紫外线照射装置的制作方法

专利名称：紫外线照射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及设置有向处理对象物照射紫外线的放电灯、和向该放电灯和上述处理 对象物之间的空间提供气体的气体提供单元的紫外线照射装置。
背景技术：
涉及的紫外线照射装置是对处理对象物照射例如172nm等短波长的紫外线从而 进行处理对象物的清洁等处理的装置。对于这样的紫外线来说，如果在气氛中存在氧，就被该氧吸收从而显著衰减。由此，以往以来，如下述专利文献1也记载的那样，向放射紫外线的放电灯和处理 对象物之间的空间提供氮气等惰性气体来抑制紫外线的衰减。作为向放电灯和处理对象物之间的空间提供惰性气体的方法，以往以来，除了单 纯地采用下流(down flow)方式从配置在放电灯的上方侧的喷出口对放电灯和位于该放电 灯下方的处理对象物提供惰性气体的方法以外，还考虑下述专利文献1记载的如下方法， 即，不是单纯地采用下流方式提供惰性气体，而是在惰性气体的喷出口和放电灯之间配置 使惰性气体扩散的扩散板，从而使惰性气体均勻地流动。专利文献1 日本国特开2005-197^1号公报

发明内容
但是，在前者的单纯地采用下流方式提供惰性气体的方法中，会在放电灯的表面 附着称为所谓白粉的粉状物质。该白粉被认为是，存在于设置有紫外线照射装置的房间的气氛中的Si类的浮游 物质侵入紫外线照射装置内，与从放电灯放射的紫外线发生反应后形成氧化物的物质。如果在放电灯的表面附着该白粉，则除了由于该白粉吸收紫外线而导致来自放 电灯的紫外线放射光量降低以外，还存在成为作为处理对象物不良的原因之一的微粒 (particle)等的问题。由此，紫外线照射装置的使用者需要执行定期清扫附着在放电灯上的白粉的作 业，导致增大装置的管理负担。另外，在后者的在惰性气体的喷出口和放电灯之间配置惰性气体的扩散板的方法 中，虽然能够抑制上述白粉的附着，但是在与前者相同程度的惰性气体的提供量的情况下， 喷向放电灯的惰性气体的风量较小，有时会发生对于放电灯的冷却效果降低这样的情况。 如果对于放电灯的冷却效果降低，则放电灯的温度上升，放射的紫外线强度就降低。本发明鉴于这样的实际情况而形成，其目的在于以下点，S卩，尽可能地降低紫外线 照射装置的管理负担，并且能够有效地向处理对象物照射紫外线。本申请的第一发明是一种紫外线照射装置，该紫外线照射装置设置有放电灯，其 向处理对象物照射紫外线；以及气体提供单元，其向该放电灯和上述处理对象物之间的空 间提供气体，上述气体提供单元构成为包括配置在上述放电灯的侧方的上述气体的喷出口 ；以及在上述处理对象物的存在侧的相反侧覆盖上述放电灯的周围空间的遮蔽体。本发明的发明者能够确认，在单纯地采用下流方式从喷出口向放电灯喷出气体的 结构中，在进行气体的气流解析的地方，在从喷出口喷出的气体的气流中会发生涡状、特别 是朝向放电灯上方卷绕上升的垂直方向的涡状的紊流(乱流)。从外部侵入的杂质由于该涡状的紊流而卷绕上升至放电灯上方，该卷绕上升的杂 质进一步趁着气体的下流而喷到放电灯上，从而在放电灯上附着上述白粉。因此，从配置在放电灯的侧方的喷出口、优选从自放电灯的侧方的灯上面向下部 配置的喷出口向放电灯喷射上述气体，由此，冲击到放电灯上的上述气体形成沿着放电灯 表面的层状的气流。特别地，当采用在放电灯下面配置接地侧电极、并在放电灯上面将高电 压侧电极配置在外部的外部电极型放电灯的情况下，由于高电压而有危险，所以难以使喷 出口接近放电灯上方。