JPH04311560A - 真空アーク蒸着装置 - Google Patents
真空アーク蒸着装置Info
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- JPH04311560A JPH04311560A JP3077952A JP7795291A JPH04311560A JP H04311560 A JPH04311560 A JP H04311560A JP 3077952 A JP3077952 A JP 3077952A JP 7795291 A JP7795291 A JP 7795291A JP H04311560 A JPH04311560 A JP H04311560A
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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
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32055—Arc discharge
-
- 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
- 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
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
- C23C14/325—Electric arc evaporation
-
- 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
- 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
- C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
- C23C14/543—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on the vapor source
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空中で皮膜を基板上
に形成する装置、特に皮膜材料の蒸発に真空アーク放電
を利用した真空アーク蒸着装置に関する。
に形成する装置、特に皮膜材料の蒸発に真空アーク放電
を利用した真空アーク蒸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空アーク蒸着法は、真空室内で蒸発源
（陰極）から真空陰極アーク放電により皮膜材料を蒸発
させ、これを基板上に堆積させる方法である。蒸発源で
ある陰極からは高アーク電流により陰極材料原子が高エ
ネルギーのプラズマビームとなって放出され、必要に応
じて基板に印加された負の電圧により加速されて基板上
に皮膜を形成する。
（陰極）から真空陰極アーク放電により皮膜材料を蒸発
させ、これを基板上に堆積させる方法である。蒸発源で
ある陰極からは高アーク電流により陰極材料原子が高エ
ネルギーのプラズマビームとなって放出され、必要に応
じて基板に印加された負の電圧により加速されて基板上
に皮膜を形成する。
【０００３】この真空アーク蒸着法の特徴の一つは、蒸
発した陰極材料原子の高イオン化率と高エネルギーにあ
り、このため皮膜の密度の高い強度及び耐久性に優れた
皮膜が得られる。又、工業的に注目されることとして、
成膜速度が高く生産性に優れている特徴がある。もう一
つの真空アーク蒸着法の特徴としては、成膜特性が安定
している事があげられる。すなわち、真空アーク蒸着法
では、真空アーク放電の電流に比例した一定の蒸発量を
得ることができ、一定の処理条件のもとであれば、繰り
返し処理を行った場合の再現性は極めて高い。このため
真空アーク蒸着法では、例えば皮膜の厚さの管理にあた
っては、蒸発源に供給されるアーク放電電流と放電の継
続時間の積を管理する事で十分であった。さらに進めて
、蒸発源に供給されるアーク電流を時間的に積算した値
（クーロンやＡ・Ｈｒ等の単位になる）をもって皮膜の
厚さを管理する事も行われてきた。
発した陰極材料原子の高イオン化率と高エネルギーにあ
り、このため皮膜の密度の高い強度及び耐久性に優れた
皮膜が得られる。又、工業的に注目されることとして、
成膜速度が高く生産性に優れている特徴がある。もう一
つの真空アーク蒸着法の特徴としては、成膜特性が安定
している事があげられる。すなわち、真空アーク蒸着法
では、真空アーク放電の電流に比例した一定の蒸発量を
得ることができ、一定の処理条件のもとであれば、繰り
返し処理を行った場合の再現性は極めて高い。このため
真空アーク蒸着法では、例えば皮膜の厚さの管理にあた
っては、蒸発源に供給されるアーク放電電流と放電の継
続時間の積を管理する事で十分であった。さらに進めて
、蒸発源に供給されるアーク電流を時間的に積算した値
（クーロンやＡ・Ｈｒ等の単位になる）をもって皮膜の
厚さを管理する事も行われてきた。
【０００４】しかしながら、このように皮膜特性が安定
した真空アーク蒸着法にあっても、陰極を構成する蒸着
