JP2003105536A - スパッタ装置 - Google Patents
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- JP2003105536A JP2003105536A JP2001294716A JP2001294716A JP2003105536A JP 2003105536 A JP2003105536 A JP 2003105536A JP 2001294716 A JP2001294716 A JP 2001294716A JP 2001294716 A JP2001294716 A JP 2001294716A JP 2003105536 A JP2003105536 A JP 2003105536A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ターゲット材以外の金属の異常スパッタリング
を検出し、大量の不良生産を防止するスパッタ装置を提
供する。 【解決手段】処理チャンバ１０内にはターゲット（陰
極）１３が設けられる。ターゲット１３は背後にバッキ
ングプレート１４が接合され、さらにその背後には磁石
を配備したマグネットユニット１５が装備されている。
スパッタ電源１６はターゲット１３に放電用の電圧を与
え、放電用ガスの供給された処理チャンバ１０内にプラ
ズマを発生させる。チャンバ１０の外側の所定箇所に分
光検出機構１８が設けられている。分光検出機構１８
は、分光検出器１８２を含み、少なくともプラズマ中の
イオンがターゲット１３に衝突して基板Ｗａｆへの蒸着
粒子が生成される際のプラズマ領域の発光スペクトルを
検出する。
を検出し、大量の不良生産を防止するスパッタ装置を提
供する。 【解決手段】処理チャンバ１０内にはターゲット（陰
極）１３が設けられる。ターゲット１３は背後にバッキ
ングプレート１４が接合され、さらにその背後には磁石
を配備したマグネットユニット１５が装備されている。
スパッタ電源１６はターゲット１３に放電用の電圧を与
え、放電用ガスの供給された処理チャンバ１０内にプラ
ズマを発生させる。チャンバ１０の外側の所定箇所に分
光検出機構１８が設けられている。分光検出機構１８
は、分光検出器１８２を含み、少なくともプラズマ中の
イオンがターゲット１３に衝突して基板Ｗａｆへの蒸着
粒子が生成される際のプラズマ領域の発光スペクトルを
検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、処理チャンバに放
電用ガスを導入しプラズマ化することによりイオン衝撃
でターゲット原子をはじき出し、ウェハに対し薄膜を形
成するスパッタ装置に関する。
電用ガスを導入しプラズマ化することによりイオン衝撃
でターゲット原子をはじき出し、ウェハに対し薄膜を形
成するスパッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタ装置は、スパッタ現象を利用し
て半導体ウェハ、ガラス基板などのウェハに薄膜を形成
する装置である。すなわち、真空中にＡｒなど不活性原
子の放電用ガスを導入し、電極に電圧を加えるとグロー
放電が起こる。このとき、プラズマ中のＡｒ+が陰極の
ターゲットに衝突してターゲット原子をはじき出す（ス
パッタする）。スパッタされた原子が陽極に置かれたウ
ェハ上に沈着して薄膜を形成する。ターゲット材料を選
ぶことであらゆる材料の成膜が可能である。
て半導体ウェハ、ガラス基板などのウェハに薄膜を形成
する装置である。すなわち、真空中にＡｒなど不活性原
子の放電用ガスを導入し、電極に電圧を加えるとグロー
放電が起こる。このとき、プラズマ中のＡｒ+が陰極の
ターゲットに衝突してターゲット原子をはじき出す（ス
パッタする）。スパッタされた原子が陽極に置かれたウ
ェハ上に沈着して薄膜を形成する。ターゲット材料を選
ぶことであらゆる材料の成膜が可能である。
【０００３】図３は、従来のスパッタ装置の要部構成を
示す概略図である。真空の処理チャンバ３１にスパッタ
電極３２が取り付けられている。スパッタ電極３２には
チャンバ３１内に置かれるターゲット３３が電気的に接
続されている。ターゲット３３は支持板、いわゆるバッ
キングプレート３４に接合され、その背後に磁石（マグ
ネット）が収容され冷却水が循環する。
示す概略図である。真空の処理チャンバ３１にスパッタ
電極３２が取り付けられている。スパッタ電極３２には
チャンバ３１内に置かれるターゲット３３が電気的に接
続されている。ターゲット３３は支持板、いわゆるバッ
キングプレート３４に接合され、その背後に磁石（マグ
ネット）が収容され冷却水が循環する。
