DE19510827C2

DE19510827C2 - Method and device for generating reactive gases

Info

Publication number: DE19510827C2
Application number: DE1995110827
Authority: DE
Inventors: Birgit Fiebig; Ulrich Geisler
Original assignee: CELSIS GES ZUR ANWENDUNG DER M
Current assignee: CELSIS GESELLSCHAFT ZUR ANWENDUNG DER MIKROELEKTRO
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2002-02-07
Anticipated expiration: 2015-03-25
Also published as: DE19510827A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erzeugen reaktiver Gase.The invention relates to a method and a device for generating reactive gases.

Das besondere Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Erzeugung reaktiver Gase zur Her stellung mikroelektronischer oder mikromechanischer Strukturen, wie sie beispielsweise in der Halbleiterproduktion zum Ätzen von Silizium verwendet werden. Die Verwendung derar tiger reaktiver Gase zum Herstellen von Mikrostrukturen ist auch unter dem Begriff "Plasma ätzen" global bekannt. Das Grundprinzip des Plasmaätzens besteht darin, daß mit Hilfe von Hochfrequenz- oder Mikrowellenstrahlung aus relativ inerten Molekülgasen sehr reaktions aktive Spezies produziert werden, die mit festen Materialien reagieren und dabei flüchtige Verbindungen erzeugen. Diese Reaktionsprodukte werden durch eine von einer Vakuum pumpe erzeugten Strömung abtransportiert. Damit die zu bearbeitenden Bauteile nicht durch Strahlung oder Ladungsträgeraufprall beschädigt werden, werden die reaktiven Spezies in einer besonderen Plasmakammer erzeugt und dann in einen plasmafreien Reaktionsraum transportiert.The particular field of application of the invention is the generation of reactive gases for the production position of microelectronic or micromechanical structures, as described for example in semiconductor production can be used to etch silicon. The use of derar tiger reactive gases for the production of microstructures is also under the term "plasma etching "is known worldwide. The basic principle of plasma etching is that with the help of High frequency or microwave radiation from relatively inert molecular gases is very reactive active species are produced that react with solid materials and thereby volatile Create connections. These reaction products are made by a vacuum pump generated flow transported away. So that the components to be machined do not go through Radiation or charge collision will damage the reactive species in generated in a special plasma chamber and then into a plasma-free reaction space transported.

Bekannte Verfahren und Vorrichtungen zum Erzeugen reaktiver Gase unter Verwendung von Mikrowellenstrahlung sehen vor, daß ein strömendes Medium, nämlich ein strömendes Gas, aus welchem die reaktiven Spezies gewonnen werden sollen, der Mikrowellenstrahlung ausgesetzt werden und somit das Gasmedium entsprechend beeinflußt wird, daß die reakti ven Spezies in Form eines Gas-Plasmas entstehen. Zu diesem Zweck werden die durch die Mikrowellenstrahlung zu bearbeitenden Materialien durch Öffnungen der die Mikrowellen beinhaltenden Hohlleiter hindurchgeführt. In nachteiliger Weise wird allerdings das bewegte, von der Mikrowellenstrahlung zu beeinflussende Material nur auf einer kurzen Wegstrecke auf dem Weg durch den Hohlleiter bearbeitet und dadurch nur zu einem geringen Teil von der Strahlung beeinflußt. Dieser Nachteil wird häufig durch eine mäanderförmige Anordnung des Hohlleiters und somit durch die mehrfache Aussetzung des Materials durch die Mikro wellenstrahlung gemindert. Allerdings entweicht durch die großen Öffnungen im Hohlleiter Hochfrequenzenergie, was jedoch den Wirkungsgrad des Verfahrens mindert und wobei darüber hinaus durch zusätzliche kostenintensive Maßnahmen Abschirmungen vorgenom men werden müssen, um den gesetzlichen Strahlenschutzbedingungen zu genügen.Known methods and devices for generating reactive gases using of microwave radiation provide that a flowing medium, namely a flowing one Gas from which the reactive species are to be obtained, microwave radiation are exposed and thus the gas medium is influenced accordingly that the reacti species arise in the form of a gas plasma. For this purpose, the through the Microwave radiation to be processed materials through openings of the microwaves containing waveguide passed. Adversely, however, the moving, Material to be influenced by the microwave radiation only over a short distance processed on the way through the waveguide and therefore only to a small extent of the radiation affects. This disadvantage is often caused by a meandering arrangement of the waveguide and thus through the multiple exposure of the material to the micro wave radiation reduced. However, escapes through the large openings in the waveguide Radio frequency energy, which, however, reduces the efficiency of the process and in addition, shielding is carried out by means of additional cost-intensive measures must be met in order to meet the statutory radiation protection conditions.

