JP3060876B2 - 金属イオン注入装置 - Google Patents
金属イオン注入装置Info
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- JP3060876B2 JP3060876B2 JP7051896A JP5189695A JP3060876B2 JP 3060876 B2 JP3060876 B2 JP 3060876B2 JP 7051896 A JP7051896 A JP 7051896A JP 5189695 A JP5189695 A JP 5189695A JP 3060876 B2 JP3060876 B2 JP 3060876B2
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- metal
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32412—Plasma immersion ion implantation
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばクランクシャ
フト等の自動車部品、ドリル等の一般産業部品、人工
骨、カテーテル等の医用材料等のような基体に金属イオ
ンを注入する金属イオン注入装置に関する。
フト等の自動車部品、ドリル等の一般産業部品、人工
骨、カテーテル等の医用材料等のような基体に金属イオ
ンを注入する金属イオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】上記のような自動車部品、一
般産業部品、医用材料等の基体は、通常は複雑な形状を
しているが、そのような基体に金属イオンを注入するこ
とにより、基体の耐摩耗性、耐食性、硬度および潤滑性
等を向上させる試みが成されている。例えば、クランク
シャフト等の部品にチタンを注入すると耐摩耗性が向上
する。また、カテーテルに銀を注入すると抗菌作用が向
上する。人工骨にチタンを注入すると耐摩耗性が向上
し、カルシウムを注入すると生の骨と一体化しやすくな
る。
般産業部品、医用材料等の基体は、通常は複雑な形状を
しているが、そのような基体に金属イオンを注入するこ
とにより、基体の耐摩耗性、耐食性、硬度および潤滑性
等を向上させる試みが成されている。例えば、クランク
シャフト等の部品にチタンを注入すると耐摩耗性が向上
する。また、カテーテルに銀を注入すると抗菌作用が向
上する。人工骨にチタンを注入すると耐摩耗性が向上
し、カルシウムを注入すると生の骨と一体化しやすくな
る。
【０００３】基体に金属イオンの注入ではなく、金属薄
膜を被覆する装置は、従来から種々提案されている。図
７にその一例を示す。
膜を被覆する装置は、従来から種々提案されている。図
７にその一例を示す。
【０００４】この薄膜形成装置は、例えば特開昭６３−
４５８号公報に開示されているのと同様のものであり、
図示しない真空排気装置によって真空排気される真空容
器２と、その内部に設けられていて処理しようとする基
体１０を保持するホルダ１２と、この基体１０に向くよ
うに真空容器２に取り付けられたアーク式蒸発源１６と
を備えている。真空容器２内には、図示しないガス源か
ら不活性ガス、反応ガス等のガス４が導入される。
４５８号公報に開示されているのと同様のものであり、
図示しない真空排気装置によって真空排気される真空容
器２と、その内部に設けられていて処理しようとする基
体１０を保持するホルダ１２と、この基体１０に向くよ
うに真空容器２に取り付けられたアーク式蒸発源１６と
を備えている。真空容器２内には、図示しないガス源か
ら不活性ガス、反応ガス等のガス４が導入される。
【０００５】アーク式蒸発源１６は、金属または金属化
合物（アロイ）から成るカソード１８を有していてそれ
とアノードを兼ねる真空容器２との間のアーク放電によ
ってカソード１８を局部的に溶解させてカソード物質１
８ａを蒸発させるものである。このカソード１８と真空
容器２との間には、直流のアーク電源２０から、前者を
負側にして直流のアーク放電電圧が供給される。このア
ーク放電電圧の大きさは、例えば数十Ｖ〜数百Ｖ程度で
ある。なお、アーク放電起動用のトリガ電極等は図示を
省略している。１７は絶縁物、１９は金属フランジであ
る。
合物（アロイ）から成るカソード１８を有していてそれ
とアノードを兼ねる真空容器２との間のアーク放電によ
ってカソード１８を局部的に溶解させてカソード物質１
８ａを蒸発させるものである。このカソード１８と真空
容器２との間には、直流のアーク電源２０から、前者を
負側にして直流のアーク放電電圧が供給される。このア
ーク放電電圧の大きさは、例えば数十Ｖ〜数百Ｖ程度で
ある。なお、アーク放電起動用のトリガ電極等は図示を
省略している。１７は絶縁物、１９は金属フランジであ
る。
【０００６】ホルダ１２およびそれに保持される基体１
０には、直流のバイアス電源１４から、真空容器２の電
位を基準にして負の直流バイアス電圧が印加される。こ
のバイアス電圧の大きさは、例えば数百Ｖ〜数ｋＶ程度
である。
０には、直流のバイアス電源１４から、真空容器２の電
位を基準にして負の直流バイアス電圧が印加される。こ
のバイアス電圧の大きさは、例えば数百Ｖ〜数ｋＶ程度
である。
【０００７】膜形成に際しては、真空容器２内を例えば
１０-6Ｔｏｒｒ程度に排気した後、真空容器２内に所要
のガス４を導入し、そして基体１０に前記のようなバイ
アス電圧を印加した状態で、アーク式蒸発源１６におい
てアーク放電を行わせる。それによって、カソード１８
からカソード物質１８ａが蒸発させられると共に、カソ
ード１８の前方近傍にアーク放電によるプラズマ（図示
省略）が生成され、カソード物質１８ａの一部はイオン
化される。そしてこのイオン化したカソード物質１８ａ
が、負のバイアス電圧が印加された基体１０に引き付け
られて入射堆積し、その表面にカソード物質１８ａから
成る薄膜が形成（被覆）される。ガス４が反応ガスの場
合は、カソード物質１８ａと反応ガスとが化合した化合
物薄膜が形成される。このような成膜法は、イオンプレ
ーティングの一種である。
１０-6Ｔｏｒｒ程度に排気した後、真空容器２内に所要
のガス４を導入し、そして基体１０に前記のようなバイ
アス電圧を印加した状態で、アーク式蒸発源１６におい
てアーク放電を行わせる。それによって、カソード１８
からカソード物質１８ａが蒸発させられると共に、カソ
ード１８の前方近傍にアーク放電によるプラズマ（図示
省略）が生成され、カソード物質１８ａの一部はイオン
化される。そしてこのイオン化したカソード物質１８ａ
が、負のバイアス電圧が印加された基体１０に引き付け
られて入射堆積し、その表面にカソード物質１８ａから
成る薄膜が形成（被覆）される。ガス４が反応ガスの場
合は、カソード物質１８ａと反応ガスとが化合した化合
物薄膜が形成される。このような成膜法は、イオンプレ
ーティングの一種である。
【０００８】上記のような薄膜形成装置では、基体１０
の表面に金属薄膜を被覆することはできても、金属イオ
ンを注入することはできない。なぜなら、基体１０に金
属イオンを注入するためには、基体１０に、前述したバ
イアス電圧よりも遙かに大きいバイアス電圧、例えば５
ｋＶ〜数百ｋＶ程度のバイアス電圧を印加して、金属イ
オンを基体１０に向けて大きな電圧で加速しなければな
らない。ところが、雰囲気の真空度が１０-4Ｔｏｒｒ程
度の場合を例に取ると、理想的には（即ち平等電界でか
つ塊状粒子のような異物のない電極間に電圧を印加する
場合には）、パッシェンの法則に従って数十ｋＶまでの
バイアス電圧を印加することは可能だが、上記装置の場
合は、一方がカソード１８の前方近傍に作られたプラズ
マによるプラズマ電極、他方が通常は凹凸のある基体１
０による電極であるため不平等電界となり、また電極間
に異物（塊状のカソード物質１８ａ）を含むため、現実
的には数ｋＶで、プラズマ電極と基体１０との間でせん
絡（ブレークダウン）が起こってバイアス電源１４が停
止してしまう。このような理由から、基体１０に大きな
直流のバイアス電圧を印加することは困難であり、従っ
てこのような装置で基体１０に金属イオン注入を行うこ
とはできない。
の表面に金属薄膜を被覆することはできても、金属イオ
ンを注入することはできない。なぜなら、基体１０に金
属イオンを注入するためには、基体１０に、前述したバ
イアス電圧よりも遙かに大きいバイアス電圧、例えば５
ｋＶ〜数百ｋＶ程度のバイアス電圧を印加して、金属イ
オンを基体１０に向けて大きな電圧で加速しなければな
らない。ところが、雰囲気の真空度が１０-4Ｔｏｒｒ程
度の場合を例に取ると、理想的には（即ち平等電界でか
つ塊状粒子のような異物のない電極間に電圧を印加する
場合には）、パッシェンの法則に従って数十ｋＶまでの
バイアス電圧を印加することは可能だが、上記装置の場
合は、一方がカソード１８の前方近傍に作られたプラズ
マによるプラズマ電極、他方が通常は凹凸のある基体１
０による電極であるため不平等電界となり、また電極間
に異物（塊状のカソード物質１８ａ）を含むため、現実
的には数ｋＶで、プラズマ電極と基体１０との間でせん
絡（ブレークダウン）が起こってバイアス電源１４が停
止してしまう。このような理由から、基体１０に大きな
直流のバイアス電圧を印加することは困難であり、従っ
てこのような装置で基体１０に金属イオン注入を行うこ
