JPH0953176A - DC reaction sputtering device - Google Patents
DC reaction sputtering deviceInfo
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- JPH0953176A JPH0953176A JP23078495A JP23078495A JPH0953176A JP H0953176 A JPH0953176 A JP H0953176A JP 23078495 A JP23078495 A JP 23078495A JP 23078495 A JP23078495 A JP 23078495A JP H0953176 A JPH0953176 A JP H0953176A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、直流反応スパツタ装置において、第
1及び第2の電極間に発生する異常放電を有効に防止す
る。
【解決手段】ダイオード及びバリスタを直列に接続した
過電圧吸収回路を、第1及び第2の電極を対向させた電
極部の電源入力端に並列に接続する
(57) Abstract: The present invention effectively prevents abnormal discharge that occurs between the first and second electrodes in a direct current reaction sputtering device. An overvoltage absorption circuit in which a diode and a varistor are connected in series is connected in parallel to a power supply input terminal of an electrode section in which first and second electrodes are opposed to each other.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は直流反応スパツタ装
置に関し、スパツタ中の異常放電を防止するものに適用
し得る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC reaction sputtering device, which can be applied to a device for preventing abnormal discharge in a sputtering device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、直流反応スパツタ装置には、直流
スパツタ装置の直流電源に補助電源を加えて反応性スパ
ツタリングするものがある。図3に示すように、直流反
応スパツタ装置1は、直流電源2の直流電圧が補助電源
3を介して電極部4に与えられる。電極部4は、導電体
でなるターゲツト電極5が上方に配置されており、この
ターゲツト電極5にターゲツト物質(図示せず)を載置
する。また電極部4は、ワーク電極6がターゲツト電極
5に対向して下方に配置されており、このワーク電極6
上にワーク(図示せず)を載置する。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a DC reactive sputtering apparatus which performs reactive sputtering by adding an auxiliary power source to the DC power source of the DC sputtering apparatus. As shown in FIG. 3, in the DC reaction sputtering apparatus 1, the DC voltage of the DC power supply 2 is applied to the electrode unit 4 via the auxiliary power supply 3. A target electrode 5 made of a conductor is arranged above the electrode portion 4, and a target substance (not shown) is placed on the target electrode 5. Further, in the electrode portion 4, the work electrode 6 is arranged below so as to face the target electrode 5.
A work (not shown) is placed on top.
【0003】直流反応スパツタ装置1は、ターゲツト電
極5及びワーク電極6間に減圧したガスが満たされ、図
4に示す一定の負電圧を直流電源2よりターゲツト電極
5に与える。これにより、図5に示すように、ターゲツ
ト電極5に負電荷7が現れ、ガスプラズマをガス雰囲気
中に生成する。イオン化したガスは対向電極のターゲツ
トに衝突して、ターゲツトからターゲツト物質の原子を
たたき出す。飛び出したターゲツト物質はプラズマガス
と化学反応して、ワーク電極6上に載置した半導体基板
等のワークにガス成分の化合物として堆積する。The DC reaction sputtering apparatus 1 is filled with the depressurized gas between the target electrode 5 and the work electrode 6 and applies a constant negative voltage shown in FIG. 4 to the target electrode 5 from the DC power supply 2. As a result, as shown in FIG. 5, the negative charge 7 appears on the target electrode 5 and gas plasma is generated in the gas atmosphere. The ionized gas collides with the target of the counter electrode and knocks out the atom of the target substance from the target. The ejected target material chemically reacts with the plasma gas and is deposited as a compound of a gas component on a work such as a semiconductor substrate placed on the work electrode 6.
【0004】ターゲツト電極5に負電荷7が現れると、
反応性化合物がターゲツト電極5に引き寄せられる。こ
の現象を放置すると、図6(A)に示すように、ターゲ
ツト電極5の表面には、反応性化合物でなる非導電体膜
8が形成される。この膜8は、表面に正電荷9を蓄積し
て、ターゲツト物質の原子がターゲツトから飛び出すこ
とを妨害する。このためガス成分の化合物がワークに堆
積する時間が長くかかることになる。When a negative charge 7 appears on the target electrode 5,
The reactive compound is attracted to the target electrode 5. If this phenomenon is left as it is, as shown in FIG. 6A, a non-conductor film 8 made of a reactive compound is formed on the surface of the target electrode 5. This film 8 accumulates a positive charge 9 on the surface and prevents atoms of the target material from jumping out of the target. Therefore, it takes a long time to deposit the compound of the gas component on the work.
