JPH07331447A

JPH07331447A - プラズマｃｖｄ装置

Info

Publication number: JPH07331447A
Application number: JP14867694A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Terayama; 暢之寺山; Masami Nakasone; 正美中曽根
Original assignee: Shinko Seiki Co Ltd
Current assignee: Shinko Seiki Co Ltd
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1995-12-19
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: JP3249013B2

Abstract

(57)【要約】【目的】プラズマの形状を制御することによって被膜
の膜質及び被処理物に対する成膜領域を制御する。【構成】真空槽１と、この真空槽１に結合されプラズ
マを発生すると共にそのプラズマを真空槽１内に供給す
るプラズマ源３と、プラズマ流の中心となる軸線１４か
ら間隔を隔てて設けられ基板１５、１５、・・・を支持
するホルダ１６、１６、・・・と、プラズマ源３内に磁
界φを発生する主コイル２０と、プラズマ源３とは反対
側の真空槽１内に磁界φ₁又はφ₂を発生する補助コイ
ル２１と、真空槽１内に材料ガスを供給するガスノズル
１９とを備えている。そして、磁界発生用電源２０ａ及
び２１ａによって、主コイル２０及び補助コイル２１を
別々に駆動することによって、真空槽１内のプラズマの
形状を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理物の表面に薄膜
を生成するためのプラズマＣＶＤ装置に関し、例えばダ
イヤモンド状炭素（Diamondlike Carbon：以下ＤＬＣと
称す。）膜等のように非常に高硬度な被膜の生成にも適
したプラズマＣＶＤ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のようなプラズマＣＶＤ装置
としては、例えば特開平６−５７４３５公報に示される
ような熱陰極ＰＩＧ（Philips Ion Gauge ）型のプラズ
マＣＶＤ装置があり、これについて図８を参照して、そ
の要旨を説明する。同図に示すように、このプラズマＣ
ＶＤ装置は、真空槽１を備え、この真空槽１には、その
内部にプラズマ１３０を供給するプラズマ源３が結合さ
れており、このプラズマ源３内には、上記プラズマ１３
０を発生させるための熱電子を放出する熱陰極５が設け
られている。一方、真空槽１内には、上記プラズマ源３
と対向した状態で反射電極１３が設けられており、更
に、この反射電極１３とプラズマ源３との間で、かつプ
ラズマ源３の中心から真空槽１側に向かって真っ直ぐに
伸延する軸線１４からその直角方向に間隔を隔てた位置
に被処理物である基板１１５が配置されている。また、
この基板１１５には、成膜の際にそれを適当な温度に制
御するためのヒータ１１７が付設されている。

【０００３】また、プラズマ源３の周囲には、プラズマ
源３内に、磁束密度が数十ｍＴ程度のφ方向に向かう一
定の磁界を発生させるための主コイル１２０が設けられ
ている。一方、真空槽１のプラズマ源３が位置する側と
は反対側に、主コイル１２０と対向する状態で補助コイ
ル１２１が設けられており、この補助コイル１２１は、
真空槽１内の反射電極１３が位置する側の空間に、上記
磁界φと同様の、磁束密度が数十ｍＴ程度のφ₁₁方向に
向かう一定の磁界を発生している。

【０００４】上記のように構成されたプラズマＣＶＤ装
置では、プラズマ源３で発生したプラズマ１３０は、主
コイル１２０から発生している磁界φの方向に沿って真
空槽１内に供給される。一方、真空槽１内には、補助コ
イル１２１から発生している磁界φ₁₁が存在しているた
め、真空槽１内に供給されたプラズマ１３０は、この磁
界φ₁₁の方向に沿って収束する方向に流れ、その結果、
軸線１４の近傍にビーム状に閉じ込められた状態にな
る。なお、質量の軽いプラズマ電子は、磁界φ及びφ₁₁
によってプラズマ１３０内に閉じ込められるが、このプ
ラズマ電子よりも数千倍以上重いイオンについては、こ
の磁束密度が数十ｍＴ程度の磁場においてはその影響を
殆ど受けずに拡散し、基板１１５上にも衝突する。従っ
て、この状態で、真空槽１内に材料ガスを供給すると、
この材料ガスの粒子はプラズマ１３０によって励起また
は解離、イオン化され、基板１１５上に被膜が生成され
る。

【０００５】なお、プラズマ源３を構成しているプラズ
マ室４と、反射電極１３とを、電気的に浮遊した状態、
即ち絶縁電位（フローティング電位）に維持するか、ま
たは、熱陰極５の電位に維持することによって、プラズ
マ１３０中の電子を電界振動させることができ、これに
よって、プラズマ１３０の密度を向上させることができ
る。

【０００６】上記のように、このプラズマＣＶＤ装置
は、プラズマ源３から発生されるプラズマ１３０をビー
ム状に収束し、このビーム状のプラズマ１３０の周囲に
その放電領域から間隔を隔てて基板１１５を配置したこ
とを特徴としている。つまり、このプラズマＣＶＤ装置
では、基板１１５が、プラズマ源３、特に高温に加熱さ
れる熱陰極５に対向しない状態で配置されているため、
熱陰極５の熱の輻射が基板１１５に直接入射することが
なく、この熱陰極５の輻射熱による基板１１５の温度上
昇を抑えることができる。また、ビーム状のプラズマ１
３０の周囲を基板１１５の配置場所としているので、基
板１１５を複数枚配置することができ、これによって複
数枚の基板を同時に処理することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、図８に示すように、プラズマ１３０は常に
ビーム状に収束されており、また、基板１１５はこのビ
ーム状のプラズマ１３０から間隔を隔てて配置されてい
るため、基板１１５に対するプラズマエネルギの作用が
小さい。従って、被膜の堆積速度が比較的遅く、また、
非常に高硬度な被膜、例えばＤＬＣ膜のような硬質膜を
生成することが困難であるという問題がある。

【０００８】また、成膜の際に、例えば基板１１５のあ
る一部分に成膜するというように、局部的な成膜が要求
される場合がある。しかし、上記従来のプラズマＣＶＤ
装置においては，プラズマ１３０のプラズマエネルギの
作用は、基板１１５の成膜面全体に対して略均等である
ため、上記のような局部的な成膜を実現することができ
ないという問題がある。

【０００９】更に、複数の基板１１５を同時に処理する
場合、基板１１５を加熱するヒータ１１７についても、
基板１１５と同じ数だけ設ける必要があり、これによっ
て、装置の構造が複雑になると共に、装置のコストが上
がってしまうという問題がある。また、ヒータ１１７の
数を増やすことによって、その輻射熱量が増加するた
め、真空槽１内の温度が上昇してしまうという問題があ
る。更に、このヒータ１１７の性能にバラツキが生じた
場合、基板１１５に生成される被膜の膜質の均一性にも
バラツキが生じてしまう。その上、この被膜の膜質均一
性は、真空槽１内の形状、プラズマ１３０の形状、軸線
１４から各基板１１５までの距離の均一性等の多くの条
件によっても大きく左右されてしまうため、その制御が
非常に複雑かつ困難であるという問題がある。

