JPH08213195A - シートプラズマ発生装置 - Google Patents
シートプラズマ発生装置Info
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- JPH08213195A JPH08213195A JP7015924A JP1592495A JPH08213195A JP H08213195 A JPH08213195 A JP H08213195A JP 7015924 A JP7015924 A JP 7015924A JP 1592495 A JP1592495 A JP 1592495A JP H08213195 A JPH08213195 A JP H08213195A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】経済的に、効率よく高密度なプラズマの生成が
可能であり、大電力導入が可能であると共に大型化も容
易に行なうことができるシートプラズマ発生装置を提供
する事。 【構成】プラズマ発生用の真空容器１と、この真空容器
１の外周を囲むように設けられ上記真空容器１の内部に
ＥＣＲゾーンＥ形成用の軸方向磁場を発生させるコイル
２と、前記真空容器１のマイクロ波導入窓５に基端開口
部３ａが接合され他端開口部が上記基端開口部３ａに対
し軸方向には広く厚み方向には狭い扁平矩形状のプラズ
マ放出口３ｂとなっており、その形状によりマイクロ波
の伝播および吸収分布を制御する如く設けられた金属テ
ーパー管３とを具備。
可能であり、大電力導入が可能であると共に大型化も容
易に行なうことができるシートプラズマ発生装置を提供
する事。 【構成】プラズマ発生用の真空容器１と、この真空容器
１の外周を囲むように設けられ上記真空容器１の内部に
ＥＣＲゾーンＥ形成用の軸方向磁場を発生させるコイル
２と、前記真空容器１のマイクロ波導入窓５に基端開口
部３ａが接合され他端開口部が上記基端開口部３ａに対
し軸方向には広く厚み方向には狭い扁平矩形状のプラズ
マ放出口３ｂとなっており、その形状によりマイクロ波
の伝播および吸収分布を制御する如く設けられた金属テ
ーパー管３とを具備。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大面積プロセス用プラ
ズマ発生装置、リニア型イオン源、金属等の大面積酸化
膜生成装置、フィルム等の表面を処理する表面処理装
置、プラズマ加速器、等のプラズマを利用する装置全般
への適用が可能であり、特にエッチング装置、スパッタ
ー装置、薄膜生成装置等の効率よく短時間で処理を行う
必要性のある装置に対して有用なシートプラズマ発生装
置に関する。
ズマ発生装置、リニア型イオン源、金属等の大面積酸化
膜生成装置、フィルム等の表面を処理する表面処理装
置、プラズマ加速器、等のプラズマを利用する装置全般
への適用が可能であり、特にエッチング装置、スパッタ
ー装置、薄膜生成装置等の効率よく短時間で処理を行う
必要性のある装置に対して有用なシートプラズマ発生装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のプラズマ発生装置には、
図３に示す熱カソード直流放電を用いる装置（以下これ
を直流放電型装置と呼ぶ）、図４に示す矩形型電極を備
えた高周波放電を用いる装置（以下これを高周波型装置
と呼ぶ）、図５に示すマイクロ波導波管にスリットを開
けたアンテナを用いる装置（以下これをスリットアンテ
ナ型装置と呼ぶ）等がある。
図３に示す熱カソード直流放電を用いる装置（以下これ
を直流放電型装置と呼ぶ）、図４に示す矩形型電極を備
えた高周波放電を用いる装置（以下これを高周波型装置
と呼ぶ）、図５に示すマイクロ波導波管にスリットを開
けたアンテナを用いる装置（以下これをスリットアンテ
ナ型装置と呼ぶ）等がある。
【０００３】図３は直流放電型装置を示す図で、（ａ）
は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。
図３の（ａ）（ｂ）に示す直流放電型装置においては、
直流放電用電源１２により負電位を与えられ、カソード
加熱用電源１３により加熱された熱カソード１１から発
生した円柱型プラズマＰがスリット９を介して真空容器
１の内部へ導入される。真空容器１に導入されたプラズ
マＰは、真空容器１の外周を囲むように設けられたコイ
ル２によって発生した軸方向磁場Ｂφにより矢印方向へ
移送される。スリット９により細くされたプラズマＰ
は、２個の永久磁石８ａ、８ｂによるカスプ型磁場によ
り、厚みｔ方向には薄く、幅ｗ方向には広げられ、シー
ト状に整形される。そして、さらに軸方向磁場Ｂφによ
り軸方向に移送されていき、接地金属板１４で終端され
る。
