プラズマ発生装置
【課題】冷却水を流している配管部分からの漏水を防ぐプラズマ発生装置の提供。
【解決手段】ケース１５の一方の端部に碍子２０を介して筒状の第１アノード２１Ａが配置され、ケース１５の他方の端部に碍子２５Ａ´，２５Ｂ´を介してフランジ２６Ａ，２６Ｂがそれぞれ取り付けられ、フランジ２６Ａ，２６Ｂ各々に接続された配管２７，３１、ケース１５内部に設けられた流路２８，３０及び第１アノード２１Ａ内部に形成された流路２９が空間的に繋がる様に成し、冷却水が流れる様にする。碍子２０側に同心状の溝Ｍ７ａ，Ｍ７ｂが形成された交換フランジ３０Ｃを第１アノード２１Ａと碍子２０との間に設け、碍子側２５Ａ´，２５Ｂ´各々に同心状の溝Ｍ１ａ，Ｍ１ｂ、Ｍ２ａ，Ｍ２ｂが形成された交換フランジ３０Ａ，３０Ｂをそれぞれフランジ２６Ａ，２６Ｂと碍子２５Ａ´，２５Ｂ´との間に設け、各溝内にシール部材を入れた。
【解決手段】ケース１５の一方の端部に碍子２０を介して筒状の第１アノード２１Ａが配置され、ケース１５の他方の端部に碍子２５Ａ´，２５Ｂ´を介してフランジ２６Ａ，２６Ｂがそれぞれ取り付けられ、フランジ２６Ａ，２６Ｂ各々に接続された配管２７，３１、ケース１５内部に設けられた流路２８，３０及び第１アノード２１Ａ内部に形成された流路２９が空間的に繋がる様に成し、冷却水が流れる様にする。碍子２０側に同心状の溝Ｍ７ａ，Ｍ７ｂが形成された交換フランジ３０Ｃを第１アノード２１Ａと碍子２０との間に設け、碍子側２５Ａ´，２５Ｂ´各々に同心状の溝Ｍ１ａ，Ｍ１ｂ、Ｍ２ａ，Ｍ２ｂが形成された交換フランジ３０Ａ，３０Ｂをそれぞれフランジ２６Ａ，２６Ｂと碍子２５Ａ´，２５Ｂ´との間に設け、各溝内にシール部材を入れた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内部で発生したプラズマから電子を外部に導くように成したプラズマ発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオンプレーティング装置やプラズマＣＶＤ装置等の薄膜形成装置にプラズマ発生装置が利用される。
【０００３】
図１はプラズマ発生装置を備えたイオンプレーティング装置の一概略例を示している。
【０００４】
図中１はイオンプレーティング装置の真空容器で、この真空容器の底部には被蒸発材料２を収容した坩堝３、該被蒸発材料に電子ビームを照射するための電子銃４が設けられている。
【０００５】
一方、前記真空容器１の上部には、基板電源５から負の電圧が印加されている基板６が取り付けられている。
【０００６】
図中７は前記真空容器１の底部に支持台８に支持されたプラズマ発生装置で、この詳細は後述するが、該プラズマ発生装置からの電子ビームが、前記基板６と前記坩堝２の間に照射されるように成されている。
【０００７】
図中９は前記真空容器１内を排気するための真空ポンプ、１０は前記真空容器１内に反応ガスを供給するための反応ガスボンベ、１１は前記プラズマ発生装置７内に放電ガスを供給するための放電ガスボンベ、１２，１３，１４はバルブである。
【０００８】
図２は前記プラズマ発生装置７の一概略例を示している。
【０００９】
図中１５は放電室を形成するケースで、該ケース内にはカソード１６が配置されており、該カソードは加熱電源１７に接続されていると共に放電電源１８にも接続されている。 該ケースには放電ガス供給管１９が設けられており、前記放電ガスボンベ１１から該放電ガス供給管を介して、例えばアルゴンガスの如き不活性ガスがケース内に導入される。
該ケースの一方の端部には該ケースに碍子２０を介してリング状の第１アノード２１Ａが設けられている。この第１アノード２１Aは、例えばステンレスなど環状に形成されており、該第１アノードを含めケース１５の他の部品の熱に依る損傷を防止するため、該第１アノード内には冷却水が流されている。また、この第１アノード２１Ａの反カソード側には高融点材料（例えばモリブデン）製でリング状の第２アノード２１Ｂが接続されている。この第１アノード２１Ａと第２アノード２１Ｂの接続は、互いの間の熱抵抗が大きくなるように、互いの一部同士が繋がれることにより行われる。また、各アノード２１Ａ、２１Ｂの内側には前記カソード１６からの電子が該各アノード２１Ａ、２１Ｂに直接照射されないようにシールド電極２２が配置されている。尚、該シールド電極の先端部は電子ビームを通過させるオリフィスを成している。
【００１０】
前記ケース１５は抵抗Ｒ1を介して前記放電電源１８に接続され、前記アノード２１Ａは抵抗Ｒ２を介して該放電電源に接続されている。更に、前記真空容器１は抵抗Ｒ３を介して前記放電電源１８に接続されている。
【００１１】
尚、これらの抵抗の抵抗値は、通常、Ｒ１≫Ｒ３＞Ｒ２とされており、前記放電電源１８に流れる電流の大部分は、前記アノード２１Ａ、２１Ｂとカソード１６との間での放電電流となる。図中２３は前記ケース１５内のプラズマ中から電子が引き出される方向と平行な磁場形成する電磁石を構成するコイルで、前記ケース１５の外側に設けられている。
【００１２】
前記ケース１５は内部を冷却水が循環する流路が設けられた構造となっており、その底面部の１８０度離れた位置にそれぞれ前記空間部に通じる孔が開けられている。該底面の各孔部分には、円環形状の碍子２５Ａ，２５Ｂを介して円環形状のフランジ２６Ａ，２６Ｂが取り付けられている。この円環形状のフランジ２６Ａの孔内にプラズマ発生装置７内で発生する熱による前記ケース１５及び第1アノード２１Ａ等の損傷を防止するための冷却水を流す配管２７が接続されている。
【００１３】
この配管２７は、流路２８に繋がっている。この流路２８は、前記碍子２０を介して前記第１アノード２１Ａの内部を一回り半するように形成された流路２９に繋がっている。該流路２９は前記碍子２０を介して，前記ケース１５の流路３０に繋がっている。該流路３０は，円環形状の碍子２５Ｂを介して円環形状のフランジ２６Ｂと接続された配管３１に繋がっている。該配管３１は前記コイル２３の外面に巻かれる様に配設されている。
【００１４】
尚、前記フランジ２６Ａ，２６Ｂが前記碍子２５Ａ、２５Ｂにそれぞれ接する面、前記ケース１５が前記碍子２５Ａ，２５Ｂにそれぞれ接する面、前記ケース１５が前記碍子２０に接する面、前記第１アノード２１Ａが前記碍子２０に接する面には、各々、リング状の溝Ｍ１，Ｍ２、Ｍ３，Ｍ４、Ｍ５，Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８が形成さえており、該各溝にはＯリングが嵌め込まれている。
【００１５】
又、前記各配管及び各流路の内、供給側端部の配管２７と排出側端部の配管３１の間には冷却水循環装置（図示せず）が取り付けられている。
【００１６】
このような構成のプラズマ発生装置を備えたイオンプレーティング装置において、先ず、バルブ１２を開き、真空容器１とケース１５内を真空ポンプ９により所定の圧力になるまで排気する。
【００１７】
