KR20050083025A - 처리 장치 - Google Patents

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KR20050083025A
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Abstract

이 발명은, 피처리물을 오염시키지 않고, 고효율의 활성종을 생성함으로써 처리 속도를 개선한 처리 장치를 제공하는 데에 있다.
이 발명의 처리 장치는, 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스를 촉매를 이용하여 분해하고, 이 촉매에 의해 분해 생성된 가스를 이용하여 피처리물을 처리하는 처리 장치에 있어서, 이 촉매가 갖는 일함수를 넘는 파수의 광을 이 촉매에 조사하는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

처리 장치{PROCESSING APPARATUS}
이 발명은 촉매를 이용하여 가스를 분해하여 피처리물을 처리하는 처리 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 촉매를 이용하여 가스를 분해하여 피처리물을 처리하는 과정에서 광 에너지를 개재시키는 것을 특징으로 하는 처리 장치에 관한 것이다.
반도체의 제조 공정이나 액정 기판의 세정 공정 등에 있어서의 유기물의 제거에 관한 기술로서 최근에는, 레지스트의 애싱(ashing, 灰化)·제거 등에 고융점 촉매를 이용하는 방법이 개발되어 있다. 이와 같은 기술로서는, 예를 들면 일본국 특개 2002-289586호 공보 등이 있다. 이 공보에 의하면, 가열된 고융점 촉매로서 텅스텐 등의 고융점 금속을 이용하고, 이 촉매에 의해 수소 원자를 포함하는 가스의 접촉 분해 반응에 의해 원자형상 수소를 생성하고, 이 원자형상 수소를 레지스트에 접촉시킴으로써 레지스트를 박리하는 것이 개시되어 있다.
도 8에 종래의 촉매에 의한 처리 장치를 도시한다. 처리 장치(80)에는 외벽으로 덮여진 반응실(82)이 있고, 이 반응실(82) 내에는 텅스텐 등의 고융점 금속으로 이루어지는 촉매(100)가 배치되고, 이 촉매(100)에는 통전 과열하기 위한 전원(85)이 접속되어 있다. 또, 이 반응실(82) 내에는 시료대(88)가 배치되고, 피처리물(89)이 놓여져 있다. 또, 이 반응실(82)을 구성하는 외벽에는, 수소 원자를 포함하는 가스 등의 반응성 가스를 도입하는 도입구(86a)와 반응 후의 가스 등을 배출하는 배출구(86b)가 설치되어 있다. 예를 들면, 도입구(86a)로부터 수소를 도입한 경우에는, 반응실(82) 내에 설치된 텅스텐으로 이루어지는 상기 촉매에 이 수소가 충돌한다. 이 때, 텅스텐 표면에 수소가 흡착된다. 여기에서, 흡착 해리 반응으로서 알려진 반응에 의해, 수소 분자(H2)가 분해되고, 수소 원자(H)와 텅스텐 원자(W)가 결합한 W-H가 이 텅스텐 표면에 생성된다. 다음에, 상기 촉매인 텅스텐이 통전 가열에 의해 1700℃ 정도로 과열됨으로써, W-H의 결합수(結合手)가 열 에너지에 의해 절단되어 활성인 H가 텅스텐 표면으로부터 이탈된다. 수소 원자가 이탈한 텅스텐 표면에는 다시 청정한 텅스텐 면이 형성된다. 이 청정한 텅스텐 면에 재차 수소 분자가 충돌함으로써 상술한 것과 동일한 반응이 반복된다. 이것에 의해 고농도의 활성인 수소가 상기 반응실(82) 내에 생성되고, 이 활성인 수소가 피처리물에 접촉함으로써 피처리물이 처리된다. 상기 공보에서는, 원자형상 수소를 레지스트에 접촉시킴으로써 박리 처리를 행하고 있다.
또, 제50회 응용 물리학 관계 연합 강연회 강연 예강집(豫講集) NO2, P844(2003.3)에 의하면, 고융점 촉매로서 가열한 텅스텐을 이용하고, 이 텅스텐에 암모니아를 접촉시켜서 암모니아 분해종을 생성하고, 이 암모니아 분해종을 레지스트에 작용시켜서 제거하는 방법이 제시되어 있다.
또한, Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 41(2002), pp4639-4641에는, 고융점 촉매인 가열한 텅스텐에 H2를 접촉시켜서 H를 생성시키고, 이 H를 Si에 작용시켜서 에칭하는 것이 기재되어 있다.
이와 같이, 고융점 촉매로서 텅스텐 등의 금속을 사용하는 것이 제창되어 있다. 이 방법에 의한 활성종의 생성 기구는 다음과 같이 생각되고 있다. 금속 표면에 예를 들면 수소 분자 등의 반응성 가스가 충돌하면, 이 수소 분자가 상기 금속 표면에 해리 흡착한다. 이 시점에서, 상기 금속은 촉매로서 작용하고, 상기 금속 표면에는 수소 원자와 상기 금속, 예를 들면 텅스텐과의 결합종이 생성된다. 다음에, 상기 텅스텐의 표면 온도가 예를 들면 1700℃ 이상으로 가열됨으로써, 이 수소 원자가 상기 텅스텐 표면으로부터 열 에너지에 의해 탈리된다. 이것에 의해 반응성이 높은 수소 원자가 생성된다. 또, 상기 텅스텐 표면은 이 수소 원자를 열 탈리하면, 상기 텅스텐 표면은 청정한 텅스텐 금속 표면으로 되돌아가서, 다시 이 수소 분자가 충돌함으로써 해리 흡착을 반복하는 것이 가능해지고, 촉매 반응이 계속된다.
그러나, 이 방법에서는 반드시 고융점 촉매가 되는 금속을 가열함으로써, 열적으로 탈리시키는 것이 필요하기 때문에, 이 금속 자신의 증발을 피할 수 없다. 이 증발한 금속이 피처리물을 오염시킨다는 문제가 있었다.
(특허문헌 1) 일본국 특개 2002-289586호
(비특허문헌 1) 제50회 응용 물리학 관계 연합 강연회 강연 예강집 NO2, P844(2003. 3)
(비특허문헌 2) Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 41(2002), pp4639-4641
본 발명은 이상과 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 발명자들이 예의 연구를 거듭한 결과, 촉매에 의해 흡착 해리한 원소에 광 조사함으로써 반응성이 높은 수소 등의 활성종을 상기 촉매로부터 이탈할 수 있다는 새로운 사실을 발견해 낸 것에 기초하고 있다. 이 발명이 해결하고자 하는 과제는, 피처리물을 오염시키지 않고, 고효율의 활성종을 생성함으로서 처리 속도를 개선한 처리 장치를 제공하는 데에 있다.
