(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方が中空の筒形状電極でなり、他方が該筒内の棒状電極から構成され、両電極間に高周波電力の印加回路を備えているプラズマＣＶＤ装置において、前記中空の筒形状電極の側面の少なくとも１カ所に、プラズマ全体の観察が可能な縦長のスリットを設け、前記縦長のスリットの角部が円弧状であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記縦長のスリットは、筒形状電極の側面に、上面と下面に対し垂直で、その幅が１０ｍｍ以下、３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置に関するものであり、さらに詳細には、プラズマ状態の内部観察が可能なプラズマＣＶＤ装置の電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマは産業上様々な分野で使用されており、現在では、特に表面処理や真空成膜の分野では必要不可欠なものとなっている。
【０００３】
上記の表面処理において、プラズマは、原料となるガスを１種もしくは２種以上導入し、電極間に高周波電力を印加することにより発生させ、基材に対するクリーニング効果による異物混入欠陥の削減やその濡れ性の向上による密着性の強化など主に基材の表面改質などに使用されている。
【０００４】
また、真空成膜においては、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法に代表されるように原料となるガスを１種もしくは２種以上導入し、電極間に高周波電力を印加することによりプラズマ化し、分解・反応作用過程を得て基板上に堆積させ薄膜を作製する方法が行われている。
【０００５】
上記のようなプラズマプロセスで安定な処理や成膜を行なうためにはプラズマの状態を把握することが最も重要である。このプラズマの状態はガスの種類、ガスの混合比、ガスの流れ方、圧力、印加電力の大きさなどの違いで大きく変化するため、プラズマの状態が膜厚や膜質に大きく影響し品質を左右することが知られている。
【０００６】
そのため従来より中空形状の電極を用いて、その内部に基材を入れ成膜を行っていて、その中空内の観察には上面もしくは下面に観察用窓を設けプラズマの状態を観察していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来技術によるプラズマの観察では、プラズマ全体の観察が困難で、特に上面及び下面に対し垂直方向のプラズマの分布を把握することは不可能であった。そのためプラズマの分布は膜厚や膜質に関する均一性を判断する重要な要素であるが、プラズマの分布を把握することは不可能であったため成膜結果を参考にしてプラズマ状態を判断していた。従って良好な膜厚や膜質に対するフィードバックが遅くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、プラズマ全体の観察が可能で、プラズマの分布状態により膜厚や膜質に関する均一性を即座に判断することのできるプラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、一方が中空の筒形状電極でなり、他方が該筒内の棒状電極から構成され、両電極間に高周波電力の印加回路を備えているプラズマＣＶＤ装置において、前記中空の筒形状電極の側面の少なくとも１カ所に、プラズマ全体の観察が可能な縦長のスリットを設け、前記縦長のスリットの角部が円弧状であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置としたものである。
【００１０】
上記請求項１の発明によれば、中空の筒形状電極の側面に縦長のスリットを設けることによって、プラズマ全体の観察が可能になり、よってプラズマの分布状態により膜厚や膜質の均一性を即座に判断することができ、それに従って導入ガスや電圧等の調整を行うことができる。
【００１１】
また、請求項２の発明では、前記縦長のスリットは、筒形状電極の側面に、上面と下面に対し垂直で、その幅が１０ｍｍ以下、３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶＤ装置としたものである。
【００１２】
上記請求項２の発明によれば、縦長のスリットを筒形状電極の側面に、上面と下面に対し垂直に設け、その幅を３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲とすることによってブラズマ全体が観察し易く、かつ成膜結果に悪影響（不均一性等）がないプラズマＣＶＤ装置とすることができる。このスリットの幅が３ｍｍに満たないとプラズマ全体の観察がしにくくなり、１０ｍｍを越えると成膜の質等に悪影響を及ぼすので好ましくない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面により説明する。
本発明は、図１の概略図に示すように、例えば中空筒形状の陰極（１１）とその内部の棒状の陽極（１２）で構成されていて、この両電極（１１，１２）間に高周波電源（１３）の印加回路を備え、中空筒形状の陰極（１１）の内部にガス導入管（１５）よりガスが導入されてるプラズマＣＶＤ装置（１）に関するものである。
【００１４】
まず本発明のプラズマＣＶＤ装置（１）は、図２（ａ）の正面図及びそのＢ−Ｂ断面として図２（ｂ）に示すように、例えば中空の円筒形状陰極（２１）とこの円筒内の棒状陽極（３０）から構成され、両電極（２１，３１）間に高周波電力の印加回路を備えているプラズマＣＶＤ装置（１）において、この中空の円筒形状陰極（２１）の側面に縦長のスリット（２３）を設けたプラズマＣＶＤ装置（１）である。
