基板的表面處理方法

專利名稱：基板的表面處理方法
技術領域：
本發明涉及一種利用光激發過程來從表面發射電子以便對導電基板的表面進行處理的方法。為達到本發明的目的，所使用的表面處理包括在所述基板上沉積薄膜、氧化、氮化或碳化所述基板表面、平整或蝕刻所述基板表面等步驟。
背景技術：
對于利用光激發過程的表面處理方法來說，已經公知的方法包括通過直接分解氣相中的工藝氣體分子以生成自由基的方法，或者直接光激發基板表面上化學結合的分子和/或原子使得它們從所述表面脫離的方法。然而，由于必須使用高光子能來實現這種現象，實際上，不得不使用20eV或者高于20eV的真空紫外線以及100eV或者高于100eV的軟X射線。例如，可用于前者的高功率準分子激光器以及可用于后者以產生同步輻射的電子儲存環均非常昂貴，而且均是點光源(punctual light source)。因此，難以使用這些設備照射大面積的基板表面，而且在現階段，這些設備還沒有投入到實際使用中去。
而且，當工藝氣體與產生真空紫外線或軟X射線的光源相接觸時，會損壞光源。因此，理想的情況是使用一個光學窗將工藝氣體與光源隔離。然而，由于還沒有用于能夠透過具有10eV或者高于10eV能量的光的光學窗的合適材料，所以工藝氣體的壓力必需被控制在0.0001個大氣壓或者更低，或者必需使用一個差動泵浦機構或者其他復雜設備來得到工藝室和光源之間的壓力差。在前一種方案中，反應效率明顯下降，而在后一種方案中，光輻照的反應區域被限制在幾毫米的直徑范圍內，這樣會引起實用上的問題。人們也發明出一些其他的光激發過程，其中代替這種光源，使用低壓水銀燈以發出4.9eV和6.7eV的紫外線。然而，由于分子解離和電離的反應效率極低，所以目前還沒有投入實際的應用。
本發明的目的是提供一種利用光激發過程處理導電基板的方法，其中尤其可以容易地、低成本地處理面積大的基板表面。

發明內容
根據本發明所述，將一個導電基板置于一個壓力保持在0.001-1個大氣壓之間的處理容器中，將從裝入一個帶有光輸出窗的容器中的光源發射的、具有3-10eV光子能的紫外線輻照所述基板表面，同時向所述基板施加一個負偏電壓，并向所述處理容器內通入工藝氣體對所述基板表面進行處理，從而達到本發明的目的。
對于本發明的目的來說，術語“導電基板”不僅僅包括金屬材料，還包括寬帶隙半導體，這種半導體在室溫下是不導電的，但是在高溫下變成導電的，例如氮化鋁和陶瓷材料等。
在本發明中，所使用紫外線的能量較小，為3～10eV，優選使用能量為4～9eV的紫外線。使用一般的、低價的光源例如低壓水銀[蒸氣]燈即可產生在上述能量范圍內的紫外線。這種光源能夠發射波長為185nm或254nm的紫外線。然而，由于波長為185nm的紫外線很容易產生臭氧，在一般使用情況下，臭氧的輸出被控制在最小值，并應優選使用波長為254nm的紫外線。對于本發明的實施來說，雖然并不常常使用波長為185nm的紫外線，但它仍是必需的，已經開發低壓水銀燈作為移除半導體上抗蝕劑膜的紫外線光源，從商業上來講是可行的。除此之外，該光源呈點狀，并可呈現線狀或者面狀，將大量光源緊密排列即可輕松地輻照大面積。其他的光源，例如氘氣燈或氙氣(XE)燈，也能產生適合本發明條件的紫外線。
