TWI434321B - Excimer lamp - Google Patents

Description

準分子燈

本發明是關於具備備有二氧化矽玻璃所構成的放電容器，在介設有形成該放電容器的二氧化矽玻璃的一對電極，而在上述放電容器的內部發生準分子放電的準分子燈。

近年來，開發了藉由將波長200nm以下的真空紫外光照射在金屬，玻璃及其他材料所成的被處理體，而藉由真空紫外光及由此所生成的臭氧的作用，例如除去附著於被處理體的表面的有機污染物質的洗淨處理技術，或在被處理體的表面形成氧化膜的氧化膜形成處理技術等的處理被處理體的技術，而被實用化。

作為照射真空紫外光的裝置，例如眾知藉由準分子放電形成準分子分子，而將利用從該準分子分子所放射的例如170nm附近的光的準分子燈具備作為光源者，使用此種準分子燈中，為了更有效率地放射更高強度的紫外線，實施很多嘗試。

第11圖是表示如專利文獻1所示的習知技術的準分子燈的構成的圖式，第11(a)圖是表示從通過準分子燈100的管軸的切剖面所觀看的斷面圖，第11(b)圖是表示從圖示於第11(a)圖的準分子燈100的A－A觀看的斷面圖。

如此些圖式所示地，該準分子燈100是設有透射紫外 線的二氧化矽玻璃所成的放電容器101，及在放電容器101的內側與外側分別設有電極102，103，在曝露於放電空間S的準分子放電放電容器101的內表面，形成有紫外線反射膜104。又，在放電容器101的一部分，形成有藉由未形成有紫外線反射膜104進行出射在放電空間S內所發生的紫外線的光出射部105。又依據專利文獻1之記載，作為紫外線反射膜104，記載著僅由二氧化矽粒子所成者，及僅由氧化鋁粒子所成者。

依照此種構成的準分子燈100，在被曝露於放電空間S內所發生的準分子放電的放電容器101的內表面設有紫外線反射膜104之故，因而在設有紫外線反射膜104的領域中，發生在放電空間S內的紫外線藉由紫外線反射膜被反射，不會入射至二氧化矽玻璃，透射光出射部105的二氧化矽玻璃被放射至外部之故，因而有效地可利用在放電空間S內所發生的紫外線。

專利文獻1：日本專利第3580233號公報

然而，該準分子燈100是當點亮燈，則會產生紫外線反射膜104的端部剝落的問題。從紫外線反射膜104所剝落的切片，是停留在放電容器101內之故，因而也停留在光出射部105的放電容器101的內表面。所以，從光出射窗所放射的準分子光，會藉由從紫外線反射膜104所剝落的切片被遮住，而會減少準分子燈100的放射光量。

本發明的目的是鑑於上述的問題點，提供紫外線反射膜構成可透射紅外光，減少形成有紫外線反射膜的部分的放電容器與紫外線反射膜之溫度相差，防止紫外線反射膜來自放電容器的剝落，可將準分子光的放射光量長時間地可維持在所定範圍的準分子燈。

本發明是為了解決上述課題，採用如下的手段。

第1手段是一種準分子燈，屬於具備備有放電空間的二氧化矽玻璃所構成的放電容器，及介設有形成該放電容器的二氧化矽玻璃的一對電極，在上述放電空間內封入有氙氣體所成，而在上述放電空間內發生準分子放電的準分子燈，其特徵為：在曝露於準分子放電的上述放電容器內表面，形成包含二氧化矽粒子的紫外線散射粒子所構成的紫外線反射膜，波長4560nm的光以透射上述紫外線反射膜及厚度1mm的二氧化矽玻璃所測定時的透射率為10%以上。

第2手段是在第1手段中，該紫外線反射膜的膜厚y(μm)是將構成該紫外線反射膜的紫外線散射粒子的中心粒徑作為x(μm)時，在x<0.9，滿足y≦-210x+293的關係、在0.9≦x<2.7，滿足y≦-34x+127的關係、在2.7≦x，滿足y≦-5.5x+49的關係。