【００１０】本発明は、プラズマの形状を制御すること
によって、例えばＤＬＣ膜等のように非常に高硬度な被
膜についても生成可能にすると共に、被処理物に対して
局部的な成膜を実現することができるプラズマＣＶＤ装
置を提供することを目的とする。また、プラズマを中心
として被処理物を回転（公転）させることによって、複
数の被処理物を同時に処理したとき、各被処理物間にお
いて高い膜質均一性を得ることができるプラズマＣＶＤ
装置を提供する。更に、本発明のプラズマＣＶＤ装置
は、被処理物自体を回転（自転）させることによって、
例えば金型やドリル等のように、複雑な形状の立体物に
対しても、その略全面に均一に被膜を生成することがで
きるようにすることも目的の一つである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明のプラズマＣ
ＶＤ装置は、排気手段によって内部が排気されている真
空槽と、上記真空槽に結合されプラズマを発生すると共
に該プラズマを上記真空槽内に供給するプラズマ源と、
上記真空槽内において上記プラズマの供給部分の中心か
ら上記プラズマの供給方向に真っ直ぐに伸延する軸線に
対して直角な方向に所定の間隔を隔てて少なくとも１以
上設けられており被処理物をその所定の部分が上記軸線
に対向する状態に支持する支持部と、上記プラズマ源内
に上記軸線を中心に対称な分布であると共に上記プラズ
マ源から上記真空槽内に向かう方向の第１の磁界を発生
させる第１の磁界発生手段と、上記支持部を挟んで上記
プラズマ源とは反対側の上記真空槽内に上記軸線を中心
に対称な分布であると共に上記第１の磁界と同方向ある
いは逆方向の第２の磁界を発生させる第２の磁界発生手
段と、上記真空槽内に材料ガスを供給する材料ガス供給
手段とを具備し、上記第１及び第２の磁界発生手段が上
記第１及び第２の磁界の強さを各々独立して可変できる
状態に構成されたことを特徴とするものである。

【００１２】第２の発明のプラズマＣＶＤ装置は、排気
手段によって内部が排気されている真空槽と、上記真空
槽に結合されプラズマを発生すると共に該プラズマを上
記真空槽内に供給するプラズマ源と、上記真空槽内にお
いて上記プラズマの供給部分の中心から上記プラズマの
供給方向に真っ直ぐに伸延する軸線に対して直角な方向
に所定の間隔を隔てて少なくとも１以上設けられた被処
理物を支持する支持部と、上記軸線に対して上記被処理
物の表面が順次移動する状態に上記支持部自体を回転さ
せる自転駆動手段と、上記プラズマ源内に上記軸線を中
心に対称な分布であると共に上記プラズマ源から上記真
空槽内に向かう方向の第１の磁界を発生させる第１の磁
界発生手段と、上記支持部を挟んで上記プラズマ源とは
反対側の上記真空槽内に上記軸線を中心に対称な分布で
あると共に上記第１の磁界と同方向あるいは逆方向の第
２の磁界を発生させる第２の磁界発生手段と、上記真空
槽内に材料ガスを供給する材料ガス供給手段とを具備
し、上記第１及び第２の磁界発生手段が上記第１及び第
２の磁界の強さを各々独立して可変できる状態に構成さ
れたことを特徴とするものである。

【００１３】第３の発明のプラズマＣＶＤ装置は、第１
又は第２の発明のプラズマＣＶＤ装置において、上記軸
線を中心として上記支持部を回転させる公転駆動手段を
設けたことを特徴とするものである。

【００１４】第４の発明のプラズマＣＶＤ装置は、第
１、第２又は第３の発明のプラズマＣＶＤ装置におい
て、上記支持部を挟んで上記プラズマ源とは反対側の上
記真空槽内の上記軸線上に上記プラズマ源に対向する状
態に反射電極を設け、上記真空槽の壁部を基準電位に接
続すると共に、上記プラズマ源と上記反射電極とを電気
的に浮遊させる状態に構成したことを特徴とするもので
ある。

【００１５】第５の発明のプラズマＣＶＤ装置は、第
１、第２又は第３の発明のプラズマＣＶＤ装置におい
て、上記支持部を挟んで上記プラズマ源とは反対側の上
記真空槽内の上記軸線上に上記プラズマ源に対向する状
態に反射電極を設け、上記真空槽の壁部を基準電位に接
続すると共に、上記プラズマ源が、上記真空槽にこれと
電気的に絶縁された状態で結合すると共に上記真空槽内
と連通する空間を形成するプラズマ室と、上記空間内に
設けられており熱電子を放出する熱陰極と、上記空間内
に設けられており上記熱陰極を基準にして正電位が印加
される陽極と、上記空間内に設けられており上記熱陰極
を基準にして正電位が印加されると共に上記基準電位に
接続されている電子注入電極と、上記空間内に放電発生
用のガスを供給する放電ガス供給手段とによって構成さ
れ、上記プラズマ室と上記反射電極とを電気的に浮遊さ
せる状態、または上記熱陰極の電位に維持する状態に構
成したことを特徴とするものである。

【００１６】第６の発明のプラズマＣＶＤ装置は、第
１、第２、第３又は第４の発明のプラズマＣＶＤ装置に
おいて、導電性被膜を生成するときは上記基準電位に対
して負電位の直流電力を、また絶縁性被膜を生成すると
きは高周波電力を、上記被処理物に供給する被処理物用
電源を設けたことを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】第１の発明によれば、プラズマ源で発生したプ
ラズマは、第１の磁界発生手段が発生する第１の磁界の
向きに沿って真空槽内に供給される。ここで、第２の磁
界発生手段の発生する第２の磁界の向きが、第１の磁界
の向きと同じ方向であるとき、プラズマは、この第２の
磁界の方向に沿って収束する方向に流れ、その結果、軸
線を中心としてビーム状に閉じ込められた状態になる。
この状態において、第１及び第２の磁界の強さを変化さ
せることによって、プラズマのビーム径、即ちプラズマ
と被処理物との距離、ひいては被処理物に対するプラズ
マエネルギの作用を変化させることができる。なお、プ
ラズマのビーム径を大きくすることによって、被処理物
をこのプラズマに晒すことができる。

