JPS6024373A - 光化学的表面処理装置 - Google Patents
光化学的表面処理装置Info
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- JPS6024373A JPS6024373A JP13164683A JP13164683A JPS6024373A JP S6024373 A JPS6024373 A JP S6024373A JP 13164683 A JP13164683 A JP 13164683A JP 13164683 A JP13164683 A JP 13164683A JP S6024373 A JPS6024373 A JP S6024373A
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- reaction chamber
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- gas
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32321—Discharge generated by other radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/482—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は所定の気体を光化学反応により活性化し、基板
表面で薄膜の作成１食刻、清浄化あるいは表面改質など
の固体表面処理を行なう光化学的表面処理装置斤の改良
に関する。
表面で薄膜の作成１食刻、清浄化あるいは表面改質など
の固体表面処理を行なう光化学的表面処理装置斤の改良
に関する。
気体を光化学的反応により活性化し固体に前記しだよう
な種々の表面処理をする方法は処理過程が低温で可能で
あること、荷電粒子の衝撃による損傷がないこと、光化
学的選択性により従来に無い処理が可能となること２反
応過程の選択および制御が容易であることなどから近年
急速な進展をみせている。そして利用される光源として
２００〜４００ｎｍの近紫外光のみならず５０〜２００
ｎｍの遠紫外光も重要視されてきている。そして。
な種々の表面処理をする方法は処理過程が低温で可能で
あること、荷電粒子の衝撃による損傷がないこと、光化
学的選択性により従来に無い処理が可能となること２反
応過程の選択および制御が容易であることなどから近年
急速な進展をみせている。そして利用される光源として
２００〜４００ｎｍの近紫外光のみならず５０〜２００
ｎｍの遠紫外光も重要視されてきている。そして。
従来は第１図に示すような装置が使用されている。
第１図にて、２は光源、１２は光源支持台、３は光学窓
、６は反応気体導入系、７は反応室排気系。
、６は反応気体導入系、７は反応室排気系。
８は支持台、９はその上に置かれた被処理物、１０は反
応室である。
応室である。
しかしながら、光縣と反応室の光学窓との間に空気２０
が存在するこの第１図の従来の装置′では光源より発せ
られた遠紫外光を利用する事ができない。これは空気２
０中の気体の中で特に酸素のシューマンールンゲ吸収帯
は１９５ｎｍ付近から始まり１７５ｎｍより短波長側で
は強い連続吸収帯となっていて、しかも、この吸収帯に
相当する波長 −領域は前記反応室内にて所望の光化学
的反応を生せしめる場合において極めて重要な領域であ
るためである。空気２０の存在は光源の利用効率を著し
く低下せしめ大きな障害となる。また従来の装置では空
気２０中の酸素が紫外線を吸収してオゾンを発生するな
どがあり異臭の発生９人体への悪影響が生じている。
が存在するこの第１図の従来の装置′では光源より発せ
られた遠紫外光を利用する事ができない。これは空気２
０中の気体の中で特に酸素のシューマンールンゲ吸収帯
は１９５ｎｍ付近から始まり１７５ｎｍより短波長側で
は強い連続吸収帯となっていて、しかも、この吸収帯に
