JPH0565652A - プラズマ増強形化学蒸着装置 - Google Patents

プラズマ増強形化学蒸着装置

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JPH0565652A
JPH0565652A JP4053748A JP5374892A JPH0565652A JP H0565652 A JPH0565652 A JP H0565652A JP 4053748 A JP4053748 A JP 4053748A JP 5374892 A JP5374892 A JP 5374892A JP H0565652 A JPH0565652 A JP H0565652A
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rod
bore
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cathode
gas
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ペンダー ミラン
Joseph Countrywood
カントリーウツド ジヨセフ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、大形の３次元基体上に、商
業的に可能性のある蒸着速度で、均一な薄膜を蒸着でき
るＰＥＣＶＤ装置を提供することにある。 【構成】 本発明の化学蒸着装置は、真空引き可能なコ
ーティングチャンバと、ガス源と、チャンバ内に配置さ
れた長い金属ロッドとを有しており、該ロッドの一端に
はガス源と連通している孔が設けられており、該孔はロ
ッドのほぼ全長にわたって延びていて、ロッド内に実質
的に円筒状のボアを形成しており、該ボアがロッドに設
けられた一連の孔を介してロッドの外部と連通してお
り、これらの一連の各孔の直径は、蒸着工程中にガス圧
力がボアの全体にわたってほぼ均一になるように、前記
ボアの直径よりもかなり小さい。本発明の化学蒸着装置
は更に、コーティングチャンバ及び金属ロッドに接続さ
れた電源を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広くはプラズマ増強形
化学蒸着に関し、より詳しくは、プラズマ増強形化学蒸
着におけるプロセスガスの内部分配に有効なロッドカソ
ード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ増強形化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）
は、硝酸ケイ素（silicon nitrate)及び酸化ケイ素等の
絶縁膜を蒸着する技術である。ＰＥＣＶＤの主な利点
は、加熱形化学蒸着（thermally drivenＣＶＤ）の温度
に比べ、低温で実行できることである。初期のマイクロ
電子ＰＥＣＶＤ反応装置においては、プラズマは、２つ
の平行な円形電極の間で発生される。ウェーハは、下方
の電気的に接地された電極上に載せられる。上方の電極
は、インピーダンス整合回路網を介して高周波発生器に
接続される。反応体は、ガスリングから供給されて、プ
ラズマ領域（すなわち両電極間の領域）の外縁部に入
り、電極の中央に設けられたポンピングポートに向かっ
て半径方向内方に流れる。これらの反応装置は、「ラジ
アルフロー」リアクタとして一般に知られている。
【０００３】「逆」ラジアルフローリアクタにおいて
は、ガス入口が下方の電極の中央にあり、ガスは半径方
向外方に向かって流れる。磁気駆動組立体により下方の
電極が回転され、これにより、基体の位置がランダムに
なって蒸着の最適な均一性が得られる。最後に、熱壁バ
ッチＰＥＣＶＤ装置においては、蒸着チャンバが、抵抗
加熱炉内に配置された石英管で構成されている。ウェー
ハは、垂直方向に配向されたグラファイトスラブにより
スロット内に支持される。他の全てのスラブが同じ高周
波出力ターミナルに接続されていて、隣接する電極間に
グロー放電が発生する。反応体は、チャンバの軸線に沿
って電極間に供給される。
【０００４】最近では、例えばプラスチック容器等の大
