KR101572461B1 - 외부 전극형 방전 램프 및 이것을 사용한 자외선 조사 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는, 제1 전극(2)의 단부(端部)에 윈도우부(2a)를 형성하고, 또한 제2 전극(3)의 같은 단부에 차폐부(遮蔽部)(3a)를 형성함으로써, 자외선을 피조사물에 균일하게 조사(照射)하여 윈도우부(2a)로부터도 정확하게 모니터링할 수 있는 외부 전극형 방전 램프 및 이것을 사용한 자외선 조사 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은, 합성 석영으로 이루어지는 좌우로 긴 사각형의 밀폐 용기로서, 내부에 크세논 가스가 봉입(封入)된 방전관(1)의 상측 평탄면에 제1 전극(2)이 형성되고, 또한 이 방전관(1)의 하측 평탄면에 망상(網狀)의 제2 전극(3)이 형성된 엑시머 램프에 있어서, 제1 전극(2)의 단부에, 망상의 윈도우부(2a)가 형성되고, 또한 제2 전극(3)에 있어서의 위쪽의 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)에 대향하는 단부에 차폐부(3a)가 형성된 구성으로 한다.
Description
본 발명은, 예를 들면, 외부의 전극에 의해 방전관(放電管) 내에 방전을 발생시켜 자외선을 조사(照射)하는 엑시머(excimer) 램프 등의 외부 전극형 방전 램프 및 이것을 사용한 자외선 조사 장치에 관한 것이다.
유전체 배리어 방전(dielectric barrier discharge)을 이용한 엑시머 램프는, 방전용 가스로서 크세논(xenon) 가스를 사용하면, 중심 파장이 172nm인 고에너지의 진공 자외선을 방사하므로, 액정 디스플레이의 유리 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 광 세정을 행하는 자외선 조사 장치의 광원 램프로서 사용할 수 있다. 다만, 진공 자외선은, 공기중에서는 산소 등에 흡수되어 즉시 감쇠(減衰)하기 때문에, 원통형의 엑시머 램프를 불활성 가스가 충전된 램프 하우스 내에 수납하고, 이 램프 하우스의 하단(下端)의 평탄한 윈도우재를 통하여 그 바로 아래의 유리 기판 등의 피조사물(被照射物)에 진공 자외선을 조사하는 것이 일반적이었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
또한, 방전관을 사각형으로 한 엑시머 램프도 종래부터 있었다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 이와 같은 사각형 방전관은 넓은 평탄면을 가지므로, 램프 하우스의 윈도우재를 개입시키지 않고, 엑시머 램프의 하측에 2∼3mm의 근소한 간극을 통하여 직접 피조사물에 진공 자외선을 조사할 수 있으므로, 진공 자외선의 공기중에서의 감쇠도 적으며, 또한 조사 효율도 높일 수 있다.
상기 엑시머 램프의 종래예를 도 7 및 도 8에 나타낸다. 엑시머 램프의 방전관(1)은, 합성 석영으로 이루어지는 좌우로 긴 사각형의 밀폐 용기이며, 내부에 크세논 가스 등의 방전용 가스가 봉입(封入)되어 있다. 이 방전관(1)의 상측 평탄면에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 대략 전체면에 걸쳐서 제1 전극(2)이 내측에 간극이 없는 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성되어 있다. 또한, 이 방전관(1)의 하측 평탄면에는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 대략 전체면에 걸쳐서 제2 전극(3)이 망상(網狀)의 전극 패턴으로 형성되어 있다. 이들 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)은, 알루미늄 등의 금속을 증착(蒸着) 등에 의해 표면에 성막한 금속 박막으로 이루어진다. 이 엑시머 램프는, 제1 전극(2)과 제2 전극(3)과의 사이에 고압의 고주파 전압을 인가함으로써, 방전관(1)의 내부에 플라즈마를 발생시켜, 제2 전극(3)의 망상의 전극 패턴의 간극을 통하여 진공 자외선을 하측으로 방출할 수 있다.
또한, 상기 엑시머 램프는, 사용에 따른 열화에 의해 방출하는 진공 자외선의 강도가 서서히 저하하여 피조사물에 대한 세정 효과도 감소하므로, 이 진공 자외선의 강도를 적시에 체크할 필요가 있다. 다만, 엑시머 램프의 하측에는 피조사물의 반송로가 설치되고, 방전관(1)의 하측 평탄면과 이 피조사물과의 사이의 간극도 극히 좁기 때문에, 엑시머 램프의 하측에 자외선 강도 센서를 배치하여, 이 하측으로 방출되는 진공 자외선을 직접 측정하는 것은 용이하지 않다. 그러므로, 종래는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 방전관(1)의 상측 평탄면에 형성된 제1 전극(2)의 적정 위치에, 전극 패턴이 망상으로 된 윈도우부(2a)를 형성하고, 이 윈도우부(2a)로부터 상측을 향해 방출되는 진공 자외선을, 엑시머 램프의 상측에 배치한 도시하지 않은 자외선 강도 센서로 측정하도록 하고 있다. 그리고, 도 7과 도 8에서는, 도면을 알기 쉽게 하기 위하여, 윈도우부(2a)나 제2 전극(3)의 망상의 모눈을 확대하여 표시하고 있다.
그런데, 제1 전극(2)은, 방전관(1)의 내부에서 상측 방향으로 방사(放射)되는 진공 자외선을 반사하여 하측 방향으로 변경시키는 반사판의 역할도 수행함에도 불구하고, 여기에 윈도우부(2a)가 형성되면 망상의 전극 패턴의 간극으로부터 진공 자외선이 상측으로 빠져나가므로, 도 9에 나타낸 바와 같이, 엑시머 램프로부터 하측으로 방출되는 진공 자외선의 좌우 방향의 강도 분포가 이 윈도우부(2a)의 부근(A부 부근)에서 저하되어, 피조사물에 균일한 강도의 진공 자외선을 조사할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 윈도우부(2a)를 크게 할수록 상측에 배치한 자외선 강도 센서에 의한 측정이 정확하게 이루어지지만, 반대로, 하측으로의 진공 자외선의 조사 균형도가 악화된다는 문제점이 있었다.
또한, 제2 전극(3)의 망상의 전극 패턴의 간극을 통하여 엑시머 램프의 하측으로 방출되는 진공 자외선에는, 상측의 제1 전극(2)에 의해 반사된 진공 자외선도 더해지게 되지만, 윈도우부(2a)의 망상의 전극 패턴의 간극을 통하여 상측으로 방출되는 진공 자외선에는, 하방의 제2 전극(3)에 의해 반사된 진공 자외선이 거의 더해지지 않기 때문에, 이 윈도우부(2a)로부터 상측으로 방출되는 진공 자외선은, 엑시머 램프의 하측으로 방출되는 진공 자외선보다 강도가 약간 약해지고, 실제로 피조사물에 조사되는 진공 자외선의 강도를 정확하게 모니터링하기가 곤란한 문제점이 있었다.
또한, 방전관을 사각형으로 한 엑시머 램프도 종래부터 있었다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 이와 같은 사각형 방전관은 넓은 평탄면을 가지므로, 램프 하우스의 윈도우재를 개입시키지 않고, 엑시머 램프의 하측에 2∼3mm의 근소한 간극을 통하여 직접 피조사물에 진공 자외선을 조사할 수 있으므로, 진공 자외선의 공기중에서의 감쇠도 적으며, 또한 조사 효율도 높일 수 있다.
상기 엑시머 램프의 종래예를 도 7 및 도 8에 나타낸다. 엑시머 램프의 방전관(1)은, 합성 석영으로 이루어지는 좌우로 긴 사각형의 밀폐 용기이며, 내부에 크세논 가스 등의 방전용 가스가 봉입(封入)되어 있다. 이 방전관(1)의 상측 평탄면에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 대략 전체면에 걸쳐서 제1 전극(2)이 내측에 간극이 없는 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성되어 있다. 또한, 이 방전관(1)의 하측 평탄면에는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 대략 전체면에 걸쳐서 제2 전극(3)이 망상(網狀)의 전극 패턴으로 형성되어 있다. 이들 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)은, 알루미늄 등의 금속을 증착(蒸着) 등에 의해 표면에 성막한 금속 박막으로 이루어진다. 이 엑시머 램프는, 제1 전극(2)과 제2 전극(3)과의 사이에 고압의 고주파 전압을 인가함으로써, 방전관(1)의 내부에 플라즈마를 발생시켜, 제2 전극(3)의 망상의 전극 패턴의 간극을 통하여 진공 자외선을 하측으로 방출할 수 있다.
또한, 상기 엑시머 램프는, 사용에 따른 열화에 의해 방출하는 진공 자외선의 강도가 서서히 저하하여 피조사물에 대한 세정 효과도 감소하므로, 이 진공 자외선의 강도를 적시에 체크할 필요가 있다. 다만, 엑시머 램프의 하측에는 피조사물의 반송로가 설치되고, 방전관(1)의 하측 평탄면과 이 피조사물과의 사이의 간극도 극히 좁기 때문에, 엑시머 램프의 하측에 자외선 강도 센서를 배치하여, 이 하측으로 방출되는 진공 자외선을 직접 측정하는 것은 용이하지 않다. 그러므로, 종래는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 방전관(1)의 상측 평탄면에 형성된 제1 전극(2)의 적정 위치에, 전극 패턴이 망상으로 된 윈도우부(2a)를 형성하고, 이 윈도우부(2a)로부터 상측을 향해 방출되는 진공 자외선을, 엑시머 램프의 상측에 배치한 도시하지 않은 자외선 강도 센서로 측정하도록 하고 있다. 그리고, 도 7과 도 8에서는, 도면을 알기 쉽게 하기 위하여, 윈도우부(2a)나 제2 전극(3)의 망상의 모눈을 확대하여 표시하고 있다.
그런데, 제1 전극(2)은, 방전관(1)의 내부에서 상측 방향으로 방사(放射)되는 진공 자외선을 반사하여 하측 방향으로 변경시키는 반사판의 역할도 수행함에도 불구하고, 여기에 윈도우부(2a)가 형성되면 망상의 전극 패턴의 간극으로부터 진공 자외선이 상측으로 빠져나가므로, 도 9에 나타낸 바와 같이, 엑시머 램프로부터 하측으로 방출되는 진공 자외선의 좌우 방향의 강도 분포가 이 윈도우부(2a)의 부근(A부 부근)에서 저하되어, 피조사물에 균일한 강도의 진공 자외선을 조사할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 윈도우부(2a)를 크게 할수록 상측에 배치한 자외선 강도 센서에 의한 측정이 정확하게 이루어지지만, 반대로, 하측으로의 진공 자외선의 조사 균형도가 악화된다는 문제점이 있었다.
또한, 제2 전극(3)의 망상의 전극 패턴의 간극을 통하여 엑시머 램프의 하측으로 방출되는 진공 자외선에는, 상측의 제1 전극(2)에 의해 반사된 진공 자외선도 더해지게 되지만, 윈도우부(2a)의 망상의 전극 패턴의 간극을 통하여 상측으로 방출되는 진공 자외선에는, 하방의 제2 전극(3)에 의해 반사된 진공 자외선이 거의 더해지지 않기 때문에, 이 윈도우부(2a)로부터 상측으로 방출되는 진공 자외선은, 엑시머 램프의 하측으로 방출되는 진공 자외선보다 강도가 약간 약해지고, 실제로 피조사물에 조사되는 진공 자외선의 강도를 정확하게 모니터링하기가 곤란한 문제점이 있었다.
