スパッタリング装置
【課題】真空チャンバーを開放することなくターゲットのエロージョンを監視できると共に、エロージョン監視手段の格納設備が不要なスパッタリング装置の提供を課題とする。
【解決手段】真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバー１１と、薄膜１２を形成すべきウェハ１３を保持するウェハステージ１４と、薄膜１２を形成する成分を放出するターゲット１５を保持するバッキングプレート１６と、ターゲット１５に直流電流を印加する電流印加手段１７と、ウェハステージ１４に設けられターゲット１５のエロージョンを監視するエロージョン監視手段としての光変位センサー２０と、光変位センサー２０を所定の範囲で移動させる移動手段１９とを備えている。
【解決手段】真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバー１１と、薄膜１２を形成すべきウェハ１３を保持するウェハステージ１４と、薄膜１２を形成する成分を放出するターゲット１５を保持するバッキングプレート１６と、ターゲット１５に直流電流を印加する電流印加手段１７と、ウェハステージ１４に設けられターゲット１５のエロージョンを監視するエロージョン監視手段としての光変位センサー２０と、光変位センサー２０を所定の範囲で移動させる移動手段１９とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング装置で使用されるターゲットのエロージョン（侵食）が進むと、ターゲットを保持する部材までスパットされ、スパッタリングすべき製品の不良が発生してしまうおそれがある。このため、ターゲットのエロージョンを監視し、エロージョン量が所定値以上になったときに、別のターゲットに交換するのが一般的である。
【０００３】
従来、ターゲットのエロージョン量を測定する場合は、先ず真空チャンバー（真空容器）を大気開放して、新しいターゲットを真空チャンバー内に装着する。
【０００４】
このとき、ターゲットに印加される電力をモニターするため、直流電源にセットされている積算電力計の数値を０ｋＷにセットする。
【０００５】
次に、例えば所定数のウェハに対するスパッタ処理を行い、積算電力計の積算電力値が所定値に達したとき、真空チャンバーを大気開放して、ターゲットのエロージョン量を測定する。
【０００６】
ここで測定したエロージョン量の最大値と、ターゲットの当初の厚さとから、比例関係でターゲットの寿命を予測する。そして、ターゲットの寿命に相当する積算電力値を算出する。
【０００７】
この後、所定数のウェハに対するスパッタ処理を行い、真空チャンバーを大気開放してターゲットのエロージョン量を測定する。次に、予想したターゲットの寿命と積算電力値との関係が正しいかどうかのチェックを行う。
【０００８】
しかし、従来の方法では、真空チャンバーを複数回開閉する必要があり、作業が煩雑になるという問題があった。
【０００９】
また、真空チャンバーを開放するごとに、真空チャンバー内の真空を保持するためのシールド部を交換する必要があった。更に、真空チャンバーを閉じた後、内部の空気を再排気する作業が必要があった。
【００１０】
また、真空チャンバーを開放したときにターゲットの表面に発生する酸化膜を除去するために、ターゲットクリーニングと呼ばれる事前スパッタ処理を行う必要があった。このため、スパッタリング装置の稼働率を著しく阻害するという問題があった。
【００１１】
また、ターゲットのエロージョン量を直接計測していない為、何らかの原因でターゲット設置の初期に積算電力値が０ｋＷにリセットされていない場合には、実際より早くターゲットライフに達してしまうという問題があった。
【００１２】
また、何らかの原因で積算電力値が途中で０ｋＷにリセットされてしまうことがあり、この場合には、実際より長いターゲットライフが設定されたことになる。この場合は、ターゲットの保持部材であるバッキングプレートまでスパッタされてしまうおそれがある。また、製品不良が生じてしまうおそれがある。
【００１３】
そこで、上記の問題を解決するため、真空チャンバーを開放することなく、必要に応じてターゲットのエロージョンを監視することが可能なスパッタリング装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−６１４０３号公報
【特許文献２】特開２００２−６０９３５号公報
【特許文献３】特開平６−８８２２３号公報
【特許文献４】特許第２９５３９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の真空チャンバーを開放することなくターゲットのエロージョンを監視することが可能なスパッタリング装置は、エロージョン監視装置を格納する格納設備を、真空チャンバーの外側に付属させて新たに設ける必要があった。このため、スパッタリング装置が大型になるという問題があった。
【００１５】
また、エロージョン監視装置にスパッタが付着するのを防止するため、シャッター設備を設ける必要があった。この場合は、シャッター設備からパーティクルが発生したり、排気特性が悪くなったりするなど新たな問題が生じるおそれがあった。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、真空チャンバーを開放することなくターゲットのエロージョンを監視できると共に、エロージョン監視手段の格納設備が不要であり、装置が大型になるのを抑制できるスパッタリング装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、
真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に配置され、薄膜を形成すべき被薄膜形成部材を保持する被薄膜形成部材保持手段と、
前記真空チャンバー内における前記被薄膜形成部材保持手段と対向する位置に配置され、前記薄膜を形成する成分を放出するターゲットを保持するターゲット保持手段と、
前記ターゲットに直流電源を印加する電流印加手段と、
前記被薄膜形成部材保持手段に設けられ前記ターゲットのエロージョンを監視するエロージョン監視手段と、
前記エロージョン監視手段を所定の範囲で移動させる移動手段と、
を備える。
【００１８】
本発明では、被薄膜形成部材保持手段にターゲットのエロージョンを監視するエロージョン監視手段が設けられているので、真空チャンバーを開放することなくエロージョンを監視できる。また、真空チャンバーの外側に、エロージョン監視手段の格納設備を設ける必要がない。
【００１９】
ここで、前記エロージョン監視手段は、前記被薄膜形成部材によって遮蔽されるように構成できる。この構成により、エロージョン監視手段を遮蔽するシャッターなどを設けることなく、エロージョン監視手段がスパッタ処理されるのを防止できる。
【００２０】
また、前記移動手段は、前記ターゲット監視手段を前記ターゲットの中心に対応する位置から、前記ターゲットの端縁に対応する位置まで直線的に移動させるように構成できる。この構成により、ターゲットの中心から端縁までのエロージョンを監視できる。
【００２１】
また、前記被薄膜形成部材保持手段を回転させる回転手段を有するのが好ましい。この構成により、ターゲットの全体に亘ってエロージョンを監視できる。
