[发明专利]聚焦线圈修复再利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及物理气相沉积工艺，特别涉及应用于物理气相沉积的聚焦线圈修复再利用的方法。

背景技术

物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)通常用于形成薄层。例如，物理气相沉积通常用于沉积半导体结构中所使用的薄层，且物理气相沉积对于沉积金属材料特别有用。物理气相沉积工艺通常被称作溅射工艺，这是由于该工艺包括从靶中溅射出所需材料，而溅射材料被沉积到基板上以形成所需薄膜。

图1为物理气相沉积中所应用的设备的实例图。参照图1所示，设备110是离子金属等离子体(IMP)设备，其包括具有侧壁114的室112，室112通常是高真空室。靶10被设置在室的上部区域中，且基板118被设置在室的下部区域中。基板118被保持在保持器120上，所述保持器通常包括静电卡盘。靶10将通过适当的支承构件(未示出)被保持，所述支承构件可包括动力源。可设置上部罩(未示出)以罩住靶10的边缘。靶10的材料可包括例如铝、镉、钴、铜、金、铟、钼、镍、铌、钯、铂、铼、钌、银、锡、钽、钛、钨、钒和锌中的一种或多种。这些元素可以元素、化合物或合金的形式存在。靶10可以是单块靶或可以是靶/靶座组件的一部分。

基板118可包括例如半导体晶片，例如单晶硅晶片。

材料从靶10的表面中溅射出来且被导向基板118。溅射材料由箭头122表示。

通常情况下，溅射材料将沿多个不同方向离开靶表面，这样可能存在问题，且溅射材料优选被引导与基板118的上表面相对正交。因此，聚焦线圈126被设置在室112内。聚焦线圈可改进溅射材料122的取向，且被示出引导溅射材料与基板118的上表面相对正交，以提高溅射过程中所形成薄膜的均匀性。

聚焦线圈126通过销128被保持在室112内，所述销128被示出延伸通过聚焦线圈126的侧壁且还通过室112的侧壁114。销128通过固定螺丝(未标号)被保持处于所示构型。图1示出了沿聚焦线圈126内表面的销128的头部132和沿室侧壁114的外表面的另一头部1 30。

隔件140(通常被称作隔套)环绕销128延伸且被用以使线圈126与侧壁114隔开。

聚焦线圈通常为环形线圈结构，所述环形线圈具有从其中延伸通过的孔。图2和图3分别示出了现有技术的典型环形线圈构造200和250。环形线圈构造200或250中的任一种可被用于图1中的聚焦线圈126。

环形线圈构造200具有内周202和外周204；且相似的，环形线圈构造250具有内周252和外周254。

环形线圈构造200具有从其中延伸通过的多个孔206、208和210，所述孔用于接收将线圈保持在物理气相沉积室内的销(例如图1中的销128)。相似地，环形线圈构造250包括多个从其中延伸通过的用于接收销的孔256、258和260。

环形线圈构造200包括被构造用于接收为线圈提供动力的一对电极组件的一对孔212和214。孔212和214通过狭缝216彼此分开。狭缝的形状对应于所谓的步入步出(step-in-and-step-out)构型。图3的环形线圈构造250包括被构造用于接收电极且通过狭缝266彼此分开的一对孔262和264。电极250的狭缝266的构型对应于“并行”(″side-by-side″)构型。

在溅射过程中，会有一些溅射材料原子掉落在聚焦线圈上面，这就要求聚焦线圈表面任何一个地方都很粗糙，且很均匀，从而附着在聚焦线圈上面的溅射材料原子不至于掉落下来。目前，用以使得聚焦线圈表面粗糙的工艺，通常采用滚花工艺。

然而，随着使用时间的增长，聚焦线圈表面附着的溅射材料原子越来越多，聚焦线圈表面也越来越光滑，逐渐不能附着溅射材料原子了。此时，现有处理方法都是将聚焦线圈直接报废，而不进行再次利用。从而，就使得物理气相沉积的成本很高。

发明内容

本发明解决的是现有技术聚焦线圈不可再次利用，使得物理气相沉积的成本很高的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种聚焦线圈修复再利用的方法，包括：

在已使用过的聚焦线圈上的固定孔内壁涂覆保护膜；

对所述聚焦线圈进行腐蚀；

在去除所述聚焦线圈的外环表面附着的溅射材料后，在所述外环表面涂覆保护膜；

继续对所述聚焦线圈进行腐蚀；

在去除所述聚焦线圈的内环表面附着的溅射材料后，去除所述固定孔内壁以及所述外环表面的保护膜；

对所述聚焦线圈内环表面进行粗糙处理；