エキシマランプ
【課題】無声放電式の放電管において、光の均一性を向上させること。
【解決手段】外表面に第１の電極（１１）が設けられる筒状の外筒壁（４）と、外筒壁（４）よりも小径の筒状に形成され且つ外筒壁（４）の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部（６ａ）を有し、内表面に第２の電極（１２）が設けられる内筒壁（６）と、外筒壁（４）、内筒壁（６）および端壁（７）により囲まれ、無声放電時に光を発生する光発生用ガスが封入される放電空間（８）と、を備え、第１の電極（１１）と第２の電極（１２）との間に前記放電空間（８）内で無声放電を発生させる電圧が印加されるエキシマランプ（１）。
【解決手段】外表面に第１の電極（１１）が設けられる筒状の外筒壁（４）と、外筒壁（４）よりも小径の筒状に形成され且つ外筒壁（４）の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部（６ａ）を有し、内表面に第２の電極（１２）が設けられる内筒壁（６）と、外筒壁（４）、内筒壁（６）および端壁（７）により囲まれ、無声放電時に光を発生する光発生用ガスが封入される放電空間（８）と、を備え、第１の電極（１１）と第２の電極（１２）との間に前記放電空間（８）内で無声放電を発生させる電圧が印加されるエキシマランプ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無声放電により発生するエキシマ光を照射するエキシマランプおよび無声放電用の放電管に関する。
本発明のエキシマランプは、試料表面を洗浄したり、試料表面の改質、成膜（スパッタリング）、削る（エッチング）等の真空紫外プロセスに好適に使用可能である。
【背景技術】
【０００２】
試料表面の洗浄や改質に使用される光源装置として、紫外光を照射するエキシマランプが知られている。エキシマランプでは、光発生室に流入させた光発生用ガスを、無声放電：silent discharge（「誘電体バリア放電:dielectric barrier discharge」や「オゾナイザ放電」とも呼ばれることがある）によりプラズマ化し、励起状態から基底状態に戻る時の発光（ルミネセンス、蛍光や燐光）により光を得ている。このような光源装置は、キセノンガス等のエキシマガスを光発生用ガスとして使用して真空紫外光を発生させ、真空紫外光を試料に照射して試料の汚染物質（水蒸気や炭酸ガス等）を分解、放出させて除去、洗浄する場合や、試料表面を化学変化させたり、脱離させたりして表面を改質する場合に使用されることもある。
【０００３】
前記エキシマランプのような無声放電式の光源装置は、誘電体で絶縁された２つの電極間に、数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の交流電圧を印加し、電極間での無声放電により誘電体間の放電空間内のガスをプラズマ化して、発生した光を使用している。このような無声放電式の光源装置として、例えば、二重管構造の放電管を有する特許文献１（特開平８−８７９８９号公報）や、複数の電極が所定のパターンで配置された特許文献２（特開２０００−２３１９０４号公報）記載の技術が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８７９８９号公報（「０００６」〜「０００７」、第１図）
【特許文献２】特開２０００−２３１９０４号公報（「０００３」、「０００８」〜「００１０」、第１図〜第９図）
【特許文献３】特開平１１−３６８６号公報（「０００２」、「００８１」、「００９５」〜「０１０７」、第３図〜第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（前記従来技術の問題点）
従来技術に示したような光源装置を試料の洗浄や表面改質に使用する際に、広い面積に光を照射したい場合、特許文献２記載の技術のように放電電極を複数並べたり、特許文献１記載の放電管を複数個並べて配置する必要がある。しかしながら、放電管や電極を並べる場合、放電管や電極の近傍で発光するため、全体として、光の照度にバラツキ、偏り、ムラが発生することがある。したがって、無声放電式の光源装置において、電極を並べる場合には、特許文献２記載の技術のようにすることで光の均一化に対応可能であるが、放電管を並べる場合に、光を均一化するためには、放電管どうしをできるだけ近づけた状態で配置させる必要がある。
【０００６】
図４は従来の無声放電を利用する光源装置で使用されている放電管の説明図である。
図４において、二重管型の無声放電用の放電管０１は、内筒壁０２と、内筒壁０２と同軸且つ軸方向の長さが同じで大径の外筒壁０３と、内筒壁０２と外筒壁０３の軸方向端部を接続するドーナツ型の端壁０４とを有し、内筒壁０２、外筒壁０３、端壁０４とにより囲まれた空間により放電空間０６が形成されている。前記外筒壁０３の外周面には金属メッシュ状の網状電極０７が被覆された状態で支持され、内筒壁０２の内周面には、金属パイプ状の内側電極０８が支持されている。前記放電管０１は、ガラスやセラミックのような誘電体材料により構成されており、前記放電空間０６内には、光発生用のガスが封入されている。そして、電極０７，０８間に数１００ｋＨｚの交流電圧が印加されると、無声放電が発生し、放電空間０６内のガスがプラズマ化し、光が発生する。
【０００７】
図４に示すように、放電管０１は、ハウジング０９の支持孔０９ａに両端部が支持されており、支持孔０９ａと外筒壁０３との間には、気密のためのＯリング０１１が装着されている。また、放電管０１の外端には、絶縁のために誘電体材料性のキャップ０１２が装着されている。
したがって、図４に示すように、無声放電方式の光源装置では、放電管０１を複数並べようとしても、各放電管０１の端部に装着されるＯリング０１１のために、隣りあう放電管０１の外筒壁０３どうしを接触する位まで接近させることができない問題があった。
【０００８】
したがって、図４に示すような従来の無声放電式の放電管では、複数の放電管を並べた場合に、間隔がある程度までしか狭めることができず、光のムラ等が残り、光の均一性を向上させにくいという問題がある。
また、放電空間０６は軸方向端部までつながっているため、端部でも無声放電に伴う光が到達し、Ｏリング０１１やキャップ０１２が光劣化しやすく、寿命が短くなるという問題もある。
さらに、放電空間０６が軸方向端部までつながっているため、無声放電時の発熱の影響が端部に及び、Ｏリング０１１やキャップ０１２に耐熱処理を施したり、耐熱素材を使用する必要があり、コストが上昇する問題もある。
【０００９】
なお、エキシマランプとは異なり、照明装置等として使用される無電極放電ランプでは、無声放電とは異なる放電方式である誘導結合形の放電方式の光源装置が知られている。誘導結合形の光源装置は、円筒状の放電管の外表面に導線をコイル状に巻き付け、導線に１３．５６ＭＨｚ等の比較的高周波の交流電圧を印加して、電磁誘導で放電管内のガスにエネルギーを与えてプラズマ化し、発光した光を使用している。このような誘導結合型の光源装置としては、例えば、二重管構造の放電管を有する特許文献３（特開平１１−３６８６号公報）記載の技術が知られている。
