(57)【要約】ダイポールイオン源（図１）は２つのカソード表面、基板（１）及び極（３）を含む。ギャップは基板と極との間に画定され、非対称ミラー磁場は圧縮端を含む。基板は磁場の低圧縮端に配置され、アノード（４）は磁場を貫通する電場を形成するとともに連続したホール電流のループに電子を閉じ込める。非対称磁場は、基板上のイオンビームを補助する。
2005505891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と；
前記基板との間にギャップを形成する極と；
圧縮端部と低圧縮端部とを備えた非対称ミラー磁場であって、前記基板が該磁場の低圧縮端部に位置し、前記極及び前記基板が電子を閉じ込めるように帯電されている、非対称ミラー磁場と；
磁場を侵入させるとともに電子を連続ホール電流ループに閉じ込める電場を形成するように配置されたアノードであって、前記非対称ミラー磁場がイオンビームを前記基板にフォーカスするように働くアノードと；
を備えることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記基板は伝導性を有し、かつＡＣ源又はＲＦ源のうちの一つを用いてバイアスされていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項３】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記基板は絶縁性を有し、かつＡＣ源又はＲＦ源のうちの一つを用いてバイアスされていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項４】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記基板は伝導性を有し、かつＤＣ源を用いてバイアスされていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項５】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記基板は、前記磁場に対して移動することを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項６】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記磁場は、前記基板に対して移動することを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項７】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記基板は、コンベヤロールによって支持された可撓性ウェブであることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項８】
請求項７記載のダイポールイオン源において、
前記コンベヤロール及び極の両方は、前記基板によってプラズマから大きく遮蔽されていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項９】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記基板は、剛性ウエハを備えることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１０】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記磁場は、永久磁石によって生成されることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１１】
請求項１又は１２記載のダイポールイオン源において、
電子中性化源をさらに備えることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１２】
電子を含むよう帯電された基板と；
前記基板との間にギャップを形成する極と；
圧縮端部及び低圧縮端部を備えた非対称磁場であって、前記基板が前記磁場の低圧縮端部に位置し、さらに、磁場が、少なくとも前記極近傍において前記基板表面近傍よりも少なくとも２倍強い、非対称磁場と；
磁場を侵入させるとともに電子を連続ホール電流ループに閉じ込める電場を形成するように配置されたアノードであって、イオンビームが前記基板にフォーカされるアノードと；を備え、
前記基板は、前記磁場に対して移動し、これにより処理に均一性を与えることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１３】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
