JP2001143894A - プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 - Google Patents
プラズマ発生装置及び薄膜形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ発生装置のシールド電極を改良した
処理装置を提供する。 【解決手段】 プラズマ発生装置７の第２アノード３０
Ｂはカーボンで製作されている。従って、酸素を多量に
供給して、酸素の一部がプラズマ発生装置７で、一番反
応ガスボンベに近い側に配置されている第２アノード２
１Ｂに向かって来て、カーボン製の第２アノードと酸素
とが反応しても、その反応物は二酸化炭素（ＣＯ2）か
一酸化炭素（ＣＯ）のガスであり、基板６に付着するこ
となく、真空ポンプ９により真空容器１外に排気されて
しまう。従って、第２アノード３０Ｂの消耗と、第２ア
ノード材の酸化物付着による基板６の汚染が防止され
る。
処理装置を提供する。 【解決手段】 プラズマ発生装置７の第２アノード３０
Ｂはカーボンで製作されている。従って、酸素を多量に
供給して、酸素の一部がプラズマ発生装置７で、一番反
応ガスボンベに近い側に配置されている第２アノード２
１Ｂに向かって来て、カーボン製の第２アノードと酸素
とが反応しても、その反応物は二酸化炭素（ＣＯ2）か
一酸化炭素（ＣＯ）のガスであり、基板６に付着するこ
となく、真空ポンプ９により真空容器１外に排気されて
しまう。従って、第２アノード３０Ｂの消耗と、第２ア
ノード材の酸化物付着による基板６の汚染が防止され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、内部で発生させたプラ
ズマから電子を外部に導くように成したプラズマ発生装
置及びこの様なプラズマ発生装置を用いた薄膜形成装置
に関する。
ズマから電子を外部に導くように成したプラズマ発生装
置及びこの様なプラズマ発生装置を用いた薄膜形成装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンプレーティング装置やプラズマＣ
ＶＤ装置等の薄膜形成装置にプラズマ発生装置が利用さ
れている。
ＶＤ装置等の薄膜形成装置にプラズマ発生装置が利用さ
れている。
【０００３】図１は、プラズマ発生装置を備えたイオン
プレーティング装置の概略を示し、図２はプラズマ発生
装置の詳細を示している。図中１はイオンプレーテイン
グ装置の真空容器で、この真空容器の底部には、被蒸発
材料２を収容した坩堝３、該被蒸発材料に電子ビームを
照射するための電子銃４が設けられている。一方、真空
容器の上部には、基板電源５から負の電圧が印加されて
いる基板６が取り付けられている。図中７は真空容器の
底部に支持台８により支持されたプラズマ発生装置で、
その詳細は後述するが、該プラズマ発生装置からの電子
ビームが、前記基板６と坩堝３の間に照射されるように
成している。図中９は真空ポンプ、１０はバルブ、１１
は反応ガスボンベ、１２はバルブ、１３は放電ガスボン
ベ、１４はバルブである。
プレーティング装置の概略を示し、図２はプラズマ発生
装置の詳細を示している。図中１はイオンプレーテイン
グ装置の真空容器で、この真空容器の底部には、被蒸発
材料２を収容した坩堝３、該被蒸発材料に電子ビームを
照射するための電子銃４が設けられている。一方、真空
容器の上部には、基板電源５から負の電圧が印加されて
いる基板６が取り付けられている。図中７は真空容器の
底部に支持台８により支持されたプラズマ発生装置で、
その詳細は後述するが、該プラズマ発生装置からの電子
ビームが、前記基板６と坩堝３の間に照射されるように
成している。図中９は真空ポンプ、１０はバルブ、１１
は反応ガスボンベ、１２はバルブ、１３は放電ガスボン
ベ、１４はバルブである。
【０００４】図２は前記プラズマ発生装置の概略を示し
ており、１５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１６が配置されており、該カソードは
加熱電源１７に接続されていると共に、放電電源１８に
も接続されている。該ケースには放電ガス供給管１９が
設けられており、前記放電ガスボンベ１３から該放電ガ
ス供給管１９を介してＡｒガスの如き不活性ガスがケー
ス内に導入される。該ケースの一方の端部には、ケース
１５に碍子２０を介してリング状の第１アノード２１が
設けられている。この第１アノードは、例えばステンレ
スなどで形成され、且つ環状に形成されており、第１ア
ノードを含め放電室の他の部品の熱に依る損傷を防止す
る為に、該第１アノード内には冷却水が流されている。
又、この第１アノードの反カソード側には高融点材料
（例えば、モリブデン）製でリング状の第２アノード２
１Ｂが接続されている。この第１カソード２１Ａと第２
アノード２１Ｂの接続は、互いの間の熱抵抗が大きくな
るように、互いの一部分同士が繋がれることにより行わ
れている。又、各アノードの内側には、前記カソード１
６からの電子が該各アノードに直接照射されないように
シールド電極２２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１５は抵抗Ｒ１を介して前記放電電
源１８に接続され、前記アノード２１Ａ，２１Ｂは抵抗
Ｒ２を介して放電電源１８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１８接続され
ている。尚、これらの抵抗の抵抗値は、通常、Ｒ１≫Ｒ
３＞Ｒ２とされており、前記放電電源１８に流れる電流
の大部分は、アノード２１Ａ，２１Ｂとカソード１６と
