(57)【要約】  プラズマ処理プラントのためのプラズマ増幅器は、加工物（８）の処理、特にコーティングのために、グロー放電プラズマを増幅及び／または点火するためのデバイス（１、４）を備え、このデバイスには導電材料から作製された少なくとも１つの中空体（２、５）が備わっている。前記中空体は、少なくとも規定された圧力範囲及び電圧範囲で電気信号が中空体に印加されるとき、中空体の内側の放電に点火するための幾何学的条件が満たされるように構成される。中空体は少なくとも１つの開口を有し、これを通って、電荷担体が、プラズマの点火及び動作を促進するかまたは既存のプラズマを増幅するためにデバイスの周囲へ放電することができる。デバイスは、加工物と実質的に同じ電位が中空体に印加されるように、中空体を加工物と電気的に接触させる手段を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物の処理、具体的にはコーティングのために、グロー放電プラズマをブースト及び／または点火するための機構であって、少なくとも１つの導電材料の中空体を有し、
該中空体の中空空間が、少なくとも所定の圧力範囲及び電圧範囲で電気信号が前記中空体に印加されるとき、前記中空体の内側の放電に点火するための幾何学的条件が満たされるように形成され、
前記中空体が少なくとも１つの開口を備え、該開口を通って、電荷担体が、前記機構の近くでプラズマの点火及び動作を可能にするかまたは、ここに既存のプラズマをブーストするために、前記機構の近くに流れ出すことができる機構において、
前記中空体が概ね加工物の電位にあるように該加工物に前記中空体を電気的に接続する手段を備えることを特徴とする機構。
【請求項２】
前記中空体が、加工物キャリア（４）の受け用の回転ラック（９）に固定されることを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項３】
前記幾何学的条件が、１×１０−３ｍｂａｒと５×１０−２ｍｂａｒの間、好ましくは４×１０−３ｍｂａｒと２×１０−２ｍｂａｒとの間の圧力範囲に対して満たされることを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項４】
電気信号用の前記幾何学的条件が、２００Ｖから２０００Ｖの間、好ましくは４００Ｖから１２００Ｖの間の電圧範囲で満たされることを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項５】
前記電気信号が、直流電圧、交流電圧、具体的には双極または単極のパルス化された中間周波数範囲の交流電圧信号であることを特徴とする請求項３に記載の機構。
【請求項６】
前記中空体が、高さ（ｈ）及び少なくとも１つの幾何学的特性パラメータ（ｄ）を有する断面を有し、該断面が、円形、多角形の楕円、または別の幾何形状からなる形を有し、前記中空体が、高さ（ｈ）に亘って延びる少なくとも１つの側面を有することを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項７】
前記中空体が、最上部及び／または最下部がグリッドで覆われることを特徴とする請求項６に記載の機構。
【請求項８】
前記中空体の前記側面が、その高さ（ｈ）に亘って、いくつかの開口または溝を有することを特徴とする請求項６に記載の機構。
【請求項９】
前記中空体の前記少なくとも１つの側面が、グリッド、平行ワイヤまたはロッドを備えるか、或いは基本的にグリッド、平行ワイヤまたはロッドから成ることを特徴とする請求項６に記載の機構。
【請求項１０】
前記中空体が、いくつかの、次々と配設された円形、楕円、多角形の環状部または結合された幾何形状の環状部を備え、該環状部が、該環状部間のホロー放電の点火を回避するのに十分に小さい間隔（ａ）で配設されることを特徴とする請求項６に記載の機構。
【請求項１１】
前記間隔ａが、所定の圧力範囲及び電圧範囲において陰極降下より小さく、具体的には１ｍｍから６０ｍｍの間、好ましくは５ｍｍから２５ｍｍの間にあることを特徴とする請求項１０に記載の機構。
【請求項１２】
前記環状部が受け（７）を有する加工物ホルダとして形成され、該受け（７）または加工物（８）が互いに対して間隔（ｂ）で配設され、該間隔（ｂ）が、前記加工物受け（７）または前記加工物（８）の間のホロー放電の点火を回避するのに十分に小さいことを特徴とする請求項１０に記載の機構。
