專利名稱：包含化學(xué)改良碳納米管結(jié)構(gòu)的化學(xué)微粒過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)微粒過濾器領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及包含化學(xué)改良碳納米管結(jié)構(gòu)的化學(xué)微粒過濾器及其制造方法。
背景技術(shù)：
在高級半導(dǎo)體制造業(yè)中，空氣污染物可以引起高級光刻系統(tǒng)例如浸入式光刻工具的光致抗蝕層和光學(xué)元件的惡化，其中空氣分子在當(dāng)曝光于高級光刻工具的極高能光束時可以發(fā)生聚合。合成的聚合物可能會覆蓋光學(xué)元件，導(dǎo)致該工具圖像質(zhì)量的惡化，并且還可能覆蓋加工工具，引起對準(zhǔn)容差的惡化。另外，污染物分子可以被光致抗蝕層吸收，干擾光化學(xué)作用，并且導(dǎo)致光致抗蝕層產(chǎn)生缺陷。傳統(tǒng)的過濾器不能去除大部分這些空氣中的分子。從而，類似地，污染物分子可能存在于用來凈化和操作工具內(nèi)各種部件的氣流之中。
因此，需要一種高級化學(xué)微粒過濾器，以用于在濾過的空氣和/或氣流中需要極低級污染物的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用具有化學(xué)活性層的碳納米管或在碳納米管側(cè)壁上具有化學(xué)反應(yīng)基的碳納米管作為過濾介質(zhì)。碳納米管的小尺寸可以提供很大的表面面積，而且化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以提供位點，用以吸引、結(jié)合要過濾的空氣或氣流中的污染物分子或與這些污染物分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
本發(fā)明的第一方面提供一種形成碳納米管過濾器的方法，包括(a)提供碳源和碳納米管催化劑；(b)通過使碳源與納米管催化劑反應(yīng)，生長碳納米管；(c)通過在碳納米管上形成化學(xué)活性層或在碳納米管的側(cè)壁上形成化學(xué)反應(yīng)基，形成化學(xué)活性碳納米管；以及(d)將化學(xué)活性納米管放置在過濾器殼體內(nèi)。
本發(fā)明的第二方面提供一種過濾器，包括過濾器殼體；和位于過濾器殼體內(nèi)的化學(xué)活性碳納米管，化學(xué)活性碳納米管包括形成在碳納米管上的化學(xué)活性層或者包括碳納米管側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。
本發(fā)明的第三方面提供一種過濾器，包括過濾器殼體；和位于過濾器殼體內(nèi)的化學(xué)活性碳納米管，化學(xué)活性碳納米管包括形成在碳納米管上的化學(xué)活性層或者包括碳納米管側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基；以及包含化學(xué)活性碳納米管的介質(zhì)。
本發(fā)明的第四方面提供一種用于將晶片頂面上的光致抗蝕層曝光的濕浸式曝光系統(tǒng)，包括環(huán)境腔，其包括光源、一個或多個聚焦透鏡、掩模架、狹縫和晶片臺，所述光源、所述一個或多個聚焦透鏡、所述掩模架和所述狹縫與光軸排成一直線，所述晶片臺可沿兩個不同的正交方向移動，每個所述正交方向正交于所述光軸，所述掩模架和所述狹縫可沿所述兩個正交方向中的一個方向移動；位于所述環(huán)境腔側(cè)壁中的過濾器，所述過濾器包括過濾器殼體和位于所述過濾器殼體內(nèi)的化學(xué)活性碳納米管，所述化學(xué)活性碳納米管包括形成在碳納米管上的化學(xué)活性層或者包括所述碳納米管側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基；用于促使空氣或惰性氣體首先穿過所述過濾器然后進(jìn)入所述環(huán)境腔再從所述環(huán)境腔出去的裝置。


本發(fā)明的特征在所附的權(quán)利要求書中進(jìn)行說明。然而，通過結(jié)合附圖參看下面對說明性實施例的詳細(xì)描述，可以最佳地理解本發(fā)明本身，其中圖1A至圖1E是示出制作碳納米管的第一種方法的橫截面圖；圖2A至圖2E是示出制作碳納米管的第二種方法的橫截面圖；圖3是用圖1A至圖1D以及圖2A至圖2D所示方法制成的碳納米管的等距視圖；圖4A是示出制作碳納米管的第三種方法的一個處理步驟的截面圖；圖4B是由制作碳納米管的第三種方法所制造的碳納米管的端視圖，并且圖4C是沿圖4B中線4C-4C所截的橫截面圖；圖5是用于依照第四種和第五種方法制作碳納米管的裝置的示意圖；圖6A是依照本發(fā)明的第一種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的橫截面圖，圖6B是沿圖6A的線6B-6B所截的橫截面圖；圖7A是依照本發(fā)明的第二種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的橫截面圖，圖7B是沿圖7A的線7B-7B所截的橫截面圖；圖8A是依照本發(fā)明的第三種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的橫截面圖，圖8B是沿圖8A的線8B-8B所截的橫截面圖；圖8C是圖8A和圖8B所示的第三種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的延長；圖9A是依照本發(fā)明的第四種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的橫截面圖，圖9B是沿圖9A的線9B-9B所截的橫截面圖；圖10A是依照本發(fā)明的第五種示例性化學(xué)活性納米過濾器的橫截面圖，圖10B是沿圖10A的線10B-10B所截的橫截面圖。
圖11A是依照本發(fā)明的第六種示例性化學(xué)活性納米過濾器的橫截面圖，圖11B是沿圖11A的線11B-11B所截的橫截面圖；圖12是依照本發(fā)明的改進(jìn)型高效微?？諝膺^濾器的橫截面圖；圖13是依照本發(fā)明的制作化學(xué)活性納米管過濾器的方法的流程圖；圖14是結(jié)合有依照本發(fā)明的化學(xué)活性納米管空氣過濾器的示例性濕浸式光刻系統(tǒng)的圖示說明。
具體實施例方式