の間で放電電流となる。図中２３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。
ており、１５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１６が配置されており、該カソードは
加熱電源１７に接続されていると共に、放電電源１８に
も接続されている。該ケースには放電ガス供給管１９が
設けられており、前記放電ガスボンベ１３から該放電ガ
ス供給管１９を介してＡｒガスの如き不活性ガスがケー
ス内に導入される。該ケースの一方の端部には、ケース
１５に碍子２０を介してリング状の第１アノード２１が
設けられている。この第１アノードは、例えばステンレ
スなどで形成され、且つ環状に形成されており、第１ア
ノードを含め放電室の他の部品の熱に依る損傷を防止す
る為に、該第１アノード内には冷却水が流されている。
又、この第１アノードの反カソード側には高融点材料
（例えば、モリブデン）製でリング状の第２アノード２
１Ｂが接続されている。この第１カソード２１Ａと第２
アノード２１Ｂの接続は、互いの間の熱抵抗が大きくな
るように、互いの一部分同士が繋がれることにより行わ
れている。又、各アノードの内側には、前記カソード１
６からの電子が該各アノードに直接照射されないように
シールド電極２２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１５は抵抗Ｒ１を介して前記放電電
源１８に接続され、前記アノード２１Ａ，２１Ｂは抵抗
Ｒ２を介して放電電源１８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１８接続され
ている。尚、これらの抵抗の抵抗値は、通常、Ｒ１≫Ｒ
３＞Ｒ２とされており、前記放電電源１８に流れる電流
の大部分は、アノード２１Ａ，２１Ｂとカソード１６と
の間で放電電流となる。図中２３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】この様な構成のイオンプレーティング装置
において、先ず、バルブ１０を開き、真空容器１とケー
ス１５内を真空ポンプ９により所定の圧力になるまで排
気する。そして、バルブ１４を開き、ケース１５内に放
電ガス供給管１９を介して放電ガスボンベ１３から放電
ガス（例えば、Ａｒガス）を所定量導入し、ケース１５
内の圧力を高め、カソード１６を加熱電源１７により熱
電子放出可能な温度にまで加熱する。
において、先ず、バルブ１０を開き、真空容器１とケー
ス１５内を真空ポンプ９により所定の圧力になるまで排
気する。そして、バルブ１４を開き、ケース１５内に放
電ガス供給管１９を介して放電ガスボンベ１３から放電
ガス（例えば、Ａｒガス）を所定量導入し、ケース１５
内の圧力を高め、カソード１６を加熱電源１７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２３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１６と第１及び第２アノード２１Ａ，２１
Ｂに放電電源１８から所定の電圧を印加すると、カソー
ド１６とケース１５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ケース１５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２３
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２２の第２アノード２１Ｂ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１６と第１及び第２アノード２１Ａ，２１
Ｂに放電電源１８から所定の電圧を印加すると、カソー
ド１６とケース１５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ケース１５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２３
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２２の第２アノード２１Ｂ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の内部においては、被蒸
発材料２に向けて電子銃４からの電子ビームが照射さ
れ、該被蒸発材料は加熱されて蒸発させられる。又、真
空容器１内には、バルブ１２が開かれることにより、反
応ガスボンベ１１から反応ガス（例えば、酸素ガス）が
導入される。前記プラズマ発生装置７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
や蒸発粒子と衝突し、それらを励起、イオン化させて真
空容器１内にプラズマＰを形成する。該プラズマ中のイ
オン化された蒸発粒子は、基板６に引き寄せられて付着
し、該基板上には蒸発粒子の成膜が成される。
発材料２に向けて電子銃４からの電子ビームが照射さ
れ、該被蒸発材料は加熱されて蒸発させられる。又、真
空容器１内には、バルブ１２が開かれることにより、反
応ガスボンベ１１から反応ガス（例えば、酸素ガス）が
導入される。前記プラズマ発生装置７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
や蒸発粒子と衝突し、それらを励起、イオン化させて真
空容器１内にプラズマＰを形成する。該プラズマ中のイ
オン化された蒸発粒子は、基板６に引き寄せられて付着
し、該基板上には蒸発粒子の成膜が成される。
【０００８】尚、プラズマ発生装置７から真空容器１内
に引き出された電子及びプラズマＰ中の電子は、真空容
器１や第１及び第２アノード２１Ａ，２１Ｂに流れ込
み、安定な放電が維持される。又、プラズマＰの強さ
は、放電ガスの流量やカソード１６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＜Ｒ
２、Ｒ３≪Ｒ２と任意に変えることにより、アノード２
１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。
に引き出された電子及びプラズマＰ中の電子は、真空容
器１や第１及び第２アノード２１Ａ，２１Ｂに流れ込
み、安定な放電が維持される。又、プラズマＰの強さ
は、放電ガスの流量やカソード１６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＜Ｒ
２、Ｒ３≪Ｒ２と任意に変えることにより、アノード２
１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、この様なイオン
プレーティング装置において、基板に酸化物（例えば、
ＳｉＯ2）等の絶縁物材料を成膜する場合、真空容器１
と該真空容器１中に置かれている第２アノード２１Ｂに
蒸発している絶縁物が付着し、真空容器１と第２アノー
ド２１Ｂの導電性が低下する。その為に、時間の経過と
共に真空容器１や第２アノード２１Ｂに流れ込む電子が
減少し（即ち、電子ビーム出力が減少し）、安定な放電
が維持されなくなる恐れがある。そこで、前記各抵抗Ｒ
２，Ｒ３の関係を調整してプラズマ発生装置７から出力
され、第２アノード２１Ｂに戻って流れ込む電子ビーム
の量を多くしている。その為に、第２アノードが極めて
高温（例えば、１０００℃以上）に加熱され、その為、
第２アノード２１Ｂへの絶縁物付着が防止される。
プレーティング装置において、基板に酸化物（例えば、
ＳｉＯ2）等の絶縁物材料を成膜する場合、真空容器１
と該真空容器１中に置かれている第２アノード２１Ｂに
蒸発している絶縁物が付着し、真空容器１と第２アノー
ド２１Ｂの導電性が低下する。その為に、時間の経過と
共に真空容器１や第２アノード２１Ｂに流れ込む電子が
減少し（即ち、電子ビーム出力が減少し）、安定な放電
が維持されなくなる恐れがある。そこで、前記各抵抗Ｒ
２，Ｒ３の関係を調整してプラズマ発生装置７から出力
され、第２アノード２１Ｂに戻って流れ込む電子ビーム
の量を多くしている。その為に、第２アノードが極めて
高温（例えば、１０００℃以上）に加熱され、その為、
第２アノード２１Ｂへの絶縁物付着が防止される。
【００１０】しかしながら、基板６に酸化物成膜を行う
際、多量の酸素ガス供給を行わざるを得ない場合、前記
第２アノード２１Ｂの酸化と、第２アノード２１Ｂの表
面層で生成された第２アノード材料の酸化物の蒸発が同
時に起こる。その結果、第２アノード２１Ｂの消耗と、
第２アノード材の酸化物付着による基板６の汚染が発生
する。
際、多量の酸素ガス供給を行わざるを得ない場合、前記
第２アノード２１Ｂの酸化と、第２アノード２１Ｂの表
面層で生成された第２アノード材料の酸化物の蒸発が同
時に起こる。その結果、第２アノード２１Ｂの消耗と、
第２アノード材の酸化物付着による基板６の汚染が発生
する。
【００１１】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、新規なプラズマ発生装置及び薄膜形成
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、新規なプラズマ発生装置及び薄膜形成
装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】 本発明のプラズマ発生
装置は、放電室と、該放電室内に配置されたカソード
と、該放電室の端部に配置されたアノードと、前記カソ
ードに対して少なくとも前記アノードを囲うように前記
放電室内に取り付けられた筒状のシールド体と、前記カ
ソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するため
の放電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給するた
めの手段を備えており、前記放電室内で形成されたプラ
ズマ中の電子を前記アノードの開口部内側にある前記シ
ールド体の一部を通して前記放電室外の真空容器中に照
射させるように構成したプラズマ発生装置において、前
記アノードをカーボンで成したことを特徴とする。
装置は、放電室と、該放電室内に配置されたカソード
と、該放電室の端部に配置されたアノードと、前記カソ
ードに対して少なくとも前記アノードを囲うように前記
放電室内に取り付けられた筒状のシールド体と、前記カ
ソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するため
の放電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給するた
めの手段を備えており、前記放電室内で形成されたプラ
ズマ中の電子を前記アノードの開口部内側にある前記シ
ールド体の一部を通して前記放電室外の真空容器中に照
射させるように構成したプラズマ発生装置において、前
記アノードをカーボンで成したことを特徴とする。
【００１３】又、本発明のプラズマ発生装置は、放電室
と、該放電室内に配置されたカソードと、該放電室の端
部に配置されたアノードと、前記カソードに対して少な
くとも前記アノードを囲うように前記放電室内に取り付
