JP4364950B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上への誘電体物質の堆積において電極を使用するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなシステムにおいて、圧力は、真空ポンプシステムによって大気圧から減少される。電極の表面は、電気的放電或いはプラズマが形成されるようにシステムに導入されるガスと電気的に連通している。この放電の目的は、システムにおける分子を刺激することであり、それらが覆われるべきワークピース或いは基板上に堆積されるようにする。
これらのシステムにおける１つの問題は、電極が基板のために意図された誘電体物質の絶縁層で汚染されることである。電極上への誘電体の堆積の成長によって、時間と共に、システムの電圧／電流特性のシフトが起こることである。必要な動作電圧は、電極の汚染が進むに従って、与えられた電流に対して増加するであろう。これらの変化は、基板上に生成される誘電体のコーティングの質を変化させるので、電極の周期的なクリーニングを必要とする。更に、汚染された電極によって、プラズマが呈した高インピーダンスのために、電力が浪費され、過剰な熱が発生されるであろう。
【０００３】
【発明の概要】
電極の表面を通過してガスを流すガス源を用いる電極は、電極の表面上に物質の堆積を阻止したり、減少したりするのを助けることができる。電極に関連したガス源は、排気されたチャンバの他の領域におけるより大きいガス圧を、電極の周りに維持することができる。これらのガスは、電極と関連した第２の比較的高い密度のプラズマを形成する。この高密度プラズマは、金属の電極表面の拡張として作用し、電極のインピーダンスを低くする。この電極装置は、ガスパージ電極(a gas purged electrode)と呼ばれる。ガスパージ電極を用いることの利点は、それが一定の、低インピーダンスの電気的接触をプロセスプラズマに与えることである。インピーダンスが一定であるので、プロセスはドリフトしないし、インピーダンスが低いので、全体のプロセスは低い電圧で動作し、且つ電力損失は少ない。ガスパージ電極の周りの大きなガス圧は、ガス源によって連続的に補給される。ガスパージ電極の周りの領域と排気されたチャンバの他の領域間のガス圧の差は、主ガス源からの反応ガス或いは他の成分がガスパージ対向電極に到達するのを防止する。好適な実施の形態において、ガス源は、電極の金属表面を囲むチューブを通過する。パージガスは、金属の電極表面上に物質の蓄積を生じないガス或いは混合ガスである。それは、代表的にはヘリウム、ネオン或いはアルゴン、又はヘリウム／ネオン或いはネオン／アルゴンの混合のような不活性ガスである。反応性のスパッタリングプロセスにおいては、それは酸素、窒素或いは他の反応性ガスである。
【０００４】
本発明のガスパージ電極は、直流（ＤＣ）電源と共に用いられたアノードであり、交流（ＡＣ）電源と共に用いられた場合は、アノードとカソードとして作用する間をシフトすることができる。
２つのコーティングシステムの応用が考えられる。それらは、
（１）誘電体のコーティングを生成するプラズマ増強化学気相堆積、及び
（２）誘電体或いは金属コーティングを生成するスパッタリング堆積システムである。
（１）プラズマ増強化学気相堆積
“プラズマ増強化学気相堆積”（即ち、ＰＥＣＶＤ）は、いろいろな基板上に膜を形成するために用いられる既知の技術である。例えば、Felts 他の米国特許第 5,224,441号は、高速プラズマ堆積のための装置を開示する。酸化シリコンのプラズマ増強化学気相堆積において、揮発された有機珪素化合物、酸素、及びヘリウム或いはアルゴンのような不活性ガスのような成分を含むガスストリームが減圧された囲まれたチャンバに送られ、グロー放電プラズマがガスストリーム或いはその成分から作られる。基板がプラズマの近くに配置されると、酸化珪素の層が基板上に堆積される。
【０００５】
酸化珪素のような誘電体物質の大規模堆積に対して、代表的には、低い周波数の高周波（ＲＦ）電源が電極に印加され、プラズマを形成する。誘電体が電極の１つを覆っているなら、基板を介して電力を結合するばかりでなく、電極上に必然的に形成する誘電体堆積を介して電力を容量的に結合するために、交流（ＡＣ）電源が用いられる。
