JPH06349593A - シートプラズマ生成方法及びその装置 - Google Patents
シートプラズマ生成方法及びその装置Info
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- JPH06349593A JPH06349593A JP5136009A JP13600993A JPH06349593A JP H06349593 A JPH06349593 A JP H06349593A JP 5136009 A JP5136009 A JP 5136009A JP 13600993 A JP13600993 A JP 13600993A JP H06349593 A JPH06349593 A JP H06349593A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 幅方向の密度分布を均一にすることのできる
シートプラズマ生成方法を提供すること。 【構成】 磁場中の放電により形成された円柱プラズマ
からシートプラズマを生成するための永久磁石として、
シートプラズマの厚み方向に対向配置された一対の第１
の永久磁石１６とシートプラズマの幅方向の両端に対向
配置された一対の第２の永久磁石１５とを用いる。これ
ら第１、第２の永久磁石による磁場と円柱プラズマの磁
場との合成磁場の強さを零又は零に近い磁場領域を作る
と共に、その領域の円柱プラズマの軸上に幅方向に長い
カスプ磁場領域を形成し、該カスプ磁場領域にプラズマ
を閉じ込め、円柱プラズマの軸線上に外部磁場に沿って
流出するプラズマを前記永久磁石で規制しつつシートプ
ラズマを形成する。しかも、永久磁石１５、１６の近傍
に等電位の金属板１８を配置する。
シートプラズマ生成方法を提供すること。 【構成】 磁場中の放電により形成された円柱プラズマ
からシートプラズマを生成するための永久磁石として、
シートプラズマの厚み方向に対向配置された一対の第１
の永久磁石１６とシートプラズマの幅方向の両端に対向
配置された一対の第２の永久磁石１５とを用いる。これ
ら第１、第２の永久磁石による磁場と円柱プラズマの磁
場との合成磁場の強さを零又は零に近い磁場領域を作る
と共に、その領域の円柱プラズマの軸上に幅方向に長い
カスプ磁場領域を形成し、該カスプ磁場領域にプラズマ
を閉じ込め、円柱プラズマの軸線上に外部磁場に沿って
流出するプラズマを前記永久磁石で規制しつつシートプ
ラズマを形成する。しかも、永久磁石１５、１６の近傍
に等電位の金属板１８を配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円柱プラズマからシート
プラズマを生成する方法及びその装置に関する。
プラズマを生成する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大面積の処理物に対してプラズマを用い
て表面処理を行う場合、高速で均一な処理を行うために
は、シートプラズマが極めて有用である。
て表面処理を行う場合、高速で均一な処理を行うために
は、シートプラズマが極めて有用である。
【０００３】従来のシートプラズマの生成方法として
は、永久磁石により円柱プラズマをシート状に偏平化さ
せる方法（特公平４−２３４００号）が知られている。
このシートプラズマ生成法は、図９，１０を参照して説
明すると、磁場中の放電により形成された円柱プラズマ
５０を挟むように、一対の永久磁石５１，５２を配置
し、これらの永久磁石５１，５２を同極同士を対向させ
て強い反発磁場を形成して円柱プラズマ５０を圧縮して
拡げ、かつ、円柱プラズマ５０の軸方向における該永久
磁石５１，５２の磁場成分の大きさを円柱プラズマ形成
の場における同方向の磁場より小さくすることにより、
円柱プラズマ形成の場における磁場の方向のシートプラ
ズマ流５３を形成するようにしている。
は、永久磁石により円柱プラズマをシート状に偏平化さ
せる方法（特公平４−２３４００号）が知られている。
このシートプラズマ生成法は、図９，１０を参照して説
明すると、磁場中の放電により形成された円柱プラズマ
５０を挟むように、一対の永久磁石５１，５２を配置