由此，优选自放电灯上面、特别是自上侧外部电极向下部设置喷出通过这样将气体直接喷到放电灯上，能够以较少的气体流量来准确地冷却放电 灯，并抑制伴随放电灯温度上升而产生的紫外线的放射强度的降低。更进一步地，通过沿着放电灯表面的层状的气体的洁净的气流来抑制白粉向放电 灯附着。如果向放电灯喷射上述气体，则优选将上述气体喷到上述放电灯表面上，以便形 成上述气体沿着放电灯表面的层状的气流。这是因为能够充分抑制白粉向放电灯表面附另外，本申请的第二发明除了上述第一发明的构成之外，在上述遮蔽体形成上述 气体的排出用的排出口。因此，通过使沿着放电灯表面形成的层状的气体的洁净的气流从排出口排出，能 够抑制涡状、特别是伴随朝向放电灯上方的卷绕上升的垂直方向的涡状的气流产生。由此，能够抑制在气体的气流中混入杂质，并能够抑制白粉向放电灯附着。更优选地，是将上述喷出口配置在放电灯的两侧侧方的紫外线照射装置。这是因 为能够使放电灯的长边方向两侧面区域大致均勻地提高冷却效果以及白粉的附着抑制效 果。即使存在喷出口相对抗的情况等、喷出的气体在放电灯下侧发生冲突的情况，在整体上 看放电灯时，也能够充分得到冷却效果以及白粉的附着抑制效果。更进一步地，在下面的情 况下，由于气体通路形成，从而优选。即，在具有在相对灯的长边方向垂直的一方向上输送 玻璃基板等被照射物的输送单元的情况下，利用被照射物的流动，气体在一方向上穿过。另外，本申请的第三发明除了上述第一或第二发明的构成之外，上述放电灯形成 为在一方向上是长的扁平形状、并且短边方向的端部具有平滑的弯曲形状，上述喷出口构 成为在上述放电灯的两侧排列多个来配置，以使向上述放电灯的短边方向的端部喷出上 述气体。即，从喷出口向放电灯的短边方向的端部喷出的气体，沿着该端部的平滑的弯曲 形状流动，并缓缓扩展为扁平面，形成层状的气流。这样，由于气体的气流在放电灯的扁平面上缓慢扩展，所以能够进一步抑制气体 的气流产生涡。另外，本申请的第四发明除了上述第三发明的构成之外，配置在上述放电灯的两侧的上述喷出口被配置为一方侧的上述喷出口和另一方侧的喷出口在上述放电灯的长边 方向上相互错开位置的状态下进行排列。S卩，从喷出口喷出的上述气体的气流虽然在放电灯的扁平面上缓慢扩展，从而抑 制涡状的气流产生，但是在从放电灯的两侧喷出的气体在扁平面上发生冲突的结构中，由 于气体的流速还是有可能发生涡状的气流。因此，通过在放电灯的两侧使气体的喷出口的排列位置错开，从而能够抑制放电 灯的扁平面上的气体的冲突，准确排除涡状、特别是朝向放电灯上方卷绕上升的垂直方向 的涡状的气流产生。根据上述第一发明，通过适当设定气体的气流，能够抑制放电灯的温度上升和白 粉向放电灯附着，在尽可能地降低紫外线照射装置的管理负担的同时，也能够效率良好地 向处理对象物照射紫外线。另外，根据上述第二发明，由于在气体的气流中，能够抑制涡状、特别是朝向放电 灯上方卷绕上升的垂直方向的涡状的气流产生，所以能够进一步抑制白粉向放电灯附着。另外，根据上述第三发明，由于进一步抑制由气体气流导致的涡的产生，所以能够 更进一步地抑制白粉向放电灯附着。另外，根据上述第四发明，由于能够更准确地排除气体的涡状的气流产生，所以能 够进一步抑制白粉向放电灯附着。


