專利名稱：準分子燈及該準分子燈的制造方法
技術領域：
本發明是涉及準分子燈及準分子燈的制造方法。尤其是，涉及在半導 體基板或液晶基板等的制造工序中，被利用于半導體基板或液晶基板的洗 凈等的準分子燈及該準分子燈的制造方法。
背景技術：
在最近的半導體基板或是液晶基板等的制造工序中，作為除 去附著于半導體基板的硅片或液晶基板的玻璃基板的表面的有機化合物等 的污垢的方法，廣泛地被利用著利用紫外線的干式洗凈方法。尤其是在使 用從準分子燈所放射的真空紫外光的臭氧或活性氧氣的洗凈方法中，有更 有效率且在短時間加以洗凈的各種洗凈裝置被提案，例如，公知的有專利
文獻l (日本特開2000-260396號)。
專利文獻1所示的紫外線照射處理裝置是準分子燈多個連設在被處理 體的運送方向，而構成準分子照射面對于被處理體成為一定距離， 一面向 所定方向運送被處理體， 一面點燈驅動各個準分子燈，由將從各個準分子 燈所放射的準分子光照射到被處理體的表面，來干式洗凈被處理體的表面。 依照表示于同文獻的紫外線照射處理裝置，由氧氣使得準分子光被吸收而 為了抑制準分子光的衰減，在將被處理體配置在距準分子照射面8mm以內 的狀態下，將準分子光照射在被處理體的表面。
可是，現有的準分子燈是具備如專利文獻2(日本特開2004-342369號) 所示的饋電構造。圖8是表示現有的準分子燈的饋電結構的概略圖。
表示于同圖的準分子燈A是具備在被形成于介質材料所成的長方體 形狀的放電容器B的內部的密閉空間S封入有生成準分子的氣體，并且設 置于隔著放電容器B的密閉空間S相對的位置的一對電極C、 D。各個電 極C、 D是由真空蒸鍍鎳或鉻等的金屬薄膜所形成， 一方的電極D是為了 取出紫外線，在除了附設引線的端部以外形成網目狀。在電極D的端部， 由使用焊料F焊接有解開成為露出的多條芯線的狀態的引線E的芯線部Ea。
專利文獻1:日本特開2000-260396號； 專利文獻2:日本特開2004-342369號。
發明內容
在專利文獻1的紫外線照射處理裝置中，因以下的理由，判明了通過 氧化焊料F，該焊料F固定有在圖8示出的準分子燈A的電極D與引線E 的芯線部Ea，存在降低兩者的連接部的機械性強度的可能。S卩，可能從準 分子燈A所放射的紫外線吸收在準分子燈周圍存在的氧氣而在準分子燈的 周圍產成臭氧，并由生成的臭氧氧化焊料F的表面，由此導致焊料F劣化。 這樣，當固定有電極與引線的焊料劣化時，則在用來進行下一洗凈的被處 理體被運送為止的期間，熄滅準分子燈而待機時，或是點燈驅動準分子燈 來進行被處理體的洗凈時等因焊料破損而引線從電極離開，由此，欲對被 處理體照射紫外線時無法點亮準分子燈，或是對被處理體照射紫外線時產 生突然熄掉準分子燈的不方便。
如上所述，本發明的目的是在于提供可抑制焊料的劣化的準分子燈及 該準分子燈的制造方法，該準分子燈為在由介質材料所構成的放電容器內 部形成的密閉空間中封入有放電用氣體，隔著放電容器的密閉空間相對地 形成一對電極、并且由焊料固定著各個電極與將電力供應于各個電極所用 的引線。
本發明的準分子燈，在由介質材料所構成的放電容器內部形成的密閉 空間中封入有放電用氣體，隔著所述密閉空間、在所述放電容器的外表面 形成由金屬薄膜構成的一對電極，且用于饋電給各個電極的各個引線通過 焊料與各個電極被電連接，該準分子燈其特征在于，在所述焊料的周圍形 成有保護膜。
另外，其特征為在上述引線連接有板狀饋電端子，該饋電端子與上述 電極通過上述焊料來進行連接。
