JPH1088338A - Arc counting device - Google Patents
Arc counting deviceInfo
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- JPH1088338A JPH1088338A JP24017996A JP24017996A JPH1088338A JP H1088338 A JPH1088338 A JP H1088338A JP 24017996 A JP24017996 A JP 24017996A JP 24017996 A JP24017996 A JP 24017996A JP H1088338 A JPH1088338 A JP H1088338A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応性スパッタリング装置への取り付けが容
易で、比較的簡単な構成で実現できるアークカウント装
置の提供を課題とする。
【解決手段】 ターゲット板29に供給されるカソード
電流が異常に増大したときこのカソード電流を一時的に
停止し、所定時間後に回復させるアークカット装置31
と、ターゲット板29に印加される印加直流電圧と設定
可能な閾値電圧とを比較し印加直流電圧が閾値電圧を上
回ったことを検出する電圧比較手段を設け、電圧比較手
段が印加直流電圧が閾値電圧以上になったことを検出し
た時アークの発生と判断して計数する。
(57) [Problem] To provide an arc counting device that can be easily attached to a reactive sputtering device and can be realized with a relatively simple configuration. SOLUTION: An arc cutting device 31 for temporarily stopping the cathode current supplied to a target plate 29 abnormally and recovering the cathode current after a predetermined time has elapsed.
And a voltage comparing means for comparing the applied DC voltage applied to the target plate 29 with a settable threshold voltage to detect that the applied DC voltage has exceeded the threshold voltage, wherein the voltage comparing means has the applied DC voltage When it is detected that the voltage has become higher than the voltage, the occurrence of an arc is determined and counted.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アークカウント装
置に関し、ことに、光ディスク表面上に所定のターゲッ
ト材料をスパッタ成膜する際に発生するアークをカウン
トするアークカウント装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arc counting apparatus, and more particularly to an arc counting apparatus for counting arcs generated when a predetermined target material is formed by sputtering on an optical disk surface.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ディスクは、ガラスまたはポリカーボ
ネート樹脂等のプラスチック基板の表面に、記録用の薄
膜を成膜して構成している。光磁気ディスクではこの記
録用の薄膜構成は、誘電体膜/磁性体膜/誘電体膜/反
射膜の4層構造になっている。このような構造の光磁気
ディスクにおいては、この内の第1層の誘電体膜を高速
かつ安定に成膜することが製造上の鍵になっている。そ
のための手法として、いわゆる反応性スパッタリングを
用いる方法が採用される。スパッタリング法は、固体表
面に加速されたイオンを照射すると固体表面近くの試料
原子が入射イオンの持つエネルギーの一部を得て真空中
に放出されるスパッタリング現象を用いている。ことに
反応性スパッタリングというのは、スパッタリングに併
せて一種の化学反応を行わせて化合物薄膜を成膜させる
スパッタリング法である。2. Description of the Related Art An optical disc is formed by forming a thin film for recording on the surface of a plastic substrate such as glass or polycarbonate resin. In the magneto-optical disk, the recording thin film has a four-layer structure of a dielectric film / magnetic film / dielectric film / reflection film. In a magneto-optical disk having such a structure, the key to manufacturing is to form the first dielectric film at high speed and in a stable manner. As a technique therefor, a method using so-called reactive sputtering is employed. The sputtering method uses a sputtering phenomenon in which when a solid surface is irradiated with accelerated ions, sample atoms near the solid surface obtain part of the energy of the incident ions and are released into a vacuum. In particular, reactive sputtering is a sputtering method in which a kind of chemical reaction is performed together with sputtering to form a compound thin film.
【0003】反応性スパッタリングを行う反応性スパッ
タリング装置は、グロー放電によりカソード上に設置さ
れたターゲット板をイオン化されたArガスがスパッタ
リングし、ターゲット板から飛び出した原子をスパッタ
ガス中のガス原子と反応させ、アノードに設置された基
板上に化合物薄膜を形成する装置である。この反応性ス
パッタリング装置はグロー放電を発生させる電圧の種類
によって直流(DC)方式と高周波(RF)方式の2種
類の方式が特に知られている。DC方式では電極間に数
百V程度の直流電圧を印加してグロー放電を発生させ
る。一方RF方式は電極間に13.57MHzの高周波
電圧を印加してグロー放電を発生させる。ところでDC
方式はRF方式に比べて成膜速度が高く、成膜の内部応
力や基板の温度上昇が少ないなどの利点がある。In a reactive sputtering apparatus for performing reactive sputtering, ionized Ar gas is sputtered on a target plate provided on a cathode by glow discharge, and atoms ejected from the target plate react with gas atoms in the sputter gas. This is an apparatus for forming a compound thin film on a substrate provided on an anode. As the reactive sputtering apparatus, two types, a direct current (DC) type and a radio frequency (RF) type, are particularly known depending on the type of voltage for generating a glow discharge. In the DC method, a glow discharge is generated by applying a DC voltage of about several hundred volts between the electrodes. On the other hand, in the RF system, a glow discharge is generated by applying a high frequency voltage of 13.57 MHz between the electrodes. By the way, DC
The method has the advantages that the film formation speed is higher and the internal stress of film formation and the temperature rise of the substrate are small compared to the RF method.