は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。
図３の（ａ）（ｂ）に示す直流放電型装置においては、
直流放電用電源１２により負電位を与えられ、カソード
加熱用電源１３により加熱された熱カソード１１から発
生した円柱型プラズマＰがスリット９を介して真空容器
１の内部へ導入される。真空容器１に導入されたプラズ
マＰは、真空容器１の外周を囲むように設けられたコイ
ル２によって発生した軸方向磁場Ｂφにより矢印方向へ
移送される。スリット９により細くされたプラズマＰ
は、２個の永久磁石８ａ、８ｂによるカスプ型磁場によ
り、厚みｔ方向には薄く、幅ｗ方向には広げられ、シー
ト状に整形される。そして、さらに軸方向磁場Ｂφによ
り軸方向に移送されていき、接地金属板１４で終端され
る。
【０００４】図４は高周波型装置を示す図で、（ａ）は
側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。図
４の（ａ）（ｂ）に示す高周波型装置においては、高周
波電源１６から発せられた高周波が高周波電極１５を介
して真空容器１の内部に導入される。上記電極１５を矩
形断面を有する形状にすることで、電極１５内に矩形断
面を持つプラズマＰが発生する。軸方向磁場発生用コイ
ル２によるプラズマＰの移送および閉じ込め機能は上記
直流放電型と同様であって、プラズマＰは軸方向磁場Ｂ
φにより矩形断面を保持しながらシート状プラズマとし
て終端用の接地金属板１４まで移送される。
側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。図
４の（ａ）（ｂ）に示す高周波型装置においては、高周
波電源１６から発せられた高周波が高周波電極１５を介
して真空容器１の内部に導入される。上記電極１５を矩
形断面を有する形状にすることで、電極１５内に矩形断
面を持つプラズマＰが発生する。軸方向磁場発生用コイ
ル２によるプラズマＰの移送および閉じ込め機能は上記
直流放電型と同様であって、プラズマＰは軸方向磁場Ｂ
φにより矩形断面を保持しながらシート状プラズマとし
て終端用の接地金属板１４まで移送される。
【０００５】図５はスリットアンテナ型装置を示す図
で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面
図である。図５の（ａ）（ｂ）に示すスリット型アンテ
ナ装置においては、マイクロ波７を伝達する導波管１７
のＥ面（マイクロ波電場と垂直方向の面）に幅１cm程
度、長さ数十cm程度のスリット２１が開けてあり、同様
のスリットを開けた真空容器１とＥ面で接合されてい
る。接合面には真空保持およびマイクロ波導入用として
石英等の誘電体窓５が設置されている。マイクロ波導入
部付近には、プラズマのシート化を補助的に高めるため
のカスプ状磁場発生用の２個の永久磁石１８ａ、１８ｂ
が平行に設置される。上記スリット２１を含む磁石１８
ａ、１８ｂの設置領域を囲むように、ＥＣＲゾーンＥの
発生、プラズマＰの閉じ込め、プラズマＰの移送用磁場
を発生させるための矩形型コイル２Ｘを真空容器１の外
周に設置する。かくして、スリット状アンテナからマイ
クロ波７の進行方向に対して垂直な方向にもれたマイク
ロ波により、真空容器１内にはスリット長さと同様の長
さを持つプラズマＰが発生し、上記２個の永久磁石１８
ａ，１８ｂによるカスプ状磁場で薄くシート化され、コ
イル２Ｘによる磁場によって、ターゲット２０まで移送
される。
で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面
図である。図５の（ａ）（ｂ）に示すスリット型アンテ
ナ装置においては、マイクロ波７を伝達する導波管１７
のＥ面（マイクロ波電場と垂直方向の面）に幅１cm程
度、長さ数十cm程度のスリット２１が開けてあり、同様
のスリットを開けた真空容器１とＥ面で接合されてい
る。接合面には真空保持およびマイクロ波導入用として
石英等の誘電体窓５が設置されている。マイクロ波導入
部付近には、プラズマのシート化を補助的に高めるため
のカスプ状磁場発生用の２個の永久磁石１８ａ、１８ｂ
が平行に設置される。上記スリット２１を含む磁石１８
ａ、１８ｂの設置領域を囲むように、ＥＣＲゾーンＥの
発生、プラズマＰの閉じ込め、プラズマＰの移送用磁場
を発生させるための矩形型コイル２Ｘを真空容器１の外
周に設置する。かくして、スリット状アンテナからマイ
クロ波７の進行方向に対して垂直な方向にもれたマイク
ロ波により、真空容器１内にはスリット長さと同様の長
さを持つプラズマＰが発生し、上記２個の永久磁石１８
ａ，１８ｂによるカスプ状磁場で薄くシート化され、コ
イル２Ｘによる磁場によって、ターゲット２０まで移送
