JP3173754B2 - プラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生装置Info
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- JP3173754B2 JP3173754B2 JP01488694A JP1488694A JP3173754B2 JP 3173754 B2 JP3173754 B2 JP 3173754B2 JP 01488694 A JP01488694 A JP 01488694A JP 1488694 A JP1488694 A JP 1488694A JP 3173754 B2 JP3173754 B2 JP 3173754B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを発生させる
装置の構成に関する。さらにはそのプラズマを用いて成
膜やエッチングの各種プラズマ処理を行なう技術に関す
る。
装置の構成に関する。さらにはそのプラズマを用いて成
膜やエッチングの各種プラズマ処理を行なう技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、１Ｔｏｒｒ以下の低圧におい
て高周波放電やマイクロ波放電を起こし、プラズマの生
成や反応性気体の活性化を行なう技術が知られている。
そしてこのような技術を用いて半導体薄膜や保護膜の成
膜、エッチング、アッシング、アニール、その他各種プ
ラズマ処理を行なう技術が知られている。これらの技術
は気相反応とも呼ばれている。
て高周波放電やマイクロ波放電を起こし、プラズマの生
成や反応性気体の活性化を行なう技術が知られている。
そしてこのような技術を用いて半導体薄膜や保護膜の成
膜、エッチング、アッシング、アニール、その他各種プ
ラズマ処理を行なう技術が知られている。これらの技術
は気相反応とも呼ばれている。
【０００３】上記ような低圧でのプラズマの生成には、
真空排気装置と真空状態を維持するための真空容器を必
要とし、コストや取扱の点で問題があった。
真空排気装置と真空状態を維持するための真空容器を必
要とし、コストや取扱の点で問題があった。
【０００４】一方、大気圧においてプラズマの生成を行
なう大気圧気放電技術が知られている。これはヘリウム
やアルゴン等の稀ガスに対して大気圧下において高周波
エンルギーを供給し、グロー放電プラズマを発生させる
技術である。しかしこの技術は極めて狭い範囲において
プラズマが発生するのみであり、さらに放電の安定性に
欠くものであった。また高価な稀ガスを大量に用いなけ
ればならないので、真空排気装置の簡略化を計ることが
できるがコスト的には必ずしも有利なものではない。
なう大気圧気放電技術が知られている。これはヘリウム
やアルゴン等の稀ガスに対して大気圧下において高周波
エンルギーを供給し、グロー放電プラズマを発生させる
技術である。しかしこの技術は極めて狭い範囲において
プラズマが発生するのみであり、さらに放電の安定性に
欠くものであった。また高価な稀ガスを大量に用いなけ
ればならないので、真空排気装置の簡略化を計ることが
できるがコスト的には必ずしも有利なものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡単な真空
排気装置を用い、大面積においてプラズマを発生させる
ことのできる技術を提供することを目的とする。
排気装置を用い、大面積においてプラズマを発生させる
ことのできる技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１は、同軸状
に形成された外側電極と中心電極とを有し、前記外側電
極と中心電極との隙間には円筒状の絶縁体が挿入されて
おり、前記外側電極と前記絶縁体との隙間をガスが流れ
る構成を有し、前記絶縁体と前記中心電極との隙間をガ
スが流れる構成を有し、ていることを特徴とする。
に形成された外側電極と中心電極とを有し、前記外側電
極と中心電極との隙間には円筒状の絶縁体が挿入されて
おり、前記外側電極と前記絶縁体との隙間をガスが流れ
る構成を有し、前記絶縁体と前記中心電極との隙間をガ
スが流れる構成を有し、ていることを特徴とする。
【０００７】上記構成において、同軸状に構成された外
