(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不活性ガスが充満されている容器内部に誘電体バリア放電ランプが配置され、該容器に前記誘電体バリア放電ランプから放射される紫外線を取り出す窓部材が形成されてなる紫外線照射装置において、
前記窓部材を１００℃以上に加熱する加熱手段が、窓部材の誘電体バリア放電ランプ側の表面に直接形成されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、厚膜ヒータであることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、線状ヒータであることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、誘電体バリア放電ランプから放射される紫外線と、この紫外線によって同時に発生するオゾンによって乾式洗浄するための紫外線照射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から紫外線光源を用いた紫外線照射装置による乾式洗浄技術が知られており、この紫外線照射装置によって、液晶や半導体分野では光アッシングや精密光洗浄を行なっていた。
【０００３】
このような紫外線照射装置において、従来から紫外線光源として２５３．７ｎｍや１８４．９ｎｍの波長の紫外線を良好に放射する低圧水銀ランプや中圧水銀ランプが用いられている。
【０００４】
そして、半導体や液晶ディバイスを処理する場合、有機溶剤、酸、アルカリなどの各種薬品が使用されているため、それらの薬品が気化して遊離していることが多い。これらの薬品の中には、紫外線を吸収し、その光エネルギーで分解し他の薬品と反応して反応生成物を生じるものがあり、一例として、硫化水素三アンモニウム（ＮＨ4）Ｈ（ＳＯ4）2や硫酸アンモニウム（ＮＨ4）2ＳＯ4が生成される。
【０００５】
このような反応生成物は、クリーンルーム内で細かな塵として対流し、この細かな塵が集まると、製造プロセスに悪影響を及ぼす原因になる場合があった。
【０００６】
一方、近年、前述した水銀ランプに代わり、光のエネルギーが強く単一波長を効率良く放射する誘電体バリア放電ランプがこのような紫外線照射装置の紫外線光源として利用されるようになってきた。
【０００７】
誘電体バリア放電ランプを紫外線光源として使用した紫外線照射装置は、誘電体バリア放電ランプを大気と離間するために密閉された容器内に配置して、この誘電体バリア放電ランプから放射された紫外線は容器の一部に設けられた窓部材を透過して、非処理物に照射されるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、誘電体バリア放電ランプを使用した紫外線照射装置は、紫外線を透過するするための窓部材を有しており、前述した反応生成物が対流してこの窓部材に付着するという問題があった。
【０００９】
窓部材に反応生成物が付着する理由は、誘電体バリア放電ランプは、点灯時、ランプの表面温度が約７０℃程度と低温であるため、ランプから放射される輻射熱によって窓部材を十分に加熱することができず、窓部材に接近してきた反応生成物が窓部材からの輻射熱により分解させれず、直接窓部材に付着してしまう現象によるものである。
【００１０】
この結果、窓部材に付着した反応生成物により、紫外線の透過率が低下し、照射領域内の紫外線強度が不均一になる、という問題があった。
さらに、非処理物の処理不良や、処理ムラが発生し、歩留まりが低くなるという問題があった。
【００１１】
そして、窓部材に付着した反応生成物の堆積が多くなった場合、窓部材よりこの反応生成物が剥離し大きな塵となって、クリーンルームである処理環境を汚染する、という問題があった。
【００１２】
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、紫外線による反応生成物が窓部材に付着することなく、よって、紫外線放射強度の低下を防止し、この反応生成物による塵の発生を防止することができる紫外線照射装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の紫外線照射装置は、不活性ガスが充満されている容器内部に誘電体バリア放電ランプが配置され、該容器に前記誘電体バリア放電ランプから放射される紫外線を取り出す窓部材が形成されてなる紫外線照射装置において、
前記窓部材を１００℃以上に加熱する加熱手段が、窓部材の誘電体バリア放電ランプ側の表面に直接形成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の紫外線照射装置は、請求項１に記載の紫外線照射装置であって、特に、前記加熱手段は、厚膜ヒータであることを特徴とする。
請求項３に記載の紫外線照射装置は、請求項１に記載の紫外線照射装置であって、特に、前記加熱手段は、線状ヒータであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の紫外線照射装置の説明図である。
ステンレス製の容器１の内部には、紫外線を放射するための誘電体バリア放電ランプ２が複数配置されており、容器１の前方には紫外線を透過するための石英ガラスよりなる窓部材３が配置されている。
そして、この窓部材３の紫外線照射装置内側には、この窓部材３を１００℃以上に加熱する加熱手段Ｈが形成されている。なお、加熱手段Ｈは、後で詳細に説明する。
【００１９】
