JP3463159B2 - 物体の加工処理方法と、その装置 - Google Patents
物体の加工処理方法と、その装置Info
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- JP3463159B2 JP3463159B2 JP09174998A JP9174998A JP3463159B2 JP 3463159 B2 JP3463159 B2 JP 3463159B2 JP 09174998 A JP09174998 A JP 09174998A JP 9174998 A JP9174998 A JP 9174998A JP 3463159 B2 JP3463159 B2 JP 3463159B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、三次元の複雑形
状の被処理物体であっても、表面に均一な薄膜を形成
し、または均一なイオンドーピング処理等をすることが
できる物体の加工処理方法と、その装置に関する。
状の被処理物体であっても、表面に均一な薄膜を形成
し、または均一なイオンドーピング処理等をすることが
できる物体の加工処理方法と、その装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空槽内に被処理物体を置いてプラズマ
を発生させると、被処理物体の近傍にイオンリッチなイ
オンシースと呼ばれる領域が形成され、イオンシースを
介してイオンが被処理物体の表面に向けて垂直に加速さ
れる。そこで、この現象を利用することにより、複雑形
状の三次元物体の表面をエッチング処理したり、イオン
ドーピング処理したり、薄膜を形成したりすることがで
きる（たとえば特公昭５３−４４７９５号公報）。な
お、以下の説明において、これらの処理を一括して物体
の加工処理という。
を発生させると、被処理物体の近傍にイオンリッチなイ
オンシースと呼ばれる領域が形成され、イオンシースを
介してイオンが被処理物体の表面に向けて垂直に加速さ
れる。そこで、この現象を利用することにより、複雑形
状の三次元物体の表面をエッチング処理したり、イオン
ドーピング処理したり、薄膜を形成したりすることがで
きる（たとえば特公昭５３−４４７９５号公報）。な
お、以下の説明において、これらの処理を一括して物体
の加工処理という。
【０００３】従来のこの種の加工処理装置は、被処理物
体を収容する真空槽内に原料ガスを連続的に導入し、数
１０〜数１００ＭHzの高周波電力または数ＧHzのマイク
ロ波電力を投入することによって原料ガスを連続的に電
離させ、プラズマを生成させるものである。なお、金属
イオンを利用するときは、アルゴンなどのイオンまたは
プラズマにより金属材料をスパッタリングして金属イオ
ンを放出させ、金属イオンビームとして真空槽内の被処
理物体に衝突させる方法も知られている。
体を収容する真空槽内に原料ガスを連続的に導入し、数
１０〜数１００ＭHzの高周波電力または数ＧHzのマイク
ロ波電力を投入することによって原料ガスを連続的に電
離させ、プラズマを生成させるものである。なお、金属
イオンを利用するときは、アルゴンなどのイオンまたは
プラズマにより金属材料をスパッタリングして金属イオ
ンを放出させ、金属イオンビームとして真空槽内の被処
理物体に衝突させる方法も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術の前者
によるときは、原料ガスは、真空槽内に連続的に導入さ
れ、プラズマ界面において連続的に分解するので、その
近傍の被処理物体の表面のみが選択的に加工処理され、
被処理物体の表面全体を均一に加工処理することが容易
でないという問題があった。また、後者によるときは、
金属イオンビームは、電場や磁場を介して被処理物体に
導く必要があるため、全体装置が大形化し、複雑化する
上、金属イオンビームに方向性があるため、複雑形状の
被処理物体の均一な加工処理が困難であり、原料ガス中
の金属等が被処理物体以外の部分にも付着して安定な長
時間操業が難しいという問題がある。
によるときは、原料ガスは、真空槽内に連続的に導入さ
れ、プラズマ界面において連続的に分解するので、その
近傍の被処理物体の表面のみが選択的に加工処理され、