碳納米管更準(zhǔn)確地稱作富勒碳(carbon fullerence)，是由六邊形和五邊形排列的sp2-混合碳原子構(gòu)成的封閉籠狀分子(closed cagemolecule)。有兩種類型的富勒碳，即封閉球形籠狀富勒碳(closedspheroid cage fullerence)，也稱作“布基球(bucky ball)”，以及富勒管。富勒管分為兩類，類似中空管結(jié)構(gòu)的單壁富勒管和/或多壁富勒管。多壁富勒管類似于多個同心圓筒組。本發(fā)明利用單壁富勒碳，以下稱作單壁納米管(SWNT)，和多壁富勒碳，以下稱作多壁納米管(MWNT)。對本發(fā)明的目的而言，術(shù)語“碳納米管(CNT)”既表示碳SWNT也表示碳MWNT。
術(shù)語“化學(xué)活性納米管過濾器”指的是含有具有化學(xué)活性層作為過濾介質(zhì)的碳納米管的過濾器，或者含有具有碳納米管側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基作為過濾介質(zhì)的碳納米管的過濾器。
圖1A至圖1E是示出制作CNT的第一種方法的橫截面圖。在圖1A中，提供基板100?；?00(或者基板的最上層)由不允許基板100表面上的催化層生長的材料形成，從而基板表面上不會出現(xiàn)CNT生長。注意，如下文所述，催化劑本身(在一個實例中，為Fe(鐵)原子)從氣流供給。在一個實例中，基板100是硅基板。其他合適基板的例子包括由陶瓷、金屬、玻璃、塑料形成的基板或者具有多晶硅、銅、金、玻璃或塑料的上層的基板。
在圖1B中，模板(template)層105形成在基板100上。模板層105由允許在模板層100的表面上形成催化劑層的材料制成。正是該催化劑層在模板層表面上催化了納米管的生長。在一個實例中，模板層105是二氧化硅。其他合適模板層的例子包括氮氧化硅、氧化鋁、氧化鎂和銦錫氧化物。
在圖1C中，模板層105(參看圖1B)被構(gòu)圖為模板島(island)110。模板島110也可以認(rèn)為是被構(gòu)圖的催化層。這可以例如用光刻處理以在模板層105頂部形成保護(hù)性光致抗蝕劑來實現(xiàn)，即刻蝕掉模板層上未被光致抗蝕劑島保護(hù)的模板層來曝光基板，然后去除保護(hù)性的光致抗蝕劑島。
替代地，圖1B和圖1C所述的過程也可以通過借助于遮蔽掩模將模板島110蒸發(fā)或沉積到基板100上來進(jìn)行替代。蔭罩板的一個例子是具有孔洞圖案的金屬掩模。蒸發(fā)或沉積的物質(zhì)可以穿過孔洞而沉積在基板上。若沒有孔洞，蒸發(fā)物質(zhì)沉積在蔭罩板上。
在另一種替代中，模板層并未被構(gòu)圖，模板層105的整個表面變成一個大的模板島110。
在圖1D中，通過在高溫下將基板100和模板島110曝光于CNT前體和CNT催化劑的蒸汽混合物中，使得CNT束115生長在模板島110上。在一個實例中，CNT前體是二甲苯或二甲苯異構(gòu)體混合物(C8H10)，CNT催化劑是加熱到約600℃與約1100℃之間的二茂鐵(Fe(C5H5)2)。CNT束115呈模板島110的形狀。若模板島110是圓形，則產(chǎn)生圓柱形的CNT束(具有圓形橫截面)。若模板島110是矩形，則產(chǎn)生矩形的CNT束(具有矩形橫截面)。CNT束115具有L1的長度和W1的寬度。在一個實例中，L1為約100微米至500微米之間，并且W1為約10微米至50微米之間。在一個實例中，由該第一種方法形成的每束CNT115中的各個CNT主要是具有直徑為約10埃至2000埃的MWNT。
依照形成CNT的第一種方法形成CNT的更詳細(xì)描述可以參看Aiayan等人于2003年2月11日申請的美國專利公開US2003/0165418，該文獻(xiàn)的全部在此引入作為參考。
在圖1E中，化學(xué)活性層120形成在CNT束115上，然后粘附有CNT束的基板100封裝為過濾器?；瘜W(xué)活性層120的形成包括在每束CNT115內(nèi)的CNT上形成化學(xué)活性層，或者在每束CNT115的CNT側(cè)壁上形成化學(xué)反應(yīng)基。化學(xué)活性層的例子包括含有二氧化鋨(OsO2)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、金(Au)、鈀(Pd)、鋁(Al)層、Fe或氧化硅(SiOx)的層。化學(xué)反應(yīng)基的例子包括烷基、芳基、氟基、吡咯烷基、氫、氨基、醛基、羧酸酯基、酰氨基、亞氨基和磺基?；瘜W(xué)活性層120的形成將在下文中詳細(xì)說明。
在上文所述形成CNT的第一種方法的一種替代方案中，不進(jìn)行將模板層105(參看圖1B)構(gòu)圖為模板島的步驟，并且將生成無規(guī)則排列的CNT。
圖2A至圖2E是示出制作CNT的第二種方法的橫截面圖。在圖2A中，提供基板125。基板125(或基板的最上層)由可處理形成納米多孔表面層130的材料形成。在一個實例中，基板125是硅基板，并且納米多孔層130包括位于孔徑尺寸約為300nm的下納米多孔層之上的孔徑尺寸約為3nm的上納米多孔層。在一個實例中，當(dāng)基板125包括具有<100>晶面取向的硅時，納米多孔層130可以通過在乙醇、氫氟酸的混合物內(nèi)電化學(xué)刻蝕基板125表面形成。
在圖2B中，模板島135形成在納米多孔層130上。在一個實例中，模板島135通過借助于蔭罩板蒸發(fā)由鐵而形成。
在圖2C中，基板125、納米多孔層130和模板島135(參看圖2B)被氧化，以由模板島形成催化模板島140。納米多孔層135表面上未被催化模板島140保護(hù)的任何部分都被轉(zhuǎn)化為二氧化硅層145。在模板島135(參看圖2B)為鐵的實例中，催化模板島140包括氧化鐵。氧化鐵是一種允許(催化)納米管在其表面上生長的材料。因此，催化模板島140也可以認(rèn)為是被構(gòu)圖的催化層。
在圖2D中，通過將基板125和催化模板島140在高溫下曝光于CNT前體蒸汽之中，在催化模板島140上生長CNT束150(每個CNT束包含大量的單個CNT)。在一個實例中，CNT前體是加熱到約700℃的乙烯。若催化模板島140是圓形的，則形成圓柱形的CNT束(具有圓形橫截面)。若催化模板島140是矩形的，則形成具有矩形橫截面的CNT束。CNT束150具有L2的長度和W2的寬度。在一個實例中，L2為約30微米至約250微米之間，W2為約2微米至約50微米之間。
依照第二種方法形成CNT的更詳細(xì)說明可以參看1998年11月12日申請的、Dai等人的美國專利6,232,706，該文獻(xiàn)的全部作為參考被引入于此。
