JP2001155686A - Dielectric barrier excimer lamp - Google Patents

Dielectric barrier excimer lamp

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JP2001155686A
JP2001155686A JP33881899A JP33881899A JP2001155686A JP 2001155686 A JP2001155686 A JP 2001155686A JP 33881899 A JP33881899 A JP 33881899A JP 33881899 A JP33881899 A JP 33881899A JP 2001155686 A JP2001155686 A JP 2001155686A
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JP
Japan
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tube
excimer lamp
dielectric barrier
gas
space
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JP33881899A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Kobayashi
紀雄 小林
Katsumi Hiratsuka
克己 平塚
Satoru Amano
覺 天野
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Hoya Candeo Optronics Corp
Original Assignee
Hoya Schott Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric barrier excimer lamp which is miniaturized and easy in handling while preventing an outer electrode from being exposed into an outer surface. SOLUTION: A dielectric barrier excimer lamp 10 of the invention comprises a dielectric double tube 13 constituted by sealing a gas for discharging into space between an inner tube and a translucent outer tube, a first electrode 12 in the form of net closely arranged to an outer circumference surface of the outer tube, and a second electrode 14 closely arranged to an inner circumference surface of the inner tube. It is a translucent dielectric first tube 11 that accommodates the double tube into its inner side, as is done for the first and the second electrode, and it is constituted to introduce an inert gas into a first space S1 between the first tube and the outer tube and to irradiate an ultraviolet rays by applying voltage between the first and the second electrodes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線とオゾンの
共同作用を用いて半導体ウェハやガラス基板の表面を洗
浄し又は改質するために使用される誘電体バリアエキシ
マランプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric barrier excimer lamp used for cleaning or modifying the surface of a semiconductor wafer or a glass substrate by using the synergistic action of ultraviolet light and ozone.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、紫外線とオゾンの協同作用を利用
して金属、半導体物質或いはガラス等の被処理物の洗浄
又は改質を行う技術が広く研究されている。この技術は
一般にUVオゾン法として知られている。UVオゾン法
によれば、これら被処理物を傷めることなく、その表面
に付着した有機汚染物質を除去し、またその表面に酸化
膜の層を形成することができるという利点がある。
2. Description of the Related Art In recent years, techniques for cleaning or modifying an object to be processed such as a metal, a semiconductor substance, or glass by utilizing the cooperative action of ultraviolet light and ozone have been widely studied. This technique is commonly known as the UV ozone method. According to the UV ozone method, there is an advantage that the organic contaminants adhering to the surface can be removed and an oxide film layer can be formed on the surface without damaging the object.

【0003】UVオゾン法では、低圧水銀ランプから放
射される真空紫外線である185nmの光を、酸素を含
む空気或いは酸素ガスに照射してオゾンを発生させる。
このオゾンよりオゾンの分解ガスである活性酸素種を発
生させ、これを被処理物の表面に接触させる。UVオゾ
ン法による被処理物の洗浄においては、この接触によっ
て被処理物の表面に付着した有機汚染物は酸化され、二
酸化炭素や水などの低分子酸化物に変化されて、その表
面上から除去される。これによって、被処理物の表面を
ドライ精密洗浄することができる。UVオゾン法による
被処理物の洗浄又は改質の詳細については、「オゾン利
用の新技術」(三ゆう書房、昭和61年11月20日発
行)に詳しい。
In the UV ozone method, light of 185 nm, which is vacuum ultraviolet light emitted from a low-pressure mercury lamp, is irradiated on air containing oxygen or oxygen gas to generate ozone.
This ozone generates active oxygen species, which is a decomposition gas of ozone, and brings it into contact with the surface of the object. In the cleaning of the object to be treated by the UV ozone method, the organic contaminants adhered to the surface of the object to be treated are oxidized by this contact, converted into low molecular oxides such as carbon dioxide and water, and removed from the surface. Is done. As a result, the surface of the workpiece can be dry-precisely cleaned. The details of the cleaning or modification of the object to be treated by the UV ozone method are described in detail in "New Technology Using Ozone" (Miyu Shobo, issued November 20, 1986).

【0004】一方で、低圧水銀ランプは、その特徴的な
輝線のため上記UVオゾン洗浄方法の普及に大きく貢献
していたが、近年、より効率の良いUVオゾン洗浄が行
える光源として誘電体バリアエキシマランプが知られる
ようになり、UVオゾン洗浄光源として従来の低圧水銀
ランプからの置き換えが進んでいる。誘電体バリアエキ
シマランプは低圧水銀ランプの欠点であった基板への熱
放射と点灯性能などの問題を解消し、更にはより短波長
の輝線を持つため、有機化合物の切断に優れ、活性酸素
の生成をより効率良く行うことができるという利点があ
る。
On the other hand, low-pressure mercury lamps have greatly contributed to the spread of the above-mentioned UV ozone cleaning method due to their characteristic bright lines. However, in recent years, a dielectric barrier excimer has been used as a light source capable of more efficient UV ozone cleaning. Lamps have become known and replacement of conventional low-pressure mercury lamps as UV ozone cleaning light sources is in progress. Dielectric barrier excimer lamps eliminate the drawbacks of low-pressure mercury lamps, such as heat radiation to substrates and lighting performance. There is an advantage that generation can be performed more efficiently.

【0005】図8は、従来の誘電体バリアエキシマラン
プ装置の一構成例を示している。図に示すように、ラン
プ装置80は、金属容器81内にエキシマランプ82を
備える。エキシマランプ82は、石英ガラスからなる内
筒管82aと外筒管82bの間の空間にキセノンなどの
放電用ガス83を封入し、交流電源84によりその内外
に設けた電極82c及び82d(外側の電極は網目状)
間に高電圧を印加し、これによって紫外線を放射する。
すなわち、高電圧を印加された誘電体である石英ガラス
は、誘電体バリア放電(無声放電)により微小放電を生
成し、そのエネルギーによって内部に封入された放電用
ガス83を励起、結合させ、その励起状態のガス分子が
基底状態に戻る過程でガス特有の波長の光を放射するも
のである。
FIG. 8 shows a configuration example of a conventional dielectric barrier excimer lamp device. As shown in the figure, the lamp device 80 includes an excimer lamp 82 in a metal container 81. The excimer lamp 82 has a discharge gas 83 such as xenon sealed in a space between an inner tube 82a and an outer tube 82b made of quartz glass, and electrodes 82c and 82d (outside electrodes) provided inside and outside thereof by an AC power supply 84. Electrodes are meshed)
A high voltage is applied in between, thereby emitting ultraviolet light.
That is, the quartz glass, which is a dielectric to which a high voltage is applied, generates a minute discharge by a dielectric barrier discharge (silent discharge), and the energy thereof excites and couples the discharge gas 83 enclosed therein. In the process in which the gas molecules in the excited state return to the ground state, they emit light having a wavelength specific to the gas.

