專利名稱：準(zhǔn)分子uv光反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如用以除去液晶顯示面板等玻璃基板或硅半導(dǎo)體晶圓等的表面所附著的有機(jī)化合物污染的準(zhǔn)分子UV·臭氧洗凈裝置(干式洗凈裝置)，或是藉由與臭氧氣體的光化學(xué)反應(yīng)來除去半導(dǎo)體制程中硅晶圓上不需的光阻的灰化(ashing)裝置，或藉由與氫氣的光化學(xué)反應(yīng)來提高硅晶圓表面的結(jié)晶完全性的氫退火裝置，或藉由與有機(jī)金屬化合物的汽化氣體的光化學(xué)反應(yīng)來在硅晶圓上形成金屬膜的有機(jī)金屬(MO)CVD裝置等，所使用的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置(photo reactor)。
詳細(xì)地說，涉及將多支準(zhǔn)分子UV(紫外線)燈與被照射體對(duì)向并列配置，并藉由在反應(yīng)性氣體的環(huán)境氣氛中自該等準(zhǔn)分子UV燈對(duì)被照射體照射準(zhǔn)分子UV，來使被照射體表面產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置。
另一方面，本發(fā)明人則使用上述燈裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，自并列的準(zhǔn)分子UV燈向被照射體照射準(zhǔn)分子UV，且一邊對(duì)配備該燈裝置及被照射體的封閉空間內(nèi)供應(yīng)作為反應(yīng)性氣體的臭氧，在常溫或接近于常溫的低溫環(huán)境氣氛下，使之產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。
其結(jié)果，在該實(shí)驗(yàn)后的被照射體的表面中，位于各準(zhǔn)分子UV燈正下方的狹窄區(qū)域，縮獲得某種程度的光化學(xué)反應(yīng)，但隨著離開該區(qū)域，反應(yīng)度即逐漸下降，且在相鄰準(zhǔn)分子UV燈之間的交界處的正下方的區(qū)域最為低劣。
此原由可解讀如下，在被照射體的表面中，準(zhǔn)分子UV燈正下方的最短距離其準(zhǔn)分子UV照射量較多的細(xì)長區(qū)域，能獲得達(dá)到充分光化學(xué)反應(yīng)所必要的該受光能量，但隨著離開該活性區(qū)域而與準(zhǔn)分子UV燈的距離逐漸變長，且照射于該處的準(zhǔn)分子UV被存在被照射體周圍的氧氣吸收、臭氧化而變?nèi)?，因此遠(yuǎn)離該各準(zhǔn)分子UV燈的正下方區(qū)域其受光能量并未達(dá)到所必須的能量，而致光化學(xué)反應(yīng)不足。
但是，此種已知的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，由于不能時(shí)常在被照射體的表面附近將反應(yīng)性氣體提高到達(dá)所需要的濃度，而導(dǎo)致有無法快速地在低溫環(huán)境氣氛(例如常溫)下產(chǎn)生穩(wěn)定的光化學(xué)反應(yīng)的問題，或臭氧層厚度變大，對(duì)UV光的吸收變大而無法獲得充分的反應(yīng)功效的問題。
為了解決該問題，也可考慮例如自臭氧產(chǎn)生器等的反應(yīng)性氣體供應(yīng)源，持續(xù)供應(yīng)大量的反應(yīng)性氣體至封閉空間內(nèi)，據(jù)此使被照射體的表面附近形成高濃度狀態(tài)，但在此情形下，必須要有氣體供應(yīng)能力極大的反應(yīng)性氣體供應(yīng)源，此結(jié)果將造成制造成本顯著提高的問題。
此外，隨著被照射體的大型化而造成光輸出窗也大型化，此時(shí)，隨著被照射體的大型化而光輸出窗的合成石英玻璃也必須大型化，故也有制造成本變高的問題。
而且，在上述已知準(zhǔn)分子UV·臭氧洗凈裝置中，對(duì)于洗凈后的被照射體，其各準(zhǔn)分子UV燈正下方的活性區(qū)域和遠(yuǎn)離于此的區(qū)域，其洗凈度產(chǎn)生明顯的差異，故也有不可能有效洗凈大面積的被照射體全體的問題。
此外，隨著被照射體的大型化而造成光輸出窗的大型化時(shí)，該等被照射體與光輸出窗間所夾封閉空間的面積也變寬，而為了對(duì)該寬廣的封閉空間供應(yīng)反應(yīng)所需的氣體，必須自被照射體的對(duì)向邊朝另外一邊單方向地供應(yīng)反應(yīng)性氣體，進(jìn)行完全地?fù)Q氣須耗費(fèi)時(shí)間，因此隨著有機(jī)污染的氧化除去而產(chǎn)生的污染物質(zhì)會(huì)持續(xù)浮游于該封閉空間內(nèi)，而有該浮游的污染物質(zhì)極易附著于光輸出窗的問題。
另一方面，近來在使用準(zhǔn)分子UV的光化學(xué)反應(yīng)區(qū)域中，因過度的光分子能量而導(dǎo)致的反應(yīng)傷害較大，故使用準(zhǔn)分子UV的光化學(xué)反應(yīng)處理后仍持續(xù)維持活性狀態(tài)，其結(jié)果，導(dǎo)致反應(yīng)處理后吸附大氣中的污染物質(zhì)的情形。
因此，本發(fā)明第1方面的目的在于，能以簡單的構(gòu)造、且在較低溫環(huán)境氣氛下穩(wěn)定地進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)。
本發(fā)明的第2方面，除上述第1方面的目的外，并以快速地將反應(yīng)性氣體導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)域以進(jìn)行替換為目的。
本發(fā)明第3方面的目的在于，有效地利用過去對(duì)洗凈無幫助的準(zhǔn)分子UV來提升洗凈效率。
本發(fā)明的第4方面，除上述第3方面的目的外，并以抑制準(zhǔn)分子UV的反應(yīng)處理后的活性化，來在反應(yīng)處理后形成難以附著污染的穩(wěn)定狀態(tài)為目的。
本發(fā)明的第5方面，除上述第1，2，3或4方面的目的外，并以在保護(hù)準(zhǔn)分子UV燈的電極的同時(shí)，適當(dāng)?shù)鼐S持電極至被照射體的距離為目的。
本發(fā)明的第6方面，除上述第5方面的目的外，并以防止隨著洗凈處理所產(chǎn)生的污染物質(zhì)附著于保護(hù)管或其附近，進(jìn)一步的提升洗凈效率為目的。
本發(fā)明的第7方面，除上述第1，2，3或4方面的目的外，并以消除光化學(xué)反應(yīng)的誤差、縮短反應(yīng)時(shí)間為目的。
此處，所謂反應(yīng)性氣體，是指與準(zhǔn)分子UV燈所照射的172nm準(zhǔn)分子UV產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，例如，臭氧或氫氣或有機(jī)金屬化合物的汽化氣體等。