在圖2E中，化學(xué)活性層120形成在每個CNT束150內(nèi)的CNT上，然后，附著有CNT的基板125被封裝成過濾器。再一次地，化學(xué)活性層120的形成在下文更加詳細(xì)地說明。
在上文所述形成CNT的第二種方法的第一個替代方案中可以用沉積覆蓋的鐵層來代替借助于蔭罩板沉積鐵，從而產(chǎn)生無規(guī)則排列的CNT束。鐵覆蓋層可以通過蒸發(fā)或在基板上旋涂濃縮鐵鹽溶液并蒸發(fā)掉溶劑來進(jìn)行沉積。
在上文所述形成CNT的第二種方法的第二個替代方案中，可以不使用多孔基板，而直接在諸如石英、陶瓷、氧化鋁、藍(lán)寶石和二氧化硅基板上形成催化劑層或被構(gòu)圖的催化劑層。
圖3是用圖1A至圖1D以及圖2A至圖2D所示方法制成的CNT的等距視圖。在圖3中，形成在基板160上的是島165。生長在島165上的是CNT170。基板160既表示模板100(參看圖1A)又表示基板125(參看圖2A)。島165既表示模板島110(參看圖1C)又表示催化模板島140(參看圖2C)。CNT170表示CNT110(參看圖2C)或CNT束150(參看圖2D)。CNT170成排成列地隔開，各排間隔開距離S1，各列間隔開距離S2。CNT170具有的高度為H1。因為間距S1和S2可以在制造過程中選擇，并且高度H1可以在制造工藝中進(jìn)行控制，因此，間距S1和S2以及高度H1可以選擇得首先能夠提供充足的空間以允許官能團(tuán)附著在CNT170上，其次，能夠在附著有官能團(tuán)的CNT之間提供最有效的間距，附著的官能團(tuán)用來吸引并俘獲空氣中的污染物或氣流中的污染物。
圖4A是示出制作碳納米管的第三種方法的一個處理步驟的截面圖。本發(fā)明的第三種方法利用上文所述的本發(fā)明第一種和第二種方法的各個處理，但基板是中空圓筒而不是平面基板。在圖4A中，圓筒形基板175具有延伸進(jìn)并延伸出紙平面的縱軸180。具有開口190圖案的圓柱形蔭罩板185位于縱軸180與基板175的內(nèi)表面195之間，并且借助于蔭罩板185內(nèi)的開口190通過蒸發(fā)或沉積(例如化學(xué)氣相沉積(CVD))形成催化島200。然后，去除蔭罩板，并且采用上文所述的第一種或第二種方法或者現(xiàn)有技術(shù)已知的其他方法在催化島200上生長CNT。
圖4B是用制作碳納米管的第三種方法制得的CNT的端視圖，圖4C是穿過圖4B的線4C-4C、所截的橫截面圖。在圖4B中，CNT或CNT束205已經(jīng)生長在催化島200上并且具有如下文所述的化學(xué)活性，然后將其封裝成過濾器。如圖所示，CNT或CNT束205已經(jīng)在接觸鄰近的CNT或CNT束之前停止生長。在一種替代的操作法中，CNT或CNT束205可以允許其生長為用一團(tuán)CNT和CNT束充滿圓筒基板175的內(nèi)部體積。
圖5是用于依照第四種和第五種方法制作碳納米管的裝置的示意圖。在圖5中，靶300放置在管305內(nèi)。靶300包括碳和一種或多種作為碳納米管催化劑的金屬，如鈷(Co)、Ni和Fe。加熱元件310環(huán)繞著管305，在管305內(nèi)產(chǎn)生加熱帶315。冷卻收集器(cooled collector)320位于在加熱帶315外、管305的下游端325。激光器(未示出)產(chǎn)生的第一激光束330A和可選的第二激光束330B允許從管305的上游端335入射到靶300上?？蛇x的鎢絲或網(wǎng)絲340鋪設(shè)在靶300與收集器320之間的管305的直徑上。金屬絲或網(wǎng)絲340位于加熱帶315內(nèi)。惰性殘氣如氬或氦從管的上游端335引入管305內(nèi)。
操作時，靶300被加熱到約1100℃至約1300℃。可選地，殘氣可以在進(jìn)入管305之前加熱。在一個實例中，殘氣可以加熱到約400℃至1500℃的溫度。收集器320保持在約50℃至約700℃的溫度。激光束330A(以及可選的激光束330B)將部分靶300轉(zhuǎn)化為碳蒸汽和Co、Ni、Fe中一種或多種金屬蒸汽的混合物。殘氣清除了碳蒸汽和Co、Ni、Fe中一種或多種金屬蒸汽的混合物，并在加熱帶315內(nèi)形成CNT，隨后收集在收集器320上。因為VI或VIII族金屬可以催化每個CNT的生長端，所以CNT生長。
若存在著金屬絲或金屬網(wǎng)絲340，則生成的CNT會更長。這些CNT可以長至和鎢絲或網(wǎng)絲與收集器320之間的距離一樣。當(dāng)使用金屬絲或網(wǎng)絲時，在初始形成被捕獲在金屬絲或網(wǎng)絲上的“種子”CNT之后，不再需要VI或VIII族金屬蒸汽。因而，靶300可以替換為僅含碳的靶，或者靶300可以具有含有VI或VIII族金屬的上游端而靶的大部分僅含碳。
在VI或VIII族金屬存在于靶300內(nèi)時生成的CNT主要是SWNT。這些SWNT具有約13.6微米的直徑和約0.1微米至約1000微米的長度。CNT被收集在收集器320處，成為在一個墊內(nèi)被粘接在一起的各個CNT的團(tuán)狀收集。
在上文所述形成CNT的第三種方法的第一個替代方案中，靶300內(nèi)不存在VI或VIII族金屬，而且不使用金屬絲或網(wǎng)絲340，從而生成封閉球形籠狀富勒碳，而不是CNT。
在上文所述形成CNT(利用金屬絲或網(wǎng)絲340)的第三種方法的第二個替代方案中，在“種子”CNT已經(jīng)形成之后關(guān)閉激光器，并且將碳?xì)浠衔餁怏w添加到殘氣中?？梢允褂玫奶?xì)浠衔锇淄?、乙烷、丙烷、丁烷、烯烴、環(huán)烴、芳烴，或者任何其他的碳?xì)浠衔铩?br> 由上文所述的第三種方法生成的CNT通常需要凈化VI和VIII族金屬、無定形碳以及其它污染物?，F(xiàn)有技術(shù)中存在著許多這樣的方法。在一個實例中，在酸性的氧化溶液中加熱CNT墊?！跋催^的”CNT可以收集在多孔聚四氟乙烯過濾器內(nèi)。
依照形成CNT的第三種方法來形成CNT的更詳細(xì)說明可以參看2001年12月28日Smalley等人申請的美國專利公開US2002/0090330，該文獻(xiàn)的全部通過參考引入于此。
形成和清潔CNT的墊之后，如前所述，在被封裝成過濾器之前，在CNT上形成化學(xué)活性層。
活性層(既為CNT上的化學(xué)活性層也為CNT側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基)的形成在形成到基板上的CNT上進(jìn)行，同時CNT仍舊位于基板上，或者呈現(xiàn)CNT墊的形式。