본 발명은, 제1 전극에 윈도우부를 형성하고, 또한 제2 전극의 대향하는 영역에 차폐부(遮蔽部)를 형성함으로써, 자외선을 피조사물에 균일하게 조사하여 윈도우부로부터도 정확하게 모니터링할 수 있는 외부 전극형 방전 램프 및 이것을 사용한 자외선 조사 장치를 제공하려고 하는 것이다.
청구항 1의 외부 전극형 방전 램프는, 자외선을 투과시키는 유전체로 이루어지는 밀폐 용기로서, 내부에 방전용 가스를 밀봉한 방전관과, 이 방전관의 상면에 형성된, 자외선 투과율이 낮은 제1 전극과, 이 방전관의 하면에 형성된 자외선 투과율이 높은 제2 전극을 구비한 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 일부에, 자외선 투과율이 국소적으로 높은 윈도우부가 형성되고, 또한 상기 제2 전극에 있어서의 상기 윈도우부에 대향하는 영역에, 자외선 투과율이 국소적으로 낮은 차폐부가 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 제1 전극의 자외선 투과율이 낮고, 제2 전극의 자외선 투과율이 높다는 것은, 이들 각 전극을 전체적으로 보았을 때의 평균적인 자외선 투과율이 제1 전극보다 제2 전극 쪽이 높은 것을 의미한다. 따라서, 이들 전극은, 모든 부분에서 균일하게 각각 일정한 자외선 투과율을 가지는 경우에 한정되지 않고, 예를 들면, 망상과 같이 자외선을 투과시키는 부분과 투과시키지 않는 부분이 교대로 반복하는 전극 패턴으로 이루어지고, 자외선을 투과시키는 부분의 개구율의 차이에 의해 자외선 투과율에 고저의 차이가 생기는 경우도 포함한다. 또한, 자외선 투과율이 낮다고 할 경우에는, 자외선을 전혀 투과시키지 않는 경우도 포함한다. 이 외부 전극형 방전 램프는, 자외선 투과율이 높은 제2 전극을 형성한 방전관의 하면을 통하여 자외선을 피조사물에 조사하게 된다.
또한, 윈도우부의 자외선 투과율이 국소적으로 높다는 것은, 이 윈도우부의 영역 전체의 평균적인 자외선 투과율이, 제1 전극에 있어서의 이 윈도우부를 제외한 모든 영역 전체의 평균적인 자외선 투과율보다 높은 것을 의미하고, 차폐부의 자외선 투과율이 국소적으로 낮다는 것은, 이 차폐부의 영역 전체의 평균적인 자외선 투과율이, 제2 전극에 있어서의 이 차폐부를 제외한 모든 영역 전체의 평균적인 자외선 투과율보다 낮은 것을 의미한다.
또한, 방전관의 상면과 하면은, 밀폐 용기의 외표면에 있어서의 상면과 하면을 의미한다.
청구항 2는, 청구항 1의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 자외선 투과율과 제2 전극의 자외선 투과율이 동일한 것을 특징으로 한다.
청구항 3은, 청구항 1의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극과 제2 전극이, 방전관 상에 형성된 금속 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 4는, 청구항 2의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극과 제2 전극이, 방전관 상에 형성된 금속 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 5는, 청구항 1의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 방전관의 밀폐 용기가, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며, 상기 제1 전극이, 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며, 상기 제2 전극이, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 윈도우부가, 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부(端部)에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 차폐부가, 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것을 특징으로 한다.
청구항 6은, 청구항 2의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 방전관의 밀폐 용기가, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며, 상기 제1 전극이, 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며, 상기 제2 전극이, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 윈도우부가, 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 차폐부가, 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것을 특징으로 한다.
청구항 7은, 청구항 3의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 방전관의 밀폐 용기가, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며, 상기 제1 전극이, 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며, 상기 제2 전극이, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 윈도우부가, 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 차폐부가, 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것을 특징으로 한다.
청구항 8은, 청구항 4의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 방전관의 밀폐 용기가, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며, 상기 제1 전극이, 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며, 상기 제2 전극이, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 윈도우부가, 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 차폐부가, 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것을 특징으로 한다.
청구항 9는, 청구항 5의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴이, 동일한 패턴의 망상인 것을 특징으로 한다.
청구항 10은, 청구항 6의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴이, 동일한 패턴의 망상인 것을 특징으로 한다.
청구항 11은, 청구항 7의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴이, 동일한 패턴의 망상인 것을 특징으로 한다.
청구항 12는, 청구항 8의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴이, 동일한 패턴의 망상인 것을 특징으로 한다.
청구항 13의 자외선 조사 장치는, 청구항 5 내지 청구항 12의 외부 전극형 방전 램프를 2개 전후로 어긋나게 배치한 것으로서, 한쪽의 외부 전극형 방전 램프는 제2 전극의 차폐부가 우측이 되도록 배치하고, 또한 다른 쪽의 외부 전극형 방전 램프는 제2 전극의 차폐부가 좌측이 되도록 배치하고, 또한 한쪽의 외부 전극형 방전 램프의 제2 전극에 있어서의 차폐부의 좌측단의 위치를 다른 쪽의 외부 전극형 방전 램프의 제2 전극에 있어서의 차폐부의 우측단의 위치와 일치시킨 것을 1조(組)로 하고, 이들 2개 1조의 외부 전극형 방전 램프를 1조 이상 전후에 배열하여 배치한 것을 특징으로 한다.
청구항 14의 외부 전극형 방전 램프는, 자외선을 투과시키는 유전체로 이루어지는 밀폐 용기로서, 내부에 방전용 가스가 봉입된 방전관과, 이 방전관의 상면에 형성된 자외선 투과율이 낮은 제1 전극과, 이 방전관의 내부의 하부에 형성된 자외선 투과율이 높은 제2 전극을 구비한 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 일부에, 자외선 투과율이 국소적으로 높은 윈도우부가 형성되고, 또한 상기 제2 전극에 있어서의 상기 윈도우부에 대향하는 영역에, 자외선 투과율이 국소적으로 낮은 차폐부가 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 이들 청구항에 있어서의 좌우와 상하와 전후의 방향은, 단지 서로 직교하는 방향을 나타내기 위한 것에 지나지 않고, 반드시 현실적으로 좌우나 상하나 전후의 방향과 일치하는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 이 외부 전극형 방전 램프는, 방전관의 하면을 상방향으로 배치하여, 상측의 피조사물에 자외선을 조사할 수도 있다.
그리고, 제1 전극의 자외선 투과율이 낮고, 제2 전극의 자외선 투과율이 높다는 것은, 이들 각 전극을 전체적으로 보았을 때의 평균적인 자외선 투과율이 제1 전극보다 제2 전극 쪽이 높은 것을 의미한다. 따라서, 이들 전극은, 모든 부분에서 균일하게 각각 일정한 자외선 투과율을 가지는 경우에 한정되지 않고, 예를 들면, 망상과 같이 자외선을 투과시키는 부분과 투과시키지 않는 부분이 교대로 반복하는 전극 패턴으로 이루어지고, 자외선을 투과시키는 부분의 개구율의 차이에 의해 자외선 투과율에 고저의 차이가 생기는 경우도 포함한다. 또한, 자외선 투과율이 낮다고 할 경우에는, 자외선을 전혀 투과시키지 않는 경우도 포함한다. 이 외부 전극형 방전 램프는, 자외선 투과율이 높은 제2 전극을 형성한 방전관의 하면을 통하여 자외선을 피조사물에 조사하게 된다.
또한, 윈도우부의 자외선 투과율이 국소적으로 높다는 것은, 이 윈도우부의 영역 전체의 평균적인 자외선 투과율이, 제1 전극에 있어서의 이 윈도우부를 제외한 모든 영역 전체의 평균적인 자외선 투과율보다 높은 것을 의미하고, 차폐부의 자외선 투과율이 국소적으로 낮다는 것은, 이 차폐부의 영역 전체의 평균적인 자외선 투과율이, 제2 전극에 있어서의 이 차폐부를 제외한 모든 영역 전체의 평균적인 자외선 투과율보다 낮은 것을 의미한다.
또한, 방전관의 상면과 하면은, 밀폐 용기의 외표면에 있어서의 상면과 하면을 의미한다.
청구항 2는, 청구항 1의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 자외선 투과율과 제2 전극의 자외선 투과율이 동일한 것을 특징으로 한다.
청구항 3은, 청구항 1의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극과 제2 전극이, 방전관 상에 형성된 금속 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 4는, 청구항 2의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극과 제2 전극이, 방전관 상에 형성된 금속 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 5는, 청구항 1의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 방전관의 밀폐 용기가, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며, 상기 제1 전극이, 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며, 상기 제2 전극이, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 윈도우부가, 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부(端部)에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 차폐부가, 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것을 특징으로 한다.
청구항 6은, 청구항 2의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 방전관의 밀폐 용기가, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며, 상기 제1 전극이, 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며, 상기 제2 전극이, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 윈도우부가, 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 차폐부가, 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것을 특징으로 한다.
청구항 7은, 청구항 3의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 방전관의 밀폐 용기가, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며, 상기 제1 전극이, 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며, 상기 제2 전극이, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 윈도우부가, 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 차폐부가, 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것을 특징으로 한다.
청구항 8은, 청구항 4의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 방전관의 밀폐 용기가, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며, 상기 제1 전극이, 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며, 상기 제2 전극이, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 윈도우부가, 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며, 상기 차폐부가, 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것을 특징으로 한다.
청구항 9는, 청구항 5의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴이, 동일한 패턴의 망상인 것을 특징으로 한다.
청구항 10은, 청구항 6의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴이, 동일한 패턴의 망상인 것을 특징으로 한다.
청구항 11은, 청구항 7의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴이, 동일한 패턴의 망상인 것을 특징으로 한다.
청구항 12는, 청구항 8의 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴이, 동일한 패턴의 망상인 것을 특징으로 한다.
청구항 13의 자외선 조사 장치는, 청구항 5 내지 청구항 12의 외부 전극형 방전 램프를 2개 전후로 어긋나게 배치한 것으로서, 한쪽의 외부 전극형 방전 램프는 제2 전극의 차폐부가 우측이 되도록 배치하고, 또한 다른 쪽의 외부 전극형 방전 램프는 제2 전극의 차폐부가 좌측이 되도록 배치하고, 또한 한쪽의 외부 전극형 방전 램프의 제2 전극에 있어서의 차폐부의 좌측단의 위치를 다른 쪽의 외부 전극형 방전 램프의 제2 전극에 있어서의 차폐부의 우측단의 위치와 일치시킨 것을 1조(組)로 하고, 이들 2개 1조의 외부 전극형 방전 램프를 1조 이상 전후에 배열하여 배치한 것을 특징으로 한다.