【請求項１３】
間隔（ａ）及び／または間隔（ｂ）が、所定の圧力範囲及び電圧範囲において前記陰極降下より小さく、具体的には１ｍｍから６０ｍｍの間、好ましくは５ｍｍから２５ｍｍの間にあることを特徴とする請求項１２に記載の機構。
【請求項１４】
前記間隔（ｄ）が、所定の圧力範囲及び電圧範囲において前記陰極降下の２倍以下であるが１倍以上であり、具体的には２０ｍｍから２００ｍｍの間、好ましくは６０ｍｍと１００ｍｍの間にあることを特徴とする請求項６または１２に記載の機構。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の機構を備えることを特徴とする、プラズマ処理、具体的には加工物のプラズマコーティングのための真空処理装置。
【請求項１６】
前記装置が追加の磁場発生デバイスを備え、該磁場発生デバイスがホロー陰極放電間隙上に作用するか、またはプラズマをブーストすることを特徴とする請求項１４に記載の真空処理装置。
【請求項１７】
前記磁場発生デバイスによって磁界（１３）を生成可能であり、該磁界がホロー陰極放電間隙上に垂直に作用することを特徴とする請求項１６に記載の真空処理装置。
【請求項１８】
プラズマの動作において点火及び維持するための、または既存のプラズマをブーストするための、請求項１から１４のいずれか一項に記載の機構が利用されることを特徴とする真空処理方法。
【請求項１９】
前記機構が、プラズマＣＶＤプロセス用または組み合わせたＰＶＤ／ＣＶＤプロセス用の反応性ガスまたは前駆物質を励振するかまたは分離するために利用されることを特徴とする請求項１８に記載の真空処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによるプラズマ処理装置のためのプラズマブースタに関し、具体的には請求項１５による真空コーティング装置で使用するためのプラズマブースタ及び請求項１８による真空処理方法のためのプラズマブースタにそれぞれ関する。
【背景技術】
【０００２】
熱陰極または冷陰極は、陽極と例えば高いマイナス電位を有する螺旋状に巻かれたフィラメントまたはポイントである陰極の間に電圧を印加することによって、真空コーティング装置の処理空間内に、その位置で電荷担体の密度を増加するために電子が抽出されることが既知である。そのような電子源またはイオン源には、それ自体の電源が備わっている。従来、陰極は、プラズマ処理プロセスに起因して反応性ガスにより陰極に負荷がかかることまたは他の悪影響を避けるために、プラズマ処理装置の処理空間とスクリーンを介して結合されるのみである。一方では、不都合のなかには、コーティングチャンバの外部で電子が発生され、その結果、できるだけ損失を少なく処理チャンバ内へ電子を移動させるために別のデバイスが必要であるということがある。他方では、追加的に必要な電源及び複雑な構造のために、単にコスト上の理由で、そのような電子源またはイオン源は少数しか設けることができない。いずれにしても、プラズマ処理装置には、そのようなイオン源は殆どの場合１つしか備わっていない。
【０００３】
例えば特許文献１に説明されたものなど、ＤＬＣ層、すなわち多くのｓｐ３炭素結合の成分を有する層を蒸着するための既知の方法は、成長するグロー放電によって層蒸着を生成するために基体上での中間周波数励振を利用する。グロー放電は、従来のマグネトロンスパッタ蒸着の圧力範囲で、直流或いは単極または双極のパルス化された基体バイアスによって、部品と装置壁の間に生成される。
【０００４】
コーティングされるべき加工物は、プロセスにおいてそこに活性的に（actively）含まれる。そのために、コーティング装置内の加工物のコーティングに関して、達成可能な蒸着速度は、加工物の幾何形状によってとりわけ強く制約され、これが蒸着速度に強い変動を引き起こす。そのために、それほど活性的でない構成を伴う弱いイオン化が生成される状況が起こり得る。このことで蒸着速度が低下し、それによって生産性が低下する。
【０００５】