在CNT上形成化學(xué)活性層的許多例子是已知的，現(xiàn)在將說明幾個例子。
在第一個實例中，通過在用波長254nm的光進(jìn)行照射下，將CNT在甲苯內(nèi)與四氧化鋨(OsO4)在25℃下混合2小時，以在CNT表面上形成OsO2納米晶體，來在CNT上形成二氧化鋨層。
在第二個實例中，通過在氫氣或氮?dú)獾臍夥障拢?00℃下用硝酸和硫酸混合物預(yù)處理CNT30分鐘，并加熱CNT到約700℃約一個小時，將CNT與六氯鉑酸的乙醇溶液反應(yīng)，然后加熱CNT到約700℃，來在CNT上形成鉑層。
在第三個實例中，通過將Ti、Ni、Au、Pd、Al或Fe分別蒸發(fā)到CNT上，來在CNT形成Ti、Ni、Au、Pd、Al或Fe層。金屬厚度在約0.5nm到約15nm的范圍。在CNT的表面上，Ti形成Ti納米金屬線，Ni和Pd形成均勻覆層，Au、Al和Fe形成精細(xì)顆粒。
在第四個實例中，通過浸入在約0.25％聚乙烯亞胺(polyethylimine)水溶液內(nèi)，然后干燥，并在超聲攪拌下與四乙氧基甲硅烷(TEOS)水溶液反應(yīng)，來在CNT上形成SiOx層。在約25℃下放置大約96小時后，終止SiOx的沉積。在一個實例中，SiOx層大約是3nm厚。
在CNT側(cè)壁上形成化學(xué)反應(yīng)基的許多例子是已知的，現(xiàn)在將說明幾個實例。
在第一個實例中，通過使烷基鋰或烷基鎂(格氏)試劑與氟化CNT反應(yīng)(參看下文中氟化CNT的制備)，烷基可以附著到CNT的側(cè)壁上。在利用烷基鋰試劑的情形中，與氟化CNT的反應(yīng)是在大約25℃下在己烷內(nèi)進(jìn)行大約5至10分鐘。在利用烷基鎂試劑的情形中，與氟化CNT的反應(yīng)是在大約25℃下在四氫呋喃(THF)內(nèi)進(jìn)行大約4小時。在與烷化劑反應(yīng)之后CNT上存在的殘留氟可以用肼、THF和異丙醇的混合物在大約25℃下放置約30分鐘去除。
在第二個實例中，通過在大約150℃至大約60℃的溫度下，使CNT與用諸如He或Ar的惰性氣體稀釋的F2氣反應(yīng)大約1至4個小時，氟基可以附著到CNT的側(cè)壁上。
在第三個實例中，通過在約25℃下在乙腈中使CNT與重氮鹽反應(yīng)，其中CNT中5％的碳原子被芳基化，芳基可以附著到CNT的側(cè)壁上。替代地，利用芳基胺和亞硝酸異戊酯作為重氮鹽的原位(in situ)源，該反應(yīng)可以在鄰二氯苯和THF的5∶1混合物內(nèi)在大約55℃至大約60℃下進(jìn)行約48小時。附著到CNT側(cè)壁上的芳基本身可以使用具有官能酯、硝基、烷基、羧基、烷基醚以及乙炔部分的重氮鹽來取代。
在第四個實例中，通過使CNT和醛并與N-取代甘氨酸衍生物一起在約130℃下在二甲基甲酰胺(DMF)溶劑內(nèi)反應(yīng)大約48小時，吡咯烷基和取代的吡咯烷基例如烷基、烷基醚以及芳基取代的吡咯烷可以附著到CNT的側(cè)壁上。
在第五個實例中，通過在液態(tài)氨中與鋰金屬反應(yīng)，CNT內(nèi)大約10％的碳原子被氫化，氫可以附著到CNT的側(cè)壁上。
在第六個實例中，通過將CNT暴露于低壓氨等離子(plasma)或低壓乙二胺等離子，氨基可以附著在CNT的側(cè)壁上。示例性的等離子條件為大約0.3托的壓力，大約200kHz的RF頻率，大約20瓦特的RF功率，在約25℃下進(jìn)行約1分鐘。胺也可以通過例如將氰基硼氫化鈉用作還原劑、化學(xué)還原附著的亞胺基(下文中說明)來在CNT上生成。
在第七個實例中，通過將CNT暴露于低壓乙醛等離子，醛基可以附著在CNT的側(cè)壁上。示例性的等離子條件為大約0.3托的壓力，大約200kHz的RF頻率，大約20瓦特的RF功率，在約25℃下進(jìn)行約1分鐘。
在第八個實例中，通過將CNT暴露于低壓醋酸等離子，羧基可以附著在CNT的側(cè)壁上。示例性的等離子條件為大約0.3托的壓力，大約200kHz的RF頻率，大約20瓦特的RF功率，在約25℃下進(jìn)行約1分鐘。
在第九個實例中，借助于酰胺功能性，酰氨基可以附著在CNT的側(cè)壁上，酰胺功能性可以通過在EDC(1-乙基-3-(二甲基氨基丙基)碳二亞胺)偶聯(lián)劑存在的情況下、在大約25℃下用胺與CNT的羧酸衍生物(參看上文)進(jìn)行水溶液反應(yīng)而生成。
在第十個實例中，通過與烷基胺蒸氣或氨蒸氣反應(yīng)，將附著的醛基(參看上文)轉(zhuǎn)化成亞氨基，亞氨基可以附著在CNT的側(cè)壁上。同時，附著的亞氨基可以通過使胺功能化的CNT(參看上文)與酮或醛反應(yīng)而生成。在一個實例中，這些反應(yīng)在大約25℃下在pH值約為6至8的水溶液內(nèi)進(jìn)行大約24小時的時間段。
在第十一個實例中，通過在約25℃下用N2中約1重量％的SO3的混合物氣相磺化大約2至5分鐘，磺基可以附著在CNT的側(cè)壁上。首先，進(jìn)行乙醛等離子處理或鏈烷等離子處理(甲烷、乙烷、丙烷、己烷等)，在CNT表面上形成碳?xì)浠衔铩?br> 接下來的步驟是將具有化學(xué)活性層的CNT或在側(cè)壁上具有化學(xué)反應(yīng)基的CNT封裝成過濾器。
圖6A是依照本發(fā)明第一種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的橫截面圖，圖6B是沿圖6A的線6B-6B所截的橫截面圖。在圖6A和圖6B中，具有大量的CNT405的單個基板400已經(jīng)被封裝在具有進(jìn)口415和出口420的過濾器殼體410之中。CNT405或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。