【0006】ランプ装置80の金属容器81には、合成
石英ガラスからなる光取り出し窓85が備えられ、エキ
シマランプ82にから放射された紫外線はここを透過し
て被処理物へ照射される。金属容器81内には、常時窒
素などの不活性ガスが毎分数リットル程度流入され、こ
れによってエキシマランプ82からの紫外線の減衰を最
小に抑えるようにしている。また、金属容器81内には
反射板86が設けられ(又は、金属容器の内壁面を鏡面
加工する)、これによってエキシマランプ82から上方
及び側方へ放射された紫外光は、ここに反射して光取り
出し窓85へ向けられる。光取り出し窓85から容器外
へ出た紫外線は、被処理物の置かれた酸素を含む雰囲気
内で、その光化学反応によってオゾン及び特性酸素種を
生成してこれを被処理物の表面に接触させ、また直接的
にこの真空紫外線を被処理物に照射させ、これらの協同
作業で被処理物の洗浄又は改質が達成される。
The metal container 81 of the lamp device 80 is provided with a light extraction window 85 made of synthetic quartz glass, and the ultraviolet light radiated from the excimer lamp 82 is transmitted therethrough to irradiate an object to be processed. An inert gas such as nitrogen is constantly introduced into the metal container 81 at a rate of several liters per minute, so that the attenuation of ultraviolet rays from the excimer lamp 82 is minimized. Further, a reflection plate 86 is provided in the metal container 81 (or the inner wall surface of the metal container is mirror-finished), whereby the ultraviolet light radiated upward and laterally from the excimer lamp 82 is reflected there. To the light extraction window 85. Ultraviolet rays emitted from the light extraction window 85 to the outside of the container generate ozone and characteristic oxygen species by the photochemical reaction in an atmosphere containing oxygen in which the object is placed, and bring them into contact with the surface of the object. In addition, the object to be processed is irradiated with the vacuum ultraviolet rays directly, and the cleaning or the modification of the object to be processed is achieved by the cooperation of these operations.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の誘電体バリアエキシマランプ装置においては、以下
のような問題があった。 (1)エキシマランプ82の外周には外部電極82dが
露出しているため、金属容器81内への取り付けの際に
その取り扱いに注意を要する。そのため、該取り付けの
際に、容器に対する設置位置にばらつきが生じ易く、こ
れが装置の紫外線の照射性能に影響を与えることがあ
る。 (2)上記金属容器81内のエキシマランプ82の周囲
の空間は、上記反射板の設置やエキシマランプ82の取
り付けのために、比較的広く確保されている。そのた
め、この空間内を満たすために必要な不活性ガスを毎分
数リットル程度の流量で常時流入させる必要があり、そ
の消費量が多大なものとなる。 (3)紫外線による被処理物の洗浄又は改質の処理効率
を上げるためには、エキシマランプ82の面と被処理物
との距離をできるだけ小さくし、紫外線の照射光量を多
くすることが好ましい。しかしながら、従来のランプ装
置においては、エキシマランプを金属容器内に収容する
という構造上、その距離を小さくしづらい。
However, the above-described conventional dielectric barrier excimer lamp device has the following problems. (1) Since the external electrode 82d is exposed on the outer periphery of the excimer lamp 82, care must be taken when handling the excimer lamp 82 when mounting it in the metal container 81. For this reason, at the time of the attachment, the installation position with respect to the container tends to vary, which may affect the ultraviolet irradiation performance of the apparatus. (2) The space around the excimer lamp 82 in the metal container 81 is relatively wide for the installation of the reflector and the mounting of the excimer lamp 82. Therefore, it is necessary to constantly flow an inert gas required to fill this space at a flow rate of about several liters per minute, which consumes a large amount. (3) In order to increase the processing efficiency of cleaning or reforming of the object to be processed by ultraviolet rays, it is preferable to minimize the distance between the surface of the excimer lamp 82 and the object to be processed and to increase the amount of ultraviolet irradiation. However, in the conventional lamp device, it is difficult to reduce the distance due to the structure in which the excimer lamp is housed in a metal container.

【0008】従って本発明の目的は、外部電極が外面側
に露出しない、取り扱いの容易な誘電体バリアエキシマ
ランプを提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dielectric barrier excimer lamp which is easy to handle and has no external electrodes exposed on the outer surface side.

【0009】また本発明の別の目的は、不活性ガスの必
要流量を少なくし、これによって装置のランニングコス
トを低減することができる誘電体バリアエキシマランプ
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a dielectric barrier excimer lamp capable of reducing the required flow rate of the inert gas and thereby reducing the running cost of the apparatus.

【0010】更に本発明の別の目的は、エキシマランプ
と被処理物との間の距離を最小にし、これによって被処
理物に対する紫外線の照射効率を改善することができる
誘電体バリアエキシマランプを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a dielectric barrier excimer lamp capable of minimizing the distance between the excimer lamp and the object to be processed, thereby improving the efficiency of irradiation of the object with ultraviolet rays. Is to do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の誘電体バリアエキシマランプは、内筒管と透光
性のある外筒管の間の空間に放電用ガスを封入してなる
誘電体の二重管と、上記外筒管の外周面に近接配置され
た網目状の第1の電極と、上記内筒管の内周面に近接配
置された第2の電極と、上記二重管を、上記第1及び第
2の電極と共にその内側に収容する透光性のある誘電体
の第1の管であって、該第1の管と上記外筒管との間の
第1の空間に不活性ガスを導入可能とするものとを備
え、上記第1及び第2の電極間に電圧を印加することに
より紫外線を放射するよう構成される。
In order to achieve the above object, a dielectric barrier excimer lamp according to the present invention comprises a discharge gas sealed in a space between an inner tube and a translucent outer tube. A dielectric double tube, a mesh-like first electrode arranged close to the outer peripheral surface of the outer tube, a second electrode arranged close to the inner peripheral surface of the inner tube, A first tube made of a light-transmitting dielectric for accommodating the heavy tube together with the first and second electrodes, and a first tube between the first tube and the outer tube. And a device capable of introducing an inert gas into the space, and emits ultraviolet rays by applying a voltage between the first and second electrodes.

【0012】本発明の好ましい態様では、不活性ガスの
供給源に接続され、上記第1の空間に不活性ガスを導入
するためのガス導入口と、上記第1の空間に導入された
不活性ガスを排出するためのガス排出口とを更に備え
る。
In a preferred aspect of the present invention, a gas inlet connected to a supply source of an inert gas for introducing an inert gas into the first space, and an inert gas introduced into the first space are provided. A gas outlet for discharging gas.

【0013】この場合において、上記第1の空間と上記
内筒管の内側の第2の空間を、上記誘電体バリアエキシ
マランプの第1の端側で気体流通可能に連結し、上記ガ
ス導入口と上記ガス排出口を、上記誘電体バリアエキシ
マランプの第2の端側に配置し、上記誘電体バリアエキ
シマランプの第2の端側で、上記ガス導入口と上記ガス
排出口の何れか一方を上記第1の空間に気体流通可能に
連結すると共に、その何れか他方を上記第2の空間に気
体流通可能に連結することが好ましい。
In this case, the first space and the second space inside the inner tube are connected to each other at the first end of the dielectric barrier excimer lamp so as to allow gas to flow therethrough, and the gas inlet is provided. And the gas outlet are disposed at a second end of the dielectric barrier excimer lamp, and at the second end of the dielectric barrier excimer lamp, one of the gas inlet and the gas outlet is provided. Is preferably connected to the first space so as to allow gas flow, and one of the other is connected to the second space so as to allow gas flow.

【0014】また、上記第2の空間に上記不活性ガスを
搬送するための第2の管を備え、該第2の管の一端を上
記ガス導入口と上記ガス排出口の何れか一方に連結し、
その他方を上記第1の空間に連結することが好ましい。
A second pipe for conveying the inert gas into the second space, one end of the second pipe being connected to one of the gas inlet and the gas outlet; And
It is preferable to connect the other end to the first space.

【0015】また本発明は、冷却水の供給源に接続さ
れ、上記内筒管の内側の第2の空間に冷却水を導入する
ための冷却水導入口と、上記第2の空間に導入された冷
却水を排出するための冷却水排出口とを備えて構成する
ことができる。
The present invention also provides a cooling water inlet connected to a supply source of cooling water for introducing cooling water into a second space inside the inner cylindrical tube, and a cooling water introduction port introduced into the second space. And a cooling water discharge port for discharging the cooled water.

【0016】この場合に、上記冷却水が、上記第2の空
間における上記第2の管の外側の領域に導入される構成
を採ることが好ましい。
In this case, it is preferable to adopt a configuration in which the cooling water is introduced into a region outside the second pipe in the second space.

