專利名稱：帶有空氣凈化裝置的光照射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照射紫外線的光照射裝置，特別涉及在將半導(dǎo)體或彩色過濾器曝光的曝光裝置的光源部中使用、為了防止透鏡或反射鏡等的光學(xué)部件的污染而具備將光照射裝 置內(nèi)的空氣(氣體)凈化的裝置的光照射裝置。
背景技術(shù)：
以往，在具備水銀燈、反射鏡或透鏡等的光學(xué)部件的照明光學(xué)裝置中，指出了在光 學(xué)部件上附著粉末等、反射率或透射率下降的問題。例如，在專利文獻(xiàn)1的0009段中記載了，在具備水銀燈、反射鏡或透鏡等的光學(xué)部 件的照明光學(xué)裝置中，在其內(nèi)部的光學(xué)部件上附著硫酸銨((NH4)2SO4)的白色的粉末，使反 射率或透射率下降(以下也稱作污染)的情況。此外，在該公報(bào)的0016 0027段中，還示出了作為該污染的原因的硫酸銨的生成 過程。專利文獻(xiàn)1 日本特許第3309867號公報(bào)在專利文獻(xiàn)1中，作為生成硫酸銨的基礎(chǔ)物質(zhì)，示出了在空氣中存在的微量的二 氧化硫(SO2)和氨(NH3)。示出了它們在來自照明光學(xué)裝置的水銀燈的紫外線作用下反應(yīng)、并與空氣中的氧 (O2)和水(H2O)結(jié)合、生成硫酸銨的過程。在專利文獻(xiàn)1中，提出了用帶通濾波器從由光源燈放射的光之中將作為硫酸銨生 成的原因的二氧化硫所吸收的波長的光去除的方法。但是，帶通濾波器使本來在曝光中需 要的波長的光的強(qiáng)度也下降，而且較昂貴。作為防止硫酸銨的產(chǎn)生的另一種方法，還可以考慮通過使用化學(xué)過濾器將作為生 成硫酸銨的基礎(chǔ)物質(zhì)的二氧化硫(SO2)和氨(NH3)從光照射裝置內(nèi)的空氣中除去的方法。 艮口，只要使向光照射裝置內(nèi)送入的空氣通過吸收氨及硫氧化物(SOx)的化學(xué)過濾器就可以。但是，用于這樣的目的的化學(xué)過濾器一般較昂貴，并且必須定期地更換，帶來裝置 的運(yùn)行成本的上升。這樣，為了防止光照射裝置內(nèi)的光學(xué)部件被硫酸銨污染而提出了 一些方案，但分 別具有優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。所以，希望在在光照射裝置中有不使曝光所需要的波長的光的強(qiáng)度降低、包括運(yùn) 行成本在內(nèi)盡量便宜、但是能夠可靠地防止硫酸銨的產(chǎn)生的空氣的凈化系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，目的是提供一種不使曝光所需要的波長的光的 強(qiáng)度降低、能夠便宜且可靠地將光照射裝置內(nèi)的空氣(氣體)凈化、能夠防止透鏡或反射鏡 等的光學(xué)部件的污染的帶有空氣凈化裝置的光照射裝置。本發(fā)明者此次進(jìn)一步研究了生成硫酸銨的基礎(chǔ)物質(zhì)、特別是硫氧化物(SOx)及它與空氣中的水分結(jié)合后的硫酸(H2SO4)是因何產(chǎn)生的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，清洗裝置的、特別是作為液晶基板的清洗液使用的二甲基亞砜 ((CH3)2SO:簡稱作DMS0)是其原因之一。這樣的清洗裝置多數(shù)情況下設(shè)置在工廠的與設(shè)置 光照射 裝置的樓層相同的樓層上。二甲基亞砜(以下稱作DMS0)可溶于水，作為不易污染環(huán)境的材料而在基板等的 清洗中使用。DMSO可以分解處理而廢棄，但在其分解處理過程中作為中間物質(zhì)而產(chǎn)生二甲 基硫醚((CH3)2S 簡稱作DMS)。該二甲基硫醚(以下稱作DMS)不溶于水。S卩，在使用DMSO 作為清洗液的工廠中，成為在其氣體環(huán)境中(空氣之中)容易含有DMS的狀態(tài)。并且，發(fā)明者進(jìn)一步調(diào)查，結(jié)果顯示，如果對空氣中的DMS照射紫外線(波長 400nm以下的光)，則雖然詳細(xì)的反應(yīng)過程不清楚，但會分解而產(chǎn)生硫氧化物(SOx)或硫酸 (H2SO4)。如果產(chǎn)生硫氧化物或硫酸，則如在專利文獻(xiàn)1中記載那樣，再與空氣中的氨及水分 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成作為上述污染的原因的硫酸銨。如上所述，使用DMSO作為清洗液的工廠的空氣容易含有DMS，所以成為與通常相 比更容易通過照射紫外線生成硫酸銨的狀態(tài)。S卩，放置在這樣的工廠內(nèi)的光照射裝置處于更容易發(fā)生硫酸銨帶來的污染的狀 況。因而，為了防止光照射裝置內(nèi)的光學(xué)部件的因硫酸銨造成的污染，需要從進(jìn)入到光照射 裝置內(nèi)的空氣之中不僅將二氧化硫及氨、還將DMS也除去。所以，發(fā)明者考慮，雖然DMS自身不溶于水，但它在紫外線作用下分解而產(chǎn)生的硫 氧化物及硫酸溶于水(硫氧化物溶于水而成為較稀的硫酸)，所以如果照射了紫外線后的 空氣穿過水，則結(jié)果能夠從空氣之中將DMS除去。另外，由于本來在空氣中微量含有的二氧 化硫及氨也溶于水，所以如果將照射了紫外線后穿過水的空氣送入到光照射裝置內(nèi)，則能 夠防止光照射裝置內(nèi)的光學(xué)部件的因硫酸銨造成的污染。 基于上述考慮，在本發(fā)明中，將光照射裝置如以下這樣構(gòu)成。(1) 一種帶有空氣凈化裝置的光照射裝置，在具備放射包含紫外線的光的光源和 將來自該光源的光反射或透射的光學(xué)部件的光照射裝置中，設(shè)置對該光照射裝置內(nèi)的空氣 (氣體)進(jìn)行凈化的空氣凈化裝置，在該帶有空氣凈化裝置的光照射裝置中，上述空氣凈化 裝置具備與上述光源不同的放射包含紫外線的光的光源、和使照射了來自上述光源的紫外 線的空氣(氣體)與液體接觸的液體槽，對空氣照射了紫外線后穿過水，將分解生成的硫氧 化物等溶解在水中而除去。(2)輸送照射了上述紫外線的空氣的管道的前端(空氣的出口)設(shè)在偏靠水槽的 一側(cè)的位置上，被較淺地插入到儲存在液體(水)槽的水中，在管道的前端(空氣的出口) 附近的水面下安裝平板。將該平板延伸到水槽的與插入管道一側(cè)相反的相反側(cè)。另外，也可以將上述空氣凈化裝置設(shè)置在光照射裝置的內(nèi)部，將從外部導(dǎo)入的空 氣凈化，也可以將從光照射裝置排出的空氣取入到空氣凈化裝置凈化，將其再次送入到光 照射裝置內(nèi)而進(jìn)行循環(huán)。在本發(fā)明中，能夠得到以下的效果。(1)由于在對導(dǎo)入到光照射裝置中的空氣照射紫外線后使其穿過水，所以能夠?qū)?作為光學(xué)部件的污染的原因的、以由DMS產(chǎn)生的硫氧化物及硫酸為代表而包含在空氣中的 水溶性的二氧化硫及氨可靠地除去，即使在光照射裝置內(nèi)對空氣照射紫外線也能夠防止硫酸銨的產(chǎn)生，由此能夠防止光學(xué)元件的污染。(2)在空氣的凈化裝置中，僅準(zhǔn)備放射紫外線的光源和水就可以，與化學(xué)過濾器相比更便宜，運(yùn)行成本也變得便宜。此外，不會如帶通濾波器那樣使曝光所需要的波長的光的 強(qiáng)度降低。(3)由于將平板安裝在管道的前端(空氣的出口 )附近的水面下，所以從管道出來 的空氣的氣泡沿著平板在水中行進(jìn)(移動)。因此，能夠?qū)⒄丈淞俗贤饩€的空氣與水充分地 混合，使硫氧化物、硫酸、氨等容易溶于水。此外，通過氣泡沿著平板移動，水槽中的水被攪 拌，使上述各物質(zhì)容易溶于水。此外，由于能夠較淺地設(shè)置將管道插入到水中的深度，所以 不需要為了將空氣頂出到水中而施加較大的壓力，不需要大型的泵等。


圖1是表示具備空氣凈化裝置的本發(fā)明的第1實(shí)施例的光照明裝置的結(jié)構(gòu)例的 圖。圖2是圖1所示的空氣凈化裝置的起泡部的放大圖。圖3是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的光照射裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。附圖標(biāo)記1 光源Ia 燈Ib聚光鏡2第1反射鏡3開閉器4集成透鏡5第2反射鏡6準(zhǔn)直透鏡7投影透鏡8被照射面9波長選擇濾波器10光照射裝置11 罩12 排氣口13 管道14排氣風(fēng)機(jī)20空氣凈化裝置21紫外線照射部21a紫外線光源21b反射鏡22起泡部23a、23b 管道24水槽(液體槽)
25 平板26 水(液體)27加熱器28冷卻器(冷機(jī))M 掩模W 基板
具體實(shí)施例方式在圖1中表示具備本發(fā)明的第1實(shí)施例的空氣凈化裝置的光照射裝置的結(jié)構(gòu)例。光照射裝置例如作為曝光裝置等的光源裝置使用。在該圖中，從光源1的燈Ia放射的包括紫外線的光被聚光鏡Ib聚光，在第2反射 鏡2作用下使光路折回，經(jīng)由開閉器3入射到集成透鏡4中。另外，作為燈la，例如使用超 高壓水銀燈。此外，也可以在第1反射鏡2與集成透鏡4之間設(shè)置波長選擇濾波器9。集成透鏡4也稱作復(fù)眼透鏡，具有使入射到該透鏡4中的光的照度分布在被照射 面8上變得均勻的功能。從集成透鏡4射出的光被第2反射鏡5反射，入射到準(zhǔn)直透鏡6。從準(zhǔn)直透鏡6射 出的光成為平行光，照射在被照射面8上。另外，也有代替準(zhǔn)直透鏡6而使用準(zhǔn)直反射鏡的 情況。在圖1的情況下，在被照射面8上放置掩模M，將形成在掩模M上的掩模圖案(未 圖示)經(jīng)由投影透鏡7投影在涂布有抗蝕劑等感光材料的基板W上并曝光。另外，對于不 使用投影透鏡7地將掩模M與基板W結(jié)合或接近、將掩模圖案曝光在基板W上的裝置也使 用同樣結(jié)構(gòu)的光照射裝置。此外，也有在被照射面8上不是配置掩模M而配置被處理物M、照射光、通過光化學(xué) 反應(yīng)而進(jìn)行被處理物的表面改性等的情況。作為這樣的例子，有液晶顯示元件用的光取向 膜的光取向處理。配置在光照射裝置10的內(nèi)部的燈Ia及其他光學(xué)部件、例如第1反射鏡2、集成透 鏡4、第2反射鏡5、準(zhǔn)直透鏡6 (或準(zhǔn)直反射鏡)等受光照射裝置10的框架(未圖示)支 撐，此外，光照射裝置被安裝在上述框架上的罩11包圍，以使來自燈Ia的光不會泄漏到外 部。通過空氣凈化裝置20進(jìn)行了凈化的空氣經(jīng)由管道23b被送入光照射裝置10中。 光照射裝置10內(nèi)的空氣被連接在光照射裝置10的排氣孔12上的排氣風(fēng)機(jī)14吸引而向外 部排出。對空氣凈化裝置20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明?？諝鈨艋b置20具備對從光照射裝置10的外部取入的空氣照射紫外線的紫外線 照射部21、和使進(jìn)行了紫外線照射的空氣穿過水的起泡部22。在紫外線照射部21中，設(shè)有照射紫外線的光源21a、和將從該光源21a放射的紫外 線反射的反射鏡21b，從外部取入的空氣通過照射著紫外線的空間。作為光源21a的種類，由于DMS分解的波長是400nm以下的紫外線，所以選擇放射 400nm以下的波長的光的光源。