JPH09137271A - パルス直流スパッタリング方法およびこれに用いる直流プラズマ装置 - Google Patents
パルス直流スパッタリング方法およびこれに用いる直流プラズマ装置Info
- Publication number
- JPH09137271A JPH09137271A JP8189981A JP18998196A JPH09137271A JP H09137271 A JPH09137271 A JP H09137271A JP 8189981 A JP8189981 A JP 8189981A JP 18998196 A JP18998196 A JP 18998196A JP H09137271 A JPH09137271 A JP H09137271A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- target
- overvoltage
- arc discharge
- pulse
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3444—Associated circuits
-
- 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
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 アーク放電と過電圧を検出し、従来タイプの
諸問題を解決すべく、スパッタリングとその他のプラズ
マ室の動作を改良強化することである。 【解決手段】 直流スパッタリング方法はパルス直流電
圧に適用され、パルス直流電圧では、各々のサイクル
が、約＋５０から＋３００ボルトの逆転バイアス（正）
パルスと交互に起こる−３００から−７００ボルトの負
の直流電圧のパルス部分を含む。逆バイアス・パルスは
多くの場合、アーク放電源を減少あるいは消滅する。保
留アーク放電あるいは継続するアーク放電対策として、
負のパルス部がモニターされる。負のパルス部のウイン
ド部の間、機械的アーク放電検出器３０が、印加電圧が
連続した２つのサイクルでアーク放電発生に特徴的な範
囲まで落ちることを検出すると、前記電源は、例えば２
００マイクロ秒の間遮断され、逆バイアスが印加され
る。
諸問題を解決すべく、スパッタリングとその他のプラズ
マ室の動作を改良強化することである。 【解決手段】 直流スパッタリング方法はパルス直流電
圧に適用され、パルス直流電圧では、各々のサイクル
が、約＋５０から＋３００ボルトの逆転バイアス（正）
パルスと交互に起こる−３００から−７００ボルトの負
の直流電圧のパルス部分を含む。逆バイアス・パルスは
多くの場合、アーク放電源を減少あるいは消滅する。保
留アーク放電あるいは継続するアーク放電対策として、
負のパルス部がモニターされる。負のパルス部のウイン
ド部の間、機械的アーク放電検出器３０が、印加電圧が
連続した２つのサイクルでアーク放電発生に特徴的な範
囲まで落ちることを検出すると、前記電源は、例えば２
００マイクロ秒の間遮断され、逆バイアスが印加され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜の蒸着に関
し、詳細には、基板上に蒸着されるコーティングを形成
するために、ターゲット材の原子が電導性ターゲットか
ら放散される反応性スパッタリング方法に関するもので
ある。この方法は、例えば反応性スパッタリング方法に
おいて、電子部品上に誘電体絶縁層を形成したり、機械
部品上に耐摩耗性の層を形成する時に、利用される。
し、詳細には、基板上に蒸着されるコーティングを形成
するために、ターゲット材の原子が電導性ターゲットか
ら放散される反応性スパッタリング方法に関するもので
ある。この方法は、例えば反応性スパッタリング方法に
おいて、電子部品上に誘電体絶縁層を形成したり、機械
部品上に耐摩耗性の層を形成する時に、利用される。
【０００２】本発明は、さらに詳細には、導電性ターゲ
ット上に滞留することになる誘電体コーティング材を除
去するので、結果としてアーク放電の主たる原因を回避
できるような改良された直流スパッタリング方法に関す
るものである。
ット上に滞留することになる誘電体コーティング材を除
去するので、結果としてアーク放電の主たる原因を回避
できるような改良された直流スパッタリング方法に関す
るものである。
【０００３】
【従来の技術】直流スパッタリングに関係する反応性ス
パッタリングとそれに関わる諸問題は、ヨ−ロッパ特許
出願第ＥＰ ０ ６９２ ５５０ Ａ１号に詳細に記載
されている。
パッタリングとそれに関わる諸問題は、ヨ−ロッパ特許
出願第ＥＰ ０ ６９２ ５５０ Ａ１号に詳細に記載
されている。
【０００４】スパッタリングは、真空蒸着方法であり、
この方法において、スパッタリング・ターゲットはイオ
ン、特にイオン化された貴ガスにより、衝撃が与えら
れ、ターゲット材の原子は、機械的に惰性移送により放
散される。従って、ターゲット材は、隣接する基板上に
蒸着される。
この方法において、スパッタリング・ターゲットはイオ
ン、特にイオン化された貴ガスにより、衝撃が与えら
れ、ターゲット材の原子は、機械的に惰性移送により放
散される。従って、ターゲット材は、隣接する基板上に
蒸着される。
【０００５】反応性スパッタリング方法において、反応
性ガスは蒸着室に導入され、放散されたターゲット材が
コーティング材を形成すべく反応性ガスと反応する。例
えば、ターゲット材がアルミニウムであり、酸素が反応
性ガスとして導入して、酸化アルミニウムのコーティン
グを形成する。例えば、アセチレンのような炭素質ガス
がＳｉＣあるいはＷＣのような炭化物コーティングを形
成するために、反応性ガスとして使用されるし、窒素ガ
スは、ＴｉＮのような窒化物コーティングを生成するた
めに、導入される。いずれにしても、導電性のターゲッ
ト材の原子と反応性ガスが反応室の中でプラズマ状態で
反応して、コーティングとして働く化合物を形成する。
代表的な例として、アルミニウム・ターゲット材から放
散されたアルミニウム原子が、アルゴンと酸素のプラズ
マの中に導入され、酸化アルミニウムの蒸着を形成す
る。
性ガスは蒸着室に導入され、放散されたターゲット材が
コーティング材を形成すべく反応性ガスと反応する。例
えば、ターゲット材がアルミニウムであり、酸素が反応
性ガスとして導入して、酸化アルミニウムのコーティン
グを形成する。例えば、アセチレンのような炭素質ガス
がＳｉＣあるいはＷＣのような炭化物コーティングを形
成するために、反応性ガスとして使用されるし、窒素ガ
スは、ＴｉＮのような窒化物コーティングを生成するた
めに、導入される。いずれにしても、導電性のターゲッ
ト材の原子と反応性ガスが反応室の中でプラズマ状態で
反応して、コーティングとして働く化合物を形成する。
代表的な例として、アルミニウム・ターゲット材から放
散されたアルミニウム原子が、アルゴンと酸素のプラズ
マの中に導入され、酸化アルミニウムの蒸着を形成す
る。
【０００６】直流スパッタリングは、ランダム方法であ
り、絶縁コーティング材はすべての表面上に蒸着され
る。これの意味するところは、絶縁材が問題となる部分
を蒸着するばかりのみならず、ターゲットを含む反応室
中のすべての表面をも蒸着してしまうことである。従っ
て、酸化アルミニウムを蒸着するための反応性スパッタ
リング方法において、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）
の分子がアルミニウム・ターゲットの表面に位置する。
ターゲットの上にかかる絶縁性物質が蒸着されること
は、スパッタリング速度の低下あるいはアーク放電発生
の傾向といった厳しい問題を引き起こす。
り、絶縁コーティング材はすべての表面上に蒸着され
る。これの意味するところは、絶縁材が問題となる部分
を蒸着するばかりのみならず、ターゲットを含む反応室
中のすべての表面をも蒸着してしまうことである。従っ
て、酸化アルミニウムを蒸着するための反応性スパッタ
リング方法において、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）
の分子がアルミニウム・ターゲットの表面に位置する。
ターゲットの上にかかる絶縁性物質が蒸着されること
は、スパッタリング速度の低下あるいはアーク放電発生
の傾向といった厳しい問題を引き起こす。
【０００７】雰囲気ガス、水滴、不純物あるいは他の汚
れにより、従来型の直流スパッタリングにおいてさえ
も、ターゲットの汚れは発生する。これらの各々はアー
ク放電の原因となり、またターゲット上での有効スパッ
タリング面積の減少から、これらの汚れの存在は蒸着速
度をも遅くさせる。従って、これらの問題があるがゆえ
に、ターゲット表面をしばしば清浄する必要がある。
れにより、従来型の直流スパッタリングにおいてさえ
も、ターゲットの汚れは発生する。これらの各々はアー
ク放電の原因となり、またターゲット上での有効スパッ
タリング面積の減少から、これらの汚れの存在は蒸着速
度をも遅くさせる。従って、これらの問題があるがゆえ
に、ターゲット表面をしばしば清浄する必要がある。
【０００８】上記の問題が発生することは、度々確認さ
れてはいたが、それの引き起こす問題については、十分
な理解がなかった。反応性スパタリングにおけるアーク
放電の制御のような問題を処理する手順は完全には満足
が得られていなかった。
れてはいたが、それの引き起こす問題については、十分
な理解がなかった。反応性スパタリングにおけるアーク
放電の制御のような問題を処理する手順は完全には満足
が得られていなかった。
【０００９】標準的な方法は、アーク放電の存在を検知
し、電流を遮断することである。これで、アーク放電は
制御できるが、連続してターゲットを被覆する絶縁性の
コーティングは、制御できない。
し、電流を遮断することである。これで、アーク放電は
制御できるが、連続してターゲットを被覆する絶縁性の
コーティングは、制御できない。
【００１０】手探り的なアーク放電対策として取られた
初期の方法は、直流電源と、スパッタリングが発生する
プラズマ室との間の電流を周期的に遮断することであっ
た。ここで、直流電源を切ることは、初期のアーク放電
を遮断させる。つまり、一定のデューティー・サイクル
における電源の単極パルスがターゲットに供給されたこ
とを意味する。これは、ターゲット上の誘電体蒸着層を
横切って部分的にだけ負荷が発生できるという利点があ
るので、アーク放電はあまり発生しないし、また蒸着の
再スパッタリングの量も少ない結果となる。しかしなが
ら、この方法では、ターゲット上の絶縁性蒸着の速度を
落すことができても、蒸着の逆転はできない。
初期の方法は、直流電源と、スパッタリングが発生する
プラズマ室との間の電流を周期的に遮断することであっ
た。ここで、直流電源を切ることは、初期のアーク放電
を遮断させる。つまり、一定のデューティー・サイクル
における電源の単極パルスがターゲットに供給されたこ
とを意味する。これは、ターゲット上の誘電体蒸着層を
横切って部分的にだけ負荷が発生できるという利点があ
るので、アーク放電はあまり発生しないし、また蒸着の
再スパッタリングの量も少ない結果となる。しかしなが
ら、この方法では、ターゲット上の絶縁性蒸着の速度を
落すことができても、蒸着の逆転はできない。
【００１１】公知の他の方法は、低エネルギーで小パッ
ケージのアーク放電抑制回路と呼ばれるものである。こ
の方法では、電子スイッチがターゲットへの電流を切断
するために、約２ＫＨｚの割合でサイクルする。これ
は、ターゲット上の電圧を効果的に数ボルトだけ正に逆
転し、プラズマから絶縁性蒸着の前面間での数電子を引
きつける。これで、層を横切る電圧のビルド・アップを
放電するために、蒸着の前面上の陰イオンを中性化す
る。結果として、誘電破壊とアーク放電の発生が大幅に
減少する。さらに、絶縁性層の前面の放電が表面電位を
低下し、ほぼターゲットのそれと近似する。誘電蒸着の
放電は、またプラズマ中のアルゴン・イオンを絶縁性誘
電材と衝突させる。これで、蒸着された物質の分子の再
スパッタリングを引きおこし、ターゲット上への蒸着速
度を遅らせる。
ケージのアーク放電抑制回路と呼ばれるものである。こ
の方法では、電子スイッチがターゲットへの電流を切断
するために、約２ＫＨｚの割合でサイクルする。これ
は、ターゲット上の電圧を効果的に数ボルトだけ正に逆
転し、プラズマから絶縁性蒸着の前面間での数電子を引
きつける。これで、層を横切る電圧のビルド・アップを
放電するために、蒸着の前面上の陰イオンを中性化す
る。結果として、誘電破壊とアーク放電の発生が大幅に
減少する。さらに、絶縁性層の前面の放電が表面電位を
低下し、ほぼターゲットのそれと近似する。誘電蒸着の
放電は、またプラズマ中のアルゴン・イオンを絶縁性誘
電材と衝突させる。これで、蒸着された物質の分子の再
スパッタリングを引きおこし、ターゲット上への蒸着速
度を遅らせる。
【００１２】しかし、この方法では、ターゲット材の原