【0017】また、上記第2の電極が管状のものであ
り、上記管状の第2の電極を、上記内筒管の内周面から
離間して配置することによって、上記第2の空間を上記
第2の電極の外側の第1の領域と内側の第2の領域に分
離し、上記第1の領域と上記第2の領域を、上記誘電体
バリアエキシマランプの第1の端側で液体流通可能に連
結し、上記冷却水導入口と上記冷却水排出口を、上記誘
電体バリアエキシマランプの第2の端側に配置し、上記
誘電体バリアエキシマランプの第2の端側で、上記冷却
水導入口と上記冷却水排出口の何れか一方を上記第1の
領域に液体流通可能に連結すると共に、その何れか他方
を上記第2の領域に液体流通可能に連結することが好ま
しい。
The second electrode is tubular, and the tubular second electrode is arranged apart from the inner peripheral surface of the inner cylindrical tube, so that the second space is formed. A first region outside the second electrode and a second region inside the second electrode are separated, and the first region and the second region are connected to each other at a first end side of the dielectric barrier excimer lamp. The cooling water inlet and the cooling water outlet are arranged on the second end side of the dielectric barrier excimer lamp, and the cooling water inlet and the cooling water outlet are disposed on the second end side of the dielectric barrier excimer lamp. It is preferable that one of the water inlet and the cooling water outlet is connected to the first region so as to allow liquid flow, and the other is connected to the second region so as to allow liquid flow.

【0018】更に、上記第1及び第2の電極が、上記誘
電体バリアエキシマランプの第2の端側で、電圧源に接
続される構成を採ることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the first and second electrodes are connected to a voltage source at the second end of the dielectric barrier excimer lamp.

【0019】好適な実施形態において、上記二重管、上
記第1の管、上記第2の管及び上記内部電極が円筒管で
ある。また、上記内筒管、上記外筒管及び上記第1の管
は石英ガラスであり、上記二重管に封入された放電用ガ
スがキセノンガスであることが好ましい。
In a preferred embodiment, the double tube, the first tube, the second tube, and the internal electrode are cylindrical tubes. Preferably, the inner tube, the outer tube and the first tube are made of quartz glass, and the discharge gas sealed in the double tube is a xenon gas.

【0020】本発明はまた、上記第1の管の周囲を覆う
ように配置され、該第1の管の外側に照射された紫外線
を一側に集光させるための反射板を備えて構成すること
ができる。
The present invention further comprises a reflector disposed so as to cover the periphery of the first tube and for condensing, on one side, the ultraviolet light radiated to the outside of the first tube. be able to.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図示した一実施形態に基い
て本発明を詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態
に係る誘電体バリアエキシマランプの一部を破断して示
す外観斜視図、図2は図1のA−A線における断面図で
ある。以下ではこれらの図を参照して、本実施形態に係
る誘電体バリアエキシマランプの構成の概略を説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on one embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is an external perspective view showing a part of a dielectric barrier excimer lamp according to an embodiment of the present invention, which is cut away, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. The outline of the configuration of the dielectric barrier excimer lamp according to the present embodiment will be described below with reference to these drawings.

【0022】誘電体バリアエキシマランプ10は、全体
として円柱状をなし、後述するガラス管11で覆われた
領域から紫外線を発光可能とする。図1においては、説
明の便宜上、紫外線の照射領域を照射部10Bとし、そ
の先端側の領域を先端部10A、基端側の領域を基部1
0Cとする。図に破断して示すように、照射部10Bに
おいてガラス管11内には、網目状の外部電極12、放
電用ガスとしてのキセノンガスGを封入した二重管1
3、内部電極14及びガス管15が、順次その内側に重
ね合わされて配置されている。誘電体バリアエキシマラ
ンプ10による紫外線の発光は、基本的に、上記外部電
極12と内部電極14間に高電圧を印加し、その間の二
重管13内に封入されたキセノンガスGを励起すること
で生じる。
The dielectric barrier excimer lamp 10 has a columnar shape as a whole, and can emit ultraviolet rays from a region covered by a glass tube 11 described later. In FIG. 1, for convenience of explanation, an irradiation area of ultraviolet light is referred to as an irradiation unit 10 </ b> B, a region on the distal side is a distal end 10 </ b> A, and a region on the proximal side is a base 1.
0C. As shown in the figure, a double tube 1 in which a net-like external electrode 12 and a xenon gas G as a discharge gas are sealed in a glass tube 11 in an irradiation unit 10B.
3. The internal electrodes 14 and the gas pipes 15 are sequentially disposed on the inside thereof. The emission of ultraviolet light by the dielectric barrier excimer lamp 10 is basically performed by applying a high voltage between the external electrode 12 and the internal electrode 14 to excite the xenon gas G sealed in the double tube 13 therebetween. Occurs in

【0023】基部10Cには、上記外部電極12及び内
部電極14に電圧を印加するための図示しない端子が設
けられ、ここに電源ユニットからのケーブルが接続され
る。また、基部10Cには、窒素やアルゴンなどの不活
性ガスの導入口(以下、ガス導入口20)及び排出口
(以下、ガス排出口21)が備えられ、更に、ランプ冷
却用の冷却水の導入口(以下、冷却水導入口22)及び
排出口(以下、冷却水排出口23)が備えられる。上記
ガス導入口20には、図示しないガス供給源からのガス
チューブが接続され、ここから誘電体バリアエキシマラ
ンプ10内に不活性ガスが導入され、内部を循環して、
上記ガス排出口21(ここには排出用のガスチューブが
接続される)から排出される。また、上記冷却水導入口
22には、図示しない冷却水供給源からの冷却水チュー
ブが接続され、ここから誘電体バリアエキシマランプ1
0内に冷却水が導入され、内部を循環して、上記冷却水
排出口23から排出される。冷却水排出口23から排出
された冷却水は、ここに接続された図示しない冷却水チ
ューブを通して、上記冷却水供給源へ戻され、ここで再
冷却、不純物除去されて、循環的に再供給される。
The base 10C is provided with a terminal (not shown) for applying a voltage to the external electrode 12 and the internal electrode 14, to which a cable from a power supply unit is connected. In addition, the base 10C is provided with an inlet (hereinafter, gas inlet 20) and an outlet (hereinafter, gas outlet 21) for an inert gas such as nitrogen or argon, and further, cooling water for lamp cooling. An inlet (hereinafter, cooling water inlet 22) and an outlet (hereinafter, cooling water outlet 23) are provided. The gas inlet 20 is connected to a gas tube from a gas supply source (not shown), from which an inert gas is introduced into the dielectric barrier excimer lamp 10 and circulates therethrough.
The gas is discharged from the gas discharge port 21 (here, a gas tube for discharge is connected). Further, a cooling water tube from a cooling water supply source (not shown) is connected to the cooling water inlet 22, and the cooling water tube is connected to the dielectric barrier excimer lamp 1 through the cooling water tube.
The cooling water is introduced into the cooling water 0, circulates through the inside, and is discharged from the cooling water discharge port 23. The cooling water discharged from the cooling water discharge port 23 is returned to the cooling water supply source through a cooling water tube (not shown) connected thereto, where the cooling water is recooled, impurities are removed, and the water is cyclically resupplied. You.

【0024】上記ガス導入口20から導入される不活性
ガスは、照射部10B間で、最終的には二重管13とそ
の外側のガラス管11の間の空間S1に導かれる。空間
S1内が大気で満たされる場合、二重管13から放射さ
れる紫外線は、大気中の酸素によって吸収を受け、ガラ
ス管11から放射される紫外線は著しく減衰される。本
発明のように該空間S1内に窒素などの不活性ガスを流
入し、該空間内雰囲気を不活性ガスに置換することによ
って、二重管13からの紫外線は減衰することなく外部
へ放射される。
The inert gas introduced from the gas inlet 20 is introduced between the irradiation sections 10B and finally to a space S1 between the double tube 13 and the glass tube 11 outside the double tube 13. When the space S1 is filled with the atmosphere, the ultraviolet rays emitted from the double tube 13 are absorbed by oxygen in the atmosphere, and the ultraviolet rays emitted from the glass tube 11 are significantly attenuated. By flowing an inert gas such as nitrogen into the space S1 and replacing the atmosphere in the space with the inert gas as in the present invention, the ultraviolet rays from the double tube 13 are radiated to the outside without attenuation. You.