【０００４】上記構成において、バッキングプレート３
４上に接合されたターゲット３３は、スパッタリングに
伴ない消耗していく。ターゲット３３の表面で特にマグ
ネトロン運動に伴なう電子の軌道上は消耗が激しい（エ
ロージョン領域３３１）。エロージョン領域３３１での
消耗の進行を把握するのは困難であり、特に検出してい
ないのが現状である。
４上に接合されたターゲット３３は、スパッタリングに
伴ない消耗していく。ターゲット３３の表面で特にマグ
ネトロン運動に伴なう電子の軌道上は消耗が激しい（エ
ロージョン領域３３１）。エロージョン領域３３１での
消耗の進行を把握するのは困難であり、特に検出してい
ないのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ターゲット３３の消耗
がターゲット３３の厚さまで進行すると、バッキングプ
レート３４をスパッタすることになる。ターゲット３３
は、使用中の熱ストレスやエロージョン領域３３１の消
耗の進行度合いによっては亀裂が発生することがある。
このような欠陥によってもバッキングプレート３４をス
パッタしてしまい、ターゲット材以外の金属がウェハ側
にスパッタ堆積される結果、大量の不良が発生する事態
になる。
がターゲット３３の厚さまで進行すると、バッキングプ
レート３４をスパッタすることになる。ターゲット３３
は、使用中の熱ストレスやエロージョン領域３３１の消
耗の進行度合いによっては亀裂が発生することがある。
このような欠陥によってもバッキングプレート３４をス
パッタしてしまい、ターゲット材以外の金属がウェハ側
にスパッタ堆積される結果、大量の不良が発生する事態
になる。
【０００６】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、ターゲット材以外の金属の異常スパッタリ
ングを検出し、大量の不良生産を防止するスパッタ装置
を提供しようとするものである。
れたもので、ターゲット材以外の金属の異常スパッタリ
ングを検出し、大量の不良生産を防止するスパッタ装置
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るスパッタ装
置は、基板を収容し真空中で少なくとも放電用ガス供給
及び排気がなされる処理チャンバと、前記処理チャンバ
内に設けられるターゲットと、前記ターゲットを支持す
るターゲット背後の支持板と、前記支持板を介して前記
ターゲットに放電用の電圧を与え、前記放電用ガスの供
給された前記処理チャンバ内にプラズマを発生させるス
パッタ電源と、少なくとも前記プラズマ中のイオンが前
記ターゲットに衝突して前記基板への蒸着粒子が生成さ
れる際のプラズマ領域の発光スペクトルを検出する分光
検出機構と、を具備したことを特徴とする。
置は、基板を収容し真空中で少なくとも放電用ガス供給
及び排気がなされる処理チャンバと、前記処理チャンバ
内に設けられるターゲットと、前記ターゲットを支持す
るターゲット背後の支持板と、前記支持板を介して前記
ターゲットに放電用の電圧を与え、前記放電用ガスの供
給された前記処理チャンバ内にプラズマを発生させるス
パッタ電源と、少なくとも前記プラズマ中のイオンが前
記ターゲットに衝突して前記基板への蒸着粒子が生成さ
れる際のプラズマ領域の発光スペクトルを検出する分光
検出機構と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】上記本発明に係るスパッタ装置によれば、
分光検出機構によって得られる、通常のスパッタリング
時におけるプラズマ領域の発光スペクトルと、ターゲッ
ト以外の金属が混入した通常とは異なるスパッタリング
時におけるプラズマ領域の発光スペクトルとが異なる。
これにより、ターゲット寿命を検知し不良生産防止に寄
与する。
分光検出機構によって得られる、通常のスパッタリング
時におけるプラズマ領域の発光スペクトルと、ターゲッ
ト以外の金属が混入した通常とは異なるスパッタリング
時におけるプラズマ領域の発光スペクトルとが異なる。
これにより、ターゲット寿命を検知し不良生産防止に寄
与する。
【０００９】本発明に係るより好ましい実施態様として
のスパッタ装置は、基板を収容し真空中で少なくとも放
電用ガス供給及び排気がなされる処理チャンバと、前記
処理チャンバ内に設けられるターゲットと、前記ターゲ
ットを支持するターゲット背後の支持板と、前記支持板
を介して前記ターゲットに放電用の電圧を与え、前記放
電用ガスの供給された前記処理チャンバ内にプラズマを
発生させるスパッタ電源と、少なくとも前記プラズマ中
のイオンが前記ターゲットに衝突して前記基板への蒸着
粒子が生成される際のプラズマ領域の発光スペクトルを
