[发明专利]溅射用钽制线圈的再生方法及通过该再生方法得到的钽制线圈

说明书

技术领域

本发明涉及溅射用钽制线圈的再生方法及再生后的钽制线圈，所述再生方法中，为了防止成为产生粉粒及电弧的原因，以包围溅射装置内的基板与溅射靶之间的空间部的方式配置线圈，但在溅射结束后，将堆积于该使用过的线圈的表面的溅射粒子除去，从而再生该线圈。

溅射用钽制线圈如后述的附图所示具有弯曲的曲面，但线圈的表面以内表面和外表面中的任一表面为对象。因此，以下所述的“线圈的表面”是指线圈的内表面和外表面两者。下同。

背景技术

近年来，能够容易地控制膜厚、成分的溅射法多作为电子电气部件用材料的成膜法之一使用。

该溅射法使用如下的原理：使正电极与由负电极构成的靶对置，在惰性气体气氛下向这些基板与靶之间施加高电压而产生电场，此时电离后的电子与惰性气体发生碰撞而形成等离子体，该等离子体中的阳离子碰撞到靶(负电极)表面，将靶构成原子击出，该飞出的原子附着到对置的基板表面上而形成膜。

作为最近的溅射技术，是在溅射靶与基板之间的空间部配置线圈而提高等离子体的密度、并且使飞翔的溅射粒子尽可能朝向基板方向的技术。其结果，溅射速度变快，膜的均匀性变好，能够综合性地提高堆积在基板上的膜的品质。该线圈有时也会被溅射而受到侵蚀，但也有时未被溅射而是溅射粒子飞来而附着(形成再沉积膜)。其根据向线圈施加的偏压而变化(参照专利文献1、2)。

由上所述，一般而言，线圈的材料多使用与靶材料相同的材料或构成形成堆积在基板上的溅射膜的材料的一部分的材料。但是，特别地，线圈材料只要是不污染基板上的薄膜的材料则没有特别限定。另外，线圈的形状也可以从圆形到螺旋式(参照专利文献1、2、3)，也有将它们多段配置的例子。

然而，在将上述线圈配置在靶与基板之间而提高等离子体的密度并且使飞翔的溅射粒子尽可能朝向基板方向的情况下，虽然向基板以外的位于薄膜形状装置的内壁、内部的设备飞翔的量会减少，但存在堆积于线圈自身的问题。

为了避免这样的问题，在前述专利文献3中提出了削掉线圈的内表面侧的上端以减小内周的厚度的方案。这种情况下，有如下说明：线圈的上端部是向上尖锐的形状，因此应该堆积到线圈的顶部的堆积物掉落而不会滞留，另外，新的溅射粒子碰撞，因此得到净化。

但是，在通过溅射进行堆积的部位不只是线圈的上端。线圈的表面即外表面及内表面也有堆积的可能性。这种情况下，从堆积有溅射粒子的线圈的表面剥离的薄片直接飞散并附着到基板表面上，成为产生粉粒的原因，但未给出其对策。如上所述，由于要求电子器件电路的高度集成化、微细化，因此，从这样的部位产生粉粒也成为大问题。

为了解决这样的问题，提出了对靶侧面和背板的附近部分进行喷砂处理并通过锚固效果来提高附着力的方案。

但是，这种情况下，会新产生由于喷砂材料的残留而导致产品污染的问题、堆积在残留喷砂材料上的附着粒子的剥离问题以及由于附着膜的选择性且不均匀的生长而导致的剥离问题，并未根本解决。特别是，线圈为钽这样的硬质材料时，以进行喷砂处理的程度甚至难以设置凹凸，不能得到有效的附着力的增强效果。

另外，在专利文献4中公开了在靶的法兰盘、侧壁、屏蔽罩、覆盖环等中使用的线圈上通过滚花加工形成菱形或网纹状(网状)的图案的方法。这种情况下，深度为0.350mm～1.143mm，但加工面的凹凸为单纯的形状，因此可能无法得到充分的锚固效果。

如上所述，使用过的线圈大致分为2类，但在未受侵蚀的线圈的情况下，需要除去再沉积膜。这是因为，如果以不除去该再沉积膜的方式再使用，再沉积膜发生剥离，成为粉粒的产生原因。

在用这样的溅射法形成薄膜时，在溅射结束后，如果能够从使用过的线圈有效地除去再沉积膜而使线圈再生，则能够大幅降低成本。

以往，从这样的观点考虑，也有几篇专利文献。专利文献5中，提出了为了延长处理配套元件的再使用寿命而将堆积后的材料暴露于选自由H₃PO₄、HNO₃、HF组成的组中的至少一种蚀刻液中的方案。另外，在专利文献6和专利文献7中提出了通过蚀刻或酸洗而除去附着的粉粒(再沉积膜)的方案。这些技术中，为了将再沉积膜稳定且有效地除去，尚有可进一步改良的地方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2005-538257号公报

专利文献2：日本特开2001-214264号公报

专利文献3：日本特表2008-534777号公报