청구항 14의 외부 전극형 방전 램프는, 자외선을 투과시키는 유전체로 이루어지는 밀폐 용기로서, 내부에 방전용 가스가 봉입된 방전관과, 이 방전관의 상면에 형성된 자외선 투과율이 낮은 제1 전극과, 이 방전관의 내부의 하부에 형성된 자외선 투과율이 높은 제2 전극을 구비한 외부 전극형 방전 램프에 있어서, 상기 제1 전극의 일부에, 자외선 투과율이 국소적으로 높은 윈도우부가 형성되고, 또한 상기 제2 전극에 있어서의 상기 윈도우부에 대향하는 영역에, 자외선 투과율이 국소적으로 낮은 차폐부가 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 이들 청구항에 있어서의 좌우와 상하와 전후의 방향은, 단지 서로 직교하는 방향을 나타내기 위한 것에 지나지 않고, 반드시 현실적으로 좌우나 상하나 전후의 방향과 일치하는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 이 외부 전극형 방전 램프는, 방전관의 하면을 상방향으로 배치하여, 상측의 피조사물에 자외선을 조사할 수도 있다.
청구항 1의 발명에 의하면, 제1 전극의 윈도우부에 대향하는 영역에 제2 전극의 차폐부가 형성되므로, 제1 전극의 윈도우부로부터 상측으로 방출되는 자외선에는, 이 하방의 제2 전극의 차폐부에서 반사된 자외선도 포함된다. 따라서, 제1 전극의 윈도우부로부터 상측으로 방출되는 자외선을, 제2 전극으로부터 하측으로 방출되는 자외선에 가까운 조건으로 방출시키는 것이 가능하므로, 실제로 피조사물에 조사되는 자외선의 강도와 최대한 근접한 조건으로 모니터링할 수 있다.
청구항 2의 발명에 의하면, 윈도우부와 제2 전극의 자외선 투과율이 동일하므로, 제2 전극으로부터 방출되는 자외선과 보다 근접한 조건으로 윈도우부로부터 자외선을 방출할 수가 있다.
청구항 3 및 청구항 4의 발명에 의하면, 제1 전극이나 제2 전극이 증착막 등과 같은 금속 박막으로 이루어지므로, 유전체인 방전관의 표면에 간극없이 밀착되어, 방전 효율을 높일 수 있다.
청구항 5 내지 청구항 8의 발명에 의하면, 제1 전극의 단부의 윈도우부에 대향하는 제2 전극의 단부에 차폐부가 형성되므로, 제2 전극의 망상의 전극 패턴으로부터 하측으로 방출되는 자외선이 윈도우부의 존재에 의해 불균일하게 되지 않고, 이 제2 전극의 차폐부를 제외한 부분으로부터 피조사물에 균일한 강도의 자외선을 조사할 수 있다. 또한, 제1 전극의 윈도우부로부터 상측으로 방출되는 자외선에는, 이 하방의 제2 전극의 차폐부에 있어서의 밀착된 일면의 전극 패턴으로 반사된 자외선도 많이 포함되므로, 제2 전극으로부터 하측으로 방출되는 자외선에 근접한 조건으로 방출시킬 수 있다. 따라서, 실제로 피조사물에 조사하는 자외선의 강도와 최대한 근접한 조건으로 모니터링할 수 있다.
청구항 9 내지 청구항 12의 발명에 의하면, 윈도우부의 망상의 전극 패턴과 제2 전극의 망상의 전극 패턴의 패턴이 동일하므로, 제2 전극으로부터 방출되는 자외선에 보다 근접한 조건으로 윈도우부로부터 자외선을 방출시킬 수 있다.
청구항 13의 발명에 의하면, 복수개의 외부 전극형 방전 램프를 2개로 1조로 하고, 제2 전극에 있어서의 차폐부를 제외한 부분을 좌우로 연속되도록 어긋나게 지그재그형으로 배치하므로, 각각의 외부 전극형 방전 램프의 좌우의 길이의 2배 가까이의 넓은 범위에 걸쳐서 균일하게 자외선을 조사할 수 있다.
청구항 14의 발명에 의하면, 제1 전극의 윈도우부에 대향하는 영역에 제2 전극의 차폐부가 형성되므로, 제1 전극의 윈도우부로부터 상측으로 방출되는 자외선에는, 이 하방의 제2 전극의 차폐부에서 반사된 자외선도 포함된다. 따라서, 제1 전극의 윈도우부로부터 상측으로 방출되는 자외선을, 제2 전극으로부터 하측으로 방출되는 자외선에 근접한 조건으로 방출시키는 것이 가능하므로, 실제로 피조사물에 조사하는 자외선의 강도와 최대한 근접한 조건으로 모니터링할 수 있다.
그리고, 상기 외부 전극형 방전 램프의 방전관은, 합성 석영으로 이루어지는 것이 바람직하다. 방전관이 합성 석영으로 이루어지는 것이면, 진공 자외선을 포함하는 단파장의 자외선의 투과율이 높은 방전관을 제공할 수 있다.
또한, 상기 외부 전극형 방전 램프의 방전용 가스는, 크세논 가스인 것이 바람직하다. 방전용 가스로서 크세논 가스를 사용하면, 중심 파장이 172nm인 고에너지의 진공 자외선을 방사할 수 있다.
청구항 2의 발명에 의하면, 윈도우부와 제2 전극의 자외선 투과율이 동일하므로, 제2 전극으로부터 방출되는 자외선과 보다 근접한 조건으로 윈도우부로부터 자외선을 방출할 수가 있다.
청구항 3 및 청구항 4의 발명에 의하면, 제1 전극이나 제2 전극이 증착막 등과 같은 금속 박막으로 이루어지므로, 유전체인 방전관의 표면에 간극없이 밀착되어, 방전 효율을 높일 수 있다.
청구항 5 내지 청구항 8의 발명에 의하면, 제1 전극의 단부의 윈도우부에 대향하는 제2 전극의 단부에 차폐부가 형성되므로, 제2 전극의 망상의 전극 패턴으로부터 하측으로 방출되는 자외선이 윈도우부의 존재에 의해 불균일하게 되지 않고, 이 제2 전극의 차폐부를 제외한 부분으로부터 피조사물에 균일한 강도의 자외선을 조사할 수 있다. 또한, 제1 전극의 윈도우부로부터 상측으로 방출되는 자외선에는, 이 하방의 제2 전극의 차폐부에 있어서의 밀착된 일면의 전극 패턴으로 반사된 자외선도 많이 포함되므로, 제2 전극으로부터 하측으로 방출되는 자외선에 근접한 조건으로 방출시킬 수 있다. 따라서, 실제로 피조사물에 조사하는 자외선의 강도와 최대한 근접한 조건으로 모니터링할 수 있다.
청구항 9 내지 청구항 12의 발명에 의하면, 윈도우부의 망상의 전극 패턴과 제2 전극의 망상의 전극 패턴의 패턴이 동일하므로, 제2 전극으로부터 방출되는 자외선에 보다 근접한 조건으로 윈도우부로부터 자외선을 방출시킬 수 있다.
청구항 13의 발명에 의하면, 복수개의 외부 전극형 방전 램프를 2개로 1조로 하고, 제2 전극에 있어서의 차폐부를 제외한 부분을 좌우로 연속되도록 어긋나게 지그재그형으로 배치하므로, 각각의 외부 전극형 방전 램프의 좌우의 길이의 2배 가까이의 넓은 범위에 걸쳐서 균일하게 자외선을 조사할 수 있다.
청구항 14의 발명에 의하면, 제1 전극의 윈도우부에 대향하는 영역에 제2 전극의 차폐부가 형성되므로, 제1 전극의 윈도우부로부터 상측으로 방출되는 자외선에는, 이 하방의 제2 전극의 차폐부에서 반사된 자외선도 포함된다. 따라서, 제1 전극의 윈도우부로부터 상측으로 방출되는 자외선을, 제2 전극으로부터 하측으로 방출되는 자외선에 근접한 조건으로 방출시키는 것이 가능하므로, 실제로 피조사물에 조사하는 자외선의 강도와 최대한 근접한 조건으로 모니터링할 수 있다.
그리고, 상기 외부 전극형 방전 램프의 방전관은, 합성 석영으로 이루어지는 것이 바람직하다. 방전관이 합성 석영으로 이루어지는 것이면, 진공 자외선을 포함하는 단파장의 자외선의 투과율이 높은 방전관을 제공할 수 있다.
또한, 상기 외부 전극형 방전 램프의 방전용 가스는, 크세논 가스인 것이 바람직하다. 방전용 가스로서 크세논 가스를 사용하면, 중심 파장이 172nm인 고에너지의 진공 자외선을 방사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로서, 엑시머 램프의 구성을 나타낸 평면도 (a)와 측면도 (b)와 배면도 (c)이다.
도 2는 본 발명의 일실시예 (a)와 종래예 (b)에 있어서의 전극의 시간 경과 열화에 의한 진공 자외선의 강도의 저하를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로서, 2개로 한쌍이 되는 엑시머 램프를 사용한 자외선 조사 장치의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 4는 종래예를 나타낸 것으로서, 2개로 한쌍이 되는 엑시머 램프의 진공 자외선의 강도 분포를 나타낸 위한 엑시머 램프의 부분 확대 평면도와, 부분 확대 배면도와, 강도 분포의 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로서, 2개로 한쌍이 되는 엑시머 램프의 진공 자외선의 강도 분포를 나타낸 위한 엑시머 램프의 부분 확대 평면도와, 부분 확대 배면도와, 강도 분포의 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 외부 전극형 방전 램프의 종단면 정면도이다.
도 7은 종래예를 나타낸 것으로서, 엑시머 램프의 구성을 나타내기 위한 위에서 본 사시도이다.
도 8은 종래예를 나타낸 것으로서, 엑시머 램프의 구성을 나타내기 위한 밑에서 본 사시도이다.
도 9는 종래예를 나타낸 것으로서, 엑시머 램프의 진공 자외선의 강도 분포를 나타낸 위한 엑시머 램프의 부분 확대 평면도와, 부분 확대 배면도와, 강도 분포의 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예 (a)와 종래예 (b)에 있어서의 전극의 시간 경과 열화에 의한 진공 자외선의 강도의 저하를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로서, 2개로 한쌍이 되는 엑시머 램프를 사용한 자외선 조사 장치의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 4는 종래예를 나타낸 것으로서, 2개로 한쌍이 되는 엑시머 램프의 진공 자외선의 강도 분포를 나타낸 위한 엑시머 램프의 부분 확대 평면도와, 부분 확대 배면도와, 강도 분포의 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로서, 2개로 한쌍이 되는 엑시머 램프의 진공 자외선의 강도 분포를 나타낸 위한 엑시머 램프의 부분 확대 평면도와, 부분 확대 배면도와, 강도 분포의 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 외부 전극형 방전 램프의 종단면 정면도이다.
도 7은 종래예를 나타낸 것으로서, 엑시머 램프의 구성을 나타내기 위한 위에서 본 사시도이다.
도 8은 종래예를 나타낸 것으로서, 엑시머 램프의 구성을 나타내기 위한 밑에서 본 사시도이다.
