TWI354314B - - Google Patents

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TWI354314B
TWI354314B TW094127208A TW94127208A TWI354314B TW I354314 B TWI354314 B TW I354314B TW 094127208 A TW094127208 A TW 094127208A TW 94127208 A TW94127208 A TW 94127208A TW I354314 B TWI354314 B TW I354314B
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Taiwan
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lighting
excimer
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discharge
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TW094127208A
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TW200614316A (en
Inventor
Takayuki Suzuki
Taku Sumitomo
Shigeyoshi Matsumoto
Original Assignee
Ushio Electric Inc
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    • H05B41/24Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency ac, or with separate oscillator frequency
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Description

1354314 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種準分子燈點燈裝置及準分子燈點燈 方法;尤其是,關於一種供給所謂1MHz至1GHz的高頻 率的高頻率的高頻電力並點燈的準分子燈,藉由放電形成 準分子,具有放出從該準分子分子所放射的光的準分子燈 的準分子燈點燈裝置及準分子燈點燈方法。 【先前技術】 習知,作爲在利用光化學反應的硬化、乾洗淨、殺菌 、表面改質、光CVD等處理上具有高效率的放射性能的 真空紫外光放射源的一種可利用準分子燈。作爲準分子燈 的代表性者,眾知在供給高頻電力的電極間介裝稀有氣體 等激方生成氣體與介質,利用經由該電極間的介質的放電 的準分子燈。 第6圖是表示利用準分子燈點燈裝置的表面洗淨裝置 的一例的圖式。在同圖中,該表面洗淨裝置100是在燈罩 100與處理室102之間,例如配置石英玻璃所成的光取出 窗構件107者。在燈罩101內,例如設有鋁所成的冷卻塊 部117。在該冷卻塊部117下面,設有各該斷面爲半圓形 的複數,在同圖爲三個溝部117a。該複數溝部117a是長 度方向分別垂直於紙面的方向,形成互相大約平行地並排 。在此些溝部117a分別配置有與溝部u7a內徑適合外徑 的圓筒狀準分子燈104。 -5- 1354314 第7圖是表示準分子燈1 〇4的構成例的說明圖;表示 沿著管軸的斷面。 在準分子燈104中,同軸狀地配置有如石英玻璃等的 介質所成的圓筒形外側管104a,及如石英玻璃等的介質所 成’且外徑比外側管1 04a的內徑還小的圓筒形內側管 104b。在外側管l〇4a與內側管l〇4b的兩端部,是氣密地 被封閉而形成放電容器。