574722 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（彳） 〔發明之技術領域〕 本發明是有關具備介電質勢壘放電燈之光照射裝置。 〔習知之技術〕 近年來，在金屬，玻璃，或其他材料所構成的被處理 體上照射波長200nm以下的真空紫外線，利用該真空紫外 線及其產生的臭氧等的活性氧的作用來處理被處理體之技 術’例如去除附著於被處理體的表面之有機污染物質的洗 淨處理技術已被開發且被實用化。 在供以進行如此的紫外線處理的光照射裝置中，在一 部份由介電質（供以放射紫外線的光源）所構成的放電容 器內充塡適當的放電用氣體，使在該放電容器內產生介電 質勢壘放電，藉此來產生準分子（excimer)，而放出準分子 光之介電質勢壘放電燈已被開發。 例如’在日本特開平1- 144560號公報中記載有：在至 少一部份由介電質的石英玻璃所構成的中空圓筒狀的放電 谷器內充域:放電用氣體而成之介電質勢璧放電燈。 在如此的介電質勢壘放電燈中，例如使用氙氣來作爲 放電用氣體，放出真空紫外線（在氙準分子的準分子光的 波長172nm中具有峰値者），又’例如使用氬與氯氣的混 合氣體來作爲放電用氣體，放出真空紫外線（在氬一氯準 分子的準分子光的波長175nm中具有峰値者）。 此外’在日本特開平5- 174793號公報中亦記載有關具 備介電質勢壘放電燈的光照射裝置，該裝置是在具有：箱 本紙張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐) I 衣 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 574722 A7 B7 五、發明説明（2) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 型外殻（一面具有開口）及板狀窗構件（設於該外殼的開 口’供以取出準分子光）之燈室內收容圓筒狀的介電質勢 壘放電燈者。 但’在如此的光照射裝置中使用放出真空紫外線的介 電質勢壘放電燈時，會因存在於燈室內的氧氣，而導致來 自介電質勢壘放電燈的真空紫外線會被吸收，無法高效率 地使來自介電質勢壘放電燈的真空紫外線從燈室的窗構件 取出至外部。因此，會藉由在燈室內置換惰性氣體來縮小 存在於燈室內的氧氣濃度。 〔發明所欲解決之課題〕 近年來，爲了提升被處理體的處理速度，或爲了確實 地處理被處理體，而有使用光輸出較大的介電質勢壘放電 燈之傾向，因此窗構件的溫度會隨之上升。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 透過窗構件的真空紫外線雖爲放射於處理空間者，但 因該處理空間存在氧氣或特定的處理氣體，所以會形成容 易吸收真空紫外線的環境。因此，爲了儘可能減少真空紫 外線的吸收，而使窗構件與被處理體的間距極接近（例如 2 n m程度）。 其結果，形成高溫的窗構件的輻射熱會被放射於被處 理體，被處理體會形成高溫，原本利用真空紫外線及臭氧 等的活性氧來藉乾式洗淨去除附著於被處理體的有機系污 染物質，會因爲來自窗構件的熱而造成被處理體的有機系 污染物質變質，導致無法以乾式洗淨來去除。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） -5- 574722 A7 _ B7 五、發明説明（3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，一旦窗構件變高溫，則隨處理被處理體時所產生 的氣體種類，污染物質會附著於窗構件，而造成透過窗構 件的真空紫外線會減少，被處理體的處理效率會降低，導 致無法處理被處理體。 本發明是根據以上所述情事而硏發者，其目的是在於 提供一種可抑止供以取出燈室（內部收容介電質勢壘放電 燈）的準分子光之窗構件的溫度上升，藉此來確實地處理 被處理體，同時能夠防止污染物質附著於窗構件之光照射 裝置。 〔用以解決課題之手段〕 爲了解決上述課題，申請專利範圍第1項所記載之光 照射裝置具備： 一介電質勢壘放電燈；該介電質勢壘放電燈是藉由介 電質勢壘放電來產生準分子光；及 一燈室；該燈室是供以收容介電質勢壘放電燈，且形 成有供以取出準分子光的窗構件； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 並且，在上述燈室內置換惰性氣體的狀態下作動； 其特徵爲： 在上述燈室內設有惰性氣體噴出機構； 上述惰性氣體噴出機構可使從該惰性氣體噴出機構噴 出的惰性氣體直接吹向上述窗構件。 又，申請專利範圍第2項所記載之光照射裝置的特徵 爲· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- 574722 A7 B7 五、發明説明（4) 上述惰性氣體噴出機構具有其內部流動惰性氣體的惰 性氣體流動部； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述惰性氣體流動部是沿著上述窗構件的外周緣而配 置，且於窗構件的方向形成有惰性氣體噴出孔； 從上述惰性氣體噴出孔噴出的惰性氣體可直接吹向上 述窗構件。 