藉上述構(gòu)成所產(chǎn)生的本發(fā)明第1方面的作用，是自反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)將反應(yīng)性氣體僅集中供應(yīng)至被照射體上的活性區(qū)域，從而在低溫環(huán)境氣氛下促進(jìn)準(zhǔn)分子UV與反應(yīng)性氣體的光化學(xué)反應(yīng)，且由于對(duì)不積極產(chǎn)生該化學(xué)反應(yīng)的區(qū)域不供應(yīng)反應(yīng)性氣體，不致造成浪費(fèi)，因此即使不使用氣體供應(yīng)能力大的反應(yīng)性氣體供應(yīng)源也足夠。
本發(fā)明的第2方面，其特征為在第1方面的構(gòu)造中，在較前述反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)離被照射體遠(yuǎn)的位置，設(shè)置用以將反應(yīng)用輔助氣體強(qiáng)制性地供應(yīng)至被照射體的反應(yīng)用輔助氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)。
此處，所謂反應(yīng)用輔助氣體，是指例如氮?dú)饣蚍腔钚詺怏w(氬、氦及其他)等的載送氣體。
藉上述構(gòu)成所產(chǎn)生的本發(fā)明第2方面的作用，是供應(yīng)反應(yīng)性氣體的活性區(qū)域以外的空間，以反應(yīng)用輔助氣體加以充滿，且能將已反應(yīng)的不需氣體迅速的自反應(yīng)區(qū)域加以排出。
本發(fā)明的第3方面為，一種準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，將多支準(zhǔn)分子UV燈于被照射體相對(duì)配置成并列狀，自該準(zhǔn)分子UV燈朝被照射體照射準(zhǔn)分子UV以生成臭氧，從而氧化除去被照射體表面所附著的有機(jī)污染，其特征在于在前述準(zhǔn)分子UV燈之間，分別區(qū)劃形成由準(zhǔn)分子UV穿透性佳的一對(duì)光穿透壁所構(gòu)成的流路，在該流路的入口，設(shè)置強(qiáng)制性地供應(yīng)適當(dāng)量的反應(yīng)用輔助氣體與氧氣的供應(yīng)機(jī)構(gòu)，將各流路內(nèi)所產(chǎn)生的臭氧自該出口強(qiáng)制性地流向被照射體，使遠(yuǎn)離準(zhǔn)分子UV燈正下方區(qū)域的UV照射較弱的區(qū)域附近的環(huán)境氣氛，成為臭氧充裕的狀態(tài)。
藉上述構(gòu)成所產(chǎn)生的本發(fā)明第3方面的作用，是自各準(zhǔn)分子UV燈穿透光穿透壁而照射至流路內(nèi)的準(zhǔn)分子UV，不致被該流路中的反應(yīng)用輔助氣體吸收而與氧氣反應(yīng)生成臭氧，該臭氧量在移動(dòng)至流路出口期間增加成高濃度，從該出口強(qiáng)制性地流向被照射體，使遠(yuǎn)離準(zhǔn)分子UV燈正下方區(qū)域的準(zhǔn)分子UV照射較弱的區(qū)域附近的環(huán)境氣氛，成為臭氧充裕的狀態(tài)，從而，該區(qū)域的受光能量即達(dá)到可除去有機(jī)污染的氧化的充分量。
本發(fā)明的第4方面，其特征為在上述第3方面的構(gòu)成中，設(shè)置加濕機(jī)構(gòu)，以在前述反應(yīng)用輔助氣體及氧氣外，另供應(yīng)水分子或氫氣。
藉上述構(gòu)成所產(chǎn)生的本發(fā)明第4方面的作用，進(jìn)一步的分解因準(zhǔn)分子UV所產(chǎn)生的臭氧(O3)、與水分子(H2O)或氫(H2)，分解后此等進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生多量[·OH]游離基，而此等[·OH]游離基在準(zhǔn)分子UV的反應(yīng)處理后被活性化的被照射體表面上進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)一步的提高反應(yīng)區(qū)域的表面改善效果，特別是改善潤濕性。
本發(fā)明的第5方面，其特征為在上述本發(fā)明的第1，2，3或4方面的構(gòu)成中，前述光穿透壁是以包覆各準(zhǔn)分子UV燈外周的方式設(shè)置的保護(hù)管，并于該等準(zhǔn)分子UV燈與保護(hù)管之間供應(yīng)氮?dú)狻?br> 藉上述構(gòu)成所產(chǎn)生的本發(fā)明第5方面的作用，是以保護(hù)管覆蓋各準(zhǔn)分子UV燈的外周，從而防止準(zhǔn)分子UV燈的電極直接接觸活性化的氧氣而產(chǎn)生氧化物，且還能抑制自該燈的管壁至保護(hù)管外的準(zhǔn)分子UV的吸收，來防止光強(qiáng)度的惡化。
本發(fā)明的第6方面，其特征為在上述本發(fā)明第5方面的構(gòu)成中加設(shè)吸氣機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)是自被照射體的周圍吸收前述被照射體附近的環(huán)境氣氛中存在的臭氧及反應(yīng)用輔助氣體，加以強(qiáng)制性的排氣。
藉上述構(gòu)成所產(chǎn)生的本發(fā)明的第6方面的作用，是將被照射體附近的環(huán)境氣氛中存在的有助于有機(jī)污染的氧化除去的洗凈后的臭氧及反應(yīng)用輔助氣體，不使其停滯于被照射體的周圍而加以立即吸收強(qiáng)制排出，從而將隨著有機(jī)污染的氧化除去所產(chǎn)生的污染物質(zhì)一起快速的加以排出，隨著此一排氣，即自流路的出口依序供應(yīng)新鮮的臭氧及反應(yīng)用輔助氣體，更進(jìn)一步的促進(jìn)有機(jī)污染的氧化除去。
本發(fā)明的第7方面，其特征為在上述本發(fā)明的第1，2，3或4方面的構(gòu)成中設(shè)置移送機(jī)構(gòu)，來將前述準(zhǔn)分子UV燈或被照射體之其中一方，相對(duì)另一方在保持兩者間距離的同時(shí)使其移動(dòng)。
藉上述構(gòu)成所產(chǎn)生的本發(fā)明第7方面的作用，是以準(zhǔn)分子UV燈與被照射體的相對(duì)移動(dòng)，使被照射體的全面通過準(zhǔn)分子UV燈的正下方位置，從而改善準(zhǔn)分子UV的照射量不均現(xiàn)象，且也可縮短準(zhǔn)分子UV照射被照射體表面全體的時(shí)間。
圖2為示出本發(fā)明的變型例的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置的部分縱截面前視圖。
圖3為示出本發(fā)明的變型例的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置的橫截面俯視圖。
圖4為示出本發(fā)明的其他實(shí)施例的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置的部分縱截面前視圖。
圖5為加濕機(jī)構(gòu)的概略構(gòu)成圖。