される。
【０００６】上記の従来例に係るシートプラズマ発生装
置のうち、図３に示す直流放電型装置では、熱カソード
１１を加熱するための加熱用電源１３が必要であると共
に、カソード１１の寿命に応じてカソード交換操作を行
う必要があるため非経済的である。またカソード１１か
らの不純物がプラズマＰへ混入する不具合も無視できな
い。
置のうち、図３に示す直流放電型装置では、熱カソード
１１を加熱するための加熱用電源１３が必要であると共
に、カソード１１の寿命に応じてカソード交換操作を行
う必要があるため非経済的である。またカソード１１か
らの不純物がプラズマＰへ混入する不具合も無視できな
い。
【０００７】図４に示す高周波型装置では直流放電型装
置のような欠点はないが、発生したプラズマＰの自己バ
イアスによる高電位化（数百Ｖ〜１ｋＶ）が避けられな
い。このためプラズマ中のイオンがその電場により電極
に向かって加速され、スパッター現象により不純物が発
生するおそれがある。また電極出口付近における高周波
電場の乱れに起因するプラズマ拡散によって、プラズマ
形状が乱れたり、プラズマ粒子がロスしたりする等の問
題点がある。このため高密度で形状の安定したシートプ
ラズマを生成することが困難である。
置のような欠点はないが、発生したプラズマＰの自己バ
イアスによる高電位化（数百Ｖ〜１ｋＶ）が避けられな
い。このためプラズマ中のイオンがその電場により電極
に向かって加速され、スパッター現象により不純物が発
生するおそれがある。また電極出口付近における高周波
電場の乱れに起因するプラズマ拡散によって、プラズマ
形状が乱れたり、プラズマ粒子がロスしたりする等の問
題点がある。このため高密度で形状の安定したシートプ
ラズマを生成することが困難である。
【０００８】図５に示すスリットアンテナ型装置では、
マイクロ波７の導波管内伝播方向と垂直な方向への漏洩
マイクロ波を利用するものであるため、プラズマＰによ
るマイクロ波の吸収率がせいぜい数十％でありプラズマ
生成効率が悪い。そのため高密度プラズマを低コストで
得る目的にそぐわない。さらにスリットアンテナをプラ
ズマシート化のために細く（〜１cm）しているので、高
電力導入に際してアンテナ部の大気側における放電破壊
が問題となり、高電力導入が困難である。
マイクロ波７の導波管内伝播方向と垂直な方向への漏洩
マイクロ波を利用するものであるため、プラズマＰによ
るマイクロ波の吸収率がせいぜい数十％でありプラズマ
生成効率が悪い。そのため高密度プラズマを低コストで
得る目的にそぐわない。さらにスリットアンテナをプラ
ズマシート化のために細く（〜１cm）しているので、高
電力導入に際してアンテナ部の大気側における放電破壊
が問題となり、高電力導入が困難である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記従来
の欠点をなくすべく種々の検討を行なった結果、入射窓
から磁力線に対して平行に入射されたマイクロ波が、Ｅ
ＣＲゾーンＥを決める磁束密度以上の磁束密度領域では
プラズマで満たされた金属テーパー管内をＥＣＲゾーン
まで反射なしで伝播し完全に吸収されること、真空内に
設置する金属テーパー管形状によりこの管内を伝播する
マイクロ波のプラズマによる吸収分布（断面）を偏平な
矩形状に制御でき、同時に発生したプラズマをテーパー
管内に閉じ込めることで磁力線に沿って移送されるプラ
ズマ断面を矩形に、すなわち全体でプラズマをシート化
することが可能であること、プラズマ移送部の端部にお
いて、棒状永久磁石を設置することでプラズマのシート
化を更に精度よく行え、同時にプラズマの閉じ込めも改
善できること、などの事実を見いだした。
の欠点をなくすべく種々の検討を行なった結果、入射窓
から磁力線に対して平行に入射されたマイクロ波が、Ｅ
ＣＲゾーンＥを決める磁束密度以上の磁束密度領域では
プラズマで満たされた金属テーパー管内をＥＣＲゾーン
まで反射なしで伝播し完全に吸収されること、真空内に
設置する金属テーパー管形状によりこの管内を伝播する
マイクロ波のプラズマによる吸収分布（断面）を偏平な
矩形状に制御でき、同時に発生したプラズマをテーパー
管内に閉じ込めることで磁力線に沿って移送されるプラ
ズマ断面を矩形に、すなわち全体でプラズマをシート化
することが可能であること、プラズマ移送部の端部にお
いて、棒状永久磁石を設置することでプラズマのシート
化を更に精度よく行え、同時にプラズマの閉じ込めも改
善できること、などの事実を見いだした。
【００１０】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、その目的は、前記従来の欠点をもたず、効率よ
く短時間処理を可能とするシートプラズマ発生装置を提
供することにある。