きな基体をコーティングするのにＰＥＣＶＤが用いられ
ている。１つの方法においては、揮発性有機ケイ素化合
物から酸化ケイ素を基材とする薄膜を蒸着するのにプラ
ズマ重合が用いられている。付着性のある硬質酸化ケイ
素をベース（基材）とする膜を蒸着するこの方法は、多
数の成分のガス流を形成し、プラズマ中に基体が取出し
可能に配置されている予め真空引きされたチャンバ内
に、前記ガス流又はガス流の１つの成分から形成される
グロー放電を確立し、及び、プラズマ中にガス流を制御
して流し込み、プラズマ中に配置された基体上に酸化ケ
イ素を蒸着させる工程を有している。ガス流には、揮発
性有機ケイ素化合物と、酸素と、ヘリウム又はアルゴン
等の不活性ガスとが含まれている。
【０００５】ガス流は、チャンバの外部で有機ケイ素を
揮発させ、一定量の有機ケイ素を酸素及び不活性ガスと
混合させることによりプラズマ中に制御して流し込まれ
る。プラズマ中に流入するガス流の制御は、蒸着時にチ
ャンバ内に流入する有機ケイ素の量を調節することによ
り行うのが好ましい。大形のＰＥＣＶＤ装置では大量の
熱を発生するが、この熱は蒸着工程中に除去する必要が
ある。また、より有効なイオン化を生じさせるには、電
界が最も強い場所にプロセスガスを導入しなければなら
ない。更に、大形の３次元基体をコーティングする場合
に、均一なコーティングが得られるようにするには、基
体の周囲にカソードを適切に配置することが重要であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大形
の３次元基体上に、商業的に可能性のある蒸着速度で、
付着性のある均一な薄膜を再現可能に蒸着できるＰＥＣ
ＶＤ装置を提供することにある。本発明の他の目的は、
ＰＥＣＶＤチャンバ内の電界が最も強い場所にプロセス
ガスを分配して、より有効なイオン化を形成でき、且つ
ＰＥＣＶＤ中に冷却することが可能な装置を提供するこ
とにある。
【０００７】本発明の他の目的は、ロッドカソードを介
してＰＥＣＶＤチャンバ内にプロセスガスを分配できる
ＰＥＣＶＤ装置を提供することにある。本発明の他の目
的は、複数の基体を同時にコーティングできるカソード
装置であって、より多くの基体を収容すべく容易に拡大
できるカソード装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記及び他の目的は、３
次元基体をコーティングする化学蒸着工程においてガス
を分配するのに有効な本発明のカソード装置により達成
される。このカソード装置は長い金属ロッドを有してお
り、該金属ロッドは、これらが互いに充分な間隔を隔て
て配置される配列に配置されて、金属ロッド間に置かれ
る基体が前記配列内で均一に分布されるようになってい
る。各金属ロッドの一端にはプロセスガス源と連通して
いる孔が設けられており、該孔はロッドのほぼ全長にわ
たって延びていて、ロッド内に実質的に円筒状のボアを
形成している。また、このボアは、ロッドに設けられた
一連の孔を介してロッドの外部と連通しており、これら
の一連の各孔の直径はボアの直径よりもかなり小さく、
蒸着工程中にガス圧力がボアの全体にわたってほぼ均一
になるように構成されている。
【０００９】本発明の装置を用いてＰＥＣＶＤを行え
ば、比較的高速で蒸着され且つ水晶のような膜と呼ばれ
る耐久性のあるケイ素ベース化合物コーティングを形成
することができる。この耐久性のあるケイ素ベース化合
物でコーティングされた容器は、優れた酸素遮断（バリ
ヤ）保護能力を発揮する。
【００１０】
【実施例】本発明は、硬質で付着性がある（実質的に無
機質であるのが好ましい）膜、より詳しくは酸化ケイ素
をベースとする膜（酸化ケイ素ベース膜）を蒸着する装
置を提供することにある。本発明の装置は酸化ケイ素ベ
ース膜を蒸着する装置について説明する。しかしなが
ら、本発明は広くＰＥＣＶＤに適用できるものであり、
蒸着されるいかなる特定の膜によっても制限されないも
のであることを理解されたい。
【００１１】本発明の装置により酸化ケイ素ベース膜を
蒸着するとき、出発原料として有機ケイ素化合物を使用
することができる。また、蒸着される、実質的に無機質
の酸化ケイ素ベース膜は、しばしば高度の架橋をもつと
いう特徴を有している。先ず図１を参照すると、ここに
はＰＥＣＶＤ装置が概略的に示されており、このＰＥＣ
ＶＤ装置は包囲された反応チャンバ１１を有しており、
該反応チャンバ１１内には、プラズマが形成され且つ基
体１２のような基体が置かれて、該基体１２上に薄膜材
料が蒸着される。基体１２は、金属、ガラス、幾つかの
プラスチック及びコーティングされた他の基体等のよう
な任意の真空適合材料である。反応チャンバ１１内に
は、ガス供給装置１３から入口導管１６を介して１種類
以上のガスが供給される。電源１４により電界が形成さ
れ、圧力制御装置１５により低圧が維持される。反応チ
ャンバ１１は、ＰＥＣＶＤを行うのに適した任意の適当
な材料で作ることができる。電源１４の出力は、カソー
ドロッド（後述）と反応チャンバ１１の金属本体との間
に接続されている。
【００１２】図２には、本発明のカソード２０が上方の
チャンバカバー２１に取り付けられた状態が示されてい
る。各カソード２０は金属ロッドで構成されており、こ
の内部には円筒状のボア３０が設けられている。チャン
バカバー２１から離れた側のカソードロッド２０の端部
２２はシールされている。カソード２０は銅で作るのが
好ましいけれども、任意の適当な金属で作ることができ
る。図面から明らかなように、各カソード２０は、チャ
ンバカバー２１に設けられた孔を通して反応チャンバ１
１内に部分的に挿入されている。カソードロッド２０と
チャンバカバー２１の孔との間には、電気的に絶縁され
たＯリング２３が配置されていて、孔のシールを形成し
ている。
【００１３】カソードロッド２０は、カソードとして機
能する以外に、反応チャンバ１１内でプロセスガスを分
配する機能をも有している。図２に示すように、プロセ
スガス導管２４がプロセスガス供給源に連結されてい
る。プロセスガス導管２４は、チャンバカバー２１の上
方に配置され且つ各カソードロッド２０にガスを均一に
導くガスマニホルド装置の一部を構成している。各カソ
ードロッド２０の円筒状のボア３０は、導管２４を介し
てガスマニホルド装置に連結されており、各ボア３０内
へのガス流量は絞り弁２５により調節される。プロセス
ガスは、カソードロッド２０に設けられた一連の孔２６
を通って反応チャンバ１１内に流入する。これらの孔２
６の直径はボア３０の直径よりかなり小さくして、蒸着
工程中のガス圧力が、ボア３０の全体にわたって実質的
に均一になるようにする。図２に示す孔２６の直径サイ
ズは誇張して示されている。また、孔２６の個数及びカ
ソードロッド２０に沿う孔２６の位置は、各カソードロ
ッド２０の周囲の領域においてガスが均一に分配される
ようにすべきである。これにより、電界の最も強い領域
にプロセスガスが導入されるため、より有効にプロセス
ガスをイオン化することができる。カソードロッド２０
は、基体２９の長さに匹敵する長さにすべきである。蒸
着工程の間に、ロッドカソード（カソードロッド）２０
上にも膜が形成されるため、カソードロッド２０は定期
的に浄化すべきである。
【００１４】電源は、リード線２７を介してカソードロ
ッド２０に接続されている。これらのリード線２７は、
カソードロッド２０のねじ孔にボルト止めにより接続さ
れている。ＰＥＣＶＤ工程の間、カソードロッド２０に
おいて発生する熱の幾分かはクーラントにより除去され
る。図２に示すように、チャンバカバー２１の上方に位
置するカソードロッド２０の一部は「Ｔ」形の形状を有
している。この「Ｔ」の水平部分を通る通路３１（該通
路３１は、ボア３０又はガス導管２４とは連通していな
い）が設けられており、該通路３１を通ってクーラント
が流れる。各カソードロッド２０の通路３１はライン２
８により連結されている。一般に、クーラントとして脱
イオン水が使用される。ＰＥＣＶＤ工程中に熱を除去す
ることにより、ＰＥＣＶＤ効率が改善される。
【００１５】本発明によりコーティングすべき基体の選
択は、所望の適用に従って変えることができる。しかし
ながら、明らかなように、本発明は３次元基体に特に適
している。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）又はポリカーボネート（ＰＣ）か
ら作られていて、食料品又は飲料水のパッケージに有効
なプラスチック容器を本発明に従ってコーティングすれ
ば、酸素又は水分の侵入を防止することができる。図２
の基体２９は、プラスチック製の飲料水ボトルである。
【００１６】図３には、真空引き可能なチャンバの上方
のチャンバカバー５１に取り付けられたカソード５０の
一配列が示されている。この配列は、３×４のマトリッ
クスに配置された１２個のカソード５０を有している。
この構成によれば、４本のカソードロッド５０の間に配
置される６本までの３次元基体５３を収容することがで
きる。従って、各基体５３は、４つの異なる方向からの
プロセスガスに曝される。チャンバカバー５１には、付
加的なカソード５０を取り付けることができる場所５２
が設けられている。通常は、これらの場所はシールされ
ている。
【００１７】図４は、図３のチャンバカバー、カソード
配列及びシールされた孔を示す平面図である。基体６３
は、４本のカソードロッド６０に対してほぼ等距離に位
置するように、カソードロッド６０のマトリックス中に
配置されている。この配置により、蒸着中に、電界が最
も強い場所にプロセスガスを導入して、より有効にイオ
ン化を行うことが可能になり、このため、各３次元基体
に形成されるコーティングの均一性が改善される。図４
に示すように、チャンバには、シールされた孔の場所６
２に、１３本の付加的なカソードを設けることができ
る。明らかなように、カソードが多ければ多い程、より
多数の基体を収容でき、１３本の付加的なカソードを取
り付けることにより、１０個の基体を更に収容すること
が可能になる。これにより、同時にコーティングできる
基体の個数を増大する容易な方法が提供される。また、
このようにカソードロッドを配置することにより、本発
明の装置を容易に調節することができることは明らかで
ある。すなわち、本発明の装置は、数本のカソードロッ
ドのみを備えた小さなチャンバをもつ装置にすることも
できるし、多くのカソードロッドを備えた大きなチャン
バをもつ装置にすることもできる。更に、使用するカソ
ードロッドの本数とは無関係に、個々の基体に対し、該
基体を包囲する４本のカソードロッドにより同一のコー
ティング環境を与えることができる。最後に、チャンバ
カバーは通常、取外し可能であって、異なるカソードロ
ッド配列をもつ別のチャンバカバーと容易に置換でき
る。この構成によれば、単にチャンバカバーを交換する
のみで、種々のサイズの基体を収容できるように、真空
引き可能チャンバを容易に変えることができる。
【００１８】基体の取扱いを容易にするため、基体は、
真空引き可能チャンバに容易に出入りできるカセットす
なわちパレット状構造体に固定することができる。ま
た、蒸着中に基体を回転させる手段を設ければ、蒸着さ
れる膜の均一性を更に向上することができる。一般に、
コーティングすべき基体がチャンバ内に装填されると、
機械的ポンプを用いて減圧され、チャンバ内が高真空領
域になる。プラズマの形成に必要なガス状成分が、ロッ
ドカソードの孔を通して導入される。その後、チャンバ
内にはグロー放電プラズマが確立される。
【００１９】本発明の装置は、比較的高速で蒸着され且
つ水晶のような膜と呼ばれる耐久性のあるケイ素ベース
化合物コーティングを形成することができる。本発明の
装置の有効性を実証するため、種々の容器基体の外表面
に酸化ケイ素の膜をコーティングし、ガス透過特性（遮
断保護特性）について膜を試験した。実験は、本発明の
譲受人の一部門であるAirco Coating Technology社の製
造に係るＰＥＣＶＤ装置内で行われた。
【００２０】このＰＥＣＶＤ装置は、１４０本のカソー
ドロッドが取り付けられるチャンバカバーを備えたスチ
ール（鋼）製の真空引き可能チャンバを有している。カ
ソードロッドは、１１７個までの基体を収容できる１０
×１４マトリックスを形成する配列に配置されている。
銅製の各カソードロッドは、約１インチ（約２５mm)の
直径を有しており且つ約３／４インチ（約１９mm) の直
径の内部ボアを有している。各ロッドの露出部分（すな
わち、チャンバ内にある部分）の長さは、約１４・1/2
インチ（約３７cm）である。前述のように、プロセスガ
スは、ロッドに設けられた一連の孔を通してチャンバ内