検出する分光検出機構と、前記分光検出機構に応じて前
記スパッタ電源による電圧供給を停止する制御機構と、
を具備したことを特徴とする。
のスパッタ装置は、基板を収容し真空中で少なくとも放
電用ガス供給及び排気がなされる処理チャンバと、前記
処理チャンバ内に設けられるターゲットと、前記ターゲ
ットを支持するターゲット背後の支持板と、前記支持板
を介して前記ターゲットに放電用の電圧を与え、前記放
電用ガスの供給された前記処理チャンバ内にプラズマを
発生させるスパッタ電源と、少なくとも前記プラズマ中
のイオンが前記ターゲットに衝突して前記基板への蒸着
粒子が生成される際のプラズマ領域の発光スペクトルを
検出する分光検出機構と、前記分光検出機構に応じて前
記スパッタ電源による電圧供給を停止する制御機構と、
を具備したことを特徴とする。
【００１０】上記本発明に係るスパッタ装置によれば、
分光検出機構によって得られる通常のスパッタリング時
におけるプラズマ領域の発光スペクトルと、ターゲット
以外の金属が混入した通常とは異なるスパッタリング時
におけるプラズマ領域の発光スペクトルとが異なる。こ
れを利用して制御機構と連動させ、異常スパッタリング
を停止させる。不良生産防止に寄与する。
分光検出機構によって得られる通常のスパッタリング時
におけるプラズマ領域の発光スペクトルと、ターゲット
以外の金属が混入した通常とは異なるスパッタリング時
におけるプラズマ領域の発光スペクトルとが異なる。こ
れを利用して制御機構と連動させ、異常スパッタリング
を停止させる。不良生産防止に寄与する。
【００１１】なお、上記各々のようなスパッタ装置にお
いて好ましくは、上記分光検出機構は、処理チャンバ内
が監視可能な窓を設け、この窓から所定のプラズマ領域
の発光スペクトルを検出する分光検出器を配備したこと
を特徴とする。これにより、発光の変化を監視する。
いて好ましくは、上記分光検出機構は、処理チャンバ内
が監視可能な窓を設け、この窓から所定のプラズマ領域
の発光スペクトルを検出する分光検出器を配備したこと
を特徴とする。これにより、発光の変化を監視する。
【００１２】また、上記制御機構は、分光検出機構から
所定範囲外の検出データが得られた時にスパッタ電源に
よる電圧供給を遮断することを特徴とする。これによ
り、不良品の生産を防止する。また、分光検出機構から
所定範囲外の検出データが得られた時に併せて警報を発
するようにすればオペレータが認識し易くなる。
所定範囲外の検出データが得られた時にスパッタ電源に
よる電圧供給を遮断することを特徴とする。これによ
り、不良品の生産を防止する。また、分光検出機構から
所定範囲外の検出データが得られた時に併せて警報を発
するようにすればオペレータが認識し易くなる。
【００１３】あるいは、上記各々のようなスパッタ装置
において、上記分光検出機構は、分光検出器を含み、所
定範囲外の検出データが得られた時に併せて警報を発す
ることを特徴とする。これにより、オペレータが認識し
易く不良品の生産防止に寄与する。
において、上記分光検出機構は、分光検出器を含み、所
定範囲外の検出データが得られた時に併せて警報を発す
ることを特徴とする。これにより、オペレータが認識し
易く不良品の生産防止に寄与する。
【００１４】また、本発明に係るより好ましい実施態様
としてのスパッタ装置では、上記制御機構は、上記分光
検出機構から所定範囲外の検出データが得られた時に上
記スパッタ電源による電圧供給を遮断することを特徴と
する。
としてのスパッタ装置では、上記制御機構は、上記分光
検出機構から所定範囲外の検出データが得られた時に上
記スパッタ電源による電圧供給を遮断することを特徴と
する。
【００１５】また、上記制御機構は、上記分光検出機構
から所定範囲外の検出データが得られた時に併せて警報
を発することを特徴とする。これにより、オペレータが
認識し易く不良品の生産防止に寄与する。
から所定範囲外の検出データが得られた時に併せて警報
を発することを特徴とする。これにより、オペレータが
認識し易く不良品の生産防止に寄与する。
【００１６】また、これら上記構成のスパッタ装置にお
いて、前記ターゲットを接合した前記支持板の背後に磁
石を配したマグネットユニットが装備されていることを
特徴とする。マグネトロン放電を利用し、基板温度の制
御性を向上させる。また、イオン電流密度は大きく、蒸
着速度は向上する。ターゲットの浸食の偏りが激しいエ
ロージョンが生じることから、分光検出機構、また、さ
らには制御機構を設けて、品質の信頼性向上に寄与す
る。
いて、前記ターゲットを接合した前記支持板の背後に磁
石を配したマグネットユニットが装備されていることを
特徴とする。マグネトロン放電を利用し、基板温度の制
