JP2758999B2 - 真空アーク蒸着装置 - Google Patents
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32055—Arc discharge
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空中で皮膜を基板上
に形成する装置、特に皮膜材料の蒸発に真空アーク放電
を利用した真空アーク蒸着装置に関する。
に形成する装置、特に皮膜材料の蒸発に真空アーク放電
を利用した真空アーク蒸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空アーク蒸着法は、真空室内で蒸発源
（陰極）から真空アーク放電により皮膜材料を蒸発さ
せ、これを基板上に堆積させる方法である。蒸発源であ
る陰極からは高アーク電流により陰極材料原子が高エネ
ルギーのプラズマビームとなって放出され、必要に応じ
て基板に印加された負の電圧により加速されて基板上に
皮膜を形成する。
（陰極）から真空アーク放電により皮膜材料を蒸発さ
せ、これを基板上に堆積させる方法である。蒸発源であ
る陰極からは高アーク電流により陰極材料原子が高エネ
ルギーのプラズマビームとなって放出され、必要に応じ
て基板に印加された負の電圧により加速されて基板上に
皮膜を形成する。
【０００３】この真空アーク蒸着法の特徴の一つは、蒸
発した陰極材料原子の高イオン化率と高エネルギーにあ
り、このため、強度及び耐久性に優れた密度の高い皮膜
が得られる。又、工業的に注目されることとして、成膜
速度が高く生産性に優れている特徴がある。もう一つの
特徴としては、成膜特性が安定している事があげられ
る。すなわち、真空アーク蒸着法では、アーク放電電流
に比例した一定の蒸発量を得ることができ、一定の処理
条件のもとであれば、繰り返し処理を行った場合の再現
性は極めて高い。このため真空アーク蒸着法では、アー
ク放電電流を一定とした状態での放電時間で皮膜の厚さ
を管理する事が行われてきた。
発した陰極材料原子の高イオン化率と高エネルギーにあ
り、このため、強度及び耐久性に優れた密度の高い皮膜
が得られる。又、工業的に注目されることとして、成膜
速度が高く生産性に優れている特徴がある。もう一つの
特徴としては、成膜特性が安定している事があげられ
る。すなわち、真空アーク蒸着法では、アーク放電電流
に比例した一定の蒸発量を得ることができ、一定の処理
条件のもとであれば、繰り返し処理を行った場合の再現
性は極めて高い。このため真空アーク蒸着法では、アー
ク放電電流を一定とした状態での放電時間で皮膜の厚さ
を管理する事が行われてきた。
【０００４】しかしながら、このように皮膜特性が安定
した真空アーク蒸着法にあっても、蒸発源（以下、ター
ゲットという）の一般的に数十ロットにのぼる寿命まで
の消耗過程にあっては、徐々にではあるが成膜速度が低
下するといった特性の変化があらわれてくる。例えば、
発明者が行った実験結果によると、最初外形100 mm、厚
さ16mmのチタン製のターゲットが重量で約50％消耗して
寿命近くにまで達した段階で、成膜速度は当初に比べ約
15％低下していた。したがって、数十ロットを処理する
間においては、成膜条件が一定であれば処理の膜厚が15
％低下する事になる。さらに蒸発特性の変化は膜厚のみ
ならず、形成した皮膜の性質にも影響を与えることがあ
る。
した真空アーク蒸着法にあっても、蒸発源（以下、ター
ゲットという）の一般的に数十ロットにのぼる寿命まで
の消耗過程にあっては、徐々にではあるが成膜速度が低
下するといった特性の変化があらわれてくる。例えば、
発明者が行った実験結果によると、最初外形100 mm、厚
さ16mmのチタン製のターゲットが重量で約50％消耗して
寿命近くにまで達した段階で、成膜速度は当初に比べ約
15％低下していた。したがって、数十ロットを処理する
間においては、成膜条件が一定であれば処理の膜厚が15
％低下する事になる。さらに蒸発特性の変化は膜厚のみ
ならず、形成した皮膜の性質にも影響を与えることがあ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、バッチ処理式の
装置では、このような蒸発特性の変動への対応は、膜厚
の変動が許容範囲内にある場合には修正を行わないのが
ほとんどであり、修正が必要な場合には、作業者がター
ゲットの消耗度合いを見たり、あるいは処理ロット数か
ら経験的に判断して一部処理条件を変更する事が行われ
てきた。また別の方法としては、処理品の膜厚を定期的
に監視して処理条件にフィードバックする事が行われて
きた。
装置では、このような蒸発特性の変動への対応は、膜厚
の変動が許容範囲内にある場合には修正を行わないのが
ほとんどであり、修正が必要な場合には、作業者がター
ゲットの消耗度合いを見たり、あるいは処理ロット数か
ら経験的に判断して一部処理条件を変更する事が行われ
てきた。また別の方法としては、処理品の膜厚を定期的
に監視して処理条件にフィードバックする事が行われて
きた。