In der US-PS 4 883 570 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung einer chemischen Reaktion in einer Plasmaatmosphäre offenbart, welche durch hochfrequente elektromagnetische Strahlung erzeugt wird. Zu diesem Zweck ist ein Hohlleiter vorgesehen, welcher hier durch ein Quarzfenster in zwei Kammern unterteilt ist, wobei die eine Kammer eine Strahlungsquelle aufnimmt, während die andere Kammer eine Plasmakammer definiert. Diese Plasmakammer weist einen Gaseinlaß für Gase auf, welche miteinander in der Plas makammer reagieren sollen, sowie weiterhin einen Gasauslaß für die nach der Reaktion entstandenen Gase. Durch Verschieben eines Kolbens im Bereich des Gasauslasses kann die elektrische Feldstärke im Reaktionsbereich verändert werden. - Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, daß zwar reaktive Gase erzeugt werden, daß die reaktiven Spe zies aber die Plasmakammer nicht verlassen und insbesondere nicht einem externen Reak tionsort zugeleitet werden können. Die bekannte Vorrichtung ist somit nicht als Quelle für reaktive Gase geeignet, sondern nur als chemischer Reaktor zur Durchführung von chemi schen Reaktionen.US Pat. No. 4,883,570 describes a method and an apparatus for carrying out a chemical reaction in a plasma atmosphere, which is characterized by high-frequency electromagnetic radiation is generated. A waveguide is provided for this purpose, which is divided into two chambers by a quartz window, one chamber one source of radiation while the other chamber defines a plasma chamber. This plasma chamber has a gas inlet for gases which are together in the plas Makammer should react, as well as a gas outlet for the after the reaction resulting gases. By moving a piston in the area of the gas outlet the electric field strength in the reaction area can be changed. - A disadvantage of this known device is that although reactive gases are generated that the reactive Spe but does not leave the plasma chamber and especially not an external reac tion can be supplied. The known device is therefore not a source for reactive gases suitable, but only as a chemical reactor for carrying out chemi reactions.

In der US-PS 5 361 016 ist eine Vorrichtung zum Plasmabeschichten von Werkstücken of fenbart. Zu diesem Zweck ist in einem Gehäuse aus einem nichtleitenden Material eine Plasmakammer vorgesehen, welche von einer Magnetspule umgeben ist. Die Plasmakam mer ist durch ein Quarzfenster abgetrennt, wobei in dem abgetrennten Raum eine Strah lungsquelle angeordnet ist. Diese erzeugt eine stehende elektromagnetische Welle inner halb der Plasmakammer.US Pat. No. 5,361,016 discloses an apparatus for plasma coating workpieces fenbart. For this purpose there is a housing made of a non-conductive material Plasma chamber is provided, which is surrounded by a magnetic coil. The plasma camera mer is separated by a quartz window, with a beam in the separated space is arranged source. This generates a standing electromagnetic wave inside half of the plasma chamber.

In der DE-OS 42 41 501 schließlich ist eine Vorrichtung zur Entnahme von organischen Materialien aus einem Gas offenbart. Das Gas wird dabei durch eine abgewinkelte Röhre in Form einer Reaktionskammer hindurchgeleitet. Diese Röhre ist von einem Wellenleiter mit angeschlossener Mikrowellenquelle umschlossen, welche über einen Zirkularpolarisator in der Reaktionskammer ein Plasma erzeugt.Finally, in DE-OS 42 41 501 there is a device for removing organic Materials from a gas disclosed. The gas is in through an angled tube Form passed through a reaction chamber. This tube is made with a waveguide connected microwave source, which is connected via a circular polarizer the reaction chamber generates a plasma.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahrens mit hohem Wirkungsgrad zum Erzeugen reaktiver Gase zu schaffen, welche einem separaten Reakti onsort zugeleitet werden können; ferner soll eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.The invention has for its object a simple method with high To create efficiency for generating reactive gases, which a separate Reacti can be routed on-site; further a simple device for performing the Procedure are created.

