JP2018104736A - 貴金属含有異種金属多層膜の除去方法 - Google Patents
貴金属含有異種金属多層膜の除去方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018104736A JP2018104736A JP2016249726A JP2016249726A JP2018104736A JP 2018104736 A JP2018104736 A JP 2018104736A JP 2016249726 A JP2016249726 A JP 2016249726A JP 2016249726 A JP2016249726 A JP 2016249726A JP 2018104736 A JP2018104736 A JP 2018104736A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- noble metal
- etching
- multilayer film
- etching solution
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
物理的手法には、シリカやアルミナ等の研磨材を付着物に吹き付けて、物理的に付着物を除去するようなサンドブラスト法があり、付着物の種類に依らず付着物を除去できる利点があるものの、パーツのダメージやサイクロン、バグフィルターなど付帯設備が大がかりになり、また、研磨剤と貴金属の分離が困難になる等の問題があった。
<1> 複数の貴金属又は貴金属合金の層を含む貴金属含有異種金属多層膜が付着した半導体製造装置パーツを、貴金属を溶解するエッチング液に浸漬しかつ超音波を照射しながら、前記半導体製造装置パーツに付着した貴金属含有異種金属多層膜を湿式エッチングにより除去する工程を含む貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
<2> 前記超音波の周波数が800MHz以下である前記<1>に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
<3> エッチング液が、ヨウ素及び/又はヨウ化物塩を含むエッチング液である前記<1>又は<2>に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
<4> エッチング液が、シアン化物塩を含むエッチング液である前記<1>又は<2>に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
<5> エッチング液が、更にインヒビターを含む前記<3>又は<4>に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
<6> インヒビターが、亜硝酸ナトリウムである前記<5>に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
<7> 亜硝酸ナトリウム/ヨウ素イオンのモル比が1.0以上である前記<6>に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
近年の半導体デバイスの高精度化、高微細化に伴い各種の貴金属あるいは貴金属合金からなるターゲット材(被スパッタ材)の薄膜を半導体基板に多層に堆積することが行われるようになってきた。
かかる貴金属としては、Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru及びOsが挙げられ、貴金属合金とはこれらの合金が挙げられる。
即ち、半導体デバイス作製上の要請により、使用される金属層の種類およびその層の数は異なるものであり、本発明の半導体製造装置パーツにはこれらの金属の層から構成される多層積層膜が結果的に積層されることになる。これらの多層積層膜は、各薄膜がAu、Pd等の貴金属やTi、W、Ni、Al等の金属からなる薄膜のランダムな多層膜であり、パーツ基材であるSUS基材上に、数十層に亘り順次付着し積層されていく。
そして、半導体製造装置パーツは、一定の処理時間ごと又はパーツの汚染状況に応じ、各パーツを分解し、これらを取り外して付着した上記多層膜が除去されるが、この場合のパーツ上への多層膜の積層度の目安は、一般に20〜100層、また厚みは約1μm以下である。
これ以上の厚みになると以下に説明する本発明のエッチング液によるパーツから付着した多層膜の除去時間が長くなりすぎ効率的ではない。
本発明の湿式エッチングする工程を含む貴金属含有異種金属多層膜の除去方法においては、超音波を対象物に照射しながら湿式エッチングを行うことを特徴とするものである。以下、本発明の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法について図1を参考しながら詳述する。
湿式エッチングでは、エッチング液として、例えば、ヨウ素及び/又はヨウ化物塩、および硝酸ナトリウム等のインヒビターを成分とする溶解液を使用する。
湿式エッチングは、対象物であるパーツをエッチング液に浸漬し、超音波を対象物に照射しながら行う。超音波を照射しないとエッチング効果が劣り、工業的な意味での効率的な付着物の除去が困難である。
湿式エッチングの条件は、対象物により適宜選択できるが、処理対象物にエッチング液を接触させる際の温度としては、過度に高いと溶解液の溶媒成分の蒸発による溶質の析出等をもたらし、過度に低いと凝固または貴金属の溶解性が低下することから、5〜80℃の範囲が好ましく、好ましくは10〜70℃、更に好ましくは15〜65℃で行なうことを奨励する。