【００１８】一方、第２の磁界の向きが、第１の磁界の
向きとは逆方向であるとき、プラズマは、第１及び第２
の磁界の向きに沿って発散する方向に流れるため、被処
理物に直接入射し、これによって被処理物はプラズマに
晒された状態になる。この状態において、第１及び第２
の磁界の強さを変化させることによって、プラズマの被
処理物に対する入射領域及び入射位置を制御することが
できる。なお、被処理物は、その所定の部分、例えば成
膜面が、軸線、即ちプラズマの中心に対向するように支
持部によって支持されている。また、被膜の原料となる
材料ガスは、材料ガス供給手段によって真空槽内に供給
されている。

【００１９】第２の発明によれば、プラズマ源で発生し
たプラズマは、第１の磁界発生手段が発生する第１の磁
界の向きに沿って真空槽内に供給される。ここで、第２
の磁界発生手段の発生する第２の磁界の向きが、第１の
磁界の向きと同じ方向であるとき、プラズマは、この第
２の磁界の方向に沿って収束する方向に流れ、その結
果、軸線を中心としてビーム状に閉じ込められた状態に
なる。この状態において、第１及び第２の磁界の強さを
変化させることによって、プラズマのビーム径、即ちプ
ラズマと被処理物との距離、ひいては被処理物に対する
プラズマエネルギの作用を変化させることができる。な
お、プラズマのビーム径を大きくすることによって、被
処理物をこのプラズマに晒すことができる。

【００２０】一方、第２の磁界の向きが、第１の磁界の
向きとは逆方向であるとき、プラズマは、第１及び第２
の磁界の向きに沿って発散する方向に流れ、その結果、
被処理物に直接入射し、被処理物はプラズマに晒された
状態になる。この状態において、第１及び第２の磁界の
強さを変化させることによって、プラズマの被処理物に
対する入射領域及び入射位置を制御することができる。
更に、自転駆動手段が、軸線、即ちプラズマの中心に対
して被処理物の表面が順次移動するように、被処理物を
支持している支持部自体を回転させているので、支持部
自体は自転する状態になる。なお、被膜の原料となる材
料ガスは、材料ガス供給手段によって真空槽内に供給さ
れている。

【００２１】第３の発明によれば、公転駆動手段が、支
持部、ひいては被処理物を、軸線、即ちプラズマの中心
を軸として回転させる。従って、被処理物は、プラズマ
の周りを公転する状態になる。

【００２２】第４の発明によれば、プラズマ源と反射電
極とは、各々電気的に浮遊した状態に維持されているた
め、プラズマ中の電子は、このプラズマ源と反射電極と
の間を往復運動、即ち電界振動する。

【００２３】第５の発明によれば、プラズマ室内は、真
空槽内と連通している。まず、真空槽内及びプラズマ室
内を排気し、熱陰極から陽極に向けて熱電子を放出させ
る。この状態において、放電ガス供給手段から放電発生
用のガスをプラズマ室内に供給すると、この放電発生用
のガスの粒子と熱電子とが衝突して、このガスの粒子が
電離し、これによって、イオンとプラズマ電子とから成
るプラズマが発生すると共に、熱陰極から陽極に流入す
る熱電子が放電電流となって低電圧大電流のアーク放電
が生じる。

【００２４】ここで、電子注入電極は、真空槽と同様に
基準電位、例えば接地電位であると共に熱陰極に対して
正電位であるため、即ち熱陰極は接地電位に対して負電
位であるため、熱陰極から放出された熱電子は、陽極に
流入すると共に、この電子注入電極を介して接地電位に
も流入する。これによって、プラズマ中に電子が注入さ
れ、プラズマの空間電位が低下する。このプラズマの空
間電位が下がることによって真空槽内壁に入射するイオ
ンのいエネルギが下がり、その結果、真空槽の内壁に高
エネルギのイオンが衝突することによって生じる異常放
電を抑えることがでる。

【００２５】なお、プラズマ室と反射電極とは、各々電
気的に浮遊した状態、または熱陰極の電位に維持されて
いるため、プラズマ中の電子は、このプラズマ室と反射
電極との間を往復運動、即ち電界振動する。

【００２６】第６の発明によれば、導電性被膜を生成す
るとき、被処理物用電源は、基準電位、例えば接地電位
に対して負電位の直流電力を被処理物に供給するので、
被処理物に対するイオンの衝突を促進させることができ
る。一方、絶縁性被膜を生成するときは、高周波電力を
供給して被処理物に接地電位を基準とする負のセルフバ
イアスを誘起させ、これによって被処理物に対するイオ
ンの衝突を促進させる。なお、高周波電力を供給してい
るため、被処理物が絶縁性であっても、その成膜面に正
電荷が蓄積してしまうという所謂チャージアップを防止
することができる。

【００２７】

【実施例】本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の第１実施
例を図１から図５を参照して説明する。図１は、このプ
ラズマＣＶＤ装置の概略を示す構成図である。同図に示
すように、このプラズマＣＶＤ装置は、真空槽１を備
え、この真空槽１は、排気管２を介して排気ポンプ（図
示せず）に結合されており、また、この真空槽１の壁部
は基準電位点、例えば接地電位に接続されている。そし
て、この真空槽１には開口部１ａが設けられており、こ
の開口部１ａを覆うようにプラズマ源３が真空槽１に結
合されている。

【００２８】このプラズマ源３は、プラズマ室４、熱陰
極５、陽極６、電子注入電極７及びガスノズル８によっ
て構成されている。プラズマ室４は、真空槽１の開口部
１ａを覆うように絶縁物９を介して真空槽１に結合され
ており、更に、真空槽１の開口部１ａに対応する位置に
は、プラズマ室４内と真空槽１内とを連通するように開
口部４ａが設けられている。そして、このプラズマ室４
内には、例えば直径０．８ｍｍから１．０ｍｍのタング
ステン等の高融点金属で形成された熱陰極５が設けられ
ており、この熱陰極５には、例えば２０Ｖ、１００Ａの
直流又は交流電力が熱陰極加熱電源１０から供給されて
いる。また、この熱陰極５の近傍には環状の陽極６が配
置されており、この陽極６は、例えばＤＣ０乃至＋１０
０Ｖ、５０Ａの範囲で電圧を可変できる陽極電源１１を
介して熱陰極５に接続されている。更に、この陽極６に
近接して環状の電子注入電極７が配置されており、この
電子注入電極７は、例えばＤＣ０乃至＋１００Ｖ、５０
Ａの範囲で電圧を可変できる電子注入電極電源１２を介
して熱陰極５に接続されると共に、真空槽１の壁部と同
様に接地電位に接続されている。なお、これらの熱陰極
５、陽極６及び電子注入電極７は、プラズマ室４の壁部
から浮遊しており、このプラズマ室４は、絶縁電位に維
持されている。また、ガスノズル８は、熱陰極５の近傍
に設けられており、このガスノズル８から放電発生用の
放電ガス、例えばヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、
アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘ
ｅ）等の不活性ガスが、その供給源からプラズマ源３内
に導入される。

