JPH0688230A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH0688230A JPH0688230A JP26285592A JP26285592A JPH0688230A JP H0688230 A JPH0688230 A JP H0688230A JP 26285592 A JP26285592 A JP 26285592A JP 26285592 A JP26285592 A JP 26285592A JP H0688230 A JPH0688230 A JP H0688230A
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- Japan
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- target material
- reaction chamber
- holes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造をもってターゲット材を監視し、
その寿命を的確に判断することが可能なスパッタリング
装置を提供する。 【構成】 ターゲット材のバッキングプレート側に穿設
された所定の深さの空孔と反応室とが連通したことをガ
スの流入に伴う圧力の変化などにより検出することで、
簡単にターゲット材の摩耗による寿命を知ることがで
き、メンテナンス時期を的確に判断することができる。
その寿命を的確に判断することが可能なスパッタリング
装置を提供する。 【構成】 ターゲット材のバッキングプレート側に穿設
された所定の深さの空孔と反応室とが連通したことをガ
スの流入に伴う圧力の変化などにより検出することで、
簡単にターゲット材の摩耗による寿命を知ることがで
き、メンテナンス時期を的確に判断することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング装置に関
し、特にターゲット及びその周辺の構造に特徴を有する
スパッタリング装置に関するものである。
し、特にターゲット及びその周辺の構造に特徴を有する
スパッタリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリング装置にあっては、裏面側
がバッキングプレートにより支持されたターゲット材を
スパッタさせて基板上に薄膜を形成するようになってい
る。ここで、ターゲット材はスパッタされることにより
経時的に摩耗するが、通常その摩耗パターンは均一でな
く、図７に示すように、ターゲット材２７は、例えばス
パッタ面の周縁部と中心部との間の部分が極端に抉れた
ように摩耗する。
がバッキングプレートにより支持されたターゲット材を
スパッタさせて基板上に薄膜を形成するようになってい
る。ここで、ターゲット材はスパッタされることにより
経時的に摩耗するが、通常その摩耗パターンは均一でな
く、図７に示すように、ターゲット材２７は、例えばス
パッタ面の周縁部と中心部との間の部分が極端に抉れた
ように摩耗する。
【０００３】従来は、上記ターゲット材の交換などのメ
ンテナンスを行うのに、その摩耗状態をターゲット材の
使用時間とスパッタ反応のためのプラズマを発生させる
ための投入電力との積の積算量から判断したり、スパッ
タリング処理前若しくは後に反応室からターゲット材を
取出して目視により調べることにより判断していた。
ンテナンスを行うのに、その摩耗状態をターゲット材の
使用時間とスパッタ反応のためのプラズマを発生させる
ための投入電力との積の積算量から判断したり、スパッ
タリング処理前若しくは後に反応室からターゲット材を
取出して目視により調べることにより判断していた。
【０００４】しかしながら、ターゲット材の使用時間と
スパッタ反応のためのプラズマを発生させるための投入
電力との積の積算量からその摩耗状態を判断すると、タ
ーゲット材の摩耗速度の面内の偏りによっては判断を誤
り、場合によってはバッキングプレートが露出してバッ
キングプレート自体がスパッタリングされることによる
ウエハの汚染を招いたり、あるいは良好なスパッタリン
グが行えなくなる等の問題があった。また、スパッタリ
ング処理を行う度に反応室からターゲット材を取出して
目視により調べると、タイムロスを伴うことから処理効
率が低下する問題もあった。
スパッタ反応のためのプラズマを発生させるための投入
電力との積の積算量からその摩耗状態を判断すると、タ
ーゲット材の摩耗速度の面内の偏りによっては判断を誤
り、場合によってはバッキングプレートが露出してバッ
キングプレート自体がスパッタリングされることによる
ウエハの汚染を招いたり、あるいは良好なスパッタリン
グが行えなくなる等の問題があった。また、スパッタリ
ング処理を行う度に反応室からターゲット材を取出して
目視により調べると、タイムロスを伴うことから処理効
率が低下する問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、簡単な構造をもってターゲット材を監視し、
その寿命を的確に判断することが可能なスパッタリング
装置を提供することにある。
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、簡単な構造をもってターゲット材を監視し、
その寿命を的確に判断することが可能なスパッタリング
装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、第１のガスが充填された反応室内に、ターゲッ
ト材及び該ターゲット材をその裏面側から支持するバッ
キングプレートを具備するターゲットユニットと、処理
