JPS6314863A - 真空装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 援亙立災 本発明は、直流電源、を備えた真空装置しこ関する。

従】け１髄 真空装置内でプラズマを発生させたり、電子やイオンを
加速させるために直流電源が用ｔ１られている。たとえ
ば、直流スパッタリング装置では、真空室にスパッタ電
極を設け、このスノ（ツタ電極に直流電圧を印加してグ
ロー放電を発生させている。しかし、種々の原因でグロ
ー放電から急にアーク放電に移行することがある。

この原因の１つとしては、電極上に小さなゴミが落ち、
熱電子放出作用により電流がその点に集中してアーク放
電に移行することが考えられる。また、局部的なガス放
出や電極表面の酸化などによってもアーク放電に移行す
ると考えられる。

アーク放電に移行すると、大電流が流れて直流電源装置
を損傷することから、直流電源の出力側でアーク放電に
移行したことを検出し、出力を瞬時に遮断するよう対策
が取られている。

しかし、使用するターゲットやスパッタ条件によっては
出力の遮断が頻繁に起き、薄膜形成の上で問題が大きか
った。たとえば、ＡＩなどの表面酸化しやすいターゲッ
トを用いる場合や、ＩＴ○、ＳｎＯ，などの比較的比抵
抗が大きな酸化物ターゲットを用い酸素ガスを導入して
スパッタする場合は、出力遮断が＠繁におき、成膜に著
しい障害となっていた。

また、バイアススパッタリングにおけるバイアス用直流
電源、二極スパッタや電子ビーム蒸着源における熱電子
加速用直流電源においても。

電圧が不安定になりやすく、真空薄膜製造装置の自動化
などの点で問題となっていた。

ｌ匪立且孜 本発明は、直流電源により安定したグロー放電を発生さ
せたり、安定した電子やイオンを加速させることが可能
な真空装置に関する。

見匪立孟氏 本発明の真空装置は、放電によりプラズマが発生する真
空室と、該真空室内に設けられ該真空室内に電界を形成
する電極と、該電極に直流電圧を印加する直流電源とを
備えた真空装置において、前記直流電源の出力部と前記
電極との間に高周波カットフィルタを介在せしめたこと
を特徴とする。

以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、本発明を直流スパッタ装置に応用した場合の
実施例を示すブロック図であり、真空室２１と直流電源
１１との間に高周波カットフィルタ１３が挿入されてい
る。交流電力が電源スィッチから導入され、ＳＣＲ位相
制御回路、電源変圧器を経て、整流回路、フィルタ回路
により直流とされ、直流スパッタ装置の真空室２】に設
けられたスパッタ電極２３に印加される。出力検出回路
は、出力電圧を検出し、これと基準電圧とを比較して設
定値を越えた電圧が変動した場合に、ＳＣＲゲート駆動
回路を作動せしめて出力を遮断するようになっている。

アーク放電に移行すると上記の安全回路が働いて出力が
遮断されるわけであるが、本発明者の検討によれば、ア
ーク放電に移行する以前に出力側の遮断が働いてルまう
ことか判った。この原因について鋭意検討したところ、
放電負荷による高周波成分の雑音の影響で電源側の電子
回路が誤動作を起こし、アーク放電が発生していないに
もかかわらず、あたかも発生したかのように検出してし
まい、出力側の遮断が働いてしまうことが判明した。

本発明の真空装置では、高周波フィルタ１３が介在する
ため、放電負荷（プラズマ）による高周波成分がカット
されて上記の誤動作が防止され、安定にスパッタリング
を行なうことができる。

特に、Ａｆｌのように表面酸化を受けやすいターゲット
や比較的比抵抗の高い酸化物ターゲット（ＩＴＯ１Ｓｎ
０２など）は、放電負荷が不安定になりやすく、上記の
高周波成分の影響も大きく自動制御によるスパッタリン
グが困難であったが、本発明の真空装置によれば、この
ようなターゲットを用いた場合も大きな電力でスパッタ
することが可能となった。

なお、第１図では高周波カットフィルタ１３としてπ型
のものを示したが、Ｔ型などその他の形式のものでもよ
い。また、高周波カットフィルタをアース側に挿入する
こともできる。

このようなプラズマからの悪影響は、真空室内でプラズ
マが発生する他の真空装置でも同様である。

第２図は、基板のバイアス用に直流電源を用いたバイア
ススパッタリング装置（真空装置）に応用した実施例を
示す図である。真空室３１にはスパッタ電極３３および
基板ホルダー３５が設けられており、バイアス用の直流
電源１１から高周波カットフィルタ１３を介して基板ホ
ルダー３５に電圧が印加されている。ここでもプラズマ
からの高周波成分のノイズが高周波カットフィルタ１３
によりカットされ、安定してバイアスを電極（基板ホル
ダー３５）にかけてイオンを加速させることができる。

第３図は、二極スパッタリングにおける熱電子加速用電
源として直流電源を用いた実施例を示す構成図である。

真空室４１にはターゲット電極４３、熱陰極４５、陽極
４７が配設されている。熱電子加速用の直流電源１１が
高周波カットフィルタ１３を介して真空室４１内の電極
（陽極４７）に印加されており、この電界により電子が
加速される。

第４図は電子ビーム蒸着源における熱電子加速用に直流
電源を用いた実施例を示す構成図である。真空室５１内
に設置された電子ビーム蒸着源５０に、高周波カットフ
ィルタ１３を介して直流電源１１が接続されている。熱
陰極５３から生じた電子は、この電界により加速されて
陽極５５（電極）に到達する。

衾匪五処米 本発明によれば、真空室内でプラスが生成する真空装置
に、グロー放電の発生や、電子、イオンの加速のために
直流電源を接続するに際し。

真空装置と直流電源の間に高周波カットフィルタを挿入
することにより、プラズマからの高周波成分の影響を防
止して、グロー放電の発生や電子、イオンの加速等を安
定して行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示すブロック図である。 第２図、第３図および第４図は本発明の他の実施例を示
す構成図である。 １１・・・直流電源　１３・・・高周波カットフィルタ
２１．３１．４１．５１・・・真空槽 ２３・・・スパッタ電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放電によりプラズマが発生する真空室と、該真空室
   内に設けられ該真空室内に電界を形成する電極と、該電
   極に直流電圧を印加する直流電源とを備えた真空装置に
   おいて、前記直流電源の出力部と前記電極との間に高周
   波カットフィルタを介在せしめたことを特徴とする真空
   装置。