JPS60181273A - 直流電位制御形放電電極の放電強度検出装置 - Google Patents
直流電位制御形放電電極の放電強度検出装置Info
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- JPS60181273A JPS60181273A JP59034772A JP3477284A JPS60181273A JP S60181273 A JPS60181273 A JP S60181273A JP 59034772 A JP59034772 A JP 59034772A JP 3477284 A JP3477284 A JP 3477284A JP S60181273 A JPS60181273 A JP S60181273A
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- 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
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
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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
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- 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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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（技術分野）
本発明は、イオンブレーティング装置等に用いる直流電
位制御；Ｏ形放電電極の放電強度検出装置に関する。 （従来技術） イＡン衝撃による金属のスパッタ現鎮は古くから知られ
ており、この現象を利用して、ＳＥＭ用試料に金属被覆
を行うイオンプレーライング装置が知られている。この
種のイオンブレーティング装置は、イオンプレー１−さ
れるべき物質源と基板保持板との間に直流電圧を印加す
る手段及びイオンプレートされる物質源とを員えており
、１０−１〜１０ ’ １− ｏｒｒ程度の不活性ガス
雰囲気中でグロー放電する。このグロー放電によって蒸
発源から蒸発した蒸着物質の粒子はイオン化され、前記
直流電圧の印加により形成された直流電圧の加速を受ｃ
′Ｊ１基板に衝突しこれに付着する。この種の従来装置
では、蒸発粒子をイオン化Ｊ−るためのグロー放電が蒸
発源と基板との間で生じるため、基板は蒸着物質の粒子
のみでなく、イオン化された不活性ガスの衝撃をも受（
Ｊ温酊上貸を生じ１基板の温度制御が回動である。従っ
て、耐熱性の低い物質を基板とする蒸着がほとんど不可
能である。更に、蒸着中の条件によっては、逆スパツタ
を生じ、被覆に欠陥を生じるおそれがある。 そこで、このような従来装置の欠陥を除去するため、蒸
発物質源及び被膜物質保持板との間に高周波プラズマ放
電を発生さ１ｉるＩ、：めの高周波電極を設けた装置が
出現した。第１図は特公昭５２−２９９７１号公報に記
載されているこの種の一実施例を示す構成図である。図
において、底面板１と、ペルジャー２とは蒸着室を構成
しており、該蒸着室下部には底面板１を気密に自適する
支］］ＩＩ！用の導電体３．３により蒸発源を構成する
ボー１〜４が支持されている。又、上部には、同じく底
面板１を気密に貫通する支柱兼用の絶縁導体５により加
速電極兼用の基板ホルダ６が支持さね−（いる。 ここまでは、前述しｌ、：従来のイオンプレ＝ｊインク
装置と同じである。導体３．３の蒸発室外端部には蒸発
源を加熱するための加熱用電源７が接続され、又、導体
３の何れか一方はｌｌｎｌｎ速用電流電源８端子に、導
体５の蒸発室外の端はイの負端子にそれぞれ接続される
。史に、蒸発省ご内のボー）−４近傍には底板１を気密
に肖通し支柱を兼ねる絶縁導体９によってボート・４の
中心を通り、該ボート４に対向する基板面に垂直な輔を
中心とする１巻回又は複Ｖ１巻の］イル状高周波雷極（
以下放電電極という）を支持さ−ＩＪである。絶縁導体
９と加速用電源８の正端子に１＆続
