JP2006004701A

JP2006004701A - Excimer lamp

Info

Publication number: JP2006004701A
Application number: JP2004178281A
Authority: JP
Inventors: Taku Sumitomo; 卓住友
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: JP4329629B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excimer lamp in which a vacuum ultraviolet light with a wavelength 175 nm or less can be obtained with high efficiency in the radiation light emitted outside. <P>SOLUTION: The excimer lamp comprises a discharge container composed of an outer tube of approximately cylindrical shape and an inner tube of approximately cylindrical shape arranged so as to be axial with the outer tube, a first electrode provided along the outer circumference wall face of the outer tube, and a second electrode provided along the inner circumference wall face of the inner tube, and xenon gas is filled in the inner space of cylindrical shape of the discharge container. A heating mechanism for heating at least one of the outer surfaces of the outer circumference wall of the outer tube and the inner circumference wall of the inner tube of the discharge container is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、半導体ウエハおよび液晶基板などの紫外光洗浄処理において、光源ランプとして好適に用いることができるエキシマランプに関する。 The present invention relates to an excimer lamp that can be suitably used as a light source lamp, for example, in an ultraviolet light cleaning process for semiconductor wafers and liquid crystal substrates.

近年、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を利用することにより、金属、ガラスなどよりなる被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去する洗浄処理技術、または、被処理体の表面に酸化膜を形成する酸化膜形成処理技術などの被処理体の表面処理技術が開発され、実用に供されている。 In recent years, by using vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less, a cleaning treatment technique for removing organic contaminants attached to the surface of a target object made of metal, glass, or the like, or an oxide film on the surface of a target object Surface treatment technology for an object to be processed such as an oxide film formation treatment technology to be formed has been developed and put into practical use.

このような真空紫外光を利用した被処理体の表面処理においては、例えば合成石英ガラスよりなる放電容器により形成された放電空間に、適宜の放電用ガスが充填されてなるエキシマランプが用いられており、放電用ガスとしてキセノンガスを用いることにより、主に、波長１７２ｎｍにピークを有し、半値幅が２０ｎｍ程度である真空紫外光が得られることが知られている（例えば特許文献１参照）。 In the surface treatment of the object to be processed using such vacuum ultraviolet light, an excimer lamp in which an appropriate discharge gas is filled in a discharge space formed by a discharge vessel made of, for example, synthetic quartz glass is used. It is known that by using xenon gas as the discharge gas, vacuum ultraviolet light having a peak at a wavelength of 172 nm and a half width of about 20 nm can be obtained (see, for example, Patent Document 1). .

真空紫外光が大気中の酸素分子により吸収されると、波長１３３．２ｎｍ以下の真空紫外光により１Ｓ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｓ）が生成され、波長１７５．０ｎｍ以下の真空紫外光により１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）が生成され、波長２４２．４ｎｍ以下の真空紫外光により３Ｐ軌道の酸素ラジカルＯ（３Ｐ）が生成される。そして、１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）は、１Ｓ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｓ）および３Ｐ軌道の酸素ラジカルＯ（３Ｐ）に比してきわめて大きい化学反応性を有するものであるため、既述のような被処理体の表面処理においては、当該１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）を主に生成する波長域の真空紫外光を放射するエキシマランプを用いることが、実用上非常に有効である。 When vacuum ultraviolet light is absorbed by oxygen molecules in the atmosphere, 1S orbital oxygen radical O (1S) is generated by vacuum ultraviolet light having a wavelength of 133.2 nm or less, and 1D orbit is generated by vacuum ultraviolet light having a wavelength of 175.0 nm or less. Oxygen radical O (1D) is generated, and 3P orbital oxygen radical O (3P) is generated by vacuum ultraviolet light having a wavelength of 242.4 nm or less. The 1D orbital oxygen radical O (1D) has a much higher chemical reactivity than the 1S orbital oxygen radical O (1S) and the 3P orbital oxygen radical O (3P). In the surface treatment of the object to be treated as described above, it is practically very effective to use an excimer lamp that emits vacuum ultraviolet light in a wavelength range that mainly generates the oxygen radical O (1D) of the 1D orbit. .

しかしながら、従来のエキシマランプにおいては、１７５．０ｎｍより長い波長を有する真空紫外光も多く放射されるため、１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）を高い効率で生成させることができない、という問題がある。 However, since the conventional excimer lamp emits a lot of vacuum ultraviolet light having a wavelength longer than 175.0 nm, there is a problem that oxygen radical O (1D) in 1D orbit cannot be generated with high efficiency. .

また、放電容器が合成石英ガラスにより形成されている場合には、当該放電容器が、例えば３５０℃以上の高温状態となった場合には、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光の透過率が大幅に低下するため、放電空間からの当該波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を高い効率で利用することができない、という問題がある。 In addition, when the discharge vessel is formed of synthetic quartz glass, the transmittance of vacuum ultraviolet light having a wavelength of 175 nm or less is greatly reduced when the discharge vessel is in a high temperature state of, for example, 350 ° C. or higher. Therefore, there is a problem that vacuum ultraviolet light having a wavelength of 175 nm or less from the discharge space cannot be used with high efficiency.

特開平７−７８５９１号公報JP-A-7-78591

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、外部に放射される放射光において波長１７５．０ｎｍ以下の真空紫外光を高い効率で得られるエキシマランプを提供することにある。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide an excimer lamp that can obtain vacuum ultraviolet light having a wavelength of 175.0 nm or less with high efficiency in radiated light radiated to the outside. There is to do.

本発明のエキシマランプは、概略円筒状の外側管およびこの外側管と同軸状になるよう配設された概略円筒状の内側管よりなる放電容器と、外側管の外周壁面に沿って設けられた第１の電極と、内側管の内周壁面に沿って設けられた第２の電極とを有してなり、放電容器の円筒状の内部空間にキセノンガスが充填されてなるエキシマランプであって、
放電容器における外側管の外周壁面および内側管の内周壁面の少なくとも一方の外表面を加熱するための加熱機構が設けられてなることを特徴とする。 The excimer lamp of the present invention is provided along a discharge vessel including a substantially cylindrical outer tube, a substantially cylindrical inner tube arranged coaxially with the outer tube, and an outer peripheral wall surface of the outer tube. An excimer lamp comprising a first electrode and a second electrode provided along the inner peripheral wall surface of the inner tube, wherein the cylindrical inner space of the discharge vessel is filled with xenon gas. ,
A heating mechanism for heating at least one outer surface of the outer peripheral wall surface of the outer tube and the inner peripheral wall surface of the inner tube in the discharge vessel is provided.

ここで、加熱機構が、内側管の管軸に沿って伸びるよう配設された、その内部に加熱用熱交換媒体が流通される筒状体により構成されてなることが好ましく、筒状体により第２の電極が形成されていることが好ましい。 Here, it is preferable that the heating mechanism is configured by a cylindrical body that is disposed so as to extend along the tube axis of the inner pipe and in which the heat exchange medium for heating is circulated. A second electrode is preferably formed.