御性を向上させる。また、イオン電流密度は大きく、蒸
着速度は向上する。ターゲットの浸食の偏りが激しいエ
ロージョンが生じることから、分光検出機構、また、さ
らには制御機構を設けて、品質の信頼性向上に寄与す
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態に
係るスパッタ装置の要部構成を示す断面図である。処理
チャンバ１０は、内部に半導体ウェハ、ガラス基板など
の基板Ｗａｆを収容し、少なくとも放電ガスの供給系１
１及び排気系１２が繋がる。
係るスパッタ装置の要部構成を示す断面図である。処理
チャンバ１０は、内部に半導体ウェハ、ガラス基板など
の基板Ｗａｆを収容し、少なくとも放電ガスの供給系１
１及び排気系１２が繋がる。
【００１８】処理チャンバ１０内にはターゲット（陰
極）１３が設けられる。ターゲット１３は背後に支持
板、いわゆるバッキングプレート（冷却用銅板等）１４
が接合されている。さらにその背後には磁石を配備した
マグネットユニット１５が装備されている。
極）１３が設けられる。ターゲット１３は背後に支持
板、いわゆるバッキングプレート（冷却用銅板等）１４
が接合されている。さらにその背後には磁石を配備した
マグネットユニット１５が装備されている。
【００１９】スパッタ電源１６は、バッキングプレート
１４を介してターゲット１３に放電用の電圧を与え、放
電用ガスの供給された処理チャンバ１０内にプラズマを
発生させる。マグネットユニット１５は、スパッタリン
グ処理時において回転する回転式のものと、回転しない
固定式のものとがある。
１４を介してターゲット１３に放電用の電圧を与え、放
電用ガスの供給された処理チャンバ１０内にプラズマを
発生させる。マグネットユニット１５は、スパッタリン
グ処理時において回転する回転式のものと、回転しない
固定式のものとがある。
【００２０】マグネットユニット１５の装備は、ターゲ
ット１３表面の電界と直交する磁界によってマグネトロ
ン放電を起こし、ターゲット１３近傍で多量のイオンを
発生させるよう作用する。
ット１３表面の電界と直交する磁界によってマグネトロ
ン放電を起こし、ターゲット１３近傍で多量のイオンを
発生させるよう作用する。
【００２１】この第１実施形態では、チャンバ１０の外
側の所定箇所に分光検出機構１８が設けられている。分
光検出機構１８は、分光検出器１８２を含み、処理チャ
ンバ内が監視可能なように窓１８１を設けている。分光
検出器１８２は窓１８１から少なくともプラズマ中のイ
オンがターゲット１３に衝突して基板Ｗａｆへの蒸着粒
子が生成される際のプラズマ領域の発光スペクトルを検
出する。なお、処理チャンバ１０が石英製の場合、別
段、窓１８１を設けなくても分光検出器１８２の検出に
支障がないということも考えられる。
側の所定箇所に分光検出機構１８が設けられている。分
光検出機構１８は、分光検出器１８２を含み、処理チャ
ンバ内が監視可能なように窓１８１を設けている。分光
検出器１８２は窓１８１から少なくともプラズマ中のイ
オンがターゲット１３に衝突して基板Ｗａｆへの蒸着粒
子が生成される際のプラズマ領域の発光スペクトルを検
出する。なお、処理チャンバ１０が石英製の場合、別
段、窓１８１を設けなくても分光検出器１８２の検出に
支障がないということも考えられる。
【００２２】分光検出器１８１からの信号は、制御回路
及びモニタ等（１８３）を介してオペレータが認識、ス
パッタ状況が把握できるようになっている。つまり、タ
ーゲット１３が正常である通常のスパッタリング時にお
けるプラズマ領域の発光スペクトルに応じたデータを把
握しておき、許容範囲外になれば異常として認識でき
る。
及びモニタ等（１８３）を介してオペレータが認識、ス
パッタ状況が把握できるようになっている。つまり、タ
ーゲット１３が正常である通常のスパッタリング時にお
けるプラズマ領域の発光スペクトルに応じたデータを把
握しておき、許容範囲外になれば異常として認識でき
る。
【００２３】すなわち、ターゲット１３の消耗がターゲ
ット厚さまで進行すると、バッキングプレート１４をス
パッタすることになる。ターゲット１３は、使用中の熱
ストレスやエロージョン領域１３１の消耗の進行度合い
によっては亀裂が発生することがある。このような欠陥
によってもバッキングプレート１４をスパッタしてしま
うことがある。
ット厚さまで進行すると、バッキングプレート１４をス
パッタすることになる。ターゲット１３は、使用中の熱
ストレスやエロージョン領域１３１の消耗の進行度合い
によっては亀裂が発生することがある。このような欠陥
によってもバッキングプレート１４をスパッタしてしま
うことがある。
