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JP2006300706A - Life decision method for ultraviolet light source, ultraviolet light source device, and ultraviolet irradiation device - Google Patents

Life decision method for ultraviolet light source, ultraviolet light source device, and ultraviolet irradiation device Download PDF

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JP2006300706A
JP2006300706A JP2005122272A JP2005122272A JP2006300706A JP 2006300706 A JP2006300706 A JP 2006300706A JP 2005122272 A JP2005122272 A JP 2005122272A JP 2005122272 A JP2005122272 A JP 2005122272A JP 2006300706 A JP2006300706 A JP 2006300706A
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JP
Japan
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ultraviolet light
light source
ultraviolet
lifetime
transmission member
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Application number
JP2005122272A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Hayashi
和志 林
Takeshi Tachibana
武史 橘
Mikihiko Matsuoka
幹彦 松岡
Hideaki Ishihara
英明 石原
Kenji Hibashi
賢治 日橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iwasaki Denki KK
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
Kobe Steel Ltd
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Publication date
Application filed by Iwasaki Denki KK, Kobe Steel Ltd filed Critical Iwasaki Denki KK
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  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To decide the life of an ultraviolet light source accurately without being affected by a change in the absolute value of the output of an ultraviolet sensor in an ultraviolet light source applying ultraviolet rays through a transmission member which allows ultraviolet rays to pass therethrough, to prevent situations which reduce product yield such as a loss of a target product due to a change in the output of the ultraviolet sensor in the middle of manufacturing the target product by an ultraviolet light source device or an ultraviolet irradiation device adopting the ultraviolet light source, and to prevent situations which require the maintenance of the ultraviolet light source in the middle of manufacturing the target product. <P>SOLUTION: The life of the ultraviolet light source 1 is decided from a temporal change in the spectral shape of the ultraviolet rays 1a passed through the transmission member 4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エキシマランプなどの紫外線発光源の寿命を判定する寿命判定方法と、この紫外線発光源の寿命判定方法を採用した紫外線光源装置および紫外線照射装置に関するものである。   The present invention relates to a lifetime determination method for determining the lifetime of an ultraviolet light source such as an excimer lamp, and an ultraviolet light source device and an ultraviolet irradiation device that employ this ultraviolet light source lifetime determination method.

近時、液晶テレビなどの薄型テレビの製造工程などで、ガラス基材表面の有機物除去を目的として高強度の紫外線照射が行われている。これは、紫外線の持つ強いエネルギーにより有機物の化学結合を切断し、CO2などのガスに変えることで表面を清浄にするものである。従来は185nmと254nmに発光波長を持つ低圧水銀ランプが用いられていたが、基材の大型化に伴って真空紫外線領域に中心波長を持つエキシマランプが急速に普及している。例えば、キセノンエキシマランプは、低圧水銀ランプより高いエネルギーをもち、172nm以外に発光を持たない。従って、キセノンエキシマランプを採用すれば、投入したエネルギーがすべて波長172nmの紫外線発光になり、紫外線照射の処理効率が高いので、基材大型化によるライン速度の高速化に対応することができるようになる。また、低圧水銀ランプを用いた場合などのように、処理に関係ない波長の紫外線を基材に吸収させて基材の温度を上昇させることがないので、基材を低温で処理することが可能で、温度上昇による熱応力の発生で基板が破損したりすることを避けることができるようになる。   In recent years, high-intensity ultraviolet irradiation has been performed for the purpose of removing organic substances on the surface of a glass substrate in a manufacturing process of a flat-screen television such as a liquid crystal television. This is to clean the surface by cutting the chemical bonds of organic substances by the strong energy of ultraviolet rays and changing them to gases such as CO2. Conventionally, low-pressure mercury lamps having emission wavelengths of 185 nm and 254 nm have been used, but excimer lamps having a central wavelength in the vacuum ultraviolet region are rapidly spreading with the increase in size of the base material. For example, a xenon excimer lamp has higher energy than a low-pressure mercury lamp and does not emit light other than 172 nm. Therefore, if a xenon excimer lamp is used, all of the input energy becomes ultraviolet light emission with a wavelength of 172 nm, and the processing efficiency of ultraviolet light irradiation is high, so that the line speed can be increased by increasing the substrate size. Become. In addition, when using a low-pressure mercury lamp, the temperature of the substrate is not increased by absorbing ultraviolet light of a wavelength that is not related to the processing, so that the substrate can be processed at a low temperature. Thus, it is possible to avoid the substrate from being damaged due to the generation of thermal stress due to the temperature rise.

そのため、最近ではエキシマランプを採用した種々の光源装置が提案されている。例えば、特許文献1には、紫外線を放射するエキシマランプと、このエキシマランプを取り囲むとともに、一部に紫外線透過部材を有するケーシングとを備え、被処理物の大面積化に対応できるようにしたエキシマランプ光源装置と、その製造方法の技術が開示されている。   Therefore, various light source devices that employ excimer lamps have been recently proposed. For example, Patent Document 1 includes an excimer lamp that radiates ultraviolet rays and a casing that surrounds the excimer lamp and partially includes an ultraviolet transmissive member so as to cope with an increase in the area of an object to be processed. A lamp light source device and a technique for manufacturing the same are disclosed.

ところが、このようなエキシマランプを採用した光源装置を基材などの対象製品の洗浄に用いる場合、紫外線照射による有機物除去を確実に行なうためには、紫外線の強度を精度よく観測し、強度の低下が観測された場合には紫外線ランプを速やかに交換しなければならない。   However, when a light source device employing such an excimer lamp is used for cleaning a target product such as a base material, in order to reliably remove organic substances by ultraviolet irradiation, the intensity of ultraviolet rays is accurately observed and the intensity is reduced. If this is observed, the UV lamp must be replaced promptly.

そこで、エキシマランプを採用した光源装置として紫外線モニタを備えたものが開発されている。例えば、特許文献2には、エキシマランプと、光照射透過部材を有するとともにこのエキシマランプを収納するランプハウスと、光照射透過部材からの紫外線強度を検出する紫外線モニタとを備え、光照射透過部材からの紫外線強度を容易に測定することができるようにした紫外線照射装置の技術が開示されている。   Thus, a light source device employing an excimer lamp has been developed that includes an ultraviolet monitor. For example, Patent Literature 2 includes an excimer lamp, a lamp house having a light irradiation / transmission member, and housing the excimer lamp, and an ultraviolet monitor for detecting the ultraviolet intensity from the light irradiation / transmission member. The technology of an ultraviolet irradiation device that enables easy measurement of the ultraviolet intensity from is disclosed.

このような紫外線モニタを備えた紫外線照射装置においては、エネルギーレベルの高い紫外線のために、紫外線モニタのセンサが損傷を受けやすく、再現性が良く長期間にわたって安定した観測を行うためには、一般にセンサに高い耐久性が求められる。   In an ultraviolet irradiation apparatus equipped with such an ultraviolet monitor, in order to perform stable observation over a long period of time with good reproducibility, the sensor of the ultraviolet monitor is easily damaged due to the high energy level of ultraviolet rays. The sensor is required to have high durability.

従来、このような紫外線の測定には、バンドギャップが狭いシリコン等と波長フィルタとを組み合わせたセンサ素子や、光電管等が使用されていた。しかし、このようなセンサは紫外線に対して耐久性が不十分で長時間の測定に耐えられないため、キセノンエキシマランプのような紫外線発光源には利用することができなかった。   Conventionally, a sensor element in which silicon or the like having a narrow band gap and a wavelength filter are combined, a photoelectric tube, or the like has been used for such ultraviolet measurement. However, since such a sensor has insufficient durability against ultraviolet rays and cannot withstand long-time measurement, it cannot be used for an ultraviolet light source such as a xenon excimer lamp.

そこで、近時、耐久性が十分なセンサが求められるようになってきた。例えば、非特許文献1には、ダイヤモンド薄膜を使用して耐久性を高めた紫外線センサの技術が開示されている。   Therefore, recently, a sensor having sufficient durability has been demanded. For example, Non-Patent Document 1 discloses a technology of an ultraviolet sensor using a diamond thin film to improve durability.

ダイヤモンド薄膜は、従来のバンドギャップが狭いシリコン等の素子と異なり、バンドギャップが広い半導体としての性質を持つので、波長フィルタを用いる必要がなく、また、耐熱性及び耐久性が優れているので、信頼性が高いセンサを低コストで実現することができる。例えば、このダイヤモンド薄膜を使用した半導体センサは、従来のシリコン等と波長フィルタとを組み合わせたセンサ素子よりも安価で耐久性が優れている。また、従来の光電管等を使用したセンサに比べて小型化及び軽量化ができるとともに、複雑な回路構成が不要になるという利点がある。
特開2003−195000号公報 特開2003−275576号公報 林和志、外2名、「高配向性ダイヤモンド薄膜を用いた紫外線センサの開発」、R&D神戸製鋼技報Vol.52、NO.2、pp.23−26
Unlike conventional devices such as silicon with a narrow band gap, the diamond thin film has properties as a semiconductor with a wide band gap, so there is no need to use a wavelength filter, and because it has excellent heat resistance and durability, A highly reliable sensor can be realized at low cost. For example, a semiconductor sensor using this diamond thin film is cheaper and more durable than a conventional sensor element that combines a wavelength filter with silicon or the like. In addition, there is an advantage that it can be reduced in size and weight as compared with a sensor using a conventional photoelectric tube or the like, and a complicated circuit configuration is not required.
JP 2003-195000 A JP 2003-275576 A Kazushi Hayashi and two others, “Development of UV sensor using highly oriented diamond thin film”, R & D Kobe Steel Engineering Reports Vol. 52, NO. 2, pp. 23-26

しかしながら、ダイヤモンド薄膜を用いて耐久性を高めたセンサを採用しても、従来から指摘されている次のような紫外線センサの問題点は依然として解決されていなかった。すなわち、特許文献2に記載されているような紫外線センサも、非特許文献1に記載されているようなダイヤモンド薄膜を用いたセンサも、従来の紫外線センサは、次のような問題点があった。   However, even if a sensor with enhanced durability using a diamond thin film is employed, the following problems of the ultraviolet sensor that have been pointed out have not been solved. That is, both the ultraviolet sensor as described in Patent Document 2 and the sensor using a diamond thin film as described in Non-Patent Document 1 have the following problems. .

第1の問題点は、紫外線等の短波長領域の光はエネルギーレベルが高いため、紫外線を照射している間に、雰囲気中に存在する有機物が分解されてセンサ表面に付着する虞があることである。センサ表面に有機物等が付着すると、光の入射量が減るため、検出される信号強度が低下する。   The first problem is that light in a short wavelength region such as ultraviolet rays has a high energy level, so that organic substances present in the atmosphere may be decomposed and adhere to the sensor surface during irradiation with ultraviolet rays. It is. When an organic substance or the like adheres to the sensor surface, the amount of incident light is reduced, and the detected signal intensity is reduced.

