CN101533756B - 准分子灯及该准分子灯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是在于提供可抑制焊料的劣化的准分子灯及该准分子灯的制造方法。该准分子灯，隔着放电容器的密闭空间相对地形成一对电极；并且各个电极与将电力供应于各个电极所用的引线通过焊料固定。本发明的准分子灯，是在由介质材料所构成的放电容器内部形成的密闭空间中封入有放电用气体，隔着上述密闭空间、在上述放电容器的外表面形成包含金属薄膜的一对电极，用于馈电给各个电极的各个引线由焊料与各个电极电连接，该准分子灯其特征为：在上述焊料的周围形成有保护膜。

Description

准分子灯及该准分子灯的制造方法

技术领域

本发明是涉及准分子灯及准分子灯的制造方法。尤其是，涉及在半导体基板或液晶基板等的制造工序中，被利用于半导体基板或液晶基板的洗净等的准分子灯及该准分子灯的制造方法。

背景技术

在最近的半导体基板或是液晶基板等的制造工序中，作为除去附着于半导体基板的硅片或液晶基板的玻璃基板的表面的有机化合物等的污垢的方法，广泛地被利用着利用紫外线的干式洗净方法。尤其是在使用从准分子灯所放射的真空紫外光的臭氧或活性氧气的洗净方法中，有更有效率且在短时间加以洗净的各种洗净装置被提案，例如，公知的有专利文献1(日本特开2000-260396号)。

专利文献1所示的紫外线照射处理装置是准分子灯多个连设在被处理体的运送方向，而构成准分子照射面对于被处理体成为一定距离，一面向所定方向运送被处理体，一面点灯驱动各个准分子灯，由将从各个准分子灯所放射的准分子光照射到被处理体的表面，来干式洗净被处理体的表面。依照表示于同文献的紫外线照射处理装置，由氧气使得准分子光被吸收而为了抑制准分子光的衰减，在将被处理体配置在距准分子照射面8mm以内的状态下，将准分子光照射在被处理体的表面。

可是，现有的准分子灯是具备如专利文献2(日本特开2004-342369号)所示的馈电构造。图8是表示现有的准分子灯的馈电结构的概略图。

表示于同图的准分子灯A是具备：在被形成于介质材料所成的长方体形状的放电容器B的内部的密闭空间S封入有生成准分子的气体，并且设置于隔着放电容器B的密闭空间S相对的位置的一对电极C、D。各个电极C、D是由真空蒸镀镍或铬等的金属薄膜所形成，一方的电极D是为了取出紫外线，在除了附设引线的端部以外形成网目状。在电极D的端部，由使用焊料F焊接有解开成为露出的多条芯线的状态的引线E的芯线部Ea。

专利文献1：日本特开2000-260396号；

专利文献2：日本特开2004-342369号。

发明内容

在专利文献1的紫外线照射处理装置中，因以下的理由，判明了通过氧化焊料F，该焊料F固定有在图8示出的准分子灯A的电极D与引线E的芯线部Ea，存在降低两者的连接部的机械性强度的可能。即，可能从准分子灯A所放射的紫外线吸收在准分子灯周围存在的氧气而在准分子灯的周围产成臭氧，并由生成的臭氧氧化焊料F的表面，由此导致焊料F劣化。这样，当固定有电极与引线的焊料劣化时，则在用来进行下一洗净的被处理体被运送为止的期间，熄灭准分子灯而待机时，或是点灯驱动准分子灯来进行被处理体的洗净时等因焊料破损而引线从电极离开，由此，欲对被处理体照射紫外线时无法点亮准分子灯，或是对被处理体照射紫外线时产生突然熄掉准分子灯的不方便。

如上所述，本发明的目的是在于提供可抑制焊料的劣化的准分子灯及该准分子灯的制造方法，该准分子灯为在由介质材料所构成的放电容器内部形成的密闭空间中封入有放电用气体，隔着放电容器的密闭空间相对地形成一对电极、并且由焊料固定着各个电极与将电力供应于各个电极所用的引线。

本发明的准分子灯，在由介质材料所构成的放电容器内部形成的密闭空间中封入有放电用气体，隔着所述密闭空间、在所述放电容器的外表面形成由金属薄膜构成的一对电极，且用于馈电给各个电极的各个引线通过焊料与各个电极被电连接，该准分子灯其特征在于，在所述焊料的周围形成有保护膜。