そして、バルブ１４を開き、前記ケース１５内に放電ガス供給管１９を介して放電ガスボンベ１１から放電ガス（例えばアルゴンガス）を所定量導入し、前記ケース１５内の圧力を高め、カソード１６を加熱電源１７により熱電子放出可能な温度にまで加熱する。
【００１８】
次に、コイル２３に所定の電流を流し、プラズマの点火と安定なプラズマを維持するに必要な磁場を電子ビームの光軸方向Ｏに発生させる。
【００１９】
この状態において、前記カソード１６と第１及び第２アノード２１Ａ、２１Ｂに放電電源１８から所定の電圧を印加すると、前記カソード１６とケース１５との間に初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなって前記ケース１５内にプラズマが発生する。この放電プラズマ中の電子は前記コイル２３が形成する磁場の影響で、電子ビームの光軸方向（Ｏ）に集束を受け、シールド電極２２の第２アノード２１Ｂに近い側の先端近傍に発生する加速電界により真空容器１内に引き出される。
【００２０】
一方、真空容器１内においては、被蒸発材料２に向けて電子銃４から電子ビームが照射され、該被蒸発材料は加熱されて蒸発させられる。
【００２１】
また、前記真空容器１内にはバルブ１３が開かれることにより、反応ガスボンベ１０から反応ガス（例えば酸素ガス）が導入される。前記プラズマ発生装置７から引き出された電子ビームは、前記真空容器１内に導入された反応ガスや蒸発粒子と衝突し、それらを励起、イオン化させて前記真空容器１内にプラズマＰを形成する。該プラズマ中のイオン化された蒸発粒子と反応ガスは基板６に引き寄せられて付着し、前記基板６上には蒸発粒子の成膜が形成される。尚、前記プラズマ発生装置７から真空容器１内に引き出された電子及びプラズマＰ中の電子は、前記真空容器１や第１及び第２アノード２１Ａ、２１Ｂに流れ込み、安定な放電が維持される。
【００２２】
また、プラズマＰの強さは、放電ガスの流量や前記カソード１６の加熱温度によって制御することが出来る。
【００２３】
また、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３について、これらの抵抗値の関係を、Ｒ３＞Ｒ２としたが、この抵抗値の関係を、Ｒ３＝Ｒ２、Ｒ３＞Ｒ２、Ｒ３＜Ｒ２、Ｒ３≫Ｒ２と任意に変えることにより、前記アノード２１Ａ、２１Ｂと真空容器１に流れる電流量を自由に選択することができる。
【００２４】
【特許文献１】特開２００５−２９３８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
さて、この様なイオンプレーティング装置においては、前記した様に、前記プラズマ発生装置７内で発生する熱によるケース１５及び第１アノード２１Ａ等の損傷を防ぐために、ケース１５，第１アノード２１Ａ，ケース１５に流路を巡らし、前記フランジ２６Ａ，碍子２５Ａ，ケース１５，碍子２０，第１アノード２１Ａ，碍子２０，ケース１５，碍子２５B，フランジ２６B，コイル２３の順に冷却水を流しているが、前記碍子２５Ａ，２５Ｂにそれぞれ接するフランジ２６Ａ，２６Ｂ側、及び、前記碍子２０に接する第１アノード２１Ａ側が腐食する現象が発生している。
【００２６】
しかし、この様な腐食が、前記フランジ２６Ａ，２６Ｂ，第１アノード２１Ａに設けられた溝Ｍ１，Ｍ２，Ｍ７，Ｍ８まで広がると、該各溝に嵌め込まれているＯリングによるシール性が低下し、水漏れが起きてしまう。
【００２７】
本発明は、この様な問題を解決するために成されたもので新規なプラズマ発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明のプラズマ発生装置は、放電室、該放電室内に配置されたカソード、該放電室の一方の端部にアノード側絶縁体を介して配置された筒状のアノード、前記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放電電源、及び、前記放電室に放電用ガスを供給するための手段を備え、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を前記放電室外の真空容器中に照射させる様に成した装置であって、前記放電室の他方の端部にフランジ側絶縁体を介して固定フランジが取り付けられ、該固定フランジに接続された流路，前記放電室壁に設けられた流路，及び前記アノード内部に設けられた流路が空間的に繋がる様に成し、これらの流路中に水が流れる様に成したプラズマ発生装置において、前記アノード側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記アノードと前記アノード側絶縁体との間に設け、前記フランジ側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記固定フランジと前記フランジ側絶縁体との間に設け、前記各溝内にシール部材を入れた事を特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高電位部材Ａと低電位部材Ｂの間に、前記高電位配材Ａと前記低電位部材Ｂに繋がった孔を有する絶縁部材Ｃを挟んだ接続体に、前記絶縁部材Ｃと前記高電位部材Ａとの間に交換可能な交換フランジ部材Ｅを設けて、該交換フランジ部材の前記絶縁部材Ｃ側の端面部に複数のリング状の溝を形成させ、該溝にシール部材を嵌め込んだことにより、前記交換フランジ部材Ｅで腐食が内部に進行しても水が流路外に漏水するのを防止することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
さて、本発明者は、前記冷却機構を備えたプラズマ発生装置における腐食の発生について考察した。
【００３１】
その結果、腐食が発生している場所（フランジ２６Ａ，２６Ｂ、第１アノード２１Ａ）は、何れも、絶縁部材（フランジ２６Ａの場合は碍子２５Ａ、フランジ２６Ｂの場合は碍子２５Ｂ、第１アノード２１Ａの場合は碍子２０）を高電位部材と低電位部材（フランジ２６Ａの場合は該フランジ２６Ａが高電位部材でケース１５が低電位部材、フランジ２６Ｂの場合は該フランジ２６Ｂが高電位部材でケース１５が低電位部材、第１アノード２１Ａの場合は該第１アノード２１Ａが高電位部材でケース１５が低電位部材）が挟み、これらの三部材に沿って水が流れている構成系において、高電位部材側であることが分かった。
【００３２】
即ち、
図３に示すように、絶縁部材Ｃを高電位部材Ａと低電位部材Ｂで挟み、これらの三部材の中心孔に水Ｗが流れていると（尚、高電位部材Ａが絶縁部材Ｃと接触する面、及び、低電位部材Ｂが絶縁部材Ｃと接触する面にはそれぞれ溝Ｍａ，Ｍｂが形成されており、該各溝内にはシール部材としてＯリングＯａ，Ｏｂが嵌入されており、図中、Ｔａ，Ｔｂは高電位部材側の配管、低電位部材側の流路を表す。）、高電位部材Ａの絶縁部材Ｃとの境目部分から腐食が起こり、且つ、該境目部分の内側から外側へと広がっていく現象を本発明者はつきとめた。
【００３３】