【００２９】そして、上記プラズマ源３に対向した状態
で、真空槽１内には、反射電極１３が設けられており、
この反射電極１３は、真空槽１の壁部から浮遊した状
態、即ち、プラズマ室４と同様に、絶縁電位に維持され
ている。そして、プラズマ源３の中心、即ち開口部４ａ
の中心から反射電極１３に向かって真っ直ぐに伸延する
軸線１４に対して直角な方向に、被処理物となる基板１
５、１５、・・・が、上記軸線１４から各々同じ間隔を
隔てて複数配置されている。この基板１５、１５、・・
・は、ホルダ１６、１６、・・・によって支持されてお
り、このホルダ１６、１６、・・・は、ホルダ固定軸２
７を介して円形の公転体２５の略円周部分に結合されて
いる。そして、この公転体２５は、その中心を、軸線１
４に一致させた状態で、公転軸２４に結合されている。
つまり、全ての基板１５、１５、・・・は、軸線１４か
ら同じ間隔を隔てて配置されている。更に、公転軸２４
は、チェーン２３を介して、モータ２２の回転軸２２ａ
に回転自在に連結されている。

【００３０】また、基板１５には、ホルダ１６を介し
て、例えば周波数が１３．５６ＭＨｚ、出力が０乃至５
ｋＷの間で可変することができる被処理物用電源１８が
接続されている。ここで、この被処理物用電源１８とし
て、上記のような高周波電源を用いるのは、生成する被
膜が絶縁性被膜の場合であり、導電性被膜を生成する場
合は、被処理物用電源１８として、例えば接地電位を基
準にしてＤＣ０乃至−１０００Ｖの間で電圧を可変する
ことができる直流電源を使用する。

【００３１】そして、同図における１９は、真空槽１内
に材料ガスを導入するためのガスノズルである。このガ
スノズル１９は、パイプを環状に形成した構造から成
り、この環状の中心を軸１４に一致させた状態で配置さ
れている。また、パイプ部分には、ガス噴出口としての
複数の小孔１９ａ、１９ａ、・・・が穿設されており、
このパイプ中に材料ガスを供給することによって、小孔
１９ａ、１９ａ、・・・から材料ガスを噴出させること
がてきる。従って、この材料ガスの噴出口となる小孔１
９ａ、１９ａ、・・・も、基板１５、１５、・・・と同
様に、軸線１４から同じ距離に位置しているため、材料
ガスは全ての基板１５、１５、・・・に対して略均等に
噴出される。また、１７は、基板１５、１５、・・・を
適当な温度に制御するヒータで、各基板１５、１５、・
・・の外側の一箇所に設けられており、基板加熱用電源
（図示せず）によって加熱されている。

【００３２】また、プラズマ源３内に、軸線１４を中心
に対称な分布であると共に、軸線１４に沿って反射電極
１３に向かう方向、即ちφ方向に向かう磁界を発生させ
るために、プラズマ源３の周囲には磁界発生体としての
主コイル２０が設けられている。そして、この主コイル
２０には、例えばＤＣ０乃至＋１００ＶまたはＤＣ０乃
至＋５Ａの範囲で電圧または電流を可変できる磁界発生
用電源２０ａが接続されている。なお、この磁界発生用
電源２０ａの電圧または電流を上記の範囲で変化させる
ことによって、主コイル２０の発生する磁界φの磁束密
度を０乃至約３０ｍＴの範囲で変化させることができ
る。

【００３３】更に、真空槽１のプラズマ源３が位置する
側とは反対側に、主コイル２０と対向する状態で補助コ
イル２１が設けられている。この補助コイル２１は、真
空槽１内のプラズマ源３が位置する側とは反対側、即ち
真空槽１内の反射電極１３が位置する側の空間に、軸線
１４を中心に対称な分布であると共に、軸線１４に沿っ
て反射電極１３に向かう方向、即ちφ₁方向、またはφ
₁方向とは反対方向であるφ₂方向に向かう磁界を発生
させるものである。そして、この補助コイル２１には、
例えばＤＣ−１００乃至＋１００ＶまたはＤＣ−５乃至
＋５Ａの範囲で電圧または電流を可変できる磁界発生用
電源２１ａが接続されている。なお、この磁界発生用電
源２１ａの電圧をＤＣ０乃至＋１００Ｖ、または電流を
ＤＣ０乃至＋５Ａの範囲で変化させることによって、φ
₁方向に磁束密度が０乃至約３０ｍＴの磁界を発生させ
ることができる。また、磁界発生用電源２１ａの電圧を
ＤＣ−１００乃至０Ｖ、または電流をＤＣ−５乃至０Ａ
の範囲で変化させることによって、φ₂方向に磁束密度
が０乃至約３０ｍＴの磁界を発生させることができる。

【００３４】上記のように構成されたプラズマＣＶＤ装
置では、まず、真空槽１内及びプラズマ源３内を排気ポ
ンプによって適当な圧力まで排気した後、熱陰極加熱電
源１０によって熱陰極５を、例えば約２０００℃まで加
熱して、この熱陰極５から陽極６に向けて０．５乃至１
ｍＡ程度の熱電子を放出させる。この状態において、ガ
スノズル８から放電発生用のガスをプラズマ源３内に供
給すると、このガスの粒子は、上記熱電子と衝突し、こ
の衝突によって電離され、その結果、プラズマ源３内に
イオンとプラズマ電子とから成るプラズマが発生する。
なお、プラズマ源３内には、主コイル２０によって磁界
φが印加されているので、熱電子やプラズマ電子は、こ
の磁界φに沿って螺旋運動し、これによって熱電子やプ
ラズマ電子がガス粒子と衝突する機会が増加し、ガス粒
子の電離、即ちプラズマの発生が促進される。

【００３５】そして、熱陰極５から放出された熱電子
は、１乃至１００Ａの放電電流となって陽極６に流入
し、低電圧大電流のアーク放電となる。一方、電子注入
電極７は、接地電位であると共に熱陰極５に対して正電
位であるため、即ち、熱陰極５には接地電位に対して負
電位が印加されているため、熱陰極５から放出された熱
電子は、上記のように陽極６に流入すると共に、この電
子注入電極７を介して接地電位にも流入し、これによっ
て、プラズマ中に電子が注入される。プラズマは本来、
電気的に中性であるため、プラズマ中の電子が増加する
と、これに伴いイオンも増加する傾向になり、プラズマ
は接地電位である真空槽１に衝突して消失するイオンの
量を減らそうとする。その結果、プラズマの空間電位
は、例えば１０乃至３０Ｖ程度に低下するため、真空槽
１の内壁部におけるイオンの衝突による異常放電を抑え
ることができ、長時間に渡たり安定な放電、即ち定常プ
ラズマを維持することができる。なお、電子注入電極電
源１２により熱陰極５に印加する電位を変化させること
によって、このプラズマの空間電位を制御することがで
きる。