前記極は、電子を閉じ込めるために前記アノードに対して負にバイアスされていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１４】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
前記極は、基板電位に電気的に接続されていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１５】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
前記極は、電気的に浮いた状態にあることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１６】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
前記極は、アノード電位でバイアスされていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１７】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記イオン源は、平行モードで２ｍＴｏｒｒよりも下で作動することを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１８】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記イオン源は、拡散モードで１ｍＴｏｒｒよりも上で作動することを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項１９】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
磁場構造をさらに備えることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２０】
請求項１９記載のダイポールイオン源において、
前記磁場構造は、高透磁率部材を備えることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２１】
請求項１９記載のダイポールイオン源において、
前記磁場構造は、磁石を備えることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２２】
請求項１９記載のダイポールイオン源において、
前記磁場構造は、前記基板及び前記極の背後に配置されていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２３】
請求項１９記載のダイポールイオン源において、
前記磁場構造は、前記極の背後に配置され、前記基板の背後には配置されないことを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２４】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
前記極は、前記基板によって覆われていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２５】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
前記極は、前記基板又は前記アノードのどちらかよりも異なる電位でバイアスされていることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２６】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
前記極近傍の前記磁場の少なくとも一部は、前記基板表面近傍よりも前記極の近くで少なくとも４倍強いことを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２７】
請求項１２記載のダイポールイオン源において、
前記極近傍の前記磁場の少なくとも一部は、前記基板表面近傍よりも前記極の近くで少なくとも８倍強いことを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２８】
請求項１又は１２記載のダイポールイオン源において、
前記磁場は、前記アノードに対して凹状であることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項２９】
請求項１又は１２記載のダイポールイオン源において、
前記磁場は、前記アノードに対して凸状であることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項３０】
請求項１又は１２記載のダイポールイオン源において、
前記アノードは、イオンビームを前記基板上にフォーカスすることをさらに支援するために、前記磁場の一部内に配置されることを特徴とするダイポールイオン源。
【請求項３１】
請求項１記載のダイポールイオン源において、