【0004】しかしながら、DC方式ではターゲット板
の表面に絶縁層が形成され、この絶縁層が絶縁破壊を起
こしていわゆるアーク放電(異常放電)を発生するとい
う問題がある。このアーク放電の原因は、ターゲット上
の侵蝕(エロージョン)部分から非侵蝕部分にスパッタ
された原子が入射され、これが導入されたガスと反応し
て絶縁物を形成するためで、この絶縁物上にはプラスイ
オンの照射によりプラスの電荷が蓄積されていく。そう
して蓄積されたプラスの電荷が多量になると絶縁破壊に
至る。However, the DC method has a problem in that an insulating layer is formed on the surface of the target plate, and this insulating layer causes dielectric breakdown to generate a so-called arc discharge (abnormal discharge). The cause of this arc discharge is that atoms sputtered from the eroded portion on the target to the non-eroded portion and react with the introduced gas to form an insulator. , Positive charges are accumulated by irradiation of positive ions. When a large amount of positive charges are accumulated, dielectric breakdown occurs.
【0005】このような絶縁破壊が発生すると、ターゲ
ットからの放出される粒子の粗大化を招き、光磁気ディ
スク上に数μm径のいわゆるスパッツ(粗大粒)を発生
する。このスパッツがいわゆるマイクロドロップアウト
となり、光磁気ディスクの信号欠陥特性(バイトエラー
特性)に大きな影響を与え、ディスクの品質を悪化させ
ることは良く知られたところである。When such dielectric breakdown occurs, the particles emitted from the target become coarse, and so-called spats (coarse particles) having a diameter of several μm are generated on the magneto-optical disk. It is well known that these spats become so-called micro-dropouts, which greatly affect the signal defect characteristics (byte error characteristics) of the magneto-optical disk and deteriorate the quality of the disk.
【0006】図7にスパッタリング時の単位時間当たり
のアーク放電の発生回数と光磁気ディスクの信号欠陥量
(バイトエラーレート)との関係を示す。図からバイト
エラーレートは単位時間当たりのアーク放電の発生回数
に対して指数関数的な関係にあることが分かる。このよ
うなアークによるディスクの品質低下を防止するために
例えば、特願平6−111260では、カソード電流に
アーク放電の異常電流を監視し、異常電流の発生が認め
られた場合、カソード電流を一時的に遮断するようにし
てアーク電流のピーク値を低減し、スパッツの発生を防
止する方法が採られている。FIG. 7 shows the relationship between the number of occurrences of arc discharge per unit time during sputtering and the signal defect amount (byte error rate) of the magneto-optical disk. From the figure, it can be seen that the byte error rate has an exponential relationship with the number of occurrences of arc discharge per unit time. For example, Japanese Patent Application No. 6-111260 monitors the abnormal current of the arc discharge in the cathode current, and temporarily detects the occurrence of the abnormal current when the occurrence of the abnormal current is recognized. A method has been adopted in which the peak value of the arc current is reduced so as to prevent the occurrence of spats.
【0007】また、図6に示すように、負電圧であるカ
ソード電圧に2kHz程度の正パルス電圧を重畳するセ
ルフトリガモード法と呼ばれるアーク防止方法がある。
このようにカソード電圧に正パルスを重畳するとプラズ
マ中のエレクトロンがカソード上のターゲットに引き込
まれ、ターゲットの非侵蝕部分の絶縁層に蓄積したプラ
ス電荷と中和することでアークを防止することができ
る。Further, as shown in FIG. 6, there is an arc prevention method called a self-trigger mode method in which a positive pulse voltage of about 2 kHz is superimposed on a cathode voltage which is a negative voltage.
When a positive pulse is superimposed on the cathode voltage in this manner, electrons in the plasma are attracted to the target on the cathode, and the arc can be prevented by neutralizing the positive charges accumulated in the insulating layer in the non-eroded portion of the target. .
【0008】しかし、このような装置でも防止しきれな
いアークも存在する。したがって、安定した品質のディ
スクを製造する上で、アーク放電の発生を防止できるよ
うな成膜装置のターゲットの交換を含むメンテナンスを
効率良く行うことが不可欠である。このターゲットの交
換時期等のメンテナンスの適切な時期を知る上の重要な
情報として、また、ディスクの品質管理のための情報と
して、アークの発生回数を正確に知ることが重要にな
る。ところが、従来は比較的簡単な構成で、反応性スパ
ッタリング装置に容易に取り付けができるアークカウン
ト装置は未だ存在しない。However, there are arcs that cannot be completely prevented by such a device. Therefore, in order to manufacture a disk of stable quality, it is essential to efficiently perform maintenance including replacement of a target of a film forming apparatus that can prevent occurrence of arc discharge. It is important to accurately know the number of occurrences of arcs as important information for knowing an appropriate maintenance time such as the target replacement time, and as information for disc quality control. However, conventionally, there is no arc counting device which has a relatively simple structure and can be easily attached to a reactive sputtering device.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、アーク
放電の発生を防止するメンテナンス時期を知る上で、さ
らに光ディスクのの品質管理のためにもアークの発生回
数を正確に知ることが重要であるが、簡単な構成のアー
クカウント装置で、取り付けが容易なものは生まれてい
ない。本発明はこの点を解決して、比較的簡単な構成
で、反応性スパッタリング装置に容易に取り付けができ
るアークカウント装置の実現を課題とする。As described above, it is important to know the number of arc occurrences accurately in order to know the maintenance time for preventing the occurrence of arc discharge, and also to control the quality of the optical disk. However, no arc counting device with a simple configuration that can be easily mounted has not been produced. An object of the present invention is to solve this problem and to realize an arc counting device that can be easily attached to a reactive sputtering device with a relatively simple configuration.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、光ディスク表面上に所定のターゲット材