に分配される。この装置においては、孔は、ロッドの長
さ方向に沿って約1.5 インチ（約３８mm）の間隔を隔て
た行（rows) に配置されており、各行は等間隔を隔てた
６個の孔を有している。或る行のカソードロッドとこれ
に隣接する行のカソードロッドとの間の距離（中心間距
離）は約６・3/4 インチ（約１７cm）であり、或る列
（column)のカソードロッドとこれに隣接する列のカソ
ードロッドとの間の距離（中心間距離）は約４・1/2イ
ンチ（約１１cm）である。これらの寸法は、下記のプラ
スチック容器をコーティングするのに最適な寸法であ
る。ロッドカソードは、約４０kHz 〜約13.56 MHz （一
般的には５０kHz)の周波数の交流電流を供給できる電源
により付勢される。ロッド１本当たりの全電力は１０〜
２００ワット（一般的には４５〜９０ワット／ロッド）
である。
【００２１】使用したプロセスガスは、３種類のガスす
なわち、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン（ＴＭＤＳ
Ｏ）と、酸素と、ヘリウムとの混合物である。ＴＭＤＳ
Ｏについては、気化器を用いてこの液体を気化し、その
後これを酸素及びヘリウムと混合する。蒸着の間、ガス
混合物は約２６７２ＳＣＣＭでチャンバに流入し、ＴＭ
ＤＳＯ、酸素及びヘリウムは、それぞれ１２２、１０５
０及び１５００で流入する。また、蒸着中のＰＥＣＶＤ
装置の作動条件は、電力が6.7 kW、圧力が３５ミクロン
である。圧力は、約１０〜５０ミクロンの範囲にするこ
とができる。この範囲において、プロセスガスの流量
は、プラズマの形成を可能にするのに充分な程の少量
で、且つ、種の材料切れを避けるのに充分な程の多量に
する。チャンバ及びカソードロッドは、蒸着の開始時に
は大気温度にあるが、ロッドの冷却にも係わらず温度が
上昇する。特にプラスチック製の基体には損傷が生じ易
いため、通常、高温は避けるべきである。
【００２２】一般的に入手可能な３種類の容器、すなわ
ち（１）８３mmフィニッシュの３２オンス（約９００グ
ラム）マヨネーズジャー、（２）標準ケチャップジャ
ー、及び（３）１／２リットルの炭酸ソフトドリンク
（ＣＳＤ）ボトルのコーティングを行った。これらの容
器は、全てＰＥＴで作られている。蒸着工程の間、チャ
ンバ内に熱が蓄積する。高温に長時間曝すことによるＰ
ＥＴ容器の歪みその他の損傷を避けるため、通常、蒸着
は約１０分間行われる。より厚いコーティングを望む場
合には、装置が冷却した後に蒸着を再開することができ
る。１０分間の蒸着を行った後のコーティングの厚さ
は、３つの全ての容器について約１３００Åであること
が判明している。この膜厚は、多くの商業的な食品用容
器にとって充分であると思われる。
【００２３】コーティングされた上記３種類の容器の各
々についての酸素遮断保護の測定が次のように行われ
た。最初に、コーティングされた容器を、入口及び出口
をもつ装置でシールした。入口を窒素ガス源に連結し、
出口を酸素に感じるガス検出装置に連結した。次に、窒
素ガスをポンプにより入口からジャー内に連続的に圧送
し、出口流における酸素の量をモニタリングした。ジャ
ーの内部と外部における圧力は同じであり、このため、
酸素の透過に影響を及ぼす圧力勾配は全く存在しなかっ
た。最初の数分間（これは、パージングフェーズである
と考えられている）は、出口流に多量の酸素が含まれて
いる。次に第２フェーズにおいては、ジャーのＰＥＴ材
料を飽和している幾分かの酸素がジャーに入り始める。
約４週間後に、出口流における酸素の量が定常状態値に
到達する。試験したジャーについてみると、測定した酸
素の量の変化が、１マイクロリットル／ジャー（包装）
／日以下であるときは、平衡に到達したと考えられる。
この時点では、大気が出口流中の唯一の酸素源であり且
つ出口流中の酸素の量が透過酸素の測定値であると考え
られる。
【００２４】酸素バリヤとして特定の基体に施した特定
のコーティングの有効性を測定（ゲージング）する手段
は、コーティングされた後の基体の酸素透過量に対する
コーティングされていない基体の酸素透過量の比として
定義される遮断改善度Ｘを測定することである。コーテ
ィングされていない８３mmフィニッシュの３２オンス
（約９００グラム）マヨネーズジャーの酸素透過量を上
記方法により測定したところ、各ジャーにつき３０マイ
クロリットル／日であるのが判明した。８３個のコーテ
ィングされたジャーの全てについて試験し、次のような
データを得た。
【００２５】 平均酸素透過量＝7.6 マイクロリットル／包装／日 σ（標準偏差）＝1.77 マイクロリットル／包装／日 従って、８３mmの３２オンス（約９００グラム）マヨネ
ーズジャーについては、平均遮断改善度は3.95 (３０／
7.6)である。多くの商業的容器の場合、３以上の遮断改
善度であれば充分である。試験した８３個のジャーにつ
いてのこれらの実験中、約９２％が３以上の遮断改善度
を有している。
【００２６】ケチャップジャー及びＣＳＤボトルにつて
も同様な実験を行った。ケチャップジャーについての平
均遮断改善度は約６であり、ＣＳＤボトルについての平
均遮断改善度は約１０である。遮断改善度は基体に基づ
いて定まることは明らかである。ガス流中に使用できる
他の適当な有機ケイ素化合物として、メチルシラン、ジ
メチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プ
ロピルシラン、フェニルシラン、ヘキサメチルジシラ
ン、1,1,2,2-テトラメチルジシラン、ビス（トリメチル
シリル）メタン、ビス（ジメチルシリル）メタン、ヘキ
サメチルジシロキサン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、エチルメトキシシラン、エチ
ルトリメトキシシラン、ジビニルテトラメチルジシロキ
サン、ジビニルヘキサメチルトリシロキサン、及びトリ
ビニルペンタメチルトリシロキサンがある。これらの化
合物は、ほぼ大気温度で液体であり且つほぼ大気温度以
上の沸点を有している。
【００２７】好ましい有機ケイ素として、1,1,3,3-テト
ラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビ
ニルトリメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、及びヘキサメチルジシラザン
がある。揮発性有機ケイ素成分は、チャンバ内に流入す
る前に、酸素成分及び不活性ガス成分と混合させるのが
好ましい。そのように混合したこれらのガスの量は流量
制御装置により制御され、ガス流成分の流量比が調節自
在に制御される。
【００２８】以上、本発明を特定の好ましい実施例に関
連して説明したが、これらの説明及び例は、例示のため
のものであって本発明の範囲を制限するものではない。
本発明の範囲は特許請求の範囲の記載により限定されて
いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプラズマ蒸着チャンバ及びその関
連機器を示す概略図である。
【図２】プラズマ蒸着チャンバ及びこれに取り付けられ
たロッドカソードの一部を示す側断面図である。
【図３】３次元基体に均一コーティングを形成できるよ
うに配置されたカソードの配列を示す斜視図である。
【図４】図３のカソード配列の平面図である。
【符号の説明】
１１ 反応チャンバ １２ 基体 １３ ガス供給装置 １４ 電源 １５ 圧力制御装置 １６ 入口導管 ２０ カソード（カソードロッド、ロッドカソード） ２１ チャンバカバー ２３ Ｏリングスペーサ ２４ プロセスガス導管 ２５ 絞り弁 ２６ 孔 ２７ リード線 ２８ ライン ２９ 基体 ３０ ボア ５０ カソード ５１ チャンバカバー ５３ 基体 ６０ カソードロッド ６２ シールされた孔 ６３ 基体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨセフ カントリーウツド アメリカ合衆国 カリフオルニア州 94558 ナパ ツイン オークス ドライ ヴ 3536

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３次元基体をコーティングするのに使用
    する化学蒸着装置において、 真空引き可能なコーティングチャンバと、 ガス源と、 前記チャンバ内に配置された長い金属ロッドとを有して
