JPS6381755A - 光源用ランプの始動方法 - Google Patents
光源用ランプの始動方法Info
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- JPS6381755A JPS6381755A JP22925686A JP22925686A JPS6381755A JP S6381755 A JPS6381755 A JP S6381755A JP 22925686 A JP22925686 A JP 22925686A JP 22925686 A JP22925686 A JP 22925686A JP S6381755 A JPS6381755 A JP S6381755A
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- discharge
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- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
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Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- 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】
〔従来技術〕
産業分野、特に半導体装置製造技術分野において、光の
持つエネルギを利用して、半導体形成用気体を分解、活
性化させて、半導体被膜を作製する光ＣＶＤ法が注目さ
れている。この光ＣＶＤ装置に使用される光源として用
いられる光はエネルギが大きい紫外光であり、反応性気
体として、シラン５ｉｎＨｚｎ＋ｚ（ｎ＝１＋２．３
・・）を用いるため、その吸収がある１８４．９ｎｍ
の光が主として用いられている。
持つエネルギを利用して、半導体形成用気体を分解、活
性化させて、半導体被膜を作製する光ＣＶＤ法が注目さ
れている。この光ＣＶＤ装置に使用される光源として用
いられる光はエネルギが大きい紫外光であり、反応性気
体として、シラン５ｉｎＨｚｎ＋ｚ（ｎ＝１＋２．３
・・）を用いるため、その吸収がある１８４．９ｎｍ
の光が主として用いられている。
光ＣＶＤ法においては、この光の強度が強い程、より速
い成膜が行なえるため、強い強度を有する紫外光源が求
められていた。
い成膜が行なえるため、強い強度を有する紫外光源が求
められていた。
特に強い真空紫外光（１８４，９ｎｍ）を発生させる光
源として、Ａｒ、Ｋｒ等を用いず、水銀のみを封入し、
内部もしくは外部より高周波電界を印加し、放電、発光
させるランプが考えられている。ところが、前述ランプ
において、バルブ内圧力はほとんど水銀温度によって決
まる水銀蒸気圧に支配され、室温においては数ミリｔｏ
ｒｒにみたす、電極間距離にも左右されるが、実効値数
百■の電界を加えても、パッシェンの法則により理解さ
れる放電開始電圧に満たないため、ランプは点灯しない
。そこでバルブの外壁を加熱し、温度を上昇させること
によりバルブ内部の水銀蒸気圧を高め、放電開始電圧を
下げる方法が採用されていた。しかしながら、バルブ全
体を加熱することは容易ではなく、特に光ＣｖＤ装置に
用いられる真空もしくは減圧状態においては、加熱、冷
却に困難を伴い、たとえ加熱できたとしても、時間的な
制約を受けることが多く、室温で点灯する機構をもった
ランプが望まれていた。
源として、Ａｒ、Ｋｒ等を用いず、水銀のみを封入し、
内部もしくは外部より高周波電界を印加し、放電、発光
させるランプが考えられている。ところが、前述ランプ
において、バルブ内圧力はほとんど水銀温度によって決
まる水銀蒸気圧に支配され、室温においては数ミリｔｏ
ｒｒにみたす、電極間距離にも左右されるが、実効値数
百■の電界を加えても、パッシェンの法則により理解さ
れる放電開始電圧に満たないため、ランプは点灯しない
。そこでバルブの外壁を加熱し、温度を上昇させること
によりバルブ内部の水銀蒸気圧を高め、放電開始電圧を
下げる方法が採用されていた。しかしながら、バルブ全
体を加熱することは容易ではなく、特に光ＣｖＤ装置に
用いられる真空もしくは減圧状態においては、加熱、冷
却に困難を伴い、たとえ加熱できたとしても、時間的な
制約を受けることが多く、室温で点灯する機構をもった
ランプが望まれていた。
本発明は、上記の問題点を解決し、室温で放電開始する
水銀のみ封入された紫外光源用ランプを提供するもので
ある。
水銀のみ封入された紫外光源用ランプを提供するもので
ある。
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のみを封入し、該バルブ内もし
くはバルブ外あるいはその両方に１個もしくは複数個の
電極を有する紫外光源用ランプにおいて、該紫外光源用
ランプ点灯時に直流もしくは交流の高電界を外部より印
加させる装置を用いて、放電の開始を行うことを特徴と
する紫外光源用ランプ。」 である。
記載されているように、 「光源用バルブ内に水銀のみを封入し、該バルブ内もし
くはバルブ外あるいはその両方に１個もしくは複数個の
電極を有する紫外光源用ランプにおいて、該紫外光源用
ランプ点灯時に直流もしくは交流の高電界を外部より印
加させる装置を用いて、放電の開始を行うことを特徴と
する紫外光源用ランプ。」 である。
−ＪＩＱに、放電の開始電圧はパッシェンの法則に従い
、電極間距離が一定ならば、ある圧力Ｐｏ０時放電開始
電圧はＶｍｉｎとなり、圧力がＰｏからずれるとその圧
力における放電開始電圧はＶｍｉｎより高くなる。この
