CN101187648A - 用于溅射靶的ptf测量自动化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定溅射靶的穿过通量(PTF)的自动化装置和方法，这是通过以下方式实现的：在所述溅射靶的第一侧生成磁场，使所述磁场通过所述溅射靶并穿过所述溅射靶的第二侧，用磁场检测器在所述溅射靶的所述第二侧测量磁场，并在测量过程中用自动化台移动所述溅射靶或磁场检测器之一或两者。在本发明的各个实施例中，所述自动化装置和方法可以生成所述溅射靶的图。

Description

用于溅射靶的PTF测量自动化的方法和装置

技术领域

【0001】本发明涉及用于测量溅射靶的穿过通量(PFT)性质的方法和装置。更具体地，本发明涉及用于溅射靶中的用于自动化PTF测量的方法和装置。

背景技术

【0002】溅射工艺广泛应用在将薄膜材料沉积到期望的衬底上。典型的溅射系统包括源和靶、和溅射材料沉积到其上的衬底，所述源用于产生电子或离子束，所述靶包括分裂成原子的材料。该工艺包括用电子或离子束以一个能使靶材料溅射或腐蚀的角度轰击靶材料。溅射靶材以薄膜或层沉积到衬底上。用于溅射工艺的靶材的范围为从纯金属到更为复杂的合金。

【0003】磁控溅射包括在靶材(阴极)后面布置永久磁体或电磁体，并将磁场施加到靶上。施加的磁场传输通过靶，并将放电等离子聚焦到靶的前面。靶的正面被分裂成原子，随后靶原子沉积到位置与靶相邻的展开的薄膜器件的上面。

【0004】磁性靶材料的磁控溅射在电子工业很盛行，尤其在半导体和数据存储设备制造上很盛行。由于磁性靶合金的软磁本性，在靶体中中会存在所施加磁场的大量分流。这就会导致由于传输的磁场集中在由分流形成的腐蚀凹槽中而使得靶利用降低。这种集中效应又会随着材料渗透性的增加(其对应于材料PTF的降低)而加剧。

【0005】靶材料磁导率的降低会促进产生不太严重的腐蚀轮廓，而这可提高靶材料的利用，且有助于降低材料成本。严重的靶腐蚀轮廓的出现还会促进点源溅射现象，而这会导致比最优的沉积薄膜厚度均匀性差的薄膜厚度均匀性。因此，降低靶材料的渗透性有助于提高沉积的薄膜厚度均匀性。

【0006】溅射靶的PTF定义为所透射的磁场和所施加的磁场的比。PTF值为100％表示非磁性材料，这时所施加的磁场通过靶体时不会产生分流。磁性靶材料的PTF一般规定在0-100％的范围内，大多数商业生产的材料的值在30-100％之间。

【0007】测量PTF有几种不同的技术。一种技术涉及将4.4(+/-0.4)千高斯条形磁体放置成接触靶材料的一侧，并用与靶材料的另一侧接触的轴向霍尔探头来监控所传输的场。传输通过靶体的磁场的最大值除以磁体和探头(保持在与靶在它们中间时相同的相距距离)之间没有靶时所施加的磁场强度定义为PTF。PTF可以表示成分数或百分数。

【0008】测量PTF的另一种技术涉及使用马蹄型磁体和横向霍尔探头。人们发现使用不同的磁体和探头配置测量的PTF值表现出与工业上常用的磁场强度值成良好的线性相关性。PTF测量技术解释为对出现在实际的磁控溅射机床中的施加的磁通量进行近似。因此，在磁控溅射期间中，PTF测量对靶材料的性能有直接的适用性。

【0009】磁性材料PTF和磁导率不是互相排斥的。而是，在磁性材料的PTF和最大渗透性之间存在非常强的反向相关性。使用符合ASTM标准A 894-89的振动样品磁强计(VSM)技术，可以很精确地确定材料磁性渗透性的值。

【0010】目前，PTF测量是用人工操作的PTF架完成的。ASTM F 1761-00和ASTM F 2086-01标准列出了穿过通量的测试方法。人为地将靶旋转30，60，90和120度方向，磁场值在每次角度设置下被人工测量并记录。这些标准规定的测试固定装置关于马蹄型磁体相对于受测靶的方向根本不同，它们必须由操作员人为调节。由于要人为设定并操作PTF测试固定装置，所以进行大量的测量以准确地表现溅射靶的PTF特征很困难，并且很耗时。因此，由于对靶进行的测量有限，操作员检测不出可能存在于溅射靶的某一特定部分的缺陷。而且，典型的人工溅射靶测试固定装置台直接将溅射靶固定在靶台的表面上。这样，在使用典型人工测试固定装置的测量过程中，在每一个角度位置旋转靶期间，溅射靶的表面会被靶台的表面刮伤。