また、以上において、少なくとも放電容器における光透過部分が合成石英ガラスにより形成されてなり、
当該光透過部分を冷却するための冷却手段が設けられていてもよい。 Further, in the above, at least the light transmission part in the discharge vessel is formed of synthetic quartz glass,
A cooling means for cooling the light transmission portion may be provided.

本発明のエキシマランプは、概略円筒状の管よりなる放電容器と、放電容器の外周壁面に沿って設けられた外部電極と、放電容器の管軸に沿って配設された内部電極とよりなり、放電容器の内部空間にキセノンガスが充填されてなるエキシマランプであって、
外部加熱機構および内部加熱機構の少なくとも一方が設けられてなり、
外部加熱機構は、放電容器を構成する管をその外表面から加熱するものであり、
内部加熱機構は、放電容器の内部を管軸に沿って伸びるよう配設された、その内部に加熱用熱交換媒体が流通される筒状体により構成されてなるものであることを特徴とする。 The excimer lamp of the present invention comprises a discharge vessel composed of a substantially cylindrical tube, an external electrode provided along the outer peripheral wall surface of the discharge vessel, and an internal electrode provided along the tube axis of the discharge vessel. An excimer lamp in which the internal space of the discharge vessel is filled with xenon gas,
At least one of an external heating mechanism and an internal heating mechanism is provided,
The external heating mechanism heats the tube constituting the discharge vessel from its outer surface,
The internal heating mechanism is constituted by a cylindrical body that is disposed so as to extend along the tube axis inside the discharge vessel, and through which the heat exchange medium for heating is circulated. .

ここで、筒状体により内部電極が形成されていることが好ましい。
また、以上において、少なくとも放電容器における光透過部分が合成石英ガラスにより形成されてなり、
当該光透過部分を冷却するための冷却手段が設けられていることが好ましい。 Here, the internal electrode is preferably formed of a cylindrical body.
Further, in the above, at least the light transmission part in the discharge vessel is formed of synthetic quartz glass,
It is preferable that a cooling means for cooling the light transmitting portion is provided.

本発明のエキシマランプによれば、二重管構造の放電容器をその外部から加熱するための加熱機構が備えられた構成、または、単管構造の放電容器に外部加熱機構および内部加熱機構の少なくとも一方が備えられた構成とされているため、放電空間に充填された放電用ガスを有効に加熱することができるため、加熱機構を備えない構成に比して、当該エキシマランプからの放射光に係るピーク波長を短波長側にシフトさせることができることが判明した。従って、当該放射光における１７５ｎｍ以下の波長の真空紫外光（以下、単に「特定波長の真空紫外光」ともいう。）を高い効率で得ることができ、１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）をエキシマランプからの放射光により高い効率で生成させることができる。
その結果、高いエネルギー効率をもって、目的とする種々の処理を実行することが可能となる。
また、以上の構成を有するエキシマランプによれば、加熱機構による放電用ガスの温度制御を、高い精度で達成することができる。 According to the excimer lamp of the present invention, a structure provided with a heating mechanism for heating a discharge vessel having a double tube structure from the outside thereof, or at least one of an external heating mechanism and an internal heating mechanism in a discharge vessel having a single tube structure. Since one of the configurations is provided, the discharge gas filled in the discharge space can be effectively heated. Therefore, compared to a configuration without a heating mechanism, the emitted light from the excimer lamp is reduced. It has been found that the peak wavelength can be shifted to the short wavelength side. Accordingly, vacuum ultraviolet light having a wavelength of 175 nm or less (hereinafter also simply referred to as “vacuum ultraviolet light having a specific wavelength”) in the emitted light can be obtained with high efficiency, and oxygen radical O (1D) in 1D orbit can be obtained by excimer. It can be generated with high efficiency by the emitted light from the lamp.
As a result, various target processes can be executed with high energy efficiency.
Moreover, according to the excimer lamp having the above configuration, the temperature control of the discharge gas by the heating mechanism can be achieved with high accuracy.

そして、加熱機構として、加熱用熱交換媒体を利用するものとすることにより、ランプ温度の制御を、高い精度で達成することができる。 Further, by using a heating heat exchange medium as the heating mechanism, the lamp temperature can be controlled with high accuracy.

更に、放電容器における光透過部分を冷却手段によって冷却することにより、既述のような加熱機構が設けられた構成であって、当該放電容器が石英ガラスにより形成されている場合においても、当該光透過部分において、高い特定波長の真空紫外光の透過率を得ることができる。 Furthermore, even if the light-transmitting portion in the discharge vessel is cooled by the cooling means and the heating mechanism as described above is provided, and the discharge vessel is formed of quartz glass, the light In the transmissive part, the transmittance of vacuum ultraviolet light having a high specific wavelength can be obtained.

以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係るエキシマランプの一例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図、図２は、図１に示すエキシマランプを、管軸に垂直な断面で示す説明用断面図である。
このエキシマランプ１０は、例えば合成石英ガラスなどの誘電体よりなる概略円筒状の外側管１１と、この外側管１１内において同軸状となるよう配設された、当該外側管１１の内径より小さい外径を有する、例えば合成石英ガラスなどの誘電体よりなる概略円筒状の内側管１２と、この外側管１１および内側管１２により形成された円筒状の空間の両端部を気密に閉塞する封止部材１３１、１３２とよりなる二重管構造を有する密閉型の放電容器１４を有してなり、この放電容器１４の内部空間により、円筒状の放電空間Ｓが形成され、この放電空間Ｓにはキセノンガスが充填されている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the structure of an example of an excimer lamp according to the present invention in a section along the tube axis, and FIG. 2 is a diagram showing the excimer lamp shown in FIG. 1 in a section perpendicular to the tube axis. FIG.
The excimer lamp 10 includes a substantially cylindrical outer tube 11 made of a dielectric material such as synthetic quartz glass, and an outer diameter smaller than the inner diameter of the outer tube 11 disposed so as to be coaxial with the outer tube 11. A substantially cylindrical inner tube 12 made of a dielectric material such as synthetic quartz glass having a diameter, and a sealing member that hermetically closes both ends of the cylindrical space formed by the outer tube 11 and the inner tube 12. A closed discharge vessel 14 having a double tube structure composed of 131 and 132 is formed, and a cylindrical discharge space S is formed by the internal space of the discharge vessel 14, and this discharge space S has xenon. Filled with gas.