被処理物体の表面全体を均一に加工処理することが容易
でないという問題があった。また、後者によるときは、
金属イオンビームは、電場や磁場を介して被処理物体に
導く必要があるため、全体装置が大形化し、複雑化する
上、金属イオンビームに方向性があるため、複雑形状の
被処理物体の均一な加工処理が困難であり、原料ガス中
の金属等が被処理物体以外の部分にも付着して安定な長
時間操業が難しいという問題がある。
【０００５】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、真空槽内の原料ガスを間欠的に電離さ
せてプラズマを生成することによって、金属イオンを利
用する場合であっても、複雑形状の被処理物体に対して
均一な加工処理を容易に、しかも安定に実現することが
できる物体の加工処理方法と、その装置を提供すること
にある。
術の問題に鑑み、真空槽内の原料ガスを間欠的に電離さ
せてプラズマを生成することによって、金属イオンを利
用する場合であっても、複雑形状の被処理物体に対して
均一な加工処理を容易に、しかも安定に実現することが
できる物体の加工処理方法と、その装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、三次元の複雑形
状の被処理物体の表面に均一な加工処理をするに際し、
被処理物体を収容する真空槽に一定の加工処理用の原料
ガスを導入し、真空槽内の原料ガスの圧力を間欠的に変
化させるとともに原料ガスを間欠的に電離させてプラズ
マを生成し、原料ガスの圧力変化に対し、原料ガスが被
処理物体の周囲に均一に拡散するに要する時間相当だけ
遅らせて原料ガスの電離の開始時期を同期させることを
その要旨とする。
めのこの出願に係る第１発明の構成は、三次元の複雑形
状の被処理物体の表面に均一な加工処理をするに際し、
被処理物体を収容する真空槽に一定の加工処理用の原料
ガスを導入し、真空槽内の原料ガスの圧力を間欠的に変
化させるとともに原料ガスを間欠的に電離させてプラズ
マを生成し、原料ガスの圧力変化に対し、原料ガスが被
処理物体の周囲に均一に拡散するに要する時間相当だけ
遅らせて原料ガスの電離の開始時期を同期させることを
その要旨とする。
【０００７】なお、原料ガスを電離させた後、被処理物
体に負のパルス電圧を印加してもよい。
体に負のパルス電圧を印加してもよい。
【０００８】第２発明の構成は、三次元の複雑形状の被
処理物体の表面に均一な加工処理をするための物体の加
工処理装置であって、被処理物体を収容する真空槽と、
真空槽に一定の加工処理用の原料ガスを供給する原料ガ
ス供給源と、真空槽内の原料ガスを間欠的に電離させて
プラズマを生成する電力供給源と、真空槽内の原料ガス
の圧力を間欠的に変化させる圧力変化手段とを備えてな
り、電力供給源は、原料ガスの圧力変化に対し、原料ガ
スが被処理物体の周囲に均一に拡散するに要する時間相
当だけ遅らせて原料ガスの電離の開始時期を同期させる
ように作動することをその要旨とする。
処理物体の表面に均一な加工処理をするための物体の加
工処理装置であって、被処理物体を収容する真空槽と、
真空槽に一定の加工処理用の原料ガスを供給する原料ガ
ス供給源と、真空槽内の原料ガスを間欠的に電離させて
プラズマを生成する電力供給源と、真空槽内の原料ガス
の圧力を間欠的に変化させる圧力変化手段とを備えてな
り、電力供給源は、原料ガスの圧力変化に対し、原料ガ
スが被処理物体の周囲に均一に拡散するに要する時間相
当だけ遅らせて原料ガスの電離の開始時期を同期させる
ように作動することをその要旨とする。
【０００９】なお、真空槽内の被処理物体に負のパルス
電圧を印加する電源装置を付加してもよい。
電圧を印加する電源装置を付加してもよい。
【００１０】さらに、電力供給源は、高周波発振器、マ
イクロ波発振器の一方または双方を備えることができ
る。
イクロ波発振器の一方または双方を備えることができ
る。
【００１１】
【作用】かかる第１発明の構成によるときは、原料ガス
は、真空槽内に導入され、真空槽内の被処理物体の周囲
に均一に拡散された後、電離されてプラズマを生成し、
イオンシースを介して所定のイオンが被処理物体の表面
に向けて加速され、被処理物体に対して所定の加工処理