在藉由外側管104a與內側管 1 04b所構成的被密閉的圓筒狀空間的放電空間1 1 8,作爲 放電氣體,例如封入有氙氣。在外側管104b的內面,配 置有如鋁製的金屬圓筒狀電極103b。 在電極103a,103b間,從高頻高電壓電源105供給 高頻電力。又,在第6圖中,高頻高電壓電源105是被連 接在一準分子燈104,惟實際上,在所有準分子燈104分 別連接有高頻高電壓電源105。 在此,設於外側管104a側的電極103是被接地。又 ,設於內側管l〇4b側的電極103b與高頻高電壓電源105 ,是連接在電極l〇3b的一端側。以下,將該連接部分稱 爲供電部1 1 9。 當高頻電壓被供給於電極103a,103b,則在放電空間 118生成放電電漿,形成有被封入在放電空間118的放電 氣體的準分子,而從該準分子放射著光。放電氣體爲氙氣 時,則放射中心波長172nm的真空紫外光。 回到第6圖,從配置於燈罩101內的準分子燈104所 放出的光,是例如通過網狀電極103a的網部分,經由光 -6- 1354314 t 取出窗構件107而被取出於處理室102側。 在此,冷卻塊部117是藉由熱交換來冷卻各準分子燈 1 04所用者。又,因應於準分子燈1 04的點燈條件,於冷 卻塊部117設置未圖示的空間,而將該空間內部構成可循 環冷卻水也可以。 又,與冷卻塊部117的光取出窗構件107相對向的表 面,是如加工成鏡面狀也可以。藉由如此地加工,由準分 子燈104所放出的光含有效率地到達至光取出窗構件1〇7 〇 在處理室102內被處理物109配置於樣品台108上。 被處理物1 09是例如液晶顯示用玻璃基板。欲洗淨液晶顯 示用玻璃基板時,例如,處理室內是藉由氧化性流體所充 滿。該氧化物流體是含有氧氣者,例如氧氣與氮氣的混合 氣體被使用作爲氧化性氣體。亦即,由供給高純度的空氣 的氣體供給手段116a,經由設於處理室102的一部分的氧 化性流體導入口 l〇6a,高純度空氣被供給於處理室1〇2內 部。 將各準分子燈104的放電氣體作爲氙氣,從準分子燈 104側所放射的中心波長1 72 nm的真空紫外光,經由光取 出窗構件107,被照射到被處理物109表面與被導入到處 理室102內的氧化性流體(氧氣與氮氣的混合氣體)。氧 氣與氮氣的混合氣體中的氧氣是與真空紫外光進行反應而 產生氧氣基。該氧氣基與被處理物1〇9(液晶顯示用玻璃 基板)上的有機雜質進行反應,在處理室102內,生成碳 1354314 化氫、二氧化碳、水,此些是從氧化性流體排出口 106b, 經由被連接於氧化性流體排出口 l〇6b的排氣手段116b被 排出。 在此,120是控制手段,在高頻高電壓電源105送出 點燈信號、熄燈信號,藉由控制高頻高電壓電源105的斷 開,來控制各準分子燈1 〇 4的點燈或熄燈。又,控制手段 120是也控制氣體供給手段116a,排氣手段116b,而構成 綜合地控制處理室1 〇2內的氣體供給、排氣,準分子燈 104的光照射照度或時機也可以。 可是,欲點燈準分子燈時,習知,從高頻高電壓電源 105作爲高頻電力供給數ΙΟΚΗζ頻率的高頻電力,而在準 分子燈的放電空間全域均勻地形成有放電電漿而實現穩定 地維持的穩定點燈狀態。 但是,欲以頻率數ΙΟΚΗζ的高頻電力來點燈準分子燈 時,作爲施加電壓需要大約5kV的極高的高電壓,對於裝 置等的絕緣需要充分對策。在此種對稱上,有導致裝置本 體變成大型化、高成本化的問題。 爲了對應於此種問題,以降低穩定點燈時的施加電壓 作爲目的’如記載於專利文獻1,有時所施加的高頻電力 的頻率作成數MHz的方法。這時候,例如以施加電壓大 約lkV可穩定地點燈以施加電壓5kv進行點燈的準分子 燈。 專利文獻1:日本特開2000-331 64 9號公報 1354314 【發明內容】 然而,尤其是,可知在大型、高輸出的準分子燈施加 頻率數MHz的高頻電力進行點燈時,供給高頻電力之後 於放電空間要使放電電漿均勻地擴展至準分子燈整體亦即 放電空間整體爲止,發生需費時的新問題。此爲在如習知 地以數1 OKHz的高頻電力進行點燈準分子燈時未能確認的 現象。 