位制御；Ｏ形放電電極の放電強度検出装置に関する。 （従来技術） イＡン衝撃による金属のスパッタ現鎮は古くから知られ
ており、この現象を利用して、ＳＥＭ用試料に金属被覆
を行うイオンプレーライング装置が知られている。この
種のイオンブレーティング装置は、イオンプレー１−さ
れるべき物質源と基板保持板との間に直流電圧を印加す
る手段及びイオンプレートされる物質源とを員えており
、１０−１〜１０ ’ １− ｏｒｒ程度の不活性ガス
雰囲気中でグロー放電する。このグロー放電によって蒸
発源から蒸発した蒸着物質の粒子はイオン化され、前記
直流電圧の印加により形成された直流電圧の加速を受ｃ
′Ｊ１基板に衝突しこれに付着する。この種の従来装置
では、蒸発粒子をイオン化Ｊ−るためのグロー放電が蒸
発源と基板との間で生じるため、基板は蒸着物質の粒子
のみでなく、イオン化された不活性ガスの衝撃をも受（
Ｊ温酊上貸を生じ１基板の温度制御が回動である。従っ
て、耐熱性の低い物質を基板とする蒸着がほとんど不可
能である。更に、蒸着中の条件によっては、逆スパツタ
を生じ、被覆に欠陥を生じるおそれがある。 そこで、このような従来装置の欠陥を除去するため、蒸
発物質源及び被膜物質保持板との間に高周波プラズマ放
電を発生さ１ｉるＩ、：めの高周波電極を設けた装置が
出現した。第１図は特公昭５２−２９９７１号公報に記
載されているこの種の一実施例を示す構成図である。図
において、底面板１と、ペルジャー２とは蒸着室を構成
しており、該蒸着室下部には底面板１を気密に自適する
支］］ＩＩ！用の導電体３．３により蒸発源を構成する
ボー１〜４が支持されている。又、上部には、同じく底
面板１を気密に貫通する支柱兼用の絶縁導体５により加
速電極兼用の基板ホルダ６が支持さね−（いる。 ここまでは、前述しｌ、：従来のイオンプレ＝ｊインク
装置と同じである。導体３．３の蒸発室外端部には蒸発
源を加熱するための加熱用電源７が接続され、又、導体
３の何れか一方はｌｌｎｌｎ速用電流電源８端子に、導
体５の蒸発室外の端はイの負端子にそれぞれ接続される
。史に、蒸発省ご内のボー）−４近傍には底板１を気密
に肖通し支柱を兼ねる絶縁導体９によってボート・４の
中心を通り、該ボート４に対向する基板面に垂直な輔を
中心とする１巻回又は複Ｖ１巻の］イル状高周波雷極（
以下放電電極という）を支持さ−ＩＪである。絶縁導体
９と加速用電源８の正端子に１＆続
【ノた導体３と（Ｊ
、高周波電源１１の出力端子に接続され、ボート４と放
電電極１０との間には高周波が印加されている。。 １２．１３はシールドを、１４は１板をそれぞれ示して
いる。このように構成され！、：装（１９の動作を概説
すれば、以−トの通りである。 ボート４と放電電極１０との間に高周波が印加されると
、該放電電極１０の近傍には高周波プラズマ放電領域が
形成され、ここを通過Ｊる蒸発粒子はイオン化され、基
板１４に７１ノーライングされる。このＪ−うにして、
イオン化されｌ、：蒸発粒子は加速電極兼用の基板ホル
ダ６による電界加速作用を受（］るから、基板１４に対
する付着強醍は増大する。又、この菰は１は、イオン化
を高周波プラー３＝ ズマ敢電によっているので、蒸着室内は前ｉｄ；のｖ１
流グロー放電にＪ：る装置に比しＵＩＯ’〜１０石Ｔ旧
゛ｒといった高真空でよいから、不純物の介Ｙ１ににる
被膜の質の劣化が少なく、この結果、試料には良質の被
膜が得られる。更に、イオン化のための高周波プラズマ
放電の行われる空間は、放電電極１０の］イルを包囲す
る略！〜ロイダルな空間に限定され、基板１４は高周波
プラズマ敢雷領賊外にあるため、不必要に荷電粒子の＠
ｉ撃を受りることはなく、渇庇Ｆ＊、逆スパッタをバ＾
小限度に抑えることができる。 更に、イオン化されるのは高周波プラズマｈ ？ｔｉ領
域内であるから、放電状態の制御は前）本の直流グロー
放電より容易であり、又、この装置によれば、幕板１４
の温度ト昇はほとんどないから、熱により破壊されるよ
うな基板、例えば写真フィルムベース、プラスチックシ
ー１−のＪ、うな有Ｉ！物質本材等の試料にもイオンプ
レーティングを施し得る。 上ｊホしたように、第１図に示す装置は直流グロ＝４− 一放雷による場合に比較して、１憂れ−【いる。従・）
で、このような高周波プラズマｔｒ１ 電は、スパッタ
。 ■ツヂング或いはイオンプレーディング等に広く使用さ
れている。【ノか（）ながら、このように【場合に用い
