JPH0669267U

JPH0669267U - プラズマガン式成膜装置

Info

Publication number: JPH0669267U
Application number: JP1010393U
Authority: JP
Inventors: 雅男上出; 昌徳新谷; 克巳松島; 精一田村
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】プラズマガン式成膜装置において、成膜効
率、エネルギ効率の高い装置を実現する。【構成】プラズマガン２と陽極８を対向配置し、プラ
ズマガン２と陽極８との間で発生したプラズマを利用し
て処理室１内に導入された材料ガスを反応させ、その反
応物質を処理室１内に配置された処理材料１２に成膜さ
せるプラズマガン式成膜装置において、陽極８をプラズ
マガン２に対して移動機構１３により進退可能に設け、
処理材料１２の幅に応じて、前記陽極８の位置を調整す
ることで最適の成膜条件が設定できるようにしたことを
特徴とするプラズマガン式成膜装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、処理室内に導入された材料ガスをプラズマを利用して反応させ、その反応物質を処理材料に成膜させるプラズマガン式成膜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、プラズマガン式成膜装置として、例えば、特開平２−４０５６９３号公報に記載されているように、処理室にプラズマガン（陰極）と陽極を対向配置し、前記プラズマガンと陽極との間で発生したプラズマを利用して処理室内に導入された材料ガスを反応させ、その反応物質を処理室内に配置された処理材料に成膜させるものがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記プラズマガン式成膜装置の陽極は、陰極と所定間隔をもって固定され、しかも、前記所定間隔は、成膜処理する処理材料の変更に対処するために、最大幅の処理材に対して必要な成膜領域が確保できるように設定されている。そのため、処理材料の幅が短い場合、プラズマの成膜領域中に実際の成膜に関与しない部分ができることになり、成膜効率、エネルギ効率が低下するという問題点を有する。

【０００４】また、プラズマガンとして、特公平２−５７１４２号公報に記載されているような複合電極圧力勾配型プラズマガンを用いた場合、初期着火時、プラズマガンと陽極との間にグロー放電を利用してプラズマを生成させなければならないが、前述のように、陰極と陽極との間の間隔が長くなるために、プラズマビームの散乱現象により陽極へ到達する電子が減少し、そのために放電がプラズマガンと中間電極と間で起き、プラズマガンと陽極との間で放電しないという問題点や、初期着火時に高電圧が必要となるという問題点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記問題点を解決するためになされたもので、プラズマガンと陽極を対向配置したプラズマガン式成膜装置において、前記陽極をプラズマガンに対して進退可能に設けたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】

前記構成のプラズマガン式成膜装置によれば、陽極をプラズマガンに対して進退可能に設けているため、処理材料が変更される場合、変更後の処理材料の幅に対応して陽極の位置を決定することで、所望の成膜領域を形成する。また、プラズマガンとして複合電極圧力勾配型のものを使用する場合、プラズマの初期着火時に陽極をプラズマガンに近接させることができる。

【０００７】

【実施例】

以下、添付図面を参照して本考案の１実施例について説明する。本考案にかかるプラズマガン式成膜装置は、図１に示すように、処理室１は真空排気装置（図示せず）に接続され、成膜処理時、処理室１内は１Ｐａ〜１０⁻ ^２Ｐａに保持される。また、前記処理室１は材料ガス供給装置（図示せず）に接続され、例えばＳｉＨ_４，Ｏ_２の混合された材料ガスが供給される。

【０００８】前記処理室１の一方側壁にはプラズマガン２が設けてあり、このプラズマガン２内部には例えばＡｒ，Ｈ_２等の放電ガスが供給される。また、プラズマガン２側および陽極８側には中空コイル４，５がプラズマガン２と同心的に設けてある。

【０００９】前記プラズマガン２には並列に配線された初期放電電源６（４００Ｖ，１５Ａ）と主放電電源７（１２０Ｖ，４００Ａ）の負極がそれぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介して接続されており、これら初期放電電源６と主放電電源７の正極は前記陽極８に接続されている。

【００１０】前記陽極８はプラズマガン２に対向して配置されており、陽極８の背部に永久磁石９が設けてある。そして、前記陽極８は移動機構１３に支持され、制御装置１０（以下ＣＰＵと略す）によって制御されるモータ１１の駆動に基づいて、プラズマガン２に対して進退可能としてある。

【００１１】次に、前記プラズマガン式成膜装置の動作について説明する。まず、処理室１内の処理材料１２はアース１７に接続されるとともにプラズマガン２の中心と陽極８の中心を結ぶ直線と平行に、かつ、プラズマガン２と陽極８との間に形成されるプラズマビーム１５に近接して配置される。なお、前記処理材料１２は別途電源を設けて、負電圧を印加してもよい。

