JP3408540B2

JP3408540B2 - プラズマ処理チャンバー内の軟プラズマ点火

Info

Publication number: JP3408540B2
Application number: JP50875395A
Authority: JP
Inventors: ディー．ランツマン，アレクサンダー
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 2003-05-19
Anticipated expiration: 2018-05-19
Also published as: KR960705343A; SG48888A1; JPH09502482A; WO1995007544A1; US6190512B1; TW312400U; AU7720594A; EP0760160A1; KR100341376B1; CA2166549A1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はDC（マグネトロンまたは非マグネトロン）ス
パッタリング、並びにRFスパッタリングを含む、プラズ
マ処理に於ける装置損傷の軽減に関する。

従来の技術典型的なプラズマ処理設備が第１図に示されている。
この設備はプラズマ電源装置10を含み、これは陰極また
は標的12を真空チャンバー14の壁に対して大きなDC電圧
（例えば、−400ボルト）に駆動する。半導体基板16
（これはまたウェファーとして知られている）がチャン
バーの内側の背面板18の上に置かれている。背面板は無
線周波数（RF）AC電圧信号で駆動されていて、これはRF
電源装置20で生成され、補償回路網22を通して背面板を
駆動する。

ACそして／またはDC電源装置は、プラズマをウェファ
ーの上部でウェファーと標的との間の領域に生成し、標
的からの物質をウェファー表面上に蒸着させる。

典型的なDC電源装置10は比較的複雑な制御システムを
含み、一定電力、一定電圧、または一定電流モードでの
運転を可能とするように設計されている。この制御回路
は減衰制御ループを含み、これは電源が投入接続された
時に希望した出力レベルに向けて徐々に近づくよう制御
する。例えば、第２図に示すように、第１図に示す設備
内の典型的なDC電源装置が投入接続されると、供給電源
（これはウェファー上へのスパッタ蒸着による、標的か
らのイオン伝送濃度を表す）は、小さいオーバーシュー
ト24を伴って制御された状態で一定値に向けてランプ状
に変化する。

典型的な電源装置から注意深く調整された出力を生成
するにも関わらず、処理開始時に標的電圧の中にスパイ
クが観測されることが普通である。第３図に示すよう
に、処理開始時のスパイク26の強度は正常DC電圧レベル
を２倍またはそれ以上（例えば、第３図に示すものは−
1100ボルトに達する）まで超えている。この現象は、
“ブレークダウン”スパイクとして知られており、チャ
ンバー14内でのプラズマの生成（または“プラズマ点
火”として知られている）に関連した必然的な独立の事
象として通常見られている。更に、大きな強度のブレー
クダウンスパイクは、処理品質を改善するために必要で
あると見られている。

発明の目的と要約処理チャンバー内の過電圧は、種々の理由でスパッタ
されたフィルムの品質を劣化させる。高電圧事象は、層
そして／または処理基板（ウェファー）上の素子に電気
的な損傷を与える。更に、過電圧により生じる可能性の
ある放電は、標的物質の処理チャンバー内への蒸発また
は剥離を引き起こし、基板粒子汚染及び素子損傷の原因
となる。ウェファー損傷のこれらの源は、集積回路が高
密度に達し更に複雑になるに連れて深刻となってきてい
る。従って、いつでも可能な限り処理中の電圧スパイク
を防止することは有益である。

これを心に留めて注意深く分析した結果、いわゆるブ
レークダウンスパイクは、実際上チャンバー内でプラズ
マを生成する際に必然的に関連する独立の事象では無い
ことが判明した。スパイクはプラズマの生成自体に原因
するのではなく、むしろチャンバー内の調和発振によ
る。

第４図に示すように、ガス充填チャンバーは指定され
た電圧範囲内でDC電圧で駆動された際に、かなり大きな
発振を生じる。これらの発振は領域26及び28で顕著であ
る。しかしながらこの発振は駆動電圧が線３で表される
閾値電圧を超えたときに明らかに停止する。この現象の
ひとつの説明は、完全なプラズマ点火が閾値電圧３の上
で生じると言うことである。電源装置電圧がこの閾値電
圧以下で、この値に近づくと、不安定なガス放電、同様
にガスとプラズマ相との間の関連する遷移が、チャンバ
ー14内で生じる。（同様の効果がガス放電管の中で観測
されている。）結果としてガス・プラズマシステムは不
安定な発振を開始し、短いが非常に大きな強度の電圧摂
動を生成する。この発振は閾値電圧３に達するまで継続
し、この時点でガス／プラズマ混合が完全にプラズマに
遷移し、そして発振が停止する。