【００３６】このプラズマ源３で発生したプラズマは、
主コイル２０の磁界分布、即ち磁界φの方向に沿って流
れるため、開口部４ａ及び１ａを介して真空槽１内に供
給される。そして、この真空槽１内に供給されたプラズ
マは、主コイル２０の磁界φの分布に沿って軸線１４を
中心として対称に発散しようとする。ここで、この真空
槽１内に供給されたプラズマの分布が、主コイル２０及
び補助コイル２１の励磁状態によってどのように影響さ
れるかについて、図２を参照して説明する。

【００３７】図２（ａ）は、主コイル２０が、例えば磁
束密度が１６乃至３０ｍＴ、好ましくは２０ｍＴの磁界
φを発生し、また、補助コイル２１が、上記磁界φと同
方向に、例えば磁束密度が１６乃至３０ｍＴ、好ましく
は２０ｍＴの磁界φ₁を発生し、これによって、真空槽
１内にミラー磁場が形成されている場合のプラズマの状
態を示すものである。この場合、同図の３０に示すよう
に、真空槽１内に供給されたプラズマは、これらの磁界
φ及びφ₁の方向に沿って収束する方向に流れ、その結
果、軸線１４を中心としてビーム状に閉じ込められた状
態になる。このプラズマ３０の状態は、上述の図８に示
す従来技術におけるプラズマ１３０の状態と略同様であ
る。なお、ここでは、主コイル２０及び補助コイル２１
に対して、磁界発生用電源２０ａ及び２１ａから各々
３．３Ａ及び３．３Ａの直流電流を供給することによっ
て、磁束密度が２０ｍＴ及び２０ｍＴの磁界φ及びφ₁
を発生させている。

【００３８】なお、この磁場により閉じ込められる粒子
は、質量の軽いプラズマ電子であり、このプラズマ電子
よりも数千倍以上重いイオンについては、この磁束密度
が数十ｍＴ程度の磁場においてはその影響を殆ど受けず
に拡散し、基板１５、１５、・・・上にも衝突する。

【００３９】図２（ｂ）は、上記図２（ａ）の状態より
も弱いミラー磁場が真空槽１内に形成されているとき、
即ち、主コイル２０の発生する磁界φの磁束密度が例え
ば１乃至１５ｍＴ、好ましくは４ｍＴ、また、補助コイ
ル２１の発生する磁界φ₁の磁束密度が例えば１乃至１
５ｍＴ、好ましくは４ｍＴの場合のプラズマの状態を示
すものである。この場合、この図２（ｂ）におけるプラ
ズマ３１は、図２（ａ）のプラズマ３０と同様に、磁界
φ及びφ₁の方向に沿ってビーム状に収束する方向に流
れるが、これらの磁界φ及びφ₁の強さが図２（ａ）の
状態よりも弱いため、このプラズマ３１のビーム径は、
図２（ａ）のプラズマ３０のビーム径よりも大きくな
る。従って、図２（ａ）のプラズマ３０よりも体積の大
きいプラズマ３１を形成することができ、これによっ
て、このプラズマ３１の発生領域を基板１５、１５、・
・・に対してより近づけることができ、この基板１５、
１５、・・・に対するプラズマ３１の作用を図２（ａ）
のプラズマ３０よりも大きくすることができる。なお、
ここでは、主コイル２０及び補助コイル２１に対して、
磁界発生用電源２０ａ及び２１ａから各々０．６７Ａ及
び０．６７Ａの直流電流を供給することによって、磁束
密度が４ｍＴ及び４ｍＴの磁界φ及びφ₁を発生させて
いる。

【００４０】図２（ｃ）は、上記図２（ｂ）の状態にお
いて、補助コイル２１の発生する磁界の向きが、φ₁方
向とは反対のφ₂方向に作用しているときのプラズマの
状態を示している。即ち、主コイル２０は、例えば磁束
密度が１乃至１５ｍＴ、好ましくは４ｍＴの磁界φを発
生し、また、補助コイル２１は、上記磁界φとは反対方
向に、例えば磁束密度が１乃至１５ｍＴ、好ましくは４
ｍＴの磁界φ₂を発生しており、これによって、真空槽
１内にはカスプ磁場が形成されている。このように、真
空槽１内には互いに向き合う磁界φ及びφ₂が作用して
いるので、この真空槽１内に供給されたプラズマ３２
は、これらの磁界φ及びφ₂の方向に沿って軸線１４を
中心として対称に発散する方向に流れ、その結果、基板
１５、１５、・・・に対して直接入射する状態になる。
つまり、基板１５、１５、・・・は、プラズマ３２内に
晒された状態になり、基板１５、１５、・・・には、プ
ラズマ３２中のイオンだけでなくプラズマ電子も衝突す
るため、基板１５、１５、・・・に対するプラズマエネ
ルギの作用はより強くなる。なお、ここでは、主コイル
２０及び補助コイル２１に対して、磁界発生用電源２０
ａ及び２１ａから各々０．６７Ａ及び−０．６７Ａの直
流電流を供給することによって、磁束密度が４ｍＴ及び
４ｍＴの磁界φ及びφ₂を発生させている。

【００４１】また、上記図２（ｃ）に示す状態におい
て、主コイル２０及び補助コイル２１の発生する磁界φ
及びφ₂のどちらか一方、または両方の磁束密度を、上
記図２（ｃ）に示す状態よりも大きくする、例えば１０
ｍＴ以上にすることによって、図３に示すように、プラ
ズマ３２ａを基板１５、１５、・・・のある一部分にの
み直接入射させることができる。同図は、磁界φよりも
磁界φ₂の磁束密度を大きくする、例えば磁界φ及びφ
₂の磁束密度を各々４ｍＴ及び１０ｍＴにすることによ
って、プラズマ３２ａを基板１５、１５、・・・の主コ
イル２０側（同図の左側）にのみ直接入射させている状
態を示している。勿論、この状態とは逆に磁界φ₂より
も磁界φの磁束密度を大きくする、即ち磁界φ及びφ₂
の磁束密度を例えば各々１０ｍＴ及び４ｍＴにすること
によって、プラズマ３２ａを基板１５、１５、・・・の
補助コイル２１側（同図の右側）にのみ直接入射させる
ことができる。また、磁界φ及びφ₂の磁束密度を共に
大きくする、例えば１５ｍＴ以上にすることによって、
プラズマ３２ａを基板１５、１５、・・・の中央付近に
のみ入射させることができる。つまり、プラズマ３２ａ
を基板１５、１５、・・・のある一部分に対してのみ直
接入射させることができるので、基板１５、１５、・・
・に対するプラズマエネルギの作用を局部的に強くする
ことができる。

