準分子燈用照度測量裝置的製作方法

2023-06-18 20:02:36

專利名稱：準分子燈用照度測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及測量從準分子燈放射的真空紫外光的準分子燈用照度測量裝置。特別 涉及沒有用玻璃板等隔離、在準分子燈與被照射物之間的空間中夾著大氣等的含有氧的氣 體的準分子燈裝置中的、正確地測量從準分子燈放射的真空紫外光的準分子燈用照度測量
直O
背景技術：
使用準分子燈的光照射裝置在液晶用玻璃基板的光清洗工序及半導體的製造工 序中廣泛地使用。其中，使用氙準分子燈的放射波長172nm的真空紫外光的光照射裝置近 年來被廣泛地使用。在該真空紫外光的測量中，需要避免大氣中的氧的吸收，希望開發在大 氣中簡單地測量真空紫外光的強度的技術。基於這樣的背景，在大氣中簡單地測量真空紫外光的照度測量裝置已實用化。例如，在專利文獻1中，公開了一種真空紫外光的照度測量裝置，其使惰性氣體流 到對真空紫外光的強度進行檢測的受光傳感器的受光面與導入真空紫外光的光導入口之 間的空間，抑制氧的吸收而使真空紫外光的衰減降低。具體而言，如圖6所示，該照度測量裝置30由檢測真空紫外光的強度的受光傳感 器32、和內包它的殼體31構成。在該殼體31上，以與受光傳感器32的受光面32A相對的 狀態設有光導入口 33，設有導入惰性氣體的氣體導入口 35，並且以從該光導入口 33延伸到 氣體導入口 35的狀態設有氣體流路36。另外，在圖6中，37是從光導入口 33延伸到設在 與氣體導入口 35相反的方向的氣體排出小口 38的排氣流路。在這樣的照度測量裝置30中，一邊使惰性氣體流到氣體流路36，一邊使要測量真 空紫外光的被測量燈P接觸在光導入口 33。惰性氣體從氣體導入口 35流到氣體流路36 中，經由光導入口 33從照度測量裝置30與被測量燈P的細微的間隙排出到外部。此時，將 處於受光傳感器32的受光面32A與光導入口 33之間的空間、以及照度測量裝置30與被測 量燈P之間的空間中的含有氧的大氣同時排出到外部。由此，處於受光傳感器32的受光面32A與被測量燈P之間的空間中的氧被惰性氣 體置換而被除去，真空紫外光不會被氧吸收，結果能夠測量正確的真空紫外光的強度。特別 是，通過設置排氣流路37及氣體排出小口 38，將受光傳感器32的受光面32A與被測量燈P 之間的空間的大氣更可靠地置換為惰性氣體。另一方面，在直接使照度測量裝置接近於準分子燈而測量真空紫外光的強度的情 況下，由於在該準分子燈的放電空間中隨機地發生局部性的放電等，所以有不能測量真空 紫外光的穩定的強度的問題。此外，由於設置在該準分子燈的放電管的外表面上的例如網狀電極等的外部電極 的影子，存在即使是相同的準分子燈，測量的強度也會因準分子燈的測量部位而變為誤差 較大的問題。進而，在隨時間變化的真空紫外光的強度的測量中，產生了正確地在相同的地 方以相同的測取角測量的需要，但這是很困難的，結果，產生不能測量正確的真空紫外光的強度的問題。為了解決這些問題，如果增大照度測量裝置的光導入口的直徑而實現由局部性的放電及外部電極的影子引起的測量誤差的降低，則相反大氣中的氧的影響變大，產生還是 不能測量正確的真空紫外光的強度的問題。專利文獻1日本特開平8-233650號公報

發明內容
本發明是基於這樣的狀況而做出的，其目的是提供一種基本上能夠在大氣中簡單 地測量真空紫外光的強度、還能夠降低由局部性的放電及網狀電極等的外部電極的影子引 起的測量誤差的準分子燈用照度測量裝置。本發明的準分子燈用照度測量裝置，包括對真空紫外光進行檢測的受光傳感器、 和包含該受光傳感器的殼體，其特徵在於，在上述殼體中，在與上述受光傳感器的受光面相對的位置上，以其一面向外部開口的狀態設有導 光路空間；並且設有導入惰性氣體的氣體導入口、以及從該氣體導入口向上述導光路空間延 伸的氣體流路，上述準分子燈用照度測量裝置還具備從上述氣體導入口導入的上述惰性氣體在 上述導光路空間沿著包括上述受光傳感器的受光面的面流通後、從該導光路空間的開口排 出到外部的氣體流通機構，從包括上述受光傳感器的受光面的面的垂直方向俯視，上述導光路空間的開口的 面積比上述受光傳感器的受光面的面積大。