【０００６】自動運転が可能な装置であっても、このあ
たりの事情は同じであり、ターゲットの消耗による蒸発
特性の変化が問題となる場合には複数の処理条件を用意
しておき、ターゲットの消耗に応じて処理条件を作業者
が切り替えて行くことが行われている。当然、蒸発特性
の変化があり皮膜特性が変化する事は望ましい事ではな
いし、これを補正するために処理条件を切り替えて行く
事を作業者が行う場合、人為的エラーや作業者の個人差
がでやすくなる問題が発生する。
たりの事情は同じであり、ターゲットの消耗による蒸発
特性の変化が問題となる場合には複数の処理条件を用意
しておき、ターゲットの消耗に応じて処理条件を作業者
が切り替えて行くことが行われている。当然、蒸発特性
の変化があり皮膜特性が変化する事は望ましい事ではな
いし、これを補正するために処理条件を切り替えて行く
事を作業者が行う場合、人為的エラーや作業者の個人差
がでやすくなる問題が発生する。
【０００７】更に、高度に自動化された真空アーク蒸着
装置として大量処理用の連続式の装置を考えると、さら
に問題点は大きくなる。すなわち、このような装置では
独立した真空排気室、蒸着室、大気解放室を持ち、１日
の間に数十ロットを処理可能で、この間作業者が介在す
ることなく処理が行われることになる。このような場合
に、必要な処理条件の補正が行えぬために処理ロット間
での膜厚等のばらつきを生ずる事があった。
装置として大量処理用の連続式の装置を考えると、さら
に問題点は大きくなる。すなわち、このような装置では
独立した真空排気室、蒸着室、大気解放室を持ち、１日
の間に数十ロットを処理可能で、この間作業者が介在す
ることなく処理が行われることになる。このような場合
に、必要な処理条件の補正が行えぬために処理ロット間
での膜厚等のばらつきを生ずる事があった。
【０００８】本発明は、このような真空アーク蒸発源の
消耗による蒸発特性の変化を自動的に補正し、作業者の
介在なしに自動的に処理ロット間の再現性が得られる自
動運転可能な真空アーク蒸着装置を提供するものであ
る。
消耗による蒸発特性の変化を自動的に補正し、作業者の
介在なしに自動的に処理ロット間の再現性が得られる自
動運転可能な真空アーク蒸着装置を提供するものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の真空アーク蒸着
装置は、真空アーク蒸発源のアーク放電電流値を時間的
に積算する積算手段と、積算手段により積算された電流
積算値の増加に伴い、真空アーク蒸発源の蒸発量につい
ての初期蒸発量からの低下割合とほぼ同じ割合でアーク
放電電流を増加させる補正手段とを備えるものである。
装置は、真空アーク蒸発源のアーク放電電流値を時間的
に積算する積算手段と、積算手段により積算された電流
積算値の増加に伴い、真空アーク蒸発源の蒸発量につい
ての初期蒸発量からの低下割合とほぼ同じ割合でアーク
放電電流を増加させる補正手段とを備えるものである。
【００１０】
【作用】積算手段により真空アーク蒸発源のアーク放電
電流値が積算され、この電流積算値の増加に伴い、補正
手段によって、アーク放電電流が真空アーク蒸発源の蒸
発量の低下割合とほぼ同じ割合で増加される。これによ
り、アーク放電電流に比例して蒸発量が増加し初期蒸発
量と略同等の量となる。従って、真空アーク蒸発源の消
耗による蒸発特性の変化が自動的に補正され、膜厚変動
が抑制される。この結果、作業者の介在なしに自動的に
処理ロット間の再現性が得られ、自動運転が可能にな
る。
電流値が積算され、この電流積算値の増加に伴い、補正
手段によって、アーク放電電流が真空アーク蒸発源の蒸
発量の低下割合とほぼ同じ割合で増加される。これによ
り、アーク放電電流に比例して蒸発量が増加し初期蒸発
量と略同等の量となる。従って、真空アーク蒸発源の消
耗による蒸発特性の変化が自動的に補正され、膜厚変動
が抑制される。この結果、作業者の介在なしに自動的に
処理ロット間の再現性が得られ、自動運転が可能にな
る。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の第１実施例における制御回路
のブロック図を示している。この真空アーク蒸着装置に
おいては、真空容器１中に、真空アーク蒸発源としての
ターゲット２が設けられ、これを陰極として陽極３との
間にアーク電源４から電力を供給し、アーク放電を発生
させることによって、ターゲット２を蒸発させて基板に
皮膜を形成する。アーク電源４からはアーク放電電流が
モニタ可能な電流モニタ信号 (この実施例では電流に比
例した電圧信号) が取出されている。
のブロック図を示している。この真空アーク蒸着装置に
おいては、真空容器１中に、真空アーク蒸発源としての
ターゲット２が設けられ、これを陰極として陽極３との
間にアーク電源４から電力を供給し、アーク放電を発生
させることによって、ターゲット２を蒸発させて基板に
皮膜を形成する。アーク電源４からはアーク放電電流が
モニタ可能な電流モニタ信号 (この実施例では電流に比
例した電圧信号) が取出されている。
【００１２】電流モニタ信号は制御装置に取込まれ、Ｖ