도 9는 종래예를 나타낸 것으로서, 엑시머 램프의 진공 자외선의 강도 분포를 나타낸 위한 엑시머 램프의 부분 확대 평면도와, 부분 확대 배면도와, 강도 분포의 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도 1∼도 5를 참조하여 설명한다. 그리고, 이들 도면에 있어서도, 도 7∼도 9에 나타낸 종래예와 동일한 기능을 가지는 구성 부재에는 같은 번호를 부여한다.
본 실시예는, 종래예와 마찬가지로, 액정 디스플레이의 유리 기판 등의 피조사물(被照射物)의 광 세정을 행하는 자외선 조사 장치의 광원 램프로서 사용되는 엑시머 램프에 대하여 설명한다.
[엑시머 램프]
엑시머 램프는, 도 1의 (a)∼(c)에 나타낸 바와 같이, 장척(長尺) 사각형의 방전관(1)의 상측 평탄면에 제1 전극(2)을 형성하고, 하측 평탄면에 제2 전극(3)을 형성한 것이다.
방전관(1)은, 합성 석영으로 이루어지는 사각형의 통체의 좌우의 개구단(開口端)을 사각형의 석영 블록으로 막은 밀폐 용기이며, 내부에 방전용 가스로서 크세논 가스가 봉입(封入)되어 있다. 이 방전관(1)은, 피조사물을 전후 방향으로 이송하는 반송로의 상측으로 좌우에 걸쳐서 배치되므로, 좌우로 길며, 피조사물의 사이즈에 따라서는 1000mm를 초과하는 경우도 있다. 또한, 이 방전관(1)의 상하의 표면은, 폭이 35∼50mm(본 실시예에서는 37mm) 정도의 대략 평탄한 상측 평탄면과 하측 평탄면으로 이루어지고, 좌우의 표면도, 높이가 12∼16mm(본 실시예에서는 12mm) 정도의 라운딩을 가지는 외측으로 팽창한 측면으로 이루어진다(따라서, 길이 방향으로 수직인 램프 중앙 부근의 단면 형상은 긴 원형상이 된다).
제1 전극(2)은, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 방전관(1)의 상측 평탄면의 대략 전체면에 대략 사각형으로 성막된 알루미늄 증착막이며, 이 대략 사각형의 영역의 내측에 간극이 없이 밀착된 일면의 전극 패턴으로 박막 형성되어 있다. 다만, 이 제1 전극(2)의 우측의 단부(端部)에는 윈도우부(2a)가 형성되어 있다. 윈도우부(2a)는, 제1 전극(2)의 우측 단부에 있어서의 우측단에 밀착된 일면의 부분을 약간 남긴 사각형상의 영역에 형성된 것이며, 이 영역에서는, 좌우와 전후에 가늘고 긴 알루미늄 증착막의 패턴을 복수개 등(等) 간격으로 배치하여 교차시킴으로써 망상의 전극 패턴으로 형성되어 있다. 따라서, 이 윈도우부(2a)의 망상의 다수의 간극(모눈)에는 방전관(1)의 상측 평탄면이 노출되고, 여기로부터 진공 자외선이 상측으로 방출되게 된다.
제2 전극(3)도, 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 방전관(1)의 하측 평탄면의 대략 전체면에 대략 사각형으로 성막된 알루미늄 증착막이지만, 이 사각형의 대략 전체에 걸쳐, 좌우와 전후에 가늘고 긴 알루미늄 증착막을 복수개 등 간격으로 배치하여 교차시킴으로써 망상의 전극 패턴으로 형성되어 있다. 따라서, 이 제2 전극(3)의 망상의 다수의 간극(모눈)에는 방전관(1)의 하측 평탄면이 노출되고, 여기로부터 진공 자외선이 하측으로 방출되어 피조사물에 조사되도록 되어 있다. 다만, 이 제2 전극(3)의 우측의 단부에는 차폐부(3a)가 형성되어 있다. 차폐부(3a)는, 제2 전극(3)에 있어서의, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)의 좌측단의 바로 아래의 위치보다 우측의 영역에 형성된 것이며, 이 영역 내에 한정되어, 알루미늄 증착막이 내측에 간극이 없이 밀착된 일면의 전극 패턴으로 박막 형성되어 있다.
제1 전극(2)의 윈도우부(2a)의 망상의 전극 패턴과 제2 전극(3)의 망상의 전극 패턴은, 각각의 영역에 대한 간극(모눈)의 면적(개구율)이 모두 같은 약 70%로 되도록 형성하고 있으므로, 자외선 투과율도 모두 동일한 약 70%로 되고, 진공 자외선의 약 30%가 차단된다.
제2 전극(3)의 차폐부(3a)는, 적어도 윈도우부(2a)의 바로 아래의 영역에 형성되어 있으면 되고, 제2 전극(3)의 망상의 부분으로부터 방출되는 진공 자외선이 윈도우부(2a)의 영향을 받는 것을 방지하고, 이 차폐부(3a)에서 반사된 진공 자외선이 윈도우부(2a)로부터 방출되도록 하기 위한 것이므로, 윈도우부(2a)의 바로 아래의 영역보다 좌우나 전후에 다소 넓게 형성되어도 된다. 도 1의 (a)∼(c)의 경우, 차폐부(3a)의 좌측단은 윈도우부(2a)의 좌측단과 일치되어 있지만, 차폐부(3a)의 우측단은 제2 전극(3)의 우측단에 이르기까지 형성되어 있으므로, 윈도우부(2a)의 우측단보다 넓게 되어 있다. 다만, 밀착부(3a)의 우측단과 윈도우부(2a)의 우측단을 일치시키면, 램프 길이의 컴팩트화의 면에서 바람직하다.
그리고, 제2 전극(3)은, 좌측의 단부에도, 밀착된 일면의 부분이 형성되어 있지만, 이 부분은, 제2 전극(3)에 전원을 접속하기 위한 인출부(引出部)에 지나지 않는다. 이 외에, 예를 들면, 전류 경로의 확보를 위하여, 제2 전극(3)의 전후의 둘레부를 넓게 하도록 한 경우도 있을 수 있으므로, 제2 전극(3)의 좌우나 전후의 단부에는, 차폐부(3a) 이외에도, 밀착된 일면이 되는 부분이 형성되어도 된다. 다만, 종래는, 윈도우부(2a)의 바로 아래로 되는 제2 전극(3)의 영역을 밀착된 일면의 부분으로 한 것은 없었다. 또한, 차폐부(3a)를 제2 전극(3)에 전원을 접속하기 위한 인출부로서 겸용하면, 제2 전극(3)의 좌측의 단부에, 본 실시예와 같은 밀착된 일면의 부분을 형성할 필요는 없어진다.
전술한 구성의 엑시머 램프는, 제1 전극(2)과 제2 전극(3)과의 사이에 고압의 고주파 전압을 인가함으로써, 유전체로 이루어지는 방전관(1)의 내부에서 유전체 배리어 방전이 발생하므로, 이 방전관(1)의 내부에서 방전용 가스인 크세논 원자가 여기(勵起)되어 형성되는 크세논 분자가 괴리(乖離)할 때 중심 파장 172nm의 진공 자외선이 방사된다(엑시머 발광). 그리고, 이 진공 자외선은, 직접 제2 전극(3)의 망상의 간극을 통하여 방전관(1)의 하측으로 방출되거나, 일단 제1 전극(2)의 내면에서 반사된 후, 제2 전극(3)의 망상의 간극을 통하여 방전관(1)의 하측으로 방출된다. 따라서, 이 방전관(1)의 하측으로 방출된 진공 자외선을 근소한 간극을 통하여 엑시머 램프의 하방으로 반송되는 피조사물에 조사하면, 이 피조사물의 광 세정을 행할 수 있다.
또한, 상기 엑시머 램프는, 방전관(1)의 내부에서 발생하는 방전 플라즈마로부터 방사된 진공 자외선이, 직접 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)의 망상의 간극을 통하여 방전관(1)의 상측으로 방출되거나, 일단 제2 전극(3)의 차폐부(3a)의 내면에서 반사된 후, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)의 망상의 간극을 통하여 방전관(1)의 상측으로 방출된다. 따라서, 엑시머 램프의 우측의 단부의 윈도우부(2a)의 상측에 도시하지 않은 자외선 강도 센서를 배치하면, 이 엑시머 램프가 방출하는 진공 자외선의 강도를 측정할 수 있고, 이로써, 보수 관리나 진공 자외선의 강도 제어 등을 행할 수 있다.
또한, 진공 자외선의 강도의 측정을 행하는 윈도우부(2a)는 제1 전극(2)의 단부에 있고, 이 윈도우부(2a)의 하방의 제2 전극(3)의 단부는 차폐부(3a)에 의해 차폐되어 있으므로, 이 제2 전극(3)으로부터 하측으로 방출되는 진공 자외선의 강도가 윈도우부(2a)의 영향으로 불균일하게 되지 않는다. 따라서, 이 엑시머 램프는, 좌우 방향의 강도 분포가 균일한 진공 자외선을 피조사물에 조사할 수 있다.
또한, 윈도우부(2a)로부터는, 방전관(1)의 내부에서 방사된 진공 자외선이 직접 방출될 뿐만 아니라, 차폐부(3a)에서 반사한 후 방출되는 진공 자외선도 포함되므로, 제2 전극(3)으로부터 하측으로 방출되는 진공 자외선에 근접한 조건으로 방출되게 된다. 따라서, 이 엑시머 램프가 하방의 피조사물에 조사하는 진공 자외선의 강도를, 이것에 근접한 조건으로 윈도우부(2a)로부터 방출되는 진공 자외선에 의해 정확하게 측정할 수 있으므로, 보수 관리나 진공 자외선의 강도 제어 등을 확실하게 행할 수 있다.
또한, 엑시머 램프는, 일반적으로 점등 시간이 길어질수록 제1 전극(2)이나 제2 전극(3)의 반사율이 열화에 의해 저하된다. 그러므로, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 종래의 엑시머 램프는, 제2 전극(3)으로부터 하방으로 조사하는 진공 자외선의 강도가 점등 시간의 경과에 따라 제1 전극(2)의 반사율의 저하의 영향을 받아 크게 저하되지만, 윈도우부(2a)로부터 상방으로 방출되는 진공 자외선의 강도는, 원래 제2 전극(3)에서의 반사광에 의존하는 비율이 적고 반사율의 저하의 영향을 그다지 받지 않기 때문에, 점등 시간의 경과에 따른 저하의 정도가 완만하게 된다. 따라서, 종래는, 이 윈도우부(2a)에서 측정하는 진공 자외선의 강도에, 제2 전극(3)으로부터 하방으로 조사하는 진공 자외선의 강도의 시간 경과 열화에 의한 저하가 정확하게 반영되지 않는 문제점이 있었다. 특히, 제1 전극(2)이나 제2 전극(3)에 본 실시예와 같은 자외선의 반사율이 높은 알루미늄 증착막을 사용한 경우에는, 반사광이 기여하는 비율이 커지므로, 시간 경과 열화에 의한 반사율의 저하의 영향이 더욱 현저하게 되어, 엑시머 램프의 수명을 정확하게 판정할 수 없었다.
