JPH07197259A - イオンビームスパッタリング装置 - Google Patents
イオンビームスパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH07197259A JPH07197259A JP35172993A JP35172993A JPH07197259A JP H07197259 A JPH07197259 A JP H07197259A JP 35172993 A JP35172993 A JP 35172993A JP 35172993 A JP35172993 A JP 35172993A JP H07197259 A JPH07197259 A JP H07197259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power source
- filament
- ion beam
- ion
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フィラメントの消耗を抑え、装置の連続運転
時間を長くする。 【構成】 イオン源のフィラメント電源５，加速電源１
１，減速電源１３をオン状態のままにし、アーク電源６
をイオンビーム引き出し時のみオンにし、イオンビーム
引き出し時以外をオフにし、イオンビーム引き出しの繰
返し動作を行う制御回路１８を備える。
時間を長くする。 【構成】 イオン源のフィラメント電源５，加速電源１
１，減速電源１３をオン状態のままにし、アーク電源６
をイオンビーム引き出し時のみオンにし、イオンビーム
引き出し時以外をオフにし、イオンビーム引き出しの繰
返し動作を行う制御回路１８を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱フィラメントを用い
たイオン源を備えたイオンビームスパッタリング装置に
関する。
たイオン源を備えたイオンビームスパッタリング装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、従来のイオン源の回路構成を図２
について説明する。１はアークチャンバ、２はアークチ
ャンバ１の筺体３を貫通した２個の電流導入端子、４は
筺体３内の両端子２に接続されたフィラメント、５は筺
体３外の両端子２に接続されたフィラメント電源、６は
＋極が筺体３に接続され，−極がフィラメント電極５の
−極に接続されたアーク電源である。
について説明する。１はアークチャンバ、２はアークチ
ャンバ１の筺体３を貫通した２個の電流導入端子、４は
筺体３内の両端子２に接続されたフィラメント、５は筺
体３外の両端子２に接続されたフィラメント電源、６は
＋極が筺体３に接続され，−極がフィラメント電極５の
−極に接続されたアーク電源である。
【０００３】７，８，９はイオン引出電極１０を構成す
る加速電極，減速電極，接地電極、１１は＋極が抵抗１
２を介して加速電極７に接続された加速電源であり、−
極が接地され、さらに＋極がアーク電源６の−極に接続
されている。１３は−極が減速電極８に接続され，＋極
が接地された減速電源である。
る加速電極，減速電極，接地電極、１１は＋極が抵抗１
２を介して加速電極７に接続された加速電源であり、−
極が接地され、さらに＋極がアーク電源６の−極に接続
されている。１３は−極が減速電極８に接続され，＋極
が接地された減速電源である。
【０００４】そして、フィラメント４にフィラメント電
源５から加熱電流が供給され、アーク電源６によりアー
ク電圧が印加されることにより、フィラメント４から放
出された熱電子が加速され、アークチャンバ１のガスが
電離されてプラズマが生成される。さらに、加速電極
７，加速電源１１，減速電極８，減速電源１４，接地電
極９により形成される電界により、プラズマ中からイオ
ンビームが引き出される。
源５から加熱電流が供給され、アーク電源６によりアー
ク電圧が印加されることにより、フィラメント４から放
出された熱電子が加速され、アークチャンバ１のガスが
電離されてプラズマが生成される。さらに、加速電極
７，加速電源１１，減速電極８，減速電源１４，接地電
極９により形成される電界により、プラズマ中からイオ
ンビームが引き出される。
【０００５】そして、図３に示すように、イオン源１４
から引き出されたイオンビーム１５によりターゲット１
６がスパッタされ、スパッタされたターゲット粒子が基
板１７上に堆積し、薄膜が形成される。
から引き出されたイオンビーム１５によりターゲット１
６がスパッタされ、スパッタされたターゲット粒子が基
板１７上に堆積し、薄膜が形成される。
【０００６】ところで、イオンビーム引き出し手段とし
て、フィラメント以外のイオン源電源，即ちアーク電
源，加速電源，減速電源をオン状態のまま待機させてお
いて、フィラメントに通電する電流を徐々に上げて行
き、プラズマが生起すると同時にビームを引き出す方法
がある。この方法は、小規模実験装置で通常行うやり方
であり、フィラメントに対するサーマルショックを与え
ない利点があるが、瞬時に必要なイオンビームを得られ
