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JPH0772341B2 - Plasma generator with pressure gradient type plasma gun - Google Patents
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JPH0772341B2 - Plasma generator with pressure gradient type plasma gun - Google Patents

Plasma generator with pressure gradient type plasma gun

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Publication number
JPH0772341B2
JPH0772341B2 JP3027188A JP2718891A JPH0772341B2 JP H0772341 B2 JPH0772341 B2 JP H0772341B2 JP 3027188 A JP3027188 A JP 3027188A JP 2718891 A JP2718891 A JP 2718891A JP H0772341 B2 JPH0772341 B2 JP H0772341B2
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JP
Japan
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plasma
pressure gradient
gradient type
gun
generator
Prior art date
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JP3027188A
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Japanese (ja)
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Inventor
謙 岡田
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Chugai Ro Co Ltd
Original Assignee
Chugai Ro Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は圧力勾配型プラズマガン
によるプラズマ発生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma generator using a pressure gradient type plasma gun.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、圧力勾配型プラズマガンによるプ
ラズマ発生装置は、陽極領域からのイオン逆流による陰
極の損傷を防止できるとともに、放電の点火時点から安
定して陰極を加熱でき、しかも放電電子流を作り出すた
めのキャリアガスのガス効率が良いため、イオンプレー
ディング,スパッタリング,プラズマCVD等のプラズ
マ発生装置に使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma generator using a pressure gradient type plasma gun can prevent the cathode from being damaged by ion backflow from the anode region, can stably heat the cathode from the time of ignition of the discharge, and can also discharge the electron flow. Because of the good gas efficiency of the carrier gas for producing, it is used in plasma generators such as ion plating, sputtering, and plasma CVD.

【0003】そして、前記プラズマ発生装置では、例え
ば特開昭62─103362号公報に開示するように、
圧力勾配型プラズマガンの先端部近傍に円環状のプラズ
マ収束コイルを配設し、このコイルの磁界によって発生
プラズマが外方に広がるのを規制している。
In the plasma generator, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-103362,
An annular plasma converging coil is provided near the tip of the pressure gradient type plasma gun, and the magnetic field of the coil is used to prevent the generated plasma from spreading outward.

【0004】ところで、定常電流の周囲に現れる磁界の
強さは、ビオ・サバールの法則により与えられるため、
前記プラズマ収束コイルによる磁界分布は、図6に示す
ように、中央部が最大で、しかも磁界の方向はプラズマ
収束コイルの内側と外側とで逆方向になる。
By the way, since the strength of the magnetic field appearing around the steady current is given by the Biot-Savart law,
As shown in FIG. 6, the distribution of the magnetic field by the plasma focusing coil is maximum in the central portion, and the directions of the magnetic fields are opposite to each other inside and outside the plasma focusing coil.

【0005】したがって、例えば、特開昭63─473
62号公報に開示するように、処理室内に複数の圧力勾
配型プラズマガンを配設し、各圧力勾配型プラズマガン
からの発生プラズマによって基板を成膜する装置では、
各圧力勾配型プラズマガンにそれぞれ円環状のプラズマ
収束コイルを配設し、各圧力勾配型プラズマガンからの
発生プラズマをそれぞれのプラズマ収束コイルで規制し
ている。
Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-473.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-62, in an apparatus in which a plurality of pressure gradient plasma guns are arranged in a processing chamber and a substrate is formed by plasma generated from each pressure gradient plasma gun,
An annular plasma focusing coil is provided in each pressure gradient type plasma gun, and the plasma generated from each pressure gradient type plasma gun is regulated by each plasma focusing coil.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成からなるプラズマ発生装置では、各プラズマ収束コイ
ルに流す電流を一致させても完全に等しい磁界を発生さ
せることができず、また、隣接するプラズマ収束コイル
間の磁界が不連続になり、プラズマ分布が不均一、すな
わち、蒸着物のイオン化および励起が不均一となって基
板に均一な膜質の成膜をすることができないという問題
点があった。
However, in the plasma generator having the above-mentioned structure, even if the currents flowing through the respective plasma focusing coils are matched, it is not possible to generate completely equal magnetic fields, and the adjacent plasma focusing coils are not converged. There is a problem in that the magnetic field between the coils becomes discontinuous and the plasma distribution becomes non-uniform, that is, the ionization and excitation of the vapor deposition become non-uniform, and a uniform film quality cannot be formed on the substrate.