しかしながら、誘導結合方式の放電方法は、無声放電とは放電の原理が異なり、また、仮に、誘導結合方式でエキシマランプを作成しようとしても、放電効率が非常に悪いため、エキシマランプに特許文献３のような誘導結合方式を適用することは通常考えられない。また、仮に、エキシマランプに誘導結合方式を適用したとして、大面積を照射しようとして誘導結合方式の放電管を並べようとしても、隣り合う放電管での電磁誘導の電界、磁界が互いに乱されるため、並べて配置するには十分な間隔を空ける必要があり、光のムラ等の問題は解決できない。
【００１０】
本発明は、無声放電式の放電管において、光の均一性を向上させることを第１の技術的課題とする。
また、本発明は、無声放電式の放電管において、支持する端部における部材の光劣化や熱の影響を低減することを第２の技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術的課題を解決するために請求項１に記載の発明のエキシマランプは、
筒状の外筒壁と、前記外筒壁と同軸に配置され且つ前記外筒壁よりも小径の筒状に形成されると共に軸方向端部に前記外筒壁の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部を有する内筒壁と、前記被支持部が貫通し且つ前記外筒壁の軸方向端部と前記内筒壁との間を接続する円板状の端壁と、前記外筒壁、前記内筒壁および前記端壁により囲まれた放電空間と、を有する無声放電用の放電管と、
前記放電空間に収容され、無声放電時に光を発生する光発生用ガスと、
前記外筒壁の外表面に設けられた第１の電極と、
前記内筒壁の内面に設けられた第２の電極と、
前記第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加して前記放電空間内で無声放電を発生させる無声放電用電源と、
前記放電管の前記被支持部を支持する支持部が形成されたハウジングと、
前記ハウジングに形成された前記支持部に配置され、前記放電管の被支持部と前記支持部との間を気密に保持するシール部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマランプにおいて、
複数の前記支持部が形成されると共に、前記各支持部間の間隔が、前記放電管の中心軸から前記外筒壁の外表面の第１の電極の外面までの距離である第１電極半径の２倍の長さに対応して形成された前記ハウジングと、
前記ハウジングに形成された複数の前記支持部にそれぞれ配置された前記シール部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
前記技術的課題を解決するために、請求項３に記載の発明の無声放電用の放電管は、
外表面に第１の電極が設けられる筒状の外筒壁と、
前記外筒壁と同軸に配置され且つ前記外筒壁よりも小径の筒状に形成された内筒壁であって、軸方向端部に前記外筒壁の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部を有すると共に、内表面に第２の電極が設けられる前記内筒壁と、
前記被支持部が貫通し且つ前記外筒壁の軸方向端部と前記内筒壁との間を接続する円板状の端壁と、
前記外筒壁、前記内筒壁および前記端壁により囲まれ、無声放電時に光を発生する光発生用ガスが収容される放電空間と、
を備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に前記放電空間内で無声放電を発生させる電圧が印加される
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、放電空間よりも軸方向外側に形成された被支持部で支持されるため、端部のシール部材の光劣化および熱劣化を低減でき、長寿命化することができる。また、無声放電時の熱が発生する放電空間の外側にシール部材を設けるため、熱の影響を低減することができる。さらに、小径の内筒壁の端部の被支持部で支持されているため、隣り合う放電管の被支持部との間に十分な距離を確保しつつ放電管どうしを近接して並べて配置することが可能となり、放電管を近接させて複数並べた場合、光の均一性を向上させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、隣り合う放電管どうしを近接して配置することができ、均一な光を広い面積に照射することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、放電空間よりも軸方向外側に形成された被支持部で機密支持可能な構成を実現でき、端部における光劣化を低減できる。また、無声放電時の熱が発生する放電空間の外側で支持可能な構成を実現でき、端部における熱の影響を低減することができる。さらに、小径の内筒壁の端部の被支持部で支持可能な構成を実現できるため、隣り合う放電管の被支持部との間に十分な距離を確保しつつ放電管どうしを近接して並べて配置することが可能となり、放電管を近接させて複数並べた場合、光の均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１の光源装置の説明図である。
図２は実施例１の光源装置の放電管部分の要部拡大説明図である。
図１において、本発明の実施例１の光源装置の一例としてのエキシマランプ１は、ハウジング（ランプハウス）２を有する。図２において、前記ハウジング２は、前壁２ａおよび後壁２ｂを有し、前記前壁２ａには、予め設定された間隔Ｌ１を空けて円孔状の前側支持部２ｃが複数形成されており、後壁２ｂには、前側支持部２ｃと対を成す後側支持部２ｄが形成されている。また、前記ハウジング２の下面には光照射用の窓材２ｅが支持されている。実施例１のハウジング２内は、真空排気されているが、真空排気に限定されず、発生する光（実施例１では後述する１７２ｎｍの真空紫外光）を吸収しないガス、例えば、Ｈｅ（ヘリウム）、Ｎｅ（ネオン）、Ａｒ（アルゴン）、Ｋｒ（クリプトン）等の希ガスや、Ｎ２（窒素ガス）、Ｈ２（水素）等のガスでパージすることも可能である。
【００１８】
図３は実施例１の放電管の説明図であり、図３Ａは部分断面図、図３Ｂは図３Ａの矢印IIIＢ方向から見た図、図３Ｃは図３ＡのIIIＣ−IIIＣ線断面図である。
図１、図２において、前記ハウジング２には、前後方向に延びる無声放電用の放電管３が支持されている。図１〜図３において、前記放電管３は、前後方向に延びる円筒状の外筒壁４を有する。前記外筒壁４の内部には、外筒壁４と同軸に配置され且つ外筒壁４よりも小径の円筒筒状の内筒壁６が配置されている。図２、図３において、前記内筒壁６の軸方向両端部には、外筒壁４の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部６ａが一体的に形成されている。外筒壁４の軸方向両端部と、外筒壁４の軸方向両端部に対応する内筒壁６との間には、円板状の端壁７が支持されており、前記被支持部６ａは端壁７を貫通した形となっている。