【００４２】そして、上記図２及び図３に示す状態で、
真空槽１内にガスノズル１９から材料ガスを供給する
と、この材料ガスの粒子は、真空槽１内のプラズマによ
って励起または解離され、基板１５、１５、・・・上に
被膜が生成される。なお、このとき、基板１５、１５、
・・・に対するプラズマエネルギの作用が強いほど、基
板１５、１５、・・・に生成される被膜の硬度は高くな
る。

【００４３】従って、このプラズマＣＶＤ装置は、図２
に示すように、主コイル２０の発生する磁界φの強さを
制御し、また、補助コイル２１によって磁界φ₁又はφ
₂を発生させると共にその強さを制御することによっ
て、真空槽１におけるプラズマの形状を制御することが
できる。これによって、基板１５、１５、・・・に対す
るプラズマエネルギの作用、ひいては生成する被膜の硬
度を自由に制御することができる。また、特に、図２
（ｃ）に示すプラズマ３２のように、このプラズマ３２
内に基板１５、１５、・・・を晒した状態にすることに
よって、基板１５、１５、・・・に対するプラズマエネ
ルギの作用を、図８に示す従来技術よりも遙かに大きく
することができる。よって、図８に示す従来技術よりも
被膜の堆積速度を向上させることができ、また図８に示
す従来技術では生成が困難であった高いプラズマエネル
ギを必要とする例えばＤＬＣ膜等の硬質膜の生成を実現
することができる。

【００４４】更に、図３に示すように、基板１５、１
５、・・・の一部分に対してプラズマ３２ａを直接入射
させることができるため、このプラズマ３２ａを直接入
射させている部分にのみ成膜したり、またこの部分の膜
厚を厚くしたり、更にはこの部分の被膜を特に硬質にし
たりすることができる。即ち、局部的な成膜、及び局部
的に膜質の異なる被膜の生成を実現することができる。

【００４５】また、基板１５、１５、・・・には、被処
理物用電源１８から高周波電力が供給されているため、
生成する被膜が絶縁性被膜であるとき、基板１５、１
５、・・・には、接地電位を基準として負のセルフバイ
アスが誘起され、これによって、基板１５、１５、・・
・に対するイオンの衝突が促進される。一方、生成する
被膜が導電性被膜であるときは、接地電位に対して負電
位の直流電力を基板１５、１５、・・・に供給すること
によって、上記と同様に、基板１５、１５、・・・に対
するイオンの衝突を促進させることができる。このよう
に、基板１５、１５、・・・に対するイオンの衝突を促
進させることによって、この基板１５、１５、・・・に
対する被膜の密着性、緻密性、硬度等を向上させること
ができる。なお、上記のように、絶縁性被膜を生成する
ときは、基板１５、１５、・・・に対して高周波電力を
供給することによって、基板１５、１５、・・・の表面
におけるチャージアップを防止することができる。

【００４６】更に、プラズマ室４と反射電極１３とは、
各々絶縁電位に維持されているため、プラズマ中の電子
は、このプラズマ室４と反射電極１３との間を往復運
動、即ち電界振動する。これによって、プラズマ中の電
子と、放電ガス及び材料ガスの粒子との衝突する機会が
増加するため、プラズマの発生が促進され、密度の高い
プラズマを得ることができる。

【００４７】そして、被膜を生成する際に、モータ２２
を回転駆動させると、この回転駆動力は、モータ２２の
回転軸２２ａからチェーン２３を介して公転軸２４に伝
動し、これによって、この公転軸２４に結合されている
公転体２５が、軸線１４を中心に回転する。その結果、
この公転体２５にホルダ固定軸２７を介して結合されて
いるホルダ１６、１６、・・・、ひいては基板１５、１
５、・・・が、軸線１４、即ちプラズマの中心を軸とし
て回転する。つまり、基板１５、１５、・・・は、プラ
ズマの周りを公転する状態になり、これによって、基板
１５、１５、・・・に生成される被膜の膜質均一性を向
上させることができる。また、ヒータ１７を基板１５、
１５、・・・の数だけ揃える必要がないので、そのコス
トアップを抑えることができ、このヒータ１７の輻射熱
量も増えることはない。

【００４８】また、プラズマ源３は、プラズマ中に電子
を注入することによって、プラズマの空間電位を低下さ
せ、真空槽１の内壁部におけるイオンの衝突による異常
放電が抑えられるように構成されている。従って、長時
間に渡たり安定な放電、即ち定常プラズマを維持するこ
とができる。

【００４９】次に、このプラズマＣＶＤ装置において、
図２に示す条件の下で、実際にＤＬＣ膜を生成した実験
結果を、図４に示す。同図は、プラズマを発生させるた
めの放電ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）を用い、これ
を流量４０mL/minで供給し、材料ガスとしてアセチレン
（Ｃ₂Ｈ₂）を用い、これを流量１００mL/minで供給
し、そして、圧力を５×１０^-2Ｐａ、陽極電圧を６０
Ｖ、電子注入電極電圧を４５Ｖ、放電電流を２５Ａと
し、基板１５としてシリコン（Ｓｉ）片を用い、このシ
リコンの基板１５の電位を０から−６００Ｖに変化させ
たときの基板１５に成膜されたＤＬＣ膜のヌープ硬度を
測定したものである。そして、同図に示すグラフＡ、
Ｂ、Ｃが、各々図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の条件下で
の実験結果を示す。なお、成膜時間は３０分である。ま
た、このときのプラズマの空間電位は、約１５Ｖであ
る。

【００５０】同図に示すように、プラズマの形状を細い
ビーム状に閉じ込めた図２（ａ）に示す状態のときより
も、プラズマの体積を大きくした図２（ｂ）及び（ｃ）
に示す状態の方が、より硬質なＤＬＣ膜が生成されてい
る。つまり、基板１５とプラズマとの距離が近いほど、
より硬質なＤＬＣ膜を生成することができる。また、プ
ラズマの形状に係わらず、基板１５の電位が負の方向に
大きくなるにつれて、ＤＬＣ膜の硬度は向上していく。
例えば、グラフＢ及びＣに示すように、図２（ｂ）及び
（ｃ）の状態においては、基板１５の電位を−２００Ｖ
以下（電位差２００Ｖ以上）にすると、ＤＬＣ膜のヌー
プ硬度は約３６００になる。因みに、シリコンのヌープ
硬度が約８００であるので、これと比較しても非常に高
硬度なＤＬＣ膜が形成されたことが分かる。上記のよう
に、このプラズマＣＶＤ装置は、プラズマの形状及び基
板１５に印加する電位を制御することによって、より自
由度の高い膜質の制御を実現することができると共に、
より硬質の被膜を生成することができる。

