JPH10298754A - スパッタリング用電源装置および該装置を用いたスパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング用電源装置および該装置を用いたスパッタリング装置Info
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- JPH10298754A JPH10298754A JP3589898A JP3589898A JPH10298754A JP H10298754 A JPH10298754 A JP H10298754A JP 3589898 A JP3589898 A JP 3589898A JP 3589898 A JP3589898 A JP 3589898A JP H10298754 A JPH10298754 A JP H10298754A
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Abstract
を実現することにより、スパッタ用不活性ガスとの衝突
によるスパッタ粒子の散乱を少なくすることにより、ス
テップカバレ−ジを改善し、スパッタ膜の緻密性を改善
することができるスパッタリング用電源装置を提供する
こと。 【解決手段】 スパッタリング用直流電源Aと、この直
流電源に接続される定電流回路Bと、この定電流回路B
に接続されるスパッタ源21と、上記定電流回路から出
力される電流を定電流となるように制御する制御部11
とを備えたことを特徴とするスパッタリング用電源装置
である。
Description
装飾部品に薄膜を形成するスパッタリング装置に用いら
れるスパッタリング用電源装置および該装置を用いたス
パッタリング装置に関する。
ッタ源を用いたスパッタリング装置により半導体、電子
部品、装飾部品等に薄膜を形成する技術が普及されてい
る。このようなスパッタリング装置においては、真空槽
中に放電用ガスとして、例えばArのような不活性ガス
を導入しておき、この真空槽にスパッタ源を配置し、こ
のスパッタ源に負の電圧を印加することによってマグネ
トロン放電を発生させ、真空槽中に導入された放電用ガ
スをイオン化し、このイオン化されたアルゴン正イオン
が加速され、このスパッタ源のターゲット表面に衝突
し、ターゲット表面をスパッタ蒸発させる。このスパッ
タ粒子を基板上に沈着させてターゲット材料からなる薄
膜を形成するようにしたものであり、これをスパッタリ
ングと言う。
マグネトロン放電がア−ク放電に変化してしまう場合が
ある。このように、マグネトロン放電がア−ク放電に移
行してしまうと、スパッタリングを行うことはできな
い。
記タ−ゲットを少しだけ正の電位に保つような逆電圧パ
ルスを印加して、ア−ク放電の発生を抑えている。この
ようなア−ク放電を防止するために、従来は、以下に示
すような防止対策が行われていた。
列に入れる。 (2) 断続する直流電源を用いる。 (3) 電流制限のチョ−クコイルと共振用のリアクトル,
コンデンサを直流電源と負荷との間に入れア−ク放電時
に発生する電圧、電流の振動で逆電圧をかけてア−ク放
電を止める。
して逆方向のア−ク放電を止めて、より確実にア−ク放
電を防止する。 (5) ア−ク放電を検出して直流電源の出力を一定時間だ
け休止する。 (6) ア−ク放電を検出して負荷に逆電圧を一定時間かけ
る。 (7) ア−ク放電の検出に関わらず負荷に一定の間隔で逆
電圧をかける。
で、負荷に直列に安定抵抗を入れると、この抵抗による
消費電力が大きくなって大電力のスパッタ電源は作れな
い。また、チョ−クコイルの場合は、配線の寄生素子
(L,C)により(3) の回路ができている場合がほとん
どである。この場合には、直流スパッタ放電の負性特性
により放電電圧、電流が振動してしまうという問題があ
った。
るのが遅すぎるという問題があった。これは、トランス
の1次側をSCRで制御して2次側をダイオ−ドで整流