【0025】後述するように、上記ガス導入口20は、
基部10C内で、上記ガス管15の一端に接続される。
また、ガス管15の他端は、先端部10Aの内部で、上
記外側の空間S1に連通される。一方、上記ガス排出口
21は、基部10C内で、上記空間S1に連通される。
これにより、ガス導入口20から導入された不活性ガス
は、基部10C内で中央のガス管15に導かれ、これを
通って先端部10Aに至り、ここから上記空間S1内に
流入する。そして、空間S1に流入された不活性ガス
は、該先端部10A側から基部10C側へ向けて照射部
10Bの内側を流れ、ガス排出口21から外部へ排出さ
れる。上記不活性ガスの流れの詳細については、後述す
る。
As described later, the gas inlet 20 is
The base 10C is connected to one end of the gas pipe 15.
The other end of the gas pipe 15 is communicated with the outer space S1 inside the distal end portion 10A. On the other hand, the gas outlet 21 is communicated with the space S1 in the base 10C.
As a result, the inert gas introduced from the gas inlet 20 is guided to the central gas pipe 15 in the base 10C, passes therethrough, reaches the tip 10A, and flows into the space S1 from here. The inert gas that has flowed into the space S1 flows inside the irradiation unit 10B from the tip 10A toward the base 10C, and is discharged from the gas outlet 21 to the outside. Details of the flow of the inert gas will be described later.

【0026】一方、上記冷却水導入口22から導入され
る冷却水は、照射部10B間で、二重管13の内側(及
び上記ガス管15の外側)の空間S2に導かれる。二重
管13の内側には、上記内部電極14が配置されるが、
紫外線照射の際に印加される高電圧によって、内部電極
14は高温になる。上記導入される冷却水は、該内部電
極14の周囲を通過し、これを冷却する。内部電極14
を冷却することによって、ここに、より高い電圧を印加
できるようになり、従って紫外線の照射光量を引き上げ
ることが可能となる。本実施形態においては、上記冷却
水として、比抵抗率が0.5MΩ・cm以上の純水、又
はこれにエキレングリコールを含んだものが好適に用い
られる。
On the other hand, the cooling water introduced from the cooling water inlet 22 is introduced into the space S2 inside the double pipe 13 (and outside the gas pipe 15) between the irradiation sections 10B. The internal electrode 14 is disposed inside the double tube 13,
The internal electrode 14 becomes hot due to the high voltage applied at the time of ultraviolet irradiation. The introduced cooling water passes around the internal electrode 14 and cools it. Internal electrode 14
Is cooled, a higher voltage can be applied thereto, and therefore, the irradiation amount of ultraviolet rays can be increased. In the present embodiment, as the cooling water, pure water having a specific resistivity of 0.5 MΩ · cm or more, or water containing echinylene glycol is preferably used.

【0027】後述するように、内部電極14は、両端を
開放した円筒状の金属管で、上記二重管13の内側に配
置される。内部電極14の外径は、二重管13の内径よ
りもいくらか小さく形成されており、これによって2つ
の管をその軸心を合わせて配置した場合に、それらの間
に隙間ができる。言い換えれば、二重管13の内側の空
間S2は、内部電極14によって、その内側の領域S2a
と、その外側の領域S2bとに分離される。上記冷却水導
入口22は、基部10C内で、上記内側の領域S2aの一
側に連通される。また、上記内側の領域S2aと外側の領
域S2bとは、先端部10Aの内部で(内部電極14の端
部が終わることにより)連通している。一方、上記冷却
水排出口23は、基部10C内で、上記外側の領域S2b
に連通している。これにより、冷却水導入口22から導
入された冷却水は、基部10C内で内部電極14の内側
の領域S2aに導かれ、これを通って先端部10Aに至
り、ここから内部電極14の外側の領域S2bに流入す
る。そして、領域S2bを通って、基部10C側へ流れ、
冷却水排出口23から外部へ排出される。上記冷却水の
流れの詳細については、後述する。
As will be described later, the internal electrode 14 is a cylindrical metal tube having both ends open, and is disposed inside the double tube 13. The outer diameter of the inner electrode 14 is formed to be somewhat smaller than the inner diameter of the double tube 13, so that when the two tubes are arranged with their axes aligned, a gap is formed between them. In other words, the space S2 inside the double tube 13 is divided by the internal electrode 14 into the region S2a inside the double tube 13.
And the region S2b outside thereof. The cooling water inlet 22 is communicated with one side of the inner region S2a in the base 10C. The inner region S2a and the outer region S2b communicate with each other inside the tip 10A (by ending the end of the internal electrode 14). On the other hand, the cooling water discharge port 23 is provided inside the base 10C in the outer region S2b.
Is in communication with Thereby, the cooling water introduced from the cooling water inlet 22 is guided to the region S2a inside the internal electrode 14 in the base portion 10C, reaches the tip portion 10A therethrough, and from there the outside of the internal electrode 14 is formed. It flows into the area S2b. Then, it flows to the base 10C side through the region S2b,
The cooling water is discharged from the cooling water discharge port 23 to the outside. Details of the flow of the cooling water will be described later.

【0028】上記実施形態における誘電体バリアエキシ
マランプ10は、上述したように、その基部10Cに、
不活性ガスの導入口20及び排出口21、冷却水の導入
口22及び排出口23、並びに電源ユニットからのケー
ブルの接続端子(図示せず)を備える。このように外部
機器とのインタフェースを一箇所に集約することによっ
て、その設置の自由度が高まる。すなわち、本誘電体バ
リアエキシマランプ10を後述のように紫外線照射装置
に設置する場合、先端部10A側にはケーブルやチュー
ブの引き回しのためのスペースを設ける必要がない。
As described above, the dielectric barrier excimer lamp 10 in the above embodiment has the base 10C
An inlet 20 and an outlet 21 for the inert gas, an inlet 22 and an outlet 23 for the cooling water, and a connection terminal (not shown) for a cable from the power supply unit are provided. By consolidating the interfaces with external devices in one place in this way, the degree of freedom of installation is increased. That is, when the present dielectric barrier excimer lamp 10 is installed in an ultraviolet irradiation apparatus as described later, it is not necessary to provide a space for leading cables and tubes on the distal end 10A side.

【0029】誘電体バリアエキシマランプ10は、図2
に示すように、その上部に略八の字状の反射板24を備
える(図1では省略している)。反射板24は、取り付
け部材24a(先端部10A及び基部10Cに取り付け
られる)を介して誘電体バリアエキシマランプ10に固
定され、その上方及び側方を覆う。誘電体バリアエキシ
マランプ10からその上方及び側方に放射される紫外線
は、反射板24に反射されて、その下方から照射される
紫外線と共に、被加工物Wに向けられる。
The dielectric barrier excimer lamp 10 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a reflection plate 24 having a substantially figure-eight shape is provided on the upper portion thereof (omitted in FIG. 1). The reflector 24 is fixed to the dielectric barrier excimer lamp 10 via a mounting member 24a (attached to the distal end portion 10A and the base portion 10C), and covers the upper and side surfaces thereof. Ultraviolet rays emitted from the dielectric barrier excimer lamp 10 upward and sideways are reflected by the reflection plate 24 and directed to the workpiece W together with ultraviolet rays emitted from below.

【0030】図3は誘電体バリアエキシマランプ10の
縦断面図を示しており、ここに上記先端部10A、照射
部10B及び基部10Cの内部の様子が明瞭に示されて
いる。また、図4は誘電体バリアエキシマランプ10の
照射部10B内の構成の分解斜視図であり、ガラス管1
1、外部電極12、二重管13、内部電極14及びガス
管15の各形状が明瞭に示されている。以下では、これ
らの図を中心に、上記各構成部分の詳細について説明す
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the dielectric barrier excimer lamp 10, in which the insides of the front end portion 10A, the irradiation portion 10B and the base portion 10C are clearly shown. FIG. 4 is an exploded perspective view of the configuration inside the irradiation unit 10B of the dielectric barrier excimer lamp 10, and shows the glass tube 1
1, the shapes of the external electrode 12, the double tube 13, the internal electrode 14, and the gas tube 15 are clearly shown. Hereinafter, the details of each of the above components will be described mainly with reference to these drawings.