前記基板は、前記磁場に対して移動し、これにより処理に均一性を与えることを特徴とするダイポールイオン源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイポールイオン源（dipole ion source）に関する。現在の好ましい実施例の最良の形態へ向かう前に、関連する従来技術を以下に論ずる。関連する従来技術は、次の部門に分類される：延伸された加速チャンネルイオン源（extended acceleration channel ion source）、アノード層イオン源（anode layer ion source）、カウフマン型イオン源（Kaufman type ion source）、ペニング放電型イオン源（Penning discharge type ion source）、フェーシング・ターゲット・スパッタリング（facing target sputtering）、ドラム上のウェブを用いたプラズマ処理（plasma treatment with a web on a drum）、及び他の従来技術の方法及び装置。
【背景技術】
【０００２】
［延伸された加速チャンネルイオン源］
延伸された加速チャンネルイオン源は何年もの間、宇宙推力エンジン（space thrust engine）として、産業用イオン源に対して、用いられてきた。Arkhipovらによる特許文献１に記載された実施例は、これらの源の典型的な実施例である。これらの源は、電子をイオン源に供給するために個別の電子源を有する。極の腐食は、これら源に関する問題である。
【０００３】
［アノード層イオン源］
アノード層イオン源（Semenkinらによる特許文献２を参照）は、電子を閉じ込める磁場の一部を遮断するようにアノードを配置したイオン源の他の変形例である。これらの源は、個別の電子源を要求しない。最近これらの源は、Advanced Energy Industries, Inc. 及び他の売り手によって産業利用のために商業化された。延伸された加速チャンネルイオン源と同様、基板は閉じ込め磁場の外側、カソード表面間のギャップの外側に配置されている。
【０００４】
［カウフマン型イオン源］
ＮＡＳＡで働いているカウフマンは、この種のイオン源を１９６０年代前半に高いレベルにまで発展させた（非特許文献１参照）。これらの源は、電子閉じ込め磁場の外側に基板を配置している。
【０００５】
［ペニング放電型イオン源］
ペニング放電型イオン源のいくつかの変形例は、非特許文献２で話題にされている。
【０００６】
［フェーシング・ターゲット・スパッタリング］
Yamazakiによる特許文献３は、超伝導材料を製造する方法を明らかにしている。対向ターゲット配置が、磁場中の電極間に配置された基板と共に用いられている。この方法では、磁場は各電極間で対称であり、基板はギャップの中央に位置している。基板がこの位置に配置された場合、磁場内で生成されたホール電流は、曲げられて絶たれる傾向にあり、プラズマが消滅する、かつ／又は、電圧がずっと高くなる。
【０００７】
［ドラム上のウェブを用いたプラズマ処理］
Feltsらによる特許文献４及び特許文献５に記載のものでは、可撓性基板が磁場手段と共に帯電したドラムの周りに配置されており、磁場手段は、接地された状態又は浮いた状態の遮蔽材の背後にあって、ドラムの反対側にある。磁力線は示されていない。
【０００８】
Hartingらによる特許文献６では、基板は、カソードの暗黒部領域の内部に位置するマグネトロンに面した表面を有するスパッタマグネトロン表面の上方で連続的に動かされる。このように、マグネトロンの磁場は、基板を通過し、基板表面の上方で閉ざされてプラズマを表面上に圧縮する。
【０００９】
［他の従来技術の方法及び装置］
Nakazatoらによる特許文献７では、ウエハと平行なマグネトロン型の場を形成するために、磁石がウエハの下に配置されている。この磁石はプロセスを平均化するために動かされる。対向プレートは接地され、ウエハ・プラテン（wafer platen）は帯電される。Sasakiらによる特許文献８は、一つの電極表面上でウエハと共にギャップを通過する磁場を明らかにしている。Hanleyらによる特許文献９は、ウエハ表面に平行な磁束線を形成するためにカスプ磁場が形成される箇所で、ミラー磁場を有する。Schusterらによる特許文献１０では、磁石を含んだドラム上に金属製のウェブが引かれている。
【特許文献１】
米国特許第５，３５９，２５８号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，８３８，１２０号明細書
【特許文献３】
米国特許第４，９６３，５２４号明細書
【特許文献４】
米国特許第５，２２４，４４１号明細書
【特許文献５】
米国特許第５，３６４，６６５号明細書
【特許文献６】
米国特許第４，８６３，７５６号明細書
【特許文献７】
米国特許第４，６３１，１０６号明細書