られる放電電極１０は、第１図より明らかなにうに、直
流的に浮いた状態になっている。このような状態で【Ｊ
、該放電電極１０は電子どイオンの速度差に」；るヂｔ
シーシアツブで【１にバイアスされる。スパッタ及びエ
ツチングは、この現象を利用して正イオンを加速し、タ
ーゲットをスパッタしたり、基板ホルダ（カソード）６
十の基板（つ丁−ハ）１４を１ツヂングしたりしている
。 又、放電電極１０の角のバイアス電圧を検出し、プラズ
マ強面を推測Ｊる際の一指標と【ノ、安定化することに
より、再現性のあるプｒｊ Ｌ’スを実現することがで
きる。。 イオンプレーディング装置の場合においても、第１図に
ついて説明ｌノｌ、：ように、従来は放電電極１０を直
流的に浮かせて使用していた。この場合においてら、前
述したと同様放電電極１０がイオンスパッタされること
になる。しかしながら、イオンブレーティングの揚台は
スパッタの場合と異なり、他の物質を蒸発させ、これを
蒸着膜とするので、ｈ５１電電極１０がスパッタされ、
不純物どして膜に付着することは好Ｊニジ・くない１．
ぞこで、昼近、放電電極を直流的にアースに落とづ或い
は正電位を印加する方法が提案されている。この方法に
よれば、放電電極１０のスパッタを減少させ、尚且、蒸
着中は高真空（１０’ 〜１０’ Ｔｏｒｒ ）でも放
電維持が可能で、従来の高周波イオンプレーティング装
置にはない新しい効果が１ｇＶられる。 しかしながら、この放電電極を直流的に制御りる方法で
は、放電電極１０の電位が０にバイアスされるので、従
来装置のように放電電極１０に帯電する負のバイアス電
圧で放電プラズマ強度の指標とすることはできない。 （発明の目的） 本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって
、その目的は、直流電位制御形の放電電極を有する高周
波イオンブレーティング！Ｘ置であっても、ｈ（電プラ
ズマ強度の指標どし、再現性のあるプ［１セスとするこ
とができる直流電位制御形放電電極のｂ’ｌ電強度検出
装置を実現（」ることにある。 （発明の偶成） このような目的を達成Ｊる本発明は、兵学容器内に設け
られた放電電極に高周波電源の出力を供給りることによ
り６１′１配向空容器内のガス分子をイオン化して、高
周波プラズマ放電を発生ざ１↓る装置に用いるものであ
って、前記放電電極を一定の直流電位にバイアスづる直
流電圧印加手段と、該直流電圧印加手段を介しτ前記ｈ
！Ｉ電電極に流れる電流の値を測定しＣ前記高周波プラ
ズマ放電のプラズマ敢電強麿を検知するプラズマ放電強
１α検知手段と、該プラズマ放電強庶検知手段の出力信
号に基づいて前記放電電極に流れる￥［）流の値を一定
に保つ制御手段とにより構成されたことを特徴とするも
のである。 （実施例） 以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に説７− 明する。 第２図は本発明の一実施例を示す電気的構成図である。 図において、第１図ど同一部分には同一符号を付して示
す。図において、２０は底面板１とペルジャー２（図示
せず）とで構成される蒸着室、２１は可変コンデンサＣ
１，Ｃ２及びチ三】−クコイルＬ１とで構成され、特定
の周波数成分のみを通過させるフィルタ回路、１−２は
高周波侵入阻止用チョークコイル、２２は該チョークコ
イルＬ２に接続されたバイアス設定用直流電源、２３は
該直流電源２２に接続され！、：電流計である。チョー
クコイル［−２の他端は、高周波電源１１の出力部（フ
ィルタ回路２１の出力部）に接続され、電流計２３の他
端は接地されている。チョークコイルＬ ２と直流電［
２２とで、放電電極１０に直流バイアスを与えるバイア
ス設定回路３０を構成している。このように構成された
回路の１作を説明すれば、以下の通りである。 基板ホルダ６とボート４の間に直流電圧が印加された状
態で、高周波電？Ｉｉ！１１から高周波が印加−〇− されると、該高周波はフィルタ回路２１を経てｈ９電電
極１０に印加される。このに６周波は、チョークコイル
［２のためｌ、Ｔ１バイアス設定回路３０に侵入するこ
とはない。放電電極１０に高周波が印ｂｌされると、前
述したように該ｆ）（電電極１０近傍には＾周波プラズ
マ放電が発（］シ、ボー１−４から発生した蒸発粒子は
ここのプラズマ放電領域を通過するときイオン化され、
基板ホルダ６に取付（Ｊられた基板１４（図示せず）に