【0007】本発明は複数の圧力勾配型プラズマガンに
よる発生プラズマを均一化できる圧力勾配型プラズマガ
ンによるプラズマ発生装置を提供することを目的とす
る。
An object of the present invention is to provide a plasma generator using a pressure gradient type plasma gun capable of uniformizing plasma generated by a plurality of pressure gradient type plasma guns.

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、プラズマ発生装置を、同一平面上に並設し
た複数の圧力勾配型プラズマガンと、該圧力勾配型プラ
ズマガンから発生するプラズマ全体を包囲する長円環状
のプラズマ収束コイルとから構成したものである。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a plurality of pressure gradient type plasma guns having a plasma generator arranged in parallel on the same plane, and generating from the pressure gradient type plasma gun. And an elliptic plasma converging coil that surrounds the entire plasma.

【0008】[0008]

【作用】したがって、本発明によれば、プラズマ収束コ
イルに広範囲に亘ってほぼ均一な磁界が発生し、前記各
圧力勾配型プラズマガンからの発生プラズマは、この均
一な磁界を受けることになる。
Therefore, according to the present invention, a substantially uniform magnetic field is generated in the plasma focusing coil over a wide range, and the generated plasma from each of the pressure gradient type plasma guns receives the uniform magnetic field.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明に係る圧力勾配型プラズマガン
によるプラズマ発生装置の実施例について図1ないし図
5を参照して説明する。図1は、本発明をイオンプレー
ティング装置に適用した場合を示す。1は帯状体からな
る基板、2は蒸着物を収容した矩形状の蒸発原料ハース
で、3は本発明に係るプラズマ発生装置で、処理室(図
示せず)に取り付けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a plasma generator using a pressure gradient type plasma gun according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to an ion plating apparatus. Reference numeral 1 denotes a substrate made of a strip, 2 denotes a rectangular evaporation source hearth containing a deposit, and 3 denotes a plasma generator according to the present invention, which is attached to a processing chamber (not shown).

【0010】前記プラズマ発生装置3は、3つの圧力勾
配型プラズマガン4と、1つのプラズマ収束コイル5と
からなる。前記圧力勾配型プラズマガン4は従来公知の
もので、同一平面上に所定間隔で並設されている。一
方、前記プラズマ収束コイル5は、図2に示すように、
対向する平行直線部5a,5aを有する長円環状で、前
記3つの圧力勾配型プラズマガン4は前記平行直線部5
a,5a間に位置している。そして、前記プラズマ収束
コイル5には、ビオ・サバールの法則に基づく磁界が形
成される。
The plasma generator 3 comprises three pressure gradient type plasma guns 4 and one plasma focusing coil 5. The pressure gradient type plasma guns 4 are well known in the related art, and are arranged in parallel on the same plane at predetermined intervals. On the other hand, the plasma focusing coil 5 is, as shown in FIG.
The three pressure gradient type plasma guns 4 have an elliptical shape having parallel straight line portions 5a, 5a which face each other.
It is located between a and 5a. A magnetic field based on the Biot-Savart law is formed in the plasma focusing coil 5.

