JPH0754140A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH0754140A JPH0754140A JP20501493A JP20501493A JPH0754140A JP H0754140 A JPH0754140 A JP H0754140A JP 20501493 A JP20501493 A JP 20501493A JP 20501493 A JP20501493 A JP 20501493A JP H0754140 A JPH0754140 A JP H0754140A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- inert gas
- sputtering
- filling
- pressure
- 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 Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ターゲットに形成した孔に充填ガスを詰め、
そのリークを検知してターゲットの寿命管理をする。 【構成】 ターゲット９にターゲット支持基板１０と水
平方向にターゲットの半径以上の長さの不活性ガス等充
填孔１１を開け、不活性ガス等充填孔１１に不活性ガス
等を加圧封入し、加圧封入した不活性圧力の圧力変化を
マノメータ１３によりモニターして、ターゲット残量管
理を行う。
そのリークを検知してターゲットの寿命管理をする。 【構成】 ターゲット９にターゲット支持基板１０と水
平方向にターゲットの半径以上の長さの不活性ガス等充
填孔１１を開け、不活性ガス等充填孔１１に不活性ガス
等を加圧封入し、加圧封入した不活性圧力の圧力変化を
マノメータ１３によりモニターして、ターゲット残量管
理を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング装置に
おいて、特にターゲットの寿命管理に関するものであ
る。
おいて、特にターゲットの寿命管理に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のスパッタリング装置のターゲット
付近の断面構造を図３に示す。ターゲット１はターゲッ
ト支持板２に接着され配置されている。
付近の断面構造を図３に示す。ターゲット１はターゲッ
ト支持板２に接着され配置されている。
【０００３】従来のスパッタリング装置では、電界によ
り加速されたアルゴンイオン等をターゲット１に衝突さ
せて、原子や分子をターゲット１表面から叩き出し、そ
れを被処理基板上に付着させて成膜が行われる。
り加速されたアルゴンイオン等をターゲット１に衝突さ
せて、原子や分子をターゲット１表面から叩き出し、そ
れを被処理基板上に付着させて成膜が行われる。
【０００４】現在、工業用に使用されているスパッタリ
ング装置のほとんどは、スパッタ速度を速くするため
に、磁石３を配置し、磁界によりプラズマを収束させて
いる。このようにしてスパッタリング効率を高めたスパ
ッタリング装置をマグネトロンスパッタ装置と呼ぶ。こ
のため、ターゲット１の、磁界の強い部分が局所的にス
パッタエッチングされる。
ング装置のほとんどは、スパッタ速度を速くするため
に、磁石３を配置し、磁界によりプラズマを収束させて
いる。このようにしてスパッタリング効率を高めたスパ
ッタリング装置をマグネトロンスパッタ装置と呼ぶ。こ
のため、ターゲット１の、磁界の強い部分が局所的にス
パッタエッチングされる。
【０００５】図４にターゲットの使用限界まで使用した
ときのターゲット断面状態を示す。図４で示されるよう
に、ターゲット４は、ターゲット中央５に関して線対称
なスパッタエッチング形状になっている。そのターゲッ
トの使用限界は、ターゲット面内における最小ターゲッ
ト厚部分６により決定される。つまりターゲットの寿命
は、ターゲット面内の半径上に存在する最小ターゲット
厚部分６により決定され、新しいターゲットと交換しな
ければならない。
ときのターゲット断面状態を示す。図４で示されるよう
に、ターゲット４は、ターゲット中央５に関して線対称
なスパッタエッチング形状になっている。そのターゲッ
トの使用限界は、ターゲット面内における最小ターゲッ
ト厚部分６により決定される。つまりターゲットの寿命
は、ターゲット面内の半径上に存在する最小ターゲット
厚部分６により決定され、新しいターゲットと交換しな
ければならない。
【０００６】従来のマグネトロンスパッタ装置における
ターゲット寿命の管理は、新品のターゲットの使用開始
時からのスパッタ電力を積算しておき、その積算電力値
をあらかじめ調べておいたターゲット使用限界時におけ
る積算電力値と比較することにより、ターゲットの寿命
判定を行っている。
ターゲット寿命の管理は、新品のターゲットの使用開始
時からのスパッタ電力を積算しておき、その積算電力値
をあらかじめ調べておいたターゲット使用限界時におけ
る積算電力値と比較することにより、ターゲットの寿命
判定を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマグネ
トロンスパッタ装置では、ターゲット１を一度寿命にな
るまで使い切るか、または、スパッタ積算電力値とター
ゲットの最小厚さとの相関関係を調べ、使用限界をあら
かじめ設定しなければならない。
トロンスパッタ装置では、ターゲット１を一度寿命にな
るまで使い切るか、または、スパッタ積算電力値とター
ゲットの最小厚さとの相関関係を調べ、使用限界をあら
かじめ設定しなければならない。
【０００８】しかし、ターゲット１はその材料、スパッ
タリング条件によりスパッタエッチングされる速度が異
なる。このため、スパッタ積算電力とターゲット１の最
小厚さとの関係が未知のターゲット１やさまざまなスパ
ッタリング条件で使用する場合には、積算電力値のモニ
ターによる寿命判定ができなくなる。このためターゲッ
ト１の寿命を判定するためには、たびたび真空処理室を
大気開放しノギス等を用いてターゲット１の最小ターゲ
ット厚部分６の厚さを測定しなければならない。このた
め、測定再現性、工数、時間を費やし、さらに稼働率の
低下を招くという欠点があった。
タリング条件によりスパッタエッチングされる速度が異
なる。このため、スパッタ積算電力とターゲット１の最
小厚さとの関係が未知のターゲット１やさまざまなスパ
ッタリング条件で使用する場合には、積算電力値のモニ
ターによる寿命判定ができなくなる。このためターゲッ
ト１の寿命を判定するためには、たびたび真空処理室を
大気開放しノギス等を用いてターゲット１の最小ターゲ
ット厚部分６の厚さを測定しなければならない。このた
め、測定再現性、工数、時間を費やし、さらに稼働率の
低下を招くという欠点があった。
【０００９】また逆にターゲットの最小ターゲット厚部
分６の厚さをチェックせずに、スパッタを続けると、寿
命が超過して、ターゲット１に孔があき、ターゲット支
持板２までスパッタされてしまう。このため、被処理基
板を汚染したり、あるいはターゲット割れが発生すると
いう問題もあった。
分６の厚さをチェックせずに、スパッタを続けると、寿
命が超過して、ターゲット１に孔があき、ターゲット支
持板２までスパッタされてしまう。このため、被処理基
板を汚染したり、あるいはターゲット割れが発生すると
いう問題もあった。
【００１０】一方、スパッタ積算電力値とターゲット最
小厚さ部分の厚さとの関係が既知のターゲットを用いた
場合についても、初期のターゲットの厚さのばらつき、
再現性、スパッタ時の圧力等スパッタリング条件の変
動、スパッタ積算電力値誤差を考慮して、ターゲット最
小部分の厚さに余裕を残した時点を寿命としている。こ
のためターゲットを最大限に効率よく使用されていな
い。
小厚さ部分の厚さとの関係が既知のターゲットを用いた
場合についても、初期のターゲットの厚さのばらつき、
再現性、スパッタ時の圧力等スパッタリング条件の変
動、スパッタ積算電力値誤差を考慮して、ターゲット最
小部分の厚さに余裕を残した時点を寿命としている。こ
のためターゲットを最大限に効率よく使用されていな
い。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のスパッタリング装置は、スパッタ室に取り付
けられたターゲットと、前記ターゲットを固定している
ターゲット支持板との境界に近い位置に前記ターゲット
に水平に孔が設けられ、前記孔の圧力が少なくとも前記
スパッタ室内の圧力より高くなっている。
に本発明のスパッタリング装置は、スパッタ室に取り付
けられたターゲットと、前記ターゲットを固定している
ターゲット支持板との境界に近い位置に前記ターゲット
に水平に孔が設けられ、前記孔の圧力が少なくとも前記
スパッタ室内の圧力より高くなっている。
【００１２】
【作用】前記のような構造を有するターゲットが過剰ス
パッタされると、加圧封入された不活性ガス等がスパッ
タ室内にもれる。このため不活性ガス等の供給側に配置
されたマノメータ等の圧力計の変動あるいはスパッタ室
内に配置された真空計の変動のいずれかまたは両方を検
出することによりスパッタを停止させたり、ターゲット
残量が少ないことを警告させることができる。
パッタされると、加圧封入された不活性ガス等がスパッ
タ室内にもれる。このため不活性ガス等の供給側に配置
されたマノメータ等の圧力計の変動あるいはスパッタ室
内に配置された真空計の変動のいずれかまたは両方を検
出することによりスパッタを停止させたり、ターゲット
残量が少ないことを警告させることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施例におけるターゲ
ット付近の断面図である。ターゲット９は、ターゲット
支持基板１０に接着されており、ターゲット支持基板１
０の水平方向に不活性ガス等充填孔１１が形成されてい
る。不活性ガス等充填孔１１に、不活性ガス等充填供給
用の管である不活性ガス等供給管１２と、不活性ガス等
の充填圧力観察用のマノメータ１３と、不活性ガス等の
ボンベ１４とが接続されている。ボンベ１４は１０ｋｇ
／ｃｍ2以上の圧力で加圧充填されている。
ット付近の断面図である。ターゲット９は、ターゲット
支持基板１０に接着されており、ターゲット支持基板１
０の水平方向に不活性ガス等充填孔１１が形成されてい
る。不活性ガス等充填孔１１に、不活性ガス等充填供給
用の管である不活性ガス等供給管１２と、不活性ガス等
の充填圧力観察用のマノメータ１３と、不活性ガス等の
ボンベ１４とが接続されている。ボンベ１４は１０ｋｇ
／ｃｍ2以上の圧力で加圧充填されている。
【００１５】磁石室壁１５内には、マグネトロンスパッ
タ用の磁石１６が磁石支持棒１７により固定されてい
る。スパッタ室壁１８により大気側１９とスパッタ室側
２０に隔離されている。また不活性ガス等充填孔１１
は、ターゲット中心２１を横切ってそれよりも先まで延
びて形成されている。
タ用の磁石１６が磁石支持棒１７により固定されてい
る。スパッタ室壁１８により大気側１９とスパッタ室側
２０に隔離されている。また不活性ガス等充填孔１１
は、ターゲット中心２１を横切ってそれよりも先まで延
びて形成されている。