とはできない。
【０００９】基体に金属イオン注入を行うには、通常は
金属イオン源が用いられている。そのような金属イオン
源の一例を図８に示す。
金属イオン源が用いられている。そのような金属イオン
源の一例を図８に示す。
【００１０】この金属イオン源は、例えば実開平３−７
９１５３号公報に開示されているのと同様のものであ
り、オーブン２４内で金属を加熱して得られる金属蒸気
２６をプラズマ生成容器２２内に供給し、そこでアーク
放電、高周波放電等によって金属蒸気２６をプラズマ化
して金属プラズマ２８を作り、そこから引出し電極系３
０に印加した電圧によって金属イオン３２を引き出すよ
う構成されている。引出し電極系３０は、多数の孔３１
をそれぞれ有する何枚かの電極で構成されている。
９１５３号公報に開示されているのと同様のものであ
り、オーブン２４内で金属を加熱して得られる金属蒸気
２６をプラズマ生成容器２２内に供給し、そこでアーク
放電、高周波放電等によって金属蒸気２６をプラズマ化
して金属プラズマ２８を作り、そこから引出し電極系３
０に印加した電圧によって金属イオン３２を引き出すよ
う構成されている。引出し電極系３０は、多数の孔３１
をそれぞれ有する何枚かの電極で構成されている。
【００１１】このような金属イオン源によれば、引出し
電極系３０に数ｋＶ〜数十ｋＶ程度の電圧を印加して、
数ｋｅＶ〜数十ｋｅＶ程度のエネルギーの金属イオン３
２を引き出してそれを基体に照射して金属イオン注入を
行うことは可能である。
電極系３０に数ｋＶ〜数十ｋＶ程度の電圧を印加して、
数ｋｅＶ〜数十ｋｅＶ程度のエネルギーの金属イオン３
２を引き出してそれを基体に照射して金属イオン注入を
行うことは可能である。
【００１２】しかしながら、引出し電極系３０から金属
イオン３２を引き出すにつれて、金属が電極に付着して
その孔３１が塞がり、金属イオン３２の引き出しが困難
になる。そのため、引出し電極系３０のクリーニングを
頻繁に行わなければならずメンテナンスが容易でない。
また、長時間の連続運転が困難である。
イオン３２を引き出すにつれて、金属が電極に付着して
その孔３１が塞がり、金属イオン３２の引き出しが困難
になる。そのため、引出し電極系３０のクリーニングを
頻繁に行わなければならずメンテナンスが容易でない。
また、長時間の連続運転が困難である。
【００１３】しかも、引出し電極系３０から引き出す金
属イオン３２は直進して指向性が強いため、複雑な形状
の基体に均一に金属イオン注入を行うことは困難であ
る。これを行うには、上記のような金属イオン源を複数
台用いなければならず、そのようにすると、各金属イオ
ン源自体が高価なばかりでなく、それ用の各種電源も複
数台ずつ必要になるため、非常に高価になる。
属イオン３２は直進して指向性が強いため、複雑な形状
の基体に均一に金属イオン注入を行うことは困難であ
る。これを行うには、上記のような金属イオン源を複数
台用いなければならず、そのようにすると、各金属イオ
ン源自体が高価なばかりでなく、それ用の各種電源も複
数台ずつ必要になるため、非常に高価になる。
【００１４】そこでこの発明は、複雑な形状の基体に対
しても均一に金属イオン注入が可能であり、しかも長時
間の連続運転が可能でメンテナンスが容易であり、かつ
安価である金属イオン注入装置を提供することを主たる
目的とする。
しても均一に金属イオン注入が可能であり、しかも長時
間の連続運転が可能でメンテナンスが容易であり、かつ
安価である金属イオン注入装置を提供することを主たる
目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の金属イオン注入装置は、真空容器と、こ
の真空容器内に設けられていて処理しようとする基体を
保持するホルダと、前記真空容器に、その内部のホルダ
に保持される基体を囲むように取り付けられていて、金
属または金属化合物から成るカソードを有していてそれ
とアノードを兼ねる前記真空容器との間のアーク放電に
よってカソードを局部的に溶解させてカソード物質を蒸
発させてカソード物質を含む金属プラズマを生成する複
数のアーク式蒸発源と、この各アーク式蒸発源のカソー
ドと真空容器との間に前者を負側にして、前記アーク放
電を生じさせるアーク放電電圧をそれぞれ供給する複数
のアーク電源と、このアーク電源とは別個の電源であっ
て、前記ホルダおよびそれに保持される基体に、真空容
器の電位を基準にして負のパルス状のバイアス電圧を印
加して、このバイアス電圧によって前記金属プラズマか
ら金属イオンを引き出してそれを基体に注入するバイア
ス電源とを備えることを特徴とする。
め、この発明の金属イオン注入装置は、真空容器と、こ
の真空容器内に設けられていて処理しようとする基体を
保持するホルダと、前記真空容器に、その内部のホルダ
に保持される基体を囲むように取り付けられていて、金
属または金属化合物から成るカソードを有していてそれ
とアノードを兼ねる前記真空容器との間のアーク放電に
よってカソードを局部的に溶解させてカソード物質を蒸
発させてカソード物質を含む金属プラズマを生成する複
数のアーク式蒸発源と、この各アーク式蒸発源のカソー
ドと真空容器との間に前者を負側にして、前記アーク放
電を生じさせるアーク放電電圧をそれぞれ供給する複数
のアーク電源と、このアーク電源とは別個の電源であっ
て、前記ホルダおよびそれに保持される基体に、真空容
器の電位を基準にして負のパルス状のバイアス電圧を印
加して、このバイアス電圧によって前記金属プラズマか
ら金属イオンを引き出してそれを基体に注入するバイア
ス電源とを備えることを特徴とする。
【００１６】
【作用】上記構成によれば、各アーク式蒸発源に各アー
ク電源からアーク放電電圧をそれぞれ供給して、各アー
ク式蒸発源においてアーク放電を起こさせると、各カソ
ードの近傍にカソード物質を含む金属プラズマが生成さ
れる。
ク電源からアーク放電電圧をそれぞれ供給して、各アー
ク式蒸発源においてアーク放電を起こさせると、各カソ
ードの近傍にカソード物質を含む金属プラズマが生成さ
れる。
【００１７】その状態で、ホルダおよびそれに保持され
る基体にバイアス電源から負のパルス状のバイアス電圧
を印加すると、その電圧によって、前記金属プラズマか
ら金属イオンが引き出され、それが基体に引き込まれ
る。
る基体にバイアス電源から負のパルス状のバイアス電圧
を印加すると、その電圧によって、前記金属プラズマか
ら金属イオンが引き出され、それが基体に引き込まれ
る。
【００１８】この場合、バイアス電圧が直流の場合は、
前述したような理由からブレークダウンが起こりやすい
ためにバイアス電圧をあまり大きくすることはできない
が、パルス状のバイアス電圧の場合は、そのパルス幅を
適宜選択するとこによって、ブレークダウンに至る前に
電圧が０または０近くになるようにすることができるの
で、大きな負バイアス電圧を基体に印加することができ
る。
前述したような理由からブレークダウンが起こりやすい
ためにバイアス電圧をあまり大きくすることはできない
が、パルス状のバイアス電圧の場合は、そのパルス幅を
適宜選択するとこによって、ブレークダウンに至る前に
電圧が０または０近くになるようにすることができるの
で、大きな負バイアス電圧を基体に印加することができ
る。
【００１９】その結果、各アーク式蒸発源によって作ら
れた金属プラズマから大きな電圧で金属イオンを引き出
してそれを基体に注入することができる。即ち基体に金
属イオン注入を行うことができる。
れた金属プラズマから大きな電圧で金属イオンを引き出
してそれを基体に注入することができる。即ち基体に金
属イオン注入を行うことができる。
【００２０】その場合、複数のアーク式蒸発源を、ホル
ダに保持される基体を囲むように配置しており、しかも
各アーク式蒸発源によって作られる金属プラズマはカソ
ードの近傍の空間に広がるので、基体の周りから基体に
対して金属イオンを注入することができ、それによって
複雑な形状の基体に対しても均一に金属イオン注入を行
うことができる。
ダに保持される基体を囲むように配置しており、しかも
各アーク式蒸発源によって作られる金属プラズマはカソ
ードの近傍の空間に広がるので、基体の周りから基体に
対して金属イオンを注入することができ、それによって
複雑な形状の基体に対しても均一に金属イオン注入を行
うことができる。
【００２１】しかも、金属プラズマ中の金属イオンを負
バイアス電圧によって直接引き出すので、金属イオン源
の場合と違って引出し電極系が不要であり、その孔が金
属によって塞がれるという問題も生じない。従って、長
時間の連続運転が可能であり、かつメンテナンスも容易
である。従って生産性が非常に高い。
バイアス電圧によって直接引き出すので、金属イオン源
の場合と違って引出し電極系が不要であり、その孔が金
属によって塞がれるという問題も生じない。従って、長
時間の連続運転が可能であり、かつメンテナンスも容易
である。従って生産性が非常に高い。
【００２２】また、アーク式蒸発源は、金属イオン源と
違って引出し電極系およびそれ用の電源が不要で構成が
簡単であるため、アーク式蒸発源を複数台設けても、金
属イオン源を複数台設ける場合よりも遙かに安価であ
る。
違って引出し電極系およびそれ用の電源が不要で構成が
簡単であるため、アーク式蒸発源を複数台設けても、金
属イオン源を複数台設ける場合よりも遙かに安価であ
る。
【００２３】
