KR102479760B1 - 광조사 장치 - Google Patents

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겐지 야마모리
게이타 요시하라
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우시오덴키 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 피처리체의 반송 속도에 의하지 않고, 높은 안정성으로 광세정을 행할 수 있는 광조사 장치의 제공.
(해결 수단) 광조사 장치는, 반송 경로를 따라서 반송되는 띠형상의 피처리체의 일면에 자외선을 조사하는 광조사 장치로서, 반송 경로에 있어서의 피처리체의 일면측의 통과 평면을 따라서 개구를 갖는 램프 하우스와, 상기 램프 하우스 내에 설치된, 상기 피처리체의 폭방향으로 신장되는 자외선 램프와, 상기 램프 하우스 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 수단과, 상기 반송 경로에 있어서의 피처리체의 타면측의 통과 평면을 따라서 개구를 갖는 배기 공간 형성 부재를 구비하고, 상기 램프 하우스의 개구에, 상기 피처리체의 양 측연부와의 사이에 가스 유통 저항용 애로를 형성하는 차폐체가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

광조사 장치{LIGHT IRRADIATION APPARATUS}
본 발명은, 반송 경로를 따라서 반송되는 띠형상의 피처리체의 일면에 자외선을 조사하여 광세정하는 광조사 장치에 관한 것이다.
반도체나 액정 등의 제조 공정에 있어서의 레지스트의 광 애싱 처리, 나노 임프린트(Nano imprint) 장치에 있어서의 템플릿의 패턴면에 부착된 레지스트의 제거, 혹은 액정용 유리 기판이나 실리콘 웨이퍼 등의 드라이 세정 처리, 롤에 권취된 시트형상의 필름의 접합면의 세정 처리로서, 자외선을 조사하는 광세정(드라이 세정) 방법이 알려져 있다.
이러한 광세정을 행하기 위한 광조사 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1에는, 유리 기판에 대해 진공 자외선을 조사하고, 당해 진공 자외선 및 그 진공 자외선에 의해서 발생된 활성 산소의 세정 작용에 의해서 유리 기판의 표면의 오염물을 제거하는 것이 개시되어 있다.
도 18은 종래의 광조사 장치의 일례를 모식적으로 나타낸, 피처리체의 반송 방향의 단면도이며, 도 19는 도 18의 광조사 장치의, 피처리체의 폭방향의 단면도이며, 도 20은 도 18의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는 사시도이다.
이 광조사 장치는, 반송 경로를 따라서, 상류측(도 18에 있어서 우측)의 반입구(58)로부터 피처리체(W)가 반입되고, 자외선이 조사되는 처리 영역에 있어서 방전 램프(51)로부터의 자외선이 피처리체(W)의 일면(도 18에 있어서 상면)에 조사된 후, 반출구(59)로부터 반출되는 것이다.
진공 자외선은, 대기중의 산소에 의해서 흡수되어 크게 감쇠되어 버리는 성질을 가지므로, 종래, 이러한 광조사 장치에 있어서는, 방전 램프(51)가 설치된 램프 하우스(52) 내에 질소 가스 등의 불활성 가스를 외부로부터 공급하여, 방전 램프(51)와 피처리체 사이의 자외선 방사 공간에 있어서의 세정에 필요한 양 이상의 과잉의 산소를 제거하여 진공 자외선의 감쇠를 억제하는 것이 행해지고 있다. 또한, 극단적으로 산소 농도가 낮은 분위기 하에 있어서 진공 자외선을 조사하면, 오존의 발생량이 매우 적어지므로, 오존에 의한 피처리체의 표면의 활성화 작용이 일어나지 않고, 오히려 광세정의 효과가 저하된다고 알려져 있다. 불활성 가스는, 예를 들면, 피처리체(W)의 일면측(도 18에 있어서 상면측)에 설치된 램프 하우스(52) 내의 방전 램프(51)의 배면측(도 18에 있어서 상면측)에 설치된 가스 공급관(56)의 가스 공급구로부터 토출되고, 램프 하우스(52) 내의 특히 자외선 방사 공간을 불활성 가스 분위기로 치환한 후, 주로 피처리체(W)의 타면측(도 18에 있어서 하면측)에 설치된 배기 공간 형성 부재(53)의 가스 배출구(57)로부터 배출된다.
또한, 도 18에 있어서, 55는 배기부(55A)를 갖는 서브 챔버이다.
일본국 특허 공개 2010-75888호 공보
광조사 장치에 있어서, 피처리체는 기본적으로 띠형상인 것이며, 구체적으로는 판형상인 것, 시트형상의 필름 등, 다양한 형상이나 재질인 것이 광세정의 처리 대상이 된다. 또, 피처리체의 처리 영역으로의 반송 속도, 예를 들면 시트형상의 필름을 내보내는 속도는, 피처리체의 형상이나 재질, 표면 상태 등에 따라서 결정되므로, 피처리체마다 상이하다.
그리고, 피처리체가 반송됨에 따라 처리 영역의 주위(자외선 방사 공간)로 끌려들어가는 공기의 양은, 피처리체의 반송 속도에 의존하므로, 피처리체마다 자외선 방사 공간 내의 산소 농도에 불균일이 발생해, 그 결과, 소기의 광세정 효과가 안정적으로 얻어지지 않는다는 문제가 발생한다.
본 발명은, 이상과 같은 사정에 의거하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 피처리체의 반송 속도에 상관없이, 높은 안정성으로 광세정을 행할 수 있는 광조사 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 광조사 장치는, 반송 경로를 따라서 반송되는 띠형상의 피처리체의 일면에 자외선을 조사하는 광조사 장치로서,
반송 경로에 있어서의 피처리체의 일면측의 통과 평면을 따라서 개구를 갖는 램프 하우스와,
상기 램프 하우스 내에 설치된, 상기 피처리체의 폭방향으로 신장되는 자외선 램프와,
상기 램프 하우스 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
상기 반송 경로에 있어서의 피처리체의 타면측의 통과 평면을 따라서 개구를 갖는 배기 공간 형성 부재를 구비하고,
상기 램프 하우스의 개구에, 상기 피처리체의 양 측연부(側緣部)와의 사이에 가스 유통 저항용 애로를 형성하는 차폐체가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광조사 장치에 있어서는, 상기 차폐체에 있어서의 피처리체의 반송 방향으로 신장되는 측연부가, 상기 피처리체의 측연부의 타면을 덮는 상태로 설치되어 있는 구성으로 할 수 있다.
본 발명의 광조사 장치에 있어서는, 상기 차폐체는, 피처리체의 반송 방향으로 신장되는 측연부가 피처리체의 폭방향으로 변위 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 광조사 장치는, 램프 하우스의 개구에, 피처리체의 양 측연부와의 사이에 가스 유통 저항용 애로를 형성하는 차폐체가 설치되어 있다. 그리고, 가스 유통 저항용 애로가 형성되어 있음으로써 램프 하우스 내의 공간과 배기 공간 형성 부재 내의 공간 사이의 자유로운 가스의 유통이 저해되어 가스의 유통 저항이 커짐으로써, 램프 하우스 내의 밀폐성이 높아진다. 따라서, 피처리체의 종류 및 형상에 의거해 결정되는 반송 속도에 관계없이, 종래보다 소량의 불활성 가스에 의해서 자외선 방사 공간 내의 산소 농도를 안정적으로 저감시킬 수 있어, 그 결과, 자외선 방사 공간 내의 산소 농도에 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 이에 의해, 자외선 방사 공간에 있어서의 자외선의 감쇠가 안정적으로 억제됨과 더불어, 오존원이 되는 산소는 피처리체에 부착되는 공기로서 소량이 당해 피처리체의 반송에 따라 안정적으로 공급되므로, 결국, 높은 안정성으로 광세정을 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 광조사 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 반송 방향의 단면도이다.
도 2는 도 1의 광조사 장치의 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 3은 도 1의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는 배기 공간측에서 본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 광조사 장치의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 광조사 장치의 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 6은 도 5의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는 배기 공간측에서 본 사시도이다.
도 7은 본 발명의 광조사 장치의 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 8은 도 7의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는 배기 공간측에서 본 사시도이다.
도 9는 본 발명의 광조사 장치의 추가로 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 10은 도 9의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는 배기 공간측에서 본 사시도이다.
도 11은 본 발명의 광조사 장치의 추가로 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 12는 도 11의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는 배기 공간측에서 본 사시도이다.
도 13은 본 발명의 광조사 장치의 추가로 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 14는 도 13의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는, 배기 공간측에서 본 사시도이다.
도 15는 본 발명의 광조사 장치의 추가로 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 16은 도 15의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는 배기 공간측에서 본 사시도이다.
도 17은 실시예 및 비교예에 있어서의 피처리체의 표면의 산소 농도를 나타내는 그래프이다.
도 18은 종래의 광조사 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 피처리체의 반송 방향의 단면도이다.
도 19는 도 18의 광조사 장치의 피처리체의 폭방향의 단면도이다.
도 20은 도 18의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 광조사 장치의 일례를 모식적으로 나타내는, 피처리체의 반송 방향의 단면도이며, 도 2는 도 1의 광조사 장치의, 피처리체의 폭방향의 단면도이며, 도 3은 도 1의 광조사 장치의 주요부를 모식적으로 설명하는, 배기 공간측에서 본 사시도이다.
본 발명의 광조사 장치는, 처리 챔버(10)의 상류측(도 1에 있어서 우측)의 반입구(18)로부터 반송 경로를 따라서 반송된 띠형상의 피처리체(W)의 일면(도 1에 있어서 상면)에, 자외선 램프(11)로부터의 자외선이 조사되는 처리 영역에 있어서 자외선을 조사하여 광세정하는 것이다.
이 광조사 장치에 있어서 광세정되는 띠형상의 피처리체(워크)(W)로는, 유리 기판이나 프린트 기판 등의 판형상체, 및, 연속하는 시트형상의 필름 등을 들 수 있다.
피처리체(W)는, 예를 들면 폭이 100~2000mm 정도인 것이다.
처리 챔버(10)는, 반송 경로의 처리 영역에 있어서의 피처리체(W)의 일면측(도 1에 있어서 상면측)의 통과 평면을 따라서 개구(12H)를 갖는 하우징형상의 램프 하우스(12)와, 처리 영역에 있어서의 피처리체(W)의 타면측(도 1에 있어서 하면측)의 통과 평면을 따라서 개구(13H)를 갖는 하우징형상의 배기 공간 형성 부재(13)에 의해서 형성되어 있다. 이에 의해, 처리 챔버(10) 내가, 반송 경로의 처리 영역을 통해, 램프 하우스(12) 내로부터 이루어지는 세정 처리 공간과 배기 공간 형성 부재(13) 내로 이루어지는 배기 공간으로 구획되어 있다. 처리 챔버(10)에 있어서의 반송 경로의 양단부에는, 각각, 램프 하우스(12) 및 배기 공간 형성 부재(13)에 의해 슬릿형상의 반입구(18) 및 반출구(19)가 형성되어 있다.
램프 하우스(12) 내에는, 피처리체(W)의 폭방향으로 신장되는 복수의 자외선 램프(11)가 피처리체(W)의 반송 방향으로 서로 이격하여 동일 평면 상에 설치됨과 더불어, 당해 램프 하우스(12) 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 수단이 자외선 램프(11)의 배면측(도 1에 있어서 상측)에 설치되어 있다.
자외선 램프(11)로는, 예를 들면, 중심 파장이 172~380nm 정도인 진공 자외선을 방사하는, 단면이 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 편평한 형상의 크세논 엑시머 램프가 이용된다.
가스 공급 수단은, 구체적으로는, 구멍 또는 슬릿으로 이루어지는 다수의 가스 공급구가 개구된 가스 공급관(16)을 구비하고 있으며, 적어도 1개의 가스 공급관(16)이, 램프 하우스(12) 내의 반입구(18)의 근방에 배치되어 있다.
도 1의 광조사 장치에 있어서는, 가스 공급 수단은, 복수의 가스 공급관(16)을 갖고, 가스 공급관(16)의 각각이, 자외선 램프(11)가 신장되는 방향과 평행하게 신장되고, 또한, 인접하는 자외선 램프(11)에 대해 등거리가 되는 상태로 자외선 램프(11)의 배면측에 배치되어 있다.
불활성 가스로는, 예를 들면 질소 가스가 이용된다.
배기 공간 형성 부재(13)의 바닥부(도 1에 있어서 하부)에는, 당해 배기 공간 형성 부재(13) 내의 기체를 강제적으로 외부로 배기하는 가스 배출구(17)가 설치되어 있다.
이 광조사 장치에 있어서, 배기 공간 형성 부재(13)의 가스 배출구(17)로부터의 배기량은, 가스 공급 수단의 가스 공급관(16)으로부터의 가스 공급량보다 큰 것이 바람직하다.
반송 경로에 있어서의 처리 챔버(10)의 상류측에는, 반입구(18)에 근접하여 서브 챔버(21)가 설치되어 있다. 또, 반송 경로에 있어서의 처리 챔버(10)의 하류 측에도, 반출구(19)에 근접하여 서브 챔버(22)가 설치되는 것이 바람직하다.
서브 챔버(21, 22)는, 각각, 반송 경로를 통해 배기부(21A, 21B, 22A, 22B)가 대향하여 설치되어 이루어지고, 배기 공간 형성 부재(13) 내 및 램프 하우스(12) 내로부터 반입구(18) 및 반출구(19)를 통해 누설되는 기체를 강제적으로 외부로 배기하는 것이다.
서브 챔버(21, 22)로부터의 배기량은, 가스 공급 수단의 가스 공급관(16)으로부터의 가스 공급량보다 큰 것이 바람직하다.
피처리체(W)를 반송 경로를 따라서 반송시키는 반송 수단으로는, 피처리체(W)가 판형상체인 경우에는, 예를 들면 복수의 반송 롤러가 설치되어 당해 반송 롤러 상에서 반송되는 구조인 것을 이용해도 되고, 피처리체(W)가 연속하는 시트형상의 필름인 경우에는, 예를 들면 시트형상의 필름이 권출용 롤과 권취용 롤 사이에 장설되고, 권출용 롤에서 권취용 롤로 권취되는 구조인 것을 이용해도 된다.
그리고, 본 발명의 광조사 장치에 있어서는, 램프 하우스(12)의 개구(12H)에, 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연부와의 사이에 가스 유통 저항용 애로(G)를 형성하는 차폐체가 설치되어 있다.
구체적으로는, 차폐체는, 램프 하우스(12)의 개구(12H)의 주연에 연속하여 피처리체(W)의 반송 평면을 따라서 신장되는, 피처리체(W)의 통과를 허용하는 폭의 개구(15H)를 갖는 판형상의 틀부(12A)로 이루어진다. 이에 의해, 틀부(12A)의 개구(15H)에 있어서의, 피처리체(W)의 반송 방향으로 평행하게 신장되는 측연과, 피처리체(W)의 폭방향의 측연 사이에, 가스 유통 저항용 애로(G)가 형성된다. 램프 하우스(12)의 틀부(12A)는, 피처리체(W)와 관련된 처리 영역과 동일한 레벨 위치에 설치되어 있다.
가스 유통 저항용 애로(G)의 거리(갭)는, 배기 공간 형성 부재(13) 내의 압력이, 램프 하우스(12) 내의 압력보다 낮고, 양 공간의 압력 상태가 유지되는 정도의 크기인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 램프 하우스(12) 내의 압력과 배기 공간 형성 부재(13) 내의 압력의 차압이 예를 들면 1Pa 이상으로 유지되는 것이 바람직하다. 이 차압은, 가스 유통 저항용 애로(G)의 거리가 작아질수록 커진다.
본 발명의 광조사 장치의 치수 등의 일례를 나타내면, 피처리체(W)의 폭이 예를 들면 500mm인 것인 경우에, 처리 챔버(10)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향의 길이가 445mm, 피처리체(W)의 폭방향의 길이가 1090mm이다.
가스 유통 저항용 애로(G)의 거리(갭)는 10mm, 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역과 램프 하우스(12)의 천정면(도 1에 있어서 상면)의 거리가 72mm, 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역과 배기 공간 형성 부재(13)의 바닥면(도 1에 있어서 하면)의 거리가 150mm이다.
램프 하우스(12) 내의 압력은 외부 분위기(대기압)보다 2Pa 높은 양압, 배기 공간 형성 부재(13) 내의 압력은 외부 분위기(대기압)보다 2Pa 낮은 음압, 그 차압은 4Pa가 된다.
자외선 램프(11)의 길이가 640mm, 자외선 램프(11)의 유효 조사폭이 510mm이다. 자외선 램프(11)의 표면(도 1에 있어서 하면)과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 거리가 4mm이다.
가스 공급구로부터의 불활성 가스의 공급량은 100L/min, 배기 공간 형성 부재(13)의 가스 배출구(17)로부터의 가스의 배기량은 200L/min, 서브 챔버(21, 22)의 각 배기부(21A, 21B, 22A, 22B)로부터의 배기량은, 각각 200L/min이 된다.
상기 광조사 장치에 있어서는, 이하와 같이 광세정 처리가 행해진다. 즉, 반송 경로를 따라서, 반송 수단에 의해서 처리 챔버(10)의 반입구(18)로부터 피처리체(W)가 처리 영역에 반입된다. 피처리체(W)의 처리 영역으로의 반송에 따라서는, 램프 하우스(12)의 개구(12H)에 설치된 차폐체(틀부(12A))와 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연의 거리(가스 유통 저항용 애로(G)의 거리)가 작기 때문에, 소량의 공기밖에 피처리체(W)의 표면에 부착되어 처리 영역의 주위에 반입되지 않는다. 처리 영역에 있어서 피처리체(W)의 일면에 자외선 램프(11)로부터의 자외선이 조사되면, 당해 자외선, 및, 피처리체(W)의 반송에 따라서 미소하게 반입된 공기에 자외선이 조사됨으로써 발생한 오존에 의해서, 피처리체(W)의 일면이 광세정된다. 자외선이 조사된 피처리체(W)는, 그 후, 반송 경로를 따라서 반출구(19)로부터 반출된다.
이 일련의 처리 중, 램프 하우스(12) 내에 있어서는, 가스 공급관(16)의 가스 공급구로부터 불활성 가스(질소 가스)가 공급된다. 공급된 불활성 가스는, 램프 하우스(12) 내에 가득 차, 자외선 램프(11)를 냉각함과 더불어, 자외선 램프(11)와 피처리체(W) 사이의 자외선 방사 공간의 공기를 치환한다. 램프 하우스(12) 내에 가득 찬 불활성 가스는, 개구(12H)에 설치된 차폐체(틀부(12A))와 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연 사이의 가스 유통 저항용 애로(G)로부터 배기 공간 형성 부재(13) 내의 배기 공간으로 조금씩 유출되고, 배기 공간 형성 부재(13)의 가스 배출구(17)로부터, 램프 하우스(12) 내 및 배기 공간에 있어서 발생된 오존과 함께 강제적으로 배기된다. 또, 램프 하우스(12) 내에 공급된 불활성 가스, 램프 하우스(12) 내 및 배기 공간에 있어서 발생된 오존은, 처리 챔버(10)의 반입구(18) 및 반출구(19)를 통해 서브 챔버(21, 22)의 방향으로 유출되고, 당해 서브 챔버(21, 22)의 각 배기부(21A, 21B, 22A, 22B)로부터도 강제적으로 배기된다.
피처리체(W)의 반송 속도는, 예를 들면 피처리체(W)가 시트형상의 필름인 경우에는 0.5~40m/min이 되고, 판형상의 유리 기판인 경우에는 0.5~9m/min이 된다.
이상과 같은 광조사 장치에 의하면, 램프 하우스(12)의 개구에, 피처리체(W)의 양 측연부와의 사이에 가스 유통 저항용 애로(G)를 형성하는 차폐체가 설치되어 있다. 그리고, 가스 유통 저항용 애로(G)가 형성되어 있음으로써 램프 하우스(12) 내의 공간과 배기 공간 형성 부재(13) 내의 공간 사이의 자유로운 가스의 유통이 저해되어 가스의 유통 저항이 커짐으로써, 램프 하우스(12) 내의 밀폐성이 높아진다. 따라서, 피처리체(W)의 종류 및 형상에 의거해 결정되는 반송 속도에 관계없이, 종래보다 소량의 불활성 가스에 의해서 자외선 방사 공간 내의 산소 농도를 안정적으로 저감시킬 수 있어, 그 결과, 자외선 방사 공간 내의 산소 농도에 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 이에 의해, 자외선 방사 공간에 있어서의 자외선의 감쇠가 안정적으로 억제됨과 더불어, 오존원이 되는 산소는 피처리체에 부착되는 공기로서 소량이 당해 피처리체의 반송에 따라 안정적으로 공급되므로, 결국, 높은 안정성으로 광세정을 행할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니며, 다양한 변경을 가할 수 있다.
예를 들면 차폐체는, 피처리체의 반송 방향으로 신장되는 측연부의 선단이, 피처리체의 측연부에 접근하는 상태로 설치되어 있는 것이어도 된다.
구체적으로는, 차폐체가, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기단부(24A) 및 선단부(24B)가 크랭크형상으로 연속된 차폐 부재(24)로 이루어지는 것이어도 된다. 이 차폐 부재(24)는, 기단부(24A)가 램프 하우스(12)의 틀부(12A)의 하면측(도 4에 있어서 하면측)에 접착되고, 선단부(24B)가 피처리체(W)의 반송 평면보다 피처리체(W)의 타면측의 레벨 위치의 평행 평면을 따라서 신장되고, 또한, 선단부(24B)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연(선단 가장자리)가 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연부에 접근하고, 또한, 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연부의 타면을 덮지 않는 상태로 돌출되어 있다. 이에 의해, 피처리체(W)의 양 측연과 차폐 부재(24)의 선단부(24B)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연(선단 인연) 사이에 가스 유통 저항용 애로(G)가 형성된다. 이 차폐 부재(24)의 선단부(24B)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연(선단 가장자리)과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 폭방향의 측연의 거리 d1은 5~10mm가 된다. 또, 이 차폐 부재(25)의 선단부(25B)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연(선단 가장자리)과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 폭방향의 측연의 피처리체(W)의 폭방향의 거리 d2는 0~5mm가 된다. 이 예의 광조사 장치에 있어서는, 램프 하우스(12)의 틀부(12A)와 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연의 거리는, 도 1~도 3의 광조사 장치보다 커도 된다. 또한, 도 4에 있어서, 도 1~도 3의 광조사 장치와 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 달아 나타냈다.
또 차폐체는, 피처리체의 반송 방향으로 신장되는 측연부가, 피처리체의 측연부의 타면을 덮는 상태에 설치되어 있는 것이어도 된다.