【0031】これら図において二重管13は、誘電体と
しての合成石英ガラスからなる外筒管13aと内筒管1
3bを同軸配置して構成され、両管13a、13b間に
放電用ガスとしてのキセノンガスGを封入する。すなわ
ち、外筒管13aと内筒管13bはその両端で一体にさ
れ、これによってその隙間に形成された密閉空間内にキ
セノンガスを封入する。上記内部電極14と外部電極1
2間に高電圧を印加することによって、二重管13内の
キセノン原子が励起されてエキシマ状態となり、このエ
キシマ状態から再びキセノン原子に乖離する時に波長約
172nmの紫外線が発光される。本発明においては、
放電用封入ガスとして、上記キセノンガスに代えて、フ
ッ化ネオンガス(波長108nm)、アルゴンガス(1
26nm)、クリプトンガス(146nm)、フッ素ガ
ス(157nm)、塩化アルゴンガス(175nm)、
フッ化アルゴンガス(193nm)等を用いても良く、
また紫外線を発光領域として塩化クリプトンガス(22
2nm)、フッ化クリプトンガス(248nm)、塩化
キセノンガス(308nm)、フッ化キセノンガス(3
51nm)等を用いても良い。一つの実施例において、
二重管13は、全長約400mm、外径約30mm、内
径約17mm、管の厚さ約1mm、放電ギャップ長約5
mmである。図3に示すように、二重管13は、樹脂リ
ング25、25を介して、先端部10Aと基部10Cと
の間に挟持されている。
In these figures, the double tube 13 has an outer tube 13a and an inner tube 1 made of synthetic quartz glass as a dielectric.
3b is arranged coaxially, and a xenon gas G as a discharge gas is sealed between both tubes 13a and 13b. That is, the outer cylinder tube 13a and the inner cylinder tube 13b are integrated at both ends, whereby xenon gas is sealed in a closed space formed in the gap. The internal electrode 14 and the external electrode 1
By applying a high voltage between the two, the xenon atoms in the double tube 13 are excited to an excimer state, and when the excimer state is separated again into xenon atoms, ultraviolet rays having a wavelength of about 172 nm are emitted. In the present invention,
Instead of the xenon gas described above, neon fluoride gas (wavelength 108 nm), argon gas (1
26 nm), krypton gas (146 nm), fluorine gas (157 nm), argon chloride gas (175 nm),
Argon fluoride gas (193 nm) or the like may be used,
In addition, krypton chloride gas (22
2 nm), krypton fluoride gas (248 nm), xenon chloride gas (308 nm), xenon fluoride gas (3
51 nm) may be used. In one embodiment,
The double tube 13 has a total length of about 400 mm, an outer diameter of about 30 mm, an inner diameter of about 17 mm, a tube thickness of about 1 mm, and a discharge gap length of about 5 mm.
mm. As shown in FIG. 3, the double tube 13 is sandwiched between the distal end portion 10A and the base portion 10C via resin rings 25, 25.

【0032】外部電極12は、網目状の金属線により筒
状に構成された金属電極である。二重管13は、この外
部電極12の筒内に挿通される。二重管13で発光され
た紫外線は、外部電極12の網目の間を抜け、更にガラ
ス管11を透過して被加工物Wの面に照射される。図4
に示すように、上記基部10C側で、外部電極12の一
端には電源ユニットからの接地ケーブル26が接続さ
れ、該電源ユニットからの電圧の印加が可能にされる。
外部電極12の材質は、好ましくは銅合金又はステンレ
ス合金である。
The external electrode 12 is a metal electrode formed in a tubular shape by a mesh-shaped metal wire. The double tube 13 is inserted into the cylinder of the external electrode 12. The ultraviolet light emitted by the double tube 13 passes between the meshes of the external electrode 12 and further passes through the glass tube 11 to be irradiated on the surface of the workpiece W. FIG.
As shown in (1), a ground cable 26 from a power supply unit is connected to one end of the external electrode 12 on the base 10C side, so that a voltage can be applied from the power supply unit.
The material of the external electrode 12 is preferably a copper alloy or a stainless alloy.

【0033】内部電極14は、二重管13の内側に配置
された、両端を開放した円筒状の金属管である。図3に
示すように、内部電極14の基部10C側の一端は、金
属ブロック27に固定され、先端部10A側の一端は自
由にされている。内部電極14への電力の供給は、ガス
管15を介して達成される。すなわち、電源ユニットに
接続された高圧ケーブル30は、直接的にはガス管15
の端部に固定されている(図4)。ガス管15は、内部
電極14を固定した金属ブロック27に固定されている
ので(図4では、接続31によりこれを示した)、ガス
管15、金属ブロック27を介して内部電極14は、高
圧ケーブル30に電気的に接続される。内部電極14の
材質は、好ましくは銅合金又はステンレス合金である。
また、好ましい実施例において、内部電極14の外径及
び内径は、それぞれ15mm及び13mmであり、二重
管13との隙間は1mmである。
The internal electrode 14 is a cylindrical metal tube disposed inside the double tube 13 and having both ends open. As shown in FIG. 3, one end on the base 10C side of the internal electrode 14 is fixed to the metal block 27, and one end on the tip 10A side is free. The supply of power to the internal electrodes 14 is achieved via the gas pipes 15. That is, the high-voltage cable 30 connected to the power supply unit is directly connected to the gas pipe 15.
(FIG. 4). Since the gas tube 15 is fixed to the metal block 27 to which the internal electrode 14 is fixed (in FIG. 4, this is indicated by a connection 31), the internal electrode 14 is connected to the high voltage via the gas tube 15 and the metal block 27. It is electrically connected to the cable 30. The material of the internal electrode 14 is preferably a copper alloy or a stainless alloy.
Further, in a preferred embodiment, the outer diameter and the inner diameter of the internal electrode 14 are 15 mm and 13 mm, respectively, and the gap with the double tube 13 is 1 mm.

【0034】上述したように、二重管13の内側の空間
S2は、その内外で、この内部電極14により2つの領
域S2a及びS2bに分離されている。そして、冷却水導入
口22は、基部10C内の通路28を介して内側の領域
S2aに連通され、また冷却水排出口23は、通路29を
介して外側の領域S2bに連通される。更に先端部10A
内で、上記2つの領域S2a及びS2bは連通されている。
この結果、二重管13の内側に冷却水の循環経路が形成
される。図4に示すように、冷却水の供給源に接続され
た冷却水チューブ32からの冷却水は、冷却水導入口2
2から基部10C内の通路28(図3)に導入され、照
射部10B間で内部電極14の内側(領域S2a)を流
れ、先端部10Aに至る。更に、先端部10Aで内部電
極14の外側(領域S2b)に移り、照射部10B間でこ
こを流れて基部10Cに戻る。そして、通路29(図
3)を通って冷却水排出口23から冷却水チューブ33
へ排出される。この流れの過程で内部電極14が冷却さ
れる。冷却水の流れは、誘電体バリアエキシマランプ1
0による紫外線の照射期間中だけ実施するよう制御する
ことができる。図5には、この循環経路内の冷却水の流
れの様子が明瞭に示されている。
As described above, the space S2 inside the double tube 13 is separated into two regions S2a and S2b by the internal electrode 14 inside and outside the double tube. The cooling water inlet 22 is connected to the inner region S2a via a passage 28 in the base 10C, and the cooling water outlet 23 is connected to the outer region S2b via a passage 29. Further, the tip 10A
The two regions S2a and S2b communicate with each other.
As a result, a cooling water circulation path is formed inside the double pipe 13. As shown in FIG. 4, the cooling water from the cooling water tube 32 connected to the cooling water supply source is supplied to the cooling water inlet 2.
2 into the passage 28 (FIG. 3) in the base 10C, flows inside the internal electrode 14 (region S2a) between the irradiation units 10B, and reaches the tip 10A. Further, the tip portion 10A moves to the outside of the internal electrode 14 (region S2b), flows between the irradiation portions 10B, and returns to the base portion 10C. Then, through the passage 29 (FIG. 3), the cooling water discharge port 23 and the cooling water tube 33
Is discharged to The internal electrode 14 is cooled during this flow. The cooling water flows through the dielectric barrier excimer lamp 1
It can be controlled so as to be carried out only during the period of UV irradiation by zero. FIG. 5 clearly shows the flow of the cooling water in the circulation path.