【0005】一方、補助電源3は、正のパルス電圧を周
期的に発生して、ターゲツト電極5に印加し、負電荷7
をワーク電極6より周期的に放出させる。これにより、
図7に示すように、正電圧がターゲツト電極5に印加さ
れている期間に、図6(B)に示すように、ターゲツト
電極5表面に蓄積した正電荷9が中和される。従つて、
非導電体膜がターゲツト電極5上に形成されず、ターゲ
ツトから飛び出すターゲツト物質の量が安定して、反応
性スパツタ化合物を堆積させる時間が短くなる。On the other hand, the auxiliary power supply 3 periodically generates a positive pulse voltage and applies it to the target electrode 5 to generate a negative charge 7.
Are periodically emitted from the work electrode 6. This allows
As shown in FIG. 7, while the positive voltage is being applied to the target electrode 5, the positive charge 9 accumulated on the surface of the target electrode 5 is neutralized as shown in FIG. 6 (B). Therefore,
The non-conductive film is not formed on the target electrode 5, the amount of the target substance jumping out from the target is stabilized, and the time for depositing the reactive spatula compound is shortened.
【0006】直流反応スパツタ装置1は、ガス圧力、ガ
ス種類、印加電圧等を変更すると、ワーク側(ワーク電
極6側)に大きな異常放電が発生し、ワーク側に損傷が
発生することがある。このため、図8に示すように、通
常の直流スパツタ装置では、ダイオード10の陽極及び
陰極をそれぞれターゲツト電極5及びワーク電極6に接
続する。これにより、異常放電により発生した大電圧は
ダイオード10によつてバイパスされ、異常放電を避け
ることができる。In the DC reaction sputtering device 1, when the gas pressure, gas type, applied voltage, etc. are changed, a large abnormal discharge may occur on the work side (work electrode 6 side) and damage may occur on the work side. Therefore, as shown in FIG. 8, in an ordinary DC sputtering device, the anode and cathode of the diode 10 are connected to the target electrode 5 and the work electrode 6, respectively. Thereby, the large voltage generated by the abnormal discharge is bypassed by the diode 10, and the abnormal discharge can be avoided.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の直流
反応スパツタ装置1でもダイオードを単純にターゲツト
電極5及びワーク電極6に接続することが考えられる。
ところが、この方法では、陰極に周期的に与える正電圧
もダイオードでバイパスされて、ターゲツト電極5に引
き寄せられる正電荷を中和できないことになる。このた
め、異常放電が発生して過大な逆電圧が発生した場合に
は、ワークの一部より再び異常放電が発生することを避
けることができないという問題があつた。In the DC reaction sputtering device 1 described above, it is conceivable to simply connect the diode to the target electrode 5 and the work electrode 6.
However, in this method, the positive voltage periodically applied to the cathode is also bypassed by the diode, and the positive charge attracted to the target electrode 5 cannot be neutralized. Therefore, when an abnormal discharge occurs and an excessive reverse voltage is generated, it is inevitable that the abnormal discharge occurs again from a part of the work.
【0008】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、第1及び第2の電極間に発生する異常放電を防止す
る直流反応スパツタ装置を提案しようとするものであ
る。The present invention has been made in consideration of the above points, and an object thereof is to propose a DC reaction sputtering device which prevents abnormal discharge occurring between the first and second electrodes.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、第1の電極を第2の電極に対向さ
せた電極部を有し、第1の直流電源が発生した負電圧
と、第2の直流電源が周期的に発生した正電圧とを第1
の電極に印加する直流反応スパツタ装置において、過電
圧吸収回路を電極部の電源入力端と並行に接続する。過
電圧吸収回路はダイオード及びバリスタが直列に接続さ
れている。ダイオード及びバリスタを直列に接続した過
電圧吸収回路を電極部の電源入力端に並列に接続するこ
とにより、第1及び第2の電極間に発生する異常放電を
有効に防止することができる。In order to solve such a problem, the present invention has an electrode portion in which a first electrode faces a second electrode, and a negative voltage generated by a first DC power source is used. , The positive voltage generated by the second DC power source periodically,
In the DC reaction sputtering device for applying to the electrode, the overvoltage absorption circuit is connected in parallel with the power input terminal of the electrode section. In the overvoltage absorption circuit, a diode and a varistor are connected in series. By connecting the overvoltage absorption circuit in which the diode and the varistor are connected in series to the power input terminal of the electrode portion in parallel, it is possible to effectively prevent abnormal discharge that occurs between the first and second electrodes.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0011】図3との対応部分に同一符号を付して示す
図1は、全体として直流反応スパツタ装置11を示す。
直流反応スパツタ装置11は、直流反応スパツタ装置1
の構成のうち、電極部4に代えて、電極部12が配設さ
れている。電極部12は、電極部4の構成に加えて、過
電圧吸収回路13を有し、この過電圧吸収回路13が電
源入力端に並列に接続されている。FIG. 1, in which parts corresponding to those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, shows a DC reaction sputtering device 11 as a whole.
