, 외측관(211)의 내부에 위치하는 동시에 외측관(211)의 직경보다 소경인 직경을 가지는 원통형상의 내측관(212)과, 원통형상의 외측관(211)의 관축과 원통형상의 내측관(212)의 관축을 일치하도록 유지하는 동시에 외측관(211)과 내측관(212)의 관축 방향의 양단에 설치한 링형상의 단벽부(端壁部)(213)에 의해 구성된 이중관 구조로 이루어진다.

방전 용기(21)에는, 외측관(211)과 내측관(212)과 한 쌍의 단벽부(213)에 의해 둘러싸인 방전 공간(214)이 구성되고, 이 방전 공간(214)에 예를 들면 크세논 가스와 같은 희가스가 발광 가스로서 봉입된다.

방전 용기(21)를 구성하는 부재로서는, 예를 들면 석영 유리와 같이 유전성을 가지는 동시에, 200nm 이하의 피크 파장을 가지는 진공 자외선에 대해서 광투과성을 가지는 부재를 들 수 있다.

방전 용기(21)를 구성하는 내측관(212)의 내주면에는, 그 길이 방향에 걸쳐 밀착되게 원통형상의 내측 전극(222)이 설치된다.

또, 방전 용기(21)를 구성하는 외측관(211)의 외주면에는, 그 길이 방향에 걸쳐 밀착되게 망형상의 외측 전극(221)이 설치된다.

외측 전극(221)과 내측 전극(222)은, 이와 같이 설치됨으로써, 유전체로 이루어지는 방전 용기(21)의 외측관(211)과 내측관(212)과 방전 공간(214)을 개재하여 대향된다.

내측 전극(222) 및 외측 전극(221)을 구성하는 부재로서는, 예를 들면 구리·니켈 합금과 같은 전기 전도성을 가지는 금속 부재를 들 수 있다.

도 3에서 나타낸 내측 전극(222) 및 외측 전극(221)에는, 도 1에서 나타낸 트랜스(6)의 도시하지 않은 2차측이 전기적으로 접속되고, 트랜스(6)의 도시하지 않은 1차측이 도시하지 않은 고주파 전원에 전기적으로 접속된다.

또, 외측 전극(221)의 외주에는, 예를 들면 알루마이트 처리를 실시한 알루미늄 또는 스텐레스와 같은 금속 부재로 이루어지는 램프 유지체(36)가 설치됨으로써, 외측 전극(221)은 램프 유지체(36)를 통하여 접지된다.

상기 서술한 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 램프 점등시에 있어서, 도시하지 않은 고주파 전원으로부터의 급전 전압이 트랜스(6)에 의해 승압되어 엑시머 램프(2)에 급전된다.

급전된 엑시머 램프(2)는, 한 쌍의 전극(221, 222)간의 전위차에 의해, 방전 용기(21)의 내부에 봉입한 발광 가스에 의한 엑시머 발광이 개시되어, 발광 가스가 예를 들면 크세논 가스일 때 172nm 이하로 피크 파장을 가지는 진공 자외선이 생긴다. 방전 공간(214)에서 생긴 진공 자외선은, 방전 용기(21)를 투과하여, 엑시머 램프(2)의 바깥쪽에 조사된다.

케이스(3)의 광원부(35)는 예를 들면 질소 가스와 같은 불활성 가스가 충전되므로, 엑시머 램프(2)로부터의 진공 자외선은, 불활성 가스에 흡수되는 일 없이, 광투과창(4)을 투과하여 반송 유닛(12)측을 조사한다.

반송 유닛(12)의 구동체(121)는, 도시하지 않은 전원에 접속되어 있으며, 각 롤러(121)를 회전 구동시킨다. 롤러(121)상에 얹어놓어진 피조사물(W)은, 롤러(121)의 회전 구동에 의해 반송되어 광투과창(4)에 대향된다. 예를 들면, 도 1에 있어서는, 피조사물(W)은, 지면 우측에서 지면 좌측으로 반송되어 광투과창(4)에 대향하는 아래측으로 이동된다.

반송 유닛(12)의 내부는 대기 분위기이므로, 광투과창(4)을 투과한 진공 자외선은, 대기중의 산소에 일부 흡수되지만, 반송된 피조사물(W)과 광투과창(4)이 근접 배치됨으로써, 산소에 모두 흡수되기 전에 피조사물(W)에 조사된다.