【００２２】
また、前記エロージョン量が所定値以上のとき、警報を発生するように構成できる。この構成により、エロージョンの進行状況を即座に認識できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、真空チャンバーを開放することなくターゲットのエロージョンを監視できるので、エロージョンを監視するための手間を省くことができる。また、スパッタリング装置の外側にエロージョン監視手段の格納設備を設ける必要がないので、装置が大型になるのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るスパッタリング装置について、図１から図１４を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る実施の形態のスパッタリング装置１を示す。このスパッタリング装置１は、真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバー１１と、この真空チャンバー１１内に配置され、薄膜１２を形成すべき被薄膜形成部材であるウェハ１３を保持する被薄膜形成部材保持手段であるウェハステージ１４と、真空チャンバー１１内におけるウェハステージ１４と対向する位置に配置され、薄膜１２の成分を放出するターゲット１５を保持するターゲット保持手段であるバッキングプレート１６と、ターゲット１５に直流電流を印加する電流印加手段１７と、ウェハステージ１４に設けられターゲット１５のエロージョン（侵食）を監視するエロージョン監視手段である光変位センサー２０と、この光変位センサー２０を所定の範囲で移動させる移動手段１９と、を備えている。
【００２６】
次に、上記各構成要素について説明する。なお、以下に説明する以外は、従来のスパッタリング装置と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
真空チャンバー１１は、密閉された容器状に形成されている。この真空チャンバー１１内には、ガスライン２１からプロセスガスとして、例えばアルゴンガスが所定量供給される。
【００２８】
また、真空チャンバー１１内の空気は、排気ポート２２を介して真空ポンプ２３によって吸引されて外部に排出される。なお、図１中の符号２４はその中心を回転中心として回転するマグネット、２５はアルゴンガスの供給量を制御するバルブである。
【００２９】
ウェハステージ１４の下側には、ウェハステージ１４をその中心を回転中心として回転させるモータなどの回転手段２６が設けられている。このウェハステージ１４は、図２に示すように、略円形に形成されている。
【００３０】
光変位センサー２０は、図３に示すように、発光素子３０と、受光素子３１とを有している。本実施形態では、発光素子３０として半導体レーザが使用されている。また、受光素子３１として、光位置検出素子が使用されている。
【００３１】
この光変位センサー２０は、ターゲット１５のエロージョン量（侵食量）ｔ（図５参照）を、三角測量の原理で測定する。本実施形態では、ターゲット１５のエロージョン量ｔの測定に必要な精度は、０．１ｍｍ程度である。一方、市販されている光学式変位センサーの測定分解能は、５０ミクロン以下である。従って、光変位センサー２０は、市販の光
学式変位センサーを使用できる。
【００３２】
なお、本実施形態では、エロージョン量ｔが、ターゲット１５の基準面であるエロージョン発生前の表面３９ａから、エロージョン発生後の表面３９ｂまでの距離で表される。
【００３３】
光変位センサー２０の発光素子３０から光３５が放出されると、この光３５がターゲット１５で反射して受光素子３１に入光される。これにより、ターゲット１５のエロージョン量ｔが測定される。
【００３４】
この光変位センサー２０は、図１に示すように、ウェハステージ１４の上面に設けられた溝１４ａ内に移動自在に挿入されている。溝１４ａの上側には、透明な蓋１４ｂが設けられている。
【００３５】
移動手段１９は、図３に示すように、エアシリンダ３２を有している。このエアシリンダ３２は、チューブ状の本体３３と、本体３３内に供給される圧力空気によって、本体３３から出し入れされるピストン３４とを有している。
【００３６】
ピストン３４の先端は、光変位センサー２０に連結されている。ピストン３４が、本体３３から出し入れされることにより、光変位センサー２０が所定の範囲３７（図２参照）を直線的に往復移動する。本実施形態では、所定の範囲３７が、ウェハステージ１４の中心１４ｃ付近から端縁１４ｄ付近まで直線状に設定されている。
【００３７】
エアシリンダ３２のピストン３４が、本体３３から最大に伸ばされたときに、光変位センサー２０の発光素子３０における光照射部３０ａが、ターゲット１５の端縁１５ａ付近に対応する位置に配置される。
【００３８】
そして、光変位センサー２０の発光素子３０から放出された光３５が、ターゲット１５の端縁１５ａ付近に照射される。これにより、ターゲット１５の端縁１５ａ付近におけるエロージョン量ｔが測定される。なお、図３中の符号３１ａは、受光素子３１の光受光部である。
【００３９】
また、図４に示すように、エアシリンダ３２のピストン３４が、本体３３内に最後まで挿入されたときに、光変位センサー２０の発光素子３０における光照射部３０ａが、ターゲット１５の中心１５ｂ付近に対応する位置に配置される。
【００４０】
そして、光変位センサー２０の発光素子３０から放出された光３５が、ターゲット１５の中心１５ｂ付近に照射される。これにより、ターゲット１５の中心１５ｂ付近におけるエロージョン量ｔが測定される。
【００４１】
図５に示すように、ターゲット１５のエロージョン量ｔは、エロージョン発生前のターゲット１５の表面（基準面）３９ａから、エロージョン発生後の表面３９ｂまでの距離（深さ）によって表される。なお、図５中の符号Ｔは、ターゲット１５の残厚である。
【００４２】
次に、このスパッタリング装置１の作用を説明する。ウェハ１３にスパッタ処理によって薄膜１２を形成する場合は、図１に示すように、まず真空ポンプ２３によって、排気ポート２２を介して真空チャンバー１１内の空気が排気される。これにより、真空チャンバー１１内の圧力が、１．３×１０−６Ｐａ〜１．３×１０−７Ｐａ程度に保持される。
【００４３】
次に、ガスライン２１を介して供給されたプロセスガス、例えばアルゴンガスが、真空チャンバー１１内に導入され、真空チャンバー１１内の圧力が１．３×１０−１Ｐａ程度
に保持される。
【００４４】
次に、電流印加手段１７からターゲット１５に直流電流が印加される。これにより、マグネトロン放電が発生し、真空チャンバー１１内に封入されているアルゴンガスがイオン化されて、ターゲット１５の成分がウェハ１３上にスパッタされる。これにより、ウェハ１３上に薄膜１２が形成される。
【００４５】
スパッタ処理が進むにつれて、マグネット２４の水平磁場が最も強い部分で、ターゲット１５のエロージョン量ｔが最も多くなる。これは、垂直磁場に比べて水平磁場の方が、アルゴンガスなどのプロセスガスを捕らえにくいためである。
【００４６】