し、これらの永久磁石５１，５２を同極同士を対向させ
て強い反発磁場を形成して円柱プラズマ５０を圧縮して
拡げ、かつ、円柱プラズマ５０の軸方向における該永久
磁石５１，５２の磁場成分の大きさを円柱プラズマ形成
の場における同方向の磁場より小さくすることにより、
円柱プラズマ形成の場における磁場の方向のシートプラ
ズマ流５３を形成するようにしている。
【０００４】図中、ＢZ0は大直径磁場コイル（図示せ
ず）による初期の軸方向磁場であり、ＢX ，ＢY ，ＢZ
はそれぞれ、永久磁石５１，５２によるＸ，Ｙ，Ｚ軸方
向の磁場の成分である。
ず）による初期の軸方向磁場であり、ＢX ，ＢY ，ＢZ
はそれぞれ、永久磁石５１，５２によるＸ，Ｙ，Ｚ軸方
向の磁場の成分である。
【０００５】図１１は円柱プラズマ５０側とシートプラ
ズマ５３側のＺ軸方向の磁場分布を示した図であり、初
期の軸方向磁場ＢZ0と永久磁石のＺ軸方向の磁場ＢZ と
の合成磁場を示したものである。そして、磁場分布
（１）から（４）になるにつれて初期の軸方向磁場ＢZ0
の強さを大きくしている。
ズマ５３側のＺ軸方向の磁場分布を示した図であり、初
期の軸方向磁場ＢZ0と永久磁石のＺ軸方向の磁場ＢZ と
の合成磁場を示したものである。そして、磁場分布
（１）から（４）になるにつれて初期の軸方向磁場ＢZ0
の強さを大きくしている。
【０００６】ところで、従来方法では、円柱プラズマ５
０側のある領域において初期の軸方向磁場ＢZ0の強さよ
り永久磁石のＺ軸方向の磁場ＢZ の強さがａだけ小さい
磁場分布（２）が良いとされている。
０側のある領域において初期の軸方向磁場ＢZ0の強さよ
り永久磁石のＺ軸方向の磁場ＢZ の強さがａだけ小さい
磁場分布（２）が良いとされている。
【０００７】このように、円柱プラズマ５０の軸方向の
磁場の強さよりも永久磁石５１，５２による同方向の磁
場の強さを小さくすると、円柱プラズマ５０の軸方向の
磁場が強いため、図１２に示すように、円柱プラズマ５
０の一部が矢印Ｃで示す部分においてＺ軸方向に一直線
に走る。
磁場の強さよりも永久磁石５１，５２による同方向の磁
場の強さを小さくすると、円柱プラズマ５０の軸方向の
磁場が強いため、図１２に示すように、円柱プラズマ５
０の一部が矢印Ｃで示す部分においてＺ軸方向に一直線
に走る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、円柱プ
ラズマの一部がＺ軸方向に走ると、図１３に示すよう
に、形成されたシートプラズマはその幅方向の中央部が
高くなり、幅方向の密度分布において均一性が得られな
いという問題があった。
ラズマの一部がＺ軸方向に走ると、図１３に示すよう
に、形成されたシートプラズマはその幅方向の中央部が
高くなり、幅方向の密度分布において均一性が得られな
いという問題があった。
【０００９】それ故、本発明の課題は、特に幅方向の密
度分布を均一にすることのできるシートプラズマ生成方
法及びその装置を提供することにある。
度分布を均一にすることのできるシートプラズマ生成方
法及びその装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁場中の放電
により形成された円柱プラズマを挟むように永久磁石を
配置し、該永久磁石を同極同士対向させて反発磁場によ
り、円柱プラズマからシートプラズマを生成する方法に
おいて、前記永久磁石として、シートプラズマの厚み方
向に対向配置された一対の第１の永久磁石とシートプラ
ズマの幅方向の両端に対向配置された一対の第２の永久
磁石とを用いてこれらの永久磁石から少し離れるプラズ
マガン側に、これら第１、第２の永久磁石による磁場と
円柱プラズマの磁場との合成磁場の強さを零もしくは零
に近い磁場領域を作ると共に、その領域の円柱プラズマ
の軸上に幅方向に長いカスプ磁場領域を形成し、該カス
プ磁場領域にプラズマを閉じ込め、閉じ込めたプラズマ
を永久磁石の領域で四方永久磁石により規制しつつシー
ト状に形成するようにし、しかもその領域を等電位にし
て磁場のバランスをとって厚みが均一なシートプラズマ
を形成することを特徴とする。
により形成された円柱プラズマを挟むように永久磁石を
