JP5849334B2 - Sputtering apparatus maintenance time determination method, maintenance method, sputtering apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、スパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法等に関する。 The present invention relates to a method for determining a maintenance time of a sputtering apparatus and the like.
スパッタリング装置の中でも成膜速度の高いものにマグネトロンを具備したスパッタリング装置がある。このスパッタリング装置では、真空槽内に基板とターゲット部材とが対向配置され、ターゲット部材の基板とは反対側にマグネトロンが配される。この位置にマグネトロンを配することで基板とターゲット部材との隙間に発生するプラズマをターゲット部材付近に集中させることができ、その結果、成膜速度を高めることができる。また、マグネトロンをターゲット部材に沿って満遍なく移動させることで、ターゲット部材の局部的な消耗を防止している。スパッタリング装置は、さらに、基板とターゲット部材の間にマスク保持部材を備えている。マスク保持部材は、基板とターゲット部材との隙間の領域に開口部を有している。マスクは、マスク保持部の開口部に配される(特許文献1、2)。
Among sputtering apparatuses, one having a high film forming speed is a sputtering apparatus equipped with a magnetron. In this sputtering apparatus, a substrate and a target member are disposed facing each other in a vacuum chamber, and a magnetron is disposed on the opposite side of the target member from the substrate. By arranging the magnetron at this position, the plasma generated in the gap between the substrate and the target member can be concentrated in the vicinity of the target member, and as a result, the film formation rate can be increased. Further, the magnetron is moved evenly along the target member, thereby preventing local consumption of the target member. The sputtering apparatus further includes a mask holding member between the substrate and the target member. The mask holding member has an opening in the area of the gap between the substrate and the target member. The mask is arranged in the opening of the mask holding part (
ところで、ターゲット部材から飛び出したターゲット材料は、基板だけでなく真空槽内の各種部材にも堆積する。各種部材への堆積量は、スパッタリング装置の累積稼働時間が長くなるほど増加してくる。このように各種部材への堆積量が増加すると、真空槽内の電気的な条件が変化するのでプラズマの分布等が影響され、所望の特性の薄膜が得られなくなる恐れがある。そこで、従来、定期的に真空槽内の各種部材の洗浄や交換などのメンテナンスが行われている。 By the way, the target material jumping out of the target member is deposited not only on the substrate but also on various members in the vacuum chamber. The amount of deposition on various members increases as the cumulative operating time of the sputtering apparatus becomes longer. When the amount of deposition on various members increases in this way, the electrical conditions in the vacuum chamber change, so that the plasma distribution and the like are affected, and there is a possibility that a thin film having desired characteristics cannot be obtained. Therefore, conventionally, maintenance such as cleaning and replacement of various members in the vacuum chamber is regularly performed.
しかしながら、スパッタリング装置の成膜条件は日々微調整されることが多く、ターゲット材料の堆積速度は必ずしも一定とは限らない。そのため、メンテナンスを定期的に行うと、メンテナンスが必要な時期よりも早すぎたり遅すぎたりする場合がある。
本発明は、上記課題に鑑み、メンテナンスを好適な時期に行うことができる技術を提供することを目的とする。
However, the deposition conditions of the sputtering apparatus are often finely adjusted every day, and the deposition rate of the target material is not always constant. Therefore, if maintenance is performed regularly, it may be too early or too late than when maintenance is necessary.
An object of this invention is to provide the technique which can perform a maintenance at a suitable time in view of the said subject.
本発明の一態様に係るメンテナンス時期決定方法は、基板を保持する基板保持部材と、導電性材料を含むターゲット部材と前記基板とが対向するように、前記ターゲット部材を保持するターゲット保持部材と、前記基板と前記ターゲット部材との間に設けられ、前記基板と前記ターゲット部材との隙間の領域に開口部を有し、前記開口部に配されるマスクを保持する、絶縁性材料で構成されたマスク保持部材と、前記基板と前記ターゲット部材との間に電圧を印加する電源部と、前記ターゲット部材の前記基板とは反対側に配され、前記ターゲット部材に垂直な方向から見て前記マスク保持部材の開口部と重なる第1の領域と前記マスク保持部材の開口部と重ならない第2の領域との両方に移動するマグネトロンと、を備えるスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法において、前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときに、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧を指標する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かを判断する。 A maintenance time determination method according to an aspect of the present invention includes a substrate holding member that holds a substrate, a target holding member that holds the target member so that the target member containing a conductive material and the substrate face each other, The insulating member is provided between the substrate and the target member, and has an opening in a gap region between the substrate and the target member, and holds a mask disposed in the opening. A mask holding member, a power source for applying a voltage between the substrate and the target member, and the mask holding member as viewed from a direction perpendicular to the target member, disposed on the opposite side of the target member from the substrate. A magnetron that moves to both a first region that overlaps the opening of the member and a second region that does not overlap the opening of the mask holding member. In the method for determining the maintenance time of the apparatus, when the magnetron is in the second region, a physical quantity indicating a voltage applied between the substrate and the target member is measured, and based on the measured value of the physical quantity To determine whether maintenance of the sputtering apparatus is necessary.
上記構成によれば、特定の物理量を実際に測定し、その測定値に基づいてメンテナンス時期を決定している。そのため、ターゲット材料の堆積速度が一定ではない場合でも、メンテナンスを好適な時期に行うことができる。 According to the above configuration, the specific physical quantity is actually measured, and the maintenance time is determined based on the measured value. Therefore, even when the deposition rate of the target material is not constant, the maintenance can be performed at a suitable time.
[本発明の一態様に至る経緯]
まず、発明者が本発明の一態様に至った経過について説明する。
図1(a)に、マグネトロンを具備したスパッタリング装置の構造を示す。
スパッタリング装置は、真空槽11、基板保持部材12、ターゲット保持部材14、マスク保持部材16、電源部18、電圧検出部21、マグネトロン23を備える。
[Background to One Embodiment of the Present Invention]
First, a process in which the inventor has reached one embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1A shows the structure of a sputtering apparatus equipped with a magnetron.
