JPH06256938A - スパッタ装置 - Google Patents
スパッタ装置Info
- Publication number
- JPH06256938A JPH06256938A JP4022393A JP4022393A JPH06256938A JP H06256938 A JPH06256938 A JP H06256938A JP 4022393 A JP4022393 A JP 4022393A JP 4022393 A JP4022393 A JP 4022393A JP H06256938 A JPH06256938 A JP H06256938A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- thin film
- shape
- sputtering apparatus
- measuring means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタ装置のターゲットの寿命予測を高精
度に行うことにより、所望の材質の薄膜を確実に、かつ
生産性を高く被薄膜形成物上に薄膜を形成することがで
きるスパッタ装置を提供することを目的とする。 【構成】 ターゲットにイオンを衝突させて、ターゲッ
トに対向する位置に設置された被薄膜形成物に薄膜を形
成するスパッタ装置において、該ターゲットの減少量を
測定する手段を設けたことを特徴とするスパッタ装置で
ある。
度に行うことにより、所望の材質の薄膜を確実に、かつ
生産性を高く被薄膜形成物上に薄膜を形成することがで
きるスパッタ装置を提供することを目的とする。 【構成】 ターゲットにイオンを衝突させて、ターゲッ
トに対向する位置に設置された被薄膜形成物に薄膜を形
成するスパッタ装置において、該ターゲットの減少量を
測定する手段を設けたことを特徴とするスパッタ装置で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハ等の被薄膜形
成物に薄膜を形成するスパッタ装置に関する。
成物に薄膜を形成するスパッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリング現象を利用してウェーハ
に薄膜を形成するスパッタ装置は、薄膜の原料となるタ
ーゲットと、このターゲットに対向した位置に設置され
た被薄膜形成物たるウェーハ等の間に高周波電圧を印加
することによって、イオンをターゲットに衝突させ、そ
れにともないターゲットから放出される原子をウェーハ
表面に堆積させることにより薄膜を形成する装置であ
る。
に薄膜を形成するスパッタ装置は、薄膜の原料となるタ
ーゲットと、このターゲットに対向した位置に設置され
た被薄膜形成物たるウェーハ等の間に高周波電圧を印加
することによって、イオンをターゲットに衝突させ、そ
れにともないターゲットから放出される原子をウェーハ
表面に堆積させることにより薄膜を形成する装置であ
る。
【０００３】このスパッタ装置は、基本的に図２に示す
ように、スパッタリングを行うチャンバ１０１、チャン
バ１０１内部を減圧するための真空ポンプ１０２、イオ
ン源１０３および高周波電源１０４よりなり、ターゲッ
ト４はカソード１に設けられているバッキングプレート
３に保持されていて、被薄膜形成物であるウェーハ５
は、このターゲット４に対向する位置に設置される。
ように、スパッタリングを行うチャンバ１０１、チャン
バ１０１内部を減圧するための真空ポンプ１０２、イオ
ン源１０３および高周波電源１０４よりなり、ターゲッ
ト４はカソード１に設けられているバッキングプレート
３に保持されていて、被薄膜形成物であるウェーハ５
は、このターゲット４に対向する位置に設置される。
【０００４】この様なスパッタ装置は、薄膜の原料であ
るターゲットにイオンを衝突させて、それにより放出さ
れる原子が、被薄膜形成物上に薄膜として堆積されるた
め、原料であるターゲットはしだいに減少していく。従
来、このターゲットの減少量の判断、すなわち寿命予測
は、スパッタの回数や条件等から作業者の感覚により行
っていたため、場合によっては、ターゲットが減少して
なくなってしまいターゲットが設置されているバッキン
グプレート等をスパッタリングし、所望の材質の薄膜を
得られず、膜付したウェーハを不良にしたり、また、寿
命を予測するために作業者が真空チャンバを開いてター
ゲット形状を観察することで、生産性を大幅に低下させ
るという問題があった。
るターゲットにイオンを衝突させて、それにより放出さ
れる原子が、被薄膜形成物上に薄膜として堆積されるた
め、原料であるターゲットはしだいに減少していく。従
来、このターゲットの減少量の判断、すなわち寿命予測
は、スパッタの回数や条件等から作業者の感覚により行
っていたため、場合によっては、ターゲットが減少して
なくなってしまいターゲットが設置されているバッキン
グプレート等をスパッタリングし、所望の材質の薄膜を
得られず、膜付したウェーハを不良にしたり、また、寿
命を予測するために作業者が真空チャンバを開いてター
ゲット形状を観察することで、生産性を大幅に低下させ