第8圖是表示模式地說明詳細觀察該現象的結果的圖 式。放電電漿的成長是開始放電時在準分子燈104的供電 部119近旁,絕緣擊穿所發生的放電電漿200由供給電部 1 19側依次(第8 ( a ) ,( b ) ,( c ) ,( d )圖的順序 )地生成,而徐徐地朝準分子燈104的管軸方向擴展。 放電電漿朝準分子燈104的管軸方向徐徐地擴展的現 象,尤其是,準分子燈104的全長愈長,或是被對入在準 分子燈104的放電空間118的封入氣體的壓力愈高愈顯著 地出現。又,供給於準分子燈104的穩定點燈時的穩定電 力愈低,則放電電漿的成長需更費時,而藉由供電,會出 現放電電漿無法擴及準分子燈104整體的現象,例如,如 第8(b)圖所示地,出現從供電部119朝管軸方向只能大 約3成的長度地無法成長放電電漿的現象。 在此種狀態下進行照射處理,則會發生被處理物不均 勻地被處理的問題。又,若等到放電電漿朝準分子燈104 的管軸方向充分地成長才施行處理,雖可避免不均勻處理 ,惟在處理上費時,尤其是,如重複進行點燈熄燈的生產 -9- 1354314 線上有極降低生產量的問題。 本發明的目的是在於提供一種將施加於準分子燈的高 頻電力的頻率設定於比習知的數ΙΟΚΗζ還高的1MHz至 1 GHz ,並將準分子燈點燈時的施加電壓作成比習知還低之 際,即使全長較長的準分子燈的點燈時,也不會在放電電 漿的放電空間上的空間的不均勻,而且也可縮短放電電漿 均勻地分布於放電空間整體爲止的時間,又,即使在如重 複點燈熄燈的點燈形態,也可進行均勻的準分子光的照射 處理的準分子燈點燈裝置及準分子燈點燈方法。 本發明是爲了解決上述課題,採用以下的手段。 第1手段是一種準分子燈點燈裝置,屬於藉由放電生 成準分子分子的放電氣體塡充於放電容器內的準分子燈, 及在該準分子燈供給頻率1MHz至1GHz的高頻電力並點 燈準分子燈的點燈電路部,及控制部所構成的準分子燈點 燈裝置,其特徵爲:上述控制部是控制上述點燈電路部成 爲在準分子燈的起動期間中將比供給於準分子燈的穩定點 燈時的穩定電力還高的電力供給於上述準分子燈,當準分 子燈移行至穩定點燈狀態之後,將穩定電力供給於準分子 燈。 第2手段是在第1手段中,上述控制部是具備檢測準 分子燈移行至穩定點燈的點燈檢測手段(檢測機構):依據 來自該點燈檢測手段的信號,將供給於準分子燈的電力從 比穩定點燈時還高的電力轉換成穩定電力般地加以指令的 指令信號送出至上述點燈電路部,爲其特徵的準分子燈點 -10- 1354314 燈裝置。 第3手段是在第1手段中,上述控制部是具備起動準 分子燈而經一定時間後送出信號的定時手段(定時機構), 依據來自該定時手段的信號,將供給於準分子燈的電力從 比穩定點燈時還高的電力轉換成穩定電力般地加以指令的 指令信號送出至上述點燈電路部,爲其特徵的準分子燈點 燈裝置。 第4手段是在第3手段中,上述一定時間是設定成供 給與穩定電力還高的電力而起動準分子燈,大約一致於移 行至穩定點燈爲止的時間,爲其特徵的準分子燈點燈裝置 〇 第5手段是在第1手段至第4手段的任一手段中,上 述放電氣體的封入壓力是在常溫下爲lOkPa以上,爲其特 徵的準分子燈點燈裝置。 第6手段是一種準分子燈點燈方法,屬於在藉由放電 生成準分子的放電氣體塡充於放電容器內的準分子燈,供 給頻率1MHz至1GHz的高頻電力並點燈的準分子燈點燈 方法,其特徵爲:在上述準分子燈的起動期間中將比供給 於準分子燈的穩定點燈時的穩定電力還高的電力供給於準 分子燈,當準分子燈移行至穩定點燈狀態之後,將穩定電 力供給於準分子燈。 依照本發明的準分子燈點燈裝置,將供給於準分子燈 的高頻電力的頻率作爲1MHz至1GHz,並將比供給於準 分子燈的穩定點燈時的穩定電力還高的電力供給於準分子 -11 - 1354314 燈的起動期間中,因此,成爲可縮短從起動準分子燈一直 到放電電漿完全地擴展至準分子燈的放電空間全域爲止所 需要的時間的起動期間。 