Als technische Lösung wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor geschlagen.A method with the features of claim 1 is proposed as a technical solution beaten.

Dadurch ist eine besonders einfache und wirtschaftliche Möglichkeit zur Herstellung reakti ver Gase mit einem hohen Wirkungsgrad geschaffen. Der hohe Wirkungsgrad des erfin dungsgemäßen Verfahrens beruht darin, das Medium nicht quer zur Fortpflanzngsrichtung der Strahlung also quer durch den Hohlleiter, sondern durch den Hohlleiter zu führen, also den die Hochfrequenzenergie führenden Hohlleiter zugleich als Plasmakammer zu verwen den, so daß das Gasmedium ausreichend lange dem Einfluß der Mikrowellenenergie ausge setzt wird, so daß eine vollständige Aufspaltung in aktive Spezies erfolgen kann. Nach dem Erzeugen dieser aktiven Spezies werden diese aus dem Plasma abgeführt und einem Reak tionsort zugeführt, an dem sie benötigt werden, ohne daß das Plasma ebenfalls an diesen Reaktionsort gelangt.This is a particularly simple and economical way of producing reacti ver gases created with high efficiency. The high efficiency of the erfin The method according to the invention is based on the medium not being transverse to the direction of propagation the radiation across the waveguide, but through the waveguide to use the waveguide carrying the high-frequency energy at the same time as a plasma chamber the, so that the gas medium long enough the influence of microwave energy is set so that a complete splitting into active species can take place. After this Generating these active species, they are removed from the plasma and a reak tion supplied to where they are needed, without the plasma also at this Reaction site arrives.

Eine bevorzugte Weiterbildung in der Verfahrensdurchführung schlägt vor, daß das Gas in den Raum zur Erzeugung des Plasmas und/oder das Gas-Plasma aus dem Raum zur Er zeugung des Plasmas im wesentlichen quer zur Fortpflanzungsrichtung der Strahlung zu geführt bzw. abgeführt wird. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, daß in dem nachfol genden Reaktionsraum eine homogene Strömung mit den reaktiven Spezies entsteht, daß keine Störung des Wellenverlaufs im Hohlleiter existiert und daß die Mikrowellenstrahlung aus dem Hohlleiter nicht entweichen kann. Somit wird mit einem hohen Wirkungsgrad das Plasma mit den reaktiven Gasen erzeugt, ohne daß Störungen irgendwelcher Art in nen nenswertem Ausmaße auftreten.A preferred development in the implementation of the method suggests that the gas in the space for generating the plasma and / or the gas plasma from the space for Er Generation of the plasma essentially transversely to the direction of propagation of the radiation is led or removed. This creates the possibility that in the successor In the reaction space, a homogeneous flow with the reactive species arises that there is no disturbance of the waveform in the waveguide and that the microwave radiation cannot escape from the waveguide. Thus, with a high degree of efficiency Generates plasma with the reactive gases without interference of any kind significant extent.

Als technische Lösung zur Durchführung des Verfahrens wird mit der Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 vorgeschlagen.The invention provides a technical solution for carrying out the method Device proposed with the features of claim 3.

Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung reaktiver Gase liegt darin, das Medium durch den Hohlleiter zu führen, also den die Hochfrequenzenergie füh renden Hohlleiter zugleich als Plasmakammer zu verwenden und das Gasmedium ausrei chend lange dem Einfluß der Mikrowellenenergie auszusetzen, so daß eine vollständige Aufspaltung in aktive Spezies erfolgen kann. Durch die Verwendung einer Scheidewand im Hohlleiter ist eine technisch einfache Möglichkeit geschaffen, daß der Hohlleiter zugleich auch die Plasmakammer definiert. Da das Plasma nur im Vakuum erzeugt werden kann, muß der das Plasma enthaltende Teil des Hohlleiters durch eine für die Strahlung durchläs sige, jedoch das Vakuum von dem Atmosphärendruck trennende Scheidewand abgeteilt sein. Diese Scheidewand ist vorzugsweise in einer in der Mikrowellentechnik als "choke flange" bekannten Anordnung einzufügen, welche den verlustfreien Übergang der Mikro wellenenergie von dem Teil der Hohlleiteranordnung, der die Mikrowellenquelle enthält und dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, zu dem anderen, unter Vakuum stehenden Teil, in dem das Plasma erzeugt wird, ermöglicht. Da darüber hinaus die Wand des Hohlleiters für die Abführung der erzeugten reaktiven Spezies eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist, kann das Plasma innerhalb des Hohlleiters in der Plasmakammer gehalten werden, ohne daß es durch die Abführungsleitung für die reaktiven Spezies ebenfalls austritt. Die Öffnungen ha ben dabei einen Durchmesser, der den Austritt der Strahlung verhindert. Der Vorteil liegt darin, daß in den nachgeordneten Reaktionsraum nur reaktive Spezies gelangen, nicht je doch auch Plasma.The basic idea of the device according to the invention for producing reactive gases is in guiding the medium through the waveguide, that is to say the high-frequency energy renden waveguide to use as a plasma chamber and the gas medium sufficient long exposure to the influence of microwave energy, so that a complete Splitting into active species can take place. By using a partition in the Waveguide is a technically simple way that the waveguide at the same time also defined the plasma chamber. Since the plasma can only be generated in a vacuum, the part of the waveguide containing the plasma must pass through one for the radiation separating the vacuum from the atmospheric pressure separating partition his. This partition is preferably in a "choke" in microwave technology flange "known arrangement to insert the lossless transition of the micro wave energy from the part of the waveguide arrangement which contains the microwave source and exposed to atmospheric pressure, to the other part under vacuum, in where the plasma is generated. In addition, since the wall of the waveguide for the removal of the generated reactive species has a plurality of openings the plasma is held within the waveguide in the plasma chamber without it also exits through the discharge line for the reactive species. The openings ha ben a diameter that prevents the radiation from escaping. The advantage lies in the fact that only reactive species enter the downstream reaction space, not ever but also plasma.

Eine Weiterbildung hiervon schlägt vor, daß die Strömungsrichtung des Gases in der Plas makammer im wesentlichen der oder entgegen der Fortpflanzungsrichtung der Strahlung im Hohlleiter entspricht. Dadurch erfährt das strömende Gas in dem Hohlleiter eine lange Weg strecke, auf der das Gas mit der Strahlung beaufschlagt wird, so daß das Gas entsprechend lange dem Einfluß der Mikrowellenenergie ausgesetzt ist. Somit wird das Gas auf seiner gesamten Strecke von der Zuführung bis zur Abführung mit der Strahlung beaufschlagt.A further development of this suggests that the direction of flow of the gas in the plas Makammer essentially the or against the direction of propagation of radiation in the Waveguide corresponds. This causes the flowing gas in the waveguide to travel a long way Route on which the gas is exposed to the radiation, so that the gas accordingly long exposed to the influence of microwave energy. So the gas is on his radiation from the entire route from the feeder to the discharge.

Eine weitere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt vor, daß die Abfüh rung in der Plasmakammer derart angeordnet und ausgebildet ist, daß in dem angeschlos senen Reaktionsbehälter eine homogene Strömung entsteht, daß keine Störungen des Wellenverlaufs im Hohlleiter entstehen und daß die Strahlung aus dem Hohlleiter nicht ent weichen kann. Bei einer derartigen Gestaltung der Auslaßöffnung bzw. Auslaßöffnungen für die reaktiven Spezies in der Plasmakammer ist ein optimaler Verfahrensablauf gewährlei stet, einerseits was die Zuführung der reaktiven Gasteilchen in den nachgeordneten Reakti onsbehälter betrifft, andererseits was die Strahlung innerhalb des Hohlleiters hinsichtlich von Störungen sowie möglichen Strahlenbelastungen betrifft. Vor allem ist wichtig, daß in der nachfolgenden Reaktionskammer eine homogene Strömung entsteht, da dies einen direkten Einfluß auf die Qualität des Plasmaätzens hat. Indem die Wellenausbreitung im Hohlleiter nicht gestört wird, wird dadurch ein optimaler Wirkungsquerschnitt gewährleistet. Ebenso wie die Abführung kann auch die Zuführung für das Gas in die Plasmakammer entsprechend ausgebildet sein, um die erwähnten Wirkungen und Vorteile gleichermaßen zu erzielen. A further development of the device according to the invention proposes that the removal tion in the plasma chamber is arranged and designed such that in the connected senen reaction vessel a homogeneous flow arises that no disturbances of the Waves in the waveguide arise and that the radiation from the waveguide does not ent can give way. With such a design of the outlet opening or outlet openings for the reactive species in the plasma chamber ensures an optimal process flow On the one hand, there is the supply of reactive gas particles in the downstream reactors ons containers concerns, on the other hand, what the radiation within the waveguide in terms of Disorders and possible radiation exposure. Above all, it is important that in the downstream reaction chamber creates a homogeneous flow, as this is a direct Has an influence on the quality of the plasma etching. By the wave propagation in the waveguide is not disturbed, an optimal cross-section is guaranteed. As well like the discharge, the feed for the gas into the plasma chamber can be made accordingly be trained to achieve the aforementioned effects and advantages equally.