材料（ターゲットと呼ぶ）の一般的に数十ロットにのぼ
る寿命までの消耗過程にあっては、徐々にではあるが成
膜速度が低下するといった特性の変化があらわれてくる
。例えば、発明者が行った実験の結果によると、最初外
形１００ ｍｍ、厚さ１６ｍｍのチタン製のターゲット
が重量で約５０％消耗して寿命近くにまで達した段階で
、成膜速度は当初に比べ約１５％低下していた。したが
って、数十ロットを処理する間においては、成膜条件が
一定であれば処理の膜厚が１５％低下する事になる。さ
らに蒸発特性の変化は膜厚のみならず、形成した皮膜の
性質にも影響を与えることがある。
した真空アーク蒸着法にあっても、陰極を構成する蒸着
材料（ターゲットと呼ぶ）の一般的に数十ロットにのぼ
る寿命までの消耗過程にあっては、徐々にではあるが成
膜速度が低下するといった特性の変化があらわれてくる
。例えば、発明者が行った実験の結果によると、最初外
形１００ ｍｍ、厚さ１６ｍｍのチタン製のターゲット
が重量で約５０％消耗して寿命近くにまで達した段階で
、成膜速度は当初に比べ約１５％低下していた。したが
って、数十ロットを処理する間においては、成膜条件が
一定であれば処理の膜厚が１５％低下する事になる。さ
らに蒸発特性の変化は膜厚のみならず、形成した皮膜の
性質にも影響を与えることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、バッチ処理式の
装置では、このような蒸発特性の変動への対応は、膜厚
の変動が許容範囲内にある場合には修正を行わないのが
ほとんどであり、修正が必要な場合には、作業者が陰極
の消耗度合いを見たり、あるいは処理ロット数から経験
的に判断して一部処理条件を変更する事が行われてきた
。また別の方法としては、処理品の膜厚を定期的に監視
して処理条件にフィードバックする事が行われてきた。
装置では、このような蒸発特性の変動への対応は、膜厚
の変動が許容範囲内にある場合には修正を行わないのが
ほとんどであり、修正が必要な場合には、作業者が陰極
の消耗度合いを見たり、あるいは処理ロット数から経験
的に判断して一部処理条件を変更する事が行われてきた
。また別の方法としては、処理品の膜厚を定期的に監視
して処理条件にフィードバックする事が行われてきた。
【０００６】自動運転が可能な装置であっても、このあ
たりの事情は同じであり、陰極の消耗による蒸発特性の
変化が問題となる場合には、複数の処理条件を用意して
おき、陰極の消耗に応じて処理条件を作業者が切り替え
て行くことが行われている。当然、蒸発特性の変化があ
り皮膜特性が変化する事は望ましい事ではないし、これ
を補正するために処理条件を切り替えて行く事を作業者
が行う場合、人為的エラーや作業者の個人差がでやすく
なる問題が発生する。
たりの事情は同じであり、陰極の消耗による蒸発特性の
変化が問題となる場合には、複数の処理条件を用意して
おき、陰極の消耗に応じて処理条件を作業者が切り替え
て行くことが行われている。当然、蒸発特性の変化があ
り皮膜特性が変化する事は望ましい事ではないし、これ
を補正するために処理条件を切り替えて行く事を作業者
が行う場合、人為的エラーや作業者の個人差がでやすく
なる問題が発生する。
【０００７】更に、高度に自動化された真空アーク蒸着
装置として大量処理用の連続式の装置を考えると、さら
に問題点は大きくなる。すなわち、このような装置では
独立した真空排気室、蒸着室、大気解放室を持ち、１日
の間に数十ロットを処理可能で、この間作業者が介在す
ることなく処理が行われることになる。このような場合
に、必要な処理条件の補正が行えぬために処理ロット間
での膜厚等のばらつきを生ずる事があった。
装置として大量処理用の連続式の装置を考えると、さら
に問題点は大きくなる。すなわち、このような装置では
独立した真空排気室、蒸着室、大気解放室を持ち、１日
の間に数十ロットを処理可能で、この間作業者が介在す
ることなく処理が行われることになる。このような場合
に、必要な処理条件の補正が行えぬために処理ロット間
での膜厚等のばらつきを生ずる事があった。
【０００８】本発明は、このような真空アーク蒸発源の
消耗による蒸発特性の変化を自動的に補正し、作業者の
介在なしに自動的に処理ロット間の再現性が得られる自
動運転可能な真空アーク蒸着装置を提供するものである
。
消耗による蒸発特性の変化を自動的に補正し、作業者の
介在なしに自動的に処理ロット間の再現性が得られる自
動運転可能な真空アーク蒸着装置を提供するものである
。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空アーク蒸
発源のアーク放電電流値を時間的に積算する積算手段と
、この積算手段により積算された電流積算値の増加に応
じて真空アーク蒸発源の蒸発量が略一定となるようにア
ーク放電電流を補正する補正手段とを備えたものである
。
発源のアーク放電電流値を時間的に積算する積算手段と
、この積算手段により積算された電流積算値の増加に応
じて真空アーク蒸発源の蒸発量が略一定となるようにア
ーク放電電流を補正する補正手段とを備えたものである
。
【００１０】
【作用】積算手段１４により真空アーク蒸発源のアーク
放電電流値を読込んで時間的に積算する。そして、この
電流積算値の増加に応じて、補正手段１５によりアーク
放電電流を補正し、真空アーク蒸発源の蒸発量を略一定
に制御する。従って、真空アーク蒸発源の消耗による蒸
発特性の変化を自動的に補正でき、作業者の介在なしに
自動的に処理ロット間の再現性が得られるので、自動運
転が可能になる。
放電電流値を読込んで時間的に積算する。そして、この
電流積算値の増加に応じて、補正手段１５によりアーク
放電電流を補正し、真空アーク蒸発源の蒸発量を略一定
に制御する。従って、真空アーク蒸発源の消耗による蒸
発特性の変化を自動的に補正でき、作業者の介在なしに
自動的に処理ロット間の再現性が得られるので、自動運
転が可能になる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の第１実施例における制御回路
のブロック図を示す。この図１においては、本発明の説
明に必要な項目のみが示され、実際に真空アーク蒸着装
置の制御装置として必要なものも、説明上不必要であれ
ば省略されている。真空アーク蒸発装置においては、真
空容器１ 中に、蒸発材料からなる陰極（ターゲット）
２ と陽極３ とを設置し、これにアーク電源４から
電力を供給してアーク放電を発生させ、ターゲットを蒸
発させて基板に皮膜を形成する。アーク電源４ からは
アーク放電電流がモニタ可能な電流モニタ信号 （この
実施例では電流に比例した電圧信号） として取出され
ている。
のブロック図を示す。この図１においては、本発明の説
明に必要な項目のみが示され、実際に真空アーク蒸着装
置の制御装置として必要なものも、説明上不必要であれ
ば省略されている。真空アーク蒸発装置においては、真
空容器１ 中に、蒸発材料からなる陰極（ターゲット）
２ と陽極３ とを設置し、これにアーク電源４から
電力を供給してアーク放電を発生させ、ターゲットを蒸
発させて基板に皮膜を形成する。アーク電源４ からは
アーク放電電流がモニタ可能な電流モニタ信号 （この
実施例では電流に比例した電圧信号） として取出され
ている。
【００１２】電流モニタ信号は制御装置に取込まれ、Ｖ
／Ｆ変換器５ によってパルス信号に変換される。この
パルス信号は、単位時間当りのパルス数がアーク放電電
流値に比例したものとなるので、このパルス数を積算し
て行くと、その積算値はアーク放電電流の時間積算値に
比例したものとなる。従って、パルス積算値に適当な定
数を乗じれば、アーク放電電流の時間積算値に換算でき
る。
／Ｆ変換器５ によってパルス信号に変換される。この
パルス信号は、単位時間当りのパルス数がアーク放電電
流値に比例したものとなるので、このパルス数を積算し
て行くと、その積算値はアーク放電電流の時間積算値に
比例したものとなる。従って、パルス積算値に適当な定
数を乗じれば、アーク放電電流の時間積算値に換算でき
る。
【００１３】この実施例では、パルス数の積算に２台の
プリセットカウント６，７ を用いている。各カウンタ
６，７ にはカウント値のリセット信号が入力可能であ
り、陰極の消耗部分 （ターゲット） が消耗して新品
と交換された際には、パルス積算値、即ちアーク放電電
流の時間積算値を０にすることが可能である。第１プリ
セットカウンタ６ の設定値としては、ターゲットの消
耗が進んで例えば蒸発量が当初の１０％低下するアーク
電流積算値に対応する値とする。第１プリセットカウン
タ６ の積算値が設定値に達すると、第１プリセットカ
ウンタ６ は制御信号を発し、アーク電流設定用の電流
設定ボリューム８ へ供給される電圧をスイッチ９ に
より１０Ｖ電源１０から１１Ｖ電源１１に切替える。即
ち、アーク電源４ は制御装置から電圧信号 （電流設
定信号） を受けてその電流出力を調整するが、この電
圧信号は作業者が電流設定ボリューム８ を操作するこ
とにより調整される。第１プリセットカウンタ６ の作
動によって電流設定ボリューム８ へ供給される電圧を
例えば１０％上昇させると、電流設定ボリューム８ の
設定変更なしに電流設定信号を１０％上昇させ得る。従
って、アーク放電電流値が上昇し、ターゲットの蒸発量
の減少を補正できるので、蒸発量を略一定に制御できる
。勿論、この実施例では、蒸発量を補正するためのカウ
ンタは１台だけであるが、複数台用いれば何段にもわた
って細かく補正値を切替えて行くことも可能である。
プリセットカウント６，７ を用いている。各カウンタ
６，７ にはカウント値のリセット信号が入力可能であ
り、陰極の消耗部分 （ターゲット） が消耗して新品
と交換された際には、パルス積算値、即ちアーク放電電
流の時間積算値を０にすることが可能である。第１プリ
セットカウンタ６ の設定値としては、ターゲットの消
耗が進んで例えば蒸発量が当初の１０％低下するアーク
電流積算値に対応する値とする。第１プリセットカウン
タ６ の積算値が設定値に達すると、第１プリセットカ
ウンタ６ は制御信号を発し、アーク電流設定用の電流
設定ボリューム８ へ供給される電圧をスイッチ９ に
より１０Ｖ電源１０から１１Ｖ電源１１に切替える。即
ち、アーク電源４ は制御装置から電圧信号 （電流設
定信号） を受けてその電流出力を調整するが、この電
圧信号は作業者が電流設定ボリューム８ を操作するこ
とにより調整される。第１プリセットカウンタ６ の作