又,可將放電電漿快速均勻地擴展至準分子燈的放電 空間的管軸方向,因此即使在可重複點燈熄燈的生產線適 用本發明的準分子燈時,也可將穩定的準分子光瞬時地照 射在廣泛領域》 又,準分子燈移行至穩定點燈狀態之後,作成穩定電 力供給於準分子燈,因此在穩定點燈時也可避免施加過剩 電力的情形,也可避免產生準分子燈的發熱量變大的不方 便。 又,在準分子燈的放電容器是石英玻璃所成的情形, 也可避免產生不期望強度的準分子光(紫外光、真空紫外 光)所致的石英玻璃的紫外線變形或降低石英玻璃的準分 子光透射率的不方便。 又,設置檢測準分子燈移行至穩定點燈狀態的點燈檢 測手段;而依據來自該點燈檢測手段的點燈檢測信號作成 將供給至準分子燈的電力從此穩定點燈時還高的電力轉換 成穩定電力,因此成爲可確實地進行對於準分子燈的供電 轉換》 又,設置從供電後才起動準分子燈一直到放電電漿均 勻地生成在放電空間整體爲止經過一定時間後送出信號的 定時手段,而依據來自該點燈檢測手段的點燈檢測信號作 爲將供給至準分子燈的電力從此穩定點燈時還高的電力轉 -12- 1354314 換成穩定電力,因此成爲可確實地進行對於準分子燈的供 電轉換。 又,將供給於準分子燈的高頻電力的頻率作成1MHz 至1GHZ,因此與供給頻率數ΙΟΚΗζ的高頻電力的情形相 比較,也可合倂具有可將對於準分子燈的施加電壓作成低 電壓的習知效果。 【實施方式】 首先,說明達成如表示如下述的各實施形態的發明的 經緯。發明人等專心硏究準分子燈點燈裝置的結果,發現 了將頻率1MHz以上的高頻電力供給於大型高輸出的準分 子燈並進行點燈時,供給至準分子燈的電力愈大’而在放 電空間使得放電電漿會成長可避免空間的不均勻,成爲可 縮短均勻地分布至放電空間整體爲止的時間。 如此,放電電漿確實均勻地生成於放電空間整體爲止 的時間爲短時間,若將如第8 ( b )圖所示地的放電空間的 放電電漿不會成爲不均勻地生成的狀態的電力供給於準分 子燈,發現了可避免先前所述的問題。 該理由是未明瞭,惟可考量如下述。亦即’可能爲準 分子燈的外側管l〇4a,內側管104b,電極l〇3a’ 103b, 放電空間118內的放電氣體所形成的放電部’是形成分布 常數電路者。所以,在電極103a的電位是隨著從供電部 119愈朝管軸方向遠離會愈小。 該趨勢是施加於電極l〇3a,103b間的高頻高電壓的 -13- 1354314 頻率成爲1MHz以上的高頻時,成爲顯著。所以,在放電 空間中由接近於供電部119的部位依次沿著管軸方向使得 放電電漿成爲成長的現象也成爲顯著。 因此,若增大對於準分子燈的供電,即使在從供電部 119朝管軸方向遠離的位置,也在放電空間118內發生絕 緣擊穿所足夠的充分電力與供電部119近旁的位置大約同 時地可供給。又,可能爲放電電漿確實均勻地生成於放電 空間整體爲止的時間可作成短時間者。 供給於準分子燈的高頻電力的頻率爲習知的大約數 ΙΟΚΗζ時,電極l〇3a的電位,隨著從供電部1 19朝管軸 方向遠離變小的比率較小。所以,供給用以點燈準分子燈 的電力時,可能在瞬時間內在放電空間118整體均勻地生 成放電電漿者。 可是,一般在準分子燈供給電力而在放電空間發生絕 緣擊穿形成有放電電漿時,則形成有放電電漿的領域的放 電阻抗是會降低。所以,一旦形成有放電電漿,而用以維 持放電電漿的電力,亦即,供給於準分子燈的穩定點燈時 的穩定電力,是比發生放電擊穿時所供給的電力還低的電 力就可以。 所以,依據發明人等所發現的知識,放電電漿確實且 均勻地生成於放電空間整體爲止的時間爲短時間,而將在 放電空間的放電電漿不會成爲不均勻地生成的狀態的電力 繼續一定地供給於準分子燈,而在放電電漿均勻地生成於 放電空間整體後的穩定點燈時,可能供給過剩電力。 -14- 1354314 亦即,在穩定點燈時成爲比維持放電電漿所必需電力 的穩定電力還大的電力供給於準分子燈。這時候,準分子 燈的發熱變大,使得冷卻構造成爲大型,又,所供給的電 力比穩定電力還大,因此準分子光的強度比穩定電力供給 時成爲還大。