Eine Weiterbildung hiervon schlägt vor, daß die Zuführung für das Gas in die Plasmakam mer und/oder die Abführung für das erzeugte Gas-Plasma aus der Plasmakammer seitlich bezüglich zur Hauptströmungsrichtung des Gases in der Plasmakammer sowie bezüglich zur Fortpflanzungsrichtung der Strahlung liegt. Durch die seitliche Anordnung sowohl der Zuführung als auch der Abführung beaufschlagt die Strahlung nicht diese Öffnungen in der Plasmakammer einerseits mit dem Vorteil, daß keine Strahlung durch diese Öffnungen nach außen dringen kann, andererseits mit dem Vorteil, daß dadurch keine Störungen in der Wellenausbreitung beispielsweise durch schrägt reflektierte Wellen auftreten.A further development of this suggests that the supply for the gas in the plasma chamber mer and / or the discharge for the gas plasma generated from the plasma chamber laterally with respect to the main flow direction of the gas in the plasma chamber and with respect to to the direction of propagation of the radiation. Due to the lateral arrangement of both The radiation as well as the discharge does not affect these openings in the Plasma chamber, on the one hand, with the advantage that no radiation passes through these openings can penetrate outside, on the other hand with the advantage that no interference in the Wave propagation can occur, for example, from waves reflected at an angle.

Eine weitere Weiterbildung schlägt vor, daß die Innenwand der Plasmakammer mit einer Beschichtung aus einem Material entsprechend dem Material für die Scheidewand versehen ist. Somit ist der das Plasma enthaltende Teil des Hohlleiters ebenfalls mit einer Beschich tung versehen.Another development suggests that the inner wall of the plasma chamber with a Provide coating from a material corresponding to the material for the partition is. Thus the part of the waveguide containing the plasma is also coated tion.

Schließlich wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß das Material für die Scheidewand sowie gegebenenfalls für die Beschichtung der Innenwand des Plasmakörpers ein Metallbo rid, -carbid, -nitrid, -silicid oder -oxid ist.Finally, it is proposed in a further development that the material for the partition and optionally a metal bo for the coating of the inner wall of the plasma body is rid, carbide, nitride, silicide or oxide.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen reaktiver Gase wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, in der in einer schematischen Schnitt darstellung eine Hohlleiteranordnung entsprechend der Erfindung dargestellt ist. An embodiment of the inventive device for generating reactive gases is described below with reference to the drawing, in a schematic section representation of a waveguide arrangement according to the invention is shown.

Die Vorrichtung zum Erzeugen reaktiver Gase, welche einem Reaktionsbehälter zugeführt werden sollen, weist einen langgestreckten, rohrförmigen Hohlleiter 1 auf. Dieser Hohlleiter 1 ist durch eine Scheidewand 2 abgetrennt. Diese Scheidewand 2 besteht aus einem für Mi krowellenstrahlung durchlässigen, jedoch vakuumdichten Material, insbesonders aus Metall borid, -carbid, -nitrid, -silicid oder -oxid. Diese Scheidewand 2 ist in einer in der Mikrowel lentechnik als "choke flange" bekannten Anordnung eingefügt.The device for generating reactive gases which are to be fed to a reaction vessel has an elongated, tubular waveguide 1 . This waveguide 1 is separated by a partition 2 . This partition 2 consists of a permeable for microwave radiation, but vacuum-tight material, in particular made of metal boride, carbide, nitride, silicide or oxide. This partition 2 is inserted in an arrangement known in microwave technology as "choke flange".