／Ｆ変換器５によってパルス信号に変換される。このパ
ルス信号は、単位時間当りのパルス数がアーク放電電流
値に比例したものとなるので、このパルス数を積算して
行くと、その積算値はアーク放電電流の時間積算値に比
例したものとなる。従って、パルス積算値に適当な定数
を乗じれば、アーク放電電流の時間積算値に換算でき
る。
／Ｆ変換器５によってパルス信号に変換される。このパ
ルス信号は、単位時間当りのパルス数がアーク放電電流
値に比例したものとなるので、このパルス数を積算して
行くと、その積算値はアーク放電電流の時間積算値に比
例したものとなる。従って、パルス積算値に適当な定数
を乗じれば、アーク放電電流の時間積算値に換算でき
る。
【００１３】この実施例では、パルス数の積算に２台の
プリセットカウント6,7 を用いている。各カウンタ6,7
にはカウント値のリセット信号が入力可能であり、ター
ゲット２が消耗して新品と交換された際には、パルス積
算値、即ちアーク放電電流の時間積算値を０にする。第
１プリセットカウンタ６の設定値としては、ターゲット
２の消耗が進んで例えば蒸発量が初期蒸発量から10％低
下するアーク電流積算値に対応する値とする。第１プリ
セットカウンタ６の積算値が設定値に達すると、第１プ
リセットカウンタ６は制御信号を発し、アーク電流設定
用の電流設定ボリューム８へ供給される電圧を、スイッ
チ９により10Ｖ電源10から11Ｖ電源11に切替える。即
ち、アーク電源４は制御装置から電圧信号 (電流設定信
号) を受けてその電流出力を調整するが、この電圧信号
は作業者が電流設定ボリューム８を操作することにより
調整される。第１プリセットカウンタ６の作動によって
電流設定ボリューム８へ供給される電圧を例えば10％上
昇させると、電流設定ボリューム８の設定変更なしに電
流設定信号を10％上昇させ得る。これにより、アーク放
電電流が、ターゲット２の蒸発量の初期蒸発量からの低
下の割合とほぼ同じ割合で上昇し、この結果、ターゲッ
ト２の蒸発量の減少が補正されて蒸発量が略一定に制御
される。勿論、この実施例では、蒸発量を補正するため
のカウンタは１台だけであるが、複数台用いれば何段に
もわたって細かく補正値を切替えて行くことも可能であ
る。
プリセットカウント6,7 を用いている。各カウンタ6,7
にはカウント値のリセット信号が入力可能であり、ター
ゲット２が消耗して新品と交換された際には、パルス積
算値、即ちアーク放電電流の時間積算値を０にする。第
１プリセットカウンタ６の設定値としては、ターゲット
２の消耗が進んで例えば蒸発量が初期蒸発量から10％低
下するアーク電流積算値に対応する値とする。第１プリ
セットカウンタ６の積算値が設定値に達すると、第１プ
リセットカウンタ６は制御信号を発し、アーク電流設定
用の電流設定ボリューム８へ供給される電圧を、スイッ
チ９により10Ｖ電源10から11Ｖ電源11に切替える。即
ち、アーク電源４は制御装置から電圧信号 (電流設定信
号) を受けてその電流出力を調整するが、この電圧信号
は作業者が電流設定ボリューム８を操作することにより
調整される。第１プリセットカウンタ６の作動によって
電流設定ボリューム８へ供給される電圧を例えば10％上
昇させると、電流設定ボリューム８の設定変更なしに電
流設定信号を10％上昇させ得る。これにより、アーク放
電電流が、ターゲット２の蒸発量の初期蒸発量からの低
下の割合とほぼ同じ割合で上昇し、この結果、ターゲッ
ト２の蒸発量の減少が補正されて蒸発量が略一定に制御
される。勿論、この実施例では、蒸発量を補正するため
のカウンタは１台だけであるが、複数台用いれば何段に
もわたって細かく補正値を切替えて行くことも可能であ
る。
【００１４】第２プリセットカウンタ７は別の働きをす
る。即ち、第２プリセットカウンタ７の設定値として
は、ターゲット２の寿命に相当する値が設定されてい
る。第２プリセットカウンタ７の積算値が設定値に達し
ターゲット２の寿命を検出すると、第２プリセットカウ
ンタ７が制御信号を発し、スイッチ12をオフさせるの
で、電源スイッチ13がON状態のままであるにも拘らず、
制御装置からアーク電源４に対して送られるON信号を自
動的に切り、寿命を超えての使用を止める。従って、タ
ーゲット２の過度の使用による事故を未然に防止でき
る。
る。即ち、第２プリセットカウンタ７の設定値として
は、ターゲット２の寿命に相当する値が設定されてい
る。第２プリセットカウンタ７の積算値が設定値に達し
ターゲット２の寿命を検出すると、第２プリセットカウ
ンタ７が制御信号を発し、スイッチ12をオフさせるの
で、電源スイッチ13がON状態のままであるにも拘らず、
制御装置からアーク電源４に対して送られるON信号を自
動的に切り、寿命を超えての使用を止める。従って、タ
ーゲット２の過度の使用による事故を未然に防止でき
る。
【００１５】このように本実施例によれば、ターゲット
２の消耗による蒸発特性の変化を自動的に補正可能であ
り、またターゲット２が寿命まで消耗した際には自動的
にアーク放電を停止することも可能である。なお、本実
施例では、Ｖ／Ｆ変換器５、第１プリセットカウンタ６
