CN111916337A

CN111916337A - 准分子灯

Info

Publication number: CN111916337A
Application number: CN201910712203.6A
Authority: CN
Inventors: 孙立峰; 坂元弘实
Original assignee: Chongyi Technology Co ltd
Current assignee: Chongyi Technology Co ltd
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2020-11-10
Also published as: TWI724418B; TW202042280A; JP2020187989A; KR20200130632A

Abstract

本发明提供一种准分子灯，其包括放电容器、金膜、以及第二电极，其中金膜及第二电极分别设置于放电容器的上侧及下侧，并且金膜同时作为第一电极及反射膜。

Description

准分子灯

技术领域

本发明涉及一种准分子灯，尤其涉及一种应用于半导体或液晶显示元件的制程的准分子灯。

背景技术

在半导体或液晶显示元件的制程中，利用紫外线的干式洗净方法被广泛地应用于分解并去除附着于半导体基板的硅晶片或液晶显示元件的玻璃基板的表面的有机化合物。特别是，使用准分子灯来进行的紫外线的干式洗净方法能够有效率地在短时间加以洗净。

然而，在现有技术的准分子灯中，作为电极的镍(Ni)的导电性仍不足，并且作为反射膜的铝(Al)的耐腐蚀性及耐热性均低，且会随着使用时间及环境而氧化，导致反射效果降低，准分子灯的照度(光强度)，处理能力(例如洗净能力)也随之大幅衰减。另外，二氧化硅的反射膜的反射效果也会随着使用时间而降低，导致准分子灯的照度及处理能力大幅衰减。

发明内容

有鉴于此，本发明以金来取代镍及铝作为电极及反射膜，藉此提供一种可长时间维持照度及处理能力的准分子灯。

本发明提供一种准分子灯，包括：放电容器、金膜以及第二电极。放电容器是由透光介质所构成。放电容器的内部存在密封空间，其中密封空间存在放电用气体。金膜设置于放电容器的上侧，并且金膜同时作为准分子灯的第一电极及反射膜。第二电极设置于放电容器的下侧。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极的材料为金。

在本发明的一实施例中，上述的金膜作为电性连接至电源的第一电极以及反射膜，其中反射膜用于反射来自于放电用气体的放光。

在本发明的一实施例中，上述的金膜的厚度为1.0μm～3.5μm。

在本发明的一实施例中，上述的准分子灯在放出波长为172nm的紫外线3000小时的照度衰减率小于5％。

基于上述，本发明提供一种可长时间维持照度及处理能力的准分子灯。具体而言，本发明以金膜同时作为准分子灯的电极及反射膜，在此，由于金具有耐腐蚀性、耐热性、高抗氧化性及导电性的优点，因此在长时间的使用下，仍可维持照度及处理能力(例如洗净能力)，藉此增加准分子灯的使用寿命。另一方面，本发明以金膜同时作为准分子灯的电极及反射膜，因此在制造准分子灯的制程中可以减少形成反射膜的步骤，达到简化制程的效果。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1(a)是依照本发明的第一实施例的一种准分子灯的上视图。