【0011】因此，需要一种使溅射靶的PTF测量自动化的装置和方法。此外，需要一种能够生成测量的溅射靶图的自动化的PTF测量装置和方法。还需要一种在测量过程中允许溅射靶旋转，但不会刮伤其表面的自动化的PTF测量装置。

发明内容

【0012】本发明的各个实施例解决了上面描述的典型PTF测量系统和方法的缺陷。本发明的示例性实施例涉及用于确定溅射靶的PTF的装置，该装置具有磁源，其产生通过所述溅射靶的磁场；磁场检测器，其被配置成测量所述磁场；和自动化台，其被配置成移动所述溅射靶或所述磁场检测器中的一个或其两者。此外，本发明的示例性实施例涉及一种用来确定溅射靶的PTF的方法，该方法是通过以下步骤进行的：在所述溅射靶的第一侧产生磁场，并使所述磁场通过所述溅射靶，并穿出所述溅射靶的第二侧；用磁场检测器在所述溅射靶的第二侧测量所述磁场；并在测量过程中使用自动化台，移动所述溅射靶或所述磁场检测器中的一个或其两者。

【0013】本发明的各个实施例测量通过溅射靶传送的磁场。PTF是从一面到相对的另一面传送通过铁磁溅射靶的磁场。源磁场在测试靶的径向方向上。参考场是测试台上的适当位置没有溅射靶时，磁场检测器测量的磁场。场的强度取决于磁场检测器相对于源磁体的高度和位置。源磁场是用磁场检测器在自动化靶支撑桌的顶面测量的磁场。

【0014】被测试的溅射靶安装在自动化测试固定装置的顶面上的至少一个驱动轮和至少两个惰轮(idler wheel)之间。各种直径和厚度的溅射靶容纳于自动化PTF测量装置，以将受测靶和安装在测试固定装置上的源磁体对齐。自动化PTF测量装置具有安装到可旋转的底座上的永久马蹄型磁体，可旋转的底座位于溅射靶正面的下面。磁场检测器用来测量穿透溅射靶并从靶的相对面进入空间的磁场。

【0015】在本发明的各个实施例中，计算机为每一单个PTF读数确定传输通过靶的磁场的百分比(PTF百分比)，这是通过用每一单个的PTF读数除以参考磁场，并用该商乘以100得到的。此数据被计算机分析以确定最大和最小的PTF百分比。处理器还计算PTF百分比值的平均值，以确定PTF平均百分比。同样，在本发明的各个实施例中，对每个测试靶，在靶的每一位置和方位角所测量的PTF百分比值被存储在数据存储设备或数据库中，并能显示给操作员。对每个测试靶，PTF百分比的平均值可以显示给操作员，也可以存储在数据存储设备或数据库中。在各个实施例中，计算机确定最大和最小PTF百分比值，以及其在靶上的位置。计算从靶及其位置采集的PTF百分比值的范围，并在显示器屏幕上报告操作员。在一些实施例中，计算机计算除以平均值后的范围，并将结果报告给操作员。这些结果也可以存储在数据存储设备或数据库中。

【0016】本文描述的本发明示例性的实施例的优点包括，自动化控制溅射靶相对于磁体和磁场检测器的位置的操作。本发明的示例性的实施例还具有溅射靶PTF测量的准确性和可重复性的优点。此外，自动化的PTF测量最小化了以前与PTF测量有关的人力。溅射靶的PTF测量的自动化控制采用处理器和数据库的数字数据存储系统，对测量过程中采集的数据进行数字存储。此外，处理器能利用该数据准确地绘制溅射靶的PTF特性，并将它们呈现给操作员。而且，通过至少一个驱动轮和至少两个惰轮，自动化的PTF测量装置将溅射靶固定在靶台上方，因此能防止溅射靶的表面被靶台刮伤。