相当する波長 −領域は前記反応室内にて所望の光化学
的反応を生せしめる場合において極めて重要な領域であ
るためである。空気２０の存在は光源の利用効率を著し
く低下せしめ大きな障害となる。また従来の装置では空
気２０中の酸素が紫外線を吸収してオゾンを発生するな
どがあり異臭の発生９人体への悪影響が生じている。
更に光学窓３はその材質によっては最短透過波長が限定
され、光化学反応に有効な短波長帯の輻射線が全く利用
できないという事態も生ずる。かつ９反応室の分解生成
物等がこの光学窓３の内角１に付着し、輻射線の透過率
を急速に低下せしめ。
され、光化学反応に有効な短波長帯の輻射線が全く利用
できないという事態も生ずる。かつ９反応室の分解生成
物等がこの光学窓３の内角１に付着し、輻射線の透過率
を急速に低下せしめ。
頻繁な清拭・交換が必要になるなとの欠点もｌ＞る。
本発明はこれらの欠点を除去することを目的とし、光源
２と反応室の間の光路の各部材を完全に省略することに
より光源から発せられた放射線を能率良く反応室に投入
する新規の装置を提供するものである。以下実施例と図
面によって本発明の詳細な説明する。
２と反応室の間の光路の各部材を完全に省略することに
より光源から発せられた放射線を能率良く反応室に投入
する新規の装置を提供するものである。以下実施例と図
面によって本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の実施例である。この図で点線８′の内
部は中空陰極放電型光源部であって円ｆＲＩ状陰極８１
．それと同軸の光像容器壁を兼ねる円筒状接地電極８２
．気体導入系８３．放１１−シ発生用電踪８５で構成さ
れている。点線８４は荷電粒子の遮蔽を目的とする接地
電位の金属メツシー又はグリッドである。（以下メツシ
ーで代表さゼる。）この図の点線８′の外部は第１図と
同様で、同一符号は同一機能の構成要素である。
部は中空陰極放電型光源部であって円ｆＲＩ状陰極８１
．それと同軸の光像容器壁を兼ねる円筒状接地電極８２
．気体導入系８３．放１１−シ発生用電踪８５で構成さ
れている。点線８４は荷電粒子の遮蔽を目的とする接地
電位の金属メツシー又はグリッドである。（以下メツシ
ーで代表さゼる。）この図の点線８′の外部は第１図と
同様で、同一符号は同一機能の構成要素である。
第２図の装置ろは次のようにして使用される。即ち気体
導入系８３より放％、気体１反応気体導入系６より反応
気体を釣人し９反応室排気糸７より排気して反応室１０
内の気体の４１Ｐ類、圧力、基板温度を所定条件に設定
する。そしてこの状態で、放電発光用電源８５から直流
、交流又は高周波′電圧を円筒状陰極８１に印加すると
その内部の放電、発光空間８０に高密度の放電が発生し
輻射線が放出される。この輻射線はメツシュ８４の目を
素通りして反応室１０内の空間に直接導入され反応気体
を活性化する。そしてこのことにより、前記した博膜の
作成２食刻、清浄化あるいは表面改質などの固体表面処
理を可能ならしめる。放電発光室８０と反応５ｉＬ １
０の間に配備される。メツシュ８４は輻射光を充分な強
度で反応室１０内に入射することをγ１すとともに、こ
の発光放電で生じたイオンや電子のような荷電粒子が基
板８に到達するのを防止するものである。
導入系８３より放％、気体１反応気体導入系６より反応
気体を釣人し９反応室排気糸７より排気して反応室１０
内の気体の４１Ｐ類、圧力、基板温度を所定条件に設定
する。そしてこの状態で、放電発光用電源８５から直流
、交流又は高周波′電圧を円筒状陰極８１に印加すると
その内部の放電、発光空間８０に高密度の放電が発生し
輻射線が放出される。この輻射線はメツシュ８４の目を
素通りして反応室１０内の空間に直接導入され反応気体
を活性化する。そしてこのことにより、前記した博膜の
作成２食刻、清浄化あるいは表面改質などの固体表面処
理を可能ならしめる。放電発光室８０と反応５ｉＬ １
０の間に配備される。メツシュ８４は輻射光を充分な強
度で反応室１０内に入射することをγ１すとともに、こ
の発光放電で生じたイオンや電子のような荷電粒子が基
