JPS6334779B2 - - Google Patents

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JPS6334779B2
JPS6334779B2 JP6703483A JP6703483A JPS6334779B2 JP S6334779 B2 JPS6334779 B2 JP S6334779B2 JP 6703483 A JP6703483 A JP 6703483A JP 6703483 A JP6703483 A JP 6703483A JP S6334779 B2 JPS6334779 B2 JP S6334779B2
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Japan
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photochemical
chemical reaction
light
reaction
discharge
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JP6703483A
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Japanese (ja)
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JPS59193130A (en
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Shuzo Hatsutori
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Ulvac Inc
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Nihon Shinku Gijutsu KK
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Publication date
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Publication of JPS6334779B2 publication Critical patent/JPS6334779B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122Incoherent waves
    • B01J19/123Ultraviolet light

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、CVD反応装置やプラズマエツチ
ング反応装置のような薄膜加工に用いられる気固
相間表面化学反応装置に関するものである。一層
特にこの発明は放電管の発生する遠紫外放射を用
いて気固相間表面化学反応速度を助勢する手段を
備えた表面化学反応装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a gas-solid surface chemical reaction device used for thin film processing, such as a CVD reaction device or a plasma etching reaction device. More particularly, the present invention relates to a surface chemical reaction apparatus having means for aiding the rate of gas-solid surface chemical reactions using deep ultraviolet radiation generated by a discharge tube.

T.F.Deutch.J.C.C.Fan,G.W.Turner,R.L.
Chapman,D.J.EhrlichおよびR.M.Osgood,Jr.
によつてAppl.Phys.Lett.38,144(1981)に教示
されているように、最近ではボロンやリンのよう
な金属の付着(沈着)および内拡散の助勢にエキ
シマーレーザが用いられてきた。これらの光子助
勢CVDのうちのあるものにおいては、付着反応
に瞬間的な温度上昇(または非平衡の格子振動励
起)が伴なう可能性がある。しかし用いられる光
子はコヒーレントな放射場の光子である必要はな
い。化学反応に有用な波長範囲の十分な光子束が
比較的小さな立体角内に存在すれば十分である
(表面化学反応を用いた薄膜加工に方向性をもた
せるためには10-3ステラジアンの立体角で十分で
ある)。通常、気体レーザのエネルギ輝度は、そ
の立体角が10-6ステラジアンに達するこほど小さ
いということだけで、放電光源のエネルギ輝度よ
り大きい。このことは、10-3ステラジアン程度の
方向性をもつた光子源として用いるには、気体レ
ーザに用いられた放電の方がその放電で形成され
るレーザより有効であることを意味している。さ
らに現在の技術ではレーザ発光によつて得られる
光子のエネルギは6ev以下に限られる。ところ
が、より高いエネルギの光子を必要とする多くの
興味ある光化学反応が存在する。
TFDeutch.JCCFan, GWTurner, RL
Chapman, DJ Ehrlich and RMOsgood, Jr.
Recently, excimer lasers have been used to aid in the deposition and indiffusion of metals such as boron and phosphorus, as taught by J.D. in Appl. Phys. Lett. 38, 144 (1981). . In some of these photon-assisted CVDs, the attachment reaction may be accompanied by an instantaneous temperature increase (or non-equilibrium lattice vibrational excitation). However, the photons used need not be those of a coherent radiation field. It is sufficient that sufficient photon flux in the wavelength range useful for chemical reactions exists within a relatively small solid angle (a solid angle of 10 -3 steradians is required to provide directionality in thin film processing using surface chemical reactions). is sufficient). Typically, the energy brightness of a gas laser is greater than that of a discharge light source only because its solid angle is as small as 10 -6 steradians. This means that the discharge used in gas lasers is more effective than the laser produced by gas lasers for use as photon sources with directionality on the order of 10 -3 steradians. Furthermore, with current technology, the energy of photons obtained by laser emission is limited to 6 ev or less. However, there are many interesting photochemical reactions that require higher energy photons.