Felts 他の米国特許第 5,224,441号に記載されているように、基板は、回転ドラムに緩く密着された堆積ゾーンを通して移動する。プラズマは、電極、従って基板の近くにマグネットによって含まれる。
ガスパージ電極の対向電極は、ＡＣ電源を用いてプラズマ増強化学気相堆積システムに用いられることができる。これらの電極は、排気されたプロセスチャンバに放出される強いプラズマジェットを生成するために、パージガスを用いる。比較的高密度のプラズマであるジェットは、非常に導電性であり、プロセスプラズマ用の対向電極として作用する。プロセスプラズマは、ガスパージ対向電極と他の電極間に供給されたＲＦ電力によって保持される。他の電極は、第２のガスパージ電極であるか、或いはプラスチックのウエッブを支持する金属ドラムである。電子或いはイオンは、プロセスプラズマによって必要とされるガスパージ対向電極と関連したプラズマから容易に引きつけられ、従って、プラズマベースの電極のネットのインピーダンスは、交流サイクルのアノードとカソードフェーズの双方において低い。
【０００６】
ガスパージ対向電極の使用は、水冷のマグネット支持板が電気回路の一部である必要がないことを意味する。これは、水冷のマグネット支持板で発生される熱を減少する。
安定なプラズマを生成することは、不変の品質の誘電体コーティングの製造に必要である。交流電源を用いるプラズマ堆積システム用でさえ、電極上への誘電体堆積の成長によって、時間と共にシステムの電圧／電流特性のシフトが生じる。必要な動作電圧は増加し、従って電流は与えられた電力のレベルに対して減少する。この変化は、誘電体コーティングの製品の特性にドリフトを生じ、電極の周期的なクリーニングを必要とする。コーティングされるべき物質で電極を覆うことによって誘電体の堆積から電極の１つを保護することは可能である。しかし、他の或いは対向電極上に蓄積される誘電体コーティングの問題が残る。
【０００７】
ＡＣシステムにおいて、プラズマは、電圧がゼロになるに従って、各サイクルで消される。次のサイクルの間プラズマの開始に必要な電圧を減少するために、対向電極の金属素子が加熱されるか、或いは加熱されるようにすることが好ましい。この金属素子は、タンタル、タングステン或いはモリブデンのような耐熱性の金属からできているのが好ましい。
この耐熱性の金属素子は、いろいろな方法で熱イオン温度まで加熱され得る。１つの方法は、中空の電極、即ちはチューブを使用することである。中空の耐熱性の金属チューブをとおして流れるパージガスは、交流電源に電気的に接続される。中空電極は、ガスの入り口の端のみを冷却することによって、熱イオン温度まで、中空電極の一端で加熱されるようにする。電子の熱イオン放射は、導通が次のサイクルで始まる電圧を低くする。
【０００８】
代わりに、耐熱性の金属素子は、キャビティと排気されたチャンバ間のピンホールのある冷却された金属キャビティ内に置かれる。パージガスはキャビティに供給され、そしてピンホールのために、ガス圧は排気可能なチャンバの残りにおけるよりキャビティにおいてより大きい。濃い濃度のプラズマがピンホールを通して形成され、チャンバのプラズマと電源間で電気的に導通する。
更に、ＤＣアークのアプローチが用いられる。ＤＣアプローチにおいて、対向電極は、アークがカソードとアノード間に分離した直流電源によって得られるカソードとアノードから成る。アークのアプローチは、高い表面温度にある“カソード”の動作に依存する。熱イオン的に放出された電子は、必要なら、プロセスプラズマを供給するために利用可能である。この状況において、アークは非常に低い電圧（約１０乃至２０ボルト）、及び高い電流で動作する。従って、認識できるスパッタリングは起きない。高い動作温度のために、“カソード”として使用するための材料は、タンタル、タングステン或いはモリブデンのような耐熱性の物質が好ましい。対向電極のプラズマが交流が極を変えるにつれて消えないように、ＤＣ電圧が対向電極における２つの金属素子間に維持される。
【０００９】
（２）スパッタリング応用