The sputtering apparatus includes a
真空槽11は、ステンレス等の金属材料から構成されている。また、真空槽は、配線22を介して電気的に接地されている。
基板保持部材12は、サセプターとも称され、基板13を保持する機能を有する。
ターゲット保持部材14は、バッキングプレートとも称され、ターゲット部材15を保持する機能を有する。基板13とターゲット部材15は対向して配置される。
The
The
The
マスク保持部材16は、絶縁性材料から構成され、基板13とターゲット部材15との間に設けられている。マスク保持部材16は、基板13とターゲット部材15との隙間の領域に開口部16aを有している。マスク17は、マスク保持部材16の開口部16aに配される。
電源部18は、配線19を介して基板保持部材12に電気的に接続され、配線20を介してターゲット部材15に電気的に接続されている。これにより、基板13とターゲット部材15との間に電圧が印加される。本実施形態では、電源部18は、定電力電源装置である。
The
The
マグネトロン23は、ターゲット部材15の基板13とは反対側に配され、ターゲット部材15に沿って移動する。本実施形態では、マグネトロン23は、矢印23aに示す方向に往復移動する。この際、マグネトロン23は、ターゲット部材15に垂直な方向から見てマスク保持部材16の開口部16aと重なる第1の領域A1と、マスク保持部材16の開口部16aと重ならない第2の領域A2との両方に移動可能である。
The
図1(b)に、ターゲット部材に垂直な方向から見たときのマグネトロンとマスク保持部材の位置関係を示す。本実施形態では、マスク保持部材16は、中央に矩形の開口部16aを有する枠形状である。また、本実施形態では、マグネトロン23は、長尺状であり、矢印23aに示すように短手方向に往復移動する。
ターゲット部材15から飛び出したターゲット材料は、基板13だけでなく真空槽11の内壁、マスク保持部材16、マスク17にも堆積する。そのため、スパッタリング装置のメンテナンスが定期的に行われる。
FIG. 1B shows the positional relationship between the magnetron and the mask holding member when viewed from the direction perpendicular to the target member. In the present embodiment, the
The target material jumping out of the
発明者は、スパッタリング装置の基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧に着目し、メンテナンス直前と直後とで電圧の相違を観察した。そして、以下の結果を得た。図2(a)にメンテナンス直前の電圧の測定結果を示し、図2(b)にメンテナンス直後の電圧の測定結果を示す。図2(a)、(b)では、電圧の測定結果は、電圧の平均値を100%としたときの比率で表されている。図2(a)に着目すると、電圧が100%程度で推移し、周期的に115%程度まで跳ね上がる様子が分かる。この電圧の跳ね上がりの周期は、マグネトロン23の往復移動の周期に一致している。即ち、マグネトロン23が、マスク保持部材16の開口部に重なる第1の領域A1に位置するときは電圧が100%程度であり、マスク保持部材16の開口部に重ならない第2の領域A2に位置するときは電圧が115%程度である。第1の領域A1と第2の領域A2とで電圧値が異なるのは、マグネトロン23の移動に伴いプラズマの密度分布が変化し、そのために基板13とターゲット部材15との間のインピーダンスが変化するからであると考えられる。また、図2(b)に着目すると、マグネトロン23が第1の領域A1に位置するときは電圧が100%程度で推移し、第2の領域A2に位置するときは電圧が105%程度である。図2(a)(b)の両方を見比べると、マグネトロン23が第1の領域A1にあるときはメンテナンスの直前と直後で電圧が同じ程度であるのに対し、マグネトロン23が第2の領域A2にあるときはメンテナンスの直前と直後で電圧が異なることが分かる。図3に、電圧の平均値、最低値、最高値を示す。サンプル1、2の2つのサンプルで同様の傾向が見られた。
The inventor paid attention to the voltage applied between the
発明者は、マグネトロン23が第2の領域A2にあるときの電圧がメンテナンス直前と直後で異なる理由について、以下のように考察した。
図4にメンテナンス直前と直後のスパッタリング装置の様子を模式的に示す。メンテナンス直前では、ターゲット材料の堆積物24が存在する。これに対し、メンテナンス直後では、ターゲット材料の堆積物24が存在しない。ターゲット材料の堆積物24が導電性材料から構成されていると、メンテナンス直前は配線22を通じた漏れ電流が流れやすく、メンテナンス直後は漏れ電流が流れにくくなると考えられる。ターゲット材料の堆積物24が存在すると、電源部18は、基板13とターゲット部材15との間の放電電流に加えて漏れ電流も流そうとするので、メンテナンス直前はメンテナンス直後に比べて電圧が高くなる。これが、マグネトロン23が第2の領域A2にあるときにメンテナンス直前と直後で電圧が異なる理由と考えられる。そして、このような理由であれば、堆積物24の堆積量が多くなるほど漏れ電流が大きくなり、それに応じて電圧が高くなると想定される。
The inventor considered as follows why the voltage when the
FIG. 4 schematically shows the state of the sputtering apparatus immediately before and after the maintenance. Immediately before maintenance, there is a
本発明の一態様であるスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法は、このような新たな知見に基づいて得られたものである。
[本発明の一態様の概要]
本発明の一態様に係るスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法は、基板を保持する基板保持部材と、導電性材料を含むターゲット部材と前記基板とが対向するように、前記ターゲット部材を保持するターゲット保持部材と、前記基板と前記ターゲット部材との間に設けられ、前記基板と前記ターゲット部材との隙間の領域に開口部を有し、前記開口部に配されるマスクを保持する、絶縁性材料で構成されたマスク保持部材と、前記基板と前記ターゲット部材との間に電圧を印加する電源部と、前記ターゲット部材の前記基板とは反対側に配され、前記ターゲット部材に垂直な方向から見て前記マスク保持部材の開口部と重なる第1の領域と前記マスク保持部材の開口部と重ならない第2の領域との両方に移動するマグネトロンと、を備えるスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法において、前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときに、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧を指標する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かを判断する。
The maintenance time determination method for a sputtering apparatus according to one embodiment of the present invention has been obtained based on such new knowledge.
[Outline of One Embodiment of the Present Invention]
A sputtering apparatus maintenance time determination method according to an aspect of the present invention includes a substrate holding member that holds a substrate, a target member that holds the target member so that the target member containing a conductive material and the substrate face each other. An insulating material provided between a member, the substrate and the target member, having an opening in a region of a gap between the substrate and the target member, and holding a mask disposed in the opening A mask holding member that is configured, a power supply unit that applies a voltage between the substrate and the target member, and a target member that is disposed on the opposite side of the substrate from the direction perpendicular to the target member. A magnetron that moves to both the first region that overlaps the opening of the mask holding member and the second region that does not overlap the opening of the mask holding member; In the sputtering apparatus maintenance time determination method, when the magnetron is in the second region, a physical quantity indicative of a voltage applied between the substrate and the target member is measured, and a measured value of the physical quantity Based on the above, it is determined whether maintenance of the sputtering apparatus is necessary.
また、前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かの判断は、前記測定値と基準値とを比較することにより行われることとしてもよい。
また、前記スパッタリング装置を用いた最初の成膜、または、直前のメンテナンス後の最初の成膜の際、前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときの前記物理量を測定し、得られた測定値に基づいて前記基準値を算出することとしてもよい。
The determination as to whether maintenance of the sputtering apparatus is necessary may be made by comparing the measured value with a reference value.
In addition, at the time of the first film formation using the sputtering apparatus or the first film formation after the last maintenance, the physical quantity when the magnetron is in the second region is measured, and the obtained measurement value The reference value may be calculated based on the above.
また、さらに、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの前記物理量を測定し、前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かの判断は、さらに、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの測定値に基づくこととしてもよい。
また、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの前記物理量の測定は、単位時間当たり第1の回数行われ、前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときの前記物理量の測定は、単位時間当たり第2の回数行われ、前記第2の回数は、前記第1の回数よりも多いこととしてもよい。
Further, the physical quantity when the magnetron is in the first region is measured, and whether or not the maintenance of the sputtering apparatus is necessary is further determined when the magnetron is in the first region. It may be based on the measured value.
The measurement of the physical quantity when the magnetron is in the first area is performed a first time per unit time, and the measurement of the physical quantity when the magnetron is in the second area is unit time. The second number of times may be performed, and the second number may be greater than the first number.
また、前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かの判断は、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの前記物理量の測定値と前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときの前記物理量の測定値との差分または比率と、基準値とを比較することにより行われることとしてもよい。
また、前記スパッタリング装置を用いた最初の成膜、または、直前のメンテナンス後の最初の成膜の際、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの前記物理量と前記第2の領域にあるときの前記物理量とを測定し、得られた測定値の差分または比率に基づいて前記基準値を算出することとしてもよい。
In addition, whether the maintenance of the sputtering apparatus is necessary is determined by measuring the physical quantity when the magnetron is in the first area and measuring the physical quantity when the magnetron is in the second area. It is good also as performing by comparing the difference or ratio with a value, and a reference value.