另外，其特征為在上述饋電端子的周圍形成有上述保護膜。
另外，其特征為上述保護膜包含二氧化硅(silica)。
另外，其特征為上述保護膜為涂敷聚硅氮垸(polysilazane)溶液，并通過轉化成二氧化硅來形成。
另外，其特征是上述電極為連接有上述引線的部位與其以外的部位
分開，并且連接有該引線的部位與其他以外的部位通過導電性膏(paste)
被性連接，在該導電性膏的周圍形成有上述保護膜。
另外，本發明的準分子燈的制造方法，是在由介質材料所構成的放電 容器內部形成的密閉空間中封入有放電用氣體，隔著上述密閉空間、在上 述放電容器的外表面形成由金屬薄膜構成的一對電極，用于饋電給各個電
極的各個引線通過焊料與各個電極電連接的，其特征為具備以下制造工 序
1. 在放電容器的外表面形成由金屬薄膜所構成的電極的制造工序，
2. 在l的制造工序之后，通過加熱熔融焊料，并外部電極與引線由焊 料電連接的制造工序，
3. 在2的制造工序之后，在焊料的周圍涂敷聚硅氮垸溶液，并使之干
燥，而在焊料的周圍形成保護膜的工序。
根據本發明的準分子燈，隔著放電容器的密閉空間而相對形成一對電 極，并且通過焊料來固定各個電極與用于將電力供應于各個電極的各個引 線，在焊料的周圍形成有保護膜，因此能可靠地可防止由產生在準分子燈 的周圍的臭氧把焊料氧化而劣化。所以， 一直到下一被處理體被運送為止 的等待期間或在點燈驅動放電燈時，焊料不會破損，引線不會從電極離開， 因此，欲點亮準分子燈時能夠可靠地可點亮，又能可靠地可防止在對被處 理體照射紫外線來洗凈被處理體的期間突然地熄滅準分子燈。
另外，在上述引線連接有饋電端子，而饋電端子與上述電極通過上述 焊料固定，因此可將饋電端子與外部電極的連接成更牢固。
另外，在上述饋電端子的周圍形成有上述保護膜，因此能夠可靠地防 止由臭氧使饋電端子劣化。
另外，上述保護膜包含二氧化硅，因此可更可靠地防止焊料的劣化。
另外，上述保護膜通過涂敷并干燥聚硅氮烷溶液來形成，因此不必進 行高溫的加熱處理可形成保護膜。所以，通過焊料不會熔融程度的溫度的 熱處理可形成保護膜，因此具有避免焊料朝固定部以外的部位流動，或是 避免金屬電極分散于焊料中而剝落的優點。
6另外，上述電極為連接有上述引線的部位與其以外的部位離開，并 且連接有該引線的部位與其以外的部位通過導電性膏來電連接，而在該導 電性膏的周圍形成有上述保護膜。因此，不會有電連接引線的部位與其以 外的部位的導電性膏被臭氧劣化可能。
還有，根據上述的本發明的制造方法，通過使用聚硅氮烷溶液，并以 焊料不會熔解程度的溫度進行熱處理，可在焊料的周圍容易形成包含二氧 化硅的保護膜，因此不會損及焊接部的可靠性、來形成二氧化硅膜，而具 有可提高焊接部的耐久性的優點。
圖1是表示本發明的準分子燈的整體結構的立體圖。 圖2是表示本發明的準分子燈的主要部分放大截面圖。
圖3 (a)至圖3 (d)是表示說明本發明的準分子燈的制造方法的概念圖。
圖4是表示具備本發明的準分子燈的紫外線照射處理裝置的結構概略的概念圖。
圖5是表示本發明的準分子燈的其他實施方式的主要部分放大截面圖。 圖6是表示本發明的準分子燈的其他實施方式的主要部分放大截面圖。 圖7是表示本發明的準分子燈的其他實施方式的主要部分放大截面圖。 圖8是表示公知的準分子燈的結構的概略截面圖。 附圖標號說明
100: 準分于燈
1: 放電容器
3: 電極
3a: 引線固定部
3b: 放電形成部
