JP2000040599A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JP2000040599A JP2000040599A JP10206602A JP20660298A JP2000040599A JP 2000040599 A JP2000040599 A JP 2000040599A JP 10206602 A JP10206602 A JP 10206602A JP 20660298 A JP20660298 A JP 20660298A JP 2000040599 A JP2000040599 A JP 2000040599A
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- ground
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板・アース間のアーク発生を防止したプラ
ズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 ホルダー５をバリスタ２２を介して大地
と繋ぐ。基板とアース間に負のバイアス電圧がどの程度
になったら異常アークが発生するかを測定しておき、安
全係数を考慮して、該バイアス電圧より少し低めの電圧
により抵抗が著しく減少して、基板からアースへ電流を
流す定格のバリスタを選択する。基板とアース間の電圧
は検出抵抗により常に検出されている。この電圧がバリ
スタ２２の定格に達すると、バリスタ２２は基板に溜ま
った電荷の過剰分に対応した電流をアースへ流す。
ズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 ホルダー５をバリスタ２２を介して大地
と繋ぐ。基板とアース間に負のバイアス電圧がどの程度
になったら異常アークが発生するかを測定しておき、安
全係数を考慮して、該バイアス電圧より少し低めの電圧
により抵抗が著しく減少して、基板からアースへ電流を
流す定格のバリスタを選択する。基板とアース間の電圧
は検出抵抗により常に検出されている。この電圧がバリ
スタ２２の定格に達すると、バリスタ２２は基板に溜ま
った電荷の過剰分に対応した電流をアースへ流す。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、基板にプラズマを照射
するためのプラズマ源を備えたプラズマ処理に関する。
するためのプラズマ源を備えたプラズマ処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ源からのプラズマはイオンプレ
ーテイング装置，プラズマＣＶＤ装置，表面改質装置等
に使用されている。又、最近では、ハードディスクの製
造工程におけるドライクリーニングにも応用され始めて
いる。即ち、ハードディスクの製造は、例えば、最初、
ＡＬ基板にＮｉＰメッキし、次に、下地膜を成膜し、次
に、磁性膜を成膜し、次に、保護膜を成膜し、次に油を
塗布することにより、行われている。この様な製造工程
において、ＡＬ基板にＮｉＰメッキした後、次の下地膜
を成膜の前、及び、保護膜成膜後、次の油塗布前に、そ
れぞれ、数秒間、ハードデイスク表面にプラズマを照射
し、ハードデイスク表面の油脂，水分の除去、及びオー
バーコートのエッチングを行うことにより、ハードディ
スクの品質維持と性能向上を図っている。
ーテイング装置，プラズマＣＶＤ装置，表面改質装置等
に使用されている。又、最近では、ハードディスクの製
造工程におけるドライクリーニングにも応用され始めて
いる。即ち、ハードディスクの製造は、例えば、最初、
ＡＬ基板にＮｉＰメッキし、次に、下地膜を成膜し、次
に、磁性膜を成膜し、次に、保護膜を成膜し、次に油を
塗布することにより、行われている。この様な製造工程
において、ＡＬ基板にＮｉＰメッキした後、次の下地膜
を成膜の前、及び、保護膜成膜後、次の油塗布前に、そ
れぞれ、数秒間、ハードデイスク表面にプラズマを照射
し、ハードデイスク表面の油脂，水分の除去、及びオー
バーコートのエッチングを行うことにより、ハードディ
スクの品質維持と性能向上を図っている。
【０００３】図１は、上記プラズマ源を備えたクリーニ
ング装置の概略を示し、図２はプラズマ源の詳細を示し
ている。図中１はクリーニング装置の真空容器で、該真
空容器内部の中心に対し左右対称の位置に、支持台２
ａ，２ｂによりそれぞれ支持されたプラズマ源３ａ，３
ｂが配置されている。該各プラズマ源の間には、ハード
ディスクの如き基板４がホルダー５に支持されて配置さ
れている。該ホルダーは碍子６を介して真空容器１に取