料を直流反応性スパッタ法で成膜する直流反応性スパッ
タリング装置に用いられるアークカウント装置におい
て、ターゲット板に供給されるカソード電流が異常に増
大したとき該カソード電流を一時的に停止し、所定時間
後に回復させる電流制御手段と、前記ターゲット板に印
加される印加直流電圧と設定可能な閾値電圧とを比較し
該印加直流電圧が該閾値電圧を上回ったことを検出する
電圧比較手段を具備し、前記電圧比較手段が前記印加直
流電圧が前記閾値電圧を上回ったことを検出した時アー
クの発生と判断して計数することを特徴とする。To achieve the above object, the present invention relates to an arc counting apparatus used in a DC reactive sputtering apparatus for forming a predetermined target material on a surface of an optical disk by a DC reactive sputtering method. Current control means for temporarily stopping the cathode current when the cathode current supplied to the target plate is abnormally increased and recovering the cathode current after a predetermined time; an applied DC voltage applied to the target plate and a settable threshold value Voltage comparing means for comparing the voltage with the voltage to detect that the applied DC voltage has exceeded the threshold voltage, and detecting the arc when the voltage comparing means detects that the applied DC voltage has exceeded the threshold voltage. It is characterized by occurrence and counting.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるアークカウ
ント装置を添付図面を参照にして詳細に説明する。図1
は、本発明が用いられる光磁気ディスクの成膜システム
の構成を示す配置図である。図1に沿って光磁気ディス
クの成膜システムの動作と本発明の構成とを説明する。
熱処理室7より成膜前の基板ディスク8がドライクリー
ンルーム10に運ばれ、ディスク着脱ロボット3によっ
てインナーマスクおよびアウターマスクともパレット4
に取り付けられる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an arc counting device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG.
1 is a layout diagram showing a configuration of a film forming system for a magneto-optical disk to which the present invention is applied. The operation of the film forming system for a magneto-optical disk and the configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
The substrate disk 8 before film formation is transported from the heat treatment chamber 7 to the dry clean room 10 and the inner mask and the outer mask are palletized by the disk attaching / detaching robot 3.
Attached to.
【0012】成膜前の基板ディスク8が取り付けられた
パレット4はベルト上を移動して仕込室11の真空槽に
運び込まれてパレット4とも基板ディスク8が真空にさ
れ、さらに脱ガス室12で基板ディスク8に対する真空
脱ガスが行われる。そうして脱ガスされたパレット4上
の基板ディスク8は成膜工程にはいる。The pallet 4 on which the substrate disk 8 before film formation is mounted moves on a belt and is carried into the vacuum chamber of the charging chamber 11 so that both the pallet 4 and the substrate disk 8 are evacuated. Vacuum degassing of the substrate disk 8 is performed. The substrate disk 8 on the pallet 4 thus degassed is now in a film forming process.
【0013】成膜工程では、スパッター室13内の4室
の独立した真空槽13−1〜13−4内でスパッタリン
グによって、基板ディスク8上に誘電体膜、磁性体膜、
誘電体膜、反射膜の成膜がこの順序で行われる。この成
膜工程を経て成膜が終了した成膜ディスク9は、取り出
し室14で大気中に出され、再びドライクリーンルーム
10に運ばれ、ディスク着脱ロボット3によってパレッ
ト4から外されて次の工程へと向かうようになる。な
お、図で15で示したのが本発明のアークカウント装置
である。これについては後で詳細に説明する。In the film forming process, a dielectric film, a magnetic film and a dielectric film are formed on the substrate disk 8 by sputtering in four independent vacuum chambers 13-1 to 13-4 in the sputtering chamber 13.
The formation of the dielectric film and the reflection film is performed in this order. The film-forming disk 9 on which film formation has been completed through this film-forming step is taken out into the atmosphere in the take-out chamber 14, transported again to the dry clean room 10, removed from the pallet 4 by the disk attaching / detaching robot 3, and going to the next step. It comes to head. It is to be noted that the numeral 15 shown in the figure is the arc counting device of the present invention. This will be described later in detail.
【0014】次に、成膜工程で行われるスパッタリング
について具体的に説明する。一般にスパッタリング装置
は図2に示すような構成で、真空チャンバ21と、この
真空チャンバ21内の真空状態を制御する真空制御部2
2と、プラズマ放電用の高圧電源23と、この高圧電源
23と電源ライン24によって接続されるカソード25
と、このカソード25に所定の距離を保って対向配置さ
れているアノード26と、スパッタガスであるArガス
等を真空チャンバ21内に供給するためのスパッタガス
供給部27から構成されている。さらに、カソード25
には負電極として機能するSi等のターゲット板29
と、このターゲット板29を固定するバッキングプレー
ト30が設けられている。Next, the sputtering performed in the film forming process will be specifically described. In general, the sputtering apparatus has a configuration as shown in FIG. 2 and includes a vacuum chamber 21 and a vacuum controller 2 for controlling a vacuum state in the vacuum chamber 21.
2, a high-voltage power supply 23 for plasma discharge, and a cathode 25 connected to the high-voltage power supply 23 and a power supply line 24.