であり、その目的は、前記従来の欠点をもたず、効率よ
く短時間処理を可能とするシートプラズマ発生装置を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のシートプラズマ発生装置は以
下の如く構成されている。 （１）本発明のシートプラズマ発生装置は、プラズマ発
生用の真空容器と、この真空容器の外周を囲むように設
けられ上記真空容器の内部にＥＣＲゾーン形成用の軸方
向磁場を発生させるコイルと、前記真空容器のマイクロ
波導入窓に基端開口部が接合され他端開口部が上記基端
開口部に対し軸方向には広く厚み方向には狭い扁平矩形
状のプラズマ放出口となっており、その形状によりマイ
クロ波の伝播および吸収分布を制御する如く設けられた
金属テーパー管とから構成されている。 （２）本発明のシートプラズマ発生装置は、上記（１）
に記載の装置であって、かつ移送されたシートプラズマ
のプラズマ端に、上記プラズマの断面形状と同一な形状
の磁化面を持つ棒状永久磁石を設けている。
達成するために、本発明のシートプラズマ発生装置は以
下の如く構成されている。 （１）本発明のシートプラズマ発生装置は、プラズマ発
生用の真空容器と、この真空容器の外周を囲むように設
けられ上記真空容器の内部にＥＣＲゾーン形成用の軸方
向磁場を発生させるコイルと、前記真空容器のマイクロ
波導入窓に基端開口部が接合され他端開口部が上記基端
開口部に対し軸方向には広く厚み方向には狭い扁平矩形
状のプラズマ放出口となっており、その形状によりマイ
クロ波の伝播および吸収分布を制御する如く設けられた
金属テーパー管とから構成されている。 （２）本発明のシートプラズマ発生装置は、上記（１）
に記載の装置であって、かつ移送されたシートプラズマ
のプラズマ端に、上記プラズマの断面形状と同一な形状
の磁化面を持つ棒状永久磁石を設けている。
【００１２】
【作用】上記手段（１）（２）を講じた結果、それぞれ
次のような作用が生じる。 （１）本発明のシートプラズマ発生装置においては、マ
イクロ波が真空容器内へ入射すると、真空容器外に設置
されたコイルで発生した磁場により、ＥＣＲプラズマが
金属テーパー管内、及び真空容器内に生成される。この
とき、金属テーパー管のプラズマ放出口は偏平な矩形状
に形成されているためプラズマ中のマイクロ波伝播およ
び吸収分布を制御でき、同放出口から磁力線に沿ってシ
ートプラズマが生成される。なお、本装置は磁場の調整
により吸収率をほぼ１００％にすることが可能であり、
きわめて効率のよい高密度なシートプラズマを生成可能
であることが確認された。 （２）本発明のシートプラズマ発生装置においては、真
空容器の端部まで移送されたシートプラズマ粒子は、同
位置にシートプラズマ断面と同一形状の磁化面を向けて
設置された永久磁石の磁場によりミラー反射をおこし、
真空容器の壁面や磁石面で失われることなくプラズマ内
に戻される。また、プラズマが上記磁石による磁場によ
って閉じ込められることから、真空容器の端部において
もプラズマは矩形断面を安定に保持される。
次のような作用が生じる。 （１）本発明のシートプラズマ発生装置においては、マ
イクロ波が真空容器内へ入射すると、真空容器外に設置
されたコイルで発生した磁場により、ＥＣＲプラズマが
金属テーパー管内、及び真空容器内に生成される。この
とき、金属テーパー管のプラズマ放出口は偏平な矩形状
に形成されているためプラズマ中のマイクロ波伝播およ
び吸収分布を制御でき、同放出口から磁力線に沿ってシ
ートプラズマが生成される。なお、本装置は磁場の調整
により吸収率をほぼ１００％にすることが可能であり、
きわめて効率のよい高密度なシートプラズマを生成可能
であることが確認された。 （２）本発明のシートプラズマ発生装置においては、真
空容器の端部まで移送されたシートプラズマ粒子は、同
位置にシートプラズマ断面と同一形状の磁化面を向けて
設置された永久磁石の磁場によりミラー反射をおこし、
真空容器の壁面や磁石面で失われることなくプラズマ内
に戻される。また、プラズマが上記磁石による磁場によ
って閉じ込められることから、真空容器の端部において
もプラズマは矩形断面を安定に保持される。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るシートプラズ
マ発生装置の構成図である。図１の（ａ）は装置を側面
から見た略式断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ｂ断
面図である。同図に示すように、このシートプラズマ発
生装置は、プラズマ発生用の真空容器１と、この真空容
器１の外周を囲むように設けられたＥＣＲゾーン形成用
の軸方向磁場を発生させる電磁コイル２と、真空容器１