【００１９】
なお、実施例１の放電管３では、３００ｍｍのシリコンウェハ表面の製膜、洗浄、表面改質が実行できるように、外筒壁４は外径（直径）が２０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、軸方向の長さが３８２ｍｍ、内筒壁６は外径が１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、軸方向の長さが４６２ｍｍ、被支持部６ａの長さが前後それぞれ４０ｍｍずつに設定されている。なお、これらの寸法については、設計や用途、仕様等に応じて任意に変更可能である。また、実施例１の外筒壁４、内筒壁６および端壁７は、誘電体材料（絶縁材）の一例としての石英ガラスにより構成されているが、これ以外の誘電体材料を使用可能であり、石英ガラス以外のガラスやセラミックスを使用することが可能である。
【００２０】
前記放電管３では、外筒壁４の内周面、内筒壁６の外周面、端壁７の内面により囲まれた軸方向に垂直な断面がドーナツ状の空間が密閉されており、この空間により放電空間８が構成されている。前記放電空間８には、光発生用のガスの一例としてのエキシマガスであるＸｅ（キセノン）が収容、封入された状態で密閉されている。前記エキシマガスとしては、１４６ｎｍの真空紫外光が発生するＫｒのような希ガスや、２４８ｎｍの紫外光が発生するＫｒＦのような希ガスハライド、窒素ガス等の放電により発光する任意のガスを使用可能である。なお、光発生用ガスとしてＫｒを使用する場合、発生する真空紫外光は、石英ガラスを透過しにくいため、使用する光発生用ガスに応じて、誘電体材料の材質を発生する光が透過可能な材料（例えば、ＣａＦ２）を使用する必要がある。
【００２１】
図１、図２において、前記外筒壁４の外周面には、第１の電極の一例として、メッシュ状の網状電極１１が被覆されている。また、前記内筒壁６の内周面には、第２の電極の一例として、金属パイプ状の内側電極１２が支持されている。なお、実施例１の内側電極１２は、被支持部６ａの部分には設けられておらず、網状電極１１に対応する領域に設けられている。
また、実施例１の各放電管３は、隣接する放電管３どうしが近接、密着した状態で配置されている。したがって、実施例１では、前側支持部２ｃどうしの間隔Ｌ１は、放電管３の中心軸から外筒壁４の外表面の網状電極１１の外面までの距離である第１電極半径Ｌ２の２倍の長さに対応して形成されている。具体的には、放電管３の外筒壁４の半径１０ｍｍに網状電極１１の厚みを考慮して、２１ｍｍに設定されている。なお、実施例１では、各放電管３の網状電極１１には、同様の電圧が印加されるため、網状電極１１どうしが接触しても問題はない。
【００２２】
図１において、前記網状電極１１および内側電極１２には、それぞれ、給電線１３が接続されており、給電線１３は図示しない導出部を通じてハウジング２の外部に導出されている。
前記給電線１３は、無声放電用電源である交流電源１４に接続されており、交流電源１４により数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流電圧が網状電極１１と内側電極１２との間に印加され、放電空間８内で無声放電（誘電体バリア放電）が発生する。なお、実施例１では、交流電圧として、２０ｋHz〜４０ｋHzの交流電圧を印加している。
なお、実施例１では、交流電源１４は、各放電管３毎に１つずつ設けられており、各交流電源２１は互いに位相の同期を取らずに交流電圧の供給を行っている。
【００２３】
図２において、前記放電管３の両端部は、前記被支持部６ａが、ハウジング２の前側支持部２ｃおよび後側支持部２ｄを貫通した状態で支持されている。前記前側支持部２ｃおよび後側支持部２ｄと被支持部６ａとの間には、ハウジング２内部を気密に保持するためのシール部材としてＯリング１６が装着されている。
前記被支持部６ａの外端は、内側電極１２が外端部まで設けられておらず、被支持部６ａが誘電体材料で絶縁されるため、図４に示す従来のエキシマランプの場合に対してキャップ０１２が省略されている。
【００２４】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１のエキシマランプ１では、放電管３の網状電極１１と内側電極１２との間に交流電圧が印加されると、誘電体である外筒壁４と内筒壁６との間の放電空間８で無声放電が発生し、放電空間８に封入されたエキシマガスがプラズマ化して、エキシマガスに応じた光（真空紫外光）が発生する。発生した光は、網状電極１１の網の目の隙間から外部に導出され、窓材２ｅを通じて、窓材の下方に配置された照射対象物に照射される。前記真空紫外光を照射対象物に照射することで、洗浄や表面改質、殺菌等を行うことができる。
【００２５】
また、実施例１のエキシマランプ１では、放電管３どうしが外筒壁４よりも小径の内筒壁６の端部に形成された被支持部６ａでハウジング２の支持部２ｃ，２ｄに気密な状態で支持されている。したがって、実施例１のエキシマランプ１では、隣り合う放電管３どうしにおいて、光が発生する領域である放電空間８に対応する外筒壁４どうしを近接した状態で配置することが可能であり、左右方向に渡って光の照度のばらつきを低減することができ、大面積に照射を行う場合に均一な光を照射できる。よって、図４に示すような従来構成のエキシマランプのように、放電管０１どうしを近接、密着させることが技術的に不可能であった場合に比べて、光の均一性を向上させることができる。
また、放電管３どうしの間隔を狭めることができるので、エキシマランプ１全体の大きさを小型化することができる。
【００２６】
また、実施例１の放電管３では、放電空間８よりも軸方向外側に突出した被支持部６ａで支持されるため、支持される位置が放電により温度が上昇する放電空間８からずれた位置であり、温度上昇が放電空間８に対応する部分よりも低減された部分で支持することが可能となっている。したがって、Ｏリング１６に耐熱処理を施したり、耐熱材料を使用する必要性が低減され、低コスト化できると共に、熱による劣化を低減できるため、長寿命化することができる。
さらに、実施例１では、軸方向端まで延びる被支持部６ａで絶縁されているため、図４に示す従来の構成のように、キャップ０１２が必要なく、部品点数を減らすことができ、低コスト化することができる。
また、実施例１の放電管３では、放電空間８よりも軸方向外側に突出した被支持部６ａで支持されるため、内側の放電空間８で無声放電による発光が発生し、被支持部６ａで発光が発生しない。したがって、図４に示す従来の構成のように、放電空間０８が軸端部まで存在し、発生する光でＯリング０１１やキャップ０１２が劣化する場合に比べて、実施例１では、Ｏリング１６の劣化を低減でき、長寿命化することができる。
【００２７】