けられた筒状のシールド体と、前記カソードと前記アノ
ードとの間に放電電圧を印加するための放電電源と、前
記放電室内に放電用ガスを供給するための手段を備えて
おり、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を前
記アノードの開口部内側にある前記シールド体の一部を
通して前記放電室外の真空容器中に照射させるように構
成したプラズマ発生装置において、前記アノード表面を
耐腐食性金属でコーティングしたことを特徴とする。
と、該放電室内に配置されたカソードと、該放電室の端
部に配置されたアノードと、前記カソードに対して少な
くとも前記アノードを囲うように前記放電室内に取り付
けられた筒状のシールド体と、前記カソードと前記アノ
ードとの間に放電電圧を印加するための放電電源と、前
記放電室内に放電用ガスを供給するための手段を備えて
おり、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を前
記アノードの開口部内側にある前記シールド体の一部を
通して前記放電室外の真空容器中に照射させるように構
成したプラズマ発生装置において、前記アノード表面を
耐腐食性金属でコーティングしたことを特徴とする。
【００１４】又、本発明の薄膜形成装置は、放電室と、
該放電室内に配置されたカソードと、該放電室の端部に
配置されアノードと、前記カソードに対して少なくとも
前記アノードを囲うように前記放電室内に取り付けられ
た筒状のシールド体と、前記カソードと前記アノードと
の間に放電電圧を印加するための放電電源と、前記放電
室内に放電用ガスを供給するための手段を有し、前記放
電室内で形成されたプラズマ中の電子を前記アノードの
開口部内側にあるシールド体の一部を通して放電室と繋
がった真空容器内に照射させるように構成する様に成し
たプラズマ発生を備え、前記真空容器内で気化状態の蒸
着材料に前記プラズマ発生装置からの電子を照射して発
生したプラズマ中のイオンを基板に付着させるようにし
た薄膜形成装置において、前記アノードをカーボンで成
したことを特徴としている。又、本発明の薄膜形成装置
は、放電室と、該放電室内に配置されたカソードと、該
放電室の端部に配置されアノードと、前記カソードに対
して少なくとも前記アノードを囲うように前記放電室内
に取り付けられた筒状のシールド体と、前記カソードと
前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放電電
源と、前記放電室内に放電用ガスを供給するための手段
を有し、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を
前記アノードの開口部内側にあるシールド体の一部を通
して放電室と繋がった真空容器内に照射させるように構
成する様に成したプラズマ発生を備え、前記真空容器内
で気化状態の蒸着材料に前記プラズマ発生装置からの電
子を照射して発生したプラズマ中のイオンを基板に付着
させるようにした薄膜形成装置において、前記アノード
の表面を耐腐食性金属でコーティングしたことを特徴と
する。
該放電室内に配置されたカソードと、該放電室の端部に
配置されアノードと、前記カソードに対して少なくとも
前記アノードを囲うように前記放電室内に取り付けられ
た筒状のシールド体と、前記カソードと前記アノードと
の間に放電電圧を印加するための放電電源と、前記放電
室内に放電用ガスを供給するための手段を有し、前記放
電室内で形成されたプラズマ中の電子を前記アノードの
開口部内側にあるシールド体の一部を通して放電室と繋
がった真空容器内に照射させるように構成する様に成し
たプラズマ発生を備え、前記真空容器内で気化状態の蒸
着材料に前記プラズマ発生装置からの電子を照射して発
生したプラズマ中のイオンを基板に付着させるようにし
た薄膜形成装置において、前記アノードをカーボンで成
したことを特徴としている。又、本発明の薄膜形成装置
は、放電室と、該放電室内に配置されたカソードと、該
放電室の端部に配置されアノードと、前記カソードに対
して少なくとも前記アノードを囲うように前記放電室内
に取り付けられた筒状のシールド体と、前記カソードと
前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放電電
源と、前記放電室内に放電用ガスを供給するための手段
を有し、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を
前記アノードの開口部内側にあるシールド体の一部を通
して放電室と繋がった真空容器内に照射させるように構
成する様に成したプラズマ発生を備え、前記真空容器内
で気化状態の蒸着材料に前記プラズマ発生装置からの電
子を照射して発生したプラズマ中のイオンを基板に付着
させるようにした薄膜形成装置において、前記アノード
の表面を耐腐食性金属でコーティングしたことを特徴と
する。
【００１５】
【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。
【００１６】図３は本発明のプラズマ発生装置の一例を
示している。尚、図中、前記図２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２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。
【００１７】図３に示された装置と、図２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。
【００１８】図２で示された装置においては、第２アノ