第3手段是在第1手段或第2手段中，作為上述紫外 線散射粒子，包含氧化鋁粒子為其特徵的準分子燈。

第4手段是第1手段或第2手段中，上述紫外線反射膜的膜厚y(μm)是將構成該紫外線反射膜的紫外線散射粒子的中心粒徑作為x(μm)時，滿足y≧4x+5的關係，為其特徵的準分子燈。

依照申請專利範圍第1項所述的發明，紫外線反射膜為波長4560nm的光的透射率在10%以上之故，因而形成有紫外線反射膜的部分的放電容器也被加熱，可減少形成有紫外線反射膜的部分的放電容器與紫外線反射膜之溫度差。又，二氧化矽玻璃所構成的放電容器，及包含二氧化矽粒子的紫外線散射粒子所構成的紫外線反射膜的膨脹係數，是大約同一程度之故，因而形成有紫外線反射膜的部分的放電容器與紫外線反射膜之溫度相差變小，而可防止紫外線反射膜從放電容器被剝落的情形。不會有藉由被剝落的紫外線反射膜的切片遮住準分子光之故，因而即使長時間點亮準分子燈也可維持準分子光的放射光量。

依照申請專利範圍第2項所述的發明，藉由將紫外線反射膜的膜厚y(μm)與紫外線散射粒子的中心粒徑為x(μm)之關係，在x<0.9，作成y≦-210x+293、在0.9≦x<2.7，作成y≦-34x+127、在2.7≦x，作成y≦-5.5x+49，紫外線反射膜是透射紅外光之故，因而形成有紫外線反 射膜的部分的放電容器也被加熱，而形成有紫外線反射膜的部分的放電容器與紫外線反射膜之溫度差變小。結果，不會有藉由被剝落的紫外線反射膜的切片遮住準分子光，即使長時間點亮準分子燈也可維持準分子光的放射光量可維持在所定範圍。

依照申請專利範圍第3項所述的發明，即使長時間點亮準分子燈，也使得二氧化矽粒子被熔融而可確實地抑制大幅地降低紫外線反射膜的反射率，而且藉由氧化鋁粒子被混入的紫外線反射膜對於放電容器的黏著性(接著性)不會大幅地降低之故，因而可確實地防止紫外線反射膜被剝落。

依照申請專利範圍第4項所述的發明，藉由將紫外線反射膜的膜厚y(μm)與紫外線散射粒子的中心粒徑為x(μm)之關係，作成y≧4x＋5，可將紫外線反射膜構成作為具有所期望的反射特性者而有效率地出射真空紫外光。

使用第1圖至第10圖來說明本案發明的一實施形態。

圖1(a)圖是表示從平行於本實施形態的發明的準分子燈10的長度方向的切剖面觀看的斷面圖，第1(b)圖是表示從A－A觀看第1(a)圖的準分子燈10的斷面圖。

該準分子燈10是具備兩端被氣密地封閉而內部形成有放電空間S的斷面矩形狀的中空長狀的放電容器11， 而在該放電容器11的內部，作為放電用氣體，被封入有氙氣體。該氙氣體是壓力為成為例如10~60kPa(100~600 mbar)的範圍內的封入量，放電容器11是由良好地透射真空紫外光的二氧化矽玻璃，例如合成石英玻璃所成，具有作為介質的功能。在放電容器11的長邊面的外表面，配置一對格子狀電極，亦即，相對向配置著作為高電壓饋電電極的功能的一方電極12及功能作為接地電極的另一方電極13朝長度方向延伸。

藉由此，作成在一對電極12，13間介設有作為介質的功能的放電容器11的狀態。此種電極12，13是例如藉由將金屬所成的電極材料糊膏塗佈於放電容器11，或是藉由照片印刷可形成。在該準分子燈10中，當點燈電力被供應於電極12，13間，則經由功能作為介質的放電容器11的壁而在放電空間S生成放電，藉由此，形成有準分子分子，而且從該準分子分子產生真空紫外光所放射的準分子放電。