The DC reaction sputtering device 11 is a DC reaction sputtering device 1.
In this configuration, the electrode portion 12 is provided instead of the electrode portion 4. The electrode section 12 has an overvoltage absorption circuit 13 in addition to the configuration of the electrode section 4, and the overvoltage absorption circuit 13 is connected in parallel to the power supply input terminal.
【0012】過電圧吸収回路13は、ダイオード14及
びバリスタ15が直列に接続されている。ダイオード1
4は、陽極が第1の電極、例えばターゲツト電極5に接
続され、陰極がバリスタ15を介して第2の電極、例え
ばワーク電極6に接続されている。図2に示すように、
バリスタ15は、両端に印加される電圧がある値いわゆ
るバリスタ電圧以下のとき非導通性を示し、両端に印加
される電圧がバリスタ電圧を越えると、非常に高い導電
性を示して、大きな電流を流す。これにより、過電圧吸
収回路13は、ターゲツト電極5に必要な低い逆電圧
と、不要な過大逆電圧とを分別し、過大逆電圧のみをワ
ーク電極6にバイパスする。In the overvoltage absorption circuit 13, a diode 14 and a varistor 15 are connected in series. Diode 1
An anode 4 is connected to a first electrode, for example, a target electrode 5, and a cathode is connected via a varistor 15 to a second electrode, for example, a work electrode 6. As shown in FIG.
The varistor 15 exhibits non-conductivity when the voltage applied across the varistor voltage is below a certain value, the so-called varistor voltage. When the voltage applied across the varistor voltage exceeds the varistor voltage, the varistor 15 exhibits extremely high conductivity and a large current. Shed. As a result, the overvoltage absorption circuit 13 separates the low reverse voltage required for the target electrode 5 and the unnecessary excessive reverse voltage, and bypasses only the excessive reverse voltage to the work electrode 6.
【0013】以上の構成において、ターゲツト電極5に
負電圧が印加されているとき、過電圧吸収回路13はダ
イオード14が非導通であることにより、非導通状態を
維持している。次に、ワーク電極6に、第2の電源、例
えば補助電源3により低い負のパルス電圧が印加される
と、ターゲツト電極5に引き寄せられた正電荷が中和さ
れる。このとき、ダイオード14は導通する。これに対
して、バリスタ15は、パルス電圧がバリスタ電圧に比
して低いことにより、非導通状態を維持する。これによ
り、過電圧吸収回路13は非導通状態を維持する。In the above structure, when a negative voltage is applied to the target electrode 5, the overvoltage absorption circuit 13 maintains the non-conduction state because the diode 14 is non-conduction. Next, when a low negative pulse voltage is applied to the work electrode 6 by the second power source, for example, the auxiliary power source 3, the positive charges attracted to the target electrode 5 are neutralized. At this time, the diode 14 becomes conductive. On the other hand, the varistor 15 maintains the non-conductive state because the pulse voltage is lower than the varistor voltage. As a result, the overvoltage absorption circuit 13 maintains the non-conduction state.
【0014】次に、異常放電等による過大逆電圧がター
ゲツト電極5及びワーク電極6間に印加されると、ダイ
オード14及びバリスタ15は同時に導通して、過大逆
電圧をワーク電極6にバイパスする。これにより、異常
放電は有効に抑えられる。従つて、ワーク電極6に載置
したワークが異常放電によつて損傷することを避けるこ
とができる。Next, when an excessive reverse voltage due to abnormal discharge or the like is applied between the target electrode 5 and the work electrode 6, the diode 14 and the varistor 15 simultaneously conduct, bypassing the excessive reverse voltage to the work electrode 6. As a result, abnormal discharge is effectively suppressed. Therefore, the work placed on the work electrode 6 can be prevented from being damaged by the abnormal discharge.