配置し、該永久磁石を同極同士対向させて反発磁場によ
り、円柱プラズマからシートプラズマを生成する方法に
おいて、前記永久磁石として、シートプラズマの厚み方
向に対向配置された一対の第１の永久磁石とシートプラ
ズマの幅方向の両端に対向配置された一対の第２の永久
磁石とを用いてこれらの永久磁石から少し離れるプラズ
マガン側に、これら第１、第２の永久磁石による磁場と
円柱プラズマの磁場との合成磁場の強さを零もしくは零
に近い磁場領域を作ると共に、その領域の円柱プラズマ
の軸上に幅方向に長いカスプ磁場領域を形成し、該カス
プ磁場領域にプラズマを閉じ込め、閉じ込めたプラズマ
を永久磁石の領域で四方永久磁石により規制しつつシー
ト状に形成するようにし、しかもその領域を等電位にし
て磁場のバランスをとって厚みが均一なシートプラズマ
を形成することを特徴とする。
【００１１】また、本発明によるシートプラズマ生成装
置は、磁場中の放電により形成された円柱プラズマを挟
むように永久磁石を配置し、該永久磁石を同極同士を対
向させて反発磁場により、円柱プラズマからシートプラ
ズマを生成する装置において、プラズマガンから発生さ
れたプラズマを一定方向に導くと共に磁場の強さをコン
トロール可能な電磁石を真空容器に配設し、前記シート
プラズマの厚み方向に対向する一対の第１の永久磁石と
シートプラズマの幅方向の両端において対向する一対の
第２の永久磁石とを真空容器内に配設して成り、これら
の永久磁石の近傍に等電位の金属板をシートプラズマを
囲むように配置したことを特徴とする。
置は、磁場中の放電により形成された円柱プラズマを挟
むように永久磁石を配置し、該永久磁石を同極同士を対
向させて反発磁場により、円柱プラズマからシートプラ
ズマを生成する装置において、プラズマガンから発生さ
れたプラズマを一定方向に導くと共に磁場の強さをコン
トロール可能な電磁石を真空容器に配設し、前記シート
プラズマの厚み方向に対向する一対の第１の永久磁石と
シートプラズマの幅方向の両端において対向する一対の
第２の永久磁石とを真空容器内に配設して成り、これら
の永久磁石の近傍に等電位の金属板をシートプラズマを
囲むように配置したことを特徴とする。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明のシートプラズマ生成装置の断面図、図２
は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図１，２におい
て、１は基台、２は基台１上に載置された真空容器、３
は円柱プラズマをつくるプラズマガン、４は磁力の強さ
をコントロール可能なリング状の外部電磁石、５も磁力
の強さをコントロール可能なリング状の内部電磁石、１
０は円柱プラズマをシートプラズマに成形するための永
久磁石取付装置である。６は真空容器２内におけるプラ
ズマガン３の対向側に設けられた永久磁石を組み込んだ
陽極である。外部電磁石４、内部電磁石５は共に、プラ
ズマガン３と陽極６とを結ぶ中心線に沿って図１中、右
から左に向かう磁束を発生させる。
図１は本発明のシートプラズマ生成装置の断面図、図２
は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図１，２におい
て、１は基台、２は基台１上に載置された真空容器、３
は円柱プラズマをつくるプラズマガン、４は磁力の強さ
をコントロール可能なリング状の外部電磁石、５も磁力
の強さをコントロール可能なリング状の内部電磁石、１
０は円柱プラズマをシートプラズマに成形するための永
久磁石取付装置である。６は真空容器２内におけるプラ
ズマガン３の対向側に設けられた永久磁石を組み込んだ
陽極である。外部電磁石４、内部電磁石５は共に、プラ
ズマガン３と陽極６とを結ぶ中心線に沿って図１中、右
から左に向かう磁束を発生させる。
【００１３】永久磁石取付装置１０は、真空容器２の床
面に固定された台１１と、台１１に立設された２本のガ
イド柱１２と、ガイド柱１２のそれぞれの上端を連結支
持する連結板１３と、前記ガイド柱１２のほぼ中央部に
設けられ、左右の永久磁石１５を支持している２つの第
１の支持部材１３と、該第１の支持部材１３を挟む様
に、かつ、前記ガイド柱１２に摺動可能に支持され、上
下の永久磁石１６を支持している２つの第２の支持部材
１４と、これら２つの第２の支持部材１４を近づけた
り、遠ざけたりする駆動機構１７と、前記永久磁石１
５，１６の磁極面に絶縁体を介して取付けられた金属板
１８とから構成されている。金属板１８は互いに短絡す
る様に金属線等で連結されている。対向する永久磁石１
５，１６は、互いに同じ極性が向い合うように配設され
ている。
面に固定された台１１と、台１１に立設された２本のガ
イド柱１２と、ガイド柱１２のそれぞれの上端を連結支
持する連結板１３と、前記ガイド柱１２のほぼ中央部に
設けられ、左右の永久磁石１５を支持している２つの第
１の支持部材１３と、該第１の支持部材１３を挟む様
に、かつ、前記ガイド柱１２に摺動可能に支持され、上
下の永久磁石１６を支持している２つの第２の支持部材
１４と、これら２つの第２の支持部材１４を近づけた
り、遠ざけたりする駆動機構１７と、前記永久磁石１
５，１６の磁極面に絶縁体を介して取付けられた金属板
１８とから構成されている。金属板１８は互いに短絡す
る様に金属線等で連結されている。対向する永久磁石１
５，１６は、互いに同じ極性が向い合うように配設され
ている。
【００１４】本実施例では、プラズマガン３からの円柱
プラズマをとり囲む様に四方向に互いに同じ極性の磁極
を向き合せた永久磁石１５，１６を配置しており、この
永久磁石１５，１６と外部電磁石４，内部電磁石５の磁
場によりカスプ磁場を作ってプラズマビームを閉じ込
め、かつ幅方向のプラズマ拡散を行う。この時の閉じ込
めの磁場勾配は、０．２×１０3 〜５．０×１０4 （Ｇ
／ｍ）である。
プラズマをとり囲む様に四方向に互いに同じ極性の磁極
を向き合せた永久磁石１５，１６を配置しており、この
永久磁石１５，１６と外部電磁石４，内部電磁石５の磁
場によりカスプ磁場を作ってプラズマビームを閉じ込
め、かつ幅方向のプラズマ拡散を行う。この時の閉じ込
めの磁場勾配は、０．２×１０3 〜５．０×１０4 （Ｇ
／ｍ）である。
【００１５】また、永久磁石１５、１６の近傍で閉じ込
めたプラズマを取り囲む様に金属板１８を配置し、プラ
ズマに面する金属板１８を全て等電位になる様に短絡
し、これらを真空容器２の電位とは分離できる様に抵抗
を介して真空容器２に結線する。
めたプラズマを取り囲む様に金属板１８を配置し、プラ
ズマに面する金属板１８を全て等電位になる様に短絡
し、これらを真空容器２の電位とは分離できる様に抵抗
を介して真空容器２に結線する。
【００１６】図３を参照して、本実施例では、外部電磁
石４の電流をコントロールして、永久磁石１５，１６か
ら少し離れるプラズマガン３側の領域Ａでの磁場の強さ
について、円柱プラズマの軸方向における磁場の強さと
永久磁石１５，１６による同方向の磁場の強さをほぼ同
じにして零又は零近傍になるようにしている。
石４の電流をコントロールして、永久磁石１５，１６か
ら少し離れるプラズマガン３側の領域Ａでの磁場の強さ
について、円柱プラズマの軸方向における磁場の強さと
永久磁石１５，１６による同方向の磁場の強さをほぼ同
じにして零又は零近傍になるようにしている。
【００１７】実施例では金属板１８は永久磁石１５，１
６に個別に設けられているが、１枚板で製作されていて
も良い。また、シートプラズマの端付近の密度を微調整
する為に、プラズマの閉じ込め部からシート状に流出す
る部分の幅方向の両端に微調整用の電極を設置し、この
電位を変更することで端付近の密度を変化させることが
可能である。
６に個別に設けられているが、１枚板で製作されていて
も良い。また、シートプラズマの端付近の密度を微調整
する為に、プラズマの閉じ込め部からシート状に流出す
る部分の幅方向の両端に微調整用の電極を設置し、この
電位を変更することで端付近の密度を変化させることが
可能である。
【００１８】なお、実施例は金属板１８を等電位にして
厚みがより均一なシートプラズマを形成するようにした
が、幅方向の金属板１８の内側に電位を変更できるよう
に別の金属板を追加して、上下方向の金属板１８との電
位差をつけて、シートプラズマの形状を変更できるよう