【実施例】図１は、この発明に係る金属イオン注入装置
の一例を示す縦断面図である。図２は、図１の装置の横
断面図である。
の一例を示す縦断面図である。図２は、図１の装置の横
断面図である。
【００２４】この実施例の金属イオン注入装置は、真空
排気装置８によって真空排気される真空容器２を備えて
いる。この真空容器２内には、ガス源６から不活性ガ
ス、反応ガス等のガス４が導入される。不活性ガスは、
例えばアルゴンガスである。反応ガスは、後述するアー
ク式蒸発源１６のカソード１８がアーク蒸発したときに
イオン化された蒸発物質と反応して化合物を作るガスで
あり、例えば窒化物を作る場合は窒素ガス、炭化物を作
る場合はメタンガス、エチレンガス等である。
排気装置８によって真空排気される真空容器２を備えて
いる。この真空容器２内には、ガス源６から不活性ガ
ス、反応ガス等のガス４が導入される。不活性ガスは、
例えばアルゴンガスである。反応ガスは、後述するアー
ク式蒸発源１６のカソード１８がアーク蒸発したときに
イオン化された蒸発物質と反応して化合物を作るガスで
あり、例えば窒化物を作る場合は窒素ガス、炭化物を作
る場合はメタンガス、エチレンガス等である。
【００２５】真空容器２内には、処理しようとする基体
１０を保持するホルダ１２が設けられている。このホル
ダ１２の形状は、図示例のようなものに限定されるもの
ではなく、基体１０を保持することができるものであれ
ば任意である。
１０を保持するホルダ１２が設けられている。このホル
ダ１２の形状は、図示例のようなものに限定されるもの
ではなく、基体１０を保持することができるものであれ
ば任意である。
【００２６】このホルダ１２は、基体１０の全面により
均一にイオン注入を行うことができるようにするため
に、回転式にするのが好ましい。そのためにこの実施例
では、ホルダ１２を回転軸５６によって支持し、真空容
器２外に設けた回転駆動装置５８によって、ホルダ１２
および基体１０を例えば矢印Ａ方向に回転させるように
している。回転軸５６が真空容器２を貫通する部分に
は、この例では回転軸５６と真空容器２間を真空シール
する機能および両者間を電気絶縁する機能を有する軸受
部６０が設けられている。
均一にイオン注入を行うことができるようにするため
に、回転式にするのが好ましい。そのためにこの実施例
では、ホルダ１２を回転軸５６によって支持し、真空容
器２外に設けた回転駆動装置５８によって、ホルダ１２
および基体１０を例えば矢印Ａ方向に回転させるように
している。回転軸５６が真空容器２を貫通する部分に
は、この例では回転軸５６と真空容器２間を真空シール
する機能および両者間を電気絶縁する機能を有する軸受
部６０が設けられている。
【００２７】基体１０は、例えば前述したようなクラン
クシャフト等の自動車部品、ドリル等の一般産業部品、
人工骨、カテーテル等の医用材料等であり、その形状は
図示例のようなものに限定されず任意である。
クシャフト等の自動車部品、ドリル等の一般産業部品、
人工骨、カテーテル等の医用材料等であり、その形状は
図示例のようなものに限定されず任意である。
【００２８】基体１０が非導電性の場合は、ホルダ１２
から当該基体１０にバイアス電圧を印加することができ
るようにするために、イオン注入に先立って基体１０の
表面に金属等の導電薄膜を被覆しておいたり、予め基体
１０の内部に金属等の導電材を導入しておいたりするの
が好ましい。
から当該基体１０にバイアス電圧を印加することができ
るようにするために、イオン注入に先立って基体１０の
表面に金属等の導電薄膜を被覆しておいたり、予め基体
１０の内部に金属等の導電材を導入しておいたりするの
が好ましい。
【００２９】真空容器２には、複数台のアーク式蒸発源
１６が、内部のホルダ１２に保持される基体１０を取り
囲むように取り付けられている。より具体的には、図２
にも示すように、この例では真空容器２は平面形状が四
角形をしており、その四側面にアーク式蒸発源１６をそ
れぞれ取り付けて、ホルダ１２に保持された基体１０を
四方から取り囲むように配置している。真空容器２の上
面にも、基体１０に向けてアーク式蒸発源１６を設けて
も良い。
１６が、内部のホルダ１２に保持される基体１０を取り
囲むように取り付けられている。より具体的には、図２
にも示すように、この例では真空容器２は平面形状が四
角形をしており、その四側面にアーク式蒸発源１６をそ
れぞれ取り付けて、ホルダ１２に保持された基体１０を
四方から取り囲むように配置している。真空容器２の上
面にも、基体１０に向けてアーク式蒸発源１６を設けて
も良い。
【００３０】各アーク式蒸発源１６は、金属または金属
化合物から成るカソード１８を有していて、当該カソー
ド１８とアノードを兼ねる真空容器２との間でアーク放
電（図１中の３４はそのアークを模式的に示す）を起こ
させてカソード１８を局部的に溶解させてカソード物質
を蒸発させるものであり、そのとき、各カソード１８の
前方近傍に、アーク放電によって、カソード物質を含む
金属プラズマ３６が生成される。
化合物から成るカソード１８を有していて、当該カソー
ド１８とアノードを兼ねる真空容器２との間でアーク放
電（図１中の３４はそのアークを模式的に示す）を起こ
させてカソード１８を局部的に溶解させてカソード物質
を蒸発させるものであり、そのとき、各カソード１８の
前方近傍に、アーク放電によって、カソード物質を含む
金属プラズマ３６が生成される。
【００３１】なお、各アーク式蒸発源１６には、例えば
特開昭６３−１８０５６号公報に開示されているよう
に、通常は、アーク放電起動用のトリガ電極等が設けら
れているが、ここではその図示を省略している。１７は
絶縁物、１９は金属フランジである。
特開昭６３−１８０５６号公報に開示されているよう
に、通常は、アーク放電起動用のトリガ電極等が設けら
れているが、ここではその図示を省略している。１７は
絶縁物、１９は金属フランジである。
【００３２】各アーク式蒸発源１６のカソード１８と真
空容器２との間には、両者間に、カソード１８を負側に
してアーク放電電圧ＶA をそれぞれ供給するアーク電源
４０がそれぞれ接続されている。
空容器２との間には、両者間に、カソード１８を負側に
してアーク放電電圧ＶA をそれぞれ供給するアーク電源
４０がそれぞれ接続されている。
【００３３】各アーク電源４０は、この実施例では、後
述するような種々の処理を行うことができるようにする
ために、カソード１８と真空容器２との間に前者を負側
にして直流のアーク放電電圧を供給する直流アーク電源
４２と、同カソード１８と真空容器２との間に負の（カ
ソード１８側に負の）パルス状のアーク放電電圧を供給
するパルスアーク電源４４とを備えており、これによっ
て各カソード１８に、直流のアーク放電電圧とパルス状
のアーク放電電圧とを択一的に切り換えて供給すること
ができるようにしている。そのために、両アーク電源４
２、４４は、この例では、スイッチ４６、４７によって
択一的にカソード１８に接続されるようにしているが、
回路構成はこれに限定されるものではない。
述するような種々の処理を行うことができるようにする
ために、カソード１８と真空容器２との間に前者を負側
にして直流のアーク放電電圧を供給する直流アーク電源
４２と、同カソード１８と真空容器２との間に負の（カ
ソード１８側に負の）パルス状のアーク放電電圧を供給
するパルスアーク電源４４とを備えており、これによっ
て各カソード１８に、直流のアーク放電電圧とパルス状
のアーク放電電圧とを択一的に切り換えて供給すること
ができるようにしている。そのために、両アーク電源４
２、４４は、この例では、スイッチ４６、４７によって
択一的にカソード１８に接続されるようにしているが、
回路構成はこれに限定されるものではない。
【００３４】更に、この実施例では後述するような種々
の処理を行うことができるようにするために、各アーク
式蒸発源１６のカソード１８と真空容器２との間をそれ
ぞれ開閉する複数のスイッチ４８を設けている。
の処理を行うことができるようにするために、各アーク
式蒸発源１６のカソード１８と真空容器２との間をそれ
ぞれ開閉する複数のスイッチ４８を設けている。
【００３５】ホルダ１２には、当該ホルダ１２およびそ
れに保持される基体１０に、真空容器２の電位（この電
位は通常はこの例のように接地電位）を基準にして負の
パルス状のバイアス電圧ＶB を印加するバイアス電源５
０が、この例では回転軸５６を介して接続されている。
但し、回転軸５６を絶縁物として、それ以外のリード線
等によってホルダ１２にバイアス電圧ＶB を印加するよ
うにしても良い。
れに保持される基体１０に、真空容器２の電位（この電
位は通常はこの例のように接地電位）を基準にして負の
パルス状のバイアス電圧ＶB を印加するバイアス電源５
０が、この例では回転軸５６を介して接続されている。
但し、回転軸５６を絶縁物として、それ以外のリード線
等によってホルダ１２にバイアス電圧ＶB を印加するよ
うにしても良い。
【００３６】バイアス電源５０は、この実施例では後述
するような種々の処理を行うことができるようにするた
めに、負の直流バイアス電圧ＶD を出力する直流バイア
ス電源５２と、それに直列に接続されていて、この負の
直流バイアス電圧ＶD に負のパルスバイアス電圧ＶP を
重畳させるパルスバイアス電源５４とを備えている。な
お、直流バイアス電源５２に、その不使用時にそれをバ
イパスするスイッチ（図示省略）を接続しておいても良
