准分子灯的制作方法

本发明涉及一种准分子灯，尤其涉及一种应用于半导体或液晶显示元件的制程的准分子灯。

背景技术：

随着制程的改变及需求提升，目前准分子灯的使用需要很多灯管，才能满足制程需求(例如大的照射面积)。然而，灯管数量的增加会导致制程成本的增加。因此，如何在提升照射面积的同时，减少灯管所需的数量，便成为研发人员亟欲解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明提供一种准分子灯，其可在提升照射面积的同时，减少灯管所需的数量。

本发明的一实施例提供一种准分子灯，其包括放电容器、第一电极以及第二电极。放电容器包括透光本体、放电用气体、反射层以及两个部分穿透部分吸收层。透光本体具有第一外表面、第二外表面、两个外侧面、第一内表面、第二内表面以及两个内侧面。两个外侧面分别连接于第一外表面与第二外表面之间。两个内侧面分别连接于第一内表面与第二内表面之间。第一内表面、第二内表面以及两个内侧面形成密封空间。放电用气体位于密封空间中。反射层设置在第一内表面上。两个部分穿透部分吸收层分别设置在两个内侧面上。第一电极设置在第一外表面上。第二电极设置在第二外表面上。

在本发明的一实施例中，两个内侧面以及两个外侧面皆为弧面。

在本发明的一实施例中，两个外侧面之间的距离大于40mm。

在本发明的一实施例中，反射层的材料包括二氧化硅。

在本发明的一实施例中，两个部分穿透部分吸收层的材料包括氧化钇。

在本发明的一实施例中，两个部分穿透部分吸收层的穿透率落在40％至50％的范围内。

在本发明的一实施例中，第二电极为网格电极。

在本发明的一实施例中，网格电极具有多个透光开口。多个透光开口的形状为长方形。

在本发明的一实施例中，长方形的长边平行于第二外表面的长边。

在本发明的一实施例中，长方形的长边的长度大于2.8mm。

基于上述，在本发明的实施例中，两个部分穿透部分吸收层分别设置在透光本体的两个内侧面上。两个部分穿透部分吸收层除了可减少透光本体的两侧的应力之外，还可让部分的光穿透。因此，放电用气体所产生的光除了可从透光本体的第二内表面射出之外，还可从透光本体的两个内侧面射出，达到提升照射面积的效果。是以，准分子灯可在提升照射面积的同时，减少灯管所需的数量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明的一实施例的一种准分子灯的剖面示意图；

图2是图1中第二电极的局部正视图；

图3是实验例与比较例的照射宽度与相对uv强度的关系图。

附图标号说明

1：准分子灯；

10：放电容器；

11：第一电极；

12：第二电极；

100：透光本体；

101：放电用气体；

102：反射层；

103、104：部分穿透部分吸收层；

c1、c2：曲线；

d：距离；

l、w：长度；

ls：长边；

o：透光开口；

si1：第一内表面；

si2：第二内表面；

so1：第一外表面；

so2：第二外表面；

sp：密封空间；

ss：短边；

ssi：内侧面；

sso：外侧面；

t1、t2：厚度；

x：第一方向；

y：第二方向；

z：第三方向。

具体实施方式

本文中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本发明。

在附图中，各附图示出的是特定实施例中所使用的方法、结构和/或材料的通常性特征。然而，这些附图不应被解释为界定或限制由这些实施例所涵盖的范围或性质。举例来说，为了清楚起见，各膜层、区域或结构的相对尺寸、厚度及位置可能缩小或放大。

在下述实施例中，相同或相似的元件将采用相同或相似的标号，且将省略其赘述。此外，不同实施例中的特征在没有冲突的情况下可相互组合，且依本说明书或权利要求所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围内。

本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名分立(discrete)的元件或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限，也并非用以限定元件的制造顺序或设置顺序。此外，一元件/膜层设置在另一元件/膜层上(或上方)可涵盖所述元件/膜层直接设置在所述另一元件/膜层上(或上方)，且两个元件/膜层直接接触的情况；以及所述元件/膜层间接设置在所述另一元件/膜层上(或上方)，且两个元件/膜层之间存在一或多个元件/膜层的情况。

本说明书或权利要求中提及的给定数值或范围应涵盖10％的误差范围。举例来说，“宽度为10mm”表示该宽度实际可能落在9.1mm至10.1mm的范围内，即9.1mm≤宽度≤10.1mm。

图1是本发明的一实施例的一种准分子灯1的剖面示意图。请参照图1，准分子灯1包括放电容器10、第一电极11以及第二电极12。

放电容器10位于第一电极11以及第二电极12之间，且放电容器10包括透光本体100、放电用气体101、反射层102、部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104。

透光本体100由透光材料形成。透光材料可包括石英玻璃，但不以此为限。在本实施例中，透光本体100大致上为呈现扁平状的长方体。具体地，透光本体100的短边例如平行于第一方向x，透光本体100的长边例如平行于第二方向y，且透光本体100的厚度方向平行于第三方向z，其中第一方向x、第二方向y以及第三方向z彼此垂直。然而，透光本体100的外观没有特别的限制。在一实施例中，透光本体100也可以是圆筒体。

透光本体100具有第一外表面so1、第二外表面so2、两个外侧面sso、第一内表面si1、第二内表面si2以及两个内侧面ssi。两个外侧面sso分别连接于第一外表面so1与第二外表面so2之间。两个内侧面ssi分别连接于第一内表面si1与第二内表面si2之间。第一外表面so1、第二外表面so2以及两个外侧面sso分别位于第一内表面si1、第二内表面si2以及两个内侧面ssi的外侧，且第一内表面si1、第二内表面si2以及两个内侧面ssi形成密封空间sp。

放电用气体101位于密封空间sp中。不同的放电用气体可产生不同波长的准分子光，并且应用在不同的制程。举例来说，当放电用气体101为氙气时，准分子灯1可提供波长为172nm的紫外光，且准分子灯1可应用于臭氧洗净制程。另一方面，当放电用气体101为氯化氙气体时，准分子灯1可提供波长为308nm的紫外光，且准分子灯1可应用于印刷制程。然而，放电用气体101不限于氙气以及氯化氙气体，且准分子灯1的应用不以上述为限。

反射层102设置在第一内表面si1上。反射层102用以将光(如放电用气体101所产生的紫外光)反射，使更多的光能够从第二内表面si2或其中一个内侧面ssi射出。反射层102由反光材料形成。反光材料可包括二氧化硅，但不以此为限。当反射层102的材料包括二氧化硅时，形成反射层102的方法例如是将反光材料涂布在第一内表面si1上再进行烧结，但不以此为限。

部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104分别设置在两个内侧面ssi上。部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104适于让部分光穿透且将部分光吸收。相较于反射层102，部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104可具有较高的穿透率。举例来说，部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104的穿透率可落在40％至50％的范围内(即40％≤穿透率≤50％)。

部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104的材料可包括氧化钇，但不以此为限。当部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104的材料包括氧化钇时，形成部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104的方法例如是将含有氧化钇的材料涂布在两个内侧面ssi上再进行烧结，但不以此为限。通过控制氧化钇的比例，可控制部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104的穿透率。当氧化钇的比例越高，部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104的穿透率越低。相反地，当氧化钇的比例越低，部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104的穿透率越高。

通过将部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104分别设置在两个内侧面ssi上，可减少透光本体的两侧(两个内侧面ssi)的应力，藉此延长准分子灯1的使用寿命。此外，利用部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104可让部分光穿透的特性，放电用气体101所产生的光除了可从透光本体100的第二内表面si2射出之外，还可从透光本体100的两个内侧面ssi射出，达到提升照射面积的效果。是以，准分子灯1可在提升照射面积的同时，减少灯管(或放电容器10)所需的数量。

在一实施例中，还可通过增加准分子灯1在第一方向x上的宽度(即两个外侧面sso之间的距离d)来提升准分子灯1在第一方向x上的照射面积。举例来说，两个外侧面sso之间的距离d可大于40mm，例如可为70mm，但不以此为限。

在本实施例中，两个内侧面ssi以及两个外侧面sso皆为弧面。采用弧面的设计除了便于形成(如涂布)部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104之外，也有利于光的射出。然而，透光本体100的每个表面的曲率或形状可依据需求改变，而不以此为限。

在本实施例中，反射层102与部分穿透部分吸收层103(或部分穿透部分吸收层104)的交界位于第一内表面si1与内侧面ssi的交界，且反射层102与部分穿透部分吸收层103(或部分穿透部分吸收层104)没有重叠。然而，反射层102、部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104的相对设置关系可依据需求改变，而不以图1所显示的为限。在一实施例中，在反射层102与部分穿透部分吸收层103(或部分穿透部分吸收层104)的交界处，反射层102与部分穿透部分吸收层103(或部分穿透部分吸收层104)可部分重叠。在一实施例中，反射层102可进一步延伸至两个内侧面ssi上，而部分穿透部分吸收层103(或部分穿透部分吸收层104)可设置在未被反射层102覆盖的内侧面ssi上，即内侧面ssi的一部分(如上半部)可被反射层102覆盖，且内侧面ssi的另一部分(如下半部)可被部分穿透部分吸收层103(或部分穿透部分吸收层104)覆盖。通过控制内侧面ssi被反射层102与部分穿透部分吸收层103(或部分穿透部分吸收层104)覆盖的比例，可控制准分子灯1的照射面积、光形或光强度分布。

第一电极11设置在第一外表面so1上。由于第一电极11位在光的传递路径之外(即第一电极11不位于光的传递路径上)，因此第一电极11的形状或材料没有特别的限制。具体地，第一电极11可采用透光材料(如金属氧化物)或不透光材料(如金属或合金)形成。此外，第一电极11可以是设置在第一外表面so1上的连续导电薄膜也可以是图案化电极(如网格电极)。

举例来说，第一电极11的材料可包括金、银、铜或镍，但不以此为限。就导电性及耐久性而言，第一电极11的材料较佳为金。形成第一电极11的方法可包括网版印刷以及烧结，但不以此为限。当第一电极11的材料为金时，可将金以网版印刷的方式形成于第一外表面so1上，并且于800℃至900℃的温度范围内对印刷有金的放电容器10进行烧结10分钟至20分钟来形成。

第一电极11的厚度t1可落在1.0μm至3.5μm的范围内，即1.0μm≤t1≤3.5μm。此外，第一电极11可经由引线(未示出)或其他元件电性连接至至电源(未示出)。

第二电极12设置在第二外表面so2上。由于第二电极12位于准分子灯1的出光侧(即第二电极12位于准分子灯1与未示出的待照物之间)，因此第二电极12采用透光电极，以让第二外表面so2的开口率维持在80％以上(即开口率≥80％)。透光电极可为网格电极，但不以此为限。

举例来说，第二电极12的材料可包括金、银、铜或镍，但不以此为限。就导电性及耐久性而言，第二电极12的材料较佳为金。形成第二电极12的方法可包括网版印刷以及烧结，但不以此为限。当第二电极12的材料为金时，可参照上述形成第一电极11的方法来形成第二电极12。

第二电极12的厚度t2可落在1.0μm至3.5μm的范围内，即1.0μm≤t2≤3.5μm。此外，第二电极12可经由引线(未示出)或其他元件电性连接至至电源(未示出)。

图2是图1中第二电极12的局部正视图。第二电极12为网格电极。网格电极具有多个透光开口o。透光开口o越大，第二外表面so2的开口率越大，积光量(等于紫外光强度乘以照射秒数)越大，但放电现象(filament)会减少。另一方面，透光开口o越小，第二外表面so2的开口率越小，积光量越小，但放电现象(filament)会增加。基于第二外表面so2的开口率及放电现象(filament)的考量，多个透光开口o的形状设计为长方形。此外，长方形的长边ls平行于第二外表面so2的长边(未示出)，例如长方形的长边ls与第二外表面so2的长边皆平行于第二方向y。在本实施例中，长方形的长边ls的长度l可大于2.8mm，例如可为5.6mm，但不以此为限。此外，长方形的短边ss的长度w可为2.4mm，但不以此为限。

图3是实验例与比较例的照射宽度与相对uv强度的关系图。图3的上半部示意性示出出实验例的准分子灯(如图1的准分子灯1)，但省略示出图1的第一电极11以及第二电极12。图3的下半部示出出从准分子灯输出的紫外光的照射宽度与相对uv强度的关系图，其中曲线c1及曲线c2分别为实验例与比较例的关系曲线。

比较例与实验例的主要差异在于：在比较例中，两个内侧面ssi上没有设置部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104，且反射层102设置在第一内表面si1以及两个内侧面ssi上。

从曲线c1及曲线c2可看出，通过将部分穿透部分吸收层103以及部分穿透部分吸收层104设置在两个内侧面ssi上，除了可有效提升照射面积(或紫外光的照射宽度)，在相同的照度条件下还可有效提升积光量。

综上所述，在本发明的实施例中，两个部分穿透部分吸收层分别设置在透光本体的两个内侧面上。两个部分穿透部分吸收层除了可减少透光本体的两侧的应力之外，还可让部分的光穿透。因此，放电用气体所产生的光除了可从透光本体的第二内表面射出之外，还可从透光本体的两个内侧面射出，达到提升照射面积的效果。是以，准分子灯可在提升照射面积的同时，减少灯管所需的数量。

在一实施例中，可通过增加准分子灯在第一方向上的宽度(即两个外侧面之间的距离)来提升准分子灯在第一方向上的照射面积。在一实施例中，两个内侧面以及两个外侧面可皆采用弧面的设计，以便于两个部分穿透部分吸收层的形成以及光的射出。在一实施例中，基于导电性及耐久性的考量，第一电极或第二电极的材料可为金。在一实施例中，第二电极可为网格电极，以让第二外表面的开口率维持80％以上。在一实施例中，基于第二外表面的开口率及放电现象的考量，网格电极的多个透光开口的形状可为长方形，其中长方形的长边可平行于第二外表面的长边，且长方形的长边的长度可大于2.8mm。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。