이 발명의 처리 장치는, 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스를 분해하기 위해서 촉매를 이용하고, 이 촉매에 의해 분해 생성된 가스에 의해서 피처리물을 처리하는 처리 장치에 있어서,
상기 촉매가 갖는 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광을 상기 촉매에 조사하는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
여기에서, 일함수란, 물질에 속박되어 있는 전자가 밴드 갭을 넘는 포텐셜까지 끌어 올려지는 데에 필요한 에너지를 전위차로 나타낸 것으로서 일렉트론 볼트(eV)로 표기되는 것이 일반적이다. 또, 물질로부터 방사되는 광은 일반적으로 파장(㎚)으로 표기되지만, 이 광이 갖는 전자 에너지를 나타내는 경우에는, 파장의 역수인 파수 카이저(㎝-1)로 나타낸다. 그 관계는 에너지(E)=플랑크 상수(h)×광속(c)/파장(λ)으로 되어 있다. 또, 일렉트론 볼트(eV)로 표기되는 에너지는 카이저(㎝-1)로 변환할 수 있고, 1(eV)=0.8066×104㎝-1인 관계에 있다. 그래서, 본 발명에서는, 어느 일함수의 에너지를 넘는 에너지를 갖는 광을 조사하는 구성을 설명하기 위해서, 에너지의 단위인 카이저(㎝-1)를 이용한 표기로 통일하는 것으로 한다.
다음에, 본 발명의 처리 장치는, 상기의 구성에서 이 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광을 피처리물에 조사하는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광이 5.08×104㎝-1를 넘는 광인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광이 7.934×104㎝-1에 최대값을 갖는 Ar2 엑시머 광을 이용한 것을 특징으로 한다.
또, Ar2 엑시머 광을 발생하는 수단으로서, 방전용 가스를 Ar로 한 유전체 배리어 방전을 이용하고, 이 방전용 가스에 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스를 혼입한 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광의 조사 수단이, 파수 5.81×104㎝-1에 최대값을 갖는 Xe2 엑시머 램프, 또는 파수 6.85×104㎝ -1에 최대값을 갖는 Kr2 엑시머 램프인 것을 특징으로 한다.
또, 상술의 각 구성에 더하여, 상기 촉매가 Pt, Rh, Pd, Ir, Ru, Re 혹은 Au인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분해 생성 가스를 피처리물에 분사하는 것을 특징으로 한다.
또 이 처리 장치로서는, 수소 원자를 포함하는 분자 가스를 분해하기 위해서 촉매를 이용하고, 상기 촉매에 의해 분해 생성된 가스에 의해서 피처리물을 처리하는 처리 장치에 있어서, 상기 촉매가 갖는 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광을 상기 촉매에 조사하는 동시에, 상기 파수의 광을 피조사물에도 조사하는 수단을 구비하고, 상기 파수의 광으로서 파수 6.67×104㎝-1 이상의 광을 이용하여, SiO2 를 에칭하는 것을 특징으로 한다.
또, 상술한 구성에 더하여 이 파수의 광은, 파수 6.85×104㎝-1에 최대값을 갖는 Kr2 엑시머 광, 혹은 파수 7.934×104㎝-1에 최대값을 갖는 Ar2 엑시머 광을 발생하는 유전체 배리어 방전 램프를 이용하여, SiO2를 에칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 처리 장치는, 고융점 금속 등을 촉매로 하여 산소 원자나 수소 원자를 포함하는 반응 가스를 흡착 해리시키고, 상기 촉매로부터 이탈시키는 과정에서 상기 촉매에 광을 조사함으로써, 상기 촉매를 가열하지 않거나, 또는 보조적으로 가열하는 것 만으로, 활성종의 이탈을 가능하게 한 처리 장치이다. 또, 상기 촉매 이외에도 반응성 가스에 광을 조사함으로써, 보다 고밀도의 활성종을 생성한다. 또한, 피조사물에도 광을 조사함으로써, 피조사물 표면의 활성화나 결합수의 절단을 행하여 처리 속도 등을 개선할 수 있는 것이다. 이하에 구체적인 실시예를 나타낸다.
(실시예 1)
본 발명의 처리 장치의 제1 실시예를 도 1에 도시한다. 도 1은, 원통형의 전극(3a, 3b)의 전극 축에 직교하는 면으로 절단한 개략 단면도이다. 이 처리 장치(11)에서 파수 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 조사하는 수단으로서는, 이 파수의 광을 발생하는 기구와, 이 광을 투과하는 기구를 구비함으로써 실현하고 있다. 구체적으로는, 이 파수의 광을 발생하는 구성으로서 방전 용기(1), 유전체 배리어 방전용의 전극(3a, 3b), 방전용 전원(5) 등을 구비하고, 방전 가스에 Xe, Kr, Ar 등을 이용함으로써 실현하고 있다. 또한, 본 실시예에서는 Ar(발광하는 파수는 7.934×104㎝-1)을 이용하고, 이 광을 투과하는 광 취출 창(7)으로서 MgF2를 이용함으로써 실현하고 있다. 또, 파수 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 발생시키기 위한 Xe, Kr, Ar 등의 방전 가스는 방전 가스 도입구(6a)로부터 도입되어, 배출구(6b)로부터 배출된다. 활성종 생성 공간(2a)은, 이 광 취출 창(7)에 의해서 상기 방전 용기(1)와 나누어져 있고, 이 활성종 생성 공간(2a) 내에는 고융점 금속인 텅스텐으로 이루어지는 촉매(100)가 배치되어 있다. 이 촉매(100)로서는, 텅스텐이나 몰리브덴의 고융점 금속을 이용할 수 있다. 이 활성종 생성 공간(2a)에는 활성종이 되는 가스, 예를 들면 암모니아(NH3)를 도입하는 도입구(10a)가 있고, 도입된 NH3가 상기 촉매(100)를 통해서 처리 공간(2b) 내로 인도된다. 이 처리 공간(2b) 내에는, 피처리물(9)과, 시료대(8)가 설치되어 있고, 상기 도입구(10a)으로부터 도입된 NH3가 흡착 해리, 이탈, 피처리물로의 충돌 등의 후, 배출구(10b)로부터 배출된다. 이 시료대에는, 히터를 내장해도 된다.
