KR20060057571A - Ｐｖｄ 부재 및 코일의 리퍼비싱 방법 - Google Patents

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Abstract

이용된 PVD 부재의 리퍼비싱 방법은 부재 표명상에 증착된 층을 갖는 RF 코일(120)과 같은 이용된 PVD 부재를 제공하고, 제 1산-함유 식각액을 이용하여 상기 증착층을 제 1에칭하는 것을 포함한다. 상기 제 1에칭후, 상기 방법은 가스의 흐름에 연마입자를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 입자를 충돌시키며, 그리고 상기 에칭된 층을 연마하는 것을 포함한다. 상기 연마후, 상기 방법은 제 2산-함유 식각액을 이용하여 상기 연마된 층을 제 2에칭하는 것을 포함한다.
물리증착, 리퍼비싱, RF코일, 연마입자, 식각액

Description

ＰＶＤ 부재 및 코일의 리퍼비싱 방법{PVD Component and Coil Refurbishing Methods}
본 출원은 2003.09.25일에 출원된 U.S. 가출원 60/506470호에 우선권을 주장한다.
본 발명은 물리증착(PVD) 부재 및 코일의 리퍼비싱 방법에 관한 것이다.
PVD 코일을 포함하는 PVD 부재는 PVD시 그들이 이용되는 동안 상기 부재의 표면상에 증착된 재료의 층들을 적층할 수 있다. 상기 층들은 PVD에 의하여 또는 가능하게는 그로부터 파생된 것에 의하여 증착된 재료를 포함할 수 있다. 적층된 상기 층들은 PVD동안 오염입자의 발생을 증가시킬 수 있으며, 및/또는 상기 PVD 장치의 작동을 손상시킬 수 있다. 따라서, 적층된 상기 층들은 상기 부재가 그것의 이용한도에 도달한 후에 제거되거나 버려질 수 있도록 모니터될 수 있다. 이때 상기 제거된 부재는 새로운 부재로 교체될 수 있다. 예를 들어 탄탈륨과 같은 값비싼 재료로부터 제조된 교체 부재는 PVD 수행비용을 증가시킨다.
통상적으로, 리퍼비싱 소모 부재에서의 시도는 적층된 층들을 적절하게 제거하기가 어렵다. 적층된 층들을 적절하게 제거하는 방법은 하부의 원판 부재에 손상을 주기도 하며, 또는 완전한 제거를 위하여 긴 공정을 요구한다. 가능한 손상은 바람직한 표면 마감을 파괴하거나, 및/또는 허용오차를 넘어 부재의 크기를 감소시키는 것을 포함한다. 비드 블라스팅은 적층된 층들을 적절하게 제거하기에 충분한 정도로 적용될때 하부의 원판 부재를 손상시키는 하나의 알려진 기술을 나타낸다. 화학적 에칭은 적층된 층들을 적절하게 제거하기 위하여 긴 공정을 요구하는 하나의 알려진 기술을 나타낸다.
다른 알려진 기술들은 상기 부재내 남아있는 블라스팅 입자만을 제거하기 위하여, 또는 간단한(1분 미만) 공정 사이클에서 상기 표면으로부터 적층된 층들이외의 오염물만을 제거하기 위하여, 비드 블라스팅 후에 화학적 에칭을 적용하는 것을 포함한다. 이러한 다른 결합된 기술들은 비드 블라스팅이 적층된 층들을 제거할 정도로 향상시킨 방식으로 화학적 에칭을 적용하지는 않는다.
PVD에서 가능한 향상은 보다 효과적인 공정에서 적층된 층들을 적절하게 제거하고, 및/또는 상기 원판 부재에 손상을 제한함에 의한, 따라서 PVD 부재의 수명을 연장하고 PVD와 관련된 비용을 감소함에 의한 보다 유용한 리퍼비싱 부재를 포함한다.