第2の問題点は、センサ表面には水が吸着していることがあるが、強い紫外線を受けると、センサ表面に吸着している水が解離してイオン化し、電極間に印加される電界によって、センサ表面を容易に、且つゆっくりと移動するため、電気抵抗が低下する原因となることである。このような場合には、紫外線照射開始又は終了時において数百秒以上の時間的な出力変化が観測されるなど、光の強度に応じた出力が得られないことがある。   The second problem is that water may be adsorbed on the sensor surface, but when it receives strong ultraviolet rays, the water adsorbed on the sensor surface is dissociated and ionized, and the electric field applied between the electrodes. As a result, the sensor surface moves easily and slowly, which causes a decrease in electrical resistance. In such a case, an output corresponding to the light intensity may not be obtained, such as a temporal output change of several hundred seconds or more observed at the start or end of ultraviolet irradiation.

第3の問題点は、エキシマランプの出力が低下した場合、紫外線発光源そのものの出力が低下したのか、紫外線発光源の前面に配される透過部材が強烈な紫外線を受けて劣化をおこし、透過部材の透過率が変化して透過光の量が減ってしまったのか区別できないことである。例えば、172nmに中心波長を持つキセノンエキシマランプでは、この付近の波長の紫外線が空気中の酸素の吸収を強く受けるので、通常、内部を窒素などで満たした箱にランプと反射鏡とを設置し、石英ガラス透過部材などを通じて基材に紫外線を照射させるが、この石英ガラス透過部材が紫外線により劣化して、透過する光の量が減ってしまうということが起きる。   The third problem is that when the output of the excimer lamp is reduced, the output of the ultraviolet light source itself is reduced, or the transmission member disposed in front of the ultraviolet light source is deteriorated by receiving intense ultraviolet light. It is impossible to distinguish whether the transmittance of the member has changed and the amount of transmitted light has decreased. For example, in a xenon excimer lamp having a center wavelength of 172 nm, ultraviolet rays having a wavelength in the vicinity are strongly absorbed by oxygen in the air, so a lamp and a reflector are usually installed in a box filled with nitrogen or the like. The substrate is irradiated with ultraviolet rays through a quartz glass transmission member or the like, but this quartz glass transmission member is deteriorated by the ultraviolet rays and the amount of transmitted light is reduced.

特許文献2に記載されているような紫外線センサや、非特許文献1に記載されているようなダイヤモンド薄膜を用いたセンサなど、従来のセンサは、透過部材を透過してセンサに到達した紫外線の強度を単純に測定し、その強度に基づいて寿命の判定をしていたので、モニタする光源そのものの出力が低下したのか、センサに到達した紫外線の強度が上述のような第1〜第3の問題点により低下したのか区別することができず、正確に光源の寿命を判定することができなかった。   Conventional sensors, such as an ultraviolet sensor as described in Patent Document 2 and a sensor using a diamond thin film as described in Non-Patent Document 1, transmit ultraviolet light that has passed through a transmitting member and reached the sensor. Since the intensity was simply measured and the life was determined based on the intensity, whether the output of the light source itself to be monitored had decreased, or the intensity of the ultraviolet rays that reached the sensor was the first to third as described above It was impossible to distinguish whether it was lowered due to a problem, and the life of the light source could not be accurately determined.

また、第4の問題点は、このような第1〜第3の問題点によるセンサ出力の変化は、液晶テレビのガラス基材などの製造工程において、対象製品に紫外線を照射している間に発生する可能性があるということである。そして、製造工程でこのようなトラブルにより対象製品を損なうと、対象製品の歩留まり等に大きな影響を与えてしまうことになったり、製造ラインを止めて紫外線発光源を交換するか、石英ガラス透過部材を交換するかなどのメンテナンスを行わなければならなくなる。   In addition, the fourth problem is that the change in sensor output due to the first to third problems is caused by irradiating the target product with ultraviolet rays in the manufacturing process of the glass substrate of the liquid crystal television. It can happen. And if the target product is damaged due to such troubles in the manufacturing process, it will greatly affect the yield of the target product, or the production line is stopped and the ultraviolet light source is replaced, or the quartz glass transmitting member It will be necessary to perform maintenance such as replacing.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、有機物が分解されてセンサ表面に付着したり、センサ表面に吸着している水が解離してイオン化したり、透過部材の透過率が変化したりするなどの原因でセンサの出力の絶対値が変化しても、これらに影響されることなく、紫外線発光源の寿命を正確に判定することができる紫外線発光源の寿命判定方法、紫外線光源装置および紫外線照射装置を提供することを課題にしている。   The present invention has been made in view of such problems, and organic substances are decomposed and adhere to the sensor surface, water adsorbed on the sensor surface is dissociated and ionized, or the transmittance of the transmission member is increased. Even if the absolute value of the output of the sensor changes due to a change or the like, it is possible to accurately determine the lifetime of the ultraviolet light source without being affected by these, It is an object to provide a light source device and an ultraviolet irradiation device.

また、紫外線発光源を採用した紫外線光源装置や紫外線照射装置において、これらの装置が対象製品を製造している最中に紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができるとともに、対象製品を製造している最中に、紫外線発光源をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができる、紫外線発光源の寿命判定方法、紫外線光源装置および紫外線照射装置を提供することを課題にしている。   In addition, in ultraviolet light source devices and ultraviolet irradiation devices that employ ultraviolet light sources, the output of the ultraviolet sensor changes while these devices are manufacturing the target product, and the product yield is reduced. It is possible to prevent the situation that makes it worse, and to avoid the situation that the UV light source needs to be maintained while the target product is being manufactured. It is an object to provide a method, an ultraviolet light source device, and an ultraviolet irradiation device.

上記課題を解決するための本発明に係る紫外線発光源の寿命判定方法は、紫外線を透過させる透過部材を通して紫外線を照射する紫外線発光源において、上記透過部材を透過した紫外線のスペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定することを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法である。   According to the present invention for solving the above-mentioned problem, the method of determining the lifetime of an ultraviolet light source is a temporal change in the spectral shape of ultraviolet light transmitted through the transmitting member in the ultraviolet light source that irradiates ultraviolet light through a transmitting member that transmits ultraviolet light. And determining the lifetime of the ultraviolet light source from the ultraviolet light source.

本発明によれば、透過部材を透過した紫外線により有機物が分解されてセンサ表面に付着したり、センサ表面に吸着している水が解離してイオン化したり、透過部材の透過率が変化したりするなどの原因でセンサの出力の絶対値が変化しても、これらの原因に影響を受けないスペクトル形状を基準にし、このスペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定するので、紫外線発光源の寿命を正確に判定することができるようになる。   According to the present invention, the organic matter is decomposed and adhered to the sensor surface by the ultraviolet light transmitted through the transmission member, the water adsorbed on the sensor surface is dissociated and ionized, or the transmittance of the transmission member is changed. Even if the absolute value of the sensor output changes due to, for example, the lifetime of the UV light source is determined from the temporal change of the spectrum shape based on the spectrum shape that is not affected by these causes. The lifetime of the light source can be accurately determined.

また、紫外線発光源を採用した紫外線光源装置や紫外線照射装置において、対象製品を製造している最中に紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができる。また、対象製品を製造している最中に紫外線発光源をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができるようになる。   Also, in ultraviolet light source devices and ultraviolet irradiation devices that employ ultraviolet light sources, the output of the ultraviolet sensor changes while the target product is being manufactured and the target product is damaged, etc. The situation can be prevented. In addition, it is possible to avoid a situation where the ultraviolet light emission source has to be maintained while the target product is being manufactured.

上記課題を解決するための本発明に係るもう一つの紫外線発光源の寿命判定方法は、紫外線を透過させる透過部材を通して紫外線を照射する紫外線発光源において、上記透過部材を透過した紫外線の少なくとも2つの異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定することを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法である。   Another method of determining the lifetime of an ultraviolet light source according to the present invention for solving the above-described problem is that in an ultraviolet light source that irradiates ultraviolet light through a transmission member that transmits ultraviolet light, the ultraviolet light source that transmits the ultraviolet light passes through the transmission member. This is a method for determining the lifetime of an ultraviolet light source, wherein the lifetime of the ultraviolet light source is determined from a temporal change in intensity ratio with respect to different wavelengths.

本発明によれば、透過部材を透過した紫外線により有機物が分解されてセンサ表面に付着したり、センサ表面に吸着している水が解離してイオン化したり、透過部材の透過率が変化したりするなどの原因でセンサの出力の絶対値が変化しても、これらの原因に影響を受けない紫外線の異なる波長に対する強度比を基準にし、この強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定するので、すべてのスペクトルを測定することなく紫外線発光源の寿命を正確に判定することができるようになり、装置の簡素化、測定時間の短縮化が可能となる。   According to the present invention, the organic matter is decomposed and adhered to the sensor surface by the ultraviolet light transmitted through the transmission member, the water adsorbed on the sensor surface is dissociated and ionized, or the transmittance of the transmission member is changed. Even if the absolute value of the sensor output changes due to, for example, the intensity ratio of ultraviolet rays that are not affected by these causes to different wavelengths, the UV light source lifetime is determined from the change in intensity ratio over time. Since the determination is made, it is possible to accurately determine the lifetime of the ultraviolet light emission source without measuring all the spectra, and the apparatus can be simplified and the measurement time can be shortened.

また、紫外線発光源を採用した紫外線光源装置や紫外線照射装置において、対象製品を製造している最中に紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができる。また、対象製品を製造している最中に紫外線発光源をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができるようになる。   Also, in ultraviolet light source devices and ultraviolet irradiation devices that employ ultraviolet light sources, the output of the ultraviolet sensor changes while the target product is being manufactured and the target product is damaged, etc. The situation can be prevented. In addition, it is possible to avoid a situation where the ultraviolet light emission source has to be maintained while the target product is being manufactured.

ここで、上記少なくとも2つの異なる波長のうち、1つは、紫外線発光源の強度がピークになる波長の近傍の波長であり、残りの少なくとも1つは、最も経時的変化の見られる波長の近傍の波長であることが好ましい。   Here, of the at least two different wavelengths, one is a wavelength in the vicinity of the wavelength at which the intensity of the ultraviolet light source reaches a peak, and the remaining at least one is in the vicinity of the wavelength at which the change with time is most observed. Preferably, the wavelength is

この好ましい態様によれば、第1点を紫外線発光源の強度がピークになる波長の近傍の波長に、残りの少なくとも1点を最も経時的変化の見られる波長の近傍の波長にとることで、紫外線の異なる波長に対する強度比の変化がより鮮明になり、精度の高い測定が可能となる。   According to this preferred embodiment, by taking the first point at a wavelength in the vicinity of the wavelength at which the intensity of the ultraviolet light emission peak, and taking at least one other point at a wavelength in the vicinity of the wavelength at which the most change with time is observed, The change in intensity ratio for different wavelengths of ultraviolet light becomes clearer, and measurement with high accuracy becomes possible.