ード２１Ｂは、飛んでくる酸化物蒸発粒子が付着しない
ように、高融点材料（例えば、モリブデン）で製作され
ていた。それに対して、図３に示す装置では、第２アノ
ード３０Ｂはカーボンで製作されている。
ード２１Ｂは、飛んでくる酸化物蒸発粒子が付着しない
ように、高融点材料（例えば、モリブデン）で製作され
ていた。それに対して、図３に示す装置では、第２アノ
ード３０Ｂはカーボンで製作されている。
【００１９】この様な構成の第２アノード３０Ｂを備え
たプラズマ発生装置を、例えば、図１に示す如きイオン
プレーティング装置に応用した場合、次のように動作す
る。
たプラズマ発生装置を、例えば、図１に示す如きイオン
プレーティング装置に応用した場合、次のように動作す
る。
【００２０】先ず、バルブ１０を開き、真空容器１とケ
ース１５内を真空ポンプ９により所定の圧力になるまで
排気する。そして、バルブ１４を開き、ケース１５内に
放電ガス供給管１９を介して放電ガスボンベ１３から放
電ガス（例えば、Ａｒガス）を所定量導入し、ケース１
５内の圧力を高め、カソード１６を加熱電源１７により
熱電子放出可能な温度にまで加熱する。
ース１５内を真空ポンプ９により所定の圧力になるまで
排気する。そして、バルブ１４を開き、ケース１５内に
放電ガス供給管１９を介して放電ガスボンベ１３から放
電ガス（例えば、Ａｒガス）を所定量導入し、ケース１
５内の圧力を高め、カソード１６を加熱電源１７により
熱電子放出可能な温度にまで加熱する。
【００２１】次に、コイル２３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１６と第１，第２アノード３０Ａ，３０Ｂ
に放電電源１８から所定の電圧を印加すると、カソード
１６とケース１５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ケース１５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２３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２２の第２アノード３０Ｂ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。尚、カソード１６からの熱電子は、シール
ド電極２２により、直接第１アノード３０Ａに照射され
ることはない。
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１６と第１，第２アノード３０Ａ，３０Ｂ
に放電電源１８から所定の電圧を印加すると、カソード
１６とケース１５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ケース１５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２３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２２の第２アノード３０Ｂ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。尚、カソード１６からの熱電子は、シール
ド電極２２により、直接第１アノード３０Ａに照射され
ることはない。
【００２２】一方、真空容器１の内部においては、被蒸
発材料２に向けて電子銃４からの電子ビームが照射さ
れ、該被蒸発材料は加熱されて蒸発させられる。又、真
空容器１内には、バルブ１２が開かれることにより、反
応ガスボンベ１１から反応ガス（例えば、酸素ガス）が
導入される。前記プラズマ発生装置７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
や蒸発粒子と衝突し、それらを励起、イオン化させて真
空容器１内にプラズマＰを形成する。該プラズマ中のイ
オン化された蒸発粒子は、基板６に引き寄せられて付着
し、該基板上には蒸発粒子の成膜が成される。
発材料２に向けて電子銃４からの電子ビームが照射さ
れ、該被蒸発材料は加熱されて蒸発させられる。又、真
空容器１内には、バルブ１２が開かれることにより、反
応ガスボンベ１１から反応ガス（例えば、酸素ガス）が
導入される。前記プラズマ発生装置７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
や蒸発粒子と衝突し、それらを励起、イオン化させて真
空容器１内にプラズマＰを形成する。該プラズマ中のイ
オン化された蒸発粒子は、基板６に引き寄せられて付着
し、該基板上には蒸発粒子の成膜が成される。
【００２３】さて、この様な成膜において、反応ガス
（この場合、酸素）を多量に供給すると、反応ガス（こ
の場合、酸素）の一部がプラズマ発生装置７で一番外側
（即ち、一番反応ガスボンベに近い側）に配置されてい
る第２アノード３０Ｂに向かって来る。この際、カーボ
ン製の第２アノードと酸素とが反応しても、その反応物
は二酸化炭素（ＣＯ2）か一酸化炭素（ＣＯ）のガスで
あり、基板６に付着することなく、真空ポンプ９により
真空容器１外に排気されてしまう。従って、第２アノー
ド３０Ｂの消耗と、第２アノード材の酸化物付着による
基板６の汚染が防止される。
（この場合、酸素）を多量に供給すると、反応ガス（こ
の場合、酸素）の一部がプラズマ発生装置７で一番外側
（即ち、一番反応ガスボンベに近い側）に配置されてい
る第２アノード３０Ｂに向かって来る。この際、カーボ
ン製の第２アノードと酸素とが反応しても、その反応物
は二酸化炭素（ＣＯ2）か一酸化炭素（ＣＯ）のガスで
あり、基板６に付着することなく、真空ポンプ９により