ブレーティングされる。この場合において、本発明装置
においτは、バイアス設定回路３０が設けられτいるた
め、放電電極１０は所定の直流電位に保持される。（し
て、直流電位の変更は＠流電＃ｉ２２の出力を変えるこ
とで行える。このような高周波プラズマ放電状態におい
ては、放電電極１０にはバイアス設定回路３０を介」）
で直流電流が流れるが、この直流電流の大きさは、高周
波プラズマ放電強度と対応したものとなっている３、従
って、この直流電流の大きさをプラズマ放電弾痕の指標
と覆ることができる。直流電流の大きさは、電流甜２３
で測定１ることができる。ぞこて、電流計２３で測定さ
れた電流（放電Ｎ極１０を流れる電流）が一定になるよ
うに高周波電源１１の出力電圧を制御すれば、高周波プ
ラズマ成型強度は常に一定に保たれ、従って、プロセス
の再現性を向上さ１ｉることができる。この結果、イオ
ンプレーディングは常に均質なものとすることができる
。 尚、バイアス用直流電源２２の出力をＯにしても、放電
電極１０がチャージアップ作用により負にバイアスされ
るので、放電電極１０には電流が流れる。従って、バイ
アス設定回路３０を流れる電流を検出することが可能と
なる。例えば実験によれば、高周波電源１１の出力が１
００Ｗのとき電流は１５０＋ｎ Ａ、出力が５００Ｗの
とき電流は９００ｍＡ程１隻が観測されている。第３図
は本発明の他の実施例を示す電気的構成図で、直流電源
の電圧がＯｖの場合を示している。図において、第２図
と同一部分には同一符号を（ｔ して示づ。Ｒは電流検
出用抵抗である。バイアス設定回路３０に流れる電流は
、抵抗Ｒにより電圧に変換される。 この電圧を雷几泪で測定すれば、電流を検出覆ることが
できる。検出された電流は、高周波プラズマ放電強度に
対応したーしのとなっているので、この電流をプラズマ
放電強１印の指標とＪることができる。抵抗Ｒの両端か
ら取り出された電ハ：は電圧計に」；つで測定される他
、放電電極１０によって発生せしめられる高周波プラズ
マｈり型強度を一定に制御する制御回路（図示せず）に
も入力される。 尚、抵抗Ｒの値を大きくすれば、放電電極１０には負の
バイアス電圧が表われ、該放電電極１０を直流的に接地
ｙするという意味が失われてしまう。 従って、抵抗Ｒの値は太き（すること【Ｊ、できす、せ
いぜい数１０ΩＪス内に抑えられる。 上）本の説明では、プラズマ敢電強痕を一定にするため
、高周波電源１１の出力を可変する場合について説明（
）たが、同様のことは直流電源２２の出力を可変するこ
とによっても行える。例えば、ｆ′イジタル信号ににっ
て出力が可変できるにうな電源を用いれば、外部から該
直流電源の出力を制御することができ・る。叩ら、プラ
ズマ放電強１隻を１１− 一定に制御することができる。従って、プロセスの再現
性を向上リ−るごとができる。尚、第２図で、電流を検
出するのに電流計を用いたが、この代わりに第３図に示
すような電流検出用抵抗を用いることもできる。逆に、
第３図に示づ電流検出用抵抗Ｒを電流計で圃き換えるこ
ともできる。 （発明の効果） 以−り詳細に説明したように、本発明によれば、直流電
位制御形の放電電極を右づる高周波イオンプレーティン
グ装置であっても、該放電電極に流れる電流を検出【ノ
、この電流を／ｉ５［電ノラズマ強度の指標とすること
により、該電流が一定になるように制御して、再現性の
あるプ［ｌセスとＪることができる直流電位制御形放電
電極のｔＩＩ電強度検出装置を実用することができる。
、高周波電源１１の出力端子に接続され、ボート４と放
電電極１０との間には高周波が印加されている。。 １２．１３はシールドを、１４は１板をそれぞれ示して
いる。このように構成され！、：装（１９の動作を概説
すれば、以−トの通りである。 ボート４と放電電極１０との間に高周波が印加されると
、該放電電極１０の近傍には高周波プラズマ放電領域が
形成され、ここを通過Ｊる蒸発粒子はイオン化され、基
板１４に７１ノーライングされる。このＪ−うにして、
イオン化されｌ、：蒸発粒子は加速電極兼用の基板ホル
ダ６による電界加速作用を受（］るから、基板１４に対
する付着強醍は増大する。又、この菰は１は、イオン化
を高周波プラー３＝ ズマ敢電によっているので、蒸着室内は前ｉｄ；のｖ１
流グロー放電にＪ：る装置に比しＵＩＯ’〜１０石Ｔ旧
゛ｒといった高真空でよいから、不純物の介Ｙ１ににる
被膜の質の劣化が少なく、この結果、試料には良質の被