放電容器１４を形成する外側管１１には、その外周壁面に沿って密接した状態で、例えば網状の導電性材料よりなる、光透過性を有する第１の電極１５が設けられていると共に、内側管１２には、その内周壁面に沿って密接した状態で、例えば導電性材料よりなる円筒状の第２の電極１６が設けられた構成とされており、この第１の電極１５および第２の電極１６は、エキシマランプ１０に高周波電力を供給する、例えば３０〜７０００Ｗの点灯用電源装置（図示せず）に接続されている。 The outer tube 11 forming the discharge vessel 14 is provided with a first electrode 15 having light transmissivity, which is made of, for example, a net-like conductive material in close contact with the outer peripheral wall surface thereof. The tube 12 has a configuration in which a cylindrical second electrode 16 made of, for example, a conductive material is provided in close contact with the inner peripheral wall surface thereof. The electrode 16 is connected to a lighting power supply device (not shown) of, for example, 30 to 7000 W that supplies high frequency power to the excimer lamp 10.

第２の電極１６内には、当該第２の電極１６を介して内側管１２の内周壁面を加熱するための加熱機構であるヒーター１７が設けられており、このヒーター１７は加熱用電源装置（図示せず）に接続されている。 A heater 17 that is a heating mechanism for heating the inner peripheral wall surface of the inner tube 12 via the second electrode 16 is provided in the second electrode 16. The heater 17 is a heating power supply device. (Not shown).

また、このエキシマランプ１０には、外側管１１の外周壁面の一部に管軸方向全長にわたって接近して対向し、エキシマランプ１０が過度に高温となることを防止する、例えばアルミニウムなどの高熱電導性の金属よりなる冷却ブロック１８が設けられている。 In addition, the excimer lamp 10 is opposed to a part of the outer peripheral wall surface of the outer tube 11 over the entire length in the tube axis direction to prevent the excimer lamp 10 from becoming excessively hot. A cooling block 18 made of a conductive metal is provided.

そして、冷却風通路１８１が、エキシマランプ１０の両脇の近接した領域において管軸方向に並ぶよう適宜の間隔で設けられた複数（例えば１４個）の開口部１８１ａに連通するよう冷却ブロック１８の内部を貫通して伸びて形成されており、これらの開口部１８１ａにはそれぞれ、冷却用ノズル１８２が、冷却ブロック１８から突出した外側管１１の外周壁面における放電空間Ｓからの放射光を透過する光透過部分に対向するよう設けられており、これにより後述するように光透過部分を冷却する冷却手段が構成されている。 The cooling air passage 181 communicates with a plurality of (for example, 14) openings 181a provided at appropriate intervals so as to be aligned in the tube axis direction in the adjacent regions on both sides of the excimer lamp 10. The cooling nozzles 182 transmit radiated light from the discharge space S on the outer peripheral wall surface of the outer tube 11 protruding from the cooling block 18 to each of the openings 181a. It is provided so as to face the light transmission part, and thereby, a cooling means for cooling the light transmission part is configured as will be described later.

以上のエキシマランプ１０において、外側管１１を形成する誘電体としては、放電容器Ｓからの放射光を透過するための光透過部分を形成することができるものであれば、合成石英ガラスに制限されるものではなく、例えばフッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）などの透光性を有するものを用いることができるが、通常、合成石英ガラスが用いられる。 In the excimer lamp 10 described above, the dielectric that forms the outer tube 11 is limited to synthetic quartz glass as long as it can form a light transmission portion for transmitting the light emitted from the discharge vessel S. For example, a material having translucency such as magnesium fluoride (MgF ₂ ) can be used, but synthetic quartz glass is usually used.

また、ヒーター１７としては、エキシマランプ１０に係るランプ温度を、例えば１００〜２００℃に制御することができるものであればよく、適宜のものを利用することができるが、第２の電極１６に密接して設けられるものであるため外部との絶縁性に優れているものであることが好ましい。このようなヒーターとしては、例えば入力電力が３００〜２０００Ｗのセラミックスヒーター、または、例えばミクスプリン（Ｍｙｃｕｓｐｒｉｎｅ）様アミノ酸誘導体などの紫外線吸収体による熱変換物質などを利用することができる。
ここで、エキシマランプに係るランプ温度とは、本願の効果を考えればエキシマランプ中のガス温度を示すべきであるが、その測定は困難であるため、ここでは放電容器の外周壁面のもっとも高い温度をいう。 The heater 17 may be any heater as long as it can control the lamp temperature related to the excimer lamp 10 to, for example, 100 to 200 ° C. Since it is provided closely, it is preferable that it is excellent in insulation from the outside. As such a heater, for example, a ceramic heater having an input power of 300 to 2000 W, or a heat conversion substance by an ultraviolet absorber such as a Mycuspine-like amino acid derivative can be used.
Here, the lamp temperature related to the excimer lamp should indicate the gas temperature in the excimer lamp in consideration of the effect of the present application, but since the measurement is difficult, the highest temperature on the outer peripheral wall surface of the discharge vessel is here. Say.

冷却手段としては、放電容器１４における光透過部分の温度を、適宜の冷却用媒体を当該光透過部分に接触させることにより、当該光透過部分の温度を、例えば０〜２００℃に制御することができるものであればよく、冷却用媒体としては、特定波長の真空紫外光に吸収特性を有するものでなければ特に限定されるものではないが、例えば窒素ガスなどの不活性ガスを好ましく用いることができる。冷却用媒体の種類、温度、供給量およびその他の条件は、既述の態様による温度制御が達成されるよう適宜選択される。 As a cooling means, the temperature of the light transmission part in the discharge vessel 14 can be controlled to, for example, 0 to 200 ° C. by bringing an appropriate cooling medium into contact with the light transmission part. The cooling medium is not particularly limited as long as it does not have absorption characteristics for vacuum ultraviolet light having a specific wavelength, and for example, an inert gas such as nitrogen gas is preferably used. it can. The type, temperature, supply amount, and other conditions of the cooling medium are appropriately selected so that the temperature control according to the above-described aspect is achieved.

上記の構成を有するエキシマランプ１０における寸法例を挙げると、例えば放電容器１４の外径が１０〜５０ｍｍ、内径が２〜４０ｍｍ、管軸に沿った長さが１２０〜３１００ｍｍであり、ヒーター１７の外径が１．５〜３９．５ｍｍ、管軸に沿った全長が１００〜３０００ｍｍ、であって、キセノンガスが１０〜１３３ｋＰａで封入されているものである。 When the dimension example in the excimer lamp 10 having the above configuration is given, for example, the outer diameter of the discharge vessel 14 is 10 to 50 mm, the inner diameter is 2 to 40 mm, and the length along the tube axis is 120 to 3100 mm. The outer diameter is 1.5 to 39.5 mm, the total length along the tube axis is 100 to 3000 mm, and xenon gas is sealed at 10 to 133 kPa.