另外，其特征为在上述引线连接有板状馈电端子，该馈电端子与上述电极通过上述焊料来进行连接。

另外，其特征为在上述馈电端子的周围形成有上述保护膜。

另外，其特征为上述保护膜包含二氧化硅(silica)。

另外，其特征为上述保护膜为涂敷聚硅氮烷(polysilazane)溶液，并通过转化成二氧化硅来形成。

另外，其特征是上述电极为：连接有上述引线的部位与其以外的部位分开，并且连接有该引线的部位与其他以外的部位通过导电性膏(paste)被性连接，在该导电性膏的周围形成有上述保护膜。

另外，本发明的准分子灯的制造方法，是在由介质材料所构成的放电容器内部形成的密闭空间中封入有放电用气体，隔着上述密闭空间、在上述放电容器的外表面形成由金属薄膜构成的一对电极，用于馈电给各个电极的各个引线通过焊料与各个电极电连接的，其特征为：具备以下制造工序：

1.在放电容器的外表面形成由金属薄膜所构成的电极的制造工序，

2.在1的制造工序之后，通过加热熔融焊料，并外部电极与引线由焊料电连接的制造工序，

3.在2的制造工序之后，在焊料的周围涂敷聚硅氮烷溶液，并使之干燥，而在焊料的周围形成保护膜的工序。

根据本发明的准分子灯，隔着放电容器的密闭空间而相对形成一对电极，并且通过焊料来固定各个电极与用于将电力供应于各个电极的各个引线，在焊料的周围形成有保护膜，因此能可靠地可防止由产生在准分子灯的周围的臭氧把焊料氧化而劣化。所以，一直到下一被处理体被运送为止的等待期间或在点灯驱动放电灯时，焊料不会破损，引线不会从电极离开，因此，欲点亮准分子灯时能够可靠地可点亮，又能可靠地可防止在对被处理体照射紫外线来洗净被处理体的期间突然地熄灭准分子灯。

另外，在上述引线连接有馈电端子，而馈电端子与上述电极通过上述焊料固定，因此可将馈电端子与外部电极的连接成更牢固。

另外，在上述馈电端子的周围形成有上述保护膜，因此能够可靠地防止由臭氧使馈电端子劣化。

另外，上述保护膜包含二氧化硅，因此可更可靠地防止焊料的劣化。

另外，上述保护膜通过涂敷并干燥聚硅氮烷溶液来形成，因此不必进行高温的加热处理可形成保护膜。所以，通过焊料不会熔融程度的温度的热处理可形成保护膜，因此具有避免焊料朝固定部以外的部位流动，或是避免金属电极分散于焊料中而剥落的优点。

另外，上述电极为：连接有上述引线的部位与其以外的部位离开，并且连接有该引线的部位与其以外的部位通过导电性膏来电连接，而在该导电性膏的周围形成有上述保护膜。因此，不会有电连接引线的部位与其以外的部位的导电性膏被臭氧劣化可能。

还有，根据上述的本发明的制造方法，通过使用聚硅氮烷溶液，并以焊料不会熔解程度的温度进行热处理，可在焊料的周围容易形成包含二氧化硅的保护膜，因此不会损及焊接部的可靠性、来形成二氧化硅膜，而具有可提高焊接部的耐久性的优点。

附图说明

图1是表示本发明的准分子灯的整体结构的立体图。

图2是表示本发明的准分子灯的主要部分放大截面图。

图3(a)至图3(d)是表示说明本发明的准分子灯的制造方法的概念图。

图4是表示具备本发明的准分子灯的紫外线照射处理装置的结构概略的概念图。

图5是表示本发明的准分子灯的其他实施方式的主要部分放大截面图。

图6是表示本发明的准分子灯的其他实施方式的主要部分放大截面图。

图7是表示本发明的准分子灯的其他实施方式的主要部分放大截面图。

图8是表示公知的准分子灯的结构的概略截面图。

附图标号说明

100：准分于灯

1：放电容器

3：电极

3a：引线固定部

3b：放电形成部

4：电极

11，12：平坦壁

13：弯曲部

14：馈电装置

15，16：引线

15a：芯线

15b：被覆部

17：焊料

18：保护膜

19：套管

20：馈电端子

21：导电性膏

具体实施方式

图1是表示本发明的准分子灯的整体结构的立体图。图2是表示扩大本发明的准分子灯的电极与引线的连接部的截面图。在图2中，为了方便仅表示一方的电极与一方的引线的连接部分的结构。

准分子灯100是由介质材料的合成石英玻璃所构成，具有在四角为圆的扁平方筒形状的放电容器1，在放电容器1的内部形成的密闭空间S，例如氙气体等的稀有气体，或是将氯气等的卤素气体混合于稀有气体作为放电气体来充填，根据气体的种类能发出不相同波长的准分子光。放电气体一般是以约10～100KPa的压力被填充。