本実施形態では、図６に示すように、ターゲット１５が円形に形成されている。また、マグネット２４も円形に形成されている。更に、ターゲット１５のエロージョンを均等化するため、マグネット２４はその中心を回転中心として、モータなどによって回転されている。このため、ターゲット１５のエロージョンは略同心円上に発生する。
【００４７】
このようにして、スパッタ処理が終了したウェハ１３は、自動交換手段（図示せず）によって、真空チャンバー１１を開放することなく、別のウェハ１３に交換される。そして、所定数のウェハ１３にスパッタ処理が行われる。
【００４８】
ウェハ１３にスパッタ処理が行われている間は、ウェハ１３によって光変位センサー２０及び透明な蓋１４ｂが遮蔽されている。従って、光変位センサー２０及び蓋１４ｂがスパッタ処理されるのを防止できる。
【００４９】
所定数（例えば５０枚から１００枚程度）のウェハ１３のスパッタ処理が終了した後、図７に示すように、ウェハステージ１４上のウェハ１３が取り除かれた状態で、光変位センサー２０によって、ターゲット１５のエロージョン量ｔが直接的に計測される。本実施形態では、ターゲット１５の複数箇所のエロージョン量ｔが測定され、その最大値が抽出される。
【００５０】
ターゲット１５のエロージョン量ｔの測定に際しては、図５に示すように、光変位センサー２０の発光素子３０から放出された光３５が、ターゲット１５の所定の位置に照射される。この光３５は、ターゲット１５で反射され、受光素子３１に入光される。
【００５１】
受光素子３１の出力は、外部の演算部３６に供給される。演算部３６では、受光素子３１からの入力に基づいて、ターゲット１５のエロージョン量ｔが算出される。また、演算部３６では、エロージョン量ｔに基づいて、ターゲット１５の残りの厚さ（残厚）Ｔが算出される。
【００５２】
ターゲット１５のエロージョン量ｔの測定は、光変位センサー２０を移動手段１９によって移動させながら行われる。本実施形態では、図２に示すように、ウェハステージ１４の中心１４ｃ付近から、端縁１４ｄ付近までの所定の範囲３７を、光変位センサー２０が直線的に移動する。
【００５３】
この所定の範囲３７は、図６に示すように、光変位センサー２０によって、ターゲット１５のスパッタ処理に使用される使用範囲３８の直径線３８ａに沿ってエロージョン量ｔを測定できるように設定される。
【００５４】
また、本実施形態では、ウェハステージ１４がその中心１４ｃを回転中心として所定の角度ずつ間欠的に回転しながら、且つ光変位センサー２０が直線的に移動しながらエロー
ジョン量ｔが計測される。これによって、ターゲット１５のスパッタ使用範囲３８全体のエロージョン量ｔが計測される。
【００５５】
図８は、ターゲット１５の材料としてアルミニウムを使用した場合における、エロージョン量ｔの測定結果を示す。
【００５６】
また、図９は、ターゲット１５の材料としてチタンを使用した場合における、エロージョン量ｔの測定結果を示す。図８及び図９の横軸はターゲットの中心からの距離、縦軸はエロージョン量ｔを示す。
【００５７】
図８及び図９から分かるように、エロージョン量ｔは、ターゲット１５の中心１５ｂからの距離によって異なる。また、ターゲット１５が回転しているため、中心１５ｂの左側及び右側のエロージョン量ｔが対象形になっている。
【００５８】
ターゲット１５のエロージョン量ｔの最大値が所定値以上となったときに、警報が発生される。本実施形態では、エロージョン量ｔが所定値であるアラーム値（予め設定していた所定の数値）に達したときに、光変位センサー２０に接続されている信号変換機から、警報としてターゲット交換信号（所定の信号）が発生される。
【００５９】
このターゲット交換信号が発生されることにより、ターゲット１５の寿命であることを即座に認識して、ターゲット１５を交換することができる。これにより、ターゲット１５を保持するバッキングプレート１６の成分が放出される飛ばし現象が生じるのを防止できる。なお、アラーム値は、ターゲット１５の初期の厚さＴ及びバッキングプレート１６の厚さに応じて、任意に設定できる。
【００６０】
図１０は、スパッタ処理のフローチャートを示す。ここでは、まずウェハに対してスパッタ処理が行われる（Ｓ１）。次に、所定数のウェハに対してスパッタ処理が終了したか否かが判断される（Ｓ２）。
【００６１】
ステップ（Ｓ２）で所定数のウェハに対するスパッタ処理が終了していないと判断されると、次に、ステップ（Ｓ１）の処理が行われる。
【００６２】
ステップ（Ｓ２）で所定数のウェハに対するスパッタ処理が終了したと判断されると、次に、ターゲットのエロージョン量が測定される（Ｓ３）。次に、測定されたエロージョン量が表示される（Ｓ４）。
【００６３】
次に、エロージョン量が所定のアラーム値以上か否かが判断される（Ｓ５）。ステップ（Ｓ５）でアラーム値未満であると判断されると、次に、ステップ（Ｓ１）以下の処理が行われる。
【００６４】
ステップ（Ｓ５）でエロージョン量がアラーム値以上であると判断されると、次に、アラームが発生される（Ｓ６）。これにより、処理が終了する。
【００６５】
以上のように、本発明のスパッタリング装置１によれば、真空チャンバー１１を開放することなく、光変位センサー２０によって直接的にターゲット１５のエロージョン量ｔを測定できる。従って、エロージョンを監視するための作業工数を低減できる。
【００６６】
また、従来の技術における積算電力値による間接測定の誤操作によるバッキングプレート１６の成分の飛ばし現象を未然に防ぐことができる。
【００６７】
また、ターゲット１５の寿命を精度良く見極めて、ターゲット１５の寿命の限界までターゲット１５を有効に利用できるので、ランニングコストの低減による生産性向上に大幅に寄与することができる。
【００６８】
また、真空チャンバー１１の外側に、光変位センサー２０の格納設備を設ける必要がないので、スパッタリング装置１が大型になるのを抑制できる。
【００６９】
また、光変位センサー２０は、スパッタ処理の最中にウェハ１３によって遮蔽されるので、光変位センサー２０を遮蔽するシャッターなどを設ける必要がない。従って、構成を簡略化できる。
【００７０】
更に、光変位センサー２０を移動手段１９で直線的に移動させると共に、ウェハステージ１４の回転によって、光変位センサー２０をウェハステージ１４の中心１４ｃを回転中心として回転させる。
【００７１】
これにより、ターゲット１５におけるスパッタ使用範囲３８の全体に亘ってエロージョン量ｔを測定できる。従って、エロージョン監視の信頼性が高くなる。
【００７２】
なお、上記実施形態では、光変位センサー２０の移動手段１９を、エアシリンダ３２によって構成したが、図１１に示すように、歯車及びラックによって構成された移動手段４０を使用できる。
【００７３】
この移動手段４０は、光変位センサー２０の下側に所定の長さのラック４１が設けられている。また、光変位センサー２０の底面には、図１２に示すように、ラック４１に歯合された歯車４２が設けられている。この歯車４２は、光変位センサー２０に設けられたモータ（図示せず）によって回転される。
【００７４】
また、図１３に示すように、ネジ及びナットによって構成される移動手段５０を使用できる。この移動手段５０は、光変位センサー２０の下側に配置されたネジ５１と、ネジを回転させるモータ５２とを有している。
【００７５】