【0017】可以理解，参考下面的详细描述，本发明的其它实施例对本领域技术人员是显而易见的。其中所示和描述的本发明的各个实施例只是作为说明目的。应该认识到，在都没有偏离本发明的精神和范围的情况下，本发明能够用其它不同的实施方式，并且本发明的若干细节在其它各方面可以被修改。因此，附图和详细描述实际上应该认为是说明性的，而不是限制性的。

附图说明

【0018】现在参考附图，其中相同的参考号贯穿其中表示相应的部件；其中：

【0019】图1图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的右侧示意图；

【0020】图2图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的左侧示意图；

【0021】图3图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的部分示意图，所示为一个可移动的磁场检测器组件；

【0022】图4图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的部分侧面示意图，所示为横向电机和旋转电机及相关齿轮；

【0023】图5A图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的旋转齿轮组件的左侧示意图；

【0024】图5B图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的旋转齿轮组件的俯视图；

【0025】图5C图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的旋转齿轮组件的旋转臂的运动；

【0026】图5D图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的旋转齿轮组件的仰视图；

【0027】图6图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的俯视图；

【0028】图7图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置的部分示意图，示出了相对磁源和磁场检测器的一个示例性的溅射靶；

【0029】图8图解说明了根据本发明的各个实施例，控制PTF测量装置运行的计算机控制系统图；

【0030】图9说明了根据本发明的各个实施例的一种用于自动化PTF测量的方法；

【0031】图10说明了根据本发明的各个实施例的一种用于溅射靶的自动化PTF测量并绘图结果的方法；

【0032】图11图解说明了根据本发明的各个方面，分析溅射靶的一个示例性的PTF测量图。

具体实施方式

【0033】以下结合附图给出的详细描述旨在描述本发明的各个实施例，并无意于表示本发明可以被实施的唯一实施例。详细描述包括用于提供本发明的彻底理解的具体细节。然而，没有这些具体细节，本发明也能实施，这对本领域技术人员是显而易见的。在一些实例中，已经熟知的结构和元件可以以方框图的形式给出，或者以部分示意图给出，目的是避免模糊本发明的概念。

【0034】图1图解说明了根据本发明的各个实施例的计算机控制PTF测量装置100的右侧示意图，且图2图解说明了其左侧示意图。

【0035】计算机控制PTF测量装置100具有底座102。台支撑结构104一端连接到底座102，相对的一端连接到靶台106，底座102和支撑结构104支撑着靶台106。探头连杆支撑结构108也连接到底座102，并且以与台支撑结构104类似的方式，协助支撑靶台106。在各个实施例中，装置的结构元件(如，底座102，台支撑结构104，靶台106，探头连杆支撑结构108等)使用非磁性材料以允许装置运行，而不影响源磁体(如源磁体400)的磁性。

【0036】计算机控制PTF测量装置100能够使测量溅射靶的PTF的磁场检测器运动。磁场检测器202位于磁场检测器固定机构204内。磁场检测器202可以是高斯计，特斯拉计，或其它任何适用的磁场测量设备。在一些示例性的实施例中，诸如图8所示的，磁场检测器可以由用于检测磁场的磁场探头和用于进行磁场测量的高斯计或特拉斯计组成。

【0037】图3图解说明了计算机控制PTF测量装置100的部分示意图，所示为一个可移动的磁场检测器组件200。磁场检测器202可以在垂直平面中在A或A’方向上移动，以定位在一个位置来测量位于靶台106上面或上方的溅射靶。调整电机206由图8中的计算机540控制，给磁场检测器202在A或A’方向的运动提供动力。

【0038】磁场检测器调节臂212连接到连杆轴承组件218。连杆轴承组件218悬挂在连杆220上，连杆220固定于连杆支撑结构108。连杆轴承组件218可以在垂直方向上沿连杆220运动，并由磁场检测器调节臂212导引。当调整电机206转动齿轮214时，调节导螺杆216旋转，并在A或A’的方向上移动磁场检测调节臂212。因此，当调节电机206旋转齿轮214，以旋转调节导螺杆216时，磁场检测器调节臂212沿连杆220移动连杆轴承组件218。当磁场检测器支撑机构204连接到连杆轴承组件218时，磁场检测器202能够在A方向上运动，并且如果调整电机206反转时，磁场检测器202在A’方向上运动。

【0039】此外，当调整电机206驱动探头调节臂212在A或A’方向上运动时，编码器210跟踪磁场检测器202的运动。调整电机206可以具有内部开关，其能由连杆轴承组件218沿连杆220运动到至少一个预定的位置来启动，以在溅射靶的任何运动或测量前初始化调整电机206的起始位置。因此，编码器210记录起始位置，以及调整电机206的运动。