をすることができる。すなわち、原料ガスの電離の開始
時期は、原料ガスの拡散に要する時間相当のオフ時間を
おいて、原料ガスの電離、イオンシースの形成、イオン
の加速に要する時間相当のオン時間を有するように設定
すればよい。
は、真空槽内に導入され、真空槽内の被処理物体の周囲
に均一に拡散された後、電離されてプラズマを生成し、
イオンシースを介して所定のイオンが被処理物体の表面
に向けて加速され、被処理物体に対して所定の加工処理
をすることができる。すなわち、原料ガスの電離の開始
時期は、原料ガスの拡散に要する時間相当のオフ時間を
おいて、原料ガスの電離、イオンシースの形成、イオン
の加速に要する時間相当のオン時間を有するように設定
すればよい。
【００１２】ただし、ここでいう「間欠的」とは、一定
または不定の周期による繰返し動作を意味する他、単発
動作をも含むものとする。
または不定の周期による繰返し動作を意味する他、単発
動作をも含むものとする。
【００１３】なお、原料ガスは、各種の有機金属化合物
や、ハロゲン化金属などの他、いわゆるＣＶＤ（ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）技
術に適用可能なあらゆるガスが単体ガスまたは混合ガス
として使用可能である。また、原料ガスを電離させるに
は、誘導結合または容量結合により、原料ガス中に所定
の電力密度以上の高周波電力またはマイクロ波電力を投
入すればよい。
や、ハロゲン化金属などの他、いわゆるＣＶＤ（ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）技
術に適用可能なあらゆるガスが単体ガスまたは混合ガス
として使用可能である。また、原料ガスを電離させるに
は、誘導結合または容量結合により、原料ガス中に所定
の電力密度以上の高周波電力またはマイクロ波電力を投
入すればよい。
【００１４】真空槽内の原料ガスの圧力を間欠的に変化
させれば、原料ガスの圧力変化の時期と、原料ガスの電
離の開始時期とを同期させることにより、一層均一な加
工処理が可能である。原料ガスは、その圧力が所定値以
上に高くなることにより、被処理物体の周囲に均一に拡
散していることが保証されるからである。なお、ここで
いう「同期」とは、原料ガスの圧力変化に対し、一定の
時間遅れをおいて原料ガスの電離の開始時期が同期する
場合を含むものとする。
させれば、原料ガスの圧力変化の時期と、原料ガスの電
離の開始時期とを同期させることにより、一層均一な加
工処理が可能である。原料ガスは、その圧力が所定値以
上に高くなることにより、被処理物体の周囲に均一に拡
散していることが保証されるからである。なお、ここで
いう「同期」とは、原料ガスの圧力変化に対し、一定の
時間遅れをおいて原料ガスの電離の開始時期が同期する
場合を含むものとする。
【００１５】また、原料ガスの圧力を間欠的に変化させ
るには、原料ガスを真空槽に対して間欠的にパルス状に
導入する他、原料ガスを真空槽に連続的に導入するとと
もに真空槽の排気系の排気速度を時間的に変化させても
よく、これらの双方を併用してもよい。
るには、原料ガスを真空槽に対して間欠的にパルス状に
導入する他、原料ガスを真空槽に連続的に導入するとと
もに真空槽の排気系の排気速度を時間的に変化させても
よく、これらの双方を併用してもよい。
【００１６】原料ガスを電離させた後、被処理物体に負
のパルス電圧を印加すれば、パルス電圧は、プラズマ中
のイオンを電気的に加速し、イオンミキシングによる改
質効果を実現することができる。
のパルス電圧を印加すれば、パルス電圧は、プラズマ中
のイオンを電気的に加速し、イオンミキシングによる改
質効果を実現することができる。
【００１７】なお、この発明は、原料ガスを間欠的に電
離させることにより、原料ガスをプラズマ中に導入せ
ず、真空槽内の原料ガスがプラズマ化していないときに
原料ガスを導入するから、原料ガス中の金属等が導入口
の近傍などに付着してしまう不都合を最少に抑えること
ができる。
離させることにより、原料ガスをプラズマ中に導入せ
ず、真空槽内の原料ガスがプラズマ化していないときに
原料ガスを導入するから、原料ガス中の金属等が導入口
の近傍などに付着してしまう不都合を最少に抑えること
ができる。