又，申請專利範圍第3項所記載之光照射裝置的特徵 爲： 上述燈室內設有光反射板；該反射板是供以使從上述 介電質勢壘放電燈所產生的準分子光反射於上述窗構件的 方向； 上述惰性氣體噴出機構具有其內部流動惰性氣體的惰 性氣體流動部； 上述惰性氣體流動部是位於離開窗構件的位置，並位 於與上述光反射板的介電質勢壘放電燈呈相反的一側，且 於窗構件的方向形成有惰性氣體噴出孔； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 從上述惰性氣體噴出孔噴出的惰性氣體會通過形成於 上述光反射板的通氣孔，而使能夠直接吹向於窗構件。 又，申請專利範圍第4項所記載之光照射裝置的特徵 爲： 在上述燈室內，在上述介電質勢壘放電燈與上述窗構 件之間，配置有使準分子光透過的隔板； 上述惰性氣體噴出機構具有其內部流動惰性氣體的惰 性氣體流動部； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 574722 A7 B7__ 五、發明説明（5) 上述惰性氣體流動部會延伸至隔板與窗構件之間，且 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於該惰性氣體流動部的端部形成有供以噴出惰性氣體的開 P ; 從上述開口噴出的惰性氣體可直接吹向上述隔板與上 述窗構件之間。 〔發明之實施形態〕 以下，針對本發明之光照射裝置來詳細說明。 第1圖是表示本發明之光照射裝置之一例的構成說明 用剖面圖。 此光照射裝置是在外殼1內配置有3個介電質勢壘放 電燈2，該介電質勢壘放電燈2是在產生受激準分子光。· 又，在外殼1內配置有供以冷却介電質勢壘放電燈2的冷 却區塊3，且在此冷却區塊3的下面，剖面爲半圓形的3 個溝3 1 (具有比各介電質勢壘放電燈2的外徑還要大的 直徑）會形成彼此離間排列，介電質勢壘放電燈2會分別 沿著這些溝3 1來配置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 介電質勢壘放電燈2，如第2圖所示，設有中空圓筒 狀的放電容器2 1。 具體而言，放電容器21具有： 由介電質所構成的圓筒狀之一方的壁材2 2 ;及 在此一方的壁材2 2內沿著筒軸而配置之由介電質所 構成的另一方壁材2 3 (具有比該一方壁材2 2的內徑還 要小的外徑）； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） -8- 574722 A7 B7 五、發明説明（5) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 並且，一方的壁材2 2與另一方的壁材2 3的各個兩 端部會藉由密封壁部2 4來接合，在一方的壁材2 2與另 一方的壁材2 3之間形成有圓筒狀的放電空間S。而且， 在此放電容器2 1內封入有放電用氣體。 在放電容器2 1之一方的壁材2 2設有：密接於外面 2 5，例如由金屬網等的導電性材料所構成之網狀的一方 電極2 6，在放電容器2 1之另一方的壁材2 3設有：可 覆蓋其內周面的外面2 7，由鋁所構成之膜狀的另一方電 極2 8。 就構成放電容器2 1之一方的壁材2 2及另一方的壁 材2 3的介電質材料而言，可使用對放電容器2 1內所被 放出的準分子光具有透過性者，例如合成石英材料。 就封入放電容器2 1內的放電用氣體而言，例如可使 用氙氣，氬與氯的混合氣體等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 回到第1圖來說明光照射裝置，元件符號3 2是表示 供以流通冷却用流體的冷却用流體流路構件，水等的冷却 體會流動於該內部，而使冷却區塊3冷却。並且，可冷却 與冷却區塊3接觸的介電質勢壘放電燈2。 就圖示例而言，在冷却區塊3的下面之彼此鄰接的溝 3 1之間的位置，設有由鋁所構成之剖面爲V字形的光反 射板4 1，並且在兩端的溝3 1的外側設有由鋁所構成的 光反射板4 2，該光反射板4 2是以其反射面能夠朝內方 下面之方式而傾斜設置。 在燈室1的下板1 1形成有供以取出自介電質勢壘放 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） " -9 - 574722 A7 B7 五、發明説明（7) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電燈2所產生的準分子光之窗構件5。此窗構件5可使用 對來自介電質勢壘放電燈2的準分子光具有透過性者，例 如合成石英玻璃。 