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簡(jiǎn)介 – 準(zhǔn)分子燈照射裝置需求的背景
電子微加工技術(shù)的創(chuàng)新不斷進(jìn)步。與此同時(shí)，凈化和表面處理在半導(dǎo)體等先進(jìn)技術(shù)的制造過(guò)程中也變得至關(guān)重要。其關(guān)鍵技術(shù)是使用真空紫外光(172nm VUV)對(duì)基材表面進(jìn)行干洗或改性。人們不斷需要提高清潔性能和縮短處理時(shí)間。準(zhǔn)分子VUV光已被認(rèn)為是滿足這一市場(chǎng)需求的極其有效的技術(shù)，并正在引起人們的關(guān)注。
準(zhǔn)分子燈發(fā)光原理
準(zhǔn)分子燈由充滿稀有氣體或稀有氣體鹵化物放電氣體的雙石英管以及內(nèi)電極和外電極組成。
通過(guò)石英管在電極之間施加高頻和高電壓，放電氣體被激發(fā)，然后變成準(zhǔn)分子狀態(tài)，并在返回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生真空紫外光(準(zhǔn)分子燈光或VUV)。
準(zhǔn)分子燈的光是準(zhǔn)單色的，波長(zhǎng)根據(jù)放電氣體的類(lèi)型(氙Xe2、氬Ar2等)而變化。在通常用于光清潔和改性的波長(zhǎng)為172 nm的準(zhǔn)分子光的情況下，使用氙作為放電氣體。
上述反應(yīng)步驟如下式所示。
準(zhǔn)分子燈的特點(diǎn)
準(zhǔn)分子燈是一種能發(fā)射真空紫外光的光源，其發(fā)光原理和結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的放電燈(汞燈、氙燈等)不同。
準(zhǔn)分子燈具有以下優(yōu)良特性。
特點(diǎn)1：準(zhǔn)單色光
產(chǎn)生準(zhǔn)單色光，能量轉(zhuǎn)換效率高。與其他放電燈不同，它發(fā)射的可見(jiàn)光和紅外光相對(duì)較少，對(duì)于干洗和重整來(lái)說(shuō)是不必要的，并且不會(huì)對(duì)工件造成熱損傷。因此，現(xiàn)在可以在低溫工藝中進(jìn)行表面處理。
特點(diǎn)2：發(fā)射波長(zhǎng)為172 nm的準(zhǔn)分子光
準(zhǔn)分子燈發(fā)射波長(zhǎng)為172 nm的真空紫外光(VUV)，其光子能量比用于傳統(tǒng)光清洗的汞燈(波長(zhǎng)185 nm和254 nm)更高它發(fā)生了。
特點(diǎn)三：瞬間點(diǎn)亮和閃爍
上述準(zhǔn)分子燈發(fā)光原理可以實(shí)現(xiàn)瞬間點(diǎn)亮和閃爍，而不損壞準(zhǔn)分子燈。利用這一特性，在干洗時(shí)，可以只照射輸送過(guò)程中的工件，同時(shí)，實(shí)際的燈壽命比連續(xù)點(diǎn)亮燈時(shí)要長(zhǎng)。
準(zhǔn)分子燈結(jié)構(gòu)
準(zhǔn)分子燈是雙壁石英玻璃管，內(nèi)部有內(nèi)部電極，外部有外部電極。石英玻璃管內(nèi)充滿氙氣，這是一種放電氣體。這是一種通過(guò)從射頻電源施加電壓，在石英玻璃管之間高效地產(chǎn)生放電等離子體的機(jī)制，并且產(chǎn)生的熱量極少。
使用準(zhǔn)分子燈進(jìn)行表面改性
短波長(zhǎng)紫外線輻射，例如準(zhǔn)分子燈的 EUV、DUV 和 VUV，會(huì)改變各種材料的表面特性。例如，無(wú)機(jī)材料包括玻璃、金屬和陶瓷，而有機(jī)材料包括橡膠、塑料和其他表面。特別是，它涉及將疏水表面轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水表面。
紫外線清洗
準(zhǔn)分子燈發(fā)出的短波長(zhǎng)紫外線具有非常高水平的光子能量，可以破壞大多數(shù)分子鍵。用真空紫外線照射材料表面，具有普通濕式清洗無(wú)法達(dá)到的去除有機(jī)物的效果。污染的有機(jī)物引起下式所示的反應(yīng)，通過(guò)氧化和揮發(fā)有效地去除有機(jī)薄膜上的有機(jī)物。