在本發明的準分子燈用照度測量裝置中，優選的是，設有多條上述氣體流路，從包 括受光傳感器的受光面的面的垂直方向俯視，多個氣體流路的惰性氣體的噴射方向的出口 被取向為，朝向該受光傳感器的受光面的中心的狀態。根據本發明的準分子燈用照度測量裝置，由於惰性氣體沿著受光傳感器的受光面 流通後，從導光路空間的開口排出到外部，所以基本上能夠在大氣中簡單地測量真空紫外 光的強度。並且由於構成為，從受光傳感器的受光面的垂直方向俯視、作為光導入口的導光 路空間的開口的面積比受光傳感器的受光面的面積大，所以能夠使足夠量的均質的真空紫 外光入射到該受光面。因此，能夠降低由局部性的放電及網狀電極等的外部電極的影子引 起的測量誤差。此外，根據多個氣體流路被取向為惰性氣體的噴射方向的出口朝向受光傳感器的 受光面的中心的狀態的準分子燈用照度測量裝置，能夠將導光路空間的氧可靠地置換為惰 性氣體。由此，能夠抑制氧對真空紫外光的吸收而測量可靠地降低了其衰減的真空紫外光 的強度。


圖1是表示本發明的準分子燈用照度測量裝置的結構的一例的概況的說明用分 解立體圖。
圖2是圖1的準分子燈用照度測量裝置的說明用剖視圖。圖3是圖1的準分子燈用照度測量裝置的蓋部件的仰視圖。圖4是圖1的準分子燈用照度測量裝置的殼體主體的俯視圖。圖5是表示本發明的準分子燈用照度測量裝置的導光路空間的結構的另一例的 說明用剖視圖。圖6是表示以往的真空紫外光的照度測量裝置的概況的說明用剖視圖。標號說明10準分子燈用照度測量裝置11 殼體IlA殼體主體IlB蓋部件12受光傳感器12A受光面12B包括受光面的面13光導入口15氣體導入口16氣體流路16AU6B 槽16C 噴射口20螢光體膜21A、21B 窗板23有色玻璃濾光器25光電變換元件27 外殼27A 開 口30照度測量裝置31 殼體32受光傳感器32A受光面33光導入口35氣體導入口36氣體流路37排氣流路38氣體排出小口S、S2導光路空間P、P2被測量燈L 光路
具體實施例方式以下，對本發明具體地說明。本發明的準分子燈用照度測量裝置如圖1及圖2所示，具有殼體11、在該殼體11 內設有檢測真空紫外光的受光傳感器12。受光傳感器12例如可以做成將螢光體膜20用兩片窗板21A、21B夾持、組裝有有 色玻璃濾光器23、和例如由矽光二極體等構成的光電變換元件25的結構。該受光傳感器 12收納在以與螢光體膜20相對的狀態設有開口 27A的、例如呈圓盤狀的外殼27內。此外， 在光電變換元件25上，連接著延伸到外部的未圖示的傳感器主體而輸出電信號的線纜(未 圖示)。螢光體膜20例如由通過照射波長172nm的真空紫外光而以綠色發光的Zn2SiO4 = Mn 構成。此外，窗板21A、21B例如可以由合成石英玻璃構成。進而，有色玻璃濾光器23是有 選擇地使綠色的光透射的濾光器。作為受光傳感器12的尺寸的一例，例如外殼27的直徑是35. Omm,高度是19mm，開 口 27A的直徑為4mm。在該受光傳感器12中，如果經由開口 27A及窗板21A將真空紫外光入射到螢光體 膜20中，則通過該真空紫外光激勵構成螢光體膜20的Zn2SiO4 = Mn而放射可見光。並且，該 可見光中的綠色的光通過有色玻璃濾光器23而入射到光電變換元件25中，在該光電變換 元件25中被變換為電信號。由此檢測真空紫外光的強度。另一方面，殼體11由殼體主體IlA及蓋部件IlB構成，整體呈長方體的形狀。在該殼體11中，在與受光傳感器12的受光面12A相對的位置上，以其一面向外部 開口的狀態設有導光路空間S，並且設有導入惰性氣體的氣體導入口 15、和從這裡延伸到 導光路空間S的氣體流路16。具體而言，也如圖3所示，在蓋部件IlB的底面上，以延伸到氣體導入口 15的狀態 形成有槽16B，並且在殼體主體IlA的內側面即與受光傳感器12的側面相對的面上形成有槽 16A。