ないため、数秒毎に基板の成膜と搬送とを繰り返す生産
装置には向かない。
て、フィラメント以外のイオン源電源，即ちアーク電
源，加速電源，減速電源をオン状態のまま待機させてお
いて、フィラメントに通電する電流を徐々に上げて行
き、プラズマが生起すると同時にビームを引き出す方法
がある。この方法は、小規模実験装置で通常行うやり方
であり、フィラメントに対するサーマルショックを与え
ない利点があるが、瞬時に必要なイオンビームを得られ
ないため、数秒毎に基板の成膜と搬送とを繰り返す生産
装置には向かない。
【０００７】そこで、図４に示すように、制御回路１８
のシーケンサにより、フィラメント電源５とアーク電源
６をオン状態にしてプラズマを生成しておき、加速電源
１１及び減速電源１３の電圧を瞬時に印加し、イオンビ
ームを引き出す方法がある。この方法では、瞬時に必要
なイオンビームが得られるため、生産装置に適してお
り、基板の交換毎にビーム引き出しのオン，オフを繰り
返し行っている。
のシーケンサにより、フィラメント電源５とアーク電源
６をオン状態にしてプラズマを生成しておき、加速電源
１１及び減速電源１３の電圧を瞬時に印加し、イオンビ
ームを引き出す方法がある。この方法では、瞬時に必要
なイオンビームが得られるため、生産装置に適してお
り、基板の交換毎にビーム引き出しのオン，オフを繰り
返し行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一方、生産装置におい
ては、生産性向上のため、フィラメントの寿命がより長
く、交換頻度の少ないことが望ましい。ところで、フィ
ラメントの消耗，断線の要因には、つぎの３つが考えら
れる。 １）熱蒸発 フィラメントに流れる電流による抵抗損により、フィラ
メントが加熱され、材料が蒸発，消耗して断線に至る。
この電流にはプラズマの放電電流も重畳しフィラメント
の加熱に寄与している。
ては、生産性向上のため、フィラメントの寿命がより長
く、交換頻度の少ないことが望ましい。ところで、フィ
ラメントの消耗，断線の要因には、つぎの３つが考えら
れる。 １）熱蒸発 フィラメントに流れる電流による抵抗損により、フィラ
メントが加熱され、材料が蒸発，消耗して断線に至る。
この電流にはプラズマの放電電流も重畳しフィラメント
の加熱に寄与している。
【０００９】２）サーマルショック 急激なフィラメント電流の変化によるフィラメントの温
度変化のため、熱膨張または収縮が急激に生じ、その機
械的負荷により断線する。これは電球によくみられる原
因である。 ３）イオンスパッタ プラズマ中の正イオンのフィラメント表面への衝突によ
り、フィラメントの材料が削りとられ、フィラメントが
消耗して断線に至る。
度変化のため、熱膨張または収縮が急激に生じ、その機
械的負荷により断線する。これは電球によくみられる原
因である。 ３）イオンスパッタ プラズマ中の正イオンのフィラメント表面への衝突によ
り、フィラメントの材料が削りとられ、フィラメントが
消耗して断線に至る。
【００１０】そして、従来は１）熱蒸発が主要因と考え
られていた。しかし、今回、生産装置で考えられる実運
転時の条件で、フィラメントの消耗量を、プラズマの存
在する場合と存在しない場合とで実験して検討し、両者
を比較してみると、プラズマが存在しているときの方が
はるかに消耗が激しいことが確認できた。従って、フィ
ラメントの消耗の要因は１）熱蒸発よりも３）イオンス
パッタの方が大きく作用していることがわかった。
られていた。しかし、今回、生産装置で考えられる実運
転時の条件で、フィラメントの消耗量を、プラズマの存
在する場合と存在しない場合とで実験して検討し、両者
を比較してみると、プラズマが存在しているときの方が
はるかに消耗が激しいことが確認できた。従って、フィ
ラメントの消耗の要因は１）熱蒸発よりも３）イオンス
パッタの方が大きく作用していることがわかった。
【００１１】即ち、従来のビーム引き出しのオン，オフ
法では、プラズマが常に生成しているため、成膜とは関
係ない時にもフィラメントが消耗し続けるという問題点
がある。本発明は、前記の点に留意し、フィラメントの
消耗を抑え、装置の連続運転時間を長くし、生産性が向
上するイオンビームスパッタリング装置を提供すること
を目的とする。
法では、プラズマが常に生成しているため、成膜とは関
係ない時にもフィラメントが消耗し続けるという問題点
がある。本発明は、前記の点に留意し、フィラメントの
消耗を抑え、装置の連続運転時間を長くし、生産性が向
上するイオンビームスパッタリング装置を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のイオンビームスパッタリング装置は、イオ
ン源のフィラメント電源，加速電源，減速電源をオン状
態のままにし、アーク電源をイオンビーム引き出し時の
みオンにし、イオンビーム引き出し時以外をオフにし、
イオンビーム引き出しの繰返し動作を行う制御回路を備
えたものである。
に、本発明のイオンビームスパッタリング装置は、イオ
ン源のフィラメント電源，加速電源，減速電源をオン状