そこで、本発明者は、図４に示す様に、前記絶縁部材Ｃと高電位部材Ａとの間に、該高電位部材と同様な導電体材料からなり、前記絶縁部材Ｃと接する面に複数のリング溝Ｍｐ，Ｍｑが形成され、該各溝にシール部材（Ｏｐ，Ｏｑ）が嵌入された交換可能な交換フランジ部材Ｅを設けることを考えた。尚、交換フランジ部材Ｅ内に配管は配設されていない。
【００３４】
この様に成せば、腐食が始まっても、先ず、前記交換フランジ部材Ｅと絶縁部材Ｃの境目部分の内側が腐食し、該腐食は漸次外側へ進行して行くが、その際、この様な腐食が内側の溝部Ｍｐに達して該内側のシール部材Ｏｐのシール性が低下しても、外側のシール部材Ｏｑによりシール性が保たれているので、暫くの間、水が外部へ漏れることはなく、該腐食が外側の溝部Ｍｑに達する前に前記交換フランジＥを新しいものに交換すれば、この様な腐食による外側への水漏れは防止することが可能になる。
【００３５】
本発明は、この様な原理に基づいて成されたものである。以下に図面に沿って本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３６】
図５は本発明のプラズマ発生装置の一概略例を示したもので、前記図２にて使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
【００３７】
図５においては、絶縁部材である碍子２５Ａ´を該絶縁部材から見て低電位部材であるケース１５と該絶縁部材から見て高電位部材であるフランジ２６Ａとで挟む構造において、前記碍子２５Ａ´と前記フランジ２６Ａとの間に、該フランジと同様な導電材料から成り、前記碍子２５Ａ´と接する面に同心円状に二つのリング溝Ｍ１ａ，Ｍ１ｂが形成され、該各溝にＯリングが嵌め込まれた交換フランジ３０Ａが設けられている。
【００３８】
又、絶縁部材である碍子２５Ｂ´を該絶縁部材から見て低電位部材であるケース１５と該絶縁部材から見て高電位部材であるフランジ２６Ｂとで挟む構造において、前記碍子２５Ｂ´と前記フランジ２６Ｂとの間に、該フランジと同様な導電材料から成り、前記碍子２５Ｂ´と接する面に同心円状に二つのリング溝Ｍ２ａ，Ｍ２ｂが形成され、該各溝にＯリングが嵌め込まれた交換フランジ３０Ｂが設けられている。
【００３９】
又、絶縁部材である碍子２０を該絶縁部材から見て低電位部材であるケース１５と該絶縁部材から見て高電位部材である第１アノード２１Ａとで挟む構造において、前記碍子２０と前記第１アノード２１Ａとの間に、該第１アノードと同様な導電材料から成り、前記碍子２０と接する面に同心円状に二つのリング溝Ｍ７ａ，Ｍ７ｂが形成され、該各溝にＯリングが嵌め込まれた交換フランジ３０Ｃが設けられている。尚、前記碍子２０と前記第１アノード２１Ａとの間で、前記交換フランジ３０Ｃの配置位置から１８０度隔てた箇所にも、同様な二つのリング溝Ｍ８ａ，Ｍ８ｂが形成され、該各溝にＯリングが嵌め込まれた交換フランジ３０Ｄが設けられている。
【００４０】
このような構成のプラズマ発生装置７において、予め真空排気されたケース１５内に放電ガスボンベ１１より放電ガス供給管１９通してアルゴンガスを導入する。加熱電源１７によりカソード１６を加熱し、熱電子を放出させ、同様に、コイル２３に所定の電流を流し、プラズマの点火と安定なプラズマを維持するのに必要な磁場を電子ビームの光軸方向Ｏに発生させる。
【００４１】
この状態において、前記カソード１６と第１及び第２アノード２１Ａ、２１Ｂに放電電源１８から所定の電圧を印加すると、前記カソード１６とケース１５との間に初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなって前記ケース１５内にプラズマが発生する。この放電プラズマ中の電子は前記コイル２３が形成する磁場の影響で、電子ビームの光軸方向Ｏに集束を受け、シールド電極２２の第２アノード２１Ｂに近い側の先端近傍に発生する加速電界により真空容器１内に引き出される。
【００４２】
さて、この様なプラズマ発生装置においては、前記プラズマ発生装置７内で発生する熱によるケース１５及び第１アノード２１Ａなどの損傷を防ぐために、冷却水循環装置（図示せず）により、フランジ２６Ａ，ケース１５，第１アノード２１Ａ，ケース１５，フランジ２６Ｂ，コイルに巡らした配管２７,３１及び流路２８，３０を通して冷却水を循環させている。
【００４３】
この様な冷却水の循環が長期間行われると、前述した様に、絶縁部材を高電位部材と低電位部材で挟む構成において、高電位部材の絶縁部材との境目部分から冷却水の水質悪化に起因して腐食が起こり、該境目部分の内側から外側へ広がっていく。即ち、図５に示す装置においては、交換フランジ３０Ａの碍子２５Ａ´との境目部分、交換フランジ３０Ｂの碍子２５Ｂ´との境目部分、交換フランジ３０Ｃ、３０Ｄの碍子２０との境目部分に腐食が発生する可能性がある。
【００４４】
この様な腐食が前記交換フランジ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの何れかに発生した場合、その腐食は内側から外側へと進んで行くので、先ず、前記交換フランジの内側の溝（Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ７ａ，Ｍ８ａ）に達して、そこに接続されたＯリングのシール性が低下する。しかし、前記腐食が外側の溝（Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ７ｂ，Ｍ８ｂ）に達するまでのかなり暫くの間、前記各境目部分のシール性は保たれているので、冷却水が漏れることはない。
【００４５】
従って、前記腐食が外側の溝に達する前に、一旦冷却水の循環を停止させ、前記交換フランジ（Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ７ｂ，Ｍ８ｂ）を新しいものに交換する。尚、交換フランジの内側の溝部分に水検出センサーを設けておき、センサーが作動することで交換時期を知らせ、特定の交換フランジのみ新しいものに交換する様にしても良い。
【００４６】
尚、前記図５に示すプラズマ発生装置においては、冷却水循環装置（図示せず）に接続されているフランジ２６Ａの配管２７、交換フランジ３０Ａの中心孔、碍子２５Ａ´の中心孔、ケース１５の空間内において内管の周囲を取り巻く様に配設された流路２８、碍子２０の中心孔、交換フランジ３０Ｃの中心孔、第１アノード２１Ａの内部を一回り半する様に形成された流路２９、交換フランジ３０Ｄの中心孔、碍子２０の中心孔、ケース１５を上部から下部にストレートに配設された流路３０、碍子２５Ｂ´の中心孔、交換フランジ３０Ｂの中心孔、及び、フランジ２６Ｂに接続されコイル２３の外面を巻いて冷却水循環装置（図示せず）に接続された配管３１を繋ぎ、各配管,各流路及び各中心孔内に冷却水が循環される様に成していが、前記交換フランジ３０Ｃや３０Ｄを交換する場合には、前記第１アノード２１Ａや第２アノード２１Ｂを取り外したり、取り付けたりしなければならない。そこで、図６に示す様な構成にしても良い。
【００４７】
