JPS63237347A - 紫外光源用ランプ - Google Patents
紫外光源用ランプInfo
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- JPS63237347A JPS63237347A JP7249087A JP7249087A JPS63237347A JP S63237347 A JPS63237347 A JP S63237347A JP 7249087 A JP7249087 A JP 7249087A JP 7249087 A JP7249087 A JP 7249087A JP S63237347 A JPS63237347 A JP S63237347A
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- Japan
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- ultraviolet light
- lamp
- mercury
- bulb
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- Pending
Links
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
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Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）発明の利用分野
本発明は産業分野、特にセラミックスコートを行う分野
及び半導体装置作製技術分野において利用可能な紫外光
源用ランプを提供するものである。
及び半導体装置作製技術分野において利用可能な紫外光
源用ランプを提供するものである。
（ロ）従来の技術
産業分野特にセラミックスコートまたは半導体装置作製
技術分野において使用されている従来の紫外光源用ラン
プとしては主として高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプが
ある。本発明は、特にこの低圧水銀ランプを用いた光処
理装置、例えば光ＣＶＤ装置、光クリーニング（ＵＶク
リーニング）装置光プラズマＣＶＤ装置用光源の改良お
よびその使用方法に関するものである。
技術分野において使用されている従来の紫外光源用ラン
プとしては主として高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプが
ある。本発明は、特にこの低圧水銀ランプを用いた光処
理装置、例えば光ＣＶＤ装置、光クリーニング（ＵＶク
リーニング）装置光プラズマＣＶＤ装置用光源の改良お
よびその使用方法に関するものである。
従来の低圧水銀ランプは光源用バルブ内にアルゴンガス
を数Ｔｏｒｒの圧力で封入し、同時に水銀を封入したも
のであった。
を数Ｔｏｒｒの圧力で封入し、同時に水銀を封入したも
のであった。
そしてバルブ内に一対のアーク放電を発生させる電極と
、この電極よりガラスバルブを貫通して導出した外部電
極端子より一般に商用周波数（５０〜６（ｌＨｚ）の交
流電力を印加しアーク放電をさせている。この外部より
投入された電力により水銀原子は励起され、様々なエネ
ルギー準位を持つ励起状態の水銀原子となる。さらにこ
の励起状態の原子が石英バルブの内壁または原子同志の
衝突により、もとの準位に戻る。その際、代表的に第２
図の示すような発光強度分布を有しており、２５４ｎｍ
の波長の発光強度が一番強く、その次に１８５ｎｍ付近
の波長の発光強度となっている。
、この電極よりガラスバルブを貫通して導出した外部電
極端子より一般に商用周波数（５０〜６（ｌＨｚ）の交
流電力を印加しアーク放電をさせている。この外部より
投入された電力により水銀原子は励起され、様々なエネ
ルギー準位を持つ励起状態の水銀原子となる。さらにこ
の励起状態の原子が石英バルブの内壁または原子同志の
衝突により、もとの準位に戻る。その際、代表的に第２
図の示すような発光強度分布を有しており、２５４ｎｍ
の波長の発光強度が一番強く、その次に１８５ｎｍ付近
の波長の発光強度となっている。
しかしながら最近、半導体装置作製技術分野において、
光処理装置、特に光ＣＶＯ法（紫外光により反応性気体
を分解、反応せしめて被膜形成を行う）、ＵＶクリーニ
ング（基板表面を紫外光で照射し、汚物を除去する）が
注目されている。例えば光ＣＶＤ法で半導体膜を作製す