にしても良い。また、各金属板１８を等電位にせずに、
それぞれ金属板１８の電位を変更できるようにしても良
い。
厚みがより均一なシートプラズマを形成するようにした
が、幅方向の金属板１８の内側に電位を変更できるよう
に別の金属板を追加して、上下方向の金属板１８との電
位差をつけて、シートプラズマの形状を変更できるよう
にしても良い。また、各金属板１８を等電位にせずに、
それぞれ金属板１８の電位を変更できるようにしても良
い。
【００１９】従来の方法と比較すると、従来の方法で
は、永久磁石を用いて円柱プラズマをシートプラズマに
する事は同じであるが、この時の磁場分布はプラズマ内
の電子の軌道を規制している磁力線の束を横に押し拡げ
る様に偏平化している。一方、本発明では、永久磁石１
５，１６から少し離れるプラズマガン３側の円柱プラズ
マの軸上に軸方向に長いカスプ磁場領域を作り、電子を
一旦、このカスプ磁場領域に閉じ込め、幅方向に拡散さ
せてプラズマ溜りを作った後、この領域からカスプ磁場
に沿って、幅方向に一様に漏れ出した電子流がシートプ
ラズマを生成するところに特徴がある。この時の磁場分
布は図３のようになる。図３には、永久磁石１５、１６
からの磁束のみならず、外部電磁石４、内部電磁石５か
らの磁束も示されている。
は、永久磁石を用いて円柱プラズマをシートプラズマに
する事は同じであるが、この時の磁場分布はプラズマ内
の電子の軌道を規制している磁力線の束を横に押し拡げ
る様に偏平化している。一方、本発明では、永久磁石１
５，１６から少し離れるプラズマガン３側の円柱プラズ
マの軸上に軸方向に長いカスプ磁場領域を作り、電子を
一旦、このカスプ磁場領域に閉じ込め、幅方向に拡散さ
せてプラズマ溜りを作った後、この領域からカスプ磁場
に沿って、幅方向に一様に漏れ出した電子流がシートプ
ラズマを生成するところに特徴がある。この時の磁場分
布は図３のようになる。図３には、永久磁石１５、１６
からの磁束のみならず、外部電磁石４、内部電磁石５か
らの磁束も示されている。
【００２０】なお、永久磁石の鉄心を分割せず、図４の
様に円柱プラズマの軸心方向から見て筒状の鉄心２０と
し、この鉄心２０の外周に永久磁石１５´、１６´を設
けても良い。このようにすれば、シートプラズマの周囲
の磁場の強さが均一になりやすい。
様に円柱プラズマの軸心方向から見て筒状の鉄心２０と
し、この鉄心２０の外周に永久磁石１５´、１６´を設
けても良い。このようにすれば、シートプラズマの周囲
の磁場の強さが均一になりやすい。
【００２１】また、永久磁石１５、１６は単体で形成さ
れているが、図５に示す如く、永久磁石１５”、１６”
を複数に分割して、これらの永久磁石１５”、１６”を
鉄心２１、２２で挟むようにしても良い。鉄心２２は必
ずしも磁性体でなくても良く、ＳＵＳ等の非磁性体でも
良い。鉄心２１はプラズマが通る側で鉄心２２は支持部
材１３、１４側である。
れているが、図５に示す如く、永久磁石１５”、１６”
を複数に分割して、これらの永久磁石１５”、１６”を
鉄心２１、２２で挟むようにしても良い。鉄心２２は必
ずしも磁性体でなくても良く、ＳＵＳ等の非磁性体でも
良い。鉄心２１はプラズマが通る側で鉄心２２は支持部
材１３、１４側である。
【００２２】永久磁石を単体で大きく製作できない場
合、小さい複数の永久磁石を鉄心で挟持して単体の大き
い永久磁石と同程度の能力を持たせることができる。い
ずれにしても、鉄心を設けることによりそれぞれの小さ
い永久磁石の磁力が鉄心により均一化される。
合、小さい複数の永久磁石を鉄心で挟持して単体の大き
い永久磁石と同程度の能力を持たせることができる。い
ずれにしても、鉄心を設けることによりそれぞれの小さ
い永久磁石の磁力が鉄心により均一化される。
【００２３】図６は図３に示した磁場分布の測定結果を
示した図であり、磁場分布曲線Ｃ１は外部電磁石４、内
部電磁石５を使用せずに永久磁石１５，１６のみを使用
した場合の特性である。一方、磁場分布曲線Ｃ２は外部
電磁石４、内部電磁石５を加えた場合の特性で、本実施
例では図３に示す領域Ａで磁場が零に近くなるようにコ
ントロールしている。このようにして領域Ａの円柱プラ