제1 실시예에서의 광의 발생 조건은 이하와 같다. 유전체 배리어 방전용의 상기 전극(3a, 3b)은 도면 중에서는 원형으로 나타내고 있지만, 원통형의 형상이고, 외경 20㎜, 두께 1㎜, 길이 250㎜의 석영 유리관의 내측에 알루미늄을 삽입한 것으로, 전극간의 거리는 6㎜로 하였다. 방전용 가스는 Ar으로 압력은 6.65㎫, 방전 전력은 200W이다. 방전 플라즈마(4)로부터 파수 7.934×104㎝-1의 Ar2 엑시머 광이 방사되고, 상기 광 취출 창(7)으로부터 이 활성종 생성 공간(2a) 내에 배치된 상기 촉매(100)에 조사된다.
본 실시예에서는, 도입하는 가스를 암모니아(NH3)로 한 경우의 반응에 대해서 나타낸다. 상기 도입구(10a)으로부터 도입된 NH3는, 상기 촉매(100)인 텅스텐선에 충돌하고, 상기 텅스텐(W)의 표면에서는 NH3가 흡착 해리된다. 이것에 의해, 도입된 NH3는 분해되어 상기 텅스텐 표면에 W-H가 생성된다. 또, N원자에 대해서는 일부는 텅스텐 표면과 반응물을 생성하지만, 그 대부분은 분해된 다른 N원자와 충돌 등에 의해 질소 가스(N2)로서 부유하는 것으로 생각된다. 상기 촉매(100)인 텅스텐 표면에 생성된 W-H는, 상기의 파수 7.934×104㎝-1의 광을 상기 촉매에 조사함으로써 이 W-H의 결합수를 절단하여 상기 텅스텐 표면으로부터 H를 이탈시킨다. 본 실시예에서는, 광 조사에 더하여 상기 촉매를 통전 가열 등에 의해 보조적으로 가열함으로써, 상기 촉매로부터의 H의 이탈을 더욱 촉진할 수 있다. 수소 원자가 이탈한 텅스텐 표면에는 다시 청정한 텅스텐 면이 형성된다. 이 청정한 텅스텐 면에 재차 수소 분자가 충돌함으로써 상술한 것과 동일한 반응이 반복된다. 이것에 의해서, 상기 활성종 생성 공간(2a) 내에 고농도의 활성인 H가 형성된다. 이 활성인 H는 상기 도입구(10a)로부터 도입되는 NH3의 흐름이나, 상기 배출구(10b)로부터의 강제 배기 등에 의한 흐름에 따라서, 처리 공간(2b)에 수송된다. 이 처리 공간(2b)에는 피처리물이 배치되어 있고, 상기 활성종 생성 공간(2a)에서 생성된 고농도의 상기 활성인 H와 접촉한다. 이 피처리물에는, 예를 들면 유기물로 이루어지는 오염물 등이 부착되어 있고, 이 유기물 중의 탄소나 산소와 이 활성인 H가 반응함으로써 예를 들면 CH4나 H2O 등이 되어, 이 피처리물로부터 제거된다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 촉매(100)로서, 직경 0.6㎜의 텅스텐선을 15㎜ 피치로 나열한 것을 이용하였다. 또, 상기 피처리물(9)은 액정 표시 장치용의 유리 기판을 이용하였다. 상기 처리 공간(2b) 내의 NH3로부터 생성된 활성종의 압력은 1㎩로 하였다. 이 구성에 의해 촉매인 텅스텐에 광을 조사하는 동시에 보조적인 가열로서 상기 촉매를 통전 가열에 의해 1550℃로 하고, 약 25초간의 처리로 액정 표시 장치용의 유리 기판을 세정할 수 있었다.
(실시예 2)
다음에, 도 1에 도시한 처리 장치에 있어서 활성종을 생성하기 위해서 도입하는 가스종이나, 촉매로서 이용하는 재료를 변화시킨 경우에 대해서 나타낸다. 우선, 수소 원자를 포함하는 분자 가스로서, 상기의 암모니아(NH3)에 대신하여, 메탄(CH4), 수소(H2) 등을 들 수 있다. 또, 상기 촉매(100)로서는, 텅스텐(W) 대신에 몰리브덴(Mo) 등이어도 동등한 작용이 있다.
본 발명의 제2 실시예에, 분자 가스로서 H2를 이용하고, 상기 촉매(100)에 Mo을 이용한 경우에 대해서 나타낸다. H2가 Mo에 출돌함으로써, 이 H2의 흡착 해리가 일어나고, Mo 표면에 Mo-H가 생성된다. 이것에 광이 조사됨으로써, Mo-H의 결합수가 용이하게 절단되어 Mo 표면으로부터 H가 이탈한다. 이 경우, 조사되는 광은 5.08×104㎝-1를 넘는 광이면 Mo의 일함수(3.35×104㎝-1)에 대해서 충분히 높은 에너지가 있기 때문에 상기 촉매(100)의 표면으로부터 H를 용이하게 이탈할 수 있다. 또한, 광 조사에 더하여 Mo을 통전 가열에 의해 보조적으로 가열해도 되고, 이것에 의해 상기 촉매(100)의 표면으로부터 H를 보다 효율적으로 이탈할 수 있다.
(실시예 3)
다음에, 도 1에 도시한 처리 장치에 있어서, 제3 실시예로서 활성종을 생성하기 위해서 도입하는 분자 가스로서 산소 원자를 포함하는 분자 가스의 경우를 나타낸다. 산소 원자를 포함하는 분자 가스로서는, 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O) 등을 들 수 있다. 이들의 분자 가스를 이용하는 경우의 촉매로서는, 상기의 W, Mo의 금속보다도 내산화성이 우수한 재료가 바람직하다. 예를 들면, 백금(Pt), 로듐(Rh), 납(Pd), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 레늄(Re), 금(Au) 등을 들 수 있다. 예를 들면, 제3 실시예로서 상기 촉매(100)로서 Ir을 이용하고, 활성종을 생성하는 분자 가스로서 N2O를 이용하였다고 하면, N2O가 Ir에 충돌함으로써 상기의 W 등의 경우와 동일하게 흡착 해리가 일어난다. 이 반응에 의해, 이 Ir 표면에는 Ir-O나 Ir-ON 등의 반응물이 생성된다. 이 반응물에 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 조사함으로써, Ir 표면으로부터 O 등을 이탈시킨다. 또한, 광 조사에 더하여, 상기 촉매인 Ir을 통전 가열에 의해 가열해도 되고, Ir 표면으로부터 O 등의 이탈을 보다 효율적으로 행할 수 있다. 이 Ir 표면으로부터 이탈한 O의 활성종은 상기 처리 공간(2b) 내에 배치된 상기 피처리물에 접촉함으로써, 예를 들면 액정 기판 상의 유기물 등을 산화 세정할 수 있다.