スパッタリングシステムにおけるようなＤＣ電源と共に用いられたガスパージ対向電極はシステムのアノードとして用いられる。ガスチューブ内に囲まれた中空のアノード、即ち金属素子が用いられる。更に、ガスパージの対向電極に関連したプラズマは各サイクル毎に再点火される必要がないので、“冷たい”アノードシステムが用いられる。“冷たい”アノードシステムにおいては、水冷が全電極に対して用いられる。
本発明における追加の実施の形態は、ガスパージ電極と関連してプラズマを形成するマグネットを使用することである。対向電極と関連するプラズマは対向電極として効果的に作用するので、マグネットは、システムの特性を変更することができる。
【００１０】
本発明のガスパージ電極の使用は、電極の誘電体コーティングによるプロセスドリフトの逆効果のない、誘電体を堆積するためのプロセスプラズマの連続した、安定な動作を可能にする。更に、プラズマと電源間の低いインピーダンス通路を可能にすることによって、本発明は、プロセスプラズマが低い動作電圧でランすることを可能にし、それにより、エネルギーの浪費を減少する。
多重のガスパージ電極がスパッタリングに適用した場合のアノードとして用いられると、それぞれの電極はガスの流れと混合物によって制御される。与えられた電極へのガス流における増加はインピーダンスを減少する。この特性は、多重電極間の電流をバランスする便利な手段を提供する。ガスの型式を変えることは、同様な効果を有する。本発明は、大きな商用のコーター(coater)に適用されると、特別な価値を有する。
【００１１】
【実施の形態】
２つの主なプラズマ処理装置は、本発明のガスパージ対向電極、プロセスプラズマが基板上への堆積用のターゲットをスパッタするために用いられるスパッタリングシステム、及びプラズマ増強化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）システムを使用する。
図１は、本発明のガスパージ対向電極１２を用いるプラズマ増強化学気相堆積システム１０のダイアグラムである。ＰＥＣＶＤシステム用のガスパージ対向電極１２として用いられる異なる実施の形態の詳細が図２−図６に関して以下に示される。プラズマ増強化学気相堆積システム１０は排気可能なチャンバ１４を含む。この排気可能なチャンバ１４は、真空ポンプ１６によって吸気される。交流電源１８がドラム電極２０と対向電極１２間にプロセスプラズマを生成するために用いられる。交流電源は、好ましくは、約４０ＫＨｚの電力を供給する。ドラム電極２０と対向電極１２間にプロセスプラズマ用のガスがガス源２２によって供給される。
【００１２】
好適な実施の形態において、電極２０は回転ドラムを有する。基板２４は回転ドラム２０上に置かれ、従って、回転ドラム２０が誘電体物質によって覆われるのを保護する。問題は、安定な対向電極を維持することである。
Felts 他の米国特許第 5,224,441号のような従来のシステムにおいて、マグネットを支持するために用いられた冷却板が対向電極として用いられる。本発明は、ガスパージ対向電極１２を使用するので、マグネット２６は、その表面からのスパッタリングを防ぐために、誘電体で覆われている冷却板２８によって支持されることができる。ガスパージ対向電極１２もこの冷却板１２によって支持されることができる。
好適な実施の形態において、ガス源２２から流れるガスは揮発した有機珪素化合物、酸素、及びヘリウムまたはアルゴンのような不活性ガスを含む。プラズマ増強化学気相堆積において、揮発した有機珪素混合物と酸素が反応し、基板２４上に堆積され、酸化珪素(SiOx)の層を形成する。以下に説明されるように、ガスパージ対向電極装置１２は、代表的には、誘電体物質を形成するために、それら自身によって反応しないガスを供給する分離したガス源を有する。これらのガスはガスパージ対向電極の周りに第２の（対向電極）プラズマを形成するために、用いられる。この対向電極プラズマはそれ自身で誘電体層を形成しないので、対向電極１２は誘電体物質によって覆われない。チャンバ１４内の比較的低いガス圧のために、パージガスは、ガス源２２からの他の反応ガスが対向電極１２の近くを流れるのを防ぐ。
【００１３】