【００２４】このように、ターゲット１３以外の金属
（バッキングプレート１４）がスパッタされた場合、正
常時とは別の発光スペクトルに応じたデータに変わる。
これにより、スパッタ不良を少なく、かつターゲット１
３の交換時期も的確に判断される。
（バッキングプレート１４）がスパッタされた場合、正
常時とは別の発光スペクトルに応じたデータに変わる。
これにより、スパッタ不良を少なく、かつターゲット１
３の交換時期も的確に判断される。
【００２５】また、さらに好ましい方策として、ターゲ
ット１３が正常とされる発光スペクトルの許容範囲外に
なると警報を発するなどしてもよい（警報器１９）。こ
れにより、いっそうオペレーターに異常を認識し易くさ
せる利点がある。
ット１３が正常とされる発光スペクトルの許容範囲外に
なると警報を発するなどしてもよい（警報器１９）。こ
れにより、いっそうオペレーターに異常を認識し易くさ
せる利点がある。
【００２６】上記構成によれば、分光検出機構１８によ
って、通常のスパッタリング時と、ターゲット１３以外
の金属が混入した通常とは異なるスパッタリング時と
で、プラズマ領域の発光スペクトルが異なることが認識
できる。これを利用して、ターゲット寿命を検知し不良
生産防止に寄与することができる。
って、通常のスパッタリング時と、ターゲット１３以外
の金属が混入した通常とは異なるスパッタリング時と
で、プラズマ領域の発光スペクトルが異なることが認識
できる。これを利用して、ターゲット寿命を検知し不良
生産防止に寄与することができる。
【００２７】図２は、本発明の第２実施形態に係るスパ
ッタ装置の要部構成を示す断面図である。この実施形態
では、前記図１の構成に比べて、分光検出機構１８の信
号データに応じてスパッタ電源による電圧供給を停止す
る制御機構２１が新たに付加されている。その他の構成
は第１実施形態と同様の符号を付して説明する。
ッタ装置の要部構成を示す断面図である。この実施形態
では、前記図１の構成に比べて、分光検出機構１８の信
号データに応じてスパッタ電源による電圧供給を停止す
る制御機構２１が新たに付加されている。その他の構成
は第１実施形態と同様の符号を付して説明する。
【００２８】この第２実施形態では、プラズマ中のイオ
ンがターゲット１３に衝突して基板Ｗａｆへの蒸着粒子
が生成される際のプラズマ領域の発光スペクトルを検出
する分光検出機構１８に、制御機構２１が関係する。制
御機構２１は、分光検出機構１８に応じてスパッタ電源
１６を強制的にオフする機能を有する。
ンがターゲット１３に衝突して基板Ｗａｆへの蒸着粒子
が生成される際のプラズマ領域の発光スペクトルを検出
する分光検出機構１８に、制御機構２１が関係する。制
御機構２１は、分光検出機構１８に応じてスパッタ電源
１６を強制的にオフする機能を有する。
【００２９】分光検出器１８１からの信号は、制御回路
及びモニタ等（１８３）を介してオペレータが認識、ス
パッタ状況が把握できるようにしてもよい。つまり、タ
ーゲット１３が正常である通常のスパッタリング時にお
けるプラズマ領域の発光スペクトルに応じたデータを把
握しておき、許容範囲外になれば異常として認識でき、
かつ制御機構２１に制御信号を送る。
及びモニタ等（１８３）を介してオペレータが認識、ス
パッタ状況が把握できるようにしてもよい。つまり、タ
ーゲット１３が正常である通常のスパッタリング時にお
けるプラズマ領域の発光スペクトルに応じたデータを把
握しておき、許容範囲外になれば異常として認識でき、
かつ制御機構２１に制御信号を送る。
【００３０】すなわち、ターゲット１３の消耗がターゲ
ット厚さまで進行すると、バッキングプレート１４をス
パッタすることになる。ターゲット１３は、使用中の熱
ストレスやエロージョン領域１３１の消耗の進行度合い
によっては亀裂が発生することがある。このような欠陥
によってもバッキングプレート１４をスパッタしてしま
うことがある。
ット厚さまで進行すると、バッキングプレート１４をス
パッタすることになる。ターゲット１３は、使用中の熱
ストレスやエロージョン領域１３１の消耗の進行度合い
によっては亀裂が発生することがある。このような欠陥
によってもバッキングプレート１４をスパッタしてしま
うことがある。
【００３１】このように、ターゲット１３以外の金属
（バッキングプレート１４）がスパッタされた場合、正
常時とは別の発光スペクトルに応じたデータに変わる。
これを受け、制御機構２１がスパッタ電源１６による電
圧供給を遮断する。これにより、スパッタリングの処理
は強制的に終了して、スパッタ不良を最小限に、かつタ
ーゲット１３の交換時期も的確に判断される。
（バッキングプレート１４）がスパッタされた場合、正