側電極と中心電極とを有する例を図１に示す。図１に示
す構成において、外側電極が(29)であり、中心電極が(1
1)である。これらの電極は同軸円筒状に構成されてい
る。また円筒状の絶縁体が(13)である。図１のＡ−Ａ’
で切った断面を図２に示す。図２において、(12)が中心
電極(11)と円筒状の絶縁体(13)との隙間であり、(14)が
円筒状の絶縁体(13)と外側電極(29)との隙間である。
側電極と中心電極とを有する例を図１に示す。図１に示
す構成において、外側電極が(29)であり、中心電極が(1
1)である。これらの電極は同軸円筒状に構成されてい
る。また円筒状の絶縁体が(13)である。図１のＡ−Ａ’
で切った断面を図２に示す。図２において、(12)が中心
電極(11)と円筒状の絶縁体(13)との隙間であり、(14)が
円筒状の絶縁体(13)と外側電極(29)との隙間である。
【０００８】円筒状の絶縁体は、その誘電率がなるべく
大きなものが好ましい。実用的には、石英ガラス、アル
ミナ、テフロン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチ
レンテレフタレート等を用いることができる。尚放電に
際して温度が上昇する可能性があるため、耐熱性を有す
る石英ガラスやアルミナを用いることがより望ましい。
大きなものが好ましい。実用的には、石英ガラス、アル
ミナ、テフロン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチ
レンテレフタレート等を用いることができる。尚放電に
際して温度が上昇する可能性があるため、耐熱性を有す
る石英ガラスやアルミナを用いることがより望ましい。
【０００９】これらの隙間に稀ガス（ヘリウム、ネオ
ン、アルゴン、クリプトン、キセノンから選ばれた少な
くとも一つのガス）を主成分とするガスを流し、中心電
極(11)と外側電極(29)との間において高周波放電を行う
ことによってグロー放電が起こり、稀ガスをプラズマ化
させることができる。勿論稀ガス１００％であってもプ
ラズマ化を行うことができるが、この場合プラズマが生
成するだけである。従って、成膜やエッチングあるいは
アッシング等の各種プラズマ処理を行う場合には、必要
とする反応性気体を稀ガスに添加する必要がある。この
添加の割合はその上限を２０％以内として行う必要があ
る。
ン、アルゴン、クリプトン、キセノンから選ばれた少な
くとも一つのガス）を主成分とするガスを流し、中心電
極(11)と外側電極(29)との間において高周波放電を行う
ことによってグロー放電が起こり、稀ガスをプラズマ化
させることができる。勿論稀ガス１００％であってもプ
ラズマ化を行うことができるが、この場合プラズマが生
成するだけである。従って、成膜やエッチングあるいは
アッシング等の各種プラズマ処理を行う場合には、必要
とする反応性気体を稀ガスに添加する必要がある。この
添加の割合はその上限を２０％以内として行う必要があ
る。
【００１０】本発明の第２は、同軸状に形成された外側
電極と中心電極とを有し、前記外側電極と中心電極との
隙間には円筒状の絶縁体が挿入されており、前記外側電
極と前記絶縁体との第１の隙間をガスが流れる構成を有
し、前記絶縁体と前記中心電極との第２の隙間をガスが
流れる構成を有し、前記第１の隙間と第２の隙間には異
なる種類のガスが添加された稀ガスを主体としたガスが
流されること特徴とする。
電極と中心電極とを有し、前記外側電極と中心電極との
隙間には円筒状の絶縁体が挿入されており、前記外側電
極と前記絶縁体との第１の隙間をガスが流れる構成を有
し、前記絶縁体と前記中心電極との第２の隙間をガスが
流れる構成を有し、前記第１の隙間と第２の隙間には異
なる種類のガスが添加された稀ガスを主体としたガスが
流されること特徴とする。
【００１１】上記構成は２つの隙間に異なる種類のガス
が添加された稀ガスを流すことを特徴とする。上記構成
のように同軸状に２つの隙間が構成されている場合、電
界強度の関係から中心導体に近い領域においてより強い
放電が行われる。従って、同軸状の２つのガスが流れる
隙間が存在する場合、それぞれの隙間において行われる
放電の強さは異なることになる。このことを利用して、
強弱２種類の強さを有したプラズマを生成することがで
きる。この構成は反応性気体によって異なるプラズマエ