【００５１】なお、図４のグラフＣ、即ち図２（ｃ）の
状態において、基板１５の電位を−２００Ｖとしたと
き、３０分の成膜時間で堆積するＤＬＣ膜の厚さは１．
８μｍであった。また、基板温度は、２００℃以下とい
う比較的に低温に抑えることができた。そして、基板１
５の電位が−２００Ｖのとき、被処理物用電源１８の出
力は約５００Ｗであった。ここで、この状態において生
成されたＤＬＣ膜のラマンスペクトルを図５に示す。同
図に示すグラフＸが、そのＤＬＣ膜のラマンスペクトル
で、グラフＸ₁及びＸ₂は、グラフＸをＤＦＰ法によっ
て波形分離したグラフである。同図に示すように、この
ＤＬＣ膜のラマンスペクトルは、波数１５４０ｃｍ^-1付
近に主ピークを有し、波数１４００ｃｍ^-1付近にショル
ダーバンドを有するというＤＬＣ膜の特徴を示してい
る。なお、このＤＬＣ膜の抵抗値は、１０¹⁰Ω・ｃｍで
あった。

【００５２】なお、本第１実施例では、プラズマ室４と
反射電極１３とを電気的に浮遊させることによって絶縁
電位に維持したが、熱陰極５に接続させることによって
熱陰極５の電位に維持する構成にしてもよい。また、基
板１５、１５、・・・を加熱するためにヒータ１７を設
けたが、特に基板１５、１５、・・・を加熱する必要が
無い場合は、ヒータ１７を設ける必要はない。そして、
主コイル２０の発生する磁界φと、補助コイル２１の発
生する磁界φ₁又はφ₂との強さを変化させる手段とし
て、磁界発生用電源２０ａ及び２１ａから各々供給され
る電流の大きさを変化させたが、主コイル２０及び補助
コイル２１の巻線数を変えることによって各磁界の強さ
を変化させてもよい。勿論、主コイル２０と補助コイル
２１との巻線数は各々異なってもよい。また、磁界発生
用電源２１ａから補助コイル２１に供給する電流の向き
を変えることによって、磁界φ₁及びφ₂の切り換えを
行っていたが、補助コイル２１自体の向きを変えること
によって、それが発生する磁界の向きを変更してもよ
い。更に、モータ２２の回転駆動力を公転軸２４に伝動
する手段として、チェーン２３を用いたが、チェーン２
３に限らずベルトやギア等によってモータ２２の回転駆
動力を公転軸２４に伝動させてもよい。また、モータ２
２の回転軸２２ａに公転軸２４を直接結合させることに
よって、チェーン２３等の回転駆動力を伝動させるため
の構成品を省くことができる。

【００５３】次に、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の
第２実施例を図６及び図７を参照して説明する。なお、
この第２実施例のプラズマＣＶＤ装置は、図６に示すよ
うに、上記図１に示す第１実施例のプラズマＣＶＤ装置
に対して、公転体２５とホルダ固定軸２７、２７、・・
・との結合部分にギア機構２６、２６、・・・を設け、
またホルダ固定軸２７、２７、・・・に対して基板１
５、１５、・・・を直接結合させた構造である。これ以
外については、第１実施例と同様であり、同等部分に同
一符号を付し、詳細な説明を省略する。

【００５４】このプラズマＣＶＤ装置は、ギア機構を設
けることによって、公転体２５が回転すると共に、ホル
ダ固定軸２７、２７、・・・自体も回転するように構成
したものである。これによって、このホルダ固定軸２
７、２７、・・・に直接結合された基板１５、１５、・
・・自体も、ホルダ固定軸２７、２７、・・・を中心と
して回転、即ち自転する。つまり、基板１５、１５、・
・・は、図７に示すように、軸線１４を中心として矢印
２５ａの方向に回転すると共に、この基板１５、１５、
・・・自体もホルダ固定軸２７、２７、・・・を中心と
して矢印２７ａ、２７ａ、・・・の方向に回転する。

【００５５】このプラズマＣＶＤ装置は、上記のように
構成されているので、ホルダ固定軸２７、２７、・・・
に直接結合された基板１５、１５、・・・の両面に対し
て被膜を生成することができる。これと同様に、例えば
金型やドリル等のように複雑な形状を有する立体物で
も、それをホルダ固定軸２７、２７、・・・に直接結合
させることによって、その表面全体に被膜を生成するこ
とができる。

【００５６】

【発明の効果】第１の発明のプラズマＣＶＤ装置は、第
１の磁界の強さと、第２の磁界の強さ及び方向とを制御
することによって、プラズマの形状、ひいては被処理物
に対するプラズマエネルギの作用を制御することができ
る。特に、被処理物をプラズマに晒す状態にすることに
よって、被処理物の成膜面に対するプラズマエネルギの
作用を従来よりも遙かに大きくすることができる。従っ
て、従来技術と比較して被膜の堆積速度を高速にするこ
とができ、また、従来技術では非常に困難であったＤＬ
Ｃ膜等のような非常に高硬度な被膜の生成を実現するこ
とができるという効果がある。更に、被処理物に対する
プラズマの入射領域及び入射位置を制御することもでき
るので、被処理物のある一部分に成膜するというよう
に、局部的な成膜を実現することができるという効果が
ある。よって、被膜生成の制御の自由度が従来よりも遙
かに向上する。

【００５７】第２の発明のプラズマＣＶＤ装置は、第１
の発明と同様に、第１の磁界の強さと、第２の磁界の強
さ及び方向とを制御することによって、プラズマの形状
を制御し、ひいては被処理物の成膜面に対するプラズマ
エネルギの作用を制御することができるので、第１の発
明と同様の効果を奏する。更に、被処理物を支持してい
る支持部自体を回転、即ち自転させることによって、プ
ラズマに対する被処理物の成膜面を順次移動させること
ができるので、例えば金型やドリル等のように、複雑な
形状を有する立体物に対しても、その略全面に均一に被
膜を生成することができるという効果がある。

【００５８】第３の発明のプラズマＣＶＤ装置は、被処
理物がプラズマの周りを回転、即ち公転するように構成
されているため、複数の被処理物を同時に処理したと
き、各被処理物間における被膜の膜質の均一性を、従来
よりも、ひいては第１又は第２の発明よりも向上させる
ことができる。また、被処理物を加熱するための例えば
ヒータ等の加熱手段を被処理物の数だけ設ける必要がな
いため、加熱手段の増加によるコストアップを抑えるこ
とができ、また、この加熱手段の輻射熱による真空槽内
の温度上昇も抑えることができる。

【００５９】第４の発明のプラズマＣＶＤ装置は、プラ
ズマ中の電子が、プラズマ源と反射電極との間を往復運
動、即ち電界振動するように構成されているので、電子
の飛行距離を延長することができる。従って、この電子
と、放電ガス及び材料ガスの粒子との衝突する機会が増
加するため、プラズマの発生が促進され、これによっ
て、高密度なプラズマを得ることができる。