るという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、タ
ーゲットの寿命予測を高精度に行うことにより、所望の
材質の薄膜を確実に、かつ生産性を高く被薄膜形成物上
に薄膜を形成することができるスパッタ装置を提供する
ことを目的とする。
ーゲットの寿命予測を高精度に行うことにより、所望の
材質の薄膜を確実に、かつ生産性を高く被薄膜形成物上
に薄膜を形成することができるスパッタ装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ターゲットにイオンを衝突させて、該ター
ゲットに対向する位置に設置された被薄膜形成物に薄膜
を形成するスパッタ装置において、該ターゲットの形状
を測定する形状測定手段と、該形状測定手段の測定結果
から該ターゲットの利用限界を判定する判定手段を有す
ることを特徴とするスパッタ装置である。
するために、ターゲットにイオンを衝突させて、該ター
ゲットに対向する位置に設置された被薄膜形成物に薄膜
を形成するスパッタ装置において、該ターゲットの形状
を測定する形状測定手段と、該形状測定手段の測定結果
から該ターゲットの利用限界を判定する判定手段を有す
ることを特徴とするスパッタ装置である。
【０００７】また本発明は、ターゲットにイオンを衝突
させて、該ターゲットに対向する位置に設置された被薄
膜形成物に薄膜を形成するスパッタ装置において、該タ
ーゲットの残重量から所望する該ターゲットの利用限界
を判定する残重量測定手段を有することを特徴とするス
パッタ装置である。
させて、該ターゲットに対向する位置に設置された被薄
膜形成物に薄膜を形成するスパッタ装置において、該タ
ーゲットの残重量から所望する該ターゲットの利用限界
を判定する残重量測定手段を有することを特徴とするス
パッタ装置である。
【０００８】さらに本発明は、ターゲットにイオンを衝
突させて、該ターゲットに対向する位置に設置された被
薄膜形成物に薄膜を形成するスパッタ装置において、該
ターゲットの形状か所望する該ターゲット利用限界を判
定する形状測定手段と、該ターゲットの残重量から所望
する該ターゲットの利用限界を判定する残重量測定手段
とを有することを特徴とするスパッタ装置である。
突させて、該ターゲットに対向する位置に設置された被
薄膜形成物に薄膜を形成するスパッタ装置において、該
ターゲットの形状か所望する該ターゲット利用限界を判
定する形状測定手段と、該ターゲットの残重量から所望
する該ターゲットの利用限界を判定する残重量測定手段
とを有することを特徴とするスパッタ装置である。
【０００９】
【作用】本発明のスパッタ装置は、薄膜の原料であるタ
ーゲットが、イオンの衝突により原子が放出されしだい
に減少して、最終的には適正な薄膜が形成できる限界と
なるまでの減少量を、減少量を測定する手段をスパッタ
装置のチャンバ内部に設けたことにより、ターゲットの
適確な寿命予測を可能とした。このため、チャンバ内を
開けることなくターゲットが減少して所定の交換時期と
なるまで連続的に薄膜形成作業を行うことができる。
ーゲットが、イオンの衝突により原子が放出されしだい
に減少して、最終的には適正な薄膜が形成できる限界と
なるまでの減少量を、減少量を測定する手段をスパッタ
装置のチャンバ内部に設けたことにより、ターゲットの
適確な寿命予測を可能とした。このため、チャンバ内を
開けることなくターゲットが減少して所定の交換時期と
なるまで連続的に薄膜形成作業を行うことができる。
【００１０】本発明において、ターゲットの減少量を測
定する手段としては、例えば、レーザまたは超音波等を
ターゲットに当て、その反射の変化により三次元的なタ
ーゲットの表面形状を得て、ターゲットの減少による形
状の変化を測定する形状測定手段またはターゲットの重
量を質量計等により測定する重量測定手段が挙げられ
る。
定する手段としては、例えば、レーザまたは超音波等を
ターゲットに当て、その反射の変化により三次元的なタ
ーゲットの表面形状を得て、ターゲットの減少による形
状の変化を測定する形状測定手段またはターゲットの重
量を質量計等により測定する重量測定手段が挙げられ
る。
【００１１】また、形状測定手段と重量測定手段の両方
を備えることにより、これら２つの測定手段からの情報
を元に、ターゲットの形状および重量の変化を把握し、
より正確なターゲットの寿命予測が可能となる。
を備えることにより、これら２つの測定手段からの情報
を元に、ターゲットの形状および重量の変化を把握し、
より正確なターゲットの寿命予測が可能となる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例について図を用いて以下に説
明する。
明する。
【００１３】図１は、本発明のスパッタ装置におけるタ
ーゲットとそれに対向するように設けられたウェーハ設
置部分の拡大図である。
ーゲットとそれに対向するように設けられたウェーハ設
置部分の拡大図である。
【００１４】薄膜の原料となるターゲット４は、バッキ
ングプレート３に容着されていて、バッキングプレート
３ごとカソード１にターゲットカバー２により取り付け
られている。そして、ウェーハ５がこのターゲット４に