(실시예 4)
다음에, 제4 실시예로서 상기 촉매(100)에 상기의 내산화성의 금속 중에서는 비교적 일함수가 높은 Pt(4.29×104㎝-1)를 이용한 경우를 나타낸다. 활성종을 생성하는 분자 가스로서 CO2를 이용하면, 이 CO2가 Pt에 충돌하면 흡착 해리가 발생하고, Pt 표면에, Pt-O나 Pt-C 등의 반응물이 생성된다. 이 반응물에 5.08×104㎝-1를 넘는 광이 조사되면, 이 Pt 표면으로부터 활성인 O나 C가 이탈한다. 이 때, 이 Pt를 가열해도 되고, 이 Pt 표면으로부터 활성인 O나 C가 보다 효율적으로 이탈한다. 이탈한 C는 O와 다시 결합 등을 하는 경우도 있고, 공간에 부유하는 것으로 생각된다. 또, 활성인 O는 상기 처리 공간(2b) 내로 인도되어, 상기 처리 공간(2b) 내에 배치된 상기 피처리물에 접촉함으로써, 예를 들면 액정 기판 상의 유기물 등을 산화 세정할 수 있다. 여기에서, 상기 촉매(100)로의 광 조사에 더하여, 도입한 분자 가스인 CO2나 이탈한 활성인 O에 광이 조사됨으로써, 오존이나 준위가 높은 활성인 O원자가 생성된다. 또, 이 CO2 자신에게 광이 조사됨으로써, 상기 촉매(100)를 통하지 않고 직접 광에 의해 해리되는 것도 있다. 결과로서 고밀도의 활성종을 생성할 수 있고 상기 처리 공간(2b) 내에 배치된 상기 피처리물에, 이들의 활성종이 접촉함으로써 더욱 고속의 처리가 가능해진다.
(실시예 5)
본 발명의 처리 장치의 제5 실시예로서, 상기 촉매(100)와 상기 분자 가스에 광을 조사하는 구성에 더하여, 피처리물에도 광을 조사하는 경우를 도 2에 도시한다. 도 2는, 원통형의 전극(23a, 23b, 23c)의 전극 축에 직행하는 면으로 절단한 개략 단면도이다. 이 처리 장치(20)에서의 파수 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 상기 촉매(100)에 조사하는 동시에 피처리물에도 조사하는 수단으로서는 광 취출 창(7)의 직하에 상기 촉매(100)와 피처리물(9)을 배치함으로써 실현하고 있다. 또, 상기 파수의 광을 방사하기 위해서 방전 용기(21), 유전체 배리어 방전용의 전극(23a, 23b, 23c), 방전용 전원(5) 등을 구비하고, 방전 가스에 희가스, 예를 들면 Ar(방사하는 광의 파수는 7.934×104㎝-1)을 이용함으로써 실현하고 있다. 또, 이 광을 투과하는 구성으로서는, 광 취출 창(7)에 MgF2를 이용함으로써 실현하고 있다. 파수 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 발생시키기 위한 방전 가스는 방전 가스 도입구(6a)로부터 도입되고, 배출구(6b)로부터 배출된다. 처리 공간(22) 내에는, 상기 피처리물(9)이 설치된다. 8은 시료대이고, 히터를 내장해도 된다. 상기 광 취출 창(7)과 상기 피처리물(9)의 사이에는, 고융점 금속인 텅스텐으로 이루어지는 촉매(100)가 배치되어 있다. 10a는 분자 가스, 예를 들면 NH3의 도입구, 10b는 배출구이다.
제5 실시예에서의 광의 발생 조건은 이하와 같다. 유전체 배리어 방전용의 상기 전극(23a, 23b, 23c)은 도면 중에서 원형으로 나타내고 있지만, 원통형의 형상으로, 외경 20㎜, 두께 1㎜, 길이 250㎜의 석영 유리관의 내측에 알루미늄을 삽입한 것으로, 전극간의 거리는 6㎜로 하였다. 방전용 가스는 Ar으로 압력은 6.65㎫, 방전 전력은 200W이다. 이 방전 플라즈마(24a, 24b)로부터 파수 7.934×104㎝-1의 Ar의 엑시머 광이 방사되어, 이 광 취출 창(7)으로부터 상기 처리 공간(22), 상기 촉매(100) 및 상기 피처리물(9)에 조사된다. 상기 촉매(100)는, 직경 0.6㎜의 텅스텐선을 15㎜ 피치로 나열한 것이다. 상기 피처리물(9)은 액정 표시 장치용의 유리 기판으로, 상기 피처리물(9)과 광 취출 창(7)의 거리는 150㎜, 상기 촉매(100)와 상기 피처리물(9)의 거리는 100㎜로 설정하였다. 상기 처리 공간(22) 내의 NH3의 압력은 1㎩로 하였다. 텅스텐에 광을 조사하는 것에 더하여 보조적인 가열로서 상기 텅스텐의 온도를 1550℃로 하고, 약 25초간의 처리로 액정 표시 장치용의 유리 기판을 세정할 수 있었다.
