特許 7360624 光処理装置及びその使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-04

(45)【発行日】2023-10-13

(54)【発明の名称】光処理装置及びその使用方法

(51)【国際特許分類】

   B01J 19/12 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

B01J19/12 C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020003217

(22)【出願日】2020-01-10

(65)【公開番号】P2021109151

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-03-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】澤田 隆志

(72)【発明者】

【氏名】石原 肇

【審査官】中村 泰三

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０００７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７５８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０４９７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｌ ９／１８－２０

Ｂ０１Ｊ １９／０８－１２

Ｂ０５Ｃ ９／００

Ｂ２９Ｃ ７１／０４

Ｃ０８Ｊ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源が収容されると共に、前記光源から出射される紫外光の光取り出し面を有する光源収容室と、
壁体に取り囲まれた有底筒状体を呈する収容領域であって、前記光源収容室の外側で前記光取り出し面に対向して位置し、前記光取り出し面を介して前記紫外光が照射される処理室と、
前記壁体の外側に形成され、前記処理室内の雰囲気ガスを外部に排気するための通気路とを備え、
前記処理室は、
前記壁体の一部箇所に形成され、所定のガスを前記処理室内に導入するガス導入口と、
前記壁体の一部箇所であって前記ガス導入口が形成されている箇所とは異なる箇所に形成され、前記処理室と前記通気路とを連絡する連絡口とを有し、
前記通気路は、
前記連絡口とは異なる箇所において、前記処理室外の外気を前記通気路内に導入するための外気導入口と、
前記外気導入口から導入された前記外気と、前記連絡口を通じて前記処理室から流出された前記雰囲気ガスとの混合ガスを排気する排気口とを有し、
前記光源収容室が前記処理室の底部に対向する開放面に隣接して前記処理室の前記開放面を閉塞することを特徴とする、光処理装置。

【請求項2】

前記連絡口は、前記外気導入口よりも前記排気口に近い位置に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光処理装置。

【請求項3】

前記通気路は、前記連絡口が形成されている箇所に対向する箇所、及び、前記連絡口から見て前記外気導入口の側に位置する箇所を閉塞する遮蔽壁を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光処理装置。

【請求項4】

前記通気路は、前記処理室の前記壁体の外側面に連結されてなる筒状空間であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の光処理装置。

【請求項5】

前記連絡口の開口面積は、前記外気導入口の開口面積よりも小さいことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の光処理装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の光処理装置の使用方法であって、
前記処理室内を前記雰囲気ガスによって陽圧にした状態で、前記排気口から外部に排気することで、前記外気導入口から前記通気路内に導入された前記外気と共に、前記連絡口を通じて前記処理室から流出された前記雰囲気ガスを、前記排気口から排気することを特徴とする、光処理装置の使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光処理装置に関し、特に所定のガス雰囲気内で紫外光を照射することで処理対象物（ワーク）に対して処理を行う光処理装置に関する。また、本発明は、このような光処理装置の使用方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、紫外光を発する誘電体バリア放電ランプ（エキシマランプとも称される。）を収容したランプハウスと、このランプハウスに対向する位置にワークを収納する処理室とを有し、ワークに対して紫外光を照射することでワークに対して洗浄や表面処理を行う技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－１４４９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、２００ｎｍ以下の真空紫外光をワークに対して照射することで、ワークに対する処理を行うことが記載されている。ここで、真空紫外光は、酸素によって吸収されてしまうため、処理室内における酸素濃度が高いと、ワークに対して処理に必要な照射光量の紫外光を照射させることができず、ワークに対して所望の処理が行えないおそれがある。かかる観点から、処理室内に窒素ガスを導入しながら処理室内の雰囲気ガスを排気することで、処理室内の酸素濃度を所定の範囲内に保持させる制御が行われる。

【0005】

図１２は、従来の処理室の構造を模式的に示す斜視図である。なお、図１２では、説明の都合上、処理室９０内に通常設置される他の構造部品については、図示が省略されている。

