准分子UV光反应装置制造方法及图纸

一种准分子ＵＶ光反应装置，自反应性气体供应机构（１）将反应性气体（Ｃ）仅集中供应至被照射体（Ａ）上的活性区域（Ａ１），从而在低温环境气氛下促进准分子ＵＶ与反应性气体（Ｃ）的光化学反应，由于对该化学反应不活泼的区域（Ａ２）不供应反应性气体（Ｃ），不致造成浪费，故即使不使用气体供应能力大的反应性气体供应源已足够。因此，能以简单构成且在低温环境气氛下稳定地进行光化学反应。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如用以除去液晶显示面板等玻璃基板或硅半导体晶圆等的表面所附着的有机化合物污染的准分子UV·臭氧洗净装置(干式洗净装置)，或是藉由与臭氧气体的光化学反应来除去半导体制程中硅晶圆上不需的光阻的灰化(ashing)装置，或藉由与氢气的光化学反应来提高硅晶圆表面的结晶完全性的氢退火装置，或藉由与有机金属化合物的汽化气体的光化学反应来在硅晶圆上形成金属膜的有机金属(MO)CVD装置等，所使用的准分子UV光反应装置(photo reactor)。详细地说，涉及将多支准分子UV(紫外线)灯与被照射体对向并列配置，并藉由在反应性气体的环境气氛中自该等准分子UV灯对被照射体照射准分子UV，来使被照射体表面产生光化学反应的准分子UV光反应装置。另一方面，本专利技术人则使用上述灯装置进行实验，自并列的准分子UV灯向被照射体照射准分子UV，且一边对配备该灯装置及被照射体的封闭空间内供应作为反应性气体的臭氧，在常温或接近于常温的低温环境气氛下，使之产生光化学反应。其结果，在该实验后的被照射体的表面中，位于各准分子UV灯正下方的狭窄区域，缩获得某种程度的光化学反应，但随着离开该区域，反应度即逐渐下降，且在相邻准分子UV灯之间的交界处的正下方的区域最为低劣。此原由可解读如下，在被照射体的表面中，准分子UV灯正下方的最短距离其准分子UV照射量较多的细长区域，能获得达到充分光化学反应所必要的该受光能量，但随着离开该活性区域而与准分子UV灯的距离逐渐变长，且照射于该处的准分子UV被存在被照射体周围的氧气吸收、臭氧化而变弱，因此远离该各准分子UV灯的正下方区域其受光能量并未达到所必须的能量，而致光化学反应不足。但是，此种已知的准分子UV光反应装置，由于不能时常在被照射体的表面附近将反应性气体提高到达所需要的浓度，而导致有无法快速地在低温环境气氛(例如常温)下产生稳定的光化学反应的问题，或臭氧层厚度变大，对UV光的吸收变大而无法获得充分的反应功效的问题。为了解决该问题，也可考虑例如自臭氧产生器等的反应性气体供应源，持续供应大量的反应性气体至封闭空间内，据此使被照射体的表面附近形成高浓度状态，但在此情形下，必须要有气体供应能力极大的反应性气体供应源，此结果将造成制造成本显著提高的问题。此外，随着被照射体的大型化而造成光输出窗也大型化，此时，随着被照射体的大型化而光输出窗的合成石英玻璃也必须大型化，故也有制造成本变高的问题。而且，在上述已知准分子UV·臭氧洗净装置中，对于洗净后的被照射体，其各准分子UV灯正下方的活性区域和远离于此的区域，其洗净度产生明显的差异，故也有不可能有效洗净大面积的被照射体全体的问题。此外，随着被照射体的大型化而造成光输出窗的大型化时，该等被照射体与光输出窗间所夹封闭空间的面积也变宽，而为了对该宽广的封闭空间供应反应所需的气体，必须自被照射体的对向边朝另外一边单方向地供应反应性气体，进行完全地换气须耗费时间，因此随着有机污染的氧化除去而产生的污染物质会持续浮游于该封闭空间内，而有该浮游的污染物质极易附着于光输出窗的问题。另一方面，近来在使用准分子UV的光化学反应区域中，因过度的光分子能量而导致的反应伤害较大，故使用准分子UV的光化学反应处理后仍持续维持活性状态，其结果，导致反应处理后吸附大气中的污染物质的情形。因此，本专利技术第1方面的目的在于，能以简单的构造、且在较低温环境气氛下稳定地进行光化学反应。本专利技术的第2方面，除上述第1方面的目的外，并以快速地将反应性气体导入反应区域以进行替换为目的。本专利技术第3方面的目的在于，有效地利用过去对洗净无帮助的准分子UV来提升洗净效率。本专利技术的第4方面，除上述第3方面的目的外，并以抑制准分子UV的反应处理后的活性化，来在反应处理后形成难以附着污染的稳定状态为目的。本专利技术的第5方面，除上述第1，2，3或4方面的目的外，并以在保护准分子UV灯的电极的同时，适当地维持电极至被照射体的距离为目的。本专利技术的第6方面，除上述第5方面的目的外，并以防止随着洗净处理所产生的污染物质附着于保护管或其附近，进一步的提升洗净效率为目的。本专利技术的第7方面，除上述第1，2，3或4方面的目的外，并以消除光化学反应的误差、缩短反应时间为目的。此处，所谓反应性气体，是指与准分子UV灯所照射的172nm准分子UV产生光化学反应，例如，臭氧或氢气或有机金属化合物的汽化气体等。