And an anode 26 arranged opposite to the cathode 25 at a predetermined distance, and a sputtering gas supply unit 27 for supplying Ar gas or the like as a sputtering gas into the vacuum chamber 21. Further, the cathode 25
Has a target plate 29 made of Si or the like functioning as a negative electrode.
And a backing plate 30 for fixing the target plate 29.
【0015】このスパッタリング装置を使用するには、
まず真空チャンバ21内を真空制御部22で、充分良い
真空状態、例えば1×10−4Pa程度にする。次にス
パッタガス供給部27より真空チャンバ21内にスパッ
タガス、例えばAr+N2 を所定の圧力になるまで導入
する。この状態で、高圧電源23よりターゲット板29
に所定の負電位を印加する。すると1対の電極を構成す
るターゲット板29とアノード26間に電界が生じ、グ
ロー放電が起こり、これによってイオン化したArガス
がターゲット板29に衝突する。この結果、ターゲット
板29からターゲット材料Siが原子の状態となって叩
き出され、このターゲット材料がターゲット板29に対
向して配置されているアノード上に設けられた光磁気デ
ィスクの透明基板28にN2 と反応されながら滞積し、
SiNから構成された誘電体の薄膜が透明基板28上に
形成される。To use this sputtering apparatus,
First, the inside of the vacuum chamber 21 is set to a sufficiently good vacuum state, for example, about 1 × 10 −4 Pa by the vacuum controller 22. Next, a sputtering gas, for example, Ar + N2 is introduced into the vacuum chamber 21 from the sputtering gas supply unit 27 until a predetermined pressure is reached. In this state, the target plate 29 is
Is applied with a predetermined negative potential. Then, an electric field is generated between the target plate 29 and the anode 26 constituting a pair of electrodes, and a glow discharge occurs, whereby the ionized Ar gas collides with the target plate 29. As a result, the target material Si is sputtered out of the target plate 29 in an atomic state, and the target material is deposited on the transparent substrate 28 of the magneto-optical disk provided on the anode disposed opposite to the target plate 29. Accumulate while reacting with N2,
A dielectric thin film made of SiN is formed on the transparent substrate 28.
【0016】ところで、図3のように、スパッタ中には
ターゲット板29のエッジ部等にもSiNからなる絶縁
層が形成され、この絶縁層が絶縁破壊を起こしていわゆ
るアーク(異常放電)が発生することがある。先にもの
べたように、このアークの発生回数を観測すると、光磁
気ディスクの品質が管理でき、またターゲット板29の
取換えを含む装置のメンテナンスの必要性が判断でき
る。By the way, as shown in FIG. 3, an insulating layer made of SiN is also formed on the edge portion of the target plate 29 and the like during the sputtering, and this insulating layer causes dielectric breakdown to generate a so-called arc (abnormal discharge). May be. As described above, by observing the number of occurrences of the arc, the quality of the magneto-optical disk can be controlled, and the necessity of maintenance of the apparatus including replacement of the target plate 29 can be determined.
【0017】本発明のアークカウント装置は、このよう
なアークの発生回数を計数するものである。まず、アー
クカウント装置の動作原理について説明する。本発明で
は図2に示したように高圧電源23とカソード25を結
ぶ電源ライン24にアークカット装置31を設ける。図
4は、スパッタ中のカソード25の電位を表したもので
ある。スパッタが良好に行われてアークが発生していな
い場合には、約7A程度の一定のカソード電流が流れ、
カソード電圧はSiターゲットの場合で約−550V程
度に保たれている。しかしアーク放電が発生すると、ピ
ーク値で100A程度までカソード電流増大する。アー
クカット装置31は、この電流の異常を検出し、電流の
増大を検知するとカソード電流を一旦遮断し、一定時間
後に復帰させ、アークの継続を停止させるように動作す
る。この時は、カソード電圧はアークカット装置31が
働いてカソード25に対する負電圧の印加を停止するこ
とになるため、カソード電位は0V近くまで急激に上昇
する。本発明のアークカウント装置はこのカソード電位
を監視して、カソード電位がある設定電圧以上に上昇し
た場合にアーク放電の発生と判断し、この時間を計数す
る。The arc counting device of the present invention counts the number of times such an arc is generated. First, the operation principle of the arc counting device will be described. In the present invention, as shown in FIG. 2, an arc cutting device 31 is provided on a power supply line 24 connecting a high-voltage power supply 23 and a cathode 25. FIG. 4 shows the potential of the cathode 25 during sputtering. When no arc is generated due to good sputtering, a constant cathode current of about 7 A flows,
The cathode voltage is kept at about -550 V in the case of a Si target. However, when arc discharge occurs, the cathode current increases to about 100 A at the peak value. The arc cut device 31 detects the abnormality of the current, and when detecting an increase in the current, temporarily shuts off the cathode current, returns the cathode current after a predetermined time, and stops the continuation of the arc. At this time, the cathode voltage stops the application of the negative voltage to the cathode 25 by the operation of the arc cut device 31, so that the cathode potential rapidly rises to near 0V. The arc counting device of the present invention monitors this cathode potential, determines that an arc discharge has occurred when the cathode potential rises above a certain set voltage, and counts this time.