【００１５】
また本発明のプラズマＣＶＤ装置（１）は、図３（ａ）の正面図及びそのＢ−Ｂ断面として図３（ｂ）に示すように、陰極を四角筒形状陰極（３０）としてもよい。
【００１６】
また本発明では、図２（ａ）、（ｂ）あるいは図３（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば縦長のスリット（２３）は、円筒形状陰極（２１）あるいは四角形状陰極（３０）の側面に、その上面（２１ａ，３０ａ）と下面（２１ｂ，３０ｂ）に対し垂直で、その幅（Ｗ）が１０ｍｍ以下、３ｍｍ以上であるプラズマＣＶＤ装置（１）とするものである。
【００１７】
上記スリット（２３）の長さは成膜対象物全体を覆うことが望ましいが必要最小限の大きさであっても構わない。また、その形状は例えば４隅等に鋭角部分が無く、角部は円弧状になっていること、さらにこのスリット（２３）の上端あるいは下端、または両端が非スリット部になっていることが、プラズマによる成膜を均一にすることから望ましい。また図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、円筒形状陰極（２１）あるいは四角形状陰極（３０）内部の観察可能なスリット（２３）の開口部は、Ｏリング（２４）などのようなシール材料を介し透明性の良いガラス板でなる内部観察用ガラス（２２）を設けているものである。また、縦長のスリット（２３）は、円筒形状陰極（２１）あるいは四角形状陰極（３０）の上面（２１ａ，３０ａ）及び下面（２１ｂ，３０ｂ）に垂直であり同軸であれば、複数に分割してもよい。
【００１８】
【実施例】
次に実施例により、本発明を具体的に説明する。
〈実施例１〉
図１に示すように、中空形状の電極内を真空ポンプ（１６）で真空にしたプラズマＣＶＤ装置（１）の電極を陰極（１１）とし、中空内部に設置されている電極を陽極（１２）とし中空形状内部にプラズマ生成用ガスをガス導入管（１５）より導入し、高周波電源（１３）により高周波電力を印加することによって中空内部にプラズマ（１４）を発生させた。
【００１９】
上記プラズマ生成用ガスとしてアルゴンを用い、図２（ａ）及び２（ｂ）に示すように、円筒形状陰極（２１）内部にプラズマを発生させ、この円筒形状陰極（２１）の側面に設けられた幅１０ｍｍ、縦の長さ２００ｍｍのスリット（２３）を介し、発生したプラズマを撮影装置にて撮影した。
【００２０】
その結果、上面及び下面に対して垂直方向のプラズマの分布を把握することができた。
【００２１】
〈実施例２〉
プラズマ生成用ガスとして水素を用い、図３（ａ）及び３（ｂ）に示すように、四角筒形状陰極（３０）の内部にプラズマを発生させ、この四角筒形状陰極（３０）の側面に設けられた幅１０ｍｍ、縦の長さ２００ｍｍのスリット（２３）を介し、発生したプラズマを撮影装置にて撮影した。
【００２２】
その結果、上面及び下面に対して垂直方向のプラズマの分布を把握することができた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、一方が中空の筒形状電極でなり、他方が該筒内の棒状電極から構成され、両電極間に高周波電力の印加回路を備えているプラズマＣＶＤ装置において、該中空の筒形状電極の側面に縦長のスリットを設けることによって、プラズマ全体の観察が可能になり、よってプラズマの分布状態により膜厚や膜質の均一性を即座に判断することができ、それに従って導入ガスや電圧等の調整で良好な膜厚や膜質に対するフィードバックを素早く行うことができる。
【００２４】
また、前記縦長のスリットを筒形状電極の側面に、上面と下面に対し垂直に設け、その幅を３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲とすることによって、ブラズマ全体を観察し易く、かつ成膜の結果に悪影響（不均一性等）がないプラズマＣＶＤ装置とすることができる。
【００２５】
従って本発明は、表面処理や真空成膜の分野におけるプラズマＣＶＤ装置において、プラズマ状態の内部観察が可能なプラズマＣＶＤ装置の電極として、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラズマＣＶＤ装置の一実施の形態を説明する概略図である。
【図２】本発明のプラズマＣＶＤ装置を構成する電極の一実施の形態を説明する概略図であり、
（ａ）は、その正面図であり、
（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明のプラズマＣＶＤ装置を構成する電極の他の一実施の形態を説明する概略図であり、
（ａ）は、その正面図であり、
（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１‥‥プラズマＣＶＤ装置
１１‥‥筒状陰極
１２‥‥棒状陽極
１３‥‥高周波電源
１４‥‥プラズマ
１５‥‥ガス導入管
１６‥‥真空ポンプ
２１‥‥円筒形状陰極
２１ａ‥‥円筒形状陰極の上面
２１ｂ‥‥円筒形状陰極の下面
２２‥‥内部観察用ガラス
２３‥‥スリット
２４‥‥シール部材
３０‥‥四角筒形状陰極
３０ａ‥‥四角筒形状陰極の上面
３０ｂ‥‥四角筒形状陰極の下面
Ｗ‥‥スリットの幅
【図１】
0005023420.tif 000002
【図２】
0005023420.tif 000003
【図３】
0005023420.tif 000004