放电容器1是位于纸面的上方侧的平坦壁11与位于纸面的下方侧的平坦壁12为互相地隔开而平行地伸展，并且在平坦壁11、12的各个宽度方向(对于管轴正交的方向)的端部分别连续形成有弯曲部13。这种放电容器1是在图1的纸面位于上下的平坦壁11、12的任一个形成向被处理体出射紫外线所用的光出射面。例如，在将被处理体配置于放电容器1的下方时，位于下方侧的平坦壁12成为光出射面。表示这种放电容器1的数值例时，管轴方向的全长为904mm、发光长(配设有电极的领域的管轴方向的全长度)为790mm、左右的宽度方向的长度为43mm、而上下的高度方向的长度为15mm。

在平坦壁11、12，分别配置有电极3、4。电极3、4是例如将金、银、铜、镍、铬等的耐蚀性金属通过进行印刷或蒸镀于平坦壁11、12上，例如厚度形成成为0.1μm～数十μm。例如，如上述地位于下方侧的平坦壁12成为光出射面时，电极4是将上述金属通过进行印刷或蒸镀成为格子状并形成具有透光性。电极3是被连接于馈电装置14的高压侧的引线15，而位于下方的电极4是被连接于接地侧的引线16。

如图2所示，引线15是由绝缘材料被除去而成为露出的芯线部15a与以绝缘材料覆盖芯线周围的被覆部15b来构成，芯线部15a为使用焊料17被焊接于电极3，由此，电性及机械性地被固定于电极3。焊料17是设置成可围绕引线15的芯线部15a的周围。在焊料17的周围，形成有耐臭氧性材料所成的保护膜18以免把焊料17露出于外部。焊料17是例如有Sn-Pb、Sn-In等，但一般为耐臭氧性低。作为形成保护膜18的耐臭氧性材料，例如有二氧化硅(silica)、沃其滋莫(Okitsumo，商品名称)，斯迷世拉母(スミセラム，商品名称)等，但由下述理由优选二氧化硅。

图3是表示用于说明本发明的准分子灯的制造方法的概念图。

<第1制造工序>

如图3(a)所示，将上述的金属通过印刷或蒸镀在位于合成石英玻璃所成的扁平筒状的放电容器1的上方侧的平坦壁11上，并形成金属薄膜所成的电极3。

<第2制造工序>

第1制造工序之后，如图3(b)所示，将引线15的芯线部15a配置在电极3上的状态下在两者近旁配置焊料17的块体而以约300℃的温度来加热焊料并使其熔融。通过将经熔融的焊料自然冷却到常温来固定芯线部15a与电极3。

<第3制造工序>

如图3(c)所示，在第2制造工序之后，对于使用刷子涂敷在焊料17周围的聚硅氨烷溶液18’在大气中以90℃左右的温度进行1小时的热处理。通过将聚硅氮烷(polysilazane)溶液18’自然冷却到常温并干燥，如图3(d)所示，在焊料17的周围形成二氧化硅构成的保护膜18。

在上述的第3制造工序中，若将聚硅氮烷溶液予以干燥，则聚硅氮烷是与大气中的水分或氧气结合，由此转化为二氧化硅，通过使用聚硅氮烷溶液，即使不过度地进行高温的热处理也可形成保护膜18。并且，通过以液体状态使用聚硅氮烷，则可涂敷到表面形状容易成为不稳定的焊料17的周围每个角落，因此容易形成保护膜18以使焊料17的外表面与空气被完全地隔断。

在上述第3制造工序中所使用的聚硅氮烷溶液，是如下地被调配。混合作为原料的全氢化聚硅氮烷与溶剂的二甲苯，来制作约10～20％的全氢化聚硅氮烷溶液。作为溶剂也可以使用二丁醚(dibutyl ether)、索尔别案(Solvesso，商品名称)、石油馏份等。对于所制作的全氢化聚硅氮烷溶液添加钯(palladium)系或胺(amine)系的催化剂。通过添加催化剂，以更低温的热处理就可形成二氧化硅构成的保护膜。

另外，在上述第3制造工序中，对于涂敷于焊料周围的聚硅氮烷溶液进行热处理，是为了在短时间内使聚硅氮烷转化成二氧化硅。即使变更热处理为进行加湿处理，也可使在短时间内转化为二氧化硅，若不必缩短转化成二氧化硅的时间，则不必进行热处理等。