動によって電流設定ボリューム８ へ供給される電圧を
例えば１０％上昇させると、電流設定ボリューム８ の
設定変更なしに電流設定信号を１０％上昇させ得る。従
って、アーク放電電流値が上昇し、ターゲットの蒸発量
の減少を補正できるので、蒸発量を略一定に制御できる
。勿論、この実施例では、蒸発量を補正するためのカウ
ンタは１台だけであるが、複数台用いれば何段にもわた
って細かく補正値を切替えて行くことも可能である。
【００１４】第２プリセットカウンタ７ は別の働きを
する。即ち、第２プリセットカウンタ７ の設定値とし
ては、ターゲットの寿命に相当する値が設定されている
。 第２プリセットカウンタ７ の積算値が設定値に達しタ
ーゲットの寿命を検出すると、第２プリセットカウンタ
７ が制御信号を発し、スイッチ１２をオフさせるので
、電源スイッチ１３がオン状態のままであるにも拘らず
、制御装置からアーク電源４ に対して送られるＯＮ信
号を自動的に切り、寿命を越えての使用を止める。従っ
て、ターゲットの過度の使用による事故を未然に防止で
きる。
する。即ち、第２プリセットカウンタ７ の設定値とし
ては、ターゲットの寿命に相当する値が設定されている
。 第２プリセットカウンタ７ の積算値が設定値に達しタ
ーゲットの寿命を検出すると、第２プリセットカウンタ
７ が制御信号を発し、スイッチ１２をオフさせるので
、電源スイッチ１３がオン状態のままであるにも拘らず
、制御装置からアーク電源４ に対して送られるＯＮ信
号を自動的に切り、寿命を越えての使用を止める。従っ
て、ターゲットの過度の使用による事故を未然に防止で
きる。
【００１５】このように本実施例によれば、ターゲット
の消耗による蒸発特性の変化を自動的に補正可能であり
、またターゲットが寿命まで消耗した際には自動的にア
ーク放電を停止することも可能である。なお、Ｖ／Ｆ変
換器５ 、第１プリセットカウンタ６ により積算手段
１４が構成され、ボリューム８ 、スイッチ９ 、電源
１０，１１ により補正手段１５が構成されている。
の消耗による蒸発特性の変化を自動的に補正可能であり
、またターゲットが寿命まで消耗した際には自動的にア
ーク放電を停止することも可能である。なお、Ｖ／Ｆ変
換器５ 、第１プリセットカウンタ６ により積算手段
１４が構成され、ボリューム８ 、スイッチ９ 、電源
１０，１１ により補正手段１５が構成されている。
【００１６】上記実施例は、蒸着操作が手動で行われる
ものにも適用できる基礎的な場合であったが、既にコン
ピュータ等を利用して蒸着動作そのものも完全に自動化
されているような装置においては、本発明はコンピュー
タのアルゴリズム上で実現できるため、より高度な適用
が可能であり、その効果も大きくなる。次に、本発明の
第２実施例として、このようなコンピュータによる制御
がなされた装置に対して適用した場合を例示する。図２
においても制御システムの構成のうち本発明の説明に必
要な要素のみが図示されている。
ものにも適用できる基礎的な場合であったが、既にコン
ピュータ等を利用して蒸着動作そのものも完全に自動化
されているような装置においては、本発明はコンピュー
タのアルゴリズム上で実現できるため、より高度な適用
が可能であり、その効果も大きくなる。次に、本発明の
第２実施例として、このようなコンピュータによる制御
がなされた装置に対して適用した場合を例示する。図２
においても制御システムの構成のうち本発明の説明に必
要な要素のみが図示されている。
【００１７】図２においては、アーク電源４ からの電
流モニタ信号がＡ／Ｄ変換器１６によってディジタル化
された情報として制御用ＣＰＵ１７に読込まれ、またア
ーク電源４へは、電流設定信号、アーク電源、ＯＮ信号
がＤ／Ａ変換器１８、制御出力回路１９を介して制御用
ＣＰＵ１７から送られるようになっている。このような
制御システムを持つ装置では、代表的には予めキーボー
ド２０などからアーク電流などの皮膜形成条件の１サイ
クルの間の時間的な変化をプログラムとして入力してお
き、これを繰り返し作動させる運転が行われる。２１は
ＣＲＴである。
流モニタ信号がＡ／Ｄ変換器１６によってディジタル化
された情報として制御用ＣＰＵ１７に読込まれ、またア
ーク電源４へは、電流設定信号、アーク電源、ＯＮ信号
がＤ／Ａ変換器１８、制御出力回路１９を介して制御用
ＣＰＵ１７から送られるようになっている。このような
制御システムを持つ装置では、代表的には予めキーボー
ド２０などからアーク電流などの皮膜形成条件の１サイ
クルの間の時間的な変化をプログラムとして入力してお
き、これを繰り返し作動させる運転が行われる。２１は
ＣＲＴである。
【００１８】このような制御システムを有する装置で本
発明を実施する場合には、その制御プログラムとして以
下の内容が通常の制御プログラムに対して追加される。 ■ アーク電源４ の電流情報を一定時間ごとに数値
的に積算して、真空アーク蒸発源のターゲット寿命の間
においてアーク電流積算値を求めるプログラム。このア
ーク電流積算値は、ターゲットを交換した際には値の変
更がキーボード２０等からの操作で可能である。■
予めキーボード２０等から入力された、アーク電流積算
値とアーク放電電流の必要な補正量を対応付けるデータ
。■ アーク電流積算値と補正量のデータによって、