電圧３は“発振閾値電圧”と言われる。発振閾値電圧
の値は標的（陰極）物質、処理ガス及び圧力、チャンバ
ーの幾何学的形状、外部電源配線の電気的特性、そして
恐らくスパッタリングチャンバーの電圧・電流曲線に依
存するであろう。

以上の観察に基づき、第３図の領域26で見られるスパ
イクは、今は一次のプラズマ電源装置10の出力電圧が発
振閾値の直下の電圧付近で停滞した時に引き起こされる
発振であると理解されている。更に、第３図の領域28を
注意深く観測した結果、発振的な兆候は第４図の領域で
現れるものと類似であることが判明した。（領域28での
発振の強度は比較的小さいが、これは電源が切られる時
であって、その出力電圧が比較的急激に低下することも
原因である、一方電源が生かされる時はその出力電圧は
比較的ゆっくりと増加する。） JP−59222580（特許要約第９巻、No.91）はスパッ
タ装置記述しており、その中でスパッタ放電は通常のス
パッタリング放電中に電極に供給される電圧よりも大き
な電圧を供給することによって開始される。放電が停止
した場合は常に、電極をこのより高い電圧に瞬時的に昇
圧する事によって再始動される。その後電極は処理を継
続するためにより低い通常スパッタリング電圧に戻る。

本発明の目的は発振スパイクを除去する電源回路を提
供することである。

プラズマ処理チャンバー内の陰極を電気的に駆動する
ための電源回路は、陰極に電気的に結合され陰極をチャ
ンバーに対して処理電圧に駆動し、チャンバー内でプラ
ズマを完全に発生させプラズマ処理を引き起こさせる一
次電源装置と、そして陰極に電気的に結合され陰極にチ
ャンバーに相対して処理開始電圧を供給するための二次
電源装置とを含み、二次電源装置が処理開始電圧を供給
するように設定されかつ結合されており、この処理開始
電圧は処理電圧よりも大きさが小さく、チャンバー内で
プラズマを完全に生成するには不十分であるがチャンバ
ー内の発振閾値電圧よりは大きいことを特徴としてい
る。

本発明はまた、陰極を前述の二次電源装置の特徴を具
備した電源装置を含みプラズマ電流を生成するための処
理電圧に駆動するように備えるための、対応する方法並
びに電源回路を提供する。

処理が完了し、ガスの流れが停止し、真空が復帰する
までにおいて、ガスをチャンバーに流入し始め、陰極電
圧を発振閾値よりも高く維持する前に、第３図で観測さ
れるスパイクは、標的／陰極電圧を発振閾値電圧よりも
高くすることにより除去することができる。この技術は
処理中の過電圧を防止し、従って素子の損傷及び微粒子
による汚染を軽減する。この技術は処理中の過電圧を防
止し、従って素子の損傷及び微粒子による汚染を軽減す
る。

簡単に纏めると、この技術は二つの電源装置部分を含
む電源装置回路で実現できる。基本的に従来型の一次電
源装置、これはプラズマ処理中に陰極を電気的に駆動す
る一次電源を提供する、そして二次電源装置、これは発
振閾値電圧を超えるのに十分な初期プラズマ点火電圧を
供給する。この二次電源装置はプラズマを“予点火”
し、一次電源が投入された際にシステムがスムーズに最
終プラズマ生成並びに蒸着に移行出来るようにする。従
ってこの設計は一次電源装置が接続された時並びに取り
外された時の発振を防止し、また関連する素子の損傷も
防止する。

提出された実施例では、電流制限抵抗器、スイッチ、
並びにダイオードが直列に二次電源装置と陰極との間に
接続されている。

電流制限抵抗器は二次電源装置から陰極へ流れ込む電
流を制限する。陰極電圧を発振閾値の上に昇圧し、そし
てプラズマを予点火するためには最少電流のみが必要で
ある。電流制限抵抗器を挿入することにより、二次電源
装置電流はこの最少レベルに保持され、従って高電力二
次電源の必要性を無くし、そしてまた二次電源装置が接
続され一次電源装置が接続されていない間のプラズマ電
流及び蒸着を制限する。