【0011】次に、前記構成からなるプラズマ発生装置
3によるイオンプレーティングについて説明する。基板
1を収納した処理室内を真空下に保持し、前記各圧力勾
配型プラズマガン4の放電陰極に電圧を印加すると、円
柱状のプラズマが発生する。この円柱状のプラズマは、
細長い永久磁石(図示せず)によって伸縮され、所望の
幅,厚さおよび密度をもつシートプラズマ6となる。そ
して、このシートプラズマ6は、前記プラズマ収束コイ
ル5の磁界で外方に広がるのを規制されて、前記蒸発原
料ハース2に収束して蒸発原料ハース2内の蒸着物を蒸
発させる。この際、前記プラズマ収束コイル5に発生す
る磁界は、前述のビオ・サバールの法則から明らかなよ
うに、プラズマ収束コイル5の平行直線部5a,5a間
の空間では、同一強さの磁界が形成される。一方、前記
各圧力勾配型プラズマガン4は、プラズマ収束コイル5
の平行直線部5a,5a間に位置するため、前記各圧力
勾配型プラズマガン4からのシートプラズマ6は同一強
さの磁界を受けて均一な分布となる。前記蒸発原料ハー
ス2内の蒸着物(金属,カーボン等)の蒸気は前記シー
トプラズマ6によりイオン化または励起され、帯状体の
基板1を成膜する。このように、各圧力勾配型プラズマ
ガン4からの各発生プラズマは、前記プラズマ収束コイ
ル5によって、ほぼ同一強さの磁界を受けることによっ
て均一な分布を有するシートプラズマとなるので、蒸着
物の蒸気のイオン化または励起が均一となって基板1に
均一な薄膜を形成することができる。
Next, the ion plating by the plasma generator 3 having the above structure will be described. When a processing chamber accommodating the substrate 1 is kept under vacuum and a voltage is applied to the discharge cathode of each of the pressure gradient type plasma guns 4, a cylindrical plasma is generated. This cylindrical plasma
The sheet plasma 6 having a desired width, thickness and density is expanded and contracted by an elongated permanent magnet (not shown). The sheet plasma 6 is restricted from spreading outward by the magnetic field of the plasma focusing coil 5 and converges on the evaporation source hearth 2 to evaporate the deposit in the evaporation source hearth 2. At this time, the magnetic field generated in the plasma focusing coil 5 has a magnetic field of the same strength in the space between the parallel straight line portions 5a, 5a of the plasma focusing coil 5, as is clear from the Biot-Savart law described above. To be done. On the other hand, each pressure gradient type plasma gun 4 has a plasma focusing coil 5
Since it is located between the parallel straight line portions 5a, 5a, the sheet plasma 6 from each of the pressure gradient type plasma guns 4 receives a magnetic field of the same strength and has a uniform distribution. The vapor of the vapor deposition material (metal, carbon, etc.) in the evaporation source hearth 2 is ionized or excited by the sheet plasma 6 to form the belt-shaped substrate 1. In this way, each plasma generated from each pressure gradient type plasma gun 4 becomes a sheet plasma having a uniform distribution by receiving a magnetic field of substantially the same strength by the plasma converging coil 5, so that the vapor of the vapor deposition material. The uniform ionization or excitation of the film makes it possible to form a uniform thin film on the substrate 1.

【0012】前記実施例では、シートプラズマを使用し
て帯状体からなる基板1にイオンプレーティングする装
置について説明したが、図3に示すように、複数の蒸発
原料ハース2を設け、円柱状のプラズマを使用してもよ
い。また、図4に示すように、シートプラズマ6を挟ん
で板状の基板1とターゲット9を配設してスパッタ処理
するスパッタリング装置、あるいは、図5に示すよう
に、原料ガスと反応ガスを供給して反応ガスを分解励起
するプラズマCVD装置に採用できる。なお、図4およ
び図5において、8は陽極、6は前記プラズマ収束コイ
ル5と同一形状の陽極側プラズマ収束コイルである。
In the above-mentioned embodiment, the apparatus for ion-plating the substrate 1 made of a strip using the sheet plasma has been described. However, as shown in FIG. Plasma may be used. Further, as shown in FIG. 4, a sputtering apparatus for disposing a plate-shaped substrate 1 and a target 9 with a sheet plasma 6 sandwiched therebetween to perform a sputtering process, or as shown in FIG. 5, a source gas and a reaction gas are supplied. Then, it can be adopted in a plasma CVD apparatus for decomposing and exciting the reaction gas. 4 and 5, reference numeral 8 is an anode, and 6 is an anode-side plasma focusing coil having the same shape as the plasma focusing coil 5.