【0006】

従来の処理室９０は、窒素ガスなどの所定のガスを処理室に導入するためのガス導入口９１と、処理室９０内の雰囲気を外部に排気するための排気口９２とを備えている。この排気口９２は、例えば工場の排気機構に接続されている。より具体的には、工場に設置されたブロワによって、排気口９２からの排気が外部に引き出されている。

【0007】

工場などでは、大型のブロワによって複数の排気系統からの排気が一括して吸引されて外部に送り出されるのが一般的である。このような構成の場合、排気口が接続されている他の装置の運転状態が変更されると、排気系統から排気される流量が変動してしまう。このことは、処理室９０から雰囲気ガスが排気される流量が変動することを意味する。

【0008】

仮に、ガス導入口９１から導入される窒素ガスの流量が一定である場合、処理室９０から排気される雰囲気ガスの流量が変動すると、処理室９０内の酸素濃度が変動する。この理由は、処理室９０の壁には微小な孔が不可避的に存在することによる。

【0009】

図１２には図示されていないが、処理室９０にはいくつかの構造部品が配置されている。これらの構造部品のうち、例えば、ワークを載置するためのステージや、このステージの駆動機構などは、処理室９０の壁を貫通するように構成されるのが一般的である。このような事情により、処理室９０を完全に密閉空間として形成することは現実的に難しく、処理室９０の壁には微小な孔が存在する。

【0010】

処理室９０内の雰囲気ガスとしては、できるだけ酸素濃度を低く設定することが求められる。ここで、処理室９０が陽圧でない状態において、仮に、排気系統からの排気流量がガス導入口９１から導入される窒素ガスの流量を超えると、図１３Ａに示すように、処理室９０の壁に形成された孔９３を通じて、処理室９０の外側の大気が処理室９０内に流入し（気流Ｖａ）、処理室９０内の雰囲気ガスに含まれる酸素濃度が上昇する。このような事態を避けるためには、従来の処理室９０によれば、処理室９０内を陽圧にした状態で、排気流量の変動に応じてガス導入口９１から導入される窒素ガスの流量が制御する必要がある。しかし、かかる制御を行ったとしても、処理室９０内の酸素濃度を精度良く目的の値に設定するのは極めて難しい。

【0011】

一方、処理室９０が陽圧に設定された状態において、排気系統から排気される流量が急に低下すると、図１３Ｂに示すように、処理室９０の壁に形成された孔９３を通じて雰囲気ガスが作業空間に漏れ出すおそれがある（気流Ｖｂ）。雰囲気ガスが窒素を多く含む場合、作業空間内の窒素濃度が上がってしまい、作業員への安全面の観点からはあまり好ましくない。更に、処理室９０に対して真空紫外光が照射されるような場合には、処理室９０の雰囲気ガスに含まれる酸素分子からオゾンが生成され、このオゾンが孔９３を通じて作業空間に漏れ出すおそれもある。

【0012】

処理室９０の壁に完全に孔９３をなくす方法としては、処理室９０を真空チャンバで構成する方法が挙げられる。しかし、真空環境を実現するためには、装置価格が高騰してしまう。

【0013】

本発明は、上記の課題に鑑み、簡易な構成によって、処理室内を所望の雰囲気環境に制御しやすく、且つ、作業空間側に雰囲気ガスが漏れにくい、光処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、このような光処理装置の使用方法を提供することを別の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明に係る光処理装置は、
光源が収容されると共に、前記光源から出射される紫外光の光取り出し面を有する光源収容室と、
壁体に取り囲まれた収容領域であって、前記光源収容室の外側で前記光取り出し面に対向して位置し、前記光取り出し面を介して前記紫外光が照射される処理室と、
前記壁体の外側に形成され、前記処理室内の雰囲気ガスを外部に排気するための通気路とを備え、
前記処理室は、
前記壁体の一部箇所に形成され、所定のガスを前記処理室内に導入するガス導入口と、
前記壁体の一部箇所であって前記ガス導入口が形成されている箇所とは異なる箇所に形成され、前記処理室と前記通気路とを連絡する連絡口とを有し、
前記通気路は、
前記連絡口とは異なる箇所において、前記処理室外の外気を前記通気路内に導入するための外気導入口と、
前記外気導入口から導入された前記外気と、前記連絡口を通じて前記処理室から流出された前記雰囲気ガスとの混合ガスを排気する排気口とを有することを特徴とする。