【特許文献８】
米国特許第４，７６１，２１９号明細書
【特許文献９】
米国特許第５，２２５，０２４号明細書
【特許文献１０】
米国特許第５，４３７，７２５号明細書
【非特許文献１】
J. Reece Roth, Industrial Plasma Engineering, Volume 1: Principles, pp. 200-204, IOP Publishing, Ltd. 1995.
【非特許文献２】
J. Reece Roth, Industrial Plasma Engineering, Volume 1: Principles, pp. 204-208, IOP Publishing, Ltd. 1995.
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、特許請求の範囲によって規定され、この欄におけるどんなこともこれら特許請求の範囲を制限するものとして取られるべきではない。
【００１１】
前置きによれば、以下で述べられる好ましい実施例はダイポールイオン源に関する。一つの好ましい実施例によれば、基板と；前記基板との間にギャップを形成する極と；圧縮端部と低圧縮端部とを備えた非対称ミラー磁場であって、前記基板が該磁場の低圧縮端部に位置する非対称ミラー磁場と；
磁場を侵入させるとともに電子を連続ホール電流ループに閉じ込める、基板及び極両方の表面から電場を形成するアノードであって、非対称磁場がイオンビームを基板にフォーカスするよう働くアノードと；を備えたダイポールイオン源が提供される。
【００１２】
他の好ましい実施例が提供され、好ましい実施例のそれぞれは、単独で又は互いに組み合わせて用いることができる。好ましい実施例は、以下で添付の図面を参照して述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、ダイポールイオン源を示す断面図である。この場合、基板１は、鋼鉄シートのような高い透磁率（permeability）を有する電気的導電性材料である。磁場は、基板１と永久磁石２を有する磁極３との間のギャップ内にセットされる。極３は、電気的導電性を有し、基板１のように地面に接続されている。極３は、ガンドリルで開けられたホール７を介して水冷される。チューブ５に蝋付けされたアノード４は水冷され、ネジ１３を有する支持板６へ取り付けられている。磁石２は電気的絶縁体である。アノード及び磁石組立体は、不図示のブラケットを有する基板１の上方で支持されている。ダイポールイオン源の基本的な作用は、電子ホール電流（electron Hall current）がトラック形状の場ではなく単一の双極子磁場内に閉じ込められ得るという理解に利点がある。この効果は、参照によって本願に組み入れられる次の特許出願：ＰＣＴ出願第＿号（代理人登録番号１０６３０／１４）及びＰＣＴ出願第＿号（代理人登録番号１０６３０／１５）及び米国特許出願第１０／０３６，０６７号明細書において、他の新奇な源を製造するために用いられてきた。この効果は、異なる利点を有する単純で効果的なイオンビーム源を生み出すためにダイポールイオン源で用いられている。
【００１４】
この場合ダイポールイオン源電源１４は、４０００ＶＤＣを供給することができるＤＣ供給源である。正極はアノード４に接続され、戻り経路は基板１及び極３を介してグラウンドへ至る。示したように、源はアノード層イオン源とまさに同様に作用する。〜３ｍＴｏｒｒ以上の高圧では、源は拡散モード又はプラズマモードで作動する。このモードでは、導電性プラズマ９は、示されたように磁気閉じ込め領域を満たし、電場は、接地表面及びアノード表面でシースへ移動する。低圧では、導電性プラズマは消失し、異なるプラズマビーム１０がアノード層領域８から生じるのを見ることができる。導電性プラズマ９がない場合、静電場１１は電子及びイオンの流れを決定する。このモードは、平行モード（collimated mode）と称される。平行モードでは、源の電圧は高電圧のＤＣ供給を要求する電力により直接的に比例する。拡散モードでは、３００〜６００ボルトの範囲の電圧が典型的である。
【００１５】
従来技術との違いは、トラック形状の磁場を用い、基板から源を分離する変わりに、双極子磁場が源と基板との間で共有されていることである。この構成にはいくつかの利点がある。
・拡散モードでの操作には特に利益がある。存在するグリッドのないイオン源又はアノード層イオン源では、拡散モードが困難を表す。第１に、カソード極は基板を汚染しかつ高価な維持費を要するスパッタ腐食される傾向にある。第２に、極端に強いプラズマ領域は基板から分離される。これは、原始プラズマがカソード表面間のトラック状開口部の内部に残るからである。この好ましい実施例のダイポールイオン源を用いると、プラズマは基板と直接接触する。図１に示すように、基板は源の極である。これにより、製造速度を増加させる、基板との高度なプラズマ相互作用が可能となる。