子と同様に、蒸着された化合物の分子を効果的に、再ス
パッタリングしない。また、この方法では、反応性スパ
ッタリング方法の間で、ターゲットからの蒸着物の効果
的な除去は全く不可能である。
子と同様に、蒸着された化合物の分子を効果的に、再ス
パッタリングしない。また、この方法では、反応性スパ
ッタリング方法の間で、ターゲットからの蒸着物の効果
的な除去は全く不可能である。
【００１３】異なる材料は、有効なスパッタリングを行
うためにターゲットに印加される電圧を異にすることを
要求する。例えば、金原子はアルミニウム原子に比較し
て重いので、ターゲットから放出するためには、より強
力なイオンを要求する。代表的には、アルミニウムのタ
−ゲットを使用する場合には、−４５０ボルトの印加電
圧を要するが、金のターゲットの場合には、同様の工程
でも、約−７００ボルトの印加電圧が必要である。
うためにターゲットに印加される電圧を異にすることを
要求する。例えば、金原子はアルミニウム原子に比較し
て重いので、ターゲットから放出するためには、より強
力なイオンを要求する。代表的には、アルミニウムのタ
−ゲットを使用する場合には、−４５０ボルトの印加電
圧を要するが、金のターゲットの場合には、同様の工程
でも、約−７００ボルトの印加電圧が必要である。
【００１４】アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）分子が
アルミニウム原子よりもかなり重いことを考えると、高
い電位が、コーティングを再スパッタリングするに十分
なアルゴン・イオンを活性化するのに必要であることが
理解できる。これは、もちろん他の材料でも同様であ
る。
アルミニウム原子よりもかなり重いことを考えると、高
い電位が、コーティングを再スパッタリングするに十分
なアルゴン・イオンを活性化するのに必要であることが
理解できる。これは、もちろん他の材料でも同様であ
る。
【００１５】上記の問題を解決する他の方法は、１つが
陰極で他が陽極である、一対のスパッタリング・ターゲ
ットを含む。印加される電気電圧は、周期的に逆転され
るので、スパッタリングが先ず１つのターゲットから発
生し、その後他のターゲットから発生する。この方法
は、また蒸着された絶縁性材上の電荷をも逆転するの
で、アーク放電の可能性を低減し、しかも絶縁性材の一
部をターゲット上に再スパッタリングする。しかし、複
数のターゲットを必要とするこの装置は、取扱が複雑で
あり、また高価でもある。更に、この装置は、切替時間
が必要なため蒸着速度が遅くなる問題がある。
陰極で他が陽極である、一対のスパッタリング・ターゲ
ットを含む。印加される電気電圧は、周期的に逆転され
るので、スパッタリングが先ず１つのターゲットから発
生し、その後他のターゲットから発生する。この方法
は、また蒸着された絶縁性材上の電荷をも逆転するの
で、アーク放電の可能性を低減し、しかも絶縁性材の一
部をターゲット上に再スパッタリングする。しかし、複
数のターゲットを必要とするこの装置は、取扱が複雑で
あり、また高価でもある。更に、この装置は、切替時間
が必要なため蒸着速度が遅くなる問題がある。
【００１６】単極パルスあるいは交互にサイクルされる
ターゲットを利用するこれらの方法は、ターゲット上に
再蒸着される絶縁薄膜の電圧応力をある程度効果的に減
少するが、再蒸着を除去したり、防止するには、全く効
果がない。上記のいずれの方法も、絶縁物が堆積する前
に、工程の当初から絶縁物をスパッタリングにより除去
し得ないし、高い蒸着速度を維持しながらの、ターゲッ
ト上の絶縁薄膜の再蒸着を消滅したり、遮断することに
は、効果的でない。
ターゲットを利用するこれらの方法は、ターゲット上に
再蒸着される絶縁薄膜の電圧応力をある程度効果的に減
少するが、再蒸着を除去したり、防止するには、全く効
果がない。上記のいずれの方法も、絶縁物が堆積する前
に、工程の当初から絶縁物をスパッタリングにより除去
し得ないし、高い蒸着速度を維持しながらの、ターゲッ
ト上の絶縁薄膜の再蒸着を消滅したり、遮断することに
は、効果的でない。
【００１７】ヨローッパ特許出願第ＥＰ ０ ６９２
５５０ Ａ１号で開示された方法において、反応性直流
スパッタリングが、電位を導電性ターゲットに印加する
ことにより、プラズマ室内で実施される。この結果、前
記ターゲット材がターゲットからスパッタリングされ、
室の中に導入される反応性ガスと反応する。例えば、−
５００ボルトの適切な直流電圧が、アースされるプラズ
マ室内の導電性表面を陽極とし、電源から陰極であるス
パッタリング・ターゲットに印加される。反応室内に存
在する、例えばアルゴンのような貴ガスがイオン化さ
れ、アルゴンの陰イオンと自由電子のプラズマを発生さ
せる。電子は陽極に引き込まれ、正のアルゴン・イオン
は陰極、つまり伝導性ターゲットの方に加速される。ア
ルゴン・イオンは、惰性移送によりターゲットから放出
されたターゲット材の原子をたたく。アルゴン・イオン
は負に電荷されたターゲットからの電子を受け、プラズ
マに戻る。放散されたターゲット原子はプラズマに入
り、プラズマ室に導入された反応性ガスと反応する。か
かる反応性ガスは、例えば酸素、窒素、ボラン、アセチ
レン、アンモニア、シラン、ヒ素、あるいはその他のガ
スであり得る。反応生成物は、プラズマに隣接する基板
の上に蒸着される。基板は、マスキングされた半導体ウ
エハーでよく、この上にＡｌ２Ｏ３あるいはＳｉＯ２の
ような化合物、あるいは他の絶縁物とか誘電体が蒸着さ
れる。ある方法では、基板は、ＷＣあるいはＴｉＮのよ
うな耐摩耗性のコーティングが蒸着されるドリル・ビッ
ト、摩耗板、弁スピンドル、あるいは他の機械部品であ
り得る。
５５０ Ａ１号で開示された方法において、反応性直流
スパッタリングが、電位を導電性ターゲットに印加する
ことにより、プラズマ室内で実施される。この結果、前
記ターゲット材がターゲットからスパッタリングされ、
室の中に導入される反応性ガスと反応する。例えば、−
５００ボルトの適切な直流電圧が、アースされるプラズ
マ室内の導電性表面を陽極とし、電源から陰極であるス
パッタリング・ターゲットに印加される。反応室内に存
在する、例えばアルゴンのような貴ガスがイオン化さ
れ、アルゴンの陰イオンと自由電子のプラズマを発生さ
せる。電子は陽極に引き込まれ、正のアルゴン・イオン
は陰極、つまり伝導性ターゲットの方に加速される。ア
ルゴン・イオンは、惰性移送によりターゲットから放出
されたターゲット材の原子をたたく。アルゴン・イオン
は負に電荷されたターゲットからの電子を受け、プラズ
マに戻る。放散されたターゲット原子はプラズマに入
り、プラズマ室に導入された反応性ガスと反応する。か
かる反応性ガスは、例えば酸素、窒素、ボラン、アセチ
レン、アンモニア、シラン、ヒ素、あるいはその他のガ
スであり得る。反応生成物は、プラズマに隣接する基板
の上に蒸着される。基板は、マスキングされた半導体ウ
エハーでよく、この上にＡｌ２Ｏ３あるいはＳｉＯ２の
ような化合物、あるいは他の絶縁物とか誘電体が蒸着さ
れる。ある方法では、基板は、ＷＣあるいはＴｉＮのよ
うな耐摩耗性のコーティングが蒸着されるドリル・ビッ
ト、摩耗板、弁スピンドル、あるいは他の機械部品であ
り得る。
【００１８】非反応性スパッタリングは、後続する電気
メッキを可能にさせるために、コンパクト・ディスク製
造方法におけるマスター上に導電層を蒸着する目的で使
用される。
メッキを可能にさせるために、コンパクト・ディスク製
造方法におけるマスター上に導電層を蒸着する目的で使
用される。
【００１９】上で説明したように、反応性スパッタリン
グ方法の反応生成物は、ランダムに蒸着され、目的の部
品表面のみならず、反応室の壁とかスパッタリングする
ターゲットをも含む他の表面をも被覆する。絶縁性被覆
が堆積すると、アーク放電を起こしかねないし、スパッ
タリングするターゲットの有効面積を減少させる。結果
として、スパッタリング速度の低下となる。
グ方法の反応生成物は、ランダムに蒸着され、目的の部
品表面のみならず、反応室の壁とかスパッタリングする
ターゲットをも含む他の表面をも被覆する。絶縁性被覆
が堆積すると、アーク放電を起こしかねないし、スパッ
タリングするターゲットの有効面積を減少させる。結果
として、スパッタリング速度の低下となる。
【００２０】前記のヨーロッパ特許出願第０ ６９２
５５０ Ａ１号で開示された方法において、ターゲット
に印加される直流電源は、陽極に対して正である直流電
圧レベルの逆バイアス・パルスにより周期的に遮断され
る。好ましくは、逆バイアス・パルスはアース電位より
も５０から３００ボルト高いレベルであり、これらは１
〜３マイクロ秒のパルス幅を持つ４０ＫＨｚから２５０
ＫＨｚのパルス周波数で印加される。このことは、低デ
ューティー・サイクル・パルス（約１０％あるいはこれ
以下）を生ずる。逆バイアスは絶縁材を横切っての電荷
の逆転を生ずる。これらの堆積が、一方のプレートであ
る導電性ターゲットと他方のプレートである導電性プラ
ズマを有するキャパシターとして働く。逆電圧は、容量
性電荷の極性が、蒸着のプラズマ側で−３００ボルトま
で逆転されるまでに十分長い間（例えば、２マイクロ
秒）印加される。
５５０ Ａ１号で開示された方法において、ターゲット
に印加される直流電源は、陽極に対して正である直流電
圧レベルの逆バイアス・パルスにより周期的に遮断され
る。好ましくは、逆バイアス・パルスはアース電位より
も５０から３００ボルト高いレベルであり、これらは１
〜３マイクロ秒のパルス幅を持つ４０ＫＨｚから２５０
ＫＨｚのパルス周波数で印加される。このことは、低デ
ューティー・サイクル・パルス（約１０％あるいはこれ
以下）を生ずる。逆バイアスは絶縁材を横切っての電荷
の逆転を生ずる。これらの堆積が、一方のプレートであ
る導電性ターゲットと他方のプレートである導電性プラ
ズマを有するキャパシターとして働く。逆電圧は、容量
性電荷の極性が、蒸着のプラズマ側で−３００ボルトま
で逆転されるまでに十分長い間（例えば、２マイクロ
秒）印加される。
【００２１】従って、標準あるいは負のスパッタリング
電圧が再び印加されると、プラズマ中のアルゴン・イオ
ンは逆電荷された誘電材の方に好ましくは加速される。
これらのイオンは付加的な電位差のために増加されたエ
ネルギーに加速される。結果として、蒸着の分子はター
ゲットから再びスパッタリングにより除去される。この
方法は、またターゲットの有効スパッタリング表面積を
可能な限り大きく保存してくれる。
電圧が再び印加されると、プラズマ中のアルゴン・イオ
ンは逆電荷された誘電材の方に好ましくは加速される。
これらのイオンは付加的な電位差のために増加されたエ
ネルギーに加速される。結果として、蒸着の分子はター
ゲットから再びスパッタリングにより除去される。この
方法は、またターゲットの有効スパッタリング表面積を
可能な限り大きく保存してくれる。
【００２２】この好ましいスパッタリング方法は、更に
反応性スパッタリングあるいは従来のスパッタリングの
いずれにも使用されるターゲット表面から、他の絶縁性
汚れも清浄する。
反応性スパッタリングあるいは従来のスパッタリングの
いずれにも使用されるターゲット表面から、他の絶縁性
汚れも清浄する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】上記のスパッタリング
法はパルス直流電源の場で好ましい結果を出せるものと
してごく一般的に使用されているが、この方法では解決
できない諸問題が残る。例えば粒子やターゲット表面に
対するアーク放電損傷は、機械アーク放電の原因とな
る。つまり、アーク放電の問題は、逆バイアスが印加さ
れると、直ちにそれは解消できない。更に、例えばもし
もプラズマを保持するには余りにも少ないガスしかない
場合には、極端な電圧条件が存在する。多くの場合、ア
ーク放電あるいは過電圧状態は印加されるパルス電圧の
単一サイクルにおいてそれ自体解消される。しかし、逆
転バイアス電圧がこの問題を解消しない場合は、被処理
材、プラズマ・セル、あるいは電源のいずれかに対する
損傷を防止するために、ある付加的な工程が取られる。
残念ながら、現在存在する方法では、逆バイアスのパル
ス電源に関連する動作、および不変のアーク（保留アー
クあるいは多ストライク・アーク）もしくは過電圧状態
を検出、反応できるまでには至っていない。
法はパルス直流電源の場で好ましい結果を出せるものと
してごく一般的に使用されているが、この方法では解決
できない諸問題が残る。例えば粒子やターゲット表面に
対するアーク放電損傷は、機械アーク放電の原因とな
る。つまり、アーク放電の問題は、逆バイアスが印加さ
れると、直ちにそれは解消できない。更に、例えばもし
もプラズマを保持するには余りにも少ないガスしかない
場合には、極端な電圧条件が存在する。多くの場合、ア
ーク放電あるいは過電圧状態は印加されるパルス電圧の
単一サイクルにおいてそれ自体解消される。しかし、逆
転バイアス電圧がこの問題を解消しない場合は、被処理
