媒体インジェクタ
本発明は、特に流動状態の媒体を処理室内へ輸送するための媒体インジェクタであって、有利には１つの供給装置及び媒体のための輸送開口部としての少なくとも１つの間隙を備えており、この場合に間隙は少なくとも２つの間隙画成面を有しており、該間隙画成面は該間隙画成面間に配置された間隙スペースを形成している形式のものにおいて、少なくとも１つの間隙画成面は、第１の管状部材の少なくとも１つの端面の少なくとも一部分によって形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の媒体インジェクタ並びに、請求項２７若しくは３５の上位概念に記載のプラズマ源及びスパッタリング装置に関する。
【０００２】
前記形式の媒体インジェクタは流動状の媒体、有利にはガス、液体、蒸気若しくは溶液、懸濁液、エマルジョン、コロイド、ペースト、煙等を処理室内へ輸送若しくは搬送するために用いられるものであり、種々に公知であり、媒体は例えばプラズマを用いて処理される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９３５１８９Ａ１号明細書にはガス噴出器を開示してあり、該ガス噴出器（ガスシャワー）を用いて処理用混合気は複数の開口部から構成部材のイオンエッチングによる処理のための装置の反応室内へ送り込まれるようになっている。さらにドイツ連邦共和国特許出願公告第４３０１１８９Ｃ２号明細書により公知の基板の被覆のためのスパッタリング装置は、２つの電極及び該電極のための遮蔽装置を備えている。基板支持体は両方の電極の表面に対して平行に運動させられるようになっている。暗部遮蔽装置内でかつ一方の電極の平面の下側にガス管路を配置してあり、該ガス管路を介してプロセスガス（処理用ガス）はスパッタリング装置のプラズマ室内に導入される。プラズマの伝播及び寄生プラズマの発生を避けるために、電極と暗部遮蔽装置との間の間隔は暗部距離よりも小さくなっている。米国特許第６１７１４６１Ｂ１号明細書にはマグネトロンスパッタリングを記載してあり、マグネトロンスパッタリングは陽極及び陰極遮蔽装置を備えており、陰極遮蔽装置は陽極遮蔽装置によって取り囲まれている。陽極遮蔽装置と陰極遮蔽装置との間の領域にガス入口からプロセスガスを送り込むようになっており、プロセスガスはスパッタリングターゲットの表面に沿って流れるようになっている。
【０００３】
国際公開第９６／２６５３３号パンフレットには、マグネトロン原理に基づき基板の被覆のための装置を記載してあり、該装置のターゲットは互いに電気的に分離された２つの部分ターゲットから成っている。部分ターゲットは互いに同心的に配置されていて、１つの２リング形エネルギー源を形成している。内側の部分ターゲットの中央部及び両方の部分ターゲット間にリング状の中間部材を同心的に配置してある。中間部材内に通路を形成してあり、該通路内に管路を介して反応ガスを送り込むようになっている。反応ガスは、周囲に分配されたノズルから流出して部分ターゲット上に噴出される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１１９４４０３９Ａ１号明細書には薄膜成形装置の薄膜成形室を記載してあり、この場合にはスパッタリングガス及び反応ガスを含む混合ガスはガス入口開口部を通して薄膜成形室に供給される。ヨーロッパ特許第０２６９９２１Ｂ１号明細書には、同心的に形成されたガス供給部を備えたマイクロ波形プラズマ発生器を記載してある。ヨーロッパ特許第０４６３２３０Ｂ１号明細書には基板のための被覆装置を記載してあり、この場合にはプラズマ発生のための装置は、電子放出器及び該電子放出器の下流側に接続された管状の陽極を有している。陽極はプロセスガスのための入口を備えており、該入口はガスシャワー（ガス噴出器）として形成されている。ヨーロッパ特許第０７０９４８６Ｂ１号明細書には、基板の表面の処理のための反応器を記載してあり、該反応器はシャワーヘッドを備えており、シャワーヘッドは短い間隔で平らな平面内に配置された複数の開口部を有しており、該開口部を通してガスはウエハの析出被覆のための反応器の処理室内へ噴出される。米国特許第２００２／００９６２５８Ａ１号明細書にも、基板の等方性エッチングのためのプラズマ反応器を記載してあり、該プラズマ反応器はできるだけ一様なプラズマ電位を達成するために中央に配置された１つのガス入口を有している。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１４９６０６号明細書及び米国特許第２００２／０１０８５７１Ａ１号明細書は、遮蔽装置の内部のガス入口を開示している。
さらに米国特許第４５７４７３３号明細書に記載の半導体被覆のためのグロー放電装置は、陰極及び陰極遮蔽装置を備えている。プロセスガスはガスノズルを介して陰極の領域に送り込まれる。プラズマ反応器内へガスを供給するために、米国特許第５８１１０２２号明細書には、複数の孔を備えたガス管路を記載してあり、該ガス管路は処理すべき半導体ウエハを取り囲んでいる。供給量の大きいガス入口を備えたスパッタリング反応器を形成するために、米国特許第６２９６７４７Ｂ１号明細書にはパーフォレーションされた、つまり多孔形の遮蔽部を開示ししてあり、遮蔽部の多数の細孔を通ってプロセスガスは流れるようになっている。誘導的に形成されたプラズマの分布を改善するために、国際公開第０２／１９３６４号パンフレットに記載の遮蔽部は、処理室内へのガス流入及びガス分配のための複数のスリット及び孔を備えている。
【０００５】
国際公開第９６／６２０５２号パンフレットには、処理室内でのガス濃度を均一にするための装置を開示してあり、該装置は多孔質のセラミック管を備えている。
反応室内へ一種類若しくは複数種類の処理ガスを注入するために、ヨーロッパ特許第０８２３４９１Ｂ１号明細書には開示されたガス注入装置は、床面及び側壁の一部分に単数若しくは複数のスリット及び孔を備えている。
【０００６】
本発明の課題は、処理室内へ特に流動性の媒体を輸送するための媒体インジェクタを提供し、該媒体インジェクタは簡単かつ形状安定的な構造を有していてかつ経済的に製作されるようにすることである。別の課題は、プラズマ及び／又はイオン装置、例えばプラズマ源、イオン源若しくはスパッタリング源を提供し、該プラズマ及び／又はイオン装置は媒体インジェクタとして形成された媒体入口装置を備えており、該媒体入口装置は簡単かつ形状安定的な構造を有していてかつ経済的に製作されるようにすることである。
【０００７】
前記課題は本発明に基づき独立請求項の特徴部分に記載の構成によって解決される。実施態様を従属請求項に記載してある。
【０００８】
特に流動性の媒体を処理室内へ輸送するための本発明に基づく媒体インジェクタは、有利には少なくとも１つの供給装置及び媒体のための輸送開口部としての少なくとも１つの間隙を備えている。間隙は少なくとも２つの間隙画成面を有しており、該間隙画成面は該間隙画成面間に配置された間隙スペース（間隙室）を形成しており、この場合に少なくとも１つの間隙画成面は、第１の管状部材の少なくとも１つの端面の少なくとも一部分によって形成されている。
【０００９】
本発明は、管状若しくは環状の構成部分が高い安定性を有していて、例えば穿孔によって高い精度でかつ経済的に製造できるという認識に基づいている。本発明に基づく媒体インジェクタは、輸送開口部としての寸法精度の高い間隙の形成を可能にし、かつ例えば孔、穴若しくはノズルによる均一なガス分配を可能にしている。本発明で用いる処理室は、後続の物理的若しくは化学的な処理に左右されることなく、間隙を通して媒体を輸送若しくは搬送できる空間領域を意味する。
【００１０】
冒頭に述べた形式の媒体インジェクタにおいては、構造的な構成のほかに、別のパラメータ、例えば処理室内での媒体の分配若しくは分布、処理室内でのインジェクタの位置、並びに媒体に対するインジェクタの機械的、熱的及び化学的な安定性も重要である。媒体インジェクタは、化学的若しくは物理的な反応を生ぜしめない場合でも、層状の流れ分布を得るために用いられる。媒体インジェクタをプラズマ技術の領域に用いる場合には、例えばイオン流のようなパラメータ、活性種、アーク及び暗部の形成、並びにプラズマ内の圧力及び電位分布に媒体インジェクタの適切な構成によって影響を及ぼすようにしなければならない。プラズマ内での使用に際しては、プラズマに対する十分な耐性を媒体インジェクタに与えると、媒体インジェクタの長い耐用年数にとって有利である。
【００１１】
媒体インジェクタは、ガス状の媒体に用いられる場合にはガスシャワー（ガス噴出器）として形成されていると有利である。供給装置は有利には供給管路として形成される。別の実施態様では、内側の処理室は媒体の貯蔵スペース内に配置されており、媒体は媒体インジェクタを通って処理室内へ流れる。
【００１２】
媒体インジェクタは次のように形成され、つまり第１の間隙画成面に相対して位置する第２の間隙画成面は、第２の管状部材の端面の少なくとも一部分によって形成されていると、第１及び第２の管状部材の端面の簡単な位置決めに基づき、間隙スペースは高い精度で経済的に成形される。
【００１３】
本発明の別の実施態様では、第１の間隙画成面に相対して位置する第２の間隙画成面は、非管状の構成部材若しくは構成部品の表面によって形成されており、これによって間隙画成面と、すべての機能を備える既存の構成部材との組合せが可能である。
【００１４】
媒体インジェクタの別の実施態様では、間隙は電極装置の一部分を成しており、これによって媒体流入は、処理室内の電場及び／又は磁場の作用する領域の近傍で可能になっている。
【００１５】
有利には構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品のための材料として、導体、有利には金属、特に鋼、特殊鋼、チタン、アルミニウム、銅、タンタル、タングステン、モリブデン、黒鉛、半導体、及び／又は絶縁体、有利にはセラミック若しくはプラスチックを用いてある。この場合に各構成部材はそれぞれ異なる材料で形成されていてよい。
【００１６】
プラズマ装置のプラズマ室内へ媒体を供給するために本発明に基づく媒体インジェクタを用いると、媒体の処理に適した安定的な供給を達成できる。間隙に対応してプラズマのファラデー暗部を配置してあると、該間隙は媒体の導入のための領域として有利に用いられる。ファラデー暗部は、隣接する構成部材間の活性の絶縁体として見なされるものではなく、少なくとも一時的に異なる電位を有する２つの構成部材間で寄生プラズマを発生させないために必要とされるものであり、寄生プラズマは導電結合部を生ぜしめてしまうことになる。
【００１７】
本発明に基づくプラズマ及び／又はイオン装置は本発明に基づく媒体インジェクタを有している。有利にはプラズマ源は、プラズマ発生のためのイオン化可能なガスのための少なくとも１つのガス入口装置及びガスのイオン化のための電子の発生のための陰極、並びに該陰極に対応して配置された陽極を備えている。少なくとも１つのガス入口装置は、本発明に基づく媒体インジェクタとして形成されている。媒体インジェクタは、電子を発生しないプラズマ源にも、電子放出器なしの単数若しくは複数の電極を備えるプラズマ源（例えば誘導式のプラズマ源）にも用いられるものである。これによって、プラズマ源は経済的で製作されて高い安定性をもって作動可能なガス入口装置を有している。
【００１８】
基板の被覆のための本発明に基づくスパッタリング装置は、少なくとも１つのガス入口装置及びスパッタリング陰極を含んでおり、スパッタリング陰極は少なくとも１つのスパッタリングターゲットを有している。少なくとも１つのガス入口装置は、本発明に基づく媒体インジェクタとして形成されている。
【００１９】
本発明に基づくプラズマ源及びスパッタリング装置においては、運転及び処理パラメータは本発明に基づく媒体インジェクタを介して経済的にかつ正確に調節されるようになっている。
【００２０】
本発明の有利な実施態様及び構成を従属請求項並びに以下の説明で示してある。本発明は図示の実施例に限定されるものではない。図面において、
図１は、公知技術のリング形噴出器（リング形ガスシャワー）を示す図であり、
図２は、媒体インジェクタの斜視図であり、
図３は、媒体インジェクタの間隙構成を示す図であり、
図４は、予備室若しくは前供給室を備えた媒体インジェクタの断面図であり、
図５は、溢流部若しくはオーバーフロー部を備えた媒体インジェクタの断面図であり、
図６は、構成部材で満たされた間隙スペース（間隙室）の構成を示す断面図であり、
図７は、２つの電極間に配置されたガス噴出器（ガスシャワー）を備える媒体インジェクタの断面図であり、
図８は、プラズマ源にとって有利な媒体インジェクタの断面図であり、
図９は、図８の媒体インジェクタの変化例の断面図であり、
図１０は、プラズマ源にとって有利な別の実施例の媒体インジェクタの断面図であり、
図１１は、ほぼ回転対称的な構造の媒体インジェクタの水平断面図であり、
図１２は、方形構造の媒体インジェクタの水平断面図であり、
図１３は、媒体インジェクタを備えた回転対称的な構造のプラズマ源の斜視図であり、
図１４乃至１７は、媒体インジェクタを備える各スパッタリング装置の垂直断面図である。
【００２１】
図１には、閉じられた空間領域内でのガス供給のためのリング形ガス噴出器として形成された公知技術の媒体インジェクタを示してあり、該媒体インジェクタはほぼリング状のガス管路３から成っており、ガス管路はガス供給装置１及び孔若しくは類似のものとしての複数の出口開口部２を有しており、該出口開口部を通ってガスはガス管路から流出する。このようなリング形ガス噴出器は、例えばプラズマの出口の上側の円形領域内への酸素供給のためのプラズマ源内に用いられる。プラズマ源内への酸素の直接的な供給は、該公知のリング形ガス噴出器では不可能である。孔２を介した供給では、供給されたガスの三次元のガス分布は不均一であり、このことはプラズマ源の種々の運転パラメータ、例えばイオン流密度若しくはアーク発生率に不都合に作用することになる。
【００２２】
図２は本発明に基づく媒体インジェクタの構成部分を示しており、該媒インジェクタは
ガス供給管路１及び媒体の輸送開口部としての間隙４を備えている。間隙４は２つの間隙画成面５，６を有しており、両方の間隙画成面は該間隙画成面間に位置する間隙スペース７を画成しており、間隙スペースは処理室８に空間的に接続されている。
【００２３】