い。
するような種々の処理を行うことができるようにするた
めに、負の直流バイアス電圧ＶD を出力する直流バイア
ス電源５２と、それに直列に接続されていて、この負の
直流バイアス電圧ＶD に負のパルスバイアス電圧ＶP を
重畳させるパルスバイアス電源５４とを備えている。な
お、直流バイアス電源５２に、その不使用時にそれをバ
イパスするスイッチ（図示省略）を接続しておいても良
い。
【００３７】上記のような金属イオン注入装置における
基本的な動作を説明すると、各アーク式蒸発源１６に、
所望の金属、例えばチタン、銀等から成るカソード１８
を取り付けておき、かつホルダ１２に所望の基体１０を
保持しておき、そして真空容器２内を真空排気装置８に
よって所定の真空度（例えば１０-5〜１０-6Ｔｏｒｒ程
度）に排気する。その後、必要に応じて、真空容器２内
にガス源６からガス４を導入する。例えば、カソード物
質とガス４とを反応させて化合物を作る場合には、真空
容器２内に窒素ガス、メタンガス、エチレンガス等の反
応ガスを、真空容器２内が例えば１０-2〜１０-3Ｔｏｒ
ｒ程度になるように導入する。また、そのような化合物
を作らない場合は、各アーク式蒸発源１６においてアー
ク放電が安定して生じるようにするために、真空容器２
内にアルゴン等の不活性ガスを、真空容器２内が例えば
１０-3〜１０-4Ｔｏｒｒ程度になるように導入するのが
好ましい。
基本的な動作を説明すると、各アーク式蒸発源１６に、
所望の金属、例えばチタン、銀等から成るカソード１８
を取り付けておき、かつホルダ１２に所望の基体１０を
保持しておき、そして真空容器２内を真空排気装置８に
よって所定の真空度（例えば１０-5〜１０-6Ｔｏｒｒ程
度）に排気する。その後、必要に応じて、真空容器２内
にガス源６からガス４を導入する。例えば、カソード物
質とガス４とを反応させて化合物を作る場合には、真空
容器２内に窒素ガス、メタンガス、エチレンガス等の反
応ガスを、真空容器２内が例えば１０-2〜１０-3Ｔｏｒ
ｒ程度になるように導入する。また、そのような化合物
を作らない場合は、各アーク式蒸発源１６においてアー
ク放電が安定して生じるようにするために、真空容器２
内にアルゴン等の不活性ガスを、真空容器２内が例えば
１０-3〜１０-4Ｔｏｒｒ程度になるように導入するのが
好ましい。
【００３８】そしてそのような状態で、各アーク式蒸発
源１６に各アーク電源４０からアーク放電電圧ＶA をそ
れぞれ供給して、各アーク式蒸発源１６においてアーク
放電を起こさせると、各カソード１８の前方近傍に、カ
ソード物質を含む金属プラズマ３６がそれぞれ生成され
る。
源１６に各アーク電源４０からアーク放電電圧ＶA をそ
れぞれ供給して、各アーク式蒸発源１６においてアーク
放電を起こさせると、各カソード１８の前方近傍に、カ
ソード物質を含む金属プラズマ３６がそれぞれ生成され
る。
【００３９】その状態で、ホルダ１２およびそれに保持
された基体１０にバイアス電源５０から負のパルス状の
バイアス電圧ＶB を印加すると、その電圧によって、金
属プラズマ３６から金属イオン３８が引き出され、それ
が基体１０に引き込まれる。
された基体１０にバイアス電源５０から負のパルス状の
バイアス電圧ＶB を印加すると、その電圧によって、金
属プラズマ３６から金属イオン３８が引き出され、それ
が基体１０に引き込まれる。
【００４０】この場合、バイアス電圧が直流の場合は、
前述したような理由から、プラズマを介してホルダ１２
や基体１０と真空容器２との間でブレークダウンが起こ
りやすいためにバイアス電圧をある程度以上大きくする
ことはできないが、パルス状のバイアス電圧ＶB の場合
は、そのパルス幅を適宜選択することによって、ブレー
クダウンに到る前に電圧が０または０近くになるように
することができる。即ち、金属プラズマ３６中にはドロ
ップレットと呼ばれる金属の塊が含まれており、このド
ロップレットによって惹き起こされる閃絡までの時間を
ｔとし、バイアス電圧ＶB のパルス幅をＷ（図３および
図４参照）とすると、Ｗ＜ｔなる条件を満たすようにす
れば、ブレークダウンに到る前に電圧が無くなるので、
ブレークダウンを防止することができる。従って、大き
なバイアス電圧を基体１０に印加することが可能にな
る。
前述したような理由から、プラズマを介してホルダ１２
や基体１０と真空容器２との間でブレークダウンが起こ
りやすいためにバイアス電圧をある程度以上大きくする
ことはできないが、パルス状のバイアス電圧ＶB の場合
は、そのパルス幅を適宜選択することによって、ブレー
クダウンに到る前に電圧が０または０近くになるように
することができる。即ち、金属プラズマ３６中にはドロ
ップレットと呼ばれる金属の塊が含まれており、このド
ロップレットによって惹き起こされる閃絡までの時間を
ｔとし、バイアス電圧ＶB のパルス幅をＷ（図３および
図４参照）とすると、Ｗ＜ｔなる条件を満たすようにす
れば、ブレークダウンに到る前に電圧が無くなるので、
ブレークダウンを防止することができる。従って、大き
なバイアス電圧を基体１０に印加することが可能にな
る。
【００４１】このパルス状のバイアス電圧ＶB のパルス
幅Ｗを短くするほど、ブレークダウンに到りにくくなる
が、供給できるパワーが小さくなり、パルス幅Ｗを大き
くすると、真空容器２内の圧力や基体１０の形状等にも
依るが、ブレークダウンに到りやすくなるので、これら
を考慮すると、パルス幅Ｗは、数μｓ〜数ｍｓの範囲内
に選定するのが好ましい。
幅Ｗを短くするほど、ブレークダウンに到りにくくなる
が、供給できるパワーが小さくなり、パルス幅Ｗを大き
くすると、真空容器２内の圧力や基体１０の形状等にも
依るが、ブレークダウンに到りやすくなるので、これら
を考慮すると、パルス幅Ｗは、数μｓ〜数ｍｓの範囲内
に選定するのが好ましい。
【００４２】また、パルス状の電圧であるため、大きな
パワーを供給するためには、バイアス電圧ＶB の周波数
（繰り返し数）をある程度以上高く、具体的には数百Ｈ
ｚ〜数ｋＨｚにするのが好ましい。
パワーを供給するためには、バイアス電圧ＶB の周波数
（繰り返し数）をある程度以上高く、具体的には数百Ｈ
ｚ〜数ｋＨｚにするのが好ましい。
【００４３】このような条件で、絶対値が約５ｋＶ〜数
百ｋＶのバイアス電圧ＶB をホルダ１２および基体１０
に印加することが可能である。
百ｋＶのバイアス電圧ＶB をホルダ１２および基体１０
に印加することが可能である。
【００４４】上記範囲内のバイアス電圧ＶB の典型例を
示すと、大きさが−３０ｋＶ〜−１２５ｋＶ、パルス幅
が１０〜３０μｓ、周波数が２００Ｈｚ〜２ｋＨｚであ
る。
示すと、大きさが−３０ｋＶ〜−１２５ｋＶ、パルス幅
が１０〜３０μｓ、周波数が２００Ｈｚ〜２ｋＨｚであ
る。
【００４５】このようにこの金属イオン注入装置によれ
ば、各アーク式蒸発源１６によって作られた金属プラズ
マ３６から大きな電圧で金属イオン３８を引き出してそ
れを基体１０に注入することができる。即ち基体１０に
金属イオン注入を行うことができる。
ば、各アーク式蒸発源１６によって作られた金属プラズ
マ３６から大きな電圧で金属イオン３８を引き出してそ
れを基体１０に注入することができる。即ち基体１０に
金属イオン注入を行うことができる。
【００４６】その場合、複数のアーク式蒸発源１６を、
ホルダ１２に保持される基体１０を囲むように配置して
おり、しかも各アーク式蒸発源１６によって作られる金
属プラズマ３６はカソード１８の近傍の空間に広がるの
で、基体１０の周りから基体１０に対して金属イオン３
８を注入することができ、それによって複雑な形状の基
体１０に対しても均一に金属イオン注入を行うことがで
きる。
ホルダ１２に保持される基体１０を囲むように配置して
おり、しかも各アーク式蒸発源１６によって作られる金
属プラズマ３６はカソード１８の近傍の空間に広がるの
で、基体１０の周りから基体１０に対して金属イオン３
８を注入することができ、それによって複雑な形状の基
体１０に対しても均一に金属イオン注入を行うことがで
きる。
【００４７】しかも、金属プラズマ３６中の金属イオン
３８をバイアス電圧ＶB によって直接引き出すので、金
属イオン源の場合と違って引出し電極系が不要であり、
その孔が金属によって塞がれるという問題も生じない。
従って、長時間の連続運転が可能であり、かつメンテナ
ンスも容易である。従って生産性が非常に高い。
３８をバイアス電圧ＶB によって直接引き出すので、金
属イオン源の場合と違って引出し電極系が不要であり、
その孔が金属によって塞がれるという問題も生じない。
従って、長時間の連続運転が可能であり、かつメンテナ
ンスも容易である。従って生産性が非常に高い。
【００４８】また、アーク式蒸発源１６は、金属イオン
源と違って引出し電極系およびそれ用の電源が不要で構
成が簡単であるため、アーク式蒸発源１６を複数台設け
ても、金属イオン源を複数台設ける場合よりも遙かに安
価である。
源と違って引出し電極系およびそれ用の電源が不要で構
成が簡単であるため、アーク式蒸発源１６を複数台設け
ても、金属イオン源を複数台設ける場合よりも遙かに安
価である。
【００４９】次に、上記のような金属イオン注入装置を
用いて種々の処理を行う場合の例を説明する。
用いて種々の処理を行う場合の例を説明する。
【００５０】〔例１：金属イオン注入のみを行う場合
１〕この場合は、アーク電源４０中のパルスアーク電源