材、プラズマ・セル、あるいは電源のいずれかに対する
損傷を防止するために、ある付加的な工程が取られる。
残念ながら、現在存在する方法では、逆バイアスのパル
ス電源に関連する動作、および不変のアーク（保留アー
クあるいは多ストライク・アーク）もしくは過電圧状態
を検出、反応できるまでには至っていない。
【００２４】従って、本発明の目的は、アーク放電ある
いは過電圧状態を検出し処理し、従来技術の持つ問題を
解決するように、スパッタリングもしくはその他のプラ
ズマ室動作を強化改善することである。
いは過電圧状態を検出し処理し、従来技術の持つ問題を
解決するように、スパッタリングもしくはその他のプラ
ズマ室動作を強化改善することである。
【００２５】本発明の他の目的は、機械的なアーク放電
と過電圧状態を検出し、自動的にかかる状態を終了する
工程を取る条件下で、スパッタリング動作を実施するこ
とである。
と過電圧状態を検出し、自動的にかかる状態を終了する
工程を取る条件下で、スパッタリング動作を実施するこ
とである。
【００２６】機械的なアーク放電と過電圧を、プラズマ
電源の損傷部分から防止することも本発明のその他の目
的である。
電源の損傷部分から防止することも本発明のその他の目
的である。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施態様
によると、パルス直流スパッタリング方法は、プラズマ
室内で導電性ターゲットからターゲット材をスパッタリ
ングすることで実施される。直流電圧はプラズマ室のタ
ーゲットと陽極の間に印加され、プラズマ室の中に存在
する貴ガスイオンをターゲット上に衝突させる。貴ガス
イオンはターゲット材の原子をスパッタリングにより除
去する。直流電源は所定の繰返数でターゲットにパルス
波形を印加する。前記パルス波形の各々のサイクルは、
例えば−３００から−７００ボルトのような所定の負の
電圧レベルと第１パルス幅において、かつ例えば＋５０
から＋３００ボルトのように陽極に対する正の電圧レベ
ルと第２のパルス幅において負電圧パルス部分を含む。
によると、パルス直流スパッタリング方法は、プラズマ
室内で導電性ターゲットからターゲット材をスパッタリ
ングすることで実施される。直流電圧はプラズマ室のタ
ーゲットと陽極の間に印加され、プラズマ室の中に存在
する貴ガスイオンをターゲット上に衝突させる。貴ガス
イオンはターゲット材の原子をスパッタリングにより除
去する。直流電源は所定の繰返数でターゲットにパルス
波形を印加する。前記パルス波形の各々のサイクルは、
例えば−３００から−７００ボルトのような所定の負の
電圧レベルと第１パルス幅において、かつ例えば＋５０
から＋３００ボルトのように陽極に対する正の電圧レベ
ルと第２のパルス幅において負電圧パルス部分を含む。
【００２８】ゼナー・ダイオードのスタックあるいはス
トリングを含む過電圧検知回路は、印加される電圧が所
定の負の電圧レベルを越えた時点を検出する。通常、過
電圧状態は逆バイアス・パルスの作用で、１サイクルの
間でそれ自体を解消する。しかしながら、もしも過電圧
状態が引き続く２つのサイクルでも存在する場合は、電
源が所定の時間間隔の間遮断される。ゼナー・ダイオー
ドのストリングは、また電源中のスイッチング・トラン
ジスターを保護するために、電圧かかりすぎを最大レベ
ルでクランプする。
トリングを含む過電圧検知回路は、印加される電圧が所
定の負の電圧レベルを越えた時点を検出する。通常、過
電圧状態は逆バイアス・パルスの作用で、１サイクルの
間でそれ自体を解消する。しかしながら、もしも過電圧
状態が引き続く２つのサイクルでも存在する場合は、電
源が所定の時間間隔の間遮断される。ゼナー・ダイオー
ドのストリングは、また電源中のスイッチング・トラン
ジスターを保護するために、電圧かかりすぎを最大レベ
ルでクランプする。
【００２９】印加された電圧はまた機械的アーク放電状
態に対して連続してモニターする。これを実施するため
には、印加電圧が各々のサイクルの負のパルス部分のパ
ルス幅の約８０％におけるウインドウ周期中に、呼掛け
られる。代表的には、プラズマは数百ボルトの電圧降下
を発生させるが、アーク放電が発生すると、電圧降下
は、例えば数ボルトから２０ボルトのように非常に少な
い。従って、ウインドウ周期中、印加された電圧は、電
圧がアーク放電の特徴である低い電圧範囲にあるか否か
を決定するためにモニターされる。もしも低い電圧状態
が引き続く２つのサイクルで存在した場合は、アーク放
電を解消する目的で、数マイクロ秒から数ミリ秒の間
中、直流電源が遮断される。
態に対して連続してモニターする。これを実施するため
には、印加電圧が各々のサイクルの負のパルス部分のパ
ルス幅の約８０％におけるウインドウ周期中に、呼掛け
られる。代表的には、プラズマは数百ボルトの電圧降下
を発生させるが、アーク放電が発生すると、電圧降下
は、例えば数ボルトから２０ボルトのように非常に少な
い。従って、ウインドウ周期中、印加された電圧は、電
圧がアーク放電の特徴である低い電圧範囲にあるか否か
を決定するためにモニターされる。もしも低い電圧状態
が引き続く２つのサイクルで存在した場合は、アーク放
電を解消する目的で、数マイクロ秒から数ミリ秒の間
中、直流電源が遮断される。
【００３０】他の方法として、過電圧あるいはアーク放
電が１サイクル、３サイクル、もしくはその他の数のサ
イクルで連続して存在する場合は、遮断動作が始動す
る。
電が１サイクル、３サイクル、もしくはその他の数のサ
イクルで連続して存在する場合は、遮断動作が始動す
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】先ず第１図を参照すると、パルス
直流スパッタリング装置は、直流電力をプラズマ室負荷
１２に供給するために直流プラズマ電源１０を利用す
る。この種のプラズマ室は良く知られているタイプであ
り、同様のタイプが、例えばヨーロッパ特許出願第０
６９２ ５５０ Ａ１号に開示されている。この例で
は、直流電源は、例えば３００から７００ボルトの間で
選択される直流電圧の電力を供給する正端子１４と負端
子１６を持つ。逆パルス発生器１８は電源１０に連絡
し、図では、さらに逆バイアス源２０、スイッチとして
働くＦＥＴ２２、そしてスイッチＦＥＴ２２を起動する
制御回路２４を含む。この逆パルス発生器の動作は、上
記ヨーロッパ特許出願に詳しく開示されている。
直流スパッタリング装置は、直流電力をプラズマ室負荷
１２に供給するために直流プラズマ電源１０を利用す
る。この種のプラズマ室は良く知られているタイプであ
り、同様のタイプが、例えばヨーロッパ特許出願第０
６９２ ５５０ Ａ１号に開示されている。この例で
は、直流電源は、例えば３００から７００ボルトの間で
選択される直流電圧の電力を供給する正端子１４と負端
子１６を持つ。逆パルス発生器１８は電源１０に連絡
し、図では、さらに逆バイアス源２０、スイッチとして
働くＦＥＴ２２、そしてスイッチＦＥＴ２２を起動する
制御回路２４を含む。この逆パルス発生器の動作は、上
記ヨーロッパ特許出願に詳しく開示されている。
【００３２】機械的アーク放電検出回路２６は、アーク
放電特有の電圧状態を検出するためにプラズマ室負荷１
２の入力に接続される。つまり、プラズマ状態では、プ
ラズマを横切っての電圧降下が数百ボルトのオーダーに
までなる。しかし、アーク放電状態はプラズマを横切っ
ての短絡回路として現われ、数ボルトから約１００ボル
トくらいの電圧降下となる。低い電圧状態を検出するに
は、回路は電圧分配器２８としての働きをする抵抗器の
ストリング２８ａ−２８ｅを含み、電圧コンパレター３
０の一方の入力に接続され、他の入力は電圧分配器であ
る基準電圧源３２に接続される。コンパレーター３０の
出力はＬＥＥＤで代表されるオプト・トランスミッター
装置３４に与えられる。
放電特有の電圧状態を検出するためにプラズマ室負荷１
２の入力に接続される。つまり、プラズマ状態では、プ
ラズマを横切っての電圧降下が数百ボルトのオーダーに
までなる。しかし、アーク放電状態はプラズマを横切っ
ての短絡回路として現われ、数ボルトから約１００ボル
トくらいの電圧降下となる。低い電圧状態を検出するに
は、回路は電圧分配器２８としての働きをする抵抗器の
ストリング２８ａ−２８ｅを含み、電圧コンパレター３
０の一方の入力に接続され、他の入力は電圧分配器であ
る基準電圧源３２に接続される。コンパレーター３０の
出力はＬＥＥＤで代表されるオプト・トランスミッター
装置３４に与えられる。
【００３３】プラズマ室負荷１２の入力に接続される過
電圧検出およびクランプ回路３６は直列のゼナー・ダイ
オード３８のストリングを含み、前記ストリングは、正
の直流電源の一端に接続され、他端は、ここではＬＥＤ
４４として代表される過電圧オプト・トランスミッタ
ー、キャパシター２０、保護電圧限定ゼナー・ダイオー
ド４２、そして抵抗器に接続される。ゼナー・ダイオー
ド３８は、逆転破壊電圧の合計が所定の過電圧の閾値に
等しくなるように、選択される。他の電圧限界技術とし
て、ＭＯＶのようなゼナー・ダイオードの利用もある。
キャパシター４０、ゼーナー・ダイオード４２とＬＥＤ
４４は、著しい電圧変動のための電流シンクとして働く
負の直流（−レ−ル）に接続する。負荷１２に対する入
力における電圧がこの閾値を越える時はいつでも、電流
がストリング３８とＬＥＤ４４を介して流れ、過電圧状
態の信号を出す。さらに、ゼナー・ダイオード・ストリ
ング３８は、電圧スパイクをこの過電圧閾値にクランプ
する。従って、パルサー１８、電源１０はもとよりプラ
ズマ室と、コートされる基板をも保護する。
電圧検出およびクランプ回路３６は直列のゼナー・ダイ
オード３８のストリングを含み、前記ストリングは、正
の直流電源の一端に接続され、他端は、ここではＬＥＤ
４４として代表される過電圧オプト・トランスミッタ
ー、キャパシター２０、保護電圧限定ゼナー・ダイオー
ド４２、そして抵抗器に接続される。ゼナー・ダイオー
ド３８は、逆転破壊電圧の合計が所定の過電圧の閾値に
等しくなるように、選択される。他の電圧限界技術とし
て、ＭＯＶのようなゼナー・ダイオードの利用もある。
キャパシター４０、ゼーナー・ダイオード４２とＬＥＤ
４４は、著しい電圧変動のための電流シンクとして働く
負の直流（−レ−ル）に接続する。負荷１２に対する入
力における電圧がこの閾値を越える時はいつでも、電流
がストリング３８とＬＥＤ４４を介して流れ、過電圧状
態の信号を出す。さらに、ゼナー・ダイオード・ストリ
ング３８は、電圧スパイクをこの過電圧閾値にクランプ
する。従って、パルサー１８、電源１０はもとよりプラ
ズマ室と、コートされる基板をも保護する。
【００３４】パルス直流電源用制御回路２４は第２図に
より詳しく示されている。システム・クロック回路４６
は調整可能な電圧ランプ源あるいは発生器４８、基準電
圧源５０、そして出力がクロック信号“ＳＹＳ ＣＬＯ
ＣＫ”を発生するコンパレーター５２を含む。ランプ発
生器４８からのランプ信号は、デュティー・サイクル・
コンパレーター５４の一方の入力に供給され、他方の入
力は基準電圧分配器５６に接続される。前記コンパレー
ター５４の出力はパルス直流電源サイクルの正と負の部
分のパルス幅を規制するパルス信号“ＤＵＴＹ ＣＹＣ
ＬＥ”を提供する。ランプ発生器４８と基準電圧分配器
５６は、従来（アナログ）の部品で満足するものであ
る。しかし、これらはデジタル化でき、ソフト・ウエア
で調整可能であ。パルス信号“ＳＹＳ ＣＬＯＣＫ”と
“ＤＵＴＹ ＣＹＣＬＥ”はスイッチ制御回路６０もし
くはパルサーの入力に与えられる。これで、電源制御回
路６２に印加されるパルス信号を発生し、例えば図３
（Ａ）で示したようなパルス直流電源の正と負のパルス
部分を限定する。制御回路２４は、制御されたゲート電
圧をスイッチ・トランジスター２２（第１図）に印加す
る。
より詳しく示されている。システム・クロック回路４６
は調整可能な電圧ランプ源あるいは発生器４８、基準電
圧源５０、そして出力がクロック信号“ＳＹＳ ＣＬＯ
ＣＫ”を発生するコンパレーター５２を含む。ランプ発
生器４８からのランプ信号は、デュティー・サイクル・
コンパレーター５４の一方の入力に供給され、他方の入
力は基準電圧分配器５６に接続される。前記コンパレー
ター５４の出力はパルス直流電源サイクルの正と負の部
分のパルス幅を規制するパルス信号“ＤＵＴＹ ＣＹＣ
ＬＥ”を提供する。ランプ発生器４８と基準電圧分配器
５６は、従来（アナログ）の部品で満足するものであ
る。しかし、これらはデジタル化でき、ソフト・ウエア
で調整可能であ。パルス信号“ＳＹＳ ＣＬＯＣＫ”と
“ＤＵＴＹ ＣＹＣＬＥ”はスイッチ制御回路６０もし
くはパルサーの入力に与えられる。これで、電源制御回
路６２に印加されるパルス信号を発生し、例えば図３
（Ａ）で示したようなパルス直流電源の正と負のパルス
部分を限定する。制御回路２４は、制御されたゲート電
圧をスイッチ・トランジスター２２（第１図）に印加す
る。
【００３５】機械的アーク放電に応答する回路は第２図