図３の断面図に詳細に示してあるように、間隙画成面５，６はそれぞれ、管状（筒状）の２つの構成部材（管状部材）９，１０の端面の一部分によって形成されている。端面若しくは間隙画成面５，６は管状の構成部材の軸線に対して任意の角度を成していてよいものである。ガス供給は図３に示す例では外側から間隙スペース７内へ行われる。図３の媒体インジェクタMIは直線状に形成されていてよく、若しくは湾曲された構成要素として形成されていてよいものである。処理室８内に、ノズル若しくは孔によって導入されるガス流に比べて均一なガス分配若しくはガス分布を達成することができる。
図２の実施例では、間隙は処理室８を正確に一周にわたって取り囲んでいる。本発明の要旨は間隙の次のような構成も含み、つまり、処理室は間隙によって部分的に、若しくは複数回取り囲まれていてもよいものであり、すなわち間隙は処理室の周囲を一部分にわたって延びていて、若しくは複数周にわたって延びていてもよいものである。
【００２４】
スリットの切られた管に比べて、本発明に基づく媒体ノズルは高い安定性、特に長時間安定性及び処理安定性を有しており、それというのは外部の機械的な力若しくは熱膨張力に起因する間隙画成面間の間隔変化を減少させてあるからである。間隙画成面間の間隔は簡単なスペーサによって正確に規定されて外部の影響に対して安定している。
【００２５】
新規な媒体インジェクタMIは、図４に示してあるように、孔やノズルやスリットなどのような出口開口を備えた慣用のガス噴出器と組み合わされて、ガスの調整された若しくは均一な分配を達成するようになっていてよい。ガス供給管路１を通って流れるガスは、慣用のガス噴出器のガス通路１１及びガス流出のための孔２を流過して、別のガス通路１２を経て間隙スペース７内に達する。ガス通路１１，１２はここでは有利に、間隙スペース７と同じく管状部材９，１０によって形成される。ガス通路１２は間隙４のための予備室を形成しており、該予備室によってガスの圧力変動は減衰される。本発明に基づく媒体インジェクタMIの間隙４と慣用のガス噴出器のスリット若しくは孔とを組み合わせることによって、処理室８内でのガス分布の三次元の調整若しくは均一性を達成してある。さらにスリット若しくは孔と間隙配列とを組み合わせることによって、製作誤差の大きな間隙においても、所定のガス分布（ガス分配）を保証してある。
【００２６】
本発明の別の実施態様では、管状部材間に複数の間隙セグメントを形成してある。本発明に基づく媒体インジェクタは、第１の間隙画成面に相対する第２の間隙画成面を管状でない部材若しくはワークの表面で形成することによって実施される。部材若しくはワークの表面は有利には平らである。図５に示す実施例においては、図４と同様に、慣用のガス噴出器の孔２及びガス通路１１によって予備室１２内へのガスの輸送を可能にしており、前記予備室は間隙スペース７に接続されている。ガス通路１１はここでは管状部材９によって形成されている。間隙スペース７は、管状部材として形成されたガス噴出器リング１３の端面と管状でない任意の部材１４との間に設けられている。間隙スペース７をガス噴出器リング１３の上方の端部領域に配置してあることによって、媒体インジェクタはここではオーバーフローとして形成されている。ガス噴出器リング１３自体は、管状でない２つの部材１４，１５間に配置されている。図５に示す二部構造の実施例の代わりに、図４に示してあるように一体構造の実施例を選ぶことも可能である。
【００２７】
本発明に含まれる別の実施態様では、所定のパターンの間隙スペースの形成のために複数の管状部材の複数の端面を用い、及び／又は１つの間隙内に複数の間隙セグメント（間隙円弧区分）を設けることも可能である。管状部材は、一貫した１つの間隙の形成のために、周囲の閉じられた横断面を有し、つまり、管状部材の周壁は全周にわたって切れ目なく延びている。管状部材は有利には、円形、楕円形、多角形若しくは長方形の横断面を有している。管状部材の横断面は、半径の異なる互いにつながった複数の円弧区分によって規定されていてもよい。
【００２８】
本発明に基づく媒体インジェクタは、任意の装置の処理室内へ有利には流動状の媒体を輸送するために用いられると有利である。任意の装置は、例えばガス洗浄器、発酵器、若しくは混合兼反応器などである。プラズマを形成する若しくはプラズマを用いる装置への使用も有利である。媒体インジェクタは、間隙が電極装置の一部分を成すように形成されると有利である。これによって、媒体の供給を、媒体が有効に作用するために適した条件の領域で行うことができる。さらに必要に応じて、間隙を形成するための既存の構成要素若しくは構成部材を用いることもできる。本発明の別の実施態様では間隙画成面の少なくとも一部分には、少なくとも一時的に異なる電位を作用させるようになっている。
【００２９】
本発明に基づく媒体インジェクタは、少なくとも一時的に互いに異なる電位に規定されている２つの電極間の放電若しくはアークの発生を防止するために有利に用いられる。互いに異なる電位の２つの電極間のアークは、周知のように両方の電極間の空間若しくは隙間を狭くすることによって、若しくは両方の電極間の空間若しくは隙間内のプラズマ圧力を低くすることによって防止される。電極間に一方の電極の背部よりも高い圧力が生じている場合には、電極間の該圧力はポンプ作用によって、若しくは前記一方の電極に孔を設けることによって低下させられるようになっている。前記電極に設けられる穴は、電極の機能を損なわない程度の大きさに規定されている。これによって電極による例えば遮蔽の機能は、穴の存在している場合にも保証されるようになっている。電極の孔は有利には、アークに対する影響が小さい領域、若しくは両方の電極間の空間若しくは隙間とは逆の側の圧力が十分に小さい領域に配置されている。さらに両方の電極間のアーク発生を防止するために、両方の電極間の空間若しくは隙間を適切な材料で満たしておくことも可能である。
【００３０】
図６では、２つの電極１６，１７は間隙を形成（画成）しており、該間隙は該間隙内に配置された部材１８，１９，２０を備えている。電極１６，１７及び部材１８，１９，２０は、必要に応じて導体、半導体若しくは絶縁体から成っていて、若しくは種々の物質から組成されていてよい。例えば部材（構成部材又は構成部分）１８，１９，２０は、金属から成形され、かつセラミック若しくはプラスチックで被覆されていて、良好な絶縁機能と良好な熱伝導性を達成するようになっていてよい。電極１６，１７間の空間は、１つ若しくは複数の構成部材若しくは構成部分によって少なくとも部分的に満たされていてよく、該構成部材少なくも部分的に電極１６，１７に接触している。電極間の領域は、構成部材１８によって完全に満たされていてよい。電極間の領域を満たす部材１８，１９，２０は、互いに異なる電位に接続されていてよい。部材１８，１９，２０は、一方の電極と同じ電位、若しくは外部から生ぜしめられる固有の電位を有し、若しくはアース電位を有していてよい。さらに、電極間に配置された構成部材は絶縁されていてよく、構成部材の電位値は調節して変動させられるようになっていてもよい。
【００３１】
インジェクタの機能は殊に媒体インジェクタをプラズマ発生領域で使用する場合に所定の構成寸法に依存するので、インジェクタの正確な位置決め、並びにインジェクタの構成部分の正確な位置決めは重要である。したがって媒体インジェクタの少なくとも１つの構成要素、構成部材若しくは構成部分を、形状結合（形状による束縛）に基づく固定によって位置決めすることは有利である。殊に回転対称的な構成部分は、該構成部分にセンタリング部（中心位置決め部）を設けることによって互いに簡単に形状結合される。間隙４は、互いに離間して重ね合わされた２つの円形リングによって形成されてよく、該円形リングは有利にはセンタリング部を備えている。特に有利な実施態様では、両方の円形リングは互いに内外に位置して、つまり互いに入れ子式に係合して自動的にセンタリングされるように成形されている。
【００３２】
センタリングは電極１６，１７間に配置された１つ若しくは複数の構成部材若しくは構成部分によって行われてよく、該構成部材若しくは構成部分は電極間の空間を少なくとも部分的に満たすようになっている。電極間に装着される１つ若しくは複数の構成部材は、複数の機能を生ぜしめるように形成されていてもよい。両方の電極を１つ若しくは複数の構成部材によって互いに絶縁し、かつ付加的に電極間で良好な熱輸送を保証するようになっていると有利である。構成部材は絶縁性の材料から成っていてよい。別の実施態様では、複数の材料を組み合わせてある。さらに別の実施態様では、熱伝導率の高い導電性の材料、例えば金属、銀、銅若しくはアルミニウムを、絶縁体から成る単数若しくは複数の層と組み合わせることも可能であり、該層は熱伝導率の低い場合には薄く形成されていると有利である。有利な構成では一方の電極は能動的に若しくは強制的に冷却され、或いは受動的に冷却されるようになっており、特に熱を他方の電極に奪われるようになっている。
【００３３】
本発明の有利な実施態様では、間隙に対応してプラズマのファラデー暗部を配置してある。媒体の搬送に基づき間隙スペース内には、公知技術で所望されている圧力低下とは逆にアーク放電の防止のために、圧力の高い領域が生じている。本発明に基づく媒体インジェクタにおいては、２つの電極間の間隙スペース内へのガス供給は、アークの発生なしに行われる。この場合に電極には任意の電位を生ぜしめてよい。一方の電極はアース電位であってもよい。
【００３４】
本発明に基づく媒体インジェクタをプラズマ源に用いてある場合には、イオン流密度は極めて高く、アーク発生率は低くなっている。さらに、イオン流密度の最適な分布及び活性化された反応性の種、例えば活性酸素の最適な分布を可能にしている。
【００３５】
本発明に基づく媒体インジェクタは、有利にはヨーロッパ特許出願公開第０４６３２０３Ａ１号明細書により公知のプラズマ源に用いられるものである。したがって該明細書の記載内容は、本発明の実施のために利用され得るものである。プラズマ源は電子放出器を有し、かつプラズマの発生のためのプロセスガス用の入口を備えており、前記電子放出器は下流側で管状若しくはチューブ状の陽極に接続されている。さらにプラズマ源は、プラズマを陽極管に向けかつ該陽極管から処理室若しくはプロセス室内へ導くためにマグネットを備えている。処置室内には、材料の原子、分子若しくはクラスターを形成して基板若しくはサブストレート上に層を形成するための装置を配置してある。このような装置は有利には電子ビーム蒸着器、熱式蒸着器若しくはスパッタリング陰極である。プラズマ源はさらに遮蔽暗部を備えており、遮蔽暗部は不都合なプラズマを遮断するようになっている。基板の被覆のための公知の装置、若しくは該装置に用いられるプラズマ源においては、ガスは入口接続管片を通して不均一な分布状態で供給室内へ送られる。ヨーロッパ特許出願公開第１１５４４５９Ａ２号明細書により公知の同種のプラズマ源においては、反応ガスの供給はプラズマ源の上側のガスリングを通して行われる。本発明ではプラズマ源におけるガスの供給は、少なくとも本発明に基づく媒体インジェクタを通して行われる。
【００３６】
図７には、プラズマ源のための、２つの電極１６，１７間に配置されたガス噴出器２１を備えた本発明に基づく媒体インジェクタMIを示してある。１つの間隙を有するガス噴出器２１においては、本発明に基づく２つの媒体インジェクタを互いに内外に位置した、即ち入れ子式に配置した構成をとることになる。ガス噴出器２１は、孔やスリット若しくはノズルを備えた慣用のガス噴出器として形成され、或いは孔とノズルとを組み合わせたガス噴出器として形成されていてよい。ガス噴出器２１と電極１６，１７との間の間隙２２は、部材若しくは物質で部分的に若しくは完全に満たされていてよい。別の実施態様では、ガス噴出器２１は一方の電極１６，１７内に組み込まれ若しくは統合されていてよい。この場合に電極１６，１７間の中間スペースは同じく物質若しくは部材、例えば絶縁体で完全に若しくは部分的に満たされていてよい。図７に示す構成は、鏡面対称的に形成された第２の構成によって補完されてよく、有利には円形の横断面を有し、若しくは少なくとも部分的に閉じた横断面形状を有している。
【００３７】
本発明の図８の実施例は、プラズマ源として特に有利な構成を示しており、該構成においては、電極１６，１７の前の領域にプラズマを形成するようになっている。電極１６，１７は必ずしもプラズマの作動形の電極（陰極、陽極、HF-電極等）でなくてもよい。電極は有利には横断面円形のインジェクタの構成部分である。電極１６，１７間の中間室若しくは間隙スペースは、複数の構成部材若しくは充填部材１３，１８，１９，２１で満たされている。ガス噴出器２１の前にガス噴出リング１３を配置してあり、構成要素を管状部材（チューブラエレメント[tubular element]）として成形してある場合に、ガス噴出リング（ガスシャワーリング）の端面１３ａは第１の間隙画成面（間隙画定面又は間隙制限面）を形成しているのに対して、第２の間隙画成面は電極１６の端面１６ａによって形成されている。ガス噴出リング１３及びガス噴出器２１と電極１７との間の空間若しくはスペースは、少なくとも部分的に構成部材若しくは構成部品１８によって満たされていてよい。ガス噴出器２１と電極１６との間には構成部材若しくは構成部品１９を設け、若しくは充填してあってよい。媒体インジェクタMIの領域内の電場に影響を及ぼすために、別の電極２３を設けてあり、該電極は電極１６，１７と同じ電位若しくは異なる電位を生ぜしめられるようになっていてよい。電極１６によってプラズマ源の出口開口部を規定してある場合には、電極１６は有利にはアース電位にあり、外側の部分に対する遮蔽部を形成している。構成部品１９のために用いられる材料に依存して、ガス噴出器２１は電極１６と同じ若しくは異なる電位にある。構成部品１８を絶縁体として形成してある場合には、ガス噴出リング１３に変動電位を生ぜしめてよい。間隙スペース７は有利にはファラデー暗部を成しており、ガス通路１１から到来するガスは前記ファラデー暗部を通して、発生しているプラズマ内に注入される。電極２３は孔２４を有していてよく、該孔は、閉じられた中空室の排気のために用いられる。さらに構成部材若しくは構成部品２０を設けてあってよく、該構成部品は電極２３を電極１７及び／又はガス噴出器２１に対して絶縁している。図８に示してある構成要素、特に構成部品１８，１９，２０及び／又は孔２４を省略することもできる。さらに、複数の電極を備えたプラズマ源において電極１６にアース電位と異なる電位を作用させると有利である。本発明に基づく媒体インジェクタの構成要素７，１３，１６は、傾斜した１つの面を形成しており、これによってプラズマのための凹状の出口開口が成形されている。