【００１６】図２は図１のＡ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。ターゲット２２は、スパッタ室側の部分２２から始
まり、不活性ガス等充填孔部分１１、予備ターゲット部
分２３と順番にスパッタエッチングされていく。
る。ターゲット２２は、スパッタ室側の部分２２から始
まり、不活性ガス等充填孔部分１１、予備ターゲット部
分２３と順番にスパッタエッチングされていく。
【００１７】不活性ガス等充填孔部分１１までスパッタ
エッチングが進行すると、加圧充填された不活性ガス等
がスパッタ室内にリークする。このリークをマノメータ
１３により検出をし、ターゲット厚さ残量が一定量とな
ったことがわかる。これによって、ターゲットの管理が
できる。その後、ターゲット交換を実施する。
エッチングが進行すると、加圧充填された不活性ガス等
がスパッタ室内にリークする。このリークをマノメータ
１３により検出をし、ターゲット厚さ残量が一定量とな
ったことがわかる。これによって、ターゲットの管理が
できる。その後、ターゲット交換を実施する。
【００１８】本実施例では、不活性ガス等の充填圧力測
定としてマノメータを用いたが、不活性ガス等の充填ガ
ス圧力を測定できるものならなんでもよい。
定としてマノメータを用いたが、不活性ガス等の充填ガ
ス圧力を測定できるものならなんでもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ターゲットの水平方向
にターゲットの半径以上の長さの孔を開け、不活性ガス
等を加圧封入することにより、ターゲット寿命管理を容
易にし、ターゲットの有効活用や過剰スパッタを防止す
ることができる。
にターゲットの半径以上の長さの孔を開け、不活性ガス
等を加圧封入することにより、ターゲット寿命管理を容
易にし、ターゲットの有効活用や過剰スパッタを防止す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すスパッタリング装置の
要部の断面図
要部の断面図
【図２】図１のＡ−Ｂ線に沿ったターゲット支持板およ
びターゲット部分の断面図
びターゲット部分の断面図
【図３】従来のスパッタリング装置断面図
【図４】使用済みターゲットの断面図
９ ターゲット １０ ターゲット支持基板 １１ 不活性ガス等充填孔 １２ 不活性ガス等供給管 １３ 不活性ガス等の充填圧力観察用のマノメータ １４ 不活性ガス等のボンベ １５ 磁石室壁 １６ マグネトロンスパッタ用の磁石 １７ 磁石支持棒 １８ スパッタ室壁 ２２ ターゲット ２３ 予備ターゲット部分
Claims (2)
- 【請求項１】 スパッタ室と、前記スパッタ室に取り付
けられたターゲットと、前記ターゲットを固定している
ターゲット支持板との境界に近い位置に前記ターゲット
に水平に孔が設けられ、前記孔の圧力が少なくとも前記
スパッタ室内の圧力より高くなっていることを特徴とす
るスパッタリング装置。 - 【請求項２】 前記孔は配管を通して不活性ガスが接続
されていることを特徴とする請求項１記載のスパッタリ
ング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20501493A JPH0754140A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20501493A JPH0754140A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754140A true JPH0754140A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16500023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20501493A Pending JPH0754140A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754140A (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 |
| JP2013185230A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Solar Applied Materials Technology Corp | アラーム機能を有するスパッタリングターゲット |
| US8795486B2 (en) | 2005-09-26 | 2014-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | PVD target with end of service life detection capability |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP20501493A patent/JPH0754140A/ja active Pending
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 |
| JP2013185230A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Solar Applied Materials Technology Corp | アラーム機能を有するスパッタリングターゲット |
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