图1是本发明的实施方式的主要部分立体图。图2是本发明的实施方式的主要部分侧面图。图3是表示本发明的实施方式的平面俯视下的惰性气体的喷射位置的图。图4是本发明的实施方式的装置的概略结构图。图5是本发明的另一实施方式的主要部分侧面图。符号说明GS气体提供单元4放电灯13遮蔽体13b 喷出口13c 排出口
具体实施例方式以下，基于

在采用了准分子灯(excimer lamp)的玻璃基板用的清洁装置 中应用本发明的紫外线照射装置的情况下的实施方式。清洁装置CL是对清洁处理的处理对象物即玻璃基板1照射200nm以下的真空紫 外线(具体地，172nm波长的紫外线)，通过该紫外线以及由该紫外线产生的活性氧(active oxygen)的清洁作用，来分解去除玻璃基板1表面的有机污染物的装置，如图4的概略剖面 图所示，在框体2内，并列配置输送玻璃基板1的输送辊3，在输送辊3的输送路径的靠中央 部的位置处，在玻璃基板1的输送方向(在图4中由箭头TD表示的方向，在图1至图3中也同样)上并列配置称为所谓准分子灯的多个放电灯4。这样，在放电灯、特别是在下方照 射面为平面的扁平形放电灯的下方照射面侧和玻璃基板等非输送物之间不是配备玻璃窗 等而只是隔着气体的装置结构中，在装置外部的空间中开放放电灯的配置空间。这样的紫 外线照射装置被称为半开放型的紫外线照射装置。在清洁装置CL中，如果从上游侧(在图4中右侧)的入口搬入玻璃基板1，则由输 送辊3按照设定速度将玻璃基板1向下游侧输送驱动，从而放电灯4对玻璃基板1照射紫 外线。由于放电灯4照射的172nm波段等的真空紫外线被空气中的氧吸收的部分大，所 以框体2内的玻璃基板1的输送路径附近的气氛被从外部提供的洁净的惰性气体置换，通 过上述输送路径后的惰性气体从框体2下部的排气口加排出。另外，在本实施方式中，虽然使用氮气作为上述的惰性气体，但是使用其他的惰性 气体也可以。另外，按照目的不同，也可以在惰性气体中混入照射紫外线并实质地进行处理 的程度的少量的空气和氧等(称为“生产气体(process gas)”)。更进一步地，也可以使用 混合了两种以上的气体的气体。在本实施方式中例示的放电灯4，如图1、图2以及图3所示，形成如下构造，S卩，在 1方向(玻璃基板1的输送横宽方向)上具有较长的扁平形状，并且堵塞细长的扁平筒的长 边方向两端，其中，图1作为立体图示出在玻璃基板1的输送方向上切断后的形态，图2示 出输送横宽方向看时在玻璃基板1的输送方向上切断后的形态，图3示出平面俯视看时在 比放电灯4的上面稍稍上方处在水平方向上切断后的形态。更详细地，放电灯4在这个扁平面的法线方向看时在上述1方向(玻璃基板1的 输送横宽方向)上形成细长的长方形，上述扁平面的短边方向(玻璃基板1的输送方向) 的端部(侧端部)具有向外方凸出而成为圆的平滑的弯曲形状。放电灯4的材质是合成石英玻璃，在放电灯4内，例如封入有氙、氩、氪等稀有气 体，并按照需要封入氟、氯等卤素气体等。虽然省略图示，但是在放电灯4的扁平面上在上面侧和下面侧(玻璃基板1的存 在侧)形成一对电极。上面侧的电极是均勻地形成了金属膜的电极的整面m电极，下面侧的电极 是按照网孔(mesh)状形成了金属膜的网状电极。如果在该上下一对的电极上施加交流高电压，则在放电灯4的内部空间中产生所 谓的电介质阻挡放电，并作用到放电灯4内的封入气体等上，在封入气体是氙的情况下，产 生上述172nm波段的紫外线。产生的紫外线通过下面侧的网孔电极的间隙，放射至外部。放电灯4由于沿着玻璃基板1的输送方向来设置放射该紫外线的扁平面，所以能 够对被输送的玻璃基板1在比较长的距离范围中照射均等强度的紫外线。下面，说明在放电灯4的附近提供氮气的气体提供单元GS。如图1及图2所示，放电灯4附近的气体提供单元GS所产生的氮气的供给流动路 径由以下形成圆管11、与该圆管11的下端连接的角管12、在玻璃基板1的存在侧的相反 侧即上部侧中覆盖放电灯4的周围空间的遮蔽体13。圆管11相对一个角管12连接多根，从外部提供的洁净的氮气被送入角管12的内 部空间。