内の一端部に設けた金属テーパー管３と、真空容器１内
の他端部に設けた棒状永久磁石４とからなっている。真
空容器１の断面形状は図示の正方形のものに限らず円形
でも矩形でも構わない。また、コイル２の形状も真空容
器内に一様な軸方向磁場が形成されるものであれば任意
である。
マ発生装置の構成図である。図１の（ａ）は装置を側面
から見た略式断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ｂ断
面図である。同図に示すように、このシートプラズマ発
生装置は、プラズマ発生用の真空容器１と、この真空容
器１の外周を囲むように設けられたＥＣＲゾーン形成用
の軸方向磁場を発生させる電磁コイル２と、真空容器１
内の一端部に設けた金属テーパー管３と、真空容器１内
の他端部に設けた棒状永久磁石４とからなっている。真
空容器１の断面形状は図示の正方形のものに限らず円形
でも矩形でも構わない。また、コイル２の形状も真空容
器内に一様な軸方向磁場が形成されるものであれば任意
である。
【００１４】図２の（ａ）はシートプラズマ生成用の金
属テーパー管３の構造を示す斜視図である。この金属テ
ーパー管３は、一端にマイクロ波導入窓５に接合される
基端開口部３ａを有している。他端開口部はプラズマ放
出口３ｂとなっている。上記基端開口部３ａに対し、プ
ラズマ放出口３ｂは、幅ｗの方向には広く、厚みｔの方
向には狭い扁平矩形状に形成されており、プラズマをシ
ート状に生成可能なものとなっている。なお、上記金属
テーパー管３の基端開口部３ａとプラズマ放出口３ａと
を有している側壁部８の形状は平面でなく曲面を呈する
ものであってもよい。
属テーパー管３の構造を示す斜視図である。この金属テ
ーパー管３は、一端にマイクロ波導入窓５に接合される
基端開口部３ａを有している。他端開口部はプラズマ放
出口３ｂとなっている。上記基端開口部３ａに対し、プ
ラズマ放出口３ｂは、幅ｗの方向には広く、厚みｔの方
向には狭い扁平矩形状に形成されており、プラズマをシ
ート状に生成可能なものとなっている。なお、上記金属
テーパー管３の基端開口部３ａとプラズマ放出口３ａと
を有している側壁部８の形状は平面でなく曲面を呈する
ものであってもよい。
【００１５】説明を図１に戻す。波導管６により導かれ
たマイクロ波７は、真空保持をはかられた誘電体からな
るマイクロ波導入窓５を通して真空容器１内に導入され
る。マイクロ波導入窓５は波導管６の断面と同形となっ
ている。そのため、大電力入射に際してもマイクロ波導
入窓５の大気側における放電破壊の問題がない。
たマイクロ波７は、真空保持をはかられた誘電体からな
るマイクロ波導入窓５を通して真空容器１内に導入され
る。マイクロ波導入窓５は波導管６の断面と同形となっ
ている。そのため、大電力入射に際してもマイクロ波導
入窓５の大気側における放電破壊の問題がない。
【００１６】導入されたマイクロ波７は、同窓５に基端
開口部３ａが一体的に接合している金属テーパー管３内
をＥＣＲゾーンＥまで伝播し、同金属テーパー管３内に
シートプラズマＰを生成する。生成されたプラズマＰは
軸方向磁場Ｂφによって矢印方向へ移送されていく。そ
して永久磁石４で終端される。
開口部３ａが一体的に接合している金属テーパー管３内
をＥＣＲゾーンＥまで伝播し、同金属テーパー管３内に
シートプラズマＰを生成する。生成されたプラズマＰは
軸方向磁場Ｂφによって矢印方向へ移送されていく。そ
して永久磁石４で終端される。
【００１７】永久磁石４はステンレス等のホルダーに入
れられ、このホルダーを水冷することで、プラズマＰや
その熱によるダメージを避けるものとなっている。棒状
永久磁石４は図１の向きに設置され、プラズマＰに面し
た側での磁場の向きがコイル２による磁場の向きと一致
するようにしておく。こうすることで、終端におけるプ
ラズマ形状の乱れが回避され、プラズマＰの磁石磁場に
よる閉じ込めが改善される。
れられ、このホルダーを水冷することで、プラズマＰや
その熱によるダメージを避けるものとなっている。棒状
永久磁石４は図１の向きに設置され、プラズマＰに面し
た側での磁場の向きがコイル２による磁場の向きと一致
するようにしておく。こうすることで、終端におけるプ
ラズマ形状の乱れが回避され、プラズマＰの磁石磁場に
よる閉じ込めが改善される。
【００１８】図２の（ｂ）は大型シートプラズマ装置へ
適用した実施例の構成を示す図である。同図に示すよう
に、複数（本実施例では３個）の導波管６を介してマイ
クロ波７が真空容器１に並列に導入されるようにし、各
マイクロ波７に対応する複数の金属テーパー管３の広が
った部分すなわちプラズマ放出口３ｂが相互に接するよ
うに設置され、任意の幅を持ったシートプラズマ生成が
可能となっている。コイル２としては真空容器１を囲む
大型の矩形状をなすものが用いられ、永久磁石４はプラ
ズマＰの幅方向に必要数だけ並べることで対応させてい
る。
適用した実施例の構成を示す図である。同図に示すよう
に、複数（本実施例では３個）の導波管６を介してマイ
クロ波７が真空容器１に並列に導入されるようにし、各
マイクロ波７に対応する複数の金属テーパー管３の広が
った部分すなわちプラズマ放出口３ｂが相互に接するよ
うに設置され、任意の幅を持ったシートプラズマ生成が
可能となっている。コイル２としては真空容器１を囲む
大型の矩形状をなすものが用いられ、永久磁石４はプラ
ズマＰの幅方向に必要数だけ並べることで対応させてい
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、マイクロ波を利用して
いるため、直流放電型装置のようにカソードの寿命に伴
う交換操作およびカソードを加熱するための電源が不必
要であり経済的である。また、直流放電型装置および高
周波型装置に共通である不純物の混入が少ない。さら
に、マイクロ波の伝播を金属テーパー管で制御し、吸収
にＥＣＲ条件を用いているために、マイクロ波の吸収率
を１００％にすることが可能であり、効率よく高密度な
プラズマの生成が可能である。金属テーパー管の利用
は、マイクロ波導入窓を導波管の断面と同形にすること
ができるため、大電力導入が可能であると共に、大型化
も容易に行なうことができ、応用範囲が広い利点があ
る。
いるため、直流放電型装置のようにカソードの寿命に伴
う交換操作およびカソードを加熱するための電源が不必
要であり経済的である。また、直流放電型装置および高
周波型装置に共通である不純物の混入が少ない。さら
に、マイクロ波の伝播を金属テーパー管で制御し、吸収
にＥＣＲ条件を用いているために、マイクロ波の吸収率
を１００％にすることが可能であり、効率よく高密度な
プラズマの生成が可能である。金属テーパー管の利用
は、マイクロ波導入窓を導波管の断面と同形にすること
ができるため、大電力導入が可能であると共に、大型化
も容易に行なうことができ、応用範囲が広い利点があ
る。
【図１】本発明の一実施例に係るＥＣＲシートプラズマ
発生装置の構成を示す図で、（ａ）は側面断面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図。
発生装置の構成を示す図で、（ａ）は側面断面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図。
【図２】（ａ）は本発明の一実施例に係る金属テーパー
管の構造を示す斜視図、（ｂ）は装置の大型化をはかっ
た一例を示す側面断面図。
管の構造を示す斜視図、（ｂ）は装置の大型化をはかっ
た一例を示す側面断面図。
【図３】従来例に係る直流放電型装置の構成を示す図
で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面
図。
で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面
図。
【図４】従来例に係る高周波型装置の構成を示す図で、
（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図。
（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図。
【図５】従来例に係るスリットアンテナ型装置の構成を
示す図で（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ
断面図。
示す図で（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ
断面図。
１…真空容器 ２…電磁コイル ３…金属テーパー管 ４…棒状永久磁石 ５…マイクロ波導入窓 ６…マイクロ波導波
管 ７…マイクロ波 ８…テーパー管側壁
部 ９…スリット １０…アノード １１…カソード １２…直流放電用電
源 １３…カソード加熱用電源 １４…プラズマ終端
用接地金属板 １５…矩形断面型ｒｆ電極 １６…ｒｆ電極 １７…スリットアンテナ付きマイクロ波導波管 １８…カスプ磁場形成用永久磁石，１９…ダミーロード ２０…ターゲット ２１…スリットアン
テナ Ｐ…プラズマ Ｂφ…軸方向磁場 Ｅ…ＥＣＲゾーン
管 ７…マイクロ波 ８…テーパー管側壁
部 ９…スリット １０…アノード １１…カソード １２…直流放電用電
源 １３…カソード加熱用電源 １４…プラズマ終端
用接地金属板 １５…矩形断面型ｒｆ電極 １６…ｒｆ電極 １７…スリットアンテナ付きマイクロ波導波管 １８…カスプ磁場形成用永久磁石，１９…ダミーロード ２０…ターゲット ２１…スリットアン