【0040】图4图解说明了计算机控制PTF测量装置100的横向和旋转组件300的部分侧面示意图。一旦接收到来自计算机540的命令，横向电机302能在B或B’的方向上移动旋转板304，以将溅射靶定位到磁通量检测器的下面及磁源的上面，来进行PTF测量。

【0041】旋转板横向滑块306安装到靶台106的下面。旋转板304耦连到旋转板横向滑动轴承组件308(其悬挂在旋转板横向滑块306上)上。这种布置允许旋转板304在B或B’方向上沿旋转板横向滑块306运动。横向旋转板臂310一端连接到旋转板304，相对的一端连接到横向导螺杆312。横向电机302旋转横向齿轮314，横向齿轮314与横向导螺杆312连接，以移动横向旋转板臂310和旋转板304。

【0042】横向电机302能具有内部开关，其能被启动以在溅射靶的任何运动或测量之前，初始化横向电机302的起始位置。横向电机302的内部开关可以被启动，以通过横向滑块轴承组件308在旋转板横向滑块306上运动到至少一个预定位置，来初始化起始位置。一旦接收到来自计算机540的命令，横向电机302转动横向齿轮314。横向编码器316记录起始位置，以及横向电机302的运动。因此，当横向电机302驱动横向旋转板臂310在B或B’方向上运动时，横向编码器316跟踪旋转板304的运动。

【0043】能够支撑各种大小的溅射靶的驱动轮318和惰轮320可转动地连接到旋转板304的顶侧。尽管在图1，图2和图4-7中只图示了一个驱动轮(如，驱动轮318)，但也可以使用附加的驱动轮，以支撑或旋转溅射靶。如果需要，也可以增加其它的驱动齿轮装置，以从旋转电机322将动力供给到附加的驱动轮。类似地，也可以使用至少两个惰轮，以固定溅射靶。靶台106内的椭圆形切口(如，图6所示的椭圆形切口344)允许驱动轮318和惰轮320通过。随着增加附加驱动轮或者惰轮，也可以增加其它的椭圆形切口。旋转电机322和旋转编码器324固定到旋转板304下面。旋转调节器326允许驱动轮318运动(如图5C所示的在C或C’方向上的运动)，以允许不同大小的溅射靶放置成与驱动轮318和至少两个惰轮320接触。可以增加附加的旋转调节器，以容纳附加的驱动轮。驱动齿轮328使驱动轮318旋转来旋转溅射靶，以允许在预定的方向上进行不同的PTF测量。

【0044】图5A-5D更具体地图解说明了操作由旋转电机322驱动的驱动齿轮328的示例性的实施例。如上文指出，可能需要附加的驱动齿轮，以容纳附加的驱动轮。耦连到旋转电机322上的驱动齿轮330与驱动齿轮332相接，驱动齿轮332连接到旋转编码器324上。旋转编码器324跟踪旋转电机322和驱动轮318的运动，并将此数据传送给计算机540。驱动齿轮332与驱动齿轮334相接，驱动齿轮334围绕旋转杆的轴337旋转(见图5B)。驱动齿轮334与驱动齿轮336相接，驱动齿轮336耦连到驱动轮318的下面。驱动齿轮330，332，334，336的示例性的布置允许旋转电机332转动驱动轮318，来旋转溅射靶，并且还能允许驱动轮318以弧形在C或C’方向上运动，以容纳不同大小的溅射靶。

【0045】现在转到图5C和5D，驱动齿轮334和驱动齿轮336(以及固定到驱动齿轮336的驱动轮318)围绕固定到旋转臂338的轴旋转，旋转臂338围绕旋转柱的轴337旋转。一端固定到旋转板304的底部而相对的一端固定到旋转臂338的拉伸弹簧340产生机械拉力，以使驱动轮318与溅射靶342具有机械接触。如图5C所示，旋转臂338能在C或C’方向上旋转。旋转臂338的运动允许不同大小的溅射靶能被计算机控制PTF装置100容纳。可以加入附加的旋转臂，以容纳附加驱动轮。驱动轮318和惰轮320具有圆周“凸缘”，溅射靶(如溅射靶342)能定位到该凸缘上。以这种方式，溅射靶(如溅射靶342)能定位到驱动轮318和惰轮320的圆周凸缘部分上的靶台106上方，以使在靶的旋转过程中，溅射靶不被靶台106刮伤。