例えばアルゴンイオンレーザによつて助勢され
たCl2ガスによるシリコンのエツチングについて
D.J.Ehrlich,R.M.Osgood Jr.およびT.F.Deu―
tehによつてAppl.Phys.Lett.38,1018(1981)に
教示されている。この例の場合においても、用い
られたレーザの高エネルギ密度に起因する局所的
かつ瞬間的加熱効果以外にはコヒーレンスの必要
はない。
For example, etching silicon with Cl2 gas assisted by an argon ion laser.
DJ Ehrlich, RMOsgood Jr. and TFDeu
38, 1018 (1981). In this case too, there is no need for coherence other than local and instantaneous heating effects due to the high energy density of the laser used.

ところで放電を利用した多くの遠紫外照射光源
が知られている。特に、S.HATTORIおよびT.
GOTOによつてJour.Appl.Phys.39,5998(1968)
に発表されたパルスアルゴンイオンレーザに用い
られている環状放電は70nm〜100nmのスペクト
ル範囲において優れた遠紫外照射光源である。上
述の文献にはまた、アルゴン圧力を下げ放電電流
を増すと、Ar()のスペクトル強度が減少する
と同時にAr(),Ar()のスペクトル強度が
増加することも開示されている。このことは
103A/cm2以上の電流密度では放電におけるイオ
ン化率がきわめて高いことを意味している。
By the way, many far-ultraviolet irradiation light sources that utilize electric discharge are known. In particular, S. HATTORI and T.
Jour.Appl.Phys.39, 5998 (1968) by GOTO
The annular discharge used in the pulsed argon ion laser published in 2007 is an excellent far-UV irradiation source in the spectral range of 70 nm to 100 nm. The above-mentioned document also discloses that when the argon pressure is lowered and the discharge current is increased, the spectral intensity of Ar() decreases, while at the same time the spectral intensities of Ar() and Ar() increase. This thing is
A current density of 10 3 A/cm 2 or more means that the ionization rate in the discharge is extremely high.

従つて、この発明の目的は、パルス放電管で得
られる遠紫外放射を表面光化学付着やエツチング
反応用の光子源として用いることにある。このた
め、イオン化率が高く従つて全イオン密度におい
て2価の希ガスイオンが相当な割合を占めている
低希ガス圧中で高電流密度のパルス放電が必要で
ある。このような高電流密度のパルス放電を得る
ためには、高電流密度に耐え得るカソード構造が
要求される。そこでこの発明による装置において
は、高周波無電極放電手段によつて初期持続放電
を得るようにした電磁誘導励起(10-8dΦ/dtの
電圧で励起)型の環状放電管が設けられる。
It is therefore an object of the present invention to use the far-ultraviolet radiation obtained with a pulsed discharge tube as a photon source for surface photochemical deposition and etching reactions. This requires a pulsed discharge with a high current density in a low noble gas pressure where the ionization rate is high and therefore divalent noble gas ions account for a significant proportion of the total ion density. In order to obtain such a high current density pulse discharge, a cathode structure that can withstand high current density is required. Therefore, in the apparatus according to the present invention, an annular discharge tube of the electromagnetic induction excitation (excitation with a voltage of 10 -8 dΦ/dt) type is provided which obtains an initial sustained discharge by means of high frequency electrodeless discharge means.

またこの発明は、微細加工技術にとつて有用な
光化学的な付着またはエツチング反応に優れた方
向性を与えることのできる高エネルギ輝度光子源
を実現することにある。従つてこの発明において
はくびれた直線状部分を備え、この直線状部分内
を光放射軸がのびまたこの光放射軸上に化学反応
容器に向つて光子束を通す小さなオリフイスを備
えた環状放電管が設けられる。これにより、光化
学反応の行なわれる基板表面において10-2〜10-3
ステラジアンの十分な方向性をもつ光子束を得る
ことができる。
The invention also provides a high energy brightness photon source that can provide excellent directionality for photochemical deposition or etching reactions useful in microfabrication techniques. Therefore, in the present invention, an annular discharge tube is provided with a constricted straight part, a light emission axis extending within the straight part, and a small orifice on the light emission axis for passing a photon flux toward a chemical reaction vessel. is provided. As a result, 10 -2 to 10 -3 on the substrate surface where the photochemical reaction takes place
A photon flux with sufficient directionality of steradians can be obtained.