即ち、ケース１５の内部に下から上へストレートに伸び上部で一回転し、上から下へと内管の周囲を取り巻く様に流路２８´を配設し、碍子２５Ａ´の中心孔，交換フランジ３０Ａの中心孔，フランジ２６Ａを介して冷却水循環装置（図示せず）に接続されているフランジ２６Ａの配管２７に繋ぐ。
【００４８】
フランジ２６Ｂに接続され、ケース１５の外周に沿って下から上へとストレートに伸び、碍子２０´とフランジ２６Ｃの孔内に接続された配管２９´と、第１アノード２１Ａの内部を一回り半する様に形成された流路３０´があり、前記流路２８´に、碍子２５Ｂ´の中心孔、交換フランジ３０Ｂの中心孔を介して前記配管２９´を繋ぎ、更に、該配管と前記流路３０´を繋ぐ。
【００４９】
前記碍子２０´とフランジ２６Ｄに接続され、前記ケース１５の外面に沿って上から下へとストレートに伸びフランジ２６Ｅの中心孔に接続する配管３１´、フランジ２６Ｆに接続され、コイル２３の外面の一部に渦巻き状に這わされ、該コイルの上部で一回り半し、該コイルの上部から下部へとストレートに伸びる配管３２´を配設し、前記配管３０´に、フランジ２６Ｄの中心孔と碍子２０´の中心孔を介して前記配管３１´を繋ぎ、該配管３１´に、交換フランジ３０Ｅの中心孔と碍子２５Ｅ´の中心孔を介して前記配管３２´に繋ぐ。尚、該配管３２´は冷却水循環装置（図示せず）に接続される。
【００５０】
この様な各配管,各流路と各中心孔の接続構成においては、前記碍子２５Ｅ´により前記第１アノード２１Ａ´（高電位側）と前記フランジ２６Ｆに接続された配管３２´（低電位側）とを絶縁し、高電位側のフランジ２６Ｅ側の前記碍子２５Ｅ´との間に、同心円状の二つの溝差Ｍ９ａ，Ｍ９ｂを有する交換フランジ２５Ｅ´を設ける様に成し、前記第１アノード２１Ａや第２アノード２１Ｂの取り外し、取り付けなしに、前記交換フランジ２５Ｅ´が楽に交換できる様にしている。
【００５１】
尚、前記交換フランジ部材（３０Ａ,３０Ｂ,３０Ｃ,３０Ｄ,３０Ｅ）の端面部の溝（Ｍ１a,Ｍ１b,Ｍ２a,Ｍ２b,Ｍ７a,Ｍ７b,Ｍ８a,Ｍ８b, ,Ｍ９a,Ｍ９b）には円錐台上の筒体から成る樹脂状のシール部材を配置させても良い。
【００５２】
また、前記交換フランジ部材（３０Ａ,３０Ｂ,３０Ｃ,３０Ｄ）の端面部に直径が異なるリング状の溝を複数形成させて、該複数の溝に合うシール部材を配置させても良い。
【００５３】
また、前記シール材は可塑性の重合体からなるガスケットを使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】プラズマ発生装置を備えたイオンプレーティング装置の一概略例を示したものである。
【図２】従来のプラズマ発生装置の一概略例を示したものである。
【図３】図２に示すプラズマ発生装置の一部詳細を示す。
【図４】本発明の原理の説明に用いた図である。
【図５】本発明のプラズマ発生装置の一概略例を示したものである。
【図６】本発明のプラズマ発生装置の他の一概略例を示したものである。
【符号の説明】
【００５５】
１…真空容器
２…被蒸発材料
３…坩堝
４…電子銃
５…基板電源
６…基板
７…プラズマ発生装置
８…支持台
９…真空ポンプ
１０…反応ガスボンベ
１１…放電ガスボンベ
１２、１３、１４…バルブ
１５…ケース
１６…カソード
１７…加熱電源
１８…放電電源
１９…放電ガス供給管
２０、２０´…碍子
２１Ａ…第１アノード
２１Ｂ…第２アノード
２２…シールド電極
２３…コイル
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ａ´、２５Ｂ´、２５Ｅ´…絶縁碍子
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８…溝
２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ…フランジ
２７、２９´、３０´、３１、３１´…配管
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ…交換フランジ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は内部で発生したプラズマから電子を外部に導くように成したプラズマ発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオンプレーティング装置やプラズマＣＶＤ装置等の薄膜形成装置にプラズマ発生装置が利用される。
【０００３】
図１はプラズマ発生装置を備えたイオンプレーティング装置の一概略例を示している。
【０００４】
図中１はイオンプレーティング装置の真空容器で、この真空容器の底部には被蒸発材料２を収容した坩堝３、該被蒸発材料に電子ビームを照射するための電子銃４が設けられている。
【０００５】
一方、前記真空容器１の上部には、基板電源５から負の電圧が印加されている基板６が取り付けられている。
【０００６】
図中７は前記真空容器１の底部に支持台８に支持されたプラズマ発生装置で、この詳細は後述するが、該プラズマ発生装置からの電子ビームが、前記基板６と前記坩堝２の間に照射されるように成されている。
【０００７】
図中９は前記真空容器１内を排気するための真空ポンプ、１０は前記真空容器１内に反応ガスを供給するための反応ガスボンベ、１１は前記プラズマ発生装置７内に放電ガスを供給するための放電ガスボンベ、１２，１３，１４はバルブである。
【０００８】
図２は前記プラズマ発生装置７の一概略例を示している。
【０００９】
図中１５は放電室を形成するケースで、該ケース内にはカソード１６が配置されており、該カソードは加熱電源１７に接続されていると共に放電電源１８にも接続されている。 該ケースには放電ガス供給管１９が設けられており、前記放電ガスボンベ１１から該放電ガス供給管を介して、例えばアルゴンガスの如き不活性ガスがケース内に導入される。
該ケースの一方の端部には該ケースに碍子２０を介してリング状の第１アノード２１Ａが設けられている。この第１アノード２１Aは、例えばステンレスなど環状に形成されており、該第１アノードを含めケース１５の他の部品の熱に依る損傷を防止するため、該第１アノード内には冷却水が流されている。また、この第１アノード２１Ａの反カソード側には高融点材料（例えばモリブデン）製でリング状の第２アノード２１Ｂが接続されている。この第１アノード２１Ａと第２アノード２１Ｂの接続は、互いの間の熱抵抗が大きくなるように、互いの一部同士が繋がれることにより行われる。また、各アノード２１Ａ、２１Ｂの内側には前記カソード１６からの電子が該各アノード２１Ａ、２１Ｂに直接照射されないようにシールド電極２２が配置されている。尚、該シールド電極の先端部は電子ビームを通過させるオリフィスを成している。
【００１０】
前記ケース１５は抵抗Ｒ1を介して前記放電電源１８に接続され、前記アノード２１Ａは抵抗Ｒ２を介して該放電電源に接続されている。更に、前記真空容器１は抵抗Ｒ３を介して前記放電電源１８に接続されている。
【００１１】