圖6為示出簡略化的橫截面俯視圖。
圖7為示本發(fā)明的變型例的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置的部分縱截面前視圖。
圖8為示出本發(fā)明的變型例的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置的部分縱截面前視圖。
本實(shí)施例如

圖1所示，示出在準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置R內(nèi)部所形成的空間S內(nèi)，與被照射體相對(duì)并列配置多支準(zhǔn)分子UV燈B…，該等準(zhǔn)分子UV燈B，通過將形成為網(wǎng)狀圓筒形的內(nèi)部電極B1、以及其外側(cè)所配置的網(wǎng)狀圓筒形的外部電極B2配置成同軸狀，而成為放射狀照射172nm的準(zhǔn)分子UV的雙重圓筒型構(gòu)造，再于其外側(cè)包覆透明保護(hù)管B3的情形。
上述保護(hù)管B3，例如以準(zhǔn)分子UV的穿透性佳的合成石英玻璃等形成為中空?qǐng)A筒狀，于各準(zhǔn)分子UV燈B的外部電極B2外側(cè)將該保護(hù)管B3配置成同軸狀。
在此等外部電極B2和保護(hù)管B3之間，藉由氮?dú)獾墓?yīng)，消除準(zhǔn)分子UV的吸收以防止光能量的衰減，并防止外部電極B2及內(nèi)部電極B1的氧化，且也可視需要配置反射體B4，使朝向各準(zhǔn)分子UV燈B的背面?zhèn)劝l(fā)射的準(zhǔn)分子光，能反射至被照射體A。
上述被照射體A，例如硅半導(dǎo)體晶圓或液晶顯示器的玻璃基板等，圖示例中，顯示直徑約為200mm或更大口徑的硅半導(dǎo)體晶圓。
該被照射體A的表面，位于并列的準(zhǔn)分子UV燈B…正下方的沿該準(zhǔn)分子UV燈B的細(xì)長區(qū)域A1…，與其他區(qū)域A2…相比較，具有良好活潑性且較多的準(zhǔn)分子UV照射量，在被照射體A表面附近設(shè)有反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)1…，該反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)1…用以朝該等活性區(qū)域A1…強(qiáng)制性地供應(yīng)反應(yīng)性氣體C。
本實(shí)施例中，此等反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)1…，將與各準(zhǔn)分子UV燈B…呈大致的多個(gè)氣體導(dǎo)入管1a…，配置成不致干涉自各準(zhǔn)分子UV燈B…照射至活性區(qū)域A1…的準(zhǔn)分子UV，于該等氣體導(dǎo)入管1a…的外周面，每隔適當(dāng)間隔對(duì)著各個(gè)軸方向，穿通設(shè)有多個(gè)朝被照射體A上的活性區(qū)域A1…的噴嘴孔1b…。
圖示例中，在并列的準(zhǔn)分子UV燈B…之間及其兩端分別配置1條氣體導(dǎo)入管1a，其中，特別是準(zhǔn)分子UV燈B…之間所配置的氣體導(dǎo)入管1a…，將朝向各準(zhǔn)分子UV燈B…正下方相鄰的活性區(qū)域A1的噴嘴孔1b…，予以開穿成剖面「八」字形，來分支供應(yīng)各氣體導(dǎo)入管1a…的反應(yīng)性氣體C。
此外，在此等氣體導(dǎo)入管1a…的上游端，以配管連接于反應(yīng)性氣體C的供應(yīng)源(未圖示)，且將自此等反應(yīng)性氣體供應(yīng)源導(dǎo)入的反應(yīng)性氣體C，自各個(gè)噴嘴孔1b…分別吹向被照射體A上的活性區(qū)域A1…。
該反應(yīng)性氣體C，根據(jù)前述準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置R的使用目的，而使用不同的反應(yīng)性氣體。
亦即，將該準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置R，作為例如除去硅晶圓上所不需的光阻用的灰化裝置，或作為除去附著于液晶顯示器的玻璃基板表面的有機(jī)化合物污染的準(zhǔn)分子UV·臭氧洗凈裝置(干式洗凈裝置)時(shí)，上述反應(yīng)性氧體C為臭氣，而反應(yīng)性氣體供應(yīng)源則為臭氣產(chǎn)生器。
除此之外，使用準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置R，來作為例如藉由與氫的光化學(xué)反應(yīng)的作用，而提高硅晶圓表面的結(jié)晶完全性的氫退火裝置時(shí)，上述反應(yīng)性氣體C為氫，而反應(yīng)性氣體供應(yīng)源則為氫氣筒。
再者，在較前述反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)1…離開被照射體A的位置，設(shè)有反應(yīng)用輔助供應(yīng)機(jī)構(gòu)2…，該反應(yīng)用輔助供應(yīng)機(jī)構(gòu)2…用以強(qiáng)制性地朝被照射體A供應(yīng)反應(yīng)用輔助氣體(載送氣體)D。
本實(shí)施例中，該反應(yīng)用輔助氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)2…，在并列的準(zhǔn)分子UV燈B…上方，與其交互地每隔適當(dāng)間隔區(qū)劃成多個(gè)導(dǎo)入室2a…，并在此等導(dǎo)入室2a的下端，設(shè)有區(qū)劃而形成于相鄰的保護(hù)管B3…之間的流路S1…、及形成于此兩端的流路S2，及朝向S2的各噴嘴2b…。
在上述導(dǎo)入室2a…中，導(dǎo)入例如氮?dú)鈿怏w或非活性氣體(氬、氦及其他)，以作為反應(yīng)用輔助氣體D，而此等氣體即作為載送氣體，自噴嘴2b…透過上述流路S1…、S2、S2朝下供給至前述反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)1…。
又，前述被照射體A，被支持為與并列的準(zhǔn)分子UV燈B…的間隔保持既定距離，并設(shè)有移送機(jī)構(gòu)3，該移送機(jī)構(gòu)為將前述準(zhǔn)分子UV燈B…和被照射體A的其中一方，使相對(duì)于另一方而保持兩者間的距離而移動(dòng)。
圖示例中，該移送機(jī)械3，例如在旋轉(zhuǎn)臺(tái)等的旋轉(zhuǎn)搬送機(jī)構(gòu)3a，于其上面將被照射體A裝載為無法移動(dòng)的狀態(tài)下，與準(zhǔn)分子UV燈B的照射時(shí)間連動(dòng)，以適當(dāng)速度作圓弧狀的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
其次，說明此種準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置R的動(dòng)作。