【0018】図5は、本発明のアークカウント装置の構
成を示すブロック図である。図5で、101はスパッタ
リング装置のカソード電極、102はコネクタ、103
は増幅器、104はアーク検出回路、105はアーク検
出レベル調整ボリューム、106はセルフトリガーマス
ク回路、107はセルフトリガーマスク切替えスイッ
チ、108はトリガー調整ボリューム、109は低域ろ
波フィルタ、110は高域ろ波フィルタ、111はアー
ク幅調整ボリューム、112はフィルタ選択回路、11
3はアーク切替えスイッチ、114は累積カウンタ、1
15はレートカウンタ、116はカウンタ選択回路、1
17は表示切替えスイッチ、118は表示器、119は
カウンタリセットスイッチである。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the arc counting device of the present invention. In FIG. 5, 101 is a cathode electrode of a sputtering apparatus, 102 is a connector, 103
Is an amplifier, 104 is an arc detection circuit, 105 is an arc detection level adjustment volume, 106 is a self-trigger mask circuit, 107 is a self-trigger mask changeover switch, 108 is a trigger adjustment volume, 109 is a low-pass filter, and 110 is a high-pass filter. Filtering filter, 111 is an arc width adjustment volume, 112 is a filter selection circuit, 11
3 is an arc changeover switch, 114 is a cumulative counter, 1
15 is a rate counter, 116 is a counter selection circuit, 1
17 is a display changeover switch, 118 is a display, and 119 is a counter reset switch.
【0019】カソード電極101の電位信号はコネクタ
102を経由して増幅器103で増幅され、アーク検出
回路104に入力される。アーク検出回路104は比較
回路を有しており、カソード電位とある閾値電圧との比
較を随時行って、カソード電位が閾値電圧を超えている
時間中はパルス信号を発生させる。このときに用いる閾
値電圧はアーク検出レベル調整ボリューム105で任意
に調整可能である。アーク検出回路104が発生するパ
ルス信号はセルフトリガーマスク回路106に入力され
る。ここでこのセルフトリガーマスク回路106の働き
について説明する。The potential signal of the cathode electrode 101 is amplified by an amplifier 103 via a connector 102 and is input to an arc detection circuit 104. The arc detection circuit 104 has a comparison circuit, compares the cathode potential with a certain threshold voltage as needed, and generates a pulse signal while the cathode potential exceeds the threshold voltage. The threshold voltage used at this time can be arbitrarily adjusted by the arc detection level adjustment volume 105. The pulse signal generated by the arc detection circuit 104 is input to the self-trigger mask circuit 106. Here, the operation of the self-trigger mask circuit 106 will be described.
【0020】本発明が実施されるスパッタリング装置で
は、セルフトリガーモードとして図6に示したようなカ
ソード電圧に2kHz程度の正パルス電圧を重畳するア
ーク防止方法を採用している。これはカソード電圧に正
パルスを重畳することによってプラズマ中のエレクトロ
ンがカソード上のターゲットに引き込まれるようにし、
このエレクトロンがターゲットの非侵蝕部分の絶縁層に
蓄積したプラス電荷と中和することでアークを防止する
ようにしたものである。The sputtering apparatus according to the present invention employs an arc prevention method in which a positive pulse voltage of about 2 kHz is superimposed on a cathode voltage as shown in FIG. 6 as a self-trigger mode. This causes electrons in the plasma to be attracted to the target on the cathode by superimposing a positive pulse on the cathode voltage,
The arc is prevented by neutralizing the electrons with the positive charges accumulated in the insulating layer in the non-eroded portion of the target.
【0021】ところがこのセルフトリガーモードでスパ
ッタリング動作を行っている時にはカソード電圧が図6
に示したような変化をするわけであるから、正パルスの
部分をアークとして検出してカウントしてしまう虞があ
る。セルフトリガーマスク回路106はこの正パルスの
部分をマスクしてアークとしてカウントするのを防止す
る機能がある。セルフトリガー機能切替えスイッチ10
7はセルフトリガーモードの選択とセルフトリガーマス
ク回路106の動作とを同時に制御する。また、トリガ
ー調整ボリューム108はトリガー幅に合わせてマスク
領域を調整する機能を持っている。However, when the sputtering operation is performed in the self-trigger mode, the cathode voltage is reduced as shown in FIG.
Therefore, the positive pulse portion may be detected as an arc and counted. The self-trigger mask circuit 106 has a function of masking the positive pulse to prevent counting as an arc. Self trigger function changeover switch 10
7 controls the selection of the self-trigger mode and the operation of the self-trigger mask circuit 106 at the same time. The trigger adjustment volume 108 has a function of adjusting the mask area in accordance with the trigger width.
【0022】セルフトリガーマスク回路106の出力信
号は、直接または低域ろ波フィルタ109あるいは高域
ろ波フィルタ110を経由した後、フィルタ選択回路1
12に入力され、アーク切替えスイッチ113の切替え
によって選択される。このフィルタ109、110、フ
ィルタ選択回路112およびアーク切替えスイッチ11
3の機能は、カウントすべきアークを選択することであ
る。The output signal of the self-trigger mask circuit 106 is directly or after passing through the low-pass filter 109 or the high-pass filter 110,
12 is selected by switching of the arc switch 113. The filters 109 and 110, the filter selection circuit 112, and the arc switch 11
The function of 3 is to select the arc to be counted.