現在說明一下在本發明中使用3～10eV紫外線輻照表面的重要性。當使用的紫外線能量低于3eV時，電子無法從所述基板表面發射出來，而且也無法引起光激發過程。然而，如果所述光子能量增加到大于所述基板表面的功函數，那么外部光電發射效應就會造成電子發射，向所述基板施加一個負偏電壓會使電子加速，這樣就能夠使用由高能電子和工藝氣體分子之間的高效反應產生的自由基或離子對所述基板表面進行處理。一般情況下，物質功函數的大小范圍為3～5eV，因此使用3eV或高于3eV的紫外線進行輻照就可能會獲得足夠數量的發射電子，使用4eV或高于4eV的紫外線尤其有效。因此，雖然使用3eV或高于3eV的紫外線(尤其是4eV或高于4eV的紫外線)進行輻照而發射的電子的動能小到幾個eV或者更低，但是通過控制施加于所述基板的負偏電壓就能夠使所述發射電子的動能增加到足夠大的值，從而在高反應效率下分解或電離所述工藝氣體分子。
從另一方面來說，上限為10eV的意義如下所述。正如前面所述，當工藝氣體與紫外線光源接觸時，會損壞紫外線光源。因此，完全將紫外線光源與工藝氣體隔離的理想方法就是將光源裝入一個帶有光輸出窗的容器中。由于用于光輸出的光學窗吸收波長短于光學窗能帶隙的紫外線(最大值大約為10eV)(換句話說，光子能超過10eV)，所以理論上沒有合適的光學窗。因此，在使用光子能超過10eV的紫外線的常規過程中，人們作出各種發明來防止紫外線光源與工藝氣體相接觸，例如，一種方法是使用一個差動泵浦系統來控制工藝室和光源之間的壓力平衡。在本發明中，如下所述，由于低能紫外線的光子能不足以分解或電離所述工藝氣體分子，所以將低能紫外線轉換為在施加有負偏電壓的基板表面上的高能電子是關鍵的一步，這樣就可能以很高的效率對所述表面進行處理，而且即使紫外線的一部分被所述光輸出窗吸收，也會保持高處理效率。由于光輸出窗完全防止工藝氣體反向流入光源，那么就可以使用任何類型的氣體分子包括腐蝕性氣體而不會引起任何嚴重的問題，而且也可以將所述工藝氣體的壓力設為任意值而不考慮上述與光源間的壓力平衡問題。因此，本過程也可以應用于擴展的領域中。除此之外，由于3～10eV的紫外線幾乎無法被所述工藝氣體分子吸收，所以取決于氣體壓力，到達所述基板表面的紫外線在強度上也幾乎不會被減弱。
因此，本發明中所使用紫外線的光子能的上限取決于光學窗物質的光吸收系數，對于氟化鋰來說大概為10eV(相當于氟化鋰的吸收閾值的波長120nm)。當使用比氟化鋰便宜的合成石英玻璃作為光輸出窗時，其上限大概為7.8eV。因此，可適用于本發明的紫外線的光子能的范圍是3～10eV，優選為4～9eV。
在本發明中，為了確保利用相對低能的紫外線在所述基板表面發生反應，需要將裝有所述基板的工藝室中的壓力保持在0.001～1個大氣壓的范圍內，優選為0.01～0.5個大氣壓的范圍內。當所述工藝室中的工藝氣體如上所述保持在相對高壓時，所述基板吸收紫外線后從基板表面發射出的電子(其由直接光激發得到的光電子和這些光電子在基板中非彈性散射所得的二次電子組成)在從所述表面遷移僅僅幾個微米的小距離后即與所述工藝氣體分子碰撞，發生電子撞擊解離反應后產生自由基和離子。隨著氣壓的增加，發射電子與所述氣體分子碰撞時刻前能夠遷移的距離變短。例如，在0.1個大氣壓時，距離減少到1μm或更短，而且碰撞會重復多次。從這一觀點來看，所述工藝室中的氣體壓力將被設定為0.001個大氣壓，或者優選為0.01個大氣壓或高于0.01個大氣壓。