JPH11286781A - 成膜方法及び成膜装置 - Google Patents
成膜方法及び成膜装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマによる成膜とイオンビ−ムの照射を
併用する成膜方法であって、イオンビ−ム照射をイオン
源におけるイオンビ−ム引出し電極系での異常放電等を
発生させることなく支障なく行って膜形成できる成膜方
法及びかかる方法を実施できる小型で構造の複雑化を招
かない装置を提供する。 【解決手段】 成膜原料ガスのプラズマ１３による成膜
とイオン源Ｉからのイオンビ−ム照射を併用して被成膜
物品１０上に成膜する方法及び装置であって、イオンビ
−ム引出し時にイオン源Ｉのプラズマ容器２及び引出し
電極系Ｅ３を構成する４枚の電極のうち容器２に最も近
い内側の第１電極Ｅ３１を正電位に、その直ぐ外側の第
２電極Ｅ３２を負電位又は成膜用プラズマ１３より低電
位に、その直ぐ外側の第３電極Ｅ３３を正電位又は成膜
用プラズマより高電位に、容器２から最も離れた外側の
第４電極Ｅ３４を接地電位に設定する成膜方法及び装
置。
併用する成膜方法であって、イオンビ−ム照射をイオン
源におけるイオンビ−ム引出し電極系での異常放電等を
発生させることなく支障なく行って膜形成できる成膜方
法及びかかる方法を実施できる小型で構造の複雑化を招
かない装置を提供する。 【解決手段】 成膜原料ガスのプラズマ１３による成膜
とイオン源Ｉからのイオンビ−ム照射を併用して被成膜
物品１０上に成膜する方法及び装置であって、イオンビ
−ム引出し時にイオン源Ｉのプラズマ容器２及び引出し
電極系Ｅ３を構成する４枚の電極のうち容器２に最も近
い内側の第１電極Ｅ３１を正電位に、その直ぐ外側の第
２電極Ｅ３２を負電位又は成膜用プラズマ１３より低電
位に、その直ぐ外側の第３電極Ｅ３３を正電位又は成膜
用プラズマより高電位に、容器２から最も離れた外側の
第４電極Ｅ３４を接地電位に設定する成膜方法及び装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被成膜物品を成膜
原料ガスのプラズマに曝すとともに該物品にイオンビ−
ムを照射して該物品上に膜形成する方法及び装置に関す
る。
原料ガスのプラズマに曝すとともに該物品にイオンビ−
ムを照射して該物品上に膜形成する方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】成膜原料ガスに電力を供給して該ガスを
プラズマ化し、該プラズマの下で被成膜物品上に膜形成
するプラズマＣＶＤ法において、膜質向上等の目的で、
プラズマによる膜形成にイオンビ−ム照射を併用するこ
とが試みられている。例えば特開平９−２０８３８９号
公報によると、被成膜物品を成膜原料ガスから得たプラ
ズマに曝すとともに該物品表面にイオンビ−ムを照射し
て膜形成する方法が開示されている。
プラズマ化し、該プラズマの下で被成膜物品上に膜形成
するプラズマＣＶＤ法において、膜質向上等の目的で、
プラズマによる膜形成にイオンビ−ム照射を併用するこ
とが試みられている。例えば特開平９−２０８３８９号
公報によると、被成膜物品を成膜原料ガスから得たプラ
ズマに曝すとともに該物品表面にイオンビ−ムを照射し
て膜形成する方法が開示されている。
【０００３】ところでイオン源は、従来、イオンビ−ム
引出し電極系が２枚電極からなるもの、さらには３枚電
極からなるものが用いられてきた。３枚電極からなる電
極系は２枚電極（外側の電極が接地電位の場合）からな
る電極系に比べてイオンビ−ムのモニタリングを正確に
行えるとともに引出しイオンビ−ム量の増大やイオンビ
−ム発散角の制御性の点で優れている。
引出し電極系が２枚電極からなるもの、さらには３枚電
極からなるものが用いられてきた。３枚電極からなる電
極系は２枚電極（外側の電極が接地電位の場合）からな
る電極系に比べてイオンビ−ムのモニタリングを正確に
行えるとともに引出しイオンビ−ム量の増大やイオンビ
−ム発散角の制御性の点で優れている。
【０００４】従来の３枚電極からなる引出し電極系を有
するイオン源を図２に例示する。このイオン源は円筒形
のプラズマ容器２を有し、容器２は側周面を構成する高
周波電極２１及び上面を構成する高周波電極２２からな
る。高周波電極２１及び２２は電気的に絶縁されてお
り、該両電極２１、２２間には整合器３を介して高周波
電源４が接続されている。また、該両電極２１、２２に
は正電圧を印加できる正電源Ｐ１が接続されている。さ
らに、プラズマ容器２にはイオン原料ガスのガス供給部
１が接続されている。ガス供給部１には、マスフロ−コ
ントロ−ラ、弁及びガス源が含まれるがこれらは図示を
省略している。なお、イオン源が成膜装置に連設される
場合等において、その装置に接続されたガス供給部から
供給された、イオン源内へ拡散してくるガスを原料ガス
として用いることができるときはガス供給部１は省略さ
れることもある。
するイオン源を図２に例示する。このイオン源は円筒形
のプラズマ容器２を有し、容器２は側周面を構成する高
周波電極２１及び上面を構成する高周波電極２２からな
る。高周波電極２１及び２２は電気的に絶縁されてお
り、該両電極２１、２２間には整合器３を介して高周波
電源４が接続されている。また、該両電極２１、２２に
は正電圧を印加できる正電源Ｐ１が接続されている。さ
らに、プラズマ容器２にはイオン原料ガスのガス供給部
１が接続されている。ガス供給部１には、マスフロ−コ
ントロ−ラ、弁及びガス源が含まれるがこれらは図示を
省略している。なお、イオン源が成膜装置に連設される
場合等において、その装置に接続されたガス供給部から
供給された、イオン源内へ拡散してくるガスを原料ガス
として用いることができるときはガス供給部１は省略さ
れることもある。
【０００５】前記プラズマ容器２のイオンビ−ム引出し
口２３には３枚電極からなるイオンビ−ム引出し電極系
Ｅ１が設けられており、電極系Ｅ１はプラズマ容器２側
から外側へ向け順次配置された第１電極Ｅ１１、第２電
極Ｅ１２、第３電極Ｅ１３からなる。これらの電極は多
孔を有する電極又はスリットが形成された電極である。
第１電極Ｅ１１は正電源Ｐ１が接続されたプラズマ容器
２と導通しており、第２電極Ｅ１２には負電圧を印加で
きる負電源Ｐ２が接続されており、第３電極Ｅ１３は接
地電位とされている。各電極Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３は
互いに電気的に絶縁されている。また、プラズマ容器２
の外側にはプラズマ安定維持のための磁場を入れる磁石
１００ａが設けられている。
口２３には３枚電極からなるイオンビ−ム引出し電極系
Ｅ１が設けられており、電極系Ｅ１はプラズマ容器２側
から外側へ向け順次配置された第１電極Ｅ１１、第２電
極Ｅ１２、第３電極Ｅ１３からなる。これらの電極は多
孔を有する電極又はスリットが形成された電極である。
第１電極Ｅ１１は正電源Ｐ１が接続されたプラズマ容器
２と導通しており、第２電極Ｅ１２には負電圧を印加で
きる負電源Ｐ２が接続されており、第３電極Ｅ１３は接
地電位とされている。各電極Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３は
互いに電気的に絶縁されている。また、プラズマ容器２
の外側にはプラズマ安定維持のための磁場を入れる磁石
１００ａが設けられている。
【０００６】このイオン源から正イオンビ−ムを引き出
すにあたっては、例えばこのイオン源が設置される成膜
装置に付設された排気装置の運転により、プラズマ容器
２内を所定圧力に減圧した後、該容器２内に原料ガス供
給部１からイオンビ−ムの原料ガスを導入し、また電極
２１、２２間に整合器３を介して高周波電源４から高周
波電力を供給して前記導入したガスをプラズマ化する
（図中８で示すプラズマ容器２内の位置）。また、電極
２１、２２は正電源Ｐ１からの正電圧の印加によりそれ
ぞれ正電位とされ、これに伴い第１電極Ｅ１１もプラズ
マ容器２と同じ正電位とされる。第２電極Ｅ１２は負電
源Ｐ２からの負電圧の印加により負電位とされる。これ
により、プラズマ容器２内に発生させたプラズマ８か
ら、第１電極Ｅ１１と第２電極Ｅ１２との間の電位差に
より正イオンビ−ムが引き出される。なお、第３電極Ｅ
１３で接地電位に対するイオンビ−ムのエネルギが固定
される。第２電極Ｅ１２が負電位とされる理由の一つ
は、イオンビ−ムが照射された箇所、例えばイオン源を
連設したチャンバ−内空間やチャンバ−壁等から逆に電
子がイオン源のプラズマ容器２内に流入するのを防ぐた
めである。容器２内のプラズマ８に電子が流入すること
は、該プラズマ８からイオンが流出することと等価であ
るため、電子がイオン源内に流入すると引き出されたイ
オンビ−ム量のモニタリングが不正確になる。
すにあたっては、例えばこのイオン源が設置される成膜
装置に付設された排気装置の運転により、プラズマ容器
２内を所定圧力に減圧した後、該容器２内に原料ガス供
給部１からイオンビ−ムの原料ガスを導入し、また電極
２１、２２間に整合器３を介して高周波電源４から高周
波電力を供給して前記導入したガスをプラズマ化する
（図中８で示すプラズマ容器２内の位置）。また、電極
２１、２２は正電源Ｐ１からの正電圧の印加によりそれ
ぞれ正電位とされ、これに伴い第１電極Ｅ１１もプラズ
マ容器２と同じ正電位とされる。第２電極Ｅ１２は負電
源Ｐ２からの負電圧の印加により負電位とされる。これ
により、プラズマ容器２内に発生させたプラズマ８か
ら、第１電極Ｅ１１と第２電極Ｅ１２との間の電位差に
より正イオンビ−ムが引き出される。なお、第３電極Ｅ
１３で接地電位に対するイオンビ−ムのエネルギが固定
される。第２電極Ｅ１２が負電位とされる理由の一つ
は、イオンビ−ムが照射された箇所、例えばイオン源を
連設したチャンバ−内空間やチャンバ−壁等から逆に電
子がイオン源のプラズマ容器２内に流入するのを防ぐた
めである。容器２内のプラズマ８に電子が流入すること
は、該プラズマ８からイオンが流出することと等価であ
るため、電子がイオン源内に流入すると引き出されたイ
オンビ−ム量のモニタリングが不正確になる。
【０００７】ところが、図２のような３枚電極からなる
引出し電極系を有するイオン源では、第１電極の電位が
高い場合、第２電極は絶縁破壊を防ぐために該第１電極
から大きく離して配置される。この場合、第１電極の電
位の可変範囲が広いと第１電極−第２電極間の電界強度
を略一定に保つためには、第２電極に電圧印加するため
の電源として可変範囲が非常に大きいものが必要とな
り、該電源が大型化するとともにコスト高につく。
引出し電極系を有するイオン源では、第１電極の電位が