により積算手段14が構成され、ボリューム８、スイッチ
９、電源10,11 により補正手段15が構成されている。
２の消耗による蒸発特性の変化を自動的に補正可能であ
り、またターゲット２が寿命まで消耗した際には自動的
にアーク放電を停止することも可能である。なお、本実
施例では、Ｖ／Ｆ変換器５、第１プリセットカウンタ６
により積算手段14が構成され、ボリューム８、スイッチ
９、電源10,11 により補正手段15が構成されている。
【００１６】上記実施例は、蒸着操作が手動で行われる
ものにも適用できる基礎的な場合であったが、既にコン
ピュータ等を利用して蒸着動作そのものも完全に自動化
されているような装置においては、本発明はコンピュー
タのアルゴリズム上で実現できるため、より高度な適用
が可能であり、その効果も大きくなる。次に、本発明の
第２実施例として、このようなコンピュータによる制御
がなされた装置に対して適用した場合について、図２を
参照して説明する。
ものにも適用できる基礎的な場合であったが、既にコン
ピュータ等を利用して蒸着動作そのものも完全に自動化
されているような装置においては、本発明はコンピュー
タのアルゴリズム上で実現できるため、より高度な適用
が可能であり、その効果も大きくなる。次に、本発明の
第２実施例として、このようなコンピュータによる制御
がなされた装置に対して適用した場合について、図２を
参照して説明する。
【００１７】同図においては、アーク電源４からの電流
モニタ信号がＡ／Ｄ変換器16によってディジタル化され
た情報として制御用ＣＰＵ17に読込まれ、またアーク電
源４へは、電流設定信号、アーク電源ON信号がおのおの
Ｄ／Ａ変換器18、制御出力回路19を介して制御用ＣＰＵ
17から送られるようになっている。このような制御シス
テムを持つ装置では、代表的には予めキーボード20など
からアーク電流などの皮膜形成条件の１サイクルの間の
時間的な変化をプログラムとして入力しておき、これを
繰り返し作動させる運転が行われる。21はＣＲＴであ
る。
モニタ信号がＡ／Ｄ変換器16によってディジタル化され
た情報として制御用ＣＰＵ17に読込まれ、またアーク電
源４へは、電流設定信号、アーク電源ON信号がおのおの
Ｄ／Ａ変換器18、制御出力回路19を介して制御用ＣＰＵ
17から送られるようになっている。このような制御シス
テムを持つ装置では、代表的には予めキーボード20など
からアーク電流などの皮膜形成条件の１サイクルの間の
時間的な変化をプログラムとして入力しておき、これを
繰り返し作動させる運転が行われる。21はＣＲＴであ
る。
【００１８】このような制御システムを有する装置で本
発明を実施する場合には、その制御プログラムとして以
下の内容が通常の制御プログラムに対して追加される。 アーク電源４の電流情報を一定時間ごとに数値的に積
算し、ターゲット２がその寿命に達する迄、アーク電流
積算値を求めるプログラム。このアーク電流積算値は、
ターゲット２を交換した際には値の変更がキーボード20
等からの操作で可能である。
発明を実施する場合には、その制御プログラムとして以
下の内容が通常の制御プログラムに対して追加される。 アーク電源４の電流情報を一定時間ごとに数値的に積
算し、ターゲット２がその寿命に達する迄、アーク電流
積算値を求めるプログラム。このアーク電流積算値は、
ターゲット２を交換した際には値の変更がキーボード20
等からの操作で可能である。
【００１９】予めキーボード20等から入力された、ア
ーク電流積算値とアーク放電電流の必要な補正量を対応
付けるデータ。 アーク電流積算値と補正量のデータによって、アーク
電源４に対して送られる電流設定信号の補正を行うプロ
グラム。上記構成において、例えば放電時間の経過と共
に図３のＡのように蒸発量が変化するターゲットを使用
する場合、同図Ｂのような補正量のデータを用いること
により、アーク放電電流の積算値によってアーク電流値
を補正できる。このため、処理ロット間の膜厚ばらつき
は同図Ｃに示す程度に収まり、同図Ｄに示す従来の場合
に比べてばらつきの少ない処理が可能となる。
ーク電流積算値とアーク放電電流の必要な補正量を対応
付けるデータ。 アーク電流積算値と補正量のデータによって、アーク
電源４に対して送られる電流設定信号の補正を行うプロ
グラム。上記構成において、例えば放電時間の経過と共
に図３のＡのように蒸発量が変化するターゲットを使用
する場合、同図Ｂのような補正量のデータを用いること
により、アーク放電電流の積算値によってアーク電流値
を補正できる。このため、処理ロット間の膜厚ばらつき
は同図Ｃに示す程度に収まり、同図Ｄに示す従来の場合
に比べてばらつきの少ない処理が可能となる。
【００２０】この場合の補正量のデータとしては、同図
Ｂのようなステップ状のものだけでなく、同図Ｅに示す
ような連続的な補正データを用いることも可能である。
この場合には、同図Ｆに示すように、更にばらつきの少
ない結果が得られる。本発明で算出するアーク電流積算
値を用いた制御を行うと、膜厚の均一性だけでなく、真
空アーク蒸着装置の性能を向上させる次のような効果を