ネルギーが必要とされる場合に利用することができる。
即ち、強いプラズマエネルギーが必要とされる反応性気
体を上記第２の隙間に流し、弱いプラズマエネルギーが
必要とされる反応性気体あるいは弱いプラズマエネルギ
ーで良い反応性気体を第１の隙間に流すことで、反応性
気体それぞれに必要とするエネルギーを与えることがで
きる。勿論このプラズマエネルギーはプラズマ化された
稀ガスから与えられる。なおこのプラズマエネルギーと
いうのは、プラズマ化するのに必要なエネルギー、また
はプラズマが持っているエネルギーという意味である。
が添加された稀ガスを流すことを特徴とする。上記構成
のように同軸状に２つの隙間が構成されている場合、電
界強度の関係から中心導体に近い領域においてより強い
放電が行われる。従って、同軸状の２つのガスが流れる
隙間が存在する場合、それぞれの隙間において行われる
放電の強さは異なることになる。このことを利用して、
強弱２種類の強さを有したプラズマを生成することがで
きる。この構成は反応性気体によって異なるプラズマエ
ネルギーが必要とされる場合に利用することができる。
即ち、強いプラズマエネルギーが必要とされる反応性気
体を上記第２の隙間に流し、弱いプラズマエネルギーが
必要とされる反応性気体あるいは弱いプラズマエネルギ
ーで良い反応性気体を第１の隙間に流すことで、反応性
気体それぞれに必要とするエネルギーを与えることがで
きる。勿論このプラズマエネルギーはプラズマ化された
稀ガスから与えられる。なおこのプラズマエネルギーと
いうのは、プラズマ化するのに必要なエネルギー、また
はプラズマが持っているエネルギーという意味である。
【００１２】本発明の第３は、同軸状に形成された外側
電極と中心電極とを有し、前記外側電極と内側電極との
隙間には円筒状の絶縁体が挿入されており、前記外側電
極と前記絶縁体との隙間をガスが流れる構成を有し、前
記絶縁体と前記中心電極との隙間をガスが流れる構成を
有し、前記隙間の一方に稀ガスまたは稀ガスを主体する
ガスが流れ、前記隙間の他の一方に反応性気体が流れる
ことを特徴とす。
電極と中心電極とを有し、前記外側電極と内側電極との
隙間には円筒状の絶縁体が挿入されており、前記外側電
極と前記絶縁体との隙間をガスが流れる構成を有し、前
記絶縁体と前記中心電極との隙間をガスが流れる構成を
有し、前記隙間の一方に稀ガスまたは稀ガスを主体する
ガスが流れ、前記隙間の他の一方に反応性気体が流れる
ことを特徴とす。
【００１３】上記構成は、一方の隙間に稀ガスを主成分
（勿論１００％でもよい）とするガスを流し、このガス
をプラズマ化させることを特徴とする。このプラズマ化
された稀ガスを主成分とするガスによって装置の外部に
おいて他の一方の隙間に流される反応性気体を活性化す
るのである。この活性化が装置を出た所で行われること
は大きな特徴である。例えば成膜を行おうとする場合に
おいて、原料ガスである反応性気体を装置内において直
接プラズマ化あるいは活性化させると、装置内に反応生
成物のフレークや残さ物が生じるという問題がある。し
かし、装置の外部で反応性気体を活性化させた場合、こ
の問題を根本的に解決することができる。特に本発明に
おいて、装置内における圧力を５〜１５０Ｔｏｒｒ好ま
しくは５０〜１５０Ｔｏｒｒとした場合、稀ガス以外の
ガスのプラズマ化や活性化は極めて低い効率で行われる
ので、上記の問題を大きく低減することができる。
（勿論１００％でもよい）とするガスを流し、このガス
をプラズマ化させることを特徴とする。このプラズマ化
された稀ガスを主成分とするガスによって装置の外部に
おいて他の一方の隙間に流される反応性気体を活性化す
るのである。この活性化が装置を出た所で行われること
は大きな特徴である。例えば成膜を行おうとする場合に
おいて、原料ガスである反応性気体を装置内において直
接プラズマ化あるいは活性化させると、装置内に反応生
成物のフレークや残さ物が生じるという問題がある。し
かし、装置の外部で反応性気体を活性化させた場合、こ
の問題を根本的に解決することができる。特に本発明に
おいて、装置内における圧力を５〜１５０Ｔｏｒｒ好ま
しくは５０〜１５０Ｔｏｒｒとした場合、稀ガス以外の
ガスのプラズマ化や活性化は極めて低い効率で行われる
ので、上記の問題を大きく低減することができる。
【００１４】