圖7A是依照本發(fā)明第二種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的橫截面圖，圖7B是沿圖7A的線7B-7B所截的橫截面圖。在圖7A和7B中，每個都具有大量的CNT405A的多個基板400A和每個都具有大量的CNT405B的多個基板400B已經(jīng)被封裝在具有進(jìn)口430和出口435的過濾器殼體425之中。CNT405A或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。CNT405B或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT的側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。CNT405A和405B上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以相同，或者CNT405A上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以不同于CNT405B上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基。基板組400A/CNT 405A和400B/CNT 405B數(shù)目的增加可以提高被過濾的空氣或氣體的流動速率和/或延長過濾器的壽命。通過使CNT405A和405B上具有不同的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基，可以從空氣去除多種不同的污染物。有多少種所需的具體過濾應(yīng)用，就有多少種基板/CNT組合，其中每種組合具有不同的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基。
圖8A是依照本發(fā)明第三種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的橫截面圖，圖8B是沿圖8A的線8B-8B所截的橫截面圖。在圖8A和圖8B中，具有大量的CNT445的單個中空圓筒基板440已經(jīng)被封裝在具有進(jìn)口455和出口460的中空圓筒過濾器殼體450之中。CNT440或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT的側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。
圖8C是圖8A和圖8B所示的第三種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的延長。在圖8C中，具有大量的CNT445A的中空圓筒基板440A和具有大量的CNT445B的中空圓筒基板440B已經(jīng)被封裝在具有進(jìn)口470和出口475的中空圓筒過濾器殼體465之中。CNT445A或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT的側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。CNT445B或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT的側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。CNT445A和445B上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以相同，或者CNT445A上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以不同于CNT445B上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基。在一個過濾器殼體內(nèi)，也可以連續(xù)設(shè)置多于兩個的中空圓筒基板，每個中空圓筒基板都具有大量的的CNT。
圖9A是依照本發(fā)明第四種示例性化學(xué)活性納米管過濾器的橫截面圖，圖9B是沿圖9A的線9B-9B所截的橫截面圖。在圖9A和圖9B中，具有大量的CNT490A的中空圓筒基板485A的第一層480A，具有大量的CNT490B的中空圓筒基板485B的第二層480B以及具有大量的CNT490C的中空圓筒基板485C的第三層480C已經(jīng)被封裝在具有進(jìn)口面500和出口面505的過濾器殼體495。層480B設(shè)置在層480A和480C之間。單個中空圓筒基板485A、485B和485C設(shè)置得使從進(jìn)口面500進(jìn)入過濾器殼體495的空氣或氣體可以穿過大量的的各個CNT490A、490B和490C，并從出口面505離開過濾器殼體。密封劑510在相對于過濾器殼體495并且相對于其彼此的適當(dāng)位置處固定單個中空圓筒基板485A、485B和485C。基板485A、485B和485C之間的空間填滿密封劑，促使空氣或氣體穿過基板485A、485B和485C內(nèi)的CNT。CNT490A、490B和490C或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。CNT490A、490B和490C上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以相同，或者CNT490A、490B和490C上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以彼此不同。雖然示出的是三個層480A、480B和480C，但是少至一個層、多至所需數(shù)目的層可以以圖9A和9B所示的方式封裝在一起。
圖10A是依照本發(fā)明第五種示例性化學(xué)活性納米過濾器的橫截面圖，圖10B是沿圖10A的線10B-10B所截的橫截面圖。在圖10A和圖10B中，具有大量的CNT525A的基板520A的第一層515A，具有大量的CNT525B的基板520B的第二層515B以及具有大量的CNT525C的基板520C的第三層515C已經(jīng)被封裝在具有進(jìn)口面530和出口面535的過濾器殼體540。層515B設(shè)置在層515A和515C之間。單個基板520A、520B和520C設(shè)置得使從進(jìn)口面530進(jìn)入過濾器殼體540的空氣或氣體可以穿過大量的的各個CNT525A、525B和525C，并從出口面535離開過濾器殼體。密封劑545在相對于過濾器殼體540并且相對于其彼此的適當(dāng)位置處固定單個中空圓筒基板520A、520B和520C?？蛇x的護(hù)套550設(shè)置在層515A、515B和515C周圍，以防止密封劑阻塞外圍基板520A、520B和520C上的CNT。CNT525A、525B和525C或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。CNT525A、525B和525C上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以相同，或者CNT525A、525B和525C上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以彼此不同。雖然示出的是三個層515A、515B和515C，但是少至一個層、多至所需數(shù)目的層可以以圖10A和10B所示的方式封裝在一起。