る方法において、５ｉｎＨｚａ＋ｚ（ｎ ＝１．２．３
・”）のシラン類を紫外光にて分解反応させて半導体
膜を形成する。その時、短波長光、特に１８５ｎｍ付近
の紫外光が特に前記反応に有効であるため、従来の紫外
光源を用いた反応速度が遅い光ＣＶＤ法においては、こ
の１８５ｎｍ付近の紫外光強度をより強くすることが求
められていた。
光処理装置、特に光ＣＶＯ法（紫外光により反応性気体
を分解、反応せしめて被膜形成を行う）、ＵＶクリーニ
ング（基板表面を紫外光で照射し、汚物を除去する）が
注目されている。例えば光ＣＶＤ法で半導体膜を作製す
る方法において、５ｉｎＨｚａ＋ｚ（ｎ ＝１．２．３
・”）のシラン類を紫外光にて分解反応させて半導体
膜を形成する。その時、短波長光、特に１８５ｎｍ付近
の紫外光が特に前記反応に有効であるため、従来の紫外
光源を用いた反応速度が遅い光ＣＶＤ法においては、こ
の１８５ｎｍ付近の紫外光強度をより強くすることが求
められていた。
（ハ）発明の目的
零発、明はこれらの要求を満たすものであり、短波長光
、特に１８５ｎｍ付近の紫外光強度を著しく高めた紫外
光源を提供するものである。
、特に１８５ｎｍ付近の紫外光強度を著しく高めた紫外
光源を提供するものである。
（ニ）発明の構成
上記目的を達成するために、本発明は特許請求の範囲に
記載されているように、「光源用バルブ内に水銀が封入
された紫外光源用ランプにおいて前記バルブの少なくと
も１ケ所に温度制御を設け前記温度制御部の温度を４０
℃〜８０℃の範囲に制御することにより前記光源用バル
ブ内の水銀蒸気圧を制御し、前記ランプに高周波電力を
印加して紫外光を発光させることを特徴とする紫外光源
用ランプ。」を特徴とするものであります。
記載されているように、「光源用バルブ内に水銀が封入
された紫外光源用ランプにおいて前記バルブの少なくと
も１ケ所に温度制御を設け前記温度制御部の温度を４０
℃〜８０℃の範囲に制御することにより前記光源用バル
ブ内の水銀蒸気圧を制御し、前記ランプに高周波電力を
印加して紫外光を発光させることを特徴とする紫外光源
用ランプ。」を特徴とするものであります。
一般の低圧水銀ランプは第２図に示した発光強度分布図
に示すように２５４ｒｍ付近の光が最も強い。
に示すように２５４ｒｍ付近の光が最も強い。
この２５４ｎｎ＋の光は６３Ｐ、のエネルギ準位より基
底状態である６１Ｓ０の準位に遷移する際に、この波長
に相当するエネルギが放出される。
底状態である６１Ｓ０の準位に遷移する際に、この波長
に相当するエネルギが放出される。
一般の低圧水銀灯はこの６’Ｐ＋、 ６’Ｐｏ、６’Ｐ
ｚ等のエネルギ準位を有する励起確率が、１８５ｎｍ付
近の光を出す６’ｐ、の準位を有する励起確率より相当
高いため、２５４ｎ＋ｍ付近の光の強度が強くなってい
る。
ｚ等のエネルギ準位を有する励起確率が、１８５ｎｍ付
近の光を出す６’ｐ、の準位を有する励起確率より相当
高いため、２５４ｎ＋ｍ付近の光の強度が強くなってい
る。
本発明はこの従来の低圧水銀灯に較べて短波長光である
１８５ｎｍ付近の光の強度を数倍に高めるた ・め
、供給電源として高周波を加えており、同時にプラズマ
処理用電源を兼ねることが可能となった。
１８５ｎｍ付近の光の強度を数倍に高めるた ・め
、供給電源として高周波を加えており、同時にプラズマ
処理用電源を兼ねることが可能となった。
供給電源として高周波電力を用いた為に水銀原子の励起
確率が増し、６’Ｐ＋のエネルギ準位の励起確率が高（
なり１８５ｎｍ付近の光の発光が強（なる。
確率が増し、６’Ｐ＋のエネルギ準位の励起確率が高（
なり１８５ｎｍ付近の光の発光が強（なる。
さらに紫外光源用ランプの少なくとも１ケ所に温度制御
部を設け、１８５ｎｍ付近の紫外光強度が強くなるよう
に温度制御を行い、ランプバルブ内の水銀蒸気圧を１８
５ｎｍ付近の発光が強くなる圧力に調整し、ランプに高
周波電力、例えば１３．５６ ＭＢ２の周波数の電力を
供給し発光せしめるものであります。
部を設け、１８５ｎｍ付近の紫外光強度が強くなるよう
に温度制御を行い、ランプバルブ内の水銀蒸気圧を１８
５ｎｍ付近の発光が強くなる圧力に調整し、ランプに高
周波電力、例えば１３．５６ ＭＢ２の周波数の電力を
供給し発光せしめるものであります。
この時温度制御部の温度には最適値が存在し、温度制御
が低すぎるとランプ内の水銀の圧力が減り、発光に寄与
する水銀の数が減り発光強度が弱まる。
が低すぎるとランプ内の水銀の圧力が減り、発光に寄与
する水銀の数が減り発光強度が弱まる。