본 발명의 하나의 관점에서, 이용된 PVD 부재의 리퍼비싱 방법은 부재 표면상에 증착된 하나의 층을 갖는 이용된 PVD 부재를 제공하고, 제 1산-함유 식각액을 이용하여 상기 증착층을 제 1에칭하는 것을 포함한다. 상기 제 1에칭후, 상기 방법은 가스의 흐름에 연마입자를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 입자들을 충돌시키며, 그리고 상기 에칭된 층을 연마하는 것을 포함한다. 상기 연마후, 상기 방법은 제 2산-함유 식각액을 이용하여 상기 연마된 층을 제 2에칭하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 관점에서, 이용된 PVD 부재의 리퍼비싱 방법은 상기 PVD 이용동안 부재 표면상에 증착된 TaN 층을 갖는 탄탈륨 PVD 부재를 제공하고, HF를 함유하는 식각액을 이용하여 1분 초과~15분동안 상기 증착층을 제 1에칭하는 것을 포함한다. 상기 제 1에칭후, 상기 방법은 가스의 흐름에 연마입자를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 입자들을 충돌시키며, 그리고 300μin(8㎛)보다 큰 조도 Ra를 형성하기에 충분한 공정조건을 이용하여 상기 에칭된 층을 연마하는 것을 포함한다. 상기 연마후, 상기 방법은 상기 식각액을 가지고 상기 연마된 층을 제 2에칭하고, 최대 속도에 도달하는 버블링을 형성하는 것을 포함한다. 상기 제 2에칭은 상기 버블링 속도가 상기 최대 속도의 약 10% 미만으로 감소할때까지 진행한다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 이용된 PVD 코일의 리퍼비싱 방법은 플라즈마 스퍼터링을 수행하는 DC 마그네트론 진공 PVD 리액터내 RF 코일로 이용된 탄탈륨 PVD 코일을 제공하는 것을 포함하며, 상기 코일은 코일 표면상에 PVD로 적층된 TaN 층을 갖는다. 상기 방법은 불순물 처리를 제외하고 동일한 부피의 DI 물, HF 및 HNO3의 혼합물로 구성된 식각액을 이용하여 1~15분동안 상기 증착층을 제 1에칭하는 것을 포함한다. 상기 제 1에칭후, 상기 방법은 공기의 흐름에 1:1로 혼합된 16 및 24그릿(grit)(1.1 및 0.69mm 평균직경)의 알루미나를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 알루미나를 충돌시키며, 그리고 300μin(8㎛)보다 큰 조도 Ra를 형성하기에 충분한 공정조건을 이용하여 상기 에칭된 층을 연마하는 것을 포함한다. 상기 연마후, 상기 방법은 식각액을 가지고 상기 연마된 층을 제 2에칭하고, 최대 속도에 도달하는 버블링을 형성하는 것을 포함한다. 상기 제 2에칭은 상기 버블링 속도가 상기 최대 속도의 약 1% 미만으로 감소할때까지 진행한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 다음의 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 설명된다.
도 1은 DC 마그네트론 진공 PVD 리액터용 RF 코일의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 상기 RF 코일의 마운팅 보스(mounting boss)의 측면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 상기 마운팅 보스의 단면도이다.
도 4는 보호된 상기 마운팅 보스의 내부표면을 갖는 도 2에 나타낸 상기 마운팅 보스의 단면도이다.
도 5는 상기 코일의 널된(knurled) 표면상에 증착된 TaN을 단면으로 보여주는 이용된 탄탈륨 RF 코일의 SEM(주사전자현미경) 사진이다.
도 6은 리퍼비시된 표면을 단면으로 보여주는 이용된 탄탈륨 RF 코일의 SEM 사진이다.
본 발명의 하나의 관점에 따라, 이용된 PVD 부재의 리퍼비싱 방법은 부재 표면상에 증착된 하나의 층을 갖는 이용된 PVD 부재를 제공하고, 제 1산-함유 식각액을 이용하여 상기 증착층을 제 1에칭하는 것을 포함한다. 상기 제 1에칭후, 상기 방법은 가스의 흐름에 연마 입자를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 입자들을 충돌시키며, 그리고 상기 에칭된 층을 연마하는 것을 포함한다. 상기 연마후, 상기 방법은 제 2산-함유 식각액을 이용하여 상기 연마된 층을 제 2에칭하는 것을 포함한다.