高い場合、第２電極は絶縁破壊を防ぐために該第１電極
から大きく離して配置される。この場合、第１電極の電
位の可変範囲が広いと第１電極−第２電極間の電界強度
を略一定に保つためには、第２電極に電圧印加するため
の電源として可変範囲が非常に大きいものが必要とな
り、該電源が大型化するとともにコスト高につく。
【０００８】これを避けるために、例えば図３に示すよ
うな４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系を有
するイオン源も用いられる。このイオン源は、図２の３
枚電極のイオン源において、イオンビ−ム引出し電極系
Ｅ１に代えてイオンビ−ム引出し電極系Ｅ２を有するも
のである。引出し電極系Ｅ２はプラズマ容器に最も近い
内側から外側へ順に配置された第１電極Ｅ２１、第２電
極Ｅ２２、第３電極Ｅ２３、第４電極Ｅ２４からなり、
第１電極Ｅ２１は正電源Ｐ１が接続されたプラズマ容器
２と導通しており、第２電極Ｅ２２には負電圧を印加で
きる電源Ｐ３及び正電源Ｐ１が直列に接続されており、
正電源Ｐ１の出力電圧を可変とするときでも、負電源Ｐ
３により両電極Ｅ２１、Ｅ２２間の電位差を一定に保つ
ことができるようになっている。第３電極Ｅ２３には負
電圧を印加できる負電源Ｐ４が接続されており、第４電
極Ｅ２４は接地電位とされている。各電極Ｅ２１、Ｅ２
２、Ｅ２３、Ｅ２４は互いに電気的に絶縁されている。
その他は図２の装置と同様であり、実質上同じ部品には
同じ符号を付してある。
うな４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系を有
するイオン源も用いられる。このイオン源は、図２の３
枚電極のイオン源において、イオンビ−ム引出し電極系
Ｅ１に代えてイオンビ−ム引出し電極系Ｅ２を有するも
のである。引出し電極系Ｅ２はプラズマ容器に最も近い
内側から外側へ順に配置された第１電極Ｅ２１、第２電
極Ｅ２２、第３電極Ｅ２３、第４電極Ｅ２４からなり、
第１電極Ｅ２１は正電源Ｐ１が接続されたプラズマ容器
２と導通しており、第２電極Ｅ２２には負電圧を印加で
きる電源Ｐ３及び正電源Ｐ１が直列に接続されており、
正電源Ｐ１の出力電圧を可変とするときでも、負電源Ｐ
３により両電極Ｅ２１、Ｅ２２間の電位差を一定に保つ
ことができるようになっている。第３電極Ｅ２３には負
電圧を印加できる負電源Ｐ４が接続されており、第４電
極Ｅ２４は接地電位とされている。各電極Ｅ２１、Ｅ２
２、Ｅ２３、Ｅ２４は互いに電気的に絶縁されている。
その他は図２の装置と同様であり、実質上同じ部品には
同じ符号を付してある。
【０００９】このイオン源からイオンビ−ムを引き出す
にあたっては、図２の装置による場合と同様にしてイオ
ン原料ガスのプラズマ８を発生させ、該プラズマから第
１電極Ｅ２１−第２電極Ｅ２２間の電位差によりイオン
ビ−ムを引出し、第２電極Ｅ２２−第３電極Ｅ２３間の
電位差によりイオンビ−ムをさらに加速する。なお、第
４電極Ｅ２４で接地電位に対するイオンビ−ムのエネル
ギが固定される。
にあたっては、図２の装置による場合と同様にしてイオ
ン原料ガスのプラズマ８を発生させ、該プラズマから第
１電極Ｅ２１−第２電極Ｅ２２間の電位差によりイオン
ビ−ムを引出し、第２電極Ｅ２２−第３電極Ｅ２３間の
電位差によりイオンビ−ムをさらに加速する。なお、第
４電極Ｅ２４で接地電位に対するイオンビ−ムのエネル
ギが固定される。
【００１０】第３電極Ｅ２３が負電位とされているの
は、イオン源からイオンビ−ムが照射された箇所から逆
に電子がイオン源内に流入するのを抑制するためであ
る。この装置では、負電源Ｐ３により第１電極Ｅ２１と
第２電極Ｅ２２との電位差を一定に保つようになってい
るため、電源Ｐ３は比較的小さな電圧を印加するもので
済む。例えば正電源Ｐ１による第１電極Ｅ２１への印加
電圧を１０ｋＶとし、負電源Ｐ３の第２電極Ｅ２２への
印加電圧を−５００Ｖとして、第２電極Ｅ２２に第１電
極Ｅ２１との電位差を５００Ｖに保って９．５ｋＶの正
電圧を印加する場合を挙げることができる。このように
電源Ｐ３を大型化することなく、イオンビ−ムを引き出
すための電界強度を一定に保つことができる。
は、イオン源からイオンビ−ムが照射された箇所から逆
に電子がイオン源内に流入するのを抑制するためであ
る。この装置では、負電源Ｐ３により第１電極Ｅ２１と
第２電極Ｅ２２との電位差を一定に保つようになってい
るため、電源Ｐ３は比較的小さな電圧を印加するもので
済む。例えば正電源Ｐ１による第１電極Ｅ２１への印加
電圧を１０ｋＶとし、負電源Ｐ３の第２電極Ｅ２２への
印加電圧を−５００Ｖとして、第２電極Ｅ２２に第１電
極Ｅ２１との電位差を５００Ｖに保って９．５ｋＶの正
電圧を印加する場合を挙げることができる。このように
電源Ｐ３を大型化することなく、イオンビ−ムを引き出
すための電界強度を一定に保つことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記３
枚又は４枚の電極からなる電極系を有する従来のイオン
源は、プラズマによる成膜装置に対し設けられて被成膜
物品へのプラズマによる成膜とイオンビ−ム照射とを同
時に行う場合、次のような難点がある。すなわち、前記
３枚又は４枚の電極からなる電極系を有するイオン源で
は、その引出し電極系を成膜用の高密度プラズマが存在
する領域に臨むように設置すると、引出し電極系中の電
極間で異常放電が発生してイオン源の運転に支障をきた
す場合があり、さらには短絡により運転不能となる場合
もある。これは、引出し電極系内に入り込んだ該成膜用
プラズマ中の正イオンが、３枚電極のものでは正電位の
第１電極と負電位の第２電極との間において該第２電極
付近に多く存在するようになり、４枚電極のものでは通
常正電位の第２電極と負電位の第３電極との間において
該第３電極付近に多く存在するようになり、その正の空
間電荷のためにイオン源から正イオンビ−ムを引出し難
くなり、電極間に満たされた正電荷により異常放電等が
発生するものと考えられる。
枚又は４枚の電極からなる電極系を有する従来のイオン
源は、プラズマによる成膜装置に対し設けられて被成膜
物品へのプラズマによる成膜とイオンビ−ム照射とを同
時に行う場合、次のような難点がある。すなわち、前記
３枚又は４枚の電極からなる電極系を有するイオン源で
は、その引出し電極系を成膜用の高密度プラズマが存在
する領域に臨むように設置すると、引出し電極系中の電
極間で異常放電が発生してイオン源の運転に支障をきた
す場合があり、さらには短絡により運転不能となる場合
もある。これは、引出し電極系内に入り込んだ該成膜用
プラズマ中の正イオンが、３枚電極のものでは正電位の
第１電極と負電位の第２電極との間において該第２電極
付近に多く存在するようになり、４枚電極のものでは通
常正電位の第２電極と負電位の第３電極との間において
該第３電極付近に多く存在するようになり、その正の空
間電荷のためにイオン源から正イオンビ−ムを引出し難
くなり、電極間に満たされた正電荷により異常放電等が
発生するものと考えられる。
【００１２】また、これを避けるため、成膜用高密度プ
ラズマを発生させる領域すなわち成膜チャンバ内のプラ
ズマ励起用電力が供給される電極近傍の領域から離れた
位置にイオン源を設置する場合は、被成膜物品に到達す
るイオンビ−ム量が少なくなるとともに装置が大型化す
る。また、イオンビ−ム引出し電極系に成膜用高密度プ
ラズマが直接接しないように、該成膜用高密度プラズマ
を発生させる領域すなわちプラズマ励起用電力が供給さ
れる電極及びその近傍領域がイオン源の引出し電極系か
ら遮蔽されるような構造にする場合、装置が複雑化、大
型化する。
ラズマを発生させる領域すなわち成膜チャンバ内のプラ
ズマ励起用電力が供給される電極近傍の領域から離れた
位置にイオン源を設置する場合は、被成膜物品に到達す
るイオンビ−ム量が少なくなるとともに装置が大型化す
る。また、イオンビ−ム引出し電極系に成膜用高密度プ
ラズマが直接接しないように、該成膜用高密度プラズマ
を発生させる領域すなわちプラズマ励起用電力が供給さ
れる電極及びその近傍領域がイオン源の引出し電極系か
ら遮蔽されるような構造にする場合、装置が複雑化、大
型化する。
【００１３】そこで本発明は、プラズマによる成膜とイ
オンビ−ムの照射を併用する成膜方法であって、該イオ
ンビ−ム照射をイオン源におけるイオンビ−ム引出し電
極系での異常放電等を発生させることなく支障なく行っ
て膜形成できる成膜方法を提供することを課題とする。
また本発明は、イオン源を備えたプラズマによる成膜装
置であって、イオン源におけるイオンビ−ム引出し電極
系での異常放電等を生じることなく正常に運転できる小
型で構造の複雑化を招かない成膜装置を提供することを
課題とする。
オンビ−ムの照射を併用する成膜方法であって、該イオ
ンビ−ム照射をイオン源におけるイオンビ−ム引出し電
極系での異常放電等を発生させることなく支障なく行っ
て膜形成できる成膜方法を提供することを課題とする。
また本発明は、イオン源を備えたプラズマによる成膜装
置であって、イオン源におけるイオンビ−ム引出し電極
系での異常放電等を生じることなく正常に運転できる小
型で構造の複雑化を招かない成膜装置を提供することを
課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、次のの成膜方法及び（ａ）の成膜装置を
提供する。 成膜原料ガスにプラズマ励起用電力を供給して得ら
れる成膜用プラズマに被成膜物品を曝すことと該被成膜
物品へのイオンビ−ムの照射を併用して該被成膜物品上
に膜形成する方法であり、該イオンビ−ムの照射にあた
り、プラズマ容器内でイオン原料ガスより発生させたプ
ラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた
４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧
印加によりイオンビ−ムを引き出すイオン源を用い、イ
オンビ−ム引出し時に前記プラズマ容器及び前記引出し
電極系を構成する４枚の電極のうち該プラズマ容器に最
も近い内側の第１電極を正電位に、該第１電極の直ぐ外
側の第２電極を負電位に、該第２電極の直ぐ外側の第３
電極を正電位に、前記プラズマ容器から最も離れた外側
の第４電極を接地電位にそれぞれ設定することを特徴と
する成膜方法。 （ａ） 成膜用プラズマ生成室内へ原料ガス供給手段に
より供給される成膜原料ガスをプラズマ励起用電力供給
手段による電力供給によりプラズマ化し、該成膜用プラ
ズマに支持手段に支持される被成膜物品を曝すことと該
被成膜物品へのイオン源からのイオンビ−ム照射とを併