피조사물(W)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 지면 좌우 방향에 있어서 대형인 경우, 엑시머 램프(2)를 지그재그형상으로 배치(도 2에 있어서는, 지면 앞측에서 한쪽의 엑시머 램프(2)를 지면 우측에 배치하고, 지면 안측에서 다른쪽의 엑시머 램프(2)를 지면 좌측에 배치)함으로써, 엑시머 램프(2)로부터의 진공 자외선이 피조사물(W) 전체에 조사되어 처리된다. 또, 반송 유닛(12)의 내부에 있어서, 진공 자외선이 산소에 흡수됨으로써 오존이 생겨, 이 오존에 의해서도 피조사물(W)은 처리된다.

제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 상기 서술한 바와 같이, 케이스(3)의 전장부(34)의 내부가 밀폐 공간으로 되어 있기 때문에, 반송 유닛(12)에서 생긴 오존이 전장부(34)에 유입되는 것이 방지되어, 전장부(34)의 내부에 배치된 트랜스(6)가 오존에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 램프 점등시에 있어서, 엑시머 램프(2)로의 급전 전압을 트랜스(6)에 의해 승압하기 때문에, 트랜스(6)가 가열 된다. 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)에 있어서의 트랜스(6)를 냉각하는 구성 및 그 작용·효과에 대해서, 풍동체(72)를 나타내고, 이것과 비교함으로써 설명한다.

도 4(a)는, 비교예에 관련된 자외선 조사 장치(1)의 설명도이며, 전장부측 측벽(341)의 길이 방향을 따른 단면도이다. 도 4(b)는, 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)의 설명도이며, 전장부측 측벽(341)의 길이 방향을 따른 단면도(도 1에 있어서의 C-C단면도)이다.

또한, 도 4에는, 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 동일한 것에 동일한 부호가 붙여져 있다.

비교예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 풍동체(72)를 설치하지 않은 점에서, 제1의 실시예와 상이하다.

비교예 및 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 엑시머 램프(2)가 지그재그형상으로 배치되어 있기 때문에, 트랜스(6)도 엑시머 램프(2)의 배열에 맞추어 지그재그형상으로 배치된다. 이것에 의해, 엑시머 램프(2)와 트랜스(6)를 전기적으로 접속하는 급전선(5)은, 원치 않게 길어지는 일이 없이, 그 설치를 간편하게 할 수 있다.

비교예 및 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 램프 점등시에 있어서, 도시하지 않은 전원에 의해 송풍 수단(71) 및 냉각 수단(73)이 가동된다.

비교예 및 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 구비하는 송풍 수단(71)에 의해, 트랜스(6)에 냉각풍(A)을 송풍한다.

비교예에 관련된 자외선 조사 장치(1)와 같이, 구비한 복수의 엑시머 램프(2)에 개별의 트랜스(6)를 설치하는 경우, 송풍 수단(71)에 의해 송풍한 냉각풍(A)이 트랜스(6)에 충돌한 후 확산되어 버린다. 구체적으로는, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 트랜스(6)에 냉각풍(A)이 충돌한 후, 지면 상측 및 하측의 트랜스(6)는, 전장부측 측벽(341)이 없는 측으로 냉각풍(A)이 확산되어 있고, 지면 가운데측의 트랜스(6)에 이르러서는, 지면 상하 방향으로 냉각풍(A)이 확산되어 버리고 있다. 이와 같이, 비교예에 관련된 자외선 조사 장치(1)의 경우, 트랜스(6)에 있어서의 냉각 수단(73)에 대향하는 측에 대해 반대측의 냉각이 불충분하게 되어 버린다.

제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)의 경우는, 비교예와 같이 구비한 복수의 엑시머 램프(2)에 개별의 트랜스(6)를 설치하는 동시에, 풍동체(72)를 구비함으로써, 송풍 수단(71)에 의해 송풍한 냉각풍(A)이 트랜스(6)에 충돌한 후의 확산을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 케이스(3)의 전장부(34)에, 각 트랜스(6)를 개별적으로 둘러싸는 동시에 트랜스(6)를 개재하여 대향된 한 쌍의 개구부(721, 722)를 구비한 풍동체(72)가 설치되고, 또한, 송풍 수단(71)이 풍동체(72)의 한쪽의 개구부(721)에 설치되는 동시에, 송풍 수단(71)에 의해 풍동체(72)의 한쪽의 개구부(721)에서 다른쪽의 개구부(722)를 향해 냉각풍(A)이 송풍된다. 이 구성에 의해, 송풍 수단(71)으로부터의 냉각풍(A)은, 풍동체(72)의 안쪽을 통과함으로써 확산되는 일 없이, 풍동체(72)의 안쪽에 배치된 트랜스(6)에 적절하게 내뿜어져, 가열된 트랜스(6)를 적절하게 냉각할 수 있다.