在燈室1內配置有供以使燈室1內形成惰性氣體狀態 (例如以氮氣置換後的狀態）之惰性氣體噴出機構6。並 且，從惰性氣體噴出機構6噴出的惰性氣體可藉由燈室1 的排氣孔1 0來排出，在燈室1內置換惰性氣體。 在第1圖的實施例中，惰性氣體噴出機構6具有使惰 性氣體流動於內部的惰性氣體流動部6 1，該惰性氣體流 動部6 1是由具有耐紫外線的鋁所構成。 如第3圖之只取出窗構件5與惰性氣體噴出機構6的 立體圖所示，惰性氣體流動部6 1是沿著窗構件5的外周 而配置，且於窗構件5的方向會形成等間隔的惰性氣體噴 出孔6 2。從此惰性氣體噴出孔6 2噴出的惰性氣體會直 接吹向窗構件5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其結果，從窗構件5近旁的惰性氣體噴出孔6 2噴出 的惰性氣體可極爲縮短流至窗構件5爲止的距離，亦即可 有效且確實地冷却窗構件5，進而能夠抑止窗構件5的溫 度上升。藉此，可確實處理被處理體，且能防止污染物質 附著於窗構件。 此外，在第3圖中，惰性氣體噴出孔6 2雖是只形成 於惰性氣體流動部6 1的一邊，但亦可形成於四邊。 另外，惰性氣體流動部6 1，如第3圖所示，在沿著 窗構件5的全外周而配置時，有時亦可兼具固定機構用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 574722 A7 B7 五、發明説明（8) (亦即供以將窗構件5固定於燈室1的下板1 1 )，雖未 圖示，但實際上並非一定要沿著窗構件5的全外周而配 置，亦可只沿著窗構件5的一邊而配置。 第4圖是表示本發明之光照射裝置的其他例的剖面 圖，與第1圖之光照射裝置的不同點是在於燈室內之惰性 氣體噴出機構的配置狀態。在此，由於與第1圖同一元件 符號者爲同一部份，因此省略其說明。 在第4圖中，惰性氣體噴出機構6 A是設置於燈室1 內，具有內部流動惰性氣體的惰性氣體流動部6 1 A，該 惰性氣體流動部6 1 A是由具有耐紫外線的鋁管所形成。 該惰性氣體流動部6 1 A，如第4圖所示，是位於離 開窗構件5的位置，配置於與光反射板4 2的介電質勢壘 放電燈2呈相反的一側。又，如第5圖之只取窗構件5及 惰性氣體噴出機構6及光反射構件4 1及介電質勢壘放電 燈2的立體圖所示，惰性氣體流動部6 1 A爲管狀，是配 置成與介電質勢壘放電燈2並行，且於窗構件5的方向上 形成有等間隔的惰性氣體噴出孔6 2 A。並且，從此惰性 氣體噴出孔6 2 A噴出的惰性氣體會通過形成於光反射板 4 2的通氣孔4 2 0，而使能夠直接吹向於窗構件5。 其結果’由於惰性氣體流動部6 1 A是配置於與光反 射板4 2的介電質勢壘放電燈2呈相反的一側，因此不會 遮住從介電質勢壘放電燈2所發出的準分子光，而能夠有 效率地利用準分子光，又，由於管狀的惰性氣體流動部6 1 A是與介電質勢壘放電燈2並行配置，因此不會干擾到 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 1·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 574722 A7 B7 五、發明説明（9) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 存在於燈室1內的狹窄空間的光反射板4 1，4 2或介電 質勢壘放電燈2等，而使能夠在燈室內無障礙地配置惰性 氣體流動部6 1 A，同時利用惰性氣體噴出孔6 2 A所噴 出的惰性氣體來冷却窗構件5，進而能夠抑止窗構件5的 溫度上升。藉此，可確實處理被處理體，且能防止污染物 質附著於窗構件。 第6圖是供以說明本發明之光照射裝置的其他例的剖 面圖，與第1圖之光照射裝置的不同點是在於燈室內，在 介電質勢壘放電燈2與窗構件5之間，形成有使來自介電 質勢壘放電燈2的準分子光透過之隔板7，且燈室內之惰 性氣體噴出機構的配置狀態亦有所不同。該隔板7可使用 對準分子光具有透過性者，例如與窗構件5同樣的合成石 英玻璃。在此，由於與第1圖同一元件符號者爲同一部 份，因此省略其說明。 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 在第6圖中，惰性氣體噴出機構6 B是設置於燈室1 內，具有內部流動惰性氣體的惰性氣體流動部6 1 B，該 惰性氣體流動部6 1 B會延伸至隔板7與窗構件5之間， 且於惰性氣體流動部6 1 B的端部形成有供以噴出惰性氣 體的開口 6 2 B。 並且，從該開口 6 2 B噴出的惰性氣體會吹向隔板7 與窗構件5之間。 其結果’由於惰性氣體最初只會流入窗構件5與隔板7 之間的狹窄空間，而難以流入燈室1的其他空間，因此可 有效地冷却窗構件5，進而能夠抑止窗構件5的溫度上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X；297公釐） -12- 574722 A7 B7____ 五、發明説明（& 升。