以上のエキシマランプ１０においては、点灯に際してヒーター１７が動作状態とされることにより、放電用ガスであるキセノンガスが放電空間に露出した放電容器の内周壁面に比較的広い面積で有効に接触しているために、内側管１２の内周壁面が加熱されると当該内側管１２の外周壁面に接触しているキセノンガスが高い効率をもって加熱されて、エキシマランプ１０に係るランプ温度が高くなり、その結果、後述する実験例の結果からも明白なように、当該エキシマランプ１０より、波長ピークが短波長側にシフトした放射光を得ることができ、従って、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができる。 In the excimer lamp 10 described above, when the heater 17 is in an operating state at the time of lighting, the xenon gas as the discharge gas effectively contacts the inner peripheral wall surface of the discharge vessel exposed to the discharge space in a relatively wide area. Therefore, when the inner peripheral wall surface of the inner tube 12 is heated, the xenon gas in contact with the outer peripheral wall surface of the inner tube 12 is heated with high efficiency, and the lamp temperature related to the excimer lamp 10 is increased. As a result, as is clear from the results of the experimental examples described later, the excimer lamp 10 can obtain the emitted light having the wavelength peak shifted to the short wavelength side. Therefore, the vacuum ultraviolet light of a specific wavelength can be obtained with high efficiency. Can be obtained at

また、前記ヒーター１７と共に冷却手段が動作状態とされて、冷却用ノズル１８２からの冷却風が外側管１１に係る光透過部分に吹きつけられる。これにより、上記加熱機構によってエキシマランプ１０のランプ温度が相当に高くなっても、当該光透過部分を形成する合成石英ガラスの温度が所定の温度範囲に制御されることとなる。その結果、当該光透過部分に係る高い特定波長の真空紫外光の透過率が確実に維持されることとなる。 Further, the cooling means is brought into an operating state together with the heater 17, and the cooling air from the cooling nozzle 182 is blown to the light transmitting portion related to the outer tube 11. Thereby, even if the lamp temperature of the excimer lamp 10 is considerably increased by the heating mechanism, the temperature of the synthetic quartz glass forming the light transmission portion is controlled within a predetermined temperature range. As a result, the transmittance of vacuum ultraviolet light having a high specific wavelength related to the light transmission portion is reliably maintained.

従って、本発明のエキシマランプによれば、高いランプ温度によって放電空間において得られた特定波長の真空紫外光を、確実に放電容器の外部に放射することが可能である。そして、このようなエキシマランプを光源ランプとして種々の被処理体の表面処理工程に利用することにより、当該処理を高い効率で実行することが可能となる。 Therefore, according to the excimer lamp of the present invention, it is possible to reliably radiate the vacuum ultraviolet light having a specific wavelength obtained in the discharge space at a high lamp temperature to the outside of the discharge vessel. Then, by using such an excimer lamp as a light source lamp for the surface treatment process of various objects to be processed, it becomes possible to execute the process with high efficiency.

以上、本発明のエキシマランプの一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、加熱機構は、外側管の外周壁面を加熱するものであってもよく、内側管の内周壁面および外側管の外周壁面の両方を加熱するものであってもよい。 As mentioned above, although one embodiment of the excimer lamp of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, the heating mechanism may heat the outer peripheral wall surface of the outer tube, or may heat both the inner peripheral wall surface of the inner tube and the outer peripheral wall surface of the outer tube.

ここで、外側管の外周壁面を加熱する加熱機構が設けられてなるエキシマランプとしては、外側管の外周壁面の一部に管軸方向全長にわたって接近して対向する、例えばアルミニウムなどの高熱電導性の金属よりなる加熱ブロック１８が設けられた構成のものを挙げることができる。このような構成においては、冷却手段は、例えば独立した冷却風通路用ダクトなどにより構成されているものとすることができる。 Here, an excimer lamp provided with a heating mechanism for heating the outer peripheral wall surface of the outer tube is close to and opposed to a part of the outer peripheral wall surface of the outer tube over the entire length in the tube axis direction, for example, high thermal conductivity such as aluminum. The thing of the structure provided with the heating block 18 which consists of these metals can be mentioned. In such a configuration, the cooling means may be constituted by, for example, an independent cooling air passage duct.

更に、エキシマランプとしては、光透過部分が封止部材により形成されている構成のものであってもよい。 Further, the excimer lamp may have a configuration in which a light transmission portion is formed by a sealing member.

図３は、本発明に係るエキシマランプの他の構成であって、加熱機構一体型電極を備えてなる構成を、管軸に沿った断面で示す説明用図面である。
図示するエキシマランプ１０において、加熱機構一体型電極は、内側管１２の管軸に沿って伸び、その一端（図３において左方）が気密に封止されている、例えばステンレスなどの導電性の金属よりなる筒状体１７１、および、この筒状体１７１の内部に配設されて、当該筒状体１７１との間に加熱用熱交換媒体Ｆが流通する送入用流通路１７３を形成すると共に、その内部に排出用流通路１７４を形成する、例えばステンレスなどの導電性の金属よりなる流通路形成管１７２よりなる構成とされており、この筒状体１７１が第２の電極１６として機能する構成とされている。 FIG. 3 is an explanatory drawing showing another configuration of the excimer lamp according to the present invention and including a heating mechanism-integrated electrode in a cross section along the tube axis.
In the excimer lamp 10 shown in the figure, the heating mechanism integrated electrode extends along the tube axis of the inner tube 12, and one end (left side in FIG. 3) is hermetically sealed. A cylindrical body 171 made of metal and an inflow passage 173 that is disposed inside the cylindrical body 171 and through which the heating heat exchange medium F flows are formed between the cylindrical body 171 and the cylindrical body 171. At the same time, a discharge passage 174 is formed in the inside, and a flow passage forming tube 172 made of a conductive metal such as stainless steel is formed therein. The cylindrical body 171 functions as the second electrode 16. It is supposed to be configured.

図３において、エキシマランプ１０は、上記の構成以外は、基本的に図１に示すエキシマランプと同様の構成を有するものである。 In FIG. 3, an excimer lamp 10 has basically the same configuration as the excimer lamp shown in FIG. 1 except for the above configuration.

この例の加熱機構においては、供給された加熱用熱交換媒体Ｆが、筒状体１７１と流通路形成管１７２との間に形成された送入用流通路１７３を流通することにより筒状体１７１を加熱し、その後、流通路形成管１７２の内部に形成された排出用流通路１７４を通じて外部に排出されることとなる。 In the heating mechanism of this example, the supplied heating heat exchange medium F flows through the inflow passage 173 formed between the tubular body 171 and the flow passage forming pipe 172, thereby forming the tubular body. 171 is heated and then discharged to the outside through a discharge flow passage 174 formed in the flow passage forming pipe 172.