さらに、実施例１のエキシマランプ１では、放電管３と交流電源１４が組となっているため、放電管３の数を増減させる際に、既設の配線に対して追加、取外し等の配線作業のやり直しをする必要が無く、放電管３と交流電源１４とをセットにして、設置または取外しするだけで容易に増減させることができる。また、１つの交流電源１４で全ての放電管３の全ての電極１１，１２に給電を行う場合には、高価で大容量の交流電源１４が必要になるが、実施例１では、１つの放電管に対応する交流電源１４を準備すればよく、低コストな交流電源１４で実現可能である。さらに、１つの交流電源１４で全ての放電管３に給電を行う構成では、各放電管３の個体差で照度にばらつきが出た場合に、電源１４を制御すると全体が変化するため、照度を揃えるために個別に微調整をすることが困難である。これに対して、実施例１のように個別に交流電源１４を配置した場合には、各交流電源１４の周波数、電圧、電流、エネルギーのいずれかまたは複数を制御することで、個別に照度を微調整することが可能である。
【００２８】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ07）を下記に例示する。
（Ｈ01）本発明の光源装置は、試料洗浄装置の光源装置に限定されず、顕微分析や露光用の光源装置等、任意の光源装置として使用可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、光発生用のガスとして、エキシマガスを例示したが、これに限定されず、窒素（Ｎ２）ガス等の放電により発光する任意のガスを使用可能である。すなわち、発生する光も真空紫外光に限定されず、使用する光発生用ガスに応じた波長の光を発生させることができる。
【００２９】
（Ｈ03）前記実施例において、電源装置２１を放電管３ごとに設ける構成としたが、この構成に限定されず、全ての放電管に１つの電源装置で給電したり、放電管を複数のグループに分け、各グループ毎に１つずつ電源装置を設ける構成とすることも可能である。なお、１つの電源装置で全ての放電管に給電する構成では、電源装置の数が１つで済み、構成や配線をシンプルにできる。
（Ｈ04）前記実施例において、放電管３の軸方向両端部を支持する構成としたが、この構成に限定されず、軸方向一端部のみを支持する構成、いわゆる片持ち支持で支持する構成とすることも可能である。この場合、被支持部６ａは、支持される側のみに形成することが可能である。
【００３０】
（Ｈ05）前記実施例において、ハウジング２内部は真空排気したが、この構成に限定されず、例えば、ハウジング２の窓材２ｅの部分を開放して、パージ用のガスを流し放しの状態とすることも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、ハウジング２に窓材２ｅが支持され、窓材２ｅを介してハウジング２の外部にある照射対象物に対して光が照射される構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、ハウジング２内部に照射対象物を収容する構成とすることも可能である。この場合、窓材２ｅは不要になり、省略可能である。
【００３１】
（Ｈ07）前記実施例において、放電空間８内に光発生用のガスを封入する構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、一対の端壁７あるいは外筒壁４や内筒壁６に２つの孔を形成して、一方の孔から光発生用のガスを流入させ、他方の孔から光発生用ガスを流出させる構成として、光発生用のガスを流しながら光を発生させる構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は本発明の実施例１の光源装置の説明図である。
【図２】図２は実施例１の光源装置の放電管部分の要部拡大説明図である。
【図３】図３は実施例１の放電管の説明図であり、図３Ａは部分断面図、図３Ｂは図３Ａの矢印IIIＢ方向から見た図、図３Ｃは図３ＡのIIIＣ−IIIＣ線断面図である。
【図４】図４は従来の無声放電を利用する光源装置で使用されている放電管の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…エキシマランプ、
２…ハウジング、
２ｃ，２ｄ…支持部、
３…放電管、
４…外筒壁、
６…内筒壁、
６ａ…被支持部、
７…端壁、
８…放電空間、
１１…第１の電極、
１２…第２の電極、
１４…無声放電用電源、
１６…シール部材、
Ｌ１…間隔、
Ｌ２…第１電極半径。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無声放電により発生するエキシマ光を照射するエキシマランプおよび無声放電用の放電管に関する。
本発明のエキシマランプは、試料表面を洗浄したり、試料表面の改質、成膜（スパッタリング）、削る（エッチング）等の真空紫外プロセスに好適に使用可能である。
【背景技術】
【０００２】
試料表面の洗浄や改質に使用される光源装置として、紫外光を照射するエキシマランプが知られている。エキシマランプでは、光発生室に流入させた光発生用ガスを、無声放電：silent discharge（「誘電体バリア放電:dielectric barrier discharge」や「オゾナイザ放電」とも呼ばれることがある）によりプラズマ化し、励起状態から基底状態に戻る時の発光（ルミネセンス、蛍光や燐光）により光を得ている。このような光源装置は、キセノンガス等のエキシマガスを光発生用ガスとして使用して真空紫外光を発生させ、真空紫外光を試料に照射して試料の汚染物質（水蒸気や炭酸ガス等）を分解、放出させて除去、洗浄する場合や、試料表面を化学変化させたり、脱離させたりして表面を改質する場合に使用されることもある。
【０００３】
前記エキシマランプのような無声放電式の光源装置は、誘電体で絶縁された２つの電極間に、数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の交流電圧を印加し、電極間での無声放電により誘電体間の放電空間内のガスをプラズマ化して、発生した光を使用している。このような無声放電式の光源装置として、例えば、二重管構造の放電管を有する特許文献１（特開平８−８７９８９号公報）や、複数の電極が所定のパターンで配置された特許文献２（特開２０００−２３１９０４号公報）記載の技術が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８７９８９号公報（「０００６」〜「０００７」、第１図）
【特許文献２】特開２０００−２３１９０４号公報（「０００３」、「０００８」〜「００１０」、第１図〜第９図）
【特許文献３】特開平１１−３６８６号公報（「０００２」、「００８１」、「００９５」〜「０１０７」、第３図〜第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（前記従来技術の問題点）