所以,準分子燈的放電容器由石英玻璃所構 成時,也可能產生不期望強度的準分子燈(紫外光,真空 紫外光)所致的石英玻璃的紫外線變形成降低石英玻璃的 準分子光透射率的不方便。 因此,供給電力起動準分子燈之後一直到放電電漿均 勻地生成於放電空間整體爲止的期間的準分子燈的起動期 間中,一直到放電電漿確實均勻地生成於放電空間整體爲 止的時間爲短時間,且將在放電空間的放電電漿不會成爲 不均勻地生成的狀態的電力供給於準分子燈,而在放電電 漿均勻地生成於放電空間整體之後,將供給於準分子燈的 電力減低至上述的穩定電力較理想。藉由作成如此,在準 分子燈的穩定點燈時,可得到所期望的準分子光強度。又 ,準分子燈的發熱量也可抑制在所定値。 以下,使用第1圖至第3圖說明本發明的第一實施形
育巨 Q 第1圖是表示本實施形態的發明的準分子燈點燈裝置 的構成的圖式。 本實施形態的準分子燈點燈裝置是由:準分子燈7, 及將電力供給於準分子燈的點燈電路部2 0,及控制點燈電 路20的動作的控制手段的控制部10所構成。在此,一般 -15- 1354314 爲了匹配點燈電路部20與準分子燈7間的阻抗,而在點 燈電路部20與準分子燈7間之間設置電容器,電感所構 成的匹配電路6較理想。 又,將準分子燈7的具體性構成例表示於第2圖。該 具體構成例是與先前表示於第7圖者同樣,因此省略其詳 述。 控制部1 〇是由:點燈開關電路1,進行邏輯積演算的 邏輯電路4,檢測準分子燈7的穩定點燈狀態,亦即檢測 在放電電漿均勻地生成在表示於第2圖的準分子燈的放電 空間1 1 8的狀態所用的點燈檢測構件8,以及依據來自點 燈檢測構件8的光檢測信號並輸出點燈檢測信號的點燈檢 測電路9所構成。 點燈檢測構件8是例如以光二極等所構成。當接受光 則會輸出光檢測信號者。如第2圖所示地,當在準分子燈 7的放電空間18發生放電,則除了準分子光之外,也放出 可視光,近紅外光。因此,檢測構件8受光的光的波長是 準分子光的波長,或是可視光,近紅外光的波長也可以。 首先,如第8圖所述地,被生成於準分子燈7的放電 空間118的放電電漿,是由來自點燈電路部20的電力所 供給的供電部119的一側進行成長。供電路119是爲了準 分子燈7的實際裝配的容易性或配線的熱對策等的關係上 ,如第2圖所示地大都設在準分子燈7的一端部側。 因此,將點燈檢測構件8配置在放電電漿成長而可到 達的準分子燈7的另一端,則在點燈檢測構件8檢測來自 -16- 1354314 « 準分子燈7的光的時刻,可檢測放電電漿擴展至放電空間 118整體的情形。 又,如同圖所示地,設置兩個點燈檢測構件8而能檢 測準分子燈7的兩端的光,則與設置供電路119的位置無 關地,可檢測放電電漿完全地擴展至放電空間118全域的 情形。 點燈電路部20是由送出高頻正弦波信號的函數發生 器2及放大來自函數發生器2的高頻正弦波信號,並輸出 高頻電力的放大手段5所構成。該點燈電路部20是相當 於第7圖的高頻高電壓電源105者。 在此,從函數發生器2所送出的高頻正弦波信號的頻 率範圍是1 MHz至1GHz。因此從放大手段5所輸出的高 頻電力的頻率數範圍是成爲1MHz至1GHz。 如先前所述地,在被供給於準分子燈7的高頻電力中 ,當頻率成爲小於1MHz,那被施加於準分子燈7的電壓 成爲高電壓,而裝置等對於絕緣成爲需要充分對策較不理 想。 又,當上述頻率超過1 GHz,則電力傳輸構造成爲大 型。因此,實用上被供給於準分子燈7的高頻電力的頻率 範圍是1MHz至1GHz較理想。 以下,使用表示於第1,2,3圖的時序圖,來說明本 實施形態的證明準分子燈點燈裝置的動作。又,如第2圖 所示地,點燈檢測構件8是設置兩個(8 1,82 )於準分子 燈7的兩端部附近者。 -17- 1354314 首先,從控制部10的點燈開關電路,令準分子燈7 的開始點燈指令的起動信號被送出至點燈電路部20的函 數發生器2,及邏輯電路4(S101)。函數發生器2是接 收起動信號,並將高頻的正弦波信號送出至放大手段5( S102) »放大手段5是接收來自函數發生器2的高頻正弦 波信號,並輸出高頻電力(S1 03)。