【作用】稀ガスを用いてプラズマを生じさせることによ
って、５〜１５０Ｔｏｒｒ程度の中圧力で安定して放電
を起こすことができ、しかも大面積にプラズマを生じさ
せることができる。また同軸状に構成された電極間にお
いて別々にガスを供給することによって、装置外におい
て気相反応を生じさせることができ、成膜の場合に装置
内にフレークや残さ物が生じることを抑制することがで
きる。また複数のガスに対して異なるエネルギーを与え
ることができ、必要とするプラズマ化あるいは活性化を
行なうことができる。
って、５〜１５０Ｔｏｒｒ程度の中圧力で安定して放電
を起こすことができ、しかも大面積にプラズマを生じさ
せることができる。また同軸状に構成された電極間にお
いて別々にガスを供給することによって、装置外におい
て気相反応を生じさせることができ、成膜の場合に装置
内にフレークや残さ物が生じることを抑制することがで
きる。また複数のガスに対して異なるエネルギーを与え
ることができ、必要とするプラズマ化あるいは活性化を
行なうことができる。
【００１５】
〔実施例１〕図１に本実施例のプラズマ発生装置の概略
の断面図を示す。同軸円筒電極は中心導体(11)、円筒状
絶縁体(13)、外側導体(29)より構成される。この中心導
体(11)と円筒状絶縁体(13)との隙間、および円筒状絶縁
体(13)と外側電極(29)との隙間にガスが流される。本実
施例では中心導体(11)はタングステン、円筒状絶縁体(1
3)は石英ガラス、外側導体(29)はステンレスを用いた。
中心導体(11)はＭＨＶ同軸接栓(21)に接続され、ＭＨＶ
同軸接栓(21)につながれた同軸ケーブル（図示せず）を
介して交流電源より交流電界（高周波）が印加される。
プラズマ化されるガスであるヘリウムは、ガス導入口(2
0)より供給され、テフロン製絶縁体(22)、(27)の間を通
って流れ込む。
の断面図を示す。同軸円筒電極は中心導体(11)、円筒状
絶縁体(13)、外側導体(29)より構成される。この中心導
体(11)と円筒状絶縁体(13)との隙間、および円筒状絶縁
体(13)と外側電極(29)との隙間にガスが流される。本実
施例では中心導体(11)はタングステン、円筒状絶縁体(1
3)は石英ガラス、外側導体(29)はステンレスを用いた。
中心導体(11)はＭＨＶ同軸接栓(21)に接続され、ＭＨＶ
同軸接栓(21)につながれた同軸ケーブル（図示せず）を
介して交流電源より交流電界（高周波）が印加される。
プラズマ化されるガスであるヘリウムは、ガス導入口(2
0)より供給され、テフロン製絶縁体(22)、(27)の間を通
って流れ込む。
【００１６】テフロン製絶縁体(22)、(27)は不要な場所
での放電を防止する役割もある。匡体(23)、(28)は締め
つけ治具(25)、(26)により固定される。匡体(23)、(28)
と締めつけ治具(25)、(26)はステンレスで作製され、外
側導体(29)と共に接地電位に保たれる。導入されたヘリ
ウムは各部品の隙間より漏れないようにＯリング(24)で
シールされている。
での放電を防止する役割もある。匡体(23)、(28)は締め
つけ治具(25)、(26)により固定される。匡体(23)、(28)
と締めつけ治具(25)、(26)はステンレスで作製され、外
側導体(29)と共に接地電位に保たれる。導入されたヘリ
ウムは各部品の隙間より漏れないようにＯリング(24)で
シールされている。
【００１７】図２に図１のＡ−Ａ’で切った断面の概略
を示す。装置内に導入されたヘリウムは中心導体(11)と
円筒状絶縁体(13)との隙間(12)、さらには円筒状絶縁体
(13)と外側導体(29)の隙間(14)を流れることになる。
を示す。装置内に導入されたヘリウムは中心導体(11)と
円筒状絶縁体(13)との隙間(12)、さらには円筒状絶縁体
(13)と外側導体(29)の隙間(14)を流れることになる。
【００１８】高周波放電は、外側電極である外側導体(2
9)と中心電極である中心導体(11)との間で行われるが、
中心導体(11)に近くなるほど放電は強く行われる。これ
は中心導体に近い領域ほど電界強度が強くなるからであ
る。勿論、円筒状絶縁体が存在している領域では放電は
起きない。
9)と中心電極である中心導体(11)との間で行われるが、
中心導体(11)に近くなるほど放電は強く行われる。これ
は中心導体に近い領域ほど電界強度が強くなるからであ