ダイオードは一次電源がプラズマの駆動を開始する
と、自動的に二次電源装置を切り離す。これを実現する
ために、このダイオードは二次電源装置電圧強度が陰極
電圧を超えたときに“導通”すなわち電流が流れ、それ
以外の場合には“非導通”となるように接続されてい
る。従って、ひとたび一次電源装置が接続され陰極の駆
動を開始すると、このダイオードは“非導通”になり、
二次電源装置が切り離される。

スイッチは二次電源装置電圧をオンおよびオフするた
めに使用される。処理の開始時点でこのスイッチは閉じ
られ、ガスがチャンバー内に導入される。プラズマ処理
が完了し、ガスの流れが止められ、そしてひとたび真空
が復旧されると、このスイッチは開路される。スイッチ
の開路及び閉路が、チャンバーが完全真空の間（非常に
希薄なガスがチャンバー内に存在するとき）に行われる
ので、ガス／プラズマ遷移発振は基本的に軽減される。

図面の簡単な説明本発明の上述の及び更に別の特徴は、添付の図面を参
照することにより更に完全に理解されるであろう、ここ
で、第１図は、従来型スパッタ蒸着設備のブロック図、第２図は、第１図の電源装置10部で測定されたスパッ
タ電流の記録、第３図は、第１図の陰極12部で測定されたスパッタ電
圧の記録、第４図は、第１図の陰極12部で測定されたスパッタ電
圧の記録であり、チャンバー電圧を手動で調整した際に
生成されたものである、第５図は、本発明に基づくスパッタ蒸着設備のブロッ
ク図、第６図は、第５図の設備の動作を理解するのに有用な
タイミング図、第７図は、第５図の電源装置10部で測定されたスパッ
タ電流の記録、そして第８図は、第５図の陰極12部で測定されたスパッタ電
圧の記録である。

実施例の詳細な説明第５図を参照すると、本発明に基づくプラズマ処理設
備の一実施例に於いて、プラズマ点火回路30が、第１図
に示す設備に付加されている。回路30を除いて、第５図
の設備は第１図の設備と同様の構成部品を使用し、一次
DC電源装置10、陰極12、チャンバー14内の基板16と背面
板18、RF電源装置20及び結合回路網22を含む。

プラズマ点火回路30は二次DC電源装置32を含み、これ
はチャンバー14の発振閾値電圧よりも高い出力電圧を発
生する。二次電源32の出力は発振閾値が変化する度、例
えば陰極材料、処理ガス及び圧力、チャンバーの幾何学
的形状、外部電源配線の電気的特性、並びに（恐らく）
スパッタチャンバーの電圧・電流曲線が変化する度に調
整されなければならない。適切な出力電圧は、第４図を
参照して先に説明した様に、電源装置電圧を手動で調整
する間陰極の電圧を監視することにより決定できるであ
ろう。この様な経験を通して発振閾値電圧を測定するこ
とが可能であり、そして発振閾値を超える適切な出力電
圧が選定できる。

例えば第４図は、ニューヨーク州、オランゲブルクの
マテリアル・リサーチ株式会社からそれぞれ商品名“EC
LIPSE M3"及び“RMX−10"として販売されている、蒸着
チャンバー14及び高純度アルミニウム合金標的12を、コ
ロラド州、フォートコリンズのアドバンスト・エネルギ
ー工業社から商品名“MDX−10kW"として販売されている
DC電源装置10と組み合わせて使用した実験に基づいて画
かれたものである。測定結果は感熱紙記録計により、20
ミリメートル／秒の紙送り速度で記録された。（第2,3,
7及び８図は同様の設備で画かれた。）第４図は典型的
な運転条件の元で生成されたものである、例えば、ガス
はスパッタリング用純粋アルゴン、圧力10mT（於、100s
ccm）で、流量は50−150sccmである。DC電源装置10は出
力電力６−10kWに設定されていた。ウェファー温度はお
よそ300℃で、蒸着速度はおよそ7000Å／分であった。
これらの値は例としてのみあげるものであって、第４図
に示す発振現象に決定的なものではない。例えば、発振
は大気温度でもまた見られる。第４図に基づき、発振閾
値は丁度−300ホルト以下であると推定され、従って二
次DC電源装置32の出力電圧は−300ボルトに設定され
た。

二次DC電源装置32は線40上の電圧制御信号で投入接続
されたりまた切り離れたりし、そして陰極12に抵抗器3
4、継電器スイッチ36、そしてダイオード38を経由して
接続されている。これらの素子の目的は後ほど説明す
る。

