JPS6050170A - プラズマcvd処理装置 - Google Patents

プラズマcvd処理装置

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JPS6050170A
JPS6050170A JP15582283A JP15582283A JPS6050170A JP S6050170 A JPS6050170 A JP S6050170A JP 15582283 A JP15582283 A JP 15582283A JP 15582283 A JP15582283 A JP 15582283A JP S6050170 A JPS6050170 A JP S6050170A
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JP
Japan
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discharge
vessel
voltage
treated
current
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Pending
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JP15582283A
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English (en)
Inventor
Tadashi Matsuzawa
松沢 正
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NDK Inc
Original Assignee
Nihon Denshi Kogyo KK
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/36Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases using ionised gases, e.g. ionitriding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/503Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using dc or ac discharges

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流グI]−放電にJ、り金属のハロゲン化物
や弗化物をイオン化し、被処理祠オ′之1表面に金属も
しくは金属窒化物、炭化物等の被IIL、)を41成り
るプラズマCV I)処理装置に関づる1、近時、真空
蒸若に仕し、形成された膜の↑’l¥′1がJl−r:
sに良いことからプラズマ中のイオンの1(uO・1を
利用しく金属化合物等の成膜を行4jう、所謂プラズマ
c vl、)処理装置(ブラスマ中化学気相成((装置
1′イ)が注目され、既に実用化の段階に人/))とし
−(いる。
直流グ11−1−放電を利用JるプラズマCV l)装
置19においてはグ1」−り交電のイオンのRi−、、
)運fh + −ンルギーによって被処理材料を加熱し
、シ9人ガス(゛ある窒素ガス、水素ガス及び金属ハロ
ゲン化物若しくは弗化物のガスをイオン化さUることに
j、つC被処理何斜表面に所望化合物の簿膜を′l−成
りる(〕の(・、処理の効率を高める1(Zめに℃′き
るIご(J畠い直流電fX (数面V乃至数]くV)及
び電力密庶(数W/Cl112 )が要求される。しか
し乍ら、このよう4f高電II[、高電力密1印での処
理(゛は被処理月利の表面に汚物がイ」着しているとこ
の部分に電流の集中が牛し、グ1」−放電からアークh
り電l\移行して被処理祠石上に形成された被膜に溶痕
が生ずる。通′7i、高電圧装置ではアーク放電防止の
ため過電流が流れた時点く・放電電圧を瞬時(J遮断力
る回路が備えられCいるが、シラス゛マCV !、)装
置こ;”C−はアーク電流が流れだしてから遮断したの
ぐは微小とはいえ被膜に溶痕が形成されてしまい、)4
1庁C′さる結果は得られない。
而し′C1本発明は上記のような溶痕を〈11゛るアー
ク放電を極力防止しjqる新規なプラス?′CV D処
理装置を提供することを目的と覆るしの−(′ある。
本発明の構成は気密容器と、該気密容器内を所望の雰囲
気にりる手段と、該気密容器内に配設されIこ被処理祠
籾ど、該被処理(A利を陰極に気密容器を陽極←二して
高電月を印tji+ L、直流Jノズマを発生さUる1
1−1流高JX Ta源と、前記被膜111祠別の表面
に生成り−へさ119の成分をイj・jる力スを前記気
密容器内に導入りる手段とを備えi=装置に、13い(
、前記11)!流高汀電沌;は放電電力のON状態と(
