JPH02170976A - 光ｃｖｄ用光源装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は光源装置、とくに光ＣＶＤ等の光什学反応に
用いる光をマイクロ波数を金利用して旬る光源装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

第３図ａは例えば＠願昭６２−２５７８４７号明細書に
示はれた従来の光源装置を含む光励起プロセス装置の［
略断面図であり、第３図すは第３図ａのＲ−Ｂ線での要
部断面図である。図において。

（１）は光源室、＋２１！ｒｉ断面形状が楕円の光反射
板、（３）は金属メツシュ等の光透過性導電部材の空胴
壁で構成婆れたマイクロ波空胴、へりはマイクロａを導
く導波管、ａＧはこのマイクロ波をマイクロ波空洞（３
）に結合する給電口、　　（５１）は反応室の壁に設け
られたバージカス供給口、岨）は同排気口、（４）は単
結晶サファイアの円筒管の放′這管側面（６１ａ）とそ
の端面を封じるサファイアあるいはアルミナセラミック
ス等の放電管端面（６１ｂ）、　（６＋ｃ）　　とで摘
取これた放電管であり、中にプラズマ媒体（６２）が封
入づれでいる。（６３）は放電管（４）を支えるための
支持棒で、支持台（６４）に固定されている。（６１は
光源室（１）と反応室（７１の間を隔離し、光を反応室
（７）側へ照射するための透過窓である。

次に動作について説明する。導波管ｆｌｓを伝送されて
きたマイクロ波は給電口ｉｓでマイクロ波空胴（３１に
結合ジれ、マイクロ波空胴（３）内にマイクロ波電磁界
を形成する。放電管（４）内のプラズマ媒体（６２）は
、このマイクロ波電磁界により放電発光する。放電管側
面（６１）はサファイアで形成場れており、これは１４
５ｎｍ以上の波長の真空紫外光を透過するため、放電管
（４）中で発生した１４５ｎｍ以上の真空紫外光のほと
んどすべてを放電管（４）外に取り出すことができる。

この光は第３図ａ中の矢印で示すように金属メツシュの
空胴壁（３）を透過し、ル射板（２）により反射されて
、サファイア等で形成された透過窓（６；を透過して基
板（９）上に照射される。ここで反射板（２１を２つの
焦点のうちの一部が放電管（４）に、他方が基板面上に
くるような楕円面に形成しておけば９反射板（２）によ
り反射された光はすべて基板面上に集光感れることにな
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の光源装置は以上のように構成されているので、放
電管（４）内で発生寧れる紫外光は全方向に放射づれて
いるにもかかわらず、Ｉｙ射板（２）の方向に放射され
基板（９）上に集光される光および放電管より直接基板
（９１に到達する光のみが有効にオリ用されることにな
るので、第２図ａに斜線で示したような他の方向に放射
される光は基板へ到達しない。

すなわち放１１管（４）内で発生する全紫外光のうち半
分近くが基板上に到達しない無効光となり、効率が悪い
という問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、放電管より放１１−ｇれる紫外光をほぼすべ
て反応室中の基板上へ集光することができる効率の良い
光源装置ヲ祷ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に保る光ＣＶＤ用光源装置は、　マイクロ波空
胴の外部に設けられ基板に光を集光する光反射板、並び
に族１１管中心と光反射板端とを結ぶ線分と。上記放電
管中心と上記基板の被照射端とを結ぶ線分とＫよって／
ｒｉざまれる上記マイクロ波空胴壁の円弧部分の少なく
とも一部に設けられ。

直接および上記光反射板を介して上記基板に照射される
光り外の光を上記光反射板に向って反射する光反射性部
材を備えたものである。

〔作用〕

この発明における光ＣＶＤ用光源装置は、直接および光
反射板を介して基板に照射される光に加えて、光反射性
部材が従来は利用プれなかった元金光反射板に向って反
射するので、放電管から放射される光のほとんどすべて
全効率良く基板に照射できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図ａはこの発明の一実施例による光ＣＶＤ用光源装
置を用いた光励起プロセス装置を示す概略断面図、第１
図すは第１図ａのＢ−Ｂ線での要部断面図、第１（９）
Ｃは第１図すの要部を拡大して示す断面図である。図に
おいて、（１）は光源室、（２）は断面形状が楕円で基
板（９）に光を集光する光反射板、ｆ３１は金属メツシ
ュ等の光透過性部材の空ｌ同壁で構成されたマイクロ波
空胴、（５）は同マイクロ波空胴壁に設けられた光反射
性部材、Ｏ９はマイクロ波を導く導波管、（４）はプラ
ズマ媒体（６２）が封入された放雷管、（６）は光源室
ｆｉ１と反応室（７）とを隔離し。

光を反応室（７）側へ照射するための透過窓、ｒ１＋１
は成膜用ガス導入口、（９）は被成験基板、　　（１０
ａ）はサセプタ、　　（＋ｏｂ）は基板加熱用ヒータで
ある。

次に動作について説明する。導波管口９を伝送づれたマ
イクロ波は給電口でマイクロ波空胴（３）に結合され、
マイクロ波空胴（３）内にマイクロ波電磁界を形成する
。放電管内のプラズマ媒体（６２）はこのマイクロ波電
磁界により放電発光する。この光は第１図ａ中の矢印で
示すように、金属メツシュの空胴壁（３）を透過し９反
射板（２）により反射されサファイア等で形成された透
過窓（６］ヲ透過して基板上へ照射される。このとき１
反応室中にはたとえばＷ（Ｃｏ）６．ＷＦ６等の成膜用
カスが導入され。

