JPS6226746A - イオンプレ−テイング用プラズマ源 - Google Patents
イオンプレ−テイング用プラズマ源Info
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- JPS6226746A JPS6226746A JP16406085A JP16406085A JPS6226746A JP S6226746 A JPS6226746 A JP S6226746A JP 16406085 A JP16406085 A JP 16406085A JP 16406085 A JP16406085 A JP 16406085A JP S6226746 A JPS6226746 A JP S6226746A
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- Japan
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- cathode
- plasma
- gas
- magnetic field
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/228—Gas flow assisted PVD deposition
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、イオンプレーティング用のプラズマ発生源
に関するものである。
に関するものである。
従来、この種の装置として＠４図に示すものがあった。
２０はステンレス陰極支持台、１は、ガス導入パイプ、
１３は、冷却水口、１４は、モリブデン製熱シールド、
１５は、タンタル製パイプ、１６は、主陰極、１７は、
モリブデン円筒、５は、陰極支持、１８は、中心に穴の
あるタングステン円板、１９は、陽極である。
１３は、冷却水口、１４は、モリブデン製熱シールド、
１５は、タンタル製パイプ、１６は、主陰極、１７は、
モリブデン円筒、５は、陰極支持、１８は、中心に穴の
あるタングステン円板、１９は、陽極である。
次に動作について説明する。主陰極１６は、材質により
定まった温度に達しないき陰極として動作不可能である
ので、穴から送り込まれた気体をプラズマ化するのにタ
ンタル製の先端の比較的とがったパイプ１５と陽極１９
の間に放電を開始させてタンタルパイプを熱しながらプ
ラズマを発生させる２発生したプラズマは、必然的に主
陰極１６に激突してその温度を上昇させついには、タン
タルパイプ１５より良い電子源として働くようになり定
常な放電が維持できるようになる。
定まった温度に達しないき陰極として動作不可能である
ので、穴から送り込まれた気体をプラズマ化するのにタ
ンタル製の先端の比較的とがったパイプ１５と陽極１９
の間に放電を開始させてタンタルパイプを熱しながらプ
ラズマを発生させる２発生したプラズマは、必然的に主
陰極１６に激突してその温度を上昇させついには、タン
タルパイプ１５より良い電子源として働くようになり定
常な放電が維持できるようになる。
この時点で、パイプ１５は電源からきり離せば、パイプ
先端の温度は充分低い温度に保たれ破壊をまぬがれるよ
うになる。
先端の温度は充分低い温度に保たれ破壊をまぬがれるよ
うになる。
従来の定常プラズマ発生装置は、以上のように構成され
ていたので、パイプ１５は運転開始時に極部的に加熱さ
れるので、パイプ先端部の長寿命に対して不安があると
ともに、定常運転中も常にプラズマにさらされているの
で、パイプ全体の温度もかなり高くなるという欠点があ
った。
ていたので、パイプ１５は運転開始時に極部的に加熱さ
れるので、パイプ先端部の長寿命に対して不安があると
ともに、定常運転中も常にプラズマにさらされているの
で、パイプ全体の温度もかなり高くなるという欠点があ
った。
この発明は、従来のプラズマ発生装置に比べ、プラズマ
を容易に安定して発生させることと、陰極の材質を、例
えばＬａ Ｂｅを使うことにより、長寿命になることを
目的としている。
を容易に安定して発生させることと、陰極の材質を、例
えばＬａ Ｂｅを使うことにより、長寿命になることを
目的としている。
〔問題点を解決するための手段］
陰極を加熱し、プラズマを発生するために用いる放電電
極を用いないで、マグネトロンから発生する電磁波を利
用するようにし、陰極の近くにそれ以外の電極、構造物
等を出来るだけ置かないよう（こした。
極を用いないで、マグネトロンから発生する電磁波を利
用するようにし、陰極の近くにそれ以外の電極、構造物
等を出来るだけ置かないよう（こした。
この時、陰極に電磁波のエネルギーを集中させるために
、プラズマと電磁波の強い相互作用（電子共鳴加熱等）
を利用する。この場合には、磁場が必要であり、磁石を
利用して陰極付近に最適な磁場を発生させる。さらに、
電磁波は広がって行くものであるが、これは金属板によ
って反射されるので、壁をキャビティを作る様に構成し
、電磁波を陰極付近に集中させ、そこでプラズマを発生
させ加熱するようにしても良い。
、プラズマと電磁波の強い相互作用（電子共鳴加熱等）