他の工程とは、たとえば超音波洗浄によりパーツ表面の汚れを除去した後、超純水浸漬洗浄にてリンス洗浄を行い、最後にベークによる強制乾燥にて水分を除去する工程などがある。
エッチング対象テストピース(試料)は次のようにして準備した。まず5cm角のSUS304基材を準備し、ホワイトアルミナ60番手の研磨材を用いて基材表面の片面に重力式ブラスト機で均一に処理した。基材表面の研磨材をエアブローで除去した後、スパッタ装置を用いてブラスト処理済みの基材表面上にAuとTiを目安1μmの厚みで交互に積層成膜させた。成膜量は重量変化で確認し、成膜回数はAuとTiを各20回ずつ実施した。図2に、積層膜の断面SEM画像(×3000倍)を示す。
ヨウ素は合同資源産業(株)製の純度99.7%品、ヨウ化カリウムは合同資源産業(株)製の純度99.5%品を、それ以外の試薬については和光純薬工業(株)製の試薬特級を用いた。
エッチング液は、まず純水にヨウ化カリウム(KI)を16.7重量%濃度になるように溶解させた後、ヨウ素(I2)を4.2重量%濃度添加し撹拌溶解させることで作成した。
エッチングテストは次のようにして行った。まず40cm四方のSUS槽の底に超音波洗浄機(Branson製S8500、周波数28kHz)の超音波振動子を設置した。振動子より高さが10cm高いSUS製メッシュ状の架台を準備し、振動子を覆うように設置した。その架台の上にエッチング液を400mL仕込んだ500mLガラスビーカーを設置した。積層膜を上にした状態でテストピースをビーカー底に設置し、エッチング液の液面と同じ高さになるようにSUS槽内に水を張った。SUS槽内にチラーを設置し水温が25℃になるように温調しながら、超音波洗浄機の電源を入れ超音波洗浄を開始した。洗浄開始から1時間毎にテストピースを取り出し、水洗、乾燥後に除膜の有無を確認した。除膜確認手段は、外観と走査型電子顕微鏡(SEM)/エネルギー分散型X線分光法(EDX)にて実施した。走査型電子顕微鏡は日本電子株式会社製、エネルギー分散型X線分光法はエダックス・ジャパン株式会社製を使用した。
図3に、除膜処理前後の試料の外観写真を示す。除膜処理前の試料の外観は、付着した多層膜中の金膜に起因した、やや黄色味を帯びた色であったが、除膜処理後は多層膜が除去され、基材のSUSの色を示した。また、除膜処理による基材のピッチングは見られなかった。図4に、除膜処理前後の試料のSEM/EDX分析(×5000倍)結果を示す。除膜処理前の試料には、多層膜中のAuとTiに起因するピークを確認することができるが、除膜処理後はAuとTiに起因するピークは消え、代わりに基材のSUSに起因するFeやCrのピークを確認することができ、除膜処理により多層膜が完全に除去されたことが確認できた。
エッチング対象テストピースは、5cm角のSUS316基材を用いて、実施例1同様に作成した。
エッチング液の調整とエッチングテストは実施例1と同様に行った。表1に評価条件および評価結果を示す。除膜処理によって、多層膜は完全に除去されていることが確認された。また、除膜処理によって、基材にピッチングは見られなかった。
エッチング対象テストピースは、5cm角のSUS430基材を用いて、実施例1と同様に作成した。エッチング液の調整とエッチングテストは実施例1と同様に行った。表1に評価条件および評価結果を示す。除膜処理によって、多層膜は完全に除去されていることが確認された。また、除膜処理によって、基材にピッチングは見られなかった。
エッチング対象テストピースは、実施例3と同様に作成した。
エッチング液は、純水にヨウ化カリウム(KI)を16.7重量%、亜硝酸ナトリウムを9.2%濃度になるように溶解させた後、ヨウ素(I2)を4.2重量%濃度添加し撹拌溶解させることで作成した。
エッチングテストは実施例1と同様に行った。表1に評価条件および評価結果を示す。除膜処理によって、多層膜は完全に除去されていることが確認された。また、除膜処理によって、基材にピッチングは見られなかった。
エッチング対象テストピースとエッチング液は実施例4と同様に作成した。
エッチングテストは、チラーによる温調を行わず成り行きの液温(約60℃)にてエッチングすること以外は、実施例1と同様に行った。表1に評価条件および評価結果を示す。除膜処理によって、多層膜は完全に除去されていることが確認された。また、除膜処理によって、基材にピッチングは見られなかった。
エッチング対象テストピースとエッチング液は実施例4と同様に作成した。
エッチングテストは、超音波洗浄機をBranson製S8500、周波数80kHzに変更すること以外は、実施例5と同様に行った。表1に評価条件および評価結果を示す。除膜処理によって、多層膜は完全に除去されていることが確認された。また、除膜処理によって、基材にピッチングは見られなかった。
エッチング対象テストピースとエッチング液は実施例3と同様に作成した。
エッチングテストは実施例5と同様に行った。表1に評価条件および評価結果を示す。除膜処理によって、多層膜は完全に除去されていることが確認されたが、基材に使用可能なレベルのピッチングが見られた。これは、エッチング液の液温が60℃と高温である上に、エッチング液にインヒビターが含まれず、基材のダメージを防止する効果がないことに起因するものと考えられる。
エッチング対象テストピースとエッチング液は実施例4と同様に作成した。
エッチングテストは、超音波洗浄機をカイジョー製C−88S−71型、周波数950kHzに変更すること以外は、実施例5と同様に行った。表1に評価条件および評価結果を示す。除膜処理によって、使用可能なレベルの多層膜の残渣が確認された。これは、除膜処理において使用する超音波の周波数が高すぎたために、発生するキャビテーションの粒径が微細になりすぎ、その結果、キャビテーションによる衝撃力が弱くなり、多層膜の除去が十分に行われなかったものと考えられる。