各々の実施の形態に関して以下に説明されるように、ガスパージ対向電極は、システムの対向電極として効果的に作用するプラズマを生成する。
交流電源と共に使用する良好な対向電極は、印加された交流電位の連続した半サイクルの間に、アノード（正電位における）及びカソード（負電位における）として機能しなければならない。
良好なアノードは、きれいな金属表面上を流れる不活性のパージガスによって達成される。このパージガスは、電極面から膜を形成する不純物を効果的に一掃し、きれいな金属表面上への堆積の形成を防ぐ。
対向電極がカソードとして作用する半サイクルの間、対向電極は電子の大きな供給をしなければならないと、今は考えられている。ガスパージ対向電極の関連プラズマは、電子のこの大きな供給源を作成するために用いられる。第２の（対向電極）プラズマは、好ましくは、対向電極上に誘電体コーティングを形成しない、不活性ガスのようなガスから生成される。誘電体コーティングが対向電極上に形成されないので、プロセスにおけるドリフトはない。対向電極と関連する強いプラズマの存在は、対向電極のインピーダンスを急激に減少させ、それにより、プロセスプラズマの安定性を改善し、主電源によって必要とされる電力を減少する。
【００１４】
図２および図３は、中空電極のガスパージ対向電極システムのダイアグラムである。中空電極３０は中空チャンバ３２を有する。中空電極３０は、図１に示された交流電源１８の動作電圧に依存し、各サイクルで対向電極プラズマを開始する。対向電極はカソードとアノードとして交互に動作する。対向電極のプラズマは、対向電極の電圧が１つの極から他の極は移るに従って、消滅するかもしれない。再点弧は各半サイクルにおいて起こる。パージガスはガス源３４によって供給される。ガス源３４からのパージガスのガスは、好ましくは、ヘリウム、ネオン、又はアルゴン、或いはそれらの混合物のような不活性ガスである。
本装置３０は冷却水が流れる中空マニホルド３６を含む。この冷却水は水冷装置３８によって供給される。好適な実施の形態では、パージガスは、標準の５０cc/min(scc) の速度でチューブを流れる。チャンバの直径は、２５アンペアの範囲の電流に対して１／８インチ（約０．３２センチ）より小さくなければならない。
【００１５】
好適な実施の形態において、中空金属素子３０は耐熱性の金属で作られる。中空金属素子３０の上部は冷却されないので、中空チューブは、プラズマを維持する熱イオン温度まで加熱することができる。カソード３０のようなカソードは、冷却されるとき、対向電極プラズマを点弧するために、約−３００ボルトの最小動作電圧を必要とするように見える。電子は、対向電極の内側直径の表面からの二次的電子放出からプロセスへ初期的に供給されると今は考えられている。金属チューブが動作によって加熱されると、動作電圧は約−１００ボルトに減少し、点弧電圧はゼロになる。これは、金属チューブ３０から関連プラズマへの電子の熱イオン放出によると今は考えられている。
対向電極３０がアノードとして作用すると、ガス源３４から流れるパージガスは、あらゆる誘電体物質がチャンバ３２の内部上に形成するのを防止する。これは、たとえガス圧や電源は、対向電極がカソードとして作用するとき、対向電極プラズマが形成されないものであっても、利点である。
【００１６】
小さな孔を有するセラミック片４０は、対向電極プラズマがガス源に向かって後ろへ近づいて移動しないようにするために用いられる。対向電極プラズマは、もし、それがセラミック４０をとおして後ろへ移動しようとするならば消滅されるであろう。
図３は、中空電極装置３５の他の実施の形態である。この装置は、異なる直径を有するセクションのある中空チューブを有する。
図１２は、対向電極として金属板を用いる装置のドラム電圧とドラム電流特性を示す。図１３は、中空電極のようなガスパージ対向電極を用いる装置のドラム電圧とドラム電流特性を示す。この２つの図において、ドット（点）の密度は、そのドラムの電圧／電流特性で費やした時間の量を示している。ドラムがアノードとして働き、対向電極が金属板の対向電極以外のカソードとして働くとき、中空電極を用いる装置は、領域１４０における低電圧で高電流を生じることに留意されたい。更に、約３２０ボルトのドラム電圧で、電流は急速に増加する。ガスパージ対向電極のインピーダンスはこの領域では低い。
【００１７】
図４及び図５は、直流アークのガスパージ対向電極を示す。図４を見ると、直流アークのガスパージ対向電極４０は、第１の金属素子４４と第２の金属素子４６間に電位を生成するために、直流電源を使用する。第２の金属素子４６は金属素子４４と比較して負の電位に保たれる。従って、素子４６は“カソード”として、また素子４４は“アノード”として記載される。勿論、素子４４は、図１の交流電源に接続されているので、全ガスパージ対向電極４０は、プロセスプラズマ用のアノード或いはカソードとして働く。図４を再び見ると、金属素子４４と４６間に、アークが直流回路４２によって維持される。アークのアプローチは、対向電極プラズマが熱イオン的に放射される電子によって得られるので、高い表面温度にある金属素子の動作に依存する。この状況において、アークは約１０ボルトから２０ボルトという非常に低い電圧、及び高電流で動作し、従って、中空の電極アプローチによるより少ないスパッタリングである。高い動作温度のために、金属素子４６は、チタン、タングステン或いはモリブデンのような耐熱性の金属であるのが好ましい。このシステムは、金属材料４６上への誘電体層の形成を阻止するガスを供給するガス源４８を用いることもできる。金属素子４４に対する他の設計は、点Ａにピンホールを有する平面を形成することである。示された実施の形態において、セラミック素子４５は、プラズマがガス供給装置４８の裏側へ流れないようにするために用いられる。
【００１８】
図５は直流電源装置の他の実施の形態を示す。好ましくは耐熱性金属から作られる金属部品１００は、直流電源１０２の負極に接続される。直流アークを開始するために、金属パイロット素子１０４は、直流電源１０２の正極にスイッチ１０６によって接続される。直流アークが開始された後、スイッチ１０６は開かれ、アークが金属部品１００と金属部品１０８間に生じる。このように、直流アークの開始は容易に行われる。パイロット領域における高圧は、アークを可能にし、システムに対して寿命を長くする。カソード領域におけるガスは比較的高いガス圧下にあるので、カソード領域は、スパッタされない。このアークはパイロットから金属部品１０８の周りにある低い圧力領域へ引き出される。電子がプロセスプラズマによって必要とされるとき、電流はこのアークから引かれる。イオン検出器がアークの開始を検出するために用いられ、スイッチ１０６を開く。図４及び図５の実施の形態で用いられる直流電源は、アークの開始において助けるために数秒の交流電力を生成するウエルディング装置によって用いられる型式であるのが好ましい。ガスは希ガス源１２０によって供給される。金属部品１００、１０４、及び１０８はセラミック素子１１０によって分離される。素子１０８は、直流アーク装置９８が対向電極として働くように、図１の交流電源１８に接続される。
【００１９】
図６は、溝を有する金属素子６２を伴う対向電極６０を有する、本発明の他の実施の形態を示す。金属素子６２は、熱イオン温度まで加熱されることができる耐熱性金属から作られるのが好ましい。ガス源６４からのガスは、素子６２まで金属のまわりを流れ、それが誘電体物資で覆われないようにする。金属素子６２は、チタン、タングステン、或いはモリブデンのような耐熱性金属で形成されるのが好ましい。金属素子６２は、耐熱性金属のワイヤー、或いは耐熱性金属の小さなルーズピースのコイルによって置き換えられてもよい。対向電極６０は、真空チャンバへ出るピンホール６５のあるキャビティ６３を形成する。キャビティ６３のガス圧力は、排気可能なチャンバの残りにおけるより非常に大きい。
これは、ピンホールをとおして流れるプラズマの形成を助ける。好適な実施の形態において、ピンホールは直径が約１／２ミリメートルである。この装置は水冷源６８をも使用する。
【００２０】
図７は本発明のガスパージ対向電極を用いるコーター装置(coater system)８０の他の実施の形態を示す。この装置は２つのガスパージ電極、即ちガスパージ対向電極８２とガスパージ電極８４を使用する。これら２つのガスパージ電極の双方は、ガスパージ電極とガスパージ対向電極上に誘電体層を形成しないガスによって供給される。このガスは、好ましくは不活性ガス源８６からの不活性ガスである。ガスパージ電極及びガスパージ対向電極は、好ましくは交流電源１８に接続される。各電極のまわりのプラズマは、不活性ガス源８６からのガスからできている。これらのガスはパージガスとして働き、ガス源９０からのあらゆる他のガスが対向電極８２或いは電極８４をコーティングしないようにする。ガス源９０からのガスは、電極と対向電極間を流れ、反応性ガスを含むプロセスプラズマがこれら２つの電極間に形成される。このプロセスガス、排気されたチャンバ９１を通って移動し、基板８８上に誘電体層を形成する。真空ポンプ９２は、排気されたチャンバ９１のガス圧力を所望のレベルに保つ。マグネット９４は基板８８のまわりの反応性ガスを含むプロセスプラズマを形成するのに役立つ。冷却板９６はマグネット９４を保持することができ、他の実施の形態（図示せず）においては電極８２と８４を保持することができる。
【００２１】
比較的濃いプラズマが電極のまわりに形成されるように電極を通過して供給ガスを流すことは他のシステムにおいても有用である。図８は、排気できるチャンバ７１内のガスパージアノード７２を用いる直流スパッタリング装置７０のダイアグラムである。スパッタリング装置において、カソードは平坦、或いは円筒形であるターゲット７３を有する。イオンは、基板上に堆積されるべきターゲットから材料をスパッタする。イオンを含むプロセスプラズマはマグネット（図示せず）でターゲットの周りに閉じ込められる。反応性スパッタリングにおいて、ターゲットからスパッタされた物質は、チャンバ内でガスと反応する。
ガス、好ましくは不活性ガスがガス源７５からガスパージアノード７２へ供給される。直流電源７６はカソード７１とガスパージアノード７２に接続される。他のガスは主ガス源７７によって供給されることができる。
【００２２】
ガスパージアノード７２を用いることの利点はアノード上への堆積を減少し、従って、スパッタリングのために必要な電圧レベルを減少するばかりでなく、システムを安定する。
図９−図１１はガス源７９を用いる中空電極７８を示す。この中空電極７８にはガス源７９によってガスが供給される。中空電極７８は、中空チャンバ８５を有する金属部分８３を含む。中空電極７８は、セラミック部分８１によって囲われている。中空電極７８は、マニホルド８９へ水源７８から水冷を用いるのが好ましい。“冷たい”アノード装置はＤＣ電源と共に使用するのに適しているので、全体のアノードは水源によって冷却される。セラミック素子９３がプラズマが電源７９へ逆流しないためい用いることができる。
【００２３】
中空アノード７８は直流電源と共に用いられるので、交流電源と共に生じることができる、アノードのまわりのプラズマは消滅しない。直流電源と共に用いられるガスパージアノードは電子を効率的に集め熱を分散するために必要である。銅は熱をよく分散し、堆積された物質からきれいするので、ガスパージアノードのために銅が用いられるのが好ましい。
図１１は、金属素子１５２を用いるガスパージ対向電極１５０及びガス源１５６からのパージガスを指向するためのセラミックシェル１５４の他の実施の形態を示す。
図１２は、ガスパージ対向電極１６０の他の実施の形態を示す。この実施の形態は、ガスパージ対向電極１６０と関連するプラズマを形づけるマグネットの使用を示す。ガスパージ対向電極１６０と関連するプラズマの形状は装置の電気的特性に影響する。マグネット１６２のようなマグネットはＰＥＣＶＤと共に用いることもできる。
【００２４】
図１４は、多重対向電極装置と共に用いることができるトランス配列１７０のダイアグラムである。トランスＬ１−Ｌ３のようなトランスは、多重対向電極によって得られる電流がほぼ等しいように、ＡＣ電源と共に用いられる。これは、対向電極の１つが支配するのを防ぎ、従って、他の電極がターンオンしないようにする。
更に、対向電極へ供給されるガスは、一つの対向電極が支配しないように、対向電極をとおる電流を調整するために個々に調整されることができる。対向電極へのガス流を減少することによって、プラズマのインピーダンスは上昇し、対向電極を介して流れる電流は減少される。