제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 케이스(3)의 전장부(34)가 밀폐 공간으로 구성됨으로써, 풍동체(72)의 다른쪽의 개구부(722)로부터 가열된 트랜스(6)에 의해 고온이 된 배열풍이 도출되어, 케이스(3)의 내부가 순환된다. 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 전장부(34)의 밀폐 공간에, 냉각액(L)의 유로(731)를 구비하는 냉각 수단(73)이 설치됨으로써, 가열된 트랜스(6)로부터의 배열풍이 냉각 수단(73)에 의해 열교환되어, 밀폐된 전장부(34)를 냉각할 수 있다. 이 냉각 수단(73)은, 송풍 수단(721)을 개재하여, 각 트랜스(6)에 개별적으로 대향 배치되기 때문에, 냉각 수단(73)에 의해 열교환된 냉각풍(A)을 각 트랜스(6)에 적절하게 내뿜을 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 전장부(34)를 밀폐 공간으로 구성하면서, 상기 전장부(34)에는, 냉각액(L)의 유로(731)를 구비하는 냉각 수단(73)이 설치되고, 상기 각 트랜스(6)의 바깥쪽에는, 그 각 트랜스(6)를 개별적으로 둘러싸는 동시에, 그 트랜스(6)를 개재하여 대향된 개구부(721, 722)를 구비한 풍동체(72)가 설치되며, 상기 전장부(34)의 내부에는, 상기 풍동체(72)의 한쪽의 개구부(721)에서 다른쪽의 개구부(722)로 송풍하는 송풍 수단(71)이 설치된 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 전장부(34)의 내부를 외부로부터의 부식성 가스의 진입이 방지되면서, 전장부(34)의 내부를 냉각 수단(73)에 의해 열교환하어 고온이 되는 것을 방지할 수 있고, 고온이 되는 것이 방지된 전장부(34)의 내부에서 풍동체(72)의 안쪽에 배치한 트랜스(6)를 송풍 수단(71)에 의해 냉각할 수 있다.

또한, 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 광투과창(4)을 설치한 구성에 대해서 설명했지만, 본 발명에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 전장부(34)에 배치한 트랜스(6)가 부식성 가스에 노출되는 것을 방지할 수 있으면 되고, 전장부(34)의 내부와 광원부(35)의 내부가 대기적으로 연통되어 있지 않은 구성이면, 광투과창을 설치하지 않아도 상관없다.

또, 본 발명에 관련된 자외선 조사 장치(1)에 구비되는 엑시머 램프(2)는, 방전 공간(214)과 유전체(21)를 개재하여 한 쌍의 전극(221, 222)이 대향 배치되어, 진공 자외선을 조사하는 것이면 상관없고, 예를 들면, 상기 서술한 특허 문헌 3과 같이, 한 쌍의 전극(221, 222)이 방전 용기(21)의 외면에 설치된 엑시머 램프(2)여도 상관없다.

상기 서술한 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)에 있어서는, 전장부(34)의 내부에 냉각 수단(73)을 설치했지만, 격벽(32)을 냉각 수단(73)으로 구성한 자외선 조사 장치(1)에 대해서, 제2의 실시예로서 설명한다.

도 5는, 제2의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)의 설명도이며, 자외선 조사 장치(1)에 구비된 엑시머 램프(2)의 관축 방향에 대해 직교하는 단면도이다.

또한, 도 5에는, 도 1에 나타낸 것과 동일한 것에 동일한 부호가 붙여져 있다.

도 5에 나타낸 자외선 조사 장치(1)는, 격벽(32)을 냉각 수단(73)으로 구성한 점에서, 도 1에 나타낸 자외선 조사 장치(1)와 상이하다.

도 5에 나타낸 자외선 조사 장치(1)의 설명으로서, 도 1에서 나타낸 자외선 조사 장치(1)의 설명과 공통되는 부분을 생략하고, 도 1과의 차이점에 대해서 서술한다.