しただけであるため、スパッタ放電の断続が交流ライン
の周波数となり、ア−ク放電が発生してから消えるまで
の時間は、SCRの点弧角となり、ア−ク放電制御とし
ては遅くなるという問題があった。
以下のガス圧力でスパッタを行う場合直流スパッタ放電
特性が負性特性になり放電電圧、電流が振動してしまう
という問題があった。これは、負荷から見た電源特性が
定電流特性ではないため、負性抵抗特性に対して安定点
が無いためである。振動してしまう理由は、直流電源の
出力に平滑用のコンデンサが入っているためである。
スがある。このヒステリシスとして放電開始電圧と放電
電圧,放電開始圧力と放電停止圧力などがあげられる。
このうち、放電停止圧力を測定すると開始圧力ほど再現
性の良いデ−タを得ることはできない。その原因を調査
すると放電開始圧力以下の圧力でマグネトロン放電が停
止しているのは、 (1) 圧力を下げるに従って放電電圧、電流の振動が発生
してマグネトロン放電が止まる。
トロンスパッタ源の特性によって止まるのではなく放電
電圧、電流の振動やア−ク放電によって止まるために放
電停止圧力の再現性が得られないことが判明した。
開始圧力より低い圧力で安定してスパッタすることはで
きなかった。本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、放電開始圧力以下で安定したスパッタ
リングを実現することにより、スパッタ用不活性ガスと
の衝突によるスパッタ粒子の散乱を少なくし、ステップ
カバレ−ジを改善し、スパッタ膜の緻密性を改善するこ
とができるスパッタリング用電源装置および該装置を用
いたスパッタリング装置を提供することにある。
タリング用電源装置は、スパッタリング用直流電源と、
この直流電源に接続された定電流回路と、この定電流回
路に接続されたスパッタ源と、上記定電流回路から出力
される電流を定電流となるように制御する制御部とを備
えたことを特徴とする。
場合でも、定電流回路によって、スパッタ源の電圧と電
流を発振させないようにすることができる。このため放
電開始圧力より低い圧力のスパッタ源が、負性抵抗特性
を示す圧力において、安定してマグネトロン放電を発生
させ、安定してスパッタリングを行わせることができ
る。
電力の計算が電圧・電流の瞬時値の乗算の平均でなくて
も、電圧の逆電圧を含まない平均値と定電流の積で求ま
るので、電力精度の高いスパッタリングを行うことがで
きる。
置は、スパッタリング用直流電源と、この直流電源に接
続された定電流回路と、この定電流回路に接続されたス
パッタ源と、このスパッタ源に逆電圧を印加する逆電圧
印加回路と、上記スパッタ源に発生するアーク放電を検
出する負荷電圧測定回路と、上記定電流回路から出力さ
れる電流を定電流となるように制御するとともに、上記
負荷電圧測定回路により上記スパッタ源にアーク放電が
発生したことが検出された場合には、上記逆電圧印加回
路から上記スパッタ源に逆電圧を印加させる制御部とを
備えたことを特徴とする。
タリング用電源装置と同様なことを行わせることができ
るとともに、負荷電圧測定回路によりアーク放電が検出
されたときには、逆電圧印加回路からスパッタ源に逆電
圧を印加するようにして、アーク放電の発生を防止して
いる。
置は、スパッタリング用直流電源と、この直流電源に接
続された定電流回路と、この定電流回路に接続されたス
パッタ源と、このスパッタ源に逆電圧を印加する逆電圧
印加回路と、上記スパッタ源に発生するアーク放電を検
出する負荷電圧測定回路と、上記逆電圧印加回路と上記
スパッタ源のターゲットとの間に、スパッタリング放電
電流の電流を流す方向に接続された順方向インピーダン
スと、この順方向インピーダンスに並列に接続された逆
方向アーク放電の発生を防止する逆方向インピーダンス
からなる逆方向アーク放電防止回路と、上記定電流回路
から出力される電流を定電流となるように制御するとと