【0046】图6图解说明了计算机控制PTF装置100的俯视图。靶台106上的椭圆形切口344允许安装在旋转板304上的驱动轮318和惰轮320定位到靶台106的表面上方，并固定溅射靶。椭圆形切口344允许具有驱动轮318和惰轮320的旋转板304(位于靶台106的下面)在B或B’的方向上运动，以容纳不同大小的溅射靶，并允许在给定的溅射靶的不同位置进行测量。旋转板304在B或B’方向上的运动使计算机控制PTF装置100定位待测试溅射靶的一特定部分在磁场检测器202下面。

【0047】转到图7，示例性的溅射靶342位于磁源400和磁场检测器202之间。磁源400可连接地耦连到可转动的轴承架402上，可转动的轴承架402耦连到底座102上。磁源400优选为马蹄型磁体。计算机控制PTF装置100的操作员能旋转磁源400，如进行类似于ASTM 1761ASTM 2086描述的那些测试。溅射靶342优选为由驱动轮318和惰轮320支撑。这种布置允许溅射靶342由于驱动轮318的运动(以及惰轮320的相应运动)而旋转，而不必直接接触靶台106，该靶台在旋转过程中会刮伤溅射靶342。如以上结合图4的描述，旋转板304能水平地在B或B’的方向上运动，以进一步将溅射靶342定位到磁场检测器202的下面。磁场检测器能在A或A’的方向上相对于溅射靶342和磁源400垂直运动。

【0048】图8图解说明了根据本发明的各个实施例，控制PTF测量装置100运行的计算机控制系统500的图。图8图解说明了横向编码器316，横向电机302，位置编码器210，调整电机206，旋转编码器324和旋转电机322可通信地耦连到命令处理器502上。因此，数据和命令可以在编码器210，316和324，电机206，302和322以及命令处理器510之间交换。命令处理器510可通信地通过通信链路520与通信网络530耦连。命令处理器510接收来自计算机540的命令，并命令电机206，302和322相应地开通或关断，读取由编码器210，316和324采集的数据，或接收来自横向电机302和调整电机206的“内部”或初始化开关的初始化信息。计算机540使用通信链路520可通信地与通信网络530耦连，如同外部数据库550一样。

【0049】数据库550能存储测量溅射靶获得的数据。数据包括零件号码，批号，板号，靶号，施加磁场，平均高斯，高斯值范围，最小高斯值，最大高斯值，或平均PTF百分比，及其任意组合，或任何其它适当的测量结果或数据。数据库550还能存储由计算机540生成的溅射靶的PTF图。数据库550能存储在溅射靶的测量中使用的预定的规格。如，数据库550能存储涉及在溅射靶上进行测量的位置的数据，进行测量的次数，磁源施加的磁场，平均PTF百分比，平均高斯，高斯范围，及其任意组合，或任何其它的适当信息。

【0050】计算机540可以是个人计算机，便携计算机，大型机计算机，简易型终端机，个人数字助理(PDA)，无线终端，便携电话，或任何其它形式的联网的个人计算设备。计算机540可以包括网络卡542，以与通信网络530进行连接来传送接收数据。计算机540还能具有运行程序的处理器544，用以控制并采集来自以下设备的数据：横向编码器316，横向电机302，位置编码器210，调整电机206，旋转编码器324，旋转电机322，控制处理器510，数据库550或其它连接到通信网络530的数据存储设备，磁场检测器(如，磁场检测器202，特拉斯计560，磁场探头570等)，它们的任意组合，或其它任何适用的设备。PTF测量数据，溅射靶图或其它适用的数据或信息可以在显示器546上呈现给操作员。

【0051】在图8所示的示例性的实施例中，计算机540可通信地耦连到特拉斯计560和磁场探头570，其中磁场探头570读取传输通过溅射靶的磁场强度，特拉斯计560解释并量化来自探头的磁场信息，并将采集到的数据发送到计算机540。在其它实施例中，特拉斯计560和磁场探头570可以组合成单个设备作为磁场检测器，诸如图1-3和图7中所示的磁场检测器202。在其它实施例中，特拉斯计560可以被高斯计替代。