【００３８】
本発明に基づく媒体インジェクタの図８に示す実施例は、個別の構成部分を有利には幾何学形状によって互いに堅く固定するように形成されており、この場合に構成部分は互いに内周と外周とを適合されていて、形状係合的に及び／又はほかの固定手段によって機械要素、例えばブッシュ、スリーブ、ねじ、若しくはピン等を用いて固定されてよい。このような機械要素は非導電性の材料、例えばセラミック若しくはプラスチックから成形されていてよい。各構成要素は冷却媒体、熱伝導体若しくは放熱手段を用いて強く若しくは軽く冷却されるようになっていてよい。各構成要素は所定の部材から成っていて、かつ少なくとも部分的に異なる少なくとも１つの部材で被覆されていてよい。構成部材若しくは構成部品１８は有利にはセラミック若しくは銅から成っており、銅はセラミックで被覆されていてよく、必要に応じて熱伝導率の高い部材を電極１７に設けて、該電極を強く若しくは軽く冷却するようになっていてよい。別の実施態様では構成部品１８は磁気性のヨークリングとして形成されていてよい。ガス噴出リング１３は有利にはプラズマに対して安定した材料、例えばチタン、タンタル、タングステン、モリブデン、炭素、ニオブ、若しくはセラミックから成っている。電極１７は有利には、別の構成要素、例えば電極１６若しくはガス噴出器２１で発生した熱を導き出すために熱伝導率の高い材料から成っている。熱を排出するために、電極１７と熱の発生する構成要素とは良好に熱接触されている。電極１７を冷却するために、電極１７は熱伝導率の高い材料、例えば銀、銅若しくはアルミニウムから成っており、適切な被覆を施されていると有利である。熱放射率の高い材料若しくは電気絶縁作用のある材料も有利である。電極２３は別の構成部分と同じく例えば黒く被覆され、特に陽極酸化されていてよい。
【００３９】
図８の有利な実施態様では、電極１６，２３間の堅い結合は確実な電気接続並びに機械的な高い安定性を保証している。このような安定的な構成は電極１６，２３と別の電極、例えば電極１７若しくは構成部品との間の短絡を防止している。複雑な装置の機械的な形状安定性は、互いに結合されるすべての構成部分を位置決め付加部（センタリング付加部）によって形状係合的に、つまり形状による束縛に基づき互いに結合固定し、及び／又はねじ結合し、若しくはピン止め或いはリベット止めすることによって達成される。
【００４０】
図９に図８の実施例の変化例（別の構成）を示してあり、この場合に図面を見やすくするために図８の構成部分と同一の構成部分の図示を省略してあり、該構成部分は該変化例に用いられ得るものである。電極１６は図９では少なくとも部分的に付加的なプラズマシールド２５を備えている。プラズマシールドは有利には、プラズマに対して安定した材料、例えばタンタル、チタン、ニオブ、モリブデン、タングステン、炭素、若しくはセラミック（例えばアルミナ、窒化ホウ素等）から成っていて、電極１６に取り外し可能に取り付けられていてよい。冷却のために冷却部材２６をガス噴出器２１に取り付けてあり、ガス噴出器は積極的に、つまり強く冷却されるようになっている。構成部材若しくはガス噴出器は表面を冷却面として形成されていてよい。冷却面に対応して冷却媒体回路を配置してあってよく、冷却面は凹凸若しくは冷却ひれとして形成され、若しくは冷却面は熱排出手段を用いて冷却されるようになっていてよい。冷却部材を単数若しくは複数の冷却媒体によって冷却する場合には、冷却媒体用の管路は少なくとも部分的にフレキシブルに形成されていると有利である。すべての電極及び／又はガス噴出器の冷却装置を設けてあると有利である。冷却は冷却面によって、例えばねじ結合されていて水が貫流する部分によって行われてよい。
【００４１】
図１０には本発明の別の実施例を示してあり、該実施例ではガス供給通路若しくはガス供給管路１は電極１７を貫通してガス噴出器２１へ導かれている。電極１７とガス噴出器２１とに異なる電位を生ぜしめる場合には、ガス供給管路１は電極１７に対して絶縁してあり、若しくは互いに異なる電位を有する構成部分間に絶縁体若しくは半導体を設けてある。
【００４２】
ガス供給管路１内での寄生プラズマを遮断するために、メッシュ若しくはグリッド２７或いは多孔性の部材を装着してあり、グリッド若しくは多孔性の部材は金属、絶縁体若しくは半導体から成っていてよい。さらに図１０にはガス噴出リングの代わりにディフューザ２８を配置してあり、ディフューザは有利にはプラズマに対して安定した多孔性、織物状若しくはスポンジ状の材料から成っている。
【００４３】
本発明に基づく媒体インジェクタは、種々の形状の構成を有している。プラズマ源と関連して、図１１及び図１２に有利な構成の実施例を示してある。本発明は、プラズマ源と一緒に用いることに限定されるものではない。
【００４４】
図１１は、回転対称的な媒体インジェクタの横断面を示しており、該媒体インジェクタは両側にガス供給管路１を備えている。ガス噴出器２１内ではガス通路１１を用いてガスを分配している。ガスはガス出口のための開口部２を通って、ガス噴出器２１とガス噴出リング１３との間の空間内へ流れるようになっている。次いでガスは、有利には溢流部若しくはオーバーフロー部を備えた通路として形成されたガス噴出リング１３を経て内側へ処理室８内に流入するようになっている。図１２には、方形構造の媒体インジェクタMIを示してあり、この場合に残りの部分は図１１の実施例と同じ構造である。
【００４５】
プラズマ源の有利な実施態様では、陽極は筒状の形状を有していて、かつすでに公知技術で知られているように、陰極に対して軸線方向にずらして配置されている。媒体は有利には間隙を通して、陽極に対して軸線方向にずらされて処理室の、陰極と相対する側に配置された領域内へ、若しくは陽極と陰極との間に配置された領域内へ供給される。若しくは媒体は、処理室の、陰極の側に配置された領域内へ陰極に対して軸線方向にずらして供給されるようになっていてよい。さらに有利には、媒体は間隙を通して、処理室の陽極及び／又は陰極の領域内に供給されるようになっている。陰極と陽極との間での軸線方向のずれはプラズマ源の機能にとって重要ではない。
【００４６】
図１３は、シリンダー状若しくは筒状のプラズマ源にとって有利な媒体インジェクタMIの斜視図である。ガス供給管路１は電極２３を通してガス噴出リングへ導かれている。プラズマ源は、電極１６によって形成された平らな端面及び／又は傾斜された端面を有している。別の実施態様では端面は、規定された曲線に沿って形成されていてよく、例えばラバル管のように形成されていてよいものである。電極１６の下側にガス噴出リング１３を配置してあり、これによって間隙スペース７は電極１６の下面とガス噴出リング１３との間に形成されている。ガス噴出リング１３は構成部品１８上に装着されており、該構成部品自体は電極１７上に装着されている。図２乃至図１１の実施例で述べた構成要素及び材料は、図１３の実施例でも有利に用いられるものである。さらに、電極１７内に挿入されて該電極を汚れから保護する保護管を設けることも可能である。発生した汚れを保護管上に保持して、汚れが再びプラズマ内に達するのを防止するために、保護管はプラズマに向いた内周面を粗く形成され、若しくはローレットで刻み目を付けられている。保護管は抜き取られてクリーニングされるようになっている。
【００４７】
プラズマ源は図示省略の構成要素、例えば電子放出器並びにプラズマの所定方向への案内のための最適なマグネットを有していて、プラズマ源の外側へ延びるプラズマビームを形成するようになっている。筒状の電極装置１６，１７，２３の内部の間隙スペース７の位置決めは、例えばプラズマ源の外側に生ぜしめられる被覆材料の原子、分子若しくはクラスタによる間隙画成面への直接的な蒸着を減少させる、若しくは完全に防止するのに役立っている。したがって、少なくともガスの供給のための輸送開口部のパラメータを変えないでいるかぎりにおいて、高い運転安定性を達成している。本発明に基づき形成されたプラズマ源によって生ぜしめられるプラズマビームは、例えばヨーロッパ特許出願公開第０４６３２０３Ａ１号明細書若しくはヨーロッパ特許出願公開第１１５４４５９Ａ２号明細書に記載の従来のプラズマ源によって達成されるものよりも幅広くなっている。これによって、被覆すべき基板若しくはサブストレート上への均質な層分布を達成することができる。特にプラズマ源の対称軸線からの半径方向の距離の大きな領域での高い均一性を達成できるようになっている。さらにプラズマ源の対称軸線を基準とした中央の領域で、前記公知の装置に対してほぼ２５％高いイオン流密度を達成できるようになっている。プラズマ源の対称軸線を中心とした周辺領域でのイオン流密度の増大はほぼ５０％である。
【００４８】
本発明に基づく媒体インジェクタは、基板若しくはサブストレートの被覆のためのスパッタリング装置に用いられると有利である。この種のスパッタリング装置は、処理室内にスパッタリングガス及び／又は反応ガスのための少なくとも１つのガス入口装置及びスパッタリング陰極を有しており、スパッタリング陰極は少なくとも１つのスパッタリングターゲットを含んでいる。少なくとも１つのガス入口装置は、本発明に基づく媒体インジェクタとして形成されている。スパッタリング装置の運転時にはスパッタリング陰極を介してプラズマを形成し、若しくはスパッタリング陰極と高エネルギーの粒子との衝突を生ぜしめるようになっている。図１４の断面図に示してあるように、ガス噴出器２１はスパッタリング陰極の近傍に配置されている。ガスはガス供給管路１を通して、管状部材によって形成されたガス噴出器２１内に供給され、かつ通路１１を経て、ガス流出のための複数の開口部２若しくは１つの間隙スペース７によって分配される。
【００４９】
図１４に示す構成は、スパッタリング陰極２９の近傍へのガスの供給を可能にするものである。ガスのこのような供給は、ほかの箇所でガスを処理室内へ送り込む方法に比べてガスの必要な量を減少させている。ガスの部分圧はガス入口の箇所で最大であるので、比較的低い圧力で処理を行うことになる。反応ガスによってスパッタリング処理を改善する場合には、スパッタリング電極の近傍で反応ガスを送り込むと有利である。
【００５０】
図１４に示してあるスパッタリング装置は、さらに遮蔽部材３１を有しており、遮蔽部材は少なくとも部分的にスパッタリング陰極２９と異なる電位に設定されている。多くの場合、装置アースの電位に設定された遮蔽を選ぶようになっている。この場合にガス供給はスパッタリング電極のファラデー暗部で行われ、ガス噴出器２１に生じる間隔は相応に小さく設定されている。
【００５１】
スパッタリング陰極２９及び遮蔽部材３１に対するガス噴出器２１の組み付け及び／又は調節及び／又は電気的絶縁のために取り付け部材３２，３３を設けてある。少なくとも一時的に異なる電位をガス噴出器２１、スパッタリング陰極２９及び遮蔽部材３１に生ぜしめるようになっている場合には、これらの構成要素は互いに電気的に絶縁されている。適切な形状付与によって、ガスは確実にスパッタリング陰極２９のプラズマに向かって流れるようになっている。
【００５２】
図５にはスパッタリング装置の別の実施例を示してあり、該スパッタリング装置の間隙スペース７は、スパッタリング陰極２９と管状部材から成るガス噴出器２１との間に形成されていて、スパッタリング陰極２９に沿ったガス供給を可能にしている。
【００５３】
図１６に示してあるスパッタリング装置はガス噴出リングを備えており、該ガス噴出リングは２つの構成要素１３，１４によって形成されている。ガス噴出器２１とガス噴出リング１３，１４とは互いに自動的に中心位置決め、つまりセンタリングされるように形成されている。ガス噴出リング１４は絶縁体から製造されていてよく、ガス噴出リング１３は変動電位を生ぜしめられるようになっていてよい。別の実施態様ではガス噴出器２１は別の構成要素に対して完全に絶縁して形成されている。
【００５４】
ガス噴出器２１及びガス噴出リング１３，１４はドイツ連邦共和国特許出願公開第２１４９６０６号明細書に記載の遮蔽部材に類似して形成されていてよい。該明細書の記載内容は本発明にも当てはまる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１４９６０６号明細書に記載されている中間遮蔽部２９，２２で、スパッタリング陰極２９の近傍に、本発明に基づく媒体インジェクタとして形成されたガス流入装置を組み込んである。
【００５５】
スパッタリング陰極２９及びガス噴出器２１並びにガス噴出リング１３，１４の組み付け及び／又は調節及び／又は電気的な絶縁のために、図１６に示してあるようにさらに構成部材若しくは構成部品３２，３４を設けてあってよく、該構成部品は陰になる部分の形成のための突起部３５を有している。別の実施態様では、相応の突起部３５は別の構成部材、例えばガス噴出器２１内に組み込まれている。例えば間隙７若しくは２２の領域に達する物質は、突起部３５の領域で層として沈積される。このようにして、不都合に分離された層により構成部材間の導電性の結合を生ぜしめてしまうようなことは避けられる。絶縁性の構成部品３２，３４は、構成部分２１によって結合されて１つの構成部品として形成されていてよい。
【００５６】
図１７には別のスパッタリング装置を示してあり、該スパッタリング装置はスパッタリングガス及び／又は反応ガスのためのガス入口装置として本発明に基づく媒体インジェクタを備えており、この場合に間隙スペース７はスパッタリング陰極２９のスパッタリング表面３０の上側の領域に対応して配置されている。これにより、ガスは外側から直接にスパッタリング表面３０の上側の空間内のスパッタリングプラズマに供給されるようになっている。間隙スペース７は有利には全周にわたって配置されている。ガスの供給はガス供給管路１を通してガス噴出器２１内へ行われ、かつガスは通路１１によって分配される。通路１１からのガスの流出は出口開口部２を介して行われる。間隙スペース７は一方で遮蔽部材３１によって、かつ他方でガス噴出リング１３によって画成されている。遮蔽部材３１及び／又はガス噴出リング１３は本発明に基づき管状部材として形成されている。必要に応じて間隙画成面は、遮蔽部材３１の端面３１ａによって形成されている。
【００５７】