【0035】次に、図3及び図4に示すように、ガス管
15は、上記内部電極14よりも更に細い径で形成され
た、好ましくは銅合金又はステンレス合金の金属管であ
る。図3に示すように、ガス管15は他の管よりも長く
構成され、その両端は、それぞれ先端部10A、基部1
0C内で固定されている。基部10C内で、ガス管15
の端部は、上述のように金属ブロック27に固定される
と共に、その外側の位置で、通路34を介してガス導入
口20に連通しており、これによってガス導入口20か
らの不活性ガスをガス管15内に導くことが可能とな
る。一方、ガス管15は、先端部10A内で、その内部
に形成された通路35に連通されている。後述するよう
に、該通路35を介して二重管13の外側の空間S1に
不活性ガスが導かれる。好ましい実施例において、ガス
管15の外径及び内径は、6mm及び4mmであり、内
部電極との隙間は3.5mmである。
Next, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the gas pipe 15 is a metal pipe, preferably made of a copper alloy or a stainless alloy, formed with a smaller diameter than the internal electrode 14. As shown in FIG. 3, the gas pipe 15 is configured to be longer than the other pipes, and both ends of the gas pipe 15 are the distal end 10A and the base 1, respectively.
It is fixed within 0C. In the base 10C, the gas pipe 15
Is fixed to the metal block 27 as described above, and communicates with the gas inlet 20 via the passage 34 at a position outside the metal block 27, whereby the inert gas from the gas inlet 20 is Can be guided into the gas pipe 15. On the other hand, the gas pipe 15 communicates with a passage 35 formed inside the distal end portion 10A. As described later, an inert gas is introduced into the space S1 outside the double pipe 13 through the passage 35. In a preferred embodiment, the outer and inner diameters of the gas pipe 15 are 6 mm and 4 mm, and the gap with the internal electrode is 3.5 mm.

【0036】ガラス管11は、照射部10Bにおける最
も外側に配置される円筒管である。照射部10Bにおい
て、上記外部電極12、二重管13、内部電極14及び
ガス管15が、このガラス管11内に収容される。ガラ
ス管11は、好ましくは合成石英ガラスからなる。
The glass tube 11 is a cylindrical tube disposed on the outermost side in the irradiation section 10B. In the irradiation unit 10B, the external electrode 12, the double tube 13, the internal electrode 14, and the gas tube 15 are accommodated in the glass tube 11. The glass tube 11 is preferably made of synthetic quartz glass.

【0037】二重管13とガラス管11との間には所定
の空間S1が形成され、ここに上記不活性ガスが導かれ
る。該空間S1は、先端部10A側で、上記通路35に
連通され、また基部10C側で、ガス排出口21に続く
通路36に連通される。この結果、ガス導入口20、通
路34、ガス管15、通路35、空間S1、通路36、
及びガス排出口21によって、不活性ガスの循環経路が
形成される。図4に示すように、不活性ガスの供給源に
接続されたガスチューブ37からの窒素やアルゴンなど
の不活性ガスは、ガス導入口20から基部10C内の通
路34(図3)に導入され、ガス管15内を流れ、先端
部10Aに至る。更に、先端部10Aの通路35から外
側の空間S1に移り(図3)、照射部10B間でここを
流れて基部10Cに戻る。そして、通路36(図3)を
通ってガス排出口21からガスチューブ38へ排出され
る。上記空間S1を不活性ガスで満たすことによって、
二重管13からの紫外線は空間S1で減衰されることな
く、ガラス管11から外へ照射されることとなる。不活
性ガスの流入は、誘電体バリアエキシマランプ10によ
る紫外線の照射期間の前後に行い、照射中はこれを停止
するよう制御することができる。図6には、この循環経
路内の不活性ガスの流れの様子が明瞭に示されている。
好ましい実施例でガラス管11の外径及び内径は、40
mm及び36mmであり、二重管13とガラス管11の
隙間は3mmである。
A predetermined space S1 is formed between the double tube 13 and the glass tube 11, and the above-mentioned inert gas is introduced into the space S1. The space S1 communicates with the passage 35 on the side of the distal end 10A, and communicates with the passage 36 following the gas discharge port 21 on the side of the base 10C. As a result, the gas inlet 20, the passage 34, the gas pipe 15, the passage 35, the space S1, the passage 36,
The gas discharge port 21 forms a circulation path of the inert gas. As shown in FIG. 4, an inert gas such as nitrogen or argon from a gas tube 37 connected to a supply source of the inert gas is introduced from the gas inlet 20 into a passage 34 (FIG. 3) in the base 10C. Flows through the gas pipe 15 to reach the tip 10A. Further, it moves from the passage 35 of the distal end portion 10A to the outer space S1 (FIG. 3), flows between the irradiation portions 10B, and returns to the base portion 10C. Then, the gas is discharged from the gas discharge port 21 to the gas tube 38 through the passage 36 (FIG. 3). By filling the space S1 with an inert gas,
Ultraviolet rays from the double tube 13 are radiated outside from the glass tube 11 without being attenuated in the space S1. The flow of the inert gas is performed before and after the irradiation period of the ultraviolet light by the dielectric barrier excimer lamp 10, and it can be controlled to stop the irradiation during the irradiation. FIG. 6 clearly shows the flow of the inert gas in the circulation path.
In a preferred embodiment, the outer and inner diameters of the glass tube 11 are 40
mm and 36 mm, and the gap between the double tube 13 and the glass tube 11 is 3 mm.

【0038】図7は、上記誘電体バリアエキシマランプ
10を組み込んで構成される紫外線照射装置70の構成
ブロック図である。紫外線照射装置70は、上記構成の
誘電体バリアエキシマランプ10、電源ユニット71、
冷却水供給源72、不活性ガス供給源73及び搬送部7
4を備えて構成される。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of an ultraviolet irradiation apparatus 70 which is constructed by incorporating the dielectric barrier excimer lamp 10. The ultraviolet irradiation device 70 includes the dielectric barrier excimer lamp 10, the power supply unit 71,
Cooling water supply source 72, inert gas supply source 73, and transport unit 7
4 is provided.

【0039】電源ユニット71は、上記誘電体バリアエ
キシマランプ10の電極(すなわち、内部電極14及び
外部電極12間)に所定電力を供給し、紫外線を発光さ
せるためのものである。電源ユニット71からの供給電
力のオン・オフ制御は、該電源ユニット内に備えられた
制御部によって行われる。冷却水供給源72は、上述し
たように、誘電体バリアエキシマランプ10の二重管1
3内に冷却水を循環的に供給する。冷却水供給源72か
らの冷却水は、冷却水チューブ32を介して二重管13
へ供給され、また二重管13から排出される。不活性ガ
ス供給源73は、上記空間S1に不活性ガスを供給する
ための手段であり、該不活性ガスは上記ガスチューブ3
7を介して供給される。
The power supply unit 71 supplies predetermined power to the electrodes of the dielectric barrier excimer lamp 10 (that is, between the internal electrode 14 and the external electrode 12) to emit ultraviolet light. The on / off control of the power supplied from the power supply unit 71 is performed by a control unit provided in the power supply unit. The cooling water supply source 72 is, as described above, the double tube 1 of the dielectric barrier excimer lamp 10.
The cooling water is circulated into the inside 3. The cooling water from the cooling water supply source 72 is supplied to the double pipe 13 via the cooling water tube 32.
And discharged from the double pipe 13. The inert gas supply source 73 is a means for supplying an inert gas to the space S1.
7.

【0040】搬送部74は、ガラス基板などの矩形状の
被加工物Wを水平方向に搬送し、上記誘電体バリアエキ
シマランプ10による紫外光の照射範囲を通過させる機
構である。搬送部74は、被加工物を安定して載置し、
これと共に移動される図示しない載置台を備える。載置
台の高さ位置は、これに載置される被加工物の上面、す
なわち被加工面と誘電体バリアエキシマランプ10の底
部との距離が、10mm以下、好ましくは5〜2mmの
範囲になるように設定される。
The transport section 74 is a mechanism for transporting a rectangular workpiece W such as a glass substrate in the horizontal direction and passing the ultraviolet light irradiation range of the dielectric barrier excimer lamp 10. The transport unit 74 stably places the workpiece,
There is provided a mounting table (not shown) that is moved together with the mounting table. The height position of the mounting table is such that the distance between the upper surface of the workpiece to be mounted thereon, that is, the workpiece surface and the bottom of the dielectric barrier excimer lamp 10 is 10 mm or less, preferably in the range of 5 to 2 mm. It is set as follows.