首先，來自并列的準(zhǔn)分子UV燈B…朝向被照射體A作放射狀照射的準(zhǔn)分子UV，其照射量并不均勻地遍布被照射體A的表面全體，而是各準(zhǔn)分子UV燈B…正下方的細(xì)長區(qū)域A1…為較其他區(qū)域A2…更強(qiáng)。
在此狀態(tài)下，如第1圖所示，若自反應(yīng)體供應(yīng)機(jī)構(gòu)1…的反應(yīng)性氣體供應(yīng)源(未圖示)，向氣體導(dǎo)入管1a…分別導(dǎo)入反應(yīng)性氣體C時(shí)，來自各氣體導(dǎo)入管1a…的噴嘴孔1b，為僅集中于活性區(qū)域A1…而供應(yīng)較多的被照射體A上的準(zhǔn)分子UV照射量。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測量的此活性區(qū)域A1…中反應(yīng)性氣體C的濃度，可提升至穩(wěn)定的光化學(xué)反應(yīng)所需的例如約1,000ppm以上。
據(jù)此，準(zhǔn)分子UV與反應(yīng)性氣體C的光化學(xué)反應(yīng)，在較現(xiàn)有技術(shù)為低的低溫環(huán)境氣氛下促進(jìn)其光化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)對(duì)不活潑地產(chǎn)生該光化學(xué)反應(yīng)的區(qū)域A2…，不供應(yīng)反應(yīng)性氣體，而不致消耗能量，故即使無氣體供應(yīng)能力較大的反應(yīng)性氣體供應(yīng)源亦已足夠。
此結(jié)果，即能以簡單的構(gòu)成、且較低溫的環(huán)境氣氛下穩(wěn)定地進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)。
具體而言，使用準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置R作為灰化裝置，且供應(yīng)作為反應(yīng)性氣體C的臭氧時(shí)，能完全除去作為被照射體A的硅晶圓上所不需的光阻。
作為準(zhǔn)分子UV·臭氧洗凈裝置(干式洗凈裝置)來使用時(shí)，在供應(yīng)作為反應(yīng)性氣體C的臭氧的情形下，能完全除去附著于被照射體A表面的有機(jī)化合物的污染。
作為氫退火裝置來使用時(shí)，在供應(yīng)作為反應(yīng)性氣體的氫氣的情形下，確知可提升作為被照射體A的硅晶圓表面的結(jié)晶完全性。
特別是在現(xiàn)有技術(shù)所揭示的半導(dǎo)體制造裝置中，依據(jù)UV光所作成的裝置，其臭氧層較厚，而來自UV光的光能量因通過臭氧層而被大量吸收，顯著地造成反應(yīng)效率的下降，但本發(fā)明的裝置設(shè)有噴出臭氧的噴嘴(噴嘴孔)1b…并控制其流量，據(jù)此而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)效率極為優(yōu)異的光反應(yīng)裝置。
除此之外，更可在被照射體A的載置面上附設(shè)面狀的加熱器(未圖示)，且朝向被照射體A照射加熱光(未圖示)等的措施，將被照射體A予以加熱，則更能高速地進(jìn)行上述光化學(xué)反應(yīng)的速度。
而且，因自前述反應(yīng)用輔助氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)2的噴嘴2b…經(jīng)由流路S1…S2、S2朝向被照射體A，以反應(yīng)用輔助氣體D作為載送氣體而朝下供應(yīng)著氮?dú)饣蚍腔钚詺怏w(氬、氦、其他)，故反應(yīng)性氣體C所供應(yīng)的活性區(qū)域A1…以外的區(qū)域A2…及此等以外的封閉空間S內(nèi)，充滿反應(yīng)用輔助氣體D，且自反應(yīng)區(qū)域也能快速地將已反應(yīng)而不需要的氣體加以排出。
此結(jié)果，即能快速地導(dǎo)入反應(yīng)性氣體C至活性區(qū)域(反應(yīng)區(qū)域)A1…以進(jìn)行替換。
而且，能防止充滿大量的反應(yīng)性氣體C，故即使反應(yīng)性氣體C為例如是臭氧或氫那樣的危險(xiǎn)性較高的氣體，也能確保其安全性。
又，藉由移送機(jī)構(gòu)3的作動(dòng)，在準(zhǔn)分子UV燈B…與被照射體A的相對(duì)移動(dòng)下，被照射體A的全體能通過準(zhǔn)分子UV燈B…的正下方位置。
據(jù)此，能改善準(zhǔn)分子UV的照射量不均現(xiàn)象，且能縮短被照射體A表面全體的準(zhǔn)分子UV的照射時(shí)間。
其結(jié)果，能消除光化學(xué)反應(yīng)的不均現(xiàn)象、縮短反應(yīng)時(shí)間。
特別是圖示例中，藉由旋轉(zhuǎn)搬送機(jī)構(gòu)3a的作動(dòng)，來使被照射體A對(duì)準(zhǔn)分子UV燈B…作相對(duì)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，故被照射體A的大小尺寸，即使是跨過相鄰多個(gè)準(zhǔn)分子UV燈B…的更大的尺寸，也能遍及該表面全體而均勻地照射準(zhǔn)分子UV，故具有可完全無不均的使被照射體A進(jìn)行光學(xué)反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
圖2及圖3，分別示出本發(fā)明的變型例。
圖2所示，在各準(zhǔn)分子UV燈B…分別設(shè)置1對(duì)前述反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)1…的氣體導(dǎo)入管1a′…，且僅單方向地穿通各準(zhǔn)分子UV燈B…正下方的朝向各活性區(qū)域A1…的噴嘴孔1b′…，而不分支地集合供應(yīng)各氣體導(dǎo)入管1a′…的反應(yīng)性氣體C，除此構(gòu)成與前述圖1所示的實(shí)施例不同外，其余構(gòu)成則與圖1所示的實(shí)施例相同。
其結(jié)果，圖2所示者的優(yōu)點(diǎn)，即能對(duì)各活性區(qū)域A1…供應(yīng)較前述圖1所示的實(shí)施例更多量的反應(yīng)性氣體C，從而能提升反應(yīng)性氣體C的濃度。
進(jìn)一步講，當(dāng)前述被照射體A是例如像液晶顯示器的玻璃基板等面積較大者時(shí)，作為前述移送機(jī)構(gòu)3，最好是設(shè)置例如滾輪輸送帶等的連續(xù)搬送機(jī)構(gòu)3b來取代圖1所示的旋轉(zhuǎn)搬送機(jī)構(gòu)3a，以此動(dòng)作，往直角交叉于準(zhǔn)分子UV燈B…的軸的方向，藉與該準(zhǔn)分子UV燈B…之間的間距相同的長度、或較長長度來連續(xù)搬送被照射體A，使其通過準(zhǔn)分子UV燈B…的正下方位置。