【００１８】第２発明の構成によるときは、原料ガス供
給源は、被処理物体を収容する真空槽に原料ガスを供給
し、電力供給源は、真空槽内の原料ガスを間欠的に電離
させる。すなわち、電力供給源による原料ガスの電離の
開始時期を適切に設定することにより、第１発明を容易
に実施することができる。なお、ここでいう「間欠的」
とは、第１発明におけるそれと同様の意味である。
給源は、被処理物体を収容する真空槽に原料ガスを供給
し、電力供給源は、真空槽内の原料ガスを間欠的に電離
させる。すなわち、電力供給源による原料ガスの電離の
開始時期を適切に設定することにより、第１発明を容易
に実施することができる。なお、ここでいう「間欠的」
とは、第１発明におけるそれと同様の意味である。
【００１９】圧力変化手段を付加すれば、圧力変化手段
は、真空槽内の原料ガスの圧力を間欠的に変化させる。
そこで、圧力変化手段による原料ガスの圧力変化に対
し、電力供給源による原料ガスの電離の開始時期を同期
させることにより、一層均一な加工処理が可能である。
なお、ここでいう「同期」とは、第１発明におけるそれ
と同様の意味である。また、圧力変化手段は、原料ガス
を真空槽に間欠的にパルス状に導入し、または、原料ガ
スを真空槽に連続的に導入して真空槽の排気速度を時間
的に変化させ、あるいは、これらの双方を併用すること
ができる。
は、真空槽内の原料ガスの圧力を間欠的に変化させる。
そこで、圧力変化手段による原料ガスの圧力変化に対
し、電力供給源による原料ガスの電離の開始時期を同期
させることにより、一層均一な加工処理が可能である。
なお、ここでいう「同期」とは、第１発明におけるそれ
と同様の意味である。また、圧力変化手段は、原料ガス
を真空槽に間欠的にパルス状に導入し、または、原料ガ
スを真空槽に連続的に導入して真空槽の排気速度を時間
的に変化させ、あるいは、これらの双方を併用すること
ができる。
【００２０】電源装置を付加すれば、電源装置は、真空
槽内の原料ガスが電離した後、被処理物に負のパルス電
圧を印加し、イオンミキシングによる改質効果を実現す
ることができる。
槽内の原料ガスが電離した後、被処理物に負のパルス電
圧を印加し、イオンミキシングによる改質効果を実現す
ることができる。
【００２１】高周波発振器、マイクロ波発振器の一方ま
たは双方を備える電力供給源は、原料ガスに投入する電
力密度、原料ガスの電離効率等の観点から、高周波発振
器、マイクロ波発振器の利点を最適に組み合わせて利用
することができる。
たは双方を備える電力供給源は、原料ガスに投入する電
力密度、原料ガスの電離効率等の観点から、高周波発振
器、マイクロ波発振器の利点を最適に組み合わせて利用
することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。
形態を説明する。
【００２３】物体の加工処理装置は、真空槽１１と、真
空槽１１に一定の加工処理用の原料ガスを供給するガス
供給源２０と、真空槽１１内の原料ガスを電離させる電
力供給源３０とを備えてなる（図１）。
空槽１１に一定の加工処理用の原料ガスを供給するガス
供給源２０と、真空槽１１内の原料ガスを電離させる電
力供給源３０とを備えてなる（図１）。
【００２４】真空槽１１は、台座Ｗa を介し、二次元、
三次元の任意の形状の被処理物体Ｗを収容することがで
きる。真空槽１１には、排気弁１２を介して真空ポンプ
１３が連結されており、排気弁１２、真空ポンプ１３
は、他の付属機器とともに真空槽１１の排気系を形成し
ている。また、真空槽１１には、真空ゲージ１４が付設
されている。
三次元の任意の形状の被処理物体Ｗを収容することがで
きる。真空槽１１には、排気弁１２を介して真空ポンプ
１３が連結されており、排気弁１２、真空ポンプ１３
は、他の付属機器とともに真空槽１１の排気系を形成し
ている。また、真空槽１１には、真空ゲージ１４が付設
されている。
【００２５】原料ガス供給源２０は、原料ガス用のボン
ベ２１に流量調整弁２２を付設して構成されている。流
量調整弁２２の出口側は、コネクタ２０ａを介して真空
槽１１内に開口している。
ベ２１に流量調整弁２２を付設して構成されている。流
量調整弁２２の出口側は、コネクタ２０ａを介して真空
槽１１内に開口している。
