(57)【要約】【課題】エキシマランプ１２及びその周辺が高温となることがなく、紫外線光源が十分に能力を発揮することができ、また被照射物や周囲の装置にダメージを与えることがない紫外線照射装置を提供する。【解決手段】直管形のエキシマランプ１２と、エキシマランプ１２の上面及び側面を覆う反射面１４を有し、かつエキシマランプ１２の下面に対向する部分が開口するように形成されたランプ支持体１６と、エキシマランプ１２とランプ支持体１６との間に配置された、液化窒素を導通する液導通管２４と、液導通管２４の下流側に連結されて液化窒素がガス化された窒素ガスを、エキシマランプ１２の端面に向けて噴射するガス導通管２８と、ランプ支持体１６の開口部を気密に封止するように配置されたバーレンズ３２とを備えている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
直管形のエキシマランプと、
前記エキシマランプの上面及び側面を覆う反射面を有し、かつ前記エキシマランプの下面に対向する部分が開口するように形成されたランプ支持体と、
前記エキシマランプと前記ランプ支持体との間に配置された、液化窒素を導通する液導通管と、
前記液導通管の下流側に連結されて前記液化窒素がガス化された窒素ガスを、前記エキシマランプの端面に向けて噴射するガス導通管と、
前記ランプ支持体の開口部を気密に封止するように配置されたバーレンズとを備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紫外線照射装置において、
前記ランプ支持体の反射面を放物面とし、かつ前記バーレンズとして前記エキシマランプに対して外方に突出する凸レンズを使用したことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紫外線照射装置において、
前記ランプ支持体と前記バーレンズとの接合面にフッ素樹脂パッキングを介在すると共に、接合面近傍の各外面を覆うブラケットを前記ランプ支持体に固定したことにより、前記ランプ支持体と前記バーレンズとを接合したことを特徴とする紫外線照射装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、半導体ウェハーやガラス基板の表面に付着している有機物質を洗浄したり、同表面を改質するのに使用される紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線の作用で発生するオゾンから分離した活性酸素の働きで、半導体ウェハーやガラス基板の表面に付着している有機物質を洗浄したり、同表面を改質するのに紫外線照射装置が使用されている（特許文献１及び特許文献２参照）。このような紫外線照射装置としてエキシマランプが使用されている。エキシマランプを用いた光洗浄及び光改質では、次のような問題がある。
【０００３】
すなわち、エキシマランプを用いて光洗浄や光改質を行った場合に、エキシマランプ周辺にオゾンが生成されるため、これが、ランプハウスやランプの外部及び内部電極などの周辺器具を容易に酸化させてしまう。これら部品の酸化は、製品の寿命を短くすると共に性能の劣化をきたす。また、エキシマランプを点灯することにより、内部に熱がこもって高温となり紫外線光源が十分に能力を発揮することができない状態となり、さらに高熱により、被照射物や周囲の装置にダメージを与えることとなる欠点がある。
【０００４】
このような問題を解消する手段として、従来、以下のことが知られている。すなわち、主として、内部部品の酸化を防止する目的で、エキシマランプを、紫外光透過ガラスを備えた密閉容器又はランプハウス内に収容し、該容器内に窒素ガスその他の不活性ガスを流入又は充填し、これによってエキシマランプの電極その他の部品にオゾンが接触するのを防止している。
【特許文献１】特開２００１−１８９２９９号公報
【特許文献２】特開２００１−２６３５９６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような方法を用いる場合、密閉容器又はランプハウスには、高い気密性が求められる。すなわち、容器の気密性が確実に保たれなければ、容器内の気体が不活性ガスにより完全に置換されず、これによりオゾンが発生して外部及び内部電極を酸化、腐食してしまうという問題点がある。
【０００６】
また、窒素ガスなどの気体を内筒管内に流すものにおいては、エキシマランプ全体を効率的に冷却するための構成が煩雑になり易く、あるいは相当量の窒素ガスの流入が必要となって窒素ガスの消費コストが多く掛かるという問題がある。
【０００７】
本考案は、上記の課題を解決するためになされたもので、エキシマランプ及びその周辺が高温となることがなく、紫外線光源が十分に能力を発揮することができ、また被照射物や周囲の装置にダメージを与えることがない紫外線照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
直管形のエキシマランプと、上記エキシマランプの上面及び側面を覆う反射面を有し、かつ上記エキシマランプの下面に対向する部分が開口するように形成されたランプ支持体と、上記エキシマランプと上記ランプ支持体との間に配置された、液化窒素を導通する液導通管と、上記液導通管の下流側に連結されて上記液化窒素がガス化された窒素ガスを、上記エキシマランプの端面に向けて噴射するガス導通管と、上記ランプ支持体の開口部を気密に封止するように配置されたバーレンズとを備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【０００９】
液導通管内の液化窒素がエキシマランプに近接することとなるので、エキシマランプを効率的に冷却することができる。さらに、ガス導通管から放出される窒素ガスがエキシマランプに放射されるので、ランプ支持体の内部が効率よく冷却される。ランプ支持体の内部が高温となることがなく、エキシマランプからの紫外線光源が十分に能力を発揮することができる。また発生したオゾンによりエキシマランプやその周辺器具にダメージを与えることがなく作業を行なうことができる。