【００６０】第５の発明のプラズマＣＶＤ装置は、プラ
ズマ中に電子を注入することによって、プラズマの空間
電位を低下させ、これによって、真空槽に衝突して消失
するイオンのエネルギを減少させるように構成されてい
る。従って、真空槽の内壁に高エネルギのイオンが衝突
することによって生じる異常放電を抑えることができ、
これによって、長時間に渡たって安定な放電、即ち定常
プラズマを維持することができる。また、プラズマ中の
電子が、プラズマ室と反射電極との間を電界振動するよ
うに構成されているので、電子の飛行距離を延長するこ
とができる。従って、この電子と、放電ガス及び材料ガ
スの粒子との衝突する機会が増加するため、プラズマの
発生が促進され、これによって、高密度なプラズマを得
ることができる。

【００６１】第６の発明のプラズマＣＶＤ装置は、被処
理物の電位が、基準電位、例えば接地電位に対して、負
電位になるように構成されているので、被処理物に対す
るイオンの衝突を促進させることができ、これによっ
て、被膜の被処理物に対する密着性、緻密性、硬度等を
向上させることができる。また、生成する被膜が絶縁性
である場合は、高周波電力を供給するため、被処理物の
成膜面におけるチャージアップを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の第１実施例
の概略を示す図である。

【図２】同実施例のプラズマの状態を示す概略図であ
る。

【図３】同実施例のプラズマの状態を示す概略図であ
る。

【図４】同実施例においてプラズマの形状を変化させた
ときの基板電位と被膜のヌープ硬度との関係を示すグラ
フである。

【図５】同実施例において生成したＤＬＣ膜のラマンス
ペクトルである。

【図６】本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の第２実施例
の概略を示す図である。

【図７】図６のＩ−Ｉ矢視図である。

【図８】従来のプラズマＣＶＤ装置におけるプラズマの
状態を示す概略図である。

【符号の説明】

１真空槽２排気管３プラズマ源４プラズマ室５熱陰極６陽極７電子注入電極８ガスノズル（放電ガス用）１３反射電極１４軸線１５基板１６ホルダ１８被処理物用電源１９ガスノズル（材料ガス用）２０主コイル２１補助コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気手段によって内部が排気されている
真空槽と、上記真空槽に結合されプラズマを発生すると
共に該プラズマを上記真空槽内に供給するプラズマ源
と、上記真空槽内において上記プラズマの供給部分の中
心から上記プラズマの供給方向に真っ直ぐに伸延する軸
線に対して直角な方向に所定の間隔を隔てて少なくとも
１以上設けられており被処理物をその所定の部分が上記
軸線に対向する状態に支持する支持部と、上記プラズマ
源内に上記軸線を中心に対称な分布であると共に上記プ
ラズマ源から上記真空槽内に向かう方向の第１の磁界を
発生させる第１の磁界発生手段と、上記支持部を挟んで
上記プラズマ源とは反対側の上記真空槽内に上記軸線を
中心に対称な分布であると共に上記第１の磁界と同方向
あるいは逆方向の第２の磁界を発生させる第２の磁界発
生手段と、上記真空槽内に材料ガスを供給する材料ガス
供給手段とを具備し、上記第１及び第２の磁界発生手段
が上記第１及び第２の磁界の強さを各々独立して可変で
きる状態に構成されたことを特徴とするプラズマＣＶＤ
装置。
【請求項２】排気手段によって内部が排気されている
真空槽と、上記真空槽に結合されプラズマを発生すると
共に該プラズマを上記真空槽内に供給するプラズマ源
と、上記真空槽内において上記プラズマの供給部分の中
心から上記プラズマの供給方向に真っ直ぐに伸延する軸
線に対して直角な方向に所定の間隔を隔てて少なくとも
１以上設けられた被処理物を支持する支持部と、上記軸
線に対して上記被処理物の表面が順次移動する状態に上
記支持部自体を回転させる自転駆動手段と、上記プラズ
マ源内に上記軸線を中心に対称な分布であると共に上記
プラズマ源から上記真空槽内に向かう方向の第１の磁界
を発生させる第１の磁界発生手段と、上記支持部を挟ん
で上記プラズマ源とは反対側の上記真空槽内に上記軸線
を中心に対称な分布であると共に上記第１の磁界と同方
向あるいは逆方向の第２の磁界を発生させる第２の磁界
発生手段と、上記真空槽内に材料ガスを供給する材料ガ
ス供給手段とを具備し、上記第１及び第２の磁界発生手
段が上記第１及び第２の磁界の強さを各々独立して可変
できる状態に構成されたことを特徴とするプラズマＣＶ
Ｄ装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載のプラズマＣＶＤ
装置において、上記軸線を中心として上記支持部を回転
させる公転駆動手段を設けたことを特徴とするプラズマ
ＣＶＤ装置。
【請求項４】請求項１、２又は３に記載のプラズマＣ
ＶＤ装置において、上記支持部を挟んで上記プラズマ源
とは反対側の上記真空槽内の上記軸線上に上記プラズマ
源に対向する状態に反射電極を設け、上記真空槽の壁部
を基準電位に接続すると共に、上記プラズマ源と上記反
射電極とを電気的に浮遊させる状態に構成したことを特
徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】請求項１、２又は３に記載のプラズマＣ
ＶＤ装置において、上記支持部を挟んで上記プラズマ源
とは反対側の上記真空槽内の上記軸線上に上記プラズマ
源に対向する状態に反射電極を設け、上記真空槽の壁部
を基準電位に接続すると共に、上記プラズマ源が、上記
真空槽にこれと電気的に絶縁された状態で結合すると共
に上記真空槽内と連通する空間を形成するプラズマ室
と、上記空間内に設けられており熱電子を放出する熱陰
極と、上記空間内に設けられており上記熱陰極を基準に
して正電位が印加される陽極と、上記空間内に設けられ
ており上記熱陰極を基準にして正電位が印加されると共
に上記基準電位に接続されている電子注入電極と、上記
空間内に放電発生用のガスを供給する放電ガス供給手段
とによって構成され、上記プラズマ室と上記反射電極と
を電気的に浮遊させる状態、または上記熱陰極の電位に
維持する状態に構成したことを特徴とするプラズマＣＶ
Ｄ装置。
【請求項６】請求項１、２、３、４又は５に記載のプ
ラズマＣＶＤ装置において、導電性被膜を生成するとき
は上記基準電位に対して負電位の直流電力を、また絶縁
性被膜を生成するときは高周波電力を、上記被処理物に
供給する被処理物用電源を設けたことを特徴とするプラ
ズマＣＶＤ装置。