を施すべき基板とを配置してなるスパッタリング装置で
あって、前記ターゲット材の前記バッキングプレート側
に穿設された所定の深さの空孔と、前記ターゲット材が
摩耗して前記空孔が前記反応室に連通したことを検出す
る手段とを有することを特徴とするスパッタリング装置
を提供することにより達成される。
よれば、第１のガスが充填された反応室内に、ターゲッ
ト材及び該ターゲット材をその裏面側から支持するバッ
キングプレートを具備するターゲットユニットと、処理
を施すべき基板とを配置してなるスパッタリング装置で
あって、前記ターゲット材の前記バッキングプレート側
に穿設された所定の深さの空孔と、前記ターゲット材が
摩耗して前記空孔が前記反応室に連通したことを検出す
る手段とを有することを特徴とするスパッタリング装置
を提供することにより達成される。
【０００７】
【作用】このように、空孔と反応室との連通を検出する
ことで、スパッタリングの最中も含め任意のタイミング
でターゲット材の摩耗程度を判断することができる。
ことで、スパッタリングの最中も含め任意のタイミング
でターゲット材の摩耗程度を判断することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
いて詳しく説明する。
【０００９】図１は、本発明が適用されたスパッタリン
グ装置の第１の実施例を模式的な構成で示す断面図であ
る。
グ装置の第１の実施例を模式的な構成で示す断面図であ
る。
【００１０】装置本体１内に郭成された反応室２内には
回転可能なホルダ３に支持された基板Ｂが設けられてい
る。この基板Ｂに対向するように、ホルダ４に支持され
たターゲットユニット５が設けられている。ホルダ４内
には冷却水が外部との間で循環する冷却水室４ａが郭成
されている。また、ターゲットユニット５には電源６が
接続され負極をなしている。
回転可能なホルダ３に支持された基板Ｂが設けられてい
る。この基板Ｂに対向するように、ホルダ４に支持され
たターゲットユニット５が設けられている。ホルダ４内
には冷却水が外部との間で循環する冷却水室４ａが郭成
されている。また、ターゲットユニット５には電源６が
接続され負極をなしている。
【００１１】図２（ａ）に示すように、ターゲットユニ
ット５は、ターゲット材７と、このターゲット材７を支
持するべくその裏面側で密着するバッキングプレート８
とから構成されている。また、ターゲット材７のバッキ
ングプレート８との対向面側には、適所に所定の深さを
なす多数の凹部９ａを有すると共に互いに連通する複数
の環状溝が穿設され、バッキングプレート８との間で図
２（ｂ）に示すようなパターンの空孔９をなしている。
この空孔９はバッキングプレート８に設けられたポート
９ｂ及びガス供給管１０を介してポンプ１１から後記す
る所定の圧力でＡｒガスが供給されている（図１）。
尚、空孔９はターゲット材７の摩耗パターンに応じて任
意のパターンに形成して良く、例えば図３のような格子
状にしても良い。
ット５は、ターゲット材７と、このターゲット材７を支
持するべくその裏面側で密着するバッキングプレート８
とから構成されている。また、ターゲット材７のバッキ
ングプレート８との対向面側には、適所に所定の深さを
なす多数の凹部９ａを有すると共に互いに連通する複数
の環状溝が穿設され、バッキングプレート８との間で図
２（ｂ）に示すようなパターンの空孔９をなしている。
この空孔９はバッキングプレート８に設けられたポート
９ｂ及びガス供給管１０を介してポンプ１１から後記す
る所定の圧力でＡｒガスが供給されている（図１）。
尚、空孔９はターゲット材７の摩耗パターンに応じて任
意のパターンに形成して良く、例えば図３のような格子
状にしても良い。
【００１２】一方、反応室２内はガス供給管１２からＡ
ｒガスが供給されると共に図示されない真空ポンプによ
り減圧されることにより、Ａｒガスが所定の圧力で充填
された状態となる。この圧力は圧力センサ１３により常
に監視されている。ここで、上記空孔９には反応室２内
よりも高い圧力でＡｒガスが供給されている。
ｒガスが供給されると共に図示されない真空ポンプによ
り減圧されることにより、Ａｒガスが所定の圧力で充填
された状態となる。この圧力は圧力センサ１３により常
に監視されている。ここで、上記空孔９には反応室２内
よりも高い圧力でＡｒガスが供給されている。
【００１３】次に本実施例の作動要領について説明す
る。まず、従来と同様に反応室２内をＡｒガスで充填し
た状態で、ターゲットユニット５に電圧を印加し、領域
Ａにプラズマを発生させてスパッタリングにより基板Ｂ
の表面に薄膜を形成する。この作業を繰り返すことによ
り、図４に示すようにターゲット材７が徐々に摩耗す
る。そして、ターゲット材７が所定量摩耗した時点で空
孔９が反応室２に連通する。すると、Ａｒガスの供給圧
力が反応室２内よりも空孔９の方が高いことから、空孔
９から反応室２内に向けてＡｒガスが流入し、反応室２
内の圧力が上昇する。これが圧力センサ１３により検出
されることにより、ターゲット材７の交換時期であるこ
とが判断できる。
る。まず、従来と同様に反応室２内をＡｒガスで充填し
た状態で、ターゲットユニット５に電圧を印加し、領域
Ａにプラズマを発生させてスパッタリングにより基板Ｂ
の表面に薄膜を形成する。この作業を繰り返すことによ
り、図４に示すようにターゲット材７が徐々に摩耗す
る。そして、ターゲット材７が所定量摩耗した時点で空
孔９が反応室２に連通する。すると、Ａｒガスの供給圧
力が反応室２内よりも空孔９の方が高いことから、空孔
９から反応室２内に向けてＡｒガスが流入し、反応室２
内の圧力が上昇する。これが圧力センサ１３により検出
されることにより、ターゲット材７の交換時期であるこ
とが判断できる。
【００１４】図５、図６は、本発明が適用されたスパッ
タリング装置の第２の実施例を示す図１、図２と同様な
図であり、第１の実施例と同様な部分には同一の符号を
付し、その詳細な説明を省略する。本実施例では第１の
実施例と同様な空孔１９が外部のガス供給手段に連通し
ておらず密封されている。また、空孔１９内にはＡｒガ
スでなくＨｅガスが充填されている。更に、圧力センサ
に代えて反応室２内のＨｅガスの有無を検出するガスセ
ンサ２３が設けられている。
タリング装置の第２の実施例を示す図１、図２と同様な
図であり、第１の実施例と同様な部分には同一の符号を
付し、その詳細な説明を省略する。本実施例では第１の
実施例と同様な空孔１９が外部のガス供給手段に連通し
ておらず密封されている。また、空孔１９内にはＡｒガ
スでなくＨｅガスが充填されている。更に、圧力センサ
に代えて反応室２内のＨｅガスの有無を検出するガスセ
ンサ２３が設けられている。
【００１５】本実施例の作動要領を説明すると、ターゲ
ット材７が徐々に摩耗して、空孔１９が反応室２に連通
した時点でＨｅガスが反応室２内に流入し、これがガス
センサ２３により検出されることにより、ターゲット材
７の交換時期であることが判断できる。従って、本実施
例では空孔へのガス供給路、ポンプなどを設ける必要が
なく、第１の実施例に比較してその構造が簡単になって
いる。それ以外の構成は第１の実施例と同様である。
ット材７が徐々に摩耗して、空孔１９が反応室２に連通
した時点でＨｅガスが反応室２内に流入し、これがガス
センサ２３により検出されることにより、ターゲット材
７の交換時期であることが判断できる。従って、本実施
例では空孔へのガス供給路、ポンプなどを設ける必要が
なく、第１の実施例に比較してその構造が簡単になって
いる。それ以外の構成は第１の実施例と同様である。
【００１６】尚、本発明は上記実施例に限定されず様々
な応用が可能であることは云うまでもなく、例えば上記
第１の実施例では反応室内に充填されるガスと同種のガ
スを空孔に供給したが、第２の実施例のように異種ガス
を供給して反応室内にてこの異種ガスの有無を検出して
も良い。また、上記第１の実施例では空孔９から反応室
２内に向けてＡｒガスが流入したことを圧力センサ１３
により検出したが、例えばガス供給管１０に流量センサ
を設け、このガス供給管１０をガスが流れたことを検出
しても良い。
な応用が可能であることは云うまでもなく、例えば上記
第１の実施例では反応室内に充填されるガスと同種のガ
スを空孔に供給したが、第２の実施例のように異種ガス
を供給して反応室内にてこの異種ガスの有無を検出して
も良い。また、上記第１の実施例では空孔９から反応室
２内に向けてＡｒガスが流入したことを圧力センサ１３
により検出したが、例えばガス供給管１０に流量センサ
を設け、このガス供給管１０をガスが流れたことを検出
しても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によるスパッタリング装置によれば、ターゲット材の
バッキングプレート側に穿設された所定の深さの空孔と
反応室とが連通したことをガスの流入に伴う圧力の変化
などにより検出することで、簡単にターゲット材の摩耗
による寿命を知ることができ、メンテナンス時期を的確
に判断することができる。更に、誤って、バッキングプ
レートの金属がスパッタされることにより、ウエハを汚
染するといった品質事故を未然に防止することが可能で
ある。
明によるスパッタリング装置によれば、ターゲット材の
バッキングプレート側に穿設された所定の深さの空孔と
反応室とが連通したことをガスの流入に伴う圧力の変化
などにより検出することで、簡単にターゲット材の摩耗
による寿命を知ることができ、メンテナンス時期を的確
に判断することができる。更に、誤って、バッキングプ
レートの金属がスパッタされることにより、ウエハを汚
染するといった品質事故を未然に防止することが可能で
ある。
【図１】本発明が適用されたスパッタリング装置の第１
の実施例を示す模式的な構成を示す断面図である。
の実施例を示す模式的な構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）部は図１の要部拡大図であり、（ｂ）部
は（ａ）部を図に於ける下方から見た図である。
は（ａ）部を図に於ける下方から見た図である。
【図３】第１の実施例の変形実施例を示す図２（ｂ）と
同様な図である。
同様な図である。
【図４】ターゲット材の摩耗状態を示す図２（ａ）と同
様な図である。
様な図である。
【図５】本発明が適用されたスパッタリング装置の第２
の実施例を示す図１と同様な図である。
の実施例を示す図１と同様な図である。
【図６】本発明が適用されたスパッタリング装置の第２
の実施例を示す図２（ａ）と同様な図である。
の実施例を示す図２（ａ）と同様な図である。
【図７】従来のターゲット材の摩耗状態を示す図２
（ａ）と同様な図である。
（ａ）と同様な図である。
１ 装置本体 ２ 反応室 ３ ホルダ ４ ホルダ ４ａ 冷却水室 ５ ターゲットユニット ６ 電源 ７ ターゲット材 ８ バッキングプレート ９ 空孔 ９ｂ 凹部 １０ ガス供給管 １１ ポンプ １２ ガス供給管 １３ 圧力センサ １９ 空孔 ２３ ガスセンサ ２７ ターゲット
Claims (6)
- 【請求項１】 第１のガスが充填された反応室内に、
ターゲット材及び該ターゲット材をその裏面側から支持
するバッキングプレートを具備するターゲットユニット
と、処理を施すべき基板とを配置してなるスパッタリン
グ装置であって、 前記ターゲット材の前記バッキングプレート側に穿設さ
れた所定の深さの空孔と、 前記ターゲット材が摩耗して前記空孔が前記反応室に連