본 발명의 관점에 따라 리퍼비시될 수 있는 대표적인 부재는 이용된 PVD 코일과 같은 금속 부재를 포함한다. 상기 코일은 200mm 및 300mm 웨이퍼 PVD용 PVD 장치에 설치되기 위한 크기일 수 있다. 상기 코일은 플라즈마 스퍼터링을 수행하는 DC(직류전류) 마그네트론 진공 PVD 리액터에 이용된 RF(라디오 주파수) 코일일 수 있다. 상기 코일은 탄탈륨 코일일 수 있으며, 상기 증착층은 PVD 이용동안 상기 코일 표면상에 증착된 TaN을 포함할 수 있다. 상기 코일은 상기 증착층의 두께가 약 1~450㎛에 도달한 후 리퍼비싱을 위한 조업에서 제거될 수 있다. 상기 증착층의 두께가 디자인된 허용오차 한도에 도달하기 전에 리퍼비싱되는 것이 바람직할 수 있다. 여기에서 설명된 상기 리퍼비시 방법을 이용하면, TaN이 탄탈륨 코일로부터 제거될 수 있으며, 상기 코일은 결과적으로 적어도 한번, 아마도 여러번 재이용될 수 있다.
또한, 상기 코일은 PVD 장치에서 상기 코일을 마운트하기 위하여 이용되며, 또한 코일 스탠드오프(standoffs)로 알려진 마운팅 보스를 포함할 수 있다. 상기 마운팅 보스는 상기 PVD 장치에 마운트될 때, 당업계에서 통상적인 지식을 가진 자에게 잘 알려진 미로 통로(labyrinthine passageways)를 제공할 수 있다. 상기 통로는 그것이 마운트되는 상기 표면으로부터 상기 코일의 전기적 절연(isolation)을 유지하는 것을 돕는다. 이해할 수 있듯이, 초기의 전기적 절연에도 불구하고, 증착된 전도성 재료는 상기 전기적 절연을 가로질러 단락될 수 있다. 따라서, 미로 통로는 상기 전기적 절연을 단락시킴없이 코일이 마운트되는 상기 표면위 뿐만 아니라 상기 보스의 외부 표면상에 전도성 재료를 증착하는 것을 허용한다. 그러므로, 상기 마운팅 보스는 내부 표면을 포함하며, 본 발명의 관점은 상기 제 1에칭 및 연마동안 상기 내부 표면을 보호하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
상기 마운팅 보스의 내부 표면은 미로 통로 및 바람직한 전기적 절연을 제공할 정도로 허용오차에 근접하여 제조될 수 있다. 따라서, 상기 내부 표면은 상기 마운팅 보스의 외부 표면 및 상기 PVD 코일의 다른 부분과 비교하여 제 1에칭 및 연마동안 재료의 손실에 보다 민감할 수 있다. 비록 외부 표면에 비하여 보다 적은 양이긴 하지만 상기 층이 내부 표면상에 증착될 가능성이 있기 때문에, 본 발명의 관점은 제 2에칭동안 상기 마운팅 보스의 내부 표면을 보호하는 것을 포함하지는 않는다. 이러한 방식에서, 상기 마운팅 보스의 내부 표면상에 증착될 수 있는 상기 층들중 약간은 마운팅 보스의 내부 표면을 변화시키고 허용오차를 초과하는 위험을 거의 갖지 않고 제거될 수 있다.
여기에서 설명된 본 발명의 관점에 따라 리퍼비시될 수 있는 DC 마그네트론 진공 PVD 리액터로부터의 RF 코일의 하나의 예는 캘리포니아 산타나 클라라에 있는 어플라이드 머티리얼(Applied Materials)에 의하여 제조된 Endura Encore PVD 장치로부터의 RF 코일을 포함한다. 상기 Endura Encore PVD 장치는 2003.6.26일에 공개된 US 특허 출원 공개 No.2003/0116427호 및 2003.5.15일에 공개된 No.2003/0089597호에 설명된다. ICP(inductively coupled plasma) 스퍼터링동안, 상기 Endura Encore PVD 장치내 RF 코일은 증착층을 적층할 수 있다. 탄탈륨 코일을 이용한 TaN 증착동안 상기 증착층이 TaN을 함유함이 관찰된다. 본 발명의 관점에 따라 상기 TaN을 제거함에 의한 상기 탄탈륨 RF 코일의 리퍼비싱은 보고된 허용오차내에서 원판 코일에 비하여 더 적절하게 작용하는 코일을 제공한다.