In addition, when the magnetron is in the first region and the second region in the first film formation using the sputtering apparatus or the first film formation after the last maintenance. The physical value may be measured, and the reference value may be calculated based on the difference or ratio of the obtained measurement values.
また、前記スパッタリング装置は、さらに、前記マグネトロンの位置を検出する位置センサを備え、前記物理量の測定は、前記位置センサの検出結果が前記マグネトロンの位置が前記第2の領域にあると検出されたときに行われることとしてもよい。
また、前記電源部は、定電力電源装置であることとしてもよい。
また、前記物理量は、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧、前記基板と前記ターゲット部材との間に流れる電流、および、前記マスク保持部材の接地経路に流れる電流の少なくとも一つであることとしてもよい。
The sputtering apparatus further includes a position sensor for detecting the position of the magnetron, and the measurement of the physical quantity has been detected when the position of the magnetron is in the second region. It may be done sometimes.
Further, the power supply unit may be a constant power supply device.
The physical quantity is at least one of a voltage applied between the substrate and the target member, a current flowing between the substrate and the target member, and a current flowing through the ground path of the mask holding member. It is good also as being.
本発明の一態様に係るスパッタリング装置のメンテナンス方法は、基板を保持する基板保持部材と、導電性材料を含むターゲット部材と前記基板とが対向するように、前記ターゲット部材を保持するターゲット保持部材と、前記基板と前記ターゲット部材との間に設けられ、前記基板と前記ターゲット部材との隙間の領域に開口部を有し、前記開口部に配されるマスクを保持する、絶縁性材料で構成されたマスク保持部材と、前記基板と前記ターゲット部材との間に電圧を印加する電源部と、前記ターゲット部材の前記基板とは反対側に配され、前記ターゲット部材に垂直な方向から見て前記マスク保持部材の開口部と重なる第1の領域と前記マスク保持部材の開口部と重ならない第2の領域との両方に移動するマグネトロンと、を備えるスパッタリング装置のメンテナンス方法において、前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときに、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧を指標する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かを判断し、メンテナンスが必要と判断された場合にメンテナンスを行う。 A sputtering apparatus maintenance method according to an aspect of the present invention includes a substrate holding member that holds a substrate, a target holding member that holds the target member so that the target member containing a conductive material and the substrate face each other. And an insulating material that is provided between the substrate and the target member, has an opening in a gap region between the substrate and the target member, and holds a mask disposed in the opening. The mask holding member, a power supply unit for applying a voltage between the substrate and the target member, and the mask disposed on the opposite side of the target member from the substrate and viewed from a direction perpendicular to the target member. A magnetron that moves to both the first region that overlaps the opening of the holding member and the second region that does not overlap the opening of the mask holding member. In the maintenance method of the sputtering apparatus, when the magnetron is in the second region, a physical quantity indicating a voltage applied between the substrate and the target member is measured, and based on the measured value of the physical quantity It is determined whether maintenance of the sputtering apparatus is necessary, and maintenance is performed when it is determined that maintenance is necessary.
本発明の一態様に係るスパッタリングシステムは、基板を保持する基板保持部材と、ターゲット部材と前記基板とが対向するように、前記ターゲット部材を保持するターゲット保持部材と、前記基板と前記ターゲット部材との間に設けられ、前記基板と前記ターゲット部材との隙間の領域に開口部を有し、前記開口部に配されるマスクを保持する、絶縁性材料で構成されたマスク保持部材と、前記基板と前記ターゲット部材との間に電圧を印加する電源部と、前記ターゲット部材の前記基板とは反対側に配され、前記ターゲット部材に垂直な方向から見て前記マスク保持部材の開口部と重なる第1の領域と前記マスク保持部材の開口部と重ならない第2の領域との両方に移動するマグネトロンと、前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときに、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧を指標する物理量を測定する測定部と、前記物理量の測定値に基づいて前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かを判断する判断部と、を備える。 A sputtering system according to an aspect of the present invention includes a substrate holding member that holds a substrate, a target holding member that holds the target member such that the target member and the substrate face each other, and the substrate and the target member. A mask holding member made of an insulating material that is provided between the substrate and the target member and has an opening in a region of a gap between the substrate and the target member and holds the mask disposed in the opening; And a power supply unit for applying a voltage between the target member and the target member, and the target member is disposed on a side opposite to the substrate, and overlaps with an opening of the mask holding member when viewed from a direction perpendicular to the target member. A magnetron that moves to both the first region and the second region that does not overlap the opening of the mask holding member, and the magnetron is in the second region A measurement unit that measures a physical quantity that indicates a voltage applied between the substrate and the target member, and a determination unit that determines whether maintenance of the sputtering apparatus is necessary based on the measured value of the physical quantity And comprising.
また、前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かの判断は、前記測定値と基準値とを比較することにより行われることとしてもよい。
また、さらに、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの前記物理量を測定し、前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かの判断は、さらに、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの測定値に基づくこととしてもよい。
The determination as to whether maintenance of the sputtering apparatus is necessary may be made by comparing the measured value with a reference value.
Further, the physical quantity when the magnetron is in the first region is measured, and whether or not the maintenance of the sputtering apparatus is necessary is further determined when the magnetron is in the first region. It may be based on the measured value.
また、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの前記物理量の測定は、単位時間当たり第1の回数行われ、前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときの前記物理量の測定は、単位時間当たり第2の回数行われ、前記第2の回数は、前記第1の回数よりも多いこととしてもよい。
また、前記スパッタリング装置のメンテナンスが必要か否かの判断は、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの前記物理量の測定値と前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときの前記物理量の測定値との差分または比率と、基準値とを比較することにより行われることとしてもよい。
The measurement of the physical quantity when the magnetron is in the first area is performed a first time per unit time, and the measurement of the physical quantity when the magnetron is in the second area is unit time. The second number of times may be performed, and the second number may be greater than the first number.
In addition, whether the maintenance of the sputtering apparatus is necessary is determined by measuring the physical quantity when the magnetron is in the first area and measuring the physical quantity when the magnetron is in the second area. It is good also as performing by comparing the difference or ratio with a value, and a reference value.
また、前記スパッタリング装置は、さらに、前記マグネトロンの位置を検出する位置センサを備え、前記物理量の測定は、前記位置センサの検出結果が前記マグネトロンの位置が前記第2の領域にあると検出されたときに行われることとしてもよい。
また、前記電源部は、定電力電源装置であることとしてもよい。
また、前記物理量は、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧、前記基板と前記ターゲット部材との間に流れる電流、および、前記マスク保持部材の接地経路に流れる電流の少なくとも一つであることとしてもよい。
The sputtering apparatus further includes a position sensor for detecting the position of the magnetron, and the measurement of the physical quantity has been detected when the position of the magnetron is in the second region. It may be done sometimes.
Further, the power supply unit may be a constant power supply device.
The physical quantity is at least one of a voltage applied between the substrate and the target member, a current flowing between the substrate and the target member, and a current flowing through the ground path of the mask holding member. It is good also as being.