作為這樣的光源的例子，有低壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、超高壓水銀燈、UV-LED等。在實(shí)施例中， 在使用超高壓水銀燈(種類與作為圖1的光照射裝置的燈Ia使用的 燈相同，但使用的電力小得多)的情況、和使用低壓水銀燈的情況的兩個(gè)情況下進(jìn)行了實(shí) 驗(yàn)。另外，根據(jù)UV-LED等光源的種類，也有不需要反射鏡21b的情況。起泡部22具備儲存水(液體)26的水槽(液體槽)24。從紫外線照射部21伸出 的管道23a的前端(氣體的出口)插入在儲存在起泡部22的水槽24中的水(液體)26之 中。另外，水槽24的液體可以是所謂的水，可以使用純水、自來水、工業(yè)用水。只要將硫酸 或氨溶解就可以，不需要準(zhǔn)備特殊的液體。以下表述為水(液體)。在空氣凈化裝置20中被照射了紫外線的空氣經(jīng)過管道23a被送入到水槽24內(nèi)的 水(液體)26之中，進(jìn)行起泡。通過該起泡，包含在空氣之中的可溶性的物質(zhì)即由DMS產(chǎn)生 的硫氧化物或硫酸以及氨等融入到水之中。因而，在起泡之后的空氣之中，幾乎不再含有通 過紫外線照射生成硫酸銨的物質(zhì)。另外，如圖1所示，也可以在管道23a的前端(空氣的出口)附近的水面之下如該 圖所示那樣安裝平板25，將該平板伸長到與水槽24的與插入管道23a的一側(cè)相反的相反側(cè) 附近。由此，空氣中的各物質(zhì)容易溶解到水中。此外，能夠較淺地設(shè)置將管道23a插入到水 中的深度，不需要為了將空氣頂出到水中而施加較大的壓力。這樣將生成硫酸銨的物質(zhì)幾乎都除去后的空氣被經(jīng)由管道23b送入到光照射裝 置10內(nèi)。由此，即使在光照射裝置10內(nèi)對空氣照射紫外線也能夠防止對光學(xué)部件的污染。在作為空氣凈化裝置20的紫外線照射部21的光源而使用超高壓水銀燈的情況、 使用低壓水銀燈的情況下，在哪種情況下都能夠防止對光照射裝置10的光學(xué)部件的污染。在圖2中表示空氣凈化裝置的起泡部的放大圖。圖2表示在圖1所示的起泡部22 中追加了加熱器27和冷卻器28的情況的結(jié)構(gòu)。如該圖所示，在水槽24中設(shè)有將水槽內(nèi)的水(液體)26冷卻的冷卻器(冷機(jī))28、 和在水槽24的空氣出口將起泡后的空氣加熱的加熱器27。冷卻器(冷機(jī))28將水槽24內(nèi)的水(液體)26的溫度冷卻到被起泡的空氣的露 點(diǎn)以下。通過這樣做，防止由于水槽24內(nèi)的水(液體)26蒸發(fā)到被起泡的空氣之中而造成 的水量(液量)的減少，并且提高作為污染源的物質(zhì)溶解于水(液體)26的溶解度。并且，通過設(shè)置在水槽的空氣出口處的加熱器27將起泡后的空氣加熱到原來的 溫度。通過這樣做，能夠使從水槽24出來的濕度100%的空氣恢復(fù)到與起泡前相同的濕度， 能夠防止光照射裝置內(nèi)的結(jié)露。此外，在空氣凈化裝置20中被照射了紫外線的空氣被管道23a運(yùn)送，該管道23a 的將空氣送出的前端(空氣的出口)被從水槽24的一側(cè)較淺地插入到水中。此外，在管道23a的前端(空氣的出口)的附近，安裝延伸到水槽24的與配設(shè)管 道23a —側(cè)相反的相反側(cè)附近的平板25，將該平板25設(shè)置在水面下。平板25設(shè)置成與管 道23a側(cè)相比管道23a的相反側(cè)稍高地傾斜。通過這樣做，從配置在水槽24的一側(cè)的管道23a導(dǎo)入到水中的空氣的氣泡在水中 沿著平板25的下側(cè)行進(jìn)至水槽24的相反側(cè)，在平板25消失的地方出到水面上。因此，照 射了紫外線的空氣與水(液體)接觸的時(shí)間變長，能夠與水充分地混合，包含在空氣中的硫 氧化物、硫酸、氨等容易溶解到水中。
此外，通過氣泡沿著平板25行進(jìn)，水槽24中的水被攪拌而更好地混合，上述各物 質(zhì)容易溶解到水中。此外，這樣，即使不將管道23a的前端(空氣的出口)較深地放入到水中，也能夠 使空氣與水(液體)接觸的時(shí)間變長，并且更好地混合，所以不需要為了將空氣導(dǎo)入到水 (液體)之中而施加較大的壓力，不需要大型的泵等。具體而言，圖1所示的排氣風(fēng)機(jī)14起到將由空氣凈化裝置20凈化后的空氣經(jīng)由 管道23b吸引到光照射裝置10內(nèi)的作用，而如上所述，由于不需要為了將空氣導(dǎo)入到水中 而施加較大的壓力，所以能夠防止該排氣風(fēng)機(jī)14大型化。另外，在上述實(shí)施例中，示出了將空氣從光照射裝置的外部取入到光照射裝置的 內(nèi)部中再排出到外部的結(jié)構(gòu)。但是，也可以構(gòu)成為將從光照射裝置內(nèi)排出后的空氣取入到 空氣凈化裝置20中而凈化、再次取入到光照射裝置內(nèi)的所謂的循環(huán)系統(tǒng)。
在圖3中表示做成上述循環(huán)系統(tǒng)的情況下的本發(fā)明的第2實(shí)施例。在本實(shí)施例中， 是在上述圖1所示的光照射裝置中如該圖所示那樣設(shè)有將排氣風(fēng)機(jī)14與空氣凈化裝置20 連結(jié)的管道13的結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)是相同的。使從排氣風(fēng)機(jī)14排出的空氣通過管道13回到空氣凈化裝置20，如上述那樣將生 成硫酸銨的物質(zhì)幾乎全部除去后送到光照射裝置10內(nèi)。
權(quán)利要求
一種帶有空氣凈化裝置的光照射裝置，在具有放射包含紫外線的光的光源和將來自該光源的光反射或透射的光學(xué)部件的光照射裝置中，設(shè)置對該光照射裝置內(nèi)的空氣進(jìn)行凈化的空氣凈化裝置，其特征在于，上述空氣凈化裝置具備放射包含紫外線的光的第2光源、和使照射了來自上述光源的紫外線的空氣與液體接觸的液體槽。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有空氣凈化裝置的光照射裝置，其特征在于，在上述液體槽中，將輸送照射了紫外線的空氣的管道的前端與安裝在該前端附近的平 板一起偏靠上述水槽的一側(cè)地插入到水中，上述平板延伸到上述水槽的與插入上述管道的 一側(cè)相反的相反側(cè)附近。
全文摘要
提供能夠?qū)⒐庹丈溲b置內(nèi)的空氣凈化、防止透鏡或反射鏡等光學(xué)部件污染的帶有空氣凈化裝置的光照射裝置。在具有放射包含紫外線的光的光源(1)和將來自該光源(1)的光反射或透射的光學(xué)部件的光學(xué)裝置中，設(shè)置對該光照射裝置內(nèi)的空氣進(jìn)行凈化的空氣凈化裝置(20)，將凈化后的空氣導(dǎo)入光照射裝置內(nèi)?？諝鈨艋b置(20)具備紫外線照射部(21)、和使照射了來自紫外線照射部(21)的紫外線的空氣(氣體)與水接觸的水槽(24)，使照射紫外線之后的空氣與水接觸，將作為光學(xué)部件污染的原因的二甲基硫醚(以下稱作DMS)等從空氣中除去。由此，能夠防止光照射裝置內(nèi)的光學(xué)部件因硫酸銨等造成的污染。
文檔編號A61L9/20GK101859070SQ20101012955
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者梅本信一, 野村徹 申請人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會社