그러나, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 엑시머 램프는, 차폐부(3a)의 반사율이 제1 전극(2)과 마찬가지로 열화에 의해 저하되므로, 이 윈도우부(2a)로부터 상방으로 방출되는 진공 자외선의 강도는, 제2 전극(3)으로부터 하방으로 조사되는 진공 자외선의 강도와 마찬가지로, 점등 시간의 경과에 따라 크게 저하된다. 따라서, 본 실시예의 엑시머 램프에서는, 윈도우부(2a)에서 측정하는 진공 자외선의 강도가, 제2 전극(3)으로부터 하방으로 조사하는 진공 자외선의 강도의 시간 경과 열화에 의한 저하를 정확하게 반영한 것이 되므로, 엑시머 램프의 수명을 정확하게 판정할 수 있게 된다.
그리고, 자외선 강도 센서는, 파장 172nm에 양호한 감도를 가지는 수광 소자를 직접 사용해도 되지만, 통상은, 파장 172nm의 진공 자외선을 형광체로 가시광선으로 변환하여, 포토 다이오드에 수광시키는 경우가 많다.
[자외선 조사 장치]
상기 엑시머 램프는, 제2 전극(3)의 망상의 부분으로부터 하방으로 진공 자외선을 방출하므로, 피조사물의 폭이 제2 전극(3)의 망상 부분의 좌우의 길이보다 짧으면, 이 피조사물의 반송로의 상측에 1개 또는 복수개의 엑시머 램프를 좌우 위치를 맞추어서 전후 방향으로 배열하여 배치하는 것만으로 자외선 조사 장치를 구성할 수 있다. 그리고, 이 경우, 자외선 강도 센서는 1개만을 사용하고, 이것을 로봇 등에 의해 각 엑시머 램프의 윈도우부(2a)의 상측으로 순차적으로 이동시킴으로써, 각 엑시머 램프의 진공 자외선의 강도를 순차적으로 측정하도록 해도 된다.
그러나, 피조사물의 폭이 제2 전극(3)의 망상 부분의 좌우의 길이보다 긴 경우에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 2개의 엑시머 램프(10)를 1쌍으로 하고, 1쌍 이상(도 3에서는 2쌍)의 엑시머 램프(10)를 피조사물의 반송로의 상측에 지그재그형으로 전후 방향으로 나란히 배치한 자외선 조사 장치를 이용하면 된다. 다만, 도 7∼도 8에 나타낸 종래의 엑시머 램프를 사용한 경우이면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 윈도우부(2a)를 설치한 부분에서 진공 자외선의 강도가 저하되므로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이들 엑시머 램프(11)를 2개를 한쌍으로서 사용한 경우의 진공 자외선의 좌우 방향의 강도 분포도, 각 엑시머 램프(11)의 윈도우부(2a)를 설치한 부분(A부 부근)에서 불균일하게 된다.
이에 비해, 본 실시예의 자외선 조사 장치의 경우에는, 도 5의 배면도에 나타낸 바와 같이, 각 쌍의 2개의 엑시머 램프(10)의 제2 전극(3)에 있어서의 차폐부(3a)를 제외한 부분이 좌우로 연속되고 어긋나게 지그재그형으로 배치함으로써, 각 엑시머 램프(10)의 좌우의 길이의 2배 가까이의 넓은 범위에 걸쳐서 균일하게 진공 자외선을 조사할 수 있다. 즉, 각 쌍의 한쪽의 엑시머 램프(10)는, 제2 전극의 차폐부가 우측으로 되도록 배치하고, 다른 쪽의 엑시머 램프(10)는, 제2 전극의 차폐부가 좌측으로 되도록 배치한다. 또한, 이들 2개의 엑시머 램프(10)는, 전후 방향으로 어긋나게 배치하고, 또한 한쪽의 엑시머 램프(10)의 차폐부(3a)의 좌측단의 위치와 다른 쪽의 엑시머 램프(10)의 차폐부(3a)의 우측단의 위치를 일치시켜 지그재그형으로 배치한다. 이 결과, 본 실시예의 경우에는, 도 3이나 도 5의 평면도에 나타낸 바와 같이, 2개 1쌍의 엑시머 램프(10)는, 한쪽의 엑시머 램프(10)의 우측 단부의 윈도우부(2a)의 좌측단의 위치와 다른 쪽의 엑시머 램프(10)의 좌측 단부의 윈도우부(2a)의 우측단의 위치를 일치시킬 수 있다.
상기 자외선 조사 장치는, 각 쌍의 2개의 엑시머 램프(10)의 제2 전극(3)의 망상 부분이, 전후로는 어긋나지만, 좌우 방향으로 연속적으로 이어지므로, 도 5의 강도 분포의 그래프에 나타낸 바와 같이, 이들 제2 전극(3)의 망상 부분의 경계에서 감쇠하는 진공 자외선의 강도를 서로 보충하여, 좌우 방향의 강도 분포가 균일하도록 이어진다. 또한, 종래의 엑시머 램프(11)와는 달리, 본 실시예의 엑시머 램프(10)는, 제1 전극(2)의 망상 부분으로부터 방출되는 진공 자외선이 윈도우부(2a)의 영향을 받지 않으므로, 이 진공 자외선의 좌우 방향의 강도 분포에 불균일한 부분이 생기지 않는다.
[다른 실시예]
그리고, 상기 실시예에서는, 방전관(1)에 합성 석영을 사용하는 경우를 나타내었으나, 방사하는 자외선의 파장에 대한 투과율이 높으면, 반드시 합성 석영으로 한정되지는 않는다.
또한, 상기 실시예에서는, 사각형의 통체의 좌우의 개구단을 사각형의 석영 블록으로 막는 것에 의해, 좌우로 긴 사각형의 방전관(1)을 제작하는 경우를 나타내었으나, 이 방전관(1)의 제작 방법은, 이것으로 한정되지 않는다. 여기서, 좌우로 긴 사각형이란, 전후의 폭이나 상하의 높이보다 좌우의 길이가 가장 긴 사각형을 말한다. 또한, 여기서 말하는 사각형은, 전후 방향과 상하 방향의 절단면에 의한 종단면 형상이 대략 사각형이면 되고, 모서리부에 모따기나 라운딩 등이 있어도 된다. 또한, 상면과 하면이 대략 평탄면이면, 전후의 측면은 반드시 평탄면일 필요는 없고, 예를 들면, 상기 실시예와 같이 라운딩 형상으로 외측으로 만곡되어 있어도 된다. 또한, 방전관(1)의 외형에는, 가스 충전이나 엑시머 램프의 장착 등을 위하여, 다소의 요철(凹凸)이 형성되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 좌우로 긴 사각형의 방전관(1)을 사용하는 경우를 나타내었으나, 다른 형상의 방전관(1)이라도 마찬가지로 본 발명을 실시할 수 있다. 또한, 방전관(1)의 상면과 하면도 평탄면으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 하면은 대략 평탄면이라도, 상면은 반원통면의 형상인 돔(dome)형의 방전관(1)을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 방전용 가스로서 크세논 가스를 사용하는 경우를 나타내었으나, 엑시머 발광이 가능한 다른 희가스나 그 할로겐계 가스, 그 외의 물질을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 실시예에서는, 파장 172nm의 진공 자외선을 방사하는 경우를 나타내었으나, 자외선의 파장은 방전용 가스로서 사용하는 물질에 의해 정해지므로, 파장 172nm로 한정되지 않고, 진공 자외선으로도 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시예에서는, 엑시머 램프에 대하여 설명하였으나, 본 발명에서는 반드시 엑시머 발광을 수반할 필요도 없으며, 예를 들면, 수은 원자의 선스펙트럼(line spectrum)을 이용한 254nm를 방사하는 다른 외부 전극형 방전 램프이라도 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)와 제2 전극(3)의 망상의 부분이, 가늘고 긴 복수개의 전극을 직교시켜서 모눈이 정사각형이나 직사각형이 되는 경우를 나타내었으나, 이 망상의 패턴은 임의로 해도 된다. 예를 들면, 가늘고 긴 전극이 직교하지 않고 모눈이 마름모꼴이나 평행사변형이 되는 경우일 수도 있고, 예를 들면, 모눈이 육각형의 허니컴 메쉬형일 수도 있다. 또한, 예를 들면, 가늘고 긴 선형의 전극 패턴을 간격을 두고 배열하여 빗살형으로 형성하거나, 상기 돔형의 방전관(1)과 같은 경우에는 제2 전극(3)으로서 1개의 가늘고 긴 선형의 전극 패턴만을 형성할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)와 제2 전극(3)의 망상의 부분의 패턴이 동일한 경우를 나타내었으나, 반드시 동일할 필요는 없다. 다만, 자외선을 방출하는 조건을 근접시키기 위해서, 이들 망상의 개구율은 같은 것이 바람직하다.
또한, 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)가 진공 자외선을 완전히 차단하는 밀착된 일면인 경우를 나타내었으나, 이들 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)도, 예를 들면, 망상 등의 전극 패턴에 따라 어느 정도만큼 진공 자외선을 투과시키는 것일 수도 있다. 다만, 제1 전극(2)의 자외선 투과율은, 제2 전극(3)의 자외선 투과율보다 낮고, 차폐부(3a)의 자외선 투과율은, 제2 전극(3)의 자외선 투과율보다 낮으며, 윈도우부(2a)의 자외선 투과율은, 제1 전극(2)의 자외선 투과율보다 높아야 한다.
또한, 제2 전극(3)이나 윈도우부(2a)는, 자외선 투과율이 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)보다 높으면 되므로, 반드시 망상의 전극 패턴으로 형성할 필요는 없다. 예를 들면, 제2 전극(3)이나 윈도우부(2a)는, 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)와 마찬가지로 밀착된 일면의 전극 패턴이지만, 막 두께나 재질 등의 차이에 따라 전극 막 자체를 자외선이 어느 정도 투과시키도록 한 것이면 된다.