態のままにし、アーク電源をイオンビーム引き出し時の
みオンにし、イオンビーム引き出し時以外をオフにし、
イオンビーム引き出しの繰返し動作を行う制御回路を備
えたものである。
【００１３】
【作用】前記のように構成された本発明のイオンビーム
スパッタリング装置は、制御回路により、アーク電源以
外のイオン源電源，即ちフィラメント電源，加速電源，
減速電源がオンで待機状態であり、イオンビーム引き出
し時のみアーク電源をオンしてアーク電圧が印加されて
イオンビームを引き出すため、イオンビームの引き出し
時以外はプラズマが存在せず、その間フィラメントの消
耗が抑えられ、装置の運転時間が長くなる。
スパッタリング装置は、制御回路により、アーク電源以
外のイオン源電源，即ちフィラメント電源，加速電源，
減速電源がオンで待機状態であり、イオンビーム引き出
し時のみアーク電源をオンしてアーク電圧が印加されて
イオンビームを引き出すため、イオンビームの引き出し
時以外はプラズマが存在せず、その間フィラメントの消
耗が抑えられ、装置の運転時間が長くなる。
【００１４】
【実施例】１実施例について図１を参照して説明する。
同図において、図２ないし図４と同一符号は同一もしく
は相当するものを示し、制御回路１８からのシーケンサ
ータイマー設定により、フィラメント電源５，加速電源
１１，減速電源１３が常にオンして待機状態であり、ア
ーク電源６が成膜時間に応じてオンされ、イオンビーム
が引き出され、成膜が行われ、基板の交換，成膜が繰り
返し行われる。
同図において、図２ないし図４と同一符号は同一もしく
は相当するものを示し、制御回路１８からのシーケンサ
ータイマー設定により、フィラメント電源５，加速電源
１１，減速電源１３が常にオンして待機状態であり、ア
ーク電源６が成膜時間に応じてオンされ、イオンビーム
が引き出され、成膜が行われ、基板の交換，成膜が繰り
返し行われる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載する効果を奏する。本発明のイ
オンビームスパッタリング装置は、制御回路１８によ
り、アーク電源６以外のイオン源電源，即ちフィラメン
ト電源５，加速電源１１，減速電源１３がオンで待機状
態であり、イオンビーム引き出し時のみアーク電源６の
電圧が印加されてイオンビームが引き出されるため、イ
オンビームの引き出し時以外はプラズマが存在せず、そ
の間フィラメントの消耗が抑えられ、装置の運転時間を
ほぼアーク電圧のオフしている時間長くすることがで
き、生産性が向上する。
ているので、以下に記載する効果を奏する。本発明のイ
オンビームスパッタリング装置は、制御回路１８によ
り、アーク電源６以外のイオン源電源，即ちフィラメン
ト電源５，加速電源１１，減速電源１３がオンで待機状
態であり、イオンビーム引き出し時のみアーク電源６の
電圧が印加されてイオンビームが引き出されるため、イ
オンビームの引き出し時以外はプラズマが存在せず、そ
の間フィラメントの消耗が抑えられ、装置の運転時間を
ほぼアーク電圧のオフしている時間長くすることがで
き、生産性が向上する。
【図１】本発明の１実施例の概略図である。
【図２】従来のイオン源の回路構成図である。
【図３】従来のイオンビームスパッタリング装置の概略
図である。
図である。
【図４】図２の制御の概略図である。
５ フィラメント電源 ６ アーク電源 １１ 加速電源 １３ 減速電源 １８ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 イオン源のフィラメント電源，加速電
源，減速電源をオン状態のままにし、アーク電源をイオ
ンビーム引き出し時のみオンにし、イオンビーム引き出
し時以外をオフにし、イオンビーム引き出しの繰返し動
作を行う制御回路を備えたイオンビームスパッタリング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35172993A JPH07197259A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | イオンビームスパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35172993A JPH07197259A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | イオンビームスパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197259A true JPH07197259A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18419219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35172993A Pending JPH07197259A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | イオンビームスパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07197259A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014152836A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Veeco Instruments, Inc. | Method for processing a surface |