る。勿論、円筒状絶縁体が存在している領域では放電は
起きない。
【００１９】即ち、(14)で示される領域で行われる放電
により(12)で示される領域で行われる放電の方が強く行
われる。従って(12)と(14)の領域に同じ条件で同じガス
を流した場合、(12)の領域の方が電離の度合が大きくな
る。またはより強く活性化されることになる。
により(12)で示される領域で行われる放電の方が強く行
われる。従って(12)と(14)の領域に同じ条件で同じガス
を流した場合、(12)の領域の方が電離の度合が大きくな
る。またはより強く活性化されることになる。
【００２０】以上説明した装置は、簡単な減圧チャンバ
ー内に配置される。この減圧チャンバー内は１００Ｔｏ
ｒｒ程度にその圧力を保つことができれば良く、多少リ
ークがあっても問題とならない。
ー内に配置される。この減圧チャンバー内は１００Ｔｏ
ｒｒ程度にその圧力を保つことができれば良く、多少リ
ークがあっても問題とならない。
【００２１】上記の装置にヘリウムを2000sccm供給し、
隙間(12)および隙間(14)における圧力が１００Ｔｏｒｒ
の圧力となる状態とし、外側導体(29)と中心導体(11)と
の間に13.56MHzの高周波電力を５００Ｗ加えたところ安
定な放電が得られることが観測された。なお、中心導体
(11)の直径は５ｍｍ、その長さは３０ｍｍである。そし
て円筒状絶縁体(13)の外形は２０ｍｍ、円筒状絶縁体(1
3)の厚さは１ｍｍである。また中心導体(11)と円筒状絶
縁体(13)とのギャップは３ｍｍである。また円筒状絶縁
物(13)と外側導体(29)とのギャップは４ｍｍである。ま
たこの放電はヘリウムが図２の(12)で示される領域と(1
4)で示される領域とを流れる状態で行った。
隙間(12)および隙間(14)における圧力が１００Ｔｏｒｒ
の圧力となる状態とし、外側導体(29)と中心導体(11)と
の間に13.56MHzの高周波電力を５００Ｗ加えたところ安
定な放電が得られることが観測された。なお、中心導体
(11)の直径は５ｍｍ、その長さは３０ｍｍである。そし
て円筒状絶縁体(13)の外形は２０ｍｍ、円筒状絶縁体(1
3)の厚さは１ｍｍである。また中心導体(11)と円筒状絶
縁体(13)とのギャップは３ｍｍである。また円筒状絶縁
物(13)と外側導体(29)とのギャップは４ｍｍである。ま
たこの放電はヘリウムが図２の(12)で示される領域と(1
4)で示される領域とを流れる状態で行った。
【００２２】なお、本実施例の構成において、圧力を２
００Ｔｏｒｒ以上とすると、安定した放電が起こらなく
なり、プラズマの発生が不安定になる。従って、安定し
た放電を行こすためには、圧力を１５０Ｔｏｒｒ以下と
することが必要である。また圧力の下限は５Ｔｏｒｒ程
度であるが、真空排気装置の簡略化、装置の大型化を考
えるならば、５０Ｔｏｒｒ以上の圧力で行なうことが好
ましい。
００Ｔｏｒｒ以上とすると、安定した放電が起こらなく
なり、プラズマの発生が不安定になる。従って、安定し
た放電を行こすためには、圧力を１５０Ｔｏｒｒ以下と
することが必要である。また圧力の下限は５Ｔｏｒｒ程
度であるが、真空排気装置の簡略化、装置の大型化を考
えるならば、５０Ｔｏｒｒ以上の圧力で行なうことが好
ましい。
【００２３】〔実施例２〕本実施例では、図２の(14)で
示される隙間の領域と(12)で示される隙間の領域とに異
なるガスを流し、この２つのガスを原料ガスとして成膜
を行なう例を説明する。以下において、シランと酸素と
を用いて酸化珪素薄膜を形成する例を説明する。本実施
例は、実施例１に示した装置を用いた。投入するパワー
は５００Ｗに固定した。これは電極の単位面積当たりの
パワー密度は0.1 Ｗ／cm2 強となる値である。良好な放
電を得るためには電極におけるパワー密度を0.1 Ｗ／cm
2 以上とすることが必要である。
示される隙間の領域と(12)で示される隙間の領域とに異
なるガスを流し、この２つのガスを原料ガスとして成膜
を行なう例を説明する。以下において、シランと酸素と
を用いて酸化珪素薄膜を形成する例を説明する。本実施
例は、実施例１に示した装置を用いた。投入するパワー
は５００Ｗに固定した。これは電極の単位面積当たりの
パワー密度は0.1 Ｗ／cm2 強となる値である。良好な放