도 1은 200mm 웨이퍼용 Endura Encore PVD 장치에 이용될 수 있는 코일 조립체를 나타내는 코일 조립체(100)의 사시도이다. 코일 조립체(100)는 코일(12)에 부착된 상기 PVD 장치내 마운팅하기 위한 다수의 보스(110)를 포함한다. 300mm 웨이퍼 PVD용 코일 조립체는 보다 큰 직경 및 마운팅을 위한 2개의 추가적인 보스(110)를 가지며, 본질적으로는 같다. 당업계에서 통상적인 지식을 가진 자에게 알려진 바와 같이, 보스(110)는 용접, 볼팅 및 주조동안 코일의 구성요소로 보스(110)를 제조하는 것 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는 다양한 수단에 의하여 코일(120)에 부착될 수 있다. 도 2는 하나의 보스(110)와 코일(120) 일부의 측면도이다. 도 3은 선 3-3을 따라 취해진 보스(110) 및 코일(120)의 단면도이다.
보스(110)는 그 사이의 웰(well, 130)을 정의하는 외부 컵(160) 및 내부 시트(seat, 140)를 포함한다. 웰(130)이 보스(110)의 외부표면에 대한 내부 표면을 포함함을 도 1 내지 도 3에서 관찰될 수 있다. 또한, 보스(110)는 보스(110)의 추가적인 내부 표면을 제공하는 시트(140)내 스크류 홀(150)을 포함한다. 스크류 홀(150) 및 웰(130)의 허용오차를 유지하는 것이 요구되기 때문에, 이러한 형상의 내부 표면은 상기 제 1에칭 및 상기 연마동안 보호될 수 있다. 도 4는 웰(13)상에 마 운트된 워셔(170) 및 워셔(170)를 제자리에 고정하는 스크류(180)를 보여준다. 워셔(170) 및/또는 스크류(180)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌, 알루미늄 또는 상기 제 1산-함유 식각액에 저항성이 있는 다른 재료로 구성될 수 있고, 및/또는 상기 연마 입자를 막는다. 예를 들면, 워셔(170) 및 스크류(180)는 상기 에칭동안 PTFE로 둘다 구성될 수 있다. 상기 연마동안 워셔(17)는 알루미늄으로 구성되고, 스크류(18)는 폴리에틸렌으로 구성될 수 있다. 설명된 것처럼, 상기 제 2에칭동안 워셔(170) 및 스크류(180)가 제거될 수 있다.
본 발명의 다양한 관점에서, 상기 제 1 및 제 2식각액은 수성 HF를 함유할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2식각액은 불순물 처리를 제외하고는 동일한 부피의 DI(탈이온화된) 물, HF 및 HNO3의 혼합물로 구성되는 동일한 식각액일 수 있다. 상기 제 1에칭은 1~450㎛의 평균 증착층 두께를 위하여 1분 초과~15분동안 수행될 수 있다. 보다 두꺼운 층의 경우 보다 긴 에칭 시간이 보증될 수 있다. 통상적으로, 두께는 약 100~300㎛일 수 있으며; 따라서 상기 제 1에칭은 4~8분동안 수행하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 제 2에칭은 최대 속도에 도달하는 버블링을 형성할 수 있으며, 상기 제 2에칭은 상기 버블링 속도가 상기 최대 속도의 약 10% 미만으로, 또는 상기 최대 속도의 약 1% 미만으로 감소할때까지 진행할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 2에칭을 상기 버블링이 멈출때까지 진행하는 것이다. 상기 제 2에칭동안의 버블링은 남아있는 TaN이 존재함을 가르킴이 관찰된다. 따라서, 버블링의 중지(cessatioon) 는 TaN 제거의 완료 또는 본질적인 완료를 나타낸다. 그러나, 상기 코일 자체는 상기 제 2에칭동안 감소된 속도에서조차 버블될 수 있음이 고려될 수 있다. 따라서, 또 다른 앤드 포인트(end point)가 버블링이 실질적으로 중지될때까지 상술한 것처럼 상기 버블링 속도를 감소시킬 수 있다.