・スパッタリングによる極の腐食は、拡散モード及び平行モードの両方で著しく減少する。極３の腐食は２つの構成要因のために減少する。ミラー磁場効果は電子及びイオンを極から押し離し、プラズマ接触を減少させる傾向にある。非対称磁場は、プラズマイオンを、露出された極よりはむしろ基板へ向けてフォーカスする。同様に、極３付近のアノードの位置は、指向性を有してイオンの流れを基板へ向かわせる。加えて、２つの極のうちの一つは基板であるので、腐食する極は１つ少ない。
・ビームの中立状態は、磁気的に閉じ込められた領域１２を決して離れないビームによって補助される。これにより、チャンバの周囲のグローが減少するとともに、特に至る所にグローがある堆積の起こる箇所でＰＥＣＶＤを稼動するのに利益が生じる。これらのプロセスでは、偽グロー（spurious glow）によって望まない場所での堆積が生じ、このことは、プロセスを横道に逸らすとともに付加的なメンテナンスをもたらす。
・源は単純で経済的な構成である。電子ホール電流を単一の双極子磁場内に閉じ込めることによって、幅広の基板を覆う長い源を容易に組み立てることができる。複雑なトラック状磁場は必要ない。図１の源は、２又は３メートルの幅の基板を覆うために容易に延伸することができる。
【００１６】
図２は、図１に描かれた源の等角図を示す。図２は、どのようにすれば幅広の基板の幅を加工するように源を延伸することができるかを示す。源の端部では、内部の磁石２及び極３を示すためにアノード４のカバーが省かれている。水冷チューブ５は、アノード４の両側の周囲を通っている。アノード４の端板は、アノード材料（銅のような）を介して水冷された側の領域へ導くことによって冷却される。プラズマ９は電子磁力領域（electron magnetizing field region）１２内に閉じ込められている。磁場がプラズマ源の周囲及び背後に存在する一方で、電場はプラズマを発生させるために存在しない。安全のために、接地されたシールドを源全体の周囲に設けることが推奨される。この様子は明確であるために示されておらず、この形態のシールドは当技術においてよく知られている。
【００１７】
図３は半導体ウエハ処理のための好ましい実施例の装置を示す。この源では、ウエハ２１はプラテン２０上に配置される。プラテン２０は、高透磁率材料（high permeability material）から形成されている。非対称ミラー磁場はギャップを横切るウエハを介して、磁石２２、分流器（shunt）２６、及び磁石２４を用いて生成される。ミラー磁場は、ウエハ２１を覆う磁石２２から拡大するように構成されている。カバー２３はプラズマから磁石２２を保護し、浮いた状態（floating）のままにしておくことができるか、又は電源３４へ繋げることができる。磁石２２は電気的絶縁体である。カバー２３が電源３４へ繋がれている場合、源はペニング・セル（Penning cell）の形態をとる。この形態は非常に効率的な磁気プラズマ封じ込めボトルである。反対の電極として磁気分流器２６をプラテン２０に接続することによって、磁力線３２を貫通する所望の電気力線が形成され、磁場３２内にホール電流を閉じ込める。磁石２２はウエハの幅に架かるのに十分長い棒磁石である。プラズマ２９が発光したとき、ホール電流は、閉じ込められて磁石カバー２３とウエハ２１との間で磁石２２の長さ方向に沿って棒状のプラズマ２９を形成する。プラテン２０はプラズマを用いてウエハを一様に処理するために回転される。
【００１８】
この源の独特なところは、以下のいくつかの構成要素を有する点である。
・ウエハの高エネルギーイオン衝撃は、ウエハ表面を覆う高密度プラズマを用いて達成される。磁場なしにウエハ及び反対の電極上にＲＦを実施する従来の方法は、低密度プラズマを有する。磁場を有する源は、カバー２３に相当するものを電源の反対の電極に接続する。これにより、電子の封じ込めの程度が減少し、全体的なプラズマ密度が減少する。
・双極子磁場内にホール電流を封じ込めることによって、ウエハ表面全体を覆って一様なプラズマの線が生じる。磁石又はウエハを回転又は移動させることによって、ウエハの一様な処理が可能となる。
・磁石カバー２３でミラー磁場を使用すると、カバーを電気的に浮いた状態とすることができる。これにより、カバー２３のスパッタリングが著しく減少する。スパッタリングされた材料によるウエハの汚染、及びカバー２３の磨耗は排除される。
・シャワーの噴水口の形状をした磁場は、ウエハ表面ヘ向かう誘導されたイオンの流れを形成する。イオンの流れは応用に適合するように適応させることができる。磁石２２とプラテン２０との間のギャップを広くすることによって、シャワーの噴水口形状は、玉ねぎ形状へ変化する。これにより磁場の集束曲線が変化してイオンの流れがギャップの中央へ再び向かい、ウエハ上のイオン衝突が減少する。イオン衝突速度及び衝突角度を制御することができることは、好ましい実施例の利点である。
【００１９】