其結(jié)果，因多個(gè)被照射體A依序通過準(zhǔn)分子UV燈B…的正下方位置，故具有能連續(xù)地使多個(gè)被照射體A產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
此外，如圖3所示，設(shè)置行星連動(dòng)機(jī)構(gòu)3c來取代圖1所示的旋轉(zhuǎn)搬送機(jī)構(gòu)3a或圖2所示的連續(xù)搬送機(jī)構(gòu)3b，以作為前述移送機(jī)構(gòu)3。該行星運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3c，例如由中心的中心齒輪3cl、同軸狀地配置于其周圍的內(nèi)齒輪3c2、及與它們嚙合的行星齒輪架3c3所構(gòu)成，該行星齒輪架3c3內(nèi)，例如分別單個(gè)或多個(gè)地拆裝自如地保持并作動(dòng)半導(dǎo)體晶圓等的被照射體A，從而使此行星齒輪架3c3及被照射體A沿中心齒輪3cl的周圍，一邊進(jìn)行自轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行公轉(zhuǎn)，除此構(gòu)成與前述圖1及圖2所示的實(shí)施例不同外，其余構(gòu)成皆與圖1及圖2所示的實(shí)施例相同。
其結(jié)果，當(dāng)僅使被照射體A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)中心的部分、與遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的部分，將因它們移動(dòng)量的差距，而使準(zhǔn)分子UV的照射量也產(chǎn)生差異而不均勻，但若一邊使被照射體A自轉(zhuǎn)并同時(shí)使其公轉(zhuǎn)的話，將因被照射體A各部分不致產(chǎn)生移動(dòng)量的差距，而能防止因移動(dòng)量的差距所產(chǎn)生的照射不均現(xiàn)象。
由于越大的被照射體A越容易產(chǎn)生移動(dòng)量差，因此特別是對(duì)直徑大的半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行準(zhǔn)分子洗凈時(shí)，非常有效。
又，前述實(shí)施例中，準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置R的使用例，揭示了灰化裝置或準(zhǔn)分子UV·臭氧洗凈裝置(干式洗凈裝置)或氫退火裝置的情形，但并不限于此，也可使用于藉由與有機(jī)金屬化合物的汽化氣體的光化學(xué)反應(yīng)，而在硅晶圓上形成金屬膜的有機(jī)金屬(MO)CVD裝置。
另一方面，圖4～圖6所示為本發(fā)明的其他實(shí)施例，其中準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，示出將例如使用于液晶顯示器的大型玻璃基板等被照射體表面所附著的有機(jī)污染，以氧化除去的準(zhǔn)分子UV·臭氧洗凈裝置(干式洗凈裝置)的情形。
該其他實(shí)施例中，配置于前述準(zhǔn)分子UV燈B…之間的一對(duì)光穿透壁，以分別包覆相鄰準(zhǔn)分子UV燈B，B之外周的方式所設(shè)的圓筒形保護(hù)管B3，B3，于該等相鄰的保護(hù)管B3…之間，分別區(qū)劃形成有上下中間部分的間隔為最狹窄的流路S3…。
此等流路S3…，以遠(yuǎn)離被照射體A的上側(cè)部分為入口S31…，且與此相反的以相對(duì)于被照射體A的下側(cè)部分為出口S32…，于入口S31…處，設(shè)有強(qiáng)制性供應(yīng)適當(dāng)量的反應(yīng)用輔助氣體與氧氣的供應(yīng)機(jī)構(gòu)2′，例如供應(yīng)氮?dú)饣蚍腔钚詺怏w(氬、氦、其他)等的載送氣體，以作為反應(yīng)用輔助氣體。
在其他實(shí)施例的情形時(shí)，該供應(yīng)機(jī)構(gòu)2′，供應(yīng)反應(yīng)用輔助氣體與新鮮空氣至混合室2C的內(nèi)部，并以既定比率加以混合，自該混合室2C往上述流路S3…的入口S1…的方向，分別每隔適當(dāng)間隔設(shè)置噴嘴2d…，并自這些噴嘴2d…向流路S3…的入口S31…吹出已混合的反應(yīng)用輔助氣體與空氣，從而供應(yīng)適當(dāng)量的反應(yīng)用輔助氣體與氧氣至流路S3…內(nèi)。
藉將適當(dāng)量的反應(yīng)用輔助氣體與氧氣供應(yīng)至該等各流路S3的入口S31，從而將各流路S3內(nèi)的氣體強(qiáng)制性地自出口S3沖流至被照射體A，而流入至遠(yuǎn)離各準(zhǔn)分子UV燈B正下方的區(qū)域A1的準(zhǔn)分子UV照射的較弱區(qū)域A2附近的環(huán)境氣氛4。
又，除供應(yīng)上述反應(yīng)用輔助氣體及氧氣之外，亦供應(yīng)水分子或氫。
在其他實(shí)施例時(shí)，藉由第2圖所示的加濕機(jī)構(gòu)E，而使供應(yīng)的反應(yīng)用輔助氣體(載送氣體)的氮?dú)庵?，包含有水分子?br> 該加濕機(jī)構(gòu)E，例如通至氮?dú)飧邏和驳鹊牡獨(dú)夤?yīng)源E1的供氣管E2的前端部，浸泡于貯存在封閉容器E3內(nèi)的純水中，而自設(shè)于此的微小孔E4浮出發(fā)泡的氮?dú)?，且以?dǎo)管E5回收該已加濕的氮?dú)猓右詫?dǎo)入至前述供應(yīng)機(jī)構(gòu)3的混合室3a。
又，在連絡(luò)上述封閉容器E3與純水的供水容器E6的供水管E7的中途，設(shè)有水位調(diào)整閥E8，依據(jù)設(shè)于封閉容器E3附近的高低2個(gè)水位感測器E9，E9的信號(hào)，來控制水位調(diào)整閥E8的動(dòng)作，并使封閉容器E3內(nèi)的純水水位能一直保持于既定狀態(tài)。
此外，作為使前述準(zhǔn)分子UV燈B…與被照射體A的其中一方，一邊相對(duì)他方維持兩者間之距離一邊移動(dòng)地移送機(jī)構(gòu)3，還設(shè)有搬送機(jī)構(gòu)3d。該搬送機(jī)構(gòu)3d，朝往直角交叉于準(zhǔn)分子UV燈B…的軸方向的方向，進(jìn)行與該準(zhǔn)分子UV燈B…之間的間距P相同的長度或較長長度的移動(dòng)的一種構(gòu)成。
圖示例中，被照射體A，藉由突設(shè)于水平基板5的多根支柱6…，而距離基板表面5a被真空吸附，而作為被照射體A的搬送機(jī)構(gòu)3d，例如在上述基板5連設(shè)線性馬達(dá)等的驅(qū)動(dòng)源，藉由該驅(qū)動(dòng)源3d的作動(dòng)，與前述準(zhǔn)分子UV燈B…的照射時(shí)間連動(dòng)，以適當(dāng)速度使被照射體A同時(shí)與基板5往水平方向，以和上述節(jié)距P相同的長度量進(jìn)行直線移動(dòng)。