從另一方面來說，如果所述工藝室中的氣體壓力保持在所述大氣壓或者高于所述大氣壓，那么很難通過使用3～10eV紫外線進行輻照的方法使從所述基板表面發射出的電子保持解離反應。因此，所述工藝室中的氣體壓力最大會被限制在一個大氣壓或者優選限制在半個大氣壓。如上所述，所述工藝氣體的相對高壓對于以下兩方面來講是很有好處的，一方面所述處理裝置不需要采用超高真空規格，另一方面所述紫外線燈產生的大量熱可以通過所述工藝氣體高效地移除以進行冷卻。
順便說一下，根據本發明，所述工藝室中工藝氣體的壓力高達0.001～1個大氣壓。然而，除氧氣之外，許多過程中所使用的氣體分子在光子能量的范圍為3～10eV時幾乎沒有表現出光吸收性能，因此，由于光吸收與所述氣體壓力無關，所以可以使用強度沒有明顯下降的紫外線輻照所述基板表面。因此，從所述基板表面發射電子的效率根本不會受所述工藝氣體壓力的影響，而且在接近一個大氣壓時，電子可以被高效發射。
上述工藝氣體壓力的優選值與施加于所述基板的負偏電壓有關，也與所述表面處理的過程控制有關。換句話說，在表面處理過程中，一般情況下，基板電流隨氣體壓力的增加而增加，并在達到最大值后下降。從另一方面來說，當上面提到的負偏電壓增加時，所述基板電流也逐漸增加，達到擊穿電壓時會發生放電，從而導致所述基板電流的快速增加。在本發明中，使用了穩定的、可控制的無放電狀態。為了達到這一目的，取決于處理對象，偏壓和氣壓的優選范圍由先前實驗決定，所述表面處理過程被控制在無放電的穩定狀態下，從而使處理速度也盡可能地有所提高。
在本發明中，如上面所述，通過紫外線的輻照，電子從所述基板表面發射出，發射電子隨后被負偏電壓加速，從而以較高的反應效率進行表面處理。這種表面處理過程的反應機制將在后面進行詳細描述。一般來講，迄今為止，已經通過由微波、直流放電、電子槍等產生的等離子體形成用于處理所述基板表面的自由基。因此，形成自由基所需的電能從所述工藝室的外部供給，使得在遠離所述基板表面的地方所述自由基的密度較高。這就引起了一個實際的問題，即如何將這些自由基傳輸至所述基板表面，因為按照這種方式產生的自由基的大多數都無法參與所述表面處理，例如薄膜沉積。因此，雖然功率輸入較高，但是反應效率仍然較低，這就致使整個操作價格不菲，而且到處都會生成非預期的薄膜沉積。從另一方面來講，根據本發明的方法，從所述基板表面發射的電子起到了表面處理過程觸發器的作用。因此，應僅僅限于在所述基板表面上產生自由基和等離子體，而且雖然等離子體的范圍取決于所述氣體壓力，但是在距離所述基板表面越近的地方，生成的自由基的密度也越高。因此，為產生自由基而輸入的電能中被浪費的部分很少，而且產生的自由基中的很大部分都會起到表面處理的作用。
除此之外，紫外線不僅僅輻照到基板表面，而且還輻照到基板支架以及所述工藝室的內壁，即使電子已發射出，但是必需在其上施加一個負偏電壓才會使發射電子加速。因此，發射電子的動能保持在非常低的狀態，以致不會引發電子撞擊解離反應。因此，由于在與所述基板表面處理沒有直接關系的區域中不會產生自由基，所以也沒有必要在該類區域的表面上進行任何沉積。這不僅有利于工藝裝置的維護，也減少了顆粒從非必要沉積的薄膜中脫離從而導致薄膜產生缺陷或雜質的可能性。