スパッタリング陰極及びガス噴出リング１３は、図示の実施例では電気絶縁性の構成部材３２によって保持されており、該構成部材はガス噴出リング１３に対するガス噴出器２１の位置決めに役立ち、かつスパッタリング陰極２９に対するガス噴出器２１及びガス噴出リング１３の位置決めに役立っている。遮蔽部材３１とガス噴出器２１との間に電気絶縁性の別の構成部品３４を配置してあり、該構成部品はガス噴出器２１に対する遮蔽部材３１の位置決めに用いられている。構成部品３２は、電気的な短絡を生ぜしめてしまうことになる連続した層の形成を阻止するために突起部３５を有している。構成部品３４も、構成部品３２と同じように、突起部３５を有するように形成されていてよい。互いに結合される各構成部材の使用された材料に関連して、構成部品３２，３４の電気絶縁性の機能は省略されてよい。このことは、同じ電位（例えばアース電位）に規定されている隣接の構成部材、例えばガス噴出器２１及び遮蔽部材３１にも当てはまる。
【００５８】
本発明に基づくスパッタリング装置の別の実施態様では、１つのスパッタリング陰極の領域に複数のガス噴出器を設けて、スパッタリング表面若しくは被覆すべき基板に対して異なる距離からガスを供給するようにしてある。これによって、処理の行われる箇所でガスの粒子密度を高くすることができる。さらに、スパッタリングターゲットの表面への酸化物の付着によりスパッタリング効果が減少することを考慮することができる。酸化物は基板に施されるものである。酸素を基板に近づけかつスパッタリングガスをスパッタリングターゲットに近づけると有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】公知技術のリング形噴出器を示す図
【図２】媒体インジェクタの斜視図
【図３】媒体インジェクタの間隙構成を示す図
【図４】予備室を備えた媒体インジェクタの断面図
【図５】溢流部を備えた媒体インジェクタの断面図
【図６】構成部材で満たされた間隙スペースの構成を示す断面図
【図７】２つの電極間に配置されたガス噴出器を備える媒体インジェクタの断面図
【図８】プラズマ源にとって有利な媒体インジェクタの断面図
【図９】図８の媒体インジェクタの変化例の断面図
【図１０】プラズマ源にとって有利な別の実施例の媒体インジェクタの断面図
【図１１】回転対称的な構造の媒体インジェクタの水平断面図
【図１２】方形構造の媒体インジェクタの水平断面図
【図１３】媒体インジェクタを備えた回転対称的な構造のプラズマ源の斜視図
【図１４】媒体インジェクタを備えるスパッタリング装置の垂直断面図
【図１５】媒体インジェクタを備える別の実施例のスパッタリング装置の垂直断面図
【図１６】媒体インジェクタを備える更に別の実施例のスパッタリング装置の垂直断面図
【図１７】媒体インジェクタを備える更に別の実施例のスパッタリング装置の垂直断面図
【符号の説明】
【００６０】
１ ガス供給管路、 ２ 出口開口部、 ３ ガス管路、 ４ 間隙、５，６ 間隙画成面、 ７ 間隙スペース、 ８ 処理室、 ９，１０ 構成部材、 １１，１２ ガス通路、 １３ ガス噴出リング、 １３ａ 端面、 １４，１５ 構成部材、 １６ 電極、 １６ａ 端面、 １７ 電極、 １８，１９，２０ 構成部材、 ２１ ガス噴出器、 ２２ 間隙、 ２３ 電極、 ２４ 孔、 ２５ プラズマシールド、 ２６ 冷却部材、 ２８ ディフューザ、 ２９ スパッタリング陰極、 ３０ スパッタリング表面、 ３１ 遮蔽部材、 ３２，３３，３４ 取り付け部材、３５ 突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の媒体インジェクタ並びに、請求項２７若しくは３５の上位概念に記載のプラズマ源及びスパッタリング装置に関する。
【０００２】
前記形式の媒体インジェクタは流動状の媒体、有利にはガス、液体、蒸気若しくは溶液、懸濁液、エマルジョン、コロイド、ペースト、煙等を処理室内へ輸送若しくは搬送するために用いられるものであり、種々に公知であり、媒体は例えばプラズマを用いて処理される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９３５１８９Ａ１号明細書にはガス噴出器を開示してあり、該ガス噴出器（ガスシャワー）を用いて処理用混合気は複数の開口部から構成部材のイオンエッチングによる処理のための装置の反応室内へ送り込まれるようになっている。さらにドイツ連邦共和国特許出願公告第４３０１１８９Ｃ２号明細書により公知の基板の被覆のためのスパッタリング装置は、２つの電極及び該電極のための遮蔽装置を備えている。基板支持体は両方の電極の表面に対して平行に運動させられるようになっている。暗部遮蔽装置内でかつ一方の電極の平面の下側にガス管路を配置してあり、該ガス管路を介してプロセスガス（処理用ガス）はスパッタリング装置のプラズマ室内に導入される。プラズマの伝播及び寄生プラズマの発生を避けるために、電極と暗部遮蔽装置との間の間隔は暗部距離よりも小さくなっている。米国特許第６１７１４６１Ｂ１号明細書にはマグネトロンスパッタリングを記載してあり、マグネトロンスパッタリングは陽極及び陰極遮蔽装置を備えており、陰極遮蔽装置は陽極遮蔽装置によって取り囲まれている。陽極遮蔽装置と陰極遮蔽装置との間の領域にガス入口からプロセスガスを送り込むようになっており、プロセスガスはスパッタリングターゲットの表面に沿って流れるようになっている。
【０００３】
国際公開第９６／２６５３３号パンフレットには、マグネトロン原理に基づき基板の被覆のための装置を記載してあり、該装置のターゲットは互いに電気的に分離された２つの部分ターゲットから成っている。部分ターゲットは互いに同心的に配置されていて、１つの２リング形エネルギー源を形成している。内側の部分ターゲットの中央部及び両方の部分ターゲット間にリング状の中間部材を同心的に配置してある。中間部材内に通路を形成してあり、該通路内に管路を介して反応ガスを送り込むようになっている。反応ガスは、周囲に分配されたノズルから流出して部分ターゲット上に噴出される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１１９４４０３９Ａ１号明細書には薄膜成形装置の薄膜成形室を記載してあり、この場合にはスパッタリングガス及び反応ガスを含む混合ガスはガス入口開口部を通して薄膜成形室に供給される。ヨーロッパ特許第０２６９９２１Ｂ１号明細書には、同心的に形成されたガス供給部を備えたマイクロ波形プラズマ発生器を記載してある。ヨーロッパ特許第０４６３２３０Ｂ１号明細書には基板のための被覆装置を記載してあり、この場合にはプラズマ発生のための装置は、電子放出器及び該電子放出器の下流側に接続された管状の陽極を有している。陽極はプロセスガスのための入口を備えており、該入口はガスシャワー（ガス噴出器）として形成されている。ヨーロッパ特許第０７０９４８６Ｂ１号明細書には、基板の表面の処理のための反応器を記載してあり、該反応器はシャワーヘッドを備えており、シャワーヘッドは短い間隔で平らな平面内に配置された複数の開口部を有しており、該開口部を通してガスはウエハの析出被覆のための反応器の処理室内へ噴出される。米国特許第２００２／００９６２５８Ａ１号明細書にも、基板の等方性エッチングのためのプラズマ反応器を記載してあり、該プラズマ反応器はできるだけ一様なプラズマ電位を達成するために中央に配置された１つのガス入口を有している。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１４９６０６号明細書及び米国特許第２００２／０１０８５７１Ａ１号明細書は、遮蔽装置の内部のガス入口を開示している。
さらに米国特許第４５７４７３３号明細書に記載の半導体被覆のためのグロー放電装置は、陰極及び陰極遮蔽装置を備えている。プロセスガスはガスノズルを介して陰極の領域に送り込まれる。プラズマ反応器内へガスを供給するために、米国特許第５８１１０２２号明細書には、複数の孔を備えたガス管路を記載してあり、該ガス管路は処理すべき半導体ウエハを取り囲んでいる。供給量の大きいガス入口を備えたスパッタリング反応器を形成するために、米国特許第６２９６７４７Ｂ１号明細書にはパーフォレーションされた、つまり多孔形の遮蔽部を開示ししてあり、遮蔽部の多数の細孔を通ってプロセスガスは流れるようになっている。誘導的に形成されたプラズマの分布を改善するために、国際公開第０２／１９３６４号パンフレットに記載の遮蔽部は、処理室内へのガス流入及びガス分配のための複数のスリット及び孔を備えている。
【０００５】
国際公開第９６／６２０５２号パンフレットには、処理室内でのガス濃度を均一にするための装置を開示してあり、該装置は多孔質のセラミック管を備えている。
反応室内へ一種類若しくは複数種類の処理ガスを注入するために、ヨーロッパ特許第０８２３４９１Ｂ１号明細書には開示されたガス注入装置は、床面及び側壁の一部分に単数若しくは複数のスリット及び孔を備えている。
【０００６】
本発明の課題は、処理室内へ特に流動性の媒体を輸送するための媒体インジェクタを提供し、該媒体インジェクタは簡単かつ形状安定的な構造を有していてかつ経済的に製作されるようにすることである。別の課題は、プラズマ及び／又はイオン装置、例えばプラズマ源、イオン源若しくはスパッタリング源を提供し、該プラズマ及び／又はイオン装置は媒体インジェクタとして形成された媒体入口装置を備えており、該媒体入口装置は簡単かつ形状安定的な構造を有していてかつ経済的に製作されるようにすることである。
【０００７】
前記課題は本発明に基づき独立請求項の特徴部分に記載の構成によって解決される。実施態様を従属請求項に記載してある。
【０００８】
特に流動性の媒体を処理室内へ輸送するための本発明に基づく媒体インジェクタは、有利には少なくとも１つの供給装置及び媒体のための輸送開口部としての少なくとも１つの間隙を備えている。間隙は少なくとも２つの間隙画成面を有しており、該間隙画成面は該間隙画成面間に配置された間隙スペース（間隙室）を形成しており、この場合に少なくとも１つの間隙画成面は、第１の管状部材の少なくとも１つの端面の少なくとも一部分によって形成されている。
【０００９】
本発明は、管状若しくは環状の構成部分が高い安定性を有していて、例えば穿孔によって高い精度でかつ経済的に製造できるという認識に基づいている。本発明に基づく媒体インジェクタは、輸送開口部としての寸法精度の高い間隙の形成を可能にし、かつ例えば孔、穴若しくはノズルによる均一なガス分配を可能にしている。本発明で用いる処理室は、後続の物理的若しくは化学的な処理に左右されることなく、間隙を通して媒体を輸送若しくは搬送できる空間領域を意味する。
【００１０】
冒頭に述べた形式の媒体インジェクタにおいては、構造的な構成のほかに、別のパラメータ、例えば処理室内での媒体の分配若しくは分布、処理室内でのインジェクタの位置、並びに媒体に対するインジェクタの機械的、熱的及び化学的な安定性も重要である。媒体インジェクタは、化学的若しくは物理的な反応を生ぜしめない場合でも、層状の流れ分布を得るために用いられる。媒体インジェクタをプラズマ技術の領域に用いる場合には、例えばイオン流のようなパラメータ、活性種、アーク及び暗部の形成、並びにプラズマ内の圧力及び電位分布に媒体インジェクタの適切な構成によって影響を及ぼすようにしなければならない。プラズマ内での使用に際しては、プラズマに対する十分な耐性を媒体インジェクタに与えると、媒体インジェクタの長い耐用年数にとって有利である。
【００１１】
媒体インジェクタは、ガス状の媒体に用いられる場合にはガスシャワー（ガス噴出器）として形成されていると有利である。供給装置は有利には供給管路として形成される。別の実施態様では、内側の処理室は媒体の貯蔵スペース内に配置されており、媒体は媒体インジェクタを通って処理室内へ流れる。
【００１２】
媒体インジェクタは次のように形成され、つまり第１の間隙画成面に相対して位置する第２の間隙画成面は、第２の管状部材の端面の少なくとも一部分によって形成されていると、第１及び第２の管状部材の端面の簡単な位置決めに基づき、間隙スペースは高い精度で経済的に成形される。
【００１３】
本発明の別の実施態様では、第１の間隙画成面に相対して位置する第２の間隙画成面は、非管状の構成部材若しくは構成部品の表面によって形成されており、これによって間隙画成面と、すべての機能を備える既存の構成部材との組合せが可能である。
【００１４】
媒体インジェクタの別の実施態様では、間隙は電極装置の一部分を成しており、これによって媒体流入は、処理室内の電場及び／又は磁場の作用する領域の近傍で可能になっている。
【００１５】
有利には構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品のための材料として、導体、有利には金属、特に鋼、特殊鋼、チタン、アルミニウム、銅、タンタル、タングステン、モリブデン、黒鉛、半導体、及び／又は絶縁体、有利にはセラミック若しくはプラスチックを用いてある。この場合に各構成部材はそれぞれ異なる材料で形成されていてよい。
【００１６】
プラズマ装置のプラズマ室内へ媒体を供給するために本発明に基づく媒体インジェクタを用いると、媒体の処理に適した安定的な供給を達成できる。間隙に対応してプラズマのファラデー暗部を配置してあると、該間隙は媒体の導入のための領域として有利に用いられる。ファラデー暗部は、隣接する構成部材間の活性の絶縁体として見なされるものではなく、少なくとも一時的に異なる電位を有する２つの構成部材間で寄生プラズマを発生させないために必要とされるものであり、寄生プラズマは導電結合部を生ぜしめてしまうことになる。
【００１７】
本発明に基づくプラズマ及び／又はイオン装置は本発明に基づく媒体インジェクタを有している。有利にはプラズマ源は、プラズマ発生のためのイオン化可能なガスのための少なくとも１つのガス入口装置及びガスのイオン化のための電子の発生のための陰極、並びに該陰極に対応して配置された陽極を備えている。少なくとも１つのガス入口装置は、本発明に基づく媒体インジェクタとして形成されている。媒体インジェクタは、電子を発生しないプラズマ源にも、電子放出器なしの単数若しくは複数の電極を備えるプラズマ源（例えば誘導式のプラズマ源）にも用いられるものである。これによって、プラズマ源は経済的で製作されて高い安定性をもって作動可能なガス入口装置を有している。
【００１８】