尚、これらの抵抗の抵抗値は、通常、Ｒ１≫Ｒ３＞Ｒ２とされており、前記放電電源１８に流れる電流の大部分は、前記アノード２１Ａ、２１Ｂとカソード１６との間での放電電流となる。図中２３は前記ケース１５内のプラズマ中から電子が引き出される方向と平行な磁場形成する電磁石を構成するコイルで、前記ケース１５の外側に設けられている。
【００１２】
前記ケース１５は内部を冷却水が循環する流路が設けられた構造となっており、その底面部の１８０度離れた位置にそれぞれ前記空間部に通じる孔が開けられている。該底面の各孔部分には、円環形状の碍子２５Ａ，２５Ｂを介して円環形状のフランジ２６Ａ，２６Ｂが取り付けられている。この円環形状のフランジ２６Ａの孔内にプラズマ発生装置７内で発生する熱による前記ケース１５及び第1アノード２１Ａ等の損傷を防止するための冷却水を流す配管２７が接続されている。
【００１３】
この配管２７は、流路２８に繋がっている。この流路２８は、前記碍子２０を介して前記第１アノード２１Ａの内部を一回り半するように形成された流路２９に繋がっている。該流路２９は前記碍子２０を介して，前記ケース１５の流路３０に繋がっている。該流路３０は，円環形状の碍子２５Ｂを介して円環形状のフランジ２６Ｂと接続された配管３１に繋がっている。該配管３１は前記コイル２３の外面に巻かれる様に配設されている。
【００１４】
尚、前記フランジ２６Ａ，２６Ｂが前記碍子２５Ａ、２５Ｂにそれぞれ接する面、前記ケース１５が前記碍子２５Ａ，２５Ｂにそれぞれ接する面、前記ケース１５が前記碍子２０に接する面、前記第１アノード２１Ａが前記碍子２０に接する面には、各々、リング状の溝Ｍ１，Ｍ２、Ｍ３，Ｍ４、Ｍ５，Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８が形成さえており、該各溝にはＯリングが嵌め込まれている。
【００１５】
又、前記各配管及び各流路の内、供給側端部の配管２７と排出側端部の配管３１の間には冷却水循環装置（図示せず）が取り付けられている。
【００１６】
このような構成のプラズマ発生装置を備えたイオンプレーティング装置において、先ず、バルブ１２を開き、真空容器１とケース１５内を真空ポンプ９により所定の圧力になるまで排気する。
【００１７】
そして、バルブ１４を開き、前記ケース１５内に放電ガス供給管１９を介して放電ガスボンベ１１から放電ガス（例えばアルゴンガス）を所定量導入し、前記ケース１５内の圧力を高め、カソード１６を加熱電源１７により熱電子放出可能な温度にまで加熱する。
【００１８】
次に、コイル２３に所定の電流を流し、プラズマの点火と安定なプラズマを維持するに必要な磁場を電子ビームの光軸方向Ｏに発生させる。
【００１９】
この状態において、前記カソード１６と第１及び第２アノード２１Ａ、２１Ｂに放電電源１８から所定の電圧を印加すると、前記カソード１６とケース１５との間に初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなって前記ケース１５内にプラズマが発生する。この放電プラズマ中の電子は前記コイル２３が形成する磁場の影響で、電子ビームの光軸方向（Ｏ）に集束を受け、シールド電極２２の第２アノード２１Ｂに近い側の先端近傍に発生する加速電界により真空容器１内に引き出される。
【００２０】
一方、真空容器１内においては、被蒸発材料２に向けて電子銃４から電子ビームが照射され、該被蒸発材料は加熱されて蒸発させられる。
【００２１】
また、前記真空容器１内にはバルブ１３が開かれることにより、反応ガスボンベ１０から反応ガス（例えば酸素ガス）が導入される。前記プラズマ発生装置７から引き出された電子ビームは、前記真空容器１内に導入された反応ガスや蒸発粒子と衝突し、それらを励起、イオン化させて前記真空容器１内にプラズマＰを形成する。該プラズマ中のイオン化された蒸発粒子と反応ガスは基板６に引き寄せられて付着し、前記基板６上には蒸発粒子の成膜が形成される。尚、前記プラズマ発生装置７から真空容器１内に引き出された電子及びプラズマＰ中の電子は、前記真空容器１や第１及び第２アノード２１Ａ、２１Ｂに流れ込み、安定な放電が維持される。
【００２２】
また、プラズマＰの強さは、放電ガスの流量や前記カソード１６の加熱温度によって制御することが出来る。
【００２３】
また、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３について、これらの抵抗値の関係を、Ｒ３＞Ｒ２としたが、この抵抗値の関係を、Ｒ３＝Ｒ２、Ｒ３＞Ｒ２、Ｒ３＜Ｒ２、Ｒ３≫Ｒ２と任意に変えることにより、前記アノード２１Ａ、２１Ｂと真空容器１に流れる電流量を自由に選択することができる。
【００２４】
【特許文献１】特開２００５−２９３８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
さて、この様なイオンプレーティング装置においては、前記した様に、前記プラズマ発生装置７内で発生する熱によるケース１５及び第１アノード２１Ａ等の損傷を防ぐために、ケース１５，第１アノード２１Ａ，ケース１５に流路を巡らし、前記フランジ２６Ａ，碍子２５Ａ，ケース１５，碍子２０，第１アノード２１Ａ，碍子２０，ケース１５，碍子２５B，フランジ２６B，コイル２３の順に冷却水を流しているが、前記碍子２５Ａ，２５Ｂにそれぞれ接するフランジ２６Ａ，２６Ｂ側、及び、前記碍子２０に接する第１アノード２１Ａ側が腐食する現象が発生している。
【００２６】
しかし、この様な腐食が、前記フランジ２６Ａ，２６Ｂ，第１アノード２１Ａに設けられた溝Ｍ１，Ｍ２，Ｍ７，Ｍ８まで広がると、該各溝に嵌め込まれているＯリングによるシール性が低下し、水漏れが起きてしまう。
【００２７】
本発明は、この様な問題を解決するために成されたもので新規なプラズマ発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明のプラズマ発生装置は、放電室、該放電室内に配置されたカソード、該放電室の一方の端部にアノード側絶縁体を介して配置された筒状のアノード、前記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放電電源、及び、前記放電室に放電用ガスを供給するための手段を備え、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を前記放電室外の真空容器中に照射させる様に成した装置であって、前記放電室の他方の端部にフランジ側絶縁体を介して固定フランジが取り付けられ、該固定フランジに接続された流路，前記放電室壁に設けられた流路，及び前記アノード内部に設けられた流路が空間的に繋がる様に成し、これらの流路中に水が流れる様に成したプラズマ発生装置において、前記アノード側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記アノードと前記アノード側絶縁体との間に設け、前記フランジ側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記固定フランジと前記フランジ側絶縁体との間に設け、前記各溝内にシール部材を入れた事を特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高電位部材Ａと低電位部材Ｂの間に、前記高電位配材Ａと前記低電位部材Ｂに繋がった孔を有する絶縁部材Ｃを挟んだ接続体に、前記絶縁部材Ｃと前記高電位部材Ａとの間に交換可能な交換フランジ部材Ｅを設けて、該交換フランジ部材の前記絶縁部材Ｃ側の端面部に複数のリング状の溝を形成させ、該溝にシール部材を嵌め込んだことにより、前記交換フランジ部材Ｅで腐食が内部に進行しても水が流路外に漏水するのを防止することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