用して該物品上に膜形成する装置であり、該イオン源は
プラズマ容器内にイオン原料ガスより発生させるプラズ
マから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた４枚
の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧印加
によりイオンビ−ムを引き出すものであり、前記プラズ
マ容器は該容器を正電位にするための電源装置に接続さ
れており、前記引出し電極系を構成する４枚の電極のう
ち前記プラズマ容器に最も近い内側の第１電極は該第１
電極を正電位にするための電源装置に接続されており、
該第１電極の直ぐ外側の第２電極は該第２電極を負電位
にするための電源装置に接続されており、該第２電極の
直ぐ外側の第３電極は該第３電極を正電位にするための
電源装置に接続されており、前記プラズマ容器から最も
離れた外側の第４電極は接地電位とされていることを特
徴とする成膜装置。
に本発明は、次のの成膜方法及び（ａ）の成膜装置を
提供する。 成膜原料ガスにプラズマ励起用電力を供給して得ら
れる成膜用プラズマに被成膜物品を曝すことと該被成膜
物品へのイオンビ−ムの照射を併用して該被成膜物品上
に膜形成する方法であり、該イオンビ−ムの照射にあた
り、プラズマ容器内でイオン原料ガスより発生させたプ
ラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた
４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧
印加によりイオンビ−ムを引き出すイオン源を用い、イ
オンビ−ム引出し時に前記プラズマ容器及び前記引出し
電極系を構成する４枚の電極のうち該プラズマ容器に最
も近い内側の第１電極を正電位に、該第１電極の直ぐ外
側の第２電極を負電位に、該第２電極の直ぐ外側の第３
電極を正電位に、前記プラズマ容器から最も離れた外側
の第４電極を接地電位にそれぞれ設定することを特徴と
する成膜方法。 （ａ） 成膜用プラズマ生成室内へ原料ガス供給手段に
より供給される成膜原料ガスをプラズマ励起用電力供給
手段による電力供給によりプラズマ化し、該成膜用プラ
ズマに支持手段に支持される被成膜物品を曝すことと該
被成膜物品へのイオン源からのイオンビ−ム照射とを併
用して該物品上に膜形成する装置であり、該イオン源は
プラズマ容器内にイオン原料ガスより発生させるプラズ
マから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた４枚
の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧印加
によりイオンビ−ムを引き出すものであり、前記プラズ
マ容器は該容器を正電位にするための電源装置に接続さ
れており、前記引出し電極系を構成する４枚の電極のう
ち前記プラズマ容器に最も近い内側の第１電極は該第１
電極を正電位にするための電源装置に接続されており、
該第１電極の直ぐ外側の第２電極は該第２電極を負電位
にするための電源装置に接続されており、該第２電極の
直ぐ外側の第３電極は該第３電極を正電位にするための
電源装置に接続されており、前記プラズマ容器から最も
離れた外側の第４電極は接地電位とされていることを特
徴とする成膜装置。
【００１５】前記本発明のの成膜方法及び（ａ）の成
膜装置において、イオン源からのイオンビ−ム照射にあ
たり、イオン源のプラズマ容器内に発生させたプラズマ
から、正電位の第１電極と負電位の第２電極間の電位差
に基づいて正イオンビ−ムを引出す。なお、第４電極で
接地電位に対するイオンビ−ムのエネルギが固定され
る。また、第３電極の正の電位は引き出された正イオン
ビ−ムの通過を妨げるほど高いものとはされない。
膜装置において、イオン源からのイオンビ−ム照射にあ
たり、イオン源のプラズマ容器内に発生させたプラズマ
から、正電位の第１電極と負電位の第２電極間の電位差
に基づいて正イオンビ−ムを引出す。なお、第４電極で
接地電位に対するイオンビ−ムのエネルギが固定され
る。また、第３電極の正の電位は引き出された正イオン
ビ−ムの通過を妨げるほど高いものとはされない。
【００１６】このイオン源が成膜用の高密度プラズマに
前記引出し電極系が接するようにして設置された場合、
該成膜用プラズマは最も外側の接地電位に設定された第
４電極を通過し、その内側の正電位の第３電極によりプ
ラズマ中の正イオンのイオン源内への流入が抑制され
る。また、第３電極を通過したプラズマ中の電子は負電
位の第２電極によりイオン源内への流入が抑制される。
第４電極−第３電極間に成膜用プラズマが流入しても、
第３電極は比較的低い正電位とされるため、第４電極−
第３電極間で異常放電や短絡が生じることはない。仮に
あったとしても無視できる程度である。そして、これら
により正常な運転を行うことができる。また、イオン源
内へのプラズマ中の正イオン及び電子の流入が抑制され
ているため、引き出されたイオンビ−ム量のモニタリン
グを正確に行うことができる。
前記引出し電極系が接するようにして設置された場合、
該成膜用プラズマは最も外側の接地電位に設定された第
４電極を通過し、その内側の正電位の第３電極によりプ
ラズマ中の正イオンのイオン源内への流入が抑制され
る。また、第３電極を通過したプラズマ中の電子は負電
位の第２電極によりイオン源内への流入が抑制される。
第４電極−第３電極間に成膜用プラズマが流入しても、
第３電極は比較的低い正電位とされるため、第４電極−
第３電極間で異常放電や短絡が生じることはない。仮に
あったとしても無視できる程度である。そして、これら
により正常な運転を行うことができる。また、イオン源
内へのプラズマ中の正イオン及び電子の流入が抑制され
ているため、引き出されたイオンビ−ム量のモニタリン
グを正確に行うことができる。
【００１７】また、このことから本発明の（ａ）の装置
は、イオン源のイオンビ−ム引出し電極系を成膜用プラ
ズマが形成される領域に臨むように設けたものとするこ
とができ、その分小型で、構造の複雑化を招かない装置
にすることができる。また、前記課題を解決するために
本発明は、次のの成膜方法及び（ｂ）の成膜装置を提
供する。 成膜原料ガスにプラズマ励起用電力を供給して得ら
れる成膜用プラズマに被成膜物品を曝すことと該被成膜
物品へのイオンビ−ムの照射を併用して該被成膜物品上
に膜形成する方法であり、該イオンビ−ムの照射にあた
り、プラズマ容器内でイオン原料ガスより発生させたプ
ラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた
４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧
印加によりイオンビ−ムを引き出すイオン源を用い、イ
オンビ−ム引出し時に前記プラズマ容器及び前記引出し
電極系を構成する４枚の電極のうち該プラズマ容器に最
も近い内側の第１電極を正電位に設定するとともに、該
第１電極の直ぐ外側の第２電極を前記成膜用プラズマよ
り低電位に、該第２電極の直ぐ外側の第３電極を前記成
膜用プラズマより高電位に、前記プラズマ容器から最も
離れた外側の第４電極を接地電位にそれぞれ設定するこ
とを特徴とする成膜方法。 （ｂ） 成膜用プラズマ生成室内へ原料ガス供給手段に
より供給される成膜原料ガスをプラズマ励起用電力供給
手段による電力供給によりプラズマ化し、該成膜用プラ
ズマに支持手段に支持される被成膜物品を曝すことと該
被成膜物品へのイオン源からのイオンビ−ム照射とを併
用して該物品上に膜形成する装置であり、該イオン源は
プラズマ容器内にイオン原料ガスより発生させるプラズ
マから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた４枚
の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧印加
によりイオンビ−ムを引き出すものであり、前記プラズ
マ容器は該容器を正電位にするための電源装置に接続さ
れており、前記引出し電極系を構成する４枚の電極のう
ち前記プラズマ容器に最も近い内側の第１電極は該第１
電極を正電位にするための電源装置に接続されており、
該第１電極の直ぐ外側の第２電極は該第２電極を前記成
膜用プラズマより低電位にするための電源装置に接続さ
れており、該第２電極の直ぐ外側の第３電極は該第３電
極を前記成膜用プラズマより高電位にするための電源装
置に接続されており、前記プラズマ容器から最も離れた
外側の第４電極は接地電位とされていることを特徴とす
る成膜装置。
は、イオン源のイオンビ−ム引出し電極系を成膜用プラ
ズマが形成される領域に臨むように設けたものとするこ
とができ、その分小型で、構造の複雑化を招かない装置
にすることができる。また、前記課題を解決するために
本発明は、次のの成膜方法及び（ｂ）の成膜装置を提
供する。 成膜原料ガスにプラズマ励起用電力を供給して得ら
れる成膜用プラズマに被成膜物品を曝すことと該被成膜
物品へのイオンビ−ムの照射を併用して該被成膜物品上
に膜形成する方法であり、該イオンビ−ムの照射にあた
り、プラズマ容器内でイオン原料ガスより発生させたプ
ラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた
４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧
印加によりイオンビ−ムを引き出すイオン源を用い、イ
オンビ−ム引出し時に前記プラズマ容器及び前記引出し
電極系を構成する４枚の電極のうち該プラズマ容器に最
も近い内側の第１電極を正電位に設定するとともに、該
第１電極の直ぐ外側の第２電極を前記成膜用プラズマよ
り低電位に、該第２電極の直ぐ外側の第３電極を前記成
膜用プラズマより高電位に、前記プラズマ容器から最も
離れた外側の第４電極を接地電位にそれぞれ設定するこ
とを特徴とする成膜方法。 （ｂ） 成膜用プラズマ生成室内へ原料ガス供給手段に
より供給される成膜原料ガスをプラズマ励起用電力供給
手段による電力供給によりプラズマ化し、該成膜用プラ
ズマに支持手段に支持される被成膜物品を曝すことと該
被成膜物品へのイオン源からのイオンビ−ム照射とを併
用して該物品上に膜形成する装置であり、該イオン源は
プラズマ容器内にイオン原料ガスより発生させるプラズ
マから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた４枚
の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧印加
によりイオンビ−ムを引き出すものであり、前記プラズ