圖11A是依照本發(fā)明第六種示例性化學(xué)活性納米過濾器的橫截面圖，圖11B是沿圖11A的線11B-11B所截的橫截面圖。在圖11A和圖11B中，填充了化學(xué)活性CNT墊的多孔壁容器565A的第一層560A，填充了化學(xué)活性CNT墊的多孔壁容器565B的第二層560B，填充了化學(xué)活性CNT墊的多孔壁容器565C的第三層560C，填充了化學(xué)活性CNT墊的多孔壁容器565D的第四層560D，以及填充了化學(xué)活性CNT墊的多孔壁容器565E的第五層560E已經(jīng)被封裝在具有進(jìn)口面575和出口面580的過濾器殼體570之中。層560C為最內(nèi)層，設(shè)置在層560B和560D之間。層560B設(shè)置在層560A和560C之間。層560D設(shè)置在層560C和560E之間。從進(jìn)口面575進(jìn)入過濾器殼體570的空氣或氣體穿過各個多孔容器565A、565B、565C、565D和565E的每層560A、560B、560C、560D和560E，并從出口面580離開過濾器殼體。多孔容器565A、565B、565C、565D和565E內(nèi)的CNT墊或者具有在CNT上的化學(xué)活性層，或者具有在CNT側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。多孔容器565A、565B、565C、565D和565E內(nèi)的CNT墊上的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以相同，或者多孔容器565A、565B、565C、565D和565E的所有或一些之中的化學(xué)活性層或化學(xué)反應(yīng)基可以彼此不同。雖然示出的是五個層560A、560B、560C、560D和560E，但是少至一個層、多至所需數(shù)目的層可以以圖11A和11B所示的方式封裝在一起。
圖12是依照本發(fā)明的改進(jìn)型高效微?？諝?HEPA)過濾器的橫截面圖。在圖12中，過濾器組件580包括位于HEPA過濾器590和可選的前置過濾器595之間的化學(xué)活性CNT過濾器585?；瘜W(xué)活性CNT過濾器可以是如圖9A和圖9B，圖10A和圖10B，或圖11A和圖11B所述的過濾器，或者是化學(xué)活性CNT墊或一組化學(xué)活性CNT墊，其中CNT或者具有化學(xué)活性涂層或者具有CNT側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。
圖13是制作依照本發(fā)明的化學(xué)活性納米管過濾器的流程圖。在步驟600，提供基板。在步驟605，在基板上形成催化層。可選地，該催化層可以被構(gòu)圖。在步驟610，在催化層上形成CNT。作為對步驟600、605和610的替代，可以進(jìn)行步驟645和620。在步驟615，提供CNT前體和CNT催化劑。在步驟620，形成CNT墊。在步驟615，或者通過在CNT上形成反應(yīng)層或者在CNT的側(cè)壁上形成反應(yīng)基來化學(xué)活化由步驟610在基板上形成的CNT或由步驟620在CNT墊上形成的CNT。在步驟630，將具有化學(xué)活性CNT或化學(xué)活性CNT墊的基板放置在過濾器殼體內(nèi)。
圖14是結(jié)合有本發(fā)明的化學(xué)活性納米管空氣過濾器的示例性濕浸式光刻系統(tǒng)的圖示說明。在圖14中，濕浸式光刻系統(tǒng)700包括可控環(huán)境腔705和控制器710。可控環(huán)境腔705內(nèi)容納有聚焦反射鏡715，光源750，第一聚焦透鏡(或透鏡組)725，掩模730，曝光狹縫735，第二聚焦透鏡(或透鏡組)740，最后聚焦透鏡745，濕浸式機(jī)頭750和晶片夾755。濕浸式機(jī)頭750包括透明窗口760，中央腔體部分765，環(huán)繞板部分770，濕浸液體進(jìn)口755A和濕浸液體出口755B。濕浸液體785填充中央腔體部分765并接觸晶片790頂面788上的光致抗蝕劑層786。板部分770設(shè)置得足夠靠近光致抗蝕劑層786，以在板部分770之下形成彎月面(液體)792。窗口760必須對選擇來曝光光致抗蝕劑層786的光的波長透明。在一個實例中，窗口760對于約190nm或更短的波長透明。
聚焦反射鏡715，光源720，第一聚焦透鏡725，掩模730，曝光狹縫735，第二聚焦透鏡740，最后聚焦透鏡745以及濕浸式機(jī)頭750都沿定義為Z方向的光軸800排列。X方向定義為正交于Z方向且位于附圖的平面內(nèi)的方向。Y方向定義為同時正交于X和Z方向的方向。晶片夾755在控制器710的方向下可以沿X和Y方向移動，以允許在光致抗蝕劑層786內(nèi)形成曝光光致抗蝕劑區(qū)和未曝光光致抗蝕劑層。隨著XY臺的移動，光致抗蝕層786內(nèi)新的部分接觸濕浸液體785，并且通過與濕浸液體相接觸去除了光致抗蝕層先浸入的部分。掩模730和狹縫735在控制器710的控制下可以沿Y方向移動，以掃描光致抗蝕層786之上的掩模730的圖像(未示出)。在一個實例中，掩模730上的圖像是要印刷圖案的1X至10X放大型式，并且包括一個或多個集成電路芯片圖案。
當(dāng)曝光完成時，晶片790必須從可控環(huán)境腔705移出，而不溢出濕浸液體785。為此，可控環(huán)境腔705還包括蓋板795，該蓋板795可以移動，以便首先與晶片夾755鄰接，然后隨著晶片夾移出濕浸式機(jī)頭750下方的位置，該蓋板795可以隨晶片夾一起移動，從而蓋板在濕浸式機(jī)頭750的下方替代了晶片夾。
可控環(huán)境腔705包括供氣集氣室805和排氣集氣室810?？諝饣蚨栊詺怏w從供氣集氣室805穿過過濾器815和可控環(huán)境腔705進(jìn)入排氣集氣室810。因為濕浸式光刻系統(tǒng)700所用的高能量和高強(qiáng)度的光可以與流動穿過可控環(huán)境腔705的空氣或惰性氣體內(nèi)的污染物引起各種反應(yīng)，反應(yīng)物會沉積在工具部件和晶片790上成為不需要的聚合物，所以過濾器815包含了CNT側(cè)壁上具有化學(xué)反應(yīng)層或具有化學(xué)反應(yīng)基的化學(xué)活性CNT，這些CNT的制備在上文中已經(jīng)描述。圖9A和圖9B、圖10A和圖10B、圖11A和圖11B或圖12所示的任一種過濾器可以用作過濾器815。