４４およびバイアス電源５０中のパルスバイアス電源５
４のみを用いる。従って、その他の直流アーク電源４
２、直流バイアス電源５２等は不要である。従ってこの
例の処理のみを行う場合は、アーク電源４０をパルスア
ーク電源４４のみで構成し、バイアス電源５０をパルス
バイアス電源５４のみで構成しておいても良い。
１〕この場合は、アーク電源４０中のパルスアーク電源
４４およびバイアス電源５０中のパルスバイアス電源５
４のみを用いる。従って、その他の直流アーク電源４
２、直流バイアス電源５２等は不要である。従ってこの
例の処理のみを行う場合は、アーク電源４０をパルスア
ーク電源４４のみで構成し、バイアス電源５０をパルス
バイアス電源５４のみで構成しておいても良い。
【００５１】そして各パルスアーク電源４４から、例え
ば図３に示すような負パルス状のアーク放電電圧Ｖ
A を、各アーク式蒸発源１６のカソード１８に供給す
る。かつ、パルスバイアス電源５４から、例えば図３に
示すような負パルス状のバイアス電圧ＶB を、ホルダ１
２およびそれに保持された基体１０に印加する。しか
も、両電圧ＶA およびＶB は互いに同期させておき、か
つ前者のパルス幅ＷA よりも後者のパルス幅Ｗを長くし
ておく。このパルス状のバイアス電圧ＶB の振幅（絶対
値）Ｖ、パルス幅Ｗおよび周波数の好ましい範囲は、前
述のとおりである。
ば図３に示すような負パルス状のアーク放電電圧Ｖ
A を、各アーク式蒸発源１６のカソード１８に供給す
る。かつ、パルスバイアス電源５４から、例えば図３に
示すような負パルス状のバイアス電圧ＶB を、ホルダ１
２およびそれに保持された基体１０に印加する。しか
も、両電圧ＶA およびＶB は互いに同期させておき、か
つ前者のパルス幅ＷA よりも後者のパルス幅Ｗを長くし
ておく。このパルス状のバイアス電圧ＶB の振幅（絶対
値）Ｖ、パルス幅Ｗおよび周波数の好ましい範囲は、前
述のとおりである。
【００５２】この例の場合は、アーク放電電圧ＶA がパ
ルス状であるので、各アーク式蒸発源１６におけるアー
ク放電は断続的に起こり、金属プラズマ３６も断続的に
生成される。そして、金属プラズマ３６が生成されると
きは常に、ホルダ１２および基体１０にはバイアス電圧
ＶB が印加されているので、基体１０に対して、前述し
たような作用によって金属イオン３８の注入は行われる
が、低バイアス電圧あるいは無バイアス電圧によるカソ
ード物質（金属）の被覆は行われない。従って、基体１
０に対して金属イオン注入のみを行うことができる。
ルス状であるので、各アーク式蒸発源１６におけるアー
ク放電は断続的に起こり、金属プラズマ３６も断続的に
生成される。そして、金属プラズマ３６が生成されると
きは常に、ホルダ１２および基体１０にはバイアス電圧
ＶB が印加されているので、基体１０に対して、前述し
たような作用によって金属イオン３８の注入は行われる
が、低バイアス電圧あるいは無バイアス電圧によるカソ
ード物質（金属）の被覆は行われない。従って、基体１
０に対して金属イオン注入のみを行うことができる。
【００５３】〔例２：金属イオン注入のみを行う場合
２〕この場合は、アーク電源４０側は直流アーク電源４
２のみを用いる。従ってその他のパルスアーク電源４
４、スイッチ４８等は不要である。バイアス電源５０側
は直流バイアス電源５２およびパルスバイアス電源５４
の両方を用いる。従ってこの例の処理のみを行う場合
は、アーク電源４０を直流アーク電源４２のみで構成
し、バイアス電源５０を直流バイアス電源５２およびパ
ルスバイアス電源５４で構成しておいても良い。
２〕この場合は、アーク電源４０側は直流アーク電源４
２のみを用いる。従ってその他のパルスアーク電源４
４、スイッチ４８等は不要である。バイアス電源５０側
は直流バイアス電源５２およびパルスバイアス電源５４
の両方を用いる。従ってこの例の処理のみを行う場合
は、アーク電源４０を直流アーク電源４２のみで構成
し、バイアス電源５０を直流バイアス電源５２およびパ
ルスバイアス電源５４で構成しておいても良い。
【００５４】そして各直流アーク電源４２から、直流の
アーク放電電圧ＶA を、各アーク式蒸発源１６のカソー
ド１８に供給する。かつ、バイアス電源５０から、例え
ば図４に示すように、負の直流バイアス電圧ＶD に負の
パルスバイアス電圧ＶP を重畳させたバイアス電圧ＶB
を、ホルダ１２およびそれに保持された基体１０に印加
する。
アーク放電電圧ＶA を、各アーク式蒸発源１６のカソー
ド１８に供給する。かつ、バイアス電源５０から、例え
ば図４に示すように、負の直流バイアス電圧ＶD に負の
パルスバイアス電圧ＶP を重畳させたバイアス電圧ＶB
を、ホルダ１２およびそれに保持された基体１０に印加
する。
【００５５】この場合、直流バイアス電圧ＶD の大きさ
（絶対値）は、８００Ｖ〜数ｋＶ程度にするのが好まし
く、その内でも１ｋＶ程度にするのがより好ましい。こ
のような電圧では、スパッタ効率が高いので、特に１ｋ
Ｖ付近ではスパッタ効率が最も高いので、基体１０に蒸
着されるカソード物質は、自らの金属プラズマ３６のエ
ネルギーによってスパッタされ完全に除去される。これ
はイオンボンバードと呼ばれる方法であり、これによっ
て基体１０の表面を清浄化（クリーニング）することは
できるが、カソード物質の被覆は行われない。
（絶対値）は、８００Ｖ〜数ｋＶ程度にするのが好まし
く、その内でも１ｋＶ程度にするのがより好ましい。こ
のような電圧では、スパッタ効率が高いので、特に１ｋ
Ｖ付近ではスパッタ効率が最も高いので、基体１０に蒸
着されるカソード物質は、自らの金属プラズマ３６のエ
ネルギーによってスパッタされ完全に除去される。これ
はイオンボンバードと呼ばれる方法であり、これによっ
て基体１０の表面を清浄化（クリーニング）することは
できるが、カソード物質の被覆は行われない。
【００５６】パルスバイアス電圧ＶP の振幅Ｖ、パルス
幅Ｗおよび周波数の好ましい範囲は前述のとおりであ
る。
幅Ｗおよび周波数の好ましい範囲は前述のとおりであ
る。
【００５７】この例の場合は、アーク放電電圧ＶA は直
流であるので、処理中は各アーク式蒸発源１６における
アーク放電は持続しており、金属プラズマ３６は常に生
成されている。そして、基体１０に印加した直流バイア
ス電圧ＶD によるイオンボンバードによって基体１０の
表面を清浄化しながら、基体１０に印加したパルスバイ
アス電圧ＶP によって、基体１０に対して金属イオン３
８の注入が行われる。即ち、基体１０の表面に不純物や
酸化膜等が付着していないきれいな状態で金属イオン注
入が行われるので、不純物混入の少ないより良好な金属
イオン注入を行うことができる。
流であるので、処理中は各アーク式蒸発源１６における
アーク放電は持続しており、金属プラズマ３６は常に生
成されている。そして、基体１０に印加した直流バイア
ス電圧ＶD によるイオンボンバードによって基体１０の
表面を清浄化しながら、基体１０に印加したパルスバイ
アス電圧ＶP によって、基体１０に対して金属イオン３
８の注入が行われる。即ち、基体１０の表面に不純物や
酸化膜等が付着していないきれいな状態で金属イオン注
入が行われるので、不純物混入の少ないより良好な金属
イオン注入を行うことができる。
【００５８】〔例３：金属膜被覆と金属イオン注入を交
互に行う場合〕この場合の電源構成、アーク放電電圧Ｖ
A およびバイアス電圧ＶB の特性は、上記例２の場合と
同様である。従って、ホルダ１２および基体１０には、
図４に示したようなバイアス電圧ＶB を印加する。但
し、ホルダ１２および基体１０に印加する直流バイアス
電圧ＶD の大きさは、金属プラズマ３６によるスパッタ
を小さくしてカソード物質（金属）の被覆を可能にする
ために、数百Ｖ〜５００Ｖ程度にするのが好ましい。
互に行う場合〕この場合の電源構成、アーク放電電圧Ｖ
A およびバイアス電圧ＶB の特性は、上記例２の場合と
同様である。従って、ホルダ１２および基体１０には、
図４に示したようなバイアス電圧ＶB を印加する。但
し、ホルダ１２および基体１０に印加する直流バイアス
電圧ＶD の大きさは、金属プラズマ３６によるスパッタ
を小さくしてカソード物質（金属）の被覆を可能にする
ために、数百Ｖ〜５００Ｖ程度にするのが好ましい。
【００５９】この例の場合、アーク放電電圧ＶA は直流
であるので、処理中は各アーク式蒸発源１６におけるア
ーク放電は持続しており、金属プラズマ３６は常に生成
されている。従って、基体１０には、各アーク式蒸発源
１６から蒸発したカソード物質が入射堆積すると共に、
直流バイアス電圧ＶD によって金属イオン３８が引き込
まれ、このようにして基体１０の表面に金属薄膜が形成
（被覆）される。これはイオンプレーティングと呼ばれ
るものである。これと同時に、直流バイアス電圧ＶD に
重畳したパルスバイアス電圧ＶP によって、当該パルス
バイアス電圧Ｖ P のパルス幅Ｗ（図４参照）の期間中
は、基体１０に対して金属イオン３８の注入が行われ
る。従ってこの例の場合は、イオンプレーティングによ
る金属薄膜の被覆と、パルスバイアス電圧ＶP による金
属イオン注入と交互に繰り返し行われる。
であるので、処理中は各アーク式蒸発源１６におけるア
ーク放電は持続しており、金属プラズマ３６は常に生成
されている。従って、基体１０には、各アーク式蒸発源
１６から蒸発したカソード物質が入射堆積すると共に、
直流バイアス電圧ＶD によって金属イオン３８が引き込