従来技術に示したような光源装置を試料の洗浄や表面改質に使用する際に、広い面積に光を照射したい場合、特許文献２記載の技術のように放電電極を複数並べたり、特許文献１記載の放電管を複数個並べて配置する必要がある。しかしながら、放電管や電極を並べる場合、放電管や電極の近傍で発光するため、全体として、光の照度にバラツキ、偏り、ムラが発生することがある。したがって、無声放電式の光源装置において、電極を並べる場合には、特許文献２記載の技術のようにすることで光の均一化に対応可能であるが、放電管を並べる場合に、光を均一化するためには、放電管どうしをできるだけ近づけた状態で配置させる必要がある。
【０００６】
図４は従来の無声放電を利用する光源装置で使用されている放電管の説明図である。
図４において、二重管型の無声放電用の放電管０１は、内筒壁０２と、内筒壁０２と同軸且つ軸方向の長さが同じで大径の外筒壁０３と、内筒壁０２と外筒壁０３の軸方向端部を接続するドーナツ型の端壁０４とを有し、内筒壁０２、外筒壁０３、端壁０４とにより囲まれた空間により放電空間０６が形成されている。前記外筒壁０３の外周面には金属メッシュ状の網状電極０７が被覆された状態で支持され、内筒壁０２の内周面には、金属パイプ状の内側電極０８が支持されている。前記放電管０１は、ガラスやセラミックのような誘電体材料により構成されており、前記放電空間０６内には、光発生用のガスが封入されている。そして、電極０７，０８間に数１００ｋＨｚの交流電圧が印加されると、無声放電が発生し、放電空間０６内のガスがプラズマ化し、光が発生する。
【０００７】
図４に示すように、放電管０１は、ハウジング０９の支持孔０９ａに両端部が支持されており、支持孔０９ａと外筒壁０３との間には、気密のためのＯリング０１１が装着されている。また、放電管０１の外端には、絶縁のために誘電体材料性のキャップ０１２が装着されている。
したがって、図４に示すように、無声放電方式の光源装置では、放電管０１を複数並べようとしても、各放電管０１の端部に装着されるＯリング０１１のために、隣りあう放電管０１の外筒壁０３どうしを接触する位まで接近させることができない問題があった。
【０００８】
したがって、図４に示すような従来の無声放電式の放電管では、複数の放電管を並べた場合に、間隔がある程度までしか狭めることができず、光のムラ等が残り、光の均一性を向上させにくいという問題がある。
また、放電空間０６は軸方向端部までつながっているため、端部でも無声放電に伴う光が到達し、Ｏリング０１１やキャップ０１２が光劣化しやすく、寿命が短くなるという問題もある。
さらに、放電空間０６が軸方向端部までつながっているため、無声放電時の発熱の影響が端部に及び、Ｏリング０１１やキャップ０１２に耐熱処理を施したり、耐熱素材を使用する必要があり、コストが上昇する問題もある。
【０００９】
なお、エキシマランプとは異なり、照明装置等として使用される無電極放電ランプでは、無声放電とは異なる放電方式である誘導結合形の放電方式の光源装置が知られている。誘導結合形の光源装置は、円筒状の放電管の外表面に導線をコイル状に巻き付け、導線に１３．５６ＭＨｚ等の比較的高周波の交流電圧を印加して、電磁誘導で放電管内のガスにエネルギーを与えてプラズマ化し、発光した光を使用している。このような誘導結合型の光源装置としては、例えば、二重管構造の放電管を有する特許文献３（特開平１１−３６８６号公報）記載の技術が知られている。
しかしながら、誘導結合方式の放電方法は、無声放電とは放電の原理が異なり、また、仮に、誘導結合方式でエキシマランプを作成しようとしても、放電効率が非常に悪いため、エキシマランプに特許文献３のような誘導結合方式を適用することは通常考えられない。また、仮に、エキシマランプに誘導結合方式を適用したとして、大面積を照射しようとして誘導結合方式の放電管を並べようとしても、隣り合う放電管での電磁誘導の電界、磁界が互いに乱されるため、並べて配置するには十分な間隔を空ける必要があり、光のムラ等の問題は解決できない。
【００１０】
本発明は、無声放電式の放電管において、光の均一性を向上させることを第１の技術的課題とする。
また、本発明は、無声放電式の放電管において、支持する端部における部材の光劣化や熱の影響を低減することを第２の技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術的課題を解決するために請求項１に記載の発明のエキシマランプは、
筒状の外筒壁と、前記外筒壁と同軸に配置され且つ前記外筒壁よりも小径の筒状に形成されると共に軸方向端部に前記外筒壁の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部を有する内筒壁と、前記被支持部が貫通し且つ前記外筒壁の軸方向端部と前記内筒壁との間を接続する円板状の端壁と、前記外筒壁、前記内筒壁および前記端壁により囲まれた放電空間と、を有する無声放電用の放電管と、
前記放電空間に収容され、無声放電時に光を発生する光発生用ガスと、
前記外筒壁の外表面に設けられた第１の電極と、
前記内筒壁の内面に設けられた第２の電極と、
前記第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加して前記放電空間内で無声放電を発生させる無声放電用電源と、
前記放電管の前記被支持部を支持する支持部が形成されたハウジングと、
前記ハウジングに形成された前記支持部に配置され、前記放電管の被支持部と前記支持部との間を気密に保持するシール部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマランプにおいて、
複数の前記支持部が形成されると共に、前記各支持部間の間隔が、前記放電管の中心軸から前記外筒壁の外表面の第１の電極の外面までの距離である第１電極半径の２倍の長さに対応して形成された前記ハウジングと、
前記ハウジングに形成された複数の前記支持部にそれぞれ配置された前記シール部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
前記技術的課題を解決するために、請求項３に記載の発明の無声放電用の放電管は、
外表面に第１の電極が設けられる筒状の外筒壁と、
前記外筒壁と同軸に配置され且つ前記外筒壁よりも小径の筒状に形成された内筒壁であって、軸方向端部に前記外筒壁の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部を有すると共に、内表面に第２の電極が設けられる前記内筒壁と、
前記被支持部が貫通し且つ前記外筒壁の軸方向端部と前記内筒壁との間を接続する円板状の端壁と、
前記外筒壁、前記内筒壁および前記端壁により囲まれ、無声放電時に光を発生する光発生用ガスが収容される放電空間と、
を備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に前記放電空間内で無声放電を発生させる電圧が印加される