また温度制御が高すぎると、水銀の圧力が増し電子エネ
ルギーが減り、１８５ｎｍ付近の発光強度が弱くなるこ
とが判明した。
ルギーが減り、１８５ｎｍ付近の発光強度が弱くなるこ
とが判明した。
以下に実施例により本発明を説明する。
第１図に本発明のランプの概略を示す。
光源用バルブ（１）として合成石英を用い、バルブ内に
水銀と、不活性ガス例えばＡｒを封入したバルブの少な
くとも１部分に温度制御（５）を設けておりこの温度制
御部（５）は外部より（７）、 （８）の出入口に冷却
水を（６）の熱交換器に流し、バルブ（１）内の水銀蒸
気圧を制御する。
水銀と、不活性ガス例えばＡｒを封入したバルブの少な
くとも１部分に温度制御（５）を設けておりこの温度制
御部（５）は外部より（７）、 （８）の出入口に冷却
水を（６）の熱交換器に流し、バルブ（１）内の水銀蒸
気圧を制御する。
この温度制御部（５）の温度制御は冷却水の温度を調節
して制御したが本実施例に示す方法のみではなく、ラン
プバルブ（１）内の温度制御ができれば他の方法でもよ
い。
して制御したが本実施例に示す方法のみではなく、ラン
プバルブ（１）内の温度制御ができれば他の方法でもよ
い。
このランプ（１）の電極（３１，（４）を通して１３．
５６ ＭＢ２の高周波電力が２００Ｗ投入し、発光させ
た、この時温度制御部（５）の温度を変化させた時の１
８５ｎｍの光の発光強度を第３図曲線αωに示す。
５６ ＭＢ２の高周波電力が２００Ｗ投入し、発光させ
た、この時温度制御部（５）の温度を変化させた時の１
８５ｎｍの光の発光強度を第３図曲線αωに示す。
同図において、軸は温度制御部の温度を示し、縦軸は任
意スケールでＬ８５ｎｍの波長の光の発光強度を示して
いる。
意スケールでＬ８５ｎｍの波長の光の発光強度を示して
いる。
同曲線θ０）より明らかなように４０〜８０℃付近にお
いて、１８５ｎｍの光の強度は強くなり、それより低い
場合や、高い場合は強度が弱っていた。これと比較する
ために本実施例と全く同じランプ（１）を用い、５０Ｈ
ｚの周波数の電力を同様に電極（３）、 （４）を通し
て２００ Ｗ投入して、同様に温度制御部の温度を変化
させた。
いて、１８５ｎｍの光の強度は強くなり、それより低い
場合や、高い場合は強度が弱っていた。これと比較する
ために本実施例と全く同じランプ（１）を用い、５０Ｈ
ｚの周波数の電力を同様に電極（３）、 （４）を通し
て２００ Ｗ投入して、同様に温度制御部の温度を変化
させた。
その結果を第３図曲線αυに示す。
又スケールは同様であり、曲線０υとαφとは比較する
ことができる。
ことができる。
曲線ａυより明らかなように、この比較例の場合も最適
温度が存在するが、その温度は２０℃付近と本発明の場
合と異なっていた。さらに、その強度も最適温度付近に
おいてすら、本発明の場合の約半分以下であった。
温度が存在するが、その温度は２０℃付近と本発明の場
合と異なっていた。さらに、その強度も最適温度付近に
おいてすら、本発明の場合の約半分以下であった。
（ホ）効果
第３図に示すように明らかに従来のランプに比べ、２倍
以上の短波長の紫外光強度が得られることができ、その
強度が強い最適温度範囲も４０℃〜８０℃と範囲が広く
、かつ温度制御が非常に楽な温度範囲であるという、す
ばらしい効果を有する。
以上の短波長の紫外光強度が得られることができ、その
強度が強い最適温度範囲も４０℃〜８０℃と範囲が広く
、かつ温度制御が非常に楽な温度範囲であるという、す
ばらしい効果を有する。
本発明の構成により、従来では十分な強度が得られなか
った短波長紫外光が相当強い強度で得られ、産業分野、
特に半導体製造分野で幅広（利用することが可能となっ
た。
った短波長紫外光が相当強い強度で得られ、産業分野、
特に半導体製造分野で幅広（利用することが可能となっ
た。
第１図の水銀ランプの形状は棒状のみならず、円環状、
渦巻き状、櫛状その他の形状が可能である。その配設も
水平ではなく、垂直方向に一方の電極を上に他方を下に
配設してもよい。
渦巻き状、櫛状その他の形状が可能である。その配設も
水平ではなく、垂直方向に一方の電極を上に他方を下に
配設してもよい。
第１図は本発明の水銀灯の概略図を示す。
第２図は従来の低圧水銀灯の発光強度分布図を示す。
第３図は本発明のランプの特性を示す。
１・・・・・・・・・低圧水銀灯
３・・・・・・・・・電極
Claims (1)
- 光源用バルブ内に水銀が封入された紫外光源用ランプに
おいて前記バルブの少なくとも１ヶ所に温度制御を設け
前記温度制御部の温度を４０℃〜８０℃の範囲に制御す
ることにより前記光源用バルブ内の水銀蒸気圧を制御し
、前記ランプに高周波電力を印加して紫外光を発光させ
ることを特徴とする紫外光源用ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7249087A JPS63237347A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 紫外光源用ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7249087A JPS63237347A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 紫外光源用ランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63237347A true JPS63237347A (ja) | 1988-10-03 |
Family
ID=13490815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7249087A Pending JPS63237347A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 紫外光源用ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63237347A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2651046A1 (fr) * | 1989-08-17 | 1991-02-22 | Sodern | Dispositif de regulation de la temperature d'un reservoir sous vide et tube a decharge comportant un tel dispositif |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS528025A (en) * | 1975-02-13 | 1977-01-21 | Nippon Shiporetsukusu Kougiyou | Production of reinforced lighttweight foam concrete |
| JPS534377A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-14 | Toshiba Corp | High frequency illuminator |
| JPS59149645A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 「けい」光ランプ装置 |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP7249087A patent/JPS63237347A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS528025A (en) * | 1975-02-13 | 1977-01-21 | Nippon Shiporetsukusu Kougiyou | Production of reinforced lighttweight foam concrete |
| JPS534377A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-14 | Toshiba Corp | High frequency illuminator |
| JPS59149645A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 「けい」光ランプ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2651046A1 (fr) * | 1989-08-17 | 1991-02-22 | Sodern | Dispositif de regulation de la temperature d'un reservoir sous vide et tube a decharge comportant un tel dispositif |
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