を利用する。この場合には、磁場が必要であり、磁石を
利用して陰極付近に最適な磁場を発生させる。さらに、
電磁波は広がって行くものであるが、これは金属板によ
って反射されるので、壁をキャビティを作る様に構成し
、電磁波を陰極付近に集中させ、そこでプラズマを発生
させ加熱するようにしても良い。
この発明（こおける陰極部の構造は、請求範囲が（１）
のものについては、陰極およびマイクロ波発生器、電磁
波の導入部、磁石またガス導入部より成る。さらに、請
求範囲（２）については、上記のものより磁石を除いて
、°陰極をかこむ金属壁で反射する電磁波が陰極に集中
するような構造をもつ金属壁をそなえたもの。
のものについては、陰極およびマイクロ波発生器、電磁
波の導入部、磁石またガス導入部より成る。さらに、請
求範囲（２）については、上記のものより磁石を除いて
、°陰極をかこむ金属壁で反射する電磁波が陰極に集中
するような構造をもつ金属壁をそなえたもの。
以下にこの発明を、一実施例を図を用いて説明する。
第１図において、■は、ガス導入パイプであり、ここか
らプラズマを作る動作ガスを２のパルプを通じてＬａＢ
６の陰極４付近に導く。７は、マグネトロンであり、６
は、電磁波を導くための導波管であり、これによって陰
極に電磁波は導かれる。
らプラズマを作る動作ガスを２のパルプを通じてＬａＢ
６の陰極４付近に導く。７は、マグネトロンであり、６
は、電磁波を導くための導波管であり、これによって陰
極に電磁波は導かれる。
３は、陰極付近に電磁波とプラズマが強い相互作用する
ための磁場を発生するコイルである。５は、陰極の支持
体であり、１ｏは、全体をおおう容器であり、この中は
、ガスが導入される前は、真空になっている。９は、一
時陽極であり、陰極が充分に加熱された後辺は、直流電
源８によって両極間に電流が流れるようになる。
ための磁場を発生するコイルである。５は、陰極の支持
体であり、１ｏは、全体をおおう容器であり、この中は
、ガスが導入される前は、真空になっている。９は、一
時陽極であり、陰極が充分に加熱された後辺は、直流電
源８によって両極間に電流が流れるようになる。
次に・これの動作について説明する。容器ｌｏ内は真空
になっている。コイル３に通電し、磁場を発生させる。
になっている。コイル３に通電し、磁場を発生させる。
次に、直流電源をオンにして、ＬａＢａの陰極とメツシ
ュ状の金属陽極間に電圧をかける。
ュ状の金属陽極間に電圧をかける。
この時、両極間は絶縁されているのに等しいので電流は
流れない。次に、マグネトロンを作動させると、マイク
ロ波は導波管を通り陰極に向かう。
流れない。次に、マグネトロンを作動させると、マイク
ロ波は導波管を通り陰極に向かう。
同時にガスバルブ２を開にして、陰極付近にガスを導入
する。すると、このガスは磁場及びマイクロ波との相互
作用により、電離し高温プラズマになる。これは直接Ｌ
ａＢａの陰極にあたり、これを加熱すると同時に陽極の
方に流れて行く。Ｌａ Ｂａの表面温度が〜１６００℃
を越すと、この表面からの熱電子放出が大条くなり、こ
れによって一時陽極９と陰極４間に電流が流れるように
なり、これによって主プラズマが生成されるようになる
。この主プラズマは、ハースに光ててイオンプレーティ
ング用に利用されるようになる。この時、コイル３には
通電を止め、又、マグネトロンの発振を止めている。こ
れは、陰陽極間に直流電源によって電流が流れているの
で、プラズマにエネルギーが入り続け・したがって陰極
温度も高く保たれるので・放電が続いているからである
。
する。すると、このガスは磁場及びマイクロ波との相互
作用により、電離し高温プラズマになる。これは直接Ｌ
ａＢａの陰極にあたり、これを加熱すると同時に陽極の
方に流れて行く。Ｌａ Ｂａの表面温度が〜１６００℃
を越すと、この表面からの熱電子放出が大条くなり、こ
れによって一時陽極９と陰極４間に電流が流れるように
なり、これによって主プラズマが生成されるようになる
。この主プラズマは、ハースに光ててイオンプレーティ
ング用に利用されるようになる。この時、コイル３には
通電を止め、又、マグネトロンの発振を止めている。こ
れは、陰陽極間に直流電源によって電流が流れているの
で、プラズマにエネルギーが入り続け・したがって陰極
温度も高く保たれるので・放電が続いているからである
。
尚・上記の例では、釉求節囲（１）についての実施・で
あったが、請求範囲（２）については、図２のよにして
、金属性の反射壁を用い、マイクロ波がＶ極に集中する
ようにしても良い。
あったが、請求範囲（２）については、図２のよにして
、金属性の反射壁を用い、マイクロ波がＶ極に集中する
ようにしても良い。
さらに、図３に示す様に、最初すばやく陰極をブ熱する
ため１こ、一時的に陰極にフタＩ２をして、両生したプ
ラズマが逃げにくいようにしても良いっ〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、主プラズーを作る１
！極を加熱する金属性の補助電極がないｌめ、これＪこ
よって陰極が汚染されることはなく、陰極寿命が延びる
。また、補助陰極もないので、これによって寿命は制限