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、放電空間よりも軸方向外側に形成された被支持部で支持されるため、端部のシール部材の光劣化および熱劣化を低減でき、長寿命化することができる。また、無声放電時の熱が発生する放電空間の外側にシール部材を設けるため、熱の影響を低減することができる。さらに、小径の内筒壁の端部の被支持部で支持されているため、隣り合う放電管の被支持部との間に十分な距離を確保しつつ放電管どうしを近接して並べて配置することが可能となり、放電管を近接させて複数並べた場合、光の均一性を向上させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、隣り合う放電管どうしを近接して配置することができ、均一な光を広い面積に照射することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、放電空間よりも軸方向外側に形成された被支持部で機密支持可能な構成を実現でき、端部における光劣化を低減できる。また、無声放電時の熱が発生する放電空間の外側で支持可能な構成を実現でき、端部における熱の影響を低減することができる。さらに、小径の内筒壁の端部の被支持部で支持可能な構成を実現できるため、隣り合う放電管の被支持部との間に十分な距離を確保しつつ放電管どうしを近接して並べて配置することが可能となり、放電管を近接させて複数並べた場合、光の均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１の光源装置の説明図である。
図２は実施例１の光源装置の放電管部分の要部拡大説明図である。
図１において、本発明の実施例１の光源装置の一例としてのエキシマランプ１は、ハウジング（ランプハウス）２を有する。図２において、前記ハウジング２は、前壁２ａおよび後壁２ｂを有し、前記前壁２ａには、予め設定された間隔Ｌ１を空けて円孔状の前側支持部２ｃが複数形成されており、後壁２ｂには、前側支持部２ｃと対を成す後側支持部２ｄが形成されている。また、前記ハウジング２の下面には光照射用の窓材２ｅが支持されている。実施例１のハウジング２内は、真空排気されているが、真空排気に限定されず、発生する光（実施例１では後述する１７２ｎｍの真空紫外光）を吸収しないガス、例えば、Ｈｅ（ヘリウム）、Ｎｅ（ネオン）、Ａｒ（アルゴン）、Ｋｒ（クリプトン）等の希ガスや、Ｎ２（窒素ガス）、Ｈ２（水素）等のガスでパージすることも可能である。
【００１８】
図３は実施例１の放電管の説明図であり、図３Ａは部分断面図、図３Ｂは図３Ａの矢印IIIＢ方向から見た図、図３Ｃは図３ＡのIIIＣ−IIIＣ線断面図である。
図１、図２において、前記ハウジング２には、前後方向に延びる無声放電用の放電管３が支持されている。図１〜図３において、前記放電管３は、前後方向に延びる円筒状の外筒壁４を有する。前記外筒壁４の内部には、外筒壁４と同軸に配置され且つ外筒壁４よりも小径の円筒筒状の内筒壁６が配置されている。図２、図３において、前記内筒壁６の軸方向両端部には、外筒壁４の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部６ａが一体的に形成されている。外筒壁４の軸方向両端部と、外筒壁４の軸方向両端部に対応する内筒壁６との間には、円板状の端壁７が支持されており、前記被支持部６ａは端壁７を貫通した形となっている。
【００１９】
なお、実施例１の放電管３では、３００ｍｍのシリコンウェハ表面の製膜、洗浄、表面改質が実行できるように、外筒壁４は外径（直径）が２０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、軸方向の長さが３８２ｍｍ、内筒壁６は外径が１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、軸方向の長さが４６２ｍｍ、被支持部６ａの長さが前後それぞれ４０ｍｍずつに設定されている。なお、これらの寸法については、設計や用途、仕様等に応じて任意に変更可能である。また、実施例１の外筒壁４、内筒壁６および端壁７は、誘電体材料（絶縁材）の一例としての石英ガラスにより構成されているが、これ以外の誘電体材料を使用可能であり、石英ガラス以外のガラスやセラミックスを使用することが可能である。
【００２０】
前記放電管３では、外筒壁４の内周面、内筒壁６の外周面、端壁７の内面により囲まれた軸方向に垂直な断面がドーナツ状の空間が密閉されており、この空間により放電空間８が構成されている。前記放電空間８には、光発生用のガスの一例としてのエキシマガスであるＸｅ（キセノン）が収容、封入された状態で密閉されている。前記エキシマガスとしては、１４６ｎｍの真空紫外光が発生するＫｒのような希ガスや、２４８ｎｍの紫外光が発生するＫｒＦのような希ガスハライド、窒素ガス等の放電により発光する任意のガスを使用可能である。なお、光発生用ガスとしてＫｒを使用する場合、発生する真空紫外光は、石英ガラスを透過しにくいため、使用する光発生用ガスに応じて、誘電体材料の材質を発生する光が透過可能な材料（例えば、ＣａＦ２）を使用する必要がある。
【００２１】
図１、図２において、前記外筒壁４の外周面には、第１の電極の一例として、メッシュ状の網状電極１１が被覆されている。また、前記内筒壁６の内周面には、第２の電極の一例として、金属パイプ状の内側電極１２が支持されている。なお、実施例１の内側電極１２は、被支持部６ａの部分には設けられておらず、網状電極１１に対応する領域に設けられている。
また、実施例１の各放電管３は、隣接する放電管３どうしが近接、密着した状態で配置されている。したがって、実施例１では、前側支持部２ｃどうしの間隔Ｌ１は、放電管３の中心軸から外筒壁４の外表面の網状電極１１の外面までの距離である第１電極半径Ｌ２の２倍の長さに対応して形成されている。具体的には、放電管３の外筒壁４の半径１０ｍｍに網状電極１１の厚みを考慮して、２１ｍｍに設定されている。なお、実施例１では、各放電管３の網状電極１１には、同様の電圧が印加されるため、網状電極１１どうしが接触しても問題はない。
【００２２】
図１において、前記網状電極１１および内側電極１２には、それぞれ、給電線１３が接続されており、給電線１３は図示しない導出部を通じてハウジング２の外部に導出されている。
前記給電線１３は、無声放電用電源である交流電源１４に接続されており、交流電源１４により数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流電圧が網状電極１１と内側電極１２との間に印加され、放電空間８内で無声放電（誘電体バリア放電）が発生する。なお、実施例１では、交流電圧として、２０ｋHz〜４０ｋHzの交流電圧を印加している。
なお、実施例１では、交流電源１４は、各放電管３毎に１つずつ設けられており、各交流電源２１は互いに位相の同期を取らずに交流電圧の供給を行っている。
【００２３】