藉上述构成所产生的本专利技术第1方面的作用，是自反应性气体供应机构将反应性气体仅集中供应至被照射体上的活性区域，从而在低温环境气氛下促进准分子UV与反应性气体的光化学反应，且由于对不积极产生该化学反应的区域不供应反应性气体，不致造成浪费，因此即使不使用气体供应能力大的反应性气体供应源也足够。本专利技术的第2方面，其特征为在第1方面的构造中，在较前述反应性气体供应机构离被照射体远的位置，设置用以将反应用辅助气体强制性地供应至被照射体的反应用辅助气体供应机构。此处，所谓反应用辅助气体，是指例如氮气或非活性气体(氩、氦及其他)等的载送气体。藉上述构成所产生的本专利技术第2方面的作用，是供应反应性气体的活性区域以外的空间，以反应用辅助气体加以充满，且能将已反应的不需气体迅速的自反应区域加以排出。本专利技术的第3方面为，一种准分子UV光反应装置，将多支准分子UV灯于被照射体相对配置成并列状，自该准分子UV灯朝被照射体照射准分子UV以生成臭氧，从而氧化除去被照射体表面所附着的有机污染，其特征在于在前述准分子UV灯之间，分别区划形成由准分子UV穿透性佳的一对光穿透壁所构成的流路，在该流路的入口，设置强制性地供应适当量的反应用辅助气体与氧气的供应机构，将各流路内所产生的臭氧自该出口强制性地流向被照射体，使远离准分子UV灯正下方区域的UV照射较弱的区域附近的环境气氛，成为臭氧充裕的状态。藉上述构成所产生的本专利技术第3方面的作用，是自各准分子UV灯穿透光穿透壁而照射至流路内的准分子UV，不致被该流路中的反应用辅助气体吸收而与氧气反应生成臭氧，该臭氧量在移动至流路出口期间增加成高浓度，从该出口强制性地流向被照射体，使远离准分子UV灯正下方区域的准分子UV照射较弱的区域附近的环境气氛，成为臭氧充裕的状态，从而，该区域的受光能量即达到可除去有机污染的氧化的充分量。本专利技术的第4方面，其特征为在上述第3方面的构成中，设置加湿机构，以在前述反应用辅助气体及氧气外，另供应水分子或氢气。藉上述构成所产生的本专利技术第4方面的作用，进一步的分解因准分子UV所产生的臭氧(O3)、与水分子(H2O)或氢(H2)，分解后此等进行反应而产生多量[·OH]游离基，而此等[·OH]游离基在准分子UV的反应处理后被活性化的被照射体表面上进行结合，进一步的提高反应区域的表面改善效果，特别是改善润湿性。本专利技术的第5方面，其特征为在上述本专利技术的第1，2，3或4方面的构成中，前述光穿透壁是以包覆各准分子UV灯外周的方式设置的保护管，并于该等准分子UV灯与保护管之间供应氮气。藉上述构成所产生的本专利技术第5方面的作用，是以保护管覆盖各准分子UV灯的外周，从而防止准分子UV灯的电极直接接触活性化的氧气而产生氧化物，且还能抑制自该灯的管壁至保护管外的准分子UV的吸收，来防止光强度的恶化。本专利技术的第6方面，其特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种准分子ＵＶ光反应装置，将多支准分子ＵＶ灯（Ｂ）与被照射体（Ａ）相对配置成并列状，在反应性气体（Ｃ）环境气氛中自这些准分子ＵＶ灯（Ｂ）朝被照射体（Ａ）照射准分子ＵＶ，从而使被照射体（Ａ）表面产生光化学反应，其特征在于： 在被照射体（Ａ）的表面附近设置反应性气体供应机构（１），用以强制性地将反应性气体（Ｃ）供给至前述准分子ＵＶ灯（Ｂ）的准分子ＵＶ照射量较多的被照射体（Ａ）上的活性区域（Ａ１）。

【技术特征摘要】
JP 2001-4-27 130842/01;JP 2001-6-26 193060/01;JP 21.一种准分子UV光反应装置，将多支准分子UV灯(B)与被照射体(A)相对配置成并列状，在反应性气体(C)环境气氛中自这些准分子UV灯(B)朝被照射体(A)照射准分子UV，从而使被照射体(A)表面产生光化学反应，其特征在于在被照射体(A)的表面附近设置反应性气体供应机构(1)，用以强制性地将反应性气体(C)供给至前述准分子UV灯(B)的准分子UV照射量较多的被照射体(A)上的活性区域(A1)。2.如权利要求1所述的准分子UV光反应装置，其中，在较前述反应性气体供应机构(1)离被照射体(A)远的位置，设置用以将反应用辅助气体(D)强制性地供应至被照射体(A)的反应用辅助气体供应机构(2)。3.一种准分子UV光反应装置，将多支准分子UV灯(B)与被照射体(A)相对配置成并列状，自该准分子UV灯(B)朝被照射体(A)照射准分子UV以生成臭氧，从而氧化除去被照射体(A)表面所附着的有机污染，其特征在于在前述准分子UV灯(B)...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野田忠与，坂井郁夫，
申请(专利权)人：信越工程株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]