角管12在玻璃基板1的输送横宽方向上具有与放电灯4大致相同的长度，在角管 12的两侧面上，形成喷出氮气的多个开口 12a。作为原则，该开口 1 在角管12的长边方 向上以等间距(pitch)排列而形成。连接该圆管11和角管12的物件配置于在玻璃基板1的输送方向上排列的各放电 灯4之间，详细情况后述，各个角管12向位于其两侧的放电灯4喷出氮气。遮蔽体13在玻璃基板1的输送横宽方向看时具有大致二字状的剖面，按照该二字 的开放侧朝向下方的姿势从上方覆盖放电灯4附近。遮蔽体13的下端位置位于比角管12 的下端位置稍稍下方处，从放电灯4的侧端部向角管12侧放射的紫外线由遮蔽体13遮蔽。遮蔽体13也在玻璃基板1的输送横宽方向上具有与放电灯4大致相同的长度。角管12的侧面和遮蔽体13的纵壁部13a空开一点间隙而靠近配置，在纵壁部13a 上，比角管12的开口 1 大一些的直径的喷出口 1 与各开口 1 相对应，在玻璃基板1 的输送方向看时形成为与开口 12a同心状。该开口 12a以及喷出口 13b的存在高度与放电灯4的高度方向(即厚度方向)中 央位置一致，向角管12的内部空间提供的氮气通过开口 1 以及喷出口 13b，向放电灯4侧 端部的顶部喷出。由遮蔽体13覆盖上方侧的放电灯4，在距离两侧的喷出口 1 均等距离的中央位 置处由省略图示的支持部件安装。在遮蔽体13的上面，形成排出氮气的缝隙(slit)状的排出口 13c。排出口 13c位于玻璃基板1的输送方向(放电灯4的短边侧方向)中的放电灯4 的中央位置的正上，如图3中虚拟线所示，在放电灯4的长边方向上按照多个排列的状态形 成排出口 13c。对于一个放电灯4，虽然从位于玻璃基板1的输送方向的上游侧以及下游侧的两 侧方(更详细地，上游侧以及下游侧的两方的侧腋)的喷出口 1 喷射氮气，但是在图3的 平面图中，如由箭头A表示氮气的喷出位置那样，在上游侧和下游侧等间距排列的喷出口 13b的排列是相互错开1/2间距按照锯齿配置状进行位置错开。其中，仅仅是喷出口 1 的排列的端部按照上游侧和下游侧相对的状态进行配置。在上述这样的配置结构中，如果从外部导入的洁净的氮气经由圆管11向角管12 的内部空间提供，则经过角管12的开口 12a以及遮蔽体13的喷出口 13b，向放电灯4的弯 曲形状的侧端部喷出氮气。喷到放电灯4的侧端部的氮气，如在图2中由箭头B示出氮气的气流的方向那样， 沿着放电灯4的侧端部的弯曲形状分离为放电灯4的上面侧和下面侧，分别进一步沿着放 电灯4的上下的扁平面流动。通过这样沿着放电灯4的表面的气流，在放电灯4的表面上 形成洁净的氮气的层。沿着放电灯4的上面侧的扁平面流动的氮气进一步向排出口 13c流动并向外部排