트랜스(6)를 얹어놓는 격벽(32)은 예를 들면 알루마이트 처리를 실시한 알루미늄으로 이루어지는 열전도성을 가지는 금속 부재에 의해 구성되며, 그 내부에 냉각액(L)이 유통되는 유로(731)가 설치됨으로써, 냉각 수단(73)으로서 구성된다.

이와 같이, 제2의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 격벽(32)이, 냉각 수단(73)으로 구성되는 동시에, 전장부(34)의 밀폐 공간의 열교환을 가능하게 하는 열전도성을 가지는 부재로 구성됨으로써, 램프 점등시에 있어서, 트랜스(6)의 열을 빼앗은 배열풍이 격벽(32)을 구성하는 냉각 수단(73)에 의해 열교환되어, 밀폐된 전장부(34)를 냉각할 수 있다.

또, 엑시머 램프(2)로부터 조사되는 광에는, 진공 자외선 이외에도 다른 파장역의 광이 포함되어 있으며, 그 광 중에는, 격벽(32)을 가열하는 광도 포함되어 있다. 또, 엑시머 램프(2)로부터는, 급전됨으로써 가열되므로, 그 복사열이 방사되고 있다.

제2의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치(1)는, 엑시머 램프(2)와 트랜스(6) 사이에 위치하는 격벽(32)을 냉각 수단(73)에 의해 구성함으로써, 엑시머 램프(2)로부터의 조사열이나 복사열을 격벽(32)에 의해 열교환하여, 트랜스(6)가 가열되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치의 설명도이다.

도 2는 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치의 설명도이다.

도 3은 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치에 구비되는 엑시머 램프의 설명도이다.

도 4는 비교예에 관련된 자외선 조사 장치와 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치를 비교한 설명도이다.

도 5는 본 발명의 제2의 실시예에 관련된 자외선 조사 장치의 설명도이다.

도 6은 종래에 관련된 자외선 조사 장치의 설명도이다.

〈도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 자외선 조사 장치 11 : 램프 유닛

12 : 반송 유닛 121 : 롤러

122 : 구동체 2 : 엑시머 램프

21 : 방전 용기 211 : 외측관

212 : 내측관 213 : 단벽부

214 : 방전 공간 221 : 외측 전극

222 : 내측 전극 3 :케이스

31 : 천판 32 : 격벽

331 : 관통구멍 332 : 시일체

34 : 전장부 341 : 전장부측 측벽

342 : 관통구멍 343 : 시일체

35 : 광원부 351 : 광원부측 측벽

36 : 램프 유지체 4 : 광투과창

5 : 급전선 6 : 트랜스

71 : 송풍 수단 72 : 풍동체

721 : 한쪽의 개구부 722 : 다른쪽의 개구부

73 : 냉각 수단 731 : 유로

A : 냉각풍의 흐름 L : 냉각액의 흐름

W : 피조사물

Claims

방전 용기와 이 방전 용기의 방전 공간을 개재하여 대향 배치된 전극으로 이루어지는 엑시머 램프와,

복수의 상기 엑시머 램프에 각각 전기적으로 접속됨과 함께 지그재그형상으로 배치된 트랜스와,

상기 복수의 엑시머 램프와 상기 복수의 트랜스를 유지하는 동시에, 상기 복수의 엑시머 램프와 상기 복수의 트랜스 사이에 설치된 격벽을 구비하는 케이스와,

상기 케이스내에서 상기 격벽을 개재하여 상기 복수의 트랜스를 둘러싸는 전장부(電裝部)로 이루어지는 자외선 조사 장치에 있어서,

상기 전장부에는, 냉각액의 유로를 구비하는 냉각 수단이 설치되고,

상기 각 트랜스의 바깥쪽에는, 상기 각 트랜스를 개별적으로 둘러싸는 동시에, 상기 트랜스를 개재하여 대향된 한 쌍의 개구부를 구비한 풍동체(風洞體)가, 상기 엑시머 램프의 관축 방향을 따라 연장하도록 각각 지그재그형상으로 설치되며,

상기 전장부의 내부에는, 상기 풍동체의 한쪽의 개구부에서 다른쪽의 개구부로 송풍하는 송풍 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 자외선 조사 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 격벽은, 그 내부에 냉각액의 유로를 구비한 냉각 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 자외선 조사 장치.