時の圧力は全圧である。水銀のみ封入された光源用バル
ブ内では室温（２５℃）の時、その全圧はほぼ水銀蒸気
圧で決まり、約２Ｘ１０−’ｔ。
、電極間距離が一定ならば、ある圧力Ｐｏ０時放電開始
電圧はＶｍｉｎとなり、圧力がＰｏからずれるとその圧
力における放電開始電圧はＶｍｉｎより高くなる。この
時の圧力は全圧である。水銀のみ封入された光源用バル
ブ内では室温（２５℃）の時、その全圧はほぼ水銀蒸気
圧で決まり、約２Ｘ１０−’ｔ。
ｒｒとなる。印加電界の周波数が高（なれば、正イオン
の在留効果で放電開始電圧が下がるとはいうものの、上
記全圧では実効値ＩＫＶ程度の高電界を加えても放電が
開始しない。そこで、放電を開始させるためには全圧を
上げるか、もしくは放電開始電圧以上の電界を発生させ
ればよい。前者の方法としては、バルブ内水銀の温度を
上げて全圧を上昇させればよいが、〔従来技術〕で記し
た通り推奨できる方法ではない。
の在留効果で放電開始電圧が下がるとはいうものの、上
記全圧では実効値ＩＫＶ程度の高電界を加えても放電が
開始しない。そこで、放電を開始させるためには全圧を
上げるか、もしくは放電開始電圧以上の電界を発生させ
ればよい。前者の方法としては、バルブ内水銀の温度を
上げて全圧を上昇させればよいが、〔従来技術〕で記し
た通り推奨できる方法ではない。
本発明は後者の方法、即ち、放電開始電圧以上の電界を
発生させる方法を採り入れたものである。
発生させる方法を採り入れたものである。
第１図に装置の概略図を示す。
放電開始時に高電圧印加用電極（８）に高圧用ケーブル
（９）を介して高電圧発生回路（１０）より高電圧を印
加すると、電極対（８）に挟まれた空間、特に光源用バ
ルブ（１）内の水銀蒸気が電界により電離され、初期プ
ラズマが発生する。高周波電界印加用電極（３）に予め
電圧を印加しておけば初期プラズマ中に発生した荷電粒
子が高周波電界に加速され、移動し、電流が流れる。即
ち放電が開始する。−旦プラズマが発生すれば、高周波
電界により加速された電子がバルブ内の水銀に衝突し２
次電子が放出されるため、外部より加える高電圧を遮断
しても放電は継続される。
（９）を介して高電圧発生回路（１０）より高電圧を印
加すると、電極対（８）に挟まれた空間、特に光源用バ
ルブ（１）内の水銀蒸気が電界により電離され、初期プ
ラズマが発生する。高周波電界印加用電極（３）に予め
電圧を印加しておけば初期プラズマ中に発生した荷電粒
子が高周波電界に加速され、移動し、電流が流れる。即
ち放電が開始する。−旦プラズマが発生すれば、高周波
電界により加速された電子がバルブ内の水銀に衝突し２
次電子が放出されるため、外部より加える高電圧を遮断
しても放電は継続される。
放電の開始には、初期プラズマの発生が本質であるから
、印加する電界は直流、交流を問わないが、実用的には
昇圧の容易な交流を用いる方が望ましい。初期プラズマ
の発生には不純物の種類、有無、水銀蒸気の圧力等にも
よるが、数ないし数十ＫＶの電圧が必要である。
、印加する電界は直流、交流を問わないが、実用的には
昇圧の容易な交流を用いる方が望ましい。初期プラズマ
の発生には不純物の種類、有無、水銀蒸気の圧力等にも
よるが、数ないし数十ＫＶの電圧が必要である。
以下、実施例を示す。
実施例
第１図に本発明の低圧水銀ランプと電源および放電開始
回路を示す。
回路を示す。
水銀のみ封入された光源バルブ（１）内に設けられた一
対の高周波印加用電極（３）に同軸ケーブル（５）およ
び整合器（６）を介して高周波電源（７）より高周波（
本実施例では１３．５６ＭＨｚを用いた）電力を印加す
る。このままの状態ではマツチングがとれていても放電
は開始しないが、高電圧印加用電極（８）に高電圧用ケ
ーブル（９）を介して高電圧発生回路（１０）より高電
圧を印加すると、電極（８）に挟まれた光源バルブ（１
）内の水銀蒸気が電離し、プラズマが発生し、高周波電
力印加用電極（３）の間で放電が発生した。その後、高
電圧用ケーブルを遮断しても、電極（３）の間の放電は
維持された。
対の高周波印加用電極（３）に同軸ケーブル（５）およ
び整合器（６）を介して高周波電源（７）より高周波（
本実施例では１３．５６ＭＨｚを用いた）電力を印加す
る。このままの状態ではマツチングがとれていても放電
は開始しないが、高電圧印加用電極（８）に高電圧用ケ
ーブル（９）を介して高電圧発生回路（１０）より高電
圧を印加すると、電極（８）に挟まれた光源バルブ（１
）内の水銀蒸気が電離し、プラズマが発生し、高周波電
力印加用電極（３）の間で放電が発生した。その後、高
電圧用ケーブルを遮断しても、電極（３）の間の放電は
維持された。
なお、初期点灯用の高電圧は５０Ｈｚの商用周波数をト
ランスで５ＫＶに昇圧したものを用いた。
ランスで５ＫＶに昇圧したものを用いた。
本実施例では光源バルブ内に高周波電力印加用電極を設
けたが、これを外部に設けても同様に放電を開始するこ
とができる。
けたが、これを外部に設けても同様に放電を開始するこ
とができる。
本発明の光源を用いれば、従来加熱して放電を開始せね
ばならなかった真空紫外光の放射強度の相当強いランプ
を室温でも点灯することができ、紫外光を必要とする産
業分野、特に真空もしくは減圧状態にランプを設置する
ような光ＣＶＤ等の半導体製造技術分野に巾広く利用す
ることが可能となった。
ばならなかった真空紫外光の放射強度の相当強いランプ
を室温でも点灯することができ、紫外光を必要とする産
業分野、特に真空もしくは減圧状態にランプを設置する
ような光ＣＶＤ等の半導体製造技術分野に巾広く利用す
ることが可能となった。
また、従来必要であったランプバルブの初期放電用加熱
設備が不要で、簡単な高電圧印加用の回路のみ追加する
だけで比較的安価に強度の強い低圧水銀ランプを提供す
ることができる。
設備が不要で、簡単な高電圧印加用の回路のみ追加する
だけで比較的安価に強度の強い低圧水銀ランプを提供す
ることができる。
第１図は本発明の低圧水銀ランプと電源および放電開始
用回路の概略図を示す。 １・・・光源バルブ ３・・・電極 ８・・・初期点灯用電極 １０・・・初期点灯用電源
用回路の概略図を示す。 １・・・光源バルブ ３・・・電極 ８・・・初期点灯用電極 １０・・・初期点灯用電源
Claims (1)
- 光源用バルブ内に水銀のみを封入し、該バルブ内もしく
はバルブ外あるいはその両方に１個もしくは複数個の電
極を有する紫外光源用ランプにおいて、該紫外光源用ラ
ンプ点灯時に直流もしくは交流の高電界を外部より印加
させる装置を用いて、放電の開始を行うことを特徴とす
る紫外光源用ランプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22925686A JPS6381755A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 光源用ランプの始動方法 |
| US07/097,188 US4768464A (en) | 1986-09-26 | 1987-09-16 | Chemical vapor reaction apparatus |
| US07/154,290 US4803095A (en) | 1986-09-26 | 1988-02-10 | Chemical vapor reaction process by virtue of uniform irradiation |
| US07/190,355 US4974542A (en) | 1986-09-26 | 1988-05-05 | Photochemical vapor reaction apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22925686A JPS6381755A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 光源用ランプの始動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381755A true JPS6381755A (ja) | 1988-04-12 |
| JPH0569261B2 JPH0569261B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=16889259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22925686A Granted JPS6381755A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 光源用ランプの始動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6381755A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02227996A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-11 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 蛍光灯照明装置 |
| JP2016054096A (ja) * | 2014-09-04 | 2016-04-14 | 株式会社東通研 | 紫外線照射用放電管 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553811U (ja) * | 1978-06-23 | 1980-01-11 | ||
| JPS6151799A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-14 | 日本電池株式会社 | 高圧ナトリウムランプの始動方法 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP22925686A patent/JPS6381755A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553811U (ja) * | 1978-06-23 | 1980-01-11 | ||
| JPS6151799A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-14 | 日本電池株式会社 | 高圧ナトリウムランプの始動方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02227996A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-11 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 蛍光灯照明装置 |
| JP2016054096A (ja) * | 2014-09-04 | 2016-04-14 | 株式会社東通研 | 紫外線照射用放電管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0569261B2 (ja) | 1993-09-30 |
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