継電器36は二次電源装置32を陰極に接続したり切り離
したりする。この継電器は陰極上の電圧の変化が可能な
限り急速に行われることを保証する。継電器36は線42上
の信号により開閉される。運転に際して継電器36は、チ
ャンバー14が脱気され二次電源装置32が動作可能状態と
されている間（線40上の適切な信号によって）開路のま
ま放置される。従ってひと度チャンバーが真空にされ二
次電源装置32がその規定出力電圧に達すると、継電器36
は閉路されその結果陰極12を二次電源装置32の電圧に遷
移させる。陰極が二次電源電圧に達した後、ガスのチャ
ンバー内への流入が許され、予点火ガスプラズマを生成
する。その後電源装置10がプラズマ電流及びウェファー
16上への蒸着を生成するために動作可能とされる。

処理を終了するためには、電源装置10が不能化され、
プラズマ電流及びウェファー16上への蒸着を減少する。
次にガス流が停止され、そしてチャンバーが完全に真空
にされる。ひと度チャンバーが完全に真空にされると、
継電器36が開路され、陰極電圧が接地電位に戻される。
継電器36が開路された後、必要に応じて二次電源装置32
のスイッチが線40上の信号によって切られても良い。

上記の通り、抵抗器34は電流制限器として機能する。
第５図に示す設計はプラズマの点火を蒸着の開始から分
離することを意図している。二次電源装置32はプラズマ
を予点火するために使用され、一方、電源装置10は蒸着
を生成するために使用される。これらの機能の切り分け
を確実にするために、二次電源装置32で発生されるプラ
ズマ電流（及びその結果の蒸着）を制限することが望ま
しい。二次電源装置32で生成された電流はプラズマ点火
を維持するのに必要最小限の量で有るべきである。抵抗
器34は必要とされる電流制限機能を提供する。ガスがチ
ャンバー内に流入し、陰極が二次電源装置32の電圧であ
る予点火期間の間、プラズマ電流はチャンバー14の中を
流れる。しかしながら、この電流は抵抗器34で電圧降下
を引き起こし、陰極とチャンバー14との間の電圧を減少
させ、これによってプラズマ電流を減少させる。その結
果二次電源装置32の電圧はチャンバー14内にプラズマの
予点火を起こさせるのに十分であるにも関わらず、電流
制限抵抗器34がプラズマ点火後のプラズマ電流を制限す
る。抵抗値は二次電源電流を一次電源で生成されるスパ
ッタリング電流の数パーセント（上記の例ではおよそ20
0mA）に制限するように選択されるべきである。

ダイオード38は一次電源装置が蒸着を開始した後、二
次電源装置を切り離すように機能する。ダイオード38は
電流が陰極12から二次電源装置32の中に流れるのは許す
が、二次電源装置32から陰極への逆電流は許さない。
（陰極は電源10及び32によって負電圧に駆動されている
ことに注意。）電源装置10が動作可能とされた際に、相
当なスパッタリング電流を生成するために、電源10は二
次電源装置32で生成されるものを超える電圧を発生しな
ければならない。しかしながら、一次電源電圧の強度が
二次電源電圧のそれを超えたときに、ダイオード38は
“オフ”に切り替わり、二次電源装置32を陰極並びに一
次電源から切り離す。

ダイオード38はまた蒸着中の望ましくない電圧降下も
防止する。例えば、最も市販されているプラズマ電源装
置は処理中のチャンバー内での放電を検出し、放電が検
出された際に自動的に出力を一次停止するように設計さ
れている。通常、出力電力は短い遅れ時間（上記の電源
装置では15−20ミリ秒）の後再始動される。この遅れ時
間の間、陰極電圧の大きさは発振閾値以下に減少し、結
果として望ましくない発振が生じる。ダイオード38はこ
の様な結果を防止する。もしも陰極電圧の大きさが二次
電源装置の値以下に降下すると、ダイオード38は“オ
ン”に切り替わり、これによって二次電源装置は陰極電
圧をプラズマ点火を維持するのに十分な強度に保持し、
一次電源装置が再始動された時の発振を防止する。ダイ
オード38は同様に、スパッタリングの終わりに電源装置
10が停止された際に陰極電圧が発振閾値以下に降下する
ことを防止する。その結果、プラズマは処理が終わった
後チャンバーが真空に引かれるまで点火された状態で残
る。