エッチング対象テストピースとエッチング液は実施例3と同様に作成した。
エッチングテストは、500mLのガラスビーカーに400mLのエッチング液を仕込み、積層膜を上にした状態でテストピースをビーカー底に設置した。SUS槽内にビーカーを置き、エッチング液の液面と同じ高さになるようにSUS槽内に水を張った。SUS槽内にチラーを設置し水温が25℃になるように温調しながらエッチングを実施した。除膜確認は実施例1と同様に行った。
表2にエッチング液組成、エッチング条件、超音波条件等の評価条件、および付着物除去性、ピッチングの評価結果を示す。除膜処理によって、多層膜はほとんど除去されていないことが確認された。これは、除膜処理において超音波による物理的な剥離効果がないために、多層膜の除去が十分に行われなかったものと考えられる。
エッチング対象テストピースとエッチング液は実施例4と同様に作成した。
エッチングテストは、500mLのガラスビーカーに400mLのエッチング液を仕込み、積層膜を上にした状態でテストピースをビーカー底に設置した。SUS槽内にビーカーを置き、エッチング液の液面と同じ高さになるようにSUS槽内に水を張った。SUS槽内にヒーターを設置し水温が60℃になるように温調しながらエッチングを実施した。除膜確認は実施例1と同様に行った。表2に評価条件および評価結果を示す。4時間の除膜処理によって、多層膜はほとんど除去されていないことが確認された。更に除膜処理を6時間まで延長したが、同様の結果であった。これは、除膜処理において超音波による物理的な剥離効果がないために、多層膜の除去が十分に行われなかったものと考えられる。
エッチング対象テストピースは実施例3と同様に作成した。
エッチング液は、純水にシアン化ナトリウムを2.2重量%、メタニトロ安息香酸ナトリウムを0.3重量%濃度になるように溶解させて作成した。
エッチングテストは、エッチング液に0.5L/minの空気をバブリングさせながら、実施例5と同様に行った。
表3にエッチング液組成、エッチング条件、超音波条件等の評価条件、および付着物除去性、ピッチングの評価結果を示す。
除膜処理によって、多層膜は完全に除去されていることが確認された。また、除膜処理によって、基材にピッチングは見られなかった。
エッチング対象テストピースとエッチング液は実施例7と同様に作成した。
エッチングテストは、エッチング液に0.5L/minの空気をバブリングさせながら、比較例2と同様に行った。表3に評価条件および評価結果を示す。除膜処理によって、多層膜はほとんど除去されていないことが確認された。これは、除膜処理において超音波による物理的な剥離効果がないために、多層膜の除去が十分に行われなかったものと考えられる。
2.真空排気口
3.真空排気装置
4.カソード電極
5.マッチングボックス
6.RF電源
7.ターゲット(金属材料源)
8.被処理基板
9.シャッター
10.高圧ガス容器
11.配管系
12.シールド
Claims (7)
- 複数の貴金属又は貴金属合金の層を含む貴金属含有異種金属多層膜が付着した半導体製造装置パーツを、貴金属を溶解するエッチング液に浸漬しかつ超音波を照射しながら、前記半導体製造装置パーツに付着した貴金属含有異種金属多層膜を湿式エッチングにより除去する工程を含むことを特徴とする貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
- 前記超音波の周波数が800MHz以下であることを特徴とする請求項1に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
- エッチング液が、ヨウ素及び/又はヨウ化物塩を含むエッチング液であることを特徴とする請求項1又は2に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
- エッチング液が、シアン化物塩を含むエッチング液であることを特徴とする請求項1又は2に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
- エッチング液が、更にインヒビターを含むことを特徴とする請求項3又は4に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
- インヒビターが、亜硝酸ナトリウムであることを特徴とする請求項5に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
- 亜硝酸ナトリウム/ヨウ素イオンのモル比が1.0以上であることを特徴とする請求項6に記載の貴金属含有異種金属多層膜の除去方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016249726A JP6762867B2 (ja) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | 貴金属含有異種金属多層膜の除去方法及び貴金属の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016249726A JP6762867B2 (ja) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | 貴金属含有異種金属多層膜の除去方法及び貴金属の回収方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018104736A true JP2018104736A (ja) | 2018-07-05 |
JP2018104736A5 JP2018104736A5 (ja) | 2019-07-11 |