放電紫外光源および光化学反応容器はそれぞれ
固有の最適気体環状をもつている。特に、放電管
中の遠紫外放射は低イオン化エネルギ粒子の存在
に敏感である。従つてこの発明では光放射放電管
の一端に、光放射放電管と反応容器の両方に対し
て独立に排気できる中間気体容器が設けられる。
この中間気体容器は光放射軸上の二つのオリフイ
スを介して放電紫外光源と光化学反応容器とに連
結される。
The discharge ultraviolet light source and the photochemical reaction vessel each have their own optimal gas annulus. In particular, far-UV radiation in discharge tubes is sensitive to the presence of low ionization energy particles. Therefore, in the present invention, an intermediate gas container is provided at one end of the light-emitting discharge tube, which can be independently evacuated to both the light-emitting discharge tube and the reaction vessel.
This intermediate gas vessel is connected to the discharge ultraviolet light source and the photochemical reaction vessel via two orifices on the light emission axis.

またこの発明による光助勢表面化学反応装置は
光化学付着、光化学エツチング、光化学プラズマ
付着、または光化学プラスマエツチングに用いる
ようにされる。
The light-assisted surface chemical reaction device according to the invention is also adapted for use in photochemical deposition, photochemical etching, photochemical plasma deposition, or photochemical plasma etching.

以下この発明を、添附図面を参照して幾つかの
実施例について説明する。
The present invention will be described below with reference to some embodiments with reference to the accompanying drawings.

第1図はこの発明の光助勢表面化学反応装置を
光助勢CVDに用いた場合のこの発明の第1実施
例を示す。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention in which the optically assisted surface chemical reaction device of the present invention is used for optically assisted CVD.

直径0.6cm,長さ10cmの紫外光放射放電管1は
直径1.6cmの側方放電路2を備え、これにより環
状放電路を形成している。この環状放電路の一部
に対して弱い高周波放電を励起し維持するための
外部電極3が設けられており、この電極3にはブ
ロツク4で示すRF電源から周波数13.56MHzの高
周波出力が供給される。光放射放電管1と側方放
電路2とから成る環状放電路には断面積30cm2のパ
ルス変圧器用コア5が設けられており、このコア
5には2巻回から成るコイル6が巻かれている。
このコイル6にはパルス電源7から200A,400V
のパルス電圧が供給される。このパルス電圧の持
続時間およびパルス繰返し数はそれぞれ例えば
15μs(3ミリボルト秒巻回)および500ppsであり
得る。
An ultraviolet light emitting discharge tube 1 having a diameter of 0.6 cm and a length of 10 cm is provided with a side discharge path 2 having a diameter of 1.6 cm, thereby forming an annular discharge path. An external electrode 3 for exciting and maintaining a weak high-frequency discharge is provided for a part of this annular discharge path, and this electrode 3 is supplied with a high-frequency output with a frequency of 13.56 MHz from an RF power supply indicated by block 4. Ru. A pulse transformer core 5 with a cross-sectional area of 30 cm 2 is provided in the annular discharge path consisting of the light-emitting discharge tube 1 and the side discharge path 2, and a coil 6 consisting of two turns is wound around the core 5. ing.
This coil 6 is supplied with 200A and 400V from the pulse power supply 7.
pulse voltage is supplied. The duration of this pulse voltage and the number of pulse repetitions are, for example,
It can be 15μs (3 millivolts per second turns) and 500pps.