(실시예 6)
본 발명의 처리 장치의 상기 촉매(100)와 상기 분자 가스에 광을 조사하는 구성에 더하여, 피처리물에도 광을 조사하는 구성의 다른 형태를 제6 실시예로부터 제11 실시예까지 나타낸다. 도 3에 도시한 제6 실시예는, 원통형의 전극(23a, 23b, 23c)의 전극 축에 직행하는 면으로 절단한 개략 단면도이다. 이 제6 실시예는, 도 2에 도시한 제5 실시예에서의 광 취출 창(7)을 제거한 경우이다. 구체적인 제6 실시예의 처리 장치(30)는, 도 2에서의 방전 용기(21)와 처리 공간(22)이 공통으로 된 것으로서, 처리실(32) 내에는, 광을 조사하기 위해서 설치된 유전체 배리어 방전용의 전극(23a, 23b, 23c)과, 시료대(8) 상에 배치된 피처리물(9)과, 이 전극(23a, 23b, 23c)과 상기 피처리물(9)의 사이에 배치된 촉매(100)로 이루어진다. 또, 상기 피처리물(9)을 처리하기 위한 반응성의 분자 가스로서 NH3를 도입하기 위한 도입구(10a)와 배출구(10b)가 설치되어 있고, 광 발생용의 방전 가스로서 Ar 등을 도입하는 방전 가스 도입구(36a)가 설치되어 있다. 이 방전 가스 도입구(36a)로부터 광 발생용의 방전 가스를 공급하고, 상기 피조사물(9)의 표면 부근에는 분자 가스를 도입하기 위한 도입구(10a)로부터 NH3를 공급한다. 이 NH3는, 질소 혹은 아르곤 가스로 희석해도 된다. NH3, 방전용 가스, 유기물이 분해됨으로써 발생한 가스 등은, 이 배출구(10b)로부터 배출된다. 본 실시예에서는, 도 2에서의 광 취출 창에 의한 흡수 손실이 없어지기 때문에, 엑시머 광을 유효하게 이용할 수 있다는 이점이 생긴다.
(실시예 7)
본 발명의 제7 실시예를 도 4에 도시한다. 도 4는, 직사각형의 판형상 금속으로 이루어지는 제1 전극(41)의 두께가 보이는 방향, 요컨대 이 직사각형의 장변인 폭 방향으로 직교하는 면에서 절단한 개략 단면도이다. 본 실시예에서의 처리 장치(40)는, 직사각형의 판형상 금속으로 이루어지는 제1 전극(41)과, 방전 용기를 겸하고 있는 제2 전극(43)의 사이에서 유전체 배리어 방전을 이용하여 파수 7.934×104㎝-1의 Ar 엑시머 광을 발생시키고 있다. 구체적으로는, 두께 1㎜, 높이 100㎜, 폭 11000㎜의 SUS판으로 이루어지는 제1 전극(41)은, 두께 0.5㎜의 알루미나(42a)로 덮여져 있고, 상기 제2 전극(43)의 내면은 두께 0.5㎜의 알루미나(42b)로 덮여져 있다. 전극간의 거리는 3㎜이다. 방전용 가스 도입구(45a)로부터 Ar을 공급하여, 방전용 가스 배출구(45b)에서 배출한다. 방전용 공간(44) 내의 Ar의 압력은 4.65㎫로 하였다. 또, 광 취출 창(7)을 통해서 활성종 생성실(46)이 설치되어 있고, 이 활성종 생성실(46) 내에는 촉매(100)로서 직경 0.6㎜의 텅스텐선을 15㎜ 피치로 나열한 것이 배치되어 있다. 이 활성종 생성실(46)에는, NH3를 도입하기 위한 도입구(10a)와, 상기 촉매(100)에 의해 생성된 활성종을 분사하는 활성종 분사구(47)가 설치되어 있다.
본 실시예에서, 이 제1 전극(41)과 이 제2 전극(43)의 사이에 방전용 전원(5)으로부터 고주파 전압을 인가하면 방전 플라즈마(48)가 발생하여, Ar2 엑시머 광이 생성된다. 이 Ar2 엑시머 광을 이 광 취출 창(7)을 통해서 상기 촉매(100)에 조사함으로써, 상기 촉매(100)에서 분해된 활성종을 용이하게 상기 촉매(100)로부터 이탈할 수 있다. 이와 같이 이탈한 활성종으로서 예를 들면, NH3로부터는 NH, H 등이 생성되고, 1㎜×1000㎜의 활성종 분사구(47)로부터 NH, H 등이 상기 피처리물(9)을 목표로 하여 분사된다. 본 실시예에서, 상기 피처리물(9) 혹은 상기 처리 장치(40)를 작동시킴으로써, 상기 피처리물(9)이 대면적이 것이어도 전면의 처리를 용이하게 행할 수 있다.
(실시예 8)
본 발명의 제8 실시예를 도 5에 나타낸다. 도 5는, 도 4에 나타낸 제7 실시예의 경우와 동일하게 직사각형의 판형상 금속으로 이루어지는 제1 전극(51)의 두께가 보이는 방향, 요컨대 이 직사각형의 장변인 폭 방향에 직교하는 면으로 절단한 개략 단면도이다. 제8 실시예는, 제7 실시예에서의 광 취출 창(7)을 제거하여, 방전용 공간(48)과 활성종 생성실(46)을 공통으로 한 처리실(59)을 설치한 경우이다. 본 실시예에서의 처리 장치(50)는, 직사각형의 판형상 금속으로 이루어지는 제1 전극(51)과, 방전 용기와 처리 공간을 겸하고 있는 제2 전극(53)의 사이에서 유전체 배리어 방전을 이용하여 파수 7.934×104㎝-1의 Ar2 엑시머 광을 발생시키고 있다. 구체적으로는, 두께 1㎜, 높이 100㎜, 폭 11000㎜의 SUS판으로 이루어지는 제1 전극(51)은, 두께 0.5㎜의 알루미나(52a)로 덮여져 있고, 상기 제2 전극(53)의 내면은 두께 0.5㎜의 알루미나(52b)로 덮여져 있다. 전극간의 거리는 1㎜로 하였다. 방전용 가스 도입구(55a)로부터 Ar 가스에 10%의 수소를 혼합한 가스를 공급하고 있다. 방전 용기와 처리 공간을 겸하고 있는 제2 전극(53)으로 둘러싸인 처리실(59) 내에는 촉매(100)로서 직경 0.6㎜의 텅스텐선을 15㎜ 피치로 나열한 것이 배치되어 있다. 또, 이 처리실(59)에서 생성된 활성종을 피조사물에 분사하는 활성종 분사구(57)가 설치되어 있다.