상기 연마는 16에서 36그릿(1.1에서 0.48mm의 평균 직경)의 알루미나를 갖는 비드 블라스팅을 포함할 수 있다. 1:1로 혼합된 16 및 24그릿(1.1 및 0.69mm의 평균 직경)의 알루미나가 효과적임이 입증되었다. 다른 적합한 연마 입자는 실리콘 카바이드, 가닛(garnet), 글래스 비드 등을 포함한다. 상기 연마 입자가 혼입되는 가스의 흐름은 25~100psi(파운드/in2)(0.17~0.69MPa)의 압력에서 공기, 아르곤, 질소 등중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 연마는 상기 제 2에칭전 300μin(8㎛)보다 큰 조도 Ra를 형성하기에 충분한 공정조건을 이용할 수 있다. 상기 연마이전에, 상기 부재는 널된(knurled) 표면을 포함할 수 있다. 널링은 종종 부재상에 PVD 층의 부착을 증진시켜 증착하려는 기판상으로의 층의 플레이킹(flaking) 및 필링(peeling)을 감소시킨다. 따라서, 약간의 상기 원판 조도가 유지되는 것이 요구된다.
여기에 설명된 상기 리퍼비싱 방법의 하나의 장점은 화학적인 에칭에만 의존하는 통상적인 기술에 비하여 증가된 속도의 증착층 제거를 포함한다. 상기 제 1에칭, 상기 연마 및 상기 제 2에칭은 상기 연마없이 수행된 동일한 제 1에칭 및 동일한 제 2에칭보다 보다 빠른 속도로 상기 증착층을 제거할 수 있다. 동일한 식각액 및 실제 에칭 시간을 가정하면, 본 발명의 관점은 상기 에칭을 2개의 에칭으로 구분하고 그 사이에 연마를 이용함에 의하여 다른 형상들 사이에서 제거 속도를 증가시킬 수 있다.
다른 장점은 비드 블라스팅에만 의존하거나, 또는 단지 블라스팅 입자를 제거하거나 및/또는 오염물을 세척하기 위한 에칭이 뒤따르는 초기 비드 블라스팅에만 의존하는 통상적인 기술들에 비하여, 동등한 정도의 증착층 제거의 경우 상기 PVD 부재에 감소된 수준의 손상을 가져온다. 상기 제 1에칭, 상기 연마 및 상기 제 2에칭은 상기 연마를 확장하고 상기 제 1에칭을 생략한 동일한 제 2에칭을 수행함에 의하여 동등한 두께의 증착층을 제거하는 겨우보다 상기 PVD 부재 표면을 덜 제거할 수 있다. 동일한 제 2식각액 및 실제 제 2에칭 시간을 가정하면, 본 발명의 관점은 추가적인 비드 블라스팅이 동등한 증착층 제거를 달성하기 위하여 적용되기 때문에, 상기 PVD 부재 표면이 덜 제거된다. 비드 블라스팅과 에칭을 동시에 이용하는 통상적인 기술들에 있어서, 에칭 시간이 대체로 매우 짧아 상기 PVD 부재 표면의 제거가 동등한 정도의 증착층 제거를 위하여 보다 더 중요하다.