第2圖是表示形成放電容器11的壁厚1mm的二氧化矽玻璃的波長3000nm至波長5000nm的範圍的光的透射率的圖表。

放電容器11是利用二氧化矽玻璃所形成之故，因而透射90%左右波長170nm至波長3500nm的光，而波長5000nm以上的光是利用二氧化矽的吸收性質，光是不會透射。如同圖所示地，波長3500nm至波長5000nm，徐徐地降低二氧化矽玻璃的透射率。透射率的減少分量是成為 二氧化矽玻璃的吸收分量。通常，從準分子燈10的放電容器11內部是在波長172nm附近具有峰值的真空紫外光被放射，惟不僅真空紫外光，還有可視光，紅外光雖佔有光束整體的比率較低也被放射。因此，當二氧化矽玻璃吸收波長3500nm至波長5000nm的紅外光，則可知放電容器11被加熱。

在該準分子燈10中，為了有效率地利用藉由準分子放電所發生的真空紫外光，在被曝露於放電空間S的準分子放電的放電容器11的內表面，設有二氧化矽粒子，或二氧化矽粒子及氧化鋁粒子所構成的紫外線反射膜14。紫外線反射膜14是例如對應於放電容器11的長邊面的功能作為高電壓饋電電極的一方電極12的內表面領域與連續於該領域的短邊面的內表面領域的一部分全面所形成。在對應於放電容器11的長邊面的功能作為接地電極的另一方電極13的內表面領域，藉由未形成有紫外線反射膜14來構成光出射部15。

紫外線反射膜14是包含具有其本體備有高折射率的真空紫外光透射性的二氧化矽粒子的紫外線散射粒子之故，因而到達至紫外線散射粒子的真空紫外光的一部分在粒子表面被反射，同時其他的一部分折射而被入射至粒子內部，又被入射於粒子內部的大部分光被透射(或一部分被吸收)，而再出射之際被折射。亦即，紫外線反射膜14是具有重複產生此種反射與折射的「擴散反射(散射反射)」的功能。

紫外線反射膜14形成於放電容器11的內表面的部分，是藉由紫外線反射膜14使得準分子光被反射之故，因而若具有完全不透射波長3500nm至波長5000nm的紅外光的性質的時候，形成放電容器11的二氧化矽玻璃的溫度是不會上昇。所以，被形成於放電容器11的內表面的紫外線反射膜14是被曝露於在放電空間所生成的準分子光，使得構成紫外線反射膜14的紫外線散射粒子的溫度會上昇，而形成有紫外線反射膜14的部分的放電容器11與紫外線反射膜14之溫度相差變大。

對於此，紫外線反射膜14具有反射真空紫外光之下透射波長3500nm至波長5000nm的紅外光的性質的時候，形成有紫外線反射膜14的部分的放電容器11也被加熱，而形成有紫外線反射膜14的部分的放電容器11與紫外線反射膜14之溫度差變小。

亦即，依照本實施形態的準分子燈10，二氧化矽玻璃所構成的放電容器11的熱脹係數，及包含二氧化矽粒子的紫外線散射粒子所構成的紫外線反射膜14的熱脹係數，是大約同一程度之故，因而形成有紫外線反射膜14的部分的放電容器11與紫外線反射膜14之溫度差變小，使得紫外線反射膜14與放電容器11成為一體而會伸縮之故，因而可防止紫外線反射膜14從放電容器11被剝落的情形。不會有藉由被剝落的切片遮住從光出射部15所出射的準分子光之故，因而即使長時間點亮準分子燈10也可維持準分子光的放射光量。