本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施形態]
<構成>
図5は、本発明の第1の実施形態に係るスパッタリング装置の構成を示す図である。
スパッタリング装置は、図1の構成に加えて、位置センサ25、測定部26、判断部27、表示部28を備える。図1と同じ構成は同一符号を付し、説明を省略する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<Configuration>
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the sputtering apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The sputtering apparatus includes a
位置センサ25は、マグネトロン23の位置を検出する。具体的には、位置センサ25は、第2の領域A2に配されているので、マグネトロン23が第2の領域A2にあるか否かを検出することができる。位置センサ25としては、光学センサ、磁気センサ、機械式センサなどが利用できる。
測定部26は、マグネトロン23が第2の領域A2にあるとき、基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧を測定する。具体的には、測定部26は、電圧検出部21から出力される検出電圧を監視しており、マグネトロン23が第2の領域A2にあるという検出結果が位置センサ25から得られたときに電圧検出部21の検出電圧を取得する。これにより、マグネトロン23が第2の領域A2にあるときの基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧(以下、「第2測定値」という場合がある)を測定することができる。
The
The
判断部27は、測定部26により取得された第2測定値に基づいてメンテナンスが必要か否かを判断する。本実施形態では、この判断は第2測定値と基準値とを比較することにより行われる。例えば、図2(a)の場合、第2測定値は概ね115%であり、図2(b)の場合、第2測定値は概ね105%である。このとき基準値が、例えば110%であれば、図2(a)の場合には第2測定値が基準値を超えることになるのでメンテナンスが必要であると判断され、図2(b)の場合には第2測定値が基準値以下になるのでメンテナンスが不要であると判断される。
The
なお、図2(a)(b)は、位置センサ25を設けずに、1秒毎に電圧を測定した結果である。そのため、第2測定値が毎回同じ位置での測定結果であるとは限らない。このことが、第2測定値が毎回変動している理由であると考えられる。本実施形態では位置センサ25を設けているので、毎回同じ位置での第2測定値を得ることができる。その結果、第2測定値の変動を抑制することができ、測定の精度を高めることができる。
2A and 2B show the results of measuring the voltage every second without providing the
なお、位置センサ25を設けたとしても、第2測定値は、測定誤差を有すると考えられる。そのため、第2測定値を複数回取得し、それらの平均値を用いることで、測定の精度を一層高めることができる。また、本実施形態では、基準値は、スパッタリング装置を用いた最初の成膜、または、直前のメンテナンス後の最初の成膜の際に、第2測定値を取得し、これに基づいて決定される。例えば、メンテナンス後の最初の成膜の際の第2測定値に、規定値を加える、あるいは、規定値を掛ける、という方法で決定する。図2(b)の場合には第2測定値は概ね105%である。この105%にさらに5%を加えると110%が得られる。この110%を基準値として設定する。なお、基準値を決定する場合も、第2測定値を複数回取得し、それらの平均値を用いることで、測定の精度を高めることができる。
Even if the
表示部28は、判断部27の判断結果を表示する。具体的には、メンテナンスが必要であると判断されれば、メンテナンス時期の到来を通知し、メンテナンスが不要であると判断されれば、メンテナンス時期の未到来を通知する。ユーザは、メンテナンス時期が到来していると通知された場合に、メンテナンスを行う。
なお、測定部26、判断部27および表示部28の機能は、具体的には、メモリとCPUを具備するコンピュータがプログラムを実行することにより実現される。
The
Note that the functions of the
図6に、マグネトロンの位置と時間の関係および基板とターゲット部材との間に印加される電圧と時間の関係を示す。図中P2は位置センサ25の位置である。これによるとマグネトロン23は、時刻t1、t2、t3でそれぞれ位置P2に到達する。このときの電圧V1、V2、V3がそれぞれ第2測定値として測定される。
<動作>
スパッタリング装置が実行するメンテナンス時期判断処理の流れを説明する。
FIG. 6 shows the relationship between the position of the magnetron and time, and the relationship between the voltage applied between the substrate and the target member and time. P2 in the figure is the position of the
<Operation>
A flow of maintenance time determination processing executed by the sputtering apparatus will be described.
図7に、本発明の第1の実施形態に係るメンテナンス時期判断処理のフローチャートを示す。メンテナンス時期を判断すべき条件は予め定められており、スパッタリング装置は、その条件を満たした場合に処理を実行する。例えば、成膜のたびに実行してもよいし、毎日一回だけ時刻を決めて実行してもよい。
スパッタリング装置は、まず、位置センサ25がマグネトロン23を検出するまで待機する(ステップS101:No)。位置センサ25がマグネトロン23を検出すれば(ステップS101:Yes)、そのときに基板13とターゲット部材15との間に印加されている電圧(第2測定値)を取得し(ステップS102)、取得した第2測定値を保存する(ステップS103)。スパッタリング装置は、電圧の取得回数が所定回数未満であれば(ステップS104:No)、ステップS101に戻り、所定回数以上であれば(ステップS104:Yes)、保存された所定回数分の第2測定値の平均値を算出する(ステップS105)。スパッタリング装置は、さらに、第2測定値の平均値が基準値よりも高ければ(ステップS106:Yes)、メンテナンス時期が到来していることを通知し(ステップS107)、第2測定値の平均値が基準値以下であれば(ステップS106:No)、メンテナンス時期が未到来であることを通知する(ステップS108)。
FIG. 7 shows a flowchart of the maintenance time determination process according to the first embodiment of the present invention. Conditions for determining the maintenance time are determined in advance, and the sputtering apparatus executes processing when the conditions are satisfied. For example, it may be executed every time the film is formed, or may be executed once every day by determining the time.
First, the sputtering apparatus waits until the
次に、スパッタリング装置が実行する基準値決定処理の流れを説明する。
図8に、本発明の第1の実施形態に係る基準値決定処理のフローチャートを示す。基準値決定処理は、上述の通り、スパッタリング装置を用いた最初の成膜、または、直前のメンテナンス後の最初の成膜の際に実行される。
スパッタリング装置は、まず、位置センサ25がマグネトロン23を検出するまで待機する(ステップS121:No)。位置センサ25がマグネトロン23を検出すれば(ステップS121:Yes)、そのときに基板13とターゲット部材15との間に印加されている電圧(第2測定値)を取得し(ステップS122)、取得した第2測定値を保存する(ステップS123)。スパッタリング装置は、電圧の取得回数が所定回数未満であれば(ステップS124:No)、ステップS121に戻り、所定回数以上であれば(ステップS124:Yes)、保存された所定回数分の第2測定値の平均値を算出する(ステップS125)。スパッタリング装置は、さらに、第2測定値の平均値に規定値を加える、あるいは、規定値を掛ける、という方法により基準値を算出し(ステップS126)、算出された基準値を保存する(ステップS127)。
Next, a flow of reference value determination processing executed by the sputtering apparatus will be described.
FIG. 8 shows a flowchart of the reference value determination process according to the first embodiment of the present invention. As described above, the reference value determination process is executed at the time of the first film formation using the sputtering apparatus or the first film formation after the last maintenance.
The sputtering apparatus first waits until the
<効果>
スパッタリング装置は、マグネトロン23が第2の領域A2にあるときの基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧(第2測定値)に基づいてメンテナンス時期を決定している。即ち、特定の物理量を実際に測定し、その測定値に基づいてメンテナンス時期を決定している。そのため、ターゲット材料の堆積速度が変動する場合でも好適な時期にメンテナンスを行うことができる。
<Effect>
The sputtering apparatus determines the maintenance time based on the voltage (second measured value) applied between the
また、スパッタリング装置は、メンテナンス時期の決定に際し、第2測定値を複数回取得し、それらの平均値を用いている。このように平均値を用いることで測定の精度を高めることができる。
また、スパッタリング装置は、最初の成膜または直前のメンテナンス後の最初の成膜の際の第2測定値に基づいて基準値を決定している。これにより、メンテナンスを実施することによる基準値のずれを毎回補正することができる。
Further, the sputtering apparatus obtains the second measurement value a plurality of times when determining the maintenance time, and uses the average value thereof. Thus, the measurement accuracy can be increased by using the average value.