ここで、加熱用熱交換媒体Ｆとしては、筒状体１７１が第２の電極１６を形成するものであることから高い絶縁性を有するものであることが必要であり、例えばフッ素系不活性液体（フロリナート）を好ましく用いることができる。加熱用熱交換媒体Ｆとしてフロリナートが用いられた場合においては、その温度は例えば１００〜２００℃、流通量は、例えば５００〜２０００ｍｌ／分とされる。 Here, as the heat exchange medium F for heating, since the cylindrical body 171 forms the second electrode 16, it is necessary to have a high insulating property, for example, a fluorine-based inert liquid. (Fluorinert) can be preferably used. When Fluorinert is used as the heat exchange medium F for heating, the temperature is, for example, 100 to 200 ° C., and the flow rate is, for example, 500 to 2000 ml / min.

以上の構成において、筒状体１７１は外径が、例えば１．５〜３９．５ｍｍであり、流通路形成管は外径が、例えば１．０〜３０ｍｍである。 In the above configuration, the cylindrical body 171 has an outer diameter of, for example, 1.5 to 39.5 mm, and the flow path forming tube has an outer diameter of, for example, 1.0 to 30 mm.

以上の構成を有するエキシマランプによれば、例えば筒状体に送入する加熱用熱交換媒体の温度を変更することにより、エキシマランプに係るランプ温度を、高い温度で確実に制御することが可能である。従って、後述する実験例の結果からも明白なように、当該エキシマランプ１０より、波長ピークが所期の態様で短波長側にシフトした放射光を得ることができ、従って、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができる。 According to the excimer lamp having the above configuration, for example, the temperature of the excimer lamp can be reliably controlled at a high temperature by changing the temperature of the heat exchange medium for heating fed into the cylindrical body. It is. Therefore, as is clear from the results of the experimental examples described later, the excimer lamp 10 can obtain the emitted light having the wavelength peak shifted to the short wavelength side in the desired manner, and therefore, vacuum ultraviolet light having a specific wavelength can be obtained. Light can be obtained with high efficiency.

図４は、本発明に係るエキシマランプの他の例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図、図５は、図４に示すエキシマランプを、管軸に垂直な断面で示す説明用断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the structure of another example of the excimer lamp according to the present invention in a cross section along the tube axis, and FIG. 5 is a cross section perpendicular to the tube axis of the excimer lamp shown in FIG. FIG.

具体的には、エキシマランプ３０は、例えば合成石英ガラスなどの誘電体よりなる概略円筒状の管３１と、この管３１により形成された円筒状の空間の両端部を気密に閉塞する封止部材３２１、３２２とよりなる密閉型の放電容器３３を有する構成とされ、この放電容器３３の内部空間により放電空間Ｓが形成され、この放電空間Ｓにはキセノンガスが充填されている。 Specifically, the excimer lamp 30 includes a substantially cylindrical tube 31 made of a dielectric material such as synthetic quartz glass, and a sealing member that hermetically closes both ends of the cylindrical space formed by the tube 31. The discharge vessel 33 has a sealed discharge vessel 33 composed of 321 and 322. A discharge space S is formed by the internal space of the discharge vessel 33, and the discharge space S is filled with xenon gas.

放電容器３３には、その外周壁面に沿って密接した状態で、例えば網状の導電性材料よりなる、光透過性を有する外部電極３４が設けられていると共に、放電容器３３の管軸に沿って、内部加熱機構である、後述する構成を有する加熱機構一体型電極よりなる円筒状の内部電極３５が設けられた構成とされており、この外部電極３４および内部電極３５は、エキシマランプ３０に高周波電力を供給する点灯用電源装置（図示せず）に接続されている。 The discharge vessel 33 is provided with a light-transmitting external electrode 34 made of, for example, a net-like conductive material in close contact with the outer peripheral wall surface, and along the tube axis of the discharge vessel 33. A cylindrical internal electrode 35 composed of a heating mechanism-integrated electrode having a configuration to be described later is provided. The external electrode 34 and the internal electrode 35 are connected to the excimer lamp 30 with a high frequency. It is connected to a lighting power supply device (not shown) for supplying power.

ここで、内部電極３５を形成する加熱機構一体型電極は、放電容器３３の管軸に沿って伸び、その一端（図３において左方）が気密に封止されている、例えばステンレスなどの導電性の金属よりなる筒状体３６１、および、この筒状体３６１の内部に配設されて、当該筒状体３６１との間に加熱用熱交換媒体Ｆが流通する送入用流通路３６３を形成すると共に、その内部に排出用流通路３６４を形成する、例えばステンレスなどの導電性の金属よりなる流通路形成管３６２よりなる構成とされており、この筒状体３６１によって当該内部電極３５が形成されている。 Here, the heating mechanism integrated electrode forming the internal electrode 35 extends along the tube axis of the discharge vessel 33, and one end (left side in FIG. 3) is hermetically sealed. A cylindrical body 361 made of a conductive metal, and an inflow passage 363 that is disposed inside the cylindrical body 361 and through which the heat exchange medium F for heating flows between the cylindrical body 361. In addition, a discharge flow passage 364 is formed therein, and a flow passage formation tube 362 made of a conductive metal such as stainless steel is formed. The cylindrical body 361 causes the internal electrode 35 to Is formed.

エキシマランプ３０には、放電容器３３の一部に管軸方向全長にわたって接近して対向し、エキシマランプ３０が過度に高温となることを防止する、例えばアルミニウムなどの高熱電導性の金属よりなる冷却ブロック３７が設けられている。 The excimer lamp 30 is opposed to a part of the discharge vessel 33 over the entire length in the tube axis direction, and prevents the excimer lamp 30 from becoming excessively high in temperature. For example, a cooling made of a highly heat conductive metal such as aluminum. A block 37 is provided.

そして、冷却風通路３７１が、エキシマランプ３０の両脇の近接した領域において管軸方向に並ぶよう適宜の間隔で設けられた複数（例えば１４個）の開口部３７１ａに連通するよう冷却ブロック３７の内部を貫通して伸びて形成されており、これらの開口部３７１ａにはそれぞれ、冷却用ノズル３７２が、冷却ブロック３７から突出した放電容器３３の外周壁面における放電空間Ｓからの放射光を透過する光透過部分に対向するよう設けられており、これにより光透過部分を冷却する冷却手段が構成されている。 The cooling air passage 371 communicates with a plurality of (for example, 14) openings 371a provided at appropriate intervals so as to be aligned in the tube axis direction in regions adjacent to both sides of the excimer lamp 30. The cooling nozzles 372 transmit the radiated light from the discharge space S on the outer peripheral wall surface of the discharge vessel 33 protruding from the cooling block 37 to each of the openings 371a. It is provided so as to face the light transmission part, and thereby, a cooling means for cooling the light transmission part is configured.

エキシマランプ３０は、上述したように、単管構造の放電容器３３を有し、加熱機構一体型電極よりなる内部電極３５がキセノンガスに露出した態様でこの放電容器３３内に同軸状となるよう配設されている他は、図１に示すエキシマランプと同様の構成とされており、当該エキシマランプと基本的に同様の動作条件において点灯される。 As described above, the excimer lamp 30 includes the discharge vessel 33 having a single tube structure, and is arranged so as to be coaxial with the discharge vessel 33 in such a manner that the internal electrode 35 formed of the heating mechanism integrated electrode is exposed to the xenon gas. Other than the arrangement, the configuration is the same as that of the excimer lamp shown in FIG. 1, and it is lit under the same operating conditions as the excimer lamp.