被使用作為構成紫外線反射膜14的一個紫外線散射粒子的二氧化矽粒子，是使用將二氧化矽玻璃粉末狀地作成細粒子者等。作為二氧化矽粒子是使用如下地被定義者。粒子徑為0.01~20μm的範圍內者，中心粒徑(數平均粒子徑的峰值)為如0.1~10μm者較佳，更佳為0.3~3μm者。又，具有中心粒徑的二氧化矽粒子的比率為50%以上者較佳。紫外線散射粒子為利用具有與真空紫外光的波長相同程度的上述範圍的粒子徑者，有效率可擴散反射真空紫外光。

如此，構成紫外線反射膜14的紫外線散射粒子的「粒子徑」，是指將紫外線反射膜14對於其表面朝垂直方向切剖時的切剖面的厚度方向的大約中間位置作為觀察範圍，藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)取得擴大投影像，而以一定方向的兩條平行線隔著該擴大投影像的任意粒子時的該平行線的間隔的弗雷特(Feret’s)直徑。

如第3(a)圖所示地，具體上，在以單獨存在著大約球狀的粒子A及具有粉碎粒子形狀的粒子B等的粒子等，將以朝著一定方向(例如紫外線反射膜14的厚度方向)延伸的兩條平行線隔著該粒子時的該平行線的間隔作為粒徑DA、DB。又，針對於具有出發材料的粒子經熔融所接合的形狀的粒子C，如第3(b)圖所示地，針對於被判別為出發材料的粒子C1、C2的部分的各該球狀部分，測定以朝一定方向〔例如紫外線反射膜14的厚度方向〕延伸的兩條平行線相夾時的該平行線的間隔，將此作為該粒子 的粒徑DC1，DC2。

構成紫外線反射膜14的紫外線散射粒子的「中心粒徑」，是指將針對於如上述所得到的各粒子的粒子徑的最大值與最小值的粒子徑的範圍，例如以0.1μm的範圍分成複數區分，例如區分成的15區分，屬於各個區分的粒子個數(度數)成為最大的區分的中心值。

作為構成紫外線反射膜14的紫外線散射粒子，不僅二氧化矽粒子也使用含有氧化鋁粒子者。氧化鋁粒子是與在上述中所定義同樣地，粒子徑為在0.1~10μm的範圍內者，中心粒徑(數平均粒子徑的峰值)為如01~3μm者較佳，更佳為0.3~1μm者。又，具有中心粒徑的氧化鋁粒子的比率為50%以上者較佳。

一般，在準分子燈中眾知發生電漿，惟在如上述的構成的準分子燈中，電漿成為大約直角地入射於紫外線反射膜14而施以作用之故，因而紫外線反射膜14的溫度會局部性地急激地被上昇，紫外線反射膜14僅為如二氧化矽粒子所成者，則藉由電漿的熱，使得二氧化矽粒子被熔融而會消失粒界之故，因而無法擴散反射真空紫外光而降低反射率。然而，將紫外線反射膜14為不僅藉由二氧化矽粒子也含有氧化鋁粒子，上述構成的準分子燈10中，基本上，即使被曝露在依電漿所致的熱時，具有比二氧化矽粒子還高融點的氧化鋁粒子是也不會熔融之故，因而以粒子彼此間結合著互相地鄰接的二氧化矽粒子與氧化鋁粒子被防止而被維持著粒界，即使長時間被點燈時，也有效率 地可擴散反射真空紫外光而可實質地維持初期的反射率。

含有於紫外線反射膜14的氧化鋁粒子的比率，是二氧化矽粒子與氧化鋁粒子的合計的1wt%以上較佳，更佳為5wt%以上，最佳為10wt%以上。又，二氧化矽粒子與氧化鋁粒子的合計的70wt%以下者較佳，更佳為40wt%以下，藉由紫外線反射膜14以上述混合比來構成二氧化矽粒子與氧化鋁粒子，即使長時間被點燈，也可確實抑制二氧化矽粒子被熔融而大幅度地降低紫外線反射膜14的反射率，同時利用混入有氧化鋁粒子的紫外線反射膜14對於放電容器11的黏著性(接著性)不會大幅度地降低之故，因而確實地可防止紫外線反射膜14被剝落的情形。又，作為紫外線散射粒子不僅含有二氧化矽粒子也含有氧化鋁粒子時，「粒子徑」及「中心粒徑」是未區別二氧化矽粒子與氧化鋁粒子而加以測定。