また、上記紫外線発光源は、キセノンエキシマランプであることが好ましい。   The ultraviolet light source is preferably a xenon excimer lamp.

この好ましい態様によれば、キセノンエキシマランプは、高いエネルギーをもち、172nm以外に発光を持たないので投入したエネルギーがすべて紫外線発光になり、処理効率が高く。基材大型化とライン速度の高速化に対応することができるようになる。また、処理に関係ない波長の紫外線を基材に吸収させて基材の温度を上昇させることがないので、基材を低温で処理することが可能で、温度上昇による熱応力の発生で基板が破損したりすることを避けることができるようになる。   According to this preferred embodiment, the xenon excimer lamp has high energy and does not emit light other than 172 nm, so that all of the input energy becomes ultraviolet light emission, and the processing efficiency is high. It becomes possible to cope with an increase in substrate size and an increase in line speed. In addition, the base material does not increase the temperature of the base material by absorbing ultraviolet light having a wavelength not related to the processing, so that the base material can be processed at a low temperature. It becomes possible to avoid being damaged.

また、上記透過部材は、石英ガラスであることが好ましい。   The transmitting member is preferably quartz glass.

この好ましい態様によれば、紫外領域の光の透過率を選択的に高めることができる。   According to this preferred embodiment, the light transmittance in the ultraviolet region can be selectively increased.

そして、この紫外線発光源の寿命判定方法は、標準紫外線を発生させる校正用紫外線発光源で発生し透過部材を透過した標準紫外線の変化から、透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定するとともに、この紫外線吸収率で、上記紫外線発光源で発生し透過部材を透過した紫外線の強度を補正することにより、透過部材の紫外線劣化の影響を取り除いた上記紫外線発光源の寿命を判定することが好ましい。   And this lifetime determination method of the ultraviolet light emission source measures the ultraviolet absorptivity due to the ultraviolet deterioration of the transmission member from the change of the standard ultraviolet ray generated by the calibration ultraviolet light emission source that generates the standard ultraviolet ray and transmitted through the transmission member, It is preferable to determine the lifetime of the ultraviolet light source from which the influence of ultraviolet deterioration of the transmission member is removed by correcting the intensity of the ultraviolet light generated by the ultraviolet light source and transmitted through the transmission member based on the ultraviolet absorption rate.

この好ましい態様によれば、例えば処理用の紫外線発光源が消灯した時に、この処理用の紫外線発光源より小さな出力を持つ校正用紫外線発光源から標準紫外線を透過部材に透過させ、この標準紫外線のスペクトルの変化や特定波長における強度比の変化を測定することにより、透過部材の紫外線劣化を判断することが可能になる。その結果、透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率で、紫外線発光源で発生し透過部材を透過した紫外線の強度を補正して、透過部材の紫外線劣化の影響を取り除いた紫外線発光源の寿命を判定するので、透過部材を透過した紫外線のスペクトル形状の時間的変化や、異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定する方法よりも、さらに高精度に紫外線発光源の寿命を判定することができるようになる。   According to this preferred embodiment, for example, when the processing ultraviolet light source is turned off, the standard ultraviolet light is transmitted through the transmission member from the calibration ultraviolet light source having an output smaller than that of the processing ultraviolet light source, and the standard ultraviolet light is transmitted. By measuring the change in the spectrum and the change in the intensity ratio at a specific wavelength, it is possible to determine the ultraviolet deterioration of the transmission member. As a result, the UV absorption rate due to the UV deterioration of the transmission member is used to correct the intensity of the UV light generated by the UV light source and transmitted through the transmission member, thereby determining the life of the UV light source without the influence of the UV deterioration of the transmission member. Therefore, the life of the UV light source can be increased with higher accuracy than the method of determining the life of the UV light source from the temporal change in the spectral shape of the UV light that has passed through the transmitting member and the change in intensity ratio with respect to different wavelengths. It becomes possible to judge.

また、この紫外線発光源の寿命判定方法は、上記校正用紫外線発光源で発生し透過部材を透過した標準紫外線の変化から、透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定することにより、透過部材の寿命を判定することが好ましい。   In addition, the method for determining the lifetime of the ultraviolet light source is based on the change in the standard ultraviolet light generated by the calibration ultraviolet light source and transmitted through the transmission member, and by measuring the ultraviolet absorption rate due to the ultraviolet deterioration of the transmission member, It is preferable to determine the lifetime.

この好ましい態様によれば、透過部材の寿命を判定することができるので、透過部材だけの劣化を適切に判断して、被処理基材に大きなダメージを与える前に透過部材を取り替えることにより、装置や被処理基材を破損することを防止することができるようになる。また、非常に高価な透過部材を、その寿命期間一杯まで使用することができるので、経済的である。   According to this preferable aspect, since the lifetime of the transmissive member can be determined, it is possible to appropriately determine the deterioration of only the transmissive member and replace the transmissive member before damaging the substrate to be treated, And damage to the substrate to be treated can be prevented. In addition, a very expensive transmission member can be used up to its full lifetime, which is economical.

上記課題を解決するための本発明に係る紫外線光源装置は、紫外線を発生させる紫外線発光源と、この紫外線発光源で発生する紫外線を透過させる透過部材とを備えた紫外線光源装置であって、上記紫外線発光源で発生し、透過部材を透過した紫外線のスペクトル形状を測定する測定手段と、上記スペクトル測定手段で測定した紫外線のスペクトル形状を記録保持する記録手段と、上記スペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定する寿命判定手段とを備えたことを特徴とする紫外線光源装置である。   An ultraviolet light source device according to the present invention for solving the above-mentioned problems is an ultraviolet light source device comprising an ultraviolet light source that generates ultraviolet light and a transmission member that transmits the ultraviolet light generated by the ultraviolet light source. A measuring means for measuring the spectral shape of the ultraviolet light generated by the ultraviolet light source and transmitted through the transmitting member; a recording means for recording and holding the spectral shape of the ultraviolet light measured by the spectral measuring means; and a temporal change in the spectral shape. An ultraviolet light source device comprising life determining means for determining the life of an ultraviolet light source.

本発明によれば、透過部材を透過した紫外線のスペクトル形状を測定するとともに記録保持して、このスペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定するので、前述の原因でセンサの出力の絶対値が変化しても、これらの原因に影響を受けないスペクトル形状を基準にし、このスペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定するので、紫外線発光源の寿命を正確に判定することができるようになる。   According to the present invention, the spectral shape of the ultraviolet light transmitted through the transmitting member is measured and recorded and held, and the lifetime of the ultraviolet light emission source is determined from the temporal change of the spectral shape. Even if the absolute value changes, the life of the ultraviolet light source is judged from the temporal change of the spectral shape based on the spectral shape that is not affected by these causes, so the life of the ultraviolet light source is accurately judged. Will be able to.

また、紫外線発光源を採用した紫外線光源装置や紫外線照射装置において、対象製品を製造している最中に紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができる。また、対象製品を製造している最中に紫外線発光源をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができるようになる。   Also, in ultraviolet light source devices and ultraviolet irradiation devices that employ ultraviolet light sources, the output of the ultraviolet sensor changes while the target product is being manufactured and the target product is damaged, etc. The situation can be prevented. In addition, it is possible to avoid a situation where the ultraviolet light emission source has to be maintained while the target product is being manufactured.

上記課題を解決するための本発明に係るもう一つの紫外線光源装置は、紫外線を発生させる紫外線発光源と、この紫外線発光源で発生する紫外線を透過させる透過部材とを備えた紫外線光源装置であって、上記透過部材を透過した紫外線の少なくとも2つの異なる波長に対する強度を測定する測定手段と、上記測定手段で測定した強度を記録保持する記録手段と、上記少なくとも2つの異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定する寿命判定手段とを備えたことを特徴とする紫外線光源装置である。   Another ultraviolet light source device according to the present invention for solving the above problems is an ultraviolet light source device comprising an ultraviolet light source that generates ultraviolet light and a transmission member that transmits the ultraviolet light generated by the ultraviolet light source. Measuring means for measuring the intensity of at least two different wavelengths of ultraviolet light transmitted through the transmitting member, recording means for recording and holding the intensity measured by the measuring means, and time for the intensity ratio for the at least two different wavelengths. An ultraviolet light source device comprising life determining means for determining the life of an ultraviolet light emitting source based on a change in temperature.

本発明によれば、前述の原因でセンサの出力の絶対値が変化しても、これらの原因に影響を受けない紫外線の異なる波長に対する強度比を基準にし、この強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定するので、すべてのスペクトルを測定することなく紫外線発光源の寿命を正確に判定することができるようになり、装置の簡素化、測定時間の短縮化が可能となる。   According to the present invention, even if the absolute value of the output of the sensor changes due to the above-mentioned causes, the intensity ratio with respect to different wavelengths of ultraviolet rays that are not affected by these causes is used as a reference, and the change in the intensity ratio with time can be Since the lifetime of the light emitting source is determined, the lifetime of the ultraviolet light emitting source can be accurately determined without measuring all the spectra, and the apparatus can be simplified and the measurement time can be shortened.

また、紫外線発光源を採用した紫外線光源装置や紫外線照射装置において、対象製品を製造している最中に紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができる。また、対象製品を製造している最中に紫外線発光源をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができるようになる。   Also, in ultraviolet light source devices and ultraviolet irradiation devices that employ ultraviolet light sources, the output of the ultraviolet sensor changes while the target product is being manufactured and the target product is damaged, etc. The situation can be prevented. In addition, it is possible to avoid a situation where the ultraviolet light emission source has to be maintained while the target product is being manufactured.

ここで、上記紫外線光源装置は、上記測定手段は、異なる波長を透過する少なくとも2つのフィルタと、上記フィルタを切り替える切り替え手段と、フィルタを透過した紫外線の強度を測定する紫外線センサとを備えたことが好ましい。   Here, in the ultraviolet light source device, the measuring unit includes at least two filters that transmit different wavelengths, a switching unit that switches the filters, and an ultraviolet sensor that measures the intensity of ultraviolet light that has passed through the filter. Is preferred.