もに、上記負荷電圧測定回路により上記スパッタ源にア
ーク放電が発生したことが検出された場合には、上記逆
電圧印加回路から上記スパッタ源に逆電圧を印加させる
制御部とを備えたことを特徴とする。
タリング用電源装置と同様なことを行わせることができ
るとともに、逆方向アーク放電防止回路を設けることに
より、逆電圧印加時に発生する逆方向アーク放電を防止
し、スパッタする電圧極性にもどった時にアーク放電に
なる確率を下げることができる。
ング用電源装置は、請求項3記載の逆方向アーク放電防
止回路において、逆方向インピーダンスを順方向インピ
ーダンスより大きくしたことを特徴とする。
リング用電源装置と同様なことを行わせることができ
る。請求項6に係わるスパッタリング用電源装置は、請
求項1乃至請求項5に記載の定電流回路とスパッタ源と
の間にはスパッタ源の寄生静電容量と配線の静電容量以
外の静電容量を設けないことを特徴とする。
載のスパッタリング用電源装置と同様なことを行わせる
ことができる。また、定電流回路とスパッタ源との間の
静電容量を最小にすることにより配線のインダクタンス
と静電容量とスパッタ源の負性抵抗特性により、放電電
圧、電流が発振してしまうことを防止することができ
る。
接地された真空槽と、この真空槽に配置されたスパッタ
源と、このスパッタ源のターゲットに対向して上記真空
槽内に配置された基板と、スパッタリング用直流電源
と、この直流電源に接続されるとともに上記スパッタ源
に接続された定電流回路と、上記真空槽を排気して真空
にしたり、この真空槽内にガスパルスを導入するように
開閉弁を制御するとともに制御部に放電開始信号を出力
するスパッタリング装置用制御部と、このスパッタリン
グ装置用制御部からの放電開始信号を入力して上記定電
流回路から出力される電流を定電流となるように制御す
る制御部とを備えたことを特徴とする。
以下の負性抵抗特性を示すスパッタ源に対して、安定に
スパッタができるため、スパッタ源のターゲットと基板
の間隔を離してもArガスによる散乱が少なくなる。こ
のため、大きな基板や、複雑な形状の物品にもスパッタ
することができる。
接地された真空槽と、この真空槽に配置されたスパッタ
源と、このスパッタ源のターゲットに対向して上記真空
槽内に配置された基板と、スパッタリング用直流電源
と、この直流電源に接続されるとともに上記スパッタ源
に接続された定電流回路と、上記スパッタ源に逆電圧を
印加する逆電圧印加回路と、上記スパッタ源に発生する
アーク放電を検出する負荷電圧測定回路と、上記真空槽
を排気して真空にしたり、この真空槽内にガスパルスを
導入するように開閉弁を制御するとともに制御部に放電
開始信号を出力するスパッタリング装置用制御部と、こ
のスパッタリング装置用制御部からの放電開始信号を入
力して上記定電流回路から出力される電流を定電流とな
るように制御するとともに、上記負荷電圧測定回路によ
り上記スパッタ源にアーク放電が発生したことが検出さ
れた場合には、上記逆電圧印加回路から上記スパッタ源
に逆電圧を印加させる制御部とを備えたことを特徴とす
る。
グ装置と同様なことを行わせることができるとともに、
アーク放電による放電停止を防止することができるの
で、安定な生産装置を提供することができる。
接地された真空槽と、この真空槽に配置されたスパッタ
源と、このスパッタ源のターゲットに対向して上記真空
槽内に配置された基板と、スパッタリング用直流電源
と、この直流電源に接続されるとともに上記スパッタ源
に接続された定電流回路と、上記スパッタ源に逆電圧を
印加する逆電圧印加回路と、上記スパッタ源に発生する
アーク放電を検出する負荷電圧測定回路と、上記逆電圧
印加回路と上記スパッタ源のターゲットとの間に、スパ
ッタリング放電電流の電流を流す方向に接続された順方
向インピーダンスと、この順方向インピーダンスに並列
に接続された逆方向アーク放電の発生を防止する逆方向
インピーダンスからなる逆方向アーク放電防止回路と、