【0052】图9说明了自动化的PTF测量方法600。步骤602涉及采集靶的规格，这些规格可以存储在数据库中(如，图8的数据库550)，或者可以由客户或操作员提供。例如，这些规格可以涉及溅射靶的期望的PTF特征，进行期望的测量的次数，溅射靶上要测量的位置，施加到溅射靶上的磁场的值，所测量靶的可接受的高斯范围，所测量靶的平均高斯值，它们的任意组合，或任何其它适用的信息。接下来，在步骤604中，横向电机302和调整电机206被初始化。每一电机都有“内部”开关，用以指示开始位置，开关分别由滑动杆轴承组件218沿滑动杆220运动到至少一个预定位置的机械运动触发，或者由横向滑动轴承组件308在旋转板横向滑块306上运动到至少一个预定位置来触发。开关可以向图8中的控制处理器510或计算机540发送信号，以指示初始化。横向编码器316，位置编码器210，和旋转编码器324也可以由控制处理器510或计算机540初始化。接着，在步骤606中，启动调整电机206，移动磁场检测器202，以获得在数据库中(如，数据库550中)指定的指定高斯场强(即，磁场强度)，如果给出了来自磁源400的磁场强度。在步骤608中，计算机540判定靶342在磁场检测器202下是否适合。如果不适合，在步骤610中给操作员发出警告，在步骤612中中止PTF测量测试。

【0053】如果溅射靶342在磁场检测器202下适合，则在步骤614中，控制处理器510或计算机540启动横向电机302并将磁场检测器202下的溅射靶342移动到第一预定的测量位置。接着，在步骤616中，磁场强度(即，高斯场强)由磁场检测器202(或由特拉斯计560和磁场探头570)采集并沿通信链路520导入数据库550，以能被计算机540使用。在步骤618中，计算机540确定磁场检测器202是否已经测量了溅射靶的所有预定位置。如果还没有测量所有的预定靶，则在步骤620中，计算机540启动旋转电机322和驱动轮318，以将溅射靶342旋转到的下一个测量位置，并接着返回步骤616采集高斯场强数据。如果已经测量了所有的预定位置，则在步骤622中，计算机540计算PTF百分比，并将计算出来的结果和已经建立并存储在数据库550中的规格进行比较。接着，在步骤624中，计算机540确定测量的靶的PTF百分比满足还是不满足数据库550中存储的预定规格。如果靶不满足预定规格，则在步骤626中，把测试数据存储在数据库550中。显示结果(如，平均PTF，最大PTF，最小PTF，靶满足规格，靶不满足规格，或其它任何适用的信息等)，并通知操作员。如果靶满足预定规格，则将数据显示给操作员。

【0054】转向图10，方法700图解说明了PTF绘图操作。在步骤702中，计算机540从数据库重新获得靶规格。接着，在步骤704中，横向电机302和调整电机206被控制处理器510或计算机540初始化。横向编码器316，磁场检测器位置编码器210，和旋转编码器324也可以由控制处理器510或计算机540初始化。接着，在步骤706中，控制处理器510或计算机540启动调整电机206，磁场检测器202(或磁场探头570)在A或A’方向上移动，以在假设给出了磁源400的施加磁场的情况下，获得存储在数据库550中的指定的磁场强度(即，高斯场强)。并且，将溅射靶移动到磁场检测器下的位置。在步骤708中，计算机540确定靶342在磁场检测器202下是否适合。如果不适合，则在步骤710中，警告操作员，在步骤712中止PTF测量测试。

【0055】如果溅射靶342在磁场检测器202下适合，则在步骤714中，计算机启动横向电机302，并将磁场检测器202下的溅射靶移动到第一预定测量位置。接着，在步骤716中，磁场强度(即，高斯场强)由磁场检测器202(或磁场探头570)采集并沿通信链路520导入数据库550。步骤718确定磁场检测器202是否已经测量了溅射靶的所有预定位置。如果还没有测量所有预定靶，则在步骤720中，计算机540启动旋转电机322，并将靶342旋转到的下一个测量位置，并接着返回步骤716采集其它的磁场测量结果(即高斯场强数据)。如果已测量了所有的位置，则在步骤722中，计算机540确定是否已经完全地测量了该靶。如果还没有全部测量靶342，则在步骤724中，计算机540启动横向电机302，并将磁场检测器202下的靶342向前移动到下一个指定的测量位置，并且该方法转到步骤716中。如果已经全部测量了靶342，则步骤726计算PTF百分比，并将计算结果和已经建立并存储在数据库550中的规格进行比较。接着，在步骤728中，计算机540计算并生成溅射靶342的磁性性质图。在步骤730中，该图和计算的结果在连接到计算机540的显示屏546上显示给操作员。例如，溅射靶图显示器可类似于图11的溅射靶显示屏800。