既知のプラズマ処理装置では、加工物は例えば回転ラック状の基体キャリア（substrate carriers）上に保持され、コーティング源を過ぎて導かれる。その例には、２０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲を外れた幾何学的距離を伴って２重に回転している構成があり、それによって制御されたホロー陰極プラズマ（hollow-cathode plasma）が発生することはない。典型的な問題領域は、プレート構成及び平坦な部分のコーティングであり、低いプラズマ流れしか発生しない。
【０００６】
最適のプロセスの窓（process window）を離れるとき層の品質が損なわれるので、一般に、反応性ガスの流れを増加させることによる炭素供給の増加は、真空排気系のスループットによって限られた程度にしか可能でない。
【特許文献１】国際公開第０１／７９５８５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、手が込んで高くつく追加措置無しに、プラズマ処理空間に、または直接回転ラック上に、組み込むことができるか、或いは加工物キャリアに組み込むことさえできるプラズマブースタを提供するという課題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の新規な特徴部分によって解決される。そこでプラズマブースタは、バイアス電源によって動作することができ、加工物上に電気信号を加える。
【０００９】
従来のプラズマプロセスには、プロセス圧力及び印加電圧次第で、特定の幾何学的構成により、いわゆるホロー陰極効果によって、１つまたはいくつかの２次的プラズマが発生する場合があることが知られているものがある。これらの２次的プラズマは、局所的に限定された、まだ非常に高い密度を有する一方で、個々の基体の過熱、プラズマ揺動（plasma fluctuations）、気相中の黒鉛化及びその他など様々な影響によって、計画されたプラズマプロセスに障害を与える。したがって、すべての従来のプラズマＣＶＤ法では、そのような２次的プラズマを回避するために予防措置を講じる必要がある。
【００１０】
本発明によって実施された機構により、プロセスパラメータに依存して実験的に求めることができる幾何形状を有するプラズマブースタによって、プロセス管理または層品質に有害な結果を伴うことなくホロー陰極効果を利用することが思いがけず実現され、プラズマ密度の安定したブースト及び蒸着速度の顕著な増加が可能になる。
【００１１】
グロー放電プラズマのブースト及び／または点火のための本発明による機構は、少なくとも１つの導電材料の中空体を備え、中空体の中空空間は、電気信号が中空体に加えられたとき、少なくとも所定の圧力範囲及び電圧範囲では中空体の内側で放電に点火（ignition of a discharge）するための幾何学的条件が満たされるように実施されている。中空体は少なくとも１つの開口を更に備え、これを通って、電荷担体（charge carriers）が、機構の近く（environs）でプラズマの点火及び動作を可能にするかまたはそこに既存のプラズマをブーストするために、機構の近くに流れ出すことができる。
【００１２】
ここで、幾何形状は、加工物の特性に影響を及ぼさないようにプロセス温度を低く保つことができるように選択される。少なくとも１つの中空空間を実質的に取り巻くプラズマブースタの幾何形状に重要なのは、ここでは内側の寸法または中空空間を取り巻く等電位領域の平均距離の固有値を表す中空空間の特有の幾何学的パラメータである。例えば、１×１０−３ｍｂａｒから５×１０−２ｍｂａｒ、好ましくは４×１０−３ｍｂａｒから２×１０−２ｍｂａｒの圧力範囲、２０ｍｍから２００ｍｍ、好ましくは６０ｍｍから１００ｍｍの平均距離範囲が適当であると判明していた。
【００１３】
本発明による少なくとも１つの機構が、プラズマブースタとして加工物キャリアとともに回転ラックの装荷の中に組み込まれることによってこの原理の適用が行われ得て、それによってプラズマ密度が全処理空間中で増加され、例えば、より高い蒸着速度を達成することができる。
【００１４】
或いは、本発明による機構上に加工物を直接固定することができ、それによって加工物がホロー陰極のプラズマと直接連絡される。本発明による機構の様々な実施形態の組合せは、有利に利用されることもある。
【００１５】