ズマの軸上にカスプ磁場をつくる。その結果得られるシ
ートプラズマの幅方向の密度分布は、図７に示すように
なる。また、磁場分布は図３と同じで、各金属板１８の
電位を各自独立させ、それぞれ別の電位を持たせた場合
のシートプラズマの幅方向の密度分布を図８に示す。
示した図であり、磁場分布曲線Ｃ１は外部電磁石４、内
部電磁石５を使用せずに永久磁石１５，１６のみを使用
した場合の特性である。一方、磁場分布曲線Ｃ２は外部
電磁石４、内部電磁石５を加えた場合の特性で、本実施
例では図３に示す領域Ａで磁場が零に近くなるようにコ
ントロールしている。このようにして領域Ａの円柱プラ
ズマの軸上にカスプ磁場をつくる。その結果得られるシ
ートプラズマの幅方向の密度分布は、図７に示すように
なる。また、磁場分布は図３と同じで、各金属板１８の
電位を各自独立させ、それぞれ別の電位を持たせた場合
のシートプラズマの幅方向の密度分布を図８に示す。
【００２４】本実施例において、領域Ａで磁場が零に近
く、しかもカスプ磁場が形成されているので、円柱プラ
ズマが永久磁石１５，１６間で圧縮される前に領域Ａで
プラズマが閉じ込められ、閉じ込められたプラズマが永
久磁石１５，１６に外形を規制されつつシート状にな
る。
く、しかもカスプ磁場が形成されているので、円柱プラ
ズマが永久磁石１５，１６間で圧縮される前に領域Ａで
プラズマが閉じ込められ、閉じ込められたプラズマが永
久磁石１５，１６に外形を規制されつつシート状にな
る。
【００２５】これに対し、従来の方法では円柱プラズマ
が軸方向に走ってしまうのでシートの幅方向中央部が高
くなっている。
が軸方向に走ってしまうのでシートの幅方向中央部が高
くなっている。
【００２６】加えて、本実施例では厚み方向だけでなく
幅方向にも永久磁石を使用しているので、上下方向の永
久磁石で圧縮された円柱プラズマがある一定の範囲で幅
方向について規制されるのでよりシートの厚みが均一に
なる。
幅方向にも永久磁石を使用しているので、上下方向の永
久磁石で圧縮された円柱プラズマがある一定の範囲で幅
方向について規制されるのでよりシートの厚みが均一に
なる。
【００２７】また、永久磁石を支持する支持部材１３，
１４又は金属板１８同士を等電位にしているので、その
付近のプラズマが一方向に集中して引寄せられることは
ない。しかも、金属板１８を設けておけばプラズマの拡
散を防げる。
１４又は金属板１８同士を等電位にしているので、その
付近のプラズマが一方向に集中して引寄せられることは
ない。しかも、金属板１８を設けておけばプラズマの拡
散を防げる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したきたように本発明によれ
ば、シートプラズマ内の幅方向の密度分布においてより
均一性の高いシートプラズマを得ることができる。
ば、シートプラズマ内の幅方向の密度分布においてより
均一性の高いシートプラズマを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】本発明装置の主要部における磁場分布を示した
図である。
図である。
【図４】図１に示された永久磁石の他の例を示した図で
ある。
ある。
【図５】図１に示された永久磁石の更に他の例を示した
図である。
図である。
【図６】図３に示された磁場分布の測定結果を示した図
である。
である。
【図７】本発明により得られるシートプラズマの幅方向
の密度分布の測定結果を示した図である。
の密度分布の測定結果を示した図である。
【図８】本発明の変形例により得られるシートプラズマ
の幅方向の密度分布の測定結果を示した図である。
の幅方向の密度分布の測定結果を示した図である。
【図９】従来のシートプラズマ生成方法を説明するため
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図１０】図９に示された構成を別方向から見た図であ
る。
る。
【図１１】初期の軸方向磁場ＢZ0の強さを変えて実験し
たＺ方向の磁場分布の測定結果を示した図である。
たＺ方向の磁場分布の測定結果を示した図である。
【図１２】従来例の主要部における磁場分布を示した図
である。
である。