光変位センサー２０の底面には、ネジ５１に螺入されたナット５３が設けられている。なお、光変位センサー２０の下側には、図１４に示すように、レール５４が設けられている。
【００７６】
なお、上記実施形態では、エロージョン監視手段として光変位センサー２０を使用したが、エロージョン監視手段として、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダなどの各種のレーダ型センサー、近接方位センサーなどの各種の光センサー、或いは静電容量センサーなどを使用できる。
【００７７】
また、本発明のスパッタリング装置は、以下の付記的事項を含むものである。
【００７８】
〔その他〕
本発明は、以下のように特定することができる。
【００７９】
（付記１）真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に配置され、薄膜を形成すべき被薄膜形成部材を保持する被薄膜形成部材保持手段と、
前記真空チャンバー内における前記被薄膜形成部材保持手段と対向する位置に配置され、前記薄膜を形成する成分を放出するターゲットを保持するターゲット保持手段と、
前記ターゲットに直流電流を印加する電流印加手段と、
前記被薄膜形成部材保持手段に設けられ前記ターゲットのエロージョンを監視するエロージョン監視手段と、
前記エロージョン監視手段を所定の範囲で移動させる移動手段と、
を備えるスパッタリング装置。
【００８０】
（付記２）前記エロージョン監視手段は、基準面から前記ターゲットの表面までの距離に基づいて、前記エロージョン量を測定する付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８１】
（付記３）前記エロージョン監視手段は、前記被薄膜形成部材によって遮蔽される付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８２】
（付記４）前記エロージョン監視手段は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、光センサー、近接方位センサー、又は静電容量センサーである付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８３】
（付記５）前記移動手段は、前記ターゲット監視手段を前記ターゲットの中心に対応する位置から、前記ターゲットの端縁に対応する位置まで直線的に移動させる付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８４】
（付記６）前記被薄膜形成部材保持手段を回転させる回転手段を有する付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８５】
（付記７）前記エロージョン量が所定値以上のとき、警報を発生する付記１に記載のスパッタリング装置。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係るスパッタリング装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係るウェハステージを示す上面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係るエロージョン監視装置がターゲットの端縁に対応する位置に配置されている状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るエロージョン監視装置がターゲットの中心に対応する位置に配置されている状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るエロージョン量の測定方法を示す断面図である。
【図６】本発明に係るターゲットのスパッタ使用範囲を示す図であり、図１のＢ矢視図である。
【図７】本発明に係るターゲットのエロージョン測定方法を示す図であり、ウェハを取り除いた状態を示す図である。
【図８】本発明に係るターゲットの材料にアルミニウムを使用した場合のエロージョン量の測定結果を示す図である。
【図９】本発明に係るターゲットの材料にチタンを使用した場合のエロージョン量の測定結果を示す図である。
【図１０】本発明に係るスパッタ処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る別の移動手段を示す図であり、歯車とラックで構成された移動手段を示す上面図である。
【図１２】本発明に係る歯車とラックで構成された移動手段を示す側面図であり、図１０のＣ矢視図である。
【図１３】本発明に係る別の移動手段を示す図であり、ネジとナットで構成された移動手段を示す正面図である。
【図１４】本発明に係るネジとナットで構成された移動手段を示す側面図であり、図１３のＤ矢視図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ スパッタリング装置
１１ 真空チャンバー
１２ 薄膜
１３ ウェハ（被薄膜形成部材）
１４ ウェハステージ（被薄膜形成部材保持手段）
１４ａ 溝
１４ｂ 透明な蓋
１４ｃ ウェハステージの中心
１４ｄ ウェハステージの外周縁（端縁）
１５ ターゲット
１５ａ ターゲットの端縁
１５ｂ ターゲットの中心
１６ バッキングプレート（ターゲット保持手段）
１７ 電流印加手段
１９ 移動手段
２０ 光変位センサー（エロージョン監視手段）
２１ ガスライン
２２ 排気ポート
２３ 真空ポンプ
２４ マグネット
２６ 回転手段
３０ 光変位センサーの発光素子
３０ａ 光照射部
３１ 光変位センサーの受光素子
３１ａ 光受光部
３２ エアシリンダ
３３ 本体
３４ ピストン
３５ 照射光
３６ 演算部
３７ 所定の範囲
３８ ターゲットのスパッタ使用範囲
３８ａ 直径線
３９ａ エロージョン発生前のターゲット表面（基準面）
３９ｂ エロージョン発生後のターゲット表面
４０ 移動手段
４１ ラック
４２ 歯車
５０ 移動手段
５１ ネジ
５２ モータ
５３ ナット
５４ レール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング装置で使用されるターゲットのエロージョン（侵食）が進むと、ターゲットを保持する部材までスパットされ、スパッタリングすべき製品の不良が発生してしまうおそれがある。このため、ターゲットのエロージョンを監視し、エロージョン量が所定値以上になったときに、別のターゲットに交換するのが一般的である。
【０００３】
従来、ターゲットのエロージョン量を測定する場合は、先ず真空チャンバー（真空容器）を大気開放して、新しいターゲットを真空チャンバー内に装着する。
【０００４】
このとき、ターゲットに印加される電力をモニターするため、直流電源にセットされている積算電力計の数値を０ｋＷにセットする。
【０００５】
次に、例えば所定数のウェハに対するスパッタ処理を行い、積算電力計の積算電力値が所定値に達したとき、真空チャンバーを大気開放して、ターゲットのエロージョン量を測定する。
【０００６】
ここで測定したエロージョン量の最大値と、ターゲットの当初の厚さとから、比例関係でターゲットの寿命を予測する。そして、ターゲットの寿命に相当する積算電力値を算出する。
