专利名称：一种真空紫外平板光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种紫外光的平板光源，尤其涉及一种产生深紫外光的等
离子体平板光源，具体地说是一种带有Mg0薄膜的产生147nm和172nm紫 外光的等离子体平板光源。
背景技术：
紫外光源在表面处理如表面活化，表面改性，表面清洁，有机物的分 解和氧化方面有着重要的应用，在半导体制造业，紫外光源也有非常广泛 的用途，如采用光化学气相沉积(Photo-CVD)制作膜层，用紫外光改善化 学结构，表面激活，等等。通常的紫外光波长为25化m、 302nm, 365nm,这 些紫外光能够在空气中传播，并能通过许多材料，因此称为普通的紫外光 源，制造时通常采用普通玻璃。而对于那些紫外光波长为147mn、 172nm的 紫外光不能穿透普通玻璃，也不能在空气中传播，称为真空紫外光，这类 光源制造时必须采用石英玻璃、MgF2窗口等真空紫外光能够通过的材料， 称为特殊的紫外光源或真空紫外光源。目前真空紫外光源为管状的，可以 构成点源或线源，在大面积的需求中存在一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是针对现有的管状的真空紫外光源，提出一种平板的真
3空紫外光源，它采用Ne-Xe混合气体或纯Xe气体产生147nm和172rnn主波 长的真空紫外光，并采用石英玻璃做基板或MgF2做为窗口，将真空紫外光 引出，适合大面积深紫外光处理的场合或只需单面深紫外光处理的场合等 场合。
本发明采用如下的技术方案是
一种的真空紫外平板光源，包括前基板和后基板，前后基板由石英玻 璃制成，在前基板与后基板之间设有放电腔体，采用表面放电方式，在前 基板上设置成对的平行电极，并位于所述的放电腔体内，在前基板上还设 有介质层，所述成对电极位于前基板与介质层之间，在介质层上设有保护 膜，放电腔体充入工作气体，可以由Ne和Xe气的混合气体构成，Xe气的 比例高于或等于20%,也可以由纯Xe气构成，工作气体的气压为400 ~ 700Torr，在成对的平行电极间施加交流脉冲，当幅值超过工作气体的着火 电压，工作气体放电，在维持电流脉沖的作用下，持续产生147nm和172nm 的真空紫外光，通过石英14反出射到光源外面需要处理的表面上。
本发明可以进一步采用如下技术措施
1、 所述的电^l可以分属在前后基寺反上，采用对向式》文电的工作原理， 在前后基板上的电极层上面都设有介质层，介质层上还设有保护层，在前 后基板的电极上施加交流脉沖，使所述的工作气体放电，持续产生真空紫 外光。
2、 在需要单面的真空紫外光的情况下，只有前基板可采用石英玻璃或 MgF2窗口，而后基板采用普通的钠钙玻璃，构成单面的紫外平^1光源。
3、 在单面的紫外平板光源中，后基板面向放电腔体的表面，保护膜的 表面涂敷真空紫外光的反射层，如TiO"增加真空紫外从前基板的出射量。本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点
1、 本发明的真空紫外平板光源可以产生真空紫外的面光源，对大面积 处理表面具有优越性。
2、 本发明可以实现单面和双面真空紫外平板光源，适合不同的应用场合。
3、 本发明在单面真空紫外平板光源的后基板表面设置紫外光反射层， 可以提高出射的紫外光强度。
4、 本发明在介质层上设置保护层，可以降低着火电压，以提高这类平 板光源的发光效率。
图1为本发明的真空紫外平板光源的一种结构示意图。 图2为本发明的真空紫外平板光源的封装结构示意图。 图3为本发明带有平行电极的前基板结构示意图。 图4为本发明带有通气管的后基板结构示意图。 图5为本发明通气管的结构示意图。 图6为本发明边框支撑的结构示意图。
图7为本发明的对向式放电的真空紫外平板光源的结构示意图。 图8为本发明的反射式单面真空紫外平板光源的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1 ~ 6所示， 一种的真空紫外平板光源，包括前基板1和后基板2，前后基板由石英玻璃制成，在前基板1与后基板2之间设有放电腔体3，采 用表面放电方式，在前基板上设置成对的平行电极4，并位于所述的放电腔 体内，在前基板上还设有介质层5，所述成对电极位于前基板与介质层之间， 在介质层上设有保护膜6，放电腔体充入工作气体7，可以由Ne和Xe气的 混合气体构成，Xe气的比例高于或等于20%,也可以由纯Xe气构成，工作 气体的气压为400 ~ 700Torr,其结构如图1所示。
真空紫外平板光源的工作原理如下前基4反1和后基板2采用低熔点 玻璃粉涂敷封接框8，前基板1和后基板2对位封接后，通过排气管9进行 真空排气,再充入工作气体7,在前基板1的平行电极4之间施加交流脉沖， 当交流脉冲的幅值超过工作气体的着火电压，工作气体产生电离放电，在 维持电流脉冲的作用下，持续产生147nm和172nm的真空紫外光，通it^ 英基板出射到光源外面需要处理的表面上。真空紫外平板光源的封装示意 图见图2。
前基板1中平行电极10宽度11为0. 05mm~ 1. Omm，平行电极10间的 节距12为1. Omin 10. Omm,结构示意图见图3.后_1^反2的边框支撑13的 宽度14为5mm 15mm，边框支撑13的高度15为0. 03mrn 3. Omm,内部支 撑16阵列的圆柱状支撑单体17的高度18与边框支撑13的高度15相同， 圆柱状支撑单体17的圆柱直径为1. Omm 20mm均匀排列的支撑单体17的 数量和排列密度取决于支撑高度的设置，并且支撑单体17对应前基板1的 平行电极10的间隙位置，节距为平行电极10间的节距12的整数倍，边框 支撑13和内部支撑16的材料与介质层的材料相同。后基板2的结构及尺 寸示意图见图4、 5、 6。如上结构及工作过程构成了实施例一。
如图7所示，当前基板1上的成对的平行电极10分属于前基板1和后基板2，构成了实施例二。在实施例二中的放电空间中，形成了前后基板电
极间的对向式^L电，工作原理同如上所述，产生工作气体的电离，激发出
147nm和172nm的紫外光，通过石英玻璃出射。
在实施例一、二中，在后基板的介质层及保护膜的表面设置对紫外光 的反射层18,如Ti02层，同时后基一反的材质采用不通过真空紫外光的材料， 如普通的钠钓玻璃，放电激发紫外光的工作原理如上所述，但产生的紫外 光反射至前基板1,从前基板1的石英玻璃或其它通过真空紫外光的窗口 ， 如MgF窗口出射，如图8所示，这样便构成了实施例3组，适合单面处理 的场合。
本实施例仅给出了部分具体的应用例子，但对于从事等离子体器件研 究的专利人员而言，还可根据以上启示设计出多种变形产品，这仍被认为 涵盖于本发明之中。
权利要求
1.一种真空紫外平板光源，其特征在于包括前基板和后基板，前后基板由石英玻璃制成，在前基板与后基板之间设有放电腔体，采用表面放电方式，在前基板上设置成对的平行电极，并位于所述的放电腔体内，在前基板上还设有介质层，所述成对电极位于前基板与介质层之间，在介质层上设有保护膜，放电腔体充入工作气体，可以由Ne和Xe气的混合气体构成，Xe气的比例高于或等于20％，也可以由纯Xe气构成，工作气体的气压为400～700Torr，在成对的平行电极间施加交流脉冲，当幅值超过工作气体的着火电压，工作气体放电，在维持电流脉冲的作用下，持续产生147nm和172nm的真空紫外光，通过石英基板出射到光源外面需要处理的表面上。
2. 根据权利要求1所述的真空紫外平板光源，其特征在于上述设置在前 基板与后基板之间的放电腔体采用对向式放电方式。
3. 根据权利要求1或2所述的真空紫外平纟反光源，其特征在于在保护膜 上设有反射紫外光的反射层，后基板采用普通的钠钙玻璃，构成单面出射真 空紫外光的平板光源。
全文摘要
本发明公开了一种真空紫外平板光源，包括前基板和后基板，前后基板由石英玻璃制成，在前基板与后基板之间设有放电腔体，在前基板上设置成对的平行电极，采用表面放电，或在前后基板设置电极，采用对向式放电方式，在电极表面上还设有介质层，在介质层上设有保护膜，放电腔体充入一定气压的工作气体，可以由Ne和Xe气的混合气体构成，在电极间施加交流脉冲，工作气体放电，在维持电流脉冲的作用下，持续产生147nm和172nm的真空紫外光，通过石英基板出射到光源外面需要处理的表面上。本发明可以产生真空紫外光的面光源，对大面积处理表面具有优越性。可以实现单面和双面真空紫外平板光源，适合不同的应用场合。
文档编号H01J63/00GK101540262SQ20091003121
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者杰 刘, 哈姆.托勒, 渊 崔, 张子南, 青 李, 杨兰兰, 郑姚生 申请人:东南大学