Die Scheidwand 2 unterteilt den Hohlleiter 1 in einen Raum (in der Zeichnung unten), wel cher eine Mikrowellenstrahlungsquelle 3 aufnimmt, sowie in einen Raum (in der Zeichnung oben), welcher eine Plasmakammer 4 definiert. Diese Plasmakammer 4 weist eine Zufüh rung 5 für ein Gas-Medium sowie eine Abführung 6 für das reaktive Gas auf, wobei die Ab führung 6 zu einem nicht dargestellten Reaktionsbehälter führt, in dem beispielsweise eine Plasmaätzung durchgeführt werden soll. Die Öffnungen sowohl für die Zuführung 5 als auch für die Abführung 6 sind in den Seitenwänden der Plasmakammer 4 ausgebildet. Außerdem weist die Innenwand der Plasmakammer 4 eine Beschichtung 7 aus einem Material auf, wel ches dem Material für die Scheidewand 2 entspricht.The partition 2 divides the waveguide 1 into a room (in the drawing below), which receives a microwave radiation source 3 , and into a room (in the drawing above), which defines a plasma chamber 4 . This plasma chamber 4 has a feed 5 for a gas medium and a discharge 6 for the reactive gas, the lead 6 leading to a reaction container, not shown, in which, for example, a plasma etching is to be carried out. The openings for both the feed 5 and the discharge 6 are formed in the side walls of the plasma chamber 4 . In addition, the inner wall of the plasma chamber 4 has a coating 7 made of a material which corresponds to the material for the partition 2 .

Die Vorrichtung zum Erzeugen reaktiver Gase beispielsweise für die Plasmaätzung funktio niert wie folgt:
In dem unteren Raum des Hohlleiters 1 erzeugt die Mikrowellenstrahlungsquelle 3 eine Mi krowellenstrahlung, wobei dieser Raum, in dem sich die Mikrowellenstrahlungsquelle 3 be findet, dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist. Die so erzeugte hochfrequente Mikrowellen strahlung dringt durch die entsprechend durchlässige Scheidewand 2 in die Plasmakammer 4. Da das Plasma nur im Vakuum erzeugt werden kann, ist die Scheidewand zwar strah lungsdurchlässig, jedoch bezüglich des Atmosphärendrucks in dem Raum, in dem sich die Mikrowellenstrahlungsquelle 3 befindet, vakuumdicht. Das zu behandelnde Gasmedium wird über die Zuführung 5 der Plasmakammer 4 zugeführt, strömt in Richtung Abführung 6 und wird dabei von der Mikrowellenstrahlung beaufschlagt. Während dieser Strömungszeit er folgt eine vollständige Aufspaltung der Gasmoleküle in aktive Spezies und erzeugt somit das Plasma. Durch die Öffnungen der Abführung 6 hindurch erfolgt dann die Zuleitung zum Reaktionsbehälter. Dadurch, daß der Hohlleiter 1 zugleich auch die Plasmakammer 4 defi niert, ist das Gas ausreichend lange dem Einfluß der Mikorwellenenergie der Mikrowellen strahlungsquellen 3 ausgesetzt, so daß eine nahezu vollständige Aufspaltung der Gasmole küle erfolgt. Die Auslaßöffnungen der Abführung 6 sind dabei derart gestaltet, daß in dem angeschlossenen Reaktionsbehälter eine homogene Strömung entsteht. Zu diesem Zweck sind eine Vielzahl von Öffnungen netzförmig vorgesehen, welche die Abführung 6 definie ren. Außerdem wird die homogene Strömung dadurch erreicht, daß der Gasstrom um 90° umgelenkt wird. Außerdem hat die seitliche Anordnung der Zuführung 5 sowie der Abfüh rung 6 den Vorteil, daß keine Störungen im Wellenverlauf entstehen. Außerdem wird ein Entweichen der Mikrowellenstrahlung aus dem Hohlleiter 1 verhindert. The device for generating reactive gases, for example for plasma etching, functions as follows:
In the lower space of the waveguide 1 , the microwave radiation source 3 generates a microwave radiation, this space, in which the microwave radiation source 3 is located, being exposed to atmospheric pressure. The high-frequency microwave radiation generated in this way penetrates through the appropriately permeable partition 2 into the plasma chamber 4 . Since the plasma can only be generated in a vacuum, the diaphragm is transparent to radiation, but is vacuum-tight with respect to the atmospheric pressure in the room in which the microwave radiation source 3 is located. The gas medium to be treated is supplied to the plasma chamber 4 via the inlet 5 , flows in the direction of the outlet 6 and is thereby subjected to the microwave radiation. During this flow time, the gas molecules are completely split into active species and thus generate the plasma. The supply line to the reaction vessel then takes place through the openings of the outlet 6 . Characterized in that the waveguide 1 also defi ned the plasma chamber 4 , the gas is exposed to the influence of the microwaves of the microwave radiation sources 3 for a sufficiently long time, so that an almost complete splitting of the gas molecules takes place. The outlet openings of the discharge 6 are designed such that a homogeneous flow is created in the connected reaction vessel. For this purpose, a large number of openings are provided in a network, which define the discharge 6. In addition, the homogeneous flow is achieved in that the gas flow is deflected by 90 °. In addition, the lateral arrangement of the feeder 5 and the discharge 6 has the advantage that there are no disturbances in the waveform. In addition, escape of the microwave radiation from the waveguide 1 is prevented.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Hohlleiter
waveguide