此外，在上述被照射體A周圍，分別設(shè)有吸氣機(jī)構(gòu)7，7，該吸氣機(jī)構(gòu)用以吸引被照射體A附近環(huán)境氣氛中存在的臭氧及反應(yīng)用輔助氣體并作強(qiáng)制性地排氣。
這些吸氣機(jī)構(gòu)7，7，最好是能配置于被照射體A之周圍全周，但例如圖6所示，僅平行地配置于相對(duì)(與準(zhǔn)分子UV燈B…的軸方向直角交叉的方向)的兩A3，A3側(cè)也可。
此情形時(shí)，自準(zhǔn)分子UV燈B…與被照射體A之間所夾的空間，將來自存在于此空間的前述流路S3…的出口S32…供應(yīng)的臭氧及反應(yīng)用輔助氣體，吸引向直角交叉于上述搬送機(jī)構(gòu)3d所作動(dòng)的被照射體A的移動(dòng)方向的各個(gè)相反方向。
其次，說明有關(guān)此種準(zhǔn)分子UV·臭氧洗凈裝置的作動(dòng)情形。
首先，準(zhǔn)分子UV，自如圖1所示的并列狀配置的準(zhǔn)分子UV燈B…，透過保護(hù)管B3…分別照射于放射方向。
藉由此等放射狀準(zhǔn)分子UV當(dāng)中朝向被照射體A的一部分的照射光，而在與被照射體A之間產(chǎn)生臭氧，藉由該臭氧接觸被照射體A的表面，來氧化除去被照射體A表面所附著的有機(jī)污染。
此時(shí)，該被照射體A中，距離各準(zhǔn)分子UV燈B最短的正下方區(qū)域A1，因準(zhǔn)分子UV的照射較強(qiáng)，該受光能量能達(dá)到所需量來充分地氧化除去有機(jī)污染，但隨著遠(yuǎn)離該區(qū)域而與準(zhǔn)分子UV燈的距離逐漸變長，故照射于此的準(zhǔn)分子UV被氧氣吸收而造成臭氧化且變得較弱。
其結(jié)果，遠(yuǎn)離各準(zhǔn)分子UV燈B正下方的區(qū)域A1的準(zhǔn)分子UV照射較弱的區(qū)域A2，其受光能量無法達(dá)到所需量，因氧化除去有機(jī)污染的能力不足，故與各準(zhǔn)分子UV燈B正下方的區(qū)域A1中的洗凈度相比，其洗凈度較低。
換言之，隨著離開各準(zhǔn)分子UV燈B正下方的狹窄區(qū)域A1，洗凈度逐漸下降，而位于相鄰準(zhǔn)分子UV燈B，B的交界正下方的區(qū)域最為低劣。
相對(duì)于此，自上述各準(zhǔn)分子UV燈B照射至被照射體A的準(zhǔn)分子UV的以外部分，即朝向相鄰準(zhǔn)分子UV燈B，B間的流路S3的準(zhǔn)分子UV，通過相對(duì)向的光穿透壁B3，B3的保護(hù)管而分別進(jìn)入各流路S3內(nèi)。
這些穿透光穿透壁B3，B3而照射至流路S3內(nèi)的準(zhǔn)分子UV，并沒有被供應(yīng)機(jī)構(gòu)2′供應(yīng)至流路S3內(nèi)的氮?dú)獾鹊姆磻?yīng)用輔助氣體所吸收而與氧氣產(chǎn)生反應(yīng)而產(chǎn)生臭氧，且該臭氧在移動(dòng)至流路S3的出口S32期間，會(huì)增加而成高濃度。
該高濃度的臭氣，被自各流路S3的出口S32強(qiáng)制性地?cái)D壓流向被照射體A，而以位于這些出口S32的正下方的準(zhǔn)分子UV燈B，B間的交界正下方所相當(dāng)?shù)膮^(qū)域?yàn)橹行模h(yuǎn)離準(zhǔn)分子UV燈B正下方區(qū)域A1的準(zhǔn)分子UV照射的較弱區(qū)域A2附近的環(huán)境氣氛4，即形成臭氧充裕的狀態(tài)。
據(jù)此，準(zhǔn)分子UV照射的較弱區(qū)域A2的受光能量，即能達(dá)到有機(jī)污染的氧化除去所需的充分量。
其結(jié)果，能有效地利用無助于洗凈的準(zhǔn)分子，UV而提升洗凈效率，即使被照射體A是例如液晶顯示器的玻璃基板等的大面積者，也能效率良好地進(jìn)行洗凈處理。
再者，在供應(yīng)上述反應(yīng)用輔助氣體及氧氣外，并供應(yīng)水分子(H2O)時(shí)，準(zhǔn)分子UV進(jìn)一步地分解水分子(H2O)而產(chǎn)生多量的[H·]游離基與[·OH]游離基，這些[·OH]游離基則結(jié)合于經(jīng)準(zhǔn)分子UV作反應(yīng)處理后且被活性化的被照射體A的表面，從而進(jìn)一步提高反應(yīng)區(qū)域A1，A2的表面品質(zhì)改善的功效，特別是改善潤濕性。
取代上述水分子而改以供應(yīng)氫(H2)時(shí)，準(zhǔn)分子UV所產(chǎn)生的臭氧(O3)和氫(H2)進(jìn)一步地被分解，反應(yīng)之后產(chǎn)生多量的[·OH]游離基，而這些[·OH]游離基則結(jié)合于經(jīng)準(zhǔn)分子UV作反應(yīng)處理后且被活性化的被照射體A的表面，從而進(jìn)一步提高反應(yīng)區(qū)域A1，A2的表面品質(zhì)改善的功效，特別是改善潤濕性。
其結(jié)果，可抑制因準(zhǔn)分子UV進(jìn)行反應(yīng)處理后的活性化，而在反應(yīng)處理后形成不易附著污染的穩(wěn)定狀態(tài)。
又，在其他實(shí)施例時(shí)，由于對(duì)反應(yīng)用輔助氣體(氮?dú)?本身進(jìn)行加濕來供應(yīng)水分子，因此不致如直接供應(yīng)水蒸氣的方式那樣使反應(yīng)區(qū)域水滴化，具有不須花費(fèi)除去時(shí)間，具有極佳的作業(yè)性的優(yōu)點(diǎn)。
此外，其他實(shí)施例時(shí)，藉由搬送機(jī)構(gòu)3d的作動(dòng)，而相對(duì)移動(dòng)準(zhǔn)分子UV燈B…與被照射體A，若其移動(dòng)長度為該準(zhǔn)分子UV燈B…間的間距P相同長度或較長，則被照射體A的全體即可通過準(zhǔn)分子VU燈B…的正下方位置。
據(jù)此，能改善準(zhǔn)分子UV照身強(qiáng)度的不均現(xiàn)象，且能縮短準(zhǔn)分子UV對(duì)被照射體A全體的照射時(shí)間。
其結(jié)果，能消除洗凈不均的發(fā)生且縮短洗凈時(shí)間。
而且，藉由吸氣機(jī)構(gòu)7，7的作動(dòng)，如圖6所示，協(xié)助將存在于被照射體A附近的環(huán)境氣氛中的有機(jī)污染予以氧化除去的洗凈后(已反應(yīng))的臭氧及反應(yīng)用輔助氣體，自被照射體A的周圍或相對(duì)向的兩邊A3，A3側(cè)，分別被吸引至相反方向，且毫無停滯地立即(快速)被強(qiáng)制排氣。
據(jù)此，伴隨有機(jī)污染的氧化除去所產(chǎn)生的污染物質(zhì)也一起被快速排除，且隨著該排氣，自各流路S3的出口S32依次供應(yīng)新鮮臭氧及反應(yīng)用輔助氣體，而更增進(jìn)有機(jī)污染的氧化除去。
其結(jié)果，能防止依隨洗凈而產(chǎn)生的污染物質(zhì)附著于保護(hù)管B3…或其附近，且更為提升洗凈效率。
再者，由于以保護(hù)管B3覆蓋各準(zhǔn)分子UV燈B的外周，故能防止被照射體A直接接觸于該準(zhǔn)分子UV燈B的內(nèi)部電極B1及外部電極B2，且藉由供應(yīng)至保護(hù)管B3內(nèi)的氮?dú)猓瑏矸乐箖?nèi)部電極B1及外部電極B2直接觸及活性化的氧而產(chǎn)生氧化物，且抑制自該燈B的管壁(外部電極B2)到保護(hù)管B3為止的準(zhǔn)分子UV的吸收，防止光強(qiáng)度的劣化。
其結(jié)果，能保護(hù)準(zhǔn)分子UV燈B的電極，同時(shí)能適當(dāng)?shù)乇３蛛姌O至被照射體之間的距離，即使被照射體A是例如液晶顯示器的玻璃基板等面積較大者，也能降低制造成本。
其次，圖7與圖8，分別示出本發(fā)明的變型例。
如圖7所示，前述供應(yīng)機(jī)構(gòu)2′自混合室2C替換噴嘴2d，例如透過穿孔金屬等的多孔板2e，而對(duì)流路S3…的入口S31…強(qiáng)制性地供應(yīng)適當(dāng)量的反應(yīng)用輔助氣體與氧氣，該構(gòu)成與前述圖4～圖6所示的其他實(shí)施例不同，除此之外的構(gòu)成，則與圖4～圖6所示的其他實(shí)施例相同。
據(jù)此，圖7所示者能簡化供應(yīng)機(jī)構(gòu)2′的構(gòu)成而具有降低制造成本的優(yōu)點(diǎn)。
如圖8所示，前述光穿透壁B3，B3設(shè)置成可圍繞各相鄰的準(zhǔn)分子UV燈B，B的外周的四角筒形的保護(hù)管，藉由相鄰垂直狀的保護(hù)管B3′、B3′遍及上下方全長而分別區(qū)劃形成相同間隔的流路S3的構(gòu)成，和前述圖4～圖6所示的其他實(shí)施例不同，除此之外的構(gòu)成則和圖4～圖6所示的其他實(shí)例相同。
因此，圖8所示者，與圖4～圖6所示的實(shí)施例相同，在各準(zhǔn)分子UV燈B與四角筒形的保護(hù)管B3′之間，供應(yīng)氮?dú)?，從而來自?nèi)部電極B1及外部電極B2的準(zhǔn)分子UV不被吸收而能著實(shí)地到達(dá)保護(hù)管B3′，同時(shí)也使該四角筒形的保護(hù)管B3的直線狀底面至被照射體A的距離得以均勻。
其結(jié)果，在被照射體A中，平行於四角筒形的保護(hù)管B3′的直線狀底面且相對(duì)向的區(qū)域A1′，則任何處均有較強(qiáng)的準(zhǔn)分子UV照射，且其受光能量亦達(dá)到必要量而得以充分進(jìn)行有機(jī)污染的氧化除去，而此外的準(zhǔn)分子照射較弱的區(qū)域A2′面積，亦較前述圖1所示的實(shí)施例更小，且該部分的環(huán)境氣氛4因充滿臭氧，故具有更能提高洗凈功效的優(yōu)點(diǎn)。
又，圖7及圖8所示的被照射體A的移送機(jī)構(gòu)3，例如是滾輪輸送帶等的連續(xù)搬送機(jī)構(gòu)3b，但并不限于此，使用圖1所示的旋轉(zhuǎn)搬送機(jī)構(gòu)3a、或圖3所示的行星運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3c、或圖4所示的搬送機(jī)構(gòu)3d，來取代連續(xù)搬送機(jī)構(gòu)3b也可。
又，上述各實(shí)施例及變型例中，各準(zhǔn)分子UV燈B的網(wǎng)狀筒形的內(nèi)部電極A1與外部電極A2，雖作成同軸狀配置的雙重圓筒型構(gòu)造，但并不限于此，只要是成放射狀地進(jìn)行準(zhǔn)分子UV的照射，其他的構(gòu)造也可，此外，覆蓋其外側(cè)的透明保護(hù)管B3，即使是圖8所示的四角筒形以外的多角形筒形也可。
此外，配置于準(zhǔn)分子UV燈B…間的一對(duì)光穿透壁B3，B3，雖設(shè)置成圍繞各相鄰準(zhǔn)分子UV燈B，B的外周的圓筒形成四角筒形的保護(hù)管，但并不限于此，也可以用非筒狀的光穿透壁來區(qū)隔露出的外部電極A2之間，以取代筒形保護(hù)管。
如以上說明，本發(fā)明的第1方面，將來自反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)的反應(yīng)性氣體，僅集中供應(yīng)至被照射體的活性區(qū)域，從而能在低溫環(huán)境氣氛中增進(jìn)準(zhǔn)分子UV與反應(yīng)性氣體的光化學(xué)反應(yīng)，且該光化學(xué)反應(yīng)不活潑的區(qū)域不供應(yīng)反應(yīng)性氣體，不致造成無謂的消耗，即使不采用氣體供應(yīng)能力較大的反應(yīng)性氣體供應(yīng)源亦足夠，故能以簡單構(gòu)成、且在低溫環(huán)境氣氛穩(wěn)定地進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)。
因此，可進(jìn)行高效率的光化學(xué)反應(yīng)而具經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的第2方面，除上述第1方面的效果外，由于供應(yīng)反應(yīng)性氣體的活性區(qū)域以外的空間，以反應(yīng)用輔助氣體加以充滿，且將已反應(yīng)的不需氣體自反應(yīng)區(qū)域快速地加以排出，故能迅速地導(dǎo)入反應(yīng)性氣體于活性區(qū)域(反應(yīng)區(qū)域)來予以替換。
本發(fā)明的第3方面，來自各準(zhǔn)分子UV燈、穿透光穿透壁照射至流路內(nèi)的準(zhǔn)分子UV不致被該流路中的反應(yīng)用輔助氣體所吸收，而能與氧氣反應(yīng)并產(chǎn)生臭氧，該臭氧量在移動(dòng)至流路出口期間增加而成為高濃度狀態(tài)，自該出口強(qiáng)制性地流向被照射體，使遠(yuǎn)離準(zhǔn)分子UV燈正下方區(qū)域的準(zhǔn)分子UV照射較弱區(qū)域附近的環(huán)境氣氛，成為充裕臭氧的狀態(tài)，從而該區(qū)域的受光能量達(dá)到足夠量以進(jìn)行有機(jī)污染的氧化除去，故能有效利用無助于洗凈的準(zhǔn)分子UV而提升洗凈效率。
因此，在現(xiàn)有的被照射體中，各準(zhǔn)分子UV燈正下方區(qū)域與遠(yuǎn)離此區(qū)域的洗凈度具有明顯差異者相比，例如即使是如液晶顯示器的玻璃基板等大面積的被照射體，也能有效地進(jìn)行洗凈。
本發(fā)明的第4方面，除上述第3方面的效果外，準(zhǔn)分子UV所產(chǎn)生的臭氧(O3)、水分子(H2O)或氫(H2)進(jìn)一步分解，經(jīng)反應(yīng)而產(chǎn)生多量的[·OH]游離基，這些游離基[·OH]在經(jīng)準(zhǔn)分子UV的反應(yīng)處理后被活性化的被照射體表面結(jié)合，進(jìn)一步的提高反應(yīng)區(qū)域的表面品質(zhì)改善的功效，特別是改善濕潤性，因此能抑制準(zhǔn)分子UV反應(yīng)處理后的活性化，反應(yīng)處理后成為不易附著污染的穩(wěn)定狀態(tài)。
其結(jié)果，更能增進(jìn)有機(jī)污染的氧化除去。