4: 電極 11， 12:平坦壁
13: 彎曲部
14: 饋電裝置15， 16:引線
15a:芯線
15b:被覆部
17:焊料
18:保護膜
19:套管
20:饋電端子
21:導電性膏
具體實施例方式
圖1是表示本發明的準分子燈的整體結構的立體圖。圖2是表示擴大 本發明的準分子燈的電極與引線的連接部的截面圖。在圖2中，為了方便 僅表示一方的電極與一方的引線的連接部分的結構。
準分子燈100是由介質材料的合成石英玻璃所構成，具有在四角為圓 的扁平方筒形狀的放電容器1，在放電容器1的內部形成的密閉空間S，例 如氙氣體等的稀有氣體，或是將氯氣等的囟素氣體混合于稀有氣體作為放 電氣體來充填，根據氣體的種類能發出不相同波長的準分子光。放電氣體 一般是以約10 100KPa的壓力被填充。
放電容器1是位于紙面的上方側的平坦壁11與位于紙面的下方側的平 坦壁12為互相地隔開而平行地伸展，并且在平坦壁ll、 12的各個寬度方 向(對于管軸正交的方向)的端部分別連續形成有彎曲部13。這種放電容 器1是在圖1的紙面位于上下的平坦壁11、 12的任一個形成向被處理體出 射紫外線所用的光出射面。例如，在將被處理體配置于放電容器1的下方 時，位于下方側的平坦壁12成為光出射面。表示這種放電容器1的數值例 時，管軸方向的全長為904mm、發光長(配設有電極的領域的管軸方向的 全長度)為790mm、左右的寬度方向的長度為43mm、而上下的高度方向 的長度為15mm。
在平坦壁ll、 12，分別配置有電極3、 4。電極3、 4是例如將金、銀、 銅、鎳、鉻等的耐蝕性金屬通過進行印刷或蒸鍍于平坦壁ll、 12上，例如 厚度形成成為0.1pm 數十pm。例如，如上述地位于下方側的平坦壁12成為光出射面時，電極4是將上述金屬通過進行印刷或蒸鍍成為格子狀并
形成具有透光性。電極3是被連接于饋電裝置14的高壓側的引線15，而位 于下方的電極4是被連接于接地側的引線16。
如圖2所示，引線15是由絕緣材料被除去而成為露出的芯線部15a與 以絕緣材料覆蓋芯線周圍的被覆部15b來構成，芯線部15a為使用焊料17 被焊接于電極3，由此，電性及機械性地被固定于電極3。焊料17是設置 成可圍繞引線15的芯線部15a的周圍。在焊料17的周圍，形成有耐臭氧 性材料所成的保護膜18以免把焊料17露出于外部。焊料17是例如有Sn-Pb、 Sn-In等，但一般為耐臭氧性低。作為形成保護膜18的耐臭氧性材料，例 如有二氧化硅(silica)、沃其滋莫(Okitsumo，商品名稱)，斯迷世拉母 S七，^，商品名稱)等，但由下述理由優選二氧化硅。
圖3是表示用于說明本發明的準分子燈的制造方法的概念圖。
<第1制造工序>
如圖3 (a)所示，將上述的金屬通過印刷或蒸鍍在位于合成石英玻璃 所成的扁平筒狀的放電容器1的上方側的平坦壁11上，并形成金屬薄膜所 成的電極3。
<第2制造工序>
第1制造工序之后，如圖3 (b)所示，將引線15的芯線部15a配置在 電極3上的狀態下在兩者近旁配置焊料17的塊體而以約30(TC的溫度來加 熱焊料并使其熔融。通過將經熔融的焊料自然冷卻到常溫來固定芯線部15a 與電極3。
<第3制造工序>
如圖3 (c)所示，在第2制造工序之后，對于使用刷子涂敷在焊料17 周圍的聚硅氨烷溶液18，在大氣中以90。C左右的溫度進行1小時的熱處理。 通過將聚硅氮烷(polysilazane)溶液18，自然冷卻到常溫并干燥，如圖3 (d) 所示，在焊料17的周圍形成二氧化硅構成的保護膜18。
