CN1449872B - 一种利用微波清洁材料表面的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种利用微波产生紫外线/臭氧或氧等离子体，用以清除材料表面有机物、尘埃和水气污染的方法及其装置。这种方法适用于清洁绝缘体和半导体等材料的表面，特别适用于清洁导电玻璃的表面。本发明可利用普通微波炉，经改造得到微波臭氧/氧等离子体处理的装置。该装置还可以用于消毒、清除有机异味等。

Description

一种利用微波清洁材料表面的方法及其装置
技术领域
本发明属于材料表面清洁方法及其装置，尤其是一种利用微波产生紫外光，臭氧或氧等离子体，以清除材料表面污染的方法及其装置。该方法和装置特别适用于清除导电玻璃表面的各种污染。
背景技术
在半导体以及各类器件的工业生产中，表面清洗是器件制各工艺中一项至为关键的技术。表面清洁处理的好坏直接关系到器件的性能与成品率。例如：在有机发光器件、液晶显示器件，以及传感器等工业中广泛使用一种透明电极，也称为透明导电玻璃或ITO玻璃，是由铟锡氧化物(ITO)沉积在玻璃基片上制成的。ITO透明导电玻璃在作为电极使用时要求其表面具有非常高的清洁度，所以必须经过严格的清洗处理，以清除有机物、尘埃和水汽等污染。虽然利用臭氧或氧等离子体处理样品表面是常规技术，但是，其清洁程度有局限性，适用面也不广泛。
发明内容
本发明的目的在于提出一种清洁效果好，适用范围广，操作使用安全方便的材料表面清洁方法及其装置。该方法及装置尤其适用于清洁工业中被广泛应用的透明电极。
本发明提出的材料表面清洁方法，是把需要清洁的材料置于微波辐射源和紫外光之间，由微波能量转化为紫外光能量，同时由紫外光激励产生臭氧或者由微波产生氧等离子体，实现对材料表面的高效清洁。
对应于本发明的上述材料表面清洁方法，本发明还设计了相应的清洁处理装置。该装置由微波辐射源、紫外灯、密封腔体构成。其中，微波源设置于密封腔体上部，紫外灯设置于腔体底部，腔体下侧设有进气口和出气口，其结构如图1所示。进气口可以接外配的气体流量控制器后接高纯氧气，出气口可以外接真空泵，这样可以控制腔体内的真空度。清洁处理时，将需要的清洁材料置于微波源和紫外灯之间。接上电源，微波辐射源产生微波，由紫外光激励产生臭氧和/或氧等离子体。
上述清洁处理装置可利用通常的微波炉改造而获得。具体如下：先制作一个具有进气口和出气口的不锈钢底盘，不带电极的紫外灯置于不锈钢底盘上，并把不锈钢底盘安装于微波炉的腔体中，通常是安装在底部；把微波炉的配套器具玻璃盘(罩)倒扣在不锈钢底盘上，玻璃盘(罩)下边缘与底盘之间用橡胶密封圈密封。
这样就在微波炉腔体中形成一个具有外接进气口和出气口的腔体。微波能量可以透过玻璃罩深入该密封腔体中，并激发紫外灯产生紫外线，紫外线照射氧气后产生臭氧。如果密封腔体中有一定真空度(1～10Pa)则能产生等离子体。把需要清洁的材料置于密封腔体内。表面的有机污染被臭氧氧化后随气流带走，或使有机污染和其它各种污染被氧等离子体轰击而离开材料表面，随气流被抽走，从而达到清洁材料表面的目的。
本发明清洁效果好，使用方便、安全，适用范围广，可适用于半导体材料和器件的表面清洁处理，尤其适用于ITO玻璃的表面清洗，可提高ITO玻璃的表面功函数，优化电极性能，此外，本发明还可用于卫生器具的消毒处理，或用于环保产品，消除有机异味等.
附图说明
图1为本发明的装置结构图示。
图2为利用微波炉改造的本发明装置结构图示。
图中标号：1为密封外壳，2为微波辐射源，3为紫外灯，4为进气口，5为出气口，6为ITO电极，7为电极基片，8为玻璃罩，9为不锈钢底盘，10为橡胶密封圈，11为微波腔体。
具体实施方式
实施例：
装置结构如图2所示，采用变频微波炉，加工不锈钢底盘9，加工制备不带电极的紫外灯3，放在不锈钢底盘9上，把不锈钢底盘安装在该微波炉腔体底部。用22厘米玻璃盘8倒扣在不锈钢底盘9上作为玻璃罩，玻璃罩边缘用特制橡胶密封圈10垫上。把进、出气口4和5接到微波炉后面板上，并接到外配的气体流量控制器上，气体流量控制器外接高纯氧气，出气口外接机械真空泵。这样可以控制玻璃盘内密封腔体的真空度，通过控制真空度可以让设备进行氧等离子体处理(1～10Pa)。更为方便的是，不必配上机械泵和气体流量控制器，在常压下就可以进行臭氧处理。微波能量可以经过调节，透过玻璃罩深入该密封腔体中，并激发紫外灯产生紫外线，或产生等离子体，使ITO表面的有机污染被臭氧氧化成二氧化碳随气流带走，或使有机污染和其它各种污染被氧等离子体轰击而脱离ITO表面，随气流被抽走，从而使ITO表面清洁。

Claims (2)

1.一种材料表面清洁装置，其特征在于由微波辐射源、紫外灯和密封腔体构成，微波辐射源设置于密封腔体上部，紫外灯设置于腔体底部，腔体下侧设有进气口和出气口；所述进气口接外配的气体流量控制器后接高纯氧气，出气口外接机械真空泵；需要清洁的材料置于微波辐射源和紫外灯之间，由微波能量转化为紫外光能量，同时由紫外光激励产生臭氧或者由微波能量产生氧等离子体，实现对材料表面的高效清洁。
2.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于由微波炉改造而成，先制作一个具有进气口和出气口的不锈钢底盘，不带电极的紫外灯设置于不锈钢底盘上，并把不锈钢底盘安装于微波炉的腔体中，把微波炉的配套器具玻璃盘倒扣在不锈钢底盘上，玻璃盘下边缘与底盘之间用橡胶密封圈密封。
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