구체적으로는, 차폐체가, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 기단부(25A) 및 선단부(25B)가 크랭크형상으로 연속된 차폐 부재(25)로 이루어지는 것이어도 된다. 이 차폐 부재(25)는, 기단부(25A)가 램프 하우스(12)의 틀부(12A)의 하면측(도 5에 있어서 하면측)에 접착되어, 선단부(25B)가 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연부의 타면(도 5에 있어서 하면)을 접촉하지 않고 덮도록 돌출되어 있다. 이에 의해, 피처리체(W)의 타면(도 5에 있어서 하면)과 차폐 부재(25)의 선단부(25B)의 상면(도 5에 있어서 상면) 사이에, 가스 유통 저항용 애로(G)가 형성된다. 이 차폐 부재(25)의 선단부(25B)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 폭방향의 측연의 피처리체(W)의 폭방향의 거리 d3은 0~5mm, 차폐 부재(25)의 선단부(25B)의 상면과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 타면측의 통과 평면의 높이 방향의 거리 d4는 5~10mm가 된다. 이 예의 광조사 장치에 있어서는, 램프 하우스(12)의 틀부(12A)와 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연의 거리는, 도 1~도 3의 광조사 장치보다 커도 된다. 또한, 도 6은 배기 공간측에서 본 사시도이다. 또, 도 5 및 도 6에 있어서, 도 1~도 3의 광조사 장치와 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 달아 나타냈다.
또, 차폐체가, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 판형상의 차폐 부재(26)로 이루어지는 것이어도 된다. 이 판형상의 차폐 부재(26)는, 램프 하우스(12)의 틀부(12A)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 양 측연부의 하면(도 7에 있어서 하면)과, 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연부의 타면(도 7에 있어서 하면)을 접촉하지 않고 덮도록, 피처리체(W)의 반송 방향의 양단부가 지지됨으로써 배치되어 있다. 이에 의해, 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연부의 타면과 차폐 부재(26)의 상면(도 7에 있어서 상면) 사이, 및, 램프 하우스(12)의 틀부(12A)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연부의 하면과 차폐 부재(26)의 상면 사이에, 가스 유통 저항용 애로(G)가 형성된다. 이 차폐 부재(26)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 내방의 측연과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 폭방향의 측연의 피처리체(W)의 폭방향의 거리는 0~5mm, 차폐 부재(26)의 상면과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 타면측의 통과 평면의 높이 방향의 거리는 5~10mm가 된다. 또, 차폐 부재(26)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 외방의 측연과 램프 하우스(12)의 틀부(12A)의 측연의 피처리체(W)의 폭방향의 거리는 0~5mm, 차폐 부재(26)의 상면과 램프 하우스(12)의 틀부(12A)의 하면의 높이 방향의 거리는 5~10mm가 된다. 이 예의 광조사 장치에 있어서는, 램프 하우스(12)의 틀부(12A)와 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연의 거리는, 도 1~도 3의 광조사 장치보다 커도 된다. 또한, 도 8은 배기 공간측에서 본 사시도이다. 또, 도 7 및 도 8에 있어서, 도 1~도 3의 광조사 장치와 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 달아 나타냈다.
또, 차폐체가, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 램프 하우스(12)의 개구(12H)에 연속하여, 피처리체(W)의 반송 평면보다 피처리체(W)의 타면측의 레벨 위치의 평행 평면을 따라서 신장되는 판형상의 틀부(12B)로 이루어지고, 당해 틀부(12B)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연부가 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연부의 타면을 접촉하지 않고 덮는 것 같은 상태로 돌출되어 있는 것이어도 된다. 이에 의해, 피처리체(W)의 타면(도 9에 있어서 하면)과 램프 하우스(12)의 틀부(12B)의 상면(도 9에 있어서 상면) 사이에, 가스 유통 저항용 애로(G)가 형성된다. 이 틀부(12B)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 폭방향의 측연의 피처리체(W)의 폭방향의 거리는 0~5mm, 틀부(12B)의 상면과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 타면측의 통과 평면의 높이 방향의 거리는 5~10mm가 된다. 또한, 도 10은 배기 공간측에서 본 사시도이다. 또, 도 9 및 도 10에 있어서, 도 1~도 3의 광조사 장치와 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 달아 나타냈다.
또 예를 들면, 차폐체는, 피처리체의 타면측의 전체면을 덮는 상태로 설치되어 있는 것이어도 된다.
구체적으로는, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 판형상의 차폐 부재(27)로 이루어진다. 이 차폐 부재(27)는, 램프 하우스(12)의 틀부(12A)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 양 측연부의 하면(도 11에 있어서 하면)과, 피처리체(W)의 타면의 전체면을, 접촉하지 않고 덮도록, 피처리체(W)의 반송 방향의 양단부가 지지됨으로써 배치되어 있다. 이에 의해, 램프 하우스(12)의 틀부(12A)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연부의 하면과 차폐 부재(27)의 상면(도 11에 있어서 상면) 사이에, 가스 유통 저항용 애로(G)가 형성된다. 이 차폐 부재(27)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연과 램프 하우스(12)의 틀부(12A)의 측연의 피처리체(W)의 폭방향의 거리는 0~5mm, 차폐 부재(27)의 상면과 램프 하우스(12)의 틀부(12A)의 하면의 높이 방향의 거리는 5~10mm가 된다. 이 예의 광조사 장치에 있어서는, 램프 하우스(12)의 틀부(12A)와 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연의 거리는, 도 1~도 3의 광조사 장치보다 커도 된다. 또한, 도 12는 배기 공간측에서 본 사시도이다. 또, 도 11 및 도 12에 있어서, 도 1~도 3의 광조사 장치와 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 달아 나타냈다.