被輸出的電力是經由 匹配電路6被供給至準分子燈7» 在此,藉由放大手段5被放大且所輸出的電力,是電 壓頻率爲1MHz至1GHz,而在準分子燈7中,設定爲放 電電漿確實均勻地且短時間地成長於放電空間118整體的 數値。 準分子燈7進行發光,當點燈檢測構件8 1,82檢測 到藉由準分子燈7所放出的光,則藉由點燈檢測構件8 1, 82分別有光檢測信號被送出至點燈檢測電路9 ( S 1 04, S 1 05 )。點燈檢測電路9是當受訊來自點燈檢測構件8 1 ,82的所有信號後,將點燈檢測信號送出至邏輯電路4 ( S106)。邏輯電路4是採用來自點燈開關電路1的起動信 號與來自點燈檢測電路9的點燈檢測信號的邏輯積而將增 益控制信號送出至放大手段5(S107)。放大手段5是依 據從點燈檢測電路9所受訊的增益控制信號,來變更放大 率,並變更所輸出的高頻電力値(比S1 03的虛線還右邊 的領域)。 在此,從放大手段5變更放大率而被輸出的電力,是 在準分子燈7的穩定點燈時所供給的穩定電力。該穩定電 -18- 1354314 力是例如被設定成可得到如使用準分子光的光處理裝置所 必需的準分子光強度》 以下,使用上述的準分子燈點燈裝置,說明有關於起 動期間中的施加電力的比較實驗結果。在此所使用的準分 子燈的構造,是與表示於第2圖者同樣。 實驗是作爲準分子燈,使用在外側管l〇4a的外徑 4 0 mm,管軸方向的長度25cm的燈作爲放電用氣體封入 50 kP a氙氣者。在準分子燈的電極103b的一端連接供電部 119,而測定變更供電時的放電電漿的成長所需要的時間 。在此,供給於準分子燈的高頻電力的頻率,是設定爲 4MHz 〇 首先,將起動期間中對於準分子燈的供電爲200W, 而將放電電漿擴展至放電空間118內整體後的供電設定爲 100W時,則從起動至放電電漿完全擴展至放電空間118 全域爲止所需要的時間(亦即起動期間),是0.4秒鐘。 又,將供電轉換成1〇〇 W之後,放電是被維持擴展至放電 空間118全域的狀態。亦即,可維持施加電力100W的穩 定點燈狀態。 一方面,從起動時,將供給於準分子燈的電力作爲 100W —定時,放電電漿成長於放電空間118全域爲止的 時間需要3秒鐘。又,點燈檢測機構擴展後,穩定點燈狀 態被維持。 亦即,在準分子燈的起動期間中,當將比穩定點燈時 的電力100W還大的電力200W施加於準分子燈,則與起 -19- 1354314 動就將100W的電力施加一定的情形相比較,確認了可縮 短放電電漿從起動到擴展至放電空間118整體爲止的時間 ◊ 如此地,依照本實施形態的發明的準分子燈點燈裝置 ,將供給於準分子燈的高頻電力的頻率作爲1MHZ至 1 GHz ,並將比供給於準分子燈的穩定點燈時的穩定電力還 高的電力供給於準分子燈的起動期間中,因此,成爲可縮 短從起動準分子燈一直到放電電漿完全地擴展至準分子燈 的放電空間全域爲止所需要的時間的起動期間。 又,可將放電電漿快速均勻地擴展至準分子燈的放電 空間的管軸方向,因此即使在可重複點燈熄燈的生產線適 用本發明的準分子燈點燈裝置時,也具有可提供瞬時地穩 定的準分子光的優點。 又,準分子燈移行至穩定點燈狀態之後,作成穩定電 力供給於準分子燈,因此在穩定點燈時也可避免施加過剩 電力的情形,也可避免產生準分子燈的發熱量變大的不方 便。 又,在準分子燈的放電容器是石英玻璃所成的情形, 也可避免產生不期望強度的準分子光(紫外光、真空紫外 光)所致的石英玻璃的紫外線變形或降低石英玻璃的準分 子光透射率的不方便。 尤其是,設置檢測準分子燈移行至穩定點燈狀態的點 燈檢測構件8 ( 8 1,82 ),點燈檢測電路9所成的點燈檢 測機構,而依據來自該點燈檢測機構的信號作爲將供給至 -20- 1354314 準分子燈的電力從此穩定點燈時還高的電力轉換成穩定電 力,因此成爲可確實地進行對於準分子燈的供電轉換。 又,封入於準分子燈的放電空間的放電氣體(例如氙 氣)的封入壓力,在常溫下作成lOkPa以上較理想。