り付けられており、該真空容器から電気的に絶縁されて
いる。図中７は真空ポンプ、８はバルブ、９は反応ガス
ボンベ、１０はバルブ、１１ａ，１１ｂは放電ガスボン
ベ、１２ａ，１２ｂはバルブである。
ング装置の概略を示し、図２はプラズマ源の詳細を示し
ている。図中１はクリーニング装置の真空容器で、該真
空容器内部の中心に対し左右対称の位置に、支持台２
ａ，２ｂによりそれぞれ支持されたプラズマ源３ａ，３
ｂが配置されている。該各プラズマ源の間には、ハード
ディスクの如き基板４がホルダー５に支持されて配置さ
れている。該ホルダーは碍子６を介して真空容器１に取
り付けられており、該真空容器から電気的に絶縁されて
いる。図中７は真空ポンプ、８はバルブ、９は反応ガス
ボンベ、１０はバルブ、１１ａ，１１ｂは放電ガスボン
ベ、１２ａ，１２ｂはバルブである。
【０００４】図２は前記各プラズマ源３ａ，３ｂの概略
を示しており、１３は放電室を形成するケースである。
該ケース内にはカソード１４が配置されており、該カソ
ードは加熱電源１５に接続されていると共に、放電電源
１６にも接続されている。該ケースには放電ガス供給管
１７が設けられており、前記放電ガスボンベ１１ａ（１
１ｂ）から該放電ガス供給管１７を介してＡｒガスの如
き不活性ガスがケース１３内に導入される。該ケースの
一方の端部には、ケース１３に碍子１８を介してリング
状のアノード１９が設けられている。又、アノードの内
側には、前記カソード１４からの電子が該アノードに直
接照射されないようにシールド電極２０が配置されてい
る。尚、このシールド電極は同時に電子ビームを通過さ
せるオリフィスを成している。前記ケース１３は抵抗Ｒ
１を介して前記放電電源１６に接続され、前記アノード
１９は抵抗Ｒ２を介して放電電源１６に接続されてい
る。更に、前記真空容器１は抵抗Ｒ３を介して放電電源
１６に接続されている。尚、これらの抵抗の抵抗値は、
通常、Ｒ１≫Ｒ３＞Ｒ２とされており、前記放電電源１
６に流れる電流の大部分は、アノード１９とカソード１
４との間で放電電流となる。図中２１はケース内の放電
電流を整形するための電磁石を構成するコイルで、ケー
スの外側に設けられている。
を示しており、１３は放電室を形成するケースである。
該ケース内にはカソード１４が配置されており、該カソ
ードは加熱電源１５に接続されていると共に、放電電源
１６にも接続されている。該ケースには放電ガス供給管
１７が設けられており、前記放電ガスボンベ１１ａ（１
１ｂ）から該放電ガス供給管１７を介してＡｒガスの如
き不活性ガスがケース１３内に導入される。該ケースの
一方の端部には、ケース１３に碍子１８を介してリング
状のアノード１９が設けられている。又、アノードの内
側には、前記カソード１４からの電子が該アノードに直
接照射されないようにシールド電極２０が配置されてい
る。尚、このシールド電極は同時に電子ビームを通過さ
せるオリフィスを成している。前記ケース１３は抵抗Ｒ
１を介して前記放電電源１６に接続され、前記アノード
１９は抵抗Ｒ２を介して放電電源１６に接続されてい
る。更に、前記真空容器１は抵抗Ｒ３を介して放電電源
１６に接続されている。尚、これらの抵抗の抵抗値は、
通常、Ｒ１≫Ｒ３＞Ｒ２とされており、前記放電電源１
６に流れる電流の大部分は、アノード１９とカソード１
４との間で放電電流となる。図中２１はケース内の放電
電流を整形するための電磁石を構成するコイルで、ケー
スの外側に設けられている。
【０００５】この様な構成のクリーニング装置におい
て、先ず、バルブ８を開き、真空容器内１と各ケース１
３内を真空ポンプ７により所定の圧力になるまで排気す
る。そして、バルブ１２ａ，１２ｂを開き、各ケース１
３内に放電ガス供給管１７を介して放電ガスボンベ１１
ａ，１１ｂから放電ガス（例えば、Ａｒガス）を所定量
導入し、各ケース１３内の圧力を高め、カソード１４を
加熱電源１５により熱電子放出可能な温度にまで加熱す
る。
て、先ず、バルブ８を開き、真空容器内１と各ケース１
３内を真空ポンプ７により所定の圧力になるまで排気す
る。そして、バルブ１２ａ，１２ｂを開き、各ケース１
３内に放電ガス供給管１７を介して放電ガスボンベ１１
ａ，１１ｂから放電ガス（例えば、Ａｒガス）を所定量
導入し、各ケース１３内の圧力を高め、カソード１４を
加熱電源１５により熱電子放出可能な温度にまで加熱す
る。
【０００６】次に、コイル２１に所定の電流を流し、プ
ラズマの点火と安定なプラズマを維持するのに必要な磁
場を電子ビームの軸方向に発生させる。この状態におい
て、カソード１４とアノード１９に放電電源１６から所
定の電圧を印加すると、カソード１４とケース１３との