使用作為紫外線散射粒子的二氧化矽粒子及氧化鋁粒子的製造，是都可利用固相法、液相法、氣相法的任何方法，惟在此些中，由確實地可得到亞微細粒，微米尺寸的粒子，以氣相法，尤其是化學蒸鍍法(CVD)較佳。具體上，二氧化矽粒子是藉由將氯化矽與氧在900~1000℃予以反應，而氧化鋁粒子是藉由將原料的氯化鋁與氧在1000~1200℃予以加熱反應，就可加以合成，而粒子徑是藉由控制原料濃度，反應場的壓力，反應溫度就可調整。

紫外線反射膜14對於放電容器11內面的形成，是例如可藉由稱為「流下法」的方法加以進行。首先，調配流 入放電容器11內的塗敷液。塗敷液是由紫外線散射粒子，黏著劑、分散劑、及溶劑所構成。黏著劑是使用將以3：1：1的重量比來混合乙醇：醋酸：正矽酸四乙基的液回流24小時。分散劑是使用矽烷偶合劑，含有矽烷偶合劑，將塗敷液予以凝膠化而容易附著於放電容器11，而且可將在塗敷液中被均等地分散的紫外線散射粒子予以定影。溶劑是使用乙醇，藉由將該塗敷液流進放電容器11內，附著於放電容器11的內表面的所定領域。在該狀態使之自然乾燥而進行蒸發溶劑。這時候，黏著劑是存在於紫外線散射粒子的粒子間的間隙或粒子近旁。之後，在氧氣環境中以1000℃加熱燒成1小時。則分散劑會加熱消失，而僅留下紫外線散射粒子與黏著劑。黏著劑是成為二氧化矽而熔融附著於紫外線散射粒子，俾提高粒子彼此間或與放電容器11的黏著力。又，包含於紫外線散射粒子的二氧化矽粒子，及構成放電容器11的二氧化矽玻璃，及由來於黏著材的二氧化矽，是同質材料而膨脹係數也成為大約同一值之故，因而可防止利用準分子燈的點燈與熄燈被形成在重複加溫或冷卻的放電容器11的紫外線反射膜14的剝落。

以下，針對於在放電容器內面形成紫外線反射膜的準分子燈的紫外線反射膜的有無剝落的實驗例加以說明。

實驗例1

首先，製作作為紫外線散射粒子僅含有二氧化矽粒子 的紫外線反射膜，及將二氧化矽粒子與氧化鋁粒子的組成比作為9：1、7：3的紫外線反射膜分別形成的準分子燈。測定構成紫外線反射膜的二氧化矽粒子及氧化鋁粒子的中心粒徑，紫外線反射膜的透射率、紫外線反射膜的膜厚，之後點亮準分子燈來觀察有無發生紫外線反射膜的剝落。

使用於實驗的準分子燈是放電容器為合成石英玻璃所製，尺寸10×42×150mm，厚度1.8mm，封入氣體為氙氣體，氣體壓為30kPa，兩電極為尺寸30×100mm。又，紫外線反射膜的具有二氧化矽粒子中心粒徑的粒子比率為50%，而具有氧化鋁粒子的中心粒徑的粒子的比率為50%。又，中心粒徑並不是出發材料的中心粒徑，而是紫外線反射膜的中心粒徑，使用日本日立製作所所製的電場放出型掃描電子顯微鏡「S4100」，將加速電壓作為20kv，把擴大投影像的觀察倍率，針對於粒子徑為0.05~1μm的粒子作為20000倍加以測定，而針對於粒子徑為1~10μm的粒子作為2000倍進行測定。