또 예를 들면, 차폐체는, 피처리체의 반송 방향으로 신장되는 양 측연부가, 피처리체의 폭방향으로 변위 가능하게 설치되어 있어도 된다.
구체적으로는, 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 차폐체가, 램프 하우스(12)의 개구(12H)에 연속하여, 피처리체(W)의 반송 평면보다 피처리체(W)의 타면측의 레벨 위치의 평행 평면을 따라서 신장되는 판형상의 틀부(12C)의 타면(도 13에 있어서 하면) 상에 지지되고, 피처리체(W)의 폭방향의 양 측연부의 타면(도 13에 있어서 하면)을 접촉하지 않고 덮도록 돌출된 판형상의 차폐 부재(28)로 이루어진다. 이 차폐 부재(28)에 있어서의 램프 하우스(12)의 틀부(12C)에 지지되는 양 측연부의, 피처리체(W)의 반송 방향의 선단부 및 후단부에, 피처리체(W)의 폭방향으로 신장되는 장공(28h)이 합계 4개 형성되어 있고, 당해 장공(28h)이 램프 하우스(12)의 틀부(12C)에 나사(29)에 의해서 나사 고정됨으로써, 당해 차폐 부재(28)가 램프 하우스(12)에 고정되어 있다. 그리고, 장공(28h)에 있어서의 나사 고정의 위치를 조정함으로써, 차폐 부재(28)의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 양 측연부의, 피처리체(W)의 폭방향으로 돌출하는 길이를 변위시킬 수 있다. 이 예의 광조사 장치에 있어서는, 피처리체(W)의 타면(도 13에 있어서 하면)과 차폐 부재(28)의 상면(도 13에 있어서 상면) 사이에, 가스 유통 저항용 애로(G)가 형성된다. 이 차폐 부재(28)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 측연과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 폭방향의 측연의 피처리체(W)의 폭방향의 거리는 0~5mm, 차폐 부재(28)의 상면과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 타면측의 통과 평면의 높이 방향의 거리는 5~10mm가 된다. 또한, 도 13 및 도 14에 있어서, 도 1~도 3의 광조사 장치와 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 달아 나타냈다.
또한 예를 들면, 본 발명의 광조사 장치에 있어서는, 피처리체가 구멍을 갖는 것인 경우에는, 당해 구멍을 덮는 차풍체가 설치되어 있어도 된다.
예를 들면 도 7 및 도 8에 나타낸 광조사 장치에 있어서 피처리체로서 구멍을 갖는 것을 이용하는 경우에 대해서 설명한다.
도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 판형상의 차풍체(30)가, 피처리체(W)의 폭방향의 중앙부에, 반송 방향으로 이격하도록 설치된 복수의 관통 구멍(Wh)을 접촉하지 않고 덮는 것 같은 상태로, 피처리체(W)의 반송 방향의 양단부가 지지됨으로써 배치되어 있다.
이에 의해, 피처리체(W)의 타면에 있어서의 관통 구멍(Wh)의 양 측연부와 차풍체(30)의 상면(도 15에 있어서 상면) 사이에, 램프 하우스(12) 내의 공간과 배기 공간 형성 부재(13) 내의 공간 사이의 자유로운 가스의 유통이 저해되는 가스 유통 저항용 애로(Gx)가 형성된다. 이 차풍체(30)에 있어서의 피처리체(W)의 반송 방향으로 신장되는 양 측연과 피처리체(W)의 관통 구멍(Wh)이 배치되어야 할 위치의 피처리체(W)의 폭방향의 거리는 0~5mm, 차풍체(30)의 상면과 피처리체(W)가 배치되어야 할 처리 영역의 타면측의 통과 평면의 높이 방향의 거리는 5~10mm가 된다. 또한, 도 16은 배기 공간측에서 본 사시도이다. 또, 도 15 및 도 16에 있어서, 도 7 및 도 8의 광조사 장치와 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 달아 나타냈다.
이러한 광조사 장치에 의하면, 피처리체(W)가 관통 구멍(Wh)을 갖는 것인 경우에도, 당해 관통 구멍(Wh)으로부터의 자유로운 가스의 유통이 저해되어 가스의 유통 저항이 커짐으로써, 램프 하우스(12) 내의 밀폐성을 높일 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 설명하는데, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
도 1~도 3에 따른 구성을 갖는 광조사 장치〔1〕을 제작했다. 구체적으로는, 이하와 같다.
·처리 챔버;피처리체의 반송 방향의 길이:445mm, 피처리체의 폭방향의 길이:1090mm, 처리 영역과 램프 하우스의 천정면의 거리:72mm, 처리 영역과 배기 공간 형성 부재의 바닥면의 거리:150mm, 가스 유통 저항용 애로의 거리(갭):10mm
·자외선 램프;종류:크세논 엑시머 램프, 중심 파장:172nm, 길이:640mm, 유효 조사폭:510mm, 처리 영역과의 거리:4mm
·램프 하우스 내의 압력:외부 분위기(대기압)보다 2Pa 높은 양압
·배기 공간 형성 부재 내의 압력:외부 분위기(대기압)보다 2Pa 낮은 음압(차압은 4Pa)
·가스 공급구로부터의 불활성 가스의 공급량:100L/min
·배기 공간 형성 부재의 가스 배출구로부터의 가스의 배기량:200L/min
·서브 챔버의 각 배기부로부터의 배기량:각각 200L/min
·피처리체;종류:시트형상의 필름, 폭:500mm
<비교예 1>
실시예 1에 있어서, 가스 유통 저항용 애로를 설치하지 않고, 피처리체의 양 측연과 램프 하우스의 틀부의 측연의 거리를 50mm로 한 것 이외에는 동일하게 하여, 비교용 광조사 장치〔2〕를 제작했다.
이러한 광조사 장치〔1〕,〔2〕에 있어서, 피처리체의 반송 속도를 0~20m/min로 변경하고, 반송 경로의 처리 영역에 위치되었을 때의 피처리체의 표면의 산소 농도를 측정했다. 결과를 도 17의 그래프에 나타냈다. 도 17에 있어서, 광조사 장치〔1〕에 대한 결과를 사각 플롯(■)으로 나타내고, 광조사 장치〔2〕에 대한 결과를 삼각 플롯(▲)으로 나타냈다.
도 17의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 가스 유통 저항용 애로가 설치된 실시예에 따른 광조사 장치〔1〕에 있어서는, 반송 경로의 처리 영역에 위치되었을 때의 피처리체의 표면의 산소 농도의 불균일이 2.5%±0.1% 정도이며, 비교예에 따른 광조사 장치〔2〕에 있어서의 표면의 산소 농도의 불균일(2.5%±1% 정도)에 비해 대략 일정하게 유지되고, 따라서, 반송 속도에 의존하지 않는 것이 확인되었다.
10:처리 챔버
11:자외선 램프
12:램프 하우스
12A, 12B, 12C:틀부
12H:개구
13:배기 공간 형성 부재
13H:개구
15H:개구
16:가스 공급관
17:가스 배출구
18:반입구
19:반출구
21, 22:서브 챔버
21A, 21B, 22A, 22B:배기부
24, 25, 26, 27, 28:차폐 부재
24A, 25A:기단부
24B, 25B:선단부
28h:장공
29:나사
30:차풍체
51:방전 램프
52:램프 하우스
53:배기 공간 형성 부재
55:서브 챔버
55A:배기부
56:가스 공급관
57:가스 배출구
58:반입구
59:반출구
G, Gx:가스 유통 저항용 애로
W:피처리체
Wh:구멍

Claims (3)

  1. 반송 경로를 따라서 반송되는 띠형상의 피처리체의 일면에 자외선을 조사하는 광조사 장치로서,
    반송 경로에 있어서의 피처리체의 일면측의 통과 평면을 따라서 개구를 갖는 램프 하우스와,
    상기 램프 하우스 내에 설치된, 상기 피처리체의 폭방향으로 신장되는 자외선 램프와,
    상기 램프 하우스 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
    상기 반송 경로에 있어서의 피처리체의 타면측의 통과 평면을 따라서 개구를 갖는 배기 공간 형성 부재를 구비하고,
    상기 램프 하우스의 개구에, 상기 피처리체의 양 측연부(側緣部)와의 사이에 가스 유통 저항용 애로를 형성하는 차폐체가 설치되고,
    상기 배기 공간 형성 부재에, 상기 배기 공간 형성 부재 내의 기체를 상기 광조사 장치 외부로 배기하는 가스 배출구가 설치되고,
    상기 램프 하우스 내에 불활성 가스가 공급된 상태일 때에, 상기 차폐체에 의해, 상기 램프 하우스 내의 압력은 외부 분위기인 대기압보다도 높은 양압, 상기 배기 공간 형성 부재 내의 압력은 외부 분위기인 대기압보다도 낮은 음압이 되는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐체에 있어서의 피처리체의 반송 방향으로 신장되는 측연부는, 그 선단이, 상기 피처리체의 측연부에 접근하는 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차폐체는, 피처리체의 반송 방향으로 신장되는 측연부가 피처리체의 폭방향으로 변위 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.
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