されない。さらｉこ、附属の加熱が短時間になるのと、
この時発生するプラズマが主プラズマの種になるので放
電が安定すイなどの効果がある。
ため１こ、一時的に陰極にフタＩ２をして、両生したプ
ラズマが逃げにくいようにしても良いっ〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、主プラズーを作る１
！極を加熱する金属性の補助電極がないｌめ、これＪこ
よって陰極が汚染されることはなく、陰極寿命が延びる
。また、補助陰極もないので、これによって寿命は制限
されない。さらｉこ、附属の加熱が短時間になるのと、
この時発生するプラズマが主プラズマの種になるので放
電が安定すイなどの効果がある。
同 第１図は、請求範囲（１）によ２３一実施例であ
る。 う 第２図は、請求範囲（２）による〜実＃例１であ
る。 ゑ 第３図は、陰極にフタをつけた応用例である。 第４図は、従来の装置を示す。 旧 １． ガス導入バイブ 西 ２．ガスバルブ ３ コイル ４、 ＬａＢ６の陰極 ５ 陰極支持 ６、導波管 ７ マグネト・ロン ８ 直流電源 ？ ９一時陽極 ｌＯ容器 １１ 反射壁 １２ フタ １３ 冷却水口 １４、 モリブデン製熱シールド １５ タンタル製パイプ １６ 主陰極 １７ モリブデン円筒 １８ 中心に穴のあるタングステン円板１９ 陽極 ２０ ステンレス陰極支持台 特許出願人 株式会社 融合技研 第１図 第２図 第３図
る。 う 第２図は、請求範囲（２）による〜実＃例１であ
る。 ゑ 第３図は、陰極にフタをつけた応用例である。 第４図は、従来の装置を示す。 旧 １． ガス導入バイブ 西 ２．ガスバルブ ３ コイル ４、 ＬａＢ６の陰極 ５ 陰極支持 ６、導波管 ７ マグネト・ロン ８ 直流電源 ？ ９一時陽極 ｌＯ容器 １１ 反射壁 １２ フタ １３ 冷却水口 １４、 モリブデン製熱シールド １５ タンタル製パイプ １６ 主陰極 １７ モリブデン円筒 １８ 中心に穴のあるタングステン円板１９ 陽極 ２０ ステンレス陰極支持台 特許出願人 株式会社 融合技研 第１図 第２図 第３図
Claims (4)
- （１）イオンプレーティング用のプラズマ発生装置の陰
極を加熱するために、磁石を利用して陰極付近に磁場を
発生させ、そこにマイクロ波発生装置によって発生した
電磁波を導き、さらにガスを導入しプラズマを発生させ
るようにした装置。 - （２）同上の陰極を加熱するために、陰極をマイクロ波
発生装置からの電磁波に対してキャビティを作るような
箱もしくは、電磁波が極に集中するように反射壁を構成
し、そこにガスを導入して、プラズマを発生するように
した装置。 - （３）上記２つの方法を一体化したもの。
- （４）陰極材料にＬａＢ＿６を用いたもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16406085A JPS6226746A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | イオンプレ−テイング用プラズマ源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16406085A JPS6226746A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | イオンプレ−テイング用プラズマ源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6226746A true JPS6226746A (ja) | 1987-02-04 |
Family
ID=15786018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16406085A Pending JPS6226746A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | イオンプレ−テイング用プラズマ源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6226746A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012027123A1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Sputter target feed system |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP16406085A patent/JPS6226746A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012027123A1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Sputter target feed system |
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