본 실시예에서, 이 제1 전극(51)과 이 제2 전극(53)의 사이에 방전용 전원(5)으로부터 고주파 전압을 인가하면 방전 플라즈마(58)가 발생하고, Ar2 엑시머 광이 생성된다. 또, 방전용 가스에 혼합된 수소에는 상기 방전 플라즈마(58)나 상기 Ar2 엑시머 광이 직접 작용함으로써 일부의 수소 분자가 H의 활성종이 된다. 또한, 상기 촉매(100)에서 흡착 해리함으로써 수소 분자가 H로 분해되고, 상기 촉매(100)에 Ar2 엑시머 광이 조사됨으로써 상기 촉매(100)로부터의 이탈을 촉진하여, 고밀도의 활성인 H가 생성된다. 이 생성된 H의 활성종은, 1㎜×1000㎜의 활성종 분사구(57)로부터 상기 피처리물(9)에 분사된다. 본 실시예에서, 상기 피처리물(9) 혹은 상기 처리 장치(50)를 작동시킴으로써, 상기 피처리물(9)이 대면적의 것이어도 전면의 처리를 용이하게 행할 수 있는 동시에, 고밀도의 활성종에 의해 처리 속도의 개선이 가능해진다.
(실시예 9)
본 발명에서의 제9 실시예를 도 6에 도시한다. 제9 실시예는 도 2에 나타낸 제5 실시예에서의 파수 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 조사하는 수단으로서 저압 수은 램프를 이용한 것이다. 도 6은 이 저압 수은 램프의 관축 방향에 평행한 면으로 절단한 단면 개략도이다. 구체적인 제7 실시예에서의 처리 장치(60)에는, 파수 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 발생시키는 측의 램프 하우스(61)와, 처리 공간(62)과, 그들을 구분하는 광 취출 창(7)으로 이루어져 있다. 이 램프 하우스(61) 내에는 저압 수은 램프(63)가 배치되고, 이 저압 수은 램프(63)에는 교류 전원(65)으로부터 방전용 전압을 공급하고 있고, 이것에 의해 이 저압 수은 램프(63)의 내부에 방전 플라즈마(64a)가 발생한다. 또, 이 램프 하우스(61)에는 N2 가스 등의 가스 도입구(66a), 및 가스 배출구(66b)가 설치되어 있다. 또, 처리 공간(62)측의 구성은 제2 실시예의 경우와 동일하게, 이 처리 공간(62) 내에 설치된 시료대(8) 상에 피처리물(9)이 배치되어 반응성의 가스를 도입하는 도입구(68a), 및 배출구(68b)가 설치되어 있다. 또, 상기 피처리물(9)과 광 취출 창(7)의 사이에 촉매(100)가 배치되어 있다.
본 실시예에서 상기 촉매(100)나 상기 피조사물(9)에 조사되는 광은 수은의 휘선 스펙트럼인 파수 5.43×104㎝-1의 광이다. 그 외에, 상기 피처리물(9)까지의 거리나 상기 촉매(100)로서 작용하는 텅스텐의 온도 등의 조건은, 제5 실시예의 경우와 동등하게 설정하였다. 상기 피처리물(9)로서는, 제5 실시예와 동일하게 액정 표시 장치용의 유리 기판을 이용하고, 이 유리 기판의 세정을 행한 바 약 45초간의 처리로 세정할 수 있었다.
(실시예 10)
본 발명에서의 제10 실시예를 도 7에 나타낸다. 제10 실시예에 나타내는 처리 장치(70)는, 도 6에서의 저압 수은 램프(63) 대신에, 파수가 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 방사하는 광원으로서 Xe2 엑시머 램프(73)를 램프 하우스(71) 내에 배치한 것이다. 본 실시예에서는, 외경 26㎜, 두께 1㎜의 외측관(73a)과 외형 16㎜, 두께 1㎜의 내측관(73b)을 동축에 배치하고, 외측관(73a)과 내측관(73b) 사이의 공간에 5.32㎫의 Xe 가스를 봉입한 Xe2 엑시머 램프(73)로 치환한 것이다. 방전 전력은 200W로 하였다. Xe2 엑시머 램프(73)의 방전 플라즈마(74a)로부터는 파수 5.81×104㎝-1의 Xe2 엑시머 광이 방사되고, 광 취출 창(7)으로부터 처리 공간(72), 촉매(100), 피처리물(9)에 조사된다. 또, 질소 가스의 도입구(76a)로부터 질소를 유입하여 램프 하우스(71) 내를 N2로 퍼지(purge)하였다. 이 질소의 배출에는 배출구(76b)를 설치하고 있다. 본 실시예에서, 상기 피처리물(9)은 석영 유리를 이용하고, 상기 피처리물(9)과 상기 광 취출 창(7)의 거리는 200㎜, 상기 촉매(100)로서는 텅스텐을 이용하고, 상기 촉매(100)와 상기 피처리물(9)의 거리는 150㎜, 상기 피처리물(9)의 온도를 25℃로 하였다. 상기 처리 공간(72) 내에는 수소가 도입되고, 상기 수소 분자의 압력은 66.5㎩로 하며, 상기 피처리물(9)인 석영 유리 상의 유기 오염물의 처리를 행한 바, 이 석영 유리 상의 유기 오염물을 약 20초로 제거할 수 있었다. 또, 상기 광원으로서 Xe2 엑시머 램프(73) 대신에 Kr2나 Ar2 봉입한 엑시머 램프를 이용한 경우에서도, 어느 램프로부터도 5.08×104㎝-1를 넘는 높은 에너지의 광이 방사되어 있기 때문에, Xe2 엑시머 램프(73)의 경우와 동일한 효과가 보여진다.