【０００７】
この後、所定数のウェハに対するスパッタ処理を行い、真空チャンバーを大気開放してターゲットのエロージョン量を測定する。次に、予想したターゲットの寿命と積算電力値との関係が正しいかどうかのチェックを行う。
【０００８】
しかし、従来の方法では、真空チャンバーを複数回開閉する必要があり、作業が煩雑になるという問題があった。
【０００９】
また、真空チャンバーを開放するごとに、真空チャンバー内の真空を保持するためのシールド部を交換する必要があった。更に、真空チャンバーを閉じた後、内部の空気を再排気する作業が必要があった。
【００１０】
また、真空チャンバーを開放したときにターゲットの表面に発生する酸化膜を除去するために、ターゲットクリーニングと呼ばれる事前スパッタ処理を行う必要があった。このため、スパッタリング装置の稼働率を著しく阻害するという問題があった。
【００１１】
また、ターゲットのエロージョン量を直接計測していない為、何らかの原因でターゲット設置の初期に積算電力値が０ｋＷにリセットされていない場合には、実際より早くターゲットライフに達してしまうという問題があった。
【００１２】
また、何らかの原因で積算電力値が途中で０ｋＷにリセットされてしまうことがあり、この場合には、実際より長いターゲットライフが設定されたことになる。この場合は、ターゲットの保持部材であるバッキングプレートまでスパッタされてしまうおそれがある。また、製品不良が生じてしまうおそれがある。
【００１３】
そこで、上記の問題を解決するため、真空チャンバーを開放することなく、必要に応じてターゲットのエロージョンを監視することが可能なスパッタリング装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−６１４０３号公報
【特許文献２】特開２００２−６０９３５号公報
【特許文献３】特開平６−８８２２３号公報
【特許文献４】特許第２９５３９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の真空チャンバーを開放することなくターゲットのエロージョンを監視することが可能なスパッタリング装置は、エロージョン監視装置を格納する格納設備を、真空チャンバーの外側に付属させて新たに設ける必要があった。このため、スパッタリング装置が大型になるという問題があった。
【００１５】
また、エロージョン監視装置にスパッタが付着するのを防止するため、シャッター設備を設ける必要があった。この場合は、シャッター設備からパーティクルが発生したり、排気特性が悪くなったりするなど新たな問題が生じるおそれがあった。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、真空チャンバーを開放することなくターゲットのエロージョンを監視できると共に、エロージョン監視手段の格納設備が不要であり、装置が大型になるのを抑制できるスパッタリング装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、
真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に配置され、薄膜を形成すべき被薄膜形成部材を保持する被薄膜形成部材保持手段と、
前記真空チャンバー内における前記被薄膜形成部材保持手段と対向する位置に配置され、前記薄膜を形成する成分を放出するターゲットを保持するターゲット保持手段と、
前記ターゲットに直流電源を印加する電流印加手段と、
前記被薄膜形成部材保持手段に設けられ前記ターゲットのエロージョンを監視するエロージョン監視手段と、
前記エロージョン監視手段を所定の範囲で移動させる移動手段と、
を備える。
【００１８】
本発明では、被薄膜形成部材保持手段にターゲットのエロージョンを監視するエロージョン監視手段が設けられているので、真空チャンバーを開放することなくエロージョンを監視できる。また、真空チャンバーの外側に、エロージョン監視手段の格納設備を設ける必要がない。
【００１９】
ここで、前記エロージョン監視手段は、前記被薄膜形成部材によって遮蔽されるように構成できる。この構成により、エロージョン監視手段を遮蔽するシャッターなどを設けることなく、エロージョン監視手段がスパッタ処理されるのを防止できる。
【００２０】
また、前記移動手段は、前記ターゲット監視手段を前記ターゲットの中心に対応する位置から、前記ターゲットの端縁に対応する位置まで直線的に移動させるように構成できる。この構成により、ターゲットの中心から端縁までのエロージョンを監視できる。
【００２１】
また、前記被薄膜形成部材保持手段を回転させる回転手段を有するのが好ましい。この構成により、ターゲットの全体に亘ってエロージョンを監視できる。
【００２２】
また、前記エロージョン量が所定値以上のとき、警報を発生するように構成できる。この構成により、エロージョンの進行状況を即座に認識できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、真空チャンバーを開放することなくターゲットのエロージョンを監視できるので、エロージョンを監視するための手間を省くことができる。また、スパッタリング装置の外側にエロージョン監視手段の格納設備を設ける必要がないので、装置が大型になるのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るスパッタリング装置について、図１から図１４を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る実施の形態のスパッタリング装置１を示す。このスパッタリング装置１は、真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバー１１と、この真空チャンバー１１内に配置され、薄膜１２を形成すべき被薄膜形成部材であるウェハ１３を保持する被薄膜形成部材保持手段であるウェハステージ１４と、真空チャンバー１１内におけるウェハステージ１４と対向する位置に配置され、薄膜１２の成分を放出するターゲット１５を保持するターゲット保持手段であるバッキングプレート１６と、ターゲット１５に直流電流を印加する電流印加手段１７と、ウェハステージ１４に設けられターゲット１５のエロージョン（侵食）を監視するエロージョン監視手段である光変位センサー２０と、この光変位センサー２０を所定の範囲で移動させる移動手段１９と、を備えている。
【００２６】
次に、上記各構成要素について説明する。なお、以下に説明する以外は、従来のスパッタリング装置と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
真空チャンバー１１は、密閉された容器状に形成されている。この真空チャンバー１１内には、ガスライン２１からプロセスガスとして、例えばアルゴンガスが所定量供給される。
【００２８】
また、真空チャンバー１１内の空気は、排気ポート２２を介して真空ポンプ２３によって吸引されて外部に排出される。なお、図１中の符号２４はその中心を回転中心として回転するマグネット、２５はアルゴンガスの供給量を制御するバルブである。
【００２９】
ウェハステージ１４の下側には、ウェハステージ１４をその中心を回転中心として回転させるモータなどの回転手段２６が設けられている。このウェハステージ１４は、図２に示すように、略円形に形成されている。
【００３０】
光変位センサー２０は、図３に示すように、発光素子３０と、受光素子３１とを有している。本実施形態では、発光素子３０として半導体レーザが使用されている。また、受光素子３１として、光位置検出素子が使用されている。
【００３１】
この光変位センサー２０は、ターゲット１５のエロージョン量（侵食量）ｔ（図５参照）を、三角測量の原理で測定する。本実施形態では、ターゲット１５のエロージョン量ｔの測定に必要な精度は、０．１ｍｍ程度である。一方、市販されている光学式変位センサーの測定分解能は、５０ミクロン以下である。従って、光変位センサー２０は、市販の光
学式変位センサーを使用できる。
【００３２】
なお、本実施形態では、エロージョン量ｔが、ターゲット１５の基準面であるエロージョン発生前の表面３９ａから、エロージョン発生後の表面３９ｂまでの距離で表される。
【００３３】
光変位センサー２０の発光素子３０から光３５が放出されると、この光３５がターゲット１５で反射して受光素子３１に入光される。これにより、ターゲット１５のエロージョン量ｔが測定される。
【００３４】
この光変位センサー２０は、図１に示すように、ウェハステージ１４の上面に設けられた溝１４ａ内に移動自在に挿入されている。溝１４ａの上側には、透明な蓋１４ｂが設けられている。
【００３５】
移動手段１９は、図３に示すように、エアシリンダ３２を有している。このエアシリンダ３２は、チューブ状の本体３３と、本体３３内に供給される圧力空気によって、本体３３から出し入れされるピストン３４とを有している。
【００３６】
ピストン３４の先端は、光変位センサー２０に連結されている。ピストン３４が、本体３３から出し入れされることにより、光変位センサー２０が所定の範囲３７（図２参照）を直線的に往復移動する。本実施形態では、所定の範囲３７が、ウェハステージ１４の中心１４ｃ付近から端縁１４ｄ付近まで直線状に設定されている。
【００３７】
エアシリンダ３２のピストン３４が、本体３３から最大に伸ばされたときに、光変位センサー２０の発光素子３０における光照射部３０ａが、ターゲット１５の端縁１５ａ付近に対応する位置に配置される。
【００３８】
そして、光変位センサー２０の発光素子３０から放出された光３５が、ターゲット１５の端縁１５ａ付近に照射される。これにより、ターゲット１５の端縁１５ａ付近におけるエロージョン量ｔが測定される。なお、図３中の符号３１ａは、受光素子３１の光受光部である。
【００３９】
また、図４に示すように、エアシリンダ３２のピストン３４が、本体３３内に最後まで挿入されたときに、光変位センサー２０の発光素子３０における光照射部３０ａが、ターゲット１５の中心１５ｂ付近に対応する位置に配置される。
【００４０】
そして、光変位センサー２０の発光素子３０から放出された光３５が、ターゲット１５の中心１５ｂ付近に照射される。これにより、ターゲット１５の中心１５ｂ付近におけるエロージョン量ｔが測定される。
【００４１】
図５に示すように、ターゲット１５のエロージョン量ｔは、エロージョン発生前のターゲット１５の表面（基準面）３９ａから、エロージョン発生後の表面３９ｂまでの距離（深さ）によって表される。なお、図５中の符号Ｔは、ターゲット１５の残厚である。
【００４２】
次に、このスパッタリング装置１の作用を説明する。ウェハ１３にスパッタ処理によって薄膜１２を形成する場合は、図１に示すように、まず真空ポンプ２３によって、排気ポート２２を介して真空チャンバー１１内の空気が排気される。これにより、真空チャンバー１１内の圧力が、１．３×１０−６Ｐａ〜１．３×１０−７Ｐａ程度に保持される。
【００４３】
次に、ガスライン２１を介して供給されたプロセスガス、例えばアルゴンガスが、真空チャンバー１１内に導入され、真空チャンバー１１内の圧力が１．３×１０−１Ｐａ程度
に保持される。
【００４４】
次に、電流印加手段１７からターゲット１５に直流電流が印加される。これにより、マグネトロン放電が発生し、真空チャンバー１１内に封入されているアルゴンガスがイオン化されて、ターゲット１５の成分がウェハ１３上にスパッタされる。これにより、ウェハ１３上に薄膜１２が形成される。
【００４５】
スパッタ処理が進むにつれて、マグネット２４の水平磁場が最も強い部分で、ターゲット１５のエロージョン量ｔが最も多くなる。これは、垂直磁場に比べて水平磁場の方が、アルゴンガスなどのプロセスガスを捕らえにくいためである。
【００４６】
本実施形態では、図６に示すように、ターゲット１５が円形に形成されている。また、マグネット２４も円形に形成されている。更に、ターゲット１５のエロージョンを均等化するため、マグネット２４はその中心を回転中心として、モータなどによって回転されている。このため、ターゲット１５のエロージョンは略同心円上に発生する。
【００４７】
このようにして、スパッタ処理が終了したウェハ１３は、自動交換手段（図示せず）によって、真空チャンバー１１を開放することなく、別のウェハ１３に交換される。そして、所定数のウェハ１３にスパッタ処理が行われる。
【００４８】
ウェハ１３にスパッタ処理が行われている間は、ウェハ１３によって光変位センサー２０及び透明な蓋１４ｂが遮蔽されている。従って、光変位センサー２０及び蓋１４ｂがスパッタ処理されるのを防止できる。
【００４９】
所定数（例えば５０枚から１００枚程度）のウェハ１３のスパッタ処理が終了した後、図７に示すように、ウェハステージ１４上のウェハ１３が取り除かれた状態で、光変位センサー２０によって、ターゲット１５のエロージョン量ｔが直接的に計測される。本実施形態では、ターゲット１５の複数箇所のエロージョン量ｔが測定され、その最大値が抽出される。
【００５０】
ターゲット１５のエロージョン量ｔの測定に際しては、図５に示すように、光変位センサー２０の発光素子３０から放出された光３５が、ターゲット１５の所定の位置に照射される。この光３５は、ターゲット１５で反射され、受光素子３１に入光される。
【００５１】
受光素子３１の出力は、外部の演算部３６に供給される。演算部３６では、受光素子３１からの入力に基づいて、ターゲット１５のエロージョン量ｔが算出される。また、演算部３６では、エロージョン量ｔに基づいて、ターゲット１５の残りの厚さ（残厚）Ｔが算出される。
【００５２】
ターゲット１５のエロージョン量ｔの測定は、光変位センサー２０を移動手段１９によって移動させながら行われる。本実施形態では、図２に示すように、ウェハステージ１４の中心１４ｃ付近から、端縁１４ｄ付近までの所定の範囲３７を、光変位センサー２０が直線的に移動する。
【００５３】
この所定の範囲３７は、図６に示すように、光変位センサー２０によって、ターゲット１５のスパッタ処理に使用される使用範囲３８の直径線３８ａに沿ってエロージョン量ｔを測定できるように設定される。
【００５４】
また、本実施形態では、ウェハステージ１４がその中心１４ｃを回転中心として所定の角度ずつ間欠的に回転しながら、且つ光変位センサー２０が直線的に移動しながらエロー
ジョン量ｔが計測される。これによって、ターゲット１５のスパッタ使用範囲３８全体のエロージョン量ｔが計測される。
【００５５】
図８は、ターゲット１５の材料としてアルミニウムを使用した場合における、エロージョン量ｔの測定結果を示す。
【００５６】
また、図９は、ターゲット１５の材料としてチタンを使用した場合における、エロージョン量ｔの測定結果を示す。図８及び図９の横軸はターゲットの中心からの距離、縦軸はエロージョン量ｔを示す。
【００５７】
図８及び図９から分かるように、エロージョン量ｔは、ターゲット１５の中心１５ｂからの距離によって異なる。また、ターゲット１５が回転しているため、中心１５ｂの左側及び右側のエロージョン量ｔが対象形になっている。
【００５８】
ターゲット１５のエロージョン量ｔの最大値が所定値以上となったときに、警報が発生される。本実施形態では、エロージョン量ｔが所定値であるアラーム値（予め設定していた所定の数値）に達したときに、光変位センサー２０に接続されている信号変換機から、警報としてターゲット交換信号（所定の信号）が発生される。
【００５９】
このターゲット交換信号が発生されることにより、ターゲット１５の寿命であることを即座に認識して、ターゲット１５を交換することができる。これにより、ターゲット１５を保持するバッキングプレート１６の成分が放出される飛ばし現象が生じるのを防止できる。なお、アラーム値は、ターゲット１５の初期の厚さＴ及びバッキングプレート１６の厚さに応じて、任意に設定できる。
【００６０】
図１０は、スパッタ処理のフローチャートを示す。ここでは、まずウェハに対してスパッタ処理が行われる（Ｓ１）。次に、所定数のウェハに対してスパッタ処理が終了したか否かが判断される（Ｓ２）。
【００６１】
ステップ（Ｓ２）で所定数のウェハに対するスパッタ処理が終了していないと判断されると、次に、ステップ（Ｓ１）の処理が行われる。
【００６２】
ステップ（Ｓ２）で所定数のウェハに対するスパッタ処理が終了したと判断されると、次に、ターゲットのエロージョン量が測定される（Ｓ３）。次に、測定されたエロージョン量が表示される（Ｓ４）。
【００６３】
次に、エロージョン量が所定のアラーム値以上か否かが判断される（Ｓ５）。ステップ（Ｓ５）でアラーム値未満であると判断されると、次に、ステップ（Ｓ１）以下の処理が行われる。
【００６４】
ステップ（Ｓ５）でエロージョン量がアラーム値以上であると判断されると、次に、アラームが発生される（Ｓ６）。これにより、処理が終了する。
【００６５】
以上のように、本発明のスパッタリング装置１によれば、真空チャンバー１１を開放することなく、光変位センサー２０によって直接的にターゲット１５のエロージョン量ｔを測定できる。従って、エロージョンを監視するための作業工数を低減できる。
【００６６】
また、従来の技術における積算電力値による間接測定の誤操作によるバッキングプレート１６の成分の飛ばし現象を未然に防ぐことができる。
【００６７】
また、ターゲット１５の寿命を精度良く見極めて、ターゲット１５の寿命の限界までターゲット１５を有効に利用できるので、ランニングコストの低減による生産性向上に大幅に寄与することができる。
【００６８】
また、真空チャンバー１１の外側に、光変位センサー２０の格納設備を設ける必要がないので、スパッタリング装置１が大型になるのを抑制できる。
【００６９】
また、光変位センサー２０は、スパッタ処理の最中にウェハ１３によって遮蔽されるので、光変位センサー２０を遮蔽するシャッターなどを設ける必要がない。従って、構成を簡略化できる。
【００７０】
更に、光変位センサー２０を移動手段１９で直線的に移動させると共に、ウェハステージ１４の回転によって、光変位センサー２０をウェハステージ１４の中心１４ｃを回転中心として回転させる。
【００７１】
これにより、ターゲット１５におけるスパッタ使用範囲３８の全体に亘ってエロージョン量ｔを測定できる。従って、エロージョン監視の信頼性が高くなる。
【００７２】
なお、上記実施形態では、光変位センサー２０の移動手段１９を、エアシリンダ３２によって構成したが、図１１に示すように、歯車及びラックによって構成された移動手段４０を使用できる。
【００７３】
この移動手段４０は、光変位センサー２０の下側に所定の長さのラック４１が設けられている。また、光変位センサー２０の底面には、図１２に示すように、ラック４１に歯合された歯車４２が設けられている。この歯車４２は、光変位センサー２０に設けられたモータ（図示せず）によって回転される。
【００７４】
また、図１３に示すように、ネジ及びナットによって構成される移動手段５０を使用できる。この移動手段５０は、光変位センサー２０の下側に配置されたネジ５１と、ネジを回転させるモータ５２とを有している。
【００７５】
光変位センサー２０の底面には、ネジ５１に螺入されたナット５３が設けられている。なお、光変位センサー２０の下側には、図１４に示すように、レール５４が設けられている。
【００７６】
なお、上記実施形態では、エロージョン監視手段として光変位センサー２０を使用したが、エロージョン監視手段として、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダなどの各種のレーダ型センサー、近接方位センサーなどの各種の光センサー、或いは静電容量センサーなどを使用できる。
【００７７】
また、本発明のスパッタリング装置は、以下の付記的事項を含むものである。
【００７８】
〔その他〕
本発明は、以下のように特定することができる。
【００７９】
（付記１）真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に配置され、薄膜を形成すべき被薄膜形成部材を保持する被薄膜形成部材保持手段と、
前記真空チャンバー内における前記被薄膜形成部材保持手段と対向する位置に配置され、前記薄膜を形成する成分を放出するターゲットを保持するターゲット保持手段と、
前記ターゲットに直流電流を印加する電流印加手段と、
前記被薄膜形成部材保持手段に設けられ前記ターゲットのエロージョンを監視するエロージョン監視手段と、
前記エロージョン監視手段を所定の範囲で移動させる移動手段と、
を備えるスパッタリング装置。
【００８０】
（付記２）前記エロージョン監視手段は、基準面から前記ターゲットの表面までの距離に基づいて、前記エロージョン量を測定する付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８１】
（付記３）前記エロージョン監視手段は、前記被薄膜形成部材によって遮蔽される付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８２】
（付記４）前記エロージョン監視手段は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、光センサー、近接方位センサー、又は静電容量センサーである付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８３】
（付記５）前記移動手段は、前記ターゲット監視手段を前記ターゲットの中心に対応する位置から、前記ターゲットの端縁に対応する位置まで直線的に移動させる付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８４】
（付記６）前記被薄膜形成部材保持手段を回転させる回転手段を有する付記１に記載のスパッタリング装置。
【００８５】
（付記７）前記エロージョン量が所定値以上のとき、警報を発生する付記１に記載のスパッタリング装置。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係るスパッタリング装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係るウェハステージを示す上面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係るエロージョン監視装置がターゲットの端縁に対応する位置に配置されている状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るエロージョン監視装置がターゲットの中心に対応する位置に配置されている状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るエロージョン量の測定方法を示す断面図である。
【図６】本発明に係るターゲットのスパッタ使用範囲を示す図であり、図１のＢ矢視図である。
【図７】本発明に係るターゲットのエロージョン測定方法を示す図であり、ウェハを取り除いた状態を示す図である。
【図８】本発明に係るターゲットの材料にアルミニウムを使用した場合のエロージョン量の測定結果を示す図である。
【図９】本発明に係るターゲットの材料にチタンを使用した場合のエロージョン量の測定結果を示す図である。
【図１０】本発明に係るスパッタ処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る別の移動手段を示す図であり、歯車とラックで構成された移動手段を示す上面図である。
【図１２】本発明に係る歯車とラックで構成された移動手段を示す側面図であり、図１０のＣ矢視図である。
【図１３】本発明に係る別の移動手段を示す図であり、ネジとナットで構成された移動手段を示す正面図である。
【図１４】本発明に係るネジとナットで構成された移動手段を示す側面図であり、図１３のＤ矢視図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ スパッタリング装置
１１ 真空チャンバー
１２ 薄膜
１３ ウェハ（被薄膜形成部材）
１４ ウェハステージ（被薄膜形成部材保持手段）
１４ａ 溝
１４ｂ 透明な蓋
１４ｃ ウェハステージの中心
１４ｄ ウェハステージの外周縁（端縁）
１５ ターゲット
１５ａ ターゲットの端縁
１５ｂ ターゲットの中心
１６ バッキングプレート（ターゲット保持手段）
１７ 電流印加手段
１９ 移動手段
２０ 光変位センサー（エロージョン監視手段）
２１ ガスライン
２２ 排気ポート
２３ 真空ポンプ
２４ マグネット
２６ 回転手段
３０ 光変位センサーの発光素子
３０ａ 光照射部
３１ 光変位センサーの受光素子
３１ａ 光受光部
３２ エアシリンダ
３３ 本体
３４ ピストン
３５ 照射光
３６ 演算部
３７ 所定の範囲
３８ ターゲットのスパッタ使用範囲
３８ａ 直径線
３９ａ エロージョン発生前のターゲット表面（基準面）
３９ｂ エロージョン発生後のターゲット表面
４０ 移動手段
４１ ラック
４２ 歯車
５０ 移動手段
５１ ネジ
５２ モータ
５３ ナット
５４ レール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に配置され、薄膜を形成すべき被薄膜形成部材を保持する被薄膜形成部材保持手段と、
前記真空チャンバー内における前記被薄膜形成部材保持手段と対向する位置に配置され、前記薄膜を形成する成分を放出するターゲットを保持するターゲット保持手段と、
前記ターゲットに直流電源を印加する電流印加手段と、
前記被薄膜形成部材保持手段に設けられ前記ターゲットのエロージョンを監視するエロージョン監視手段と、
前記エロージョン監視手段を所定の範囲で移動させる移動手段と、
を備えるスパッタリング装置。
【請求項２】
前記エロージョン監視手段は、前記被薄膜形成部材によって遮蔽される請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記エロージョン監視手段を前記ターゲットの中心付近に対応する位置から、前記ターゲットの端縁付近に対応する位置まで直線的に移動させる請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記被薄膜形成部材保持手段を回転させる回転手段を有する請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記エロージョン量が所定値以上のとき、警報を発生する請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項１】
真空を保持すると共に所定のガスが封入される真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に配置され、薄膜を形成すべき被薄膜形成部材を保持する被薄膜形成部材保持手段と、
前記真空チャンバー内における前記被薄膜形成部材保持手段と対向する位置に配置され、前記薄膜を形成する成分を放出するターゲットを保持するターゲット保持手段と、
前記ターゲットに直流電源を印加する電流印加手段と、
前記被薄膜形成部材保持手段に設けられ前記ターゲットのエロージョンを監視するエロージョン監視手段と、
前記エロージョン監視手段を所定の範囲で移動させる移動手段と、
を備えるスパッタリング装置。
【請求項２】
前記エロージョン監視手段は、前記被薄膜形成部材によって遮蔽される請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記エロージョン監視手段を前記ターゲットの中心付近に対応する位置から、前記ターゲットの端縁付近に対応する位置まで直線的に移動させる請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記被薄膜形成部材保持手段を回転させる回転手段を有する請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記エロージョン量が所定値以上のとき、警報を発生する請求項１に記載のスパッタリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−８８５００（Ｐ２００８−８８５００Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７０９３４（Ｐ２００６−２７０９３４）
【出願日】平成１８年１０月２日（２００６．１０．２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２日（２００６．１０．２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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