図４はガラスのような平面の電気的絶縁基板を製造するためのダイポールイオン源を示す断面図である。この源では、非磁性の電気的に導電性を有する金属から構成された窓９５が基板上方に位置している。磁場は、永久磁石９６，９８，及び１００と分流器９７，９１，９２，及び９３とによって、基板１０１と極９４との間のギャップを介してこれら好ましい実施例ごとに形成される。基板の下で薄い分流器９３を使用すると、磁場１０６が花開き、広いシャワーの噴水口形状の場が形成される。湾曲している磁力線は衛星テレビ受信用アンテナのようにイオンをフォーカスする傾向にある。示されたような広いシャワーの噴水口形状の場を用いると、イオンは基板へ向けられる。電子ホール電流が閉じ込められるトラック形状の領域は、これら表面間を通過する磁力線内の窓９５と極９４との間に形成される。管状のリング・アノード（tubular ring anode）１０２は、窓９５と極９４との間を通過する磁力線の一部を遮断するよう配置されている。この配置により、通常のアノード層源の一種のアノード層効果が生み出される。この配置の利点は、アノード周辺の鋭い電場によって十分な電子が生成され、１ｍＴｏｒｒよりも下の圧力でさえ多くのイオンの流れが形成されることである。この様子は、基板へ向かう青い光１０５としての作動において見ることができる。アノード層源では、これは通常の平行モードの作動である。圧力が上昇したとき、高密度プラズマ１０７は窓９５と極９４との間の磁気的に閉じ込められた領域を満たす。電源９０はアノード１０２とカソードＣ、窓９５、及び極９４との間に接続されている。この電源は、ＤＣ電源、ＡＣ供給源、又はＲＦ供給源のいずれかとすることができる。絶縁コーティングのＰＥＣＶＤの場合、ＡＣ又はＲＦを使用すると、電流を電極表面上に組み立てられたコーティングに通過させることができる。この構成では、アノード又は窓及び極カソードのいずれかが、それぞれ所望の高い又は低い電圧で、反対の電極と共に接地され得ることに留意されたい。
【００２０】
図５は、他の形態の好ましい実施例を示す。この源では、最初のミラー磁場８は、戻り磁場１０の周辺部の周りに設定される。磁石４及び５と分流器２及び３とは、示されたように磁場を形成するために用いられる。分流器２は、基板の下に配置され、電源７の一つの電極の一部として接続されている。基板１は、ポリマー網（polymer web）のような誘電体材料であり、電源７は、基板１を介して電流を流すのに十分な周波数のＡＣ供給源である。カバー１２は電気的導電性を有し、分流器３及び電源７へ接続されている。アノード６は、示されたように源を一周しており、カバー１２及び事実上基板１と反対の電極である。再度、この源は平行モード又は拡散モードのいずれかで作動することができる。アノード６は、電極１２及び２を通過する磁力線８の外側で除去されるよう、この図では示されている。したがってこの源は、平行モードでさほど効率よくは作動せず、個別の電子源１７を必要とする可能性がある。電子は、適切な動作のために閉じ込め磁場８とアノードとの間に挿入しなければならないことに留意されたい。
【００２１】
この源の構成では、中央磁場１０に電子を最小限閉じ込めるのみである。これは、電場１５及び１６が、カバーと基板との間から離れたものに侵入しないからである。これにより、カバー１２と基板１との間に「仮想カソード」が形成され、基板へ向けたイオンの流れ１１が生じる。作動している間、プラズマ・リング９は容易に見ることができる。
【００２２】
図６は、中央戻り磁場を使用した源の断面図である。この源では、可撓性ウェブ基板（flexible web substrate）３がローラ１及び２によって支持されている。非回転「マグネトロン」磁石アレイ２０及び２１は、示されたように磁場１３及び２２を形成する。磁場１３は、場２２の周りにトラック形状のエンドレス・ループを形成する。アノード電極１２はロール１を一周するものであり、水冷チューブである。ロール１及び２は、ブラシ（不図示）を介して電源２３へ接続されている。電源２３は、電流を効率的に誘電体基板材料３へ流すのに十分な周波数のＡＣ電源である。基板が電気的導電性を有する場合には、ＤＣ電源を用いることができる。アノード１２をロール１の近くへ配置することによって、電場１５及び１９はイオンをロール２へフォーカスすることになる。この源の利点は、ＰＥＣＶＤ作動で、プラズマ領域に形成された活性種が源構成要素ではなく基板の近くにあるということである。これにより、コーティング・プロセスの速度及び効率が増加し、洗浄維持費が減少する。この装置は連続的に移動するペニング・セルの働きに密接に従うが、衝突するイオンの流れを導くようにアノードを動かすという思想は、この構成ではさほどカバーされていない。
【００２３】