まれ、このようにして基体１０の表面に金属薄膜が形成
（被覆）される。これはイオンプレーティングと呼ばれ
るものである。これと同時に、直流バイアス電圧ＶD に
重畳したパルスバイアス電圧ＶP によって、当該パルス
バイアス電圧Ｖ P のパルス幅Ｗ（図４参照）の期間中
は、基体１０に対して金属イオン３８の注入が行われ
る。従ってこの例の場合は、イオンプレーティングによ
る金属薄膜の被覆と、パルスバイアス電圧ＶP による金
属イオン注入と交互に繰り返し行われる。
【００６０】この方法によれば、図５に示すように、基
体１０の表面に金属薄膜６２を形成しながら、金属イオ
ン３８を注入することができる。このとき金属イオン３
８は、イオンのエネルギーによる蒸着原子の励起、
蒸着原子の基体１０中への押し込み、基体原子および
蒸着原子の叩き出し、イオン自体の基体１０中への侵
入、の作用をし、この〜の作用によって、基体１０
と金属薄膜６２との界面付近に両者の構成元素から成る
混合層６４が形成され、基体１０に対する金属薄膜６２
の密着性が向上する。また、の作用（これはイオンア
シストと呼ばれる）によって、金属薄膜６２の結晶化が
促進される。
体１０の表面に金属薄膜６２を形成しながら、金属イオ
ン３８を注入することができる。このとき金属イオン３
８は、イオンのエネルギーによる蒸着原子の励起、
蒸着原子の基体１０中への押し込み、基体原子および
蒸着原子の叩き出し、イオン自体の基体１０中への侵
入、の作用をし、この〜の作用によって、基体１０
と金属薄膜６２との界面付近に両者の構成元素から成る
混合層６４が形成され、基体１０に対する金属薄膜６２
の密着性が向上する。また、の作用（これはイオンア
シストと呼ばれる）によって、金属薄膜６２の結晶化が
促進される。
【００６１】〔例４：化合物膜被覆と金属イオン注入を
交互に行う場合〕この場合の電源構成、アーク放電電圧
ＶA およびバイアス電圧ＶB の特性ならびに直流バイア
ス電圧ＶD の大きさは、上記例３の場合と同様である。
但しこの場合は、真空容器２内にガス４として、アーク
式蒸発源１６のカソード１８を構成する物質と反応して
化合物を作る反応ガスを導入する。
交互に行う場合〕この場合の電源構成、アーク放電電圧
ＶA およびバイアス電圧ＶB の特性ならびに直流バイア
ス電圧ＶD の大きさは、上記例３の場合と同様である。
但しこの場合は、真空容器２内にガス４として、アーク
式蒸発源１６のカソード１８を構成する物質と反応して
化合物を作る反応ガスを導入する。
【００６２】この例の場合、基体１０の表面には、金属
薄膜ではなく、イオン化したカソード物質と雰囲気中の
反応ガスとが化合して、化合物薄膜が形成される。例え
ば、各カソード１８がチタンでガス４が窒素ガスの場
合、窒化チタン（ＴiＮ）というセラミックス膜が形成
される。そしてこの化合物薄膜の被覆と、パルスバイア
ス電圧ＶP による金属イオン注入とが交互に繰り返し行
われ、これによって化合物の多層膜が形成される。
薄膜ではなく、イオン化したカソード物質と雰囲気中の
反応ガスとが化合して、化合物薄膜が形成される。例え
ば、各カソード１８がチタンでガス４が窒素ガスの場
合、窒化チタン（ＴiＮ）というセラミックス膜が形成
される。そしてこの化合物薄膜の被覆と、パルスバイア
ス電圧ＶP による金属イオン注入とが交互に繰り返し行
われ、これによって化合物の多層膜が形成される。
【００６３】この方法の場合も、金属イオン３８による
前述したような押し込み、叩き出しおよび侵入作用によ
って、化合物薄膜と基体１０との界面付近に両者の構成
元素から成る混合層が形成され、基体１０に対する化合
物薄膜の密着性が向上する。また、多層膜の各層間付近
にも同様にして混合層が形成され、多層膜層間の密着性
が向上する。
前述したような押し込み、叩き出しおよび侵入作用によ
って、化合物薄膜と基体１０との界面付近に両者の構成
元素から成る混合層が形成され、基体１０に対する化合
物薄膜の密着性が向上する。また、多層膜の各層間付近
にも同様にして混合層が形成され、多層膜層間の密着性
が向上する。
【００６４】また、複数台あるアーク式蒸発源１６のカ
ソード１８を互いに異種のものとしても良く、その場合
は三元以上の化合物の多層膜を形成することができる。
例えば、カソード１８をチタンとアルミニウムにし、ガ
ス４を窒素ガスとすれば、（ＴiＡl）Ｎという三元化合
物の多層膜を形成することができる。
ソード１８を互いに異種のものとしても良く、その場合
は三元以上の化合物の多層膜を形成することができる。
例えば、カソード１８をチタンとアルミニウムにし、ガ
ス４を窒素ガスとすれば、（ＴiＡl）Ｎという三元化合
物の多層膜を形成することができる。
【００６５】また、成膜中に、カソード１８からのカソ
ード物質の蒸発量等を制御することにより、組成が膜厚
方向に変化している傾斜機能膜を形成することも可能で
ある。
ード物質の蒸発量等を制御することにより、組成が膜厚
方向に変化している傾斜機能膜を形成することも可能で
ある。
【００６６】〔例５：ガスイオン注入と金属イオン注入
の２工程を行う場合〕この場合は、各アーク式蒸発源１
６のカソード１８と真空容器２との間を開閉するスイッ
チ４８を用いる。
の２工程を行う場合〕この場合は、各アーク式蒸発源１
６のカソード１８と真空容器２との間を開閉するスイッ
チ４８を用いる。
【００６７】第１の工程では、図６に示すように、各ス
イッチ４８を閉じた状態にしておく。従ってこの状態で
は、各アーク式蒸発源１６を働かせるのではなく、それ
を単に真空容器２と同電位にしておくだけである。この
状態で真空容器２内を所定の真空度まで排気した後、所
望のガス４を導入して真空容器２内のガス圧を、基体１
０と真空容器２との間で直流グロー放電を生じさせるの
に都合の良い圧力に、例えば数ｍＴｏｒｒ〜数十ｍＴｏ
ｒｒ程度に保つ。
イッチ４８を閉じた状態にしておく。従ってこの状態で
は、各アーク式蒸発源１６を働かせるのではなく、それ
を単に真空容器２と同電位にしておくだけである。この
状態で真空容器２内を所定の真空度まで排気した後、所
望のガス４を導入して真空容器２内のガス圧を、基体１
０と真空容器２との間で直流グロー放電を生じさせるの
に都合の良い圧力に、例えば数ｍＴｏｒｒ〜数十ｍＴｏ
ｒｒ程度に保つ。
【００６８】その状態で、バイアス電源５０を構成する
直流バイアス電源５２から、ホルダ１２およびそれに保
持された基体１０に負の直流バイアス電圧ＶD を印加し
て、真空容器２をアノードにしホルダ１２および基体１
０をカソードにして、両者間で直流グロー放電を起こさ
せる。このときの直流バイアス電圧ＶD の大きさは、例
えば数百Ｖ程度にする。これによって、真空容器２内に
導入されたガス４が電離されて、真空容器２内にガスプ
ラズマ６６が生成される。その場合、負電位のホルダ１
２および基体１０の表面近傍には、電子が排除されて主
としてイオンのみが存在するイオンシース６８が形成さ
れる。
直流バイアス電源５２から、ホルダ１２およびそれに保
持された基体１０に負の直流バイアス電圧ＶD を印加し
て、真空容器２をアノードにしホルダ１２および基体１
０をカソードにして、両者間で直流グロー放電を起こさ
せる。このときの直流バイアス電圧ＶD の大きさは、例
えば数百Ｖ程度にする。これによって、真空容器２内に
導入されたガス４が電離されて、真空容器２内にガスプ
ラズマ６６が生成される。その場合、負電位のホルダ１
２および基体１０の表面近傍には、電子が排除されて主
としてイオンのみが存在するイオンシース６８が形成さ
れる。
【００６９】この状態で、バイアス電源５０を構成する
パルスバイアス電源５４からホルダ１２および基体１０
に、負のパルスバイアス電圧ＶP を直流バイアス電圧Ｖ
D に重畳させて印加すると、その電界によってガスプラ
ズマ６６あるいはイオンシース６８中のガスイオン７０
が基体１０に向けて加速される。これによって、基体１
０に対してガスイオン注入を行うことができる。これが
第１の工程である。
パルスバイアス電源５４からホルダ１２および基体１０
に、負のパルスバイアス電圧ＶP を直流バイアス電圧Ｖ
D に重畳させて印加すると、その電界によってガスプラ
ズマ６６あるいはイオンシース６８中のガスイオン７０
が基体１０に向けて加速される。これによって、基体１
０に対してガスイオン注入を行うことができる。これが
第１の工程である。
【００７０】第２の工程では、例えば図１に示した状態
に戻り、各アーク式蒸発源１６を働かせる。即ち、各ス
イッチ４８を開いた状態で、各アーク電源４０から各ア
ーク式蒸発源１６にアーク放電電圧ＶA を供給して各ア
ーク式蒸発源１６を動作させて金属プラズマ３６を生成
すると共に、バイアス電源５０を構成するパルスバイア
ス電源５４から基体１０に負のパルスバイアス電圧ＶP
を印加して、当該金属プラズマ３６中の金属イオン３８
を基体１０に引き込んで金属イオン注入を行う。この第
２の工程では、より具体的には、前記例１〜例４に示し
た種々の処理を行うことができる。
に戻り、各アーク式蒸発源１６を働かせる。即ち、各ス
イッチ４８を開いた状態で、各アーク電源４０から各ア
ーク式蒸発源１６にアーク放電電圧ＶA を供給して各ア
ーク式蒸発源１６を動作させて金属プラズマ３６を生成
すると共に、バイアス電源５０を構成するパルスバイア
ス電源５４から基体１０に負のパルスバイアス電圧ＶP
を印加して、当該金属プラズマ３６中の金属イオン３８