(실시예 11)
본 발명에서의 제11 실시예로서 SiO2의 에칭에 대해서 나타낸다. 본 실시예에서의 처리 장치는 도 2에 나타낸 처리 장치와 동등한 구성을 갖는 처리 장치이다. 본 실시예에서는 피처리물(9)로서 Si 웨이퍼를 이용하였다. 이 Si 웨이퍼 상 표면에는 두께 약 2㎚의 SiO2막이 형성되어 있다. 처리 공간(22) 내에는, NH3가 도입되고, 이 NH3의 압력은 약 1㎩로 하였다. 이 처리 공간(22) 내에 배치된 촉매(100)에 의해서 상기 NH3가 흡착 해리되고, Ar 엑시머 광에 의해 상기 촉매(100)로부터 효율적으로 이탈하여, 활성인 HN나 H가 생성되었다. 또, 방전 용기(1)측으로부터 조사된 Ar2 엑시머 광은 직접적으로도 이 SiO2막에 조사됨으로써, 이 SiO2 의 결합수가 절단된다. 이 절단된 상기 SiO2의 결합수와 상기 촉매(100) 등에서 생성된 활성종이 반응함으로써 SiO2의 에칭이 가능해졌다. 본 실시예에서는 약 900초간의 처리로 이 SiO2 막에 대해서 2㎚의 에칭을 할 수 있었다. 또, SiO2 막에 조사되는 광은, SiO2의 단파장측의 흡수단인 파수 6.67×104㎝-1 이상이면 되고, 파수 7.934×104㎝-1에 최대값을 갖는 Ar2 엑시머 광 이외에 파수 6.85×104 ㎝-1에 최대값을 갖는 Kr2 엑시머 광이어도 동일한 효과가 보여진다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 처리 장치에 의하면, 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스를 분해하는 촉매에, 이 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광을 조사하고 있다. 이것에 의해, 촉매에 부착함으로써 흡착 해리하고 있는 분해 생성물의 이탈을 촉진할 수 있다. 예를 들면, 수소 원자를 포함하는 분자 가스로서 암모니아(NH3)를 이용하면, 이 NH3가, 촉매인 텅스텐(W)에 충돌함으로써 흡착된다. 이 때, 흡착 해리 현상으로서 알려져 있는 바와 같이, NH3가 W와의 반응물을 생성하여 NH3가 분해되고 W-H가 형성된다. N원자에 대해서는 일부 텅스텐과 결합하는 것도 있지만, 대부분은 다른 N원자와 결합하여 질소 가스(N2)로서 부유한다고 생각된다. 이와 같이 NH3가 흡착 해리하여 생성된 W-H는, 상기 촉매인 텅스텐의 일함수를 넘는 광을 조사함으로써, W-H의 결합이 절단되고, 이 텅스텐으로부터 활성인 H가 이탈한다. 이 조사시에 상기 텅스텐을 통전 등에 의해 가열하면, 이 이탈을 더욱 촉진할 수 있다. 결과로서, 상기 촉매인 텅스텐을 가열하지 않거나, 또는 보조적인 가열을 가하는 것 만으로 활성종의 생성이 가능해진다. 이것에 의해, 상기 촉매의 증발을 저감할 수 있고, 피처리물의 오염이 없어진다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 처리 장치에 의하면, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광을 피처리물에도 조사하고 있다. 이것에 의해, 이 촉매에 의해 고농도의 활성종이 생성되는 것에 더하여, 피처리물 상의 유기물이나 레지스트의 C-C, C-H 등의 결합수를 조사된 광에 의해 절단할 수 있기 때문에, 이온을 주입한 것과 같은 분해하기 어려운 레지스트의 제거가 가능해지고, 또한 유기물이나 레지스트의 제거 속도가 빨라진다.
본 발명의 청구항 3에 기재된 처리 장치에 의하면, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광으로서, 5.08×104㎝-1를 넘는 광을 피조사물에도 조사하고 있다. 이것에 의해, 유기물이나 레지스트의 C-C, C-H 등의 단일 결합에 더하여 C=C, O=O 등의 2중 결합도 절단할 수 있기 때문에, 이온을 주입한 것과 같은 분해하기 어려운 레지스트의 제거 속도가 커지고, 또한 유기물이나 레지스트의 제거 속도가 보다 빨라진다.
본 발명의 청구항 4에 기재된 처리 장치에 의하면, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광이 7.934×104㎝-1에 최대값을 갖는 Ar2 엑시머 광을 이용하고 있다. 이것에 의해, 유기물이나 레지스트의 C=O나 C의 3중 결합, N의 3중 결합, C와 N의 3중 결합도 절단할 수 있기 때문에, 이온을 삽입한 것과 같은 분해하기 어려운 레지스트의 제거 속도가 커지고, 또한 유기물이나 레지스트의 제거 속도가 보다 빨라진다.
본 발명의 청구항 5에 기재된 처리 장치에 의하면, Ar2 엑시머 광을 발생하는 수단으로서, 방전용 가스를 Ar로 한 유전체 배리어 방전을 이용하고, 이 방전용 가스에 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스를 혼입한 수단을 이용하고 있다. 이것에 의해, Ar 가스 유전체 배리어 방전에서 발생한 파수 7.934×104㎝-1의 엑시머 광이 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스에 효율적으로 조사하여 활성인 O, H를 생성할 수 있다. 또, 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스의 일부는 유전체 배리어 방전에 의해서 활성인 O, H 등으로 변화되기 때문에, 고밀도의 활성종으로서의 O, H 등을 생성할 수 있고, 유기물의 제거 속도가 빨라진다.
본 발명의 청구항 6에 기재된 처리 장치에 의하면, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광의 조사 수단이, 파수 5.81×104㎝-1에 최대값을 갖는 Xe2 엑시머 램프, 파수 6.85×104㎝-1에 최대값을 갖는 Kr2 엑시머 램프로 하고 있다. 이 엑시머 램프로 함으로써, 상기 파수에 피크를 갖는 단색광을 고효율로 발생할 수 있기 때문에, 여분인 광이 피처리물에 조사되지 않으며, 피처리물을 여분인 광으로 과열 등을 하지 않고 유기물을 제거할 수 있다. 또, 유전체 배리어 방전 램프는, 금속 전극의 손모(損耗)가 없기 때문에, 피처리물을 오염시키지 않는다는 이점도 있다.
본 발명의 청구항 7에 기재된 처리 장치에 의하면, 처리에 의해서 피처리물로부터 발생한 산소 원자를 포함한 가스가 상기 촉매를 오염하여 손모하는 경우가 있지만, 상기 촉매를 산소와 반응하기 어려운 Pt, Rh, Pd, Ir, Ru, Re 혹은 Au로 함으로써, 상기 촉매의 손모를 방지할 수 있고, 피처리물의 오염을 방지할 수 있다.
본 발명의 청구항 8에 기재된 처리 장치에 의하면, 활성인 O, H 등의 이 분해 생성 가스를 분사를 이용하여 피처리물까지 유효하게 운반할 수 있기 때문에, 활성인 O, H 등의 이용률이 향상한다. 그 결과, 유기물 제거의 속도가 빨라진다. 특히, 피처리물을 대기 중(통상의 공기 중)에 둔 경우에는, 이 피처리물의 이동이 용이해져서, 피처리물의 연속 처리가 가능해진다.