Further, the sputtering apparatus determines the reference value based on the second measurement value at the time of the first film formation or the first film formation after the last maintenance. Thereby, the shift | offset | difference of the reference value by implementing maintenance can be corrected each time.
また、スパッタリング装置は、基準値の決定に際しても、第2測定値を複数回取得し、それらの平均値を用いている。このように平均値を用いることで測定の精度を高めることができる。
[第2の実施形態]
<構成>
第1の実施形態では、第2測定値に基づいてメンテナンス時期が決定されている。これに対し、第2の実施形態では、第1測定値と第2測定値の差分または比率に基づいてメンテナンス時期が決定される。ここで、第1測定値とは、マグネトロン23が第1の領域A1にあるときの基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧である。
Further, the sputtering apparatus also acquires the second measurement value a plurality of times and uses the average value thereof when determining the reference value. Thus, the measurement accuracy can be increased by using the average value.
[Second Embodiment]
<Configuration>
In the first embodiment, the maintenance time is determined based on the second measurement value. On the other hand, in the second embodiment, the maintenance time is determined based on the difference or ratio between the first measurement value and the second measurement value. Here, the first measurement value is a voltage applied between the
図9は、本発明の第2の実施形態に係るスパッタリング装置の構成を示す図である。
スパッタリング装置は、図5の構成に加えて、第1位置センサ29を備える。また、測定部26と判断部27に代えて、測定部226と判断部227を備える。図5と同じ構成は同一符号を付し、説明を省略する。
第1位置センサ29は、第2位置センサ25と同様に、マグネトロン23の位置を検出する。ただし、第1位置センサ29は、第2位置センサ25と異なり、第1の領域A1に配されている。従って、第1位置センサ29は、マグネトロン23が第1の領域A1にあるか否かを検出することができる。第1位置センサ29としては、光学センサ、磁気センサ、機械式センサなどが利用できる。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a sputtering apparatus according to the second embodiment of the present invention.
The sputtering apparatus includes a
Similar to the
測定部226は、マグネトロン23が第1の領域A1にあるとき、基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧(第1測定値)を測定し、マグネトロン23が第2の領域A2にあるとき、基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧(第2測定値)を測定する。
判断部227は、測定部226により取得された第1測定値と第2測定値の差分または比率に基づいてメンテナンスが必要か否かを判断する。本実施形態では、この判断は差分または比率の平均値と基準値とを比較することにより行われる。例えば、図2(a)の場合、第1測定値は概ね100%であり、第2測定値は概ね115%である。従って、第1測定値と第2測定値の差分は15%であり、第1測定値と第2測定値の比率は1.15である。一方、図2(b)の場合、第1測定値は概ね100%であり、第2測定値は概ね105%である。従って、第1測定値と第2測定値の差分は5%であり、第1測定値と第2測定値の比率は1.05である。このとき、差分の基準値を例えば10%としておけば、図2(a)の場合には第1測定値と第2測定値の差分が基準値を超えることになるのでメンテナンスが必要であると判断され、図2(b)の場合には第1測定値と第2測定値の差分が基準値以下になるのでメンテナンスが不要であると判断される。また、比率の基準値を例えば1.10としておけば、図2(a)の場合には第1測定値と第2測定値の比率が基準値を超えることになるのでメンテナンスが必要であると判断され、図2(b)の場合には第1測定値と第2測定値の比率が基準値以下になるのでメンテナンスが不要であると判断される。
The
The
なお、第1の実施形態と同様に、第1測定値および第2測定値は、測定のたびに変動する。そのため、これらの差分または比率を複数回取得し、それらの平均値を用いるのが好ましい。
また、第1の実施の形態と同様に、基準値はスパッタリング装置を用いた最初の成膜、または、直前のメンテナンス後の最初の成膜の際に、第1測定値および第2測定値を取得し、これらの差分または比率に基づいて決定されることとしてもよい。
Note that, similarly to the first embodiment, the first measurement value and the second measurement value change each time measurement is performed. Therefore, it is preferable to acquire these differences or ratios a plurality of times and use their average values.
As in the first embodiment, the reference value is the first measured value and the second measured value at the time of the first film formation using the sputtering apparatus or the first film formation after the last maintenance. It is good also as acquiring and determining based on these difference or ratio.
図10に、マグネトロンの位置と時間の関係および基板とターゲット部材との間に印加される電圧と時間の関係を示す。図中P1は第1位置センサ29の位置であり、P2は第2位置センサ25の位置である。これによるとマグネトロン23は、時刻t1、t11、t21でそれぞれ位置P1に到達する。このときの電圧V1、V11、V21がそれぞれ第1測定値として測定される。また、マグネトロン23は、時刻t2、t12、t22でそれぞれ位置P2に到達する。このときの電圧V2、V12、V22がそれぞれ第2測定値として測定される。
FIG. 10 shows the relationship between the position of the magnetron and time and the relationship between the voltage applied between the substrate and the target member and time. In the figure,
<動作>
スパッタリング装置が実行するメンテナンス時期判断処理の流れを説明する。
図11に、本発明の第2の実施形態に係るメンテナンス時期判断処理のフローチャートを示す。ここでは、第1測定値および第2測定値の比率を用いる場合を示している。
スパッタリング装置は、まず、第1位置センサ29がマグネトロン23を検出するまで待機する(ステップS201:No)。第1位置センサ29がマグネトロン23を検出すれば(ステップS201:Yes)、そのときに基板13とターゲット部材15との間に印加されている電圧(第1測定値)を取得する(ステップS202)。次に、スパッタリング装置は、第2位置センサ25マグネトロン23を検出するまで待機する(ステップS203:No)。第2位置センサ25がマグネトロン23を検出すれば(ステップS203:Yes)、そのときに基板13とターゲット部材15との間に印加されている電圧(第2測定値)を取得する(ステップS204)。
<Operation>
A flow of maintenance time determination processing executed by the sputtering apparatus will be described.
FIG. 11 shows a flowchart of a maintenance time determination process according to the second embodiment of the present invention. Here, the case where the ratio of the first measurement value and the second measurement value is used is shown.
First, the sputtering apparatus waits until the
スパッタリング装置は、取得した第1測定値と第2測定値の比率を算出し(ステップS205)、得られた測定値比率を保存する(ステップS206)。スパッタリング装置は、電圧の取得回数が所定回数未満であれば(ステップS207:No)、ステップS201に戻り、所定回数以上であれば(ステップS207:Yes)、保存された所定回数分の測定値比率の平均値を算出する(ステップS208)。スパッタリング装置は、さらに、測定値比率の平均値が基準値よりも高ければ(ステップS209:Yes)、メンテナンス時期が到来していることを通知し(ステップS210)、測定値比率の平均値が基準値以下であれば(ステップS209:No)、メンテナンス時期が未到来であることを通知する(ステップS211)。 The sputtering apparatus calculates a ratio between the obtained first measurement value and the second measurement value (step S205), and stores the obtained measurement value ratio (step S206). If the number of times of voltage acquisition is less than the predetermined number of times (step S207: No), the sputtering apparatus returns to step S201, and if it is equal to or greater than the predetermined number of times (step S207: Yes), the measured value ratio for the predetermined number of times stored. Is calculated (step S208). Furthermore, if the average value of the measurement value ratio is higher than the reference value (step S209: Yes), the sputtering apparatus notifies that the maintenance time has come (step S210), and the average value of the measurement value ratio is the reference value. If it is equal to or less than the value (step S209: No), it is notified that the maintenance time has not yet arrived (step S211).
次に、スパッタリング装置が実行する基準値決定処理の流れを説明する。
図12に、本発明の第2の実施形態に係る基準値決定処理のフローチャートを示す。
スパッタリング装置は、まず、第1位置センサ29がマグネトロン23を検出するまで待機する(ステップS221:No)。第1位置センサ29がマグネトロン23を検出すれば(ステップS221:Yes)、そのときに基板13とターゲット部材15との間に印加されている電圧(第1測定値)を取得する(ステップS222)。次に、スパッタリング装置は、第2位置センサ25マグネトロン23を検出するまで待機する(ステップS223:No)。第2位置センサ25がマグネトロン23を検出すれば(ステップS223:Yes)、そのときに基板13とターゲット部材15との間に印加されている電圧(第2測定値)を取得する(ステップS224)。
Next, a flow of reference value determination processing executed by the sputtering apparatus will be described.
FIG. 12 is a flowchart of the reference value determination process according to the second embodiment of the present invention.
First, the sputtering apparatus waits until the
スパッタリング装置は、取得した第1測定値と第2測定値の比率を算出し(ステップS225)、得られた測定値比率を保存する(ステップS226)。スパッタリング装置は、電圧の取得回数が所定回数未満であれば(ステップS227:No)、ステップS221に戻り、所定回数以上であれば(ステップS227:Yes)、保存された所定回数分の測定値比率の平均値を算出する(ステップS228)。スパッタリング装置は、さらに、測定値比率の平均値に規定値を加える、あるいは、規定値を掛ける、という方法により基準値を算出し(ステップS229)、算出された基準値を保存する(ステップS230)。 The sputtering apparatus calculates the ratio between the acquired first measurement value and the second measurement value (step S225), and stores the obtained measurement value ratio (step S226). If the number of times of voltage acquisition is less than the predetermined number of times (step S227: No), the sputtering apparatus returns to step S221. If the number of times of voltage acquisition is equal to or greater than the predetermined number of times (step S227: Yes), Is calculated (step S228). The sputtering apparatus further calculates a reference value by a method of adding a specified value to the average value of the measured value ratios or multiplying the specified value (step S229), and stores the calculated reference value (step S230). .
[第3の実施形態]
第1の実施形態では、第2の領域A2内の1箇所のみ(位置P2)で電圧が測定されている。これに対し、第3の実施形態では、第2の領域A2内の2箇所で電圧が測定される。
図13は、本発明の第3の実施形態に係るスパッタリング装置の構成を示す図である。
[Third Embodiment]
In the first embodiment, the voltage is measured only at one place (position P2) in the second region A2. On the other hand, in the third embodiment, the voltage is measured at two places in the second region A2.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a sputtering apparatus according to the third embodiment of the present invention.
スパッタリング装置は、図5の位置センサ25、測定部26および判断部27に代えて、それぞれ位置センサ30、測定部326および判断部327を備える。図5と同じ構成は同一符号を付し、説明を省略する。
位置センサ30は、マグネトロン23との距離を検出することにより、マグネトロン23の位置を検出する。位置センサ30として、光学センサが利用できる。
The sputtering apparatus includes a
The
測定部326は、マグネトロン23が第2の領域A2内の第1の位置にあるとき、基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧(第2測定値)を測定し、マグネトロン23が第2の領域A2内の第2の位置にあるとき、基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧(第2測定値)を測定する。具体的には、測定部326は、電圧検出部21から出力される検出電圧を監視するとともに、位置センサ30から出力される検出信号を監視しており、マグネトロン23が第1および第2の位置のそれぞれに位置したときに電圧検出部21の検出電圧をそれぞれ取得する。
The
判断部327は、測定部326により取得された第1の位置での第2測定値と第2の位置での第2測定値との平均値に基づいてメンテナンスが必要か否かを判断する。平均値を用いることで、測定の精度を高めることができる。
図14にマグネトロンの位置と時間の関係および基板とターゲット部材との間に印加される電圧と時間の関係を示す。図中P11、P12は第2の領域A2内の位置である。これによるとマグネトロン23は、時刻t1、t2、t3でそれぞれ位置P12、P11、P12に到達する。このときの電圧V1、V2、V3がそれぞれ第2測定値として測定される。そして、電圧V1、V2、V3を平均することにより第2測定値の平均値が得られる。また、マグネトロン23は、時刻t21、t22、t23でそれぞれ位置P12、P11、P12に到達する。このときの電圧V21、V22、V23がそれぞれ第2測定値として測定される。そして、電圧V21、V22、V23を平均することにより第2測定値の平均値が得られる。これらの平均値を単独で用いてもよいし、これらをさらに平均化して用いてもよい。
The
FIG. 14 shows the relationship between the position of the magnetron and time, and the relationship between the voltage applied between the substrate and the target member and time. In the figure, P11 and P12 are positions in the second region A2. According to this, the
[第4の実施形態]
第3の実施形態では、マグネトロン23が第1の領域A1にある場合と第2の領域A2にある場合とで、基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧の測定レート(単位時間当たりの電圧の測定回数)が同じであるが、第4の実施形態では測定レートが異なる。測定レートの変更は、位置センサ30の検出結果に基づいて行うことができる。
[Fourth Embodiment]
In the third embodiment, the measurement rate (unit time) of the voltage applied between the
図15にマグネトロンの位置と時間の関係および基板とターゲット部材との間に印加される電圧と時間の関係を示す。図中Δt1はマグネトロン23が第1の領域A1にある場合の電圧の測定周期であり、Δt2はマグネトロン23が第2の領域A2にある場合の電圧の測定周期である。Δt1とΔt2を比べると、Δt2がΔt1よりも短い。即ち、マグネトロン23が第2の領域A2にある場合のほうが第1の領域A1にある場合よりも、単位時間当たりの電圧の測定回数が多い。このように、マグネトロン23が第2の領域A2にある場合に測定レートを高めることで、第2測定値の平均値を求めるためのサンプル数を増やすことができ、さらに精度を高めることができる。
FIG. 15 shows the relationship between the position of the magnetron and time, and the relationship between the voltage applied between the substrate and the target member and time. In the figure, Δt1 is a voltage measurement cycle when the
[変形例]
以上の通り、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限られない。以下に、上記実施の形態の変形例について説明する。
(1)測定される物理量
実施の形態では、基板とターゲット部材との間に印加される電圧に基づいてメンテナンス時期を決定しているが、基板とターゲット部材との間に印加される電圧を指標する物理量であれば、本発明は、これに限られない。電源部18が定電力電源装置である場合、電圧と電流とに一定の関係が存在するので、電流は電圧を指標する物理量となる。従って、図16(a)に示すように、電源部18に直列に電流検出部31を設け、電流検出部31の検出電流に基づいてメンテナンス時期を決定してもよい。また、図4を用いて説明した通り、マグネトロン23が第2の領域A2にあるときの基板13とターゲット部材15との間に印加される電圧は、接地経路を通じた漏れ電流の大きさに依存している。そのため、接地経路を通じた漏れ電流は電圧を指標する物理量となる。従って、図16(b)に示すように、接地経路に相当する配線22に電流検出部32を設け、電流検出部32の検出電流に基づいてメンテナンス時期を決定してもよい。
[Modification]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. Below, the modification of the said embodiment is demonstrated.