以下で、物理学の既知の法則によって本発明の基礎をなす現象について説明を試みる。しかし、これは工業コーティング装置で通用している関係に対して、恐らく欠陥のある近似としか見ることができない。これらの「関係」は、例えば、行われる複雑な幾何形状または移動される電極に対する例示の簡易化された仮定によって作られたモデルとかなり異なる可能性がある。
【００１６】
１つまたはいくつかのプラズマブースタのツリーまたは対応する幾何形状の基体のツリーのいずれかで構成される、プラズマをブーストするための本発明による機構はグロー放電用の陰極を意味するという仮定の下で、陽極は、好ましくはアース電位のコーティングチャンバである。グロー放電の点火については、陽極と陰極の間に、２００Ｖと２０００Ｖの間、好ましくは４００Ｖと１２００Ｖの間の、各々がリミット値を含む電圧が印加される。点火の後、放電も低い電圧で動作することができる。
【００１７】
プラズマの点火はパッシェンの法則に従う。この法則によれば、点火電圧Ｖｔ、または点火電位Ｅｔは、ガスの種類の関数であり、また、所与のガスの種類では電極間隔ｄと圧力ｐの積の関数であり、次式で表される。
Ｖｔ＝（Ｂ×ｐ×ｄ）／｛Ｃ＋ｌｎ（ｐ×ｄ）｝，Ｅｔ＝Ｂ／｛Ｃ＋ｌｎ（ｐ×ｄ）｝
上式で、Ｂ及びＣは、ガスの種類に依存する定数である。
【００１８】
当業者に既知のように、点火プロセスの改善のために様々な選択肢がある。例えば、直流電圧を印加するとき、高周波数で簡単にパルス化することができる。直流、双極パルスまたは単極パルス、従来の交流電圧または変調された直流電圧でもよい操作電圧（operator voltage）の種類と無関係に、本発明によるプラズマブースタの点火は、以下の手段によって影響または改善され得る。
−  急速な圧力変動
−  短時間の電圧増加（単一の電圧パルス）
−  電圧源のパルス操作
−  陰極／陽極放電間隙に対して垂直または平行に外部磁界を印加すること
−  例えばスパッタ、スパークまたは低電圧アークのプラズマの形で、プラズマの追加の操作
−  例えばＡｒ、Ｎｅ、Ｈｅなど容易にイオン化できるガスの選択
【００１９】
ここで、磁界によるプラズマ密度の増加は特に重要である。というのは、それによって全プラズマ空間中のガスのイオン化の確率が増加するからである。プラズマ中の電荷担体の速度が磁界と平行でないすべての条件については、これらの電荷担体を円軌道上に押し進める力が生じる。陰極降下（cathode drop）が比較的小さい領域では、比較的高い電界強度のために、電荷担体の運動は小程度の影響しか及ぼされない。その一方、磁界は、陽光柱（positive column）に強い影響がある。磁界の力は、電荷担体の外へ向かう拡散を減少し、ガス分子に対する衝突確率の増加によってプラズマ密度を増加する。
【００２０】
本発明によるプラズマブースタは、概ね、ホロー陰極の点火によるプラズマ密度の増加の効果に基づく。１つの陽極にいくつかの陰極が割り当てられるように放電が操作されるとき、陰極の互いの間隔が重要である。陰極の互いの間隔が陰極降下の２倍より大きいと、相互の影響は生じない。陰極が互いにより近くに移動されるか、またはプラズマ密度が低下すると、１つの陰極表面からのより速い電子が別の陰極の陰極降下領域に入り、そこで、これもまたマイナスである帯電によって減速され、反射される。例えば衝突によって電子がエネルギーを失うまで、この陰極電位での反射が続行する。その結果として、この反射によって電離確率が増加される。電流密度は、ガスの種類、圧力、間隔または幾何形状の関数として増加し、１００倍を上回って増加することがある。
【００２１】
しかし、陰極の互いの間隔が非常に小さいと、再び電流密度が急激に下がるが、これは、もはや２つの陰極の間隙から陽極への電流の通路が見いだされないことで説明される。
【００２２】
この陰極の相互の影響は、ホロー陰極効果と呼ばれる。陰極が、降下空間の２倍より小さな直径を有する中空空間を有すると、これが生じる。陰極降下空間の大きさは、磁界を印加することによって強く影響されることがある。
【００２３】