間で初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなっ
て各ケース１３内にプラズマが発生する。この放電プラ
ズマ中の電子は、前記コイル２１が形成する磁場の影響
で、電子ビームの軸方向に集束を受け、シールド電極２
０のアノード１９に近い側の先端近傍に発生する加速電
界により真空容器１内へと引き出される。
ラズマの点火と安定なプラズマを維持するのに必要な磁
場を電子ビームの軸方向に発生させる。この状態におい
て、カソード１４とアノード１９に放電電源１６から所
定の電圧を印加すると、カソード１４とケース１３との
間で初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなっ
て各ケース１３内にプラズマが発生する。この放電プラ
ズマ中の電子は、前記コイル２１が形成する磁場の影響
で、電子ビームの軸方向に集束を受け、シールド電極２
０のアノード１９に近い側の先端近傍に発生する加速電
界により真空容器１内へと引き出される。
【０００７】一方、真空容器１内には、バルブ１０が開
かれることにより、反応ガスボンベ９から反応ガス（例
えば、酸素ガス）が導入される。前記各プラズマ源３
ａ，３ｂから引き出された電子ビームは、前記真空容器
１内に導入された反応ガスと衝突し、それらを励起、イ
オン化させて真空容器１内にプラズマＰ1，Ｐ2を形成す
る。この様に形成されたプラズマが基板４の両表面によ
り照射されることにより、該各表面の油脂，水分の除去
とオーバーコートのエッチングが行われる。
かれることにより、反応ガスボンベ９から反応ガス（例
えば、酸素ガス）が導入される。前記各プラズマ源３
ａ，３ｂから引き出された電子ビームは、前記真空容器
１内に導入された反応ガスと衝突し、それらを励起、イ
オン化させて真空容器１内にプラズマＰ1，Ｐ2を形成す
る。この様に形成されたプラズマが基板４の両表面によ
り照射されることにより、該各表面の油脂，水分の除去
とオーバーコートのエッチングが行われる。
【０００８】尚、前記各プラズマ源３ａ，３ｂから真空
容器１内に引き出された電子及びプラズマＰ1，Ｐ2中の
電子は、真空容器１やアノード１９に流れ込み、安定な
放電が維持される。又、プラズマＰ1，Ｐ2の強さは、放
電ガスの流量やカソード１４の加熱温度によって制御す
ることが出来る。又、抵抗Ｒ２とＲ３について、これら
の抵抗値の関係を、Ｒ３＞Ｒ２としたが、この抵抗値の
関係を、 Ｒ３＝Ｒ２、Ｒ３＞Ｒ２、Ｒ３＜Ｒ２、Ｒ３
≪Ｒ２と任意に変えることにより、アノード１９と真空
容器１に流れる電流量を自由に選択することが出来る。
容器１内に引き出された電子及びプラズマＰ1，Ｐ2中の
電子は、真空容器１やアノード１９に流れ込み、安定な
放電が維持される。又、プラズマＰ1，Ｐ2の強さは、放
電ガスの流量やカソード１４の加熱温度によって制御す
ることが出来る。又、抵抗Ｒ２とＲ３について、これら
の抵抗値の関係を、Ｒ３＞Ｒ２としたが、この抵抗値の
関係を、 Ｒ３＝Ｒ２、Ｒ３＞Ｒ２、Ｒ３＜Ｒ２、Ｒ３
≪Ｒ２と任意に変えることにより、アノード１９と真空
容器１に流れる電流量を自由に選択することが出来る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】さて、前記クリーニン
グ装置によるクリーニングおいては、通常、ホルダー５
はアースから電気的に絶縁されている。即ち、基板４は
アースから絶縁されており、基板４は電位的にフローテ
イング電位の状態にある。その為に、基板表面が負に帯
電し、該帯電によりプラズマ中のイオンを引きつけるこ
とが出来、イオン照射による基板クリーニングが成され
るのである。しかし、基板表面への負の電荷が溜まり過
ぎると、基板４とアース間に高い負のバイアスが印加さ
れる状態になり、真空容器１内は導電性の気体であるプ
ラズマで満たされているので、該基板・アース間におい
て、異常アーク（火花放電）が突発的に起こる様にな
る。すると、基板表面の異常アーク発生箇所に、溶融蒸
発に基づくクレータが発生してしまう。
グ装置によるクリーニングおいては、通常、ホルダー５
はアースから電気的に絶縁されている。即ち、基板４は
アースから絶縁されており、基板４は電位的にフローテ
イング電位の状態にある。その為に、基板表面が負に帯
電し、該帯電によりプラズマ中のイオンを引きつけるこ
とが出来、イオン照射による基板クリーニングが成され
るのである。しかし、基板表面への負の電荷が溜まり過
ぎると、基板４とアース間に高い負のバイアスが印加さ
れる状態になり、真空容器１内は導電性の気体であるプ
ラズマで満たされているので、該基板・アース間におい
て、異常アーク（火花放電）が突発的に起こる様にな
る。すると、基板表面の異常アーク発生箇所に、溶融蒸
発に基づくクレータが発生してしまう。
【００１０】本発明は、この様な問題点を解決する為に
なされたもので、新規なプラズマ処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。
なされたもので、新規なプラズマ処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、真空容器内に配置された基板にプラズマを照射す
るように成したプラズマ処理装置であって、基板・アー
ス間の電圧が所定の電圧になると、基板に蓄積された電
荷に基づく電流をアースへ流す回路を備えたことを特徴
とする。
置は、真空容器内に配置された基板にプラズマを照射す
るように成したプラズマ処理装置であって、基板・アー
ス間の電圧が所定の電圧になると、基板に蓄積された電
荷に基づく電流をアースへ流す回路を備えたことを特徴
とする。
【００１２】又、本発明のプラズマ発生装置は、検出抵
抗とバリスタを備えた回路から成したことを特徴とす
る。
抗とバリスタを備えた回路から成したことを特徴とす
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１４】図３は本発明のプラズマ処理装置の一例を
示している。尚、図中、前記図１にて使用した番号と同
一番号の付されたものは同一構成要素である。
示している。尚、図中、前記図１にて使用した番号と同
一番号の付されたものは同一構成要素である。
【００１５】図３に示された装置と、図１で示された装
置の構成上の差異を、以下に説明する。
置の構成上の差異を、以下に説明する。
【００１６】図１では、基板４を支持したホルダー５
は、碍子６を介して真空容器１に取り付けられている。
それに対し、図３では、ホルダー５は、バリスタ２２を
介して大地と繋がっている。図３において、２３はバリ
スタ２２に並列に接続された検出抵抗、２４は電圧計で
ある。前記バリスタ２２としては、次の様なものが選択
されている。
は、碍子６を介して真空容器１に取り付けられている。
それに対し、図３では、ホルダー５は、バリスタ２２を
介して大地と繋がっている。図３において、２３はバリ
スタ２２に並列に接続された検出抵抗、２４は電圧計で
ある。前記バリスタ２２としては、次の様なものが選択
されている。
【００１７】即ち、アースから電気的に絶縁された基板
にプラズマを照射した場合、基板表面に溜まる負の電荷
に基づいて、基板とアース間に負のバイアス電圧が印加
されることは前にも述べたが、このバイアス電圧がどの
程度になったら異常アークが発生するかは、真空容器形
状、真空容器内に備えられた部材の有無やレイアウト、
プラズマ密度等によって変わる。そこで、この様な条件
が決まったところで、予め、異常アークが発生し始める
バイアス電圧を測定しておき、安全係数を考慮して、該
バイアス電圧より少し低めの電圧により抵抗が著しく減
少して、基板からアースへ電流を流す定格のバリスタを
選択する。
にプラズマを照射した場合、基板表面に溜まる負の電荷
に基づいて、基板とアース間に負のバイアス電圧が印加
されることは前にも述べたが、このバイアス電圧がどの
程度になったら異常アークが発生するかは、真空容器形
状、真空容器内に備えられた部材の有無やレイアウト、
プラズマ密度等によって変わる。そこで、この様な条件
が決まったところで、予め、異常アークが発生し始める
バイアス電圧を測定しておき、安全係数を考慮して、該
バイアス電圧より少し低めの電圧により抵抗が著しく減
少して、基板からアースへ電流を流す定格のバリスタを
選択する。
【００１８】この様な構成のクリーニング装置におい
て、プラズマ源３ａ，３ｂから放出されたの電子に基づ
くプラズマＰ1，Ｐ2が基板表面に照射され、基板表面に
負の電荷が溜まり出す。該電荷に基づく基板とアース間
の電圧は検出抵抗により常に検出されている。この電圧
がバリスタ２２の定格に達すると、バリスタ２２は基板
に溜まった電荷の過剰分に対応した電流をアースへ流
す。その為に、基板とアース間の負のバイアス電圧は、
基板とアース間にアークを発生させるような電圧に達す
ることが無くなる。従って、基板表面にアーク発生に基
づくクレータが発生することがない。
て、プラズマ源３ａ，３ｂから放出されたの電子に基づ
くプラズマＰ1，Ｐ2が基板表面に照射され、基板表面に
負の電荷が溜まり出す。該電荷に基づく基板とアース間
の電圧は検出抵抗により常に検出されている。この電圧
がバリスタ２２の定格に達すると、バリスタ２２は基板