【0041】上記各構成を備える紫外線照射装置70
は、安定した雰囲気が維持された図示しない密閉筐体を
備え、その内部において被加工物Wを搬送しつつ、上記
誘電体バリアエキシマランプ10による紫外線の照射を
実現する。なお、上記誘電体バリアエキシマランプ10
を1つの紫外線照射装置70内に複数設置することによ
って、その紫外線の照射範囲を広くするよう構成しても
良い。この場合、被加工物を移動せずに筐体内に固定的
に支承する構成を採っても良い。
The ultraviolet irradiation device 70 having the above-mentioned respective structures
Is provided with a closed casing (not shown) in which a stable atmosphere is maintained, and realizes irradiation of ultraviolet rays by the dielectric barrier excimer lamp 10 while transporting the workpiece W therein. The dielectric barrier excimer lamp 10
May be arranged in one ultraviolet irradiation device 70 to widen the irradiation range of the ultraviolet light. In this case, a configuration may be employed in which the workpiece is fixedly supported in the housing without moving.

【0042】次に、上記紫外線照射装置70を用いた被
加工物Wの洗浄処理の手順について説明する。図示しな
いロボットハンド等を用いて、紫外線照射装置70の筐
体内に被加工物Wを搬入し、搬送部74の載置台に置
く。任意の固定手段により載置台上に被加工物Wを固定
する。被加工物Wの設置と並行して、不活性ガス供給源
73が起動され、不活性ガスが誘電体バリアエキシマラ
ンプ10内に導かれ、上記二重管13の外側の空間S1
はこれで満たされる。処理開始の制御ボタンの押下又は
任意の制御タイミングで、紫外線照射装置70内の各機
能が起動される。すなわち、電源ユニット71からの電
力の供給、冷却水供給源72からの冷却水の供給、及び
搬送部74による被加工物Wの搬送が、略同時に開始さ
れる。これによって、誘電体バリアエキシマランプ10
は、移動する被加工物Wの被加工面に対して紫外線を照
射し、その洗浄を実施する。この間、上記冷却水によっ
て誘電体バリアエキシマランプ10は冷却される。
Next, the procedure of the cleaning process of the workpiece W using the ultraviolet irradiation device 70 will be described. The workpiece W is carried into the housing of the ultraviolet irradiation device 70 using a robot hand (not shown) or the like, and is placed on the mounting table of the transport unit 74. The workpiece W is fixed on the mounting table by any fixing means. In parallel with the installation of the workpiece W, the inert gas supply source 73 is activated, the inert gas is guided into the dielectric barrier excimer lamp 10, and the space S1 outside the double tube 13 is provided.
Is filled with this. Each function in the ultraviolet irradiation device 70 is activated by pressing a control button for processing start or arbitrary control timing. That is, the supply of power from the power supply unit 71, the supply of cooling water from the cooling water supply source 72, and the transfer of the workpiece W by the transfer unit 74 are started almost simultaneously. Thereby, the dielectric barrier excimer lamp 10
Irradiates ultraviolet rays to the processing surface of the moving workpiece W to clean it. During this time, the dielectric barrier excimer lamp 10 is cooled by the cooling water.

【0043】以上、本発明の一実施形態を図面に沿って
説明した。しかしながら本発明は上記実施形態に示した
事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその
変更、改良等が可能であることは明らかである。上記実
施形態においては、ガス管15を介して内部電極14に
電力を供給するよう構成したが、直接的に内部電極14
と高圧ケーブル30を接続するよう構成しても良い。
The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, it is apparent that the present invention is not limited to the matters described in the above embodiments, and that changes, improvements, and the like can be made based on the description in the claims. In the above embodiment, the power is supplied to the internal electrode 14 via the gas pipe 15, but the internal electrode 14 is directly supplied.
And the high voltage cable 30 may be connected.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、外部電極が
外面側に露出しない、小型で、取り扱いの容易な誘電体
バリアエキシマランプを提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a small-sized, easy-to-handle dielectric barrier excimer lamp in which the external electrodes are not exposed on the outer surface side.

【0045】本発明による誘電体バリアエキシマランプ
においては、不活性ガスの必要流量を少なくでき、これ
によって装置のランニングコストを低減することができ
る。
In the dielectric barrier excimer lamp according to the present invention, the required flow rate of the inert gas can be reduced, and thereby the running cost of the apparatus can be reduced.

【0046】本発明によれば、紫外光源と被処理物との
間の距離を最小にすることができ、これによって被処理
物に対する紫外線の照射効率を改善することができる。
According to the present invention, the distance between the ultraviolet light source and the object can be minimized, thereby improving the efficiency of irradiation of the object with ultraviolet rays.

【0047】誘電体バリアエキシマランプ内に不活性ガ
ス又は冷却水の循環経路を備えて構成される本発明にお
いては、これらの供給のための外部機器とのインタフェ
ースを一箇所に集約することができ、その設置の自由度
を高めることができる。
In the present invention, which is provided with the circulation path of the inert gas or the cooling water in the dielectric barrier excimer lamp, the interface with the external equipment for supplying these can be integrated in one place. , The degree of freedom of installation can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る誘電体バリアエキシ
マランプの一部を破断して示す外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view showing a part of a dielectric barrier excimer lamp according to an embodiment of the present invention, with a part cut away.

【図2】図1のA−A線における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1の誘電体バリアエキシマランプの縦断面図
を示しており、
FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of the dielectric barrier excimer lamp of FIG. 1,

【図4】図1の誘電体バリアエキシマランプの照射部内
の構成の分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view of a configuration inside an irradiation unit of the dielectric barrier excimer lamp of FIG. 1;

【図5】誘電体バリアエキシマランプ内における冷却水
の流れを示す図4の対応図である。
FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4 showing a flow of cooling water in a dielectric barrier excimer lamp.

【図6】誘電体バリアエキシマランプ内における不活性
ガスの流れを示す図4の対応図である。
FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 showing a flow of an inert gas in the dielectric barrier excimer lamp.

【図7】本発明に係る誘電体バリアエキシマランプを組
み込んで構成される紫外線照射装置の構成ブロック図で
ある。
FIG. 7 is a block diagram of a configuration of an ultraviolet irradiation apparatus configured by incorporating a dielectric barrier excimer lamp according to the present invention.

【図8】従来の誘電体バリアエキシマランプ装置の一構
成例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a conventional dielectric barrier excimer lamp device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G キセノンガス W 被加工物 10 誘電体バリアエキシマランプ 10A 先端部 10B 照射部 10C 基部 11 ガラス管 12 外部電極 13 二重管 13a 外筒管 13b 内筒管 14 内部電極 15 ガス管 20 ガス導入口 21 ガス排出口 22 冷却水導入口 23 冷却水排出口 24 反射板 24a 取り付け部材 25 樹脂リング 26 接地ケーブル 27 金属ブロック 28、29 通路 30 高圧ケーブル 32、33 冷却水チューブ 34〜36 通路 37、38 ガスチューブ 70 紫外線照射装置 71 電源ユニット 72 冷却水供給源 73 不活性ガス供給源 74 搬送部 G Xenon gas W Workpiece 10 Dielectric barrier excimer lamp 10A Tip 10B Irradiation unit 10C Base 11 Glass tube 12 External electrode 13 Double tube 13a Outer tube 13b Inner tube 14 Inner electrode 15 Gas tube 20 Gas inlet 21 Gas outlet 22 Cooling water inlet 23 Cooling water outlet 24 Reflector 24a Mounting member 25 Resin ring 26 Ground cable 27 Metal block 28, 29 Passage 30 High voltage cable 32, 33 Cooling water tube 34-36 Passage 37, 38 Gas tube Reference Signs List 70 UV irradiation device 71 Power supply unit 72 Cooling water supply source 73 Inert gas supply source 74 Transport unit