【0015】

上記構成によれば、排気口が工場の排気機構に接続されている場合において、この排気機構による排気流量が変動したとしても、外気導入口から通気路に導入される外気の流量が変動することで追随できる。すなわち、ガス導入口から導入されるガスの流量と、連絡口を通じて通気路に流出する処理室内の雰囲気ガスの流量の比率は、排気口の排気流量の変動にかかわらず、ほぼ１：１に設定することができる。これにより、ガス導入口からのガスの流量を緻密に制御することなく、処理室を所望の雰囲気環境に制御することが可能となる。

【0016】

なお、上記構成において、排気口からの排気流量Ｖ０は、連絡口を通じて処理室内の雰囲気ガスが通気路に流出する流量Ｖ２と比べて、充分高い値となる。言い換えれば、排気口からの排気流量Ｖ０は、ガス導入口からの処理室内に導入されるガスの流量Ｖ１と比べて、充分高い値となる。例えば、光処理装置の運転時におけるＶ０／Ｖ１の値は、２以上、５０以下である。

【0017】

また、仮に排気口に連絡されている排気流量が急に低下したとしても、外気導入口から通気路に導入される外気の流量が低下することで追随できるため、処理室が極めて高い陽圧状態に推移することはない。従って、かかる場合において、処理室の壁体に孔が形成されていたとしても、この孔から処理室内の雰囲気ガスが作業空間側に漏れ出すことが抑制される。

【0018】

前記光源は、例えば、真空紫外光を発するエキシマランプで構成することができる。その他の例としては、水銀ランプ、半導体レーザ光源、ＬＥＤ光源なども利用することができる。

【0019】

前記連絡口は、前記外気導入口よりも前記排気口に近い位置に形成されているのが好適である。

【0020】

これにより、外気導入口から通気路内に導入された外気の気流に、連絡口を通じて処理室から流れ出た雰囲気ガスが合流して、排気口に向かって流される。

【0021】

前記通気路は、前記連絡口が形成されている箇所に対向する箇所、及び、前記連絡口から見て前記外気導入口の側に位置する箇所を閉塞する遮蔽壁を有するものとしても構わない。

【0022】

連絡口を通じて処理室から通気路に流出した雰囲気ガスは、その大部分が、外気導入口から通気路内に導入された外気の気流に沿って排気口側に進行する。しかし、一部の雰囲気ガスは、連絡口に対向する位置に配置された遮蔽壁に衝突して、外気導入口側に拡散することも起こり得る。上記の構成によれば、連絡口から見て外気導入口の側に位置する箇所にも遮蔽壁が設けられているため、仮に、拡散した雰囲気ガスの一部が、外気導入口側に進行したとしても、この遮蔽壁に衝突した後、外気導入口から通気路内に導入された外気の気流に沿って排気口側に導かれる。これにより、処理室内の雰囲気ガスが、外気導入口を通じて作業空間側に排出される懸念が大幅に抑制される。

【0023】

前記通気路は、前記処理室の前記壁体の外側面に連結されてなる筒状空間であるものとしても構わない。

【0024】

かかる構成によれば、既存の処理室の外側面に、筒状空間を構成するための部材を連結させることで、処理室内の雰囲気ガスの制御が容易な光処理装置を実現できる。

【0025】

前記連絡口の開口面積は、前記外気導入口の開口面積よりも小さいものとしても構わない。

【0026】

また、本発明は、上記構成の光処理装置の使用方法であって、
前記処理室内を前記雰囲気ガスによって陽圧にした状態で、前記排気口から外部に排気することで、前記外気導入口から前記通気路内に導入された前記外気と共に、前記連絡口を通じて前記処理室から流出された前記雰囲気ガスを、前記排気口から排気することを特徴とする。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、簡易な構成によって、処理室内を所望の雰囲気環境に制御しやすく、且つ、作業空間側に雰囲気ガスが漏れにくい、光処理装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明に係る光処理装置の一実施形態の構造を模式的に示す図面である。

【図2A】光処理装置が備える処理室の構造を模式的に示す斜視図である。

【図2B】処理室を図２Ａとは異なる方向から見たときの模式的な斜視図である。

【図3】処理室をＺ方向に見たときの模式的に示す平面図である。

【図4】通気路が形成されている領域の一部拡大図である。

【図5】図４から通気路の一部の壁面の図示を省略した図面である。

【図6A】連絡口の近傍に位置する通気路の構造を模式的に示す平面図である。

【図6B】連絡口の近傍に位置する通気路を図６Ａとは異なる方向から見たときの、模式的な平面図である。

【図7】実施例及び比較例の処理室に対して、排気系統に接続しながら窒素ガスを所定流量で導入したときの、酸素濃度の時間変化を示すグラフである。

【図8】別実施形態の処理室を模式的に示す平面図である。

【図9】別実施形態の処理室を模式的に示す平面図である。

【図10A】別実施形態の処理室が備える通気路の近傍を、図５にならって図示した模式的な斜視図である。

【図10B】図１０Ａに示す通気路をＹ方向から見たときの模式的な平面図である。

【図11】別実施形態の処理室が備える通気路の近傍を、図５にならって図示した模式的な斜視図である。

【図12】従来の処理室の構造を模式的に示す斜視図である。

【図13A】従来の処理室の構造を模式的に示す平面図である。

【図13B】従来の処理室の構造を模式的に示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本発明に係る光処理装置及びその使用方法の実施形態につき、適宜図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は、いずれも模式的に図示されたものであり、実際の寸法比と図面上の寸法比は必ずしも一致しない。また、各図面間においても、寸法比は必ずしも一致していない。

【0030】

図１は、本発明に係る光処理装置の一実施形態の構造を模式的に示す図面である。光処理装置１は、紫外光を発する光源３が収容される光源収容室５と、処理対象であるワーク７が載置されるステージ９が収容される処理室１０とを備える。光源収容室５には、光源３から出射される紫外光を取り出すための光取り出し面５ａが設けられている。処理室１０は、この光取り出し面５ａに対して対向する位置に配置されている。

【0031】

図１に示す光処理装置１では、光源収容室５は上部カバー１３内に収容されており、処理室１０は下部カバー１５内に収容されている。上部カバー１３を開けて、ステージ９の上面にワーク７が載置された後、上部カバー１３が閉じられることで、処理室１０内は実質的に閉塞空間とされる。

【0032】

図２Ａを参照して後述されるように、処理室１０には、所定のガス（Ｖ１）を処理室１０内に導入するためのガス導入口２１が設けられている。ガス導入口２１からガス（Ｖ１）が導入されることで、処理室１０内は、ワーク７に対する処理に適した雰囲気下とされる。

【0033】

光源３を点灯させると、光源３から出射された紫外光が光取り出し面５ａを介して処理室１０内のワーク７に対して照射される。ワーク７は、処理室１０において設定された雰囲気下で紫外光が照射されることで、所望の処理が施される。一例として、光源３からはピーク波長が２００ｎｍ以下の真空紫外光がワーク７に対して照射されることで、ワーク７に対する洗浄処理や表面改質処理が行われる。

【0034】

図１に示す光処理装置１が備える光源３としては、一例として、Ｘｅ（キセノン）ガスが主たる発光ガスとして封入されたエキシマランプとすることができる。ただし、発光ガスの種類は、紫外光の波長によって適宜選択される。また、光源３は、ランプに限らず、ＬＤやＬＥＤといった固体光源であっても構わない。

【0035】

以下、光処理装置１が備える処理室１０について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、処理室１０の構造を模式的に示す斜視図である。図２Ｂは、図２Ａから見る方向を異ならせて図示された図面である。なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、説明の都合上、処理室１０内に配置されている、ステージ９などの構造部品の図示が省略されている。後述する図３等においても同様である。