在透射率的測定，使用傅立葉轉換紅外分光光度計FT－IR(Fourier transform Infrared Spectrophotometer)進行測定。對於波長3000nm~5000nm全面求出透射率，惟以表示二氧化矽玻璃的透射率的局部性峰值的波長4560nm的紫外線反射膜的透射率作為代表值，而作為紫外線反射膜的紅外範圍的透射率。使用於測定的裝置是巴利安所製的FTS－40，測定波長範圍是波長3000nm~ 5000nm(但是，分解能2cm^－1 ，掃描次數30次)，測定對象是形成於二氧化矽玻璃的基板上的紫外線反射膜，而測定條件是透射紫外線反射膜及基板的光的透射率(但是，將放電容器的厚度薄至1mm而作為基板)。將二氧化矽玻璃的厚度一致為1mm，而各準分子燈對於二氧化矽玻璃的厚度上測定結果值不受影響。又，確認與放電容器的紫外線反射膜之接觸部分藉由透射紅外線是否被加熱，作為基板厚度作成1mm就足夠。

在紫外線反射膜的膜厚測定，以顯微鏡擴大觀察形成有紫外線反射膜的放電容器的斷面。藉由考慮擴大畫像的紫外線反射膜的膜厚的長度與擴大率，得到實際的紫外線反射膜的膜厚。所使用的顯微鏡是基因斯所製的數位顯微鏡，而數值誤差是±8%。

點燈條件是調整輸入電力把放電容器的管壁負荷成為0.5W/cm² 。重複15分鐘點燈/15分鐘熄燈的週期。藉由重複點燈與熄燈，重複放電容器及紫外線反射膜被加熱的狀態與被冷卻的狀態，實現嚴格的使用條件。點燈狀態的累計時間成為30小時時，亦即，從點燈實驗開始經過60小時時，給與強制振動。

強制振動是藉由使用於為了攪拌，混合試驗管等的內容物的試驗管混合機(亞滋彎所製的試驗管混合機TRIO的TM－1F)給與強制振動。此為以電動機發生振動在上部的振動部，而將圓運動給與所推壓的試驗管，俾旋轉內容物者。使用條件是轉速作為2500rpm，動作時間作為1分 鐘。給與強制振動之後，以目視從外部來觀察準分子燈。在紫外線反射膜被確認有裂縫或剝落的時候，則在該時候停止實驗。產生紫外線反射膜的裂縫與剝落的時候，則再點亮準分子燈30小時，給與強制振動而進行觀察。點燈時間一直到100小時為止仍重複實驗，點燈100小時後仍未產生紫外線反射膜的裂縫或剝離的時候，仍繼續此以上實驗也作為不會產生紫外線反射膜的裂縫或剝落而結束實驗。

第4圖是表示實驗結果的表。

在同圖中，在表的橫軸採用模組成及中心粒徑，而在縱軸採用透射率，在該相當的框內記入膜厚及實驗結果的良否。針對於各膜組成，來計測構成紫外線反射膜的紫外線散射粒子的中心粒徑，進行測定該膜厚與透射率，而且點亮準分子燈來觀察有無紫外線反射膜的剝落，而發生膜剝落的時候是作為×，在經過100小時之後也不會發生膜剝落的時候是作為○。

如同圖所示地，在未發生膜剝落的紫外線反射膜，是可知為波長4560nm的紅外光的透射率為10%以上，欲加熱紫外線反射膜形成於內表面的部分的放電容器而未發生膜剝落的程度，可知紫外線反射膜的波長4560nm的紅外光的透射率須在10%以上。

第5圖是表示依據第4圖的實驗結果所製作的圖表。

在同圖中，將橫軸作為中心粒徑(μm)，而將縱軸作為紫外線反射膜的膜厚(μm)，依據第4圖的實驗結果， 將作為紫外線散射粒子僅含有二氧化矽粒子的紫外線反射膜以○記號標示，將二氧化矽粒子與氧化鋁粒子的組成比為9：1的紫外線反射膜以△記號標示，將二氧化矽粒子與氧化鋁粒子的組成比為7：3的紫外線反射膜以□記號標示，將發生剝落的燈以塗黑表示，將未發生剝落的燈以空白表示。