以上のように放電空間に露出した内部電極を有するエキシマランプにおいては、当該内部電極が加熱機構一体型電極により形成されてなるものであるため、放電用ガスに直接的に接触する当該内部電極の外周壁面を介して、高い効率で当該放電用ガスを加熱することができると共に、当該温度の制御を確実に実行することができる。従って、後述する実験例の結果からも明白なように、当該エキシマランプ３０より、波長ピークが所期の態様で短波長側にシフトした放射光を得ることができ、従って、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができる。 In the excimer lamp having the internal electrode exposed to the discharge space as described above, since the internal electrode is formed by the heating mechanism integrated electrode, the internal electrode that directly contacts the discharge gas is used. The discharge gas can be heated with high efficiency via the outer peripheral wall surface, and the temperature can be reliably controlled. Therefore, as will be apparent from the results of the experimental examples described later, the excimer lamp 30 can obtain the emitted light whose wavelength peak is shifted to the short wavelength side in the desired manner, and therefore vacuum ultraviolet light having a specific wavelength can be obtained. Light can be obtained with high efficiency.

図６は、本発明に係るエキシマランプの他の例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。
図示の構成を有するエキシマランプ３０は、下記の点を除いて、上記図４および図５に示すエキシマランプと基本的に同様の構成を有し、同様の動作条件において点灯されるものである。
すなわち、図６に示すエキシマランプ３０においては、放電容器３３の管軸に沿って、例えばタングステンなどの導電性材料よりなるコイル状の内部電極３５が配設されてなり、また、放電容器３３の外周壁面の一部に管軸方向全長にわたって接近して対向する、例えばアルミニウムなどの高熱電導性の金属よりなる、外部加熱機構として機能する加熱ブロック３８が設けられてなるものであり、光透過部分に係る冷却手段は設けられていない。
ここで、加熱ブロック３８は、例えばその内部に、図示しないセラミックヒーター、または加熱用熱交換媒体が流通するための流通路などが形成されてなるものである。 FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of another example of the excimer lamp according to the present invention in a cross section along the tube axis.
Excimer lamp 30 having the illustrated configuration has basically the same configuration as the excimer lamp shown in FIGS. 4 and 5 except for the following points, and is lit under the same operating conditions.
That is, in the excimer lamp 30 shown in FIG. 6, a coil-shaped internal electrode 35 made of a conductive material such as tungsten is disposed along the tube axis of the discharge vessel 33. A heating block 38 that functions as an external heating mechanism is provided, which is made of a highly heat conductive metal such as aluminum and is close to and opposed to a part of the outer peripheral wall surface in the entire length in the tube axis direction. No cooling means is provided.
Here, the heating block 38 is formed with, for example, a ceramic heater (not shown) or a flow passage for circulating a heat exchange medium for heating.

以上のエキシマランプによれば、点灯に際して加熱ブロックが動作状態とされることにより、放電用ガスであるキセノンガスが放電空間に露出した放電容器の内周壁面に比較的広い面積で有効に接触しているために、放電容器の外周壁面が加熱されると当該放電容器３３２の内周壁面に接触しているキセノンガスが高い効率をもって加熱されて、エキシマランプ１０に係るランプ温度が高くなり、その結果、後述する実験例の結果からも明白なように、当該エキシマランプ１０より、波長ピークが短波長側にシフトした放射光を得ることができ、従って、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができる。 According to the excimer lamp described above, when the heating block is in an operating state at the time of lighting, the xenon gas as the discharge gas effectively contacts the inner peripheral wall surface of the discharge vessel exposed to the discharge space in a relatively large area. Therefore, when the outer peripheral wall surface of the discharge vessel is heated, the xenon gas in contact with the inner peripheral wall surface of the discharge vessel 332 is heated with high efficiency, and the lamp temperature related to the excimer lamp 10 is increased. As a result, as is clear from the results of the experimental examples described later, the excimer lamp 10 can obtain radiated light whose wavelength peak is shifted to the short wavelength side. Therefore, vacuum ultraviolet light having a specific wavelength can be obtained with high efficiency. Obtainable.

以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, although the experiment example performed in order to confirm the effect of this invention is demonstrated, this invention is not limited to this.

〔実験用エキシマランプの作成例１〕
図７に示す構成に従って、実験用エキシマランプを作製した。この実験用エキシマランプ４０において、放電容器４１は、基本的に二重管構造の領域４１１を有してなるものである。
具体的には、放電容器４１は、概略円筒状の誘電体よりなる外側管４２と、この外側管４２内において同軸状となるよう配設された、当該外側管４２の内径より小さい外径および短い全長を有する、誘電体よりなる概略円筒状の内側管４３とよりなり、この外側管４２および内側管４３は、各々の一端部が揃うよう偏位して配設されることにより、図示するように、その一端側（図７において左方）が単管構造とされると共に、他端側（図７において右方）が二重管構造とされている。 [Example 1 of making an experimental excimer lamp]
An experimental excimer lamp was fabricated according to the configuration shown in FIG. In this experimental excimer lamp 40, the discharge vessel 41 basically has a region 411 having a double tube structure.
Specifically, the discharge vessel 41 includes an outer tube 42 made of a substantially cylindrical dielectric, and an outer diameter smaller than the inner diameter of the outer tube 42 disposed so as to be coaxial with the outer tube 42. The outer tube 42 and the inner tube 43 are arranged in a deviated manner so that their one ends are aligned, as shown in FIG. As described above, one end side (left side in FIG. 7) has a single tube structure, and the other end side (right side in FIG. 7) has a double tube structure.

そして、外側管４２の一端が、円盤状の光透過窓部材４４１により気密に閉塞され、外側管４２および内側管４３により区画される円筒状の空間が、当該外側管４２の他端側において、リング状の封止部材４４２により気密に封止され、外側管４２の内部の空間において内側管４３の一端が、封止部材４４３により気密に閉塞されて、密閉型の放電空間Ｓが形成されている。ここで、内側管４３の内部空間は、放電容器４１の外部空間と連通した構成とされている。 Then, one end of the outer tube 42 is hermetically closed by a disk-shaped light transmission window member 441, and a cylindrical space defined by the outer tube 42 and the inner tube 43 is formed at the other end side of the outer tube 42. The sealing member 442 is hermetically sealed, and one end of the inner tube 43 is hermetically closed by the sealing member 443 in the space inside the outer tube 42 to form a sealed discharge space S. Yes. Here, the inner space of the inner tube 43 is configured to communicate with the outer space of the discharge vessel 41.

外側管４２の二重管構造の領域４１１には、その外周壁面に沿って密接した状態で、網状の第１の電極４４が設けられていると共に、内側管４３には、その内周壁面に密接した状態で、図３に示す構成を有する、第２の電極を形成する加熱機構一体型電極が設けられている。ここで、加熱用熱交換媒体としてフロリナートを用いた。 In the double tube structure region 411 of the outer tube 42, a net-like first electrode 44 is provided in close contact with the outer peripheral wall surface, and the inner tube 43 has an inner peripheral wall surface on the inner peripheral wall surface. In close contact with each other, a heating mechanism integrated electrode for forming the second electrode having the configuration shown in FIG. 3 is provided. Here, Fluorinert was used as a heat exchange medium for heating.

外側管４２の単管構造の領域には、その外周壁面の一部において、全周方向にわたって密接して実験用エキシマランプ４０が過度に高温になることを防止する、例えばアルミニウムよりなる冷却ブロック４６が設けられている。 In the region of the single tube structure of the outer tube 42, a cooling block 46 made of, for example, aluminum that prevents the experimental excimer lamp 40 from becoming excessively hot in a part of its outer peripheral wall surface in close contact with the entire circumferential direction. Is provided.

図７において、４５１は、内部電極としても機能する筒状体、４５２は、加熱用熱交換媒体の流通路を形成する流通路形成管、４７は、ランプ温度を計測するための熱電対である。 In FIG. 7, 451 is a cylindrical body that also functions as an internal electrode, 452 is a flow path forming tube that forms a flow path of a heat exchange medium for heating, and 47 is a thermocouple for measuring lamp temperature. .

実験用エキシマランプ４０の具体的な仕様を以下に示す。
放電容器（４１）
外側管（４２）：外径；２６ｍｍ、全長；３００ｍｍ
内側管（４３）：外径；１６ｍｍ、全長；１００ｍｍ
光透過窓部材（４４１）：材質；フッ化マグネシウム
加熱機構
筒状体（４５１）：外径；１４ｍｍ、材質；ステンレス
流通路形成管（４５２）：外径；６ｍｍ、材質；ステンレス
第１の電極（４４）：長さ（管軸方向）；１００ｍｍ、材質；ステンレス
第２の電極：長さ（管軸方向）；１００ｍｍ、材質；ステンレス
入力電力：電力；３０Ｗ
放電用ガス：キセノンガス、封入ガス圧；７０ｋＰａ Specific specifications of the experimental excimer lamp 40 are shown below.
Discharge vessel (41)
Outer tube (42): outer diameter: 26 mm, full length: 300 mm
Inner tube (43): outer diameter: 16 mm, full length: 100 mm
Light transmission window member (441): Material: Magnesium fluoride Heating mechanism Tubular body (451): Outer diameter: 14mm, material: Stainless steel Flow path forming tube (452): Outer diameter: 6mm, material: Stainless steel First electrode (44): Length (tube axis direction): 100 mm, material: stainless steel Second electrode: Length (tube axis direction): 100 mm, material: stainless steel Input power: Power: 30 W
Discharge gas: Xenon gas, filled gas pressure; 70 kPa

実験用エキシマランプ４０を用いて、点灯条件を一定に維持した状態で加熱機構において加熱用熱交換媒体の温度および流量を変化させることにより当該ランプ温度を変化させることにより、異なる温度状態で得られる光透過窓部材（４４１）からの透過光の発光スペクトルを観測した。結果を図８に示す。光透過窓部材（４４１）は、フッ化マグネシウムよりなり、これは、その温度状態によって真空紫外光の透過波長特性が変化しないものである。 Using the experimental excimer lamp 40, the lamp temperature is changed by changing the temperature and flow rate of the heat exchange medium for heating in the heating mechanism in a state where the lighting conditions are kept constant, and thus obtained in different temperature states. The emission spectrum of the transmitted light from the light transmission window member (441) was observed. The results are shown in FIG. The light transmission window member (441) is made of magnesium fluoride, and this does not change the transmission wavelength characteristics of vacuum ultraviolet light depending on its temperature state.

図８に示すとおり、ランプ温度が高い状態においては、ピーク波長の短い真空紫外光を得ることができることが明らかである。 As shown in FIG. 8, it is apparent that vacuum ultraviolet light having a short peak wavelength can be obtained in a state where the lamp temperature is high.

〔実験用エキシマランプの作成例２〕
図１および図２に示す構成に従って、本発明に係るエキシマランプを作成した。
このエキシマランプの具体的な構成および使用は以下に示すとおりである。
放電容器（１４）
外側管（１１）：外径；２６ｍｍ、全長；３００ｍｍ、材質；合成石英ガラス
内側管（１２）：外径；１６ｍｍ、全長；３００ｍｍ、材質；合成石英ガラス
ヒーター（１７）：外径；１３ｍｍ、全長２２０ｍｍ、入力電力；５０Ｗ
放電用ガス：キセノンガス、封入ガス圧；７０ｋＰａ
冷却ブロック（１８）：材質；アルミニウム
開口部（１８１ａ）：数；管軸方向に５０ｍｍの間隔で、エキシマランプの左右に７個づつ
冷却手段
冷却風：媒体；窒素ガス、温度；室温（２５℃）、流量；１０Ｌ／分
入力電力：電力；３０Ｗ [Example 2 of making an excimer lamp for experiment]
Excimer lamps according to the present invention were produced according to the configuration shown in FIGS.
The specific configuration and use of this excimer lamp are as follows.
Discharge vessel (14)
Outer tube (11): outer diameter: 26 mm, full length: 300 mm, material: synthetic quartz glass Inner tube (12): outer diameter: 16 mm, full length: 300 mm, material: synthetic quartz glass Heater (17): outer diameter: 13 mm, Total length 220mm, input power: 50W
Discharge gas: Xenon gas, filled gas pressure; 70 kPa
Cooling block (18): Material: Aluminum Openings (181a): Number; 7 each on the left and right sides of the excimer lamp at intervals of 50 mm in the tube axis direction Cooling means Cooling air: Medium; Nitrogen gas, temperature; Room temperature (25 ° C. ), Flow rate: 10 L / min Input power: Power: 30 W

＜実験例＞
上記のエキシマランプを、条件（ａ）加熱機構が作動状態で冷却手段が非作動状態、条件（ｂ）加熱機構および冷却手段が作動状態、の２つの異なる条件で点灯して、得られる放射光における波長１６５ｎｍの真空紫外光の強度を測定した。各条件で得られた当該波長１６５ｎｍの真空紫外光の強度の値を、条件（ｃ）加熱機構および冷却手段が非作動状態で得られた値と比較した。
その結果、条件（ｃ）で点灯させた際に得られた波長１６５ｎｍの真空紫外光の強度を１とした場合において、条件（ａ）で点灯させた際に得られた当該発光強度は１．３であり、（ｂ）で点灯させた際に得られた当該発光強度は１．５であった。 <Experimental example>
Radiation light obtained by lighting the above excimer lamp under two different conditions: condition (a) the heating mechanism is activated and the cooling means is inoperative, and condition (b) the heating mechanism and the cooling means are activated. The intensity of vacuum ultraviolet light having a wavelength of 165 nm was measured. The value of the intensity of the vacuum ultraviolet light having the wavelength of 165 nm obtained under each condition was compared with the value obtained when the condition (c) the heating mechanism and the cooling means were inoperative.
As a result, when the intensity of vacuum ultraviolet light having a wavelength of 165 nm obtained when the light is turned on under the condition (c) is 1, the emission intensity obtained when the light is turned on under the condition (a) is 1. 3 and the emission intensity obtained when turned on in (b) was 1.5.

以上のように、本発明に係るエキシマランプにおいては、加熱機構を利用してランプ温度を制御することにより、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができると共に、光透過窓を冷却することにより、当該特定波長の真空紫外光を高い効率で、放電容器の外部に透過させることができることが確認された。 As described above, in the excimer lamp according to the present invention, by controlling the lamp temperature using the heating mechanism, vacuum ultraviolet light having a specific wavelength can be obtained with high efficiency, and the light transmission window is cooled. Thus, it was confirmed that the vacuum ultraviolet light of the specific wavelength can be transmitted to the outside of the discharge vessel with high efficiency.

本発明に係るエキシマランプの一例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the structure in an example of the excimer lamp which concerns on this invention in the cross section along a pipe axis. 図１に示すエキシマランプを、管軸に垂直な断面で示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the excimer lamp shown in FIG. 1 in a cross section perpendicular | vertical to a tube axis. 本発明に係るエキシマランプの他の構成であって、加熱機構一体型電極を備えてなる構成を、管軸に沿った断面で示す説明用図面である。It is explanatory drawing which shows the structure which is another structure of the excimer lamp which concerns on this invention, Comprising: A heating mechanism integrated electrode is shown in the cross section along a tube axis. 本発明に係るエキシマランプの他の例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the structure in the other example of the excimer lamp which concerns on this invention in the cross section along a pipe axis. 図４に示すエキシマランプを、管軸に垂直な断面で示す説明用断面図である。FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing the excimer lamp shown in FIG. 4 in a cross section perpendicular to the tube axis. 本発明に係るエキシマランプの他の例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the structure in the other example of the excimer lamp which concerns on this invention in the cross section along a pipe axis. 本発明の効果を確認するため実験用エキシマランプの構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the structure of the experiment excimer lamp in order to confirm the effect of this invention in the cross section along a tube axis. 実験例に係るエキシマランプにおいて、異なる温度状態で得られる光透過窓部材からの透過光の発光スペクトルを示すスペクトル図である。In the excimer lamp which concerns on an experiment example, it is a spectrum figure which shows the emission spectrum of the transmitted light from the light transmissive window member obtained in a different temperature state.

Explanation of symbols

１０エキシマランプ
１１外側管
１２内側管
１３１、１３２封止部材
１４放電容器
１５第１の電極
１６第２の電極
１７ヒーター
１７１筒状体
１７２流通路形成管
１７３送入用流通路
１７４排出用流通路
１８冷却ブロック
１８１冷却風通路
１８１ａ開口部
１８２冷却用ノズル
３０エキシマランプ
３１管
３２１、３２２封止部材
３３放電容器
３４外部電極
３５内部電極
３６１筒状体
３６２流通路形成管
３６３送入用流通路
３６４排出用流通路
３７冷却ブロック
３７１冷却風通路
３７１ａ開口部
３７２冷却用ノズル
３８加熱ブロック
４０実験用エキシマランプ
４１放電容器
４１１領域
４２外側管
４３内側管
４４第１の電極
４４１光透過窓部材
４４２封止部材
４４３封止部材
４５１筒状体
４５２流通路形成管
４６冷却ブロック
４７熱電対 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Excimer lamp 11 Outer pipe | tube 12 Inner pipe | tube 131,132 Sealing member 14 Discharge vessel 15 1st electrode 16 2nd electrode 17 Heater 171 Cylindrical body 172 Flow path formation pipe 173 Inflow flow path 174 Discharge flow path 18 Cooling Block 181 Cooling Air Passage 181a Opening 182 Cooling Nozzle 30 Excimer Lamp 31 Tube 321, 322 Sealing Member 33 Discharge Vessel 34 External Electrode 35 Internal Electrode 361 Cylindrical Body 362 Flow Passage Forming Pipe 363 Feeding Flow Passage 364 Discharge flow passage 37 Cooling block 371 Cooling air passage 371a Opening 372 Cooling nozzle 38 Heating block 40 Experimental excimer lamp 41 Discharge vessel 411 region 42 Outer tube 43 Inner tube 44 First electrode 441 Light transmission window member 442 Sealing Member 443 Sealing member 451 Tubular body 45 2 Flow path forming pipe 46 Cooling block 47 Thermocouple

Claims

A discharge vessel comprising a substantially cylindrical outer tube and a substantially cylindrical inner tube disposed coaxially with the outer tube; a first electrode provided along the outer peripheral wall surface of the outer tube; An excimer lamp comprising a second electrode provided along the inner peripheral wall surface of the tube, wherein the cylindrical inner space of the discharge vessel is filled with xenon gas,
An excimer lamp comprising a heating mechanism for heating at least one outer surface of an outer peripheral wall surface of an outer tube and an inner peripheral wall surface of an inner tube in a discharge vessel.

The heating mechanism is configured by a cylindrical body that is disposed so as to extend along the tube axis of the inner tube and through which the heat exchange medium for heating is circulated. Excimer lamp.

The excimer lamp according to claim 2, wherein the second electrode is formed of a cylindrical body.

At least the light transmission part in the discharge vessel is formed of synthetic quartz glass,
The excimer lamp according to any one of claims 1 to 3, further comprising a cooling means for cooling the light transmitting portion.

The discharge vessel comprises a substantially cylindrical tube, an external electrode provided along the outer peripheral wall surface of the discharge vessel, and an internal electrode arranged along the tube axis of the discharge vessel. An excimer lamp filled with xenon gas,
At least one of an external heating mechanism and an internal heating mechanism is provided,
The external heating mechanism heats the tube constituting the discharge vessel from its outer surface,
The internal heating mechanism is constituted by a cylindrical body that is disposed so as to extend along the tube axis inside the discharge vessel, and through which the heat exchange medium for heating is circulated. Excimer lamp.

6. The excimer lamp according to claim 5, wherein an internal electrode is formed by a cylindrical body.

At least the light transmission part in the discharge vessel is formed of synthetic quartz glass,
The excimer lamp according to claim 5 or 6, further comprising a cooling means for cooling the light transmitting portion.