コア5は例えばトロイダル形を成し、これに2
巻回されたコイル6はパルス変圧器の一次側を構
成し、また二次側は環状放電路で構成されてい
る。一次側のコイル6にパルス電源7から上述の
ようなパルス電圧が印加されると、二次側である
環状放電路にパルス状放電が生じる。この場合、
外部電極3はパルス状放電の開始を容易にさせる
ため、環状放電路の一部に常時放電によりプラズ
マを発生させるように作用する。
The core 5 has a toroidal shape, for example, and 2
The wound coil 6 constitutes the primary side of the pulse transformer, and the secondary side constitutes an annular discharge path. When the above-mentioned pulse voltage is applied to the primary coil 6 from the pulse power source 7, a pulsed discharge is generated in the annular discharge path that is the secondary side. in this case,
The external electrode 3 acts to generate plasma by constant discharge in a part of the annular discharge path in order to facilitate the start of pulsed discharge.

放電ガス例えばアルゴンは環状放電路に第1の
ガス入口8を介して第1のガス容器9から供給さ
れる。この場合アルゴンのガス圧は圧力計10で
モニタされ、そして第1のマスフロー制御装置1
1で制御される。
A discharge gas, for example argon, is supplied to the annular discharge channel via a first gas inlet 8 from a first gas container 9 . In this case the argon gas pressure is monitored by a pressure gauge 10 and the first mass flow control device 1
Controlled by 1.

光放射放電管1はAr()スペクトル、
67.1nm,67.2nm,71.8nm,72.3nm,72.6nm,
92.0nmおよび93.2nmの強い遠紫外放射を光放射
軸12の方向に放出する。
The light emitting discharge tube 1 has an Ar() spectrum,
67.1nm, 67.2nm, 71.8nm, 72.3nm, 72.6nm,
Intense deep ultraviolet radiation of 92.0 nm and 93.2 nm is emitted in the direction of the optical emission axis 12.

光放射電管1は光放射軸12に沿つて設けられ
た第1のオリフイス13を通つて中間気体容器1
4の一端に連結されている。この中間気体容器1
4の他端は反応容器15にOリングシール16に
より密封挿置されている。光放射放電管1からの
紫外放射は第1のオリフイス13、中間気体容器
14および直径3mmの第2のオリフイス17を通
つて反応容器15内に導入される。
The light emitting tube 1 passes through a first orifice 13 provided along the light emitting axis 12 to the intermediate gas container 1.
It is connected to one end of 4. This intermediate gas container 1
The other end of 4 is hermetically inserted into the reaction vessel 15 with an O-ring seal 16. Ultraviolet radiation from the light-emitting discharge tube 1 is introduced into the reaction vessel 15 through a first orifice 13, an intermediate gas vessel 14 and a second orifice 17 with a diameter of 3 mm.

反応器15は第1の回転真空ポンプ18および
拡散ポンプ19によつて最初に排気され、そして
第1の回転真空ポンプ18を用いて排気状態を維
持して、第2のガス入口20を介して第2のガス
容器21から第2のマスフロー制御装置22によ
つて制御されて供給されるメタクリル酸メチルの
圧力を0.2Torrの一定値に保つようにする。
The reactor 15 is first evacuated by a first rotary vacuum pump 18 and a diffusion pump 19, and is then maintained evacuated using the first rotary vacuum pump 18 to inject air through a second gas inlet 20. The pressure of methyl methacrylate supplied from the second gas container 21 under control by the second mass flow control device 22 is maintained at a constant value of 0.2 Torr.

光放射軸12上で第2のオリフイス17から15
cmの位置に設けられた基板台23に基板24が装
着される。基板24の表面はメタクリル酸メチル
モノマー分子の単分子膜でぬらされる。光放射放
電管1からの光子束はメタクリル酸メチルのラジ
カルを生成させ、このラジカルによつて上記モノ
マー分子の表面重合が始まる。こうして基板24
上に形成されていくメタクリル酸メチルの重合膜
の厚さが増加していく。
A second orifice 17 to 15 on the light emission axis 12
A substrate 24 is mounted on a substrate stand 23 provided at a position of cm. The surface of substrate 24 is wetted with a monolayer of methyl methacrylate monomer molecules. The photon flux from the light-emitting discharge tube 1 generates methyl methacrylate radicals, which initiate surface polymerization of the monomer molecules. In this way, the substrate 24
The thickness of the polymer film of methyl methacrylate that is formed on top increases.

また中間ガス容器14は第2の回転真空ポンプ
25によつて連続して排気され、反応容器15内
で発生するまたはそこに導入される気体分子が光
放射放電管1内に入るのを阻止するようにされ
る。光放射放電管1から後方に放出されるスペク
トル成分のうち一部は分光フイルタ26を透過し
て光検出ダイオード27で検出され、そして指示
器28で表示され、この指示器28の出力信号は
基板24における表面化学反応を制御するのに用
いられ得る。
The intermediate gas container 14 is also continuously evacuated by a second rotary vacuum pump 25 to prevent gas molecules generated in or introduced into the reaction container 15 from entering the light-emitting discharge tube 1. It will be done like this. A part of the spectral components emitted backward from the light-emitting discharge tube 1 passes through the spectral filter 26 and is detected by the photodetection diode 27 and displayed on the indicator 28, and the output signal of the indicator 28 is transmitted to the substrate. It can be used to control surface chemical reactions at 24.

第2図には光助勢プラズマ化学付着に用いた場
合のこの発明の第2の実施例を示す。
FIG. 2 shows a second embodiment of the invention when used in light-assisted plasma chemical deposition.

第2図において符号1〜24で示される部分は
第1図に示すものと実質的に同じであり、同じ機
能をもつている。
Portions designated by reference numerals 1 to 24 in FIG. 2 are substantially the same as those shown in FIG. 1 and have the same functions.

第2のガス容器21内のシランガスは第2のマ
スフロー制御装置22の制御のもとで第2のガス
入口20を介して反応容器15に供給される。
The silane gas in the second gas container 21 is supplied to the reaction container 15 via the second gas inlet 20 under the control of the second mass flow controller 22 .

反応容器15には図示したように反応用プラズ
マ管29が連結されており、このプラズマ管29
の周囲には高周波コイル30が設けられ、このコ
イル30は周波数13.56MHzの高周波電流源31
に接続されている。従つてプラズマ管29内にお
いて高周波電流源31から高周波電流の供給され
るコイル30によつて放電が励起される。またこ
のプラズマ管29には第3のガス入口32を介し
て第3のガス容器を33に蓄えられたO2ガスが
第3のマスフロー制御装置34の制御のもとで供
給される。
A reaction plasma tube 29 is connected to the reaction vessel 15 as shown in the figure, and this plasma tube 29
A high frequency coil 30 is provided around the , and this coil 30 is connected to a high frequency current source 31 with a frequency of 13.56 MHz.
It is connected to the. Therefore, a discharge is excited in the plasma tube 29 by the coil 30 supplied with a high frequency current from the high frequency current source 31. Further, O 2 gas stored in a third gas container 33 is supplied to the plasma tube 29 through a third gas inlet 32 under the control of a third mass flow control device 34 .

動作において、反応容器15内の基板台23に
装着された基板24の表面に生長したばかりの
SiO2膜に吸収されるシラン分子は励起O2分子ま
たは励起O原子と反応してSiO2分子を作り、こ
のSiO2分子は続いて基板24上のSiO2膜に取り
込まれる。このようにして基板24上に形成され
るSiO2膜の純度は光放射放電管1からの光子束
によつて著しく改善される。
In operation, freshly grown substrates are placed on the surface of the substrate 24 mounted on the substrate stand 23 in the reaction vessel 15.
The silane molecules absorbed into the SiO 2 film react with excited O 2 molecules or excited O atoms to form SiO 2 molecules, which are subsequently incorporated into the SiO 2 film on the substrate 24 . The purity of the SiO 2 film thus formed on the substrate 24 is significantly improved by the photon flux from the light-emitting discharge tube 1 .