常時とは別の発光スペクトルに応じたデータに変わる。
これを受け、制御機構２１がスパッタ電源１６による電
圧供給を遮断する。これにより、スパッタリングの処理
は強制的に終了して、スパッタ不良を最小限に、かつタ
ーゲット１３の交換時期も的確に判断される。
【００３２】また、第１実施形態と同様、警報器１９の
ように、ターゲット１３が正常とされる発光スペクトル
の許容範囲外になると警報を発するなどの方策をさらに
付加してもよい。これにより、いっそうオペレーターに
異常を認識し易くさせる利点がある。
ように、ターゲット１３が正常とされる発光スペクトル
の許容範囲外になると警報を発するなどの方策をさらに
付加してもよい。これにより、いっそうオペレーターに
異常を認識し易くさせる利点がある。
【００３３】上記構成によれば、分光検出機構１８と制
御機構２１によって、通常のスパッタリング時と、ター
ゲット１３以外の金属が混入した通常とは異なるスパッ
タリング時とで、プラズマ領域の発光スペクトルが異な
ることを利用して、異常になったスパッタリングの処理
自体を停止させることができる。これにより、ターゲッ
ト寿命を検知し不良生産防止に寄与することができる。
御機構２１によって、通常のスパッタリング時と、ター
ゲット１３以外の金属が混入した通常とは異なるスパッ
タリング時とで、プラズマ領域の発光スペクトルが異な
ることを利用して、異常になったスパッタリングの処理
自体を停止させることができる。これにより、ターゲッ
ト寿命を検知し不良生産防止に寄与することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るスパッ
タ装置によれば、分光検出機構によって得られる、通常
のスパッタリング時におけるプラズマ領域の発光スペク
トルと、ターゲット以外の金属が混入した通常とは異な
るスパッタリング時におけるプラズマ領域の発光スペク
トルとが異なる。これを利用すれば、異常スパッタリン
グが起こった場合に電源を遮断してプラズマ発生を止め
ることもできる。また、ターゲット寿命を検知し、適切
な交換時期を決定できる。この結果、ターゲット材以外
の金属の異常スパッタリングを検出し、大量の不良生産
を防止する高信頼性のスパッタ装置を提供することがで
きる。
タ装置によれば、分光検出機構によって得られる、通常
のスパッタリング時におけるプラズマ領域の発光スペク
トルと、ターゲット以外の金属が混入した通常とは異な
るスパッタリング時におけるプラズマ領域の発光スペク
トルとが異なる。これを利用すれば、異常スパッタリン
グが起こった場合に電源を遮断してプラズマ発生を止め
ることもできる。また、ターゲット寿命を検知し、適切
な交換時期を決定できる。この結果、ターゲット材以外
の金属の異常スパッタリングを検出し、大量の不良生産
を防止する高信頼性のスパッタ装置を提供することがで
きる。
【図１】本発明の第１実施形態に係るスパッタ装置の要
部構成を示す断面図である。
部構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るスパッタ装置の要
部構成を示す断面図である。
部構成を示す断面図である。
【図３】従来のスパッタ装置の要部構成を示す概略図で
ある。
ある。
１０，３１…処理チャンバ
１１…放電ガス供給系
１２…排気系
１３，３３…ターゲット（陰極）
１３１，３３１…エロージョン領域
１４，３４…支持板（バッキングプレート）
１５…マグネットユニット
１６…スパッタ電源
１７…サセプタ
１８…分光検出機構
１８１…窓
１８２…分光検出器
１８３…制御回路及びモニタ等
１９…警報器
２１…制御機構
３２…スパッタ電極
Ｗａｆ…ウェハ
Claims (7)
- 【請求項１】 基板を収容し真空中で少なくとも放電用
ガス供給及び排気がなされる処理チャンバと、 前記処理チャンバ内に設けられるターゲットと、 前記ターゲットを支持するターゲット背後の支持板と、 前記支持板を介して前記ターゲットに放電用の電圧を与
え、前記放電用ガスの供給された前記処理チャンバ内に
プラズマを発生させるスパッタ電源と、 少なくとも前記プラズマ中のイオンが前記ターゲットに
衝突して前記基板への蒸着粒子が生成される際のプラズ
マ領域の発光スペクトルを検出する分光検出機構と、を
具備したことを特徴とするスパッタ装置。 - 【請求項２】 基板を収容し真空中で少なくとも放電用
ガス供給及び排気がなされる処理チャンバと、 前記処理チャンバ内に設けられるターゲットと、 前記ターゲットを支持するターゲット背後の支持板と、 前記支持板を介して前記ターゲットに放電用の電圧を与
え、前記放電用ガスの供給された前記処理チャンバ内に