【0013】ところで、前記プラズマ収束コイル5は、
楕円環状であってもよいが、前記実施例のように、平行
直線部5aを備えた長円環状とした方が広範囲に同一強
さの磁界を得ることができ、プラズマ分布の均一性に優
れている。
By the way, the plasma focusing coil 5 is
Although it may have an elliptical ring shape, as in the above-mentioned embodiment, the elliptic ring shape having the parallel straight line portions 5a can obtain a magnetic field of the same strength over a wide range and is excellent in the uniformity of plasma distribution. ing.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る圧力勾配型プラズマガンによるプラズマ発生装置
では、1個の長円環状のプラズマ収束コイルによる発生
磁界で各圧力勾配型プラズマガンから発生したプラズマ
を一括して規制するようにしたので、プラズマが均一な
状態となり、切れ目のないプラズマが形成される結果、
蒸着物の蒸発,イオン化あるいは励起が均一に行え、基
板を均一に成膜できる。
As apparent from the above description, in the plasma generator using the pressure gradient type plasma gun according to the present invention, the magnetic field generated by one elliptic plasma focusing coil is used to generate pressure from each pressure gradient type plasma gun. Since the generated plasma is regulated at once, the plasma becomes a uniform state, and as a result of forming a continuous plasma,
Evaporation, ionization or excitation of the deposit can be performed uniformly, and the substrate can be formed into a uniform film.

【0015】また、プラズマ収束コイルが1つで済むの
で、従来に比べて電源装置が簡素化できる上、各圧力勾
配型プラズマガンの取付ピッチを小さくすることがで
き、プラズマの均一化が向上する。
Further, since only one plasma focusing coil is required, the power supply device can be simplified as compared with the conventional one, and the mounting pitch of each pressure gradient type plasma gun can be reduced to improve the uniformity of plasma. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 プラズマ発生装置を適用したイオンプレーテ
ィング装置である。
FIG. 1 is an ion plating device to which a plasma generator is applied.

【図2】 プラズマ発生装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of a plasma generator.

【図3】 プラズマ発生装置を適用した複数の蒸発原料
ハースを備えたイオンプレーティング装置である。
FIG. 3 is an ion plating apparatus provided with a plurality of evaporation source hearths to which a plasma generator is applied.

【図4】 プラズマ発生装置を適用したスパッタリング
装置である。
FIG. 4 is a sputtering apparatus to which a plasma generator is applied.

【図5】 プラズマ発生装置を適用したプラズマCVD
装置である。
FIG. 5: Plasma CVD using a plasma generator
It is a device.

【図6】 従来の円環状プラズマ収束コイルによる磁界
強度を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the magnetic field strength of a conventional annular plasma focusing coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…圧力勾配型プラズマガン、5…プラズマ収束コイ
ル、5a…平行直線部、6…プラズマ。
4 ... Pressure gradient type plasma gun, 5 ... Plasma focusing coil, 5a ... Parallel straight line portion, 6 ... Plasma.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同一平面上に並設した複数の圧力勾配型
プラズマガンと、該圧力勾配型プラズマガンから発生す
るプラズマ全体を包囲する長円環状のプラズマ収束コイ
ルとから構成したことを特徴とする圧力勾配型プラズマ
ガンによるプラズマ発生装置。
1. A plurality of pressure gradient type plasma guns arranged side by side on the same plane, and an elliptic plasma focusing coil surrounding the entire plasma generated from the pressure gradient type plasma guns. Plasma generator with pressure gradient type plasma gun.
JP3027188A 1991-02-21 1991-02-21 Plasma generator with pressure gradient type plasma gun Expired - Lifetime JPH0772341B2 (en)

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JPH04268073A JPH04268073A (en) 1992-09-24
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020187066A1 (en) * 2001-06-07 2002-12-12 Skion Corporation Apparatus and method using capillary discharge plasma shower for sterilizing and disinfecting articles
AU2003211169A1 (en) * 2003-02-20 2004-09-17 General Electric Company Apparatus and method for depositing large area coatings on planar surfaces
JP4728089B2 (en) * 2005-10-25 2011-07-20 キヤノンアネルバ株式会社 Sheet plasma generator and film forming apparatus
JP4368417B2 (en) * 2007-04-24 2009-11-18 キヤノンアネルバ株式会社 Plasma generator, film forming method and film forming apparatus using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2738432B2 (en) * 1988-05-06 1998-04-08 株式会社 トービ Plasma beam deposition equipment
JPH02185966A (en) * 1989-01-12 1990-07-20 Kawasaki Steel Corp Method for generating sheet plasma current uniform in its crosswise direction

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