真空容器１外に排気されてしまう。従って、第２アノー
ド３０Ｂの消耗と、第２アノード材の酸化物付着による
基板６の汚染が防止される。
【００２４】その為、第２アノード３０Ｂの消耗による
第２アノード３０Ｂ交換の頻度が著しく低くなる。しか
も、この第２アノードは従来使用されていた高融点金属
材料に対しかなり安価な材料（カーボン）が使用されて
いるので、第２アノードのコストが著しく低く抑えるこ
とが出来る。
第２アノード３０Ｂ交換の頻度が著しく低くなる。しか
も、この第２アノードは従来使用されていた高融点金属
材料に対しかなり安価な材料（カーボン）が使用されて
いるので、第２アノードのコストが著しく低く抑えるこ
とが出来る。
【００２５】尚、第２アノード３０Ｂをカーボン製にす
る代わりに、表面を耐腐食性金属（例えば、クロム、金
等）でコーテイングし、第２アノード表面での酸化を防
止するようにしても良い。
る代わりに、表面を耐腐食性金属（例えば、クロム、金
等）でコーテイングし、第２アノード表面での酸化を防
止するようにしても良い。
【図１】 プラズマ発生装置を備えたイオンプレーティ
ング装置の概略を示している。
ング装置の概略を示している。
【図２】 従来のプラズマ発生装置の概略を示してい
る。
る。
【図３】 本発明のプラズマ発生装置の一例を示してい
る。
る。
１…真空容器 ２…被蒸発材料 ３…坩堝 ４…電子銃 ５…基板電源 ６…基板 ７…プラズマ発生装置 ８…支持台 ９…真空ポンプ １０…バルブ １１…反応ガスボンベ １２…バルブ １３…放電ガスボンベ １４…バルブ １５…ケース １６…カソード １７…加熱電源 １８…放電電源 １９…放電ガス供給管 ２０…碍子 ２２…シールド電極 ２１Ａ，３０Ａ…第１アノード ２１Ｂ，３０Ｂ…第２アノード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 男谷 忠義 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日本 電子株式会 社内
Claims (8)
- 【請求項１】 放電室と、該放電室内に配置されたカソ
ードと、該放電室の端部に配置されたアノードと、前記
カソードに対して少なくとも前記アノードを囲うように
前記放電室内に取り付けられた筒状のシールド体と、前
記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加する
ための放電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給す
るための手段を備えており、前記放電室内で形成された
プラズマ中の電子を前記アノードの開口部内側にある前
記シールド体の一部を通して前記放電室外の真空容器中
に照射させるように構成したプラズマ発生装置におい
て、前記アノードをカーボンで成したことを特徴とする
プラズマ発生装置。 - 【請求項２】 前記アノードは、放電室の中心軸方向に
互いに接続されて配置された少なくとも２枚から構成さ
れ、その内、反カソード側のアノードをカーボンで成し
たことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置 - 【請求項３】 放電室と、該放電室内に配置されたカソ
ードと、該放電室の端部に配置されたアノードと、前記
カソードに対して少なくとも前記アノードを囲うように
前記放電室内に取り付けられた筒状のシールド体と、前
記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加する
ための放電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給す
るための手段を備えており、前記放電室内で形成された
プラズマ中の電子を前記アノードの開口部内側にある前
記シールド体の一部を通して前記放電室外の真空容器中
に照射させるように構成したプラズマ発生装置におい
て、前記アノード表面を耐腐食性金属でコーティングし
たことを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項４】 前記アノードは、放電室の中心軸方向に
互いに接続されて配置された少なくとも２枚から構成さ
れ、その内、反カソード側のアノード表面を耐腐食性金
属でコーティングしたことを特徴とする請求項３に記載
のプラズマ発生装置 - 【請求項５】 放電室と、該放電室内に配置されたカソ
ードと、該放電室の端部に配置されアノードと、前記カ
ソードに対して少なくとも前記アノードを囲うように前
記放電室内に取り付けられた筒状のシールド体と、前記
カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するた
めの放電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給する
ための手段を有し、前記放電室内で形成されたプラズマ
中の電子を前記アノードの開口部内側にあるシールド体
の一部を通して放電室と繋がった真空容器内に照射させ
るように構成する様に成したプラズマ発生を備え、前記
真空容器内で気化状態の蒸着材料に前記プラズマ発生装
置からの電子を照射して発生したプラズマ中のイオンを
基板に付着させるようにした薄膜形成装置において、前
記アノードをカーボンで成したことを特徴とする薄膜作
成装置。 - 【請求項６】 前記アノードは、放電室の中心軸方向に
互いに接続されて配置された少なくとも２枚から構成さ
れ、その内、反カソード側のアノードをカーボンで成し