【００２６】電力供給源３０は、高周波発振器３１に整
合回路３２を付設して構成されている。高周波発振器３
１には、制御器４１が接続されており、整合回路３２の
出力側は、気密の導入窓１１ａを介し、真空槽１１内に
配設するアンテナ３３に接続されている。
合回路３２を付設して構成されている。高周波発振器３
１には、制御器４１が接続されており、整合回路３２の
出力側は、気密の導入窓１１ａを介し、真空槽１１内に
配設するアンテナ３３に接続されている。
【００２７】真空槽１１は、真空ポンプ１３を作動させ
て排気弁１２を開くことにより、所定の真空度に排気す
ることができる。そこで、流量調整弁２２を開いてボン
ベ２１からの原料ガスを真空槽１１に導入すると、原料
ガスは、真空槽１１内の被処理物体Ｗの周囲に均一に拡
散するから、その後、制御器４１を介して高周波発振器
３１を作動させると、高周波発振器３１は、整合回路３
２、アンテナ３３を介して真空槽１１内の原料ガスに高
周波電力を供給し、原料ガスを電離させてプラズマを生
成することができる。よって、このようにしてプラズマ
化された原料ガスは、被処理物体Ｗの周囲にイオンシー
スを形成し、イオンシースを介してイオンが被処理物体
Ｗの表面に向けて垂直に加速され、被処理物体Ｗを均一
に加工処理することができる。なお、整合回路３２は、
高周波発振器３１とアンテナ３３とのインピーダンス整
合を図る。
て排気弁１２を開くことにより、所定の真空度に排気す
ることができる。そこで、流量調整弁２２を開いてボン
ベ２１からの原料ガスを真空槽１１に導入すると、原料
ガスは、真空槽１１内の被処理物体Ｗの周囲に均一に拡
散するから、その後、制御器４１を介して高周波発振器
３１を作動させると、高周波発振器３１は、整合回路３
２、アンテナ３３を介して真空槽１１内の原料ガスに高
周波電力を供給し、原料ガスを電離させてプラズマを生
成することができる。よって、このようにしてプラズマ
化された原料ガスは、被処理物体Ｗの周囲にイオンシー
スを形成し、イオンシースを介してイオンが被処理物体
Ｗの表面に向けて垂直に加速され、被処理物体Ｗを均一
に加工処理することができる。なお、整合回路３２は、
高周波発振器３１とアンテナ３３とのインピーダンス整
合を図る。
【００２８】制御器４１は、高周波発振器３１を周期Ｔ
＝Ｔ1 ＋Ｔ2 により間欠的に作動させる（図２）。ただ
し、オフ時間Ｔ2 は、真空槽１１内に導入される原料ガ
スが被処理物体Ｗの周囲に均一に拡散するに要する時間
相当にとり、オン時間Ｔ1 は、電離されてプラズマ化し
た原料ガスが被処理物体Ｗの周囲にイオンシースを形成
し、イオンが被処理物体Ｗに向けて加速されるに要する
時間相当にとればよい。なお、周期Ｔは、必ずしも一定
でなくてもよく、制御器４１による高周波発振器３１の
動作は、繰返し動作ではなく、単発動作であってもよ
い。
＝Ｔ1 ＋Ｔ2 により間欠的に作動させる（図２）。ただ
し、オフ時間Ｔ2 は、真空槽１１内に導入される原料ガ
スが被処理物体Ｗの周囲に均一に拡散するに要する時間
相当にとり、オン時間Ｔ1 は、電離されてプラズマ化し
た原料ガスが被処理物体Ｗの周囲にイオンシースを形成
し、イオンが被処理物体Ｗに向けて加速されるに要する
時間相当にとればよい。なお、周期Ｔは、必ずしも一定
でなくてもよく、制御器４１による高周波発振器３１の
動作は、繰返し動作ではなく、単発動作であってもよ
い。
【００２９】
【他の実施の形態】ガス供給源２０の流量調整弁２２
は、制御器４１によって開閉制御するコントロール弁２
３に代えることができる（図３）。
は、制御器４１によって開閉制御するコントロール弁２
３に代えることができる（図３）。
【００３０】制御器４１は、コントロール弁２３を間欠
的に開閉することにより（図４）、ボンベ２１からの原
料ガスを真空槽１１に間欠的にパルス状に導入するとと
もに、高周波発振器３１を間欠的に作動させる。ただ
し、高周波発振器３１は、コントロール弁２３を介して
導入される原料ガスが被処理物体Ｗの周囲に均一に拡散
するに要する時間相当の時間遅れＴd1だけ遅れてコント
ロール弁２３に同期して作動する。また、コントロール
弁２３は、開時間Ｔ3 、閉時間Ｔ4 、周期Ｔ＝Ｔ3 ＋Ｔ
4 ＝Ｔ1 ＋Ｔ2 に従って開閉させている。
的に開閉することにより（図４）、ボンベ２１からの原