(1) Physical quantity to be measured In the embodiment, the maintenance time is determined based on the voltage applied between the substrate and the target member, but the voltage applied between the substrate and the target member is used as an index. The present invention is not limited to this as long as it is a physical quantity. When the
(2)位置検出
実施の形態では、位置センサを用いてマグネトロン23の位置を検出しているが、本発明はこれに限られない。例えば、図2(b)に示すように、メンテナンス直後の堆積物が存在しない場合でも第1の領域A1と第2の領域A2とで電圧が異なる。従って、基板13とターゲット部材15との間の電圧を監視しておき、電圧が一定値以上上昇すればマグネトロン23が第2の領域にあるとみなすことができる。この場合には位置センサは不要である。
(2) Position Detection In the embodiment, the position of the
また、マグネトロンを往復移動させるための動力源にモータあるいはアクチュエータを用いている場合には、その回転数あるいは移動量でマグネトロン23の位置を検出することができる。この場合にも別途の位置センサは不要である。
(3)平均
実施の形態では、測定の精度を高めるために電圧を複数回取得し、それらの平均値を求めているが、本発明は、これに限られない。1回の電圧測定だけ判断することとしてもよい。
Further, when a motor or actuator is used as a power source for reciprocating the magnetron, the position of the
(3) Average In the embodiment, the voltage is acquired a plurality of times and the average value is obtained in order to increase the accuracy of measurement, but the present invention is not limited to this. Only one voltage measurement may be determined.
(4)マスク保持部材
実施の形態では、マスク保持部材16は中央に矩形の開口部16aを有する枠形状であるが、本発明は、これに限られない。例えば、枠形状の1辺が欠如した形状でもよいし、枠形状の対向する2辺が欠如した形状でもよい。
(5)測定部、判断部および表示部のハードウェア構成
実施の形態では、測定部26、判断部27および表示部28の機能は、スパッタリング装置に内蔵されたコンピュータにより実現されているが、本発明は、これに限られない。例えば、これらの一部または全部をスパッタリング装置とは別のハードウェアで実現してもよい。例えば、測定部26の機能はスパッタリング装置で実現し、判断部27の機能はスパッタリング装置にネットワークで接続された製造実行システム(MES:Manufacturing Excution System)で実現し、表示部28の機能は製造実行システムにネットワークで接続されたクライアントPCで実現するというようにしてもよい。
(4) Mask Holding Member In the embodiment, the
(5) Hardware configuration of measurement unit, determination unit, and display unit In the embodiment, the functions of the
(6)マグネトロンの移動形態
実施の形態では、マグネトロン23は往復移動しているが、本発明は、これに限られない。ターゲット部材に垂直な方向から見てマスク保持部材の開口部に重なる位置と開口部に重ならない位置とで移動できさえすればよい。例えば、円板状のマグネトロンをターゲット部材に沿って周回移動させることとしてもよい。
(6) Magnetron Movement Mode In the embodiment, the
本発明は、スパッタリング装置に利用可能である。 The present invention can be used in a sputtering apparatus.
11 真空槽
12 基板保持部材
13 基板
14 ターゲット保持部材
15 ターゲット部材
16 マスク保持部材
16a 開口部
17 マスク
18 電源部
19 配線
20 配線
21 電圧検出部
22 配線
23 マグネトロン
24 堆積物
25 位置センサ
26 測定部
27 判断部
28 表示部
29 位置センサ
30 位置センサ
31 電流検出部
32 電流検出部
226 測定部
227 判断部
326 測定部
327 判断部
DESCRIPTION OF
Claims (17)
導電性材料を含むターゲット部材と前記基板とが対向するように、前記ターゲット部材を保持するターゲット保持部材と、
前記基板と前記ターゲット部材との間に設けられ、前記基板と前記ターゲット部材との隙間の領域に開口部を有し、前記開口部に配されるマスクを保持する、絶縁性材料で構成されたマスク保持部材と、
前記基板と前記ターゲット部材との間に電圧を印加する電源部と、
前記ターゲット部材の前記基板とは反対側に配され、前記ターゲット部材に垂直な方向から見て前記マスク保持部材の開口部と重なる第1の領域と前記マスク保持部材の開口部と重ならない第2の領域との両方に移動するマグネトロンと、
を備えるスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法において、
成膜中であって前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときに、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧、前記基板と前記ターゲット部材との間に流れる電流、および、前記マスク保持部材の接地経路に流れる電流の少なくとも一つの物理量を測定し、
前記物理量の測定値に基づいて前記マスクまたは前記マスク保持部材の清掃または交換のメンテナンスが必要か否かを判断する、
スパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 A substrate holding member for holding the substrate;
A target holding member for holding the target member so that the target member containing a conductive material and the substrate face each other;
The insulating member is provided between the substrate and the target member, and has an opening in a gap region between the substrate and the target member, and holds a mask disposed in the opening. A mask holding member;
A power supply for applying a voltage between the substrate and the target member;
A second region that is disposed on the opposite side of the substrate from the target member and overlaps the opening of the mask holding member when viewed from a direction perpendicular to the target member, and a second that does not overlap the opening of the mask holding member A magnetron that moves both to and
In a method for determining the maintenance time of a sputtering apparatus comprising:
A voltage applied between the substrate and the target member, a current flowing between the substrate and the target member when the magnetron is in the second region during film formation ; and Measure at least one physical quantity of current flowing through the ground path of the mask holding member ,
Determining whether cleaning or replacement maintenance of the mask or the mask holding member is necessary based on the measured value of the physical quantity;
A method for determining the maintenance time of a sputtering apparatus.
請求項1に記載のスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 Before texture Maintenance must determine whether or not is performed by comparing the measured value and the reference value,
The maintenance time determination method of the sputtering apparatus according to claim 1.
請求項2に記載のスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 Based on the measured value obtained by measuring the physical quantity when the magnetron is in the second region at the time of the first film formation using the sputtering apparatus or the first film formation after the last maintenance. To calculate the reference value,
The method for determining the maintenance time of the sputtering apparatus according to claim 2.
前記メンテナンスが必要か否かの判断は、さらに、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの測定値に基づく、
請求項1に記載のスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 Further, the physical quantity is measured when the magnetron is in the first region during film formation ,
Before texture Maintenance must determine whether or not further based on the measurement value when the magnetron is in the first region,
The maintenance time determination method of the sputtering apparatus according to claim 1.
前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときの前記物理量の測定は、単位時間当たり第2の回数行われ、
前記第2の回数は、前記第1の回数よりも多い、
請求項4に記載のスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 The measurement of the physical quantity when the magnetron is in the first region is performed a first number of times per unit time,
The measurement of the physical quantity when the magnetron is in the second region is performed a second number of times per unit time,
The second number of times is greater than the first number of times;
The method for determining the maintenance time of the sputtering apparatus according to claim 4.
請求項4に記載のスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 Before texture Maintenance must determine whether or not the between the measured value of the physical quantity when the magnetron and the measured value of the physical quantity when the magnetron is in the first region is in the second region Done by comparing the difference or ratio with a reference value,
The method for determining the maintenance time of the sputtering apparatus according to claim 4.