JP6762867B2 JP6762867B2 (ja) | 2020-09-30 |
Family
ID=62785304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016249726A Active JP6762867B2 (ja) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | 貴金属含有異種金属多層膜の除去方法及び貴金属の回収方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6762867B2 (ja) |
-
2016
- 2016-12-22 JP JP2016249726A patent/JP6762867B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6762867B2 (ja) | 2020-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102338200B1 (ko) | 타깃재를 세정하는 방법, 타깃재의 제조 방법, 리사이클 주괴의 제조 방법 및 리사이클 주괴 | |
JP4605409B2 (ja) | アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法 | |
TWI419995B (zh) | 鋁或鋁合金之表面處理方法 | |
TWI465607B (zh) | 除去鋁氧化被膜用液及鋁或鋁合金之表面處理方法 | |
US20210246527A1 (en) | Method for the Removal and Recovery of Metals and Precious Metals from Substrates | |
TWI605152B (zh) | 用於鋁或鋁合金之表面處理的氧化鋁膜移除劑和方法 | |
TW200936794A (en) | Method for making a sputtering target, method for cleaning a sputtering target, sputtering target and sputtering device | |
CN100451171C (zh) | 提高金属焊接性能的表面处理方法及用该方法处理的工件 | |
JP5517371B2 (ja) | 水反応性Al溶射膜、このAl溶射膜の製造方法、及び成膜室用構成部材 | |
JP4653406B2 (ja) | 水崩壊性Al複合材料、水崩壊性Al溶射膜、及び水崩壊性Al粉の製造方法、並びに成膜室用構成部材及び成膜材料の回収方法 | |
JP4465685B2 (ja) | 不溶性電極の回収方法 | |
TW200538394A (en) | Method for making a metal containing indium | |
JP6762867B2 (ja) | 貴金属含有異種金属多層膜の除去方法及び貴金属の回収方法 | |
JP5371966B2 (ja) | 水反応性Al膜の製造方法及び成膜室用構成部材 | |
JP2006328516A (ja) | 表面処理方法 | |
JP2008133538A (ja) | ターゲット廃材とインジウムの分離回収方法。 | |
KR101583176B1 (ko) | 전해용 전극의 피복층의 박리방법 | |
JP2004263267A (ja) | アルミニウム酸化皮膜用除去液及びアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法 | |
KR20180111582A (ko) | 사용이 끝난 타깃재를 세정하는 방법, 타깃재의 제조 방법, 리사이클 주괴의 제조 방법 및 리사이클 주괴 | |
JP4949994B2 (ja) | 複数の金属層を有する金属板から該金属層を剥離する方法 | |
JP6872514B2 (ja) | ターゲット材を洗浄するための方法、ターゲット材の製造方法、リサイクル鋳塊の製造方法およびリサイクル鋳塊 | |
JP6159297B2 (ja) | 銀の回収方法 | |
JP5299321B2 (ja) | めっき方法 | |
JP5481492B2 (ja) | 水反応性Al複合材料、水反応性Al膜、このAl膜の製造方法、及び成膜室用構成部材 | |
KR101702282B1 (ko) | 수반응성 Al 복합 재료, 수반응성 Al 합금 용사막, 이 Al 합금 용사막의 제조 방법, 및 성막실용 구성 부재 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190524 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190606 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200317 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200318 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200901 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200909 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6762867 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |