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紫外臭氧清洗機(jī)的原理和優(yōu)勢

作者:上海峰志儀器 時間:2022-11-15 20:34:33瀏覽3797 次

信息摘要:

紫外臭氧清洗的工作原理,紫外線(UV)燈照射分為兩種波長(185和254 nm)。每個波長對化學(xué)反應(yīng)都有不同的作用。185nm紫外線將氧分子O2解離成三聯(lián)體原子氧O(3P)。三重原子氧O(3P)與氧分子氧O2結(jié)合生成臭氧O3。

紫外UV臭氧清洗機(jī)的清洗是一個完全干燥的過程。而紫外臭氧清洗機(jī)內(nèi)會配備臭氧清除裝置,廢氣臭氧在系統(tǒng)內(nèi)分解,不會造成清潔室內(nèi)的臭氧含量過高從而產(chǎn)生危害。紫外臭氧清洗機(jī)也可配置成連續(xù)加載的清洗線,并可與DI水沖洗系統(tǒng)耦合,徹底清除表面的顆粒。

紫外UV臭氧清洗機(jī)的工作原理,紫外線(UV)燈照射分為兩種波長(185和254 nm)。每個波長對化學(xué)反應(yīng)都有不同的作用。185nm紫外線將氧分子O2解離成三聯(lián)體原子氧O(3P)。三重原子氧O(3P)與氧分子氧O2結(jié)合生成臭氧O3。

另一方面,254納米紫外線分解臭氧O3,形成分子氧O2和單線態(tài)原子氧O(1D)。單線態(tài)原子氧(1D)具有較強(qiáng)的氧化能力,與基體表面發(fā)生反應(yīng)。在這個反應(yīng)中,表面被氧化在無機(jī)基板上,如硅片。在有機(jī)材料中,分子的鏈斷裂發(fā)生,有機(jī)殘留物污染物作為揮發(fā)性副產(chǎn)物分子如CO2、H2O和O2被輕易地去除,從而能夠有效地清除無機(jī)基材表面的有機(jī)污染物。

紫外UV臭氧清洗機(jī)應(yīng)用范圍較廣,在材料研究和器件制造等很多領(lǐng)域都有應(yīng)用??梢杂糜诠杵退芰习b的表面清洗;用于在MOCVD和ALD工藝之前對III-V復(fù)合半導(dǎo)體晶圓片(如GaAs和InP)進(jìn)行表面清洗;用于玻璃、PDMS、PMMA、COC、COP等基材的直接清洗;適用于各類材質(zhì)表面的有機(jī)污染物清洗。

紫外UV臭氧清洗機(jī)

紫外UV臭氧清洗機(jī)的特點(diǎn):

高強(qiáng)度網(wǎng)格燈

不銹鋼外殼

實(shí)惠

數(shù)字定時器,提供簡單、可重復(fù)的結(jié)果

不銹鋼托盤,帶可選橡膠墊

高度可調(diào)托盤,適用于高達(dá) 1 英寸/25 毫米高的基材

自動清潔并提高涂層附著力

介質(zhì)入口端口

排氣口,帶可選的臭氧殺流器和鼓風(fēng)機(jī)

 

紫外UV臭氧清洗機(jī)的常見應(yīng)用:

紫外線固化

表面圖案化

臭氧蝕刻

顯微鏡載玻片

清潔鏡片和光學(xué)元件

薄膜沉積的制備

AFM探頭清潔/銳化

改善表面潤濕性

清潔石英和陶瓷表面

半導(dǎo)體表面氧化與制備

 

可選設(shè)備:

裝置均配有臭氧殺滅器和鼓風(fēng)機(jī)套件,無需外部排氣即可使用該裝置。臭氧殺手將解離排氣中的微量臭氧,而鼓風(fēng)機(jī)將增加排氣流量。

紫外光清洗的工作原理

紫外光清洗技術(shù)是利用有機(jī)化合物的光敏氧化作用達(dá)到去除黏附在材料表面上的有機(jī)物質(zhì),經(jīng)過光清洗后的材料表面可以達(dá)到“原子清潔度”。更詳盡的講:UV光源發(fā)射波長為185nm和254nm的光波,具有很高的能量,當(dāng)這些光子作用到被清洗物體表面時,由于大多數(shù)碳?xì)浠衔飳?85nm波長的紫外光具有較強(qiáng)的吸收能力,并在吸收185nm波長的紫外光的能量后分解成離子、游離態(tài)原子、受激分子和中子,這就是所謂光敏作用。空氣中的氧氣分子在吸收了185nm波長的紫外光后也會產(chǎn)生臭氧和原子氧。臭氧對254nm波長的紫外光同樣具有強(qiáng)烈的吸收作用,臭氧又分解為原子氧和氧氣。其中原子氧是極活潑的,在它作用下,物體表面上的碳和碳?xì)浠衔锏姆纸馕锟苫铣煽蓳]發(fā)的氣體:二氧化碳和水蒸氣等逸出表面,從而徹底清除了黏附在物體表面上的碳和有機(jī)污染物。清洗時,使基板治濕性向上。玻璃基板是以滾輪方式輸送,上方裝置低壓水銀燈產(chǎn)生紫外線照射。玻璃基板所累積紫外線能量愈多,其表面水接觸愈小,成反比關(guān)系。一般STN-LCD制作過程中,需求的玻璃基板累積紫外線能量為300nj/cm2(2537nm)以上。而彩STN-LCD及彩色濾光片制作過程中,要求的玻璃基板累積紫外線能量600mj/cm2(2537nm)。


紫外光清洗的適用范圍

液晶顯示器件、觸摸屏、半導(dǎo)體硅芯片、集成電路、高精度印制電路板、光學(xué)器件、石英晶體、密封技術(shù)、帶氧化膜的金屬材料


紫外光清洗的主要材料:

ITO玻璃、光學(xué)玻璃、鉻板、掩膜板、拋光石英晶體、硅芯片和帶有氧化膜的金屬等進(jìn)行精密清洗處理。可以去除污垢:有機(jī)性污垢、人體皮脂、化妝品油脂、樹脂添加劑及聚酰亞胺、石蠟、松香、潤滑油、殘余的光刻膠等


使用紫外線清洗時要注意以下幾個方面:

1. 污垢中的無極成分或處理后的灰分會殘留在物體表面,因此需要采用相應(yīng)的辦法進(jìn)一步清除,如加裝真空除塵或與超聲波干洗配套使用。

2.處理時,當(dāng)清洗對象表面與照射光源距離稍遠(yuǎn)時,產(chǎn)生的臭氧會自動分解失去作用,一定要注意清洗表面與光源的距離,也就是注意平臺或傳送帶上工件的高度或厚度。

3.這種處理方法要求紫外線能透過清洗對象表面,對有立體結(jié)構(gòu)的清洗對象不太適合,只能清洗表面結(jié)構(gòu)的物體。

4.由于需防止臭氧擴(kuò)散對人體造成損害,需要在封閉裝置中進(jìn)行清洗。

5.由于臭氧是通過氧化反應(yīng)去除污垢的,所以容易被氧化的表面不能用這種方法處理。


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