    おり、該ロッドの一端には前記ガス源と連通している孔
    が設けられており、該孔はロッドのほぼ全長にわたって
    延びていて、ロッド内に実質的に円筒状のボアを形成し
    ており、該ボアがロッドに設けられた一連の孔を介して
    ロッドの外部と連通しており、これらの一連の各孔の直
    径は、蒸着工程中にガス圧力がボアの全体にわたってほ
    ぼ均一になるように、前記ボアの直径よりもかなり小さ
    く、 前記コーティングチャンバ及び金属ロッドに接続された
    電源を更に有していることを特徴とする化学蒸着装置。
  2. 【請求項２】 前記蒸着工程中に発生した熱を除去する
    伝熱ネットワークを更に有していることを特徴とする請
    求項１に記載の化学蒸着装置。
  3. 【請求項３】 前記伝熱ネットワークが、前記長い金属
    ロッドと接触しているクーラントマニホルドを備えてい
    ることを特徴とする請求項２に記載の化学蒸着装置。
  4. 【請求項４】 ３次元基体をコーティングする化学蒸着
    工程においてガスを分配するのに有効なカソード装置に
    おいて、 ｍ×ｎの寸法をもつ矩形マトリックス内に配置された長
    い金属ロッドを有しており、前記ｍ及びｎが２に等しい
    かこれより大きな整数であり、カソード装置におけるロ
    ッドの本数がｍとｎとの積に等しく、前記ロッドがマト
    リックスの頂点に配置されており且つ互いに充分な間隔
    を隔てて配置されていて、個々の基体をマトリックスの
    間隙空間に置くことができることを特徴とするカソード
    装置。
  5. 【請求項５】 前記各金属ロッドの一端には前記ガス源
    と連通している孔が設けられており、該孔はロッドのほ
    ぼ全長にわたって延びていて、ロッド内に実質的に円筒
    状のボアを形成しており、該ボアがロッドに設けられた
    一連の孔を介してロッドの外部と連通しており、これら
    の一連の各孔の直径は、蒸着工程中にガス圧力がボアの
    全体にわたってほぼ均一になるように、前記ボアの直径
    よりもかなり小さいことを特徴とする請求項４に記載の
    カソード装置。
  6. 【請求項６】 前記蒸着工程中に発生した熱を除去すべ
    く前記金属ロッドと接触している伝熱ネットワークを更
    に有していることを特徴とする請求項５に記載のカソー
    ド装置。
  7. 【請求項７】 前記伝熱ネットワークがクーラントマニ
    ホルドを備えていることを特徴とする請求項６に記載の
    カソード装置。
  8. 【請求項８】 前記金属ロッドが電源に接続されている
    ことを特徴とする請求項７に記載のカソード装置。
  9. 【請求項９】 真空引き可能チャンバ内でのプラズマ増
    強形化学蒸着により３次元基体上に膜を蒸着する方法に
    おいて、 プロセスガス源を設ける工程と、 長い金属ロッドを、前記真空引き可能チャンバ内で、ｍ
    ×ｎの寸法をもつ矩形マトリックス内に配置する工程と
    を有しており、前記ｍ及びｎが２に等しいかこれより大
    きな整数であり、使用されるロッドの本数がｍとｎとの
    積に等しく、前記ロッドがマトリックスの頂点に配置さ
    れており且つ互いに充分な間隔を隔てて配置されてい
    て、個々の基体をマトリックスの間隙空間に置くことが
    でき、前記各金属ロッドの一端には前記ガス源と連通し
    ている孔が設けられており、該孔はロッドのほぼ全長に
    わたって延びていて、ロッド内に実質的に円筒状のボア
    を形成しており、該ボアがロッドに設けられた一連の孔
    を介してロッドの外部と連通しており、これらの一連の
    各孔の直径は、ガス圧力がボア内でほぼ均一になるよう
    に、前記ボアの直径よりもかなり小さいことを特徴とす
    る蒸着方法。
JP4053748A 1991-03-12 1992-03-12 プラズマ増強形化学蒸着装置 Pending JPH0565652A (ja)

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