(57)【要約】【課題】発光管の外面に管軸方向に延びる外部電極を有し、該外部電極が金属の微粒子を含むペーストを焼成して形成されてなるエキシマランプにおいて、外部電極を構成する金属微粒子からのコロナ放電を抑制して、電極の痩せ細りを防止して、長時間の安定した光出力を得ることができるようにした構造を提供することにある。【解決手段】前記外部電極に金属メッキを施して、金属微粒子間の微小間隙を該金属で充填して空気層を無くし、金属微粒子からのコロナ放電を防止したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管の外面に管軸方向に延びる外部電極を有し、該外部電極が金属の微粒子を含むペーストを焼成して形成されてなるエキシマランプにおいて、
前記外部電極は、金属メッキされていることを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
金属メッキとなる金属物質は、金、白金、ニッケル、パラジウム、ロジウムのいずれかである請求項１に記載のエキシマランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エキシマランプに関するものであり、特に、発光管の外面に外部電極を有し、該外部電極が金属の微粒子を含むペーストを焼成して形成されてなるエキシマランプに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば金属、ガラス、その他の材料よりなる被処理体に、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を照射することにより、真空紫外光およびこれにより生成される活性酸素やオゾンの作用によって、被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去する光洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する酸化膜形成処理技術が開発され、実用化されている。
【０００３】
さらには、波長１９３ｎｍ、２４８ｎｍの紫外光を照射することにより、レジストの特性試験、周辺露光、マスク検査技術が開発され、実用化されている。
【０００４】
このような紫外光を照射するランプとしては、例えば、特開２００９−５９６０６号公報で示されるような、エキシマ放電によってエキシマ分子を形成し、当該エキシマ分子から放射される光を利用するエキシマランプが知られている。
【０００５】
図３は、従来のエキシマランプ構造図である。
エキシマランプ１の直管状の発光管２は、例えば、透光性セラミックスのサファイアからなるものである。
該発光管２の長手方向における両端は開放されており、その両端には封止用の金属製のキャップ４、５が配置されている。該キャップ４、５は、例えば鉄（Ｆｅ）にニッケル（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）を配合した合金のいわゆるコバールにより形成される。
【０００６】
一方のキャップ４にはガス管４１が設けられており、発光管２の内部が該ガス管４１により排気されて減圧された後、希ガスとハロゲンが封入される。これらの物質が封入された後、ガス管４１は圧接などで封止され、発光管２は密閉構造となる。
発光管２１内に封入される物質として、アルゴン（Ａｒ），クリプトン（Ｋｒ）又はキセノン（Ｘｅ）からなる希ガスと、六フッ化硫黄（ＳＦ６），四フッ化炭素（ＣＦ４）又は三フッ化窒素（ＮＦ３）からなるフッ化物とが挙げられる。
【０００７】
前記発光管２の外面には、一対の外部電極３、３が発光管２の管軸方向に沿って延びるように設けられ、互いに電気的に離隔して配置されている。
該外部電極３、３は、金、銀、銅などの金属微粒子とガラス成分と有機溶剤を練り合わせ、ペースト状にしたものから形成される。この金属微粒子を含むペーストをスクリーン印刷といわれる手法で発光管２の外周面に薄く帯状に塗布し、これを焼成することにより形成したものである。
【０００８】
このようなエキシマランプは、一対の外部電極３、３間に電圧が印加されることにより、発光管２を介して外部電極３、３間で放電が発生する。
発光管２内に、放電ガスとしてアルゴン（Ａｒ）と六フッ化硫黄（ＳＦ６）が封入されている場合には、これらが電離されて、アルゴンイオンやフッ素イオンを形成し、アルゴン−フッ素からなるエキシマ分子が形成され、１９３ｎｍの波長近傍の光が発光され、発光管２から放射される。
【０００９】
近時、かかるエキシマランプにおいては、処理対象物の処理面積の増大化、処理速度の高速化などの目的で、光出力を大きくすることが求められてきており、必然的にランプへの入力電力を増加させる傾向にある。
【００１０】
しかして、上記の電極構造においては、図４に示されるように、電極３は金属微粒子３０、３０から構成されており、焼成後の金属微粒子間には微小間隙Ｓが多数形成される。