図２において、前記放電管３の両端部は、前記被支持部６ａが、ハウジング２の前側支持部２ｃおよび後側支持部２ｄを貫通した状態で支持されている。前記前側支持部２ｃおよび後側支持部２ｄと被支持部６ａとの間には、ハウジング２内部を気密に保持するためのシール部材としてＯリング１６が装着されている。
前記被支持部６ａの外端は、内側電極１２が外端部まで設けられておらず、被支持部６ａが誘電体材料で絶縁されるため、図４に示す従来のエキシマランプの場合に対してキャップ０１２が省略されている。
【００２４】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１のエキシマランプ１では、放電管３の網状電極１１と内側電極１２との間に交流電圧が印加されると、誘電体である外筒壁４と内筒壁６との間の放電空間８で無声放電が発生し、放電空間８に封入されたエキシマガスがプラズマ化して、エキシマガスに応じた光（真空紫外光）が発生する。発生した光は、網状電極１１の網の目の隙間から外部に導出され、窓材２ｅを通じて、窓材の下方に配置された照射対象物に照射される。前記真空紫外光を照射対象物に照射することで、洗浄や表面改質、殺菌等を行うことができる。
【００２５】
また、実施例１のエキシマランプ１では、放電管３どうしが外筒壁４よりも小径の内筒壁６の端部に形成された被支持部６ａでハウジング２の支持部２ｃ，２ｄに気密な状態で支持されている。したがって、実施例１のエキシマランプ１では、隣り合う放電管３どうしにおいて、光が発生する領域である放電空間８に対応する外筒壁４どうしを近接した状態で配置することが可能であり、左右方向に渡って光の照度のばらつきを低減することができ、大面積に照射を行う場合に均一な光を照射できる。よって、図４に示すような従来構成のエキシマランプのように、放電管０１どうしを近接、密着させることが技術的に不可能であった場合に比べて、光の均一性を向上させることができる。
また、放電管３どうしの間隔を狭めることができるので、エキシマランプ１全体の大きさを小型化することができる。
【００２６】
また、実施例１の放電管３では、放電空間８よりも軸方向外側に突出した被支持部６ａで支持されるため、支持される位置が放電により温度が上昇する放電空間８からずれた位置であり、温度上昇が放電空間８に対応する部分よりも低減された部分で支持することが可能となっている。したがって、Ｏリング１６に耐熱処理を施したり、耐熱材料を使用する必要性が低減され、低コスト化できると共に、熱による劣化を低減できるため、長寿命化することができる。
さらに、実施例１では、軸方向端まで延びる被支持部６ａで絶縁されているため、図４に示す従来の構成のように、キャップ０１２が必要なく、部品点数を減らすことができ、低コスト化することができる。
また、実施例１の放電管３では、放電空間８よりも軸方向外側に突出した被支持部６ａで支持されるため、内側の放電空間８で無声放電による発光が発生し、被支持部６ａで発光が発生しない。したがって、図４に示す従来の構成のように、放電空間０８が軸端部まで存在し、発生する光でＯリング０１１やキャップ０１２が劣化する場合に比べて、実施例１では、Ｏリング１６の劣化を低減でき、長寿命化することができる。
【００２７】
さらに、実施例１のエキシマランプ１では、放電管３と交流電源１４が組となっているため、放電管３の数を増減させる際に、既設の配線に対して追加、取外し等の配線作業のやり直しをする必要が無く、放電管３と交流電源１４とをセットにして、設置または取外しするだけで容易に増減させることができる。また、１つの交流電源１４で全ての放電管３の全ての電極１１，１２に給電を行う場合には、高価で大容量の交流電源１４が必要になるが、実施例１では、１つの放電管に対応する交流電源１４を準備すればよく、低コストな交流電源１４で実現可能である。さらに、１つの交流電源１４で全ての放電管３に給電を行う構成では、各放電管３の個体差で照度にばらつきが出た場合に、電源１４を制御すると全体が変化するため、照度を揃えるために個別に微調整をすることが困難である。これに対して、実施例１のように個別に交流電源１４を配置した場合には、各交流電源１４の周波数、電圧、電流、エネルギーのいずれかまたは複数を制御することで、個別に照度を微調整することが可能である。
【００２８】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ07）を下記に例示する。
（Ｈ01）本発明の光源装置は、試料洗浄装置の光源装置に限定されず、顕微分析や露光用の光源装置等、任意の光源装置として使用可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、光発生用のガスとして、エキシマガスを例示したが、これに限定されず、窒素（Ｎ２）ガス等の放電により発光する任意のガスを使用可能である。すなわち、発生する光も真空紫外光に限定されず、使用する光発生用ガスに応じた波長の光を発生させることができる。
【００２９】
（Ｈ03）前記実施例において、電源装置２１を放電管３ごとに設ける構成としたが、この構成に限定されず、全ての放電管に１つの電源装置で給電したり、放電管を複数のグループに分け、各グループ毎に１つずつ電源装置を設ける構成とすることも可能である。なお、１つの電源装置で全ての放電管に給電する構成では、電源装置の数が１つで済み、構成や配線をシンプルにできる。
（Ｈ04）前記実施例において、放電管３の軸方向両端部を支持する構成としたが、この構成に限定されず、軸方向一端部のみを支持する構成、いわゆる片持ち支持で支持する構成とすることも可能である。この場合、被支持部６ａは、支持される側のみに形成することが可能である。
【００３０】
（Ｈ05）前記実施例において、ハウジング２内部は真空排気したが、この構成に限定されず、例えば、ハウジング２の窓材２ｅの部分を開放して、パージ用のガスを流し放しの状態とすることも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、ハウジング２に窓材２ｅが支持され、窓材２ｅを介してハウジング２の外部にある照射対象物に対して光が照射される構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、ハウジング２内部に照射対象物を収容する構成とすることも可能である。この場合、窓材２ｅは不要になり、省略可能である。
【００３１】
（Ｈ07）前記実施例において、放電空間８内に光発生用のガスを封入する構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、一対の端壁７あるいは外筒壁４や内筒壁６に２つの孔を形成して、一方の孔から光発生用のガスを流入させ、他方の孔から光発生用ガスを流出させる構成として、光発生用のガスを流しながら光を発生させる構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は本発明の実施例１の光源装置の説明図である。
