CN216808145U - 一种臭氧发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种臭氧发生装置，包括放电室、高电压电极、低电压电极；所述放电室为绝缘容器，包括第一入口、第一出口及相对的第一侧壁、第二侧壁；所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的空间用于充满反应气体；所述第一入口用于通入所述反应气体；所述第一出口用于通出所述反应气体；所述高电压电极为导电金属电极，设置在所述第一侧壁上，位于所述放电室的外侧；所述低电压电极为导电金属电极，设置在所述第二侧壁上，位于所述放电室的外侧。本实用新型将高、低电压金属电极设置在放电室的外侧，使放电室内的反应气体不接触金属电极，从而避免反应气体中由于放电反应混入金属离子，提高反应气体的洁净度，进而提高半导体产品生产的成品率。

Description

一种臭氧发生装置

技术领域

本实用新型属于臭氧发生设备技术领域，具体地说，是涉及一种臭氧发生装置。

背景技术

随着半导体制程技术的飞速发展，芯片线宽已经进入纳米级。相应的，对半导体产品生产设备、工艺材料、生产环境的要求也越来越高。杂质对半导体的特性有着改变或破坏其性能的作用，而杂质各式各样，如金属离子会破坏半导体器件的导电性能，尘埃粒子破坏半导体器件的表面结构等，所以在半导体器件生产过程中对杂质必须严格控制。

半导体生产需要在洁净厂房进行，据统计，在无洁净级别的要求的环境下生产MOS电路管芯的合格率10%~15%，64位储存器的合格率仅2%。目前在精密机械、半导体、宇航、原子能等工业中应用洁净室已相当普遍，洁净室系统为整条生产线提供洁净的环境，是硅芯片赖以生产加工基本的条件。

除了洁净厂房外，水的使用也限用为去离子水 (DI water, de-ionized water)。一则防止水中粉粒污染晶圆，二则防止水中重金属离子，如钾、钠离子污染金氧半 (MOS)晶体管结构之带电载子信道 (carrier channel)，影响半导体组件的工作特性。去离子水以电阻率 (resistively) 来定义好坏，一般要求至17.5MΩ-cm以上才算合格；为此需动用多重离子交换树脂、RO逆渗透、与UV紫外线杀菌等重重关卡，才能放行使用。

洁净室所有用得到的气源，包括吹干晶圆及机台所需要的98%纯氮气，吹干晶圆的氮气甚至要求99.8%以上的高纯氮气。

还包括半导体生产中多个工艺用到的臭氧气体。要求臭氧气体超洁净，不含金属离子等杂质，生产臭氧使用的原料氧气纯度要求达到99.9995%以上，相应的对臭氧生产设备洁净度也有极高的要求。半导体制程越高对纯度要求高，比如10 纳米节点，对颗粒和杂质的要求比其他任何专业都高 1000 倍以上。

目前的臭氧生产设备多数采用金属电极棒，直接与氧气和臭氧接触的方式，使生产的臭氧气中含有大量金属离子，不能满足半导体高制程工艺的需要。

发明内容

本实用新型提供一种臭氧发生装置，可生成不含金属离子的高洁净度的臭氧气体，提高半导体产品的成品率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种臭氧发生装置，包括放电室、高电压电极、低电压电极；

所述放电室为绝缘容器，包括第一入口、第一出口及相对的第一侧壁、第二侧壁；所述第一侧壁与所述第二侧壁固定连接，其之间的空间用于充满反应气体；所述第一入口用于通入所述反应气体；所述第一出口用于通出所述反应气体；