アーク電源４ に対して送られる電流設定信号の補正を
行うプログラム。上記構成において、例えば放電時間の
経過と共に図３のＡのように蒸発量が変化する蒸発源を
使用する場合、図３のＢのような補正量のデータを用い
ることにより、アーク放電電流の積算値によってアーク
電流値を補正できる。このため、処理ロット間の膜厚ば
らつきは図３のＣに示す程度に収まり、図３のＤに示す
従来の場合に比べてばらつきの少ない処理が可能となる
。
発明を実施する場合には、その制御プログラムとして以
下の内容が通常の制御プログラムに対して追加される。 ■ アーク電源４ の電流情報を一定時間ごとに数値
的に積算して、真空アーク蒸発源のターゲット寿命の間
においてアーク電流積算値を求めるプログラム。このア
ーク電流積算値は、ターゲットを交換した際には値の変
更がキーボード２０等からの操作で可能である。■
予めキーボード２０等から入力された、アーク電流積算
値とアーク放電電流の必要な補正量を対応付けるデータ
。■ アーク電流積算値と補正量のデータによって、
アーク電源４ に対して送られる電流設定信号の補正を
行うプログラム。上記構成において、例えば放電時間の
経過と共に図３のＡのように蒸発量が変化する蒸発源を
使用する場合、図３のＢのような補正量のデータを用い
ることにより、アーク放電電流の積算値によってアーク
電流値を補正できる。このため、処理ロット間の膜厚ば
らつきは図３のＣに示す程度に収まり、図３のＤに示す
従来の場合に比べてばらつきの少ない処理が可能となる
。
【００１９】この場合の補正量のデータとしては、図３
のＢのようなステップ状のものだけでなく、図３のＥに
示すような連続的な補正データを用いることも可能であ
る。この場合には、図３のＦに示すように、更にばらつ
きの少ない結果が得られる。本発明で算出するアーク電
流積算値を用いた制御を行うと、膜厚の均一性だけでな
く、真空アーク蒸着装置の性能を向上させる次のような
効果を得ることもできる。
のＢのようなステップ状のものだけでなく、図３のＥに
示すような連続的な補正データを用いることも可能であ
る。この場合には、図３のＦに示すように、更にばらつ
きの少ない結果が得られる。本発明で算出するアーク電
流積算値を用いた制御を行うと、膜厚の均一性だけでな
く、真空アーク蒸着装置の性能を向上させる次のような
効果を得ることもできる。
【００２０】即ち、第１実施例で既に示したように、タ
ーゲットの寿命に相当するアーク電流積算値を把握して
おき、ターゲットが寿命に達した段階で処理を中止する
ことは、装置の故障を防ぐ上で効果がある。さらにはタ
ーゲット寿命に対して例えば８０％、９０％に相当する
積算値に達した段階で、警報を発することも装置の稼動
率を向上させる上で好ましい。
ーゲットの寿命に相当するアーク電流積算値を把握して
おき、ターゲットが寿命に達した段階で処理を中止する
ことは、装置の故障を防ぐ上で効果がある。さらにはタ
ーゲット寿命に対して例えば８０％、９０％に相当する
積算値に達した段階で、警報を発することも装置の稼動
率を向上させる上で好ましい。
【００２１】また第３実施例では、真空アーク蒸発源で
はターゲットの利用効率を向上させる目的でターゲット
蒸発面に滋場を形成することがあるが、この磁場の最適
な強度や形状はターゲットの消耗状況に応じて変化する
ことが一般的である。例えば、磁場の形成手段としてタ
ーゲット背面に配置したマグネットコイルを用いた場合
、ターゲットが消耗すると、後退した蒸発面とコイルの
距離が近くなり、蒸発面上での磁場強度が所期に比べ強
くなりすぎることがある。このような場合、アーク電流
の積算値により消耗状況を把握して、コイルの励磁電流
を減少させ、ターゲット蒸発面上の磁場を適正に保つこ
とができる。また、ターゲットの消耗によって最適な磁
場形状が変化する場合には、ターゲット背面に複数のマ
グネットコイルを配しておき、アーク電流積算値によっ
て励磁するコイルを切り替えることも可能である。
はターゲットの利用効率を向上させる目的でターゲット
蒸発面に滋場を形成することがあるが、この磁場の最適
な強度や形状はターゲットの消耗状況に応じて変化する
ことが一般的である。例えば、磁場の形成手段としてタ
ーゲット背面に配置したマグネットコイルを用いた場合
、ターゲットが消耗すると、後退した蒸発面とコイルの
距離が近くなり、蒸発面上での磁場強度が所期に比べ強
くなりすぎることがある。このような場合、アーク電流
の積算値により消耗状況を把握して、コイルの励磁電流
を減少させ、ターゲット蒸発面上の磁場を適正に保つこ
とができる。また、ターゲットの消耗によって最適な磁
場形状が変化する場合には、ターゲット背面に複数のマ
グネットコイルを配しておき、アーク電流積算値によっ
て励磁するコイルを切り替えることも可能である。
【００２２】以上の説明では、アーク電流のモニタ信号
を処理してアーク電流の積算値を算出したが、これに限
定されるものではない。例えば、精度の面では劣ると思
われるが、アーク電流の設定値を用いアーク電流積算値
相当の値を求め、同様の制御を行うことも可能である。 また、アーク放電電圧が略一定であると言う真空アーク
放電の特性を利用して、真空アーク蒸発源への供給電力