たことを特徴とする請求項５に記載の薄膜作成装置。 - 【請求項７】 放電室と、該放電室内に配置されたカソ
ードと、該放電室の端部に配置されアノードと、前記カ
ソードに対して少なくとも前記アノードを囲うように前
記放電室内に取り付けられた筒状のシールド体と、前記
カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するた
めの放電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給する
ための手段を有し、前記放電室内で形成されたプラズマ
中の電子を前記アノードの開口部内側にあるシールド体
の一部を通して放電室と繋がった真空容器内に照射させ
るように構成する様に成したプラズマ発生を備え、前記
真空容器内で気化状態の蒸着材料に前記プラズマ発生装
置からの電子を照射して発生したプラズマ中のイオンを
基板に付着させるようにした薄膜形成装置において、前
記アノードの表面を耐腐食性金属でコーティングしたこ
とを特徴とする薄膜作成装置。 - 【請求項８】 前記アノードは、放電室の中心軸方向に
互いに接続されて配置された少なくとも２枚から構成さ
れ、その内、反カソード側のアノード表面を耐腐食性金
属でコーテイングしたことを特徴とする請求項７に記載
の薄膜作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31994399A JP2001143894A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31994399A JP2001143894A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001143894A true JP2001143894A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18115984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31994399A Pending JP2001143894A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001143894A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005293866A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Jeol Ltd | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 |
| US7026764B2 (en) | 2002-03-26 | 2006-04-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma producing apparatus and doping apparatus |
| JP2010126762A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Shinko Seiki Co Ltd | 成膜装置および成膜方法 |
| US7866278B2 (en) | 2007-10-05 | 2011-01-11 | Jeol Ltd. | Thin-film deposition system |
-
1999
- 1999-11-10 JP JP31994399A patent/JP2001143894A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7026764B2 (en) | 2002-03-26 | 2006-04-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma producing apparatus and doping apparatus |
| US7382098B2 (en) | 2002-03-26 | 2008-06-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma producing apparatus and doping apparatus |
| JP2005293866A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Jeol Ltd | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 |
| JP4571425B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-10-27 | 日本電子株式会社 | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 |
| US7866278B2 (en) | 2007-10-05 | 2011-01-11 | Jeol Ltd. | Thin-film deposition system |
| JP2010126762A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Shinko Seiki Co Ltd | 成膜装置および成膜方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060404 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060523 |