上記真空槽を排気して真空にしたり、この真空槽内にガ
スパルスを導入するように開閉弁を制御するとともに制
御部に放電開始信号を出力するスパッタリング装置用制
御部と、このスパッタリング装置用制御部からの放電開
始信号を入力して上記定電流回路から出力される電流を
定電流となるように制御するとともに、上記負荷電圧測
定回路により上記スパッタ源にアーク放電が発生したこ
とが検出された場合には、上記逆電圧印加回路から上記
スパッタ源に逆電圧を印加させる制御部とを備えたこと
を特徴とする。
装置よりアーク防止効果が高い安定な生産装置を提供す
ることができる。請求項10乃至請求項11に係わるス
パッタリング装置は、請求項9記載の逆方向アーク放電
防止回路において、逆方向インピーダンスを順方向イン
ピーダンスより大きくしたことを特徴とする。
グ装置と同様なことができるとともに、アーク放電防止
効果の最適化により、スパッタの安定した生産装置を提
供することができる。
は、請求項7乃至請求項11記載の定電流回路とスパッ
タ源との間にはスパッタ源の寄生静電容量と配線の静電
容量以外の静電容量を設けないことを特徴とする。
パッタリング装置と同様なことを行わせることができ
る。また、定電流回路とスパッタ源との間の静電容量を
最小にすることにより、配線のインダクタンスと静電容
量とスパッタ源の負性抵抗特性により、放電電圧、電流
が発振してしまうことを防止できるので、より安定な生
産装置を提供することができる。
施形態について説明する。図1はスパッタリング用電源
装置の回路および該装置を用いたスパッタリング装置の
概略図である。図1において、11はスパッタリング用
電源装置を制御する制御部である。
リング用直流電源である。この直流電源12の両極間に
は、コンデンサ13が並列に接続されている。この直流
電源12とコンデンサ13とでスパッタリング用直流電
源Aが構成される。
グトランジスタQ1のエミッタに接続されている。この
スイッチングトランジスタQ1のゲートは、制御部11
に接続されている。
レクタと直流電源12の正極間には、フライホイ−ルダ
イオ−ドD1が接続されている。スイッチングトランジ
スタQ1のコレクタはチョ−クコイルLを介して逆電圧
印加回路C内のスイッチングトランジスタQ2のエミッ
タに接続されている。
1,チョ−クコイルLにより定電流回路Bが構成されて
いる。また、トランジスタQ1のコレクタとチョ−クコ
イルLとの間には、電流検出器14が設けられている。
この電流検出器14の両端は制御部11に接続されてい
る。
には、逆電圧源15の正極が接続されている。この逆電
圧源15の負極は接地ラインaに接続されている。トラ
ンジスタQ2、逆電圧源15により逆電圧印加回路Cが
構成されている。
D2のカソードに接続されている。このダイオ−ドD2
には抵抗R1が並列に接続されている。このダイオ−ド
D2と抵抗R1により逆方向ア−ク放電防止回路が構成
される。
R2,R3を介して接地ラインaに接続されている。こ
の抵抗R2とR3との接続点は制御部11に接続されて
いる。
しての負荷電圧測定回路Dが構成される。さらに、ダイ
オ−ドD2のアノードはスパッタ源21に接続されてい
る。
空槽22には基板23が配置されている。さらに、この
真空槽22には配管24が接続されている。この配管2
4には、開閉弁25a及び25bが配設されている。ま
た、この真空槽22の底面には、排気配管22aが接続
されており、この排気配管22aには、真空ポンプ22
bが配設されている。この真空ポンプ22bの駆動はス
パッタリング装置用制御部26により行われる。
御部26が接続されている。このスパッタリング装置用
制御部26はコンピュ−タ等で構成される制御回路等か
らなっている。
真空ポンプ22bの起動、停止と、開閉弁25a,25
bの開閉制御を行うとともに制御部11に放電開始信号
Sを出力する。
路Bとスパッタ源21との間には、スパッタ源の寄生静