여기에 설명된 본 발명의 관점은 상기 증착층을 제 1에칭하고, 상기 에칭된 층을 연마하며, 그리고 상기 연마된 층을 제 2에칭하는 것을 포함한다. 추가적인 세척 또는 다른 공정이 상기 3개의 설명된 공정에 선행할 수 있으며, 또는 각각의 공정 사이에 수행될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 상기 제 1에칭은 예를 들어 알칼리 비누를 이용하여 상기 부재의 그리스를 제거하는 공정 및 상기 그리스가 제거된 부재를 린스하는 공정에 의하여 선행될 수 있다. 상기 제 1에칭은 물 린스 및 상기 연마 이전에 예를 들어 N2 건조 흐름을 이용한 뒤이은 건조에 의하여 후속될 수 있다. 상기 제 2에칭은 물 린스에 의하여 선행될 수 있으며, 물 린스 및 최종 패키징 이전에 뒤이은 건조에 의하여 후속될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따라, 이용된 PVD 부재의 리퍼비싱 방법은 상기 PVD 이용동안 부재 표면상에 증착된 TaN층을 갖는 탄탈륨 PVD 부재를 제공하고, HF를 함유한 식각액을 이용하여 1분 초과~15분동안 상기 증착층을 제 1에칭하는 것을 포함한다. 상기 제 1에칭후, 상기 방법은 가스의 흐름에 연마 입자를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 입자들을 충돌시키며, 그리고 300μin(8㎛)보다 큰 조도 Ra를 형성하기에 충분한 공정조건을 이용하여 상기 에칭된 층을 연마하는 것을 포함한다. 상기 연마후, 상기 방법은 상기 식각액을 가지고 상기 연마된 층을 제 2에칭하고, 최대 속도에 도달하는 버블링을 형성하는 것을 포함한다. 상기 제 2에칭은 상기 버블링 속도가 상기 최대 속도의 약 10% 미만으로 감소할때까지 진행한다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 이용된 PVD 코일의 리퍼비싱 방법은 플라즈마 스퍼터링을 수행하는 DC 마그네트론 진공 PVD 리액터내 RF 코일로 이용되는 탄탈륨 PVD 코일을 제공하는 것을 포함하며, 상기 코일은 코일 표면위에 PVD로부터 적층된 TaN층을 갖는다. 상기 방법은 불순물 처리를 제외하고 동일한 부피의 DI 물, HF 및 HNO3의 혼합물로 구성되는 식각액을 이용하여 1~15분동안 상기 증착층을 제 1에칭하는 것을 포함한다. 상기 제 1에칭후, 상기 방법은 1:1로 혼합된 16 및 24그릿(1.1 및 0.69mm 평균 직경)의 알루미나를 공기의 흐름에 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 알루미나를 충돌시키며, 그리고 300μin(8㎛)보다 큰 조도 Ra를 형성하기에 충분한 공정 조건을 이용하여 상기 에칭된 층을 연마하는 것을 포함한다. 상기 연마후, 상기 방법은 상기 식각액을 가지고 상기 연마된 층을 제 2에칭하고, 최대 속도에 도달하는 버블링을 형성하는 것을 포함한다. 상기 제 2에칭은 상기 버블링 속도가 상기 최대 속도의 약 1% 미만으로 감소할때까지 진행한다.
실시예 1
Endura Encore PVD 장치내 TaN 증착을 위하여 이용된 300mm 탄탈륨 코일이 세척되고, 그리스가 제거되고, 철저하게 린스되었다. 상기 코일로부터 취해진 대표적인 샘플 쿠폰이 SEM으로 분석되었고, 그들의 널된 표면상에 TaN층이 존재함을 확인하였다. 도 5는 그 위에 형성된 밝은 회색의 TaN층을 갖는 상기 널된 표면의 회색 피크 및 밸리를 보여주는 쿠폰의 미세사진이다. 도 5의 상기 TaN층은 약 144.9㎛의 최대 두께와 약 18.9㎛의 최소 두께를 보여주나, 0.01132in(287.5㎛)와 같이 높은 두께가 측정되었다.
실시예 2
실시예 1의 쿠폰이 에칭되었고, 12분동안 동일한 부피의 DI 물, HF 및 HNO3의 욕에 침적하고 잠시동안 건조하며 2.5분동안 DI 물에 침적하고 30초동안 DI 물로 스프레이함에 의하여 린스되었다. 상기 쿠폰은 잠시동안 건조되었고, 3분동안 DI 물함유 초음파 린싱 싱크에 침적되었으며, 그리고 잠시동안 건조되었다. 상기 쿠폰은 70~85psi(0.48~0.59MPa)로 세트된 질소 건으로 불어서 건조되었다. 다음으로, 비드 블라스팅 챔버내에서 1:1로 혼합된 16 및 24그릿(1.1 및 0.69mm 평균 직경)의 알루미나를 가지고 80psi(0.6MPa) 공기를 이용하여 비드 블라스팅이 수행되었다. 비드 블라스팅은 상기 코일 쿠폰의 내부 직경 표면상에 483.2μin(12.27㎛) 및 상기 코일 쿠폰의 외부 직경 표면상에 413.6μin(10.51㎛)의 표면조도 Ra를 형성하도록 진행되었다. 상기 각각의 원래 내부 및 외부 표면조도(Ra)는 474.4 및 1383μin(12.05 및 35.13㎛)였다. 이후, 상기 에칭이 반복되었다. 린싱 및 건조후, 도 6에 나타낸 것처럼 SEM에 의한 분석은 남아있는 TaN층이 없음을 보여주었다.