さて、本発明者は、前記冷却機構を備えたプラズマ発生装置における腐食の発生について考察した。
【００３１】
その結果、腐食が発生している場所（フランジ２６Ａ，２６Ｂ、第１アノード２１Ａ）は、何れも、絶縁部材（フランジ２６Ａの場合は碍子２５Ａ、フランジ２６Ｂの場合は碍子２５Ｂ、第１アノード２１Ａの場合は碍子２０）を高電位部材と低電位部材（フランジ２６Ａの場合は該フランジ２６Ａが高電位部材でケース１５が低電位部材、フランジ２６Ｂの場合は該フランジ２６Ｂが高電位部材でケース１５が低電位部材、第１アノード２１Ａの場合は該第１アノード２１Ａが高電位部材でケース１５が低電位部材）が挟み、これらの三部材に沿って水が流れている構成系において、高電位部材側であることが分かった。
【００３２】
即ち、
図３に示すように、絶縁部材Ｃを高電位部材Ａと低電位部材Ｂで挟み、これらの三部材の中心孔に水Ｗが流れていると（尚、高電位部材Ａが絶縁部材Ｃと接触する面、及び、低電位部材Ｂが絶縁部材Ｃと接触する面にはそれぞれ溝Ｍａ，Ｍｂが形成されており、該各溝内にはシール部材としてＯリングＯａ，Ｏｂが嵌入されており、図中、Ｔａ，Ｔｂは高電位部材側の配管、低電位部材側の流路を表す。）、高電位部材Ａの絶縁部材Ｃとの境目部分から腐食が起こり、且つ、該境目部分の内側から外側へと広がっていく現象を本発明者はつきとめた。
【００３３】
そこで、本発明者は、図４に示す様に、前記絶縁部材Ｃと高電位部材Ａとの間に、該高電位部材と同様な導電体材料からなり、前記絶縁部材Ｃと接する面に複数のリング溝Ｍｐ，Ｍｑが形成され、該各溝にシール部材（Ｏｐ，Ｏｑ）が嵌入された交換可能な交換フランジ部材Ｅを設けることを考えた。尚、交換フランジ部材Ｅ内に配管は配設されていない。
【００３４】
この様に成せば、腐食が始まっても、先ず、前記交換フランジ部材Ｅと絶縁部材Ｃの境目部分の内側が腐食し、該腐食は漸次外側へ進行して行くが、その際、この様な腐食が内側の溝部Ｍｐに達して該内側のシール部材Ｏｐのシール性が低下しても、外側のシール部材Ｏｑによりシール性が保たれているので、暫くの間、水が外部へ漏れることはなく、該腐食が外側の溝部Ｍｑに達する前に前記交換フランジＥを新しいものに交換すれば、この様な腐食による外側への水漏れは防止することが可能になる。
【００３５】
本発明は、この様な原理に基づいて成されたものである。以下に図面に沿って本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３６】
図５は本発明のプラズマ発生装置の一概略例を示したもので、前記図２にて使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
【００３７】
図５においては、絶縁部材である碍子２５Ａ´を該絶縁部材から見て低電位部材であるケース１５と該絶縁部材から見て高電位部材であるフランジ２６Ａとで挟む構造において、前記碍子２５Ａ´と前記フランジ２６Ａとの間に、該フランジと同様な導電材料から成り、前記碍子２５Ａ´と接する面に同心円状に二つのリング溝Ｍ１ａ，Ｍ１ｂが形成され、該各溝にＯリングが嵌め込まれた交換フランジ３０Ａが設けられている。
【００３８】
又、絶縁部材である碍子２５Ｂ´を該絶縁部材から見て低電位部材であるケース１５と該絶縁部材から見て高電位部材であるフランジ２６Ｂとで挟む構造において、前記碍子２５Ｂ´と前記フランジ２６Ｂとの間に、該フランジと同様な導電材料から成り、前記碍子２５Ｂ´と接する面に同心円状に二つのリング溝Ｍ２ａ，Ｍ２ｂが形成され、該各溝にＯリングが嵌め込まれた交換フランジ３０Ｂが設けられている。
【００３９】
又、絶縁部材である碍子２０を該絶縁部材から見て低電位部材であるケース１５と該絶縁部材から見て高電位部材である第１アノード２１Ａとで挟む構造において、前記碍子２０と前記第１アノード２１Ａとの間に、該第１アノードと同様な導電材料から成り、前記碍子２０と接する面に同心円状に二つのリング溝Ｍ７ａ，Ｍ７ｂが形成され、該各溝にＯリングが嵌め込まれた交換フランジ３０Ｃが設けられている。尚、前記碍子２０と前記第１アノード２１Ａとの間で、前記交換フランジ３０Ｃの配置位置から１８０度隔てた箇所にも、同様な二つのリング溝Ｍ８ａ，Ｍ８ｂが形成され、該各溝にＯリングが嵌め込まれた交換フランジ３０Ｄが設けられている。
【００４０】
このような構成のプラズマ発生装置７において、予め真空排気されたケース１５内に放電ガスボンベ１１より放電ガス供給管１９通してアルゴンガスを導入する。加熱電源１７によりカソード１６を加熱し、熱電子を放出させ、同様に、コイル２３に所定の電流を流し、プラズマの点火と安定なプラズマを維持するのに必要な磁場を電子ビームの光軸方向Ｏに発生させる。
【００４１】
この状態において、前記カソード１６と第１及び第２アノード２１Ａ、２１Ｂに放電電源１８から所定の電圧を印加すると、前記カソード１６とケース１５との間に初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなって前記ケース１５内にプラズマが発生する。この放電プラズマ中の電子は前記コイル２３が形成する磁場の影響で、電子ビームの光軸方向Ｏに集束を受け、シールド電極２２の第２アノード２１Ｂに近い側の先端近傍に発生する加速電界により真空容器１内に引き出される。
【００４２】
さて、この様なプラズマ発生装置においては、前記プラズマ発生装置７内で発生する熱によるケース１５及び第１アノード２１Ａなどの損傷を防ぐために、冷却水循環装置（図示せず）により、フランジ２６Ａ，ケース１５，第１アノード２１Ａ，ケース１５，フランジ２６Ｂ，コイルに巡らした配管２７,３１及び流路２８，３０を通して冷却水を循環させている。
【００４３】
この様な冷却水の循環が長期間行われると、前述した様に、絶縁部材を高電位部材と低電位部材で挟む構成において、高電位部材の絶縁部材との境目部分から冷却水の水質悪化に起因して腐食が起こり、該境目部分の内側から外側へ広がっていく。即ち、図５に示す装置においては、交換フランジ３０Ａの碍子２５Ａ´との境目部分、交換フランジ３０Ｂの碍子２５Ｂ´との境目部分、交換フランジ３０Ｃ、３０Ｄの碍子２０との境目部分に腐食が発生する可能性がある。