図７は他のウェブ・プラズマ源（web plasma source）を示す断面図である。この源は拡散モードで作動するよう構成されている。２つのロール２０１及び２０２がウェブ基板２００を支持する。ロール２０１は４００シリーズの（磁気）ステンレス鋼ローラである。ロール２０２は非磁性ステンレス鋼（３００シリーズ）から構成されており、ローラの内側に配置された磁石２０６及び２０８と分流器２０７とを有する。磁石２０６及び２０８と分流器２０７とは、ローラ２０２と一緒に回転しない。ローラ２０１及び２０２は公知の技術によって水冷される。非対称磁場２１１は、ローラ２０２内の磁石と磁石２０４と分流器２０３とによってギャップ内に形成される。ロール２０１及び２０２は、分流器２０５と反対の電極としてのチャンバ地面（chamber ground）とを用いて電源２１２の片側へ接続されている。分流器２０５はまた、永久磁石領域から逸脱した磁場を集めるように作用する。電源２１２が入れられ１〜１００ｍＴｏｒｒのガス圧を有するとき、プラズマ２１０はローラ２０１とローラ２０２との間で発光する。生成された導電性プラズマ２１０は、ウェブ基板をプラズマコート、プラズマ処理、又はエッチングするために用いることができる。明るいプラズマ２１０が可視のホール・リングを壊滅させるので、拡散モードの作動ではホール電流のリングを識別できないことに留意されたい。いくつかの独特で役に立つ源はこの主題の変形例を用いて形成することができる。例えば、ロール２０１は非磁性材料から形成することができる。磁場はほとんどギャップを横切ってロール２０１へ通過しないが、強力な磁石２０６，２０８，等を用いると、発明の方法ごとにプラズマを閉じ込めるのに十分な場が存在する。絶縁基板２００を用いた他の有用な変形例では、ローラ２０２（及び続く基板２００）は浮いた状態又は接地された状態のままとすることができる。スイッチ２１５は、ロール２０２への電気的な接続を変える目的で示されている。切換は、ロール２０２上の基板２００の表面におけるミラー磁場が電子を跳ね返しプラズマを閉じ込めるのに十分に強い場合（ロール２０２上の基板２００の表面における磁場の強さが同一の力線に沿ったギャップ内の場の強さの２倍よりも大きい場合）に行うことができる。有用な例は、帯電した非磁性のドラムを有する現存のコーティングシステムであり、示されたように磁石等を有する浮いた状態又は接地された状態のロール２０２が付け加えられるように変更することができる。磁気の戻り経路は残しておくことができる。本発明の方法に従ってロール２０２を覆う基板を用いると、シールドに面する部分にはプラズマをコーティングせず、かつ基板が付加的なプラズマコーティングを受けられるといった利点が得られる。維持費を下げ、堆積速度を増加させることは、公知のプラズマプロセスに対して重要な商業上の進歩である。付加的な変形例及び技術は、共に米国を指定しこの出願と同一の日付に提出された、ＰＣＴ出願第＿号（代理人登録番号１０６３０／１４）及び第＿号（代理人登録番号１０６３０／１５）で作成されている。
【００２４】
先の最良の形態は本発明が取り得る選択された形態の実例として理解され、本発明を限定するものと理解されないように意図されている。この発明の範囲を明確にするように意図されているのは、あらゆる同等のものを含めて特許請求の範囲のみである。
【００２５】
この特許出願は、それぞれが２００１年４月２０日に提出され、参照として本願に組み入れられる、米国仮特許出願第６０／２８５，３６０号明細書；米国仮特許出願第６０／２８５，３６１号明細書；及び米国仮特許出願第６０／２８５，３６４号明細書の提出日の利点を請求する。
【００２６】
この出願はまた、共に米国を指定し、この出願と同一の日に提出された、ＰＣＴ出願第＿号（代理人登録番号１０６３０／１４）及び第＿号（代理人登録番号１０６３０／１５）を参照によって組み入れる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】好ましい実施例のダイポールイオン源装置を示す断面図である。
【図２】図１の装置の等角図である。
【図３】ウエハ処理のためのダイポールイオン源を示す断面図である。
【図４】平面基板を処理するためのダイポールイオン源を示す断面図である。
【図５】場を戻すために中央磁石を用いるダイポールイオン源を示す断面図である。
【図６】可撓性ウェブ基板を処理するための装置を示す断面図である。
【図７】可撓性ウェブ基板を処理するための他のプラズマ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板
３  極
４  アノード
８  磁場
１７  電子源
１４  ダイポールイオン源
２０１，２０２  ロール
２００  ウェブ基板
【図４】
2005505891.tif 000003
【図５】
2005505891.tif 000004
【図６】
2005505891.tif 000005
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005505891.tif 000030
2005505891.tif 000031
【国際調査報告】
2005505891.tif 000032