料ガスを真空槽１１に間欠的にパルス状に導入するとと
もに、高周波発振器３１を間欠的に作動させる。ただ
し、高周波発振器３１は、コントロール弁２３を介して
導入される原料ガスが被処理物体Ｗの周囲に均一に拡散
するに要する時間相当の時間遅れＴd1だけ遅れてコント
ロール弁２３に同期して作動する。また、コントロール
弁２３は、開時間Ｔ3 、閉時間Ｔ4 、周期Ｔ＝Ｔ3 ＋Ｔ
4 ＝Ｔ1 ＋Ｔ2 に従って開閉させている。
【００３１】図３、図４において、コントロール弁２３
は、周期Ｔ、開時間Ｔ3 、閉時間Ｔ4 に従って開閉する
ことにより、真空槽１１内の原料ガスの圧力を間欠的に
変化させる圧力変化手段を形成している。そこで、かか
る圧力変化手段は、図１において、排気弁１２、真空ポ
ンプ１３からなる排気系の排気速度を間欠的に変化させ
てもよい。また、圧力変化手段は、コントロール弁２３
の開閉制御と、排気系の排気速度の変化制御との双方を
併用してもよい。
は、周期Ｔ、開時間Ｔ3 、閉時間Ｔ4 に従って開閉する
ことにより、真空槽１１内の原料ガスの圧力を間欠的に
変化させる圧力変化手段を形成している。そこで、かか
る圧力変化手段は、図１において、排気弁１２、真空ポ
ンプ１３からなる排気系の排気速度を間欠的に変化させ
てもよい。また、圧力変化手段は、コントロール弁２３
の開閉制御と、排気系の排気速度の変化制御との双方を
併用してもよい。
【００３２】被処理物体Ｗを支持する台座Ｗa は、絶縁
物Ｗb を介して真空槽１１から電気的に絶縁し、電源装
置４２に接続することができる（図３）。電源装置４２
は、制御器４１によって制御されており、被処理物体Ｗ
に対して負のパルス電圧Ｖを印加することができる。
物Ｗb を介して真空槽１１から電気的に絶縁し、電源装
置４２に接続することができる（図３）。電源装置４２
は、制御器４１によって制御されており、被処理物体Ｗ
に対して負のパルス電圧Ｖを印加することができる。
【００３３】電源装置４２は、高周波発振器３１の作動
から時間遅れＴd2だけ遅れて作動し（図５）、被処理物
体Ｗに負のパルス電圧Ｖを印加することにより、プラズ
マ中のイオンを被処理物体Ｗに向けて電気的に加速し、
イオンミキシングによる改質効果を実現することができ
る。なお、電源装置４２からのパルス電圧Ｖは、Ｖ＝−
（１〜２０）ｋＶ、パルス幅Ｔ5 ≒１０μＳのオーダで
ある。また、時間遅れＴd2は、イオンシースを介してイ
オンが加速され、被処理物体Ｗ上にイオンが十分にデポ
ジットされるに要する時間相当に設定すればよい。
から時間遅れＴd2だけ遅れて作動し（図５）、被処理物
体Ｗに負のパルス電圧Ｖを印加することにより、プラズ
マ中のイオンを被処理物体Ｗに向けて電気的に加速し、
イオンミキシングによる改質効果を実現することができ
る。なお、電源装置４２からのパルス電圧Ｖは、Ｖ＝−
（１〜２０）ｋＶ、パルス幅Ｔ5 ≒１０μＳのオーダで
ある。また、時間遅れＴd2は、イオンシースを介してイ
オンが加速され、被処理物体Ｗ上にイオンが十分にデポ
ジットされるに要する時間相当に設定すればよい。
【００３４】以上の説明において、アンテナ３３、整合
回路３２は、高周波発振器３１からの高周波電力を誘導
結合によって原料ガスに供給する。そこで、アンテナ３
３は、真空槽１１内に配設する適当な電極板に代え、容
量結合によって高周波電力を供給してもよい。また、電
力供給源３０は、高周波発振器３１に代えてマイクロ波
発振器を使用し、図示しない導波管を介してマイクロ波
電力を真空槽１１内の原料ガスに供給してもよく、高周
波発振器３１とマイクロ波発振器とを併用してもよい。
回路３２は、高周波発振器３１からの高周波電力を誘導
結合によって原料ガスに供給する。そこで、アンテナ３
３は、真空槽１１内に配設する適当な電極板に代え、容
量結合によって高周波電力を供給してもよい。また、電
力供給源３０は、高周波発振器３１に代えてマイクロ波
発振器を使用し、図示しない導波管を介してマイクロ波
電力を真空槽１１内の原料ガスに供給してもよく、高周
波発振器３１とマイクロ波発振器とを併用してもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、この出願に係る第
１発明によれば、真空槽内の原料ガスを間欠的に電離さ