在如第5圖所示地，將中心粒徑作為x(μm)時，紫外線反射膜的膜厚y(μm)是在x<0.9中，比y＝－210x＋293還薄時、在0.9≦x<27中，比y≦－34x＋127還薄時、在2.7≦x中，比y≦－5.5x＋49還薄時，可知不會發生紫外線反射膜的膜剝落。具有此種膜厚的紫外線反射膜是會透射紅外光之故，因而也加熱形成有紫外線反射膜的部分的放電容器，使得形成的紫外線反射膜的部分的放電容器與紫外線反射膜之溫度差變小。結果，準分子光不會藉由被剝落的紫外線反射膜的切片被遮住，即使長時間地點亮準分子燈，也可將準分子光的放射光量維持在所定範圍。

實驗例2

第6圖是表示使用於實驗的粒子徑範圍，中心粒徑，及放電容器的二氧化矽粒子與氧化鋁粒子的構成比不相同的6種類的準分子燈1~6之詳細的表。

第7圖是表示針對於第6圖的準分子燈1~6，測定150~200nm的波長範圍的真空紫外光的照度，而以未具有 紫外線反射膜的準分子燈的上述波長範圍的光照度作為1時的照度相對值的圖表。

照度測定是配置於鋁製容器的內部的陶瓷所製的支持台上，固定準分子燈，而且在距準分子燈的表面1mm的位置，相對向於準分子燈的方式固定紫外線照度計，而在以氮氣置換鋁製容器的內部環境的狀態下，藉由將5kV的交流高電壓施加於準分子燈的兩極間，在放電容器的內部發生放電，進行測定經由接地電極的網孔所放射的150nm~200nm的波長範圍的真空紫外光的照度。

第8圖是表示從第7圖的結果所求得的紫外線反射膜的必需膜厚的表。

在設有紫外線反射膜的準分子燈中，與未具有紫外線反射膜的準分子燈相比較，具有高20%以上的照度，亦即，若照度相對值為1.2以上，則可判斷為實用上可得到充分效果者，因此，依據第7圖求出照度相對值須作成1.2以上的紫外線反射膜的膜厚(必需膜厚)，則可得到如第8圖所示的結果。

第9圖是表示圖示於第6圖的準分子燈1~6的中心粒徑與在第8圖所得到的紫外線反射膜的必需膜厚之關係的圖表。

如同圖所示地，確認了紫外線反射膜的必需膜厚，及構成紫外線反射膜的紫外線散射粒子(二氧化矽粒子與氧化鋁粒子)的中心粒徑是線形關係而可更近似直線，用以將照度相對值作為1.2以上的紫外線反射膜的膜厚(必需 膜厚)y(μm)與紫外線散射粒子的中心粒徑x(μm)之關係，是比以y＝4x＋5所表示的近似度線L還上面的領域的大小(y≧4x＋5)，則可將紫外線反射膜構成作為具有所期望的反射特性者而可有效率出射真空紫外光。

第10圖是表示具備形成有本實施形態的發明的紫外線反射膜14的準分子燈10的準分子照射裝置與搬運工件20的搬運裝置的處理裝置的概略構成的圖式。

如同圖所示地，被安裝於準分子光照射裝置的筐體內的準分子燈10，是在放電容器11形成有紫外線反射膜14，而未形成有紫外線反射膜14的光出射部15配置成面臨於準分子光照射裝置的筐體開口。紫外線反射膜14是反射真空紫外光之下透射紅外光之故，因而紅外光是透射紫外線反射膜14而被放射至放電容器11的外面。工件20是利用旋轉PEEK材或PTFE等樹脂所成的滾子21所安裝的皮帶22藉由進行動作而被搬運，工件20是成為搬運的過程藉由準分子燈10被照射準分子光的構造。從準分子燈10被照射至工件20的準分子光，是真空紫外光藉由紫外線反射膜14被反射而被增強，惟紅外光的強度是被抑制成與沒有紫外線反射膜14的放電容器11的部分相同程度。因此，可抑制為了搬運工件20所構成的樹脂製滾子21或皮帶22的溫度上昇，而可減少更換頻度。