この電極３、３間に高電圧が印加されると、図５に模式的に示すように、前記金属微粒子３０、３０の表面には×印で表す電荷３１、３１が生じ、その電荷分布は一様とはならず、電荷が集中している部分が発生する。
【００１１】
そして、上記したように、この金属微粒子３０、３０間には微小間隙Ｓが存在するので、該微粒子３０、３０の周りに存在する空気との間でコロナ放電Ｃが発生する。つまり、間隙Ｓではランプ点灯時に印加される高電圧でコロナ放電Ｃが発生し、その結果、該コロナ放電Ｃにより金属微粒子３０がイオン化される。この金属イオンは、接地されてグランド側の電位となっているキャップ４、５の方向に移動していくという現象が生じる。
そのため、外部電極３、３が時間経過とともに次第に痩せ細ってしまい、ランプに所定の電力を入力しても、電極間には当該所定の電力が投入されず、ランプの光出力が低下してしまうという問題があった。
このような電極の痩せ細り現象は前記した入力電圧の増加の要求に伴って、一層深刻な問題となってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１４６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、発光管の外面に電極を有し、該電極が金属の微粒子を含むペーストを焼成して形成されてなるエキシマランプにおいて、外部電極の痩せ細りを防止して、光出力の低下を招くことのないエキシマランプを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、この発明では、発光管外面に、金属微粒子を含むペーストを焼成して形成してなる外部電極を有するエキシマランプにおいて、該外部電極を金属メッキすることにより、金属微粒子間の間隙を該メッキ部材によって充填して空気層をなくすようにしたことを特徴とする。
また、前記金属メッキとなる金属物質は、金、白金、ニッケル、パラジウム、ロジウムのいずれかであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、金属微粒子からなる外部電極の微小粒子間の空隙が、メッキされた金属によって充填されて埋められるので、金属微粒子間に空気層が存在することがなくなり、金属微粒子からのコロナ放電の発生を未然に防止できて、外部電極の痩せ細りが生じることがなく、長時間にわたり安定した光出力を得ることができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るエキシマランプの外部電極の断面図。
【図２】図１の外部電極の部分拡大断面図。
【図３】従来技術の斜視図。
【図４】図３の外部電極の断面図。
【図５】図４の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１はこの発明のエキシマランプの外部電極の断面図を示し、電極３には金属メッキＭが施される。
その結果、図２に示すように、外部電極３を構成する金属微粒子３０、３０間には、該メッキＭの金属が充填されて埋め込まれ、空気層が存在しなくなる。
金属メッキＭとなる金属物質としては、まず導電性が良いことが必要であり、更には、エキシマランプからのＶＵＶ光によりオゾンが発生することから、耐酸化性が求められる。
これらの観点から、メッキ用の金属物質としては、金、白金、ニッケル、パラジウム、ロジウムのいずれかから選択される。
【００１８】
外部電極３をメッキする手順は以下の通りである。
金属微粒子を含むペーストを発光管に塗布し、これを焼成して形成した外部電極を有するエキシマランプを、例えば、ニッケル・メッキ浴（硫酸ニッケル＋塩化ニッケル＋ホウ酸）に浸し、浴の温度（４０℃）と電流（１Ａ／ｃｍ２）を調整しながらニッケル・メッキ処理する。数分で焼成された外部電極部分がニッケルで覆われる。
【００１９】
なお、上記実施例では、封入放電ガスとの関係から発光管を透光性セラミックスのサファイアからなるものとして説明したが、これに限られず、放電ガスの種類との関係で紫外光を透過するものであればよく、石英ガラスであってもよいことは勿論である。
【００２０】
以上のように、本発明によれば、発光管の外面に、金属の微粒子を含むペーストを焼成して形成されてなる外部電極を有するエキシマランプにおいて、該外部電極に金属メッキを施す構成としたので、電極を構成する金属微粒子間の微小間隙が、メッキする金属によって充填されて埋め込まれるので、空気層がなくなり、金属微粒子表面からのコロナ放電がなくなり、電極の痩せ細りが防止されて、長時間にわたって安定した光出力を得ることができるという効果を奏するものである。
【符号の説明】
【００２１】
１        エキシマランプ
２        発光管
３        外部電極
３０      金属微粒子
４、５    金属キャップ
Ｓ        空隙
Ｃ        コロナ放電
Ｍ        メッキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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