紫外线光源在表面清洗处理中的应用

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紫外线光源在表面清洗处理中的应用


 近年,由于大功率超高出力低气压UV放电管开发的进展,以及随着微电子等产品的超微细化,在微电子、超精密器件等产品的制造过程中,由短波长紫外线及其产生的臭氧对其产品的表面进行超精密清洗或改善其表面的接着性、附着性的干式光表面处理技术的实用化进展得很快。现在,需要提高成品率的半导体器件、液晶表示元件、光学制品等制造中,紫外线UV和O3臭氧并用的干式光表面处理技术已成不可缺少的技术手段。作为氟里昂的替代技术,光表面清洗技术将逐渐取代湿式的传统技术。

    本公司的国内首先开发的高出力与超高出力低气压UV放电管发出的具有代表性的紫外线是253.7nm及184.9nm,光子能量分别为472 KJ/mol和647KJ/mol,能切断绝大多数的分子结合。UV照射固体表面后,表面的污染物有机分子结合被强的光能切断、氧化,而后被分解成CO2和H2O等易挥发性物质,最终挥发消失。表面被清洗后的其清洁度极高,能把膜状的油污清洗到单分子层以下。

特点

○大气中处理,简单方便,环保无二次污染,无需加热、药液等处理。
○清洁度极高,单分子层以下,可以得到从来处理方法难以想象的清洁度、接着性
○国内独有的超高出力短波长紫外线光源,仅需短时间(秒单位)照射,发挥强大的处理能力,从实验室进入实用。
○不对材料的表面产生损伤。
○相对于湿式清洗或等离子清洗成本低。
○没有液体表面张力的影响,超微细部的清洗容易。

表面清洗的效果
 

  作为参考,表比较了对普通玻璃的各种清洗方式的处理效果。

各种清洗方式处理后普通玻璃的接触角



清板玻璃的清洗方法

接触角

无处理的清板玻璃

26-28

碳化氢系溶剂

38

纯水

18

IPA

14

UV/O3(对表面无损伤)

4

 

 

湿式清洗与干式清洗的优缺点

UV干式清洗与湿式清洗的比较


 

湿式清洗

干式清洗

优点

能清除微粒状
生产线一贯处理性好

无微粒子、无毒性清洗可能
不受溶液表面张力的干扰,超微细部的清洗可表面清洁度可少于单分子层

缺点

易受清洗液的污染
传送部与晶片间易发尘
细微部的清洗困难

对清除微粒状污染效果差



  干式清洗不受溶液表面张力的干扰,随着半导体微细化的深入,100nm以下晶元等元件的生产           中不可或缺的清洗技术,随着人们对环境要求的提高干式清洗也将逐步替代湿式的传统清洗技术。



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