本發(fā)明的第5方面，除上述第1、2、3、或4方面的效果外，以保護(hù)管覆蓋各準(zhǔn)分子UV燈的外周，據(jù)此而能防止因準(zhǔn)分子UV燈的電極直接觸及于活性化的氧化而產(chǎn)生氧化物的同時(shí)，還能抑制自該燈B的管壁(外部電極B2)至保護(hù)管B3的準(zhǔn)分子UV的吸收而防止光強(qiáng)度的劣化，故能保護(hù)準(zhǔn)分子UV燈的電極，并保持電極至被照射體之間距離為適當(dāng)距離。
因此，與隨著被照射體的大型化而光輸出窗的合成石英玻璃也須大型化的現(xiàn)有技術(shù)相比較，例如即使是液晶顯示器的玻璃基板等大面積的被照射體，也能減低制造成本。
本發(fā)明的第6方面，除上述第5方面的效果外，將被照射體附近環(huán)境氣氛中存在的有助于有機(jī)污染的氧化除去洗凈后的臭氧及應(yīng)用輔助氣體，自被照射體四周加以吸引后毫無停滯的立即進(jìn)行強(qiáng)制排氣，且隨著有機(jī)污染的氧化除去而產(chǎn)生的污染物質(zhì)也一并迅速予以排除，隨著該排氣，自流路出口依序供應(yīng)新鮮臭氧及反應(yīng)用輔助氣體，而更能增進(jìn)有機(jī)污染的氧化除去，因此能防止隨著洗凈所產(chǎn)生的污染物質(zhì)附著于保護(hù)管或其附近，同時(shí)也進(jìn)一步提升洗凈效率。
本發(fā)明的第7方面，除上述第1、2、3或4方面的效果外，在準(zhǔn)分子UV燈與被照射體的相對(duì)移動(dòng)下，使被照射體全面通過準(zhǔn)分子UV燈的正下方位置，據(jù)此而改善準(zhǔn)分子UV照射量的不均現(xiàn)象，且能縮短被照射體全體的準(zhǔn)分子照射時(shí)間，因此能消除光化學(xué)反應(yīng)的不均現(xiàn)象、謀求反應(yīng)時(shí)間的短縮。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，將多支準(zhǔn)分子UV燈(B)與被照射體(A)相對(duì)配置成并列狀，在反應(yīng)性氣體(C)環(huán)境氣氛中自這些準(zhǔn)分子UV燈(B)朝被照射體(A)照射準(zhǔn)分子UV，從而使被照射體(A)表面產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，其特征在于在被照射體(A)的表面附近設(shè)置反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)(1)，用以強(qiáng)制性地將反應(yīng)性氣體(C)供給至前述準(zhǔn)分子UV燈(B)的準(zhǔn)分子UV照射量較多的被照射體(A)上的活性區(qū)域(A1)。
2.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，其中，在較前述反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)(1)離被照射體(A)遠(yuǎn)的位置，設(shè)置用以將反應(yīng)用輔助氣體(D)強(qiáng)制性地供應(yīng)至被照射體(A)的反應(yīng)用輔助氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)(2)。
3.一種準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，將多支準(zhǔn)分子UV燈(B)與被照射體(A)相對(duì)配置成并列狀，自該準(zhǔn)分子UV燈(B)朝被照射體(A)照射準(zhǔn)分子UV以生成臭氧，從而氧化除去被照射體(A)表面所附著的有機(jī)污染，其特征在于在前述準(zhǔn)分子UV燈(B)之間，分別區(qū)劃形成由準(zhǔn)分子UV穿透性佳的一對(duì)光穿透壁(B3)所構(gòu)成的流路(S3)，在該流路(S3)的入口(S31)，設(shè)置強(qiáng)制性地供應(yīng)適當(dāng)量的反應(yīng)用輔助氣體與氧氣的供應(yīng)機(jī)構(gòu)(2’)，將各流路(S3)內(nèi)所產(chǎn)生的臭氧自該出口(S32)強(qiáng)制性地流向被照射體(A)，使遠(yuǎn)離準(zhǔn)分子UV燈(B)正下方區(qū)或(A1)的UV照射較弱的區(qū)域(A2)附近的環(huán)境氣氛(4)，成為臭氧充裕的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，其中，除前述反應(yīng)用輔助氣體及氧氣之外，還設(shè)有供應(yīng)水分子或氫的加濕機(jī)構(gòu)(E)。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，其中，前述光穿透壁(B3)為以包覆各準(zhǔn)分子UV燈(B)外周的方式所設(shè)的保護(hù)管，在該準(zhǔn)分子UV燈(B)與保護(hù)管(B3)之間供應(yīng)有氮?dú)狻?br> 6.如權(quán)利要求5所述的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，其中，設(shè)有吸氣機(jī)構(gòu)(7)，此機(jī)構(gòu)從被照射體(A)的周圍吸收前述被照射體(A)附近的環(huán)境氣氛中存在的臭氧及反應(yīng)用輔助氣體，加以強(qiáng)制性的排氣。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，其中設(shè)有移送機(jī)構(gòu)(3)，以使前述準(zhǔn)分子UV燈(B)或被照射體(A)中的一方相對(duì)另一方，一邊保持兩者間的距離一邊移動(dòng)。
全文摘要
一種準(zhǔn)分子UV光反應(yīng)裝置，自反應(yīng)性氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)(1)將反應(yīng)性氣體(C)僅集中供應(yīng)至被照射體(A)上的活性區(qū)域(A1)，從而在低溫環(huán)境氣氛下促進(jìn)準(zhǔn)分子UV與反應(yīng)性氣體(C)的光化學(xué)反應(yīng)，由于對(duì)該化學(xué)反應(yīng)不活潑的區(qū)域(A2)不供應(yīng)反應(yīng)性氣體(C)，不致造成浪費(fèi)，故即使不使用氣體供應(yīng)能力大的反應(yīng)性氣體供應(yīng)源已足夠。因此，能以簡單構(gòu)成且在低溫環(huán)境氣氛下穩(wěn)定地進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)。
文檔編號(hào)C23C16/48GK1449303SQ01814678
公開日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2001年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月1日
發(fā)明者大野田忠與, 坂井郁夫 申請(qǐng)人:信越工程株式會(huì)社