この好ましい態様によれば、測定手段が、異なる波長を透過する少なくとも2つのフィルタと、フィルタを切り替える切り替え手段と、フィルタを透過した紫外線の強度を測定する紫外線センサとを備えたもので構成されているので、複数の紫外線センサを必要とせず、一つの紫外線センサで簡単に、透過部材を透過した紫外線の少なくとも2つの異なる波長に対する強度を測定することができるようになる。   According to this preferred aspect, the measuring means comprises at least two filters that transmit different wavelengths, a switching means that switches the filters, and an ultraviolet sensor that measures the intensity of ultraviolet light that has passed through the filter. Therefore, a plurality of ultraviolet sensors are not required, and the intensity of at least two different wavelengths of the ultraviolet rays transmitted through the transmitting member can be easily measured with one ultraviolet sensor.

また、上記紫外線光源装置は、標準紫外線を発生させる校正用紫外線発光源を備え、上記測定手段は、この校正用紫外線発光源で発生し透過部材を透過した標準紫外線の変化から透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定するとともに、この紫外線吸収率で、上記紫外線発光源で発生し透過部材を透過した紫外線の強度を補正することにより、透過部材の紫外線劣化の影響を取り除いた上記紫外線発光源の寿命を判定するものであることが好ましい。   Further, the ultraviolet light source device includes a calibration ultraviolet light source that generates standard ultraviolet light, and the measuring means is caused by the change in the standard ultraviolet light that is generated by the calibration ultraviolet light source and transmitted through the transmission member. In addition to measuring the ultraviolet absorptivity according to the above, and correcting the intensity of the ultraviolet rays generated by the ultraviolet light source and transmitted through the transmitting member by the ultraviolet absorptivity, the ultraviolet light source that has removed the influence of the ultraviolet degradation of the transmitting member It is preferable to determine the lifetime of the.

この好ましい態様によれば、例えば処理用の紫外線発光源が消灯した時に、この処理用の紫外線発光源より小さな出力を持つ校正用紫外線発光源から標準紫外線を透過部材に透過させ、この標準紫外線のスペクトルの変化や特定波長における強度比の変化を測定することにより、透過部材の紫外線劣化を判断することが可能になる。その結果、透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率で、上記紫外線発光源で発生し透過部材を透過した紫外線の強度を補正して、透過部材の紫外線劣化の影響を取り除いた上記紫外線発光源の寿命を判定するので、透過部材を透過した紫外線のスペクトル形状の時間的変化や、異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定する紫外線光源装置よりも、さらに高精度に紫外線発光源の寿命を判定することができるようになる。   According to this preferred embodiment, for example, when the processing ultraviolet light source is turned off, the standard ultraviolet light is transmitted through the transmission member from the calibration ultraviolet light source having an output smaller than that of the processing ultraviolet light source, and the standard ultraviolet light is transmitted. By measuring the change in the spectrum and the change in the intensity ratio at a specific wavelength, it is possible to determine the ultraviolet deterioration of the transmission member. As a result, the lifetime of the ultraviolet light source that eliminates the influence of the ultraviolet light deterioration of the transmission member by correcting the intensity of the ultraviolet light generated by the ultraviolet light source and transmitted through the transmission member by the ultraviolet absorption rate due to the ultraviolet deterioration of the transmission member. UV light emission with higher accuracy than the ultraviolet light source device that determines the lifetime of the ultraviolet light source from the temporal change in the spectral shape of the ultraviolet light that has passed through the transmission member and the temporal change in the intensity ratio for different wavelengths. The lifetime of the source can be determined.

また、この紫外線光源装置は、校正用紫外線発光源で発生し透過部材を透過した標準紫外線の変化から透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定することにより、透過部材の寿命を判定することが好ましい。   In addition, the ultraviolet light source device can determine the lifetime of the transmissive member by measuring the ultraviolet absorptivity due to the ultraviolet deterioration of the transmissive member from the change in standard ultraviolet light generated by the calibration ultraviolet light source and transmitted through the transmissive member. preferable.

この好ましい態様によれば、透過部材の寿命を判定することができるので、透過部材だけの劣化を適切に判断して、被処理基材に大きなダメージを与える前に透過部材を取り替えることにより、装置や被処理基材を破損することを防止することができるようになる。また、非常に高価な透過部材を、その寿命期間一杯まで使用することができるので、経済的である。   According to this preferable aspect, since the lifetime of the transmissive member can be determined, it is possible to appropriately determine the deterioration of only the transmissive member and replace the transmissive member before damaging the substrate to be treated, And damage to the substrate to be treated can be prevented. In addition, a very expensive transmission member can be used up to its full lifetime, which is economical.

さらに、この好ましい態様によれば、透過部材を透過した標準紫外線の変化から透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定し、この紫外線吸収率で、上記紫外線発光源で発生し透過部材を透過した紫外線の強度を補正して、透過部材の紫外線劣化の影響を取り除いた上記紫外線発光源の寿命を判定するので、透過部材を透過した紫外線のスペクトル形状の時間的変化や、異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定する紫外線光源装置よりも、さらに高精度に紫外線発光源の寿命を判定することができるようになる。   Furthermore, according to this preferable aspect, the ultraviolet absorptivity due to the ultraviolet deterioration of the transmissive member is measured from the change of the standard ultraviolet light transmitted through the transmissive member, and this ultraviolet absorptivity is generated in the ultraviolet light source and transmitted through the transmissive member. The life of the ultraviolet light source is corrected by correcting the intensity of the ultraviolet light and removing the influence of the ultraviolet deterioration of the transmitting member. Therefore, the temporal change in the spectrum shape of the ultraviolet light transmitted through the transmitting member and the intensity ratio for different wavelengths The lifetime of the ultraviolet light source can be determined with higher accuracy than the ultraviolet light source device that determines the lifetime of the ultraviolet light source from the temporal change.

また、上記測定手段は、ダイヤモンド薄膜を用いた紫外線センサを備えていることが好ましい。   The measuring means preferably includes an ultraviolet sensor using a diamond thin film.

この好ましい態様によれば、紫外線センサがダイヤモンド薄膜を用いたものであるので、より耐久性・安定性の高い紫外線光源装置とすることができる。   According to this preferred embodiment, since the ultraviolet sensor uses a diamond thin film, an ultraviolet light source device with higher durability and stability can be obtained.

また、上記ダイヤモンド薄膜は、高配向性ダイヤモンド層からなることが好ましい。   The diamond thin film is preferably composed of a highly oriented diamond layer.

この好ましい態様によれば、ダイヤモンド薄膜が、高配向性ダイヤモンド層からなり、多結晶ダイヤモンドにおける結晶粒子の成長方向及び面内方向が共に基板面に対して一定方向に配向しているので、従来のダイヤモンドセンサに比べて検知性能が向上する。   According to this preferred embodiment, the diamond thin film is composed of a highly oriented diamond layer, and both the growth direction and in-plane direction of crystal grains in the polycrystalline diamond are oriented in a fixed direction with respect to the substrate surface. Detection performance is improved compared to diamond sensors.

ここで、上記ダイヤモンド層は、表面が(100)面であり、結晶粒子が上記基板に対して一方向に配向している高配向性ダイヤモンド層であることが好ましい。その場合は、表面が平坦な(001)ファセットが並ぶ特徴的な表面形態をとっているので、この膜の表面近傍における結晶欠陥密度が、一般的な多結晶膜に比べて小さく、キャリア移動度は1桁以上大きくなる結果、従来のダイヤモンドセンサに比べて検知性能が向上する。   Here, the diamond layer is preferably a highly oriented diamond layer having a (100) surface and crystal grains oriented in one direction with respect to the substrate. In that case, since the surface has a characteristic surface form in which flat (001) facets are arranged, the crystal defect density in the vicinity of the surface of this film is smaller than that of a general polycrystalline film, and the carrier mobility. As a result, the detection performance is improved as compared with the conventional diamond sensor.

さらに、上記課題を解決するための本発明に係る紫外線照射装置は、上記の紫外線光源装置を備え、この紫外線光源装置で発生した紫外線を照射するものであることを特徴とする紫外線照射装置である。   Furthermore, an ultraviolet irradiation device according to the present invention for solving the above-mentioned problems is an ultraviolet irradiation device comprising the above-described ultraviolet light source device and irradiating ultraviolet rays generated by the ultraviolet light source device. .

本発明に係る紫外線照射装置によれば、上述のような紫外線光源装置で発生した紫外線を対象製品に照射するものであるので、紫外線発光源の寿命を正確に判定できる結果、対象製品の製造途中で、紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができるだけでなく、対象製品の製造途中で装置をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができるようになる。   According to the ultraviolet irradiation device according to the present invention, the target product is irradiated with the ultraviolet rays generated by the ultraviolet light source device as described above. As a result, the lifetime of the ultraviolet light emission source can be accurately determined. As a result, not only can the situation that deteriorates the yield of the product, such as the output of the UV sensor change and damage the target product, but also the equipment must be maintained during the manufacturing of the target product. The situation can be avoided.

以上説明したように、本発明によれば、有機物が分解されてセンサ表面に付着したり、センサ表面に吸着している水が解離してイオン化したり、透過部材の透過率が変化したりするなどの原因でセンサの出力の絶対値が変化しても、これらに影響されることなく、紫外線発光源の寿命を正確に判定することができるようになる。   As described above, according to the present invention, organic matter is decomposed and adheres to the sensor surface, water adsorbed on the sensor surface is dissociated and ionized, or the transmittance of the transmissive member changes. Even if the absolute value of the output of the sensor changes due to a cause such as the above, it is possible to accurately determine the lifetime of the ultraviolet light emission source without being influenced by these.

また、紫外線発光源を採用した紫外線光源装置や紫外線照射装置において、紫外線発光源の寿命を正確に判定して、これらの装置において、対象製品を製造している最中に紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができる。また、対象製品を製造している最中に紫外線発光源をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができるようになる。   In addition, in ultraviolet light source devices and ultraviolet irradiation devices that employ ultraviolet light sources, the life of the ultraviolet light source is accurately determined, and in these devices, the output of the ultraviolet sensor changes while the target product is being manufactured. Thus, it is possible to prevent a situation in which the yield of the product is deteriorated, such as damage to the target product. In addition, it is possible to avoid a situation where the ultraviolet light emission source has to be maintained while the target product is being manufactured.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る紫外線光源装置10の構成を示す説明図である。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an ultraviolet light source device 10 according to the first embodiment of the present invention.