従来のプラズマ処理装置または電極構成では、ホロー陰極、具体的には処理されるべき表面に直接近接したものの開発は、これまではできるだけ回避されてきた。というのは、一般に、いわゆる２次的プラズマの形成によって、プラズマ処理プロセスに対して強い悪影響がもたらされるからである。例えば、障害となる現象のうちのいくつかだけを説明すると、そのような放電によってプラズマからエネルギーが引き出されることがあり、反応性ガスがあまりにも急激にまたはあまりにも完全に分離されるか、或いは、加工物の表面が過熱することがある。
【００２４】
対照的に、本発明の目標の１つは、ホロー陰極の不利な影響を回避し、プラズマブースタの内側及び外側で、処理プロセスの改善に寄与する程度にまでプラズマ密度を増加するプラズマブースタを提供することである。ここで、内側のプラズマ密度はかなり高く、このことは、気体前駆物質（gaseous precursors）の、より優れた解離または励振のためのそれぞれの利点である。
【００２５】
本発明の原理が、実例を挙げて以下の図面とともに説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１に示されるプラズマブースタ１は、いくつかの、上にある円形、楕円または多角形の環状部２すなわち結合された幾何形状の環状部で構成され、環状部２は、環状部２間のホロー放電の点火を回避するのに十分に小さい間隔ａで配設されている。間隔がわずかに大きすぎるように選択されただけでも、非常に強力な望ましくない２次的プラズマの点火が平行な陰極２の間に生じて前述の不利な結果を伴う。
【００２７】
したがって、陰極環状部２の間隔ａ、或いは加工物または取付物の間隔ｂは、陰極降下の２倍より小さくなければならず、有利には、陰極降下より更に小さい。本実施形態では、１ｍｍから６０ｍｍ、好ましくは５ｍｍから２５ｍｍの間隔が選択された。
【００２８】
１つまたはいくつかの環状部２を加えるかまたは省略することにより、プラズマブースタ１の総合高さｈは容易に変化させることができる。環状部２は、例えばスペーサスリーブ（図示せず）を有する個別の接続ロッド３によって、所望の位置に保持することができる。
【００２９】
検討中の図１Ａ、Ａ’の場合、幾何学的特性パラメータは、ホロー陰極を生成し安定させるために重要な寸法も表す、陰極環状部の内径ｄである。図１Ｂでは、三角形内に記入された円の直径ｄ’は、特性パラメータとして仮定される。したがって、直径ｄ、ｄ’は、ホロー陰極のための条件が満たされるように、すなわち陰極降下の２倍を下回るかまたはほぼ等しくなるように選択されるべきである。本実施形態では、２０ｍｍから２００ｍｍ、好ましくは６０ｍｍから１００ｍｍの間隔ｄが選択された。直径ｄ、ｄ’は、高さｈとともに、結果的にホロー陰極の幾何形状を画定するが、この幾何形状は、断面の様々な幾何形状において実施され得るばかりでなく、様々な境界決定領域によって残りのプラズマ空間に対して境界を定められ得る。例えば、多くの環状部２の代わりに、グリッドが中間に亘った１つの上側環状部と１つの下側環状部のみ、或いは平行なワイヤまたは平行なロッド、円筒または周面上に例えば溝などの形で適当な開口またはカットアウトを有する他の中空体が設けられてもよい。陽極への電荷担体の経路を開いておく、ホロー陰極の少なくとも１つの開口があることが重要である。
【００３０】
図１に示されたこの実施形態では、金属グリッド１０によって上側開口部または下側開口部を覆うことが、プラズマの安定性に良い効果を有し得ることが発見された。
【００３１】
図２は、プラズマブースタとして実施された加工物キャリア４を示す。環状部５には加工物８のための受け７が備わっている。ここで特性パラメータｄ”は、図示のように、キャリアロッド６からの加工物キャリア５の最も小さい間隔または加工物キャリアのスポーク１１の最も小さい間隔の、より小さい方と見ることができる。ここでも、ホロー陰極放電の点火が生じないように加工物８の間隔ａ並びに間隔ｂが選択されることが重要である。したがって、１つの加工物キャリア面の加工物は、少なくとも、非常に似ているかより良くは同一の幾何形状を有するべきであり、或いは適切な間隔ａまたはｂがそれぞれ設定されるべきである。プラズマブースタ４の高さに亘ってできるだけ一様なホロー放電プラズマを達成するために、例えば図２に示される場合のように３つの同一のホロー陰極空間１２、１２’、１２”がプラズマブースタ４の内側に形成されているように、特定の加工物キャリア環状部５のスポーク１１を同じ位置に設けることが有利である。
【００３２】
原理的には、ホロー陰極空間１２を有する単一の加工物キャリア環状部５または単一の環状部２が、対応する圧力範囲／電圧範囲に適した幾何形状が選択されているという前提で、既にプラズマブースタとして適用され得る。しかし、図１または図２に示されるように、環状部２のいくつかの面または加工物キャリア環状部５のいくつかの面で構成されたプラズマブースタとして実施される適切なプラズマブースタ１または加工物キャリア４は、かなり強い効果を実現することが当業者によって理解される。そのようなプラズマブースタ１、４では、例えば、プラズマＣＶＤまたは組み合わせたＰＶＤ／ＣＶＤプロセスのための反応性ガスまたは前駆物質は、非常に効率的に励振されるか、または分割され変換されて例えばイオン化された分子、分子の断片及び／または遊離基の、反応性の強い種にされ得る。その上に、蒸着速度もかなり増加され、適当なプロセス管理で、そのようなプラズマＣＶＤ層の層品質が改善される。
【００３３】
図３に回転ラック９が示され、その上に、図１に示されたいくつかのプラズマブースタ１、並びに図２に実施されたいくつかの加工物キャリア４が配設されている。そこに加工物キャリア４を、例えば図示されるように回転自在に移動可能なように取り付けることができ、最大限に一様なコーティング品質を実現するために、回転ラック９及び受け７と協力して加工物８の３重の回転を生じさせる。そのような３重の回転は、対応する運動矢印１．、２．及び３．によって概略的に図示されている。プラズマブースタ１の幾何学的特性間隔ｄ’が加工物キャリア４の幾何学的特性間隔ｄ”より少なくともわずかに小さいことは有利であり、それによって、例えばパッシェンの式による中間周波数パルス信号を印加することで、最初にプラズマブースタ内のプラズマが点火される。
【００３４】
そのような構成は特に有利であり、例えば、金属の接着層からスタートすると、ＤＬＣ層への累進的な移行が引き起こされるはずである。接着層が、スパッタ、アーク、低電圧アークまたは別のＰＶＤ法によって、最初に例えばＣｒまたはＴｉの純粋な金属（また、当業者に既知のように元素周期表のＩＶ、ＶまたはＶＩ亜族（subgroup）の他の金属或いはＳｉまたはＡｌが考えられ得る）を加えられ、次いで、例えばアセチレン、メタン、エタン、エチレンなど炭素含有ガスが加えられると、基本的に金属及び金属カーバイドを含む混合層が形成される。しかし、直流バイアスだけが印加される限り、この場合、反応性ガスがプラズマによって励振または分離される程度が低すぎるので、ｓｐ３含有カーボン構造の形成は起こらないかまたは最小限しか生じない。しかし、例えば、中間周波数のパルス信号が回転ラック９に加えられると、ホロー陰極プラズマは、より小さな間隔ｄ、ｄ’のために最初にプラズマブースタ１内で点火する。点火は、各追加のプラズマ源、例えばスパッタ対象のグロー放電によって、また、必要に応じてホロー陰極面に垂直に印加される追加の磁界によって促進される。これは、例えばコーティング装置内の２つの磁気コイルのヘルムホルツの構成によって引き起こすことができる。
【００３５】
プラズマブースタ１内のホロー陰極プラズマの点火の後、反応性ガスの消費の増加によって圧力降下が生じ、これが加工物キャリア４の中空空間１２、１２’、１２”中の更なるホロー陰極プラズマの急速な点火及び反応性ガスの更なる消耗をまねく。加工物キャリア４でのプラズマの点火は、プラズマブースタ１から電荷担体の既に高いフラクションによって完全に同時にプラズマ揺動無しに起こる。例えば反応性ガスの流れのランプ状増加の形で反応性ガスのフラクションが有利に増加すると、材料の表面で、ｓｐ３構造体の形成を可能にする強く励振された炭素または炭化水素のイオンの高フラクションが利用可能である。プロセス管理次第で、現在、金属含有ｓｐ３構造体、或いは例えばバックレギュレーション（back-regulation）または対象を区切ることによって実質的に炭素と水素だけで構成されたｓｐ３構造体を蒸着することができる。そのようなプラズマブースタ１または加工物キャリア４を使用するとき、それによって、加工物上に例えばＤＬＣ層である絶縁層を蒸着しているときでさえ、プラズマブースタ１の内面上の導電性または加工物キャリア４の導電性が保たれるようにプロセスを管理することができるという更なる利点が得られる。これは、例えば炭素含有反応性ガスを使用するとき、この領域での温度上昇またはイオン化された微粒子のボンバードメントの増加が中空体の内側面またはホロー陰極の内側面上の黒鉛化をもたらすことに起因する。