抑制上述非預期沉積的效果可以應用于紫外線燈的光輸出窗的壁上。在前面所述的光激發過程中，例如使用一個紫外線燈或者一個激光器件進行的常規光CVD(化學氣相沉積)法，在燈管壁或者光學窗上的非預期沉積會引起嚴重的問題。這是因為氣相中工藝氣體分子會發生解離，而且在光學窗的設計中使用了復雜的發明，因此需要頻繁清洗所述光學窗。相反，本方法中，沒有在所述光學窗的附近發生氣相中的直接解離，只有在非常接近所述基板表面的地方才會產生自由基。因此，也絕對不會在燈管壁和光學窗上產生沉積，不用進行維護。
根據本方法，如上所述，在非常接近所述基板表面的地方產生的自由基和離子可以被有效地輸運到所述基板表面，以對所述基板進行表面處理。而且，在這里產生的正離子經上面所提到的負偏電壓加速后到達所述基板表面，并與所述基板表面碰撞，導致電子被高效地發射出來。除此之外，在上面提及的正離子弛豫過程中，嚴格地說，是在正離子與電子復合以形成中性自由基的過程中，會發生紫外線的二次產生。
因此，即使所述紫外線光源的輸出功率較低，所述正離子的碰撞和上面提及的二次紫外線的輻照都參與電子的發射，從而可能從所述表面發射出密度足夠大的電子以進行實際的表面處理過程。
而且，本方法使用其動能能夠被精確控制的離子進行輻照，由于存在這類離子，所以即使在低溫下也可能達到高反應效率，同時也可能增強薄膜的附著力和致密性。從另一方面來講，常規的等離子體過程包含高能離子或者中性粒子，使得所述基板表面或薄膜容易遭受嚴重的損壞。尤其在納米級的薄膜沉積過程和原子級的表面處理過程中，如何抑制此類破壞的產生已經成了一個難題。在這個方面，本發明的方法擁有很大的優勢。
除此之外，作為一種常規離子輔助工藝，一種基于團簇離子束的方法已經公知。在該方法中，由數千原子組成的團簇經過電離產生正離子，隨后，產生的正離子被加速至幾千eV并與所述表面碰撞。雖然可以得到相當理想的結果，但是使用該方法會遇到下列問題低效率的生成，團簇束的電離化，構成部件上的顯著堆積引起的污染，工藝裝置的設計非常復雜，難于生成大面積的均勻沉積，等等。在這些方面，本發明的方法也擁有很大的優勢。
根據本方法，選擇不同的工藝氣體可以進行各種表面處理。例如，當使用甲烷氣體作為碳源并與氫氣混和時，可能會在所述基板表面上沉積出一層碳膜，尤其會沉積出一層類金剛石薄膜。該薄膜可以用做硬盤的保護性涂層。
當使用的工藝氣體包含能夠與所述基板發生反應的組份時，可能會在基板上形成一層由上述組份演變成的薄膜。如果使用包含有氧、氮或碳的氣體作為上述氣體，就會在所述基板材料上生成氧化膜、氮化膜或者碳化膜。這些薄膜可以用于形成TMR磁頭的氧化鋁薄膜、MOSFET的柵氧化膜以及鈦金屬表面上的鈍化膜。
在本發明中可以使用包含非反應性組份的氣體作為工藝氣體。例如，可以使用氬氣，而且具有動能的氬離子與所述基板碰撞可以用于平整所述基板表面。舉個例子，所述碰撞可以用于平整TMR磁頭的銅薄膜電極表面。
本方法中，在所述工藝室中裝有一個面向所述基板的網狀電極。該網狀電極與地電位相連，并向所述基板施加一個負偏電壓。經由該網狀電極，所述工藝氣體通向所述基板表面，且將紫外線輻照所述基板表面。正如上面所述，本發明的工藝裝置主要包括一個裝于帶有光輸出窗的容器中的紫外線光源、一個偏壓電源以及一個與所述基板對向放置的網狀電極。這會給所述工藝裝置帶來很多突出的特點，不僅裝置結構設計簡單，而且造價低廉、工藝維護簡單，也有可能通過改進現有裝置而得到。通過增加紫外線光源的數量或者設計紫外線光源的排列方式，也可能適用于表面面積較大的基板，或者表面形貌粗糙的基板。


圖1是描述本發明中從所述基板表面發射電子的原理的示意性說明。
(標記說明)1.工藝室2.基板3.網狀電極4.直流電源5.紫外線光源6.產生自由基7.工藝氣體入口8.排氣口具體實施方式
圖1是一個示例性的說明，描述了一個實施本發明方法的裝置[設備]。在該示例圖中，1代表一個工藝室，其壓力可以通過圖中未示出的一個抽氣泵經排氣口8減小到預定壓力。所述工藝氣體可以通過圖中未示出的一管道系統從工藝氣體入口7供給。2代表所述基板，該基板置于基板支架2a上，基板支架2a裝入所述工藝室中并與所述工藝室1電絕緣。一個網狀電極3面向所述基板2放置，所述電極3也與所述工藝室1電絕緣。在該電極3和所述基板2之間連接有一個直流電源4，并向所述基板2施加一個相對于所述網狀電極3的負偏壓。
在所述工藝室1中，放置一個紫外線光源5，例如一個低壓[電壓]水銀燈，以將紫外線經由所述網狀電極3照射到所述基板2的表面。
經紫外線輻照后，如A所示，電子首先從所述基板2的表面發射。電子被所述基板2和所述網狀電極3之間的電場加速并準備向所述電極3移動。由于所述工藝室1中的高壓，或者換句話說，由于氣體分子密度高，電子在移動很短的距離后與氣體分子相碰撞，從而形成了自由基或離子6。由于自由基或離子形成于非常接近所述基板2表面的地方，所以它們可以被有效地移送到所述基板2的表面，用于對所述基板進行表面處理。
隨后，此處形成的正離子由上述偏壓加速至所述基板表面，并與基板表面相碰撞，引起高效地放出電子，如B所示。此外，在上述正離子的弛豫過程中，二次產生的紫外線引起進一步地放出電子，如C所示。
因此，發射電子如正反饋一樣持續快速增加，直到達到某個飽和點，因此，即使作為觸發器的紫外線光源的輸出較弱，也可能獲得足夠數量的發射電子以進行表面處理過程。
現在，下面將描述使用本發明方法的一些實施例。
實施例1硬盤基板上保護性膜的形成在硬盤基板上形成一層類金剛石膜。所述硬盤包括，例如，一個鋁基板、疊置在鋁基板上的一個鉻襯層和一個CoCrPt合金鐵磁性金屬層等等、和一個形成于鐵磁性金屬層上的保護性膜。其上形成有上述襯層和鐵磁性金屬層的所述基板被置于工藝室[處理容器]中，并向所述基板施加一個-150V的偏壓。工藝氣體使用由氫氣和甲烷氣組成的混和氣體(混和比例甲烷氣占流量中的1％)，在所述工藝氣體排放過程中，將所述工藝室中的壓力保持在0.3個大氣壓。當使用一個低壓水銀燈將紫外線輻照到所述基板表面時，在所述鐵磁性金屬層的表面上沉積一層類金剛石膜。
所述膜的生長速度為0.3nm～0.5nm/秒，處理過程持續大概10秒就足以生成厚度足夠(3nm)用以保護所述硬盤表面的膜。該膜包含一個類金剛石的晶體結構，并且具有用作保護性膜的足夠硬度。
實施例2用于TMR磁膜的氧化膜的形成在TMR磁頭上形成一層氧化鋁薄膜。一個TMR磁頭包括，例如，一個硅基板和依次疊放在硅基板上的一個下部電極層(Cu)、一個磁性層、一個具有隧穿效應的絕緣層、一個磁性層，一個上部電極層(Cu)等等。氧化鋁薄膜用作上述的電絕緣層。包括形成于上述下部電極層(Cu)和磁性層上的鋁薄膜的基板被裝于工藝室中，當向所述基板施加-50V的偏電壓時，通入被氬氣或氦氣(混和比例流量比5％)稀釋的氧氣作為工藝氣體。當所述工藝室中的壓力保持在0.01個大氣壓時，使用低壓水銀燈將紫外線照射到基板表面，會導致所述鋁基板的氧化并生成一層氧化鋁薄膜(厚度1.5nm)。該薄膜的結構致密，表面形貌非常平坦，從而使增強TMR磁頭的探測靈敏度成為可能。