電を得るためには電極におけるパワー密度を0.1 Ｗ／cm
2 以上とすることが必要である。
【００２４】本実施例においては稀ガスとしてアルゴン
を用い、該アルゴンに酸素あるいはシランを添加して使
用する。本実施例では、酸素を添加したアルゴンは領域
(14)に流し、シランを添加したアルゴンは領域(12)に流
す。
を用い、該アルゴンに酸素あるいはシランを添加して使
用する。本実施例では、酸素を添加したアルゴンは領域
(14)に流し、シランを添加したアルゴンは領域(12)に流
す。
【００２５】本実施例においては、(12)および(14)の領
域において、圧力が１００Ｔｏｒｒとなるように調整
し、ガスを流す。本実施例の場合、アルゴンがプラズマ
化されてそのエネルギーによって添加された原料ガスが
プラズマ化あるいは活性化される。そして装置を出た所
で両者が混合され酸化珪素膜が成膜される。
域において、圧力が１００Ｔｏｒｒとなるように調整
し、ガスを流す。本実施例の場合、アルゴンがプラズマ
化されてそのエネルギーによって添加された原料ガスが
プラズマ化あるいは活性化される。そして装置を出た所
で両者が混合され酸化珪素膜が成膜される。
【００２６】本実施例において、酸素の代わりにアンモ
ニアを用いれば、窒化珪素膜を成膜することができる。
ニアを用いれば、窒化珪素膜を成膜することができる。
【００２７】〔実施例３〕本実施例は、(14)の領域に稀
ガスとしてヘリウムを流し、(12)の領域に成膜を行なう
ための原料ガスであるメタンと水素との混合気体を流す
例である。装置は実施例１に示したものを用い、投入パ
ワーは８００Ｗとする。また圧力は(12)および(14)の領
域で１００Ｔｏｒｒとなるようにする。本実施例におい
ては、メタンと水素の混合気体はほとんどプラズマ化さ
れず装置内を通過する。一方、(14)の領域を通過するヘ
リウムはプラズマ化される。
ガスとしてヘリウムを流し、(12)の領域に成膜を行なう
ための原料ガスであるメタンと水素との混合気体を流す
例である。装置は実施例１に示したものを用い、投入パ
ワーは８００Ｗとする。また圧力は(12)および(14)の領
域で１００Ｔｏｒｒとなるようにする。本実施例におい
ては、メタンと水素の混合気体はほとんどプラズマ化さ
れず装置内を通過する。一方、(14)の領域を通過するヘ
リウムはプラズマ化される。
【００２８】装置からでた状態でメタンと水素との混合
気体が同軸状にプラズマ化されたヘリウムによって包ま
れることになる。そしてプラズマ化されたヘリウムのエ
ネルギーによってメタンと水素との混合気体が活性化さ
れ、被形成面上に炭素被膜が成膜されることになる。こ
の炭素被膜はダイヤモンド状炭素膜、ＤＬＣ（ダイヤモ
ンドカーボン）膜、硬質炭素被膜等と呼ばれ、保護膜や
コーティング膜として利用することができる。
気体が同軸状にプラズマ化されたヘリウムによって包ま
れることになる。そしてプラズマ化されたヘリウムのエ
ネルギーによってメタンと水素との混合気体が活性化さ
れ、被形成面上に炭素被膜が成膜されることになる。こ
の炭素被膜はダイヤモンド状炭素膜、ＤＬＣ（ダイヤモ
ンドカーボン）膜、硬質炭素被膜等と呼ばれ、保護膜や
コーティング膜として利用することができる。
【００２９】本実施例の構成を採用した場合、装置内に
おいて成膜に必要とされる原料ガスがほとんど活性化さ
れないので、装置内に被膜が形成されることがなく、フ
レークや残差物の発生を抑えることができる。
おいて成膜に必要とされる原料ガスがほとんど活性化さ
れないので、装置内に被膜が形成されることがなく、フ
レークや残差物の発生を抑えることができる。
【００３０】以上の実施例においては成膜を行なう例を
示したが、シランやメタンの代わりにＣＦ4 等のエッチ
ングガスを用いれば、エッチングを行なうことができ
る。
示したが、シランやメタンの代わりにＣＦ4 等のエッチ
ングガスを用いれば、エッチングを行なうことができ
る。
【００３１】
【効果】同軸円筒状に構成された電極において、電極間
に円筒状の絶縁物を挿入し、該絶縁物によって形成され
る電極との隙間を２つ構成させ、該隙間にそれぞれ異な
る種類のガスを流すことによって、それぞれのガスを個
別に活性化することができる。特に、前記隙間における
圧力を５〜１５０Ｔｏｒｒの中圧力とし、キャリアガス
としてヘリウムやアルゴン等の稀ガスを用いることによ