【図１３】従来例により得られるシートプラズマの幅方
向の密度分布の測定結果を示した図である。
向の密度分布の測定結果を示した図である。
１ 基台 ２ 真空容器 ３ プラズマガン ４ 外部電磁石 ５ 内部電磁石 ６ 永久磁石 １０ 永久磁石取付装置 １１ 台 １２ ガイド柱 １３ 第１の支持部材 １４ 第２の支持部材 １５、１６ 永久磁石 １７ 駆動機構 １８ 金属板
Claims (5)
- 【請求項１】 磁場中の放電により形成された円柱プラ
ズマを挟むように永久磁石を配置し、該永久磁石を同極
同士対向させて反発磁場により、円柱プラズマからシー
トプラズマを生成する方法において、前記永久磁石とし
て、シートプラズマの厚み方向に対向配置された一対の
第１の永久磁石とシートプラズマの幅方向の両端に対向
配置された一対の第２の永久磁石とを用いてこれらの永
久磁石から少し離れるプラズマガン側に、これら第１、
第２の永久磁石による磁場と円柱プラズマの磁場との合
成磁場の強さを零もしくは零に近い磁場領域を作ると共
に、その領域の円柱プラズマの軸上に幅方向に長いカス
プ磁場領域を形成し、該カスプ磁場領域にプラズマを閉
じ込め、閉じ込めたプラズマを永久磁石の領域で四方永
久磁石により規制しつつシート状に形成するようにし、
しかもその領域を等電位にして磁場のバランスをとって
厚みが均一なシートプラズマを形成することを特徴とす
るシートプラズマ生成方法。 - 【請求項２】 前記厚み方向及び幅方向に独立に前記第
１，第２の永久磁石を配置する代りに、永久磁石を円柱
プラズマの軸心方向から見て筒状の鉄心の周囲に設け
て、永久磁石の磁場を鉄心を用いて厚み方向及び幅方向
の磁場としても作用させることによりカスプ磁場領域を
形成する請求項１記載のシートプラズマ生成方法。 - 【請求項３】 前記領域を等電位にするために、絶縁体
を介して前記第１、第２の永久磁石に金属部材を独立し
て設け、各々の金属部材の電位を調整することでシート
プラズマの端部付近の密度分布の微調整を行わせしめる
ようにした請求項１記載のシートプラズマの生成方法。 - 【請求項４】 磁場中の放電により形成された円柱プラ
ズマを挟むように永久磁石を配置し、該永久磁石を同極
同士を対向させて反発磁場により、円柱プラズマからシ
ートプラズマを生成する装置において、プラズマガンか
ら発生されたプラズマを一定方向に導くと共に磁場の強
さをコントロール可能な電磁石を真空容器に配設し、前
記シートプラズマの厚み方向に対向する一対の第１の永
久磁石とシートプラズマの幅方向の両端において対向す
る一対の第２の永久磁石とを真空容器内に配設して成
り、これらの永久磁石の近傍に等電位の金属板をシート
プラズマを囲むように配置したことを特徴とするシート
プラズマ生成装置。 - 【請求項５】 前記厚み方向及び幅方向に独立に前記第
１、第２の永久磁石を設ける代わりに、円柱プラズマの
軸心方向から見て筒状の鉄心を設け、該鉄心の外周に永
久磁石を設けるようにした請求項４記載のシートプラズ
マ生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136009A JP2909694B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | シートプラズマ生成方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136009A JP2909694B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | シートプラズマ生成方法及びその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349593A true JPH06349593A (ja) | 1994-12-22 |
| JP2909694B2 JP2909694B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=15165056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5136009A Expired - Fee Related JP2909694B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | シートプラズマ生成方法及びその装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909694B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049454A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Canon Anelva Corporation | シート状プラズマ発生装置およびこれを用いた成膜方法並びに成膜装置 |
| WO2008136130A1 (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-13 | Canon Anelva Corporation | プラズマ発生装置およびこれを用いた成膜方法並びに成膜装置 |
| WO2009052019A3 (en) * | 2007-10-15 | 2009-06-11 | Varian Semiconductor Equipment | Techniques for commensurate cusp-field for effective ion beam neutralization |
| JP2009235497A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Shinmaywa Industries Ltd | スパッタリング装置 |
| JP2009256711A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Canon Anelva Corp | プラズマ発生装置、成膜装置及び成膜方法 |
-
1993
- 1993-06-07 JP JP5136009A patent/JP2909694B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2007119804A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Canon Anelva Corp | シート状プラズマ発生装置および成膜装置 |
| JP4728089B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2011-07-20 | キヤノンアネルバ株式会社 | シート状プラズマ発生装置および成膜装置 |
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| US7692139B2 (en) | 2007-10-15 | 2010-04-06 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for commensurate cusp-field for effective ion beam neutralization |
| JP2009235497A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Shinmaywa Industries Ltd | スパッタリング装置 |
| JP2009256711A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Canon Anelva Corp | プラズマ発生装置、成膜装置及び成膜方法 |
| JP4660570B2 (ja) * | 2008-04-15 | 2011-03-30 | キヤノンアネルバ株式会社 | 真空成膜装置及び成膜方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2909694B2 (ja) | 1999-06-23 |
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