II) 1−1−状態とを一周朋としく繰り返し、・高
速スイツJンク(X1′山こ直流電圧を発生するようI
J構成され(いるfラズマCV 1つ処理装置に1Jf
徴がある6゜1! F図面に基づき本発明を解説りる。
。 第1図は本発明の一実施例の(14成略図(あり、1は
気密容器を示しCいる。該気密容器は111気′i′C
12倉介して真空ポンプ3に接続しく(13す、内部が
5y、ζ1空に141気iiJ能Cある。前記気密容器
(ま筒状4′なしく、13す、ぞの中心fil!に゛山
気導電11(の被処理(A訃1ホルダー4か設置され(
いる。このホルタ−(Jは多数の被処理+A斜(〕か積
載され(いる。f)’l l+(: d・ルグー4は電
気絶縁物を介しC気密容器1 +、二I11.! 、f
−1(Jられ−CA3つ、直流高置電源f ti+f成
りる整流器0の負端子に接続されている。叉、気密容器
C,L ’j’ −ス゛市位に保たれ前記整流回路(′
iのf’l yii;子に接わCされでいく)。前記気
密容器にはバイブ7及びバルブ8を介しCガス導入源9
が接続され、被膜形成に必要4j窒素ノJス、水素ガス
史にはハ[1グン刀スヤ)弗化ガスが導入でさる。
前記整流回路6 #、L ’;f汀]〜ンンス′10を
介しC金波撃流器11の出力側に接続され−Cいる1、
該背圧I〜ランスど全波整流器との間にはスイツfング
1−ランジスタ12が接続され、全波整流器1+1らの
直流を501177i+〒数K II Zの周波数の間
流に変換しCいる。13は発振器η、例え13U 2 
K II Zの基準同期伝号を発振し乙おり、該信gは
夕rマー14に供給されると同時に三角波発生器1!′
5に供給される。該三角波発生器(3(発振器]3が(
うの同!113信弓が供給されると電圧が次第に8 <
 <Zる三角波仁月を発生りるが、タイン=14からの
終j′信号により元の電J十に戻る。前記整流回路6と
気密容器1どの間には電流検出器16が挿入され、放電
電流が検出される。該検出電流は矩形波であるためその
出力は実効値増幅器7に送られ実効的電流に変換される
。この実効値電流信号は比較器18に送られh(!雷電
流設定器19 hr Iらの設定電流仏シ3と比較され
、該比較回路からの出力仏シ)が1% il〔>れる。
該比較回路1)r Iらの低刈ど前+:I2 ’−ニー
角波光11−器1′)からの18号どを出力信号発(1
器20に)スリ込み、両者を比較しC比較回路1ε3か
らのにi >’:4強庶に一角波信号が等しくなるよC
′の期間トノンジスタ12をONの状態にりる111号
を発生りる。12」は敢電電Y1−検出器、22は過電
流検出器を一小し、該メ1番電流検出器からの信号は図
示しないが 定舶を越えた場合には前記スイップング1
−フンジスタ12を遮断りる。
この様な構成の装置にお【ノる動1′1を次+rl説明
りる。
先り゛、気密容器1内の被処理+411小ルダー/1t
=被処理拐わ15を積載した後、この気落容器内を一゛
1空ポンプ3により排気し、続い()jスと′Q人に!
 9 J、り気密容器1内に所望のガスを導入し、所定
月))(’10−’−20Torr ) 0))J ス
雰囲’j+ニリル、コの状態で電源をONにするど彼処
v11祠石5)を陰(奄に、又気密容器1を陽極にしζ
高雷月が印加され、容器内部にグリ−放電が生成される
。この時の放電電流(よ検出器16で検出され、実効値
増幅器17で実効値に変換された後比較回路18に送ら
れ、該比較回路で設定信程と比較される。第2図(a)
の信号Aは該比較回路1Bの出力を示し、例えば設定器
19からの設定値に対して検出信月値が小さい場合には
該比較回路の出ノノイ8号Δを自動的に高くりる。第2
図(a )の13の信gは三角波信号発生器15からの
信号で前記Δの13号と、!=bに出力信号発生器20
に送られ、該Aの信号と一致するまで第2図(b)に承
りように一定の出ノJを発生し、1〜ランジスタ12の
ベースにON (、i号としC供給される1、従っ−で
、1〜ランジスタ12は第2図(b)に斜線℃′示づ期
間のみ動作(ON )状態となり、それに対応りるON
、OFFの繰り返し周期を持つ放電電L[が気密容器1
と被膜理祠わ15どの間に印加されることになる1、尚
、第2図(a )の八tは第1図におりるタイマー14
にJ、るO「1時間であり、三角波がどのような場合T
5 ’(g)最低50μsec程度カッ1〜されるよう
に描成しである。
第2図(に ) iJ最人の出力にした場合CΔ(か必
tI″OF F +!、?間とし−(4イr保’j: 
tl、 Cイル、前記敢7F7 iti流設定設定器1
9整づると第1図(a)の信V−)八が変化し1−ラン
ジスタ12のON 、 Ol’ I’ ll、’+間の
比を自由に調整できる。
この様に被処理月オ′″A5に印加りるll′l流’1
lillを定周期ぐ強制的に0FI−りると、容器1内
【ご11−しくいるグL1−放電が何等かの原因(゛)
