CN101832814A - 准分子灯用照度测量装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种基本上能够在大气中简单地测量真空紫外光的强度、还能够降低由局部性的放电、及网状电极等的外部电极的影子引起的测量误差的准分子灯用照度测量装置。包括对真空紫外光进行检测的受光传感器和壳体，在上述壳体中，在与受光传感器的受光面相对的位置上，以其一面向外部开口的状态设有导光路空间；并且设有导入惰性气体的气体导入口、以及从这里延伸到导光路空间的气体流路，该装置还具备从气体导入口导入的惰性气体在上述导光路空间沿着包括受光传感器的受光面的面流通后、从导光路空间的开口排出到外部的气体流通机构，从包括受光传感器的受光面的面的垂直方向俯视，导光路空间的开口的面积比受光传感器的受光面的面积大。
Description
技术领域
本发明涉及测量从准分子灯放射的真空紫外光的准分子灯用照度测量装置。特别涉及没有用玻璃板等隔离、在准分子灯与被照射物之间的空间中夹着大气等的含有氧的气体的准分子灯装置中的、正确地测量从准分子灯放射的真空紫外光的准分子灯用照度测量装置。
背景技术
使用准分子灯的光照射装置在液晶用玻璃基板的光清洗工序及半导体的制造工序中广泛地使用。其中，使用氙准分子灯的放射波长172nm的真空紫外光的光照射装置近年来被广泛地使用。在该真空紫外光的测量中，需要避免大气中的氧的吸收，希望开发在大气中简单地测量真空紫外光的强度的技术。
基于这样的背景，在大气中简单地测量真空紫外光的照度测量装置已实用化。
例如，在专利文献1中，公开了一种真空紫外光的照度测量装置，其使惰性气体流到对真空紫外光的强度进行检测的受光传感器的受光面与导入真空紫外光的光导入口之间的空间，抑制氧的吸收而使真空紫外光的衰减降低。
具体而言，如图6所示，该照度测量装置30由检测真空紫外光的强度的受光传感器32、和内包它的壳体31构成。在该壳体31上，以与受光传感器32的受光面32A相对的状态设有光导入口33，设有导入惰性气体的气体导入口35，并且以从该光导入口33延伸到气体导入口35的状态设有气体流路36。另外，在图6中，37是从光导入口33延伸到设在与气体导入口35相反的方向的气体排出小口38的排气流路。
在这样的照度测量装置30中，一边使惰性气体流到气体流路36，一边使要测量真空紫外光的被测量灯P接触在光导入口33。惰性气体从气体导入口35流到气体流路36中，经由光导入口33从照度测量装置30与被测量灯P的细微的间隙排出到外部。此时，将处于受光传感器32的受光面32A与光导入口33之间的空间、以及照度测量装置30与被测量灯P之间的空间中的含有氧的大气同时排出到外部。
由此，处于受光传感器32的受光面32A与被测量灯P之间的空间中的氧被惰性气体置换而被除去，真空紫外光不会被氧吸收，结果能够测量正确的真空紫外光的强度。特别是，通过设置排气流路37及气体排出小口38，将受光传感器32的受光面32A与被测量灯P之间的空间的大气更可靠地置换为惰性气体。
另一方面，在直接使照度测量装置接近于准分子灯而测量真空紫外光的强度的情况下，由于在该准分子灯的放电空间中随机地发生局部性的放电等，所以有不能测量真空紫外光的稳定的强度的问题。
此外，由于设置在该准分子灯的放电管的外表面上的例如网状电极等的外部电极的影子，存在即使是相同的准分子灯，测量的强度也会因准分子灯的测量部位而变为误差较大的问题。进而，在随时间变化的真空紫外光的强度的测量中，产生了正确地在相同的地方以相同的测取角测量的需要，但这是很困难的，结果，产生不能测量正确的真空紫外光的强度的问题。
为了解决这些问题，如果增大照度测量装置的光导入口的直径而实现由局部性的放电及外部电极的影子引起的测量误差的降低，则相反大气中的氧的影响变大，产生还是不能测量正确的真空紫外光的强度的问题。
【专利文献1】日本特开平8-233650号公报