電容量と配線の静電容量以外の静電容量を設けないよう
にしている。
の間に、スパッタ源21の寄生静電容量と配線の静電容
量以外の静電容量を設けた場合には、スパッタ源21が
負性抵抗特性になった場合に、配線の寄生インダクタン
スと静電容量と負性抵抗特性により回路が発振してしま
うからである。
実施形態の動作について説明する。まず、スパッタリン
グ装置用制御部26は、真空ポンプ22bを起動し、真
空槽22を排気して真空にする。次いで、バルブ25a
を閉じ、バルブ25bを開け、配管24内にArガスを
充填させた後、バルブ25bを閉じる。次に、バルブ2
5aを開けるとほぼ同時にスパッタリング用電源装置の
制御部11に放電開始信号Sを出力する。バルブ25a
を開けると配管24内のArガスは真空槽22内にパル
ス状に流入し、真空槽22内の圧力をパルス状に上げ
る。その時、制御部11からスイッチングトランジスタ
Q1のベースにスイッチング信号S1が出力される。こ
の結果、スパッタ源21に直流電源12の負の電圧が印
加される。このため、真空槽22に、マグネトロン放電
が発生する。
積と、導入するArガスの圧力と真空ポンプ22bの排
気速度を選定しておくことにより、このガスパルスの導
入により、真空槽22の圧力がスパッタ開始圧力を定電
流動作に入るのに必要な時間だけ越える様に設定してお
く。
り、直流電源12を予め動作させておけば、ガスパルス
を導入したときに、定電流回路Bが動作しているため、
スパッタ室22の圧力が低下してもマグネトロン放電を
継続することができる。
アルゴンプラズマが形成される。このプラズマ中のアル
ゴン正イオンが負の電圧差で加速され、スパッタ源21
のターゲットの表面に衝突する。この衝突により、ター
ゲットの表面をスパッタ蒸発させる。そして、このスパ
ッタ粒子を基板23上に堆積させて、ターゲット材料か
らなる薄膜を形成するようにしたものであり、これをス
パッタリングという。
を断続的にオンして、直流電源12の出力をチョ−クコ
イルLに印加する。ここで、真空槽22において正常な
マグネトロン放電が発生している最中に定電流回路B内
を流れる電流を電流検出器14で検出し、この検出した
電流が一定となるようにトランジスタQ1のオン/オフ
制御を行うスイッチング信号S1のデュ−ティ比を可変
にして定電流を流すようにしている。
はトランジスタQ1がオフになった時にチョ−クコイル
Lに電流を流し続ける役割がある。また、スパッタ源2
1に印加される電圧は、負荷電圧測定回路Dの抵抗R
2,R3で分圧された後、制御部11に入力される。そ
して、この制御部11内において、負荷電圧測定回路D
で測定された負荷電圧と電流検出器14で検出された電
流値とからスパッタ源21に供給しているスパッタ電力
を測定する。そして、このスパッタ電力が設定値となる
ように、トランジスタQ1に出力するスイッチング信号
S1のデュ−ティ比を可変にして、定電流値を制御して
いる。
ことはプロセスの高精度化には重要なことである。電力
=電圧×電流であるが、負荷電圧と負荷電流の両方が振
動してしまうと、その瞬間で電圧×電流の計算をして求
めないと正確な電力にはならない。この実施の形態で
は、定電流回路Bで電流が一定であるので、電圧を平均
してから掛け算しても結果は変わらない。ここで、逆電
圧を印加している期間も電圧の平均に含めるとスパッタ
していない期間も平均に含めてしまうので、その期間は
電圧=0として平均をとる電圧平均回路とするとスパッ
タ電力だけを求めることができる。
上であり、ア−ク放電電圧は150V以下であるので、
負荷電圧測定回路Dによりスパッタ源21に印加される
負荷電圧を検出することにより、スパッタリングが正常
に行われているか、ア−ク放電が発生しているかを判断
することができる。
負荷電圧が150V以下であると、制御部11は真空槽
22内でア−ク放電が発生していると判断し、スイッチ
ングトランジスタQ2のべースにスイッチング信号S2
を出力する。
けオンし、逆電圧源15を数μsだけスパッタ源21に
印加することにより、真空槽22に発生していたア−ク
放電を消すことができる。
ガスパルスを導入し、その後、スパッタ源21に負の電
圧を印加し、定電流回路Bから出力される電流を定電流
となるように制御するとともに、負荷電圧測定回路Dに
よりスパッタ源21にアーク放電が発生したことが検出
された場合には、逆電圧印加回路Cから出力される逆電
圧をスパッタ源21に印加するように制御したので、真
空槽22内に最初にガスパルスを導入させるだけで、真
空槽22内でマグネトロン放電を継続して行わせること
ができる。
引きしておけば、真空槽内の不活性ガスはすべて排出さ
れても真空槽22内でマグネトロン放電が継続するの
は、スパッタされたターゲット材料原子が、無くなった
不活性ガスの代わりにイオン化されることによりセルフ
スパッタリングが行われる。
に不活性ガスがない状態で、スパッタリングを行うこと
ができるので、スパッタ源21のターゲットから放出さ
れた金属原子が不活性ガスに衝突することなく、基板上
に堆積させることができる。
槽22に導入し、スパッタ源21のターゲットをCuと
したときに、Arガスを真空槽22に補充することな
く、基板23上にスパッタリングすることができる。
板23との距離を十分に離してもアルゴンガスによる散
乱が少ないので、基板上にターゲットの原子を堆積させ
ることができるので、大きな基板や、複雑な形状の物品
にもスパッタすることができる。
合に、流れる電流は抵抗R1を介して流れるため、この
抵抗R1の値を適当な値に設定しておくことにより、逆
電圧源15を電流制限インピーダンスであるR1を通し
てスパッタ源21に印加することにより逆方向ア−ク放
電の発生を防止することができる。
源21に印加した後、負荷電圧測定回路Dで検出される
負荷電圧が例えば150V以下のア−ク放電が発生して
いる電圧である場合には、再度トランジスタQ2を数μ
sだけオンさせて、逆電圧源15を数μsだけスパッタ
源21に印加する。この動作を負荷電圧測定回路Dで検
出された負荷電圧がスパッタ電圧となる例えば300V
以上となるまで繰り返し行われる。
変更を行わないように制御すると、チョークコイルLを
流れる電流は一定に保たれる。従って、従来の回路のよ
うに逆電圧印加時間を長くしたり繰り返しを多くすると
チョークコイルLに流れる回路電流が増加してチョーク
コイルLの鉄芯の磁気飽和による制御不能になることは
ない。
路Dによりア−ク放電の発生が検出された場合に、逆電
圧源15をスパッタ源21に印加するようにしたが、負
荷電圧測定回路Dによりア−ク放電の発生が検出されな
くても、定期的に逆電圧源15をスパッタ源21に印加
するようにして、ア−ク放電の発生を防止するようにし
ても良い。また、制御部11とスパッタリング装置用制
御部26を別個のものとして説明したが、両者を合体し
て一つの制御部としても良いことは自明である。
源が負性抵抗特性を示す場合でも、定電流回路によっ
て、スパッタ源の電圧と電流を発振させないようにする
ことができる。このため放電開始圧力より低い圧力のス
パッタ源が、負性抵抗特性を示す圧力において、安定し
てマグネトロン放電を発生させ、安定してスパッタリン
グを行わせることができる。
電力の計算が電圧・電流の瞬時値の乗算の平均でなくて
も、電圧の逆電圧を含まない平均値と定電流の積で求ま
るので、電力精度の高いスパッタリングを行うことがで
きる。
求項1記載の発明と同様の効果をもつとともに、負荷電
圧測定回路によりアーク放電が検出されたときには、逆
電圧印加回路からスパッタ源に逆電圧を印加するように
しているので、アーク放電の発生を防止することができ
る。
求項2記載の発明と同様の効果をもつとともに、逆方向
アーク放電防止回路を設けることにより、逆電圧印加時
に発生する逆方向アーク放電を防止し、スパッタする電