基板の被覆のための本発明に基づくスパッタリング装置は、少なくとも１つのガス入口装置及びスパッタリング陰極を含んでおり、スパッタリング陰極は少なくとも１つのスパッタリングターゲットを有している。少なくとも１つのガス入口装置は、本発明に基づく媒体インジェクタとして形成されている。
【００１９】
本発明に基づくプラズマ源及びスパッタリング装置においては、運転及び処理パラメータは本発明に基づく媒体インジェクタを介して経済的にかつ正確に調節されるようになっている。
【００２０】
本発明の有利な実施態様及び構成を従属請求項並びに以下の説明で示してある。本発明は図示の実施例に限定されるものではない。図面において、
図１は、公知技術のリング形噴出器（リング形ガスシャワー）を示す図であり、
図２は、媒体インジェクタの斜視図であり、
図３は、媒体インジェクタの間隙構成を示す図であり、
図４は、予備室若しくは前供給室を備えた媒体インジェクタの断面図であり、
図５は、溢流部若しくはオーバーフロー部を備えた媒体インジェクタの断面図であり、
図６は、構成部材で満たされた間隙スペース（間隙室）の構成を示す断面図であり、
図７は、２つの電極間に配置されたガス噴出器（ガスシャワー）を備える媒体インジェクタの断面図であり、
図８は、プラズマ源にとって有利な媒体インジェクタの断面図であり、
図９は、図８の媒体インジェクタの変化例の断面図であり、
図１０は、プラズマ源にとって有利な別の実施例の媒体インジェクタの断面図であり、
図１１は、ほぼ回転対称的な構造の媒体インジェクタの水平断面図であり、
図１２は、方形構造の媒体インジェクタの水平断面図であり、
図１３は、媒体インジェクタを備えた回転対称的な構造のプラズマ源の斜視図であり、
図１４乃至１７は、媒体インジェクタを備える各スパッタリング装置の垂直断面図である。
【００２１】
図１には、閉じられた空間領域内でのガス供給のためのリング形ガス噴出器として形成された公知技術の媒体インジェクタを示してあり、該媒体インジェクタはほぼリング状のガス管路３から成っており、ガス管路はガス供給装置１及び孔若しくは類似のものとしての複数の出口開口部２を有しており、該出口開口部を通ってガスはガス管路から流出する。このようなリング形ガス噴出器は、例えばプラズマの出口の上側の円形領域内への酸素供給のためのプラズマ源内に用いられる。プラズマ源内への酸素の直接的な供給は、該公知のリング形ガス噴出器では不可能である。孔２を介した供給では、供給されたガスの三次元のガス分布は不均一であり、このことはプラズマ源の種々の運転パラメータ、例えばイオン流密度若しくはアーク発生率に不都合に作用することになる。
【００２２】
図２は本発明に基づく媒体インジェクタの構成部分を示しており、該媒インジェクタは
ガス供給管路１及び媒体の輸送開口部としての間隙４を備えている。間隙４は２つの間隙画成面５，６を有しており、両方の間隙画成面は該間隙画成面間に位置する間隙スペース７を画成しており、間隙スペースは処理室８に空間的に接続されている。
【００２３】
図３の断面図に詳細に示してあるように、間隙画成面５，６はそれぞれ、管状（筒状）の２つの構成部材（管状部材）９，１０の端面の一部分によって形成されている。端面若しくは間隙画成面５，６は管状の構成部材の軸線に対して任意の角度を成していてよいものである。ガス供給は図３に示す例では外側から間隙スペース７内へ行われる。図３の媒体インジェクタMIは直線状に形成されていてよく、若しくは湾曲された構成要素として形成されていてよいものである。処理室８内に、ノズル若しくは孔によって導入されるガス流に比べて均一なガス分配若しくはガス分布を達成することができる。
図２の実施例では、間隙は処理室８を正確に一周にわたって取り囲んでいる。本発明の要旨は間隙の次のような構成も含み、つまり、処理室は間隙によって部分的に、若しくは複数回取り囲まれていてもよいものであり、すなわち間隙は処理室の周囲を一部分にわたって延びていて、若しくは複数周にわたって延びていてもよいものである。
【００２４】
スリットの切られた管に比べて、本発明に基づく媒体ノズルは高い安定性、特に長時間安定性及び処理安定性を有しており、それというのは外部の機械的な力若しくは熱膨張力に起因する間隙画成面間の間隔変化を減少させてあるからである。間隙画成面間の間隔は簡単なスペーサによって正確に規定されて外部の影響に対して安定している。
【００２５】
新規な媒体インジェクタMIは、図４に示してあるように、孔やノズルやスリットなどのような出口開口を備えた慣用のガス噴出器と組み合わされて、ガスの調整された若しくは均一な分配を達成するようになっていてよい。ガス供給管路１を通って流れるガスは、慣用のガス噴出器のガス通路１１及びガス流出のための孔２を流過して、別のガス通路１２を経て間隙スペース７内に達する。ガス通路１１，１２はここでは有利に、間隙スペース７と同じく管状部材９，１０によって形成される。ガス通路１２は間隙４のための予備室を形成しており、該予備室によってガスの圧力変動は減衰される。本発明に基づく媒体インジェクタMIの間隙４と慣用のガス噴出器のスリット若しくは孔とを組み合わせることによって、処理室８内でのガス分布の三次元の調整若しくは均一性を達成してある。さらにスリット若しくは孔と間隙配列とを組み合わせることによって、製作誤差の大きな間隙においても、所定のガス分布（ガス分配）を保証してある。
【００２６】
本発明の別の実施態様では、管状部材間に複数の間隙セグメントを形成してある。本発明に基づく媒体インジェクタは、第１の間隙画成面に相対する第２の間隙画成面を管状でない部材若しくはワークの表面で形成することによって実施される。部材若しくはワークの表面は有利には平らである。図５に示す実施例においては、図４と同様に、慣用のガス噴出器の孔２及びガス通路１１によって予備室１２内へのガスの輸送を可能にしており、前記予備室は間隙スペース７に接続されている。ガス通路１１はここでは管状部材９によって形成されている。間隙スペース７は、管状部材として形成されたガス噴出器リング１３の端面と管状でない任意の部材１４との間に設けられている。間隙スペース７をガス噴出器リング１３の上方の端部領域に配置してあることによって、媒体インジェクタはここではオーバーフローとして形成されている。ガス噴出器リング１３自体は、管状でない２つの部材１４，１５間に配置されている。図５に示す二部構造の実施例の代わりに、図４に示してあるように一体構造の実施例を選ぶことも可能である。
【００２７】
本発明に含まれる別の実施態様では、所定のパターンの間隙スペースの形成のために複数の管状部材の複数の端面を用い、及び／又は１つの間隙内に複数の間隙セグメント（間隙円弧区分）を設けることも可能である。管状部材は、一貫した１つの間隙の形成のために、周囲の閉じられた横断面を有し、つまり、管状部材の周壁は全周にわたって切れ目なく延びている。管状部材は有利には、円形、楕円形、多角形若しくは長方形の横断面を有している。管状部材の横断面は、半径の異なる互いにつながった複数の円弧区分によって規定されていてもよい。
【００２８】
本発明に基づく媒体インジェクタは、任意の装置の処理室内へ有利には流動状の媒体を輸送するために用いられると有利である。任意の装置は、例えばガス洗浄器、発酵器、若しくは混合兼反応器などである。プラズマを形成する若しくはプラズマを用いる装置への使用も有利である。媒体インジェクタは、間隙が電極装置の一部分を成すように形成されると有利である。これによって、媒体の供給を、媒体が有効に作用するために適した条件の領域で行うことができる。さらに必要に応じて、間隙を形成するための既存の構成要素若しくは構成部材を用いることもできる。本発明の別の実施態様では間隙画成面の少なくとも一部分には、少なくとも一時的に異なる電位を作用させるようになっている。
【００２９】
本発明に基づく媒体インジェクタは、少なくとも一時的に互いに異なる電位に規定されている２つの電極間の放電若しくはアークの発生を防止するために有利に用いられる。互いに異なる電位の２つの電極間のアークは、周知のように両方の電極間の空間若しくは隙間を狭くすることによって、若しくは両方の電極間の空間若しくは隙間内のプラズマ圧力を低くすることによって防止される。電極間に一方の電極の背部よりも高い圧力が生じている場合には、電極間の該圧力はポンプ作用によって、若しくは前記一方の電極に孔を設けることによって低下させられるようになっている。前記電極に設けられる穴は、電極の機能を損なわない程度の大きさに規定されている。これによって電極による例えば遮蔽の機能は、穴の存在している場合にも保証されるようになっている。電極の孔は有利には、アークに対する影響が小さい領域、若しくは両方の電極間の空間若しくは隙間とは逆の側の圧力が十分に小さい領域に配置されている。さらに両方の電極間のアーク発生を防止するために、両方の電極間の空間若しくは隙間を適切な材料で満たしておくことも可能である。
【００３０】
図６では、２つの電極１６，１７は間隙を形成（画成）しており、該間隙は該間隙内に配置された部材１８，１９，２０を備えている。電極１６，１７及び部材１８，１９，２０は、必要に応じて導体、半導体若しくは絶縁体から成っていて、若しくは種々の物質から組成されていてよい。例えば部材（構成部材又は構成部分）１８，１９，２０は、金属から成形され、かつセラミック若しくはプラスチックで被覆されていて、良好な絶縁機能と良好な熱伝導性を達成するようになっていてよい。電極１６，１７間の空間は、１つ若しくは複数の構成部材若しくは構成部分によって少なくとも部分的に満たされていてよく、該構成部材少なくも部分的に電極１６，１７に接触している。電極間の領域は、構成部材１８によって完全に満たされていてよい。電極間の領域を満たす部材１８，１９，２０は、互いに異なる電位に接続されていてよい。部材１８，１９，２０は、一方の電極と同じ電位、若しくは外部から生ぜしめられる固有の電位を有し、若しくはアース電位を有していてよい。さらに、電極間に配置された構成部材は絶縁されていてよく、構成部材の電位値は調節して変動させられるようになっていてもよい。
【００３１】
インジェクタの機能は殊に媒体インジェクタをプラズマ発生領域で使用する場合に所定の構成寸法に依存するので、インジェクタの正確な位置決め、並びにインジェクタの構成部分の正確な位置決めは重要である。したがって媒体インジェクタの少なくとも１つの構成要素、構成部材若しくは構成部分を、形状結合（形状による束縛）に基づく固定によって位置決めすることは有利である。殊に回転対称的な構成部分は、該構成部分にセンタリング部（中心位置決め部）を設けることによって互いに簡単に形状結合される。間隙４は、互いに離間して重ね合わされた２つの円形リングによって形成されてよく、該円形リングは有利にはセンタリング部を備えている。特に有利な実施態様では、両方の円形リングは互いに内外に位置して、つまり互いに入れ子式に係合して自動的にセンタリングされるように成形されている。
【００３２】
センタリングは電極１６，１７間に配置された１つ若しくは複数の構成部材若しくは構成部分によって行われてよく、該構成部材若しくは構成部分は電極間の空間を少なくとも部分的に満たすようになっている。電極間に装着される１つ若しくは複数の構成部材は、複数の機能を生ぜしめるように形成されていてもよい。両方の電極を１つ若しくは複数の構成部材によって互いに絶縁し、かつ付加的に電極間で良好な熱輸送を保証するようになっていると有利である。構成部材は絶縁性の材料から成っていてよい。別の実施態様では、複数の材料を組み合わせてある。さらに別の実施態様では、熱伝導率の高い導電性の材料、例えば金属、銀、銅若しくはアルミニウムを、絶縁体から成る単数若しくは複数の層と組み合わせることも可能であり、該層は熱伝導率の低い場合には薄く形成されていると有利である。有利な構成では一方の電極は能動的に若しくは強制的に冷却され、或いは受動的に冷却されるようになっており、特に熱を他方の電極に奪われるようになっている。
【００３３】
本発明の有利な実施態様では、間隙に対応してプラズマのファラデー暗部を配置してある。媒体の搬送に基づき間隙スペース内には、公知技術で所望されている圧力低下とは逆にアーク放電の防止のために、圧力の高い領域が生じている。本発明に基づく媒体インジェクタにおいては、２つの電極間の間隙スペース内へのガス供給は、アークの発生なしに行われる。この場合に電極には任意の電位を生ぜしめてよい。一方の電極はアース電位であってもよい。
【００３４】
本発明に基づく媒体インジェクタをプラズマ源に用いてある場合には、イオン流密度は極めて高く、アーク発生率は低くなっている。さらに、イオン流密度の最適な分布及び活性化された反応性の種、例えば活性酸素の最適な分布を可能にしている。
【００３５】
本発明に基づく媒体インジェクタは、有利にはヨーロッパ特許出願公開第０４６３２０３Ａ１号明細書により公知のプラズマ源に用いられるものである。したがって該明細書の記載内容は、本発明の実施のために利用され得るものである。プラズマ源は電子放出器を有し、かつプラズマの発生のためのプロセスガス用の入口を備えており、前記電子放出器は下流側で管状若しくはチューブ状の陽極に接続されている。さらにプラズマ源は、プラズマを陽極管に向けかつ該陽極管から処理室若しくはプロセス室内へ導くためにマグネットを備えている。処置室内には、材料の原子、分子若しくはクラスターを形成して基板若しくはサブストレート上に層を形成するための装置を配置してある。このような装置は有利には電子ビーム蒸着器、熱式蒸着器若しくはスパッタリング陰極である。プラズマ源はさらに遮蔽暗部を備えており、遮蔽暗部は不都合なプラズマを遮断するようになっている。基板の被覆のための公知の装置、若しくは該装置に用いられるプラズマ源においては、ガスは入口接続管片を通して不均一な分布状態で供給室内へ送られる。ヨーロッパ特許出願公開第１１５４４５９Ａ２号明細書により公知の同種のプラズマ源においては、反応ガスの供給はプラズマ源の上側のガスリングを通して行われる。本発明ではプラズマ源におけるガスの供給は、少なくとも本発明に基づく媒体インジェクタを通して行われる。
【００３６】