【0023】つまり、アーク幅調整ボリューム111が
設定した時間幅に該当するパルスがきたときにカウント
するのか、パルスの時間幅にかかわらず全数カウントす
るのかを、アーク切替えスイッチ113で選択する。こ
の機能を選択することで、大きなアーク(ハードアー
ク)、小さなアーク(マイクロアーク)等を選択してカ
ウントすることができる。パルスの時間幅を選択する方
法は、アーク幅調整ボリューム111によって低域ろ波
フィルタ109または高域ろ波フィルタ110の時定数
を変更することで行われる。That is, whether to count when a pulse corresponding to the time width set by the arc width adjustment volume 111 arrives or to count all the pulses regardless of the time width of the pulse is selected by the arc switch 113. By selecting this function, a large arc (hard arc), a small arc (micro arc), and the like can be selected and counted. The method of selecting the time width of the pulse is performed by changing the time constant of the low-pass filter 109 or the high-pass filter 110 using the arc width adjustment volume 111.
【0024】このようにハードアークとマイクロアーク
を区別することで、成膜された光磁気ディスクの品質を
より正確に知ることができる。成膜中にハードアークが
1回でも発生するとディスクの品質は悪いと判断される
が、マイクロアークであれば複数回発生してもさほど品
質に影響しないといった具合である。したがって、ディ
スク品質に対する工程のフィードバックがより迅速にな
り、例えばハードアークが頻発するようであれば製造を
停止して対応する等の方法がとられ、また、マイクロア
ークが時間と共に徐々に増えているような場合には成膜
状態が悪化していると判断してそれに対する対応がとら
れる。対応の内容はターゲット板の交換、成膜条件の変
更等が考えられる。By distinguishing the hard arc and the micro arc in this manner, the quality of the formed magneto-optical disk can be known more accurately. If a hard arc is generated even once during film formation, the quality of the disc is determined to be poor. However, if a micro arc is generated a plurality of times, the quality is not significantly affected. Therefore, the process feedback on the disc quality becomes quicker, for example, if hard arc occurs frequently, a method of stopping the production and responding to it is adopted, and the micro arc is gradually increasing with time. In such a case, it is determined that the film formation state has deteriorated, and a countermeasure is taken. The contents of the correspondence may be replacement of the target plate, change of the film forming conditions, and the like.
【0025】この選択回路112の出力信号は、累積カ
ウンタ114およびレートカウンタ115へ入力され
る。累積カウンタ114はアークの数(または時間幅)
を累積でカウントし、レートカウンタ115はある単位
時間毎のアークの数(または時間幅)をカウントする。
累積カウンタ114の出力を選択して表示するかレート
カウンタ115の出力を選択して表示するかは表示切替
えスイッチ117の指定によってカウンタ選択回路11
6で行われ、選択された側のカウンタ出力が表示器11
8に表示される。また、カウンタリセットスイッチ11
9をオンすることによって随時アークカウント数を0に
することができる。The output signal of the selection circuit 112 is input to the accumulation counter 114 and the rate counter 115. The accumulation counter 114 indicates the number of arcs (or time width).
, And the rate counter 115 counts the number of arcs (or time widths) per unit time.
Whether the output of the accumulation counter 114 is selected and displayed or the output of the rate counter 115 is selected and displayed is determined by the designation of the display changeover switch 117.
6 is performed, and the counter output of the selected side is displayed on the display 11.
8 is displayed. Also, the counter reset switch 11
By turning on 9, the arc count number can be set to 0 at any time.
【0026】以上に述べたアークカウント装置によっ
て、光磁気ディスク作成中のスパッタリング工程で発生
するアーク放電を正確に計数することができる。本発明
のアークカウント装置はアークの発生が見られる誘電体
膜のスパッタリングが行われる真空槽13−1および1
3−3に図1で15−1および15−2として示したよ
うにそれぞれ取り付けられることが望ましい。これはそ
れぞれの真空槽でのアーク発生状況を別々に把握するた
めである。また、信号の減衰やノイズの影響を避けるた
めにそれぞれの真空槽13−1および13−3にできる
だけ近く、カソード電極と本発明のアークカウント装置
を結ぶケーブルの長さが1m以内に収まるように設置さ
れることが望ましい。磁性体膜成膜用真空槽13−2お
よび反射膜成膜用真空槽13−4ではターゲット板に絶
縁層が形成されず、したがってアークの発生もないので
アークカウント装置を設ける必要はない。With the arc counting apparatus described above, the arc discharge generated in the sputtering process during the production of the magneto-optical disk can be accurately counted. The arc counting apparatus according to the present invention comprises vacuum chambers 13-1 and 1 for sputtering a dielectric film in which an arc is generated.
It is desirable to attach them as shown in FIG. 1 as 15-1 and 15-2 in 3-3, respectively. This is to separately grasp the state of arc generation in each vacuum chamber. Also, in order to avoid signal attenuation and the influence of noise, the length of the cable connecting the cathode electrode and the arc counting device of the present invention should be within 1 m, as close as possible to the respective vacuum chambers 13-1 and 13-3. It is desirable to be installed. In the vacuum chamber 13-2 for forming a magnetic film and the vacuum chamber 13-4 for forming a reflective film, an insulating layer is not formed on the target plate and, therefore, no arc is generated.