【0015】以上の構成によれば、ダイオード14及び
バリスタ15を直列に接続した過電圧吸収回路13を電
極部12の電源入力端に並列に接続することにより、タ
ーゲツト電極5及びワーク電極6間に発生する異常放電
を有効に防止することができる。According to the above structure, the overvoltage absorption circuit 13 in which the diode 14 and the varistor 15 are connected in series is connected in parallel to the power input terminal of the electrode portion 12, so that it is generated between the target electrode 5 and the work electrode 6. It is possible to effectively prevent the abnormal discharge that occurs.
【0016】[0016]
【発明の効果】上述のように本発明によれば、ダイオー
ド及びバリスタを直列に接続した過電圧吸収回路を、第
1及び第2の電極を対向させた電極部の電源入力端に並
列に接続することにより、第1及び第2の電極間に発生
する異常放電を有効に防止し得る直流反応スパツタ装置
を実現できる。As described above, according to the present invention, the overvoltage absorption circuit in which the diode and the varistor are connected in series is connected in parallel to the power supply input terminal of the electrode portion where the first and second electrodes are opposed to each other. As a result, it is possible to realize a DC reaction sputtering device that can effectively prevent abnormal discharge that occurs between the first and second electrodes.
【図1】本発明による直流反応スパツタ装置の実施の一
形態を示す略線図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a DC reaction sputtering device according to the present invention.
【図2】バリスタ特性を示す特性曲線図である。FIG. 2 is a characteristic curve diagram showing varistor characteristics.
【図3】従来の直流反応スパツパ装置を示す略線図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram showing a conventional DC reaction spatula device.
【図4】直流電源による印加電圧を示す略線図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a voltage applied by a DC power supply.
【図5】直流スパツタのときのターゲツト電極の状態を
示す略線図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of a target electrode in the case of DC sputtering.
【図6】ターゲツト電極に対する電荷の蓄積及び中和の
状態を示す略線図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of charge accumulation and neutralization with respect to a target electrode.
【図7】直流電源及び補助電源による合成印加電圧を示
す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram showing a combined applied voltage by a DC power supply and an auxiliary power supply.
【図8】電極部に付加する異常放電防止回路を示す接続
図である。FIG. 8 is a connection diagram showing an abnormal discharge prevention circuit added to an electrode portion.
1、11……直流反応スパツタ装置、2……直流電源、
3……補助電源、4、12……電極部、5……ターゲツ
ト電極、6……ワーク電極、7……負電荷、8……非導
電体膜、9……正電荷、10、14……ダイオード、1
3……過電圧吸収回路、15……バリスタ。1, 11 ... DC reaction sputtering device, 2 ... DC power supply,
3 ... Auxiliary power source, 4, 12 ... Electrode part, 5 ... Target electrode, 6 ... Work electrode, 7 ... Negative charge, 8 ... Non-conductive film, 9 ... Positive charge, 10, 14 ... … Diodes, 1
3 ... Overvoltage absorption circuit, 15 ... Varistor.
Claims (1)
部を有し、第1の直流電源が発生した負電圧と、第2の
直流電源が周期的に発生した正電圧とを上記第1の電極
に印加する直流反応スパツタ装置において、 ダイオード及びバリスタが直列に接続され、上記電極部
の電源入力端と並行に接続された過電圧吸収回路を具え
ることを特徴とする直流反応スパツタ装置。1. A negative voltage generated by a first direct-current power supply and a positive voltage periodically generated by a second direct-current power supply having an electrode portion in which a first electrode faces a second electrode. In the direct current reaction sputtering device for applying the above-mentioned to the first electrode, a diode and a varistor are connected in series, and a direct current reaction characterized by comprising an overvoltage absorption circuit connected in parallel with the power input terminal of the electrode part is provided. Spatter device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23078495A JPH0953176A (en) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | DC reaction sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23078495A JPH0953176A (en) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | DC reaction sputtering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953176A true JPH0953176A (en) | 1997-02-25 |
Family
ID=16913221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23078495A Pending JPH0953176A (en) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | DC reaction sputtering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0953176A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008078670A (en) * | 2007-09-28 | 2008-04-03 | Ulvac Japan Ltd | Compound barrier film formation method in silicon semiconductor |
| JP2016117182A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid discharge device and head unit |
| US12354846B2 (en) | 2021-10-20 | 2025-07-08 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
-
1995
- 1995-08-15 JP JP23078495A patent/JPH0953176A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008078670A (en) * | 2007-09-28 | 2008-04-03 | Ulvac Japan Ltd | Compound barrier film formation method in silicon semiconductor |
| JP2016117182A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid discharge device and head unit |
| US12354846B2 (en) | 2021-10-20 | 2025-07-08 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
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