対向する位置に設置されるように、ウェーハホルダ６に
ウェーハチャック８で保持される。ウェーハホルダー６
はホルダーカバー７によりシールドされ、薄膜が付着し
ないようにシールドされている。
ングプレート３に容着されていて、バッキングプレート
３ごとカソード１にターゲットカバー２により取り付け
られている。そして、ウェーハ５がこのターゲット４に
対向する位置に設置されるように、ウェーハホルダ６に
ウェーハチャック８で保持される。ウェーハホルダー６
はホルダーカバー７によりシールドされ、薄膜が付着し
ないようにシールドされている。
【００１５】次に、ターゲットの形状の測定方法につい
て、図１および図４を参照して説明する。
て、図１および図４を参照して説明する。
【００１６】図４は、ターゲットの形状変化を得るため
のブロック図である。本実施例における形状測定にはレ
ーザを用いる。レーザ光源９からのレーザ光がビームス
プリッタ１１およびミラー１２を通って、ターゲット４
上へ照射され、その反射光がミラー１２およびビームス
プリッタ１１を通り、ディテクタ１０にて受光され電気
信号に変換される。このミラー１２は適宜移動可能とな
っており、ターゲット４全面についての形状が把握でき
る。ここで、バッキングプレート３に容着されたスパッ
タリングが行われていない新しいターゲット４に照射さ
れたレーザ光による電気信号を標準信号とし、メモリ１
６に記憶される。電気信号に変換される情報は、ターゲ
ット４のＸＹＺ方向の３次元形状である。スパッタリン
グを行っていく際に、ターゲット４の形状が順次測定さ
れ、測定された３次元的形状はディテクタ１０にて電気
信号に変換され、比較手段１７にてメモリ１６に記憶さ
れている標準信号と比較され、判定手段１８にて測定さ
れる。ここで、ターゲット４が減少し、新しいターゲッ
トに交換する必要がある場合には、ランプ点灯（図示せ
ず）等の指示が与えられる。
のブロック図である。本実施例における形状測定にはレ
ーザを用いる。レーザ光源９からのレーザ光がビームス
プリッタ１１およびミラー１２を通って、ターゲット４
上へ照射され、その反射光がミラー１２およびビームス
プリッタ１１を通り、ディテクタ１０にて受光され電気
信号に変換される。このミラー１２は適宜移動可能とな
っており、ターゲット４全面についての形状が把握でき
る。ここで、バッキングプレート３に容着されたスパッ
タリングが行われていない新しいターゲット４に照射さ
れたレーザ光による電気信号を標準信号とし、メモリ１
６に記憶される。電気信号に変換される情報は、ターゲ
ット４のＸＹＺ方向の３次元形状である。スパッタリン
グを行っていく際に、ターゲット４の形状が順次測定さ
れ、測定された３次元的形状はディテクタ１０にて電気
信号に変換され、比較手段１７にてメモリ１６に記憶さ
れている標準信号と比較され、判定手段１８にて測定さ
れる。ここで、ターゲット４が減少し、新しいターゲッ
トに交換する必要がある場合には、ランプ点灯（図示せ
ず）等の指示が与えられる。
【００１７】なお、本実施例では、レーザ光による形状
測定について記載したが、静電容量センサ、超音波セン
サ等を使用しても良い。
測定について記載したが、静電容量センサ、超音波セン
サ等を使用しても良い。
【００１８】次に、ターゲットの重量測定法方法につい
て説明する。ターゲット４の重量を測定するために、タ
ーゲットハンドリングユニット１４を設け、ターゲット
４、バッキングプレート３およびターゲットカバー２を
自動的に取り外せるようにする。このターゲットハンド
リングユニット１４は、バッキングプレート３の横方向
に設置され、アーム式になっている。ターゲット４、バ
ッキングプレート３およびターゲットカバー２は、自動
的に外された後、質量計１３に載せ、重量が測定され
る。ここで、バッキングプレート３およびターゲットカ
バー２はあらかじめ重量が測定されているので、最終的
にターゲットのみの重量を算出し、減少量が測定できる
のでターゲットの寿命予測ができる。
て説明する。ターゲット４の重量を測定するために、タ
ーゲットハンドリングユニット１４を設け、ターゲット
４、バッキングプレート３およびターゲットカバー２を
自動的に取り外せるようにする。このターゲットハンド
リングユニット１４は、バッキングプレート３の横方向
に設置され、アーム式になっている。ターゲット４、バ
ッキングプレート３およびターゲットカバー２は、自動
的に外された後、質量計１３に載せ、重量が測定され
る。ここで、バッキングプレート３およびターゲットカ
バー２はあらかじめ重量が測定されているので、最終的
にターゲットのみの重量を算出し、減少量が測定できる
のでターゲットの寿命予測ができる。
【００１９】以上のターゲットの形状変化とターゲット
の重量変化から、ターゲットの交換、つまり寿命を予測
する際には、一般的に、スパッタリングを行ったターゲ
ットは図３に示す形状となり、Ｈmin ＞０が使用可能な
条件である。ここで、形状変化のみで寿命を予測する
と、図３に示すように、ターゲット４に空隙１５がある
場合、一挙にバッキングプレート３をスパッタしてしま
うという恐れが生じる。そこで、形状変化と重量変化の