图4是表示具备本发明的准分子灯的紫外线照射处理装置的结构的概略概念图。

紫外线照射处理装置是将从配置于氮气等非活性气体所填充的筐体40内的准分子灯100所放射的紫外线，对在筐体40下方朝水平方向通过多个滚子42运送被处理体W进行照射，来进行该被处理体W的表面洗净等的处理。被处理体W是硅片基板、液晶显示器制造用、电浆显示面板制造用等的平面显示器制造用的玻璃基板等。这些基板的表面，是依各制造工序经过而状态不相同，作为施行光阻、透明导电膜、电路等的状态。

容纳准分子灯100的筐体40，相对于被处理体W的下方侧被开放，而在筐体40内部距被处理体W约数mm的位置配置有准分子灯100，并且在该准分子灯100的上方侧配置具有气体喷出口41a的非活性气体放出机构41。筐体40的内部，以氮气体等非活性气体来置换，以免因从准分子灯100所放射的紫外线被氧气吸收而衰减，尤其是在准分子灯100与被处理体W间被置换成反应所必须的最低限的氧气浓度。作为非活性气体，除了氮气以外，也可使用氦、氩、氖等。

这种紫外线照射处理装置，当由运送来的被处理体W使得筐体40的下方的开口成为几乎关闭的状态时，来自非活性气体放出机构41的非活性气体充满于筐体40内而降低内部的氧气浓度，例举一个例子，在被处理体W的宽度为1100mm、准分子灯100的全长度为1300mm、筐体40的全长度为1500mm、高度为50mm、宽度为150mm、且从非活性气体放出机构41所放出的非活性气体的流量为300L/分的情况下，在被处理体W几乎塞住筐体40下方侧的开口时，筐体40内的氧气浓度是成为大约0.5％。

在以上的图4所示的紫外线照射处理装置中，筐体40内部未完全地密闭，因此在筐体40内部成为氧气容易残留的环境。然而，本发明的准分子灯是在这样因残留着氧气而容易产生臭氧的环境化下即使进行点灯驱动，在对电极3与引线15的芯线部15a固定的焊料17的周围形成耐臭氧性材料所成的保护膜18，因此产生在准分子灯100的周围的臭氧也不能使焊料17氧化而被劣化。所以，一直到下一洗净所用的被处理体被运送为止的等待期间或是对于被处理体照射紫外线而正进行洗净被处理体的期间，能够可靠地防止引线15的芯线部15a从电极3离开。因此，不会产生欲点亮准分子灯时无法点亮、或是在正对被处理体照射紫外线的期间突然地熄灭准分子灯这样的不方便。

另外，根据本发明的准分子灯的制造方法，如上述的第3道制造工序所示，为了形成保护膜18而使用聚硅氮烷溶液，因此不必过度地进行高温的热处理就可形成保护膜18。所以，通过第3道制造工序的热处理就可避免焊料17过度地成为高温状态，并能可靠地避免焊料17再度熔融。在第3道制造工序中，若焊料再度熔融，就会产生焊料会流到固定部以外的部位、或是有金属电极被分散于焊料中产生被剥落的不方便的可能。另外，液体的聚硅氮烷被涂敷到焊料17的外表面各个角落，因此焊料17的外表面成为容易形成保护膜18以使与空气完全地隔断。

图5至图7是用于说明本发明的准分子灯的其他实施方式的主要部分放大图。在图5至图7中，针对于与图1图2共同的部位给予与在图1、图2所给予的符号同一符号并省略了说明。

根据图5所示的方式，引线15是除了芯线部15a，被覆部15b以外，还具有：捆扎芯线部15a的镍制套管19与被焊接于该套管19的板状馈电端子20。引线15通过板状馈电端子20由焊料17被固定于电极3，由此经由馈电端子20被电连接于电极3。套管19及馈电端子20是防止随着由发生在准分子灯的周围的臭氧氧化而劣化，因此分别由耐臭氧性材料来构成。例如套管19是由镍来构成，且馈电端子20是由镍来构成。

根据这样如图5所示的实施方式，可期待如以下说明的实用上的效果。引线15的芯线部15a是为了具有柔软性而分成多个细线，因此存在很难焊接于馈电端子20的表面、或是因多个细线容易胡须状地鼓出并接触于其他周边机器而成为误动作原因的担心。因此，通过在多个细线所成的芯线部15a安装套管19，并可将套管19容易地焊接于馈电端子20，可避免细线胡须状地鼓出，因此可降低准分子灯对于周边机器的不良影响。