发明内容
本发明是基于这样的状况而做出的，其目的是提供一种基本上能够在大气中简单地测量真空紫外光的强度、还能够降低由局部性的放电及网状电极等的外部电极的影子引起的测量误差的准分子灯用照度测量装置。
本发明的准分子灯用照度测量装置，包括对真空紫外光进行检测的受光传感器、和包含该受光传感器的壳体，其特征在于，
在上述壳体中，
在与上述受光传感器的受光面相对的位置上，以其一面向外部开口的状态设有导光路空间；
并且设有导入惰性气体的气体导入口、以及从该气体导入口向上述导光路空间延伸的气体流路，
上述准分子灯用照度测量装置还具备从上述气体导入口导入的上述惰性气体在上述导光路空间沿着包括上述受光传感器的受光面的面流通后、从该导光路空间的开口排出到外部的气体流通机构，
从包括上述受光传感器的受光面的面的垂直方向俯视，上述导光路空间的开口的面积比上述受光传感器的受光面的面积大。
在本发明的准分子灯用照度测量装置中，优选的是，设有多条上述气体流路，从包括受光传感器的受光面的面的垂直方向俯视，多个气体流路的惰性气体的喷射方向的出口被取向为，朝向该受光传感器的受光面的中心的状态。
根据本发明的准分子灯用照度测量装置，由于惰性气体沿着受光传感器的受光面流通后，从导光路空间的开口排出到外部，所以基本上能够在大气中简单地测量真空紫外光的强度。并且由于构成为，从受光传感器的受光面的垂直方向俯视、作为光导入口的导光路空间的开口的面积比受光传感器的受光面的面积大，所以能够使足够量的均质的真空紫外光入射到该受光面。因此，能够降低由局部性的放电及网状电极等的外部电极的影子引起的测量误差。
此外，根据多个气体流路被取向为惰性气体的喷射方向的出口朝向受光传感器的受光面的中心的状态的准分子灯用照度测量装置，能够将导光路空间的氧可靠地置换为惰性气体。由此，能够抑制氧对真空紫外光的吸收而测量可靠地降低了其衰减的真空紫外光的强度。
附图说明
图1是表示本发明的准分子灯用照度测量装置的结构的一例的概况的说明用分解立体图。
图2是图1的准分子灯用照度测量装置的说明用剖视图。
图3是图1的准分子灯用照度测量装置的盖部件的仰视图。
图4是图1的准分子灯用照度测量装置的壳体主体的俯视图。
图5是表示本发明的准分子灯用照度测量装置的导光路空间的结构的另一例的说明用剖视图。
图6是表示以往的真空紫外光的照度测量装置的概况的说明用剖视图。
标号说明
10 准分子灯用照度测量装置
11 壳体
11A 壳体主体
11B 盖部件
12 受光传感器
12A 受光面
12B 包括受光面的面
13 光导入口
15 气体导入口
16 气体流路
16A、16B 槽
16C 喷射口
20 荧光体膜
21A、21B 窗板
23 有色玻璃滤光器
25 光电变换元件
27 外壳
27A 开口
30 照度测量装置
31 壳体
32 受光传感器
32A 受光面
33 光导入口
35 气体导入口
36 气体流路
37 排气流路
38 气体排出小口
S、S2 导光路空间
P、P2 被测量灯
L 光路
具体实施方式
以下，对本发明具体地说明。
本发明的准分子灯用照度测量装置如图1及图2所示，具有壳体11、在该壳体11内设有检测真空紫外光的受光传感器12。
受光传感器12例如可以做成将荧光体膜20用两片窗板21A、21B夹持、组装有有色玻璃滤光器23、和例如由硅光二极管等构成的光电变换元件25的结构。该受光传感器12收纳在以与荧光体膜20相对的状态设有开口27A的、例如呈圆盘状的外壳27内。此外，在光电变换元件25上，连接着延伸到外部的未图示的传感器主体而输出电信号的线缆(未图示)。
荧光体膜20例如由通过照射波长172nm的真空紫外光而以绿色发光的Zn2SiO4:Mn构成。此外，窗板21A、21B例如可以由合成石英玻璃构成。进而，有色玻璃滤光器23是有选择地使绿色的光透射的滤光器。