所述高电压电极为导电金属电极，设置在所述第一侧壁上，位于所述放电室的外侧；

所述低电压电极为导电金属电极，设置在所述第二侧壁上，位于所述放电室的外侧。

在一实施例中，所述放电室为环形；所述第一侧壁为圆筒；所述高电压电极设置在所述第一侧壁的内侧；

所述第二侧壁为直径大于所述第一侧壁的直径的圆筒，其套装于所述第一侧壁的外侧；所述低电压电极设置在所述第二侧壁的外侧。

在一实施例中，所述第一入口、第一出口设置在所述第二侧壁的两端的侧部，且位于所述第二侧壁相对的两侧。

在一实施例中，所述高电压电极为电镀在所述第一侧壁的内侧的第一金属层；所述低电压电极为电镀在第二侧壁的外侧的第二金属层。

在一实施例中，所述第一金属层、所述第二金属层为镀铜层或镀镍层。

在一实施例中，所述第一侧壁、所述第二侧壁均为玻璃材质制作。

在一些实施例中，所述第一侧壁设置有第二入口、第二出口，其分别位于所述第一侧壁的两端，用于通入冷却水及通出冷却水。

在一些实施例中，还包括第三侧壁，其为直径大于所述第二侧壁的直径的圆筒管，其套装于所述第二侧壁的外侧，与所述第二侧壁固定连接；

在第三侧壁上设置有第三入口、第三出口，用于通入冷却水及通出冷却水。

在一些实施例中，所述第三入口、所述第三出口分别设置在所述第三侧壁的两端，且位于所述第三侧壁的相对的两侧。

在一些实施例中，所述第三侧壁为玻璃材质制作。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的臭氧发生装置将高电压金属电极、低电压金属电极设置在放电室的外侧，使放电室内的反应气体与金属电极不相互接触，从而避免反应气体由于放电反应混入金属离子，提高反应气体的洁净度，进而提高半导体产品的成品率，节省能源，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的一种臭氧发生装置的一种实施例的结构剖视示意图；

图2是本实用新型所提出的一种臭氧发生装置的一种实施例的结构示意图。

图中，

1、放电室；2、第三侧壁；3、高电压电极；4、低电压电极；5、第一冷却腔；6、第二冷却腔；11、第一侧壁；12、第二侧壁；111、第二出口；112、第二入口；121、第一出口；122、第一入口；21、第三出口；22、第三入口。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中至始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1及图2，本实用新型的臭氧发生装置包括放电室1、高电压电极3、低电压电极4。

放电室1为绝缘容器，包括第一入口122、第一出口121及相对的第一侧壁11、第二侧壁12。第一侧壁11与第二侧壁12固定连接，其之间的空间用于充满反应气体，并通过高电压电极3与低电压电极4之间的放电使反应气体发生反应生成新气体。

第一入口122、第一出口121分别设置在放电室1的两端，分别用于通入反应气体及通出经放电反应后的气体。

高电压电极3为导电金属电极，其设置在第一侧壁11上，位于放电室1的外侧；低电压电极4为接地电极，其为导电金属电极，设置在第二侧壁12上，位于放电室1的外侧。

本实用新型的臭氧发生装置的反应气体位于放电室1内，通过位于放电室1外的高电压电极3与位于放电室1外的低电压电极4放电穿过放电室1反应生成新的气体；反应气体及生成的新气体即氧气及臭氧气体与高电压电极3、低电压电极4无接触，避免氧气及臭氧气体中混入金属离子，提高臭氧气体的洁净度，进而提高半导体产业线产品的成品率，节省能源，降低生产成本。

下面通过具体的实施例对本实用新型的臭氧发生装置的具体结构及工作原理进行详细的描述。

在一实施例中，参照图1及图2，放电室1为环形；第一侧壁11为圆筒；第二侧壁12为直径大于第一侧壁11的直径的圆筒；第二侧壁12套装于第一侧壁11的外侧，并在两端部与第一侧壁11的两端固定连接，使第一侧壁11与第二侧壁12之间形成环形的放电室1。

高电压电极3设置在第一侧壁11的内侧，沿第一侧壁11延展；低电压电极4设置在第二侧壁12的外侧，沿第二侧壁12延展。

本实施例的臭氧发生装置通过相互套装的圆筒及设置在内圆筒内侧的高电压电极3及设置在外圆筒外侧的低电压电极4实现缩小占用空间的同时增加电极面积，进而增加放电面积，提高臭氧发生装置反应效率，提高臭氧气体的生产效率。

当然，在另外的实施例中，第一侧壁11、第二侧壁12均可为相对的方形板结构；在第一侧壁11、第二侧壁12的外侧分别设置高电压电极3及低电压电极4。在臭氧气体生成时避免混入金属离子，提高臭氧气体的洁净度。