在上述的第3制造工序中，若將聚硅氮烷溶液予以干燥，則聚硅氮烷 是與大氣中的水分或氧氣結合，由此轉化為二氧化硅，通過使用聚硅氮'烷 溶液，即使不過度地進行高溫的熱處理也可形成保護膜18。并且，通過以 液體狀態使用聚硅氮烷，則可涂敷到表面形狀容易成為不穩定的焊料17的周圍每個角落，因此容易形成保護膜18以使焊料17的外表面與空氣被完 全地隔斷。
在上述第3制造工序中所使用的聚硅氮烷溶液，是如下地被調配。混 合作為原料的全氫化聚硅氮烷與溶劑的二甲苯，來制作約10 20%的全氫 化聚硅氮烷溶液。作為溶劑也可以使用二丁醚(dibutyl ether)、索爾別案 (Solvesso，商品名稱)、石油餾份等。對于所制作的全氫化聚硅氮烷溶液 添加鈀(palladium)系或胺(amine)系的催化劑。通過添加催化劑，以更 低溫的熱處理就可形成二氧化硅構成的保護膜。
另外，在上述第3制造工序中，對于涂敷于焊料周圍的聚硅氮垸溶液 進行熱處理，是為了在短時間內使聚硅氮烷轉化成二氧化硅。即使變更熱 處理為進行加濕處理，也可使在短時間內轉化為二氧化硅，若不必縮短轉 化成二氧化硅的時間，則不必進行熱處理等。
圖4是表示具備本發明的準分子燈的紫外線照射處理裝置的結構的概 略概念圖。
紫外線照射處理裝置是將從配置于氮氣等非活性氣體所填充的筐體40 內的準分子燈IOO所放射的紫外線，對在筐體40下方朝水平方向通過多個 滾子42運送被處理體W進行照射，來進行該被處理體W的表面洗凈等的 處理。被處理體W是硅片基板、液晶顯示器制造用、電漿顯示面板制造用 等的平面顯示器制造用的玻璃基板等。這些基板的表面，是依各制造工序 經過而狀態不相同，作為施行光阻、透明導電膜、電路等的狀態。
容納準分子燈100的筐體40，相對于被處理體W的下方側被開放，而 在筐體40內部距被處理體W約數mm的位置配置有準分子燈100，并且在 該準分子燈100的上方側配置具有氣體噴出口 41a的非活性氣體放出機構 41。筐體40的內部，以氮氣體等非活性氣體來置換，以免因從準分子燈100 所放射的紫外線被氧氣吸收而衰減，尤其是在準分子燈100與被處理體W 間被置換成反應所必須的最低限的氧氣濃度。作為非活性氣體，除了氮氣 以外，也可使用氦、氬、氖等。
這種紫外線照射處理裝置，當由運送來的被處理體W使得筐體40的 下方的開口成為幾乎關閉的狀態時，來自非活性氣體放出機構41的非活性 氣體充滿于筐體40內而降低內部的氧氣濃度，例舉一個例子，在被處理體W的寬度為1100mm、準分子燈100的全長度為1300mm、筐體40的全長 度為1500mm、高度為50mm、寬度為150mm、且從非活性氣體放出機構 41所放出的非活性氣體的流量為300L /分的情況下，在被處理體W幾乎 塞住筐體40下方側的開口時，筐體40內的氧氣濃度是成為大約0.5 % 。
在以上的圖4所示的紫外線照射處理裝置中，筐體40內部未完全地密 閉，因此在筐體40內部成為氧氣容易殘留的環境。然而，本發明的準分子 燈是在這樣因殘留著氧氣而容易產生臭氧的環境化下即使進行點燈驅動， 在對電極3與引線15的芯線部15a固定的焊料17的周圍形成耐臭氧性材 料所成的保護膜18，因此產生在準分子燈100的周圍的臭氧也不能使焊料 17氧化而被劣化。所以， 一直到下一洗凈所用的被處理體被運送為止的等 待期間或是對于被處理體照射紫外線而正進行洗凈被處理體的期間，能夠 可靠地防止引線15的芯線部15a從電極3離開。因此，不會產生欲點亮準 分子燈時無法點亮、或是在正對被處理體照射紫外線的期間突然地熄滅準 分子燈這樣的不方便。