′−り放?ii 1.−移行しようどしてもその瞬間印
加電月が力・ンi Aフの状態になるので、アーク/l
(電7\の移11は防11される。
第3図は本発明の他の実施例を7h (I bの(、第
1図と同一のrqgは同様な(111成要素を示しくあ
る。
この実施1シ1ひ(よ放電出力の割筒1を1〜ノンジス
タのON、(−)r「時間比で行なう代り;こ/iS(
’市電11を+1変りる414成の6のである。即ら、
 frt波発11器1りからの伯t3 t、1. トラ
ンジスタ12のl\−スに供給しC′塁に一定のON、
OFに状態と4* Ll ’(+I>さ、出力信号発生
器20からのイハ舅を全波ヲi(流器コ1の入力電圧制
御回路23に供給して仝波整流器11の出力電Y[を可
変するJ、うに構成して・しる。
この様な構成であつ(−b必ずOFF時間か50μSe
C乃至それ以上設置Jられるので、グ11−放電がアー
ク放電に移行りる(1イ「率は極めて低い。
以上説明したように本発明は放電電力のON状態とOF
F状態とを一周期としC繰り返し高速スイッチングされ
る直流電j−「を印加するJ、うに構成しであるので、
グロー放電がアーク放電に移行することは殆んどなく、
従って高い効率でCVD処理が角化どなり且つ従来のよ
うにアーク放電による形成被■9への溶痕は全く発生し
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示リブ1−1ツク線図、第
2図は第1図装置の動作を説明り−る図、第3図は本発
明の仙の実施例のブ[1)り線図(ある1゜1:気密容
器 5:被処理+J J”1 6:整流回路 9:ガス導入J≦; 11:全波整流器 12ニスイツチング1〜ランジスタ 13:同1y11ハ弓発振器 14:タイマー 15:三角波発生回路 1(3:放電電流検出器 17:実効値増幅器 18:比較回路 19:放電電流設定器 20:出力情8光11器 1ぜj R’l出願人 11本電子1−業珠」(介層 代表者 高橋 道之助 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)気密容器と、該気密容器内を所望の雰゛囲気にづ
    る手段と、該気密容器内に配設された被処理材料ど、該
    被処理)rA 13+を陰極に気密容器を陽極にして高
    電圧を印加し直流プラズマを発生さける直流高圧電源と
    、前記被処理材わ1の表面に11成づべき股の成分を右
    ゛づるガスを前記気密容器内に導入づ−る手段とを備え
    /、:装置にd3い(、前記、X゛1流A’L [電源
    は放電型)jのON状態とO[[:状態とを一周期どし
    ゛(繰り返し高速スイッチングされ〕こ自流電圧を発生
    りるように構成δれCいることを1S1徴どリ−るプラ
    ズマCVD処理装置。
  2. (2)前記スイッチング周期を501−l zから数K
    Hzにする特許請求の範囲第1項記載の/ラズマCVD
    処理装置。
  3. (3)前記放電電力のON状態とOFF状態の比を可変
    になした特許請求の範囲第1項又は第2項記載のプラズ
    マCVD処理装置1゜
  4. (4)前記ON状態にお()る放電型11を+il変と
    4+−した特許請求の範囲第1拍又cat *r 2拍
    記載のプラズマCV I)処理装置。
JP15582283A 1983-08-26 1983-08-26 プラズマcvd処理装置 Pending JPS6050170A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996031899A1 (en) * 1995-04-07 1996-10-10 Advanced Energy Industries, Inc. Adjustable energy quantum thin film plasma processing system
KR100341376B1 (ko) * 1993-09-07 2002-11-22 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 플라즈마처리실에서 캐소드를 구동하는전원회로및플라즈마처리방법

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JPS5360337A (en) * 1976-11-10 1978-05-30 Fuji Electronics Co Ltd Controlling method of stabilizing glow discharge in surface treatment using glow dicgarge and apparatus therefor

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