って、大面積にプラズマを生成させることができ、該プ
ラズマによって活性化された反応性気体を用いて成膜や
エッチング、その他各種プラズマ処理を行なうことがで
きる。
に円筒状の絶縁物を挿入し、該絶縁物によって形成され
る電極との隙間を２つ構成させ、該隙間にそれぞれ異な
る種類のガスを流すことによって、それぞれのガスを個
別に活性化することができる。特に、前記隙間における
圧力を５〜１５０Ｔｏｒｒの中圧力とし、キャリアガス
としてヘリウムやアルゴン等の稀ガスを用いることによ
って、大面積にプラズマを生成させることができ、該プ
ラズマによって活性化された反応性気体を用いて成膜や
エッチング、その他各種プラズマ処理を行なうことがで
きる。
【図１】 実施例のプラズマ発生装置の概略を示す。
【図２】 図１のＡ−Ａ’で切った断面図を示す。
１１・・・・・・・中心導体（中心電極） １３・・・・・・・円筒状絶縁体 ２９・・・・・・・外側導体（外側電極） ２１・・・・・・・ＭＨＶ同軸接栓 ２０・・・・・・・ガス導入口 ２２、２７・・・・テフロン製絶縁体 ２３、２８・・・・筐体 ２５、２６・・・・締めつけ治具 １２・・・・・・・隙間 １４・・・・・・・隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ａ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (56)参考文献 特開 昭60−128613（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−362094（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−226258（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−275191（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 B01J 19/08 C23C 16/50 C23F 4/00 H01L 21/3065 H05H 1/46
Claims (9)
- 【請求項１】中心電極、前記中心電極を同心状に囲む円
筒形の絶縁体及び前記絶縁体を同心状に囲む円筒形の外
側電極を有し、 前記外側電極と前記絶縁体との間の第１の隙間及び前記
絶縁体と前記中心電極との間の第２の隙間には、異なる
種類のガスが添加された稀ガスを主成分とするガスが流
されることを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項２】中心電極、前記中心電極を同心状に囲む円
筒形の絶縁体及び前記絶縁体を同心状に囲む円筒形の外
側電極を有し、 前記外側電極と前記絶縁体との間の第１の隙間及び前記
絶縁体と前記中心電極との間の第２の隙間にはガスが流
され、 前記第１の隙間には稀ガスまたは稀ガスを主成分とする
ガスが流され、前記第２の隙間には反応性気体が流され
る ことを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項３】 中心電極、前記中心電極を同心状に囲む円
筒形の絶縁体及び前記絶縁体を同心状に囲む円筒形の外
側電極を有し、 前記外側電極と前記絶縁体との間の第１の隙間及び前記
絶縁体と前記中心電極との間の第２の隙間にはガスが流
され、 前記第１の隙間には反応性気体が流され、前記第２の隙
間には稀ガスまたは稀ガスを主成分とするガスが流され
る ことを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項４】 中心電極、前記中心電極を同心状に囲む円
筒形の絶縁体及び前記絶縁体を同心状に囲む円筒形の外
側電極を有し、 前記外側電極と前記絶縁体との間の第１の隙間及び前記
絶縁体と前記中心電極との間の第２の隙間にはガスが流
され、 前記第１の隙間または前記第２の隙間には稀ガスまたは
稀ガスを主成分とするガスが流される ことを特徴とする
プラズマ発生装置。 - 【請求項５】 中心電極、前記中心電極を同心状に囲む円
筒形の絶縁体及び前記絶縁体を同心状に囲む円筒形の外
側電極を有し、 前記外側電極と前記絶縁体との間の第１の隙間及び前記
絶縁体と前記中心電極との間の第２の隙間にはガスが流