盡管在圖14中已經(jīng)示出一種濕浸式曝光系統(tǒng)，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于任何光刻系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明提供一種改良的化學(xué)和微粒過濾器，用于在濾過的空氣和/或氣體流中需要極低級污染物的應(yīng)用中。
以上為了理解本發(fā)明已經(jīng)給出本發(fā)明各種實施例的描述。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于在此描述的特定實施例，只要不脫離本發(fā)明的范圍，各種修改、重新設(shè)置以及替代對于本領(lǐng)域的熟練人員都是顯然的。例如，雖然已經(jīng)給出形成CNT的多種方法，但是本領(lǐng)域已知的其它方法可以進(jìn)行替代。類似地，雖然已經(jīng)給出向CNT增加功能性的多種實例，但是本領(lǐng)域已知的向CNT增加功能性的其它方法也可以進(jìn)行替代。另外，CNT或CNT束可以形成在多孔基板上，即過濾的流體可以穿過的基板上，在這種情況下，基板可以安裝在垂直于過濾器的流體流的過濾器支架內(nèi)，從而CNT或CNT束位于流體流的上游側(cè)。因此，下面的權(quán)利要求旨在涵蓋落入本發(fā)明實質(zhì)精神和范圍內(nèi)的所有這些修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種形成碳納米管過濾器的方法，包括；(a)提供碳源和碳納米管催化劑；(b)通過使所述碳源與所述納米管催化劑反應(yīng)，生長碳納米管；(c)通過在所述碳納米管上形成化學(xué)活性層或在所述碳納米管的側(cè)壁上形成化學(xué)反應(yīng)基，形成化學(xué)活性碳納米管；以及(d)將所述化學(xué)活性納米管放置在過濾器殼體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中將所述納米管催化劑提供為基板上或所述基板上的模板層上的一層所述納米管催化劑。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中步驟(a)還包括構(gòu)圖所述碳納米管催化劑的所述層，以形成碳納米管催化劑的島或形成包含所述碳納米管催化劑層的所述模板層的島。
4.如權(quán)利要求2的方法，其中所述基板是平面的，并且所述碳納米管生長在所述納米管催化劑的所述層的頂面上，所述納米管催化劑層位于所述基板的頂面上；或者所述基板是中空圓筒，并且所述碳納米管生長在所述納米管催化劑層的所述頂面上，所述納米管催化劑層位于所述基板的內(nèi)表面上。
5.如權(quán)利要求2的方法，其中在將所述碳納米管附著在所述基板上時進(jìn)行步驟(c)和(d)。
6.如權(quán)利要求2的方法，其中所述基板包括選自下組的材料，包括硅、陶瓷、玻璃、塑料、多晶硅、銅和金。
7.如權(quán)利要求2的方法，其中所述碳納米管催化劑選自下組，包括鈷、鎳和鐵。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(d)中，所述碳納米管呈現(xiàn)碳納米管墊的形式。
9.如權(quán)利要求1的方法，其中所述化學(xué)活性層包括氧化鋨、鉑、鈦、鎳、金、鈀、鋁、鐵或氧化硅。
10.如權(quán)利要求1的方法，其中所述化學(xué)反應(yīng)基選自下組，包括烷基、氟基、芳基、吡咯烷基、氫、氨基、醛基、羧基、酰氨基、亞氨基和磺基。
11.如權(quán)利要求1的方法，其中所述碳納米管是單壁碳納米管或多壁碳納米管。
12.一種過濾器，包括過濾器殼體；和位于所述過濾器殼體內(nèi)的化學(xué)活性碳納米管，所述化學(xué)活性碳納米管包括形成在碳納米管上的化學(xué)活性層或者包括所述碳納米管側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基。
13.如權(quán)利要求12的過濾器，還包括基板，所述化學(xué)活性碳納米管結(jié)合到所述基板或結(jié)合到所述基板上的模板層。
14.如權(quán)利要求13的過濾器，其中所述基板是平面的，并且所述化學(xué)活性碳納米管結(jié)合到催化劑層的頂面，所述催化劑層結(jié)合到所述基板的頂面；或者所述基板是中空圓筒，并且所述化學(xué)活性碳納米管結(jié)合到催化劑層的所述頂面，所述催化劑層結(jié)合到所述基板的內(nèi)表面。
15.如權(quán)利要求13的過濾器，其中所述基板包括選自下組的材料，包括硅、陶瓷、玻璃、塑料、多晶硅、銅和金。
16.如權(quán)利要求12的過濾器，還包括基板，所述化學(xué)活性碳納米管每一個的末端結(jié)合到所述基板上。
17.如權(quán)利要求12的過濾器，還包括基板，所述化學(xué)活性碳納米管每一個的末端結(jié)合到所述基板表面上的碳納米管催化劑層上。
18.如權(quán)利要求17的過濾器，其中所述基板包括二氧化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鎂或銦錫氧化物。
19.如權(quán)利要求12的過濾器，其中所述化學(xué)活性碳納米管呈現(xiàn)碳納米管墊的形式。
20.如權(quán)利要求12的過濾器，其中所述化學(xué)活性層包括氧化鋨、鉑、鈦、鎳、金、鈀、鋁、鐵或氧化硅。
21.如權(quán)利要求12的過濾器，其中所述化學(xué)反應(yīng)基選自下組，包括烷基、氟基、芳基、吡咯烷基、氫、氨基、醛基、羧基、酰氨基、亞氨基和磺基。
22.如權(quán)利要求12的過濾器，其中所述化學(xué)活性碳納米管是單壁碳納米管或多壁碳納米管。
23.一種過濾器，包括過濾器殼體；和位于所述過濾器殼體內(nèi)的化學(xué)活性碳納米管，所述化學(xué)活性碳納米管包括形成在碳納米管上的化學(xué)活性層或者包括所述碳納米管側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基；以及包含所述化學(xué)活性碳納米管的介質(zhì)。