图1(b)是依照本发明的第一实施例的一种准分子灯的侧视图。

图1(c)是依照本发明的第一实施例的一种准分子灯的下视图。

图2是沿着图1(b)中的A-A'剖面的示意图。

图3(a)是实验例1与比较例1的紫外线照度随时间变化的关系图。

图3(b)是实验例1与比较例1的照度衰减率随时间变化的关系图。

图4是依照本发明的第二实施例的一种准分子灯的剖面示意图。

【符号说明】

100、200：准分子灯

120、220：放电容器

122：密封空间

130：金膜

140：第二电极

D1：第一厚度

D2：第二厚度

S1：上侧

S2：下侧

X、Y、Z：方向

具体实施方式

<第一实施例>

图1(a)～图1(c)分别是依照本发明的第一实施例的一种准分子灯100的上视图、侧视图以及下视图。图2是沿着图1(b)中的A-A'剖面的示意图。特别说明的是，为求清楚表示与便于说明，对图1(a)～图1(c)及图2中的各元件的厚度或比例被适度地放大或缩小，并不代表各元件的实际厚度或比例。另外，图1(a)～图1(c)及图2中，分别标示包括X、Y及Z的三个方向，并且图1(a)～图1(c)及图2中X、Y及Z彼此对应。请同时参照图1(a)～图1(c)及图2，准分子灯100包括放电容器120、金膜130、以及第二电极140。具体来说，放电容器120具有相对的上侧S1及下侧S2。金膜130设置于放电容器120的上侧S1。第二电极140设置于放电容器120的下侧S2。

放电容器120是由透光介质所构成。透光介质可列举合成石英玻璃。放电容器120大致上为呈现扁平状的长方体。需注意的是，放电容器120的外观没有特别的限制，除了可以是呈现扁平状的长方体，也可以是圆筒体。放电容器120的内部存在密封空间122。密封空间122存在放电用气体。放电用气体例如是氙气或者氯化氙气体。不同的放电用气体可以产生不同波长的准分子光，并且应用在不同的工艺。具体来说，若选用氙气作为放电用气体，则可放出波长为172nm的紫外线，藉此可将准分子灯应用于臭氧洗净工艺。另外，若选用氯化氙气体作为放电用气体，则可放出波长为308nm的紫外线，藉此可将准分子灯应用于印刷工艺。

金膜130是由金属膜所构成，其中金属膜形成于放电容器120的上侧S1的表面的成膜区域内。值得注意的是，金膜130同时作为准分子灯100的第一电极及反射膜。详言之，金膜130作为电性连接至电源的第一电极以及反射膜，其中反射膜用于反射来自于放电用气体的放光。虽然金膜130在波长为172nm的紫外线的反射率小于铝，但金具有耐腐蚀性、耐热性、高抗氧化性及导电性的优点，因此在长时间的使用下，仍可维持照度及处理能力。相较之下，铝由于不耐腐蚀，且耐热性、高抗氧化性均不佳，因此在长时间的使用下，无法维持照度及处理能力。

金膜130的第一厚度D1可为1.0μm～3.5μm。当金膜130的第一厚度D1在上述范围内，可以在不大幅增加成本的情况下，充分发挥作为第一电极及反射膜的功能。金膜130的第一厚度D1小于1.0μm时，遮蔽性不佳，容易透光，不利于作为反射膜使用，且无法承载电流，有烧毁的可能性，因此不利于作为电极使用。金膜130的第一厚度D1大于3.5μm时，准分子灯的生产成本过高。另外，金膜130可经由引线(图未示)或其他元件电性连接至电源(图未示)。

第二电极140是由金属膜所构成，其中金属膜是以网状的图案(格子状)形成于放电容器120的下侧S2的成膜区域内。第二电极140的材料例如是金、银、铜、镍等金属所构成。就导电性及耐久性而言，第二电极140的材料较佳为金。第二电极140的第二厚度D2可为1.0μm～3.5μm。另外，第二电极140可经由引线(图未示)或其他元件电性连接至至电源(图未示)。

金膜130是将金以网版印刷的方式于放电容器120上形成金膜，并且于800℃～900℃下对印刷有金的放电容器120进行烧结10分钟～20分钟来形成。

第二电极140是将所需的金属以网版印刷的方式于放电容器120上形成金属膜，并且对印刷有金属的放电容器120进行烧结来形成。例如，当第二电极140的材料为金时，形成第二电极140的烧结温度及烧结时间可与金膜130相同。

在准分子灯100中，通过对连接电源的金膜130与第二电极140施加高频高压，而于由透光介质体构成的放电容器120的内部的密封空间122内产生介电体阻障放电(dielectric barrier discharge)并且放射紫外线，故而可穿过第二电极140的网眼的间隙而向下方放出紫外线。

根据本发明的准分子灯，准分子灯在放出波长为172nm的紫外线3000小时后的照度衰减率小于5％，较佳为小于3％，更佳为2％以下。

图3(a)及图3(b)分别是实验例1与比较例1的紫外线照度随时间变化的关系图及照度衰减率随时间变化的关系图。其中，实验例1是以金作为电极及反射膜。实验例1的准分子灯是在作为放电容器的石英玻璃的上下两侧分别网印金浆，并且于850℃下烧结15分钟来形成，其中放电容器上下两侧的金膜的厚度为2μm。

比较例1是以镍作为电极，铝作为反射膜。比较例1的准分子灯是在石英玻璃的外侧溅镀铝膜及镍膜，其中镍膜位于铝膜上；并且在石英玻璃的上下两侧分别网印遮蔽膜后进行蚀刻以使铝膜及镍膜形成所需的图案。

接着，以沃克(ORC)制作所公司制造，型号UV-M06的照度计来观察实验例1与比较例1的所放出的172nm的紫外线照度随时间的变化。另外，以下式(1)计算照度衰减率。

式(1)中，X为准分子灯放出紫外线的时间。

表1

由图3(a)及图3(b)可知，实验例1的准分子灯放出波长为172nm的紫外线的照度不太会随着时间衰减，并且随着时间的照度衰减率较小。相较于此，比较例1的准分子灯放出波长为172nm的紫外线的照度随着时间大幅衰减，并且随着时间的照度衰减率远大于实验例1。

由表1可知，实验例1的准分子灯在放出波长为172nm的紫外线2000小时后的照度衰减率几乎为零。比较例1的准分子灯在放出波长为172nm的紫外线2000小时后的照度衰减率超过16％。又，实验例1的准分子灯在放出波长为172nm的紫外线3000小时后的照度衰减率小于5％。因此，实验例1的准分子灯的照度在长时间使用后变化小，因此可长时间维持处理能力。相反地，比较例1的准分子灯在放出波长为172nm的紫外线3000小时后的照度衰减率为20％。因此，比较例1的准分子灯的照度在长时间使用后变化大，因此无法长时间维持处理能力。

<第二实施例>

本实施例的准分子灯200与第一实施例的准分子灯100类似，不同之处在于放电容器220为中间部分为空心的圆筒体。与第一实施例相同，本实施例的金膜130及第二电极140也分别配置于放电容器220的上侧S1及下侧S2。

值得一提的是，虽然第一实施例及第二实施例分别以放电容器为长方体及圆筒体来进行说明，但设计者亦可视产品需求而改变放电容器的形状。

综上所述，本发明提供一种可长时间维持照度及处理能力的准分子灯。具体而言，本发明以金膜同时作为准分子灯的电极及反射膜，在此，由于金具有耐腐蚀性、耐热性、高抗氧化性及导电性的优点，因此在长时间的使用下，仍可维持照度及处理能力(例如洗净能力)，藉此增加准分子灯的使用寿命。另一方面，本发明以金膜同时作为准分子灯的电极及反射膜，因此在制造准分子灯的制程中可以减少形成反射膜的步骤，达到简化制程的效果。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种准分子灯，包括：

放电容器，由透光介质所构成，所述放电容器的内部存在密封空间，所述密封空间存在放电用气体；

金膜，设置于所述放电容器的上侧，并且所述金膜同时作为所述准分子灯的第一电极及反射膜；以及

第二电极，设置于所述放电容器的下侧。

2.根据权利要求1所述的准分子灯，其中所述第二电极的材料为金。

3.根据权利要求1所述的准分子灯，其中所述金膜作为电性连接至电源的所述第一电极以及所述反射膜，其中所述反射膜用于反射来自于所述放电用气体的放光。

4.根据权利要求1所述的准分子灯，其中所述金膜的厚度为1.0μm～3.5μm。

5.根据权利要求1所述的准分子灯，其中所述准分子灯在放出波长为172nm的紫外线3000小时的照度衰减率小于5％。