マ容器は該容器を正電位にするための電源装置に接続さ
れており、前記引出し電極系を構成する４枚の電極のう
ち前記プラズマ容器に最も近い内側の第１電極は該第１
電極を正電位にするための電源装置に接続されており、
該第１電極の直ぐ外側の第２電極は該第２電極を前記成
膜用プラズマより低電位にするための電源装置に接続さ
れており、該第２電極の直ぐ外側の第３電極は該第３電
極を前記成膜用プラズマより高電位にするための電源装
置に接続されており、前記プラズマ容器から最も離れた
外側の第４電極は接地電位とされていることを特徴とす
る成膜装置。
【００１８】前記本発明のの成膜方法及び（ｂ）の成
膜装置においては、イオン源からのイオンビ−ム照射に
あたり、プラズマ容器内に発生させたプラズマから、正
電位の第１電極と成膜用プラズマより低電位の第２電極
との電位差に基づいて正イオンビ−ムが引出される。な
お、第１電極は第２電極より高電位とされる。また、第
４電極で接地電位に対するイオンビ−ムのエネルギが固
定される。また、第３電極の電位は例えばせいぜい成膜
用プラズマより若干高い程度の電位とすることができ
る。いずれにしても引き出された正イオンビ−ムの通過
が該第３電極によって妨げられないような電位とされ
る。
膜装置においては、イオン源からのイオンビ−ム照射に
あたり、プラズマ容器内に発生させたプラズマから、正
電位の第１電極と成膜用プラズマより低電位の第２電極
との電位差に基づいて正イオンビ−ムが引出される。な
お、第１電極は第２電極より高電位とされる。また、第
４電極で接地電位に対するイオンビ−ムのエネルギが固
定される。また、第３電極の電位は例えばせいぜい成膜
用プラズマより若干高い程度の電位とすることができ
る。いずれにしても引き出された正イオンビ−ムの通過
が該第３電極によって妨げられないような電位とされ
る。
【００１９】このイオン源が成膜用の高密度プラズマに
前記引出し電極系が接するようにして設置された場合、
該成膜用プラズマは最も外側の接地電位の第４電極を通
過し、その内側の成膜用プラズマより高電位の第３電極
によりプラズマ中の正イオンのイオン源内への流入が抑
制される。また、第３電極を通過したプラズマ中の電子
は成膜用プラズマより低電位の第２電極によりイオン源
内への流入が抑制される。第４電極−第３電極間に成膜
用プラズマが流入しても、第３電極はせいぜい成膜用プ
ラズマより若干高い程度の電位でよいから、第４電極−
第３電極間での問題となるような異常放電や短絡の発生
を抑制できる。そしてこれにより正常な運転を行うこと
ができる。また、イオン源内へのプラズマ中の正イオン
及び電子の流入が抑制されているため、引き出されたイ
オンビ−ム量のモニタリングを正確に行うことができ
る。
前記引出し電極系が接するようにして設置された場合、
該成膜用プラズマは最も外側の接地電位の第４電極を通
過し、その内側の成膜用プラズマより高電位の第３電極
によりプラズマ中の正イオンのイオン源内への流入が抑
制される。また、第３電極を通過したプラズマ中の電子
は成膜用プラズマより低電位の第２電極によりイオン源
内への流入が抑制される。第４電極−第３電極間に成膜
用プラズマが流入しても、第３電極はせいぜい成膜用プ
ラズマより若干高い程度の電位でよいから、第４電極−
第３電極間での問題となるような異常放電や短絡の発生
を抑制できる。そしてこれにより正常な運転を行うこと
ができる。また、イオン源内へのプラズマ中の正イオン
及び電子の流入が抑制されているため、引き出されたイ
オンビ−ム量のモニタリングを正確に行うことができ
る。
【００２０】また、このことから本発明の（ｂ）の装置
は、イオン源のイオンビ−ム引出し電極系を成膜原料ガ
スプラズマが形成される領域に臨むように設けたものと
することができ、その分小型で、構造の複雑化を招かな
い装置にすることができる。前記及びの成膜方法に
おいて、イオン源のプラズマ容器とイオンビ−ム引出し
電極系の第１電極は普通には同電位に設定される。この
場合、前記（ａ）及び（ｂ）の装置において、前記プラ
ズマ容器及び前記第１電極にはそれぞれ別の電源装置が
接続され、該プラズマ容器と該第１電極は各電源により
同電位に設定されてもよく、或いは該第１電極を該プラ
ズマ容器と直接又は抵抗体を介して導通したものとし、
いずれか一方、例えばプラズマ容器に共通の電源装置が
接続されていてもよい。
は、イオン源のイオンビ−ム引出し電極系を成膜原料ガ
スプラズマが形成される領域に臨むように設けたものと
することができ、その分小型で、構造の複雑化を招かな
い装置にすることができる。前記及びの成膜方法に
おいて、イオン源のプラズマ容器とイオンビ−ム引出し
電極系の第１電極は普通には同電位に設定される。この
場合、前記（ａ）及び（ｂ）の装置において、前記プラ
ズマ容器及び前記第１電極にはそれぞれ別の電源装置が
接続され、該プラズマ容器と該第１電極は各電源により
同電位に設定されてもよく、或いは該第１電極を該プラ
ズマ容器と直接又は抵抗体を介して導通したものとし、
いずれか一方、例えばプラズマ容器に共通の電源装置が
接続されていてもよい。
【００２１】また、前記（ａ）及び（ｂ）の成膜装置に
おいて、前記プラズマ励起用電力供給手段を、プラズマ
励起用電力を供給するための電極として前記支持手段に
支持される被成膜物品の周縁部に対向する電極を含むも
のとし、前記イオン源を該電極の開口部を通して該被成
膜物品にイオンビ−ムを照射できるように設けられたも
のとすることができる。
おいて、前記プラズマ励起用電力供給手段を、プラズマ
励起用電力を供給するための電極として前記支持手段に
支持される被成膜物品の周縁部に対向する電極を含むも
のとし、前記イオン源を該電極の開口部を通して該被成
膜物品にイオンビ−ムを照射できるように設けられたも
のとすることができる。
【００２２】また、前記「被成膜物品の周縁部に対向す
る電極」には、文字通り被成膜物品の周縁部に対向して
いる電極の他、被成膜物品の周縁部近傍にプラズマを形
成できるようにその周縁部に臨む位置、その周縁部に関
係する位置等に配置されているものも含まれる。具体的
には、被成膜物品の周縁部に対向するリング状電極、筒
状電極、コイル状電極、リジタノコイル型電極、マイク
ロ波導入用アンテナ等を挙げることができる。
る電極」には、文字通り被成膜物品の周縁部に対向して
いる電極の他、被成膜物品の周縁部近傍にプラズマを形
成できるようにその周縁部に臨む位置、その周縁部に関
係する位置等に配置されているものも含まれる。具体的
には、被成膜物品の周縁部に対向するリング状電極、筒
状電極、コイル状電極、リジタノコイル型電極、マイク
ロ波導入用アンテナ等を挙げることができる。
【００２３】前記リング状電極、筒状電極、コイル状電
極を用いる場合、プラズマ励起用電力供給手段に含まれ
る電源としては代表例として高周波電源が用いられる。
また、前記リジタノコイル型電極を用いる場合、電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマを得るために、普
通には、電源としてマイクロ波電源が用いられるととも
に、リジタノコイル型電極の外周部に対し磁場形成手段
が備えられる。なお、リング状電極、筒状電極、コイル
状電極、マイクロ波導入用アンテナを用いる場合も、該
電極又はアンテナの外周部に対し磁場形成手段が備えら
れていてもよい。このように磁場を形成することにより
低圧下（高真空下）でもプラズマを形成維持し易くな
る。
極を用いる場合、プラズマ励起用電力供給手段に含まれ
る電源としては代表例として高周波電源が用いられる。
また、前記リジタノコイル型電極を用いる場合、電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマを得るために、普
通には、電源としてマイクロ波電源が用いられるととも
に、リジタノコイル型電極の外周部に対し磁場形成手段
が備えられる。なお、リング状電極、筒状電極、コイル
状電極、マイクロ波導入用アンテナを用いる場合も、該
電極又はアンテナの外周部に対し磁場形成手段が備えら
れていてもよい。このように磁場を形成することにより
低圧下（高真空下）でもプラズマを形成維持し易くな
る。
【００２４】このように、支持手段に支持される被成膜
物品の周縁部に対向する電極を備えることで、該物品の
周縁部付近にプラズマを形成することができ、該プラズ
マからの高速イオン（高エネルギを持つイオン）や高速
電子の被成膜物品への直接入射が抑制され、膜成長面に
過大なダメージを与えず欠陥の少ない良質な膜の成長を
促すことができる。それとともにイオン源からイオンビ
ームを照射し、そのイオン種及びイオン加速エネルギ等
を適宜選択或いは調整することにより、成膜原料ガスの
種類に応じて結晶性膜を形成する場合は、表面励起、結
晶性向上、結晶配向制御等の効果が得られ、膜構成原子
の移動乃至マイグレーション（migration)が促進され
て、被成膜物品上に良好な結晶性を有する膜を形成する
ことができる。
物品の周縁部に対向する電極を備えることで、該物品の
周縁部付近にプラズマを形成することができ、該プラズ
マからの高速イオン（高エネルギを持つイオン）や高速
電子の被成膜物品への直接入射が抑制され、膜成長面に
過大なダメージを与えず欠陥の少ない良質な膜の成長を
促すことができる。それとともにイオン源からイオンビ
ームを照射し、そのイオン種及びイオン加速エネルギ等
を適宜選択或いは調整することにより、成膜原料ガスの
種類に応じて結晶性膜を形成する場合は、表面励起、結
晶性向上、結晶配向制御等の効果が得られ、膜構成原子
の移動乃至マイグレーション（migration)が促進され
て、被成膜物品上に良好な結晶性を有する膜を形成する
ことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１（Ａ）は本発明に係る成膜装
置の１例の概略構成を示す図である。この装置は、プラ
ズマ生成室Ｃを有し、室Ｃには真空排気部１８が接続さ
れるとともに、原料ガス供給部１２が接続されている。
原料ガス供給部１２にはリング状のガス噴出管、マスフ
ローコントローラ、弁及びガス源が含まれるが、ここで
はガス噴出管のみ図示している。また室Ｃ内には被成膜
物品保持部材１１が設置され、保持部材１１は被成膜物
品１０を搬入搬出すべく図示しない駆動部により水平往
復動可能で、室Ｃ内では被成膜物品加熱用ヒータ９上に
配置される。また、保持部材１１に保持される被成膜物
品１０の周縁部に対向する位置には、円筒状電極１４が
設置されている。電極１４には整合器１６を介して高周
波電源１７が接続されている。
を参照して説明する。図１（Ａ）は本発明に係る成膜装