に示す。ここで、機械的アーク放電・レシーバー６６
は、光学的にオプト・トランジスター３４に接続される
ホトセンサーを含む。実際、２つの素子が一体となって
１つのオプト・アイソレター装置としてパッケージされ
る。レシーバー６６の出力はアーク放電検出回路６８の
１つの入力に連絡する。タイミング・コンパレーター７
２は信号“ＲＡＭＰ”と基準レベルとともに与えられ
る。コンパレーター７２は、パルス直流電源サイクルの
負のパルス部分のあらかじめ所定の部分（例えば８０
％）が過ぎると、ゲート・ウインド・パルス“８０％Ｃ
ＬＯＣＫ”を出すようにバイアスされる。ゲート・ウイ
ンド・パルス“８０％ＣＬＯＣＫ”はアーク放電検出回
路６８の他の入力に供給される。アーク放電検出回路６
８の出力は、ゲート・ウインド発生の間、もしもプラズ
マ室負荷１２の電圧に出現する印加された電圧が所定の
負の閾値よりもより負の値を示した時には、高くなる。
アーク放電検出出力はアーク放電・フォールト・カウン
ター回路７０に印加される。クロック信号“ＳＹＳ Ｃ
ＬＯＣＫ”は、カウンター回路７０のクロック入力に印
加される。もしも、アーク放電検出出力が引き続く２つ
のサイクルで高い値を示した場合は、タイマー回路７４
に信号が流れる。後者は、アーク放電・フォールト・カ
ウンター７０の出力が高い時に、起動される。また、こ
れはスイッチ制御回路６０と電源制御回路６２に供給さ
れる禁止信号“ＳＤ”を発生する。この効果は、アーク
放電が印加された電源の引き続く２つのサイクルの中で
検出された場合には、例えば２００マイクロ秒のような
時間の間隔で、パルス直流電源を遮断することである。
これは、図３（Ｂ）と図３（Ｄ）を参照すると、理解で
きる。
に示す。ここで、機械的アーク放電・レシーバー６６
は、光学的にオプト・トランジスター３４に接続される
ホトセンサーを含む。実際、２つの素子が一体となって
１つのオプト・アイソレター装置としてパッケージされ
る。レシーバー６６の出力はアーク放電検出回路６８の
１つの入力に連絡する。タイミング・コンパレーター７
２は信号“ＲＡＭＰ”と基準レベルとともに与えられ
る。コンパレーター７２は、パルス直流電源サイクルの
負のパルス部分のあらかじめ所定の部分（例えば８０
％）が過ぎると、ゲート・ウインド・パルス“８０％Ｃ
ＬＯＣＫ”を出すようにバイアスされる。ゲート・ウイ
ンド・パルス“８０％ＣＬＯＣＫ”はアーク放電検出回
路６８の他の入力に供給される。アーク放電検出回路６
８の出力は、ゲート・ウインド発生の間、もしもプラズ
マ室負荷１２の電圧に出現する印加された電圧が所定の
負の閾値よりもより負の値を示した時には、高くなる。
アーク放電検出出力はアーク放電・フォールト・カウン
ター回路７０に印加される。クロック信号“ＳＹＳ Ｃ
ＬＯＣＫ”は、カウンター回路７０のクロック入力に印
加される。もしも、アーク放電検出出力が引き続く２つ
のサイクルで高い値を示した場合は、タイマー回路７４
に信号が流れる。後者は、アーク放電・フォールト・カ
ウンター７０の出力が高い時に、起動される。また、こ
れはスイッチ制御回路６０と電源制御回路６２に供給さ
れる禁止信号“ＳＤ”を発生する。この効果は、アーク
放電が印加された電源の引き続く２つのサイクルの中で
検出された場合には、例えば２００マイクロ秒のような
時間の間隔で、パルス直流電源を遮断することである。
これは、図３（Ｂ）と図３（Ｄ）を参照すると、理解で
きる。
【００３６】図３（Ｂ）に図示されたように、各々の負
に向かうパルス部分に対する標準で安定状態では、印加
された電圧は負へのゆきすぎをを示した、その後引き続
く次の逆バイアス（正）パルスまで上昇することを示
す。この場合、負のパルス部分は常に、プラズマ状態で
は代表的な数百ボルトを越える。しかし、もしもアーク
放電が発生するようなことになると、印加された電圧の
負のパルス部分がより小さい間中は、電圧レベルが提示
される。事実上、プラズマ室１２の中のアーク放電の発
生は低いインピーダンスあるいは短絡として動作し、室
１２を横切っての電圧効果が小さくなる。
に向かうパルス部分に対する標準で安定状態では、印加
された電圧は負へのゆきすぎをを示した、その後引き続
く次の逆バイアス（正）パルスまで上昇することを示
す。この場合、負のパルス部分は常に、プラズマ状態で
は代表的な数百ボルトを越える。しかし、もしもアーク
放電が発生するようなことになると、印加された電圧の
負のパルス部分がより小さい間中は、電圧レベルが提示
される。事実上、プラズマ室１２の中のアーク放電の発
生は低いインピーダンスあるいは短絡として動作し、室
１２を横切っての電圧効果が小さくなる。
【００３７】図３（Ｄ）と図３（Ｅ）を参照すると、機
械的アーク放電検出回路３４、レシーバー６６、および
ロジックとタイミング回路６８−７４はゲート・ウイン
ド・パルス“８０％ＣＬＯＣＫ”（図３（Ｅ））の発生
間印加された電源（図３（Ｄ））をサンプルする。もし
もこの時点での印加電圧がアーク放電に特徴的な範囲内
にある、つまり閾値−Ｖarc よりもさらに負の値である
と、オプト・トランスミッター３４が点灯し、レシーバ
ー６６と光学的に連通する。もしも、これが単一サイク
ルのみで発生する場合は、パルス直流電源は標準的に連
続して流れる。多くの場合、逆転バイアス・パルスは問
題をクリアーし、プラズマ室へ印加電力を遮断する必要
はない。これは図３（Ｄ）で図示された第２、第３のサ
イクルで表示される。もしも、アーク放電が単一期間で
のみ発生するなら、アーク・フォールト・カウンター７
０はリセットし、出力は低い値を維持する。閾値電圧、
−Ｖarc は、例えば５０ボルト、１００ボルト、あるい
は他の適切な値を取り得る。
械的アーク放電検出回路３４、レシーバー６６、および
ロジックとタイミング回路６８−７４はゲート・ウイン
ド・パルス“８０％ＣＬＯＣＫ”（図３（Ｅ））の発生
間印加された電源（図３（Ｄ））をサンプルする。もし
もこの時点での印加電圧がアーク放電に特徴的な範囲内
にある、つまり閾値−Ｖarc よりもさらに負の値である
と、オプト・トランスミッター３４が点灯し、レシーバ
ー６６と光学的に連通する。もしも、これが単一サイク
ルのみで発生する場合は、パルス直流電源は標準的に連
続して流れる。多くの場合、逆転バイアス・パルスは問
題をクリアーし、プラズマ室へ印加電力を遮断する必要
はない。これは図３（Ｄ）で図示された第２、第３のサ
イクルで表示される。もしも、アーク放電が単一期間で
のみ発生するなら、アーク・フォールト・カウンター７
０はリセットし、出力は低い値を維持する。閾値電圧、
−Ｖarc は、例えば５０ボルト、１００ボルト、あるい
は他の適切な値を取り得る。
【００３８】しかし、図３（Ｄ）の第４と第５番目のサ
イクルで示されたように、もしもアーク放電が引き続く
２つのサイクルでのパルス“８０％ＣＬＯＣＫ”の間で
存在すると、アーク・フォールト・カウンター７０は高
いレベルを出力する。これで、タイマー回路７４を起動
し、制御回路６０と供給制御回路６２（例えば、第１図
の２４）を抑制する。この作動は、所定の期間（好まし
くは、数百マイクロ秒）印加電源を効果的に遮断し、こ
の期間で迅速にアーク放電を殺すための逆転バイアスを
印加する。その後、標準パルス直流電源が回復し、プラ
ズマ室に印加される。
イクルで示されたように、もしもアーク放電が引き続く
２つのサイクルでのパルス“８０％ＣＬＯＣＫ”の間で
存在すると、アーク・フォールト・カウンター７０は高
いレベルを出力する。これで、タイマー回路７４を起動
し、制御回路６０と供給制御回路６２（例えば、第１図
の２４）を抑制する。この作動は、所定の期間（好まし
くは、数百マイクロ秒）印加電源を効果的に遮断し、こ
の期間で迅速にアーク放電を殺すための逆転バイアスを
印加する。その後、標準パルス直流電源が回復し、プラ
ズマ室に印加される。
【００３９】本実施例では、２つのサイクルで連続して
アーク放電が発生すると、直流電源が遮断される。好ま
しくは、１サイクル、連続３サイクル、５サイクルの内
の３サイクル、あるいは他の組み合わせにおいてアーク
放電を必要とするような回路を構成することができる。
アーク放電が発生すると、直流電源が遮断される。好ま
しくは、１サイクル、連続３サイクル、５サイクルの内
の３サイクル、あるいは他の組み合わせにおいてアーク
放電を必要とするような回路を構成することができる。
【００４０】図２に戻ると、過電圧レシーバー７６は、
過電圧・トランスミッターＬＥＤ４４に光学的に接続さ
れる。レシーバー７６の出力は過電圧フォールト・カウ
ンター回路７８の１つの入力に接続され、クロック信号
“ＳＹＳ ＣＬＯＣＫ”がそのクロック入力に印加され
る。過電圧フォールト・カウンター７８の出力は過電圧
フォールト・タイマー回路８０の入力に接続される。後
者は、過電圧状態が印加される電源の連続する２つのサ
イクルで発生するとときはいつも、スイッチ制御回路６
０（例えば図１の２４）と制御回路６２に遮断信号を与
える。タイマー回路遮断信号は代表的に２００マイクロ
秒の時間間隔を持つ。本実施例では２つの連続して発生
するクロック信号“ＳＹＳ ＣＬＯＣＫ”の各々の後で
過電圧レシーバー７６からの過電圧信号を受けると、過
電圧フォールト・カウンターは上昇するが、他の状態下
では低い値を維持する。
過電圧・トランスミッターＬＥＤ４４に光学的に接続さ
れる。レシーバー７６の出力は過電圧フォールト・カウ
ンター回路７８の１つの入力に接続され、クロック信号
“ＳＹＳ ＣＬＯＣＫ”がそのクロック入力に印加され
る。過電圧フォールト・カウンター７８の出力は過電圧
フォールト・タイマー回路８０の入力に接続される。後
者は、過電圧状態が印加される電源の連続する２つのサ
イクルで発生するとときはいつも、スイッチ制御回路６
０（例えば図１の２４）と制御回路６２に遮断信号を与
える。タイマー回路遮断信号は代表的に２００マイクロ
秒の時間間隔を持つ。本実施例では２つの連続して発生
するクロック信号“ＳＹＳ ＣＬＯＣＫ”の各々の後で
過電圧レシーバー７６からの過電圧信号を受けると、過
電圧フォールト・カウンターは上昇するが、他の状態下
では低い値を維持する。
【００４１】過電圧検出・保護装置の動作を、図３
（Ｃ）を参照して説明する。すでに説明したように、印
加される電圧の各サイクルに対する負の電圧パルス部分
の始めにおいて、負の電圧かけすぎ領域が存在する。こ
れは図３（Ｃ）の第１のサイクルで図示され、さらに同
様なことが図３（Ｂ）で示される。動作状態と使用する
プラズマ方法によるが、印加電圧は−５０から−４００
０ボルトの範囲であり、許されるかけすぎ領域は、この
範囲の大部分である。しかし、ある状態では、プラズマ
が停止するか異常に働き、プラズマ室負荷１２は無限の
インピーダンスを示す。これはリンギング状態を発生さ
せる。この場合、図３（Ｃ）の第２と第３のサイクルで
示したように、前記の許容範囲を越えた電圧変動が発生
する。この場合、ゼナー・ストリング３８は千から数千
ボルトのオーダーでの過電圧閾値Ｖovを持つように選択
される。負荷１２を横切って現れる印加電圧がこの閾値
Ｖovを越えると、過電圧トランスミッター３４が点灯
し、過電圧レシーバー７６は高いレベルを過電圧フォー
ルト・カウンター７８に送る。もしも、過電圧状態がた
った１つのサイクルで存在する場合は、制御回路６０
（図１の２４）は引き続き正常にスイッチし、多くの場
合、過電圧の問題はそれ自体で解決される。しかし、過
電圧状態が連続して２つのサイクル間で発生する場合
は、タイマー８０が禁止コマンドＳＤをスイッチ制御回
路６０（図１の２４）と供給制御回路６２に送り、印加
される電源は上で説明した所定の期間中遮断される。他
の方法として、電源を処断し、この間逆転バイアスを印
加する。再び本実施例では、過電圧状態が連続して２つ
のサイクルで発生すると、電源が遮断され、またパルサ
ーもオフにされる。他の可能な実施例として、１サイク
ル、連続する３サイクル、５サイクル中の３サイクルと
いったように他の組み合わせも取れる。
（Ｃ）を参照して説明する。すでに説明したように、印
加される電圧の各サイクルに対する負の電圧パルス部分
の始めにおいて、負の電圧かけすぎ領域が存在する。こ
れは図３（Ｃ）の第１のサイクルで図示され、さらに同
様なことが図３（Ｂ）で示される。動作状態と使用する
プラズマ方法によるが、印加電圧は−５０から−４００
０ボルトの範囲であり、許されるかけすぎ領域は、この
範囲の大部分である。しかし、ある状態では、プラズマ
が停止するか異常に働き、プラズマ室負荷１２は無限の
インピーダンスを示す。これはリンギング状態を発生さ
せる。この場合、図３（Ｃ）の第２と第３のサイクルで
示したように、前記の許容範囲を越えた電圧変動が発生
する。この場合、ゼナー・ストリング３８は千から数千
ボルトのオーダーでの過電圧閾値Ｖovを持つように選択
される。負荷１２を横切って現れる印加電圧がこの閾値
Ｖovを越えると、過電圧トランスミッター３４が点灯
し、過電圧レシーバー７６は高いレベルを過電圧フォー