另外，根據本發明的準分子燈的制造方法，如上述的第3道制造工序 所示，為了形成保護膜18而使用聚硅氮垸溶液，因此不必過度地進行高溫 的熱處理就可形成保護膜18。所以，通過第3道制造工序的熱處理就可避 免悍料17過度地成為高溫狀態，并能可靠地避免焊料17再度熔融。在第3 道制造工序中，若焊料再度熔融，就會產生焊料會流到固定部以外的部位、 或是有金屬電極被分散于焊料中產生被剝落的不方便的可能。另外，液體 的聚硅氮烷被涂敷到焊料17的外表面各個角落，因此焊料17的外表面成 為容易形成保護膜18以使與空氣完全地隔斷。
圖5至圖7是用于說明本發明的準分子燈的其他實施方式的主要部分 放大圖。在圖5至圖7中，針對于與圖1圖2共同的部位給予與在圖1、 圖2所給予的符號同一符號并省略了說明。
根據圖5所示的方式，引線15是除了芯線部15a，被覆部15b以外， 還具有捆扎芯線部15a的鎳制套管19與被焊接于該套管19的板狀饋電 端子20。引線15通過板狀饋電端子20由焊料17被固定于電極3，由此經 由饋電端子20被電連接于電極3。套管19及饋電端子20是防止隨著由發 生在準分子燈的周圍的臭氧氧化而劣化，因此分別由耐臭氧性材料來構成。
ii例如套管19是由鎳來構成，且饋電端子20是由鎳來構成。
根據這樣如圖5所示的實施方式，可期待如以下說明的實用上的效果。 引線15的芯線部15a是為了具有柔軟性而分成多個細線，因此存在很難焊 接于饋電端子20的表面、或是因多個細線容易胡須狀地鼓出并接觸于其他 周邊機器而成為誤動作原因的擔心。因此，通過在多個細線所成的芯線部 15a安裝套管19，并可將套管19容易地焊接于饋電端子20，可避免細線胡 須狀地鼓出，因此可降低準分子燈對于周邊機器的不良影響。.
另外，通過設置薄板狀饋電端子20，與在電極3直接地焊接芯線部15a 或是捆扎芯線部15a的套管19的情況相比較，可確保與電極3的接觸面積， 并且可將熱容與電極3近似，因此焊料17的固定可容易地進行。因此，饋 電端子20與電極3的機械性連接強度會變高，而可將引線15與電極3的 電連接的可靠性提高。優選板狀饋電端子20其熱容與電極3的熱容接近。 另夕卜，套管19、饋電端子20也可以不是由耐臭氧性材料構成。如圖6 所示，在焊料17、導電性套管19及板狀饋電端子20的周圍，也可由二氧 化硅形成有保護膜18以使此些的外表面不會觸及空氣。根據圖6所示的實 施方式，即使套管19、饋電端子20為耐臭氧性低的材料，也不會擔心這些 材料被臭氧氧化。
根據圖7所示的實施方式，電極3是被分離成由焊料17固定有引線15 的芯線部15a的引線固定部3a，及引線固定部3a以外的放電形成部3b， 而引線固定部3a與放電形成部3b由不同體的導電性膏(paste) 21被確保 導通。導電性膏21是例如使用著在環氧樹脂混合銀或鎳填充物， 一般由耐 臭氧性低的材料來構成。并且，在焊料17及導電性膏21的周圍形成有二 氧化硅構成的保護膜18，由保護膜18使焊料17及導電性膏21的外表面與 空氣隔斷。
