[发明专利]准分子灯

说明书

技术领域

本发明涉及准分子灯，尤其涉及在发光管的外表面设置电极的准 分子灯。

背景技术

一直以来，众知在作为介电体的放电容器内，填充适当的发光气 体与卤素，利用放电容器内的介电体准分子放电来生成准分子分子， 从准分子分子放射准分子光的准分子灯。准分子灯例如被用作光化学 反应用的紫外线光源。

这种准分子灯，作为放电用气体，对应于想要得到准分子光的波 长，使用稀有气体(氩、氪、氙等)或稀有气体与卤素(氟、氯、溴、碘 等)的组合，例如由氩一氟构成的放电用气体，放射193nm的光，由氪 一氟构成的放电用气体，放射248nm的光，而由氙一氟构成的放电用 气体，放射351nm的光。这些光被用于表面重整、杀菌等用途。尤其 是，可得到被广泛用于平版印刷术的193nm、248nm的放射的氩一氟、 氪一氟的准分子灯用在光阻的特性试验、周边曝光、掩模检查等广泛 用途上。

在准分子灯的发光管封入氟，而发光管为石英玻璃(SiO₂)的情况 下，由于含在石英玻璃(SiO₂)的硅(Si)与氟离子的反应性高，因此在灯 点灯过程中，作为与氟离子接触的发光管的材料，无法使用石英玻璃 (SiO₂)。所以，作为发光管，使用由吸收氟离子较少的材料构成的、不 含硅(Si)的材料，而作为发光管的材料，例如使用以氧化铝(Al₂O₃)为主 成分的蓝宝石(单晶氧化铝)或矾土(多晶氧化铝)的金属氧化物。

并且，作为封入在准分子灯的氟源，F₂需要在产生或排气时不会 被氟腐蚀或与其反应的特殊的设备，而且操作较难，因而无法使用。 所以提案了使用化学性稳定的SF₆、CF₄、NF₃的气体。尤其是使用SF₆的紫外线灯被记载于专利文献1。

专利文献1：日本专利2913294号

发明内容

但是，SF₆、CF₄、NF₃这些气体是化学稳定性较高，电子附着性高 (换言之，捕捉电子的性质较强)的气体，以高机率捕捉由电离产生的电 子。因此，在专利文献1所述的紫外线灯中，SF₆的浓度高，SF₆占发 光管内的气体整体的摩尔比为6.6～10％，其结果，照度稳定性较差。并 且，在该紫外线灯中，气体整体的压力低至0.7～7kPa，因而紫外线的 发光量较少，结果，照射面的照度低，无法作为实用性的灯。

本发明的目的是鉴于上述问题点，即使使用化学性稳定的六氟化 硫、四氟化碳、或三氟化氮的气体，也能够提供高照度且照度稳定性 高的准分子灯。

本发明为了解决上述课题，采用以下方案。

第1方案是一种准分子灯，在发光管内封入有稀有气体与氟化物， 在该发光管的外表面至少配置有一方的电极，其特征在于：上述发光 管内的气体压力为总压力13.3kPa以上，上述氟化物为六氟化硫、四氟 化碳、或三氟化氮的任一种，上述氟化物相对于总气体的摩尔比为 0.001％至10％，上述稀有气体由氩、氪、或氙的任一种与氦及/或氖构 成，该氦及/或该氖相对于稀有气体整体的摩尔比为90％至99.5％。

第2方案是在第1方案中，其特征在于，上述发光管的材料是以 氧化铝(Al₂O₃)为主成分的蓝宝石(单晶氧化铝)或矾土(多晶氧化铝)、二 氟化镁(MgF₂)、氟化锂(LiF)、二氟化钙(CaF₂)、二氟化钡(BaF₂)、或 YAG(Yttrium Aluminium Garnet·钇铝石榴子石)。

根据第一技术方案的发明，作为照度，可得到1mW/cm²以上的照 度，可得到照射面的照度的变动范围为±10％以内的照度稳定性，能够 提供可在各种应用面上实用化的准分子灯。

并且，根据第二技术方案的发明，发光管对于150～400nm的光具 有透光性，而且由吸收氟离子较少的材料构成，因而可防止被封入的 氟化物减少。

附图说明

图1是本发明的准分子灯的立体图。