置の１例の概略構成を示す図である。この装置は、プラ
ズマ生成室Ｃを有し、室Ｃには真空排気部１８が接続さ
れるとともに、原料ガス供給部１２が接続されている。
原料ガス供給部１２にはリング状のガス噴出管、マスフ
ローコントローラ、弁及びガス源が含まれるが、ここで
はガス噴出管のみ図示している。また室Ｃ内には被成膜
物品保持部材１１が設置され、保持部材１１は被成膜物
品１０を搬入搬出すべく図示しない駆動部により水平往
復動可能で、室Ｃ内では被成膜物品加熱用ヒータ９上に
配置される。また、保持部材１１に保持される被成膜物
品１０の周縁部に対向する位置には、円筒状電極１４が
設置されている。電極１４には整合器１６を介して高周
波電源１７が接続されている。
【００２６】また、円筒状電極１４を挟み、保持部材１
１に対向する位置にはイオン源Ｉが設けられている。イ
オン源Ｉは前記図２に示したイオン源において、引出し
電極系Ｅ１に代えて引出し電極系Ｅ３が設けられたもの
である。引出し電極系Ｅ３は、プラズマ容器２側からプ
ラズマ生成室Ｃ側へ順に配置された第１電極Ｅ３１、第
２電極Ｅ３２、第３電極Ｅ３３及び第４電極Ｅ３４から
なる。第１電極Ｅ３１は正電源Ｐ１が接続されたプラズ
マ容器２と直接（又は電気抵抗体を介して）導通してお
り、第２電極Ｅ３２には負電源Ｐ５が接続されており、
第３電極Ｅ３３には正電源Ｐ６が接続されており、第４
電極Ｅ３４は接地されている。各電極Ｅ３１、Ｅ３２、
Ｅ３３、Ｅ３４は互いに電気的に絶縁されている。な
お、図１（Ａ）中、Ｇは物品搬入、搬出のためのゲ−ト
弁である。イオン源Ｉのその他の構成は図２のイオン源
と同様であり、実質上同じ部品には同一の符号を付して
ある。なお、ここでは第１電極Ｅ３１をプラズマ容器２
と導通したものとしているが、第１電極Ｅ３１に別途正
電源を接続してプラズマ容器２と同電位又は正電位では
あるが異なる電位にすることもできる。
１に対向する位置にはイオン源Ｉが設けられている。イ
オン源Ｉは前記図２に示したイオン源において、引出し
電極系Ｅ１に代えて引出し電極系Ｅ３が設けられたもの
である。引出し電極系Ｅ３は、プラズマ容器２側からプ
ラズマ生成室Ｃ側へ順に配置された第１電極Ｅ３１、第
２電極Ｅ３２、第３電極Ｅ３３及び第４電極Ｅ３４から
なる。第１電極Ｅ３１は正電源Ｐ１が接続されたプラズ
マ容器２と直接（又は電気抵抗体を介して）導通してお
り、第２電極Ｅ３２には負電源Ｐ５が接続されており、
第３電極Ｅ３３には正電源Ｐ６が接続されており、第４
電極Ｅ３４は接地されている。各電極Ｅ３１、Ｅ３２、
Ｅ３３、Ｅ３４は互いに電気的に絶縁されている。な
お、図１（Ａ）中、Ｇは物品搬入、搬出のためのゲ−ト
弁である。イオン源Ｉのその他の構成は図２のイオン源
と同様であり、実質上同じ部品には同一の符号を付して
ある。なお、ここでは第１電極Ｅ３１をプラズマ容器２
と導通したものとしているが、第１電極Ｅ３１に別途正
電源を接続してプラズマ容器２と同電位又は正電位では
あるが異なる電位にすることもできる。
【００２７】この成膜装置を用いた本発明方法実施の１
例を以下に示す。まず、プラズマ生成室Ｃ内を真空排気
部１８の運転にて所定圧力とし、原料ガス供給部１２か
らプラズマ生成室Ｃ内に成膜原料ガスを導入するととも
に、整合器１６を介して高周波電源１７から円筒状電極
１４に高周波電力を供給して前記導入したガスをプラズ
マ化し、図中１３で示す位置、すなわち被成膜物品１０
の周縁部の近傍位置にプラズマを形成する。
例を以下に示す。まず、プラズマ生成室Ｃ内を真空排気
部１８の運転にて所定圧力とし、原料ガス供給部１２か
らプラズマ生成室Ｃ内に成膜原料ガスを導入するととも
に、整合器１６を介して高周波電源１７から円筒状電極
１４に高周波電力を供給して前記導入したガスをプラズ
マ化し、図中１３で示す位置、すなわち被成膜物品１０
の周縁部の近傍位置にプラズマを形成する。
【００２８】また、このようにして被成膜物品１０をプ
ラズマに曝してその表面に膜を堆積させるとともに、該
膜形成面にイオンビームを照射する。イオンビーム照射
は次のようにして行う。すなわち、イオン源Ｉのプラズ
マ容器２内にイオン源用ガス供給部１からイオンの原料
ガスを導入し、高周波電極２１、２２間に整合器３を介
して電源４から高周波電力を供給して、図中８で示すイ
オン源内の位置にプラズマを発生させる。なお、電極２
１、２２は正電源Ｐ１により正電位とされる。また、引
き出し電極系Ｅ３の第２電極Ｅ３２には負電源Ｐ５から
負電圧が印加され、第３電極Ｅ３３には正電源Ｐ６から
正電圧が印加される。第３電極Ｅ３３には正イオンビ−
ムの引出しを阻害しない程度の正電圧が印加される。特
に、第３電極Ｅ３３の電位が成膜用プラズマ１３の電位
より極端に高くならないような正電圧が印加される。そ
して、第１電極Ｅ３１と第２電極Ｅ３２との間の電位差
によりプラズマ８中の正イオンビ−ムが引き出される。
なお、接地電位の第４電極Ｅ３４により接地電位に対す
るイオンビ−ムのエネルギが固定される。このようにし
てプラズマ８からプラズマ容器２のイオンビ−ム引出し
口２３を通して正イオンビ−ムを引出し、円筒状電極１
４の開口部を通して被成膜物品１０に照射する。なお、
プラズマ生成室Ｃとイオン源Ｉとで同じ原料ガスを用い
る場合は、プラズマ生成室Ｃ内に原料ガス供給部１２か
ら導入したガス又はプラズマ容器２内にガス供給部１か
ら導入したガスを双方で共用することもできる。このよ
うにして、被成膜物品１０上に所定の膜が形成される。
ラズマに曝してその表面に膜を堆積させるとともに、該
膜形成面にイオンビームを照射する。イオンビーム照射
は次のようにして行う。すなわち、イオン源Ｉのプラズ
マ容器２内にイオン源用ガス供給部１からイオンの原料
ガスを導入し、高周波電極２１、２２間に整合器３を介
して電源４から高周波電力を供給して、図中８で示すイ
オン源内の位置にプラズマを発生させる。なお、電極２
１、２２は正電源Ｐ１により正電位とされる。また、引
き出し電極系Ｅ３の第２電極Ｅ３２には負電源Ｐ５から
負電圧が印加され、第３電極Ｅ３３には正電源Ｐ６から
正電圧が印加される。第３電極Ｅ３３には正イオンビ−
ムの引出しを阻害しない程度の正電圧が印加される。特
に、第３電極Ｅ３３の電位が成膜用プラズマ１３の電位
より極端に高くならないような正電圧が印加される。そ
して、第１電極Ｅ３１と第２電極Ｅ３２との間の電位差
によりプラズマ８中の正イオンビ−ムが引き出される。
なお、接地電位の第４電極Ｅ３４により接地電位に対す
るイオンビ−ムのエネルギが固定される。このようにし
てプラズマ８からプラズマ容器２のイオンビ−ム引出し
口２３を通して正イオンビ−ムを引出し、円筒状電極１
４の開口部を通して被成膜物品１０に照射する。なお、
プラズマ生成室Ｃとイオン源Ｉとで同じ原料ガスを用い
る場合は、プラズマ生成室Ｃ内に原料ガス供給部１２か
ら導入したガス又はプラズマ容器２内にガス供給部１か
ら導入したガスを双方で共用することもできる。このよ
うにして、被成膜物品１０上に所定の膜が形成される。
【００２９】図１（Ａ）に示すように円筒状電極１４と
イオン源Ｉとを近い位置に配置する場合、成膜原料ガス
プラズマ１３が引出し電極系Ｅ３に接する場合も生じる
が、このような場合、該成膜原料ガスプラズマは最も外
側に配置された接地電位の第４電極Ｅ３４を通過するも
のの、正電位の第３電極によりプラズマ中の正イオンの
第１電極Ｅ３１−第２電極Ｅ３２間への流入が抑制され
る。また、第３電極を通過したプラズマ中の電子は負電
位の第２電極Ｅ３２によりプラズマ容器２内への流入が
抑制される。第４電極Ｅ３４−第３電極Ｅ３３間には成
膜用プラズマ１３が流入しているが、第３電極Ｅ３３の
電位はせいぜい成膜用プラズマ１３より若干高い程度の
正電位であるため、第４電極Ｅ３４−第３電極Ｅ３３間
で問題視されるような異常放電や短絡が生じることはな
く、正常に運転できる。
イオン源Ｉとを近い位置に配置する場合、成膜原料ガス
プラズマ１３が引出し電極系Ｅ３に接する場合も生じる
が、このような場合、該成膜原料ガスプラズマは最も外
側に配置された接地電位の第４電極Ｅ３４を通過するも
のの、正電位の第３電極によりプラズマ中の正イオンの
第１電極Ｅ３１−第２電極Ｅ３２間への流入が抑制され
る。また、第３電極を通過したプラズマ中の電子は負電
位の第２電極Ｅ３２によりプラズマ容器２内への流入が
抑制される。第４電極Ｅ３４−第３電極Ｅ３３間には成
膜用プラズマ１３が流入しているが、第３電極Ｅ３３の
電位はせいぜい成膜用プラズマ１３より若干高い程度の
正電位であるため、第４電極Ｅ３４−第３電極Ｅ３３間
で問題視されるような異常放電や短絡が生じることはな
く、正常に運転できる。
【００３０】また、このことからイオン源Ｉをイオンビ
−ム引出し電極系Ｅ３が円筒状電極１４からかなり離れ
た位置をとるように設けたり、円筒状電極１４の径をイ
オンビ−ム引出し電極系Ｅ３の各電極の径よりかなり大
きくして成膜用プラズマ１３が引出し電極系Ｅ３に直接
接しない構造とする必要がなく、装置の大型化、複雑化
を避けることができる。
−ム引出し電極系Ｅ３が円筒状電極１４からかなり離れ
た位置をとるように設けたり、円筒状電極１４の径をイ
オンビ−ム引出し電極系Ｅ３の各電極の径よりかなり大
きくして成膜用プラズマ１３が引出し電極系Ｅ３に直接
接しない構造とする必要がなく、装置の大型化、複雑化
を避けることができる。
【００３１】また、図１（Ｂ）は本発明に係るイオン源
を備えた成膜装置の他の例の概略構成を示す図である。
この装置は図１（Ａ）の成膜装置においてイオン源Ｉに
代えてイオン源Ｉ’を備えたものである。イオン源Ｉ’
は、図１（Ａ）のイオン源Ｉにおいて、引出し電極系Ｅ
３の第２電極Ｅ３２に負電源Ｐ５に代えて、該電極Ｅ３
２が成膜用プラズマ１３より低電位になるような電圧を
印加できる電源Ｐ７が接続され、第３電極Ｅ３３に正電
源Ｐ６に代えて、該電極Ｅ３３が成膜用プラズマ１３よ
り高電位になるような電圧を印加できる電源Ｐ８が接続
されたものである。その他の構成は図１（Ａ）の装置と
同様であり、実質上同じ部品には同一の符号を付してあ
る。
を備えた成膜装置の他の例の概略構成を示す図である。
この装置は図１（Ａ）の成膜装置においてイオン源Ｉに
代えてイオン源Ｉ’を備えたものである。イオン源Ｉ’
は、図１（Ａ）のイオン源Ｉにおいて、引出し電極系Ｅ
３の第２電極Ｅ３２に負電源Ｐ５に代えて、該電極Ｅ３
２が成膜用プラズマ１３より低電位になるような電圧を
印加できる電源Ｐ７が接続され、第３電極Ｅ３３に正電
源Ｐ６に代えて、該電極Ｅ３３が成膜用プラズマ１３よ
り高電位になるような電圧を印加できる電源Ｐ８が接続
されたものである。その他の構成は図１（Ａ）の装置と