テナ Ｐ…プラズマ Ｂφ…軸方向磁場 Ｅ…ＥＣＲゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｇ Ｈ０１Ｌ 21/205 // Ｈ０１Ｌ 21/3065
Claims (2)
- 【請求項１】プラズマ発生用の真空容器と、 この真空容器の外周を囲むように設けられ上記真空容器
の内部にＥＣＲゾーン形成用の軸方向磁場を発生させる
コイルと、 前記真空容器のマイクロ波導入窓に基端開口部が接合さ
れ他端開口部が上記基端開口部に対し軸方向には広く厚
み方向には狭い扁平矩形状のプラズマ放出口となってお
り、その形状によりマイクロ波の伝播および吸収分布を
制御する如く設けられた金属テーパー管と、 を具備したことを特徴とするシートプラズマ発生装置。 - 【請求項２】移送されたシートプラズマのプラズマ端
に、上記プラズマの断面形状と同一な形状の磁化面を持
つ棒状永久磁石を設けたことを特徴とする請求項１に記
載のシートプラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015924A JPH08213195A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | シートプラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015924A JPH08213195A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | シートプラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08213195A true JPH08213195A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11902336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7015924A Withdrawn JPH08213195A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | シートプラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08213195A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299331A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Mitsubishi Shoji Plast Kk | プラズマｃｖｄ成膜装置及びガスバリア性を有するプラスチック容器の製造方法 |
| JP2009235497A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Shinmaywa Industries Ltd | スパッタリング装置 |
| US20110226617A1 (en) * | 2010-03-22 | 2011-09-22 | Applied Materials, Inc. | Dielectric deposition using a remote plasma source |
-
1995
- 1995-02-02 JP JP7015924A patent/JPH08213195A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299331A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Mitsubishi Shoji Plast Kk | プラズマｃｖｄ成膜装置及びガスバリア性を有するプラスチック容器の製造方法 |
| JP2009235497A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Shinmaywa Industries Ltd | スパッタリング装置 |
| US20110226617A1 (en) * | 2010-03-22 | 2011-09-22 | Applied Materials, Inc. | Dielectric deposition using a remote plasma source |
| CN102859028A (zh) * | 2010-03-22 | 2013-01-02 | 应用材料公司 | 使用远程等离子体源的介电沉积 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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