【0056】在用于绘图的一个示例性实施例中，测量溅射靶上的128个不同的位置。计算机控制PTF台100控制驱动轮318的运动，以旋转溅射靶，并在图4，6和7所示的B或B’方向上移动旋转板。在一个示例性的实施例中，沿朝向溅射靶的外边缘的一预先定义的外圆周环分别进行16次磁通量测量。这16次测量可以沿着环相互等间隔隔开，或以任何适当的距离沿着环隔开，并在不同的角度方位上进行测量。一旦完成这16次测量，计算机540命令横向电机302移动旋转板304，以使磁场检测器202处在朝向溅射靶的中心的远离外环的位置。再一次，在圆环上进行16次测量。沿环测量溅射靶的过程可以一直进行，直到完成128次不同的测量。采集的测量数据可以存储在数据库(如，外部数据库550)中，并用于生成图(诸如，图11的显示屏800的溅射靶图)

【0057】图11图解说明了根据本发明的示例性的实施例的示意性的溅射靶显示屏800，其可以呈现给操作员。显示屏800可以呈现诸如溅射靶的零件号码802，溅射靶的批号804，板号806，和靶号808的信息。命令处理器510通过通信链路520可通信地耦连到磁场探头570和特拉斯计560(或单个磁场检测器设备，诸如磁场检测器202)，和旋转编码器324，位置编码器210，和横向编码器316，命令处理器510能采集来自这些设备的数据，计算并在本文框810中显示所施加的磁场，在文本框812中显示平均高斯测量结果，在文本框814中显示平均PTF百分比，在文本框816中显示测量的磁场的高斯值范围，在文本框818中显示在测试靶上测量的磁场的最小高斯测量结果，以及在文本框820中显示在测试靶上测量的磁场的最大高斯测量结果。绘图说明824能显示靶图824上给定区域的平均值高于或低于一特定的平均测量值。

【0058】下文给出的结合附图的详细说明旨在描述本发明的各个实施例，并无意于表示本发明能实施到的最适当的实施例。出于彻底理解本发明的目的，具体实施方式包括了一些具体细节。然而，如果没有这些具体细节也可以实践本发明，这对本领域技术人员是显而易见的。在一些例子中，熟知的结构和元件是以方框图的形式表示的，以避免混淆本发明的概念。

【0059】应该理解的是，本文公开的过程中各步骤的特定的次序和层级是示例性方法的一个例子。基于设计优先选择，应该理解的是，过程中各步骤的特定的次序和层级可以重新排列，而仍在本公开的范围内。所附的方法权利要求呈现了样本次序中各步骤的元素，这并不表示局限于所呈现的特定次序或层级。

【0060】本文公开的与各实施例一起描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路、单元、和/或元件可以用以下列出的元件来实现或施行，它们是通用处理器，数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)，场可编程门阵列(FPGA)，或其它可编程逻辑器件，分立门或晶体管逻辑，分立硬件元件，或本文描述的设计为实现各功能的元件的任意组合。通用处理器可以是微处理器，但替代性地，该处理器可以是任意常规的处理器，控制器，微控制器或状态机。处理器也可以用各种计算元件的组合来实现，如DSP和微处理器的组合，多个微处理器，一个或多个微处理器并结合DSP核，或任何其它的类似配置。

【0061】与本文公开的各实施例结合描述的方法和算法可以直接用硬件体现，用处理器执行的软件模块体现，或用硬件和软件的结合来体现。软件模块可以驻存在RAM内存，闪存，ROM内存，EPROM内存，EEPROM内存，寄存器，硬盘，移动硬盘，CD-ROM，或本领域已知的任何其它的存储介质。存储介质可以耦连到处理器，以使处理器能从存储介质中读出信息，并向存储介质写入信息。以可选的方式，存储介质可与处理器构成整体。