또한, 제2 전극(3)이나 윈도우부(2a) 뿐만 아니라, 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)도, 전극 막 자체를 자외선이 어느 정도 투과시키는 것이면 된다. 다만, 이 경우도, 제1 전극(2)의 자외선 투과율은, 제2 전극(3)의 자외선 투과율보다 낮고, 차폐부(3a)의 자외선 투과율은, 제2 전극(3)의 자외선 투과율보다 낮으며, 윈도우부(2a)의 자외선 투과율은, 제1 전극(2)의 자외선 투과율보다 높아야 한다. 그리고, 이와 같은 경우도, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)와 제2 전극(3)의 자외선 투과율은, 자외선을 방출하는 조건을 근접시키기 위해서, 동일한 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)가, 또한 단부에 밀착된 일면의 부분을 남긴 사각형의 영역으로 형성되는 경우를 나타내었으나, 전후의 단부에 이와 같이 밀착된 일면의 부분을 남길 수도 있으며, 반대로 제1 전극(2)의 단부 전체에 윈도우부(2a)를 형성해도 된다. 즉, 윈도우부(2a)는, 제1 전극(2)의 좌우의 단부에 형성되지만, 이 단부는 끄트머리의 단부로 한정되는 것이 아니고, 어느 정도 중앙에 치우친 단부일 수도 있다. 또한, 이 윈도우부(2a)의 영역의 형상은, 사각형으로 한정되지 않고 임의의 형상을 가지며, 예를 들면, 원형일 수도 있다. 또한, 윈도우부(2a)나 차폐부(3a)는, 피조사물이 소형인 경우 등, 용도에 따라 단부가 아닌, 예를 들면, 중앙에 형성해도 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 윈도우부(2a)가 제1 전극(2)의 단부에 형성되는 경우를 나타내었으나, 단부 이외의 영역에 윈도우부(2a)가 형성되어 있어도 본 발명은 실시 가능하다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)이나 제2 전극(3)이 알루미늄 증착막인 경우를 나타내었으나, 알루미늄 이외의 금속 증착막일 수도 있고, 증착 이외의 방법으로 성막한 금속 박막일 수도 있다. 또한, 이들 제1 전극(2)과 제2 전극(3)은, 금속 박막 이외의 두꺼운 막 등의 도전막일 수도 있고, 방전관(1)의 표면에 접착된 금속박이나 방전관(1)의 표면에 배치된 금속판이나 전선 등의 도전재에 의해 형성된 것일 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)과 제2 전극(3)이 함께 방전관(1)의 외면인 상면과 하면에 형성된 외부 전극형 방전 램프에 대하여 설명하였으나, 이들 제1 전극(2)과 제2 전극(3) 중 어느 한쪽이 방전관(1)의 내부에 형성된 외부 전극형 방전 램프에 대해서도 동일하게 실시 가능하다.
상기 다른 실시예의 일례로서는, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같은 외부 전극형 방전 램프이 있다. 이 외부 전극형 방전 램프의 방전관(1)은, 사각형이 아니라, 반원형 돔형의 통체로 이루어지는 밀폐 용기이다. 그리고, 제1 전극(2)은, 이 방전관(1)의 반원통면형의 상면의 대략 전체면에 성막된 알루미늄 증착막으로 이루어지고, 도시하지 않은 단부에는 망상이나 가늘고 긴 선형의 전극 패턴의 윈도우부(2a)가 형성되어 있다. 또한, 제2 전극(3)은, 이 방전관(1)의 내부의 하부인 내측 하면에 배치된 알루미늄 등으로 이루어지는 전선에 의해 형성되고, 도시하지 않은 단부에는, 이 전선을 눌러서 평면형으로 편평하게 한 차폐부(3a)가 형성되어 있다.
전술한 구성의 외부 전극형 방전 램프의 경우도, 방전관(1)의 하측 평탄면으로부터는, 전선으로 이루어지는 제2 전극(3)에 거의 차단되지 않고, 방전관(1)의 내부로부터 직접, 또는 도시된 1점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 제1 전극(2)에서 반사되어, 진공 자외선이 상기 하방의 피조사물 W에 조사된다. 또한, 도시하지 않은 단부의 차폐부(3a)로부터는, 방전관(1)의 내부로부터 직접, 또는 차폐부(3a)에서 반사되어, 외부 전극형 방전 램프이 상측으로 방출되고, 이로써 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 사상과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다. 본 출원은 2008년 5월 30일 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원번호 2008-142706)에 기초한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 원용된다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 외부 전극형 방전 램프 및 이것을 사용한 자외선 조사 장치는, 사용에 따른 열화에 의한 방전 램프의 자외선의 강도의 저하를 윈도우부에서 정확하게 모니터링할 수 있으므로, 액정 디스플레이의 유리 기판이나 반도체 웨이퍼의 광 세정 등을 행하는 경우 등에 매우 유용하다.
본 실시예는, 종래예와 마찬가지로, 액정 디스플레이의 유리 기판 등의 피조사물(被照射物)의 광 세정을 행하는 자외선 조사 장치의 광원 램프로서 사용되는 엑시머 램프에 대하여 설명한다.
[엑시머 램프]
엑시머 램프는, 도 1의 (a)∼(c)에 나타낸 바와 같이, 장척(長尺) 사각형의 방전관(1)의 상측 평탄면에 제1 전극(2)을 형성하고, 하측 평탄면에 제2 전극(3)을 형성한 것이다.
방전관(1)은, 합성 석영으로 이루어지는 사각형의 통체의 좌우의 개구단(開口端)을 사각형의 석영 블록으로 막은 밀폐 용기이며, 내부에 방전용 가스로서 크세논 가스가 봉입(封入)되어 있다. 이 방전관(1)은, 피조사물을 전후 방향으로 이송하는 반송로의 상측으로 좌우에 걸쳐서 배치되므로, 좌우로 길며, 피조사물의 사이즈에 따라서는 1000mm를 초과하는 경우도 있다. 또한, 이 방전관(1)의 상하의 표면은, 폭이 35∼50mm(본 실시예에서는 37mm) 정도의 대략 평탄한 상측 평탄면과 하측 평탄면으로 이루어지고, 좌우의 표면도, 높이가 12∼16mm(본 실시예에서는 12mm) 정도의 라운딩을 가지는 외측으로 팽창한 측면으로 이루어진다(따라서, 길이 방향으로 수직인 램프 중앙 부근의 단면 형상은 긴 원형상이 된다).
제1 전극(2)은, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 방전관(1)의 상측 평탄면의 대략 전체면에 대략 사각형으로 성막된 알루미늄 증착막이며, 이 대략 사각형의 영역의 내측에 간극이 없이 밀착된 일면의 전극 패턴으로 박막 형성되어 있다. 다만, 이 제1 전극(2)의 우측의 단부(端部)에는 윈도우부(2a)가 형성되어 있다. 윈도우부(2a)는, 제1 전극(2)의 우측 단부에 있어서의 우측단에 밀착된 일면의 부분을 약간 남긴 사각형상의 영역에 형성된 것이며, 이 영역에서는, 좌우와 전후에 가늘고 긴 알루미늄 증착막의 패턴을 복수개 등(等) 간격으로 배치하여 교차시킴으로써 망상의 전극 패턴으로 형성되어 있다. 따라서, 이 윈도우부(2a)의 망상의 다수의 간극(모눈)에는 방전관(1)의 상측 평탄면이 노출되고, 여기로부터 진공 자외선이 상측으로 방출되게 된다.
제2 전극(3)도, 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 방전관(1)의 하측 평탄면의 대략 전체면에 대략 사각형으로 성막된 알루미늄 증착막이지만, 이 사각형의 대략 전체에 걸쳐, 좌우와 전후에 가늘고 긴 알루미늄 증착막을 복수개 등 간격으로 배치하여 교차시킴으로써 망상의 전극 패턴으로 형성되어 있다. 따라서, 이 제2 전극(3)의 망상의 다수의 간극(모눈)에는 방전관(1)의 하측 평탄면이 노출되고, 여기로부터 진공 자외선이 하측으로 방출되어 피조사물에 조사되도록 되어 있다. 다만, 이 제2 전극(3)의 우측의 단부에는 차폐부(3a)가 형성되어 있다. 차폐부(3a)는, 제2 전극(3)에 있어서의, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)의 좌측단의 바로 아래의 위치보다 우측의 영역에 형성된 것이며, 이 영역 내에 한정되어, 알루미늄 증착막이 내측에 간극이 없이 밀착된 일면의 전극 패턴으로 박막 형성되어 있다.
제1 전극(2)의 윈도우부(2a)의 망상의 전극 패턴과 제2 전극(3)의 망상의 전극 패턴은, 각각의 영역에 대한 간극(모눈)의 면적(개구율)이 모두 같은 약 70%로 되도록 형성하고 있으므로, 자외선 투과율도 모두 동일한 약 70%로 되고, 진공 자외선의 약 30%가 차단된다.
제2 전극(3)의 차폐부(3a)는, 적어도 윈도우부(2a)의 바로 아래의 영역에 형성되어 있으면 되고, 제2 전극(3)의 망상의 부분으로부터 방출되는 진공 자외선이 윈도우부(2a)의 영향을 받는 것을 방지하고, 이 차폐부(3a)에서 반사된 진공 자외선이 윈도우부(2a)로부터 방출되도록 하기 위한 것이므로, 윈도우부(2a)의 바로 아래의 영역보다 좌우나 전후에 다소 넓게 형성되어도 된다. 도 1의 (a)∼(c)의 경우, 차폐부(3a)의 좌측단은 윈도우부(2a)의 좌측단과 일치되어 있지만, 차폐부(3a)의 우측단은 제2 전극(3)의 우측단에 이르기까지 형성되어 있으므로, 윈도우부(2a)의 우측단보다 넓게 되어 있다. 다만, 밀착부(3a)의 우측단과 윈도우부(2a)의 우측단을 일치시키면, 램프 길이의 컴팩트화의 면에서 바람직하다.
그리고, 제2 전극(3)은, 좌측의 단부에도, 밀착된 일면의 부분이 형성되어 있지만, 이 부분은, 제2 전극(3)에 전원을 접속하기 위한 인출부(引出部)에 지나지 않는다. 이 외에, 예를 들면, 전류 경로의 확보를 위하여, 제2 전극(3)의 전후의 둘레부를 넓게 하도록 한 경우도 있을 수 있으므로, 제2 전극(3)의 좌우나 전후의 단부에는, 차폐부(3a) 이외에도, 밀착된 일면이 되는 부분이 형성되어도 된다. 다만, 종래는, 윈도우부(2a)의 바로 아래로 되는 제2 전극(3)의 영역을 밀착된 일면의 부분으로 한 것은 없었다. 또한, 차폐부(3a)를 제2 전극(3)에 전원을 접속하기 위한 인출부로서 겸용하면, 제2 전극(3)의 좌측의 단부에, 본 실시예와 같은 밀착된 일면의 부분을 형성할 필요는 없어진다.
전술한 구성의 엑시머 램프는, 제1 전극(2)과 제2 전극(3)과의 사이에 고압의 고주파 전압을 인가함으로써, 유전체로 이루어지는 방전관(1)의 내부에서 유전체 배리어 방전이 발생하므로, 이 방전관(1)의 내부에서 방전용 가스인 크세논 원자가 여기(勵起)되어 형성되는 크세논 분자가 괴리(乖離)할 때 중심 파장 172nm의 진공 자외선이 방사된다(엑시머 발광). 그리고, 이 진공 자외선은, 직접 제2 전극(3)의 망상의 간극을 통하여 방전관(1)의 하측으로 방출되거나, 일단 제1 전극(2)의 내면에서 반사된 후, 제2 전극(3)의 망상의 간극을 통하여 방전관(1)의 하측으로 방출된다. 따라서, 이 방전관(1)의 하측으로 방출된 진공 자외선을 근소한 간극을 통하여 엑시머 램프의 하방으로 반송되는 피조사물에 조사하면, 이 피조사물의 광 세정을 행할 수 있다.
또한, 상기 엑시머 램프는, 방전관(1)의 내부에서 발생하는 방전 플라즈마로부터 방사된 진공 자외선이, 직접 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)의 망상의 간극을 통하여 방전관(1)의 상측으로 방출되거나, 일단 제2 전극(3)의 차폐부(3a)의 내면에서 반사된 후, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)의 망상의 간극을 통하여 방전관(1)의 상측으로 방출된다. 따라서, 엑시머 램프의 우측의 단부의 윈도우부(2a)의 상측에 도시하지 않은 자외선 강도 센서를 배치하면, 이 엑시머 램프가 방출하는 진공 자외선의 강도를 측정할 수 있고, 이로써, 보수 관리나 진공 자외선의 강도 제어 등을 행할 수 있다.