膜が得られる。更に、イオン化のための高周波プラズマ
放電の行われる空間は、放電電極１０の］イルを包囲す
る略！〜ロイダルな空間に限定され、基板１４は高周波
プラズマ敢雷領賊外にあるため、不必要に荷電粒子の＠
ｉ撃を受りることはなく、渇庇Ｆ＊、逆スパッタをバ＾
小限度に抑えることができる。 更に、イオン化されるのは高周波プラズマｈ ？ｔｉ領
域内であるから、放電状態の制御は前）本の直流グロー
放電より容易であり、又、この装置によれば、幕板１４
の温度ト昇はほとんどないから、熱により破壊されるよ
うな基板、例えば写真フィルムベース、プラスチックシ
ー１−のＪ、うな有Ｉ！物質本材等の試料にもイオンプ
レーティングを施し得る。 上ｊホしたように、第１図に示す装置は直流グロ＝４− 一放雷による場合に比較して、１憂れ−【いる。従・）
で、このような高周波プラズマｔｒ１ 電は、スパッタ
。 ■ツヂング或いはイオンプレーディング等に広く使用さ
れている。【ノか（）ながら、このように【場合に用い
られる放電電極１０は、第１図より明らかなにうに、直
流的に浮いた状態になっている。このような状態で【Ｊ
、該放電電極１０は電子どイオンの速度差に」；るヂｔ
シーシアツブで【１にバイアスされる。スパッタ及びエ
ツチングは、この現象を利用して正イオンを加速し、タ
ーゲットをスパッタしたり、基板ホルダ（カソード）６
十の基板（つ丁−ハ）１４を１ツヂングしたりしている
。 又、放電電極１０の角のバイアス電圧を検出し、プラズ
マ強面を推測Ｊる際の一指標と【ノ、安定化することに
より、再現性のあるプｒｊ Ｌ’スを実現することがで
きる。。 イオンプレーディング装置の場合においても、第１図に
ついて説明ｌノｌ、：ように、従来は放電電極１０を直
流的に浮かせて使用していた。この場合においてら、前
述したと同様放電電極１０がイオンスパッタされること
になる。しかしながら、イオンブレーティングの揚台は
スパッタの場合と異なり、他の物質を蒸発させ、これを
蒸着膜とするので、ｈ５１電電極１０がスパッタされ、
不純物どして膜に付着することは好Ｊニジ・くない１．
ぞこで、昼近、放電電極を直流的にアースに落とづ或い
は正電位を印加する方法が提案されている。この方法に
よれば、放電電極１０のスパッタを減少させ、尚且、蒸
着中は高真空（１０’ 〜１０’ Ｔｏｒｒ ）でも放
電維持が可能で、従来の高周波イオンプレーティング装
置にはない新しい効果が１ｇＶられる。 しかしながら、この放電電極を直流的に制御りる方法で
は、放電電極１０の電位が０にバイアスされるので、従
来装置のように放電電極１０に帯電する負のバイアス電
圧で放電プラズマ強度の指標とすることはできない。 （発明の目的） 本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって
、その目的は、直流電位制御形の放電電極を有する高周
波イオンブレーティング！Ｘ置であっても、ｈ（電プラ
ズマ強度の指標どし、再現性のあるプ［１セスとするこ
とができる直流電位制御形放電電極のｂ’ｌ電強度検出
装置を実現（」ることにある。 （発明の偶成） このような目的を達成Ｊる本発明は、兵学容器内に設け
られた放電電極に高周波電源の出力を供給りることによ
り６１′１配向空容器内のガス分子をイオン化して、高
周波プラズマ放電を発生ざ１↓る装置に用いるものであ
って、前記放電電極を一定の直流電位にバイアスづる直
流電圧印加手段と、該直流電圧印加手段を介しτ前記ｈ
！Ｉ電電極に流れる電流の値を測定しＣ前記高周波プラ
ズマ放電のプラズマ敢電強麿を検知するプラズマ放電強
１α検知手段と、該プラズマ放電強庶検知手段の出力信
号に基づいて前記放電電極に流れる￥［）流の値を一定
に保つ制御手段とにより構成されたことを特徴とするも
のである。 （実施例） 以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に説７− 明する。 第２図は本発明の一実施例を示す電気的構成図である。 図において、第１図ど同一部分には同一符号を付して示
す。図において、２０は底面板１とペルジャー２（図示
せず）とで構成される蒸着室、２１は可変コンデンサＣ
１，Ｃ２及びチ三】−クコイルＬ１とで構成され、特定
の周波数成分のみを通過させるフィルタ回路、１−２は
高周波侵入阻止用チョークコイル、２２は該チョークコ
イルＬ２に接続されたバイアス設定用直流電源、２３は