板８に到達するのを防止するものである。
この実施例の装置を用いて行った成りヶの具体例を以下
に示す。内油状電極８１の内径２６ｍｍ、接地電極８２
の内径３５ｍｍの中空陰極放電型光源を用いて、気体導
光系８３よりアルゴンガスを２００ＳＣＣＭ、反応用気
体導入系６よりシランガスを２００８ ＣＣＡ４ 導入
する。反応室排気糸７で排気して反応室１０内の圧力を
３６０ｍＴｏｒｒに設定し、放１１Ｌ発光川電佇８５よ
り商用交流５０Ｈｚ、５５０Ｖの電１Ｆを印加して放電
発光空間８０内に強い放電発光を起し、被処理物である
基板９を照射した。このとき支持台８内の加熱装置によ
り基板９を１００℃に加熱しておくことで、その上にア
モルファス水木化シリコン膜が成長した。作成された膜
の赤外線吸収スペクトルを測定したものが第３図である
。
に示す。内油状電極８１の内径２６ｍｍ、接地電極８２
の内径３５ｍｍの中空陰極放電型光源を用いて、気体導
光系８３よりアルゴンガスを２００ＳＣＣＭ、反応用気
体導入系６よりシランガスを２００８ ＣＣＡ４ 導入
する。反応室排気糸７で排気して反応室１０内の圧力を
３６０ｍＴｏｒｒに設定し、放１１Ｌ発光川電佇８５よ
り商用交流５０Ｈｚ、５５０Ｖの電１Ｆを印加して放電
発光空間８０内に強い放電発光を起し、被処理物である
基板９を照射した。このとき支持台８内の加熱装置によ
り基板９を１００℃に加熱しておくことで、その上にア
モルファス水木化シリコン膜が成長した。作成された膜
の赤外線吸収スペクトルを測定したものが第３図である
。
第３図では、ＳｉＨの吸収ビークＡ、Ｂが観、測され、
その波長からＡはＳ ｒ Ｈの伸縮モード、Ｂ はＳｉ
Ｈの揺れモードによる吸収であることがわかる。
その波長からＡはＳ ｒ Ｈの伸縮モード、Ｂ はＳｉ
Ｈの揺れモードによる吸収であることがわかる。
ε（＜４図は第３図のＡの拡大図である。こねから。
本装置汐によって、１００℃というｌｔ ？易において
４．。
４．。
ＳｉＨ２結合の少い良質のアモルファス水素化シリコン
胎が成長することがわかる。、 第５１２１は本発明の別の実ｊ；ｉｉｊ例である。この
例では、光源の外囲である円筒状’Ｑｉ： （＠ ８２
及びメツシー８４と反応室５．＝ １１が互に絶縁さＪ
ｌ、その間に’ｋｒ、 ＳＩ工λ８６によって′高圧が
印加さ第１ている。この霜：圧も１θＭｔ、 、交煎４
又（ｄ高周ｔｉ刀・必要とする処理ｅ（応じて？定され
る。例えは基４）ソ９上でアルミ等の工７チングを行い
／こいときには反応気体としてＣｆ２゜ＣＦ４．ＮＦ３
などな用い、直流１００ Ｖ以上を印加して反応室内で
も放電全発生ぜしめる。まグこ例えば基４ツノ９の表出
１を年に７７＋” ’＋’＜’化するたげのときに（ｄ
：。
胎が成長することがわかる。、 第５１２１は本発明の別の実ｊ；ｉｉｊ例である。この
例では、光源の外囲である円筒状’Ｑｉ： （＠ ８２
及びメツシー８４と反応室５．＝ １１が互に絶縁さＪ
ｌ、その間に’ｋｒ、 ＳＩ工λ８６によって′高圧が
印加さ第１ている。この霜：圧も１θＭｔ、 、交煎４
又（ｄ高周ｔｉ刀・必要とする処理ｅ（応じて？定され
る。例えは基４）ソ９上でアルミ等の工７チングを行い
／こいときには反応気体としてＣｆ２゜ＣＦ４．ＮＦ３
などな用い、直流１００ Ｖ以上を印加して反応室内で
も放電全発生ぜしめる。まグこ例えば基４ツノ９の表出
１を年に７７＋” ’＋’＜’化するたげのときに（ｄ
：。
ＮＦ３などの反応カスの下で白滝１００■以下を印加し
、放電の無い状態でソフトな反応を行わしめる。などで
ある。上述は中空陰極放電型光源の失絶倒であったが９
反応室と放電発光室の両者でガスを共通にできる処理で
あれば本発明の装置では上記以外の有電極型光源（Ｊ、
Ａ、 Ｒ−Ｓａｍｓｏｎ。
、放電の無い状態でソフトな反応を行わしめる。などで
ある。上述は中空陰極放電型光源の失絶倒であったが９
反応室と放電発光室の両者でガスを共通にできる処理で
あれば本発明の装置では上記以外の有電極型光源（Ｊ、
Ａ、 Ｒ−Ｓａｍｓｏｎ。
“Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｏｆ Ｖ
ａｃｕｕｍ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ５ｐｅｃｔｒｏ
ｓｃｏｐｙ”。
ａｃｕｕｍ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ５ｐｅｃｔｒｏ
ｓｃｏｐｙ”。
Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ ５ｏｎｓ、 Ｎｅｗ Ｙｏ
ｒｋ （１９６７）、＊岡由夫オ＋ｔｌｉ 、 ”分光
学”、講談社（１９６７）、には真空紫外の光源につい
て多くの記載がある。）が自由に選択利用できる。
ｒｋ （１９６７）、＊岡由夫オ＋ｔｌｉ 、 ”分光
学”、講談社（１９６７）、には真空紫外の光源につい
て多くの記載がある。）が自由に選択利用できる。
まだ本発明の装置の光源としては無Ｓ：極のマイロ波励
起を用いる放電管も有能である。この場合は放電管はど
のような形にも作れるし、電極がないので電極に吸着さ
れた気体や霜、他物ノｅ」が放電中に出で来る心配もな
い等の利点がある。電極材料が使用される気体で侵され
る場合に有用である。
起を用いる放電管も有能である。この場合は放電管はど
のような形にも作れるし、電極がないので電極に吸着さ
れた気体や霜、他物ノｅ」が放電中に出で来る心配もな
い等の利点がある。電極材料が使用される気体で侵され
る場合に有用である。
なお９本発明の製置のメツシュ８４は既述のように２分
光学間と反応空間の間にあって相互の荷電粒子を遮蔽す
る目的で設（〆ｊされる。この遮蔽によって発光及び／
又は反応の品質を高め、それを維持せんとするものであ
る。従って、この金属メツシーに付与される電位は実施
例の如き接地電位に限定されるものではなく反応室や放
電発光室の室壁址だ（ｄ諸電極の電位に対し、目的とす
る処ｙｊ１の内容に応じた適（ｉｌｉが］１＜定芒れる
ものである。互たこの金属メツシュを２枚以上用い、そ
れぞれの金属メツシーに適切な電位を付与することもあ
る。
光学間と反応空間の間にあって相互の荷電粒子を遮蔽す
る目的で設（〆ｊされる。この遮蔽によって発光及び／
又は反応の品質を高め、それを維持せんとするものであ
る。従って、この金属メツシーに付与される電位は実施
例の如き接地電位に限定されるものではなく反応室や放
電発光室の室壁址だ（ｄ諸電極の電位に対し、目的とす
る処ｙｊ１の内容に応じた適（ｉｌｉが］１＜定芒れる
ものである。互たこの金属メツシュを２枚以上用い、そ
れぞれの金属メツシーに適切な電位を付与することもあ
る。
本発明の製餡は上述の辿りであって光源と反応室の間に
輻射光を遮る部材を持たない。従って。
輻射光を遮る部材を持たない。従って。
光源の真空葉先等はその品質・弓印度をｔｉ’ｉ ｆ＝
−うことなく、これをすべて光化午的処珂に活用できる
という伐れた動片があり１表面処ηに新生ｍＩを開くも
のであ、る。
−うことなく、これをすべて光化午的処珂に活用できる
という伐れた動片があり１表面処ηに新生ｍＩを開くも
のであ、る。
工業」二憧めて有益な発明ということができる。
第１１ン１に従来の光化学的表面処理装置行の千１カ＜
′、を示す栓式Ｍ、第２図は本発明の実施例の同様の図
。 第３０はこの実施例の装Ｖ１で作成されたアモルファス
水素化シリコン肱１の赤外線吸収スペクトルの図。第４
図はそのＡ部の拡大図。第５図は本発明の別の実施例の
＠２図と同様の図。 ８０：放電発光空間 ８′：中空陰極放電型光源８１：
円蝕状１１）、イｆｒ、 ｓ ２ ：円筒状接カ１２電
棒８３：気体樽入系 ８４：メソシュ ８５：放’ｉｌｊ、発光用９↓１．踪 ８６°反応室用
電神６ ：反応気体導入系 ７ ：尺応室利−気系８
：支持台 ９：〃板 １０：反応室刀＼、 手続補正書く方式） 昭和５３午五３月２こ］ 斗寺言午庁長′占 殿 ２づ召１１Ｊ−Ｊの名イ坦く 光イヒ学自り表面処１里装；近 ３ネ山道三を１−る者 小ヱトとの１先係 ９寺３午ｌ山ＩＪ、真人４７山正命