基板温度４５０″Ｃ程度に昇温すると、熱分解と真空紫
外光との相互作用により助出的にタングステン膜が成膜
これる。

この成膜プロセスにおいては、　ｌｌｕ付着力・膜質向
上のために重要な基板表面清浄イヒ・油性化に寄与する
真空紫外光は高強度であることが望ましい。

これに対して本発明においては、第３図ａ、ｂに示した
ような従来の楕円形反射板（２）のほかに第１図Ｃに示
すように、放電管（４）中心と光反射板（２）端とを結
ぶ線分■と、放電管（４）中心と基板（９）の被照射端
とを結ぶ線分Ｑ１１とによってはｌｌ！まれるマイクロ
波空胴壁（３）の円弧部分の少なくとも一部（第１図Ｃ
の例では全部）に光反射性部材（５；を設け。

直接および光反射板（２）を介して基板（９）に照射さ
れる光以外の光を光反射板（２）に向って反射するよう
にして、助出的な集光を可能にしている。すなわち、第
２図ａに斜線で示したように、従来の構成では基板（９
）Ｋ到達することのない方向に放射されていた光は、第
１図Ｃに示すようなこの発明の一実施例によれば、光反
射性部材１５１によって反射板（２）へ反射され続いて
基板（９）上へ集光されるので。

基板＋９１上において従来よシ高強度の光を得ることが
できる。

なお、光反射性部材（５１は９例えば厚さ０．３ｕ程度
のポリカーボネート板にアルミニウムおよびＭｇＦ２を
蒸着して製作し、金属メツシュ空胴壁（３）に接着する
だけでよいので、構造体を新たに設けることなく簡単に
設置することができる。

このとき、光反射性部材（５）を設ける領域が１例えば
第２図すに示すように、放電管（４）中心と光反射板（
２）端とを結び線分■に達していなかったり。

放電管（４）中心と基板（９）端とを結ぶ線分Ｃ２１１
に達していなかったりする場合には２図中の斜線で示し
た領域の光が損失となり、逆に第２図Ｃに示すように、
上記それぞれの線分の、２＋１’ｉ越えている場合には
、第２図Ｃに斜線で示した領域の光が損失となる。従っ
て、これらの損失を最小限に押えるためには第１図Ｃに
この発明の一実施例で示したように、放電管（４）中心
と光反射板（２１端とを結ぶ線分ωと、放電管（４１中
心と基板（９）の被照射端とを結ぶ線分ｃ！＋＋とによ
ってはさまれるマイクロ波空欄壁（３１の円弧部分に光
反射性部材（５１ヲ設けるのがよい。

なお、上９ｉｌｌ′実施例では基板（９）の大きζや基
板（９１と光源（４）との距離を同庁しているが、これ
らを変えた場合には、それに応じて光反射性部材（５）
の設＠頓域を設定しなおすことで対応することができる
。一般に９通常の光ＣＶＤ装置の場合には、　各装置ｄ
ごとに基板形状や光源と基板との間隔は固定されている
ので、一つの装置において光反射性部材（５）を設置す
る領域を可変にする必要は生じない。

また、上記実施例では光反射性部材（５）をマイクロ波
空欄（３１に接着する場合について説明したが。

マイクロ波空＋１１＝ｌ壁（３１の一部を光反射性部材
として製作してもよい。

なお参考として、マイクロ波放電光源の替りに有１ｉｔ
ｂランプを用いた場合にも上記実施例と同様の効果が切
られるのは明白である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、マイクロ波空欄の外
部に設けられ基板に光音集光する光反射板、並びに放電
管中心と光反射板端とを結ぶ純分と、上記放″ＩＭ管中
心と上記基板の被照射端と金結ぶ線分とＫよってはζ着
れる上記マイクロ波空胴壁の円弧部分の少なくとも一部
に設けられ、直接および上記光反射板を介して上ｇｅ基
板に照射寧れる光以外の光を上記光反射板に向って尺躬
する光反射性部材を備えたので、放電管より放射される
光を反応室中の基板へ助出良く集光することができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例による光ＣＶＤ用光
源装置を用いた光励起プロセス装置金示す輯略断面図、
第１図（ｂ）は（ａｌのＢ−Ｂ組での要部断面図、第１
図（ｃ）は（ｂ）の要部を拡大して示す断面図。 第２図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ光反射性部材が無かっ
たり小さすぎたり大きすぎたりした場合の集光の様子を
示す説明図、第３図（ａ）は従来の光源装置を用いた光
励起プロセス装置を示す概略断面図、第３図ｔｂ＋は（
ａ）のＢ−Ｂｉでの要部断面図である。 図において、（口は光源室、（２）は光反射板、（３１
はマイクロ波空欄、（４１は放雷管、（５）は光反射性
部材。 １６１は透過窓、（７）は反応室、　＋９１ｉｊ基板で
ある。 なお。 各図中同一符号は同一または相当部分を示すものとする
、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロ波空胴内に放電管を備え、マイクロ波により上
   記放電管内のプラズマ媒体を放電発光させて反応室内の
   基板に照射する光ＣＶＤ用光源装置において、上記マイ
   クロ波空胴の外部に設けられ上記基板に光を集光する光
   反射板、並びに上記放電管中心と上記光反射板端とを結
   ぶ線分と、上記放電管中心と上記基板の被照射端とを結
   ぶ線分とによつてはさまれる上記マイクロ波空胴壁の円
   弧部分の少なくとも一部に設けられ、直接および上記光
   反射板を介して上記基板に照射される光以外の光を上記
   光反射板に向つて反射する光反射性部材を備えたことを
   特徴とする光ＣＶＤ用光源装置。