いずれかがあらかじめ設定した設定値以下になった場合
を寿命とし、より精度の高いターゲットの形状を把握を
することにより、ターゲットの寿命予測が正確にでき、
確実な薄膜形成ができる。
の重量変化から、ターゲットの交換、つまり寿命を予測
する際には、一般的に、スパッタリングを行ったターゲ
ットは図３に示す形状となり、Ｈmin ＞０が使用可能な
条件である。ここで、形状変化のみで寿命を予測する
と、図３に示すように、ターゲット４に空隙１５がある
場合、一挙にバッキングプレート３をスパッタしてしま
うという恐れが生じる。そこで、形状変化と重量変化の
いずれかがあらかじめ設定した設定値以下になった場合
を寿命とし、より精度の高いターゲットの形状を把握を
することにより、ターゲットの寿命予測が正確にでき、
確実な薄膜形成ができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
パッタ装置においてターゲットの寿命予測を精度高く行
うことが可能となり、所望の材質の薄膜を不良なく確実
に、被薄膜形成物に形成することができ、かつ薄膜形成
をターゲットの交換時まで連続的に行うことができるた
め生産性が向上する。
パッタ装置においてターゲットの寿命予測を精度高く行
うことが可能となり、所望の材質の薄膜を不良なく確実
に、被薄膜形成物に形成することができ、かつ薄膜形成
をターゲットの交換時まで連続的に行うことができるた
め生産性が向上する。
【図１】 本発明による実施例をスパッタ装置のターゲ
ット部分の拡大図である。
ット部分の拡大図である。
【図２】 スパッタ装置の構成を説明するための図面
である。
である。
【図３】 ターゲットの形状を示す図面である。
【図４】 ターゲットの形状変化を得るためのブロック
図である。
図である。
１…カソード、 ２…ター
ゲットカバー、３…バッキングプレート、
４…ターゲット、５…ウェーハ、
６…ウェーハホルダ、７…ホルダカバ
ー、 ８…ウェーハチャック、
９…レーザー、 １０…デ
ィテクタ、１１…ビームスプリッタ、
１２…ミラー、１３…質量計、１４…ターゲットハン
ドリングユニット、１５…空隙。
ゲットカバー、３…バッキングプレート、
４…ターゲット、５…ウェーハ、
６…ウェーハホルダ、７…ホルダカバ
ー、 ８…ウェーハチャック、
９…レーザー、 １０…デ
ィテクタ、１１…ビームスプリッタ、
１２…ミラー、１３…質量計、１４…ターゲットハン
ドリングユニット、１５…空隙。
Claims (4)
- 【請求項１】 ターゲットにイオンを衝突させて、該タ
ーゲットに対向する位置に設置された被薄膜形成物に薄
膜を形成するスパッタ装置において、該ターゲットの形
状を測定する形状測定手段と、該形状測定手段の測定結
果から該ターゲットの利用限界を判定する判定手段を有
することを特徴とするスパッタ装置。 - 【請求項２】 請求項１において、該判定手段は前記形
状測定手段の測定結果と標準形状との差から該ターゲッ
トの利用限界を判定する判定手段を有することを特徴と
するスパッタ装置。 - 【請求項３】 ターゲットにイオンを衝突させて、該タ
ーゲットに対向する位置に設置された被薄膜形成物に薄
膜を形成するスパッタ装置において、該ターゲットの残
重量から所望する該ターゲットの利用限界を判定する残
重量測定手段を有することを特徴とするスパッタ装置。 - 【請求項４】 ターゲットにイオンを衝突させて、該タ
ーゲットに対向する位置に設置された被薄膜形成物に薄
膜を形成するスパッタ装置において、該ターゲットの形
状か所望する該ターゲット利用限界を判定する形状測定
手段と、該ターゲットの残重量から所望する該ターゲッ
トの利用限界を判定する残重量測定手段とを有すること
を特徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022393A JPH06256938A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022393A JPH06256938A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | スパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06256938A true JPH06256938A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12574767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4022393A Pending JPH06256938A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06256938A (ja) |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP4022393A patent/JPH06256938A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030311 |