본 발명의 청구항 9에 기재된 처리 장치에 의하면, 상기 분자 가스는 수소 원자를 포함하는 분자 가스이고, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광으로서, 파수 6.67×104㎝-1 이상의 광을 상기 촉매와 상기 피조사물에 조사하는 수단을 구비하고 있다. 이 경우, 상기 피조사물에 조사되는 광이, SiO2의 단파장측의 흡수단인 파수 6.67×104㎝-1 이상이기 때문에, 광은, SiO2에 흡수되어, SiO2를 Si+SiO로 분해한다. 이것에 촉매에서 생성된 활성인 H 등이 작용하여, H만으로는 에칭할 수 없었던 SiO2의 에칭이 가능해진다는 이점이 있다.
본 발명의 청구항 10에 기재된 처리 장치에 의하면, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광으로서, 파수 6.85×104㎝-1에 최대값을 갖는 Kr2 엑시머 광 혹은 파수 7.934×104㎝-1에 최대값을 갖는 Ar2 엑시머 광을 이용하고 있다. 특히, 이 파수의 광을 발생하는 수단으로서, 유전체 배리어 방전 램프를 사용할 수 있다. 이 경우 청구항 9에 기재된 발명과 동일하게, SiO2의 단파장측의 흡수단은 파수 6.67×104㎝-1이기 때문에, 파수 6.85×104㎝-1에 최대값을 갖는 Kr2 엑시머 광, 혹은 파수 7.934×104㎝-1에 최대값을 갖는 Ar2 엑시머 광은 SiO2 에 흡수되어, SiO2를 Si+SiO로 분해한다. 이것에 촉매에서 생성된 활성인 H 등이 작용하여, H만으로는 에칭할 수 없었던 SiO2의 에칭이 가능해진다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 내지 5의 실시예를 도시하는 개략도,
도 2는 본 발명의 제5 실시예를 도시하는 개략도,
도 3은 본 발명의 제6 실시예를 도시하는 개략도,
도 4는 본 발명의 제7 실시예를 도시하는 개략도,
도 5는 본 발명의 제8 실시예를 도시하는 개략도,
도 6은 본 발명의 제9 실시예를 도시하는 개략도,
도 7은 본 발명의 제10 실시예를 도시하는 개략도,
도 8은 종래의 처리 장치를 도시하는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 방전 용기 2a : 활성종 생성 공간
2b : 처리 공간 3a : 전극
3b : 전극 4 : 방전 플라즈마
5 : 방전용 전원 6a : 방전 가스 도입구
6b : 배출구 7 : 광 취출 창
8 : 시료대 9 : 피처리물
10a : 도입구 10b : 배출구
11 : 처리 장치 100 : 촉매
20 : 처리 장치 21 : 처리실
22 : 처리 공간 23a : 전극
23b : 전극 23c : 전극
24a : 방전 플라즈마 24b : 방전 플라즈마
30 : 처리 장치 32 : 처리 공간
36a : 방전 가스 도입구 36b : 배출구
40 : 처리 장치 41 : 제1 전극
42a : 알루미나 42b : 알루미나
43 : 제2 전극 44 : 방전용 공간
45a : 방전용 가스 도입구 45b : 방전용 가스 배출구
46 : 활성종 생성실 47 : 활성종 분사구
48 : 방전 플라즈마 50 : 처리 장치
51 : 제1 전극 52a : 알루미나
52b : 알루미나 53 : 제2 전극
55a : 방전용 가스 도입구 57 : 활성종 분사구
58 : 방전 플라즈마 59 : 처리실
60 : 처리 장치 61 : 램프 하우스
62 : 처리 공간 63 : 저압 수은 램프
64a : 방전 플라즈마 65 : 교류 전원
66a : 가스 도입구 66b : 가스 배출구
68a : 도입구 68b : 배출구
70 : 처리 장치 71 : 램프 하우스
72 : 처리 공간 73 : Xe2 엑시머 램프
73a : 외측관 73b : 내측관
74a : 방전 플라즈마 76a : 도입구
76b : 배출구 80 : 처리 장치
82 : 반응실 85 : 전원
86a : 도입구 86b : 배출구
88 : 시료대 89 : 피처리물

Claims (10)

  1. 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스를 분해하기 위해서 촉매를 이용하고, 상기 촉매에 의해 분해 생성된 가스에 의해서 피처리물을 처리하는 처리 장치에 있어서,
    상기 촉매가 갖는 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광을 상기 촉매에 조사하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광을 피처리물에 조사하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광이, 5.08×104㎝-1을 넘는 광인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광이 7.934×104㎝-1에 최대값을 갖는 Ar2 엑시머 광을 이용한 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, Ar2 엑시머 광을 발생하는 수단으로서, 방전용 가스를 Ar로 한 유전체 배리어 방전을 이용하고, 이 방전용 가스에 수소 원자 혹은 산소 원자를 포함하는 분자 가스를 혼입한 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 촉매의 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광의 조사 수단이, 파수 5.81×104㎝-1에 최대값을 갖는 Xe2 엑시머 램프, 또는 파수 6.85×104㎝-1에 최대값을 갖는 Kr2 엑시머 램프인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 촉매가 Pt, Rh, Pd, Ir, Ru, Re 혹은 Au인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 분해 생성 가스를 피처리물에 분사하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  9. 수소 원자를 포함하는 분자 가스를 분해하기 위해서 촉매를 이용하고, 상기 촉매에 의해 분해 생성된 가스에 의해서 피처리물을 처리하는 처리 장치에 있어서,
    상기 촉매가 갖는 파수로 나타낸 일함수를 넘는 파수의 광을 상기 촉매에 조사하는 동시에, 이 파수의 광을 피조사물에도 조사하는 수단을 구비하고, 이 파수의 광으로서 파수 6.67×104㎝-1 이상의 광을 이용하여, SiO2를 에칭하는 것을 특징으로 한 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 파수의 광은, 파수 6.85×104㎝-1에 최대값을 갖는 Kr2 엑시머 광, 혹은 파수 7.934×104㎝-1에 최대값을 갖는 Ar2 엑시머 광을 이용하여, SiO2를 에칭하는 것을 특징으로 한 처리 장치.
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