並且，通過由這些槽16A、16B和受光傳感器12的周面劃分的空間，形成氣體流路16。進而，在該準分子燈用照度測量裝置10中，具備使從氣體導入口 15導入的惰性氣 體流通的氣體流通機構。氣體流通機構具體而言是使惰性氣體在導光路空間S中沿著包括受光傳感器12 的受光面12A的面12B流通後、從該導光路空間S的開口(光導入口)13排出到外部的結 構。作為惰性氣體，例如可以使用氮氣、氬氣、氦氣等。此外，作為惰性氣體的流通速度，只要是能夠迅速地置換導光路空間S中的在來 自被測量燈(未圖示)的真空紫外光的光路L中存在的氧的速度就可以，沒有特別限定，例 如可以設為3 5升/分。通過惰性氣體進行的氧的置換優選地以能夠將存在於導光路空間S中的氧例如 用0.3秒置換的速度進行。在該例的準分子燈用照度測量裝置10中，設有多條、具體而言是4條氣體流路16。各氣體流路16的惰性氣體的噴射方向的出口(以下也稱作「噴射口」)16C，從包括受光傳 感器12的受光面12A在內的面12B的垂直方向俯視，以朝向該受光傳感器12的受光面12A的中心的狀態取向。通過具有這樣的結構，如圖4中用箭頭表示那樣，從各氣體流路16的噴射口 16C 噴射的惰性氣體在受光傳感器12的受光面12A的中心附近碰撞，從該中心附近經由光導入 口 13被排出到外部。由此，能夠將導光路空間S中的在來自被測量燈的真空紫外光的光路 L中存在的氧有效地置換為惰性氣體。並且，該準分子燈用照度測量裝置10從包括受光傳感器12的受光面12A的面12B 的垂直方向俯視，使導光路空間S的開口、即光導入口 13的面積比受光傳感器12的受光面 12A的面積大。具體而言，只要確保導光路空間S，以使導光路空間S中的來自被測量燈的真空紫 外光的光路L在該導光路空間S的截面中具有隨著朝向受光面12A而成為小徑的錐狀的形 狀就可以。光路L的具體的形狀優選的是，使角度α為150°以上。通過形成這樣的形狀的 光路L，能夠實現可靠地使足夠量的均質的真空紫外光入射到受光傳感器12的受光面12Α， 因而，能夠可靠地降低由局部性的放電、及網狀電極等外部電極的影子引起的測量誤差。作為殼體11的尺寸的一例，例如其橫寬及進深是42mm，高度是27nm，使光導入口 13的直徑為28mm。殼體11的蓋部件IlB的厚度是5mm，槽16B的深度是2. 5mm。殼體主體 IlA的厚度在側壁部及底壁部都是3mm，槽16A的深度是1. 5mm。另外，殼體11與受光傳感器12的間隙優選的是0. 5mm以下。在如以上說明的準分子燈用照度測量裝置中，如以下這樣進行真空紫外光的強度 的測量。S卩，首先，一邊通過氣體流通機構使惰性氣體流動，一邊使要測量真空紫外光的被 測量燈接觸在光導入口 13。惰性氣體從氣體導入口 15流到氣體流路16，經由光導入口 13 從準分子燈用照度測量裝置10與被測量燈的細微的間隙排出到外部。此時，處於導光路空 間S及準分子燈用照度測量裝置10與被測量燈之間的空間中的含有氧的大氣同時被排出 到外部，使這些空間成為惰性氣體的氣體環境。並且，在抑制了光路L中的真空紫外光的氧的吸收的狀態下，從被測量燈對受光 傳感器12照射真空紫外光，通過受光傳感器12測量其強度。在真空紫外光的強度的測量中，優選地使準分子燈用照度測量裝置10的光導入 口 13與被測量燈的距離為0. Imm以下。在光導入口 13與被測量燈的距離比0. Imm大的情況下，有可能不能將處於準分子 燈用照度測量裝置10與被測量燈之間的空間中的含有氧的大氣充分地置換。根據如上所述的準分子燈用照度測量裝置10，由於使惰性氣體沿著受光傳感器 12的受光面12A流通後從光導入口 13排出到外部，所以基本上能夠在大氣中簡單地測量 真空紫外光的強度。並且構成為，從受光傳感器12的受光面12A的垂直方向俯視、光導入 口 13的面積比受光傳感器12的受光面12A的面積大，所以能夠使足夠量的均質的真空紫 外光入射到該受光面12A中。因此，能夠降低由局部性的放電及網狀電極等的外部電極的 影子引起的測量誤差。