上記のタイミングは第６図に明示されている。図示さ
れるように処理が開始される時、線42上の処理ガス可能
化信号（軌跡46）が真値まで上げられる（マテリアル・
リサーチ株式会社から販売されている上記の蒸着機器は
処理ガス可能化信号を生成し、これはガス流開始前にオ
ンに切り替わり、真空が再構築される後まで継続する。
記述されている組み込み例ではこの信号は継電器36を制
御するために使用される。）この時点で継電器36が閉じ
られて二次電源装置32が陰極に接続され、結果としてか
なり急激な段階状変化を陰極電圧に引き起こし（軌跡5
0）、発振閾値電圧以上とする。その後しばらくしてガ
ス流が開始され、ガス流並びに圧力（軌跡48）が正常処
理レベルに向けて徐々に増加される。遅延時間（54）の
後、正常圧力並びに流量が得られ、そして電源装置10が
動作可能とされ、その結果一次電源装置で発生される電
力がランプ状に増加する（軌跡52）。一次電源装置が全
出力に近づくに従って陰極電圧（軌跡50）が少し増加
し、その結果プラズマ電流と蒸着とを引き起こす。この
電圧上昇はまたダイオード38を“オフ”に切り替え、二
次電源装置32を陰極から切り離す。

処理の終了時点で、電源装置10は運転停止され、その
結果一次電源装置で生成される電力はランプ状に減少す
る（軌跡52）。一次電源電力が減少するので、陰極電圧
の大きさが発振閾値まで減少し（軌跡50）、この点でダ
イオード38は“オン”に切り替わり、二次電源装置32が
陰極に再接続され、そして二次電源装置32は陰極を発振
閾値電圧より上に保持する。その後ガス流が遮断され、
その結果ガス流並びに圧力（軌跡48）がゼロに向けてラ
ンプ状に下げられる。ひと度真空が再確立されると、処
理ガス可能化信号（軌跡46）が偽にセットされて継電器
36を開路し、その結果陰極電圧の強度を急激に減少させ
る（軌跡50）。

第７図及び第８図に示すように、第５図の設計はプラ
ズマ処理の開始及び終了時点の発振を基本的に減少させ
る。電流は大ざっぱに言って同様の挙動をするが（第７
図と第２図をそれぞれ比較されたい）、第５図の設計で
生成される陰極電圧は処理の開始と終了時点（第８図の
領域26及び28）で見て判るような発振は示していない。
第１図の設計に於いて、これらの領域（第３図参照）で
はかなり高い電圧スパイクが見られる。

注意しておかなければならないのは、第８図の基本線
電圧、すなわち処理前後の領域58内の電圧、はおよそ直
流−300ボルトであって、第３図の対応する領域でのお
よそ０ボルトとは異なっている。これは二次電源装置32
が陰極14をおよそ直流−300ボルトの電圧に保持してい
ることを確証しており、これによって蒸着前後のチャン
バー14内部でプラズマの点火を維持している。