【0036】

また、以下の説明では、図２Ａ及び図２Ｂに表示されているＸＹＺ座標系が適宜参照される。このＸＹＺ座標系を参照すると、図３は、図２Ａ及び図２Ｂに示す処理室１０をＺ方向に見たときの模式的に示す平面図である。

【0037】

処理室１０は、Ｚ方向を取り囲むように構成された壁体３０及び底部３１を有した、有底筒状体を呈する収容領域である。壁体３０及び底部３１を構成する材料は限定されないが、例えば、ステンレス鋼などの金属で形成される。処理室１０の寸法は、任意であるが、例えばＸ×Ｙ×Ｚ＝５００ｍｍ×５００ｍｍ×２５０ｍｍである。

【0038】

図２Ａ、図２Ｂ及び図３に示す例では、処理室１０を構成する壁体３０は、ＹＺ平面に平行な壁面（３０ａ，３０ｃ）と、ＸＺ平面に平行な壁面（３０ｂ，３０ｄ）とを有している。このうち、壁面３０ａの一部箇所には、処理室１０を所望の雰囲気に設定すべく、所定のガス（Ｖ１）を導入するための、ガス導入口２１が形成されている。また、壁面３０ｂ及び壁面３０ｃの一部箇所には、それぞれ、処理室１０内の雰囲気ガス（Ｖ３）を処理室１０外へ流出させるための、連絡口２２が形成されている。

【0039】

更に、図２Ａ、図２Ｂ、及び図３に示される処理室１０は、壁面３０ｂ及び壁面３０ｃの外側面に形成された、筒状空間を呈した通気路４０を有する。この通気路４０は、壁面３０ｂ及び壁面３０ｃに形成された連絡口２２を介して、処理室１０と連絡される。本実施形態の処理室１０では、壁面３０ｂの外側面に形成されてＸ方向に延在して形成された通気路４０と、壁面３０ｃの外側面に形成されてＹ方向に延在して形成された通気路４０とが合流するように構成されている。

【0040】

通気路４０は、処理室１０の外側において外気が導入される外気導入口４１と、排気系統に連絡される排気口４３とを有する。より詳細には、外気導入口４１は、通気路４０内において、排気口４３から見て連絡口２２よりも遠い位置に配置される。別の言い方をすると、連絡口２２は、外気導入口４１よりも排気口４３に近い位置に形成されている。この点につき、図４及び図５を参照して説明する。

【0041】

図４は、通気路４０が形成されている領域の一部拡大図である。図４では、代表的に壁面３０ｂに形成されている通気路４０が図示されている。また、図５は、説明の都合上、図４から通気路４０を構成する一部の壁面の図示が省略されている。

【0042】

図４及び図５に示す通気路４０は、処理室１０の壁体３０（ここでは壁面３０ｂ）と遮蔽壁５０とによって覆われることで形成された、筒状の空間である。ここで、図４及び図５に示すように、遮蔽壁５０の一部の箇所に開口が形成されており、この開口によって外気導入口４１が形成されている。なお、図示が省略されているが、壁面３０ｃ側に形成されている通気路４０についても、同様に外気導入口４１が形成されている。

【0043】

外気導入口４１の開口面積は、連絡口２２の開口面積よりも大きい。一例として、連絡口２２は直径約１０ｍｍの円形状を呈し、外気導入口４１は、約３０ｍｍ×７０ｍｍの矩形状を呈する。なお、連絡口２２及び外気導入口４１の形状は、任意である。

【0044】

処理室１０内を所定の雰囲気ガスに設定する方法について、再び図３を参照しながら説明する。Ｖ０～Ｖ３はいずれもガスの流れを示す符号である。

【0045】

初期段階では、処理室１０内には大気が存在している。処理室１０内の酸素濃度を低下させるために、ガス導入口２１から、窒素などの所定のガスが処理室１０内に導入される（ガス流Ｖ１）。ここで、排気口４３が排気系統に連絡されていない状態とすることで、処理室１０内は陽圧状態となる。

【0046】

引き続き、ガス導入口２１からガスを処理室１０内に導入しながら、排気口４３を排気系統に接続すると、通気路４０を通流したガスが排気口４３に導かれる（ガス流Ｖ０）。このとき、上述したように、通気路４０には、処理室１０外の外気と連絡されている外気導入口４１が形成されているため、外気導入口４１から外気が通気路４０内に取り込まれ（ガス流Ｖ２）、排気流量に応じた流量で通気路４０を通じて排気口４３に導かれる。一方、処理室１０内は陽圧状態であるため、ガス導入口２１から導入されたガスの流量とほぼ同等の流量で、処理室１０内の雰囲気ガスが連絡口２２を通じて通気路４０に流出される（ガス流Ｖ３）。そして、通気路４０内に流出された雰囲気ガス（Ｖ３）は、外気導入口４１から導入された外気（Ｖ２）と混合されて、排気口４３に導かれる（Ｖ０）。

【0047】

例えば、ガス導入口２１から導入されるガスの流量が１００Ｌ／minであり、排気系統の排気流量が２０００Ｌ／minである場合には、通気路４０の２箇所に設けられた外気導入口４１から、それぞれ９５０Ｌ／minの流量で外気が通気路４０内に取り込まれる。このとき、処理室１０からは、ガス導入口２１から導入されるガス流量とほぼ同等の、約１００Ｌ／minの流量で、雰囲気ガスが連絡口２２を通じて通気路４０へと流出される。

【0048】

ここで、上述したように、排気系統の排気流量は、外的な要因によって変動することが想定される。例えば、あるタイミングで排気流量が１８００Ｌ／minに低下したとする。この場合、排気流量の変化に追随して、外気導入口４１から取り込まれる外気の流量が低下する。すなわち、排気流量が低下しても、処理室１０から通気路４０へと流出される雰囲気ガスの流量は、依然として、ガス導入口２１から導入されるガス流量とほぼ同等の約１００Ｌ／minが維持される。このため、処理室１０の壁体３０に孔が形成されていたとして、排気流量が仮に低下した場合であっても、孔を通じて処理室１０内の雰囲気ガスが処理室１０の外側の作業空間に流出する事象が抑制される。

【0049】

また、例えば、あるタイミングで排気流量が２２００Ｌ／minに上昇したとする。この場合、排気流量の変化に追随して、外気導入口４１から取り込まれる外気の流量が上昇する。すなわち、排気流量が上昇しても、処理室１０から通気路４０へと流出される雰囲気ガスの流量は、依然として、ガス導入口２１から導入されるガス流量とほぼ同等の約１００Ｌ／minが維持される。このため、処理室１０の壁体３０に孔が形成されていたとして、排気流量が仮に上昇した場合であっても、孔を通じて処理室１０の外側の外気が処理室１０内に入り込んで雰囲気ガスの酸素濃度が上昇する事象が抑制される。

【0050】

つまり、本実施形態の光処理装置１が備える処理室１０によれば、外部に排気される排気流量が変化したとしても、処理室１０の雰囲気ガスの排気流量にほとんど影響が生じない。よって、例えばガス導入口２１から導入されるガス流量を一定とすることで、ガスの導入時間によって、処理室１０内の雰囲気の酸素濃度を容易に制御できる。つまり、処理室１０内の雰囲気環境の制御性が従来よりも大幅に向上する。

【0051】

図６Ａ及び図６Ｂは、連絡口２２の近傍に位置する通気路４０の構造を模式的に示す平面図である。本実施形態の処理室１０が備える通気路４０は、上述したように、遮蔽壁５０と壁体３０（ここでは壁面３０ｂ）とによって覆われてなる筒状空間である。以下の説明では、ＸＺ平面に平行な壁面３０ｂに形成されている通気路４０を例に挙げて説明するが、ＸＹ平面に平行な壁面３０ｃに形成されている通気路４０においても同様の議論が可能である。