【0027】以上のように本発明では、アークカット装
置31がカソード電流の異常を検出するとカソード電流
を一旦遮断し、これによるカソード電圧の上昇を本発明
のアークカウント装置が計数するようになっている。し
たがって、既設の装置にも容易に接続でき、また電圧の
比較検出だけで回路を構成できるため、装置構成が比較
的簡単であり、アークの発生回数を正確に検知可能なア
ークカウント装置を実現することができる。As described above, according to the present invention, when the arc cut device 31 detects an abnormality of the cathode current, the cathode current is temporarily cut off, and the increase in the cathode voltage caused by the cathode current is counted by the arc counting device of the present invention. I have. Therefore, since the circuit can be easily connected to an existing device and a circuit can be formed only by comparing and detecting the voltage, the device configuration is relatively simple, and an arc counting device capable of accurately detecting the number of arc occurrences is realized. be able to.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1の
発明は、光ディスク表面上に所定のターゲット材料を直
流反応性スパッタ法で成膜する直流反応性スパッタリン
グ装置に用いられるアークカウント装置において、ター
ゲット板に供給されるカソード電流が異常に増大したと
き該カソード電流を一時的に停止し、所定時間後に回復
させる電流制御手段と、ターゲット板に印加される印加
直流電圧と設定可能な閾値電圧とを比較し該印加直流電
圧が該閾値電圧を上回ったことを検出する電圧比較手段
を具備し、電圧比較手段が印加直流電圧が閾値電圧を上
回ったことを検出した時アークの発生と判断して計数す
ることを特徴とする。これにより、既設の反応性スパッ
タリング装置に容易に接続でき、装置構成が比較的簡単
で、アークの発生回数を正確に検知可能なアークカウン
ト装置を廉価に実現することができる。As described above, the invention of claim 1 of the present invention relates to an arc counting apparatus used in a DC reactive sputtering apparatus for forming a predetermined target material on an optical disk surface by a DC reactive sputtering method. Current control means for temporarily stopping the cathode current supplied to the target plate when the cathode current is abnormally increased and recovering the cathode current after a predetermined time; an applied DC voltage applied to the target plate and a settable threshold voltage And a voltage comparing means for detecting that the applied DC voltage has exceeded the threshold voltage.When the voltage comparing means detects that the applied DC voltage has exceeded the threshold voltage, it is determined that an arc has occurred. Counting. As a result, an arc counting device that can be easily connected to an existing reactive sputtering device, has a relatively simple device configuration, and can accurately detect the number of arc occurrences can be realized at low cost.
【0029】本発明の請求項2の発明は、電圧比較手段
が印加直流電圧が閾値電圧を上回ったことを検出した検
出時間幅をアーク時間幅として計測するアーク時間幅計
測手段を具備し、アーク時間幅計測手段が計測するアー
ク時間幅によってアークを分類することを特徴とする。
これにより、アークの持続時間幅をもとにアークを分類
し、分類したアーク種別毎にアークを計数することがで
きる。これをもとに、アークの発生傾向と原因とを知る
ことができ、ディスクの品質の判断やターゲット板の取
換え等のメンテナンス作業に生かすことができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an arc time width measuring means for measuring, as an arc time width, a detection time width in which the voltage comparing means detects that the applied DC voltage has exceeded the threshold voltage. The method is characterized in that arcs are classified according to the arc time width measured by the time width measuring means.
Thus, arcs can be classified based on the duration of the arcs, and the number of arcs can be counted for each classified arc type. Based on this, it is possible to know the tendency and the cause of arc generation, which can be used for maintenance work such as disc quality judgment and target plate replacement.
【0030】本発明の請求項3の発明は、電圧比較手段
出力から印加直流電圧に重畳される低周波パルスの影響
を除去するマスク回路手段を具備することを特徴とす
る。これにより、セルフトリガモードによって自動的に
パルスを発生させ、アーク発生を防止している場合で
も、そのパルスがアークと誤認されて計数されることが
防止できる。The invention according to a third aspect of the present invention is characterized in that the invention comprises mask circuit means for removing the effect of a low-frequency pulse superimposed on the applied DC voltage from the output of the voltage comparison means. Thus, even when a pulse is automatically generated in the self-trigger mode to prevent the occurrence of an arc, the pulse can be prevented from being mistakenly regarded as an arc and counted.
【図1】本発明が用いられる光磁気ディスクの成膜シス
テムの構成を示す配置図である。FIG. 1 is a layout diagram showing a configuration of a film forming system for a magneto-optical disk to which the present invention is applied.
【図2】本発明が用いられるスパッタリング装置の構成
図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a sputtering apparatus in which the present invention is used.
【図3】ターゲット板のエッジ部に発生する絶縁層の堆
積状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a deposition state of an insulating layer generated at an edge portion of a target plate.
【図4】スパッタリング中のカソードの電位を示す説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a potential of a cathode during sputtering.
【図5】本発明のアークカウント装置の一実施形態の構
成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an arc counting device of the present invention.
【図6】セルフトリガーモードでのカソード電圧とカソ
ード電流を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a cathode voltage and a cathode current in a self-trigger mode.
【図7】スパッタリング時の単位時間当たりのアーク放
電の発生回数と光磁気ディスクの信号欠陥量との関係を
示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the number of occurrences of arc discharge per unit time during sputtering and the amount of signal defects in a magneto-optical disk.