に溜まった電荷の過剰分に対応した電流をアースへ流
す。その為に、基板とアース間の負のバイアス電圧は、
基板とアース間にアークを発生させるような電圧に達す
ることが無くなる。従って、基板表面にアーク発生に基
づくクレータが発生することがない。
【００１９】尚、プラズマを発生する手段は、前記実施
例に限定されず、ＲＦプラズマ発生装置やＥＣＲプラズ
マ発生装置を使用しても良い。
例に限定されず、ＲＦプラズマ発生装置やＥＣＲプラズ
マ発生装置を使用しても良い。
【図１】 従来のプラズマ処理装置の一例を示してい
る。
る。
【図２】 プラズマ源の概略を示している。
【図３】 本発明のプラズマ処理装置の一例を示してい
る。
る。
１…真空容器、２ａ，２ｂ…支持台、３ａ，３ｂ…プラ
ズマ源、４…基板、５…ホルダー、６…碍子、７…真空
ポンプ、８…バルブ、９…反応ガスボンベ、１０…バル
ブ、１１ａ，１１ｂ…放電ガスボンベ、１２ａ，１２ｂ
…バルブ、１３…ケース、１４…カソード、１５…加熱
電源、１６…放電電源、１７…放電ガス供給管、１８…
碍子、１９…アノード、２０…シールド電極、２１…コ
イル、２２…バリスタ、２３…検出抵抗、２４…電圧計
ズマ源、４…基板、５…ホルダー、６…碍子、７…真空
ポンプ、８…バルブ、９…反応ガスボンベ、１０…バル
ブ、１１ａ，１１ｂ…放電ガスボンベ、１２ａ，１２ｂ
…バルブ、１３…ケース、１４…カソード、１５…加熱
電源、１６…放電電源、１７…放電ガス供給管、１８…
碍子、１９…アノード、２０…シールド電極、２１…コ
イル、２２…バリスタ、２３…検出抵抗、２４…電圧計
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B116 AA02 AA03 AB42 BC01 CD41 4K053 PA10 QA04 QA07 RA03 SA01 TA12 XA26 XA50 YA30 4K057 DA01 DB05 DB20 DD03 DE14 DK03 DM04 DN01 5F004 AA13 AA14 BD01 DA23 EA17
Claims (2)
- 【請求項１】 真空容器内に配置された基板にプラズマ
を照射するように成したプラズマ処理装置であって、基
板・アース間の電圧が所定の電圧になると、基板に蓄積
された電荷に基づく電流をアースへ流す回路を備えたこ
とを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項２】 前記回路は検出抵抗とバリスタを備えた
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206602A JP2000040599A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206602A JP2000040599A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000040599A true JP2000040599A (ja) | 2000-02-08 |
Family
ID=16526118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10206602A Pending JP2000040599A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000040599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8551317B2 (en) | 2003-12-26 | 2013-10-08 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Method and apparatus for forming oxide coating |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP10206602A patent/JP2000040599A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8551317B2 (en) | 2003-12-26 | 2013-10-08 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Method and apparatus for forming oxide coating |
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