を基体１０に引き込んで金属イオン注入を行う。この第
２の工程では、より具体的には、前記例１〜例４に示し
た種々の処理を行うことができる。
【００７１】このように、図１に示した金属イオン注入
装置では、一つの装置で、基体１０に対するガスイオン
注入と金属イオン注入の２工程を行うことができる。
装置では、一つの装置で、基体１０に対するガスイオン
注入と金属イオン注入の２工程を行うことができる。
【００７２】例えば、第１の工程で真空容器２内に窒素
ガスを導入して基体１０に窒素イオンを注入して下地処
理を行った後に、第２の工程で前記のようにして、当該
基体１０に金属イオン注入または薄膜被覆と金属イオン
注入とを行うができる。即ち、この下地処理は窒化処理
であり、それによって基体１０の表面を硬くした上に、
薄膜被覆等を行うことができるので、硬度等のより優れ
た薄膜を被覆することができる。
ガスを導入して基体１０に窒素イオンを注入して下地処
理を行った後に、第２の工程で前記のようにして、当該
基体１０に金属イオン注入または薄膜被覆と金属イオン
注入とを行うができる。即ち、この下地処理は窒化処理
であり、それによって基体１０の表面を硬くした上に、
薄膜被覆等を行うことができるので、硬度等のより優れ
た薄膜を被覆することができる。
【００７３】また、上記とは逆に、第２の工程を先に行
って基体１０に金属イオン注入または薄膜被覆と金属イ
オン注入とを行った後に、第１の工程によってガスイオ
ン注入を行うこともできる。それによって、先の工程で
基体１０の表面に形成した金属薄膜または化合物薄膜に
更にガスイオンを注入して、それらとは別のより多元の
化合物薄膜を形成することができる。例えば、ＴiＣ、
ＴiＡl、ＴiＺr等から成る薄膜に窒素イオンを注入し
て、（ＴiＣ）Ｎ、（ＴiＡl）Ｎ、（ＴiＺr）Ｎのよう
な化合物薄膜を形成することもできる。
って基体１０に金属イオン注入または薄膜被覆と金属イ
オン注入とを行った後に、第１の工程によってガスイオ
ン注入を行うこともできる。それによって、先の工程で
基体１０の表面に形成した金属薄膜または化合物薄膜に
更にガスイオンを注入して、それらとは別のより多元の
化合物薄膜を形成することができる。例えば、ＴiＣ、
ＴiＡl、ＴiＺr等から成る薄膜に窒素イオンを注入し
て、（ＴiＣ）Ｎ、（ＴiＡl）Ｎ、（ＴiＺr）Ｎのよう
な化合物薄膜を形成することもできる。
【００７４】
【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。
るので、次のような効果を奏する。
【００７５】請求項１および２記載の金属イオン注入装
置によれば、ホルダおよびそれに保持される基体に負の
パルス状のバイアス電圧を印加するバイアス電源を備え
ているので、大きな負バイアス電圧を基体に印加するこ
とができ、それによって、各アーク式蒸発源によって作
られた金属プラズマから大きな電圧で金属イオンを引き
出してそれを基体に注入することができる。
置によれば、ホルダおよびそれに保持される基体に負の
パルス状のバイアス電圧を印加するバイアス電源を備え
ているので、大きな負バイアス電圧を基体に印加するこ
とができ、それによって、各アーク式蒸発源によって作
られた金属プラズマから大きな電圧で金属イオンを引き
出してそれを基体に注入することができる。
【００７６】しかも、複数のアーク式蒸発源を、ホルダ
に保持される基体を囲むように配置しており、しかも各
アーク式蒸発源によって作られる金属プラズマはカソー
ドの近傍の空間に広がるので、基体の周りから基体に対
して金属イオンを注入することができ、それによって複
雑な形状の基体に対しても均一に金属イオン注入を行う
ことができる。
に保持される基体を囲むように配置しており、しかも各
アーク式蒸発源によって作られる金属プラズマはカソー
ドの近傍の空間に広がるので、基体の周りから基体に対
して金属イオンを注入することができ、それによって複
雑な形状の基体に対しても均一に金属イオン注入を行う
ことができる。
【００７７】また、金属プラズマ中の金属イオンをバイ
アス電圧によって直接引き出すので、金属イオン源の場
合と違って引出し電極系が不要であり、その孔が金属に
よって塞がれるという問題も生じない。従って、長時間
の連続運転が可能であり、かつメンテナンスも容易であ
る。従って生産性が非常に高い。
アス電圧によって直接引き出すので、金属イオン源の場
合と違って引出し電極系が不要であり、その孔が金属に
よって塞がれるという問題も生じない。従って、長時間
の連続運転が可能であり、かつメンテナンスも容易であ
る。従って生産性が非常に高い。
【００７８】また、アーク式蒸発源は、金属イオン源と
違って引出し電極系およびそれ用の電源が不要で構成が
簡単であるため、アーク式蒸発源を複数台設けても、金
属イオン源を複数台設ける場合よりも遙かに安価であ
る。
違って引出し電極系およびそれ用の電源が不要で構成が
簡単であるため、アーク式蒸発源を複数台設けても、金
属イオン源を複数台設ける場合よりも遙かに安価であ
る。
【００７９】請求項３記載の金属イオン注入装置によれ
ば、ホルダおよびそれに保持される基体を真空容器内で
回転させる手段を更に備えているので、基体が複雑な形
状であっても、基体の全面により均一に金属イオン注入
を行うことができる。
ば、ホルダおよびそれに保持される基体を真空容器内で
回転させる手段を更に備えているので、基体が複雑な形
状であっても、基体の全面により均一に金属イオン注入
を行うことができる。
【００８０】請求項４記載の金属イオン注入装置によれ
ば、アーク式蒸発源によって金属プラズマが生成される
ときは常に、基体にパルス状のバイアス電圧が印加され
るので、基体に対して金属イオン注入は行われるけれど
も、低バイアス電圧または無バイアス電圧による金属膜
の被覆は行われない。従って、基体に対する金属イオン
注入のみを行うことができる。
ば、アーク式蒸発源によって金属プラズマが生成される
ときは常に、基体にパルス状のバイアス電圧が印加され
るので、基体に対して金属イオン注入は行われるけれど
も、低バイアス電圧または無バイアス電圧による金属膜
の被覆は行われない。従って、基体に対する金属イオン
注入のみを行うことができる。
【００８１】請求項５記載の金属イオン注入装置によれ
ば、アークプラズマを連続的に発生させた状態で、直流
バイアス電圧によるイオンボンバードによって基体の表
面を清浄化しながら、パルスバイアス電圧によって基体
に対して金属イオン注入を行うことができるので、不純
物混入の少ないより良好な金属イオン注入を行うことが
できる。
ば、アークプラズマを連続的に発生させた状態で、直流
バイアス電圧によるイオンボンバードによって基体の表
面を清浄化しながら、パルスバイアス電圧によって基体
に対して金属イオン注入を行うことができるので、不純
物混入の少ないより良好な金属イオン注入を行うことが
できる。
【００８２】また、直流バイアス電圧の大きさをイオン
ボンバード時よりも小さくすることによって、基体の表
面にイオンプレーティングによって金属薄膜を被覆しな
がら、パルスバイアス電圧によって基体に対して金属イ
オン注入を行うことができる。その結果、金属薄膜と基
体との界面付近に混合層を形成して金属薄膜の密着性を
向上させることができると共に、イオンアシストによっ
て金属薄膜の結晶化を促進することができる。
ボンバード時よりも小さくすることによって、基体の表
面にイオンプレーティングによって金属薄膜を被覆しな
がら、パルスバイアス電圧によって基体に対して金属イ
オン注入を行うことができる。その結果、金属薄膜と基
体との界面付近に混合層を形成して金属薄膜の密着性を
向上させることができると共に、イオンアシストによっ
て金属薄膜の結晶化を促進することができる。
【００８３】請求項６記載の金属イオン注入装置によれ
ば、アーク電源が直流アーク電源とパルスアーク電源と
を含んでいるので、それらを切り換えて使用することが
でき、それによって、請求項４記載の装置が奏する効果
および請求項５記載の装置が奏する効果を奏することが
できる。
ば、アーク電源が直流アーク電源とパルスアーク電源と
を含んでいるので、それらを切り換えて使用することが
でき、それによって、請求項４記載の装置が奏する効果
および請求項５記載の装置が奏する効果を奏することが
できる。
【００８４】請求項７記載の金属イオン注入装置によれ
ば、真空容器内に反応ガスを導入する手段を更に備えて
いるので、基体の表面に化合物薄膜を被覆することがで
きる。
ば、真空容器内に反応ガスを導入する手段を更に備えて
いるので、基体の表面に化合物薄膜を被覆することがで
きる。
【００８５】請求項８記載の金属イオン注入装置によれ
ば、真空容器内にガスを導入する手段と、各アーク式蒸
発源のカソードと真空容器間をそれぞれ開閉する複数の
スイッチとを更に備えているので、各スイッチを閉じて
真空容器内にガスプラズマを生成して基体にガスイオン
注入を行う工程と、各スイッチを開いて真空容器内に金
属プラズマを生成して基体に金属イオン注入を行う工程
とを実施することができる。
ば、真空容器内にガスを導入する手段と、各アーク式蒸
発源のカソードと真空容器間をそれぞれ開閉する複数の
スイッチとを更に備えているので、各スイッチを閉じて
真空容器内にガスプラズマを生成して基体にガスイオン
注入を行う工程と、各スイッチを開いて真空容器内に金