22

Scheidewand
septum

33

Mikrowellenstrahlungsquelle
Microwave radiation source

44

Plasmakammer
plasma chamber

55

Zuführung
feed

66

Abführung
removal

77

Beschichtung
coating

Claims

1. method for generating reactive gases,
in which a supplied gas is exposed to high-frequency or microwave radiation for generating a gas plasma, the direction of flow of the gas in the region of the plasma generation being essentially in or against the direction of propagation of the radiation, and
in which the reactive species of the gas generated in the gas plasma are removed from the plasma and fed to a separate reaction site.

2. The method according to claim 1, characterized, that the gas in the space for generating the plasma and / or the reactive species from the space for generating the plasma essentially transversely to the reproductive system direction of the radiation are supplied or removed.

3. Device for performing the method according to claim 1 or 2,
with a waveguide ( 1 ) that also defines a plasma chamber ( 4 ),
the waveguide ( 1 ) being subdivided by a partition ( 2 ) which is non-permeable for high-frequency or microwave radiation, but is vacuum-tight, the one subdivision space accommodating a radiation source ( 3 ) and the other subdivision space defining the plasma chamber ( 4 ),
wherein the plasma chamber ( 4 ) has an inlet ( 5 ) for the gas and an outlet ( 6 ) with a plurality of openings in the wall of the waveguide ( 1 ) for the generated active species to a downstream reaction space and wherein the gas in the Plasma chamber ( 4 ) can be exposed to the radiation.

4. The device according to claim 3, characterized in that the flow direction of the gas in the plasma chamber ( 4 ) corresponds substantially to or counter to the direction of propagation of the radiation in the waveguide ( 1 ).

5. The device according to claim 3 or 4, characterized in that
that the discharge ( 6 ) in the plasma chamber ( 4 ) is arranged and designed in such a way
that a homogeneous flow is created in the connected reaction vessel,
that there are no disturbances in the waveform in the waveguide ( 1 ) and that the micro wave radiation cannot escape from the waveguide ( 1 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the feed ( 5 ) for the gas in the plasma chamber ( 4 ) and / or the discharge ( 6 ) for the generated gas plasma from the plasma chamber ( 4 ) laterally with respect to the main flow direction of the gas in the plasma chamber ( 4 ) and with respect to the direction of propagation of the radiation.

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the inner wall of the plasma chamber ( 4 ) is provided with a coating ( 7 ) made of a mate rial corresponding to the material for the partition ( 2 ).

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the material for the partition ( 2 ) and optionally for the coating ( 7 ) of the inner wall of the plasma chamber ( 4 ) is a metal boride, carbide, nitride, silicide, or - is oxide.