そして、この容器１は、密閉されており、誘電体バリア放電ランプ２は大気と隔離され、容器１内には、誘電体バリア放電ランプ２から放射される光に対して透過性の不活性体、例えば窒素、アルゴン、ネオン等のガスが充満されている。。
この誘電体バリア放電ランプ２は、放電用ガスとして２５０トールのキセノンガスが封入されており、発光する部分の表面積１ｃｍ2あたりの入力電力が０．２Ｗであり、波長１７２ｎｍに最大値を有する紫外線が効率よく放射されるものである。
【００２０】
４は、誘電体バリア放電ランプ２から放射される紫外線を効率良く窓部材３の方向に反射させる反射鏡である。
【００２１】
次に、加熱手段について説明する。
＜加熱手段１＞
図２に示されているように、窓部材３の紫外線照射装置内側、具体的には誘電体バリア放電ランプ側の表面に厚膜ヒータが形成されている。
この厚膜ヒータＨ１は、導電性発熱ペーストを窓部材３にスクリーン印刷し５００℃で３０分間焼成したものである。
なお、この厚膜ヒータＨ１の発熱量は１．９ＫＷである。
【００２２】
＜加熱手段２＞
図３に示されているように、窓部材３の紫外線照射装置内側、具体的には誘電体バリア放電ランプ側の表面に線状ヒータであるマイクロヒータＨ２が形成されている。
【００２３】
このマイクロヒータは、ステンレス製の細管に、その管軸に沿ってニクロム線よりなる発熱体を配置して細管との間を高純度のマグネシウム粉末で充填した線状ヒータであり、屈曲可能なヒータである。
なお、このマクロヒータは外径１．６ｍｍ、長さ４０ｍ、発熱量はは約４ＫＷである。
【００２４】
加熱手段である厚膜ヒータや線状ヒータを窓部材３の紫外線照射装置内側、具体的には誘電体バリア放電ランプ側の表面に形成する理由は、それぞれのヒータに直接、非処理物の処理時に発生する気体薬品の接触を防止してヒータの劣化を防止すること、あるいは、ヒータ直下にヒータ自身による影をつくらないようにすることにある。
【００２５】
また、厚膜ヒータや線状ヒータを窓部材３の表面に直接形成することにより、効率良く窓部材３を加熱することができる。
【００２６】
＜加熱手段３＞
図４に示されているように、容器１の内部であって、隣接する誘電体バリア放電ランプ２の間にハロゲン白熱電球５を配置する。
この場合は、白熱電球から放射された赤外線によって、窓部材３が加熱されるもである。
【００２７】
このように、加熱手段として白熱電球を利用すると、前述した厚膜ヒータや線状ヒータに比べて紫外線照射装置の製造が簡単になるとともに、窓部材に紫外線を遮蔽するものが完全に存在しないので、照射される紫外線強度の均一性がさらに良くなるものである。
なお、本実施例では、白熱電球は、両端封止型５００Ｗ、２５Ａのハロゲンランプを使用したものである。
【００２８】
次に、図１の紫外線照射装置であって、図２に示すように窓部材に厚膜ヒータを形成した場合の、窓部材の温度による付着物の状態を調べる実験を行なった。結果を図５に示す。
【００２９】
図５は、縦軸に窓部材における波長１７２ｎｍの光の透過率を示すものであり、窓部材の温度が上昇するにつれて透過率が大きくなっており、このことから窓部材の温度が高くなるにつれ窓部材に付着していた反応生成物は分解して窓部材より遊離し始め、窓部材が１００℃になると、反応生成物がなくなることが分かる。また、窓部材が１００℃になると、反応生成物は窓部材に接近しただけでその輻射熱により分解し、窓部材に付着することがない。
【００３０】
この結果から分かるように、窓部材を１００℃以上に加熱することにより反応生成物の窓部材への付着を防止し、紫外線放射強度の低下を防止でき、反応生成物による塵の発生を防止することができ。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の紫外線照射装置は、加熱手段によって窓部材を１００℃以上に加熱するので、有機溶剤、酸、アルカリなどの各種薬品による紫外線反応生成物が窓部材に付着することを防止することができ、紫外線放射強度の低下を防止でき、反応生成物による塵の発生を防止することができる。
【００３２】
また、加熱手段が紫外線照射装置内に設けられているので、有機溶剤、酸、アルカリなどの各種薬品による劣化が起こることがない。
【００３３】
加熱手段として、厚膜ヒータや線状ヒータを用いて直接窓部材の表面に形成することにより、それぞれのヒータから発生する熱によって直接窓部材が加熱されるので、効率良く窓部材を加熱することができる。
【００３４】
加熱手段として、白熱電球を用いることにより、製造が簡単で、しかも、紫外線強度の均一性をさらに良くするとともに、窓部材を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紫外線照射装置の説明図である。
【図２】加熱手段として厚膜ヒータを用いた窓部材の説明図である。
【図３】加熱手段としてマイクロヒータを用いた窓部材の説明図である。
【図４】加熱手段として白熱電球を用いた窓部材の説明図である。
【図５】窓部材の温度による反応生成物の付着による紫外線透過率の変化を示す実験データである。
【符号の説明】
１    容器
２    誘電体バリア放電ランプ
３    窓部材
４    反射鏡
５    白熱電球
Ｈ１  厚膜ヒータ
Ｈ２  線状ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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