図７には、プラズマ源のための、２つの電極１６，１７間に配置されたガス噴出器２１を備えた本発明に基づく媒体インジェクタMIを示してある。１つの間隙を有するガス噴出器２１においては、本発明に基づく２つの媒体インジェクタを互いに内外に位置した、即ち入れ子式に配置した構成をとることになる。ガス噴出器２１は、孔やスリット若しくはノズルを備えた慣用のガス噴出器として形成され、或いは孔とノズルとを組み合わせたガス噴出器として形成されていてよい。ガス噴出器２１と電極１６，１７との間の間隙２２は、部材若しくは物質で部分的に若しくは完全に満たされていてよい。別の実施態様では、ガス噴出器２１は一方の電極１６，１７内に組み込まれ若しくは統合されていてよい。この場合に電極１６，１７間の中間スペースは同じく物質若しくは部材、例えば絶縁体で完全に若しくは部分的に満たされていてよい。図７に示す構成は、鏡面対称的に形成された第２の構成によって補完されてよく、有利には円形の横断面を有し、若しくは少なくとも部分的に閉じた横断面形状を有している。
【００３７】
本発明の図８の実施例は、プラズマ源として特に有利な構成を示しており、該構成においては、電極１６，１７の前の領域にプラズマを形成するようになっている。電極１６，１７は必ずしもプラズマの作動形の電極（陰極、陽極、HF-電極等）でなくてもよい。電極は有利には横断面円形のインジェクタの構成部分である。電極１６，１７間の中間室若しくは間隙スペースは、複数の構成部材若しくは充填部材１３，１８，１９，２１で満たされている。ガス噴出器２１の前にガス噴出リング１３を配置してあり、構成要素を管状部材（チューブラエレメント[tubular element]）として成形してある場合に、ガス噴出リング（ガスシャワーリング）の端面１３ａは第１の間隙画成面（間隙画定面又は間隙制限面）を形成しているのに対して、第２の間隙画成面は電極１６の端面１６ａによって形成されている。ガス噴出リング１３及びガス噴出器２１と電極１７との間の空間若しくはスペースは、少なくとも部分的に構成部材若しくは構成部品１８によって満たされていてよい。ガス噴出器２１と電極１６との間には構成部材若しくは構成部品１９を設け、若しくは充填してあってよい。媒体インジェクタMIの領域内の電場に影響を及ぼすために、別の電極２３を設けてあり、該電極は電極１６，１７と同じ電位若しくは異なる電位を生ぜしめられるようになっていてよい。電極１６によってプラズマ源の出口開口部を規定してある場合には、電極１６は有利にはアース電位にあり、外側の部分に対する遮蔽部を形成している。構成部品１９のために用いられる材料に依存して、ガス噴出器２１は電極１６と同じ若しくは異なる電位にある。構成部品１８を絶縁体として形成してある場合には、ガス噴出リング１３に変動電位を生ぜしめてよい。間隙スペース７は有利にはファラデー暗部を成しており、ガス通路１１から到来するガスは前記ファラデー暗部を通して、発生しているプラズマ内に注入される。電極２３は孔２４を有していてよく、該孔は、閉じられた中空室の排気のために用いられる。さらに構成部材若しくは構成部品２０を設けてあってよく、該構成部品は電極２３を電極１７及び／又はガス噴出器２１に対して絶縁している。図８に示してある構成要素、特に構成部品１８，１９，２０及び／又は孔２４を省略することもできる。さらに、複数の電極を備えたプラズマ源において電極１６にアース電位と異なる電位を作用させると有利である。本発明に基づく媒体インジェクタの構成要素７，１３，１６は、傾斜した１つの面を形成しており、これによってプラズマのための凹状の出口開口が成形されている。
【００３８】
本発明に基づく媒体インジェクタの図８に示す実施例は、個別の構成部分を有利には幾何学形状によって互いに堅く固定するように形成されており、この場合に構成部分は互いに内周と外周とを適合されていて、形状係合的に及び／又はほかの固定手段によって機械要素、例えばブッシュ、スリーブ、ねじ、若しくはピン等を用いて固定されてよい。このような機械要素は非導電性の材料、例えばセラミック若しくはプラスチックから成形されていてよい。各構成要素は冷却媒体、熱伝導体若しくは放熱手段を用いて強く若しくは軽く冷却されるようになっていてよい。各構成要素は所定の部材から成っていて、かつ少なくとも部分的に異なる少なくとも１つの部材で被覆されていてよい。構成部材若しくは構成部品１８は有利にはセラミック若しくは銅から成っており、銅はセラミックで被覆されていてよく、必要に応じて熱伝導率の高い部材を電極１７に設けて、該電極を強く若しくは軽く冷却するようになっていてよい。別の実施態様では構成部品１８は磁気性のヨークリングとして形成されていてよい。ガス噴出リング１３は有利にはプラズマに対して安定した材料、例えばチタン、タンタル、タングステン、モリブデン、炭素、ニオブ、若しくはセラミックから成っている。電極１７は有利には、別の構成要素、例えば電極１６若しくはガス噴出器２１で発生した熱を導き出すために熱伝導率の高い材料から成っている。熱を排出するために、電極１７と熱の発生する構成要素とは良好に熱接触されている。電極１７を冷却するために、電極１７は熱伝導率の高い材料、例えば銀、銅若しくはアルミニウムから成っており、適切な被覆を施されていると有利である。熱放射率の高い材料若しくは電気絶縁作用のある材料も有利である。電極２３は別の構成部分と同じく例えば黒く被覆され、特に陽極酸化されていてよい。
【００３９】
図８の有利な実施態様では、電極１６，２３間の堅い結合は確実な電気接続並びに機械的な高い安定性を保証している。このような安定的な構成は電極１６，２３と別の電極、例えば電極１７若しくは構成部品との間の短絡を防止している。複雑な装置の機械的な形状安定性は、互いに結合されるすべての構成部分を位置決め付加部（センタリング付加部）によって形状係合的に、つまり形状による束縛に基づき互いに結合固定し、及び／又はねじ結合し、若しくはピン止め或いはリベット止めすることによって達成される。
【００４０】
図９に図８の実施例の変化例（別の構成）を示してあり、この場合に図面を見やすくするために図８の構成部分と同一の構成部分の図示を省略してあり、該構成部分は該変化例に用いられ得るものである。電極１６は図９では少なくとも部分的に付加的なプラズマシールド２５を備えている。プラズマシールドは有利には、プラズマに対して安定した材料、例えばタンタル、チタン、ニオブ、モリブデン、タングステン、炭素、若しくはセラミック（例えばアルミナ、窒化ホウ素等）から成っていて、電極１６に取り外し可能に取り付けられていてよい。冷却のために冷却部材２６をガス噴出器２１に取り付けてあり、ガス噴出器は積極的に、つまり強く冷却されるようになっている。構成部材若しくはガス噴出器は表面を冷却面として形成されていてよい。冷却面に対応して冷却媒体回路を配置してあってよく、冷却面は凹凸若しくは冷却ひれとして形成され、若しくは冷却面は熱排出手段を用いて冷却されるようになっていてよい。冷却部材を単数若しくは複数の冷却媒体によって冷却する場合には、冷却媒体用の管路は少なくとも部分的にフレキシブルに形成されていると有利である。すべての電極及び／又はガス噴出器の冷却装置を設けてあると有利である。冷却は冷却面によって、例えばねじ結合されていて水が貫流する部分によって行われてよい。
【００４１】
図１０には本発明の別の実施例を示してあり、該実施例ではガス供給通路若しくはガス供給管路１は電極１７を貫通してガス噴出器２１へ導かれている。電極１７とガス噴出器２１とに異なる電位を生ぜしめる場合には、ガス供給管路１は電極１７に対して絶縁してあり、若しくは互いに異なる電位を有する構成部分間に絶縁体若しくは半導体を設けてある。
【００４２】
ガス供給管路１内での寄生プラズマを遮断するために、メッシュ若しくはグリッド２７或いは多孔性の部材を装着してあり、グリッド若しくは多孔性の部材は金属、絶縁体若しくは半導体から成っていてよい。さらに図１０にはガス噴出リングの代わりにディフューザ２８を配置してあり、ディフューザは有利にはプラズマに対して安定した多孔性、織物状若しくはスポンジ状の材料から成っている。
【００４３】
本発明に基づく媒体インジェクタは、種々の形状の構成を有している。プラズマ源と関連して、図１１及び図１２に有利な構成の実施例を示してある。本発明は、プラズマ源と一緒に用いることに限定されるものではない。
【００４４】
図１１は、回転対称的な媒体インジェクタの横断面を示しており、該媒体インジェクタは両側にガス供給管路１を備えている。ガス噴出器２１内ではガス通路１１を用いてガスを分配している。ガスはガス出口のための開口部２を通って、ガス噴出器２１とガス噴出リング１３との間の空間内へ流れるようになっている。次いでガスは、有利には溢流部若しくはオーバーフロー部を備えた通路として形成されたガス噴出リング１３を経て内側へ処理室８内に流入するようになっている。図１２には、方形構造の媒体インジェクタMIを示してあり、この場合に残りの部分は図１１の実施例と同じ構造である。
【００４５】
プラズマ源の有利な実施態様では、陽極は筒状の形状を有していて、かつすでに公知技術で知られているように、陰極に対して軸線方向にずらして配置されている。媒体は有利には間隙を通して、陽極に対して軸線方向にずらされて処理室の、陰極と相対する側に配置された領域内へ、若しくは陽極と陰極との間に配置された領域内へ供給される。若しくは媒体は、処理室の、陰極の側に配置された領域内へ陰極に対して軸線方向にずらして供給されるようになっていてよい。さらに有利には、媒体は間隙を通して、処理室の陽極及び／又は陰極の領域内に供給されるようになっている。陰極と陽極との間での軸線方向のずれはプラズマ源の機能にとって重要ではない。
【００４６】
図１３は、シリンダー状若しくは筒状のプラズマ源にとって有利な媒体インジェクタMIの斜視図である。ガス供給管路１は電極２３を通してガス噴出リングへ導かれている。プラズマ源は、電極１６によって形成された平らな端面及び／又は傾斜された端面を有している。別の実施態様では端面は、規定された曲線に沿って形成されていてよく、例えばラバル管のように形成されていてよいものである。電極１６の下側にガス噴出リング１３を配置してあり、これによって間隙スペース７は電極１６の下面とガス噴出リング１３との間に形成されている。ガス噴出リング１３は構成部品１８上に装着されており、該構成部品自体は電極１７上に装着されている。図２乃至図１１の実施例で述べた構成要素及び材料は、図１３の実施例でも有利に用いられるものである。さらに、電極１７内に挿入されて該電極を汚れから保護する保護管を設けることも可能である。発生した汚れを保護管上に保持して、汚れが再びプラズマ内に達するのを防止するために、保護管はプラズマに向いた内周面を粗く形成され、若しくはローレットで刻み目を付けられている。保護管は抜き取られてクリーニングされるようになっている。
【００４７】
プラズマ源は図示省略の構成要素、例えば電子放出器並びにプラズマの所定方向への案内のための最適なマグネットを有していて、プラズマ源の外側へ延びるプラズマビームを形成するようになっている。筒状の電極装置１６，１７，２３の内部の間隙スペース７の位置決めは、例えばプラズマ源の外側に生ぜしめられる被覆材料の原子、分子若しくはクラスタによる間隙画成面への直接的な蒸着を減少させる、若しくは完全に防止するのに役立っている。したがって、少なくともガスの供給のための輸送開口部のパラメータを変えないでいるかぎりにおいて、高い運転安定性を達成している。本発明に基づき形成されたプラズマ源によって生ぜしめられるプラズマビームは、例えばヨーロッパ特許出願公開第０４６３２０３Ａ１号明細書若しくはヨーロッパ特許出願公開第１１５４４５９Ａ２号明細書に記載の従来のプラズマ源によって達成されるものよりも幅広くなっている。これによって、被覆すべき基板若しくはサブストレート上への均質な層分布を達成することができる。特にプラズマ源の対称軸線からの半径方向の距離の大きな領域での高い均一性を達成できるようになっている。さらにプラズマ源の対称軸線を基準とした中央の領域で、前記公知の装置に対してほぼ２５％高いイオン流密度を達成できるようになっている。プラズマ源の対称軸線を中心とした周辺領域でのイオン流密度の増大はほぼ５０％である。
【００４８】
本発明に基づく媒体インジェクタは、基板若しくはサブストレートの被覆のためのスパッタリング装置に用いられると有利である。この種のスパッタリング装置は、処理室内にスパッタリングガス及び／又は反応ガスのための少なくとも１つのガス入口装置及びスパッタリング陰極を有しており、スパッタリング陰極は少なくとも１つのスパッタリングターゲットを含んでいる。少なくとも１つのガス入口装置は、本発明に基づく媒体インジェクタとして形成されている。スパッタリング装置の運転時にはスパッタリング陰極を介してプラズマを形成し、若しくはスパッタリング陰極と高エネルギーの粒子との衝突を生ぜしめるようになっている。図１４の断面図に示してあるように、ガス噴出器２１はスパッタリング陰極の近傍に配置されている。ガスはガス供給管路１を通して、管状部材によって形成されたガス噴出器２１内に供給され、かつ通路１１を経て、ガス流出のための複数の開口部２若しくは１つの間隙スペース７によって分配される。
【００４９】
図１４に示す構成は、スパッタリング陰極２９の近傍へのガスの供給を可能にするものである。ガスのこのような供給は、ほかの箇所でガスを処理室内へ送り込む方法に比べてガスの必要な量を減少させている。ガスの部分圧はガス入口の箇所で最大であるので、比較的低い圧力で処理を行うことになる。反応ガスによってスパッタリング処理を改善する場合には、スパッタリング電極の近傍で反応ガスを送り込むと有利である。
【００５０】
図１４に示してあるスパッタリング装置は、さらに遮蔽部材３１を有しており、遮蔽部材は少なくとも部分的にスパッタリング陰極２９と異なる電位に設定されている。多くの場合、装置アースの電位に設定された遮蔽を選ぶようになっている。この場合にガス供給はスパッタリング電極のファラデー暗部で行われ、ガス噴出器２１に生じる間隔は相応に小さく設定されている。
【００５１】
スパッタリング陰極２９及び遮蔽部材３１に対するガス噴出器２１の組み付け及び／又は調節及び／又は電気的絶縁のために取り付け部材３２，３３を設けてある。少なくとも一時的に異なる電位をガス噴出器２１、スパッタリング陰極２９及び遮蔽部材３１に生ぜしめるようになっている場合には、これらの構成要素は互いに電気的に絶縁されている。適切な形状付与によって、ガスは確実にスパッタリング陰極２９のプラズマに向かって流れるようになっている。
【００５２】
図５にはスパッタリング装置の別の実施例を示してあり、該スパッタリング装置の間隙スペース７は、スパッタリング陰極２９と管状部材から成るガス噴出器２１との間に形成されていて、スパッタリング陰極２９に沿ったガス供給を可能にしている。
【００５３】
図１６に示してあるスパッタリング装置はガス噴出リングを備えており、該ガス噴出リングは２つの構成要素１３，１４によって形成されている。ガス噴出器２１とガス噴出リング１３，１４とは互いに自動的に中心位置決め、つまりセンタリングされるように形成されている。ガス噴出リング１４は絶縁体から製造されていてよく、ガス噴出リング１３は変動電位を生ぜしめられるようになっていてよい。別の実施態様ではガス噴出器２１は別の構成要素に対して完全に絶縁して形成されている。
【００５４】
ガス噴出器２１及びガス噴出リング１３，１４はドイツ連邦共和国特許出願公開第２１４９６０６号明細書に記載の遮蔽部材に類似して形成されていてよい。該明細書の記載内容は本発明にも当てはまる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１４９６０６号明細書に記載されている中間遮蔽部２９，２２で、スパッタリング陰極２９の近傍に、本発明に基づく媒体インジェクタとして形成されたガス流入装置を組み込んである。
【００５５】
スパッタリング陰極２９及びガス噴出器２１並びにガス噴出リング１３，１４の組み付け及び／又は調節及び／又は電気的な絶縁のために、図１６に示してあるようにさらに構成部材若しくは構成部品３２，３４を設けてあってよく、該構成部品は陰になる部分の形成のための突起部３５を有している。別の実施態様では、相応の突起部３５は別の構成部材、例えばガス噴出器２１内に組み込まれている。例えば間隙７若しくは２２の領域に達する物質は、突起部３５の領域で層として沈積される。このようにして、不都合に分離された層により構成部材間の導電性の結合を生ぜしめてしまうようなことは避けられる。絶縁性の構成部品３２，３４は、構成部分２１によって結合されて１つの構成部品として形成されていてよい。
【００５６】
図１７には別のスパッタリング装置を示してあり、該スパッタリング装置はスパッタリングガス及び／又は反応ガスのためのガス入口装置として本発明に基づく媒体インジェクタを備えており、この場合に間隙スペース７はスパッタリング陰極２９のスパッタリング表面３０の上側の領域に対応して配置されている。これにより、ガスは外側から直接にスパッタリング表面３０の上側の空間内のスパッタリングプラズマに供給されるようになっている。間隙スペース７は有利には全周にわたって配置されている。ガスの供給はガス供給管路１を通してガス噴出器２１内へ行われ、かつガスは通路１１によって分配される。通路１１からのガスの流出は出口開口部２を介して行われる。間隙スペース７は一方で遮蔽部材３１によって、かつ他方でガス噴出リング１３によって画成されている。遮蔽部材３１及び／又はガス噴出リング１３は本発明に基づき管状部材として形成されている。必要に応じて間隙画成面は、遮蔽部材３１の端面３１ａによって形成されている。
【００５７】
スパッタリング陰極及びガス噴出リング１３は、図示の実施例では電気絶縁性の構成部材３２によって保持されており、該構成部材はガス噴出リング１３に対するガス噴出器２１の位置決めに役立ち、かつスパッタリング陰極２９に対するガス噴出器２１及びガス噴出リング１３の位置決めに役立っている。遮蔽部材３１とガス噴出器２１との間に電気絶縁性の別の構成部品３４を配置してあり、該構成部品はガス噴出器２１に対する遮蔽部材３１の位置決めに用いられている。構成部品３２は、電気的な短絡を生ぜしめてしまうことになる連続した層の形成を阻止するために突起部３５を有している。構成部品３４も、構成部品３２と同じように、突起部３５を有するように形成されていてよい。互いに結合される各構成部材の使用された材料に関連して、構成部品３２，３４の電気絶縁性の機能は省略されてよい。このことは、同じ電位（例えばアース電位）に規定されている隣接の構成部材、例えばガス噴出器２１及び遮蔽部材３１にも当てはまる。
【００５８】
本発明に基づくスパッタリング装置の別の実施態様では、１つのスパッタリング陰極の領域に複数のガス噴出器を設けて、スパッタリング表面若しくは被覆すべき基板に対して異なる距離からガスを供給するようにしてある。これによって、処理の行われる箇所でガスの粒子密度を高くすることができる。さらに、スパッタリングターゲットの表面への酸化物の付着によりスパッタリング効果が減少することを考慮することができる。酸化物は基板に施されるものである。酸素を基板に近づけかつスパッタリングガスをスパッタリングターゲットに近づけると有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】公知技術のリング形噴出器を示す図
【図２】媒体インジェクタの斜視図
【図３】媒体インジェクタの間隙構成を示す図
【図４】予備室を備えた媒体インジェクタの断面図
【図５】溢流部を備えた媒体インジェクタの断面図
【図６】構成部材で満たされた間隙スペースの構成を示す断面図
【図７】２つの電極間に配置されたガス噴出器を備える媒体インジェクタの断面図
【図８】プラズマ源にとって有利な媒体インジェクタの断面図
【図９】図８の媒体インジェクタの変化例の断面図
【図１０】プラズマ源にとって有利な別の実施例の媒体インジェクタの断面図
【図１１】回転対称的な構造の媒体インジェクタの水平断面図
【図１２】方形構造の媒体インジェクタの水平断面図
【図１３】媒体インジェクタを備えた回転対称的な構造のプラズマ源の斜視図
【図１４】媒体インジェクタを備えるスパッタリング装置の垂直断面図
【図１５】媒体インジェクタを備える別の実施例のスパッタリング装置の垂直断面図
【図１６】媒体インジェクタを備える更に別の実施例のスパッタリング装置の垂直断面図
【図１７】媒体インジェクタを備える更に別の実施例のスパッタリング装置の垂直断面図
【符号の説明】
【００６０】
１ ガス供給管路、 ２ 出口開口部、 ３ ガス管路、 ４ 間隙、５，６ 間隙画成面、 ７ 間隙スペース、 ８ 処理室、 ９，１０ 構成部材、 １１，１２ ガス通路、 １３ ガス噴出リング、 １３ａ 端面、 １４，１５ 構成部材、 １６ 電極、 １６ａ 端面、 １７ 電極、 １８，１９，２０ 構成部材、 ２１ ガス噴出器、 ２２ 間隙、 ２３ 電極、 ２４ 孔、 ２５ プラズマシールド、 ２６ 冷却部材、 ２８ ディフューザ、 ２９ スパッタリング陰極、 ３０ スパッタリング表面、 ３１ 遮蔽部材、 ３２，３３，３４ 取り付け部材、３５ 突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体、特に流動状の媒体を処理室内へ輸送するための媒体インジェクタであって、有利には１つの供給装置及び媒体のための輸送開口部としての少なくとも１つの間隙を備えており、この場合に間隙は少なくとも２つの間隙画成面を有しており、該間隙画成面は該間隙画成面間に配置された間隙スペースを形成している形式のものにおいて、少なくとも１つの間隙画成面は、第１の管状部材の少なくとも１つの端面の少なくとも一部分によって形成されていることを特徴とする媒体を処理室内へ輸送するための媒体インジェクタ。
【請求項２】
第１の間隙画成面に相対して位置する第２の間隙画成面は、第２の管状部材の端面の少なくとも一部分によって形成されている請求項１に記載の媒体インジェクタ。
【請求項３】
第１の間隙画成面に相対して位置する第２の間隙画成面は、非管状の部材の有利には平らな表面によって形成されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項４】
所定のパターンの間隙スペースの形成のための複数の端面を設けてある先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項５】
間隙は少なくとも２つの円弧状間隙によって形成されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項６】
管状部材は、一貫した１つの間隙の形成のために、周囲の閉じられた横断面を有している先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項７】
管状部材は円形、楕円形、多角形若しくは正方形或いは長方形の横断面を有している先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項８】
管状部材は中実材料から穿孔によって成形されており、若しくは溶接結合成形された管、或いは引き抜き成形された管、若しくは継ぎ目なし管から成っている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項９】
少なくとも１つの構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品の位置決めは、形状係合の結合固定部によって行われている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１０】
間隙は、互いに上下に重ね合わされかつ互いに離間された２つの円形リングによって画成されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１１】
円形リングは相互の中心位置決めのために、若しくは相互の自動的な中心位置決めのために互いに内外に位置するように形成されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１２】
媒体流体に影響を及ぼすために、特に媒体流体の均一性を高めるために、間隙の上流側に少なくとも１つの予備室若しくは前室を設けてあり、該予備室若しくは前室は有利には孔状及び／又は間隙状の開口部を介して処理室に接続されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１３】
間隙スペース内に、若しくは間隙スペースと接続されたスペース領域内に、流れのよどみの区域の形成のための突起部を設けてある先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１４】
間隙スペースの少なくとも一部分に、少なくとも１つの充填部材を配置してある先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１５】
少なくとも１つの充填部材は、間隙スペース内への媒体の輸送のための予備室を有している請求項１４に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１６】
少なくとも１つの充填部材は、少なくとも１つの管状部材によって成形されている請求項１４又は１５に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１７】
少なくとも１つの管状部材内に少なくとも１つの供給通路若しくは供給管路を組み込んである先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１８】
少なくとも１つの構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品は冷却部材を備えている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１９】
構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品のための材料として、導体、有利には金属、特に鋼、特殊鋼、チタン、アルミニウム、銅、タンタル、タングステン、モリブデン、黒鉛、半導体、及び／又は絶縁体、有利にはセラミック若しくはプラスチックを用いてある先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２０】
少なくとも１つの構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品の表面の少なくとも一部分は、別の材料、特に保護作用の被覆材料によって被覆されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２１】
間隙は電極装置の一部分を成している先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２２】
間隙画成面の少なくとも一部分に、少なくとも一時的に種々の電位を生ぜしめるようになっている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２３】
間隙は処理室を少なくとも部分的に取り囲んでいる先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２４】
媒体インジェクタはプラズマ装置のプラズマ室内への媒体の供給のために用いられており、プラズマ室内に有利には表面の被覆若しくは処理のためにプラズマを形成するようになっている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２５】
プラズマは、磁場を用いることなしに若しくは磁場を用いて、或いは電子源若しくはイオン源を用いて自動的なガス放電若しくは非自動的なガス放電によって形成されるようになっている請求項２４に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２６】
間隙はプラズマのファラデー暗部に対応して配置されている請求項２４又は２５に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２７】
少なくとも１つの媒体インジェクタを備えたプラズマ及び／又はイオン装置において、媒体インジェクタは請求項１から２６のいずれか１項に記載の構成で形成されていることを特徴とする、媒体インジェクタを備えたプラズマ及び／又はイオン装置。
【請求項２８】
装置は、ガスのイオン化用の電子の形成のための少なくとも１つの陰極及び該陰極に対応して配置された少なくとも１つの陽極を備えた電子源として形成されている請求項２７に記載のプラズマ及び／又はイオン装置。
【請求項２９】
陰極及び陽極は処置室内に配置されている請求項２８に記載のプラズマ源。
【請求項３０】
陽極は筒状若しくはシリンダー状の形状を有していて、陰極に対して軸線方向にずらして配置されている請求項２８又は２９に記載のプラズマ源。
【請求項３１】
媒体は間隙を通して、処理室の、陽極に対して軸線方向にずらして陰極と逆の側に配置された領域内へ供給されるようになっている請求項２８から３０のいずれか１項に記載のプラズマ源。
【請求項３２】
媒体は間隙を通して、処理室の、陽極と陰極と間に配置された領域内へ供給されるようになっている請求項２８から３１のいずれか１項に記載のプラズマ源。
【請求項３３】
媒体は処理室の、陰極の側に配置された領域内へ、かつ陽極に対して軸線方向にずらして供給されるようになっている請求項２８から３２のいずれか１項に記載のプラズマ源。
【請求項３４】
媒体は間隙を通して、陽極及び／又は陰極の領域内へ供給されるようになっている請求項２８から３３いずれか１項に記載のプラズマ源。
【請求項３５】
基板を被覆するためのスパッタリング装置であって、スパッタリングガス及び／又は反応ガスのための少なくとも１つのガス入口装置若しくはガス入口部及びスパッタリング陰極を含んでおり、スパッタリング陰極は少なくとも１つのスパッタリングターゲットを有している形式のものにおいて、少なくとも１つのガス入口装置は請求項１から２６のいずれか１項に記載の媒体インジェクタとして形成されていることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項３６】
媒体インジェクタの間隙は、スパッタリングターゲットのスパッタリング表面の上側の領域内に配置されている請求項３５に記載のスパッタリング装置。
【請求項３７】
少なくとも１つの間隙画成面は、遮蔽構成要素として、若しくは遮蔽構成要素の一部分として形成されている請求項３５から３６のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項３８】
互いに同じガス若しくは異なるガスの供給のために、少なくとも２つの、有利には互いに軸線方向及び／又は半径方向で互いにずらされた間隙を設けてある請求項３５から３７のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項１】
媒体、特に流動状の媒体を処理室内へ輸送するための媒体インジェクタであって、有利には１つの供給装置及び媒体のための輸送開口部としての少なくとも１つの間隙を備えており、この場合に間隙は少なくとも２つの間隙画成面を有しており、該間隙画成面は該間隙画成面間に配置された間隙スペースを形成している形式のものにおいて、少なくとも１つの間隙画成面は、第１の管状部材の少なくとも１つの端面の少なくとも一部分によって形成されていることを特徴とする媒体を処理室内へ輸送するための媒体インジェクタ。
【請求項２】
第１の間隙画成面に相対して位置する第２の間隙画成面は、第２の管状部材の端面の少なくとも一部分によって形成されている請求項１に記載の媒体インジェクタ。
【請求項３】
第１の間隙画成面に相対して位置する第２の間隙画成面は、非管状の部材の有利には平らな表面によって形成されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項４】
所定のパターンの間隙スペースの形成のための複数の端面を設けてある先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項５】
間隙は少なくとも２つの円弧状間隙によって形成されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項６】
管状部材は、一貫した１つの間隙の形成のために、周囲の閉じられた横断面を有している先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項７】
管状部材は円形、楕円形、多角形若しくは正方形或いは長方形の横断面を有している先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項８】
管状部材は中実材料から穿孔によって成形されており、若しくは溶接結合成形された管、或いは引き抜き成形された管、若しくは継ぎ目なし管から成っている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項９】
少なくとも１つの構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品の位置決めは、形状係合の結合固定部によって行われている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１０】
間隙は、互いに上下に重ね合わされかつ互いに離間された２つの円形リングによって画成されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１１】
円形リングは相互の中心位置決めのために、若しくは相互の自動的な中心位置決めのために互いに内外に位置するように形成されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１２】
媒体流体に影響を及ぼすために、特に媒体流体の均一性を高めるために、間隙の上流側に少なくとも１つの予備室若しくは前室を設けてあり、該予備室若しくは前室は有利には孔状及び／又は間隙状の開口部を介して処理室に接続されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１３】
間隙スペース内に、若しくは間隙スペースと接続されたスペース領域内に、流れのよどみの区域の形成のための突起部を設けてある先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１４】
間隙スペースの少なくとも一部分に、少なくとも１つの充填部材を配置してある先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１５】
少なくとも１つの充填部材は、間隙スペース内への媒体の輸送のための予備室を有している請求項１４に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１６】
少なくとも１つの充填部材は、少なくとも１つの管状部材によって成形されている請求項１４又は１５に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１７】
少なくとも１つの管状部材内に少なくとも１つの供給通路若しくは供給管路を組み込んである先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１８】
少なくとも１つの構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品は冷却部材を備えている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項１９】
構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品のための材料として、導体、有利には金属、特に鋼、特殊鋼、チタン、アルミニウム、銅、タンタル、タングステン、モリブデン、黒鉛、半導体、及び／又は絶縁体、有利にはセラミック若しくはプラスチックを用いてある先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２０】
少なくとも１つの構成部材、若しくは構成部分及び／又は構成部品の表面の少なくとも一部分は、別の材料、特に保護作用の被覆材料によって被覆されている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２１】
間隙は電極装置の一部分を成している先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２２】
間隙画成面の少なくとも一部分に、少なくとも一時的に種々の電位を生ぜしめるようになっている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２３】
間隙は処理室を少なくとも部分的に取り囲んでいる先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２４】
媒体インジェクタはプラズマ装置のプラズマ室内への媒体の供給のために用いられており、プラズマ室内に有利には表面の被覆若しくは処理のためにプラズマを形成するようになっている先行の請求項のいずれか１項に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２５】
プラズマは、磁場を用いることなしに若しくは磁場を用いて、或いは電子源若しくはイオン源を用いて自動的なガス放電若しくは非自動的なガス放電によって形成されるようになっている請求項２４に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２６】
間隙はプラズマのファラデー暗部に対応して配置されている請求項２４又は２５に記載の媒体インジェクタ。
【請求項２７】
少なくとも１つの媒体インジェクタを備えたプラズマ及び／又はイオン装置において、媒体インジェクタは請求項１から２６のいずれか１項に記載の構成で形成されていることを特徴とする、媒体インジェクタを備えたプラズマ及び／又はイオン装置。
【請求項２８】
装置は、ガスのイオン化用の電子の形成のための少なくとも１つの陰極及び該陰極に対応して配置された少なくとも１つの陽極を備えた電子源として形成されている請求項２７に記載のプラズマ及び／又はイオン装置。
【請求項２９】
陰極及び陽極は処置室内に配置されている請求項２８に記載のプラズマ源。
【請求項３０】
陽極は筒状若しくはシリンダー状の形状を有していて、陰極に対して軸線方向にずらして配置されている請求項２８又は２９に記載のプラズマ源。
【請求項３１】
媒体は間隙を通して、処理室の、陽極に対して軸線方向にずらして陰極と逆の側に配置された領域内へ供給されるようになっている請求項２８から３０のいずれか１項に記載のプラズマ源。
【請求項３２】
媒体は間隙を通して、処理室の、陽極と陰極と間に配置された領域内へ供給されるようになっている請求項２８から３１のいずれか１項に記載のプラズマ源。
【請求項３３】
媒体は処理室の、陰極の側に配置された領域内へ、かつ陽極に対して軸線方向にずらして供給されるようになっている請求項２８から３２のいずれか１項に記載のプラズマ源。
【請求項３４】
媒体は間隙を通して、陽極及び／又は陰極の領域内へ供給されるようになっている請求項２８から３３いずれか１項に記載のプラズマ源。
【請求項３５】
基板を被覆するためのスパッタリング装置であって、スパッタリングガス及び／又は反応ガスのための少なくとも１つのガス入口装置若しくはガス入口部及びスパッタリング陰極を含んでおり、スパッタリング陰極は少なくとも１つのスパッタリングターゲットを有している形式のものにおいて、少なくとも１つのガス入口装置は請求項１から２６のいずれか１項に記載の媒体インジェクタとして形成されていることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項３６】
媒体インジェクタの間隙は、スパッタリングターゲットのスパッタリング表面の上側の領域内に配置されている請求項３５に記載のスパッタリング装置。
【請求項３７】
少なくとも１つの間隙画成面は、遮蔽構成要素として、若しくは遮蔽構成要素の一部分として形成されている請求項３５から３６のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項３８】
互いに同じガス若しくは異なるガスの供給のために、少なくとも２つの、有利には互いに軸線方向及び／又は半径方向で互いにずらされた間隙を設けてある請求項３５から３７のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公表番号】特表２００８−５０３０３６（Ｐ２００８−５０３０３６Ａ）
【公表日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１５８１５（Ｐ２００７−５１５８１５）
【出願日】平成１７年６月２日（２００５．６．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００５９４９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１２４８１９
【国際公開日】平成１７年１２月２９日（２００５．１２．２９）
【出願人】（５０２２３９９００）ライボルト オプティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (22)
【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｙｂｏｌｄ Ｏｐｔｉｃｓ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓｓｔｒａｓｓｅ ８８， Ｄ−６３７５５ Ａｌｚｅｎａｕ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２日（２００５．６．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００５９４９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１２４８１９
【国際公開日】平成１７年１２月２９日（２００５．１２．２９）
【出願人】（５０２２３９９００）ライボルト オプティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (22)
【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｙｂｏｌｄ Ｏｐｔｉｃｓ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓｓｔｒａｓｓｅ ８８， Ｄ−６３７５５ Ａｌｚｅｎａｕ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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