図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る紫外線光源装置10は、液晶テレビなどの薄型テレビの製造工程などで、例えばガラス基材などの基材表面の有機物除去を目的として高強度の紫外線照射を行うものであり、紫外線発光源1と、この紫外線発光源1で発生する紫外線1aを反射する反射鏡2と、この反射鏡2および紫外線発光源1を収納するランプボックス3と、このランプボックス3の開口部3aに取り付けられ、紫外線発光源1で発生する紫外線1aを透過させる透過部材4と、透過部材4を透過した紫外線1aを測定する測定手段5と、紫外線発光源1の寿命を判定する寿命判定システム6とを備えている。   With reference to FIG. 1, the ultraviolet light source device 10 according to the first embodiment of the present invention is intended to remove organic substances on the surface of a base material such as a glass base material in a manufacturing process of a thin TV such as a liquid crystal television. The ultraviolet light source 1, the reflecting mirror 2 that reflects the ultraviolet light 1 a generated by the ultraviolet light source 1, and the lamp box that houses the reflecting mirror 2 and the ultraviolet light source 1. 3, a transmission member 4 that is attached to the opening 3 a of the lamp box 3 and transmits the ultraviolet light 1 a generated by the ultraviolet light source 1, a measuring unit 5 that measures the ultraviolet light 1 a that has passed through the transmission member 4, and ultraviolet light emission A life determination system 6 for determining the life of the source 1 is provided.

上記紫外線発光源1は、紫外線1aを発生させるための光源であり、本実施形態では、キセノンエキシマランプが採用されている。このキセノンエキシマランプは、低圧水銀ランプより高いエネルギーをもち、172nm以外に発光を持たない。従って、投入したエネルギーがすべて波長172nmの紫外線発光になり、処理効率が高いので、基材大型化によるライン速度の高速化に対応することができるようになる。また、低圧水銀ランプを用いた場合などのように、処理に関係ない波長の紫外線1aを基材に吸収させて基材の温度を上昇させることがないので、基材を低温で処理することが可能で、温度上昇による熱応力の発生で基板が破損したりすることを避けることができるようになる。   The ultraviolet light source 1 is a light source for generating ultraviolet light 1a, and a xenon excimer lamp is employed in this embodiment. This xenon excimer lamp has higher energy than the low-pressure mercury lamp and does not emit light other than 172 nm. Accordingly, all of the input energy becomes ultraviolet light emission having a wavelength of 172 nm, and the processing efficiency is high, so that it is possible to cope with the increase in the line speed due to the increase in the size of the base material. In addition, as in the case of using a low pressure mercury lamp, the temperature of the base material is not increased by absorbing the ultraviolet ray 1a having a wavelength not related to the processing to the base material, so that the base material can be processed at a low temperature. It is possible to prevent the substrate from being damaged due to the generation of thermal stress due to temperature rise.

上記反射鏡2は、紫外線発光源1で発生する紫外線1aを集光して下方に照射する表面が研磨されたステンレス板等で構成されている。   The reflecting mirror 2 is composed of a stainless steel plate or the like whose surface irradiated with the ultraviolet rays 1a generated by the ultraviolet light source 1 and irradiated downward is polished.

上記ランプボックス3は、紫外線発光源1と反射鏡2とを収納する他、ランプボックス3内の空気に含まれる酸素に紫外線1aが吸収されることを防止するために、窒素ガスが封入されている。   The lamp box 3 houses the ultraviolet light emitting source 1 and the reflecting mirror 2 and is filled with nitrogen gas to prevent the ultraviolet light 1a from being absorbed by oxygen contained in the air in the lamp box 3. Yes.

上記透過部材4は、紫外線発光源1を保護するとともに、この紫外線発光源1で発生する紫外線1aを透過させる部材であり、本実施形態では、石英ガラスで構成されている。   The transmission member 4 is a member that protects the ultraviolet light emission source 1 and transmits the ultraviolet light 1a generated by the ultraviolet light emission source 1, and is made of quartz glass in this embodiment.

上記測定手段5は、分光器5aと紫外線センサ5bとを有している。分光器5aは、例えば回折格子を用いた分光器のように、波長を選択可能なものが採用され、この選択波長は外部より制御することができるように構成されている。この分光器5aにより分光された紫外線1aは紫外線センサ5bに入り,その強度が測定され、この強度に係る電気信号は、ケーブル5cを介して寿命判定システム6に送られる。この紫外線センサ5bは、ダイヤモンド薄膜を用いたセンサであり、本実施形態では、紫外線発光源1で発生し、透過部材4を透過した紫外線1aのスペクトル形状を測定する。この紫外線センサ5bのダイヤモンド薄膜は、高配向性ダイヤモンド層からなり、多結晶ダイヤモンドにおける結晶粒子の成長方向及び面内方向が共に基板面に対して一定方向に配向している。   The measuring means 5 has a spectroscope 5a and an ultraviolet sensor 5b. The spectroscope 5a employs a wavelength selectable one such as a spectroscope using a diffraction grating, and the selected wavelength can be controlled from the outside. The ultraviolet ray 1a dispersed by the spectroscope 5a enters the ultraviolet sensor 5b, the intensity of which is measured, and an electrical signal relating to this intensity is sent to the life determination system 6 via the cable 5c. The ultraviolet sensor 5b is a sensor using a diamond thin film. In this embodiment, the ultraviolet sensor 1b measures the spectral shape of the ultraviolet light 1a generated by the ultraviolet light source 1 and transmitted through the transmitting member 4. The diamond thin film of the ultraviolet sensor 5b is composed of a highly oriented diamond layer, and both the crystal grain growth direction and the in-plane direction of the polycrystalline diamond are oriented in a fixed direction with respect to the substrate surface.

ここで、上記ダイヤモンド層は、表面が(100)面であり、結晶粒子が上記基板に対して一方向に配向している高配向性ダイヤモンド層であることが好ましい。その場合は、表面が平坦な(001)ファセットが並ぶ特徴的な表面形態をとっているので、この膜の表面近傍における結晶欠陥密度が、一般的な多結晶膜に比べて小さく、キャリア移動度は1桁以上大きくなる結果、従来のダイヤモンドセンサに比べて検知性能が向上する。   Here, the diamond layer is preferably a highly oriented diamond layer having a (100) surface and crystal grains oriented in one direction with respect to the substrate. In that case, since the surface has a characteristic surface form in which flat (001) facets are arranged, the crystal defect density in the vicinity of the surface of this film is smaller than that of a general polycrystalline film, and the carrier mobility. As a result, the detection performance is improved as compared with the conventional diamond sensor.

上記寿命判定システム6は、パーソナルコンピュータで構成され、スペクトル測定手段5で測定した紫外線1aのスペクトル形状を記録保持する記録手段6aと、スペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源1の寿命を判定する寿命判定手段6bとを備えている。この記録手段6aは、パーソナルコンピュータのハードディスクで構成され、交換時期の紫外線発光源1のスペクトル形状と、スペクトル測定手段5で測定した紫外線1aのスペクトル形状とを数値データとして記録保持するものである。また、寿命判定手段6bは、パーソナルコンピュータのCPUとその記憶領域とで構成され、現在の紫外線発光源1のスペクトル形状が、記録手段6aに記録された交換時期の紫外線発光源1のスペクトル形状に達しているかどうかを比較して紫外線発光源1の寿命を判定するものである。   The lifetime determination system 6 is composed of a personal computer, and records the recording means 6a for recording and holding the spectrum shape of the ultraviolet ray 1a measured by the spectrum measuring means 5, and determines the lifetime of the ultraviolet light emission source 1 from the temporal change of the spectrum shape. And a life judging means 6b. The recording means 6a is composed of a hard disk of a personal computer, and records and holds the spectral shape of the ultraviolet light emitting source 1 at the time of replacement and the spectral shape of the ultraviolet light 1a measured by the spectrum measuring means 5 as numerical data. The life determination means 6b is composed of a CPU of a personal computer and its storage area, and the current spectral shape of the ultraviolet light source 1 is changed to the spectral shape of the ultraviolet light source 1 at the replacement time recorded in the recording means 6a. The lifetime of the ultraviolet light emission source 1 is determined by comparing whether or not it has reached.

次に、図1〜図3を参照して、第1の実施の形態に係る紫外線光源装置10に採用されている紫外線発光源1の寿命判定方法とその作用について説明する。   Next, with reference to FIGS. 1-3, the lifetime determination method of the ultraviolet light source 1 employ | adopted for the ultraviolet light source device 10 which concerns on 1st Embodiment, and its effect | action are demonstrated.

図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る紫外線光源装置10は、透過部材4が、紫外線発光源1で発生する紫外線1aを透過させ、測定手段5が、透過部材4を透過した紫外線1aのスペクトル形状を測定する。そして、パーソナルコンピュータで構成される寿命判定システム6の記録手段6aが、スペクトル測定手段5で測定した紫外線1aのスペクトル形状を記録保持するとともに、現在の紫外線発光源1のスペクトル形状が記録手段6aに記録された交換時期の紫外線発光源1のスペクトル形状に達しているかどうかを、寿命判定システム6の寿命判定手段6bが比較して、紫外線発光源1の寿命を判定する。   With reference to FIG. 1, in the ultraviolet light source device 10 according to the first embodiment of the present invention, the transmitting member 4 transmits the ultraviolet light 1 a generated by the ultraviolet light emitting source 1, and the measuring means 5 includes the transmitting member 4. The spectrum shape of the ultraviolet ray 1a that has passed through is measured. The recording means 6a of the life determination system 6 constituted by a personal computer records and holds the spectrum shape of the ultraviolet ray 1a measured by the spectrum measuring means 5, and the current spectrum shape of the ultraviolet light source 1 is stored in the recording means 6a. The lifetime determination means 6b of the lifetime determination system 6 compares the recorded spectral shape of the ultraviolet emission source 1 at the replacement time to determine the lifetime of the ultraviolet emission source 1.

図2は、紫外線光源装置10の紫外線発光源1のスペクトル形状の時間的変化を示すグラフである。これによれば、紫外線発光源1のスペクトルは、使用前、2000時間使用後とも、155nmから200nmまでの広がりを示すが、2000時間使用後は、その発光スペクトル形状自体が変化しており、中心波長に対して短波長側の出力低下が明瞭である。本実施形態では、この2000時間使用後のスペクトル形状を紫外線発光源1の交換時期のスペクトル形状としている。   FIG. 2 is a graph showing temporal changes in the spectral shape of the ultraviolet light source 1 of the ultraviolet light source device 10. According to this, the spectrum of the ultraviolet light emission source 1 shows a spread from 155 nm to 200 nm before use and after 2000 hours use, but after 2000 hours use, the emission spectrum shape itself changes, and the center The output decrease on the short wavelength side with respect to the wavelength is clear. In the present embodiment, the spectrum shape after 2000 hours of use is the spectrum shape at the time of replacement of the ultraviolet light source 1.