【図２】図２は実施例１の光源装置の放電管部分の要部拡大説明図である。
【図３】図３は実施例１の放電管の説明図であり、図３Ａは部分断面図、図３Ｂは図３Ａの矢印IIIＢ方向から見た図、図３Ｃは図３ＡのIIIＣ−IIIＣ線断面図である。
【図４】図４は従来の無声放電を利用する光源装置で使用されている放電管の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…エキシマランプ、
２…ハウジング、
２ｃ，２ｄ…支持部、
３…放電管、
４…外筒壁、
６…内筒壁、
６ａ…被支持部、
７…端壁、
８…放電空間、
１１…第１の電極、
１２…第２の電極、
１４…無声放電用電源、
１６…シール部材、
Ｌ１…間隔、
Ｌ２…第１電極半径。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外筒壁と、前記外筒壁と同軸に配置され且つ前記外筒壁よりも小径の筒状に形成されると共に軸方向端部に前記外筒壁の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部を有する内筒壁と、前記被支持部が貫通し且つ前記外筒壁の軸方向端部と前記内筒壁との間を接続する円板状の端壁と、前記外筒壁、前記内筒壁および前記端壁により囲まれた放電空間と、を有する無声放電用の放電管と、
前記放電空間に収容され、無声放電時に光を発生する光発生用ガスと、
前記外筒壁の外表面に設けられた第１の電極と、
前記内筒壁の内面に設けられた第２の電極と、
前記第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加して前記放電空間内で無声放電を発生させる無声放電用電源と、
前記放電管の前記被支持部を支持する支持部が形成されたハウジングと、
前記ハウジングに形成された前記支持部に配置され、前記放電管の被支持部と前記支持部との間を気密に保持するシール部材と、
を備えたことを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
複数の前記支持部が形成されると共に、前記各支持部間の間隔が、前記放電管の中心軸から前記外筒壁の外表面の第１の電極の外面までの距離である第１電極半径の２倍の長さに対応して形成された前記ハウジングと、
前記ハウジングに形成された複数の前記支持部にそれぞれ配置された前記シール部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【請求項３】
外表面に第１の電極が設けられる筒状の外筒壁と、
前記外筒壁と同軸に配置され且つ前記外筒壁よりも小径の筒状に形成された内筒壁であって、軸方向端部に前記外筒壁の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部を有すると共に、内表面に第２の電極が設けられる前記内筒壁と、
前記被支持部が貫通し且つ前記外筒壁の軸方向端部と前記内筒壁との間を接続する円板状の端壁と、
前記外筒壁、前記内筒壁および前記端壁により囲まれ、無声放電時に光を発生する光発生用ガスが収容される放電空間と、
を備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に前記放電空間内で無声放電を発生させる電圧が印加される
ことを特徴とする無声放電用の放電管。
【請求項１】
筒状の外筒壁と、前記外筒壁と同軸に配置され且つ前記外筒壁よりも小径の筒状に形成されると共に軸方向端部に前記外筒壁の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部を有する内筒壁と、前記被支持部が貫通し且つ前記外筒壁の軸方向端部と前記内筒壁との間を接続する円板状の端壁と、前記外筒壁、前記内筒壁および前記端壁により囲まれた放電空間と、を有する無声放電用の放電管と、
前記放電空間に収容され、無声放電時に光を発生する光発生用ガスと、
前記外筒壁の外表面に設けられた第１の電極と、
前記内筒壁の内面に設けられた第２の電極と、
前記第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加して前記放電空間内で無声放電を発生させる無声放電用電源と、
前記放電管の前記被支持部を支持する支持部が形成されたハウジングと、
前記ハウジングに形成された前記支持部に配置され、前記放電管の被支持部と前記支持部との間を気密に保持するシール部材と、
を備えたことを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
複数の前記支持部が形成されると共に、前記各支持部間の間隔が、前記放電管の中心軸から前記外筒壁の外表面の第１の電極の外面までの距離である第１電極半径の２倍の長さに対応して形成された前記ハウジングと、
前記ハウジングに形成された複数の前記支持部にそれぞれ配置された前記シール部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【請求項３】
外表面に第１の電極が設けられる筒状の外筒壁と、
前記外筒壁と同軸に配置され且つ前記外筒壁よりも小径の筒状に形成された内筒壁であって、軸方向端部に前記外筒壁の軸方向端部よりも外方に突出する被支持部を有すると共に、内表面に第２の電極が設けられる前記内筒壁と、
前記被支持部が貫通し且つ前記外筒壁の軸方向端部と前記内筒壁との間を接続する円板状の端壁と、
前記外筒壁、前記内筒壁および前記端壁により囲まれ、無声放電時に光を発生する光発生用ガスが収容される放電空間と、
を備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に前記放電空間内で無声放電を発生させる電圧が印加される
ことを特徴とする無声放電用の放電管。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−９２６０５（Ｐ２０１０−９２６０５Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５８４３２（Ｐ２００８−２５８４３２）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【特許番号】特許第４２７１７２４号（Ｐ４２７１７２４）
【特許公報発行日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（５０５０８８９８３）株式会社ＮＴＰ (5)
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【特許番号】特許第４２７１７２４号（Ｐ４２７１７２４）
【特許公報発行日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（５０５０８８９８３）株式会社ＮＴＰ (5)
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