圧極性にもどった時にアーク放電になる確率を下げるこ
とができる。
ば、上記請求項3記載の発明と同様の効果をもつ。請求
項6記載の発明によれば、上記請求項1乃至請求項5記
載の発明と同様の効果をもつとともに、定電流回路とス
パッタ源との間の静電容量を最小にすることにより配線
のインダクタンスと静電容量とスパッタ源の負性抵抗特
性により、放電電圧、電流が発振してしまうことを防止
することができる。
により、放電開始圧力以下の負性抵抗特性を示すスパッ
タ源に対して、安定にスパッタができるため、スパッタ
源のターゲットと基板の間隔を離してもArガスによる
散乱が少なくなる。このため、大きな基板や、複雑な形
状の物品にもスパッタすることができる。
7記載の発明と同様の効果をもつとともに、アーク放電
による放電停止を防止することができるので、安定な生
産装置を提供することができる。
8に記載の発明よりアーク防止効果が高い安定な生産装
置を提供することができる。請求項10記載乃至11記
載の発明によれば、上記請求項9記載の発明と同様の効
果をもつとともに、アーク放電防止効果の最適化によ
り、スパッタの安定した生産装置を提供することができ
る。
項7乃至請求項11記載の発明と同様の効果をもつとと
もに、定電流回路とスパッタ源との間の静電容量を最小
にすることにより、配線のインダクタンスと静電容量と
スパッタ源の負性抵抗特性により、放電電圧、電流が発
振してしまうことを防止できるので、より安定な生産装
置を提供することができる。
電源装置の回路および該装置を用いたスパッタリング装
置の概略図。
Claims (12)
- 【請求項1】 スパッタリング用直流電源と、 この直流電源に接続された定電流回路と、 この定電流回路に接続されたスパッタ源と、 上記定電流回路から出力される電流を定電流となるよう
に制御する制御部とを備えたことを特徴とするスパッタ
リング用電源装置。 - 【請求項2】 スパッタリング用直流電源と、 この直流電源に接続された定電流回路と、 この定電流回路に接続されたスパッタ源と、 このスパッタ源に逆電圧を印加する逆電圧印加回路と、 上記スパッタ源に発生するアーク放電を検出する負荷電
圧測定回路と、 上記定電流回路から出力される電流を定電流となるよう
に制御するとともに、上記負荷電圧測定回路により上記
スパッタ源にアーク放電が発生したことが検出された場
合には、上記逆電圧印加回路から上記スパッタ源に逆電
圧を印加させる制御部とを備えたことを特徴とするスパ
ッタリング用電源装置。 - 【請求項3】 スパッタリング用直流電源と、 この直流電源に接続された定電流回路と、 この定電流回路に接続されたスパッタ源と、 このスパッタ源に逆電圧を印加する逆電圧印加回路と、 上記スパッタ源に発生するアーク放電を検出する負荷電
圧測定回路と、 上記逆電圧印加回路と上記スパッタ源のターゲットとの
間に、スパッタリング放電電流の電流を流す方向に接続
された順方向インピーダンスと、この順方向インピーダ
ンスに並列に接続された逆方向アーク放電の発生を防止
する逆方向インピーダンスからなる逆方向アーク放電防
止回路と、 上記定電流回路から出力される電流を定電流となるよう
に制御するとともに、上記負荷電圧測定回路により上記
スパッタ源にアーク放電が発生したことが検出された場
合には、上記逆電圧印加回路から上記スパッタ源に逆電
圧を印加させる制御部とを備えたことを特徴とするスパ
ッタリング用電源装置。 - 【請求項4】 上記逆方向アーク放電防止回路におい
て、逆方向インピーダンスを順方向インピーダンスより
大きくしたことを特徴とする請求項3記載のスパッタリ
ング用電源装置。 - 【請求項5】 上記逆方向アーク放電防止回路におい
て、順方向インピーダンスがダイオードで、逆方向イン
ピーダンスが抵抗からなることを特徴とする請求項3記
載のスパッタリング用電源装置。 - 【請求項6】 上記定電流回路とスパッタ源との間には
