JP2006522870A - 高周波プラズマビーム源及び真空室及び表面の照射方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、有利な高周波プラズマビーム源を備えたコーティング室の略図、
図2は、cosnビーム特性の分布特性曲線を示す略図、
図3は、基板がドーム状部上に設けられた、図1のコーティング室内の幾何的な状況を示す略図、
図4は、ドーム状部上のTiO2層の屈折率の分布を示す略図、
図5は、高周波プラズマビーム源の出口開口部の大きさ及びビーム拡散が、ドーム状部上のプラズマビーム密度の分布に及ぼす影響について示す略図、
図6は、従来技術の高周波プラズマビーム源の略図、
図7は、印加されたイクストラクション(抽出)電圧に依存する空間電荷領域の厚さの略図、
図8は、固定のイクストラクション(抽出)電圧での電流密度に依存する空間電荷領域の厚さの略図、
図9は、イクストラクション格子の有利な構成形態を示す略図、
図10は、イクストラクション格子の別の有利な構成形態を示す略図
である。
そのようなコーティング装置の作動用の通常の値を示す10A/m2のイオン電流では、0.1m2の出口開口部のHfプラズマビーム源で、空間電荷領域の厚みdが算出される。これは、図7に示されている。それによると、空間電荷領域の厚みdは、電圧降下の増大に連れて大きくなり、約50ボルト〜約370ボルトの電圧降下で、0.5mm〜2.5mm変化する。50〜200ボルトの有利な電圧領域内での厚みdは、明らかに2mmよりも小さい。
2 ケーシング
3 プラズマ室
4 イクストラクション格子
5 マグネット
6 ガス供給部
7 コーティング室
8 高周波送信器
9 電気接続部
10 基板
11 ドーム状部
I プラズマビーム
KS ドーム対称軸
α ドーム角度
RQ ソース−対称軸の放射方向間隔
YQ ソース−対称中心の垂直方向間隔
Claims (25)
- プラズマ用のプラズマ室(3)、前記プラズマの点火及び維持のための電気手段(8,9)、前記プラズマ室(3)からプラズマビーム(I)を抽出するための、高周波電位が印加されたイクストラクション格子(4)、並びに、有利には、真空室(7)に対する、出口開口部を有する高周波プラズマビーム源であって、前記イクストラクション格子(4)は、前記出口開口部の領域内に設けられている高周波プラズマビーム源において、
プラズマビーム(I)は、プラズマとイクストラクション格子(4)との適切な交互作用によって拡散するように形成されていることを特徴とする高周波プラズマビーム源。 - プラズマビーム(I)の拡散は、イクストラクション格子(4)の平坦でない形状及び/又はメッシュ幅によって生じる請求項1記載の高周波プラズマビーム源。
- 湾曲された、殊に、球状の、照射すべき表面の少なくとも一部分領域上にプラズマ流密度の高い均一性を達成するために、プラズマビーム(I)は、前記表面の少なくとも一部分領域の形状に合致されている請求項1又は2記載の高周波プラズマビーム源。
- イクストラクション格子(4)は、プラズマ室(3)から見て凹面状に形成されており、有利には、イクストラクション格子(4)の面の少なくとも一部分領域が、円筒状の空間体の外套面の一部分である請求項1から3迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- イクストラクション格子(4)は、当該イクストラクション格子(4)の面の少なくとも一部分領域に亘って不均一に形成されている請求項1から4迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- プラズマ室(3)の外側に設けられた、少なくとも1つの絞りが設けられている請求項1から5迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- 出口開口部は、部分領域内で絞りを用いて被覆されている請求項1から6迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- イクストラクション格子(4)は、当該イクストラクション格子(4)とプラズマ室(3)内のプラズマとの間の空間電荷領域の厚みよりも小さいメッシュ幅のメッシュを有している請求項1から7迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- イクストラクション格子(4)は、少なくとも、当該イクストラクション格子(4)とプラズマ室(3)内のプラズマとの間の空間電荷領域の厚みと同じ大きさのメッシュ幅のメッシュを有している請求項1から8迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- イクストラクション格子(4)は、高々、プラズマが未だほぼプラズマ空間(3)内に残っているような大きさのメッシュ幅のメッシュを有している請求項9記載の高周波プラズマビーム源。
- プラズマビーム(I)の変調のために、少なくとも1つの絞りに電位が印加される請求項1から10迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- 出口開口部にほぼ対向しているコーティング室内の、湾曲表面、有利には、ドーム状部(11)に、基板(10.1,10.2,10.3,10.4,10.5,10.6)が設けられている請求項1から11迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- 高周波プラズマ源(1)に対して付加的に、蒸発源が設けられている請求項1から12迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- イクストラクション格子(4)は、ほぼ0.02−3mm、有利には、0.1−1mmの線の太さのタングステンから構成されている請求項1から13迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- 少なくとも1つのマグネット(5)が、プラズマ室(3)の領域内にプラズマを閉じ込めるために設けられている請求項1から14迄の何れか1記載の高周波プラズマビーム源。
- ケーシング(2)、高周波プラズマ源及び照射すべき表面とを有する真空室において、
高周波プラズマ源(1)は、請求項1から16迄の何れか1に従って構成されていることを特徴とする真空室。 - 照射すべき表面は、湾曲されており、有利には、ドーム状部(11)を形成していて、1つ又は複数の基板(10.1,10.2,10.3,10.4,10.5,10.6)を有している請求項17記載の真空室。
- 高周波プラズマビーム源のプラズマビームを用いて、表面を照射する方法において、
拡散プラズマビーム(I)を使い、請求項1から15迄の何れか1記載の高周波プラズマ源に従って構成することを特徴とする方法。 - プラズマビーム(I)は、高々n=16、有利には、n=4の拡散の程度を有するビーム特性を有しており、nは、コサイン分布関数の指数である請求項18記載の方法。
- プラズマビーム(I)のビーム特性を、プラズマとイクストラクション格子(4)との間の所期の交互作用によって形成する請求項18又は19記載の方法。
- 抽出されたプラズマと、プラズマ室(3)の外側に設けられた少なくとも1つの絞りとの所期の交互作用を設定する請求項18から20迄の何れか1記載の方法。
- 表面の少なくとも一部分上に、プラズマビーム密度の高い均一性を達成するために、プラズマビーム(I)のビーム特性を、照射される表面の少なくとも1つの部分領域に適合させる請求項18から21迄の何れか1記載の方法。
- 湾曲した表面、有利には、ドーム状部(11)が設けられている請求項18から22迄の何れか1記載の方法。
- 表面の照射によって、表面をコーティングする請求項18から23迄の何れか1記載の方法。
- 表面の照射によって、表面を変化及び/又はクリーニングする請求項18から24迄の何れか1記載の方法。
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