ルト・カウンター７８に送る。もしも、過電圧状態がた
った１つのサイクルで存在する場合は、制御回路６０
（図１の２４）は引き続き正常にスイッチし、多くの場
合、過電圧の問題はそれ自体で解決される。しかし、過
電圧状態が連続して２つのサイクル間で発生する場合
は、タイマー８０が禁止コマンドＳＤをスイッチ制御回
路６０（図１の２４）と供給制御回路６２に送り、印加
される電源は上で説明した所定の期間中遮断される。他
の方法として、電源を処断し、この間逆転バイアスを印
加する。再び本実施例では、過電圧状態が連続して２つ
のサイクルで発生すると、電源が遮断され、またパルサ
ーもオフにされる。他の可能な実施例として、１サイク
ル、連続する３サイクル、５サイクル中の３サイクルと
いったように他の組み合わせも取れる。
【００４２】タイマー回路８０により決定される遮断期
間の後は、機械的アーク放電検出・保護装置において、
制御回路２４（例えば、図２の６０）は正常な動作に回
復し、過電圧変動を伴う連続した２つのサイクル、ある
いはアーク放電を伴う連続した２つのサイクルの発生を
待機する。
間の後は、機械的アーク放電検出・保護装置において、
制御回路２４（例えば、図２の６０）は正常な動作に回
復し、過電圧変動を伴う連続した２つのサイクル、ある
いはアーク放電を伴う連続した２つのサイクルの発生を
待機する。
【００４３】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によると、スパタ
リング方法において、基板に対するアーク放電損傷とス
パッタリングされたコーティング内の粒子のようなアー
ク放電に伴う問題を防止できる。また本発明を利用する
と、プラズマ室、電源、パルサー・ユニットへの損傷も
防止し、また同じ装置で過電圧状態を検出し、装置を保
護する目的で過電圧をクランプする。本発明の改良は多
岐亘る発生で検出処理して、基板上へのコーティングの
品質レベルを向上させる。
リング方法において、基板に対するアーク放電損傷とス
パッタリングされたコーティング内の粒子のようなアー
ク放電に伴う問題を防止できる。また本発明を利用する
と、プラズマ室、電源、パルサー・ユニットへの損傷も
防止し、また同じ装置で過電圧状態を検出し、装置を保
護する目的で過電圧をクランプする。本発明の改良は多
岐亘る発生で検出処理して、基板上へのコーティングの
品質レベルを向上させる。
【図１】本発明による、機械的アーク放電と過電圧検出
を伴ったスパッタリング電力供給の回路図である。
を伴ったスパッタリング電力供給の回路図である。
【図２】本実施例の、検出された機械的アーク放電と過
電圧の状態での電力供給を遮断するための制御回路の回
路図である。
電圧の状態での電力供給を遮断するための制御回路の回
路図である。
【図３】本実施例の動作を説明する図で、（Ａ）〜
（Ｅ）は各部の波形図である。
（Ｅ）は各部の波形図である。
１０ 直流プラズマ電源 １２ プラズマ室負荷 １４ 正端子 １６ 負端子 １８ 逆パルス発生器 ２０ 逆バイアス源 ２２ ＦＥＴ ２４ 制御回路 ２６ 機械的アーク放電検出回路 ２８ 電圧分配器 ２８ａ−２８ｅ 抵抗器 ３０ 電圧コンパレーター ３２ 基準電源 ３４ オプト・トランジスター ３６ 過電圧検出ならびにクランプ回路 ３８ ゼナー・ダイオード ４０ キャパシター ４２ 保護電圧限界ゼナー・ダイオード ４４ ＬＥＤ ４６ システム・クロック回路 ４８ 可調整電圧ランプ発生器 ５０ 標準電源 ５２ コンパレーター ５４ デューティー・サイクル・コンパレーター ５６ 標準電圧分配器 ６０ スイッチ制御回路 ６２ 電源印加制御回路 ６６ 機械的アーク放電・レシーバー ６８ アーク放電検出回路 ７０ アーク放電・フォールト・カウンター回路 ７２ コンパレーター ７４ タイマー回路 ７６ 過電圧レシーバー ７８ 過電圧フォールト・カウンター回路 ８０ 過電圧フォールト・タイマー回路
Claims (9)
- 【請求項１】 ターゲット材をプラズマ室内の導電性タ
ーゲットからスパッタリングし、スパッタリングされた
材料をプラズマ室中の基板上に蒸着し、前記プラズマ室
内において、室内のターゲットと陽極間に印加された直
流電圧を、ターゲット材の原子をスパッタリングするよ
う前記プラズマ室内に存在する貴ガスのイオンをターゲ
ットに衝突させ、各サイクルが負を含む所定のパルス繰
返数をもつパルス波形を印加電圧に持たせ、陽極と所定
の第１のパルス幅に関して負のレベルで、かつ陽極と第
２のパルス幅に関して正の逆電圧レベルで電圧部を前進
させる直流スパッタリング方法において、ターゲットと
陽極の間に印加された電圧を過電圧に対して自動的にを
モニターし、印加電圧が所定の複数の連続するサイクル
で負の電圧部の間で負の過電圧閾値を越えた場合には、
自動的に印加直流電圧を遮断し、ターゲットと陽極間に
印加された電圧を、前記の各負のパルス部間の所定のウ
インド・インターバルでアークの有無のためにモニター
し、印加電圧が所定の連続する複数のサイクルを越えて
ウインド・インターバル内でアーク放電する電圧特性の
範囲の中にある場合、自動的に印加直流電圧を遮断する
ことを特徴とするパルス直流スパッタリング方法。 - 【請求項２】 過電圧に対して印加された電圧をモニタ
ーする工程が、前記印加電圧が閾値に達するかこれを越
えると、前記過電圧閾値で印加電圧をクランプすること
を含むことを特徴とする請求項１記載のパルス直流スパ
ッタリング方法。 - 【請求項３】 過電圧に対して印加電圧を検知する工程
において、所定の複数のサイクルが連続する２つのサイ
クルであることを特徴とする請求項１あるいは２記載の
パルス直流スパッタリング方法。 - 【請求項４】 アーク放電に対して印加電圧を検知する
工程のために、所定の複数のサイクルが連続する２つの
サイクルであることを特徴とする請求項１、２あるいは
３に記載のパルス直流スパッタリング方法。 - 【請求項５】 プラズマ室が陽極、基板、ターゲットを
収容し、ターゲット材が前記ターゲットからスパッタリ
ングされ基板上に蒸着され、パルス直流電源（１０）は
基板上にターゲット材が蒸着されるよう、ターゲットか
らターゲット材を放散するに十分なエネルギーによって
ターゲットに前記プラズマ室中に貴ガスのイオンを衝突
させる所定のレベルで印加負電圧を前記ターゲットに供
給し、所定のパルス時間間隔のパルス・インターバル間
所定のレベルでターゲットに負の電圧を印加し、負の電
圧の発生中の陽極に関してターゲットに正の電圧パルス
を印加して、隣接する負と正の電圧のパルスが所定のパ
ルス繰返数を持つサイクルを限定するように周期的な逆
バイアス回路（１８、２４）を含む直流スパッタリング
用直流プラズマ装置において、過電圧保護装置（３６）
がターゲットと陽極間に印加された電圧をモニターし、
印加された電圧が連続する所定の複数のサイクルを越え
て負の電圧部の間で所定の過電圧閾値を越えると、自動
的に直流電圧を遮断し、アーク消滅装置（２６、２８、
３０、３２、３４）は各々の負のパルス部の間で所定の
ウインド・インターバルにおいてアーク放電のためにタ
ーゲットと陽極間の印加電圧をモニターし、印加電圧が
連続する所定の複数のサイクルを越えてウインド・イン
ターバルの中でアーク放電する電圧特性の範囲内にある
と、前記アーク放電消滅装置は自動的に直流電圧を遮断
し、さらに延長された期間中ターゲットに逆バイアス電
圧をかけることを特徴とする直流スパッタリング用直流
プラズマ装置。 - 【請求項６】 前記過電圧保護装置が、印加電圧が閾値
に達するかそれを越えた場合には、過電圧閾値において
印加電圧をクランプするためのクランプ回路（４２）を
含むことを特徴とする請求項５に記載の直流プラズマ装
置。 - 【請求項７】 前記過電圧保護装置が、パルス直流電源
の出力端子間に接続された一連のスタックのゼナー・ダ
イオード（３８）を含むことを特徴とする請求項６に記
載の直流プラズマ装置。 - 【請求項８】 前記過電圧保護装置が、ゼナー・ダイオ
ード（３８）のスタック間で結合されるオプト・トラン
スミッター（４４）、電流シンク、前記トランスミッタ
ー（４４）に光学的に接続されたオプト・レシーバー
（７６）、そして、オプト・レシーバーが連続複数のサ
イクルに対して過電圧を指示する時に、直流電源を遮断
するために前記オプト・レシーバーにより起動される回
路装置（７８、８０）を含むことを特徴とする請求項６
または７に記載の直流プラズマ装置。 - 【請求項９】 前記アーク放電消滅装置が、直流電源の
出力と基準電圧源（３２）に接続される出力と入力を持
つ電圧コンパレーター（３０）、前記コンパレーターの
出力で駆動されるオプト・トランスミッター（３４）、
トランスミッターに光学的に接続されるオプト・レシー
バー（６６）、各々のサイクルの負のパルス部の所定の
ウインド・インターバルの間でウインド信号を発生する
ためのウインド・タイマー（７２）、前記オプト・レシ
ーバーとウインド・タイマー（７２）に接続され、特徴
的な電圧が所定の複数のサイクルに対するウインド・イ
ンターバルの間で、存在するか否かを検出するためのロ
ジック回路（６８−７４）、特徴的な電圧が所定の複数
のサイクルに対するウインド・インターバルの間で、存
在する時は、直流電源を遮断するためのロジック回路
（６８−７４）に接続された遮断装置（６０、６２）を
含むことを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に
記載の直流プラズマ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/545,916 | 1995-10-20 | ||
| US08/545,916 US5584974A (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Arc control and switching element protection for pulsed dc cathode sputtering power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09137271A true JPH09137271A (ja) | 1997-05-27 |
| JP4733796B2 JP4733796B2 (ja) | 2011-07-27 |
Family
ID=24178053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18998196A Expired - Fee Related JP4733796B2 (ja) | 1995-10-20 | 1996-07-01 | パルス直流スパッタリング方法およびこれに用いる直流プラズマ装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5584974A (ja) |
| JP (1) | JP4733796B2 (ja) |
| CN (1) | CN1152978C (ja) |
| DE (1) | DE19623654A1 (ja) |
| GB (1) | GB2306511B (ja) |
| SG (1) | SG43367A1 (ja) |
| TW (1) | TW329016B (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998037256A1 (fr) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Shibaura Mechatronics Corporation | Dispositif d'alimentation electrique pour pulverisation cathodique et dispositif de pulverisation l'utilisant |
| WO1998037257A1 (fr) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Shibaura Mechatronics Corporation | Bloc d'alimentation pour dispositif de pulverisation cathodique |
| KR20020027241A (ko) * | 2000-10-04 | 2002-04-13 | 스트라타코스 존 지. | 수동 바이폴라 아크 제어 시스템 및 방법 |
| JP2005526184A (ja) * | 2002-05-17 | 2005-09-02 | アプライド、フィルム、コーパレイシャン | スパッタ・デポジション工程を制御するためのシステムおよび方法 |
| US7531070B2 (en) | 2001-09-28 | 2009-05-12 | Shibaura Mechatronics Corporation | Sputtering power-supply unit |