【００１２】そして、陽極８は、ＣＰＵ１０からの信号にもとづくモータ１１の駆動により、移動機構１３を介して左右に移動し、処理材料１２に対して最適な成膜領域Ｌが得られる位置に移動する。すなわち、処理材料１２の幅が長い場合（図１参照）は陽極８をプラズマガン２から遠ざけ、逆に、処理材料１２の幅が短い場合（図２参照）は陽極８をプラズマガン２に接近させ、プラズマガン２と陽極８との間に形成されるプラズマビーム１５における有効成膜領域Ｌと処理材料１２の幅がほぼ一致するように調整される。

【００１３】以上のようにして陽極８の位置が設定されると、初期放電電源６のスイッチＳＷ１をオンし、プラズマガン２と陽極８との間に初期電圧（４００Ｖ，１５Ａ）を印加する。これにより、初期放電（初期着火）が発生し、プラズマガン２（陰極）の先端が加熱される。次に、スイッチＳＷ１をオフし、主放電電源７のスイッチＳＷ２をオンして、主放電電圧（１２０Ｖ，４００Ａ）をプラズマガン２と陽極８との間に印加する。これにより、プラズマビーム１５が発生し、このプラズマビーム１５は中空コイル４，５と永久磁石９によって形成された磁場により、陽極８に集束される。そして、材料ガス供給装置から供給された材料ガスがプラズマビーム１５中を通過する際に活性化しイオン化して反応物質を生成し、これが処理材料１２に衝突して付着する。なお、前記プラズマビーム１５は、処理室１内に永久磁石（図示せず）を配置してシートプラズマとしてもよい。

【００１４】プラズマガン２として複合電極圧力勾配型プラズマガンを使用する場合、図３に示すように、まず、陽極８をプラズマガン２に近接する位置Ａに移動させておき、初期放電電源６のスイッチＳＷ１をオンしてプラズマガン２と陽極８との間に初期放電電圧（４００Ｖ）を印加し、これらプラズマガン２と陽極８との間に準アーク放電を発生させる。

【００１５】そして、準アーク放電がアーク放電に移行した後、初期放電電源６のスイッチＳＷ１をオフするとともに、主放電電源７のスイッチＳＷ２をオンし、プラズマガン２と陽極８との間に主放電電圧（１２０Ｖ）を印加した状態で処理材料幅に対応する位置Ｂに移動させる。

【００１６】このように、複合電極圧力勾配型プラズマガン２を使用する場合でも、陽極８をプラズマガン２に近づけることで、プラズマガン２の初期着火を低電圧で確実に行うことができ、異常放電がプラズマガン２内の中間電極で発生することもない。

【００１７】なお、前記においては、処理材料１２として一定の幅と長さを有する鋼板等を対象とする場合について説明したが、処理材料はこれに限るものではなく、ストリップ状の処理材料であってもよく、この場合も処理材料１２の変更時、ストリップの幅に応じて、陽極８をプラズマガン２に対して移動させ、処理材料１２に対して最適な成膜領域が得られるように調節すればよいことは言うまでもない。また、陽極８を移動する機構も前記実施例に限るものでなく、その他の機械的構成を採用してもよいし、手動で陽極８を移動するようにしてもよい。なお、陽極８側の中空コイル５は処理室１内に配置し、陽極８と同調移動するようにしてもよい。

【００１８】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案にかかるプラズマガン式成膜装置では、陽極をプラズマガンに対して進退可能に設けているので、処理材料の幅に応じて陽極の位置を決定することができ、成膜効率、エネルギ効率を上げることができる。また、複合電極圧力勾配型のプラズマガンを使用した場合、プラズマの初期着火時に陽極をプラズマガンに近接して配置することができることから、電子の平均自由工程が小さくなり、プラズマガンと陽極との間に低電圧で確実に準アーク放電を発生することができ、プラズマガン内の中間電極で発生する異常放電の発生も完全に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるプラズマガン式成膜装置の断
面図である。

【図２】図１の陽極を移動させたプラズマガン式成膜
装置の断面図である。

【図３】複合電極圧力勾配型プラズマガンを使用した
本考案にかかるプラズマガン式成膜装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１…処理室、２…プラズマガン、４，５…中空コイル、
６…初期放電電源、７…主放電電源、８…陽極、９…永
久磁石、１２…処理材料、１３…移動機構、１５…プラ
ズマビーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者田村精一大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号中外炉工業株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】プラズマガンと陽極を対向配置したプラ
ズマガン式成膜装置において、前記陽極をプラズマガン
に対して進退可能に設けたことを特徴とするプラズマガ
ン式成膜装置。