該直流電源２２に接続され！、：電流計である。チョー
クコイル［−２の他端は、高周波電源１１の出力部（フ
ィルタ回路２１の出力部）に接続され、電流計２３の他
端は接地されている。チョークコイルＬ ２と直流電［
２２とで、放電電極１０に直流バイアスを与えるバイア
ス設定回路３０を構成している。このように構成された
回路の１作を説明すれば、以下の通りである。 基板ホルダ６とボート４の間に直流電圧が印加された状
態で、高周波電？Ｉｉ！１１から高周波が印加−〇− されると、該高周波はフィルタ回路２１を経てｈ９電電
極１０に印加される。このに６周波は、チョークコイル
［２のためｌ、Ｔ１バイアス設定回路３０に侵入するこ
とはない。放電電極１０に高周波が印ｂｌされると、前
述したように該ｆ）（電電極１０近傍には＾周波プラズ
マ放電が発（］シ、ボー１−４から発生した蒸発粒子は
ここのプラズマ放電領域を通過するときイオン化され、
基板ホルダ６に取付（Ｊられた基板１４（図示せず）に
ブレーティングされる。この場合において、本発明装置
においτは、バイアス設定回路３０が設けられτいるた
め、放電電極１０は所定の直流電位に保持される。（し
て、直流電位の変更は＠流電＃ｉ２２の出力を変えるこ
とで行える。このような高周波プラズマ放電状態におい
ては、放電電極１０にはバイアス設定回路３０を介」）
で直流電流が流れるが、この直流電流の大きさは、高周
波プラズマ放電強度と対応したものとなっている３、従
って、この直流電流の大きさをプラズマ放電弾痕の指標
と覆ることができる。直流電流の大きさは、電流甜２３
で測定１ることができる。ぞこて、電流計２３で測定さ
れた電流（放電Ｎ極１０を流れる電流）が一定になるよ
うに高周波電源１１の出力電圧を制御すれば、高周波プ
ラズマ成型強度は常に一定に保たれ、従って、プロセス
の再現性を向上さ１ｉることができる。この結果、イオ
ンプレーディングは常に均質なものとすることができる
。 尚、バイアス用直流電源２２の出力をＯにしても、放電
電極１０がチャージアップ作用により負にバイアスされ
るので、放電電極１０には電流が流れる。従って、バイ
アス設定回路３０を流れる電流を検出することが可能と
なる。例えば実験によれば、高周波電源１１の出力が１
００Ｗのとき電流は１５０＋ｎ Ａ、出力が５００Ｗの
とき電流は９００ｍＡ程１隻が観測されている。第３図
は本発明の他の実施例を示す電気的構成図で、直流電源
の電圧がＯｖの場合を示している。図において、第２図
と同一部分には同一符号を（ｔ して示づ。Ｒは電流検
出用抵抗である。バイアス設定回路３０に流れる電流は
、抵抗Ｒにより電圧に変換される。 この電圧を雷几泪で測定すれば、電流を検出覆ることが
できる。検出された電流は、高周波プラズマ放電強度に
対応したーしのとなっているので、この電流をプラズマ
放電強１印の指標とＪることができる。抵抗Ｒの両端か
ら取り出された電ハ：は電圧計に」；つで測定される他
、放電電極１０によって発生せしめられる高周波プラズ
マｈり型強度を一定に制御する制御回路（図示せず）に
も入力される。 尚、抵抗Ｒの値を大きくすれば、放電電極１０には負の
バイアス電圧が表われ、該放電電極１０を直流的に接地
ｙするという意味が失われてしまう。 従って、抵抗Ｒの値は太き（すること【Ｊ、できす、せ
いぜい数１０ΩＪス内に抑えられる。 上）本の説明では、プラズマ敢電強痕を一定にするため
、高周波電源１１の出力を可変する場合について説明（
）たが、同様のことは直流電源２２の出力を可変するこ
とによっても行える。例えば、ｆ′イジタル信号ににっ
て出力が可変できるにうな電源を用いれば、外部から該
直流電源の出力を制御することができ・る。叩ら、プラ
ズマ放電強１隻を１１− 一定に制御することができる。従って、プロセスの再現
性を向上リ−るごとができる。尚、第２図で、電流を検
出するのに電流計を用いたが、この代わりに第３図に示
すような電流検出用抵抗を用いることもできる。逆に、
第３図に示づ電流検出用抵抗Ｒを電流計で圃き換えるこ
ともできる。 （発明の効果） 以−り詳細に説明したように、本発明によれば、直流電
位制御形の放電電極を右づる高周波イオンプレーティン
グ装置であっても、該放電電極に流れる電流を検出【ノ
、この電流を／ｉ５［電ノラズマ強度の指標とすること
により、該電流が一定になるように制御して、再現性の
あるプ［ｌセスとＪることができる直流電位制御形放電