3……ディスク着脱ロボット、4……パレット、7……
熱処理室、8……基板ディスク、10……ドライクリー
ンルーム、11……仕込室、12……脱ガス室、13…
…スパッター室、13−1〜13−4……真空槽、14
……取り出し室、15−1、15−2……アークカウン
ト装置、21……真空チャンバ、22……真空制御部、
23……高圧電源、24……電源ライン、25……カソ
ード、26……アノード、27……スパッタガス供給
部、28……透明基板、29……ターゲット板、30…
…バッキングプレート、31……アークカット装置、1
01……カソード電極、102……コネクタ、103…
…増幅器、104……アーク検出回路、105……アー
ク検出レベル調整ボリューム、106……セルフトリガ
ーマスク回路、107……セルフトリガーマスク切替え
スイッチ、108……トリガー調整ボリューム、109
……低域ろ波フィルタ、110……高域ろ波フィルタ、
111……アーク幅調整ボリューム、112……フィル
タ選択回路、113……アーク切替えスイッチ、114
……累積カウンタ、115……レートカウンタ、116
……カウンタ選択回路、117……表示切替えスイッ
チ、118……表示器、119……カウンタリセットス
イッチ。3 ... Disk loading / unloading robot, 4 ... Pallet, 7 ...
Heat treatment room, 8: substrate disk, 10: dry clean room, 11: preparation room, 12: degassing room, 13 ...
... Sputter chamber, 13-1 to 13-4 ... Vacuum chamber, 14
...... Removal chamber, 15-1, 15-2 ... Arc counting device, 21 ... Vacuum chamber, 22 ... Vacuum controller,
23 high-voltage power supply, 24 power supply line, 25 cathode, 26 anode, 27 sputtering gas supply unit, 28 transparent substrate 29 target plate 30,
... backing plate, 31 ... arc cutting device, 1
01 ... cathode electrode, 102 ... connector, 103 ...
·················································································································
…… Low-pass filter, 110 …… High-pass filter,
111: Arc width adjustment volume 112: Filter selection circuit 113: Arc changeover switch 114
... Cumulative counter, 115 ... Rate counter, 116
... Counter selection circuit, 117, display changeover switch, 118, display, 119, counter reset switch.
Claims (3)
料を直流反応性スパッタ法で成膜する直流反応性スパッ
タリング装置に用いられるアークカウント装置におい
て、 ターゲット板に供給されるカソード電流が異常に増大し
たとき該カソード電流を一時的に停止し、所定時間後に
回復させる電流制御手段と、 前記ターゲット板に印加される印加直流電圧と設定可能
な閾値電圧とを比較し該印加直流電圧が該閾値電圧を上
回ったことを検出する電圧比較手段を具備し、 前記電圧比較手段が前記印加直流電圧が前記閾値電圧を
上回ったことを検出した時アークの発生と判断して計数
することを特徴とするアークカウント装置。1. An arc counting device used in a DC reactive sputtering apparatus for forming a predetermined target material on a surface of an optical disk by a DC reactive sputtering method, when an abnormal increase in a cathode current supplied to a target plate occurs. Current control means for temporarily stopping the cathode current and recovering it after a predetermined time; and comparing the applied DC voltage applied to the target plate with a settable threshold voltage, wherein the applied DC voltage exceeds the threshold voltage. An arc counting device, comprising: a voltage comparing means for detecting that the applied DC voltage has exceeded the threshold voltage; determining that an arc has occurred; and counting the arc. .
前記閾値電圧を上回ったことを検出した検出時間幅をア
ーク時間幅として計測するアーク時間幅計測手段を具備
し、前記アーク時間幅計測手段が計測する前記アーク時
間幅によってアークを分類することを特徴とする請求項
1記載のアークカウント装置。2. An arc time width measuring means for measuring, as an arc time width, a detection time width in which the voltage comparing means detects that the applied DC voltage exceeds the threshold voltage, wherein the arc time width measuring means 2. The arc counting device according to claim 1, wherein arcs are classified according to the arc time width measured by the counter.
電圧に重畳される低周波パルスの影響を除去するマスク
回路手段を具備することを特徴とする請求項1または請
求項2記載のアークカウント装置。3. An arc counting apparatus according to claim 1, further comprising a mask circuit for removing an influence of a low-frequency pulse superimposed on the applied DC voltage from an output of the voltage comparison means. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24017996A JPH1088338A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Arc counting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24017996A JPH1088338A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Arc counting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1088338A true JPH1088338A (en) | 1998-04-07 |
Family
ID=17055653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24017996A Pending JPH1088338A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Arc counting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1088338A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006328510A (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Ulvac Japan Ltd | Plasma treatment method and device |
| JP2008166263A (en) * | 2006-11-28 | 2008-07-17 | Huettinger Elektronik Gmbh & Co Kg | Arc discharge identification method, arc discharge identification device, and plasma power supply unit |
| JP2011527379A (en) * | 2008-06-17 | 2011-10-27 | シュナイダー エレクトリック ユーエスエイ インコーポレイテッド | Apparatus and method for wafer level arc detection |
| JP2022032535A (en) * | 2020-08-12 | 2022-02-25 | 株式会社島津製作所 | Deposition apparatus, deposition method and program |
-
1996
- 1996-09-11 JP JP24017996A patent/JPH1088338A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006328510A (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Ulvac Japan Ltd | Plasma treatment method and device |
| JP2008166263A (en) * | 2006-11-28 | 2008-07-17 | Huettinger Elektronik Gmbh & Co Kg | Arc discharge identification method, arc discharge identification device, and plasma power supply unit |
| JP2011527379A (en) * | 2008-06-17 | 2011-10-27 | シュナイダー エレクトリック ユーエスエイ インコーポレイテッド | Apparatus and method for wafer level arc detection |
| JP2022032535A (en) * | 2020-08-12 | 2022-02-25 | 株式会社島津製作所 | Deposition apparatus, deposition method and program |
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