另外，通过设置薄板状馈电端子20，与在电极3直接地焊接芯线部15a或是捆扎芯线部15a的套管19的情况相比较，可确保与电极3的接触面积，并且可将热容与电极3近似，因此焊料17的固定可容易地进行。因此，馈电端子20与电极3的机械性连接强度会变高，而可将引线15与电极3的电连接的可靠性提高。优选板状馈电端子20其热容与电极3的热容接近。

另外，套管19、馈电端子20也可以不是由耐臭氧性材料构成。如图6所示，在焊料17、导电性套管19及板状馈电端子20的周围，也可由二氧化硅形成有保护膜18以使此些的外表面不会触及空气。根据图6所示的实施方式，即使套管19、馈电端子20为耐臭氧性低的材料，也不会担心这些材料被臭氧氧化。

根据图7所示的实施方式，电极3是被分离成由焊料17固定有引线15的芯线部15a的引线固定部3a，及引线固定部3a以外的放电形成部3b，而引线固定部3a与放电形成部3b由不同体的导电性膏(paste)21被确保导通。导电性膏21是例如使用着在环氧树脂混合银或镍填充物，一般由耐臭氧性低的材料来构成。并且，在焊料17及导电性膏21的周围形成有二氧化硅构成的保护膜18，由保护膜18使焊料17及导电性膏21的外表面与空气隔断。

根据这样如图7所示的实施方式，可期待如下的实用性的效果。在上述的发明的准分子灯的制造方法的第2道制造工序中，若为了短时间熔融焊料17而以高温过度地加热焊料17，则由电极3成为高温状态，存在构成电极3的金属熔入在熔融的焊料的情况。如图7所示，在这种情况下，电极3是会被分离或引线固定部3a与其以外的放电形成部3b，会产生对放电形成部3b的不能馈电的这样不方便的担心。因此，在第2工序中，即使引线固定部3a与放电形成部3b被分离的情况，通过导电性膏21使得引线固定部3a与放电形成部3b被导通，因此能够可靠地点亮准分子灯。

另外，除了焊料17的周围以外，在导电性膏21的周围也形成着保护膜18，因此不用担心由耐臭氧性低的材料构成的导电性膏21被在准分子灯周围产生的臭氧氧化而劣化。

以上，对本发明的准分子灯的各种实施方式加以说明，但本发明是并不被限定于上述的实施方式。放电容器的形状是并不限定在扁平的方筒状，例如也可适用圆筒状，另外，也可适用在将内径互相不相同的两支直管同轴地配置，并且通过密封各个直管的端部而在内部形成气密空间的双重圆筒管构造。

Claims (7)

1.一种准分子灯，在由介质材料所构成的放电容器内部形成的密闭空间中封入有放电用气体，隔着所述密闭空间、在所述放电容器的外表面形成由金属薄膜构成的一对电极，且用于馈电给各个电极的各个引线通过焊料与各个电极被电连接，该准分子灯其特征在于，

在所述焊料的周围形成有保护膜，并且所述保护膜覆盖所述焊料。

2.如权利要求1所述的准分子灯，其特征在于，

在所述引线连接有板状馈电端子，该馈电端子与所述电极通过所述焊料来进行连接。

3.如权利要求2所述的准分子灯，其特征在于，

在所述馈电端子的周围形成有所述保护膜。

4.如权利要求1所述的准分子灯，其特征在于，

所述保护膜由二氧化硅构成。

5.如权利要求4所述的准分子灯，其特征在于，

所述保护膜是通过涂敷并干燥聚硅氮烷溶液所形成的。

6.如权利要求1所述的准分子灯，其特征在于，

所述电极，连接有所述引线的部位与其以外的部位分开，并且连接有该引线的部位与其以外的部位通过导电性膏被电连接，在该导电性膏的周围形成有所述保护膜，并且所述保护膜覆盖所述导电性膏。

7.一种准分子灯的制造方法，是在由介质材料所构成的放电容器内部形成的密闭空间中封入有放电用气体，隔着所述密闭空间、在所述放电容器的外表面形成由金属薄膜所构成的一对电极，且用于馈电给各个电极的各个引线通过焊料与各个电极被电连接，该准分子灯的制造方法其特征在于，

具有以下工序：

(1)在放电容器的外表面形成由金属薄膜所构成的电极的工序，

(2)在(1)的工序之后，通过加热熔融焊料，并将外部电极与引线由焊料电连接的工序，

(3)在(2)的工序之后，在焊料的周围涂敷聚硅氮烷溶液，而转化成二氧化硅，以在焊料的周围形成保护膜并且用所述保护膜覆盖所述焊料的工序。

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