【００３６】
従来技術からの相違及び本発明によるプラズマブースタを利用することの有利な効果が、以下で実施例とともに説明されることになる。この機構のプロセスパラメータ及び幾何学的な実装形態に関する詳細は、表１に見ることができる。このプロセスは、６または１２個のツリーを有する回転ラック上で行われた。
【００３７】
［実施例］
（実施例１）
ここでは、加工物は、従来技術によって、ホロー陰極が回避されるように、ツリー上に装填される。プロセスにおける基体電流は低く、コーティング速度は低い。
【００３８】
（実施例２）
ここでは、加工物は、本発明による機構に対応するツリー上に装填される。ＩＦバイアスが加えられるとき、それによってホロー陰極が点火され、実施例１と比べると、基体電流並びに蒸着速度が増加する。ホロー放電の幾何学的パラメータは、加工物が過熱したり層品質が悪影響を受けたりすることのないようにプロセスパラメータに適合される。
【００３９】
（実施例３）
ここでは、加工物は実施例１のように装填され、更に、１２個のツリーのうち２つが図１に説明された機構で置換された。代わりに、６つのツリーが載せられた１つの回転ラック上に、更に図３のように３つのプラズマブースタ１が利用された。どちらの場合も、蒸着速度に対する良い効果が観測された。
【００４０】
（実施例４）
ここでは、加工物は実施例２のように機構上に装填されてホロー陰極は高圧力で動作され、このことが実施例１及び実施例２と比べて基体電流及び蒸着速度の更なる増加をまねく。これらの条件下でも、加工物が過熱したり層品質が悪影響を受けたりすることはない。
【００４１】
（実施例５）
ここでは、間隔は実施例１のものより大きいが、実施例２のものより小さい。明らかに、ここでｄ”は最大の電子反射の範囲での平均間隔に一致し、この場合、ホロー陰極が非常に激しく燃えるので加工物が過熱し、生成される層の品質が黒鉛化によって低下する。
【００４２】
（実施例６）
プラズマブースタの効果の、加えられた電気信号の周波数への著しい依存性を示す。他のパラメータは一定で５０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数増加があると、実施例４と比べて基体電流及びコーティング速度の顕著な増加を実現することができた。
【００４３】
本発明を実行するための前述の多くの様々な実現可能性が説明されたが、プラズマの点火またはブーストのために対応する機構を実現するための多数の他の実現可能性がなお存在することは、説明によって当業者には明らかである。例えば、機構が受けから絶縁され、かつ対応する電気信号（例えば基体バイアス信号）が加えられるという前提で、対応する機構も、回転ラック上の代わりに、真空チャンバ上、チャンバ最下部またはチャンバカバー上に配設することができる。
【００４４】
【表１】
2008540821.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】プラズマブースタを示す図である。
【図２】加工物保持具を示す図である。
【図３】回転ラックを示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    プラズマブースタ
２    環状部
３    接続ロッド
４    プラズマブースタ
５    環状部
６    キャリアロッド
７    受け
８    加工物
９    回転ラック
１０    金属グリッド
１１    スポーク
１２，１２’，１２”    中空空間
１．，２．，３．    運動矢印
【図１】
2008540821.tif 000004
【図２】
2008540821.tif 000005
【図３】
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【国際調査報告】
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