根據這樣如圖7所示的實施方式，可期待如下的實用性的效果。在上 述的發明的準分子燈的制造方法的第2道制造工序中，若為了短時間熔融 焊料17而以高溫過度地加熱焊料17，則由電極3成為高溫狀態，存在構成 電極3的金屬熔入在熔融的焊料的情況。如圖7所示，在這種情況下，電 極3是會被分離或引線固定部3a與其以外的放電形成部3b，會產生對放電 形成部3b的不能饋電的這樣不方便的擔心。因此，在第2工序中，即使引線固定部3a與放電形成部3b被分離的情況，通過導電性膏21使得引線固 定部3a與放電形成部3b被導通，因此能夠可靠地點亮準分子燈。
另外，除了焊料17的周圍以外，在導電性膏21的周圍也形成著保護 膜18，因此不用擔心由耐臭氧性低的材料構成的導電性膏21被在準分子燈 周圍產生的臭氧氧化而劣化。
以上，對本發明的準分子燈的各種實施方式加以說明，但本發明是并 不被限定于上述的實施方式。放電容器的形狀是并不限定在扁平的方筒狀， 例如也可適用圓筒狀，另外，也可適用在將內徑互相不相同的兩支直管同 軸地配置，并且通過密封各個直管的端部而在內部形成氣密空間的雙重圓 筒管構造。
權利要求
1、一種準分子燈，在由介質材料所構成的放電容器內部形成的密閉空間中封入有放電用氣體，隔著所述密閉空間、在所述放電容器的外表面形成由金屬薄膜構成的一對電極，且用于饋電給各個電極的各個引線通過焊料與各個電極被電連接，該準分子燈其特征在于，在所述焊料的周圍形成有保護膜。
2、 如權利要求1所述的準分子燈，其特征在于， 在所述引線連接有板狀饋電端子，該饋電端子與所述電極通過所述焊料來進行連接。
3、 如權利要求2所述的準分子燈，其特征在于， 在所述饋電端子的周圍形成有所述保護膜。
4、 如權利要求1所述的準分子燈，其特征在于， 所述保護膜由二氧化硅構成。
5、 如權利要求4所述的準分子燈，其特征在于，所述保護膜是通過涂敷并干燥聚硅氮烷溶液所形成的。
6、 如權利要求l所述的準分子燈，其特征在于，所述電極，連接有所述引線的部位與其以外的部位分開，并且連接有 該引線的部位與其以外的部位通過導電性膏被電連接，在該導電性膏的周 圍形成有所述保護膜。
7、 一種準分子燈的制造方法，是在由介質材料所構成的放電容器內部 形成的密閉空間中封入有放電用氣體，隔著所述密閉空間、在所述放電容 器的外表面形成由金屬薄膜所構成的一對電極，且用于饋電給各個電極的 各個引線通過焊料與各個電極被電連接，該準分子燈的制造方法其特征在 于，具有以下工序-(1) 在放電容器的外表面形成由金屬薄膜所構成的電極的工序，(2) 在(1)的工序之后，通過加熱熔融焊料，并將外部電極與引線 由焊料電連接的工序，(3) 在(2)的工序之后，在焊料的周圍涂敷聚硅氮烷溶液，而轉化成二氧化硅，并在焊料的周圍形成保護膜的工序。
全文摘要
本發明的目的是在于提供可抑制焊料的劣化的準分子燈及該準分子燈的制造方法。該準分子燈，隔著放電容器的密閉空間相對地形成一對電極；并且各個電極與將電力供應于各個電極所用的引線通過焊料固定。本發明的準分子燈，是在由介質材料所構成的放電容器內部形成的密閉空間中封入有放電用氣體，隔著上述密閉空間、在上述放電容器的外表面形成包含金屬薄膜的一對電極，用于饋電給各個電極的各個引線由焊料與各個電極電連接，該準分子燈其特征為在上述焊料的周圍形成有保護膜。
文檔編號H01J65/00GK101533756SQ20091012694
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月10日 優先權日2008年3月10日
發明者岡本敏之, 竹添法隆, 遠藤真一 申請人:優志旺電機株式會社