されることを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項６】 中心電極、前記中心電極を同心状に囲む円
筒形の絶縁体及び前記絶縁体を同心状に囲む円筒形の外
側電極を有し、 前記外側電極と前記絶縁体との間の第１の隙間及び前記
絶縁体と前記中心電極との間の第２の隙間には、各々異
なる種類のガスが流されることを特徴とするプラズマ発
生装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか一におい
て、前記第１の隙間及び前記第２の隙間に流されるガス
の圧力が５〜１５０Ｔｏｒｒであることを特徴とするプ
ラズマ発生装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項６のいずれか一におい
て、前記第１の隙間及び前記第２の隙間に流されるガス
の圧力が５０〜１５０Ｔｏｒｒであることを特徴とする
プラズマ発生装置。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
て、前記稀ガスとしてヘリウム、ネオン、アルゴン、ク
リプトン、キセノンから選ばれた少なくとも一つのガス
が用いられることを特徴とするプラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01488694A JP3173754B2 (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01488694A JP3173754B2 (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | プラズマ発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211655A JPH07211655A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3173754B2 true JP3173754B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=11873503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01488694A Expired - Fee Related JP3173754B2 (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | プラズマ発生装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173754B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001223209A (ja) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Seiko Epson Corp | 絶縁性，半導電性，および導電性薄膜の製造方法 |
| KR20020078804A (ko) * | 2001-04-10 | 2002-10-19 | 주식회사 싸일렌테크놀로지 | 상압 플라즈마 발생기 |
| KR100921844B1 (ko) | 2002-08-26 | 2009-10-13 | 파나소닉 주식회사 | 플라즈마 처리 방법 및 장치 |
| US20050205410A1 (en) * | 2004-01-22 | 2005-09-22 | Plasmasol Corporation | Capillary-in-ring electrode gas discharge generator for producing a weakly ionized gas and method for using the same |
-
1994
- 1994-01-13 JP JP01488694A patent/JP3173754B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07211655A (ja) | 1995-08-11 |
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