電極のｔＩＩ電強度検出装置を実用することができる。
第１図は（Ｋ−来装置例を示す図、第２図は本発明の一
実施例を示づ電気的構成図、第３図は本発明の他の実施
例を示す電気的構成図である。 １・・・底面板 ２・・・ベルジ髪？−１２− ３・・・導電体 ４・・・ボート ５・・・絶縁導体 ６・・・基板ホルダ７・・・加熱用
電源 ８・・・加速用直流電源９・・・絶縁導体 １０
・・・放Ｎ電極１１・・・高周波電源 １２．１３・・
・シールド１４・・・基板 ２０・・・蒸発室 ２１・・・フィルタ回路 ２２・・・直流電源２３・・
・電流計 Ｃ＋ 、Ｃ２・・・コンデンサ ＋１．Ｌ２・・・チョークニ］イル Ｒ・・・抵抗 特許出願人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 井 島 藤 治 外１名
実施例を示づ電気的構成図、第３図は本発明の他の実施
例を示す電気的構成図である。 １・・・底面板 ２・・・ベルジ髪？−１２− ３・・・導電体 ４・・・ボート ５・・・絶縁導体 ６・・・基板ホルダ７・・・加熱用
電源 ８・・・加速用直流電源９・・・絶縁導体 １０
・・・放Ｎ電極１１・・・高周波電源 １２．１３・・
・シールド１４・・・基板 ２０・・・蒸発室 ２１・・・フィルタ回路 ２２・・・直流電源２３・・
・電流計 Ｃ＋ 、Ｃ２・・・コンデンサ ＋１．Ｌ２・・・チョークニ］イル Ｒ・・・抵抗 特許出願人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 井 島 藤 治 外１名
Claims (1)
- 真空容器内に設けられた放電電極に高周波電源の出力を
供給することにＪ：り前記真空容器内のガス分子をイオ
ン化して、高周波プラズマ放電を発生させる装置に用い
るものであって、前記放電電極を一定の直流電位にバイ
アス′する直流電圧印加手段と、該直流電圧印加手段を
介して前記放電電極に流れる電流の値を測定して前記高
周波プラズマ放電のプラズマ放電強度を検知覆るプラズ
マ放電強度検知手段と、該プラズマ放電強度検知手段の
出力信号に基づいて前記放電電極に流れる電流の値を一
定に保つ制御手段とにより構成されたことを特徴とする
直流電位制御形放電電極の放電強度検出＠置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034772A JPS60181273A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 直流電位制御形放電電極の放電強度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034772A JPS60181273A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 直流電位制御形放電電極の放電強度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60181273A true JPS60181273A (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0225426B2 JPH0225426B2 (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=12423590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034772A Granted JPS60181273A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 直流電位制御形放電電極の放電強度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60181273A (ja) |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59034772A patent/JPS60181273A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225426B2 (ja) | 1990-06-04 |
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