本発明の具現化及び方法のいろいろな詳細が単に示されただけである。この詳細におけるいろいろな変更は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである本発明の範囲内にあるこをが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスパージ対向電極を用いるＰＥＣＶＤコーターの構造を示すダイアグラムである。
【図２】ガスパージ対向電極として用いられる中空電極装置のダイアグラムである。
【図３】ガスパージ対向電極として用いられる中空電極装置のダイアグラムである。
【図４】本発明のガスパージ対向電極として用いられる直流アーク装置のダイアグラムである。
【図５】本発明のガスパージ対向電極として用いられる直流アーク装置のダイアグラムである。
【図６】本発明におけるガスパージ対向電極として用いられる熱イオン装置のダイアグラムである。
【図７】２つのガスパージ対向電極を用いるコーター構造を示すダイアグラムである。
【図８】ガスパージアノードを用いる直流スパッタリング装置のダイアグラムである。
【図９】図８のスパッタリング装置と共に用いるためのガスパージアノードのダイアグラムである。
【図１０】図８のスパッタリング装置と共に用いるためのガスパージアノードのダイアグラムである。
【図１１】図８のスパッタリング装置と共に用いるためのガスパージアノードのダイアグラムである。
【図１２】対向電極として金属板を用いる装置のドラム電圧対ドラム電流特性を示すグラフである。
【図１３】ガスパージ対向電極を用いる装置のドラム電圧対ドラム電流特性を示すグラフである。
【図１４】多重対向電極と共に用いられるトランス配置のダイアグラムである。

Claims (7)

1. 排気可能なチャンバ（９１）と、
   電源（１８）に電気的に接続された、前記排気可能なチャンバ（９１）内の電極（８４）と、
   前記電源（１８）に電気的に接続された、前記排気可能なチャンバ（９１）内にある対向電極（８２）と、
   前記電極（８４）及び前記対向電極（８２）に接続された不活性ガス源（８６）と、
   を有し、
   基板（８８）が前記排気可能なチャンバ（９１）内にあるとき、前記基板（８８）を処理するためのプロセスプラズマが前記電極（８４）及び前記対向電極（８２）間に生成され、
   加圧された不活性ガスが前記不活性ガス源から前記電極及び前記対向電極を通過して流れ、前記排気可能なチャンバ内の、前記電極及び前記対向電極の周り以外の場所の圧力より前記電極及び前記対向電極の周りに大きなガス圧を生成し、その結果比較的濃度の濃いプラズマが前記電極及び前記対向電極の周りに形成されることを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 前記対向電極（８２）は電源（１８）に接続された中空電極によって形成され、前記ガス源からのガスは前記中空電極を介して流れることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記対向電極（８２）は金属素子であって、そのまわりに前記ガス源からのガスが流されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記対向電極（８２）は熱イオン温度まで加熱される金属素子であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記プラズマ処理装置は、プラズマ増強化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）で基板を処理するために配置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
6. 電源は交流電源であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
7. 電源は直流電源であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。

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