在一实施例中，参照图1及图2，第一入口122、第一出口121分别设置在第二侧壁12的两端的侧部，位于第二侧壁12上的相对的两侧。

即，当第一入口122位于第二侧壁12的左下部时，第一出口121位于第二侧壁12的右上部。

本实施例的臭氧发生装置使反应气体及产生的新气体在放电室1内的行程尽可能长，提高放电室1的利用率。

另外，在臭氧发生装置使用时第一入口122位于下方，第一出口121位于上方，提高放电室1内反应气体的密度，提高放电室1的利用率。

在一实施例中，参照图1及图2，高电压电极3为电镀在第一侧壁11的内侧的第一金属层；低电压电极4为电镀在第二侧壁12的外侧的第二金属层。

在一实施例中，参照图1及图2，第一金属层、第二金属层为镀铜层或镀镍层。

在一些实施例中，第一侧壁11、第二侧壁12均为玻璃材质制作。

在一些实施例中，参照图1及图2，在第一侧壁11的两端分别设置有第二入口112、第二出口111，分别用于通入冷却水及通出冷却水，使第一侧壁11的内侧形成第一冷却腔5。

优选的，第二入口112、第二出口111为与第一侧壁11的同轴的圆形开口。

本实施例的臭氧发生装置通过第一冷却腔5对放电室1进行冷却，提高放电室1内反应效率，提高臭氧生成效率。

在一些实施例中，参照图1及图2，臭氧发生装置还包括第三侧壁2，其为直径大于第二侧壁12的直径的圆筒管；第三侧壁2套装于第二侧壁12的外侧，两端与第二侧壁12的外侧固定连接，使第三侧壁2与第二侧壁12之间的空间形成第二冷却腔6。

在第三侧壁2上设置有第三入口22、第三出口21，用于通入冷却水及通出冷却水。

本实施例的臭氧发生装置增加对放电室1冷却降温的结构，进一步提高放电室1降温效率，进一步提高放电室1内的反应效率，提高臭氧生成效率。

在一些实施例中，参照图1及图2，第三入口22、第三出口21分别设置在第三侧壁2的两端，位于第三侧壁2的相对的两侧。

本实施例增加第二冷却腔6内的冷却水的行程，提高冷却水的利用率，节省能源。

优选的，将第三入口22设置在下方；第三出口21设置在上方。即，当第三入口22位于第三侧壁2的左下部时，第三出口21位于第三侧壁2的右上部。

本实施例的臭氧发生装置增加第二冷却腔6内的充水量，提高第二冷却腔6的利用率。

在一些实施例中，第三侧壁2为玻璃材质制作。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种臭氧发生装置，其特征在于，包括：

放电室，其为绝缘容器，包括第一入口、第一出口及相对的第一侧壁、第二侧壁；所述第一侧壁与所述第二侧壁固定连接，其之间的空间用于充满反应气体；所述第一入口用于通入所述反应气体；所述第一出口用于通出所述反应气体；

高电压电极，其为导电金属电极，设置在所述第一侧壁上，位于所述放电室的外侧；

低电压电极，其为导电金属电极，设置在所述第二侧壁上，位于所述放电室的外侧。

2.根据权利要求1所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述放电室为环形；所述第一侧壁为圆筒；所述高电压电极设置在所述第一侧壁的内侧；

所述第二侧壁为直径大于所述第一侧壁的直径的圆筒，其套装于所述第一侧壁的外侧；所述低电压电极设置在所述第二侧壁的外侧。

3.根据权利要求2所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述第一入口、第一出口设置在所述第二侧壁的两端的侧部，且位于所述第二侧壁相对的两侧。

4.根据权利要求3所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述高电压电极为电镀在所述第一侧壁的内侧的第一金属层；所述低电压电极为电镀在第二侧壁的外侧的第二金属层。

5.根据权利要求4所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述第一金属层、所述第二金属层为镀铜层或镀镍层。

6.根据权利要求1至5任一项所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述第一侧壁、所述第二侧壁均为玻璃材质制作。

7.根据权利要求2至5任一项所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述第一侧壁设置有第二入口、第二出口，其分别位于所述第一侧壁的两端，用于通入冷却水及通出冷却水。

8.根据权利要求7所述的臭氧发生装置，其特征在于，还包括第三侧壁，其为直径大于所述第二侧壁的直径的圆筒管，其套装于所述第二侧壁的外侧，与所述第二侧壁固定连接；

在第三侧壁上设置有第三入口、第三出口，用于通入冷却水及通出冷却水。

9.根据权利要求8所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述第三入口、所述第三出口分别设置在所述第三侧壁的两端，且位于所述第三侧壁的相对的两侧。

10.根据权利要求8所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述第三侧壁为玻璃材质制作。

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