出ο通过这样形成流动路径的氮气，放电灯4的下面侧和玻璃基板1之间的空间当然 由氮气准确置换，能够由比较少的流量的氮气有效地冷却放电灯4，通过洁净的氮气的气流 有效地抑制白粉的附着。进一步地，在上方侧流动的氮气经过排出口 13c排出，由此也能够抑制使白粉飞散的气流的混乱。在下方侧流动的氮气从框体2下部的排气口加排出，或者 与处理对象物一起向TD方向流动。[其他实施方式]以下，列举本发明的其他实施方式。(1)在上述实施方式中，作为放电灯4例示了扁平形状，但是也可以在剖面形状为 圆形的放电灯等各种形状的放电灯中应用本发明。(2)在上述实施方式中，对于放电灯4，例示了在玻璃基板1的输送方向上游侧的 喷出口 1 和下游侧的喷出口 1 中，在输送横宽方向中的排列成为锯齿配置的情况，但是 也可以构成为，上游侧的喷出口 1 和下游侧的喷出口 1 按照全部成为相对的位置的方 式进行配置。(3)在上述实施方式中，例示了在清洁装置CL中应用本发明的紫外线照射装置的 情况，但是也能够应用于使用紫外线的各种处理装置中。(4)在上述实施方式中，作为对于1个放电灯4从其两侧腋喷出氮气的结构，例示 了气体提供单元GS向每个放电灯4提供氮气的情况，但是也可以构成为，按照对多个排列 的放电灯汇集并喷出气体的形式来提供。(5)在上述实施方式中，例示了在遮蔽体13中的放电灯4的上方位置(相对放电 灯4，与玻璃基板1的存在侧相反侧的位置)形成排出口 13c的情况，但是也可以如图5所 示作为在遮蔽体13中不具备排出口 13c的结构。图5是与上述实施方式中的图2对应的 图。在遮蔽体13不具备排出口 13c的情况下，在图5中，沿着放电灯4的上面流动的氮 气暂时上升后，通过互相相邻的喷出口 1 间的压力较低的部分，向放电灯4的下方侧(相 对放电灯4，玻璃基板1的存在侧)排出。即使在这样构成的情况下，通过在放电灯4的表面形成的层状的洁净的氮气的气 流，也能够抑制白粉向放电灯4附着。本申请基于2008年9月18日申请的日本专利申请·申请号2008-240090，其内容 作为参照在此被引入。
权利要求
1.一种紫外线照射装置，设置有放电灯，其向处理对象物照射紫外线；以及气体提供 单元，其向该放电灯和上述处理对象物之间的空间提供气体，其中，上述气体提供单元构成为，包括配置在上述放电灯的侧方的上述气体的喷出口 ；以 及在上述处理对象物的存在侧的相反侧覆盖上述放电灯的周围空间的遮蔽体。
2.根据权利要求1所述的紫外线照射装置，其中， 在上述遮蔽体形成上述气体的排出用的排出口。
3.根据权利要求1或2所述的紫外线照射装置，其中，上述放电灯形成为在一方向上是长的扁平形状并且短边方向的端部具有平滑的弯曲 形状，上述喷出口构成为在上述放电灯的两侧排列多个来配置，以使向上述放电灯的短边 方向的端部喷出上述气体。
4.根据权利要求3所述的紫外线照射装置，其中，配置在上述放电灯的两侧的上述喷出口被配置为一方侧的上述喷出口和另一方侧的 喷出口在上述放电灯的长边方向上相互错开位置的状态下进行排列。
全文摘要
本发明提供一种紫外线照射装置。以使尽可能地降低紫外线照射装置的管理负担，并且能够有效地向处理对象物照射紫外线。紫外线照射装置设置有放电灯，其向处理对象物照射紫外线；以及气体提供单元，其向该放电灯和上述处理对象物之间的空间提供气体，上述气体提供单元构成为，包括配置在上述放电灯的侧方的上述气体的喷出口；以及在上述处理对象物的存在侧的相反侧覆盖上述放电灯的周围空间的遮蔽体。
文档编号H01L21/304GK102132384SQ20098013282
公开日2011年7月20日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者广井和则, 畑濑和也 申请人:株式会社杰士汤浅国际