【0062】本文前面给出的描述，使本领域任何技术人员都能实施本文描述的各个实施例。对这些实施例的各种修改对本领域技术人员也是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以应用于其它的实施例中。因此，权利要求并不旨在限于本文所示的各个实施例，而是要符合与文字权利要求一致的全部范围，其中，除非进行了特定说明，提到单数单元并不旨在表示“一个和唯一一个”而是表示“一个或多于一个”。与本公开描述的各个实施例的单元等同的结构和功能等同物清楚地以参考的形式并入本文，并旨在包含在权利要求的范围内，本领域技术人员现在或以后会了解这些等同物。而且，在这里所公开的内容都是受保护的，而不论其是否明确地陈述于权利要求书中。没有权项限定需要根据美国专利法第112条(35 U.S.C.§112)第6款的规定被解释，除非这些限定是利用短语“用于...的装置”清楚地陈述的，或者在方法权利要求情况下，这些限定利用短语“用于...的步骤”清楚地陈述的。

Claims (22)

1.一种用于确定溅射靶的穿过通量的装置，包括：

(a)磁源，其产生通过所述溅射靶的磁场；

(b)磁场检测器，其被配置成测量所述磁场；和

(c)自动化台，其被配置成移动所述溅射靶或所述磁场检测器或其两者。

2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括与所述磁场检测器进行数据通信的处理器，该处理器被配置成使用所述磁场检测器在所述溅射靶上的至少一个位置的至少一个测量结果，确定所述溅射靶的穿过通量。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述处理器被配置成生成所述溅射靶的穿过通量图。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述处理器被配置成确定所述溅射靶的平均高斯值、所述溅射靶的高斯值范围、所述溅射靶的最小高斯值、溅射靶的最大高斯值、或平均PTF百分比中的至少一个或它们的任意组合。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述处理器被配置成生成所述溅射靶的图，其中所述图标识大于或小于在所述溅射靶上至少一个位置的所述平均高斯值或平均PTF百分比的所述溅射靶的预定百分比范围。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述磁源位于所述溅射靶的下面。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述磁源安装在可旋转底座上。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述自动化台被配置成使所述溅射靶旋转。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述自动化台使所述溅射靶旋转到至少一个预定位置，并且其中处理器与所述磁场检测器进行数据通信，并被配置成使用所述磁场检测器在处于所述至少一个预定位置上的所述溅射靶上至少一个位置的至少一个测量结果，确定所述溅射靶的所述穿过通量。

10.根据权利要求8所述的装置，其中用所述自动化台的靶台上方至少两个惰轮和一个驱动轮，所述自动化台使所述溅射靶保持转动。

11.根据权利要求1所述的装置，其中与所述自动化台进行数据通信的处理器被配置成移动所述溅射靶或所述磁场检测器中的一个或其两者。

12.一种用于确定溅射靶的穿过通量的方法，包括：

(a)在所述溅射靶的第一侧产生磁场，并使所述磁场通过所述溅射靶，并穿出所述溅射靶的第二侧；

(b)用磁场检测器测量在所述溅射靶的所述第二侧的所述磁场；以及

(c)在使用自动化台的所述测量过程中，移动所述溅射靶或所述磁场检测器中的一个或其两者。

13.根据权利要求12所述的方法，用与所述磁场检测器进行数据通信的处理器，使用所述磁场检测器在所述溅射靶上的至少一个位置的至少一个测量结果，确定所述溅射靶的所述穿过通量。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括使用所述处理器生成所述溅射靶的穿过通量图。

15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括确定所述溅射靶的平均高斯值、所述溅射靶的高斯值范围、所述溅射靶的最小高斯值、溅射靶的最大高斯值、或平均PTF百分比中的至少一个或它们的任意组合。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括使用所述处理器，生成所述溅射靶的图，其中所述图标识大于或小于在所述溅射靶上至少一个位置的所述平均高斯值或平均PTF百分比的所述溅射靶的预定百分比范围。

17.根据权利要求12所述的方法，所述磁源位于所述溅射靶的下面。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述磁源安装在可旋转的底座上。

19.根据权利要求12所述的方法，其中所述自动化台被配置成使所述溅射靶旋转。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括使用所述自动化台，使所述溅射靶旋转到至少一个预定位置，并且用所述处理器，使用所述磁场检测器在处于所述至少一个预定位置上的所述溅射靶上至少一个位置的至少一个测量结果，确定所述溅射靶的所述穿过通量。

21.根据权利要求19所述的方法，进一步包括用所述自动化台的靶台上方至少两个惰轮和一个驱动轮使所述溅射靶保持转动。

22.根据权利要求11所述的方法，配置与所述自动化台进行数据通信的处理器，以移动所述溅射靶或所述磁场检测器中的一个或其两者。

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