同様であり、実質上同じ部品には同一の符号を付してあ
る。
【００３２】この装置を用いて、成膜原料ガスプラズマ
の形成及びイオンビ−ム照射を同時に行って被成膜物品
１０上に膜形成するにあたっては、前記図１（Ａ）の装
置の場合と同様にして、プラズマ生成室Ｃ内に成膜原料
ガスプラズマ１３を発生させる。また、前記図１（Ａ）
の装置のイオン源Ｉの運転の場合と同様にしてイオン源
Ｉ’のプラズマ容器２内にイオン原料ガスのプラズマ８
を発生させ、第２電極Ｅ３２を電源Ｐ７からの電圧印加
により成膜用プラズマ１３より低電位とし、第３電極Ｅ
３３を電源Ｐ８からの電圧印加により成膜用プラズマ１
３より高電位とする。第３電極Ｅ３３に印加される電圧
は、該電極Ｅ３３の電位を成膜用プラズマ１３より若干
高くする程度のものとされる。従って、電極Ｅ３３はプ
ラズマ８からの正イオンビ−ムの引出しを実質上阻害し
ない。そして、第１電極Ｅ３１と第２電極Ｅ３２との間
の電位差によりプラズマ８中の正イオンビ−ムが引き出
される。なお、接地電位の第４電極Ｅ３４により接地電
位に対するイオンビ−ムのエネルギが固定される。この
ようにして成膜原料ガスプラズマ１３の形成及びイオン
源Ｉ’による正イオンビ−ムの照射を行うことで、被成
膜物品１０上に所定の膜が形成される。
の形成及びイオンビ−ム照射を同時に行って被成膜物品
１０上に膜形成するにあたっては、前記図１（Ａ）の装
置の場合と同様にして、プラズマ生成室Ｃ内に成膜原料
ガスプラズマ１３を発生させる。また、前記図１（Ａ）
の装置のイオン源Ｉの運転の場合と同様にしてイオン源
Ｉ’のプラズマ容器２内にイオン原料ガスのプラズマ８
を発生させ、第２電極Ｅ３２を電源Ｐ７からの電圧印加
により成膜用プラズマ１３より低電位とし、第３電極Ｅ
３３を電源Ｐ８からの電圧印加により成膜用プラズマ１
３より高電位とする。第３電極Ｅ３３に印加される電圧
は、該電極Ｅ３３の電位を成膜用プラズマ１３より若干
高くする程度のものとされる。従って、電極Ｅ３３はプ
ラズマ８からの正イオンビ−ムの引出しを実質上阻害し
ない。そして、第１電極Ｅ３１と第２電極Ｅ３２との間
の電位差によりプラズマ８中の正イオンビ−ムが引き出
される。なお、接地電位の第４電極Ｅ３４により接地電
位に対するイオンビ−ムのエネルギが固定される。この
ようにして成膜原料ガスプラズマ１３の形成及びイオン
源Ｉ’による正イオンビ−ムの照射を行うことで、被成
膜物品１０上に所定の膜が形成される。
【００３３】また、図１（Ｂ）の装置において、引出し
電極系Ｅ３と成膜用プラズマ１３が接する場合、該成膜
用プラズマ１３は最も外側に配置された接地電位の第４
電極Ｅ３４を通過するが、成膜用プラズマ１３より若干
高電位の第３電極Ｅ３３によりプラズマ１３中の正イオ
ンの第１電極Ｅ３１−第２電極Ｅ３２間への流入が抑制
される。また、第３電極Ｅ３３を通過した成膜用プラズ
マ１３中の電子は該プラズマ１３より低電位の第２電極
Ｅ３２によりプラズマ容器２内への流入が抑制される。
第４電極Ｅ３４−第３電極Ｅ３３間には成膜用プラズマ
１３が流入しているが、第３電極Ｅ３３はせいぜい成膜
用プラズマ１３より若干高い程度の電位であるため、第
４電極Ｅ３４−第３電極Ｅ３３間で問題視されるような
異常放電や短絡が生じることはなく、正常に運転でき
る。
電極系Ｅ３と成膜用プラズマ１３が接する場合、該成膜
用プラズマ１３は最も外側に配置された接地電位の第４
電極Ｅ３４を通過するが、成膜用プラズマ１３より若干
高電位の第３電極Ｅ３３によりプラズマ１３中の正イオ
ンの第１電極Ｅ３１−第２電極Ｅ３２間への流入が抑制
される。また、第３電極Ｅ３３を通過した成膜用プラズ
マ１３中の電子は該プラズマ１３より低電位の第２電極
Ｅ３２によりプラズマ容器２内への流入が抑制される。
第４電極Ｅ３４−第３電極Ｅ３３間には成膜用プラズマ
１３が流入しているが、第３電極Ｅ３３はせいぜい成膜
用プラズマ１３より若干高い程度の電位であるため、第
４電極Ｅ３４−第３電極Ｅ３３間で問題視されるような
異常放電や短絡が生じることはなく、正常に運転でき
る。
【００３４】また、装置の大型化、複雑化を避けること
ができる点も前記図１（Ａ）の装置の場合と同様であ
る。次に、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）の成膜装置を用い
た膜形成の実施例について説明する。併せて、図１
（Ａ）の装置においてイオン源Ｉに代えて従来の図２の
３枚電極の引出し電極系を有するイオン源を備えた成膜
装置を用いて膜形成した比較例１及び図１（Ａ）の装置
においてイオン源Ｉに代えて従来の図３の４枚電極の引
出し電極系を有するイオン源を備えた成膜装置を用いて
膜形成した比較例２についても説明する。なお、比較例
１、２で用いた装置も、前記図１（Ａ）、図１（Ｂ）の
装置と同様に、イオン源のイオンビ−ム引出し電極系が
円筒状高周波電極に接近した位置をとるような構造のも
のである。 実施例１（図１（Ａ）の装置による） 成膜原料ガス ＳｉＨ4 ３０％ Ｈ2 ７０％ 成膜用プラズマ 高周波放電（１３．５６ＭＨｚ）により生成 電位８０Ｖ 成膜圧力 １×１０-3Ｔｏｒｒ イオン源 イオン原料ガス 成膜原料ガスと同じ プラズマ容器の電位 ＋２０００Ｖ 第１電極Ｅ３１の電位 ＋２０００Ｖ 第２電極Ｅ３２の電位 −１００Ｖ 第３電極Ｅ３３の電位 ＋１５０Ｖ 第４電極Ｅ３４の電位 接地電位 前記条件で成膜原料ガスプラズマの形成及びイオンビ−
ム照射を並行して１時間連続して行ったところ、イオン
源の引出し電極系での異常放電等の運転異常は発生せ
ず、正常な成膜を行うことができた。 実施例２（図１（Ｂ）の装置による） 成膜原料ガス ＳｉＨ4 ３０％ Ｈ2 ７０％ 成膜用プラズマ 高周波放電（１３．５６ＭＨｚ）により生成 電位８０Ｖ 成膜圧力 １×１０-3Ｔｏｒｒ イオン源 プラズマ容器の電位 ＋２０００Ｖ 第１電極Ｅ３１の電位 ＋２０００Ｖ 第２電極Ｅ３２の電位 ＋４０Ｖ 第３電極Ｅ３３の電位 ＋１５０Ｖ 第４電極Ｅ３４の電位 接地電位 前記条件で成膜原料ガスプラズマの形成及びイオンビ−
ム照射を並行して１時間連続して行ったところ、イオン
源の引出し電極系での異常放電等の運転異常は発生せ
ず、正常な成膜を行うことができた。 比較例１（図１（Ａ）の装置においてイオン源Ｉに代えて従来の図２のイオン源 を備えた成膜装置による） 成膜原料ガス ＳｉＨ4 ３０％ Ｈ2 ７０％ 成膜用プラズマ 高周波放電（１３．５６ＭＨｚ）により生成 電位８０Ｖ 成膜圧力 １×１０-3Ｔｏｒｒ イオン源 プラズマ容器の電位 ＋２０００Ｖ 第１電極Ｅ１１の電位 ＋２０００Ｖ 第２電極Ｅ１２の電位 −１００Ｖ 第３電極Ｅ１３の電位 接地電位 前記条件で成膜原料ガスプラズマの形成及びイオンビ−
ム照射を同時に開始したところ、開始直後にイオン源の
引出し電極系での異常放電が発生し、正常な成膜を行う
ことができなかった。 比較例２（図１（Ａ）の装置においてイオン源Ｉに代えて従来の図３のイオン源 を備えた成膜装置による） 成膜原料ガス ＳｉＨ4 ３０％ Ｈ2 ７０％ 成膜用プラズマ 高周波放電（１３．５６ＭＨｚ）により生成 電位８０Ｖ 成膜圧力 １×１０-3Ｔｏｒｒ イオン源 プラズマ容器の電位 ＋２０００Ｖ 第１電極Ｅ２１の電位 ＋２０００Ｖ 第２電極Ｅ２２の電位 ＋１０００Ｖ 第３電極Ｅ２３の電位 −５００Ｖ 第４電極Ｅ２４の電位 接地電位 前記条件で成膜原料ガスプラズマの形成及びイオンビ−
ム照射を同時に開始したところ、開始直後にイオン源の
引出し電極系での異常放電が発生し、正常な成膜を行う
ことができなかった。
ができる点も前記図１（Ａ）の装置の場合と同様であ
る。次に、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）の成膜装置を用い
た膜形成の実施例について説明する。併せて、図１
（Ａ）の装置においてイオン源Ｉに代えて従来の図２の
３枚電極の引出し電極系を有するイオン源を備えた成膜
装置を用いて膜形成した比較例１及び図１（Ａ）の装置
においてイオン源Ｉに代えて従来の図３の４枚電極の引
出し電極系を有するイオン源を備えた成膜装置を用いて
膜形成した比較例２についても説明する。なお、比較例
１、２で用いた装置も、前記図１（Ａ）、図１（Ｂ）の
装置と同様に、イオン源のイオンビ−ム引出し電極系が
円筒状高周波電極に接近した位置をとるような構造のも
のである。 実施例１（図１（Ａ）の装置による） 成膜原料ガス ＳｉＨ4 ３０％ Ｈ2 ７０％ 成膜用プラズマ 高周波放電（１３．５６ＭＨｚ）により生成 電位８０Ｖ 成膜圧力 １×１０-3Ｔｏｒｒ イオン源 イオン原料ガス 成膜原料ガスと同じ プラズマ容器の電位 ＋２０００Ｖ 第１電極Ｅ３１の電位 ＋２０００Ｖ 第２電極Ｅ３２の電位 −１００Ｖ 第３電極Ｅ３３の電位 ＋１５０Ｖ 第４電極Ｅ３４の電位 接地電位 前記条件で成膜原料ガスプラズマの形成及びイオンビ−
ム照射を並行して１時間連続して行ったところ、イオン
源の引出し電極系での異常放電等の運転異常は発生せ
ず、正常な成膜を行うことができた。 実施例２（図１（Ｂ）の装置による） 成膜原料ガス ＳｉＨ4 ３０％ Ｈ2 ７０％ 成膜用プラズマ 高周波放電（１３．５６ＭＨｚ）により生成 電位８０Ｖ 成膜圧力 １×１０-3Ｔｏｒｒ イオン源 プラズマ容器の電位 ＋２０００Ｖ 第１電極Ｅ３１の電位 ＋２０００Ｖ 第２電極Ｅ３２の電位 ＋４０Ｖ 第３電極Ｅ３３の電位 ＋１５０Ｖ 第４電極Ｅ３４の電位 接地電位 前記条件で成膜原料ガスプラズマの形成及びイオンビ−
ム照射を並行して１時間連続して行ったところ、イオン
源の引出し電極系での異常放電等の運転異常は発生せ
ず、正常な成膜を行うことができた。 比較例１（図１（Ａ）の装置においてイオン源Ｉに代えて従来の図２のイオン源 を備えた成膜装置による） 成膜原料ガス ＳｉＨ4 ３０％ Ｈ2 ７０％ 成膜用プラズマ 高周波放電（１３．５６ＭＨｚ）により生成 電位８０Ｖ 成膜圧力 １×１０-3Ｔｏｒｒ イオン源 プラズマ容器の電位 ＋２０００Ｖ 第１電極Ｅ１１の電位 ＋２０００Ｖ 第２電極Ｅ１２の電位 −１００Ｖ 第３電極Ｅ１３の電位 接地電位 前記条件で成膜原料ガスプラズマの形成及びイオンビ−
ム照射を同時に開始したところ、開始直後にイオン源の
引出し電極系での異常放電が発生し、正常な成膜を行う
ことができなかった。 比較例２（図１（Ａ）の装置においてイオン源Ｉに代えて従来の図３のイオン源 を備えた成膜装置による） 成膜原料ガス ＳｉＨ4 ３０％ Ｈ2 ７０％ 成膜用プラズマ 高周波放電（１３．５６ＭＨｚ）により生成 電位８０Ｖ 成膜圧力 １×１０-3Ｔｏｒｒ イオン源 プラズマ容器の電位 ＋２０００Ｖ 第１電極Ｅ２１の電位 ＋２０００Ｖ 第２電極Ｅ２２の電位 ＋１０００Ｖ 第３電極Ｅ２３の電位 −５００Ｖ 第４電極Ｅ２４の電位 接地電位 前記条件で成膜原料ガスプラズマの形成及びイオンビ−
ム照射を同時に開始したところ、開始直後にイオン源の
引出し電極系での異常放電が発生し、正常な成膜を行う
ことができなかった。
【００３５】以上の結果、本発明の成膜装置及び成膜方
法によると、イオン源の第３電極を正電位或いは成膜用
プラズマより高電位とし、第２電極を負電位或いは成膜
用プラズマより低電位とすることにより、引出し電極系
内での異常放電等が発生せず、正常にイオン源を運転し
て成膜できたことがわかる。
法によると、イオン源の第３電極を正電位或いは成膜用
プラズマより高電位とし、第２電極を負電位或いは成膜
用プラズマより低電位とすることにより、引出し電極系
内での異常放電等が発生せず、正常にイオン源を運転し
て成膜できたことがわかる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によると、プラズマによる成膜と
イオンビ−ムの照射を併用する成膜方法であって、該イ
オンビ−ム照射をイオン源におけるイオンビ−ム引出し
電極系での異常放電等を発生させることなく支障なく行
って膜形成できる成膜方法を提供することができる。
イオンビ−ムの照射を併用する成膜方法であって、該イ
オンビ−ム照射をイオン源におけるイオンビ−ム引出し
電極系での異常放電等を発生させることなく支障なく行
って膜形成できる成膜方法を提供することができる。
【００３７】また本発明によると、イオン源を備えたプ
ラズマによる成膜装置であって、イオン源におけるイオ
ンビ−ム引出し電極系での異常放電等を生じることなく
正常に運転できる小型で構造の複雑化を招かない成膜装
置を提供することができる。
ラズマによる成膜装置であって、イオン源におけるイオ
ンビ−ム引出し電極系での異常放電等を生じることなく
正常に運転できる小型で構造の複雑化を招かない成膜装
置を提供することができる。
【図１】図（Ａ）、図（Ｂ）はそれぞれ本発明に係る成
膜装置の例の概略構成を示す図である。
膜装置の例の概略構成を示す図である。
【図２】従来の３枚電極からなるイオンビ−ム引出し電
極系を有するイオン源の例の概略構成を示す図である。
極系を有するイオン源の例の概略構成を示す図である。
【図３】従来の４枚電極からなるイオンビ−ム引出し電
極系を有するイオン源の例の概略構成を示す図である。
極系を有するイオン源の例の概略構成を示す図である。
１ イオン源用ガス供給部 ２ プラズマ容器 ２１、２２ 高周波電極 ２３ イオンビ−ム引出し口 ３、１６ 整合器 ４、１７ 高周波電源 ８ イオン源内プラズマ ９ 被成膜物品加熱用ヒータ １０ 被成膜物品 １１ 被成膜物品保持部材 １２ 成膜原料ガス供給部 １３ 成膜原料ガスプラズマ １４ 円筒状電極 １８ 真空排気部 １００ａ 磁石 Ｃ プラズマ生成室 Ｇ ゲ−ト弁 Ｉ、Ｉ’ イオン源 Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ イオンビ−ム引出し電極系 Ｅ１１ 引出し電極系Ｅ１の第１電極 Ｅ１２ 引出し電極系Ｅ１の第２電極 Ｅ１３ 引出し電極系Ｅ１の第３電極 Ｅ２１ 引出し電極系Ｅ２の第１電極 Ｅ２２ 引出し電極系Ｅ２の第２電極 Ｅ２３ 引出し電極系Ｅ２の第３電極 Ｅ２４ 引出し電極系Ｅ２の第４電極 Ｅ３１ 引出し電極系Ｅ３の第１電極 Ｅ３２ 引出し電極系Ｅ３の第２電極 Ｅ３３ 引出し電極系Ｅ３の第３電極 Ｅ３４ 引出し電極系Ｅ３の第４電極 Ｐ１、Ｐ６ 正電源 Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ 負電源 Ｐ７ 成膜原料ガスプラズマに対し低電位となるように
電圧印加できる電源 Ｐ８ 成膜原料ガスプラズマに対し高電位となるように
電圧印加できる電源
電圧印加できる電源 Ｐ８ 成膜原料ガスプラズマに対し高電位となるように
電圧印加できる電源
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年７月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、次の成膜方法及び成膜装置を提供する。
に本発明は、次の成膜方法及び成膜装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】（成膜方法）成膜原料ガスにプラズマ励起
用電力を供給して得られる成膜用プラズマに被成膜物品
を曝すことと該被成膜物品へのイオンビ−ムの照射を併
用して該被成膜物品上に膜形成する方法であり、該イオ
ンビ−ムの照射にあたり、プラズマ容器内でイオン原料
ガスより発生させたプラズマから該容器のイオンビ−ム
引出し口に設けられた４枚の電極からなるイオンビ−ム
引出し電極系への電圧印加によりイオンビ−ムを引き出
すイオン源を用い、イオンビ−ム引出し時に前記プラズ
マ容器及び前記引出し電極系を構成する４枚の電極のう
ち該プラズマ容器に最も近い内側の第１電極を正電位に
設定するとともに、該第１電極の直ぐ外側の第２電極を
前記成膜用プラズマより低電位に、該第２電極の直ぐ外
側の第３電極を前記成膜用プラズマより高電位に、前記
プラズマ容器から最も離れた外側の第４電極を接地電位
にそれぞれ設定することを特徴とする成膜方法。（成膜装置） 成膜用プラズマ生成室内へ原料ガス供給手
段により供給される成膜原料ガスをプラズマ励起用電力
供給手段による電力供給によりプラズマ化し、該成膜用
プラズマに支持手段に支持される被成膜物品を曝すこと
と該被成膜物品へのイオン源からのイオンビ−ム照射と
を併用して該物品上に膜形成する装置であり、該イオン
源はプラズマ容器内にイオン原料ガスより発生させるプ
ラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた
４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧
印加によりイオンビ−ムを引き出すものであり、前記プ
ラズマ容器は該容器を正電位にするための電源装置に接
続されており、前記引出し電極系を構成する４枚の電極
のうち前記プラズマ容器に最も近い内側の第１電極は該
第１電極を正電位にするための電源装置に接続されてお
り、該第１電極の直ぐ外側の第２電極は該第２電極を前
記成膜用プラズマより低電位にするための電源装置に接
続されており、該第２電極の直ぐ外側の第３電極は該第
３電極を前記成膜用プラズマより高電位にするための電
源装置に接続されており、前記プラズマ容器から最も離
れた外側の第４電極は接地電位とされていることを特徴
とする成膜装置。
用電力を供給して得られる成膜用プラズマに被成膜物品
を曝すことと該被成膜物品へのイオンビ−ムの照射を併
用して該被成膜物品上に膜形成する方法であり、該イオ
ンビ−ムの照射にあたり、プラズマ容器内でイオン原料
ガスより発生させたプラズマから該容器のイオンビ−ム
引出し口に設けられた４枚の電極からなるイオンビ−ム
引出し電極系への電圧印加によりイオンビ−ムを引き出
すイオン源を用い、イオンビ−ム引出し時に前記プラズ
マ容器及び前記引出し電極系を構成する４枚の電極のう
ち該プラズマ容器に最も近い内側の第１電極を正電位に
設定するとともに、該第１電極の直ぐ外側の第２電極を
前記成膜用プラズマより低電位に、該第２電極の直ぐ外
側の第３電極を前記成膜用プラズマより高電位に、前記
プラズマ容器から最も離れた外側の第４電極を接地電位
にそれぞれ設定することを特徴とする成膜方法。（成膜装置） 成膜用プラズマ生成室内へ原料ガス供給手
段により供給される成膜原料ガスをプラズマ励起用電力
供給手段による電力供給によりプラズマ化し、該成膜用
プラズマに支持手段に支持される被成膜物品を曝すこと
と該被成膜物品へのイオン源からのイオンビ−ム照射と
を併用して該物品上に膜形成する装置であり、該イオン
源はプラズマ容器内にイオン原料ガスより発生させるプ
ラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられた
４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電圧
印加によりイオンビ−ムを引き出すものであり、前記プ
ラズマ容器は該容器を正電位にするための電源装置に接
続されており、前記引出し電極系を構成する４枚の電極
のうち前記プラズマ容器に最も近い内側の第１電極は該
第１電極を正電位にするための電源装置に接続されてお
り、該第１電極の直ぐ外側の第２電極は該第２電極を前
記成膜用プラズマより低電位にするための電源装置に接
続されており、該第２電極の直ぐ外側の第３電極は該第
３電極を前記成膜用プラズマより高電位にするための電
源装置に接続されており、前記プラズマ容器から最も離
れた外側の第４電極は接地電位とされていることを特徴
とする成膜装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】前記本発明の成膜方法及び成膜装置におい
ては、イオン源からのイオンビ−ム照射にあたり、プラ
ズマ容器内に発生させたプラズマから、正電位の第１電
極と成膜用プラズマより低電位の第２電極との電位差に
基づいて正イオンビ−ムが引出される。なお、第１電極
は第２電極より高電位とされる。また、第４電極で接地
電位に対するイオンビ−ムのエネルギが固定される。ま
た、第３電極の電位は例えばせいぜい成膜用プラズマよ
り若干高い程度の電位とすることができる。いずれにし
ても引き出された正イオンビ−ムの通過が該第３電極に
よって妨げられないような電位とされる。
ては、イオン源からのイオンビ−ム照射にあたり、プラ
ズマ容器内に発生させたプラズマから、正電位の第１電
極と成膜用プラズマより低電位の第２電極との電位差に
基づいて正イオンビ−ムが引出される。なお、第１電極
は第２電極より高電位とされる。また、第４電極で接地
電位に対するイオンビ−ムのエネルギが固定される。ま
た、第３電極の電位は例えばせいぜい成膜用プラズマよ
り若干高い程度の電位とすることができる。いずれにし
ても引き出された正イオンビ−ムの通過が該第３電極に
よって妨げられないような電位とされる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】また、このことから本発明装置は、イオン
源のイオンビ−ム引出し電極系を成膜原料ガスプラズマ
が形成される領域に臨むように設けたものとすることが
でき、その分小型で、構造の複雑化を招かない装置にす
ることができる。前記成膜方法において、イオン源のプ
ラズマ容器とイオンビ−ム引出し電極系の第１電極は普