根據本發明所述，由于必需向對象基板的表面施加一個偏電壓，一般來說，所述基板僅限于所述基板溫度是室溫時的導電材料。然而，如果是納米級的極薄膜的話，本方法可用于如本實施例中的氧化鋁薄膜和其他絕緣膜。氧化鋁具有大約9eV的寬帶隙，現在考慮使用的紫外線很難將電子從價帶激發至導帶，即使可以實現這種激發過程，很可能電子發射造成所述基板帶正電。然而，由于磁性層的費米能級大概位于氧化鋁帶隙的中間，使用4～5eV的紫外線進行輻照就足以激發所述價電子并跨越所述氧化鋁層的導帶底將所述價電子發射至表面，因此，這在理論上沒有什么問題。然而，可以采用提高溫度的方法，以克服在室溫下將金屬膜沉積于充分厚氧化鋁基板上這一難題。
實施例3用于MOSFET的柵絕緣膜的形成為了生成用于MOSFET(metal oxidized semiconductor field-effecttransistor，金屬氧化半導體場效應晶體管)的柵絕緣膜，使用一個單晶硅晶片作為基板，將其裝于工藝室中，且當向基板施加-100V偏電壓時通入被氬氣或類似氣體(占流量中的1％)稀釋的氧氣作為工藝氣體。使用低壓水銀燈將紫外線輻照到所述基板表面，同時將所述工藝室中的壓力保持在0.05個大氣壓，進行兩(2)秒鐘的處理后會生成2nm的氧化硅膜。該氧化硅(氧化物)膜結構致密，同時不包含雜質，而且還可以增強MOSFET的電性能。
實施例4基板表面的平坦化本發明的方法可以應用于平整TMR磁頭的銅薄膜電極。
為達到此目的，可以將TMR磁頭的銅薄膜電極選做基板，它被裝于工藝室中，通入氬氣作為工藝氣體，同時向基板施加-200V偏壓，通過氬原子和離子與銅原子的碰撞，從而增強銅原子在所述表面上的遷移。使用低壓水銀燈產生的紫外線輻照所述基板表面，同時將工藝室的壓力保持在0.02個大氣壓，氬離子與所述基板表面的碰撞就會對所述基板表面進行平坦化。
除此之外，如上面實施例2所示，使用氮代替氧可能會在所述基板表面上生成氮化膜。
工業上的實用性在本發明中，使用了一個裝于帶有光輸出窗的工藝室的光源，具有3～10eV能量的紫外線能夠透過該窗進行輻照。具有這種能量的紫外線可以通過使用例如一個低壓水銀燈而得到。這種燈是一種通用的產品，一般用于移除半導體上的抗蝕劑，易于獲取并且造價低廉。除此之外，它的形狀可以是線狀或者面狀，適合輻照較大面積的基板。選擇較大型號的這種紫外線燈或者設計紫外線燈的排列方式，也可能將本發明應用到具有較大面積或者表面形貌粗糙的基板上。
常規的等離子體過程在產生等離子體時使用的氣壓都具有上限和下限。由于這個原因，實施任何納米級的工藝控制涉及使用惰性氣體例如氬氣稀釋的原材料氣體。根據本發明的方法，從另一方面來說，由于沒有對原材料氣體的壓力進行限制，所以稀釋到任意百分比都是可能的，即使這種稀釋是必要的。對于按照常規方法產生等離子體來說，由于自由基密度的分布不均勻的事實，產生的等離子體覆蓋的范圍遠遠超過了所述基板表面的面積，因此輸入的電能大部分都被浪費掉了。然而，根據本發明的方法，在適合于所述基板面積的任意面積上產生自由基是可能的。