を積算して電流値積算にかえて用いることも、本発明と
本質的に同一である。
を処理してアーク電流の積算値を算出したが、これに限
定されるものではない。例えば、精度の面では劣ると思
われるが、アーク電流の設定値を用いアーク電流積算値
相当の値を求め、同様の制御を行うことも可能である。 また、アーク放電電圧が略一定であると言う真空アーク
放電の特性を利用して、真空アーク蒸発源への供給電力
を積算して電流値積算にかえて用いることも、本発明と
本質的に同一である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、真空アーク蒸発源のア
ーク放電電流値を時間的に積算する積算手段と、この積
算手段により積算された電流積算値の増加に応じて真空
アーク蒸発源の蒸発量が略一定となるようにアーク放電
電流を補正する補正手段とを備えているので、真空アー
ク蒸発源の消耗による蒸発特性を自動的に補正でき、作
業者の介在なしに自動的に処理ロット間の再現性が得ら
れる。
ーク放電電流値を時間的に積算する積算手段と、この積
算手段により積算された電流積算値の増加に応じて真空
アーク蒸発源の蒸発量が略一定となるようにアーク放電
電流を補正する補正手段とを備えているので、真空アー
ク蒸発源の消耗による蒸発特性を自動的に補正でき、作
業者の介在なしに自動的に処理ロット間の再現性が得ら
れる。
【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施例における波形図である。
１ 真空容器
４ アーク電源
５ Ｖ／Ｆ変換器
６ 第１プリセットカウンタ
８ 電流設定ボリューム
１４ 積算手段
１５ 補正手段
Claims (1)
- 【請求項１】 真空アーク蒸発源のアーク放電電流値
を時間的に積算する積算手段と、この積算手段により積
算された電流積算値の増加に応じて真空アーク蒸発源の
蒸発量が略一定となるようにアーク放電電流を補正する
補正手段とを備えたことを特徴とする真空アーク蒸発装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077952A JP2758999B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 真空アーク蒸着装置 |
| EP92106175A EP0508429B1 (en) | 1991-04-10 | 1992-04-09 | Vacuum arc vapor deposition device |
| DE69207251T DE69207251T2 (de) | 1991-04-10 | 1992-04-09 | Vorrichtung zum Vakuumbeschichten mittels Bogenentladung |
| US07/866,428 US5221349A (en) | 1991-04-10 | 1992-04-10 | Vaccum arc vapor deposition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077952A JP2758999B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 真空アーク蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311560A true JPH04311560A (ja) | 1992-11-04 |
| JP2758999B2 JP2758999B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=13648351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077952A Expired - Lifetime JP2758999B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 真空アーク蒸着装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5221349A (ja) |
| EP (1) | EP0508429B1 (ja) |
| JP (1) | JP2758999B2 (ja) |
| DE (1) | DE69207251T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012246529A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Mitsubishi Materials Corp | アークイオンプレーティング装置および成膜方法 |
| JP2012246528A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Mitsubishi Materials Corp | アークイオンプレーティング装置および成膜方法 |
| WO2024209533A1 (ja) * | 2023-04-04 | 2024-10-10 | 京セラ株式会社 | 成膜方法 |
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| DE19539961C1 (de) * | 1995-01-14 | 1996-06-13 | Sintec Keramik Gmbh | Verfahren zum thermischen Verdampfen von elektrisch leitfähigen Materialien |
| DE19621855C2 (de) * | 1996-05-31 | 2003-03-27 | Univ Dresden Tech | Verfahren zur Herstellung von Metallisierungen auf Halbleiterkörpern unter Verwendung eines gepulsten Vakuumbogenverdampfers |
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| US6009829A (en) * | 1997-08-30 | 2000-01-04 | United Technologies Corporation | Apparatus for driving the arc in a cathodic arc coater |
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| DE102012102007A1 (de) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Infineon Technologies Ag | Leistungsversorgungsvorrichtung zum Liefern einer Spannung aus einem elektromagnetischen Feld |
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| CN119332221B (zh) * | 2024-10-17 | 2025-09-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 修正装置、修正方法及蒸镀设备 |
Citations (1)
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| DE220618C (ja) | 1909-06-22 | 1910-04-05 | ||
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| DD220618A1 (de) * | 1984-01-09 | 1985-04-03 | Mikroelektronik Zt Forsch Tech | Schaltungsanordnung zur targetverschleissbestimmung in sputteranlagen |
| US4662312A (en) * | 1984-12-28 | 1987-05-05 | Nissin Electric Co., Ltd. | Apparatus for ion and vapor deposition |
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1991
- 1991-04-10 JP JP3077952A patent/JP2758999B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-09 DE DE69207251T patent/DE69207251T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-09 EP EP92106175A patent/EP0508429B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-10 US US07/866,428 patent/US5221349A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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| JPS6215633A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト | キヤリ・セイブ加算器を有する装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0508429B1 (en) | 1996-01-03 |
| DE69207251D1 (de) | 1996-02-15 |
| JP2758999B2 (ja) | 1998-05-28 |
| US5221349A (en) | 1993-06-22 |
| EP0508429A1 (en) | 1992-10-14 |
| DE69207251T2 (de) | 1996-05-30 |
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