令のｌ」イーａ−ｎ召不日５８年」−０月 ］口５？山
正により上首力！」−リーるづ凸明の数 ０別紙のとお
り
′、を示す栓式Ｍ、第２図は本発明の実施例の同様の図
。 第３０はこの実施例の装Ｖ１で作成されたアモルファス
水素化シリコン肱１の赤外線吸収スペクトルの図。第４
図はそのＡ部の拡大図。第５図は本発明の別の実施例の
＠２図と同様の図。 ８０：放電発光空間 ８′：中空陰極放電型光源８１：
円蝕状１１）、イｆｒ、 ｓ ２ ：円筒状接カ１２電
棒８３：気体樽入系 ８４：メソシュ ８５：放’ｉｌｊ、発光用９↓１．踪 ８６°反応室用
電神６ ：反応気体導入系 ７ ：尺応室利−気系８
：支持台 ９：〃板 １０：反応室刀＼、 手続補正書く方式） 昭和５３午五３月２こ］ 斗寺言午庁長′占 殿 ２づ召１１Ｊ−Ｊの名イ坦く 光イヒ学自り表面処１里装；近 ３ネ山道三を１−る者 小ヱトとの１先係 ９寺３午ｌ山ＩＪ、真人４７山正命
令のｌ」イーａ−ｎ召不日５８年」−０月 ］口５？山
正により上首力！」−リーるづ凸明の数 ０別紙のとお
り
Claims (3)
- （１）所定の気体を光化学的に活性化し、基板表面に所
定の処理を施す装置であって、該表面処理を行々う反応
室の空間を、気体放電型光源の放電発光空間と連続せし
め９両空間の間に荷電粒子を遮蔽するメツシュ又はグリ
ッドを設けたことを特徴とする光化学的表面処理装置。 - （２）該気体放電型光源が電極放電型光ｉ７＋λである
第１項記載の光化学的表面処理装置。 - （３）該電極放電型光源が中空両極放電型光臨である第
２項記載の光化学的表面処理装置ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13164683A JPS6024373A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 光化学的表面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13164683A JPS6024373A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 光化学的表面処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6024373A true JPS6024373A (ja) | 1985-02-07 |
Family
ID=15062918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13164683A Pending JPS6024373A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 光化学的表面処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024373A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5149377A (en) * | 1989-06-15 | 1992-09-22 | Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft | Coating apparatus |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP13164683A patent/JPS6024373A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5149377A (en) * | 1989-06-15 | 1992-09-22 | Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft | Coating apparatus |
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