【００１０】
〈構成２〉
構成１に記載の紫外線照射装置において、上記ランプ支持体の反射面を放物面とし、かつ上記バーレンズとして上記エキシマランプに対して外方に突出する凸レンズを使用したことを特徴とする紫外線照射装置。
【００１１】
ランプ支持体の反射面を放物面として紫外光を平行光線とし、これを凸レンズに透過させて一点に集光するので、熱エネルギを効率よく使用できる。
【００１２】
〈構成３〉
構成１又は２に記載の紫外線照射装置において、上記ランプ支持体と上記バーレンズとの接合面にフッ素樹脂パッキングを介在すると共に、接合面近傍の各外面を覆うブラケットを上記ランプ支持体に固定したことにより、上記ランプ支持体と上記バーレンズとを接合したことを特徴とする紫外線照射装置。
【００１３】
バーレンズ、フッ素樹脂パッキングを用いてランプ支持体の気密性を簡単に形成することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本考案の実施の形態を実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は実施例１の紫外線照射装置１０を示す一部縦断正面図、図２は同右側面図、図３は図１のＡＡ線に沿う横断面図である。
紫外線照射装置１０は、直管形のエキシマランプ１２と、このエキシマランプ１２を支持するランプ支持体１６と、液化窒素を導通する液導通管２４と、窒素ガスをエキシマランプ１２の端面に向けて噴射するガス導通管２８と、ランプ支持体１６の開口部を気密に封止するように配置されたバーレンズ３２とを備えている。
【００１６】
エキシマランプ１２は、希ガス又は希ガスハロゲン化合物の放電用ガスを充填した石英管と、内、外部電極から構成された、周知構造のランプであり、石英管を通して電極間に高周波及び高電圧を印加することにより放電用ガスが励起され、その後エキシマ状態となり基底状態へ戻る際に真空紫外光（エキシマ光）を発生する。
【００１７】
エキシマランプ１２は、両端のコネクタ１８をランプ支持体１６に取付けられた受け具２０に結合させることにより固定されている。
【００１８】
ランプ支持体１６は、高純度のアルミニウム材により両端が閉塞された略筒型に構成されている。図３に示されるように、エキシマランプ１２の上面及び側面を覆う反射面１４とエキシマランプ１２の下面に対向する位置に開口部２２とが形成されている。ランプ支持体１６の反射面１４は、エキシマランプ１２からの紫外光を反射して平行光線として開口部２２に配置されたバーレンズ３２に照射する。バーレンズ３２を透過した紫外光は、半導体ウェハーやガラス基板等の被照射物４２の設置位置となるレンズ焦点Ｏに集光される。
【００１９】
液導通管２４は、エキシマランプ１２とランプ支持体１６との間に２列に配置され、それぞれ上流側に入力管２５Ａが連結され、下流側にガス導通管２８が連結されている。液化窒素は、太径の液導通管２４から細径のガス導通管２８に流入するときに絞られてガス化される。このときの絞り効果を高めるため、ガス導通管２８は液導通管２４と比べて適度に細いものが使用される。
【００２０】
２本のガス導通管２８には、それぞれ窒素ガスをエキシマランプ１２に噴射するためのノズル３０が連結されている。ノズル３０はエキシマランプ１２の端面に向けてそれぞれ２ヶ所に設けられている。ランプ支持体１６の端面に、窒素ガスを外部に流出させる出力管２５Ｂが配設されている。
【００２１】
エキシマランプ１２は、エキシマランプ１２に近接して設けられた２本の液導通管２４内の液化窒素によってエキシマランプ１２を全長にわたって冷却されると共に、２本のガス導通管２８の各ノズル３０から噴射される窒素ガスによってさらに冷却される。
【００２２】
バーレンズ３２は、エキシマランプ１２に対して外方に突出する石英ガラス製の凸レンズが使用される。この凸レンズとしては平凸レンズが好ましい。バーレンズ３２はランプ支持体１６の開口部２２を閉塞しうる幅と長さを有している。図３に示すように、バーレンズ３２は、ランプ支持体１６との接合面にフッ素樹脂パッキング３４を介しブラケット３６をランプ支持体１６にビス３８で止めることにより、ランプ支持体１６の内部を密封している。なお、ブラケット３６は同接合面近傍の各外面を覆う、横断面Ｌ字状を呈している。符号４０はビス３８を位置調整可能に保持するための長孔を示している。
【００２３】
本考案によれば、エキシマランプ１２に近接する液導通管２４内の液化窒素とガス導通管２８から放出される窒素ガスとにより、エキシマランプ１２を二重に冷却するので、ランプ支持体１６の内部が効率よく冷却される。したがって、ランプ支持体１６の内部が高温となることがなく、エキシマランプ１２からの紫外線光源が十分に能力を発揮することができる。またガス導通管２８から放出される窒素ガスにより、生成されたオゾンがエキシマランプ１２やその周辺器具にダメージを与えることがなく光洗浄や光改質等の作業を行なうことができる。エキシマランプ１２の寿命を延ばせる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案の紫外線照射装置の一実施例を示す一部縦断正面図である。
【図２】同右側面図である。
【図３】図１のＡＡ線に沿う横断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  紫外線照射装置
１２  エキシマランプ
１４  反射面
１６  ランプ支持体
１８  コネクタ
２０  受け具
２２  ランプ支持体の開口部
２４  液導通管
２５Ａ  入力管
２５Ｂ  出力管
２８  ガス導通管
３０  ノズル
３２  バーレンズ
３４  フッ素樹脂パッキング
３６  ブラケット
３８  ビス
４０  長孔
４２  被照射物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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