24.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述介質(zhì)包括基板，所述化學(xué)活性碳納米管每一個的末端結(jié)合到該基板上；或者包括多孔壁容器，以所述化學(xué)活性碳納米管墊形式的所述化學(xué)活性碳納米管容納在該多孔壁容器之中。
25.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述化學(xué)活性納米管設(shè)置成與所述過濾器的進(jìn)口面和出口面平行的兩層或更多層。
26.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述化學(xué)活性納米管設(shè)置成與氣體流過所述過濾器殼體的期望方向垂直的兩層或更多層。
27.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述化學(xué)活性納米管設(shè)置成兩層或更多層，所述兩層或更多層中至少兩個不同層內(nèi)的化學(xué)活性納米管具有彼此不同的化學(xué)活性層或不同的化學(xué)反應(yīng)基。
28.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述介質(zhì)設(shè)置成兩層或更多層，所述兩層或更多層中至少兩個不同層內(nèi)的介質(zhì)中的化學(xué)活性納米管具有彼此不同的化學(xué)活性層或不同的化學(xué)反應(yīng)基。
29.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述介質(zhì)是高效微?？諝膺^濾器，并且所述化學(xué)活性碳納米管被成形為所述高效微?？諝膺^濾器表面上的墊。
30.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述化學(xué)活性層包括氧化鋨、鉑、鈦、鎳、金、鈀、鋁、鐵或氧化硅。
31.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述化學(xué)反應(yīng)基選自下組，包括烷基、氟基、芳基、吡咯烷基、氫、氨基、醛基、羧基、酰氨基，亞氨基和磺基。
32.如權(quán)利要求23的過濾器，其中所述化學(xué)活性碳納米管是單壁碳納米管或多壁碳納米管。
33.一種用于將晶片頂面上的光致抗蝕劑層曝光的曝光系統(tǒng)，包括環(huán)境腔，包括光源、一個或多個聚焦透鏡、掩模架、狹縫和晶片臺，所述光源、所述一個或多個聚焦透鏡、所述掩模架和所述狹縫與光軸排成一直線，所述晶片臺可沿兩個不同的正交方向移動，每個所述正交方向正交于所述光軸，所述掩模架和所述狹縫可沿所述兩個正交方向中的一個方向移動；位于所述環(huán)境腔側(cè)壁中的過濾器，所述過濾器包括過濾器殼體；和位于所述過濾器殼體內(nèi)的化學(xué)活性碳納米管，所述化學(xué)活性碳納米管包括形成在碳納米管上的化學(xué)活性層或者包括所述碳納米管側(cè)壁上的化學(xué)反應(yīng)基；用于促使空氣或惰性氣體首先穿過所述過濾器然后進(jìn)入所述環(huán)境腔再從所述環(huán)境腔出去的裝置。
34.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，其中所述化學(xué)活性碳納米管每一個的末端結(jié)合到基板上，或者以墊的形式被包含在多孔壁容器之內(nèi)。
35.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，其中所述化學(xué)活性納米管設(shè)置成與所述過濾器的進(jìn)口面和出口面平行的兩層或更多層。
36.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，其中所述化學(xué)活性納米管設(shè)置成與氣體流過所述過濾器殼體的預(yù)定方向垂直的兩層或更多層。
37.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，其中所述化學(xué)活性納米管設(shè)置成兩層或更多層，所述兩層或更多層中至少兩個不同層內(nèi)的化學(xué)活性納米管具有彼此不同的化學(xué)活性層或不同的化學(xué)反應(yīng)基。
38.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，其中所述化學(xué)活性碳納米管被成形為所述高效微?？諝膺^濾器表面上的墊。
39.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，其中所述化學(xué)活性層包括氧化鋨、鉑、鈦、鎳、金、鈀、鋁、鐵或氧化硅。
40.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，其中所述化學(xué)反應(yīng)基選自下組，包括烷基、氟基、芳基、吡咯烷基、氫、氨基、醛基、羧基、酰氨基、亞氨基和磺基。
41.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，其中所述化學(xué)活性碳納米管是單壁碳納米管或多壁碳納米管。
42.如權(quán)利要求33的曝光系統(tǒng)，還包括濕浸式機(jī)頭，所述濕浸式機(jī)頭具有一個腔體，該腔體具有頂部、側(cè)壁和底部開口，所述頂部對所選擇光的波長透明；以及用來用濕浸液體填充所述濕浸式機(jī)頭的所述腔體的裝置，所述濕浸式機(jī)頭的所述腔體與所述光軸排成一直線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳納米管過濾器、碳納米管過濾器的應(yīng)用，以及形成碳納米管過濾器的方法。該方法包括(a)提供碳源和碳納米管催化劑；(b)通過使碳源與納米管催化劑反應(yīng)，生長碳納米管；(c)通過在碳納米管上形成化學(xué)活性層或在碳納米管的側(cè)壁上形成化學(xué)反應(yīng)基，形成化學(xué)活性碳納米管；以及(d)將化學(xué)活性納米管放置在過濾器殼體內(nèi)。
文檔編號B01D39/00GK1775342SQ20051007965
公開日2006年5月24日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者史蒂文·J·霍姆斯, 馬克·C·黑基, 戴維·V·霍勒克, 詹姆斯·G·瑞安 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司