スパッタ源の寄生静電容量と配線の静電容量以外の静電
容量を設けないことを特徴とする請求項1乃至請求項5
のうちいずれか一記載のスパッタリング用電源装置。 - 【請求項7】 接地された真空槽と、 この真空槽に配置されたスパッタ源と、 このスパッタ源のターゲットに対向して上記真空槽内に
配置された基板と、 スパッタリング用直流電源と、 この直流電源に接続されるとともに上記スパッタ源に接
続された定電流回路と、 上記真空槽を排気して真空にしたり、この真空槽内にガ
スパルスを導入するように開閉弁を制御するとともに制
御部に放電開始信号を出力するスパッタリング装置用制
御部と、 このスパッタリング装置用制御部からの放電開始信号を
入力して上記定電流回路から出力される電流を定電流と
なるように制御する制御部とを備えたことを特徴とする
スパッタリング装置。 - 【請求項8】 接地された真空槽と、 この真空槽に配置されたスパッタ源と、 このスパッタ源のターゲットに対向して上記真空槽内に
配置された基板と、 スパッタリング用直流電源と、 この直流電源に接続されるとともに上記スパッタ源に接
続された定電流回路と、 上記スパッタ源に逆電圧を印加する逆電圧印加回路と、 上記スパッタ源に発生するアーク放電を検出する負荷電
圧測定回路と、 上記真空槽を排気して真空にしたり、この真空槽内にガ
スパルスを導入するように開閉弁を制御するとともに制
御部に放電開始信号を出力するスパッタリング装置用制
御部と、 このスパッタリング装置用制御部からの放電開始信号を
入力して上記定電流回路から出力される電流を定電流と
なるように制御するとともに、上記負荷電圧測定回路に
より上記スパッタ源にアーク放電が発生したことが検出
された場合には、上記逆電圧印加回路から上記スパッタ
源に逆電圧を印加させる制御部とを備えたことを特徴と
するスパッタリング装置。 - 【請求項9】 接地された真空槽と、 この真空槽に配置されたスパッタ源と、 このスパッタ源のターゲットに対向して上記真空槽内に
配置された基板と、 スパッタリング用直流電源と、 この直流電源に接続されるとともに上記スパッタ源に接
続された定電流回路と、 上記スパッタ源に逆電圧を印加する逆電圧印加回路と、 上記スパッタ源に発生するアーク放電を検出する負荷電
圧測定回路と、 上記逆電圧印加回路と上記スパッタ源のターゲットとの
間に、スパッタリング放電電流の電流を流す方向に接続
された順方向インピーダンスと、この順方向インピーダ
ンスに並列に接続された逆方向アーク放電の発生を防止
する逆方向インピーダンスからなる逆方向アーク放電防
止回路と、 上記真空槽を排気して真空にしたり、この真空槽内にガ
スパルスを導入するように開閉弁を制御するとともに制
御部に放電開始信号を出力するスパッタリング装置用制
御部と、 このスパッタリング装置用制御部からの放電開始信号を
入力して上記定電流回路から出力される電流を定電流と
なるように制御するとともに、上記負荷電圧測定回路に
より上記スパッタ源にアーク放電が発生したことが検出
された場合には、上記逆電圧印加回路から上記スパッタ
源に逆電圧を印加させる制御部とを備えたことを特徴と
するスパッタリング装置。 - 【請求項10】 上記逆方向アーク放電防止回路におい
て、逆方向インピーダンスを順方向インピーダンスより
大きくしたことを特徴とする請求項9記載のスパッタリ
ング装置。 - 【請求項11】 上記逆方向アーク放電防止回路におい
て、順方向インピーダンスがダイオードで、逆方向イン
ピーダンスが抵抗からなることを特徴とする請求項9記
載のスパッタリング装置。 - 【請求項12】 上記定電流回路とスパッタ源との間に
はスパッタ源の寄生静電容量と配線の静電容量以外の静
電容量を設けないことを特徴とする請求項7乃至請求項
11のうちいずれか一記載のスパッタリング装置。
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