10‧‧‧準分子燈

11‧‧‧放電容器

12‧‧‧一方電極

13‧‧‧另一方電極(接地電極)

14‧‧‧紫外線反射膜

15‧‧‧光出射部(孔徑部)

20‧‧‧工件

21‧‧‧滾子

22‧‧‧皮帶

S‧‧‧放電空間

第1(a)圖及第1(b)圖是表示從平行於本實施形 態的發明的準分子燈的長度方向的切剖面觀看的斷面圖及從A－A觀看的斷面圖。

第2圖是表示形成放電容器11的厚度1mm的二氧化矽玻璃的波長3000nm至波長5000nm的範圍的光的透射率的圖表。

第3(a)圖及第3(b)圖是表示大約球狀的粒子A及具有粉碎粒子形狀的粒子B等的粒子單獨存在的狀態的圖式，以及表示與被判別為出發材料的粒子C1、C2的部分的球狀部分的圖式。

第4圖是表示膜組成中心粒徑，及對於透射率的膜厚及實驗結果的良否的表。

第5圖是表示依據第4圖的實驗結果所製作的圖表。

第6圖是表示使用於實驗的粒子徑範圍，中心粒徑，及放電容器的二氧化矽粒子與氧化鋁粒子的構成比不相同的6種類的準分子燈1~6之詳細的表。

第7圖是表示針對於圖示於第6圖的準分子燈1~6，測定150~200nm的波長範圍的真空紫外光的照度，而將未具有紫外線反射膜的準分子燈的上述波長範圍的光的照度作為1時的照度相對值的圖表。

第8圖是表示從第7圖的結果所求出的紫外線反射膜的必需膜厚的表。

第9圖是表示圖示於第6圖的準分子燈1~6的中心粒徑與在第8圖所得到的紫外線反射膜的必需膜厚之關係的圖表。

第10圖是表示具備形成有本實施形態的發明的紫外線反射膜14的準分子燈10的準分子光照射裝置與搬運工件20的搬運裝置所構成的處理裝置的概略構成的圖式。

第11(a)圖及第11(b)圖是表示習知技術的準分子燈的構成的圖式。

10‧‧‧準分子燈

11‧‧‧放電容器

12‧‧‧一方電極

13‧‧‧另一方電極(接地電極)

14‧‧‧紫外線反射膜

15‧‧‧光出射部(孔徑部)

S‧‧‧放電空間

Claims (4)

1. 一種準分子燈，屬於具備備有放電空間的二氧化矽玻璃所構成的放電容器，及介設有形成該放電容器的上述二氧化矽玻璃的一對電極，在上述放電空間內封入有氙氣體所成，而在上述放電空間內發生準分子放電，上述準分子燈，其特徵為：在曝露於準分子放電的上述放電容器內表面，形成包含二氧化矽粒子的紫外線散射粒子所構成的紫外線反射膜，波長4560nm的光以透射上述紫外線反射膜及厚度1mm的二氧化矽玻璃所測定時的透射率為10%以上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的準分子燈，其中，上述紫外線反射膜的膜厚y(μm)是將構成該紫外線反射膜的該紫外線散射粒子的中心粒徑作為x(μm)時，在x<0.9，滿足y≦-210x+293的關係、在0.9≦x<2.7，滿足y≦-34x+127的關係、在2.7≦x，滿足y≦-5.5x+49的關係。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的準分子燈，其中，作為上述紫外線散射粒子，包含氧化鋁粒子。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的準分子燈，其中，上述紫外線反射膜的膜厚y(μm)是將構成該紫外線反射膜的該紫外線散射粒子的中心粒徑作為x(μm)時，滿足y≧4x+5的關係。