得ることもできる。
Ｂのようなステップ状のものだけでなく、同図Ｅに示す
ような連続的な補正データを用いることも可能である。
この場合には、同図Ｆに示すように、更にばらつきの少
ない結果が得られる。本発明で算出するアーク電流積算
値を用いた制御を行うと、膜厚の均一性だけでなく、真
空アーク蒸着装置の性能を向上させる次のような効果を
得ることもできる。
【００２１】即ち、第１実施例で既に示したように、タ
ーゲットの寿命に相当するアーク電流積算値を把握して
おき、ターゲットが寿命に達した段階で処理を中止する
ことは、装置の故障を防ぐ上で効果がある。さらにはタ
ーゲット寿命に対して例えば80％、90％に相当する積算
値に達した段階で、警報を発することも装置の稼動率を
向上させる上で好ましい。
ーゲットの寿命に相当するアーク電流積算値を把握して
おき、ターゲットが寿命に達した段階で処理を中止する
ことは、装置の故障を防ぐ上で効果がある。さらにはタ
ーゲット寿命に対して例えば80％、90％に相当する積算
値に達した段階で、警報を発することも装置の稼動率を
向上させる上で好ましい。
【００２２】なお、真空アーク蒸着装置においては、タ
ーゲットの利用効率を向上させる目的でターゲット蒸発
面に磁場を形成することがあるが、この磁場の最適な強
度や形状はターゲットの消耗状況に応じて変化すること
が一般的である。例えば、磁場の形成手段としてターゲ
ット背面に配置したマグネットコイルを用いた場合、タ
ーゲットが消耗すると、後退した蒸発面とコイルの距離
が近くなり、蒸発面上での磁場強度が初期に比べ強くな
りすぎることがある。このような場合、アーク電流の積
算値により消耗状況を把握し、これに基づいてさらにコ
イルの励磁電流を減少させるように制御することで、タ
ーゲット蒸発面上の磁場を適正に保つことができる。ま
た、ターゲットの消耗によって最適な磁場形状が変化す
る場合には、ターゲット背面に複数のマグネットコイル
を配しておき、アーク電流積算値によって励磁するコイ
ルを切り替えることも可能である。
ーゲットの利用効率を向上させる目的でターゲット蒸発
面に磁場を形成することがあるが、この磁場の最適な強
度や形状はターゲットの消耗状況に応じて変化すること
が一般的である。例えば、磁場の形成手段としてターゲ
ット背面に配置したマグネットコイルを用いた場合、タ
ーゲットが消耗すると、後退した蒸発面とコイルの距離
が近くなり、蒸発面上での磁場強度が初期に比べ強くな
りすぎることがある。このような場合、アーク電流の積
算値により消耗状況を把握し、これに基づいてさらにコ
イルの励磁電流を減少させるように制御することで、タ
ーゲット蒸発面上の磁場を適正に保つことができる。ま
た、ターゲットの消耗によって最適な磁場形状が変化す
る場合には、ターゲット背面に複数のマグネットコイル
を配しておき、アーク電流積算値によって励磁するコイ
ルを切り替えることも可能である。
【００２３】以上の説明では、アーク放電電流のモニタ
信号を処理してアーク放電電流の積算値を算出したが、
これに限定されるものではない。例えば、精度の面では
劣ると思われるが、アーク放電電流の設定値を用いてア
ーク電流積算値相当の値を求め、同様の制御を行うこと
も可能である。
信号を処理してアーク放電電流の積算値を算出したが、
これに限定されるものではない。例えば、精度の面では
劣ると思われるが、アーク放電電流の設定値を用いてア
ーク電流積算値相当の値を求め、同様の制御を行うこと
も可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、真空アーク蒸発源のア
ーク放電電流値を時間的に積算する積算手段と、この積
算手段により積算された電流積算値の増加に応じて真空
アーク蒸発源の蒸発量が略一定となるようにアーク放電
電流を補正する補正手段とを備えているので、真空アー
ク蒸発源の消耗による蒸発特性を自動的に補正でき、作
業者の介在なしに自動的に処理ロット間の再現性が得ら
れる。
ーク放電電流値を時間的に積算する積算手段と、この積
算手段により積算された電流積算値の増加に応じて真空
アーク蒸発源の蒸発量が略一定となるようにアーク放電
電流を補正する補正手段とを備えているので、真空アー
ク蒸発源の消耗による蒸発特性を自動的に補正でき、作
業者の介在なしに自動的に処理ロット間の再現性が得ら
れる。
【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施例における波形図である。
１ 真空容器 ２ ターゲット（真空アーク蒸発源） ４ アーク電源 ５ Ｖ／Ｆ変換器 ６ 第１プリセットカウンタ ８ 電流設定ボリューム 14 積算手段 15 補正手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 G05F 1/02 H05B 7/18
Claims (1)
- 【請求項１】 真空アーク蒸発源のアーク放電電流値を
時間的に積算する積算手段と、積算手段により積算され
た電流積算値の増加に伴い、真空アーク蒸発源の蒸発量
についての初期蒸発量からの低下割合とほぼ同じ割合で