此外，由於多個氣體流量16取向為惰性氣體的噴射方向的出口朝向受光傳感器 12的受光面12A的中心的狀態，所以能夠將導光路空間S的氧可靠地置換為惰性氣體。由此，能夠抑制氧對真空紫外光的吸收而測量可靠地降低了其衰減的真空紫外光的強度。以上，對本發明的準分子燈用照度測量裝置的實施方式進行了說明，但並不限於 上述實施方式，能夠加以各種變更。例如，導光路空間的具體的形狀並沒有特別限定，如圖5所示，也可以具有適合於 圓筒形狀的準分子燈的形狀。根據具有這樣的導光路空間S2的準分子燈用照度測量裝置， 即使被測量燈P2是圓筒形狀的準分子燈，也能夠在大氣中簡單地測量真空紫外光的強度， 並且能夠降低由局部性的放電、及網狀電極等的外部電極的影子引起的測量誤差。另外，在圖5中，其他標號表示與有關圖2的標號相同的標號。實施例以下，對本發明的具體的實施例進行說明，但本發明並不限於這些。製作圖2所示的準分子燈用照度測量裝置，使用它測量準分子燈的照度。具體而言，設置準分子燈用照度測量裝置以使其接觸在準分子燈的表面，一邊使 氮氣以5L/min的流速作為惰性氣體流動，一邊測量真空紫外光的照度。反覆進行5次該測 量，計算各次測量值的平均值和測量誤差(士 ％ )。將結果表示在表1中。另外，測量誤差是使用5次的最大值、最小值、通過[(最大值_最小值)/ (最大值 +最小值)]Xioo計算的。製作圖6所示的準分子燈用照度測量裝置，使用它與實施例1同樣地測量5次真 空紫外光的照度，計算各次測量值的平均值和測量誤差(士 ％ )。將結果表示在表1中。表1
實施例1 比較例1
第 1 次140.1__121.8
第 2 次141.1__126.0
第 3 次，141.2120.7- (mw/cm )--
第 4 次140.7__127.5
第 5 次140.6__124.6
平均值___140.7__124.1
測量誤差 (±%)0.392.74由上述結果可知，確認了有關實施例1的本發明的準分子燈用照度測量裝置與有 關比較例1的以往的裝置相比照度的測量誤差降低到約1/7。由此可知，根據本發明的準分 子燈用照度測量裝置，能夠正確地測量從準分子燈放射的真空紫外光的照度。
權利要求
一種準分子燈用照度測量裝置，包括對真空紫外光進行檢測的受光傳感器、和包含該受光傳感器的殼體，其特徵在於，在上述殼體中，在與上述受光傳感器的受光面相對的位置上，以其一面向外部開口的狀態設有導光路空間；並且設有導入惰性氣體的氣體導入口、以及從該氣體導入口延伸到上述導光路空間的氣體流路，上述準分子燈用照度測量裝置還具備從上述氣體導入口導入的上述惰性氣體在上述導光路空間沿著包括上述受光傳感器的受光面的面流通後、從該導光路空間的開口排出到外部的氣體流通機構，從包括上述受光傳感器的受光面的面的垂直方向俯視，上述導光路空間的開口的面積比上述受光傳感器的受光面的面積大。
2.如權利要求1所述的準分子燈用照度測量裝置，其特徵在於，設有多條上述氣體流路，從包括受光傳感器的受光面的面的垂直方向的俯視，多個氣 體流路的惰性氣體的噴射方向的出口被取向為朝向該受光傳感器的受光面的中心的狀態。
全文摘要
提供一種基本上能夠在大氣中簡單地測量真空紫外光的強度、還能夠降低由局部性的放電、及網狀電極等的外部電極的影子引起的測量誤差的準分子燈用照度測量裝置。包括對真空紫外光進行檢測的受光傳感器和殼體，在上述殼體中，在與受光傳感器的受光面相對的位置上，以其一面向外部開口的狀態設有導光路空間；並且設有導入惰性氣體的氣體導入口、以及從這裡延伸到導光路空間的氣體流路，該裝置還具備從氣體導入口導入的惰性氣體在上述導光路空間沿著包括受光傳感器的受光面的面流通後、從導光路空間的開口排出到外部的氣體流通機構，從包括受光傳感器的受光面的面的垂直方向俯視，導光路空間的開口的面積比受光傳感器的受光面的面積大。
文檔編號G01J1/42GK101832814SQ20101011603
公開日2010年9月15日 申請日期2010年2月9日 優先權日2009年3月10日
發明者大塚優一, 石原肇 申請人:優志旺電機株式會社