本発明を特定の実施例を参照して説明してきたが、種
々の改変を行えることが理解されよう。例えば、記述さ
れた本発明による技術は、直流（マグネトロンまたは非
マグネトロン）スパッタリング、RFスパッタリング、及
びスパッタ食刻を含みこれらに限定しない全てのプラズ
マ処理に適用可能である。上記の特定の実施例は例とし
て挙げたものであり限定するものではなく、特許請求さ
れた発明の範囲は以下の請求の範囲で決定される。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プラズマ処理チャンバー（14）内の陰極
（12）を電気的に駆動するための電源回路であって、陰
極（12）をチャンバー（14）に相対する処理電圧に駆動
して、チャンバー内にプラズマを完全に生成し、プラズ
マ処理を引き起こすように陰極（12）に電気的に結合さ
れている一次電源装置（10）と、チャンバー（14）に相
対する処理開始電圧を陰極（12）に供給するために、陰
極（12）に電気的に結合されている二次電源装置（32）
とを含む前記電源回路であって、二次電源装置（32）が
処理電圧より小さな強度でプラズマをチャンバー（14）
内で完全に生成するには不十分であるが、チャンバーの
発振閾値電圧は超えている、処理開始電圧を供給するよ
うに設定されかつ接続されていることを特徴とする、電
源回路。
【請求項２】請求項１項記載の電源回路が更に、電源制
限抵抗器（34）を含み、二次電源装置（32）が陰極（1
2）に電流制限抵抗器（34）を通して結合されている、
電源回路。
【請求項３】請求項第１項または第２項記載の電源回路
が更に、ダイオード（38）を含み、二次電源装置（32）
が陰極（12）にダイオード（38）を通して結合されてお
り、ダイオード（38）は処理開始電圧の大きさが陰極の
チャンバーに対する電圧を超えた時に二次電源装置（3
2）と陰極（12）との間に電流の流れを可能とし、ダイ
オード（38）は陰極のチャンバーに対する電圧の大きさ
が処理開始電圧の大きさを超えた時に二次電源装置（3
2）と陰極（12）との間の電流の流れを制限する、電源
回路。
【請求項４】先行の請求項のいずれかに記載の電源回路
が更に、スイッチ（36）を含み、二次電源装置（32）が
陰極（12）にスイッチ（36）を通して結合されており、
スイッチ（36）は二次電源装置と陰極との間に電流が流
れる閉路状態と、二次電源装置と陰極との間の電流の流
れが阻止される開路状態とを有する、電源回路。
【請求項５】請求項第３項記載の電源回路において、さ
らに、電流制限抵抗器（34）を有し、この場合、二次電
源装置（32）が陰極（12）に、直列接続された抵抗器
（34）とダイオード（38）とを通して結合されている、
電源回路。
【請求項６】請求項第４項記載の電源回路において、さ
らに、電流制限抵抗器（34）を有し、この場合、二次電
源装置（32）が陰極（12）に、直列接続された抵抗器
（34）とスイッチ（36）とを通して結合されている、電
源回路。
【請求項７】請求項第４項記載の電源回路において、さ
らに、ダイオード（38）を有し、この場合、二次電源装
置（32）が陰極（12）に、直列接続されたダイオード
（38）とスイッチ（36）とを通して結合されている、電
源回路。
【請求項８】請求項第４項記載の電源回路において、さ
らに、ダイオード（38）と電流制限抵抗器（34）を有
し、この場合、二次電源装置（32）が陰極（12）に、直
列接続された抵抗器（34）、ダイオード（38）とスイッ
チ（36）とを通して結合されている、電源回路。
【請求項９】プラズマ処理チャンバー（14）の陰極（1
2）がチャンバー（14）内でプラズマ電流を生成するた
めの処理電圧に電気的に駆動されるように備えるための
電源回路（30）であって、陰極（12）に電気的に結合さ
れ、陰極（12）を処理開始電圧に駆動するための電源装
置（32）と、電源装置（32）と陰極（12）との間を接続
するための電流制限抵抗器（34）とを含む前記電源装置
であって、電源装置（32）が処理電圧より小さな強度で
プラズマをチャンバー（14）内で完全に生成するには不
十分であるが、チャンバーの発振閾値電圧は超えてい
る、処理開始電圧を供給するように設定されかつ接続さ
れていることを特徴とする、電源回路。
【請求項１０】請求項第９項記載の電源回路が更に、電
源装置（32）と陰極（12）との間を抵抗器（34）と直列
に接続するためのダイオード（38）を含み、ダイオード
（38）は処理開始電圧の大きさが陰極のチャンバーに対
する電圧を超えた時に電源装置（32）と陰極（12）との
間に電流の流れを可能とし、ダイオード（38）は陰極の
チャンバーに対する電圧の大きさが処理開始電圧の大き
さを超えた時に電源装置（32）と陰極（12）との間の電
流の流れを制限する、電源回路。
【請求項１１】請求項第９項または請求項第10項のいず
れかに記載の電源回路が更に、電源装置（32）と陰極
（12）との間を抵抗器（34）と直列に接続するためのス
イッチ（36）を含み、スイッチ（36）は電源装置と陰極
との間に電流が流れる閉路状態と、電源装置と陰極との
間の電流の流れが阻止される開路状態とを有する、電源
回路。
【請求項１２】請求項第11項に記載の電源回路におい
て、さらに、ダイオード（38）を有し、この場合、スイ
ッチ（36）並びにダイオード（38）が電源装置（32）と
陰極（12）との間に、抵抗器（34）と直列に接続されて
いる、電源回路。
【請求項１３】プラズマ処理チャンバー（14）の陰極
（12）がチャンバー内でプラズマ電流を生成するための
処理電圧に電気的に駆動されるように備えるための電源
回路（30）であって、陰極（12）に電気的に結合され、
陰極（12）を処理開始電圧に駆動するための電源装置
（32）を含む前記電源装置であって、電源装置（32）が
処理電圧より小さな強度でプラズマをチャンバー（14）
内で完全に生成するには不十分であるが、チャンバーの
発振閾値電圧は超えている、処理開始電圧を供給するよ
うに設定されかつ接続されており、そして前記回路が電
源回路（32）と陰極（12）との間を抵抗器（34）と直列
に接続するためのスイッチ（36）を含み、スイッチ（3
6）は電源装置と陰極との間に電流が流れる閉路状態
と、電源装置と陰極との間の電流の流れが阻止される開
路状態とを有することを特徴とする、電源回路。
【請求項１４】請求項第13項記載の電源回路が更に、電
源装置（32）と陰極（12）との間をスイッチ（36）と直
列に接続するためのダイオード（38）を含み、ダイオー
ド（38）は処理開始電圧の大きさが陰極のチャンバーに
対する電圧を超えた時に電源装置（32）と陰極（12）と
の間にスイッチ（36）を通して電流の流れを可能とし、
ダイオード（38）は陰極のチャンバーに対する電圧の大
きさが処理開始電圧の大きさを超えた時に電源装置（3
2）と陰極（12）との間の電流の流れを制限する、電源
回路。
【請求項１５】プラズマ処理チャンバー（14）の陰極
（12）がチャンバー（14）内でプラズマ電流を生成する
ための処理電圧に電気的に駆動されるように備えるため
の電源回路（30）であって、陰極（12）に電気的に結合
され、陰極（12）を処理開始電圧に駆動するための電源
装置（32）と、電源装置（32）と陰極（12）との間を接
続するためのダイオード（38）とを含み、ダイオード
（38）は処理開始電圧の大きさが陰極のチャンバーに対
する電圧を超えた時に電源装置（32）と陰極（12）との
間にスイッチ（36）を通して電流の流れを可能とし、ダ
イオード（38）は陰極チャンバーに対する電圧の大きさ
が処理開始電圧の大きさを超えた時に電源装置（32）と
陰極（12）との間の電流の流れを制限する、前記電源回
路であって、電源装置（32）が処理電圧より小さな強度
でプラズマをチャンバー（14）内で完全に生成するには
不十分であるが、チャンバーの発振閾値電圧は超えてい
る、処理開始電圧を供給するように設定されかつ接続さ
れていることを特徴とする、電源回路。
【請求項１６】陰極（12）を有する真空チャンバー（1
4）内でのプラズマ処理方法であって、チャンバー（1
4）内にガスを流し込み、陰極（12）に電力を供給して
チャンバー（14）内でガスからプラズマを完全に生成さ
せる処理電圧に、陰極を昇圧しプラズマを通して電流を
流れさせる手順を含む前記方法が、チャンバー（14）の
中にガスを流入させる前に、チャンバー（14）を真空に
吸引し、そしてチャンバー（14）が真空に引かれている
間陰極（12）をチャンバー（14）に対して、チャンバー
の発振閾値電圧を超える処理開始電圧に昇圧する手順を
含み、ガスがチャンバー（14）の中に流入されている間
陰極（12）は処理開始電圧に維持され、そして処理電圧
は処理開始電圧よりも大きいことを特徴とする、方法。
【請求項１７】請求項第16項記載の方法において、電極
が陰極に対して陰極（12）に接続された一次電源装置
（10）を可能とすることにより供給される、方法。
【請求項１８】請求項第16項または第17項記載の方法に
おいて、陰極（12）が処理開始電圧に、スイッチ（36）
を閉じて処理開始電源装置（32）を陰極（12）に接続す
ることによって昇圧される、方法。
【請求項１９】請求項第18項記載の方法において、処理
開始電源装置（32）が抵抗器（34）を介して陰極（12）
に接続されており、これは電源装置（32）と陰極（12）
との間の電流を制限する、方法。
【請求項２０】請求項第18項または第19項記載の方法に
おいて、処理開始電源装置（32）がダイオード（38）を
介して陰極（12）に接続されており、これは陰極（12）
のチャンバー（14）に対する電圧の大きさが処理開始電
圧の大きさを超えた時に、電源装置（32）と陰極（12）
との間の電流を制限する、方法。