アーク放電電流を増加させる補正手段とを備えたことを
特徴とする真空アーク蒸着装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077952A JP2758999B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 真空アーク蒸着装置 |
| DE69207251T DE69207251T2 (de) | 1991-04-10 | 1992-04-09 | Vorrichtung zum Vakuumbeschichten mittels Bogenentladung |
| EP92106175A EP0508429B1 (en) | 1991-04-10 | 1992-04-09 | Vacuum arc vapor deposition device |
| US07/866,428 US5221349A (en) | 1991-04-10 | 1992-04-10 | Vaccum arc vapor deposition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077952A JP2758999B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 真空アーク蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311560A JPH04311560A (ja) | 1992-11-04 |
| JP2758999B2 true JP2758999B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=13648351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077952A Expired - Lifetime JP2758999B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 真空アーク蒸着装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5221349A (ja) |
| EP (1) | EP0508429B1 (ja) |
| JP (1) | JP2758999B2 (ja) |
| DE (1) | DE69207251T2 (ja) |
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| CH688863A5 (de) * | 1994-06-24 | 1998-04-30 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zum Beschichten mindestens eines Werkstueckes und Anlage hierfuer. |
| DE4440521C1 (de) * | 1994-11-12 | 1995-11-02 | Rowo Coating Ges Fuer Beschich | Vorrichtung zum Beschichten von Substraten mit einem Materialdampf im Unterdruck oder Vakuum |
| DE19539961C1 (de) * | 1995-01-14 | 1996-06-13 | Sintec Keramik Gmbh | Verfahren zum thermischen Verdampfen von elektrisch leitfähigen Materialien |
| DE19621855C2 (de) * | 1996-05-31 | 2003-03-27 | Univ Dresden Tech | Verfahren zur Herstellung von Metallisierungen auf Halbleiterkörpern unter Verwendung eines gepulsten Vakuumbogenverdampfers |
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| US5972185A (en) * | 1997-08-30 | 1999-10-26 | United Technologies Corporation | Cathodic arc vapor deposition apparatus (annular cathode) |
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| US6248408B1 (en) * | 1999-03-03 | 2001-06-19 | Vacuum Plating Technology Corporation | Method for simultaneously curing powder underlayer coating and PVD deposition of thin film layer |
| JP4679004B2 (ja) * | 2000-09-26 | 2011-04-27 | 新明和工業株式会社 | アーク蒸発源装置、その駆動方法、及びイオンプレーティング装置 |
| US9072169B1 (en) * | 2010-07-13 | 2015-06-30 | Cascodium Inc. | Pulse generator and systems and methods for using same |
| JP5644675B2 (ja) * | 2011-05-26 | 2014-12-24 | 三菱マテリアル株式会社 | アークイオンプレーティング装置および成膜方法 |
| JP5644676B2 (ja) * | 2011-05-26 | 2014-12-24 | 三菱マテリアル株式会社 | アークイオンプレーティング装置および成膜方法 |
| DE102012102007A1 (de) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Infineon Technologies Ag | Leistungsversorgungsvorrichtung zum Liefern einer Spannung aus einem elektromagnetischen Feld |
| CN113093848A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-09 | 中航电测仪器股份有限公司 | 一种基于电化学腐蚀方法的电阻应变片调阻电路及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4512867A (en) * | 1981-11-24 | 1985-04-23 | Andreev Anatoly A | Method and apparatus for controlling plasma generation in vapor deposition |
| DD220618A1 (de) * | 1984-01-09 | 1985-04-03 | Mikroelektronik Zt Forsch Tech | Schaltungsanordnung zur targetverschleissbestimmung in sputteranlagen |
| US4662312A (en) * | 1984-12-28 | 1987-05-05 | Nissin Electric Co., Ltd. | Apparatus for ion and vapor deposition |
| DE3524981A1 (de) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Siemens Ag | Anordnung mit einem saettigbaren carry-save-addierer |
| US5298136A (en) * | 1987-08-18 | 1994-03-29 | Regents Of The University Of Minnesota | Steered arc coating with thick targets |
| JPH0699799B2 (ja) * | 1988-03-18 | 1994-12-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 真空蒸着方法 |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP3077952A patent/JP2758999B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-09 DE DE69207251T patent/DE69207251T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-09 EP EP92106175A patent/EP0508429B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-10 US US07/866,428 patent/US5221349A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0508429A1 (en) | 1992-10-14 |
| JPH04311560A (ja) | 1992-11-04 |
| DE69207251T2 (de) | 1996-05-30 |
| US5221349A (en) | 1993-06-22 |
| DE69207251D1 (de) | 1996-02-15 |
| EP0508429B1 (en) | 1996-01-03 |
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