또한, 진공 자외선의 강도의 측정을 행하는 윈도우부(2a)는 제1 전극(2)의 단부에 있고, 이 윈도우부(2a)의 하방의 제2 전극(3)의 단부는 차폐부(3a)에 의해 차폐되어 있으므로, 이 제2 전극(3)으로부터 하측으로 방출되는 진공 자외선의 강도가 윈도우부(2a)의 영향으로 불균일하게 되지 않는다. 따라서, 이 엑시머 램프는, 좌우 방향의 강도 분포가 균일한 진공 자외선을 피조사물에 조사할 수 있다.
또한, 윈도우부(2a)로부터는, 방전관(1)의 내부에서 방사된 진공 자외선이 직접 방출될 뿐만 아니라, 차폐부(3a)에서 반사한 후 방출되는 진공 자외선도 포함되므로, 제2 전극(3)으로부터 하측으로 방출되는 진공 자외선에 근접한 조건으로 방출되게 된다. 따라서, 이 엑시머 램프가 하방의 피조사물에 조사하는 진공 자외선의 강도를, 이것에 근접한 조건으로 윈도우부(2a)로부터 방출되는 진공 자외선에 의해 정확하게 측정할 수 있으므로, 보수 관리나 진공 자외선의 강도 제어 등을 확실하게 행할 수 있다.
또한, 엑시머 램프는, 일반적으로 점등 시간이 길어질수록 제1 전극(2)이나 제2 전극(3)의 반사율이 열화에 의해 저하된다. 그러므로, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 종래의 엑시머 램프는, 제2 전극(3)으로부터 하방으로 조사하는 진공 자외선의 강도가 점등 시간의 경과에 따라 제1 전극(2)의 반사율의 저하의 영향을 받아 크게 저하되지만, 윈도우부(2a)로부터 상방으로 방출되는 진공 자외선의 강도는, 원래 제2 전극(3)에서의 반사광에 의존하는 비율이 적고 반사율의 저하의 영향을 그다지 받지 않기 때문에, 점등 시간의 경과에 따른 저하의 정도가 완만하게 된다. 따라서, 종래는, 이 윈도우부(2a)에서 측정하는 진공 자외선의 강도에, 제2 전극(3)으로부터 하방으로 조사하는 진공 자외선의 강도의 시간 경과 열화에 의한 저하가 정확하게 반영되지 않는 문제점이 있었다. 특히, 제1 전극(2)이나 제2 전극(3)에 본 실시예와 같은 자외선의 반사율이 높은 알루미늄 증착막을 사용한 경우에는, 반사광이 기여하는 비율이 커지므로, 시간 경과 열화에 의한 반사율의 저하의 영향이 더욱 현저하게 되어, 엑시머 램프의 수명을 정확하게 판정할 수 없었다.
그러나, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 엑시머 램프는, 차폐부(3a)의 반사율이 제1 전극(2)과 마찬가지로 열화에 의해 저하되므로, 이 윈도우부(2a)로부터 상방으로 방출되는 진공 자외선의 강도는, 제2 전극(3)으로부터 하방으로 조사되는 진공 자외선의 강도와 마찬가지로, 점등 시간의 경과에 따라 크게 저하된다. 따라서, 본 실시예의 엑시머 램프에서는, 윈도우부(2a)에서 측정하는 진공 자외선의 강도가, 제2 전극(3)으로부터 하방으로 조사하는 진공 자외선의 강도의 시간 경과 열화에 의한 저하를 정확하게 반영한 것이 되므로, 엑시머 램프의 수명을 정확하게 판정할 수 있게 된다.
그리고, 자외선 강도 센서는, 파장 172nm에 양호한 감도를 가지는 수광 소자를 직접 사용해도 되지만, 통상은, 파장 172nm의 진공 자외선을 형광체로 가시광선으로 변환하여, 포토 다이오드에 수광시키는 경우가 많다.
[자외선 조사 장치]
상기 엑시머 램프는, 제2 전극(3)의 망상의 부분으로부터 하방으로 진공 자외선을 방출하므로, 피조사물의 폭이 제2 전극(3)의 망상 부분의 좌우의 길이보다 짧으면, 이 피조사물의 반송로의 상측에 1개 또는 복수개의 엑시머 램프를 좌우 위치를 맞추어서 전후 방향으로 배열하여 배치하는 것만으로 자외선 조사 장치를 구성할 수 있다. 그리고, 이 경우, 자외선 강도 센서는 1개만을 사용하고, 이것을 로봇 등에 의해 각 엑시머 램프의 윈도우부(2a)의 상측으로 순차적으로 이동시킴으로써, 각 엑시머 램프의 진공 자외선의 강도를 순차적으로 측정하도록 해도 된다.
그러나, 피조사물의 폭이 제2 전극(3)의 망상 부분의 좌우의 길이보다 긴 경우에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 2개의 엑시머 램프(10)를 1쌍으로 하고, 1쌍 이상(도 3에서는 2쌍)의 엑시머 램프(10)를 피조사물의 반송로의 상측에 지그재그형으로 전후 방향으로 나란히 배치한 자외선 조사 장치를 이용하면 된다. 다만, 도 7∼도 8에 나타낸 종래의 엑시머 램프를 사용한 경우이면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 윈도우부(2a)를 설치한 부분에서 진공 자외선의 강도가 저하되므로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이들 엑시머 램프(11)를 2개를 한쌍으로서 사용한 경우의 진공 자외선의 좌우 방향의 강도 분포도, 각 엑시머 램프(11)의 윈도우부(2a)를 설치한 부분(A부 부근)에서 불균일하게 된다.
이에 비해, 본 실시예의 자외선 조사 장치의 경우에는, 도 5의 배면도에 나타낸 바와 같이, 각 쌍의 2개의 엑시머 램프(10)의 제2 전극(3)에 있어서의 차폐부(3a)를 제외한 부분이 좌우로 연속되고 어긋나게 지그재그형으로 배치함으로써, 각 엑시머 램프(10)의 좌우의 길이의 2배 가까이의 넓은 범위에 걸쳐서 균일하게 진공 자외선을 조사할 수 있다. 즉, 각 쌍의 한쪽의 엑시머 램프(10)는, 제2 전극의 차폐부가 우측으로 되도록 배치하고, 다른 쪽의 엑시머 램프(10)는, 제2 전극의 차폐부가 좌측으로 되도록 배치한다. 또한, 이들 2개의 엑시머 램프(10)는, 전후 방향으로 어긋나게 배치하고, 또한 한쪽의 엑시머 램프(10)의 차폐부(3a)의 좌측단의 위치와 다른 쪽의 엑시머 램프(10)의 차폐부(3a)의 우측단의 위치를 일치시켜 지그재그형으로 배치한다. 이 결과, 본 실시예의 경우에는, 도 3이나 도 5의 평면도에 나타낸 바와 같이, 2개 1쌍의 엑시머 램프(10)는, 한쪽의 엑시머 램프(10)의 우측 단부의 윈도우부(2a)의 좌측단의 위치와 다른 쪽의 엑시머 램프(10)의 좌측 단부의 윈도우부(2a)의 우측단의 위치를 일치시킬 수 있다.
상기 자외선 조사 장치는, 각 쌍의 2개의 엑시머 램프(10)의 제2 전극(3)의 망상 부분이, 전후로는 어긋나지만, 좌우 방향으로 연속적으로 이어지므로, 도 5의 강도 분포의 그래프에 나타낸 바와 같이, 이들 제2 전극(3)의 망상 부분의 경계에서 감쇠하는 진공 자외선의 강도를 서로 보충하여, 좌우 방향의 강도 분포가 균일하도록 이어진다. 또한, 종래의 엑시머 램프(11)와는 달리, 본 실시예의 엑시머 램프(10)는, 제1 전극(2)의 망상 부분으로부터 방출되는 진공 자외선이 윈도우부(2a)의 영향을 받지 않으므로, 이 진공 자외선의 좌우 방향의 강도 분포에 불균일한 부분이 생기지 않는다.
[다른 실시예]
그리고, 상기 실시예에서는, 방전관(1)에 합성 석영을 사용하는 경우를 나타내었으나, 방사하는 자외선의 파장에 대한 투과율이 높으면, 반드시 합성 석영으로 한정되지는 않는다.
또한, 상기 실시예에서는, 사각형의 통체의 좌우의 개구단을 사각형의 석영 블록으로 막는 것에 의해, 좌우로 긴 사각형의 방전관(1)을 제작하는 경우를 나타내었으나, 이 방전관(1)의 제작 방법은, 이것으로 한정되지 않는다. 여기서, 좌우로 긴 사각형이란, 전후의 폭이나 상하의 높이보다 좌우의 길이가 가장 긴 사각형을 말한다. 또한, 여기서 말하는 사각형은, 전후 방향과 상하 방향의 절단면에 의한 종단면 형상이 대략 사각형이면 되고, 모서리부에 모따기나 라운딩 등이 있어도 된다. 또한, 상면과 하면이 대략 평탄면이면, 전후의 측면은 반드시 평탄면일 필요는 없고, 예를 들면, 상기 실시예와 같이 라운딩 형상으로 외측으로 만곡되어 있어도 된다. 또한, 방전관(1)의 외형에는, 가스 충전이나 엑시머 램프의 장착 등을 위하여, 다소의 요철(凹凸)이 형성되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 좌우로 긴 사각형의 방전관(1)을 사용하는 경우를 나타내었으나, 다른 형상의 방전관(1)이라도 마찬가지로 본 발명을 실시할 수 있다. 또한, 방전관(1)의 상면과 하면도 평탄면으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 하면은 대략 평탄면이라도, 상면은 반원통면의 형상인 돔(dome)형의 방전관(1)을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 방전용 가스로서 크세논 가스를 사용하는 경우를 나타내었으나, 엑시머 발광이 가능한 다른 희가스나 그 할로겐계 가스, 그 외의 물질을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 실시예에서는, 파장 172nm의 진공 자외선을 방사하는 경우를 나타내었으나, 자외선의 파장은 방전용 가스로서 사용하는 물질에 의해 정해지므로, 파장 172nm로 한정되지 않고, 진공 자외선으로도 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시예에서는, 엑시머 램프에 대하여 설명하였으나, 본 발명에서는 반드시 엑시머 발광을 수반할 필요도 없으며, 예를 들면, 수은 원자의 선스펙트럼(line spectrum)을 이용한 254nm를 방사하는 다른 외부 전극형 방전 램프이라도 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)와 제2 전극(3)의 망상의 부분이, 가늘고 긴 복수개의 전극을 직교시켜서 모눈이 정사각형이나 직사각형이 되는 경우를 나타내었으나, 이 망상의 패턴은 임의로 해도 된다. 예를 들면, 가늘고 긴 전극이 직교하지 않고 모눈이 마름모꼴이나 평행사변형이 되는 경우일 수도 있고, 예를 들면, 모눈이 육각형의 허니컴 메쉬형일 수도 있다. 또한, 예를 들면, 가늘고 긴 선형의 전극 패턴을 간격을 두고 배열하여 빗살형으로 형성하거나, 상기 돔형의 방전관(1)과 같은 경우에는 제2 전극(3)으로서 1개의 가늘고 긴 선형의 전극 패턴만을 형성할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)와 제2 전극(3)의 망상의 부분의 패턴이 동일한 경우를 나타내었으나, 반드시 동일할 필요는 없다. 다만, 자외선을 방출하는 조건을 근접시키기 위해서, 이들 망상의 개구율은 같은 것이 바람직하다.
또한, 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)가 진공 자외선을 완전히 차단하는 밀착된 일면인 경우를 나타내었으나, 이들 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)도, 예를 들면, 망상 등의 전극 패턴에 따라 어느 정도만큼 진공 자외선을 투과시키는 것일 수도 있다. 다만, 제1 전극(2)의 자외선 투과율은, 제2 전극(3)의 자외선 투과율보다 낮고, 차폐부(3a)의 자외선 투과율은, 제2 전극(3)의 자외선 투과율보다 낮으며, 윈도우부(2a)의 자외선 투과율은, 제1 전극(2)의 자외선 투과율보다 높아야 한다.
또한, 제2 전극(3)이나 윈도우부(2a)는, 자외선 투과율이 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)보다 높으면 되므로, 반드시 망상의 전극 패턴으로 형성할 필요는 없다. 예를 들면, 제2 전극(3)이나 윈도우부(2a)는, 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)와 마찬가지로 밀착된 일면의 전극 패턴이지만, 막 두께나 재질 등의 차이에 따라 전극 막 자체를 자외선이 어느 정도 투과시키도록 한 것이면 된다.
또한, 제2 전극(3)이나 윈도우부(2a) 뿐만 아니라, 제1 전극(2)이나 차폐부(3a)도, 전극 막 자체를 자외선이 어느 정도 투과시키는 것이면 된다. 다만, 이 경우도, 제1 전극(2)의 자외선 투과율은, 제2 전극(3)의 자외선 투과율보다 낮고, 차폐부(3a)의 자외선 투과율은, 제2 전극(3)의 자외선 투과율보다 낮으며, 윈도우부(2a)의 자외선 투과율은, 제1 전극(2)의 자외선 투과율보다 높아야 한다. 그리고, 이와 같은 경우도, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)와 제2 전극(3)의 자외선 투과율은, 자외선을 방출하는 조건을 근접시키기 위해서, 동일한 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)의 윈도우부(2a)가, 또한 단부에 밀착된 일면의 부분을 남긴 사각형의 영역으로 형성되는 경우를 나타내었으나, 전후의 단부에 이와 같이 밀착된 일면의 부분을 남길 수도 있으며, 반대로 제1 전극(2)의 단부 전체에 윈도우부(2a)를 형성해도 된다. 즉, 윈도우부(2a)는, 제1 전극(2)의 좌우의 단부에 형성되지만, 이 단부는 끄트머리의 단부로 한정되는 것이 아니고, 어느 정도 중앙에 치우친 단부일 수도 있다. 또한, 이 윈도우부(2a)의 영역의 형상은, 사각형으로 한정되지 않고 임의의 형상을 가지며, 예를 들면, 원형일 수도 있다. 또한, 윈도우부(2a)나 차폐부(3a)는, 피조사물이 소형인 경우 등, 용도에 따라 단부가 아닌, 예를 들면, 중앙에 형성해도 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 윈도우부(2a)가 제1 전극(2)의 단부에 형성되는 경우를 나타내었으나, 단부 이외의 영역에 윈도우부(2a)가 형성되어 있어도 본 발명은 실시 가능하다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)이나 제2 전극(3)이 알루미늄 증착막인 경우를 나타내었으나, 알루미늄 이외의 금속 증착막일 수도 있고, 증착 이외의 방법으로 성막한 금속 박막일 수도 있다. 또한, 이들 제1 전극(2)과 제2 전극(3)은, 금속 박막 이외의 두꺼운 막 등의 도전막일 수도 있고, 방전관(1)의 표면에 접착된 금속박이나 방전관(1)의 표면에 배치된 금속판이나 전선 등의 도전재에 의해 형성된 것일 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 전극(2)과 제2 전극(3)이 함께 방전관(1)의 외면인 상면과 하면에 형성된 외부 전극형 방전 램프에 대하여 설명하였으나, 이들 제1 전극(2)과 제2 전극(3) 중 어느 한쪽이 방전관(1)의 내부에 형성된 외부 전극형 방전 램프에 대해서도 동일하게 실시 가능하다.
상기 다른 실시예의 일례로서는, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같은 외부 전극형 방전 램프이 있다. 이 외부 전극형 방전 램프의 방전관(1)은, 사각형이 아니라, 반원형 돔형의 통체로 이루어지는 밀폐 용기이다. 그리고, 제1 전극(2)은, 이 방전관(1)의 반원통면형의 상면의 대략 전체면에 성막된 알루미늄 증착막으로 이루어지고, 도시하지 않은 단부에는 망상이나 가늘고 긴 선형의 전극 패턴의 윈도우부(2a)가 형성되어 있다. 또한, 제2 전극(3)은, 이 방전관(1)의 내부의 하부인 내측 하면에 배치된 알루미늄 등으로 이루어지는 전선에 의해 형성되고, 도시하지 않은 단부에는, 이 전선을 눌러서 평면형으로 편평하게 한 차폐부(3a)가 형성되어 있다.
전술한 구성의 외부 전극형 방전 램프의 경우도, 방전관(1)의 하측 평탄면으로부터는, 전선으로 이루어지는 제2 전극(3)에 거의 차단되지 않고, 방전관(1)의 내부로부터 직접, 또는 도시된 1점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 제1 전극(2)에서 반사되어, 진공 자외선이 상기 하방의 피조사물 W에 조사된다. 또한, 도시하지 않은 단부의 차폐부(3a)로부터는, 방전관(1)의 내부로부터 직접, 또는 차폐부(3a)에서 반사되어, 외부 전극형 방전 램프이 상측으로 방출되고, 이로써 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 사상과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다. 본 출원은 2008년 5월 30일 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원번호 2008-142706)에 기초한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 원용된다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 외부 전극형 방전 램프 및 이것을 사용한 자외선 조사 장치는, 사용에 따른 열화에 의한 방전 램프의 자외선의 강도의 저하를 윈도우부에서 정확하게 모니터링할 수 있으므로, 액정 디스플레이의 유리 기판이나 반도체 웨이퍼의 광 세정 등을 행하는 경우 등에 매우 유용하다.
1: 방전관 2: 제1 전극
2a: 윈도우부 3: 제2 전극
3a: 차폐부 10: 엑시머 램프
11: 종래의 엑시머 램프
2a: 윈도우부 3: 제2 전극
3a: 차폐부 10: 엑시머 램프
11: 종래의 엑시머 램프
Claims (14)
- 자외선을 투과시키는 유전체(誘電體)로 이루어지는 밀폐 용기로서, 내부에 방전용 가스가 봉입(封入)된 방전관(放電管)과, 상기 방전관의 상면에 형성된 제1 전극과, 상기 방전관의 하면에 형성된 제2 전극을 포함하는 외부 전극형 방전 램프에 있어서,
상기 제1 전극의 일부에 윈도우부가 형성되고, 또한 상기 제2 전극에 있어서의 상기 윈도우부에 대향하는 영역에 차폐부(遮蔽部)가 형성되며,
상기 제1 전극의 자외선 투과율은 상기 제2 전극의 자외선 투과율보다 낮고,
상기 윈도우부의 자외선 투과율은, 상기 제1 전극에서 상기 윈도우부를 제외한 영역의 자외선 투과율보다 높고,
상기 차폐부의 자외선 투과율은, 상기 제2 전극에서 상기 차폐부를 제외한 영역의 자외선 투과율보다 낮은,
외부 전극형 방전 램프. - 제1항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극은, 상기 방전관 상에 형성된 금속 박막으로 이루어지는, 외부 전극형 방전 램프. - 제1항에 있어서,
상기 방전관의 밀폐 용기는, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며,
상기 제1 전극은, 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며,
상기 제2 전극은, 망상(網狀)의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며,
상기 윈도우부는, 상기 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부(端部)에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며,
상기 차폐부는, 상기 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한, 외부 전극형 방전 램프. - 제2항에 있어서,
상기 방전관의 밀폐 용기는, 상면과 하면을 평탄면으로 한 좌우로 긴 사각형이며,
상기 제1 전극은, 밀착된 일면의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 낮게 한 것이며,
상기 제2 전극은, 망상의 전극 패턴으로 형성됨으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며,
상기 윈도우부는, 상기 제1 전극의 좌우 어느 일측의 단부에 형성되고, 전극 패턴을 망상으로 함으로써 자외선 투과율을 높게 한 것이며,
상기 차폐부는, 상기 제2 전극에 있어서의 윈도우부에 대향하는 단부에 형성되고, 전극 패턴을 밀착된 일면으로 함으로써 자외선 투과율을 낮게 한, 외부 전극형 방전 램프. - 제3항에 있어서,
상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 제2 전극의 전극 패턴은, 동일한 패턴의 망상인, 외부 전극형 방전 램프. - 제4항에 있어서,
상기 제1 전극의 윈도우부의 전극 패턴과, 상기 제2 전극의 전극 패턴은, 동일한 패턴의 망상인, 외부 전극형 방전 램프. - 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 외부 전극형 방전 램프를 2개 전후로 어긋나게 배치한 것으로서, 한쪽의 외부 전극형 방전 램프는 제2 전극의 차폐부가 우측으로 되도록 배치하고, 다른 쪽의 외부 전극형 방전 램프는 상기 제2 전극의 차폐부가 좌측으로 되도록 배치하고, 또한 상기 한쪽의 외부 전극형 방전 램프의 제2 전극에 있어서의 차폐부의 좌측단의 위치를 상기 다른 쪽의 외부 전극형 방전 램프의 제2 전극에 있어서의 차폐부의 우측단의 위치와 일치시킨 것을 1조(組)로 하고, 이들 2개 1조의 외부 전극형 방전 램프가 1조 이상 전후로 배열되어 배치된, 자외선 조사 장치.
- 자외선을 투과시키는 유전체로 이루어지는 밀폐 용기로서, 내부에 방전용 가스가 봉입(封入)된 방전관과, 상기 방전관의 상면에 형성된 제1 전극과, 상기 방전관의 내부의 하부에 형성된 제2 전극을 포함하는 외부 전극형 방전 램프에 있어서,
상기 제1 전극의 일부에 윈도우부가 형성되고, 또한 상기 제2 전극에 있어서의 상기 윈도우부에 대향하는 영역에 차폐부가 형성되며,
상기 제1 전극의 자외선 투과율은 상기 제2 전극의 자외선 투과율보다 낮고,
상기 윈도우부의 자외선 투과율은, 상기 제1 전극에서 상기 윈도우부를 제외한 영역의 자외선 투과율보다 높고,
상기 차폐부의 자외선 투과율은, 상기 제2 전극에서 상기 차폐부를 제외한 영역의 자외선 투과율보다 낮은,
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