次に第3図を参照すると、光助勢プラズマエツ
チングに用いた場合のこの発明の第3の実施例が
示され、第1,2図に相応した部分は同じ符号で
示す。
Referring now to FIG. 3, there is shown a third embodiment of the invention for use in optically assisted plasma etching, in which parts corresponding to FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

周波数13.56MHzの電流が高周波電源31から
供給される高周波コイル30によつて内部に放電
の励起される反応用プラズマ管29には、第3の
マスフロー制御装置34によつて制御された第3
のガス容器33からのO2ガスと第4のマスフロ
ー制御装置36によつて制御された第4のガス容
器35からのCl2ガスとの混合ガスが第3のガス
入口32を通つて供給される。
The reaction plasma tube 29, in which a discharge is excited internally by the high-frequency coil 30 to which a current with a frequency of 13.56 MHz is supplied from the high-frequency power supply 31, has a third
A mixed gas of O 2 gas from the gas container 33 and Cl 2 gas from the fourth gas container 35 controlled by the fourth mass flow controller 36 is supplied through the third gas inlet 32 . Ru.

光放射軸12上で反応容器15内に設けた基板
台23に装着されたシリコンウエハ24′の表面
には最終的にはSiCl4分子が作られ、これらの揮
発性分子は基板から飛び去り、その結果ウエハは
エツチングされることになる。詳しい化学反応機
構は不明ではあるが、光放射放電管1からの紫外
光子束によてSiウエハの表面におけるSi原子の塩
素化が著しく増強される。
Eventually, SiCl 4 molecules are created on the surface of the silicon wafer 24' mounted on the substrate stand 23 provided in the reaction vessel 15 on the light emission axis 12, and these volatile molecules fly away from the substrate. As a result, the wafer will be etched. Although the detailed chemical reaction mechanism is unknown, the ultraviolet photon flux from the light emitting discharge tube 1 significantly enhances the chlorination of Si atoms on the surface of the Si wafer.

以上説明してきたこの発明の三つの実施例に示
されるように、環状放電紫外光源を備えた表面化
学反応装置は、各種の反応ガス供給手段および各
種の基板材料との組合せによつて反応ガスの励起
種を作るための反応用プラズマ管のある場合およ
びない場合を含めて各種の付着またはエツチング
反応に用いることができる。また一層良好な結果
を得るため、基板加熱手段を組合せることもでき
る。
As shown in the three embodiments of the present invention described above, a surface chemical reaction device equipped with an annular discharge ultraviolet light source is capable of supplying a reaction gas by combining various reaction gas supply means and various substrate materials. It can be used in a variety of deposition or etching reactions, with or without a reaction plasma tube to create the excited species. Further, in order to obtain even better results, a substrate heating means can also be combined.