通したことを検出する手段とを有することを特徴とする
スパッタリング装置。 - 【請求項２】 前記連通検出手段が、前記空孔に連通
するガス供給路と、 前記ガス供給路に第２のガスを供給する手段と、 前記ガス供給路から前記空孔を介して前記反応室内に前
記第２のガスが流入したことを検出する手段とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング装
置。 - 【請求項３】 前記第２のガスが前記第１のガスと同
じ種類のガスからなり、 前記第２のガスが前記ガス供給路から前記空孔に前記反
応室の圧力よりも高い圧力で供給されており、 前記ガス流入検出手段が前記反応室の圧力を計測する手
段からなることを特徴とする請求項２に記載のスパッタ
リング装置。 - 【請求項４】 前記第２のガスが前記第１のガスと同
じ種類のガスからなり、 前記第２のガスが前記ガス供給路から前記空孔に前記反
応室の圧力と異なる圧力で供給されており、 前記ガス流入検出手段が前記ガス供給路のガス流量を計
測する手段からなることを特徴とする請求項２に記載の
スパッタリング装置。 - 【請求項５】 前記第２のガスが前記第１のガスと異
なる種類のガスからなり、 前記ガス流入検出手段が、前記反応室に前記第２のガス
が流入したことを検出するガスセンサ手段からなること
を特徴とする請求項２に記載のスパッタリング装置。 - 【請求項６】 前記連通検出手段が、前記ターゲット
材の前記バッキングプレート側に所定の深さに穿設さ
れ、かつ密封された空孔と、 前記第１のガスと異なる種類であり、かつ前記空孔内に
充填された第２のガスと、 前記空孔から前記反応室に前記第２のガスが流入したこ
とを検出するためのセンサ手段とを有することを特徴と
する請求項１に記載のスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26285592A JPH0688230A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26285592A JPH0688230A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688230A true JPH0688230A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17381568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26285592A Withdrawn JPH0688230A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688230A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7891536B2 (en) | 2005-09-26 | 2011-02-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | PVD target with end of service life detection capability |
| CN102994970A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-03-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种靶材使用检测系统和方法 |
| US8795486B2 (en) | 2005-09-26 | 2014-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | PVD target with end of service life detection capability |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP26285592A patent/JPH0688230A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7891536B2 (en) | 2005-09-26 | 2011-02-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | PVD target with end of service life detection capability |
| US8276648B2 (en) | 2005-09-26 | 2012-10-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | PVD target with end of service life detection capability |
| US8795486B2 (en) | 2005-09-26 | 2014-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | PVD target with end of service life detection capability |
| CN102994970A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-03-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种靶材使用检测系统和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |