KR100835273B1 - Method of using a target having end of service life detection capability - Google Patents

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KR100835273B1
KR100835273B1 KR1020060093549A KR20060093549A KR100835273B1 KR 100835273 B1 KR100835273 B1 KR 100835273B1 KR 1020060093549 A KR1020060093549 A KR 1020060093549A KR 20060093549 A KR20060093549 A KR 20060093549A KR 100835273 B1 KR100835273 B1 KR 100835273B1
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이-리 시아오
첸-후아 유
젠 왕
로렌스 쉬유
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타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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Abstract

본 발명은 공정 툴에 의해 사용되는 소모성 재료 슬랩의 수명을 검출하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 상기 방법 및 시스템에 있어서, 상기 소모성 재료 슬랩에는 적어도 하나의 표시기가 제공된다. 상기 공정 툴의 동작 중 상기 적어도 하나의 표시기와 연관된 검출기에 의해 발생된 값이 경고 세팅값과 동일한가, 상기 경고 세팅값과 경보 세팅값 사이에 있는가, 경보 세팅값과 동일하거나 상기 경보 세팅값 이상인지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 제 1 경고는 신호의 값이 경고 세팅값과 동일하거나 상기 경고 세팅값과 상기 경보 세팅값 사이에 있으면 제공되고, 상기 제 1 경고는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 소모성 재료 슬랩의 원래의 양보다 작은 소정의 양에 접근하는 것을 나타낸다. 제 2 경고는 상기 신호의 값이 상기 경고 세팅값과 상기 경보 세팅값 사이에 있으면 제공되고, 상기 제 2 경고는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 소정의 양에 도달하는 것을 나타낸다. 경보는 상기 신호의 값이 상기 경보 세팅값과 동일하거나 상기 경보 세팅값 위에 있으면 제공되고, 상기 경보는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 미리 정해진 양에 접근하거나 상기 미리 정해진 양으로 감소된 것을 나타낸다.The present invention relates to a method and system for detecting the life of a consumable material slab used by a process tool. In the method and system, the consumable material slab is provided with at least one indicator. Is the value generated by the detector associated with the at least one indicator during operation of the process tool being equal to the warning setting value, between the warning setting value and the alarm setting value, being equal to or greater than the alarm setting value? Determination is made whether or not. A first alert is provided if the value of the signal is equal to or between the alert setpoint and between the alert setpoint and the alert setpoint, wherein the first alert is a predetermined value where the consumable material slab is less than the original amount of the consumable material slab. To approach the amount of. A second alert is provided if the value of the signal is between the alert setpoint and the alert setpoint, and the second alert indicates that the consumable material slab reaches the predetermined amount. An alert is provided if the value of the signal is equal to or above the alert setting, the alert indicating that the consumable material slab has approached or has been reduced to the predetermined amount.

공정 툴, 소모성 재료, 표시기, 경고 세팅값, 경보 세팅값, 제 1 경고 Process tool, consumable material, indicator, warning setpoint, alarm setpoint, first warning

Description

서비스 수명 검출 능력의 한계를 갖는 타겟을 이용하는 방법{Method of using a target having end of service life detection capability}Method of using a target having end of service life detection capability}

도 1a는 서비스 수명 검출 능력의 한계를 갖는 타겟의 예시적인 실시예를 도시한 단면도.1A is a cross-sectional view illustrating an exemplary embodiment of a target with a limitation of service life detection capability.

도 1b는 서비스 수명 표시기들의 복수의 한계를 가진 타겟의 예시적인 실시예의 평면도.1B is a top view of an exemplary embodiment of a target having a plurality of limitations of service life indicators.

도 2는 서비스 수명 표시기들의 하나 이상의 한계를 가진 타겟을 이용하는 웨이퍼 처리 시스템의 예시적인 실시예를 도시한 블록도.2 is a block diagram illustrating an exemplary embodiment of a wafer processing system using a target having one or more limitations of service life indicators.

도 3은 서비스 수명 검출 능력의 한계를 가진 타겟이 이용될 수 있는 공정 챔버의 예시적인 실시예의 개략도.3 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of a process chamber in which a target with a limitation of service life detection capability may be used.

도 4a 및 4b는 자동화 시스템 통신 프레임워크(automatic system communication framework)에서 가스 검출기 및 공정 툴을 제어하기 위한 예시적인 방법의 단계들을 나타낸 플로차트.4A and 4B are flowcharts illustrating steps of an exemplary method for controlling a gas detector and a process tool in an automatic system communication framework.

도 5는 가스 검출기 신호값들 대 시간의 일 실시예를 나타낸 그라프.5 is a graph illustrating one embodiment of gas detector signal values versus time.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 타겟 11 : 슬랩10: target 11: slab

12 : 표시기 112 : 반응면12: indicator 112: response surface

114 : 베이스면 116 : 측벽면114: base surface 116: side wall surface

22a, 22b : 대향 개방단 22 : 튜브 또는 인클로저22a, 22b: opposite open ends 22: tube or enclosure

관련 출원들Related Applications

본 출원은, 전체 개시내용이 본원에 참조로서 포함된 2005년 11월 14일자로 출원된 미국 임시 출원 번호 제 60/736,389 호, 2005년 9월 26일자로 출원된 미국 임시 출원 번호 제 60/720,390 호, 2005년 10월 20일자로 출원된 미국 임시 출원 번호 제 60/728,724 호의 이익을 청구하며, 전체 개시내용이 본원에 참조로서 포함된 2006년 6월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제 11/427,602 호의 일부 계속출원이며 2006년 6월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제 11/427,618 호의 일부 계속 출원이다.This application claims U.S. Provisional Application No. 60 / 736,389, filed November 14, 2005, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference, US Provisional Application No. 60 / 720,390, filed September 26, 2005. US Provisional Application No. 60 / 728,724, filed Oct. 20, 2005, filed Jun. 29, 2006, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. / 427,602, which is part of US Patent Application No. 11 / 427,618, filed June 29, 2006.

발명의 분야Field of invention

본 발명은 재료 침착(material deposition)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 서비스 수명 검출 능력의 타겟 한계를 이용하는 방법들에 관한 것이다.The present invention relates to material deposition. More specifically, the present invention relates to methods of using a target limit of service life detection capability.

발명의 배경Background of the Invention

물리적 기상 증착(PVD)은 기판 위에 박막 재료를 침착하기 위한 잘 알려진 공정이고 반도체 디바이스들의 제조에 일반적으로 사용된다. PVD 공정은 기판(예컨 대 웨이퍼) 및 상기 기판 위에 침착될 재료의 슬랩(slab) 또는 고체 소스, 예컨대 PVD 타겟을 포함하는 챔버에서 고진공으로 행해진다. PVD 공정에서, PVD 타겟은 고체로부터 증기로 물리적으로 변한다. 타겟 재료의 증기는 PVD 타겟으로부터 기판으로 이동되고, 여기서 그것은 박막으로서 기판 위에 응집된다.Physical vapor deposition (PVD) is a well known process for depositing thin film materials on a substrate and is commonly used in the manufacture of semiconductor devices. The PVD process is performed at high vacuum in a chamber comprising a substrate (eg a wafer) and a slab or solid source, such as a PVD target, of the material to be deposited on the substrate. In a PVD process, the PVD target is physically changed from solid to vapor. The vapor of the target material is transferred from the PVD target to the substrate, where it aggregates on the substrate as a thin film.

증발, e-비임 증발, 플라즈마 분무 침착(plasma spray depositon), 및 스퍼터링을 포함하는 PVD를 달성하기 위한 많은 방법들이 있다. 현재, 스퍼터링이 PVD를 달성하기 위한 가장 빈번하게 사용되는 방법이다. 스퍼터링 동안, 가스 플라즈마가 챔버에서 생성되어 PVD 타겟으로 보내진다. 플라즈마는, 플라즈마의 고에너지 입자들(이온들)과의 충돌 결과로서, PVD 타겟의 반응면으로부터의 원자들 또는 분자들을 타겟 재료의 증기로 제거 또는 부식(스터터링)시킨다. 타겟 재료의 스퍼터링된 원자 또는 분자들의 증기는 감압 영역을 통해 기판으로 이동되고 기판 위에 응집되어 타겟 재료의 박막을 형성한다.There are many ways to achieve PVD, including evaporation, e-beam evaporation, plasma spray depositon, and sputtering. Currently, sputtering is the most frequently used method for achieving PVD. During sputtering, a gas plasma is generated in the chamber and sent to the PVD target. The plasma removes or corrodes (stutters) atoms or molecules from the reaction surface of the PVD target with the vapor of the target material as a result of the collision with the high energy particles (ions) of the plasma. Vapor of sputtered atoms or molecules of the target material is transferred to the substrate through the reduced pressure region and aggregates over the substrate to form a thin film of the target material.

PVD 타겟들은 유한 서비스 수명들을 가진다. PVD 타겟 과사용, 예컨대 PVD 타겟 서비스 수명이 지난 다음의 사용은 신뢰성 및 안전 관련 문제를 일으킨다. 예를 들면, PVD 타겟 과사용은 PVD 타겟의 천공(perforation) 및 시스템 아킹(system arcing)으로 이어질 수 있다. 이것은 또한 중요한 제조 손실들, PVD 시스템 또는 툴 손상(tool damage) 및 안전 문제들로 이어질 수 있다.PVD targets have finite service lifetimes. Overuse of PVD targets, such as the use after a PVD target service life, raises reliability and safety concerns. For example, PVD target overuse can lead to perforation and system arcing of the PVD target. This can also lead to significant manufacturing losses, PVD system or tool damage and safety issues.

PVD 타겟의 서비스 수명은 현재 축적된 에너지, 예컨대 PVD 시스템 또는 처리 툴(processing tool)에 의해 소비되는, 킬로와트 수-시(number of kilowatt-hours)(kw-hrs)를 추적하여 결정된다. 그러나, 축적된 에너지 방법은 마스터하는 데 시간이 걸리고 이 방법의 정밀도는 기술자의 실제 경험(hands-on experience)에만 의존한다. 마스터했을 때에도, PVD 타겟들의 서비스 수명들은 PVD 타겟의 대략 20 내지 40 퍼센트(PVD 타겟 종류에 의존하여)가 낭비되기 때문에, 이들이 가질 수 있는 것보다 여전히 작다. The service life of a PVD target is determined by tracking the number of kilowatt-hours (kw-hrs) currently consumed by accumulated energy, such as a PVD system or a processing tool. However, the accumulated energy method takes time to master and its precision depends only on the hands-on experience of the technician. Even when mastered, the service lives of PVD targets are still smaller than they can have, since approximately 20 to 40 percent of the PVD targets (depending on the PVD target type) are wasted.

PVD 타겟들의 단축된 서비스 수명들에 기인하는 낮은 타겟 이용은 높은 PVD 타겟 소모 비용들을 낳는다. 실제로, PVD 타겟 소모 비용은 반도체 제조에서 가장 중요한 비용들 중 하나이다. 따라서, 많은 낭비 타겟 재료가 이용될 수 있으면, PVD 타겟 소모 비용들이 실질적으로 감소될 수 있을 것이다. 이것은 또한, 반도체 제조 비용들을 크게 낮추고 수익성을 증가시킬 수 있다.Low target usage due to shortened service lifetimes of PVD targets results in high PVD target consumption costs. In practice, PVD target consumption costs are one of the most important costs in semiconductor manufacturing. Thus, if many waste target materials are available, PVD target consumption costs may be substantially reduced. This can also significantly lower semiconductor manufacturing costs and increase profitability.

낮은 타겟 이용은 또한 PVD 타겟의 더욱 빈번한 대체, 그러므로 PVD 시스템 또는 툴의 더욱 빈번한 유지보수로 이어진다. 더욱이, PVD 타겟이 대체되면, 새로운 타겟을 위해 PVD 처리를 재조정하는 데 시간이 요구된다.Low target usage also leads to more frequent replacement of PVD targets, and therefore more frequent maintenance of PVD systems or tools. Moreover, if a PVD target is replaced, time is required to readjust the PVD processing for the new target.

따라서, 서비스 수명 검출 능력의 타겟 한계를 이용하는 방법이 요구된다.Thus, a need exists for a method that uses a target limit of service life detection capability.

요약summary

공정 툴에 의해 이용되는 소모성 재료 슬랩의 수명을 검출하기 위한 시스템 및 방법이 기술된다. 상기 방법 및 시스템에 있어서, 상기 소모성 재료 슬랩에는 적어도 하나의 검출기 또는 표시기가 제공된다. 이 때, 상기 공정 툴의 동작 중 상기 적어도 하나의 표시기와 연관된 검출기에 의해 발생된 값이 경고 세팅값과 동일 한가, 상기 경고 세팅값과 경보 세팅값 사이에 있는가, 경보 세팅값과 동일하거나 상기 경보 세팅값 이상인지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 제 1 경고는 신호의 값이 경고 세팅값과 동일하거나 상기 경고 세팅값과 상기 경보 세팅값 사이에 있으면 제공되고, 상기 제 1 경고는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 소모성 재료 슬랩의 원래의 양보다 작은 소정의 양에 접근하는 것을 나타낸다. 제 2 경고는 상기 신호의 값이 상기 경고 세팅값과 상기 경보 세팅값 사이에 있으면 제공되고, 상기 제 2 경고는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 소정의 양에 도달하는 것을 나타낸다. 경보는 상기 신호의 값이 상기 경보 세팅값과 동일하거나 상기 경보 세팅값 이상이면 제공되고, 상기 경보는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 소정의 양에 접근하거나 상기 소정의 양으로 감소된 것을 나타낸다.Systems and methods for detecting the lifetime of consumable material slabs used by process tools are described. In the method and system, the consumable material slab is provided with at least one detector or indicator. At this time, is the value generated by the detector associated with the at least one indicator during operation of the process tool equal to the warning setting value, between the warning setting value and the alarm setting value, the same as the alarm setting value or the alarm setting? A determination is made whether or not it is above the setting. A first alert is provided if the value of the signal is equal to or between the alert setpoint and between the alert setpoint and the alert setpoint, wherein the first alert is a predetermined value where the consumable material slab is less than the original amount of the consumable material slab. To approach the amount of. A second alert is provided if the value of the signal is between the alert setpoint and the alert setpoint, and the second alert indicates that the consumable material slab reaches the predetermined amount. An alert is provided if the value of the signal is equal to or greater than the alert setting, the alert indicating that the consumable material slab has approached or has been reduced to the predetermined amount.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

타겟 또는 다른 소모성 재료의 서비스 수명의 한계를 검출하는 시스템 및 방법이 본원에 개시된다. 상기 타겟은 물리적 기상 증착(physical vapor deposition ;PVD)과 같은 재료 침착 공정(material deposition process)에서 소스 재료로서 사용되는 형태로 될 수 있다. 도 1a는 번호 10으로 나타낸, 서비스 수명 검출 능력의 한계를 가진 타겟의 예시적인 실시예를 도시한 단면도이다. 상기 타겟(10)은 소모성 재료 슬랩(타겟 슬랩)(11), 및 상기 타겟 슬랩(11)이 소정의 양에 곧 접근하고 및/또는 소정의 양으로 감소된 것을 나타낼 수 있는 하나 이상의 서비스 수명 한계 검출기들 또는 표시기(12)를 포함한다.Disclosed herein are systems and methods for detecting a limit of service life of a target or other consumable material. The target may be in the form used as a source material in a material deposition process, such as physical vapor deposition (PVD). 1A is a cross-sectional view illustrating an exemplary embodiment of a target with a limit of service life detection capability, indicated by the number 10. The target 10 is a consumable material slab (target slab) 11 and one or more service life limits that may indicate that the target slab 11 is approaching a predetermined amount and / or reduced to a predetermined amount. Detectors or indicators 12.

상기 타겟 슬랩(11)은 반응면(112), 상기 반응면(112)에 대향하는 베이스 면(114) 및 상기 반응면(112)과 상기 베이스면(114) 사이에서 연장하는 측벽면(11.6)을 포함한다. 상기 타겟 슬랩(11)은 예를 들면, 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형, 삼각형, 불규칙 형상 등을 포함해서 임의의 적합하고 적절한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 타겟 슬랩(11)은, 일 실시예에 있어서, 12인치의 직경(원형 슬랩의 경우에) 및 0.250 인치의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 타겟 슬랩(11)은 임의의 다른 적합하고 적절한 치수들로 형성될 수 있다. 상기 타겟 슬랩(11)은 예를 들면, 니켈, 니켈 백금 합금들, 니켈 티탄 합금들, 코발트, 알루미늄, 구리, 티탄, 탄탈, 텅스텐, ITO, ZnS-SiO2를 포함해서 임의의 적합하고 적절한 소스 재료로 구성될 수 있다.The target slab 11 has a reaction surface 112, a base surface 114 facing the reaction surface 112, and a sidewall surface 11.6 extending between the reaction surface 112 and the base surface 114. It includes. The target slab 11 can be formed into any suitable and suitable shape, including, for example, circular, square, rectangular, oval, triangular, irregular shape, and the like. The target slab 11 may, in one embodiment, have a diameter of 12 inches (in the case of a circular slab) and a thickness of 0.250 inches. In other embodiments, the target slab 11 may be formed in any other suitable and suitable dimensions. The target slab 11 may be any suitable and suitable source, including, for example, nickel, nickel platinum alloys, nickel titanium alloys, cobalt, aluminum, copper, titanium, tantalum, tungsten, ITO, ZnS-SiO 2 . It can be made of a material.

일 예시적인 실시예에 있어서, 상기 하나 이상의 표시기들(12)은 각각 상기 타겟 슬랩(11)의 상기 베이스면(114)에 부분적으로 또는 전체적으로 임베딩된 가스 표시기를 포함할 수 있다. 그러나, 하나 이상의 표시기(12)는 또한 상기 타겟 슬랩(11)이 소정의 양에 곧 접근하고 및/또는 소정의 양으로 감소된 것을 나타낼 수 있는 다른 형태의 표시기들(예컨대, 필라멘트, 전극, 및/또는 제 2 재료 표시기들)을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 하나 이상의 표시기(12)가 사용되면, 상기 표시기들(12)은, 도 1b의 평면도에 도시된 것과 같이, 검출 해상도를 증가시키기 위해 타겟 슬랩(11)을 가로질러 대략 등간격으로 배치되어 있다.In one exemplary embodiment, the one or more indicators 12 may each include a gas indicator partially or wholly embedded in the base surface 114 of the target slab 11. However, the one or more indicators 12 may also indicate other types of indicators (eg, filaments, electrodes, and the like) that may indicate that the target slab 11 is approaching a predetermined amount and / or reduced to a predetermined amount. And / or second material indicators). If more than one indicator 12 is used, the indicators 12 are arranged approximately equally across the target slab 11 to increase the detection resolution, as shown in the plan view of FIG. 1B.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 각각의 가스 표시기들(12)은, 일 예시적인 실시예에 있어서, 대향 개방단들(22a, 22b)을 가진 튜브 또는 인클로저(enclosure; 22) 를 포함할 수 있다. 일 예시적인 실시예에 있어서, 상기 튜브(22)는 타겟 슬랩(11)과 동일한 재료로 구성될 수 있다. 상기 튜브(22)의 상기 개방단들(22a, 22b)은 폐쇄체들(closures)(도시하지 않음)에 의해 폐쇄 및 기밀밀봉된다. 상기 튜브(22)는 재료 침착 처리 결과에 영향을 주지 않는, 예컨대 헬륨, 크립톤 등의 불활성 가스(24)로 충전된다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 튜브(22)는 또한 상기 튜브(22)로부터 방출될 때 검출될 수 있는 액체 또는 고체로 충전되거나 액체 또는 고체를 포함할 수 있다. 타겟 및 표시기의 다른 실시예들 및 이와 같은 타겟들 및 표시기들을 제작하는 방법들은, 2006년 6월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제 11/427,602 호, 2006년 6월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제 11/427,618 호에 상세히 기술되어 있고, 이들 출원의 전체 개시 내용들은 본원에 참조로서 포함된다.1A and 1B, each gas indicator 12 may, in one exemplary embodiment, comprise a tube or enclosure 22 having opposing open ends 22a, 22b. have. In one exemplary embodiment, the tube 22 may be made of the same material as the target slab 11. The open ends 22a, 22b of the tube 22 are closed and hermetically sealed by closures (not shown). The tube 22 is filled with an inert gas 24 such as helium, krypton or the like that does not affect the material deposition treatment result. In other embodiments, the tube 22 may also be filled with or include a liquid or solid that can be detected when released from the tube 22. Other embodiments of targets and indicators and methods of making such targets and indicators are described in US patent application Ser. No. 11 / 427,602, filed June 29, 2006, US, filed June 29, 2006. It is described in detail in patent application no. 11 / 427,618, the entire disclosures of which are incorporated herein by reference.

튜브(12)의 직경은 거의 모든 타겟 슬랩(11)이 소모될 때까지 그것이 노출되지 않도록 충분히 작아야 한다. 일 예시적인 실시예에 있어서, 상기 튜브(22)는 약 0.5mm의 직경을 가질 수 있다.The diameter of the tube 12 should be small enough so that it is not exposed until almost all target slabs 11 are consumed. In one exemplary embodiment, the tube 22 may have a diameter of about 0.5 mm.

상기 타겟 슬랩(11)은 공정 챔버에서의 처리 중, 예를 들면 스퍼터링 플라즈마와 같은 공정 힘들(process forces)에 의해 부식되거나 소모된다. 표시기(들)(12)의 튜브(들)(22)가 파손되지 않은 채로 있는 한, 불활성 가스(24)는 거기에서 교란되지 않은 채로 있을 것이다. 타겟 슬랩(11)의 부식 및 소모가 타겟 슬랩(11)에 임베딩된 표시기(들)(12)의 튜브(들)(22)가 노출되게 되고 이 후 공정 힘들에 의해 파손되게 되면, 표시기(들)(12)의 튜브(들)(22)은 거기에 포함된 불활성 가 스(24)를 공정 챔버로 방출하거나 누출하기 시작할 것이고, 그것에 의해 타겟(10)이 그것의 서비스 수명 종료점에 곧 접근하는 것을 나타내는 검출가능한 신호를 제공한다. 이와 같은 표시(indication)는 그 특정 타겟(10)에 대해 추가 처리될 웨이퍼들의 로트들의 수 등을 조정 및/또는 제한하기 위해 이용될 수 있다.The target slab 11 is corroded or consumed during processing in the process chamber, for example by process forces such as sputtering plasma. As long as the tube (s) 22 of the indicator (s) 12 remain unbroken, the inert gas 24 will remain undisturbed there. If the corrosion and consumption of the target slab 11 is exposed to the tube (s) 22 of the indicator (s) 12 embedded in the target slab 11 and then broken by process forces, the indicator (s) The tube (s) 22 of) 12 will begin to release or leak inert gas 24 contained therein into the process chamber, whereby the target 10 will soon approach its service life end point. Provide a detectable signal indicative of that. Such indication may be used to adjust and / or limit the number of lots of wafers, etc. to be further processed for that particular target 10.

상기 타겟(10)의 계속된 처리는 결국, 공정 챔버로의 불활성 가스의 추가 방출 또는 누설(예컨대 다른 표시기들(12)의 튜브들(22)로부터의) 및/또는 불활성 가스의 가속된 방출 또는 누설(예컨대 튜브(들)(22)의 추가 부식으로부터의)이 일어날 지점까지 타겟 슬랩(11) 및 튜브(들)(22)를 부식시키커나 소모시키고, 그것에 의해 타겟(10)의 서비스 수명 종료점에 도달한 것을 나타내는 검출가능 신호를 제공할 것이다. 이러한 표시는 특정 타겟에 대해 추가 처리될 웨이퍼들의 수 등을 추가 조정 및/또는 추가 제한하고, 또는 공정 챔버를 아주 정지시키거나 타겟을 다른 (새로운) 타겟으로 대체시키기 위해 사용될 수 있다.Continued treatment of the target 10 may in turn result in further release or leakage of inert gas into the process chamber (eg from the tubes 22 of the other indicators 12) and / or accelerated release of the inert gas or Corrodes or consumes the target slab 11 and the tube (s) 22 to the point where leakage (eg from further corrosion of the tube (s) 22) will occur, thereby service life of the target 10 It will provide a detectable signal indicating that the endpoint has been reached. This indication can be used to further adjust and / or further limit the number of wafers to be further processed, etc. for a particular target, or to halt the process chamber or replace the target with another (new) target.

일 실시예에 있어서, 하나 이상의 표시기들(12)에 의해 제공되는 서비스 수명 한계(end of service life; EOL) 검출 능력은 타겟 슬랩(11)이 슬랩 재료의 원래의 양의 0.5 퍼센트보다 작은 잔류량으로 감소되게 한다. 이것은 또한 타겟 이용을 최적화하고, 타겟 비용들을 감소시키고, 예방 정비 사이클들의 길이를 증가시키고, 공정 조정 시간을 단축시키고, 관련 제조 툴들 및 공정 챔버들의 이용율을 증가시킨다.In one embodiment, the end of service life (EOL) detection capability provided by one or more indicators 12 is such that the target slab 11 has a residual amount less than 0.5 percent of the original amount of slab material. To be reduced. It also optimizes target usage, reduces target costs, increases the length of preventive maintenance cycles, shortens process adjustment time, and increases utilization of related manufacturing tools and process chambers.

타겟(10)은 중요한 하드웨어 변경들 및/또는 변화들 없이 PVD와 같은 재료 침착 공정들에 이용될 수 있다. 더욱이, 타겟(10)은 몇가지 예를 들자면 마그네트 론 시스템들(magnetron systems), 용량 결합 플라즈마(capacitively coupled plasma; CCP) 시스템들, 및 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma; ICP) 시스템들을 포함해서 다른 형태의 자기 시스템들에 이용될 수 있다. 상기 타겟(10)은 또한 제한 없이 직류 전원 시스템들, 교류 전원 시스템들, 및 무선 주파수 전원 시스템들을 포함해서 모든 형태의 전원 시스템들에 이용될 수 있다.Target 10 may be used in material deposition processes such as PVD without significant hardware changes and / or changes. Moreover, the target 10 may be in other forms, including, for example, magnetron systems, capacitively coupled plasma (CCP) systems, and inductively coupled plasma (ICP) systems. Can be used in magnetic systems. The target 10 may also be used in all types of power systems, including without limitation direct current power systems, alternating current power systems, and radio frequency power systems.

도 2는 하나 이상의 표시기들을 가진 타겟을 이용하는 웨이퍼 처리 시스템(100)의 예시적인 실시예를 도시한 블록도이다. 상기 시스템(100)은 컴퓨터를 구비하는 제조 자동화 시스템(110), 예컨대 웨이퍼 공정 챔버와 같은 공정 툴(120), 및 컴퓨터 제어 모니터링 디바이스(130)를 포함한다. 2 is a block diagram illustrating an exemplary embodiment of a wafer processing system 100 using a target with one or more indicators. The system 100 includes a manufacturing automation system 110 having a computer, such as a process tool 120, such as a wafer process chamber, and a computer controlled monitoring device 130.

도 3에 도시된 것과 같이, 공정 챔버(120)는 내부(121) 및 처리될 웨이퍼(124)를 지지하기 위해 내부(121)에 배치된 웨이퍼 스테이지(122)를 포함한다. 본 발명의 타겟(10)은 공정 챔버(120)의 내부(121)의 웨이퍼 스테이지(122) 위에 장착될 수 있다. 가스 검출/모니터링 디바이스(가스 검출기)(130)는 그것이 챔버(120)의 내부(121)로의 불활성 가스(24)의 방출을 검출 및/또는 모니터링하도록 허용하는 방식으로 공정 챔버(120) 외부에 장착될 수 있다. 가스 검출기(130)는 예를 들면 광학 방사 분광계(optical emission spectrometer; OES), 또는 잔류 가스 분석기(residual gas analyzer; RGA)를 포함할 수 있다. 대안으로, 가스 검출기(130)는 상기 표시기(12)의 튜브 내의 불활성 가스(24)의 압력을 측정하는 압력 모니터링 디바이스(pressure monitoring device; GP)를 포함할 수 있다. 처리 중,가스 검출기(130)는 타겟(10)의 하나 이상의 표시기(12)에 의해 방출될 불활성 가 스의 양에 응답하여 검출기 값들의 범위를 발생한다.As shown in FIG. 3, the process chamber 120 includes a wafer stage 122 disposed inside the interior 121 to support the interior 121 and the wafer 124 to be processed. The target 10 of the present invention may be mounted on the wafer stage 122 in the interior 121 of the process chamber 120. The gas detection / monitoring device (gas detector) 130 is mounted outside the process chamber 120 in a manner that allows it to detect and / or monitor the release of inert gas 24 into the interior 121 of the chamber 120. Can be. The gas detector 130 may include, for example, an optical emission spectrometer (OES), or a residual gas analyzer (RGA). Alternatively, gas detector 130 may include a pressure monitoring device (GP) that measures the pressure of the inert gas 24 in the tube of the indicator 12. During processing, gas detector 130 generates a range of detector values in response to the amount of inert gas to be emitted by one or more indicators 12 of target 10.

도 2에 도시된 것과 같이, 자동화 시스템 통신 프레임워크(automatic system communication framework) 또는 네트워크(network)가 제조 자동화 시스템(110)과 가스 검출기(130) 사이에 2방향 통신을, 제조 자동화 시스템(110)과 공정 챔버(120) 사이에 2방향 통신을, 가스 검출기(130)와 공정 챔버(120) 사이에 2방향 통신을 제공함으로써, 웨이퍼 처리 시스템(100)에서 이용된다. 자동화 시스템 통신 프레임워크는 타겟(10)의 하나 이상의 표시기(12)로부터의 가스 방출을 검출하고 모니터링하는 가스 검출기(130)로 하여금 처리될 반도체 웨이퍼 로트들 또는 아이템들 또는 재료들의 로트들의 수를 자동으로 제어하는 데 사용될 수 있게 하고, 이것은 주어진 타겟(10)과 함께 공정 챔버(120)에서 처리되고, 그것에 의해 타겟 이용을 최적화하고, 타겟 비용들을 감소시키고, 예방 정비 사이클들의 길이를 증가시키고, 공정 조정 시간을 단축시키고, 공정 챔버(120)의 이용율을 증가시킨다. 예를 들면, "하나의 웨이퍼 로트(one wafer lot)"는 단일 캐리어(single carrier) 또는 카세트(cassette)에서 처리될 웨이퍼들의 소정의 수로서 정의될 수 있고, 여기서 하나의 웨이퍼 로트에서의 웨이퍼들의 최대수는 25개의 웨이퍼일 수 있다.As shown in FIG. 2, an automatic system communication framework or network provides two-way communication between manufacturing automation system 110 and gas detector 130, manufacturing automation system 110. Two-way communication between the process chamber 120 and two-way communication between the gas detector 130 and the process chamber 120, thereby being used in the wafer processing system 100. The automation system communication framework allows the gas detector 130, which detects and monitors gas emissions from one or more indicators 12 of the target 10, to automatically determine the number of semiconductor wafer lots or lots of items or materials to be processed. Which is processed in the process chamber 120 with a given target 10, thereby optimizing target utilization, reducing target costs, increasing the length of preventive maintenance cycles, and The adjustment time is shortened and the utilization rate of the process chamber 120 is increased. For example, "one wafer lot" can be defined as any number of wafers to be processed in a single carrier or cassette, where the wafers in one wafer lot The maximum number can be 25 wafers.

도 4a 및 4b는 자동화 시스템 통신 프레임워크에서 가스 검출기(130) 및 챔버/툴(120)을 제어하기 위한 예시적인 방법의 단계들을 도시한 플로차트이다. 상기 제어 방법은 제조 자동화 시스템의 컴퓨터에 의해 수행되고, 통상적으로 예를 들면 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있다. 상기 방법은 자동화 시스템 통신 프레임워크에서 가스 검출기(130)를 기동시킴으로써 단계 200에서 시작한다. 단계 205에 서, 가스 검출기(130)의 특정 패러미터들이 초기에 설정된다. 일 예시적인 실시예에 있어서, 가스 검출기 패러미터들의 초기 세팅들은 다음과 같은 것을 포함할 수 있다:4A and 4B are flowcharts illustrating steps of an exemplary method for controlling gas detector 130 and chamber / tool 120 in an automated system communication framework. The control method is performed by a computer of a manufacturing automation system, and typically can be implemented by, for example, a software program. The method begins at step 200 by activating the gas detector 130 in an automation system communication framework. In step 205 certain parameters of the gas detector 130 are initially set. In one exemplary embodiment, the initial settings of the gas detector parameters may include the following:

접속 플래그가 1로 설정된다 (여기서 1=인에이블, 0=디스에이블);The connection flag is set to 1 (where 1 = enable, 0 = disable);

0으로 설정된 경고수 (여기서 상기 수는 0, 1, 2일 수 있다);The number of warnings set to 0, where the number can be 0, 1, 2;

4로 설정된 카운트 수, (또는 3웨이퍼 로트들보다 큰 수);A count number set to four (or a number greater than three wafer lots);

0으로 설정된 경보 플래그 (여기서 1=인에이블, 0=디스에이블);An alarm flag set to 0 (where 1 = enable, 0 = disable);

입력될 수 있거나 디폴트 세팅일 수 있는, 초기 가스 검출기/불활성 가스 배경 세팅값 B;Initial gas detector / inert gas background setting B, which may be entered or may be a default setting;

입력될 수 있거나 디폴트 세팅일 수 있는, 가스 검출기/불활성 가스 경고 세팅값 W;Gas detector / inert gas warning setting W, which may be entered or may be a default setting;

입력될 수 있거나 디폴트 세팅일 수 있는, 가스 검출기/불활성 가스 경보 세팅값 A;Gas detector / inert gas alarm setting A, which may be entered or may be a default setting;

"제 1 타겟 경고(first target warning)"라 불리는 1S와 같은 제 1 경고를 위해 챔버/툴에 보내진 메시지;A message sent to the chamber / tool for a first warning, such as 1S, called "first target warning";

"제 2 타겟 경고(second target warning)"라 불리는 2S와 같은 제 2 경고를 위해 챔버/툴에 보내진 메시지;A message sent to the chamber / tool for a second warning, such as 2S, called "second target warning";

"타겟 경보(target alarm)"라 불리는 A와 같은 경보를 위해 챔버/툴에 보내진 메시지.A message sent to the chamber / tool for an alarm, such as A, called a "target alarm."

가스 검출기로부터의 적절한 신호에 응답하여(가스 검출기가 표시기의 튜브 로부터 방출된 불활성 가스의 특정량들을 검출한 때), 제조 자동화 시스템(110)의 컴퓨터는 상기 메시지들 중 대응하는 하나를 공정 챔버/툴로 전송하고 추가 처리를 위해 상기 공정 챔버/툴을 일시 정지시킨다.In response to a suitable signal from the gas detector (when the gas detector detects specific amounts of inert gas emitted from the tube of the indicator), the computer of the manufacturing automation system 110 sends a corresponding one of the above messages to the process chamber / Transfer to the tool and pause the process chamber / tool for further processing.

도 5는 검출된 불활성 가스의 양들에 대응하는 가스 검출기 신호 값들 대 시간의 일 실시예를 나타낸 그라프이다. 가스 검출기 신호값들 대 시간의 다른 실시예들이 도모될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도시된 것과 같이, 불활성 가스 배경 세팅을 위한 상기 가스 검출기 신호값은 값 B일 수 있고, 상기 불활성 경고 세팅을 위한 상기 가스 검출기 신호값은 값 W일 수 있고, 불활성 가스 경보 세팅을 위한 상기 가스 검출기 신호값은 값 A일 수 있다. 공정의 시작에서(기간 B로 나타낸), 표시기 튜브로부터의, 예컨대 크립톤과 같은 불활성 가스의 방출은 없고, 그러므로 검출된 신호값은 배경 신호값, 예를 들면 10-11 암페어 이하이다. 2600 Kw-hr와 같은 처리 기간 후, 상기 타겟은 소모되고 상기 불활성 가스는 표시기의 튜브로부터 방출된다. 불활성 가스의 방출이 경고 세팅을 초과하면, 예를 들면, 상기 가스 검출기 신호값이 10-8 암페어이면, 상기 가스 검출기는 1S와 같은 제 1 경고 신호를 챔버/툴에 전송한다. 불활성 가스의 방출이 제 2 시간동안 경고 세팅을 초과하면, 상기 가스 검출기는 2S와 같은 제 2 경고 신호를 챔버/툴에 전송한다. 불활성 가스의 방출이 상기 경보 세팅을 초과하면, 예를 들면, 상기 가스 검출기 신호값이 10-7 암페어이면, 상기 가스 검출기는 A와 같은 경보 신호를 챔버/툴에 전송한다.5 is a graph showing one embodiment of gas detector signal values versus time corresponding to the amounts of inert gas detected. It should be understood that other embodiments of gas detector signal values versus time may be envisioned. As shown, the gas detector signal value for an inert gas background setting may be a value B, the gas detector signal value for the inert warning setting may be a value W, and the gas detector for an inert gas alarm setting The signal value may be a value A. At the start of the process (indicated by period B), there is no release of an inert gas from the indicator tube, for example krypton, and therefore the detected signal value is below the background signal value, for example 10 −11 amperes. After a treatment period such as 2600 Kw-hr, the target is consumed and the inert gas is released from the tube of the indicator. If the release of the inert gas exceeds the warning setting, for example, if the gas detector signal value is 10-8 amps, the gas detector sends a first warning signal, such as 1S, to the chamber / tool. If the release of inert gas exceeds the warning setting for a second time, the gas detector sends a second warning signal, such as 2S, to the chamber / tool. If the release of an inert gas exceeds the alarm setting, for example if the gas detector signal value is 10 −7 amperes, the gas detector sends an alarm signal such as A to the chamber / tool.

일 실시예에 있어서, 상기 제 1 경고 신호(1S)가 전송되면, 챔버/툴 처리는 현재의 웨이퍼 로트의 처리 후 일시 정지되고 제조 자동화 시스템(110)의 컴퓨터와 연관된 카운터가 트리거되어 3보다 큰 초기 패러미터 세팅(초기 패러미터 세팅들의 상기 예를 이용하여)이 3웨이퍼 로트들의 디폴트 세팅으로 설정된다. 상기 제 1 경고는 3개의 웨이퍼 로트들이 현재의(잔류) 타겟과 함께 계속 처리될 수 있는 것을 나타낸다. 제 2 경고 신호(2S)가 전송되면, 챔버/툴 처리가 일시 정지될 것이고(현재의 웨이퍼 로트가 처리된 후), 상기 제 2 경고는 2개의 웨이퍼 로트들이 현재의 잔류 타겟과 함께 계속 처리될 수 있는 것을 나타낸다. 상기 경보 신호(A)가 전송되면, 챔버/툴 처리가 일시 정지되고(현재의 웨이퍼 로트가 처리된 후), 상기 경보는 1개의 웨이퍼 로트가 현재의 잔류 타겟과 함께 계속 처리될 수 있는 것을 나타낸다.In one embodiment, when the first warning signal 1S is transmitted, chamber / tool processing is paused after processing of the current wafer lot and a counter associated with the computer of the manufacturing automation system 110 is triggered to be greater than three. The initial parameter setting (using the above example of initial parameter settings) is set to the default setting of three wafer lots. The first alert indicates that three wafer lots can continue to be processed with the current (residual) target. When the second warning signal 2S is sent, the chamber / tool processing will be paused (after the current wafer lot has been processed), and the second warning will continue to be processed with the two residual wafer current targets. It shows what can be. When the alert signal A is sent, chamber / tool processing is paused (after the current wafer lot has been processed) and the alert indicates that one wafer lot can continue to be processed with the current residual target. .

도 4a 및 4b를 다시 참조하면, 상기 방법의 단계 210에서, 접속 및 경보 플래그 세팅들이 정확한지의 여부가 판정된다. 접속 및 경보 플래그 세팅들이 정확하지 않으면, 이 때 상기 접속 및 경보 플래그들이 단계 265에서 체크되고 단계 205에서 다시 설정된다. 상기 접속 및 경보 플래그들 세팅들이 정확하면, 이 때 상기 가스 검출기값이 단계 215에서 판독된다.Referring again to FIGS. 4A and 4B, at step 210 of the method, it is determined whether the connection and alert flag settings are correct. If the connection and alert flag settings are incorrect, then the connection and alert flags are checked in step 265 and set again in step 205. If the connection and alert flags settings are correct, then the gas detector value is read in step 215.

일반적으로, 상기 가스 검출기값은 상기 타겟 표시기(12)의 튜브(들)(22)가 공정 힘들에 의해 파손되지 않은 채로 있으면 배경 세팅값 B 이하일 수 있을 것이다. 상기 타겟 슬랩(11)의 부식 및 소모가 표시기(들)(12)의 튜브(들)(22)로 하여금 노출되게 하고 이 후 공정 힘들에 의해 파손되게 하면, 상기 표시기(들)(12)의 튜브(들)(22)은 거기에 포함된 불활성 가스(24)를 공정 챔버(120)로 방출하기 시작할 것이다. 가스 검출기(130)는 상기 공정 챔버(120)로의 불활성 가스 방출을 검출하고 대략 상기 배경 세팅값 B 위의 검출기값들을 발생할 것이다. 끝으로, 상기 가스 검출기값들은 공정 챔버(120)로 방출된 불활성 가스의 양에 의존하여, 경보 세팅값 A로 확장하고 심지어 넘을 것이다.In general, the gas detector value may be less than or equal to the background setting B if the tube (s) 22 of the target indicator 12 remain undamaged by process forces. Corrosion and consumption of the target slab 11 causes the tube (s) 22 of the indicator (s) 12 to be exposed and subsequently broken by process forces, The tube (s) 22 will begin to discharge the inert gas 24 contained therein into the process chamber 120. Gas detector 130 will detect inert gas emissions to the process chamber 120 and generate detector values approximately above the background setting B. Finally, the gas detector values will extend and even exceed the alarm setting A, depending on the amount of inert gas released into the process chamber 120.

단계 220에서, 단계 215에서 판독된 상기 가스 검출기값이 불활성 가스 경고 세팅값 W과 불활성 가스 경보 세팅값 A 사이에 있는지에 대한 판정이 이루어진다. 상기 가스 검출기값이 상기 불활성 가스 경고 세팅값 W과 상기 불활성 가스 경보 세팅값 A 사이에 있으면, 이 때 단계 275에서 경고수가 0과 같은지에 대한 판정이 이루어진다.In step 220, a determination is made whether the gas detector value read in step 215 is between an inert gas warning setting value W and an inert gas alarm setting value A. If the gas detector value is between the inert gas warning setting value W and the inert gas warning setting value A, then a determination is made at step 275 as to whether the warning number is equal to zero.

단계 275에서의 경고수가 0과 같으면, 이 때 공정 챔버(120)에서의 처리가 단계 280에서 일시 정지되어 "제 1 타겟 경고" 메시지가 공정 챔버(120)로 전송될 수 있고 경고수가 1로 설정될 수 있다. 단계 280에서의 "제 1 타겟 경고" 메시지가 카운터를 트리거하여 3보다 큰 초기 패러미터 세팅이 3개의 웨이퍼 로트들의 디폴트 세팅으로 설정되고, 이 디폴트 세팅은 현재의 잔류 타겟(10)과 함께 계속 처리될 수 있는, 예를 들면 3웨이퍼 로트들과 같은 잔류 웨이퍼 로트들의 수 N1를 나타낸다. 이 후 단계 285에서, 공정 챔버(120)가 체크되었고 이 후 엔지니어 또는 기술자에 의해 재기동되었는지의 여부에 대한 판정이 이루어진다. 이 단계는 엔지니어/기술자가 경고의 상태(즉, 계속 처리될 수 있는 잔류 웨이퍼 로트들의 수에 대한 경고와 연관된 표시)를 주의하고 개인적으로 이러한 상태를 체크하는 것을 보장 한다. 이 후, 엔지니어/기술자는 공정 챔버의 일시 정지 상태를 해제하고 공정 챔버가 처리를 위해 재기동된다. 공정 챔버가 재기동되면, 이 후 상기 방법은 가스 검출기값 판독 단계 215로 복귀한다. 상기 공정 챔버(120)가 재기동되지 않으면, 이 후 상기 방법은 공정 챔버 재기동 판정 단계 285로 다시 돌아가고 여기서 공정 챔버(120)가 체크되었고 엔지니어 또는 기술자에 의해 재기동되었는지의 여부에 대한 판정이 이루어진다. 이 후 단계 285 후 처리를 위한 웨이퍼 로트들의 잔류 수 N1의 카운터가 현재의 웨이퍼 로트의 완료 후 1씩 감소된다.If the number of warnings in step 275 is equal to zero, then processing in the process chamber 120 may be paused in step 280 such that a "first target warning" message may be sent to the process chamber 120 and the number of warnings is set to one. Can be. The message " first target warning " in step 280 triggers the counter so that an initial parameter setting greater than 3 is set to the default setting of three wafer lots, which default setting will continue to be processed with the current residual target 10. Number N1 of residual wafer lots, such as, for example, three wafer lots. At step 285, a determination is then made as to whether the process chamber 120 has been checked and then restarted by an engineer or technician. This step ensures that the engineer / technician notices the status of the warning (ie, an indication associated with the warning about the number of residual wafer lots that can be processed) and checks this status personally. Thereafter, the engineer / technician releases the process chamber from a pause state and restarts the process chamber for processing. When the process chamber is restarted, the method then returns to the gas detector value reading step 215. If the process chamber 120 is not restarted, then the method returns to process chamber restart determination step 285 where a determination is made as to whether the process chamber 120 has been checked and restarted by an engineer or technician. Thereafter the counter of the residual number N1 of wafer lots for processing after step 285 is decremented by one after completion of the current wafer lot.

다시 단계 275로 돌아가서, 경고수가 0과 같으면, 이 때 공정 챔버(120)에서의 처리가 단계 290에서 일시 정지되어 "제 2 타겟 경고" 메시지가 공정 챔버(120)로 전송될 수 있다. 상기 경고수는 0과 같지 않고, 그 수는 1이 될 수 있다. 상기 "제 2 타겟 경고" 메시지는 현재의 잔류 타겟(10)과 함께 계속 처리될, 예를 들면 2개의 웨이퍼 로트와 같은 웨이퍼 로트들의 수를 나타낸다. 단계 290에서 처리하기 위한 잔류 웨이퍼 로트들의 수는 단계 285 후 처리하기 위한 잔류 웨이퍼 로트들의 카운터 수 N1과 비교된다. 2보다 작은 수가 업데이트되어 카운터로 되고 이러한 수의 잔류 웨이퍼 로트들은 단계 290에서 처리될 것이다. 이 후 단계 235에서, 공정 챔버(120)가 엔지니어 또는 기술자에 의해 체크되었고 재기동되었는지의 여부에 대한 판정이 이루어진다.Returning to step 275 again, if the number of warnings is equal to zero, then processing in process chamber 120 may be paused in step 290 so that a “second target warning” message may be sent to process chamber 120. The number of warnings is not equal to zero, and the number may be one. The "second target warning " message indicates the number of wafer lots, such as, for example, two wafer lots, to continue processing with the current residual target 10. The number of residual wafer lots for processing in step 290 is compared with the counter number N1 of residual wafer lots for processing after step 285. A number less than two is updated to counter and this number of remaining wafer lots will be processed in step 290. At step 235, a determination is then made as to whether the process chamber 120 has been checked by an engineer or technician and restarted.

단계 220으로 되돌아가서, 단계 215에서 판독된 상기 가스 검출기값이 불활성 가스 경고 세팅값 W과 불활성 가스 경보 세팅값 A 사이에 있지 않으면, 이 때 단계 215에서 판독된 가스 검출기값이 불활성 가스 경보 세팅값 A 이상인지의 여부 가 단계 225에서 판정된다. 단계 215에서의 가스 검출기값이 불활성 가스 경보 세팅값 A 이상이 아니면, 이 후 단계들 215, 220 등이 다시 수행된다. 그러나, 단계 215에서 판독된 가스 검출기값이 불활성 가스 경보 세팅값 A 이상이면, 이 후 공정 챔버(120)에서의 처리가 단계 230에서 일시 정지되어 "경고" 메시지가 공정 챔버(120)로 전송될 수 있다. "경고" 메시지는 현재의 타겟과 함께 계속 처리될 잔류 웨이퍼 로트들의 수, 예를 들면 1개의 로트를 나타낸다. 단계 230에서 처리하기 위한 잔류 웨이퍼 로트들의 수는 단계 285 후 처리하기 위한 잔류 웨이퍼 로트들의 카운터 수 N1과 비교된다(또는 이 카운터는 지금 4와 같고, 그것은 아직 트리거되지 않았다). 2보다 작은 수가 카운터로 업데이트되고 잔류 웨이퍼 로트들의 이러한 수는 단계 230에서 처리될 것이다. 이 후 단계 235에서, 공정 챔버(120)가 엔지니어 또는 기술자에 의해 체크되었고 재기동되었는지의 여부에 대한 판정이 이루어진다.Returning to step 220, if the gas detector value read in step 215 is not between an inert gas warning setting value W and an inert gas alarm setting value A, then the gas detector value read in step 215 is an inert gas alarm setting value. It is determined in step 225 whether it is above A. If the gas detector value at step 215 is not greater than or equal to the inert gas alarm setting value A, then steps 215, 220 and the like are performed again. However, if the gas detector value read in step 215 is greater than or equal to the inert gas alarm setting A, then the process in process chamber 120 is paused in step 230 so that a " warning " Can be. The "warning" message indicates the number of residual wafer lots to be processed with the current target, for example one lot. The number of residual wafer lots for processing in step 230 is compared with the counter number N1 of residual wafer lots for processing after step 285 (or this counter is now equal to 4, which has not yet been triggered). A number less than two is updated with the counter and this number of remaining wafer lots will be processed in step 230. At step 235, a determination is then made as to whether the process chamber 120 has been checked by an engineer or technician and restarted.

공정 챔버(120)이 단계 235에서 재기동되면, 이 후 상기 검출기값은 단계 240에서 판독된다. 공정 챔버(120)가 재기동되지 않았으면, 이 후 상기 방법은 공정 챔버 재기동 판정 단계 235로 다시 돌아가고 단계 235에서는 공정 챔버(120)가 엔지니어 또는 기술자에 의해 체크되었고 재기동되었는지에 대한 판정이 이루어진다.If the process chamber 120 is restarted in step 235, the detector value is then read in step 240. If the process chamber 120 has not been restarted, the method then returns to process chamber restart determination step 235 where a determination is made as to whether the process chamber 120 has been checked by an engineer or technician and restarted.

단계 240에서, 상기 가스 검출기값이 판독되고 단계 245에서 단계 240에서의 가스 검출기값이 불활성 가스 경고 세팅값 W이상인지의 여부에 대한 판정이 이루어진다. 단계 245에서 가스 검출기값이 불활성 가스 경고 세팅값 W 이상이 아니면, 이 때 처리되고 있는 로트가 챔버(120)에서 처리하기 위한 최종 로트인지의 여부가 단계 246에서 판정되고, 이것은 잔류 웨이퍼의 카운터 수 N1이 0과 같은 것을 의미한다. 처리하고 있는 로트가 단계 246에서 최종 로트이면, 이 후 상기 방법은 단계 247로 가서 현재의 로트의 처리를 완료하고 예방 정비를 위해 챔버를 일시 정지시킨다. 단계 246에서 현재 움직이고 있는 로트가 최종 로트가 아니면, 이 후 상기 방법은 단계 240로 복귀한다.In step 240 the gas detector value is read and a determination is made in step 245 whether the gas detector value in step 240 is greater than or equal to the inert gas warning setting value W. If the gas detector value in step 245 is not greater than the inert gas warning setting value W, it is determined in step 246 whether the lot being processed at this time is the final lot for processing in the chamber 120, which is the counter number of the remaining wafers. N1 is equal to 0. If the lot being processed is the final lot at step 246, the method then goes to step 247 to complete the processing of the current lot and to pause the chamber for preventive maintenance. If the lot that is currently moving in step 246 is not the last lot, then the method returns to step 240.

단계 245에서 가스 검출기값이 불활성 가스 경고 세팅값 W 이상이면, "현재 처리하고 있는 로트만을 실행시킬 수 있는가(can run present processing lot only)" 메시지가 단계 250에서 공정 챔버(120)로 전송된다. 이것은 현재의 로트만이 현재의 타겟과 함께 계속 처리될 수 있다는 것을 나타낸다. 단계 250의 이러한 순간에서, 잔류 웨이퍼 로트의 카운터 수 N1이 자동으로 0으로 설정된다. 단계 250의 완료 후, 상기 방법은 단계 247로 이동해서 현재의 처리 로트를 완료하고 예방 정비를 위해 챔버를 일시 정지시킨다. 상기 공정 챔버(120)는 제조 자동화 시스템(110)에 의해 정지된다.If the gas detector value in step 245 is greater than or equal to the inert gas warning setting W, a message "can run present processing lot only" is sent to process chamber 120 in step 250. This indicates that only the current lot can continue to be processed with the current target. At this moment of step 250, the counter number N1 of the remaining wafer lots is automatically set to zero. After completion of step 250, the method moves to step 247 to complete the current processing lot and suspend the chamber for preventive maintenance. The process chamber 120 is stopped by the manufacturing automation system 110.

상기 발명은 위에 기술된 것과 관련하여 기술되었지만, 다양한 변경예들 및 변형예들이 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 만들어 질 수 있다. 따라서, 모든 이와 같은 변경예들 및 변형예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.While the invention has been described in connection with the above, various modifications and variations can be made without departing from the spirit of the invention. Accordingly, all such modifications and variations are considered to be within the scope of the following claims.

본 발명은 공정 툴에 의해 이용되는 소모성 재료 슬랩의 수명을 검출하기 위 한 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides a system and method for detecting the lifetime of consumable material slabs used by process tools.

Claims (15)

공정 툴(process tool)에 의해 사용되는 소모성 재료(consumable material) 슬랩(slab)의 수명을 검출하는 방법으로서,A method of detecting the life of a consumable material slab used by a process tool, 상기 소모성 재료 슬랩에 적어도 하나의 표시기(indicator)를 제공하는 단계;Providing at least one indicator on the consumable material slab; 상기 공정 툴의 동작 중 상기 적어도 하나의 표시기와 연관된 검출기에 의해 발생된 신호의 값이 경고 세팅값(warning setting value)과 동일한가, 상기 경고 세팅값과 경보 세팅값(alarm setting value) 사이에 있는가, 경보 세팅값과 동일한가, 또는 상기 경보 세팅값 이상인지의 여부를 결정하는 단계; 및Is the value of the signal generated by the detector associated with the at least one indicator during operation of the process tool equal to a warning setting value, or between the warning setting value and an alarm setting value, Determining whether it is equal to or greater than an alarm setting value; And 상기 신호의 값이 상기 경고 세팅값과 동일하거나 상기 경고 세팅값과 상기 경보 세팅값 사이에 있으면 제 1 경고를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 경고는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 소모성 재료 슬랩의 원래의 양보다 작은 미리 결정된 양에 접근하는 것을 나타내는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.Providing a first alert if the value of the signal is equal to or between the alert setpoint and the alert setpoint, wherein the first alert indicates that the consumable material slab is disposed of the consumable material slab. A method for detecting the life of a consumable material slab, indicating approaching a predetermined amount less than the original amount. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공정 툴의 동작은 상기 제 1 경고가 제공되면 일시 정지되는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.Wherein the operation of the process tool is suspended when the first alert is provided. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 소모성 재료 슬랩을 이용하여 상기 공정 툴에 의해 추가 처리될 아이템 로트들(item lots)의 수를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.Reducing the number of item lots to be further processed by the process tool using the consumable material slab. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호의 값이 상기 경보 세팅값과 동일하거나 상기 경보 세팅값 이상이면 경보를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 경보는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 미리 결정된 양에 접근하거나 상기 미리 결정된 양으로 감소된 것을 나타내는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.Providing an alarm if the value of the signal is equal to or greater than the alarm setting value, wherein the alarm is such that the consumable material slab approaches or is reduced to the predetermined amount. Life detection method of a consumable material slab. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호의 값이 상기 경고 세팅값과 상기 경보 세팅값 사이에 있으면 제 2 경고를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 경고는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 미리 결정된 양에 도달하는 것을 나타내는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.Providing a second alert if the value of the signal is between the alert setpoint and the alert setpoint, wherein the second alert indicates that the consumable material slab reaches the predetermined amount. Life detection method of material slab. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소모성 재료 슬랩은 물리적 기상 증착 타겟(physical vapor deposition target)을 포함하는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.And the consumable material slab comprises a physical vapor deposition target. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 표시기는:The at least one indicator is: 상기 소모성 재료 슬랩 내에 적어도 부분적으로 임베딩된 인클로저(enclosure); 및An enclosure at least partially embedded within the consumable material slab; And 상기 인클로저 내에 배치된, 필라멘트 요소(filament element) 및 전극 요소들(electrode elements) 중 하나를 포함하는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.And one of a filament element and electrode elements, disposed in the enclosure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 표시기는:The at least one indicator is: 상기 소모성 재료 슬랩 내에 적어도 부분적으로 임베딩된 인클로저; 및An enclosure at least partially embedded within the consumable material slab; And 상기 인클로저 내에 배치된, 가스, 액체, 및 고체 중 하나를 포함하는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.And a gas, a liquid, and a solid disposed in the enclosure. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 가스, 액체, 및 고체 중 하나는 상기 인클로저로부터 방출될 때 상기 검출기에 의해 검출될 수 있는, 소모성 재료 슬랩의 수명 검출 방법.Wherein one of said gas, liquid, and solid can be detected by said detector when discharged from said enclosure. 시스템으로서,As a system, 공정 툴;Process tools; 상기 공정 툴에 의해 사용되는 소모성 재료 슬랩;Consumable material slabs used by the process tool; 상기 소모성 재료 슬랩과 연관된 상기 슬랩 내의 적어도 하나의 표시기; At least one indicator in the slab associated with the consumable material slab; 상기 적어도 하나의 표시기와 연관된 검출기; 및A detector associated with the at least one indicator; And 상기 소모성 재료 슬랩의 수명 검출을 허용하기 위해 상기 검출기와 통신하는 컴퓨터를 포함하는, 시스템.And a computer in communication with the detector to allow lifetime detection of the consumable material slab. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 컴퓨터는, 상기 공정 툴의 동작 중 검출기에 의해 발생된 신호의 값이 경고 세팅값(warning setting value)과 동일한가, 상기 경고 세팅값과 경보 세팅값(alarm setting value) 사이에 있는가, 경보 세팅값과 동일한가, 또는 상기 경보 세팅값 이상인지의 여부를 결정하고;The computer determines whether the value of the signal generated by the detector during operation of the process tool is equal to the warning setting value, is between the warning setting value and the alarm setting value. Determine whether equal to or greater than the alarm setting value; 상기 신호의 값이 상기 경고 세팅값과 동일하거나 상기 경고 세팅값과 상기 경보 세팅값 사이에 있으면 제 1 경고를 제공하고, 상기 제 1 경고는 상기 소모성 재료 슬랩이 상기 소모성 재료 슬랩의 원래의 양보다 작은 미리 결정된 양에 접근하는 것을 나타내는, 시스템.A first warning is provided if the value of the signal is equal to or between the warning setting and the warning setting, the first warning being such that the consumable material slab is less than the original amount of the consumable material slab; The system, indicating access to a small predetermined amount. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 컴퓨터는 상기 공정 툴과 통신하고 상기 제 1 경고가 제공되면 상기 공정 툴의 상기 동작을 일시 정지시키는, 시스템.The computer is in communication with the process tool and suspends the operation of the process tool when the first alert is provided. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 적어도 하나의 표시기는:The at least one indicator is: 상기 소모성 재료 슬랩 내에 적어도 부분적으로 임베딩된 인클로저; 및An enclosure at least partially embedded within the consumable material slab; And 상기 인클로저 내에 배치된, 필라멘트 요소 및 전극 요소들 중 하나를 포함하는, 시스템.And one of the filament element and the electrode elements disposed in the enclosure. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 적어도 하나의 표시기는:The at least one indicator is: 상기 소모성 재료 슬랩 내에 적어도 부분적으로 임베딩된 인클로저; 및An enclosure at least partially embedded within the consumable material slab; And 상기 인클로저 내에 배치된, 가스, 액체, 및 고체 중 하나를 포함하는, 시스템.And one of a gas, a liquid, and a solid disposed in the enclosure. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 가스, 액체, 및 고체 중 하나는 상기 인클로저로부터 방출될 때 상기 검출기에 의해 검출될 수 있는, 시스템.One of the gas, liquid, and solid can be detected by the detector when released from the enclosure.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5350162B2 (en) * 2009-09-30 2013-11-27 株式会社ダイヘン Impedance matching device
US11754691B2 (en) 2019-09-27 2023-09-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Target measurement device and method for measuring a target

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010071334A (en) * 1998-05-27 2001-07-28 추후제출 Tantalum sputtering target and method of manufacture

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH669609A5 (en) * 1986-12-23 1989-03-31 Balzers Hochvakuum
JPH08176808A (en) * 1993-04-28 1996-07-09 Japan Energy Corp Sputtering target with life alarming function
JP2003099114A (en) * 2001-09-21 2003-04-04 Olympus Optical Co Ltd Maintenance batch management device
JP2004299134A (en) * 2003-03-28 2004-10-28 Toshiba Mach Co Ltd Material supply device in injection molding machine and injection molding machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010071334A (en) * 1998-05-27 2001-07-28 추후제출 Tantalum sputtering target and method of manufacture

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