また上述の環状放電紫外光子源は光放射軸方向
にけて増勢された高いエネルギ輝度(単位立体角
当りの光子束)をもち、そして第2のオリフイス
によつて制限された狭い光源面積をもつので、光
放射軸方向に向つて表面化学反応に方向性を与え
ることができる。
The annular discharge ultraviolet photon source described above also has a high energy brightness (photon flux per unit solid angle) enhanced in the direction of the light emission axis and a narrow source area limited by the second orifice. Therefore, directionality can be given to the surface chemical reaction in the direction of the light emission axis.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は光助勢CVDに実施したこの発明の装
置を示す概略ブロツク線図、第2図は光助勢プラ
ズマ化学付着に実施したこの発明の装置を示す第
1図と同様な図、第3図は光助勢プラズマエツチ
ングに実施したこの発明の装置を示す第1図と同
様な図である。 図中、1:光放射放電管、2:側方放電路、
3:外部電極、4:高周波電源、5:コア、6:
コイル、7:パルス電源、8:第1のガス入口、
9:第1のガス容器、14:中間気体容器、1
5:反応容器、24:基板。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the apparatus of the present invention implemented in light-assisted CVD, FIG. 2 is a similar diagram to FIG. 1 showing the apparatus of the invention implemented in light-assisted plasma chemical deposition, and FIG. 1 is a diagram similar to FIG. 1 showing the apparatus of the invention implemented in light-assisted plasma etching; FIG. In the figure, 1: light emitting discharge tube, 2: side discharge path,
3: External electrode, 4: High frequency power supply, 5: Core, 6:
Coil, 7: Pulse power supply, 8: First gas inlet,
9: first gas container, 14: intermediate gas container, 1
5: reaction container, 24: substrate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 内部に表面化学反応すべき基板を収容し、光
化学反応を行なうようにした化学反応容器、環状
放電路と、この環状放電路に対してパルス磁束を
励起する電磁誘導励起装置と、光放出放電気体を
供給する装置と、初期持続放電用の放電励起手段
とを備え、上記化学反応容器内での光化学反応に
方向性を与える高エネルギ輝度の光子束を発生す
る光放射放電管装置、および上記反応容器と光放
射放電管装置との間に配置され上記光放射放電管
装置からの光放出放電気体と化学反応容器からの
気体を排出する手段を備えた中間気体容器を有す
ることを特徴とする光助勢表面化学反応装置。 2 化学反応容器がその中の気圧を表面光化学反
応に適した値に保つ排気手段を備える特許請求の
範囲第1項に記載の装置。 3 化学反応容器内で行なわれる表面光化学反応
が固体薄膜の付着反応である特許請求の範囲第1
項に記載の装置。 4 化学反応容器内での表面光化学反応が基板材
料の一部をエツチングすることから成る特許請求
の範囲第1項に記載の装置。 5 化学反応容器が光化学プラズマ反応を行なう
のに必要なプラズマ装置を備える特許請求の範囲
第1項に記載の装置。 6 光化学プラズマ反応が光化学プラズマ付着で
ある特許請求の範囲第5項に記載の装置。 7 光化学プラズマ反応が光化学プラズマエツチ
ングである特許請求の範囲第5項に記載の装置。
[Scope of Claims] 1. A chemical reaction vessel in which a substrate whose surface is to be subjected to a chemical reaction is housed to perform a photochemical reaction, an annular discharge path, and an electromagnetic induction excitation that excites pulsed magnetic flux to the annular discharge path. a device for supplying a light emitting discharge body, and a discharge excitation means for an initial sustained discharge, the light radiation generating a photon flux of high energy brightness giving directionality to the photochemical reaction in the chemical reaction vessel. a discharge tube device; and an intermediate gas container disposed between the reaction vessel and the light-emitting discharge tube device and having means for discharging the light-emitting discharge body from the light-emitting discharge tube device and the gas from the chemical reaction vessel. A light-assisted surface chemical reaction device comprising: 2. The apparatus according to claim 1, wherein the chemical reaction vessel comprises exhaust means for maintaining the atmospheric pressure therein at a value suitable for surface photochemical reactions. 3. Claim 1, wherein the surface photochemical reaction carried out in the chemical reaction container is an adhesion reaction of a solid thin film.
Equipment described in Section. 4. The apparatus of claim 1, wherein the surface photochemical reaction in the chemical reaction vessel etches a portion of the substrate material. 5. The apparatus according to claim 1, wherein the chemical reaction vessel is equipped with a plasma device necessary for carrying out a photochemical plasma reaction. 6. The apparatus according to claim 5, wherein the photochemical plasma reaction is photochemical plasma deposition. 7. The apparatus according to claim 5, wherein the photochemical plasma reaction is photochemical plasma etching.
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