| US9206500B2 (en) | 2003-08-11 | 2015-12-08 | Boris Druz | Method and apparatus for surface processing of a substrate using an energetic particle beam |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35172993A patent/JPH07197259A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9206500B2 (en) | 2003-08-11 | 2015-12-08 | Boris Druz | Method and apparatus for surface processing of a substrate using an energetic particle beam |
| WO2014152836A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Veeco Instruments, Inc. | Method for processing a surface |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3652702B2 (ja) | プラズマ処理用線形アーク放電発生装置 | |
| JPH0627323B2 (ja) | スパツタリング方法及びその装置 | |
| TW200830390A (en) | Method and apparatus for manufacturing cleaned substrates or clean substrates which are further processed | |
| JP3269834B2 (ja) | スパッタリング装置とスパッタリング方法 | |
| JP5154647B2 (ja) | パルスプラズマ生成のためのカソード組立体 | |
| US4175029A (en) | Apparatus for ion plasma coating of articles | |
| JP4689843B2 (ja) | 矩形陰極アーク源およびアークスポットの指向方法 | |
| JPH07197259A (ja) | イオンビームスパッタリング装置 | |
| JPH04235276A (ja) | 基板をコーティングするための装置 | |
| US6869509B2 (en) | Source for vacuum treatment process | |
| US3369990A (en) | Cathodic sputtering apparatus including thermionic means for increasing sputtering efficiency | |
| JPH05331634A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JP4792571B2 (ja) | Ｐｖｄコーティング装置 | |
| JP6637285B2 (ja) | 放電を発生させるための装置及び方法 | |
| JPH06325711A (ja) | スパッタ型イオン源 | |
| JPH0699799B2 (ja) | 真空蒸着方法 | |
| Schultrich et al. | Methods of vacuum arc deposition of ta-C films | |
| JP2586836B2 (ja) | イオン源装置 | |
| RU2026414C1 (ru) | Способ обработки изделий | |
| JPH0582257A (ja) | 真空アーク装置及び真空アーク点火方法 | |
| JP3060647B2 (ja) | フリーマンイオン源 | |
| JP3406012B2 (ja) | ホローカソードガンの放電方法 | |
| SU1075751A1 (ru) | Электродуговой испаритель провод щих материалов | |
| JP2003105537A (ja) | スパッタリング装置及び方法 | |
| JPH0565632A (ja) | インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置 |