せてプラズマを生成することによって、原料ガスは、被
処理物体の周囲に均一に拡散されてプラズマ化されるか
ら、三次元の複雑形状の被処理物体に対して均一な加工
処理を容易に実現することができる上、原料ガスがプラ
ズマ中に導入されることがないから、金属イオンを利用
する場合であっても、金属が導入口の近傍などに付着し
たり、それによって操業の安定性が損われたりするおそ
れがないという優れた効果がある。
１発明によれば、真空槽内の原料ガスを間欠的に電離さ
せてプラズマを生成することによって、原料ガスは、被
処理物体の周囲に均一に拡散されてプラズマ化されるか
ら、三次元の複雑形状の被処理物体に対して均一な加工
処理を容易に実現することができる上、原料ガスがプラ
ズマ中に導入されることがないから、金属イオンを利用
する場合であっても、金属が導入口の近傍などに付着し
たり、それによって操業の安定性が損われたりするおそ
れがないという優れた効果がある。
【００３６】第２発明によれば、真空槽と、原料ガス供
給源と、電力供給源とを組み合わせることによって、第
１発明を容易に実施することができる。
給源と、電力供給源とを組み合わせることによって、第
１発明を容易に実施することができる。
【図１】 全体ブロック系統図
【図２】 動作説明線図（１）
【図３】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図
【図４】 動作説明線図（２）
【図５】 動作説明線図（３）
Ｗ…被処理物体
Ｖ…パルス電圧
１１…真空槽
２０…ガス供給源
３０…電力供給源
３１…高周波発振器
４２…電源装置
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−267226（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−105413（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−164441（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−330915（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−174514（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−5579（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−256943（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−11762（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−260276（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−192834（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−280055（ＪＰ，Ａ)
Ｎ． Ｓａｋｕｂｏ ｅｔ ａｌ．,
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｙｂ
ｒｉｄ ｐｕｌｓｅ ｐｌａｓｍａ ｃ
ｏａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，Ｓｕｒｆ
ａｃｅ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，2001年，136，23
−27
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05H 1/46
C23C 14/54
Claims (5)
- 【請求項１】 三次元の複雑形状の被処理物体の表面に
均一な加工処理をするに際し、被処理物体を収容する真
空槽に一定の加工処理用の原料ガスを導入し、真空槽内
の原料ガスの圧力を間欠的に変化させるとともに原料ガ
スを間欠的に電離させてプラズマを生成し、原料ガスの
圧力変化に対し、原料ガスが被処理物体の周囲に均一に
拡散するに要する時間相当だけ遅らせて原料ガスの電離
の開始時期を同期させることを特徴とする物体の加工処
理方法。 - 【請求項２】 原料ガスを電離させた後、被処理物体に
負のパルス電圧を印加することを特徴とする請求項１記
載の物体の加工処理方法。 - 【請求項３】 三次元の複雑形状の被処理物体の表面に
均一な加工処理をするための物体の加工処理装置であっ
て、被処理物体を収容する真空槽と、該真空槽に一定の
加工処理用の原料ガスを供給する原料ガス供給源と、前
記真空槽内の原料ガスを間欠的に電離させてプラズマを
生成する電力供給源と、前記真空槽内の原料ガスの圧力
を間欠的に変化させる圧力変化手段とを備えてなり、前
記電力供給源は、原料ガスの圧力変化に対し、原料ガス
が被処理物体の周囲に均一に拡散するに要する時間相当
だけ遅らせて原料ガスの電離の開始時期を同期させるよ
うに作動することを特徴とする物体の加工処理装置。 - 【請求項４】 前記真空槽内の被処理物体に負のパルス
電圧を印加する電源装置を付加することを特徴とする請
求項３記載の物体の加工処理装置。 - 【請求項５】 前記電力供給源は、高周波発振器、マイ
クロ波発振器の一方または双方を備えることを特徴とす
る請求項３または請求項４記載の物体の加工処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09174998A JP3463159B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 物体の加工処理方法と、その装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09174998A JP3463159B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 物体の加工処理方法と、その装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297493A JPH11297493A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3463159B2 true JP3463159B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=14035191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09174998A Expired - Lifetime JP3463159B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 物体の加工処理方法と、その装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463159B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4791636B2 (ja) * | 2001-01-15 | 2011-10-12 | 日華化学株式会社 | ハイブリッドパルスプラズマ蒸着装置 |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP09174998A patent/JP3463159B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｎ． Ｓａｋｕｂｏ ｅｔ ａｌ．，Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｐｕｌｓｅ ｐｌａｓｍａ ｃｏａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，Ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００１年，１３６，２３−２７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11297493A (ja) | 1999-10-29 |
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