【0052】

図６Ａに示すように、連絡口２２に対して対向する位置には遮蔽壁５０（遮蔽壁５０ｂ）が形成されている。これにより、連絡口２２から通気路４０内に－Ｙ方向に流出した雰囲気ガス（Ｖ３）の一部は、遮蔽壁５０ｂに衝突した後、外気導入口４１から導入された、流量の大きい外気（Ｖ２）の流れに乗って、通気路４０内を＋Ｘ方向に流されて排気口４３に導かれる。

【0053】

ところで、連絡口２２から流出した雰囲気ガス（Ｖ３）のうち、遮蔽壁５０ｂに衝突した雰囲気ガス（Ｖ３）の一部は、排気口４３とは反対側（－Ｘ側）、すなわち、外気導入口４１側に拡散することが考えられる。このため、仮に、連絡口２２と外気導入口４１とがＸ方向に関して極めて近接して位置しているような場合には、連絡口２２から流出した雰囲気ガス（Ｖ３）のごく一部が、外気導入口４１を通じて処理室１０の外側に漏れ出る可能性が考えられる。

【0054】

かかる観点から、図６Ｂに示すように、連絡口２２から見て外気導入口４１の側に位置する箇所、すなわち－Ｘ側の位置には遮蔽壁５０ａが設けられているのが好ましい。これにより、図６Ｂに模式的に示すように、連絡口２２から流出された雰囲気ガス（Ｖ３）が、仮に、遮蔽壁５０ｂに衝突した後に外気導入口４１側に進行したとしても、遮蔽壁５０ａに衝突するため、外気導入口４１を介して処理室１０の外側に漏れ出る懸念が大きく低下する。

【0055】

図７は、実施例と比較例の検証結果を示すグラフである。実施例は、本実施形態の処理室１０に対応し、比較例１は、図１２に示す従来の処理室９０に対応する。詳細には、図７は、それぞれの処理室（１０，９０）を排気系統に接続した状態で、１００Ｌ／minで窒素ガスを流入し続けたときの、処理室（１０，９０）内の酸素濃度の変化をグラフ化したものである。いずれの場合も、検証開始時における処理室（１０，９０）内は実質的に窒素ガス雰囲気とされた。

【0056】

比較例１では、処理室９０の排気口９２から排気される流量が、検証開始時に１００Ｌ／minに設定された後、排気流量の設定値が変更されなかった。実施例１では、処理室１０の排気口４３から排気される流量が、検証開始時に２，０００Ｌ／minに設定された後、排気流量の設定値が変更されなかった。

【0057】

図７によれば、比較例では、検証開始時から９０分後、１５０分後、２１０分後に、処理室９０内の雰囲気ガスに含まれる酸素濃度が上昇していることが確認された。これに対し、実施例では、時間経過にかかわらず、処理室１０内の雰囲気ガスに含まれる酸素濃度の変動が確認されなかった。

【0058】

「発明が解決しようとする課題」の項で上述したように、排気系統に接続されている他の装置の運転状況によって、排気流量は変動する。比較例では、排気流量が変動したことにより、窒素ガスの導入流量よりも排気流量が上昇した結果、処理室９０に不可避的に形成されている孔９３を通じて外気が導入されたことで、処理室９０内の酸素濃度が上昇したものと推察される。これに対し、実施例では、排気流量が変動した場合であっても、外気導入口４１から通気路４０内に取り込まれる外気の量が変動することで排気流量の変動に追随できるため、処理室１０から流出される雰囲気ガスの流量が変動しなかったものと推察される。

【0059】

［別実施形態］
以下、別実施形態につき説明する。

【0060】

〈１〉上記実施形態では、通気路４０がＺ方向に見てＬ字状に形成され、異なる２つの壁面（３０ｂ，３０ｃ）に連絡口２２が形成されているものとして説明した。しかし、本発明において、連絡口２２の形成数は限定されない。例えば、図８に模式的に示すように、通気路４０は、処理室１０を構成する壁体３０の一の壁面３０ｃのみに沿って形成され、連絡口２２はこの壁面３０ｃにのみ形成されているものとしても構わない。

【0061】

なお、連絡口２２は、同一の壁面上に複数箇所に配置されていても構わない。

【0062】

〈２〉図４～図６Ｂを参照して説明した上記実施形態の処理室１０では、外気導入口４１側に雰囲気ガスＶ３が流出するのを抑制する目的で設けられた遮風壁５０ａが、筒状空間を構成する通気路４０の一部の壁面を構成していた。しかし、この遮風壁５０ａは、通気路４０を構成する壁面とは独立していても構わない（図１０Ａ、図１０Ｂ参照）。

【0063】

図１０Ａは、この別実施形態の処理室１０が備える通気路４０の近傍を、図５にならって図示した模式的な斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す通気路４０を、Ｙ方向から見たときの模式的な平面図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、遮風壁５０ａは、Ｘ方向に関して連絡口２２よりも外気導入口４１側の位置において処理室１０の壁面３０ｂに固定され、－Ｙ方向に突出した面（ここではＹＺ平面に平行な面）を有している。この遮風壁５０ａの面によって、連絡口２２を通じて通気路４０に流出した雰囲気ガスＶ３が、外気導入口４１側（図１０Ｂにおける－Ｘ側）に進行しても、遮風壁５０ａの面に衝突ため、外気導入口４１を介して処理室１０の外側に漏れ出る懸念が大きく低下する。

【0064】

〈３〉図６Ｂを参照して上述したように、上記実施形態では、通気路４０は、連絡口２２から見て外気導入口４１の側に位置する箇所に遮蔽壁５０（５０ａ）が設けられているものとした。しかし、処理室１０が備える通気路４０が、外気導入口４１の側に遮蔽壁５０ａを設けない構成も、本発明の範囲内である（図１１参照）。

【0065】

図１１は、この別実施形態の処理室１０が備える通気路４０の近傍を、図５にならって図示した模式的な斜視図である。特に図１１に示すように、連絡口２２が外気導入口４１から充分離れた箇所に配置されている場合（距離ｄ１が大きい場合）には、図１１に示すように、連絡口２２から見て外気導入口２２側に遮蔽壁５０（５０ａ）が設けられていなくても、連絡口２２を通じて通気路４０に流出した雰囲気ガスＶ３が、外気導入口４１を通じて処理室１０の外側に排出される懸念は極めて低くなる。これは、上述したように、そもそも連絡口２２を通じて通気路４０に流出する雰囲気ガスＶ３の流量に比べて、外気導入口４１から導入される外気Ｖ２の流量が充分大きいためである。

【0066】

〈４〉上記実施形態では、通気路４０が、処理室１０の壁体３０の壁面に連結されている場合について説明した。しかし、本発明はこの限りではない。例えば、図９に模式的に示すように、連絡口２０には通気用の管体６０が連結されており、この管体６０が、外気導入口４１が設けられた通気路４０と処理室１０の外側で連結されているものとしても構わない。

【0067】

〈５〉本発明において、通気路４０の形状は任意である。また、処理室１０の形状も任意である。例えば、上記実施形態では、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、処理室１０が壁体３０によって四方が覆われた直方体形状を呈している場合を例に挙げて説明したが、処理室１０が円筒形状であっても構わない。この場合、壁体３０は曲面構造で構成される。

【0068】

〈６〉上記実施形態では、図１に示すように、光源収容室５が処理室１０の上方に位置する場合を例に挙げて説明したが、これはあくまで一例である。処理室１０が光源収容室５に設けられた光取り出し面５ａに対して対向する位置に配置されている限りにおいて、光源収容室５と処理室１０との配置態様は任意である。

【符号の説明】

【0069】

１ ：光処理装置
３ ：光源
５ ：光源収容室
５ａ ：光取り出し面
７ ：ワーク
９ ：ステージ
１０ ：処理室
１３ ：上部カバー
１５ ：下部カバー
２１ ：ガス導入口
２２ ：連絡口
３０ ：壁体
３０ａ ：壁面
３０ｂ ：壁面
３０ｃ ：壁面
３１ ：底部
４０ ：通気路
４１ ：外気導入口
４３ ：排気口
５０ ：遮蔽壁
９０ ：処理室
９１ ：ガス導入口
９２ ：排気口
９３ ：孔

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】