通には同電位に設定される。この場合、前記の装置にお
いて、前記プラズマ容器及び前記第１電極にはそれぞれ
別の電源装置が接続され、該プラズマ容器と該第１電極
は各電源により同電位に設定されてもよく、或いは該第
１電極を該プラズマ容器と直接又は抵抗体を介して導通
したものとし、いずれか一方、例えばプラズマ容器に共
通の電源装置が接続されていてもよい。
源のイオンビ−ム引出し電極系を成膜原料ガスプラズマ
が形成される領域に臨むように設けたものとすることが
でき、その分小型で、構造の複雑化を招かない装置にす
ることができる。前記成膜方法において、イオン源のプ
ラズマ容器とイオンビ−ム引出し電極系の第１電極は普
通には同電位に設定される。この場合、前記の装置にお
いて、前記プラズマ容器及び前記第１電極にはそれぞれ
別の電源装置が接続され、該プラズマ容器と該第１電極
は各電源により同電位に設定されてもよく、或いは該第
１電極を該プラズマ容器と直接又は抵抗体を介して導通
したものとし、いずれか一方、例えばプラズマ容器に共
通の電源装置が接続されていてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】また、前記成膜装置において、前記プラズ
マ励起用電力供給手段を、プラズマ励起用電力を供給す
るための電極として前記支持手段に支持される被成膜物
品の周縁部に対向する電極を含むものとし、前記イオン
源を該電極の開口部を通して該被成膜物品にイオンビ−
ムを照射できるように設けられたものとすることができ
る。
マ励起用電力供給手段を、プラズマ励起用電力を供給す
るための電極として前記支持手段に支持される被成膜物
品の周縁部に対向する電極を含むものとし、前記イオン
源を該電極の開口部を通して該被成膜物品にイオンビ−
ムを照射できるように設けられたものとすることができ
る。
Claims (5)
- 【請求項１】 成膜原料ガスにプラズマ励起用電力を供
給して得られる成膜用プラズマに被成膜物品を曝すこと
と該被成膜物品へのイオンビ−ムの照射を併用して該被
成膜物品上に膜形成する方法であり、該イオンビ−ムの
照射にあたり、プラズマ容器内でイオン原料ガスより発
生させたプラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に
設けられた４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極
系への電圧印加によりイオンビ−ムを引き出すイオン源
を用い、イオンビ−ム引出し時に前記プラズマ容器及び
前記引出し電極系を構成する４枚の電極のうち該プラズ
マ容器に最も近い内側の第１電極を正電位に、該第１電
極の直ぐ外側の第２電極を負電位に、該第２電極の直ぐ
外側の第３電極を正電位に、前記プラズマ容器から最も
離れた外側の第４電極を接地電位にそれぞれ設定するこ
とを特徴とする成膜方法。 - 【請求項２】 成膜原料ガスにプラズマ励起用電力を供
給して得られる成膜用プラズマに被成膜物品を曝すこと
と該被成膜物品へのイオンビ−ムの照射を併用して該被
成膜物品上に膜形成する方法であり、該イオンビ−ムの
照射にあたり、プラズマ容器内でイオン原料ガスより発
生させたプラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に
設けられた４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極
系への電圧印加によりイオンビ−ムを引き出すイオン源
を用い、イオンビ−ム引出し時に前記プラズマ容器及び
前記引出し電極系を構成する４枚の電極のうち該プラズ
マ容器に最も近い内側の第１電極を正電位に設定すると
ともに、該第１電極の直ぐ外側の第２電極を前記成膜用
プラズマより低電位に、該第２電極の直ぐ外側の第３電
極を前記成膜用プラズマより高電位に、前記プラズマ容
器から最も離れた外側の第４電極を接地電位にそれぞれ
設定することを特徴とする成膜方法。 - 【請求項３】 成膜用プラズマ生成室内へ原料ガス供給
手段により供給される成膜原料ガスをプラズマ励起用電
力供給手段による電力供給によりプラズマ化し、該成膜
用プラズマに支持手段に支持される被成膜物品を曝すこ
とと該被成膜物品へのイオン源からのイオンビ−ム照射
とを併用して該物品上に膜形成する装置であり、該イオ
ン源はプラズマ容器内にイオン原料ガスより発生させる
プラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられ
た４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電
圧印加によりイオンビ−ムを引き出すものであり、前記
プラズマ容器は該容器を正電位にするための電源装置に
接続されており、前記引出し電極系を構成する４枚の電
極のうち前記プラズマ容器に最も近い内側の第１電極は
該第１電極を正電位にするための電源装置に接続されて
おり、該第１電極の直ぐ外側の第２電極は該第２電極を
負電位にするための電源装置に接続されており、該第２
電極の直ぐ外側の第３電極は該第３電極を正電位にする
ための電源装置に接続されており、前記プラズマ容器か
ら最も離れた外側の第４電極は接地電位とされているこ
とを特徴とする成膜装置。 - 【請求項４】 成膜用プラズマ生成室内へ原料ガス供給
手段により供給される成膜原料ガスをプラズマ励起用電
力供給手段による電力供給によりプラズマ化し、該成膜
用プラズマに支持手段に支持される被成膜物品を曝すこ
とと該被成膜物品へのイオン源からのイオンビ−ム照射
とを併用して該物品上に膜形成する装置であり、該イオ
ン源はプラズマ容器内にイオン原料ガスより発生させる
プラズマから該容器のイオンビ−ム引出し口に設けられ
た４枚の電極からなるイオンビ−ム引出し電極系への電
圧印加によりイオンビ−ムを引き出すものであり、前記
プラズマ容器は該容器を正電位にするための電源装置に
接続されており、前記引出し電極系を構成する４枚の電
極のうち前記プラズマ容器に最も近い内側の第１電極は
該第１電極を正電位にするための電源装置に接続されて
おり、該第１電極の直ぐ外側の第２電極は該第２電極を
前記成膜用プラズマより低電位にするための電源装置に
接続されており、該第２電極の直ぐ外側の第３電極は該
第３電極を前記成膜用プラズマより高電位にするための
電源装置に接続されており、前記プラズマ容器から最も
離れた外側の第４電極は接地電位とされていることを特
徴とする成膜装置。 - 【請求項５】 前記プラズマ励起用電力供給手段が、プ
ラズマ励起用電力を供給するための電極として前記支持
手段に支持される被成膜物品の周縁部に対向する電極を
含むものであり、前記イオン源は該電極の開口部を通し
て該被成膜物品にイオンビ−ムを照射できるように設け
られている請求項３又は４記載の成膜装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090224A JP2976965B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 成膜方法及び成膜装置 |
| KR10-1999-0011474A KR100419406B1 (ko) | 1998-04-02 | 1999-04-01 | 성막방법 및 성막장치 |
| DE69936274T DE69936274T2 (de) | 1998-04-02 | 1999-04-01 | Verfahren und Vorrichtung zur Filmabscheidung |
| US09/283,289 US6124003A (en) | 1998-04-02 | 1999-04-01 | Film depositing method and film depositing apparatus |
| EP99106694A EP0947603B1 (en) | 1998-04-02 | 1999-04-01 | Film depositing method and apparatus |
| TW088105311A TW541348B (en) | 1998-04-02 | 1999-04-02 | Film depositing method and film depositing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090224A JP2976965B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 成膜方法及び成膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11286781A true JPH11286781A (ja) | 1999-10-19 |
| JP2976965B2 JP2976965B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=13992526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10090224A Expired - Fee Related JP2976965B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 成膜方法及び成膜装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6124003A (ja) |
| EP (1) | EP0947603B1 (ja) |
| JP (1) | JP2976965B2 (ja) |
| KR (1) | KR100419406B1 (ja) |
| DE (1) | DE69936274T2 (ja) |
| TW (1) | TW541348B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100635852B1 (ko) | 2005-01-06 | 2006-10-19 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조장치 |
Families Citing this family (66)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100706809B1 (ko) | 2006-02-07 | 2007-04-12 | 삼성전자주식회사 | 이온 빔 조절 장치 및 그 방법 |
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