属プラズマを生成して基体に金属イオン注入を行う工程
とを実施することができる。
【図１】この発明に係る金属イオン注入装置の一例を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】図１の装置の横断面図である。
【図３】アーク放電電圧およびバイアス電圧の波形の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】バイアス電圧の波形の他の例を示す図である。
【図５】金属薄膜を被覆した基体の一例を示す概略断面
図である。
図である。
【図６】図１の装置を用いて基体にガスイオン注入を行
う場合の一例を示す図である。
う場合の一例を示す図である。
【図７】従来のアーク式蒸発源を用いた薄膜形成装置の
一例を示す概略断面図である。
一例を示す概略断面図である。
【図８】従来の金属イオン源の一例を示す概略断面図で
ある。
ある。
２ 真空容器 ４ ガス １０ 基体 １２ ホルダ １６ アーク式蒸発源 １８ カソード ３６ 金属プラズマ ３８ 金属イオン ４０ アーク電源 ４２ 直流アーク電源 ４４ パルスアーク電源 ４８ スイッチ ５０ バイアス電源 ５２ 直流バイアス電圧 ５４ パルスバイアス電圧 ５８ 回転駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 37/317 C23C 14/48
Claims (8)
- 【請求項１】 真空容器と、この真空容器内に設けられ
ていて処理しようとする基体を保持するホルダと、前記
真空容器に、その内部のホルダに保持される基体を囲む
ように取り付けられていて、金属または金属化合物から
成るカソードを有していてそれとアノードを兼ねる前記
真空容器との間のアーク放電によってカソードを局部的
に溶解させてカソード物質を蒸発させてカソード物質を
含む金属プラズマを生成する複数のアーク式蒸発源と、
この各アーク式蒸発源のカソードと真空容器との間に前
者を負側にして、前記アーク放電を生じさせるアーク放
電電圧をそれぞれ供給する複数のアーク電源と、このア
ーク電源とは別個の電源であって、前記ホルダおよびそ
れに保持される基体に、真空容器の電位を基準にして負
のパルス状のバイアス電圧を印加して、このバイアス電
圧によって前記金属プラズマから金属イオンを引き出し
てそれを基体に注入するバイアス電源とを備えることを
特徴とする金属イオン注入装置。 - 【請求項２】 前記負のパルス状のバイアス電圧の絶対
値が３０ｋＶ〜１２５ｋＶ、パルス幅が１０μｓ〜３０
μｓおよび周波数が２００Ｈｚ〜２ｋＨｚである請求項
１記載の金属イオン注入装置。 - 【請求項３】 前記ホルダおよびそれに保持される基体
を前記真空容器内で回転させる手段を更に備える請求項
１または２記載の金属イオン注入装置。 - 【請求項４】 前記各アーク電源が、パルス状のアーク
放電電圧を出力するパルスアーク電源であり、前記バイ
アス電源が、当該パルス状のアーク放電電圧に同期して
いてしかもそれよりもパルス幅の長い負のパルスバイア
ス電圧を出力するパルスバイアス電源である請求項１、
２または３記載の金属イオン注入装置。 - 【請求項５】 前記各アーク電源が、直流のアーク放電
電圧を出力する直流アーク電源であり、前記バイアス電
源が、負の直流バイアス電圧を出力する直流バイアス電
源と、この負の直流バイアス電圧に負のパルスバイアス
電圧を重畳させるパルスバイアス電源とを含む請求項
１、２または３記載の金属イオン注入装置。 - 【請求項６】 前記バイアス電源が、負の直流バイアス
電圧を出力する直流バイアス電源と、この負の直流バイ
アス電圧に負のパルスバイアス電圧を重畳させるパルス
バイアス電源とを含み、前記各アーク電源がそれぞれ、
各アーク式蒸発源のカソードと真空容器との間に直流の
アーク放電電圧を供給する直流アーク電源と、同カソー
ドと真空容器との間に、前記パルスバイアス電源から出
力されるパルスバイアス電圧に同期していてしかもそれ
よりもパルス幅の短いパルス状のアーク放電電圧を供給
するパルスアーク電源とを含む請求項１、２または３記
載の金属イオン注入装置。 - 【請求項７】 前記真空容器内に、前記アーク式蒸発源
のカソードがアーク蒸発したときにイオン化された蒸発
物質と反応する反応ガスを導入する手段を更に備える請
求項１、２、３、４、５または６記載の金属イオン注入
装置。 - 【請求項８】 前記真空容器内にガスを導入する手段
と、前記各アーク式蒸発源のカソードと真空容器との間
をそれぞれ開閉する複数のスイッチとを更に備える請求
項６記載の金属イオン注入装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7051896A JP3060876B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 金属イオン注入装置 |
| US08/600,524 US5777438A (en) | 1995-02-15 | 1996-02-13 | Apparatus for implanting metal ions in metals and ceramics |
| EP96102210A EP0729173A1 (en) | 1995-02-15 | 1996-02-14 | Metal ion implanting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7051896A JP3060876B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 金属イオン注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222177A JPH08222177A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3060876B2 true JP3060876B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=12899648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7051896A Expired - Fee Related JP3060876B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 金属イオン注入装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5777438A (ja) |
| EP (1) | EP0729173A1 (ja) |
| JP (1) | JP3060876B2 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19702294A1 (de) * | 1997-01-23 | 1998-07-30 | Rossendorf Forschzent | Modulator für die Plasmaimmersions-Ionenimplantation |
| DE19750909C1 (de) * | 1997-11-17 | 1999-04-15 | Bosch Gmbh Robert | Drehvorrichtung zur plasma-immersions-gestützten Behandlung von Substraten |
| JPH11214320A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-08-06 | Handotai Process Kenkyusho:Kk | 半導体層への不純物領域形成方法及び半導体層への不純物導入装置 |
| DE19911046B4 (de) * | 1999-03-12 | 2006-10-26 | Robert Bosch Gmbh | Plasmaverfahren |
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| DE10010126C2 (de) * | 2000-03-03 | 2002-10-10 | Cobes Gmbh Nachrichten Und Dat | Verfahren und Vorrichtung zum Plasmabehandeln der Oberfläche von Substraten durch Ionenbeschuß |
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| DE102007011230A1 (de) * | 2007-03-06 | 2008-09-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Magnetronplasmaanlage |
| US20090084987A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Charge neutralization in a plasma processing apparatus |
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