| JP2009138235A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kobe Steel Ltd | パルススパッタ装置およびパルススパッタ方法 |
Families Citing this family (69)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996031899A1 (en) * | 1995-04-07 | 1996-10-10 | Advanced Energy Industries, Inc. | Adjustable energy quantum thin film plasma processing system |
| JP2904263B2 (ja) * | 1995-12-04 | 1999-06-14 | 日本電気株式会社 | スパッタ装置 |
| DE19651615C1 (de) * | 1996-12-12 | 1997-07-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum Aufbringen von Kohlenstoffschichten durch reaktives Magnetron-Sputtern |
| DE19702187C2 (de) | 1997-01-23 | 2002-06-27 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Einrichtung zum Betreiben von Magnetronentladungen |
| US5993613A (en) * | 1997-11-07 | 1999-11-30 | Sierra Applied Sciences, Inc. | Method and apparatus for periodic polarity reversal during an active state |
| WO1999027151A1 (en) * | 1997-11-24 | 1999-06-03 | Cvc, Inc. | Pulsed mode deposition for low rate film deposition |
| US5976327A (en) | 1997-12-12 | 1999-11-02 | Applied Materials, Inc. | Step coverage and overhang improvement by pedestal bias voltage modulation |
| DE19826297A1 (de) * | 1998-06-12 | 1999-12-16 | Aurion Anlagentechnik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Vermeidung von Überschlägen bei Sputterprozessen durch eine aktive Arcunterdrückung |
| US6287977B1 (en) | 1998-07-31 | 2001-09-11 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for forming improved metal interconnects |
| DE19848636C2 (de) * | 1998-10-22 | 2001-07-26 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Überwachung einer Wechselspannungs-Entladung an einer Doppelelektrode |
| KR100302457B1 (ko) | 1999-04-06 | 2001-10-29 | 박호군 | 다이아몬드 막 증착방법 |
| US6290821B1 (en) | 1999-07-15 | 2001-09-18 | Seagate Technology Llc | Sputter deposition utilizing pulsed cathode and substrate bias power |
| DE19937859C2 (de) * | 1999-08-13 | 2003-06-18 | Huettinger Elektronik Gmbh | Elektrische Versorgungseinheit für Plasmaanlagen |
| US6344419B1 (en) | 1999-12-03 | 2002-02-05 | Applied Materials, Inc. | Pulsed-mode RF bias for sidewall coverage improvement |
| US6554979B2 (en) | 2000-06-05 | 2003-04-29 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for bias deposition in a modulating electric field |
| DE10034895C2 (de) * | 2000-07-18 | 2002-11-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Erkennung von Überschlägen in gepulst betriebenen Plasmen |
| CA2426901A1 (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-16 | Eaton Corporation | Detection of arcing in dc electrical systems |
| US6577484B1 (en) * | 2000-12-12 | 2003-06-10 | Pass & Seymour, Inc. | Arc fault detector device utilizing the di/dt and 60 Hz components of an arcing waveform |
| US6746591B2 (en) | 2001-10-16 | 2004-06-08 | Applied Materials Inc. | ECP gap fill by modulating the voltate on the seed layer to increase copper concentration inside feature |
| US20040027749A1 (en) * | 2001-11-09 | 2004-02-12 | Zuercher Joseph C. | Detection of arcing in dc electrical systems |
| US7378356B2 (en) * | 2002-03-16 | 2008-05-27 | Springworks, Llc | Biased pulse DC reactive sputtering of oxide films |
| US20040112735A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-06-17 | Applied Materials, Inc. | Pulsed magnetron for sputter deposition |
| US6876205B2 (en) * | 2003-06-06 | 2005-04-05 | Advanced Energy Industries, Inc. | Stored energy arc detection and arc reduction circuit |
| DE10336881B4 (de) * | 2003-08-11 | 2008-05-15 | Hüttinger Elektronik GmbH & Co. KG | Hochfrequenzanregungsanordnung mit einer Begrenzungsschaltung |
| US6995545B2 (en) * | 2003-08-18 | 2006-02-07 | Mks Instruments, Inc. | Control system for a sputtering system |
| US6967305B2 (en) * | 2003-08-18 | 2005-11-22 | Mks Instruments, Inc. | Control of plasma transitions in sputter processing systems |
| DE10341717A1 (de) * | 2003-09-10 | 2005-05-25 | Applied Films Gmbh & Co. Kg | Anordnung für n Verbraucher elektrischer Energie, von denen m Verbraucher gleichzeitig mit Energie versorgt werden |
| SG143940A1 (en) * | 2003-12-19 | 2008-07-29 | Agency Science Tech & Res | Process for depositing composite coating on a surface |
| CN100445921C (zh) * | 2004-01-26 | 2008-12-24 | 欧洲航天局 | 太阳能电池阵列的电弧猝熄装置 |
| US7081598B2 (en) * | 2004-08-24 | 2006-07-25 | Advanced Energy Industries, Inc. | DC-DC converter with over-voltage protection circuit |
| JP2006120234A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
| US7372610B2 (en) | 2005-02-23 | 2008-05-13 | Sage Electrochromics, Inc. | Electrochromic devices and methods |
| US7749564B2 (en) * | 2005-03-31 | 2010-07-06 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for the production of thin film coatings |
| US7305311B2 (en) * | 2005-04-22 | 2007-12-04 | Advanced Energy Industries, Inc. | Arc detection and handling in radio frequency power applications |
| EP1720195B1 (de) * | 2005-05-06 | 2012-12-12 | HÜTTINGER Elektronik GmbH + Co. KG | Arcunterdrückungsanordnung |
| US20060283702A1 (en) * | 2005-06-21 | 2006-12-21 | Applied Materials, Inc. | Random pulsed DC power supply |
| EP1798626A1 (fr) * | 2005-12-13 | 2007-06-20 | Stmicroelectronics Sa | Circuit de régulation de tension, notamment pour pompe de charge |
| US7514935B2 (en) * | 2006-09-13 | 2009-04-07 | Advanced Energy Industries, Inc. | System and method for managing power supplied to a plasma chamber |
| DE102006043898A1 (de) * | 2006-09-19 | 2008-04-17 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Plasmaanlage |
| DE102006043900B4 (de) * | 2006-09-19 | 2008-09-18 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Plasmaanlage |
| JP5174825B2 (ja) * | 2006-10-26 | 2013-04-03 | ハウザー テクノ−コーティング ベー．フェー． | デュアルマグネトロンスパッタリング電源およびマグネトロンスパッタリング装置 |
| DE102006057529B4 (de) * | 2006-12-06 | 2012-04-12 | Hüttinger Elektronik Gmbh + Co. Kg | Kontrollvorrichtung, Energieversorgungssystem und Verfahren |
| US7777567B2 (en) | 2007-01-25 | 2010-08-17 | Mks Instruments, Inc. | RF power amplifier stability network |
| US8217299B2 (en) * | 2007-02-22 | 2012-07-10 | Advanced Energy Industries, Inc. | Arc recovery without over-voltage for plasma chamber power supplies using a shunt switch |
| EP1995818A1 (en) * | 2007-05-12 | 2008-11-26 | Huettinger Electronic Sp. z o. o | Circuit and method for reducing electrical energy stored in a lead inductance for fast extinction of plasma arcs |
| JP5315942B2 (ja) * | 2008-05-21 | 2013-10-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置台機構、これを用いたプラズマ処理装置及び静電チャックへの電圧印加方法 |
| US20090308734A1 (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-17 | Schneider Automation Inc. | Apparatus and Method for Wafer Level Arc Detection |
| US8044594B2 (en) * | 2008-07-31 | 2011-10-25 | Advanced Energy Industries, Inc. | Power supply ignition system and method |
| US8395078B2 (en) | 2008-12-05 | 2013-03-12 | Advanced Energy Industries, Inc | Arc recovery with over-voltage protection for plasma-chamber power supplies |
| EP2648209B1 (en) | 2009-02-17 | 2018-01-03 | Solvix GmbH | A power supply device for plasma processing |
| JP5339965B2 (ja) * | 2009-03-02 | 2013-11-13 | 株式会社アルバック | スパッタリング装置用の交流電源 |
| DE102010038603B4 (de) * | 2010-07-29 | 2016-06-02 | Trumpf Huettinger Sp. Z O. O. | DC-Plasmaanordnung |
| US8552665B2 (en) | 2010-08-20 | 2013-10-08 | Advanced Energy Industries, Inc. | Proactive arc management of a plasma load |
| DE202010014176U1 (de) * | 2010-10-11 | 2012-01-16 | Tigres Dr. Gerstenberg Gmbh | Vorrichtung zum Behandeln von Oberflächen mit Entladungsüberwachung |
| EP2463890A1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-06-13 | Applied Materials, Inc. | Generating plasmas in pulsed power systems |
| EP2681821B1 (en) * | 2011-02-28 | 2018-04-11 | SMA Solar Technology AG | Method and system for detecting an arc fault in a power circuit |
| CN102956426A (zh) * | 2011-08-22 | 2013-03-06 | 北京中科信电子装备有限公司 | 一种引出抑制浪涌保护装置 |
| US9697992B2 (en) * | 2013-02-22 | 2017-07-04 | General Electric Company | System and apparatus for arc elimination |
| US20160215386A1 (en) * | 2013-09-09 | 2016-07-28 | Itn Energy Systems, Inc. | Modulation of reverse voltage limited waveforms in sputtering deposition chambers |
| US10211631B2 (en) * | 2013-12-17 | 2019-02-19 | Enphase Energy, Inc. | Voltage clipping |
| CN104529179B (zh) * | 2014-10-31 | 2017-02-01 | 天津南玻节能玻璃有限公司 | 抑制三银玻璃放电的装置 |
| JP6588697B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2019-10-09 | 株式会社デンソー | スタータ用電磁スイッチ |
| JP2016167918A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | 電圧変換装置 |
| US9812305B2 (en) * | 2015-04-27 | 2017-11-07 | Advanced Energy Industries, Inc. | Rate enhanced pulsed DC sputtering system |
| US20180040461A1 (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | Advanced Energy Industries, Inc. | Application of diode box to reduce crazing in glass coatings |
| DE102016122221A1 (de) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Verfahren und Sputteranordnung |
| FR3075392B1 (fr) * | 2017-12-14 | 2020-09-11 | Thales Sa | Surveillance d'un defaut dans un equipement electrique |
| CN112187032B (zh) * | 2019-07-04 | 2022-03-15 | 台达电子工业股份有限公司 | 电源供应装置及其操作方法 |
| US20230130106A1 (en) * | 2021-10-27 | 2023-04-27 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for processing a substrate |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1134562A (en) * | 1965-06-30 | 1968-11-27 | Edwards High Vacuum Int Ltd | Methods of preventing localised arcing within the evacuated chamber of electrical discharge apparatus |
| DE2422808A1 (de) * | 1974-05-10 | 1975-11-20 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Verfahren und anordnung zur leistungssteuerung eines hochfrequenz-generators fuer katodenzerstaeubungsanlagen |
| BG29362A1 (en) * | 1979-03-11 | 1980-11-14 | Minchev | Apparatus for chemical- thermal processing of matal articles in the condition of electrical smouldering charge |
| JPS5769324A (en) * | 1980-10-11 | 1982-04-28 | Daiwa Dengiyou Kk | Monitor device of dc power supply |
| DE3121389A1 (de) * | 1980-12-03 | 1982-08-19 | Kombinat Veb Keramische Werke Hermsdorf, Ddr 6530 Hermsdorf | Verfahren zum vorsputtern von targets in plasmatron-zerstaeubungsanlagen |
| US4610775A (en) * | 1985-07-26 | 1986-09-09 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for clearing short-circuited, high-voltage cathodes in a sputtering chamber |
| US4693805A (en) * | 1986-02-14 | 1987-09-15 | Boe Limited | Method and apparatus for sputtering a dielectric target or for reactive sputtering |
| JPH0774673B2 (ja) * | 1986-02-14 | 1995-08-09 | 本田技研工業株式会社 | 電磁弁電流制御装置の異常処理方法 |
| US4963239A (en) * | 1988-01-29 | 1990-10-16 | Hitachi, Ltd. | Sputtering process and an apparatus for carrying out the same |
| US4963238A (en) * | 1989-01-13 | 1990-10-16 | Siefkes Jerry D | Method for removal of electrical shorts in a sputtering system |
| US5009764A (en) * | 1989-01-13 | 1991-04-23 | Advanced Energy Industries, Inc. | Apparatus for removal of electrical shorts in a sputtering system |
| GB2229053B (en) * | 1989-03-07 | 1993-02-03 | Plessey Co Plc | Improvements relating to the detection of arcing in cables |
| US5241152A (en) * | 1990-03-23 | 1993-08-31 | Anderson Glen L | Circuit for detecting and diverting an electrical arc in a glow discharge apparatus |
| DE4127317C2 (de) * | 1991-08-17 | 1999-09-02 | Leybold Ag | Einrichtung zum Behandeln von Substraten |