前記スパッタリング装置を用いた最初の成膜、または、直前のメンテナンス後の最初の成膜の際、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの前記物理量と前記第2の領域にあるときの前記物理量とを測定し、得られた測定値の差分または比率に基づいて前記基準値を算出する、
請求項5に記載のスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 The determination as to whether the maintenance is necessary is performed by comparing the measured value with a reference value,
In the first film formation using the sputtering apparatus or the first film formation after the last maintenance, the physical quantity when the magnetron is in the first region and the physical amount when the magnetron is in the second region Measuring the physical quantity, and calculating the reference value based on the difference or ratio of the obtained measurement values,
The method for determining the maintenance time of the sputtering apparatus according to claim 5.
前記物理量の測定は、前記位置センサの検出結果が前記マグネトロンの位置が前記第2の領域にあると検出されたときに行われる、
請求項1に記載のスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 The sputtering apparatus further includes a position sensor that detects a position of the magnetron,
The measurement of the physical quantity is performed when the detection result of the position sensor detects that the position of the magnetron is in the second region.
The maintenance time determination method of the sputtering apparatus according to claim 1.
請求項1に記載のスパッタリング装置のメンテナンス時期決定方法。 The power supply unit is a constant power supply device.
The maintenance time determination method of the sputtering apparatus according to claim 1.
導電性材料を含むターゲット部材と前記基板とが対向するように、前記ターゲット部材を保持するターゲット保持部材と、
前記基板と前記ターゲット部材との間に設けられ、前記基板と前記ターゲット部材との隙間の領域に開口部を有し、前記開口部に配されるマスクを保持する、絶縁性材料で構成されたマスク保持部材と、
前記基板と前記ターゲット部材との間に電圧を印加する電源部と、
前記ターゲット部材の前記基板とは反対側に配され、前記ターゲット部材に垂直な方向から見て前記マスク保持部材の開口部と重なる第1の領域と前記マスク保持部材の開口部と重ならない第2の領域との両方に移動するマグネトロンと、
を備えるスパッタリング装置のメンテナンス方法において、
成膜中であって前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときに、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧、前記基板と前記ターゲット部材との間に流れる電流、および、前記マスク保持部材の接地経路に流れる電流の少なくとも一つの物理量を測定し、
前記物理量の測定値に基づいて前記マスクまたは前記マスク保持部材の清掃または交換のメンテナンスが必要か否かを判断し、
前記メンテナンスが必要と判断された場合に前記メンテナンスを行う、
スパッタリング装置のメンテナンス方法。 A substrate holding member for holding the substrate;
A target holding member for holding the target member so that the target member containing a conductive material and the substrate face each other;
The insulating member is provided between the substrate and the target member, and has an opening in a gap region between the substrate and the target member, and holds a mask disposed in the opening. A mask holding member;
A power supply for applying a voltage between the substrate and the target member;
A second region that is disposed on the opposite side of the substrate from the target member and overlaps the opening of the mask holding member when viewed from a direction perpendicular to the target member, and a second that does not overlap the opening of the mask holding member A magnetron that moves both to and
In a maintenance method of a sputtering apparatus comprising:
A voltage applied between the substrate and the target member, a current flowing between the substrate and the target member when the magnetron is in the second region during film formation ; and Measure at least one physical quantity of current flowing through the ground path of the mask holding member ,
Determining whether maintenance of cleaning or replacement of the mask or the mask holding member is necessary based on the measured value of the physical quantity;
Performing the maintenance when the maintenance is judged to be necessary,
Maintenance method of sputtering equipment.
ターゲット部材と前記基板とが対向するように、前記ターゲット部材を保持するターゲット保持部材と、
前記基板と前記ターゲット部材との間に設けられ、前記基板と前記ターゲット部材との隙間の領域に開口部を有し、前記開口部に配されるマスクを保持する、絶縁性材料で構成されたマスク保持部材と、
前記基板と前記ターゲット部材との間に電圧を印加する電源部と、
前記ターゲット部材の前記基板とは反対側に配され、前記ターゲット部材に垂直な方向から見て前記マスク保持部材の開口部と重なる第1の領域と前記マスク保持部材の開口部と重ならない第2の領域との両方に移動するマグネトロンと、
成膜中であって前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときに、前記基板と前記ターゲット部材との間に印加される電圧、前記基板と前記ターゲット部材との間に流れる電流、および、前記マスク保持部材の接地経路に流れる電流の少なくとも一つの物理量を測定する測定部と、
前記物理量の測定値に基づいて前記マスクまたは前記マスク保持部材の清掃または交換のメンテナンスが必要か否かを判断する判断部と、
を備えるスパッタリング装置。 A substrate holding member for holding the substrate;
A target holding member for holding the target member such that the target member and the substrate face each other;
The insulating member is provided between the substrate and the target member, and has an opening in a gap region between the substrate and the target member, and holds a mask disposed in the opening. A mask holding member;
A power supply for applying a voltage between the substrate and the target member;
A second region that is disposed on the opposite side of the substrate from the target member and overlaps the opening of the mask holding member when viewed from a direction perpendicular to the target member, and a second that does not overlap the opening of the mask holding member A magnetron that moves both to and
A voltage applied between the substrate and the target member, a current flowing between the substrate and the target member when the magnetron is in the second region during film formation ; and A measuring unit that measures at least one physical quantity of the current flowing through the ground path of the mask holding member ;
A determination unit that determines whether cleaning or replacement maintenance of the mask or the mask holding member is necessary based on the measured value of the physical quantity;
A sputtering apparatus comprising:
請求項11に記載のスパッタリング装置。 Before texture Maintenance must determine whether or not is performed by comparing the measured value and the reference value,
The sputtering apparatus according to claim 11 .
前記メンテナンスが必要か否かの判断は、さらに、前記マグネトロンが前記第1の領域にあるときの測定値に基づく、
請求項11に記載のスパッタリング装置。 Further, the physical quantity is measured when the magnetron is in the first region during film formation ,
Before texture Maintenance must determine whether or not further based on the measurement value when the magnetron is in the first region,
The sputtering apparatus according to claim 11 .
前記マグネトロンが前記第2の領域にあるときの前記物理量の測定は、単位時間当たり第2の回数行われ、
前記第2の回数は、前記第1の回数よりも多い、
請求項13に記載のスパッタリング装置。 The measurement of the physical quantity when the magnetron is in the first region is performed a first number of times per unit time,
The measurement of the physical quantity when the magnetron is in the second region is performed a second number of times per unit time,
The second number of times is greater than the first number of times;
The sputtering apparatus according to claim 13 .
請求項13に記載のスパッタリング装置。 Before texture Maintenance must determine whether or not the between the measured value of the physical quantity when the magnetron and the measured value of the physical quantity when the magnetron is in the first region is in the second region Done by comparing the difference or ratio with a reference value,
The sputtering apparatus according to claim 13 .
前記物理量の測定は、前記位置センサの検出結果が前記マグネトロンの位置が前記第2の領域にあると検出されたときに行われる、
請求項11に記載のスパッタリング装置。 The sputtering apparatus further includes a position sensor that detects a position of the magnetron,
The measurement of the physical quantity is performed when the detection result of the position sensor detects that the position of the magnetron is in the second region.
The sputtering apparatus according to claim 11 .
請求項11に記載のスパッタリング装置。 The power supply unit is a constant power supply device.
The sputtering apparatus according to claim 11 .
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