なお、図3は、透過部材4の紫外線透過率の時間的変化を示すグラフであり、キセノンエキシマランプ発光管に使用される石英ガラス透過部材4の使用前後における分光透過率の変化を示したものである。このように、エキシマランプ2000時間照射後には、石英ガラスのカットオフ波長に近い短波長側で吸収が大きくなっている。   FIG. 3 is a graph showing the temporal change of the ultraviolet transmittance of the transmissive member 4, and shows the change of the spectral transmittance before and after use of the quartz glass transmissive member 4 used in the xenon excimer lamp arc tube. It is. Thus, after 2000 hours of excimer lamp irradiation, the absorption is increased on the short wavelength side close to the cutoff wavelength of quartz glass.

以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係る紫外線光源装置10およびその紫外線発光源1の寿命判定方法によれば、紫外線1aにより有機物が分解されてセンサ表面に付着したり、センサ表面に吸着している水が解離してイオン化したり、透過部材の透過率が変化したりするなどの原因でセンサの出力の絶対値が変化しても、これらの原因に影響を受けないスペクトル形状を基準にし、このスペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源1の寿命を判定するので、紫外線発光源1の寿命を正確に判定することができるようになる。   As described above, according to the ultraviolet light source device 10 and the lifetime determination method of the ultraviolet light source 1 according to the first embodiment of the present invention, the organic matter is decomposed by the ultraviolet light 1a and adhered to the sensor surface. Even if the absolute value of the sensor output changes due to the fact that water adsorbed on the sensor surface is dissociated and ionized, or the transmittance of the transmission member changes, it is not affected by these causes. Since the lifetime of the ultraviolet light source 1 is determined from the temporal change of the spectral shape with reference to the spectrum shape, the lifetime of the ultraviolet light source 1 can be accurately determined.

また、紫外線発光源1を採用した紫外線光源装置10や紫外線照射装置において、対象製品を製造している最中に紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができる。また、対象製品を製造している最中に紫外線発光源1をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができるようになる。   In addition, in the ultraviolet light source device 10 and the ultraviolet irradiation device employing the ultraviolet light source 1, the output of the ultraviolet sensor changes during the production of the target product, and the product yield is deteriorated. Such a situation can be prevented. In addition, it is possible to avoid a situation in which the ultraviolet light emission source 1 must be maintained while the target product is being manufactured.

また、紫外線センサ5bがダイヤモンド薄膜を用いたものであるので、より耐久性・安定性の高い紫外線光源装置10とすることができる。   Further, since the ultraviolet sensor 5b uses a diamond thin film, the ultraviolet light source device 10 having higher durability and stability can be obtained.

さらに、ダイヤモンド薄膜が、高配向性ダイヤモンド層からなり、多結晶ダイヤモンドにおける結晶粒子の成長方向及び面内方向が共に基板面に対して一定方向に配向しているので、従来のダイヤモンドセンサに比べて検知性能が向上する。   Furthermore, the diamond thin film is composed of a highly oriented diamond layer, and the crystal grain growth direction and in-plane direction of polycrystalline diamond are both oriented in a fixed direction with respect to the substrate surface. Detection performance is improved.

ここで、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る紫外線光源装置10およびその紫外線発光源1の寿命判定方法の変形例について説明する。   Here, with reference to FIG. 1, the ultraviolet light source device 10 which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the modification of the lifetime determination method of the ultraviolet light source 1 are demonstrated.

本発明の第1の実施の形態の変形例に係る紫外線光源装置10aおよびその紫外線発光源1の寿命判定方法においては、上記測定手段5は、紫外線のスペクトル全体を測定する代わりに、透過部材4を透過した紫外線1aのスペクトルのうち、少なくとも2つの異なる波長に対する強度のみを測定する。   In the ultraviolet light source device 10a and the method for determining the lifetime of the ultraviolet light emitting source 1 according to the modification of the first embodiment of the present invention, the measuring means 5 does not measure the entire spectrum of ultraviolet light, but transmits the transmissive member 4. Only the intensities for at least two different wavelengths are measured in the spectrum of the ultraviolet ray 1a transmitted through.

また、上記記録手段6aは、測定手段5で測定した少なくとも2つの異なる波長に対する強度のみを記録保持する。   The recording means 6a records and holds only the intensities for at least two different wavelengths measured by the measuring means 5.

そして、上記寿命判定手段6bは、少なくとも2つの異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源1の寿命を判定する。   And the said lifetime determination means 6b determines the lifetime of the ultraviolet light emission source 1 from the time change of the intensity ratio with respect to at least two different wavelengths.

本変形例では、これら少なくとも2つの異なる波長のうち、1つは、紫外線発光源1の強度がピークになる波長の近傍の波長、すなわち、キセノンエキシマランプの中心波長である172nmとし、残りのもう1つは、最も経時的変化の見られる短波長側の波長の近傍の波長、すなわち165nmとした。   In this modification, one of these at least two different wavelengths is set to a wavelength in the vicinity of the wavelength at which the intensity of the ultraviolet light source 1 reaches a peak, that is, 172 nm, which is the center wavelength of the xenon excimer lamp, One was a wavelength in the vicinity of the wavelength on the short wavelength side where the change with time was most observed, that is, 165 nm.

図4は、165nmの強度の172nmの強度に対する強度比の時間的変化を示したグラフである。図4を参照して、この強度比は徐々に小さくなり2000時間で、ほぼ、45%に低下する。このことから、本変形例では、165nmの強度の172nmの強度に対する強度比が45%という値をもって、紫外線発光源1の寿命の判定値とする。このときの照射強度の絶対値は照射開始の71%であり、ランプの推奨交換時期と一致している。   FIG. 4 is a graph showing a temporal change in the intensity ratio of the intensity at 165 nm to the intensity at 172 nm. Referring to FIG. 4, this intensity ratio gradually decreases and decreases to approximately 45% after 2000 hours. Therefore, in this modification, the value of the intensity ratio of 165 nm to 172 nm is 45%, which is used as the determination value of the lifetime of the ultraviolet light source 1. The absolute value of the irradiation intensity at this time is 71% of the start of irradiation, which coincides with the recommended replacement time of the lamp.

このように、本発明の第1の実施の形態の変形例に係る紫外線光源装置10aと紫外線発光源1の寿命判定方法によれば、前述の原因でセンサの出力の絶対値が変化しても、これらの原因に影響を受けない紫外線1aの異なる波長に対する強度比を基準にし、この強度比の時間的変化から紫外線発光源1の寿命を判定するので、すべてのスペクトルを測定することなく紫外線発光源1の寿命を正確に判定することができるようになり、装置の簡素化、測定時間の短縮化が可能となる。   As described above, according to the lifetime determination method of the ultraviolet light source device 10a and the ultraviolet light emission source 1 according to the modification of the first embodiment of the present invention, even if the absolute value of the sensor output changes due to the above-described cause. The life of the ultraviolet light source 1 is determined from the temporal change of the intensity ratio on the basis of the intensity ratio of the ultraviolet light 1a that is not affected by these causes, and the ultraviolet light emission without measuring all the spectra. The lifetime of the source 1 can be accurately determined, and the apparatus can be simplified and the measurement time can be shortened.

次に、図5を参照しながら本発明の第2の実施の形態に係る紫外線光源装置20について詳述する。図5は、本発明の第2の実施の形態に係る紫外線光源装置20の構成を示す説明図である。以下、同様の構成については同じ符号を付し、説明の重複を避けるものとする。   Next, the ultraviolet light source device 20 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of the ultraviolet light source device 20 according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the same reference numerals will be given to the same configurations, and overlapping description will be avoided.

図5を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る紫外線光源装置20においては、測定手段25は、異なる波長を透過する少なくとも2つのフィルタ25dと、上記フィルタ25dを切り替える切り替え手段25eと、紫外線センサ25bとを備えている。   Referring to FIG. 5, in the ultraviolet light source device 20 according to the second embodiment of the present invention, the measuring unit 25 includes at least two filters 25d that transmit different wavelengths, and a switching unit 25e that switches between the filters 25d. And an ultraviolet sensor 25b.

上記紫外線センサ25bは、第1の実施の形態に係る紫外線光源装置10の紫外線センサ5bと同様のダイヤモンド薄膜を用いた紫外線センサが採用されている。   The ultraviolet sensor 25b employs an ultraviolet sensor using a diamond thin film similar to the ultraviolet sensor 5b of the ultraviolet light source device 10 according to the first embodiment.

上記フィルタ25dは、分光器5aの変わりに対象波長のみを選択的に透過する分光フィルタが採用されている。   The filter 25d employs a spectral filter that selectively transmits only the target wavelength instead of the spectroscope 5a.

上記切り替え手段25eは、円盤状のディスク25fと、モーターなどの回転機構25gとを有し、ディスク25fに設けられた2個のフィルタ25dを、回転機構25gを用いて回転させることにより適宜切り替えて紫外線1aの強度を測定する。   The switching means 25e has a disk-shaped disk 25f and a rotation mechanism 25g such as a motor, and appropriately switches the two filters 25d provided on the disk 25f by rotating them using the rotation mechanism 25g. The intensity of the ultraviolet ray 1a is measured.

フィルタ25dで選択された紫外線1aは、測定手段25の紫外線センサ25bに入り、その強度が記録される、測定は、フィルタ25dを切り替えて順次実施され、両者の強度比がある一定の値になったところで、前述のように寿命と判定される。   The ultraviolet ray 1a selected by the filter 25d enters the ultraviolet sensor 25b of the measuring means 25, and the intensity is recorded. The measurement is performed sequentially by switching the filter 25d, and the intensity ratio between the two becomes a certain value. By the way, as described above, it is determined that the lifetime is reached.

本発明の第2の実施の形態に係る紫外線光源装置20では、165nmと172nmという対象波長は同じであるが、フィルタ25dの透過波長域が大きいため、前述の第1の実施の形態に係る紫外線光源装置10の変形例の判定値45%より高く、2000時間で70%という値になる。それ故、第2の実施の形態では、165nmの強度の172nmの強度に対する強度比が75%という値をもって、紫外線発光源1の寿命と判定している。この値を判定値として、10本のランプの寿命を判定した結果、良好な判定結果が得られた。   In the ultraviolet light source device 20 according to the second embodiment of the present invention, the target wavelengths of 165 nm and 172 nm are the same, but since the transmission wavelength region of the filter 25d is large, the ultraviolet light according to the first embodiment described above. It is higher than the determination value 45% of the modified example of the light source device 10, and becomes 70% in 2000 hours. Therefore, in the second embodiment, the lifetime of the ultraviolet light emitting source 1 is determined with a value of 75% of the intensity ratio of the intensity at 165 nm to the intensity at 172 nm. As a result of determining the lifetime of the ten lamps using this value as a determination value, a favorable determination result was obtained.