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内筒管と透光性のある外筒管の間の空間
に放電用ガスを封入してなる誘電体の二重管と、 上記外筒管の外周面に近接配置された網目状の第1の電
極と、 上記内筒管の内周面に近接配置された第2の電極と、 上記二重管を、上記第1及び第2の電極と共にその内側
に収容する透光性のある誘電体の第1の管であって、該
第1の管と上記外筒管との間の第1の空間に不活性ガス
を導入可能とするものと、 を備え、上記第1及び第2の電極間に電圧を印加するこ
とにより紫外線を放射する誘電体バリアエキシマラン
プ。
1. A dielectric double tube in which a discharge gas is sealed in a space between an inner tube and a light-transmitting outer tube, and a dielectric double tube disposed close to an outer peripheral surface of the outer tube. A mesh-shaped first electrode, a second electrode disposed close to the inner peripheral surface of the inner cylindrical tube, and a light-transmitting housing in which the double tube is housed together with the first and second electrodes. A first tube made of a conductive dielectric material, which is capable of introducing an inert gas into a first space between the first tube and the outer tube. And a dielectric barrier excimer lamp that emits ultraviolet light by applying a voltage between the second electrodes.
【請求項2】 不活性ガスの供給源に接続され、上記第
1の空間に不活性ガスを導入するためのガス導入口と、 上記第1の空間に導入された不活性ガスを排出するため
のガス排出口と、 を更に備えた請求項1に記載の誘電体バリアエキシマラ
ンプ。
2. A gas inlet connected to a supply source of an inert gas for introducing an inert gas into the first space, and for discharging the inert gas introduced into the first space. The dielectric barrier excimer lamp according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 上記第1の空間と上記内筒管の内側の第
2の空間を、上記誘電体バリアエキシマランプの第1の
端側で気体流通可能に連結し、 上記ガス導入口と上記ガス排出口を、上記誘電体バリア
エキシマランプの第2の端側に配置し、 上記誘電体バリアエキシマランプの第2の端側で、上記
ガス導入口と上記ガス排出口の何れか一方を上記第1の
空間に気体流通可能に連結すると共に、その何れか他方
を上記第2の空間に気体流通可能に連結した請求項2に
記載の誘電体バリアエキシマランプ。
3. The first space and a second space inside the inner tube are connected to each other at a first end of the dielectric barrier excimer lamp so as to allow gas flow, and the gas inlet and the gas inlet are connected to each other. A gas outlet is disposed at a second end of the dielectric barrier excimer lamp, and at the second end of the dielectric barrier excimer lamp, one of the gas inlet and the gas outlet is connected to the gas outlet. The dielectric barrier excimer lamp according to claim 2, wherein the dielectric barrier excimer lamp is connected to the first space so as to allow gas flow, and one of the other is connected to the second space so as to allow gas flow.
【請求項4】 上記第2の空間に上記不活性ガスを搬送
するための第2の管を備え、 該第2の管の一端を上記ガス導入口と上記ガス排出口の
何れか一方に連結し、 その他方を上記第1の空間に連結した請求項3に記載の
誘電体バリアエキシマランプ。
4. A second pipe for carrying the inert gas into the second space, wherein one end of the second pipe is connected to one of the gas inlet and the gas outlet. 4. The dielectric barrier excimer lamp according to claim 3, wherein the other end is connected to the first space.
【請求項5】 冷却水の供給源に接続され、上記内筒管
の内側の第2の空間に冷却水を導入するための冷却水導
入口と、 上記第2の空間に導入された冷却水を排出するための冷
却水排出口と、を更に備えた請求項1〜4の何れかに記
載の誘電体バリアエキシマランプ。
5. A cooling water inlet connected to a supply source of cooling water for introducing cooling water into a second space inside the inner tube, and a cooling water introduced into the second space. The dielectric barrier excimer lamp according to any one of claims 1 to 4, further comprising a cooling water discharge port for discharging water.
【請求項6】 上記冷却水が、上記第2の空間における
上記第2の管の外側の領域に導入される請求項5に記載
の誘電体バリアエキシマランプ。
6. The dielectric barrier excimer lamp according to claim 5, wherein the cooling water is introduced into a region outside the second tube in the second space.
【請求項7】 上記第2の電極が管状のものである請求
項1〜6の何れかに記載の誘電体バリアエキシマラン
プ。
7. The dielectric barrier excimer lamp according to claim 1, wherein said second electrode is tubular.
【請求項8】 上記管状の第2の電極を、上記内筒管の
内周面から離間して配置することによって、上記第2の
空間を上記第2の電極の外側の第1の領域と内側の第2
の領域に分離し、 上記第1の領域と上記第2の領域を、上記誘電体バリア
エキシマランプの第1の端側で液体流通可能に連結し、 上記冷却水導入口と上記冷却水排出口を、上記誘電体バ
リアエキシマランプの第2の端側に配置し、 上記誘電体バリアエキシマランプの第2の端側で、上記
冷却水導入口と上記冷却水排出口の何れか一方を上記第
1の領域に液体流通可能に連結すると共に、その何れか
他方を上記第2の領域に液体流通可能に連結した請求項
7に記載の誘電体バリアエキシマランプ。
8. The arrangement of the tubular second electrode at a distance from the inner peripheral surface of the inner cylinder tube allows the second space to be in a first area outside the second electrode. The second inside
The first region and the second region are connected so that liquid can flow through the first end of the dielectric barrier excimer lamp, and the cooling water inlet and the cooling water outlet are connected to each other. Is disposed at a second end side of the dielectric barrier excimer lamp, and at the second end side of the dielectric barrier excimer lamp, one of the cooling water inlet and the cooling water outlet is connected to the second end. 8. The dielectric barrier excimer lamp according to claim 7, wherein the dielectric barrier excimer lamp is connected to the first region so as to allow liquid flow, and one of the other is connected to the second region so as to allow liquid flow.
【請求項9】 上記第1及び第2の電極が、上記誘電体
バリアエキシマランプの第2の端側で、電圧源に接続さ
れている請求項3〜8の何れかに記載の誘電体バリアエ
キシマランプ。
9. The dielectric barrier according to claim 3, wherein the first and second electrodes are connected to a voltage source at a second end of the dielectric barrier excimer lamp. Excimer lamp.
【請求項10】 上記二重管、上記第1の管、上記第2
の管及び上記内部電極が円筒管である請求項1〜9の何
れかに記載の誘電体バリアエキシマランプ。
10. The double pipe, the first pipe, and the second pipe.
10. The dielectric barrier excimer lamp according to claim 1, wherein said tube and said internal electrode are cylindrical tubes.
【請求項11】 上記内筒管、上記外筒管及び上記第1
の管が石英ガラスである請求項1〜10の何れかに記載
の誘電体バリアエキシマランプ。
11. The inner tube, the outer tube, and the first tube.
The dielectric barrier excimer lamp according to claim 1, wherein the tube is made of quartz glass.
【請求項12】 上記二重管に封入された放電用ガスが
キセノンガスである請求項1〜11の何れかに記載の誘
電体バリアエキシマランプ。
12. The dielectric barrier excimer lamp according to claim 1, wherein the discharge gas sealed in the double tube is xenon gas.
【請求項13】 上記第1の管の周囲を覆うように配置
され、該第1の管の外側に照射された紫外線を一側に集
光させるための反射板を更に備えた請求項1〜12の何
れかに記載の誘電体バリアエキシマランプ。
13. A reflector disposed to cover the periphery of the first tube, and further comprising a reflector for condensing ultraviolet light applied to the outside of the first tube to one side. 13. The dielectric barrier excimer lamp according to any one of 12.
【請求項14】 請求項1〜13の何れかに記載の誘電
体バリアエキシマランプを備えた紫外線照射装置。
14. An ultraviolet irradiation device comprising the dielectric barrier excimer lamp according to claim 1.
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