초기 및 최종 질량 측정은 8.22%의 질량손실을 나타냈다. 두께 측정은 허용오차내 0.01235in(0.3213mm) 미만의 크기 변화를 나타냈다. 이처럼 상기 쿠폰은 필요 이상으로 에칭되었음을 알 수 있었다. 상기 필요로하는 300mm 탄탈륨 코일의 경우 6분의 제 1에칭 및 버블링이 정지할때까지의(약 6~8분)의 제 2에칭이 도 6에 나타낸 것과 동등한 결과를 얻기에 적합함을 이후의 평가에서 알 수 있었다.
실시예 3
실시예 1의 쿠폰이 24분동안 오직 한번의 에칭만 수행한 것을 제외하고 비드 블라스팅 없이 실시예 2에 설명된 것처럼 에칭되었고, 린스되었으며, 건조되었다. SEM에 의한 분석에서 0.00569in(145㎛)처럼 두꺼운 두께로 TaN이 남아있음을 알 수 있었다.
법령에 따라, 본 발명은 구조 및 방법적인 형상에 대하여 다소 특정한 언어를 이용하여 설명되었다. 그러나, 여기에 게시된 수단들은 본 발명의 효과를 나타내는 바람직한 형태를 포함하는 것이기 때문에, 본 발명은 보여지고 설명된 상기 특정한 형상에 제한되지 않는 것으로 이해될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 균등론에 따라 적절하게 해석된 첨부된 청구항들의 적합한 범위내에서의 그것의 형태 또는 변경이 청구된다.

Claims (27)

  1. 부재 표면상에 증착된 층을 갖는 이용된 PVD 부재를 제공하고;
    제 1산-함유 식각액을 이용하여 상기 증착층을 제 1에칭하며;
    상기 제 1에칭후, 가스의 흐름에 연마 입자를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 입자를 충돌시키며, 그리고 상기 에칭된 층을 연마하고; 그리고
    상기 연마후, 제 2산-함유 식각액을 이용하여 상기 연마된 층을 제 2에칭하는 것을 포함하여 이루어지는 이용된 PVD 부재의 리퍼비싱 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1에칭, 상기 연마 및 상기 제 2에칭은 상기 연마없이 수행된 동일한 제 1에칭 및 동일한 제 2에칭보다 큰 속도로 상기 증착층을 제거함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1에칭, 상기 연마 및 상기 제 2에칭은 상기 제 1에칭없이 상기 연마를 확장하고 동일한 제 2에칭을 수행함에 의하여 동등한 두께의 상기 증착층을 제거시보다 상기 PVD 부재 표면이 덜 제거됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 부재는 코일을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마 스퍼터링을 수행하는 DC 마그네트론 진공 PVD 리액터내 RF 코일로 이용되었던 것임을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 코일은 탄탈륨 코일이며, 상기 증착층은 상기 PVD 이용동안 상기 코일 표면상에 증착된 TaN을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 코일은 내부 표면을 갖는 마운팅 보스(mounting bosses)를 포함하며, 상기 방법은 상기 제 2에칭동안이 아닌 상기 제 1에칭 및 상기 연마동안 상기 내부 표면을 보호하는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 부재는 금속 부재임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2식각액은 수성(aqueous) HF를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2식각액은 불순물 처리를 제외하고 동일한 부피의 탈이온화된 물, HF 및 HNO3로 구성되는 동일한 식각액임을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 제 1에칭은 1분 초과~15분동안 수행함을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 제 2에칭은 최대 속도에 도달하는 버블링을 형성하며, 상기 버블링 속도가 상기 최대 속도의 약 10% 미만으로 감소할때까지 진행함을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제 2에칭은 상기 버블링이 정지할때까지 진행함을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 연마는 16~36그릿의 알루미나를 갖는 비드 블라스팅을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 연마는 상기 제 2에칭 이전에 300μin보다 큰 조도 Ra를 형성하기에 충분한 공정조건을 이용함을 특징으로 하는 방법.