【００４４】
この様な腐食が前記交換フランジ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの何れかに発生した場合、その腐食は内側から外側へと進んで行くので、先ず、前記交換フランジの内側の溝（Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ７ａ，Ｍ８ａ）に達して、そこに接続されたＯリングのシール性が低下する。しかし、前記腐食が外側の溝（Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ７ｂ，Ｍ８ｂ）に達するまでのかなり暫くの間、前記各境目部分のシール性は保たれているので、冷却水が漏れることはない。
【００４５】
従って、前記腐食が外側の溝に達する前に、一旦冷却水の循環を停止させ、前記交換フランジ（Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ７ｂ，Ｍ８ｂ）を新しいものに交換する。尚、交換フランジの内側の溝部分に水検出センサーを設けておき、センサーが作動することで交換時期を知らせ、特定の交換フランジのみ新しいものに交換する様にしても良い。
【００４６】
尚、前記図５に示すプラズマ発生装置においては、冷却水循環装置（図示せず）に接続されているフランジ２６Ａの配管２７、交換フランジ３０Ａの中心孔、碍子２５Ａ´の中心孔、ケース１５の空間内において内管の周囲を取り巻く様に配設された流路２８、碍子２０の中心孔、交換フランジ３０Ｃの中心孔、第１アノード２１Ａの内部を一回り半する様に形成された流路２９、交換フランジ３０Ｄの中心孔、碍子２０の中心孔、ケース１５を上部から下部にストレートに配設された流路３０、碍子２５Ｂ´の中心孔、交換フランジ３０Ｂの中心孔、及び、フランジ２６Ｂに接続されコイル２３の外面を巻いて冷却水循環装置（図示せず）に接続された配管３１を繋ぎ、各配管,各流路及び各中心孔内に冷却水が循環される様に成していが、前記交換フランジ３０Ｃや３０Ｄを交換する場合には、前記第１アノード２１Ａや第２アノード２１Ｂを取り外したり、取り付けたりしなければならない。そこで、図６に示す様な構成にしても良い。
【００４７】
即ち、ケース１５の内部に下から上へストレートに伸び上部で一回転し、上から下へと内管の周囲を取り巻く様に流路２８´を配設し、碍子２５Ａ´の中心孔，交換フランジ３０Ａの中心孔，フランジ２６Ａを介して冷却水循環装置（図示せず）に接続されているフランジ２６Ａの配管２７に繋ぐ。
【００４８】
フランジ２６Ｂに接続され、ケース１５の外周に沿って下から上へとストレートに伸び、碍子２０´とフランジ２６Ｃの孔内に接続された配管２９´と、第１アノード２１Ａの内部を一回り半する様に形成された流路３０´があり、前記流路２８´に、碍子２５Ｂ´の中心孔、交換フランジ３０Ｂの中心孔を介して前記配管２９´を繋ぎ、更に、該配管と前記流路３０´を繋ぐ。
【００４９】
前記碍子２０´とフランジ２６Ｄに接続され、前記ケース１５の外面に沿って上から下へとストレートに伸びフランジ２６Ｅの中心孔に接続する配管３１´、フランジ２６Ｆに接続され、コイル２３の外面の一部に渦巻き状に這わされ、該コイルの上部で一回り半し、該コイルの上部から下部へとストレートに伸びる配管３２´を配設し、前記配管３０´に、フランジ２６Ｄの中心孔と碍子２０´の中心孔を介して前記配管３１´を繋ぎ、該配管３１´に、交換フランジ３０Ｅの中心孔と碍子２５Ｅ´の中心孔を介して前記配管３２´に繋ぐ。尚、該配管３２´は冷却水循環装置（図示せず）に接続される。
【００５０】
この様な各配管,各流路と各中心孔の接続構成においては、前記碍子２５Ｅ´により前記第１アノード２１Ａ´（高電位側）と前記フランジ２６Ｆに接続された配管３２´（低電位側）とを絶縁し、高電位側のフランジ２６Ｅ側の前記碍子２５Ｅ´との間に、同心円状の二つの溝差Ｍ９ａ，Ｍ９ｂを有する交換フランジ２５Ｅ´を設ける様に成し、前記第１アノード２１Ａや第２アノード２１Ｂの取り外し、取り付けなしに、前記交換フランジ２５Ｅ´が楽に交換できる様にしている。
【００５１】
尚、前記交換フランジ部材（３０Ａ,３０Ｂ,３０Ｃ,３０Ｄ,３０Ｅ）の端面部の溝（Ｍ１a,Ｍ１b,Ｍ２a,Ｍ２b,Ｍ７a,Ｍ７b,Ｍ８a,Ｍ８b, ,Ｍ９a,Ｍ９b）には円錐台上の筒体から成る樹脂状のシール部材を配置させても良い。
【００５２】
また、前記交換フランジ部材（３０Ａ,３０Ｂ,３０Ｃ,３０Ｄ）の端面部に直径が異なるリング状の溝を複数形成させて、該複数の溝に合うシール部材を配置させても良い。
【００５３】
また、前記シール材は可塑性の重合体からなるガスケットを使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】プラズマ発生装置を備えたイオンプレーティング装置の一概略例を示したものである。
【図２】従来のプラズマ発生装置の一概略例を示したものである。
【図３】図２に示すプラズマ発生装置の一部詳細を示す。
【図４】本発明の原理の説明に用いた図である。
【図５】本発明のプラズマ発生装置の一概略例を示したものである。
【図６】本発明のプラズマ発生装置の他の一概略例を示したものである。
【符号の説明】
【００５５】
１…真空容器
２…被蒸発材料
３…坩堝
４…電子銃
５…基板電源
６…基板
７…プラズマ発生装置
８…支持台
９…真空ポンプ
１０…反応ガスボンベ
１１…放電ガスボンベ
１２、１３、１４…バルブ
１５…ケース
１６…カソード
１７…加熱電源
１８…放電電源
１９…放電ガス供給管
２０、２０´…碍子
２１Ａ…第１アノード
２１Ｂ…第２アノード
２２…シールド電極
２３…コイル
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ａ´、２５Ｂ´、２５Ｅ´…絶縁碍子
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８…溝
２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ…フランジ
２７、２９´、３０´、３１、３１´…配管