若小 於1 OkPa,則由準分子燈所取出的準分子光強度變小,成 爲沒有實用性。 如上所述地,若準分子燈的放電氣體的封入壓力變高 ,則上述起動期間變久,惟藉由使用本發明的準分子燈, 放電氣體的封入壓力在常溫下即使l〇kPa以上,也可縮短 起動期間。 又,本實施形態的發明的準分子燈點燈裝置,將供給 於準分子燈的高頻電力的頻率作成1MHz至1GHZ,因此 與供給頻率數ΙΟΚΗζ的高頻電力的情形相比較,也可合倂 具有可將施加電壓作成低電壓的習知效果。 以下,使用第4圖及第5圖說明本發明的第2實施形 態。 第4圖是表示本實施形態的發明的準分子燈點燈裝置 的構成的圖式。 本實施形態的準分子燈點燈裝置是在表示於第1圖的 本發明的第1實施形態中,代替包括於控制部10的邏輯 電路4,點燈檢測構件8,點燈檢測電路9,設置定時電路 30者。其他構成是對應於表示於第1圖的相同符號的構成 ,因此省略說明。 定時電路30是與受訊從點燈開關電路1所送出的起 -21 - 1354314 動信號同時地開始計時動作。又,計時事先所設定的所定 時間後’終了計時之同時,將增益控制信號送出至放大手 段5。 以下,使用表示於第4圖及第5圖的時序圖,來說明 本實施形態的發明的準分子燈點燈裝置的動作。 首先,藉由控制部1 0的點燈開關電路1,令準分子燈 7的開始點燈指令的起動信號送出至點燈電路部20的函數 發生器2’及定時電路30(S111)。函數發生器2是接收 起動信號,並將高頻的正弦波信號送出至放大手段5 ( S112)。放大手段5是接收來自函數發生器2的高頻正弦 波信號,並輸出高頻的電力(S113)。所輸出的電力是經 由匹配電路6被施加於準分子燈7。 在此’藉由放大手段5被放大且所輸出的電力,是電 壓頻率爲1MHz至1GHz,而在準分子燈7中,設定爲放 電電漿確實均勻地且短時間地成長於放電空間118整體的 數値。 —方面,定時電路30是受訊來自點燈開關電路1的 起動信號之同時,開始計時動作。又,計時事先決定的所 定時間之後,將增益控制信號送出放大手段5 (S114)。 放大手段5是依據從定時電路30所受訊的增益控制信號 ,來變更放大率’並變更所輸出的高頻電力値(比S113 的虛線還右邊的領域)。 在此,設定於定時電路30的事先決定的所定時間, 是將電力供給於準分子燈而起動準分子燈,相當於放電電 -22- 1354314 漿均勻地生成於放電空間整體爲止的期間的準分子燈的起 動期間的時間,例如設定0.5秒鐘等。 又,從放大手段5變更放大率而被輸出的電力,是在 準分子燈7的穩定點燈時所供給的穩定電力。該穩定電力 是例如被設定成可得到如使用準分子光的光處理裝置所必 需的準分子光強度。 如此地,在本實施形態的發明的準分子燈點燈裝置中 ,也可發揮與第1實施形態的發明的準分子燈點燈裝置同 樣的作用效果。 尤其是,在本實施形態中,設置將電力供給於準分子 燈使得放電電漿均勻地生成於放電空間整體爲止的經過一 定時間後才送出信號的定時手段(定時電路30),而依據 來自該定時手段的信號將供給於準分子燈的電力從穩定點 燈時還高的電力轉換成穩定電力,因此成爲可確實地進行 轉換對於準分子燈的供電。 又’依照本實施形態,代替第1實施形態的邏輯電路 4,檢測構件8,點燈檢測電路9,而設置定時電路3 0,因 此構成變簡便,可將裝置作成小型化。 又,在本實施形態中,與第1實施形態同樣,封入於 準分子燈的放電空間的放電氣體(例如氙氣)的封入壓力 ’是在常溫下作成10kPa以上較理想。 在上述實施例中,高頻高電壓電源105與電極1〇3的 供電部119’是形成於電極的一端,惟並不被限定於此者 ,也可設在較長的電極中央等。形成於電極的一端的優點 -23- 1354314 是容易形成電極,而設於電極中央的優點是可縮短放電電 漿的成長時間。 在本發明中,作爲準分子燈的放電用氣體除了封入氙 氣體之外,也可封入其他氣體。從準分子燈所放射的單一 波長的光,是藉由放電容器內的封入氣體所決定。氙氣( Xe)時是放射波長172nm的光;氬氣(Ar)時是放射波 長126nm的光;氪氣(Kr)時是放射波長146nm的光; 氬氣(Ar)與氯氣(C1)的混合氣體時是放射波長175nm 的光:氪氣(Kr)與碘氣(I)的混合氣體時是放射波長 191 nm的光;氬氣(Ar)與氟氣(F)的混合氣體時是放 射波長193nm的光;氪氣(Kr )與碘氣(Ϊ )的混合氣體 時是放射波長207nm的光;氪氣(Kr )與氯氣(C1 )的混 合氣體時是放射波長2 22nm的光。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示第1實施形態的發明的準分子燈點燈裝 置的構成的圖式。 第2圖是表示準分子燈的具體性構成例的圖式。 第3圖是表示第1實施形態的發明的準分子燈點燈裝 置的動作的時序圖式。 第4圖是表示第2實施形態的發明的準分子燈點燈裝 置的構成的圖式。 第5圖是表示第2實施形態的發明的準分子燈點燈裝 置的動作的時序圖式。 -24- 1354314 第6圖是表示利用準分子燈點燈裝置的表面洗淨裝置 的一例的圖式。 第7圖是表示準分子燈的具體性構成例的圖式。 第8圖是表示在習知的準分子燈中,說明放電電漿所 成長的過程的圖式。 [主要元件之符號說明】 1 :點燈開關電路 2:函數發生器 4 :邏輯電路 5 :放大手段 6 :匹配電路 7 :準分子燈 8,81,82 :點燈檢測構件 9 :點燈檢測電路 1 〇 :控制部 20 :點燈電路部 30 :定時電路 -25-

Claims (1)

1354314 十、申請專利範園 1. 一種準分子燈點燈裝置,係藉由放電生成準分子 的放電氣體塡充於放電容器內的準分子燈,及在該準分子 燈供給頻率1MHz至1GHz的高頻電力並點燈準分子燈的 點燈電路部,及控制部所構成;其特徵爲: 上述控制部是控制上述點燈電路部成爲在準分子燈的 起動期間中將比供給於準分子燈的穩定點燈時的穩定電力 還高的電力供給於上述準分子燈,當準分子燈移行至穩定 點燈狀態之後,將穩定電力供給於準分子燈。 2. 如申請專利範圍第1項所述的準分子燈點燈裝置 ,其中,上述控制部是具備檢測準分子燈移行至穩定點燈 的點燈檢測機構;依據來自該點燈檢測機構的信號,將指 示供給於準分子燈的電力從比穩定點燈時還高的電力轉換 成穩定電力的指令信號,送出至上述點燈電路部。 3 .如申請專利範圍第1項所述的準分子燈點燈裝置 ,其中,上述控制部是具備起動準分子燈而經一定時間後 送出信號的定時機構,依據來自該定時機構的信號,將指 示供給於準分子燈的電力從比穩定點燈時還高的電力轉換 成穩定電力的指令信號,送出至上述點燈電路部。 4. 如申請專利範圍第3項所述的準分子燈點燈裝置 ,其中,上述一定時間是設定成供給與穩定電力還高的電 力而起動準分子燈,大約一致於移行至穩定點燈爲止的時 間。 5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的 -26- 1354314 準分子燈點燈裝置,其中,上述放電氣體的封入壓力是在 常溫下爲lOkPa以上。 6. 一種準分子燈點燈方法,係在藉由放電生成準分 子的放電氣體塡充於放電容器內的準分子燈,供給頻率 1 MHz至1 GHz的高頻電力並點燈;其特徵爲: 在上述準分子燈的起動期間中將比供給於準分子燈的 穩定點燈時的穩定電力還高的電力供給於準分子燈’當準 分子燈移行至穩定點燈狀態之後,將穩定電力供給於準分 子燈。 -27- 1354314 七、指定代表圖: (一) 、本案指定代表圖為:第(1)圖 (二) 、本代表圖之元件代表符號簡單說明: 1 :點燈開關電路 2 :函數發生器 4 :邏輯電路 5 :放大手段 6 :匹配電路 7 :準分子燈 8 :點燈檢測構件 9 :點燈檢測電路 1 〇 :控制部 2 0 :點燈電路部 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:
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