  16. PVD 이용동안 부재 표면상에 증착된 TaN층을 갖는 탄탈륨 PVD 부재를 제공하고;
    HF를 포함하는 식각액을 이용하여 1분 초과~15분동안 상기 증착층을 제 1에 칭하며;
    상기 제 1에칭후, 가스의 흐름에 연마 입자를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 입자를 충돌시키며, 그리고 300μin보다 큰 조도 Ra를 형성하기에 충분한 공정 조건을 이용하여 상기 에칭된 층을 연마하며; 그리고
    상기 연마후, 상기 식각액으로 연마된 층을 제 2에칭하고, 최대 속도에 도달하는 버블링을 형성하며, 상기 제 2에칭은 버블링 속도가 상기 최대 속도의 약 10% 미만으로 감소할때까지 진행하는 것을 포함하여 이루어지는 이용된 PVD 부재의 리퍼비싱 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 제 1에칭, 상기 연마 및 상기 제 2에칭은 상기 연마없이 수행된 동일한 제 1에칭 및 동일한 제 2에칭보다 큰 속도로 상기 증착층을 제거함을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 제 1에칭, 상기 연마 및 상기 제 2에칭은 상기 제 1에칭없이 상기 연마를 확장하고 동일한 제 2에칭을 수행함에 의하여 동등한 두께의 상기 증착층을 제거시보다 상기 PVD 부재 표면이 덜 제거됨을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 16항에 있어서, 상기 부재는 코일을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마 스퍼터링을 수행하는 DC 마그네트론 진공 PVD 리액터내 RF 코일로 이용되었던 것임을 특징으로 방법.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 코일은 내부 표면을 갖는 마운팅 보스를 포함하며, 상기 방법은 상기 제 2에칭동안이 아닌 상기 제 1에칭 및 연마동안 상기 내부 표면을 보호하는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 16항에 있어서, 불순물 처리를 제외하고 상기 식각액은 같은 부피의 탈이온화된 물, HF 및 HNO3의 혼합물로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 16항에 있어서, 상기 제 2에칭은 상기 버블링이 정지할때까지 진행함을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 16항에 있어서, 상기 연마는 16~36그릿의 알루미나를 갖는 비드 블라스팅을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  25. 플라즈마 스퍼터링을 수행하는 DC 마그네트론 진공 PVD 리액터내 RF코일로 이용된 코일 표면상에 PVD로부터 적층된 TaN층을 갖는 탄탈륨 PVD 코일을 제공하고;
    불순물 처리를 제외하고 동일한 부피의 탈이온화된 물, HF 및 HNO3의 혼합물로 구성된 식각액을 이용하여 상기 증착층을 1분 초과~15분동안 제 1에칭하며;
    상기 제 1에칭후, 공기의 흐름에 1:1로 혼합된 16 및 24그릿의 알루미나를 혼입하고, 상기 에칭된 층상에 상기 알루미나를 충돌시키며, 300μin보다 큰 조도 Ra를 형성하기에 충분한 공정 조건을 이용하여 상기 에칭된 층을 연마하고;
    상기 연마후, 상기 연마된 층을 상기 식각액을 이용하여 제 2에칭하고, 최대 속도에 도달하는 버블링을 형성하며, 상기 제 2에칭은 상기 버블링 속도가 상기 최대 속도의 약 1% 미만으로 감소할때까지 진행하며;
    상기 제 1에칭, 상기 연마 및 상기 제 2에칭은 상기 연마없이 수행된 동일한 제 1에칭 및 동일한 제 2에칭보다 빠른 속도로 상기 증착층을 제거하고; 그리고
    상기 제 1에칭, 상기 연마 및 상기 제 2에칭은 상기 제 1에칭없이 상기 연마를 확장하고 동일한 제 2에칭을 수행함에 의하여 동일한 두께의 상기 증착층을 제거시보다 상기 PVD 부재 표면을 덜 제거함을 포함하여 이루어지는 이용된 PVD 코일의 리퍼비싱 방법.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 코일은 내부 표면을 갖는 마운팅 보스를 포함하며, 상기 방법은 상기 제 2에칭동안이 아닌 상기 제 1에칭 및 연마동안 상기 내부 표면을 보호하는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25항에 있어서, 상기 제 2에칭은 상기 버블링이 정지할때까지 수행함을 특징으로 하는 방법.
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