プラズマを発生させるスパッタ電源と、 少なくとも前記プラズマ中のイオンが前記ターゲットに
衝突して前記基板への蒸着粒子が生成される際のプラズ
マ領域の発光スペクトルを検出する分光検出機構と、 前記分光検出機構に応じて前記スパッタ電源による電圧
供給を停止する制御機構と、を具備したことを特徴とす
るスパッタ装置。 - 【請求項３】 前記分光検出機構は、前記処理チャンバ
内が監視可能な窓を設け、この窓から所定のプラズマ領
域の発光スペクトルを検出する分光検出器を配備したこ
とを特徴とする請求項１または２記載のスパッタ装置。 - 【請求項４】 前記分光検出機構は、分光検出器を含
み、所定範囲外の検出データが得られた時に併せて警報
を発することを特徴とする請求項１または２記載のスパ
ッタ装置。 - 【請求項５】 前記制御機構は、前記分光検出機構から
所定範囲外の検出データが得られた時に前記スパッタ電
源による電圧供給を遮断することを特徴とする請求項２
記載のスパッタ装置。 - 【請求項６】 前記制御機構は、前記分光検出機構から
所定範囲外の検出データが得られた時に併せて警報を発
することを特徴とする請求項５記載のスパッタ装置。 - 【請求項７】 前記ターゲットを接合した前記支持板の
背後に磁石を配したマグネットユニットが装備されてい
ることを特徴とする請求項１〜６いずれか一つに記載の
スパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001294716A JP2003105536A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001294716A JP2003105536A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | スパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003105536A true JP2003105536A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19116276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001294716A Withdrawn JP2003105536A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003105536A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112746259A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-04 | 尚越光电科技股份有限公司 | 一种通过等离子体辉光光谱来控制磁控溅射镀膜杂质含量的方法 |
| WO2022192149A1 (en) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | Applied Materials, Inc. | Optical emission spectroscopy control of gas flow in processing chambers |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001294716A patent/JP2003105536A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112746259A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-04 | 尚越光电科技股份有限公司 | 一种通过等离子体辉光光谱来控制磁控溅射镀膜杂质含量的方法 |
| WO2022192149A1 (en) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | Applied Materials, Inc. | Optical emission spectroscopy control of gas flow in processing chambers |
| US11868147B2 (en) | 2021-03-11 | 2024-01-09 | Applied Materials, Inc. | Optical emission spectroscopy control of gas flow in processing chambers |
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