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ…交換フランジ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電室、該放電室内に配置されたカソード、該放電室の一方の端部にアノード側絶縁体を介して配置された筒状のアノード、前記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放電電源、及び、前記放電室に放電用ガスを供給するための手段を備え、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を前記放電室外の真空容器中に照射させる様に成した装置であって、前記放電室の他方の端部にフランジ側絶縁体を介して固定フランジが取り付けられ、該固定フランジに接続された流路，前記放電室壁に設けられた流路，及び前記アノード内部に設けられた流路が空間的に繋がる様に成し、これらの流路中に水が流れる様に成したプラズマ発生装置において、前記アノード側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記アノードと前記アノード側絶縁体との間に設け、前記フランジ側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記固定フランジと前記フランジ側絶縁体との間に設け、前記各溝内にシール部材を入れた事を特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項２】
放電室、該放電室内に配置されたカソード、該放電室の一方の端部にアノード側絶縁体を介して配置された筒状のアノード、前記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放電電源、及び、前記放電室に放電用ガスを供給するための手段を備え、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を前記放電室外の真空容器中に照射させる様に成した装置であって、前記放電室の他方の端部に第１フランジ側絶縁体を介して第１固定フランジが取り付けられ、該第１固定フランジに接続された流路，前記放電室壁に設けられた流路，前記アノード内部に設けられた流路，及び前記放電室の外側に第２フランジ側絶縁体を介して第２固定フランジが取り付けられ、該第２固定フランジに一端が接続され、前記アノード側絶縁体中に他端が接続された流路が空間的に繋がる様に成し、これらの流路中に水が流れる様に成したプラズマ発生装置において、前記アノード側絶縁体と前記アノードとの間にアノード側フランジを設け、前記第１フランジ側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記第１固定フランジと前記第１フランジ側絶縁体との間に設け、前記第２フランジ側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記第２固定フランジと前記第２フランジ側絶縁体との間に設け、前記各溝内にシール部材を入れた事を特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項３】
前記シール部材はＯリングである請求項１又は２記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
前記シール部材はガスケットである請求項１又は２記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
前記全てのフランジは導電性材料から成る請求項１又は２記載のプラズマ発生装置。
【請求項１】
放電室、該放電室内に配置されたカソード、該放電室の一方の端部にアノード側絶縁体を介して配置された筒状のアノード、前記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放電電源、及び、前記放電室に放電用ガスを供給するための手段を備え、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を前記放電室外の真空容器中に照射させる様に成した装置であって、前記放電室の他方の端部にフランジ側絶縁体を介して固定フランジが取り付けられ、該固定フランジに接続された流路，前記放電室壁に設けられた流路，及び前記アノード内部に設けられた流路が空間的に繋がる様に成し、これらの流路中に水が流れる様に成したプラズマ発生装置において、前記アノード側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記アノードと前記アノード側絶縁体との間に設け、前記フランジ側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記固定フランジと前記フランジ側絶縁体との間に設け、前記各溝内にシール部材を入れた事を特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項２】
放電室、該放電室内に配置されたカソード、該放電室の一方の端部にアノード側絶縁体を介して配置された筒状のアノード、前記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放電電源、及び、前記放電室に放電用ガスを供給するための手段を備え、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電子を前記放電室外の真空容器中に照射させる様に成した装置であって、前記放電室の他方の端部に第１フランジ側絶縁体を介して第１固定フランジが取り付けられ、該第１固定フランジに接続された流路，前記放電室壁に設けられた流路，前記アノード内部に設けられた流路，及び前記放電室の外側に第２フランジ側絶縁体を介して第２固定フランジが取り付けられ、該第２固定フランジに一端が接続され、前記アノード側絶縁体中に他端が接続された流路が空間的に繋がる様に成し、これらの流路中に水が流れる様に成したプラズマ発生装置において、前記アノード側絶縁体と前記アノードとの間にアノード側フランジを設け、前記第１フランジ側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記第１固定フランジと前記第１フランジ側絶縁体との間に設け、前記第２フランジ側絶縁体側に同心状の複数の溝が形成された交換可能な交換フランジを前記第２固定フランジと前記第２フランジ側絶縁体との間に設け、前記各溝内にシール部材を入れた事を特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項３】
前記シール部材はＯリングである請求項１又は２記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
前記シール部材はガスケットである請求項１又は２記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
前記全てのフランジは導電性材料から成る請求項１又は２記載のプラズマ発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２９３８２９（Ｐ２００８−２９３８２９Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３８８９５（Ｐ２００７−１３８８９５）
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
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