| DE4127505C2 (de) * | 1991-08-20 | 2003-05-08 | Unaxis Deutschland Holding | Einrichtung zur Unterdrückung von Lichtbögen in Gasentladungsvorrichtungen |
| US5281321A (en) * | 1991-08-20 | 1994-01-25 | Leybold Aktiengesellschaft | Device for the suppression of arcs |
| DE4127504A1 (de) * | 1991-08-20 | 1993-02-25 | Leybold Ag | Einrichtung zur unterdrueckung von lichtboegen |
| DE4202425C2 (de) * | 1992-01-29 | 1997-07-17 | Leybold Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats, insbesondere mit elektrisch nichtleitenden Schichten |
| JPH06145975A (ja) * | 1992-03-20 | 1994-05-27 | Komag Inc | 炭素フィルムをスパタリングする方法及びその製造物 |
| JPH06145973A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-27 | Shimadzu Corp | スパッタリング装置 |
| US5427669A (en) * | 1992-12-30 | 1995-06-27 | Advanced Energy Industries, Inc. | Thin film DC plasma processing system |
| EP0905273B1 (en) * | 1993-07-28 | 2002-10-16 | Asahi Glass Company Ltd. | Method for producing films |
| JPH0864166A (ja) * | 1994-08-19 | 1996-03-08 | Tel Varian Ltd | イオン注入装置 |
-
1995
- 1995-10-20 US US08/545,916 patent/US5584974A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-05-15 TW TW085105726A patent/TW329016B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-05-20 SG SG1996009840A patent/SG43367A1/en unknown
- 1996-05-31 GB GB9611416A patent/GB2306511B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-13 DE DE19623654A patent/DE19623654A1/de not_active Ceased
- 1996-07-01 JP JP18998196A patent/JP4733796B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-17 CN CNB961228458A patent/CN1152978C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998037256A1 (fr) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Shibaura Mechatronics Corporation | Dispositif d'alimentation electrique pour pulverisation cathodique et dispositif de pulverisation l'utilisant |
| WO1998037257A1 (fr) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Shibaura Mechatronics Corporation | Bloc d'alimentation pour dispositif de pulverisation cathodique |
| US6113760A (en) * | 1997-02-20 | 2000-09-05 | Shibaura Mechatronics Corporation | Power supply apparatus for sputtering and a sputtering apparatus using the power supply apparatus |
| US6416638B1 (en) | 1997-02-20 | 2002-07-09 | Shibaura Mechatronics Corporation | Power supply unit for sputtering device |
| KR20020027241A (ko) * | 2000-10-04 | 2002-04-13 | 스트라타코스 존 지. | 수동 바이폴라 아크 제어 시스템 및 방법 |
| US7531070B2 (en) | 2001-09-28 | 2009-05-12 | Shibaura Mechatronics Corporation | Sputtering power-supply unit |
| JP2005526184A (ja) * | 2002-05-17 | 2005-09-02 | アプライド、フィルム、コーパレイシャン | スパッタ・デポジション工程を制御するためのシステムおよび方法 |
| JP4694833B2 (ja) * | 2002-05-17 | 2011-06-08 | アプライド、マテリアルズ、インク | スパッタ・デポジション工程を制御するためのシステムおよび方法 |
| JP2009138235A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kobe Steel Ltd | パルススパッタ装置およびパルススパッタ方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5584974A (en) | 1996-12-17 |
| CN1152978C (zh) | 2004-06-09 |
| CN1154421A (zh) | 1997-07-16 |
| GB9611416D0 (en) | 1996-08-07 |
| GB2306511B (en) | 1999-06-09 |
| SG43367A1 (en) | 1997-10-17 |
| GB2306511A (en) | 1997-05-07 |
| TW329016B (en) | 1998-04-01 |
| DE19623654A1 (de) | 1997-04-24 |
| JP4733796B2 (ja) | 2011-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4733796B2 (ja) | パルス直流スパッタリング方法およびこれに用いる直流プラズマ装置 | |
| EP0692550B1 (en) | Preferential sputtering of insulators from conductive targets | |
| US5611899A (en) | Device for suppressing flashovers in cathode sputtering installations | |
| JP5541677B2 (ja) | 真空処理装置、バイアス電源および真空処理装置の操作方法 | |
| US6024844A (en) | Enhanced reactive DC sputtering system | |
| US8217299B2 (en) | Arc recovery without over-voltage for plasma chamber power supplies using a shunt switch | |
| US5427669A (en) | Thin film DC plasma processing system | |
| US7261797B2 (en) | Passive bipolar arc control system and method | |
| EP2219205B1 (en) | A power supply device for plasma processing | |
| KR20050075691A (ko) | 스퍼터 디포지션 공정의 제어용 시스템 및 장치 | |
| US6217717B1 (en) | Periodically clearing thin film plasma processing system | |
| US5990668A (en) | A.C. power supply having combined regulator and pulsing circuits | |
| JP2006528731A (ja) | アークハンドリングによる高ピーク電力プラズマパルス電源 | |
| JPH09279337A (ja) | スパッタリング方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050628 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060904 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20061117 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20061129 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under section 19 (pct) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20070305 |
|
| A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20070628 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070717 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071114 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20071206 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20071228 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100706 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100803 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20100909 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100909 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101124 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110114 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110124 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110124 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110210 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110215 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110216 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110310 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110425 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |