JP2012114057A - エキシマランプ - Google Patents

Abstract

【課題】横断面において長辺部と短辺部を有し、長辺部を含み長手方向に伸びる長辺面と、短辺部を含み長手方向に伸びる短辺面とからなる、長尺な角筒形状の発光管を有し、前記長辺面に外部電極が設けられ、短辺面の一方を光出射領域としたエキシマランプにおいて、前記電極のうち高圧側電極と被処理物とが近設して配置されるようになることによって起こる両者間での異常放電を防止した構造を提供することにある。
【解決手段】前記電極のうち高圧側電極が設けられた前記長辺面において、前記光出射領域を構成する短辺面側の側縁に、少なくとも前記電極の長手方向の全領域にわたって水平状の放電防止壁を突設したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明はエキシマランプに関し、特に、被処理物の表面に紫外線を照射することにより、被処理物の表面を改質するために用いられるエキシマランプに係るものである。

半導体や液晶基板の製造工程において、シリコンウエーハやガラス基板の表面に付着した有機化合物等の汚れを除去する方法として、紫外線を用いたドライ洗浄方法が広く利用されている。この洗浄方法では、従来は、主に波長１８６ｎｍと２５４ｎｍにスペクトルを有する低圧水銀ランプを光源とするものが用いられていた。
ところで近年においては、より効率の良い方法としてこの低圧水銀ランプに代えて、より短波長の光を放射することが可能なキセノンなどを封入したエキシマランプを用いた洗浄方法が採用されてきている。
このエキシマランプは、例えばキセノンガスを封入した発光管に数ｋＶの高電圧を印加してバリア放電を起こし、発光管内に生成されたプラズマによってキセノンガス分子をエキシマとし、その状態から基底状態に戻る過程で放出される光を利用するものである。キセノンガスを放電ガスに用いたエキシマランプにおいては、波長１７２ｎｍの真空紫外線が放射される。

このようなエキシマランプは、特開２００９−７６２９６号公報（特許文献１）に記載されており、図７に示すものであり、扁平の４角形形状の長辺部２１と短辺部２２とからなる発光管２０の前記長辺部２１、２１に一対の電極２３、２３を設け、当該長辺部２１の一方を光出射領域２４として、この光出射領域から真空紫外線が放射されるものである。なお、発光管２０の内表面には、光出射領域２４を除いて反射膜２５が形成されている。

ところで、最近では、より効率的な処理のために光出射領域における単位面積当たりの光量増加が求められてきており、特開２００７−３３５３５０号公報（特許文献２）に開示されているように、発光管を縦置きにするエキシマランプが用いられるようになってきている。
その構造が図８に示されていて、ランプを縦置きにして、発光管２０の短辺部２２を光出射領域２４として、縦方向に配置される長辺部２１に電極２３、２３が配置されている。このような構成とすることにより、前記光出射領域２４の直上における放電領域が増加し、該光出射領域２４における単位面積当たりの光量増加が図られるものである。

ところが、このようにエキシマランプを縦型配置する照射装置においては、図９に示すように、被処理物（ワーク）Ｗと、発光管２０の長辺部２１に設けた高圧側電極２３の端部が被処理物Wに近づくことになり、ワークWに例えば電気配線のような導電性部材が設けられている場合、高圧側電極２３から見ると、ワークの導電性部材が低圧であることから、該高圧側電極２３とワークWとの間で短絡して異状放電２７が生じることがあり、ワークを破損させるという問題があった。
なお、図７に示す横型配置されるエキシマランプにおいては、通常、光出射領域２４を形成する長辺部２１上の電極２３は接地電極とされて、下方のワークＷと対向するので、上記のようにワークとの間で異常放電を発生するという心配はない。

特開２００９−７６２９６号公報 特開２００７−３３５３５０号公報

本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、横断面において長辺部と短辺部を有し、長辺部を含み長手方向に伸びる長辺面と、短辺部を含み長手方向に伸びる短辺面とからなる、長尺な角筒形状の発光管を有し、前記長辺面に外部電極が設けられ、短辺面の一方を光出射領域としたエキシマランプにおいて、前記電極のうち高圧側電極と被処理物とが近設して配置されるようになることによって起こる両者間での異常放電を防止した構造を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明に係るエキシマランプは、前記電極のうち高圧側電極が設けられた前記長辺面において、前記光出射領域を構成する短辺面側の側縁に、少なくとも前記電極の長手方向の全領域にわたって水平状の放電防止壁を突設したことを特徴とする。

この発明によれば、長尺な角筒状の発光管を有するエキシマランプを縦型に配置して短辺面を光出射領域とした際に、長辺面に設けた高圧側電極と下方の被処理物との間には、放電防止壁が存在するので、両者間での異常放電を防止できて、被処理物の損傷を回避できるという効果を奏する。

本発明に係るエキシマランプの断面図。 本発明に係るエキシマランプの斜視図。 本発明の他の実施例の断面図。 図３の実施例の斜視図。 本発明の他の実施例の部分断面図。 本発明の更に他の実施例の部分断面図。 従来のエキシマランプの断面図。 他の従来例の断面図。 図８の従来例の不具合を説明する部分断面図。

図１および図２は、この発明のエキシマランプ１を示し、発光管２はその横断面において、長辺部３と短辺部４とを有し、軸方向において長尺形状であって、前記長辺部３を含む長辺面５と、短辺部４を含む短辺面６とからなる。
前記長辺面５には管軸方向に延在する電極７、８が設けられており、前記短辺面６の一方が光出射領域１０を構成する。この実施例においては、前記電極７、８の一方の電極７が接地側電極であり、他方の電極８が高圧側電極の場合を示している。
また、発光管２の内表面には、前記光出射領域１０を構成する短辺面６を除いて、反射膜９が形成されている。
そして、高圧側電極８が設けられた前記長辺面５において、その下端側縁、即ち、前記光出射領域１０を構成する短辺面６側の側縁には水平状の放電防止壁１１が突設されており、該放電防止壁１１は、少なくとも前記電極８の長手方向の全領域にわたって延在する。
これにより、光出射領域１０の下方を搬送される被処理物（以下、ワークともいう）Ｗと、高圧側電極８との間での異常放電が防止される。また、該放電防止壁１１は、少なくとも高圧側電極８の長さ方向の全領域にわたって設けられているので、電極８の長さ方向の端部からの放電も確実に防止される。
なお、この実施例では他方の電極７側には放電防止壁が設けられていないが、同電極７は接地電極であって、ワークＷとの間で放電を起こすことはない。

図３および図４の実施例は、電極７、８に周期的に高電圧と低電圧が印加されるものを示し、両方の電極７、８がそれぞれ高圧側電極と低圧側電極となるもので、この場合には、両方の電極７、８が形成された両方の長辺面５、５に放電防止壁１２、１３が設けられる。
その他の構成については、図１および図２に示すものと同様である。
これにより、電極７、８のいずれが高圧側電極となってもワークＷとの間で異常放電を起こすことがない。

上記実施例においては、放電防止壁は発光管と一体成形されたものを示したが、これらが別部材であってもよく、図５および図６にその実施例が示されている。
図５においては、発光管２の下端部に別部材の放電防止壁１４、１５がそれぞれセラミック系の接着剤１６などによって接合されている。
また、図６においては、放電防止壁が一部材からなるもので、石英ガラスなどの透光性板体１７を発光管２の光出射領域１０を構成する短辺面６に、セラミック系の接着剤１６などによって接合したものであり、その両端部がそれぞれ放電防止壁１８、１９を構成する。

以上のように、本発明によれば、長辺面と短辺面とからなる長尺の発光管を有するエキシマランプにおいて、高圧側電極が設けられた長辺面において、光出射領域を構成する短辺面側の側縁に、少なくとも高圧側電極の全領域にわたって放電防止壁を水平に突設したので、該高圧側電極と下方の被処理物Ｗとの間での異常放電を防止できるものであり、当該被処理物の損傷を未然に防止できる。

１ エキシマランプ
２ 発光管
３ 長辺部
４ 短辺部
５ 長辺面
６ 短辺面
７、８ 電極
９ 反射膜
１０ 光出射領域
１１、１２、１３、１４、１５、１８、１９ 放電防止壁
１６ 接着剤
１７ 透光性板体
Ｗ 被処理物

Claims (5)

1. 横断面において長辺部と短辺部を有し、長辺部を含み長手方向に伸びる長辺面と、短辺部を含み長手方向に伸びる短辺面とからなる、長尺な角筒形状の発光管を有し、前記長辺面に外部電極が設けられ、短辺面の一方を光出射領域としたエキシマランプにおいて、
   前記電極のうち高圧側電極が設けられた前記長辺面において、前記光出射領域を構成する短辺面側の側縁に、少なくとも前記電極の長手方向の全領域にわたって水平状の放電防止壁を突設したことを特徴とするエキシマランプ。
2. 前記電極の一方が接地側電極であり、他方が高圧側電極であって、前記放電防止壁は、該他方の高圧側電極が設けられた長辺面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
3. 前記電極は、高電圧と低電圧とが交互に印加されるものであって、前記放電防止壁は、両方の長辺面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
4. 前記放電防止壁は、発光管とは別部材からなり、該発光管に接合されていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
5. 前記発光管の内表面には、前記光出射領域を除いて反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
   
   
   

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