作为受光传感器12的尺寸的一例，例如外壳27的直径是35.0mm，高度是19mm，开口27A的直径为4mm。
在该受光传感器12中，如果经由开口27A及窗板21A将真空紫外光入射到荧光体膜20中，则通过该真空紫外光激励构成荧光体膜20的Zn2SiO4:Mn而放射可见光。并且，该可见光中的绿色的光通过有色玻璃滤光器23而入射到光电变换元件25中，在该光电变换元件25中被变换为电信号。由此检测真空紫外光的强度。
另一方面，壳体11由壳体主体11A及盖部件11B构成，整体呈长方体的形状。
在该壳体11中，在与受光传感器12的受光面12A相对的位置上，以其一面向外部开口的状态设有导光路空间S，并且设有导入惰性气体的气体导入口15、和从这里延伸到导光路空间S的气体流路16。
具体而言，也如图3所示，在盖部件11B的底面上，以延伸到气体导入口15的状态形成有槽16B，并且在壳体主体11A的内侧面即与受光传感器12的侧面相对的面上形成有槽16A。并且，通过由这些槽16A、16B和受光传感器12的周面划分的空间，形成气体流路16。
进而，在该准分子灯用照度测量装置10中，具备使从气体导入口15导入的惰性气体流通的气体流通机构。
气体流通机构具体而言是使惰性气体在导光路空间S中沿着包括受光传感器12的受光面12A的面12B流通后、从该导光路空间S的开口(光导入口)13排出到外部的结构。
作为惰性气体，例如可以使用氮气、氩气、氦气等。
此外，作为惰性气体的流通速度，只要是能够迅速地置换导光路空间S中的在来自被测量灯(未图示)的真空紫外光的光路L中存在的氧的速度就可以，没有特别限定，例如可以设为3～5升/分。
通过惰性气体进行的氧的置换优选地以能够将存在于导光路空间S中的氧例如用0.3秒置换的速度进行。
在该例的准分子灯用照度测量装置10中，设有多条、具体而言是4条气体流路16。各气体流路16的惰性气体的喷射方向的出口(以下也称作“喷射口”)16C，从包括受光传感器12的受光面12A在内的面12B的垂直方向俯视，以朝向该受光传感器12的受光面12A的中心的状态取向。
通过具有这样的结构，如图4中用箭头表示那样，从各气体流路16的喷射口16C喷射的惰性气体在受光传感器12的受光面12A的中心附近碰撞，从该中心附近经由光导入口13被排出到外部。由此，能够将导光路空间S中的在来自被测量灯的真空紫外光的光路L中存在的氧有效地置换为惰性气体。
并且，该准分子灯用照度测量装置10从包括受光传感器12的受光面12A的面12B的垂直方向俯视，使导光路空间S的开口、即光导入口13的面积比受光传感器12的受光面12A的面积大。
具体而言，只要确保导光路空间S，以使导光路空间S中的来自被测量灯的真空紫外光的光路L在该导光路空间S的截面中具有随着朝向受光面12A而成为小径的锥状的形状就可以。
光路L的具体的形状优选的是，使角度α为150°以上。通过形成这样的形状的光路L，能够实现可靠地使足够量的均质的真空紫外光入射到受光传感器12的受光面12A，因而，能够可靠地降低由局部性的放电、及网状电极等外部电极的影子引起的测量误差。
作为壳体11的尺寸的一例，例如其横宽及进深是42mm，高度是27nm，使光导入口13的直径为28mm。壳体11的盖部件11B的厚度是5mm，槽16B的深度是2.5mm。壳体主体11A的厚度在侧壁部及底壁部都是3mm，槽16A的深度是1.5mm。
另外，壳体11与受光传感器12的间隙优选的是0.5mm以下。
在如以上说明的准分子灯用照度测量装置中，如以下这样进行真空紫外光的强度的测量。
即，首先，一边通过气体流通机构使惰性气体流动，一边使要测量真空紫外光的被测量灯接触在光导入口13。惰性气体从气体导入口15流到气体流路16，经由光导入口13从准分子灯用照度测量装置10与被测量灯的细微的间隙排出到外部。此时，处于导光路空间S及准分子灯用照度测量装置10与被测量灯之间的空间中的含有氧的大气同时被排出到外部，使这些空间成为惰性气体的气体环境。
并且，在抑制了光路L中的真空紫外光的氧的吸收的状态下，从被测量灯对受光传感器12照射真空紫外光，通过受光传感器12测量其强度。
在真空紫外光的强度的测量中，优选地使准分子灯用照度测量装置10的光导入口13与被测量灯的距离为0.1mm以下。
在光导入口13与被测量灯的距离比0.1mm大的情况下，有可能不能将处于准分子灯用照度测量装置10与被测量灯之间的空间中的含有氧的大气充分地置换。
根据如上所述的准分子灯用照度测量装置10，由于使惰性气体沿着受光传感器12的受光面12A流通后从光导入口13排出到外部，所以基本上能够在大气中简单地测量真空紫外光的强度。并且构成为，从受光传感器12的受光面12A的垂直方向俯视、光导入口13的面积比受光传感器12的受光面12A的面积大，所以能够使足够量的均质的真空紫外光入射到该受光面12A中。因此，能够降低由局部性的放电及网状电极等的外部电极的影子引起的测量误差。
此外，由于多个气体流量16取向为惰性气体的喷射方向的出口朝向受光传感器12的受光面12A的中心的状态，所以能够将导光路空间S的氧可靠地置换为惰性气体。由此，能够抑制氧对真空紫外光的吸收而测量可靠地降低了其衰减的真空紫外光的强度。
以上，对本发明的准分子灯用照度测量装置的实施方式进行了说明，但并不限于上述实施方式，能够加以各种变更。
例如，导光路空间的具体的形状并没有特别限定，如图5所示，也可以具有适合于圆筒形状的准分子灯的形状。根据具有这样的导光路空间S2的准分子灯用照度测量装置，即使被测量灯P2是圆筒形状的准分子灯，也能够在大气中简单地测量真空紫外光的强度，并且能够降低由局部性的放电、及网状电极等的外部电极的影子引起的测量误差。
另外，在图5中，其他标号表示与有关图2的标号相同的标号。
【实施例】
以下，对本发明的具体的实施例进行说明，但本发明并不限于这些。
<实施例1>
制作图2所示的准分子灯用照度测量装置，使用它测量准分子灯的照度。
具体而言，设置准分子灯用照度测量装置以使其接触在准分子灯的表面，一边使氮气以5L/min的流速作为惰性气体流动，一边测量真空紫外光的照度。反复进行5次该测量，计算各次测量值的平均值和测量误差(±％)。将结果表示在表1中。
另外，测量误差是使用5次的最大值、最小值、通过[(最大值-最小值)/(最大值+最小值)]×100计算的。
<比较例1>
制作图6所示的准分子灯用照度测量装置，使用它与实施例1同样地测量5次真空紫外光的照度，计算各次测量值的平均值和测量误差(±％)。将结果表示在表1中。
【表1】
由上述结果可知，确认了有关实施例1的本发明的准分子灯用照度测量装置与有关比较例1的以往的装置相比照度的测量误差降低到约1/7。由此可知，根据本发明的准分子灯用照度测量装置，能够正确地测量从准分子灯放射的真空紫外光的照度。
Claims (2)
1.一种准分子灯用照度测量装置，包括对真空紫外光进行检测的受光传感器、和包含该受光传感器的壳体，其特征在于，
在上述壳体中，
在与上述受光传感器的受光面相对的位置上，以其一面向外部开口的状态设有导光路空间；
并且设有导入惰性气体的气体导入口、以及从该气体导入口延伸到上述导光路空间的气体流路，
上述准分子灯用照度测量装置还具备从上述气体导入口导入的上述惰性气体在上述导光路空间沿着包括上述受光传感器的受光面的面流通后、从该导光路空间的开口排出到外部的气体流通机构，
从包括上述受光传感器的受光面的面的垂直方向俯视，上述导光路空间的开口的面积比上述受光传感器的受光面的面积大。
2.如权利要求1所述的准分子灯用照度测量装置，其特征在于，
设有多条上述气体流路，从包括受光传感器的受光面的面的垂直方向的俯视，多个气体流路的惰性气体的喷射方向的出口被取向为朝向该受光传感器的受光面的中心的状态。
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