藉此，可確實處理被處理體’且能防止污染物質附著 於窗構件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本貢) 以下，利用第1圖所示之光照射裝置來進行窗構件的 冷却實驗。 實驗條件如以下所示。 <介電質勢壘放電燈> 使用3個： 輸入電力· · · 990W 放射波長· · · 172nm 之介電質勢壘放電燈，並將全體的紫外線放射強度設 定成 50mW/cm2。 <惰性氣體> 氣體種類·· •氮氣 氣體流量· · ·30升/分 經濟部智慧財產局8工消費合作杜印製 又，爲了作比較，亦進行習知之光照射裝置的窗構件 的冷却效果之比較實驗，該習知之光照射裝置爲使用相同 性能的介電質勢壘放電燈，且只從燈室1的上部流動惰性 氣體者。 此比較實驗，惰性氣體亦使用氮氣，氣體流量亦爲30 升/分。 第7圖是表示實驗結果。 由第7圖可得知，本發明之光照射裝置，窗構件的溫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -13- 574722 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（d 度爲147°C，可將窗構件的溫度壓制於200°C以下。 相反的，習知之光照射裝置，窗構件的溫度爲21 8°C， 窗構件的溫度超過200°C，冷却效果未被提升。 (發明的效果） 如以上說明，若利用申請專利範圍第1項所記載之光 照射裝置，則由於從燈室內的惰性氣體噴出機構所噴出的 惰性氣體會直接吹向窗構件，因此可有效且確實地冷却窗 構件，進而能夠抑止窗構件的溫度上升。藉此，可確實處 理被處理體，且能防止污染物質附著於窗構件。 又，若利用申請專利範圍第2項所記載之光照射裝 置，則由於燈室內之惰性氣體噴出機構的惰性氣體流動部 是沿著窗構件的外周而配置，且於窗構件的方向會形成等 間隔的惰性氣體噴出孔，而使從此惰性氣體噴出孔噴出的 惰性氣體會直接吹向窗構件，因此從惰性氣體噴出孔噴出 的惰性氣體可極爲縮短流至窗構件的距離，亦即可有效且 確實地冷却窗構件，進而能夠抑止窗構件的溫度上升。藉 此，可確實處理被處理體，且能防止污染物質附著於窗構 件。 又，若利用申請專利範圍第3項所記載之光照射裝 置，則由於燈室內之惰性氣體噴出機構的惰性氣體流動部 是位於離開窗構件的位置，且配置於與光反射板的介電質 勢壘放電燈呈相反的一側，而使從此惰性氣體噴出孔噴出 的惰性氣體能夠通過形成於光反射板的通氣孔直接吹向於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ -14- 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 574722 A7 B7 五、發明説明（士 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 窗構件，因此可有效率地利用從介電質勢壘放電燈所發出 的準分子光，同時可冷却窗構件，進而能夠抑止窗構件的 溫度上升。藉此，可確實處理被處理體’且能防止污染物 質附著於窗構件。 又，若利用申請專利範圍第4項所記載之光照射裝 置，則由於燈室內之惰性氣體噴出機構的惰性氣體流動部 是延伸至隔板與窗構件之間，且於惰性氣體流動部的端部 形成有噴出惰性氣體的開口，而使從該開口噴出的惰性氣 體能夠吹向隔板與窗構件之間，因此惰性氣體會最初只會 流入窗構件與隔板之間的狹窄空間，而難以流入燈室的其 他空間，因此可有效地冷却窗構件，進而能夠抑止窗構件 的溫度上升。藉此，可確實處理被處理體’且能防止污染 物質附著於窗構件。 〔圖面之簡單說明〕 第1圖是表示本發明之光照射裝置之一例的構成說明 用剖面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2圖是表示介電質勢壘放電燈的說明用剖面圖。 第3圖是表示第1圖之光照射裝置的惰性氣體噴出機 構的立體圖。 第4圖是表示本發明之光照射裝置的其他例的剖面 圖。 第5圖是供以說明第4圖之光照射裝置的惰性氣體噴 出機構的立體圖。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ' -15- 574722 A7 B7
五、發明説明（A 第6圖是供以說明本發明之光照射裝置的其他例的剖 面圖。 第7圖是表示本發明之光照射裝置與習知之光照射裝 置的窗構件溫度的實驗資料說明圖。 〔符號之說明〕 1 :燈室 2:介電質勢壘放電燈 3 :冷却區塊 4 2 :光反射板 5 :窗構件 6 =惰性氣體噴出機構 61:惰性氣體流動部 6 2 :惰性氣體噴出孔。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16-