このように、本発明の第2の実施の形態に係る紫外線光源装置20によれば、測定手段5が、異なる波長を透過する少なくとも2つのフィルタ25dと、フィルタ25dを切り替える切り替え手段25eと、フィルタ25dを透過した紫外線の強度を測定する紫外線センサ25bとを備えたもので構成されているので、一つのセンサで簡単に、透過部材4を透過した紫外線1aの少なくとも2つの異なる波長に対する強度を測定することができるようになる。   As described above, according to the ultraviolet light source device 20 according to the second embodiment of the present invention, the measuring unit 5 includes at least two filters 25d that transmit different wavelengths, a switching unit 25e that switches the filter 25d, and a filter. Since it is configured to include an ultraviolet sensor 25b that measures the intensity of ultraviolet light that has passed through 25d, the intensity of at least two different wavelengths of ultraviolet light 1a that has passed through the transmitting member 4 can be easily measured with a single sensor. Will be able to.

図6は、本発明の第3の実施の形態に係る紫外線光源装置30の構成を示す説明図である。図6を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る紫外線光源装置30は、校正用紫外線発光源31を備え、測定手段25は、この校正用紫外線発光源31で発生し透過部材4を透過した標準紫外線31aの変化から透過部材4の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定するとともに、この紫外線吸収率で、紫外線発光源1で発生し透過部材4を透過した紫外線1aの強度を補正することにより、透過部材4の紫外線劣化の影響を取り除いた紫外線発光源1の寿命を判定するものである。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the ultraviolet light source device 30 according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, an ultraviolet light source device 30 according to the third embodiment of the present invention includes a calibration ultraviolet light source 31, and a measuring unit 25 is a transmission member generated by the calibration ultraviolet light source 31. 4 is measured from the change in the standard ultraviolet ray 31a that has passed through 4, and the ultraviolet absorptivity due to the ultraviolet deterioration of the transmissive member 4 is measured. By doing so, the lifetime of the ultraviolet light emitting source 1 is determined by removing the influence of the ultraviolet deterioration of the transmitting member 4.

また、この紫外線光源装置30は、このように校正用紫外線発光源31で発生し透過部材4を透過した標準紫外線31aの変化から透過部材4の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定することにより、透過部材の寿命を判定するようにも構成されている。   Further, the ultraviolet light source device 30 transmits the light by measuring the ultraviolet absorptivity due to the ultraviolet deterioration of the transmission member 4 from the change of the standard ultraviolet light 31a generated in the calibration ultraviolet light source 31 and transmitted through the transmission member 4 in this way. It is also configured to determine the life of the member.

ここで、上記校正用紫外線発光源31は、寿命判定時に発光させて常にスペクトルが一定の標準紫外線31aを発生させるものである。この校正用紫外線発光源31は、例えば透過部材4が石英ガラスの場合には、石英ガラスのカットオフに近い波長を持つキセノンエキシマランプが好適に用いられる。   Here, the calibration ultraviolet light source 31 emits standard ultraviolet light 31a having a constant spectrum by emitting light at the time of life determination. As the calibration ultraviolet light source 31, for example, when the transmitting member 4 is quartz glass, a xenon excimer lamp having a wavelength close to the cutoff of the quartz glass is preferably used.

このように、本発明の第3の実施の形態に係る紫外線光源装置30によれば、例えば処理用の紫外線発光源1が消灯した時に、この処理用の紫外線発光源1より小さな出力を持つ校正用紫外線発光源31から標準紫外線31aを透過部材4に透過させ、この標準紫外線31aのスペクトルの変化や特定波長における強度比の変化を測定することにより、透過部材4の紫外線劣化を判断することが可能になる。その結果、透過部材4の紫外線劣化による紫外線吸収率で、上記紫外線発光源1で発生し透過部材4を透過した紫外線1aの強度を補正して、透過部材4の紫外線劣化の影響を取り除いた上記紫外線発光源1の寿命を判定するので、透過部材4を透過した紫外線1aのスペクトル形状の時間的変化や、異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源1の寿命を判定する紫外線光源装置10、10a、20よりも、さらに高精度に紫外線発光源の寿命を判定することができるようになる。このように、透過部材4の劣化状態のみをより詳細に調査することにより、精度の高い測定が可能となる。   As described above, according to the ultraviolet light source device 30 according to the third embodiment of the present invention, for example, when the processing ultraviolet light source 1 is turned off, the calibration has a smaller output than the processing ultraviolet light source 1. The standard ultraviolet ray 31a is transmitted through the transmissive member 4 from the ultraviolet light source 31 and the change in the spectrum of the standard ultraviolet ray 31a or the change in the intensity ratio at a specific wavelength is measured to determine the ultraviolet deterioration of the transmissive member 4. It becomes possible. As a result, the intensity of the ultraviolet light 1a generated by the ultraviolet light source 1 and transmitted through the transmission member 4 is corrected by the ultraviolet absorption rate due to the ultraviolet deterioration of the transmission member 4, and the influence of the ultraviolet deterioration of the transmission member 4 is removed. Since the lifetime of the ultraviolet light source 1 is determined, the ultraviolet light source device that determines the lifetime of the ultraviolet light source 1 from the temporal change in the spectral shape of the ultraviolet light 1a transmitted through the transmission member 4 and the temporal change in the intensity ratio for different wavelengths. The lifetime of the ultraviolet light source can be determined with higher accuracy than 10, 10a and 20. As described above, by examining only the deterioration state of the transmission member 4 in more detail, it is possible to perform highly accurate measurement.

さらに、本発明の第3の実施の形態に係る紫外線光源装置30によれば、透過部材4の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定することにより、透過部材の寿命を判定するので、透過部材4だけの劣化を適切に判断して、被処理基材に大きなダメージを与える前に透過部材4を取り替えることにより、装置や被処理基材を破損することを防止することができるようになる。また、非常に高価な透過部材4を、その寿命期間一杯まで使用することができるので、経済的である。   Furthermore, according to the ultraviolet light source device 30 according to the third embodiment of the present invention, the lifetime of the transmissive member is determined by measuring the ultraviolet absorption rate due to the ultraviolet degradation of the transmissive member 4, so that only the transmissive member 4 is present. It is possible to prevent the apparatus and the substrate to be treated from being damaged by appropriately determining the deterioration of the substrate and replacing the transmissive member 4 before damaging the substrate to be treated. Moreover, since the very expensive transmission member 4 can be used until the end of its lifetime, it is economical.

上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施の形態に限定されない。   The above-described embodiment is merely a preferred specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.

例えば、上述の実施形態では、いずれも紫外線発光源1は、特に石英ガラス透過部材4のカットオフ波長に近い発光波長を持つキセノンエキシマランプが採用されているが、低圧水銀ランプ、その他の紫外線発光源1への適用を除外するものではない。   For example, in the above-described embodiments, the ultraviolet light source 1 employs a xenon excimer lamp having a light emission wavelength close to the cutoff wavelength of the quartz glass transmission member 4 in particular, but a low-pressure mercury lamp or other ultraviolet light emission. Application to Source 1 is not excluded.

また、上記透過部材4は、上述の実施形態では、いずれも、石英ガラスが採用されているが、他の材料も採用可能である。   In the above-described embodiment, the transmissive member 4 is made of quartz glass, but other materials can be used.

また、この透過部材4は、発光した紫外線1aが被照射物に照射されるまでに光路中にあるすべての透過部材4を含む概念であり、紫外線発光源1を保護するとともに、この紫外線発光源1で発生する紫外線1aを透過させる部材であれば、必ずしもランプボックス3に設けられた窓に適用されるものに限らない。例えば、紫外線1aランプの管部材を透過部材4とすることも可能である。   The transmitting member 4 is a concept that includes all the transmitting members 4 in the optical path until the irradiated ultraviolet ray 1a is irradiated to the irradiated object, and protects the ultraviolet light emitting source 1 and the ultraviolet light emitting source. 1 is not necessarily applied to the window provided in the lamp box 3 as long as it is a member that transmits the ultraviolet light 1 a generated in the lamp 1. For example, the tube member of the ultraviolet ray 1a lamp can be used as the transmission member 4.

また、校正用紫外線発光源31は、一つとは限らず、紫外線発光源1の寿命を判定するための校正用紫外線発光源と、透過部材の寿命を判定するための校正用紫外線発光源とをそれぞれに設けることも可能である。   Further, the calibration ultraviolet light source 31 is not limited to one, and includes a calibration ultraviolet light source for determining the life of the ultraviolet light source 1 and a calibration ultraviolet light source for determining the life of the transmission member. It is also possible to provide each.

また、同様に、紫外線発光源1の寿命を判定するための測定手段5とは別に、透過部材4の寿命を判定するための測定手段を独立して設けることも可能である。   Similarly, apart from the measuring means 5 for determining the lifetime of the ultraviolet light emitting source 1, a measuring means for determining the lifetime of the transmitting member 4 can be provided independently.

さらに、上述した実施の形態は、紫外線光源装置10、10a、20、30と、それぞれの紫外線発光源1の寿命判定方法について説明したものであるが、本発明は、上記の紫外線光源装置10、10a、20、30を備え、この紫外線光源装置10、10a、20、30で発生した紫外線1aを対象製品に照射するものであることを特徴とする紫外線照射装置にも適用される。   Furthermore, although embodiment mentioned above demonstrated the lifetime determination method of ultraviolet light source device 10, 10a, 20, 30 and each ultraviolet light emission source 1, this invention is said ultraviolet light source device 10, 10a, 20, and 30. The present invention is also applied to an ultraviolet irradiation device characterized in that the target product is irradiated with ultraviolet rays 1a generated by the ultraviolet light source devices 10, 10a, 20, and 30.

このような紫外線照射装置によれば、上述のような紫外線光源装置10、10a、20、30で発生した紫外線1aを、対象製品に照射するものであるので、紫外線発光源1の寿命を正確に判定できる結果、対象製品の製造途中で、紫外線センサの出力が変化して対象製品を損なうなどの、製品の歩留まりを悪くするような状況を防止することができるだけでなく、対象製品の製造途中で装置をメンテナンスしなければならなくなるような状況も回避することができるようになる。   According to such an ultraviolet irradiation device, since the target product is irradiated with the ultraviolet ray 1a generated by the ultraviolet light source devices 10, 10a, 20, and 30 as described above, the lifetime of the ultraviolet light source 1 is accurately determined. As a result of the determination, not only can the situation that deteriorates the yield of the product, such as the output of the UV sensor change and damage the target product during the production of the target product, but also during the production of the target product can be prevented. It is possible to avoid a situation in which the apparatus must be maintained.

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。   In addition, it goes without saying that various design changes are possible within the scope of the claims of the present invention.