根據本發明，所述工藝室中的壓力被設定成高達0.001～1個大氣壓，優選設定為0.01～0.5個大氣壓。伴隨著上述紫外線的低光子能，在非常接近基板表面的地方，工藝氣體組份與電子之間的碰撞生成離子或自由基，這些離子和自由基可以高效運送到達所述基板表面，從而對所述基板進行表面處理。
除此之外，由于紫外線的能量較小，并且紫外線輻照工藝室的內壁和基板支架所激發的電子的動能極低，不會引發電子撞擊解離反應，所以在上述內壁或支架上不會堆積異種物質，也不會產生所述解離反應發生后形成的物質。這樣有利于表面處理裝置的維護，而且也可以防止由于顆粒從不需要堆積物剝離而產生各種缺陷或者污染。
權利要求
1.一種基板的表面處理方法，其特征在于，在一工藝室中放置一導電基板，將所述工藝室中的壓力保持在0.001～1個大氣壓之間，從裝于帶有一光輸出窗的一工藝室中的一光源輻照出具有3～10eV的光子能的紫外線，同時向所述基板施加一負偏電壓，并將一工藝氣體通入所述工藝室內，從而對所述基板的表面進行處理。
2.根據權利要求1所述的基板表面處理方法，其特征在于，所述工藝氣體包含原材料組份，并且在所述基板上形成由所述組份構成的一膜。
3.根據權利要求2所述的基板表面處理方法，其特征在于，所述原材料組份是碳和氫，并在所述基板上形成一類金剛石碳膜。
4.根據權利要求1所述的基板表面處理方法，其特征在于，所述工藝氣體含有與所述基板的材料發生反應的組份，通過所述組份和所述基板之間的反應在所述基板上形成一膜。
5.根據權利要求4所述的基板表面處理方法，其特征在于，與所述基板的材料發生反應的組份是氧、氮或碳中的任何一種，并形成氧化膜、氮化膜或碳化膜中的任何一種。
6.根據權利要求1所述的基板表面處理方法，其特征在于，所述工藝氣體含有一非反應性組份，所述組份的碰撞會對所述基板的表面進行平坦化。
7.根據權利要求1～6中任一項所述的基板表面處理方法，其特征在于，在所述工藝室中與所述基板對向放置一網狀電極，在所述電極和所述基板之間施加所述基板側為負的偏電壓。
8.根據權利要求1～7中任一項所述的基板表面處理方法，其特征在于，所述工藝室中的壓力保持在0.01～0.5個大氣壓之間。
9.根據權利要求1～8中任一項所述的基板表面處理方法，其特征在于，進行輻照的紫外線具有4～9eV的光子能。
10.根據權利要求1～9中任一項所述的基板表面處理方法，其特征在于，使用一放電型燈，例如低壓水銀燈，作為紫外線光源。
全文摘要
一種利用光泵浦過程對導電基板進行表面處理的方法，其中，將一個導電基板放置于一個處理容器(1)中，所述處理容器中的壓力保持在0.001～1個大氣壓，同時向基板(2)施加一個負偏壓，從裝于帶有一個光輸出窗的容器的紫外線光源(5)產生具有3～10eV的光能的紫外線，該光能大于所述基板表面的功函數，并且向所述處理容器(1)中通入工藝氣體，從而通過從所述基板表面發射的電子與工藝氣體組分碰撞來產生離子和自由基(6)，所述離子和自由基可以到達所述基板(2)的表面，因此，即使對于大面積的基板來說，也可能簡單地、高效地、低成本地并且容易地對基板進行表面處理。
文檔編號C23C16/48GK1669126SQ0381629
公開日2005年9月14日 申請日期2003年7月9日 優先權日2002年7月10日
發明者高桑雄二 申請人:月島機械株式會社, 高桑雄二