本発明の第1の実施の形態に係る紫外線光源装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the ultraviolet light source device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 紫外線光源装置の紫外線発光源のスペクトル形状の時間的変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the spectrum shape of the ultraviolet light source of an ultraviolet light source device. 透過部材の紫外線透過率の時間的変化を示すグラフであり、キセノンエキシマランプ発光管に使用される石英ガラス透過部材の使用前後における分光透過率の変化を示している。It is a graph which shows the time change of the ultraviolet-ray transmittance of a transmissive member, and has shown the change of the spectral transmittance before and behind use of the quartz glass transmissive member used for a xenon excimer lamp arc tube. 165nmの強度の172nmの強度に対する強度比の時間的変化を示したグラフである。It is the graph which showed the time change of the intensity ratio with respect to the intensity | strength of 172 nm of the intensity | strength of 165 nm. 本発明の第2の実施の形態に係る紫外線光源装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the ultraviolet light source device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る紫外線光源装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the ultraviolet light source device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 紫外線発光源
1a 紫外線
4 透過部材
5 測定手段
6a 記録手段
6b 寿命判定手段
10、10a、20、30 紫外線光源装置
25b 紫外線センサ
25c フィルタ
25d 切り替え手段
31 校正用紫外線発光源
31a 標準紫外線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultraviolet light source 1a Ultraviolet light 4 Transmission member 5 Measuring means 6a Recording means 6b Life determination means 10, 10a, 20, 30 Ultraviolet light source device 25b Ultraviolet sensor 25c Filter 25d Switching means 31 Calibration ultraviolet light source 31a Standard ultraviolet light

Claims (15)

紫外線を透過させる透過部材を通して紫外線を照射する紫外線発光源において、
上記透過部材を透過した紫外線のスペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定することを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法。
In an ultraviolet light source that irradiates ultraviolet rays through a transmitting member that transmits ultraviolet rays,
A method for determining the lifetime of an ultraviolet light source, wherein the lifetime of the ultraviolet light source is determined from a temporal change in the spectral shape of the ultraviolet light transmitted through the transmitting member.
紫外線を透過させる透過部材を通して紫外線を照射する紫外線発光源において、
上記透過部材を透過した紫外線の少なくとも2つの異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定することを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法。
In an ultraviolet light source that irradiates ultraviolet rays through a transmitting member that transmits ultraviolet rays,
A method for determining a lifetime of an ultraviolet light source, wherein the lifetime of the ultraviolet light source is determined from a temporal change in intensity ratio of at least two different wavelengths of ultraviolet light transmitted through the transmitting member.
請求項2に記載の紫外線発光源の寿命判定方法であって、
少なくとも2つの異なる波長のうち、1つが紫外線発光源の強度がピークになる波長の近傍の波長であり、残りの少なくとも1つが、最も経時的変化の見られる波長の近傍の波長であることを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法。
A method for determining the lifetime of an ultraviolet light source according to claim 2,
Of the at least two different wavelengths, one is a wavelength in the vicinity of the wavelength at which the intensity of the ultraviolet light source reaches a peak, and at least one of the remaining wavelengths is a wavelength in the vicinity of the wavelength that is most likely to change over time. A method for determining the lifetime of an ultraviolet light source.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の紫外線発光源の寿命判定方法であって、
上記紫外線発光源が、キセノンエキシマランプであることを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法。
It is the lifetime determination method of the ultraviolet-ray light source in any one of Claims 1 thru | or 3, Comprising:
A method for determining the lifetime of an ultraviolet light source, wherein the ultraviolet light source is a xenon excimer lamp.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の紫外線発光源の寿命判定方法であって、
上記透過部材が、石英ガラスであることを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法。
A method for determining the lifetime of an ultraviolet light source according to any one of claims 1 to 4,
The method for determining the lifetime of an ultraviolet light source, wherein the transmitting member is quartz glass.
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の紫外線発光源の寿命判定方法であって、
標準紫外線を発生させる校正用紫外線発光源で発生し透過部材を透過した標準紫外線の変化から、透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定するとともに、この紫外線吸収率で、上記紫外線発光源で発生し透過部材を透過した紫外線の強度を補正することにより、透過部材の紫外線劣化の影響を取り除いた上記紫外線発光源の寿命を判定することを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法。
A method for determining the lifetime of an ultraviolet light emitting source according to any one of claims 1 to 5,
From the change in standard UV light generated by the calibration UV light source that generates standard UV light and transmitted through the transmission member, the UV absorption rate due to UV deterioration of the transmission member is measured, and this UV light absorption rate is generated at the UV light source. A method for determining the lifetime of an ultraviolet light source, wherein the lifetime of the ultraviolet light source is determined by correcting the intensity of the ultraviolet light transmitted through the transmission member to eliminate the influence of ultraviolet degradation of the transmission member.
請求項6に記載の紫外線発光源の寿命判定方法であって、
上記校正用紫外線発光源で発生し透過部材を透過した標準紫外線の変化から、透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定することにより、透過部材の寿命を判定することを特徴とする紫外線発光源の寿命判定方法。
The method for determining the lifetime of an ultraviolet light source according to claim 6,
An ultraviolet light source characterized in that the lifetime of a transmissive member is determined by measuring an ultraviolet absorptivity due to ultraviolet deterioration of the transmissive member from a change in standard ultraviolet light generated by the calibration ultraviolet light source and transmitted through the transmissive member. Life judgment method.
紫外線を発生させる紫外線発光源と、
この紫外線発光源で発生する紫外線を透過させる透過部材とを備えた紫外線光源装置であって、
上記紫外線発光源で発生し、透過部材を透過した紫外線のスペクトル形状を測定する測定手段と、
上記スペクトル測定手段で測定した紫外線のスペクトル形状を記録保持する記録手段と、
上記スペクトル形状の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定する寿命判定手段と
を備えたことを特徴とする紫外線光源装置。
An ultraviolet light source that generates ultraviolet light;
An ultraviolet light source device comprising a transmitting member that transmits ultraviolet light generated by the ultraviolet light source;
Measuring means for measuring the spectral shape of the ultraviolet light generated by the ultraviolet light source and transmitted through the transmitting member;
Recording means for recording and holding the spectrum shape of ultraviolet rays measured by the spectrum measuring means;
An ultraviolet light source apparatus comprising: life determination means for determining the life of the ultraviolet light emission source from the temporal change of the spectrum shape.
紫外線を発生させる紫外線発光源と、
この紫外線発光源で発生する紫外線を透過させる透過部材とを備えた紫外線光源装置であって、
上記透過部材を透過した紫外線の少なくとも2つの異なる波長に対する強度を測定する測定手段と、
上記測定手段で測定した強度を記録保持する記録手段と、
上記少なくとも2つの異なる波長に対する強度比の時間的変化から紫外線発光源の寿命を判定する寿命判定手段と
を備えたことを特徴とする紫外線光源装置。
An ultraviolet light source that generates ultraviolet light;
An ultraviolet light source device comprising a transmitting member that transmits ultraviolet light generated by the ultraviolet light source;
Measurement means for measuring the intensity of at least two different wavelengths of ultraviolet light transmitted through the transmission member;
Recording means for recording and holding the intensity measured by the measuring means;
An ultraviolet light source apparatus comprising: life determination means for determining the life of the ultraviolet light emission source from the temporal change of the intensity ratio with respect to the at least two different wavelengths.
請求項9に記載の紫外線光源装置であって、
上記測定手段は、異なる波長を透過する少なくとも2つのフィルタと、
上記フィルタを切り替える切り替え手段と、
フィルタを透過した紫外線の強度を測定する紫外線センサと
を備えたことを特徴とする紫外線光源装置。
The ultraviolet light source device according to claim 9,
The measuring means includes at least two filters that transmit different wavelengths;
Switching means for switching the filter;
An ultraviolet light source device comprising: an ultraviolet sensor that measures the intensity of ultraviolet light that has passed through a filter.
請求項8乃至請求項10のいずれかに記載の紫外線光源装置であって、
標準紫外線を発生させる校正用紫外線発光源を備え、
上記測定手段は、この校正用紫外線発光源で発生し透過部材を透過した標準紫外線の変化から透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定するとともに、この紫外線吸収率で、上記紫外線発光源で発生し透過部材を透過した紫外線の強度を補正することにより、透過部材の紫外線劣化の影響を取り除いた上記紫外線発光源の寿命を判定することを特徴とする紫外線光源装置。
The ultraviolet light source device according to any one of claims 8 to 10,
Equipped with a calibration UV light source that generates standard UV light,
The measuring means measures the ultraviolet absorptivity due to the ultraviolet degradation of the transmitting member from the change in standard ultraviolet rays generated by the calibration ultraviolet light source and transmitted through the transmitting member, and is generated at the ultraviolet light source by the ultraviolet absorption rate. An ultraviolet light source device characterized by determining the lifetime of the ultraviolet light emission source from which the influence of ultraviolet deterioration of the transmission member is removed by correcting the intensity of ultraviolet light transmitted through the transmission member.
請求項11に記載の紫外線光源装置であって、
上記校正用紫外線発光源で発生し透過部材を透過した標準紫外線の変化から透過部材の紫外線劣化による紫外線吸収率を測定することにより、透過部材の寿命を判定することを特徴とする紫外線光源装置。
The ultraviolet light source device according to claim 11,
An ultraviolet light source device characterized in that the lifetime of a transmission member is determined by measuring an ultraviolet absorptivity due to ultraviolet deterioration of the transmission member from a change in standard ultraviolet rays generated by the calibration ultraviolet light source and transmitted through the transmission member.
請求項8乃至請求項12のいずれかに記載の紫外線光源装置であって、
上記測定手段は、ダイヤモンド薄膜を用いた紫外線センサを備えていることを特徴とする紫外線光源装置。
The ultraviolet light source device according to any one of claims 8 to 12,
The ultraviolet light source device, wherein the measuring means includes an ultraviolet sensor using a diamond thin film.
請求項13に記載の紫外線光源装置であって、
上記ダイヤモンド薄膜は、高配向性ダイヤモンド層からなることを特徴とする紫外線光源装置。
The ultraviolet light source device according to claim 13,
The ultraviolet light source device, wherein the diamond thin film comprises a highly oriented diamond layer.
請求項8乃至請求項14のいずれかに記載の紫外線光源装置を備え、この紫外線光源装置で発生した紫外線を照射するものであることを特徴とする紫外線照射装置。   An ultraviolet irradiation device comprising the ultraviolet light source device according to claim 8 and irradiating ultraviolet rays generated by the ultraviolet light source device.
JP2005122272A 2005-04-20 2005-04-20 Life decision method for ultraviolet light source, ultraviolet light source device, and ultraviolet irradiation device Pending JP2006300706A (en)

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