水反应性AL膜的制造方法及成膜室用构成部件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980115407.6

申请日:

2009.04.27

公开号:

CN102016099A

公开日:

2011.04.13

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C23C 4/06申请日:20090427|||公开

IPC分类号:

C23C4/06; C22C21/00; C23C14/00; C23C16/44

主分类号:

C23C4/06

申请人:

株式会社爱发科

发明人:

门胁丰; 斋藤朋子; 林敬荣; 虫明克彦

地址:

日本神奈川

优先权:

2008.04.30 JP 2008-118856

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

贾成功

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内容摘要

本发明提供一种水反应性Al膜的制造方法,其将在4NAl或5NAl中以Al基准计添加了2~5wt%的In的材料熔融,以使得组成变得均匀,通过电弧喷镀法,作为喷涂气体使用Ar,对于基材表面进行喷镀而使其急冷凝固,由此形成在Al晶粒中In均匀地分散而成,另外在表面具备该水反应Al膜的成膜室用构成部件。

权利要求书

1: 一种水反应性 Al 膜的制造方法,其特征在于,将在 4NAl 或 5NAl 中以 Al 基准计添 加了 2 ~ 5wt%的 In 的材料熔融,以使得组成变得均匀,将该熔融材料通过电弧喷镀法对 于基材表面进行喷镀,使其急冷凝固,由此形成在 Al 晶粒中 In 均匀地分散而成的 Al 膜。
2: 一种水反应性 Al 膜的制造方法,其特征在于,将在 4NAl 或 5NAl 中以 Al 基准计添 加了 2 ~ 5wt%的 In、及考虑 Al 中的杂质 Si 量以与杂质 Si 量的总和计成为 0.04 ~ 0.6wt% 的量的 Si 的材料熔融,以使得组成变得均匀,将该熔融材料通过电弧喷镀法对于基材表 面进行喷镀,使其急冷凝固,由此形成在 Al 晶粒中 In 均匀地分散而成的 Al 膜。
3: 一种成膜装置的成膜室用构成部件,其特征在于,在表面具备有通过权利要求 1 或 2 所述的方法制造的水反应性 Al 膜。
4: 如权利要求 3 所述的成膜室用构成部件,其特征在于,所述构成部件为防附着板、 开闭器或掩模。

说明书


水反应性 Al 膜的制造方法及成膜室用构成部件

    【技术领域】
     本发明涉及水反应性 Al 膜的制造方法及成膜室用构成部件,特别是涉及利用电 弧喷镀的水反应性 Al 膜的制造方法及用该 Al 膜覆盖了的成膜室用构成部件。背景技术
     在用于通过溅射法、真空蒸镀法、离子镀覆法、 CVD 法等形成薄膜的成膜装置 中,设置于该装置内的成膜室用构成部件,在成膜工艺中不可避免地附着由成膜材料形 成的金属或者金属化合物的膜。 作为该成膜室用构成部件,可列举例如用于防止在基板 以外的真空容器内部附着膜的防附着板 ( 防着板 )、开闭器 ( シヤツタ一 )、用于仅在基 板的规定位置进行成膜的掩模、基板传送用托盘等。 在成膜工艺中,在这些部件上也附 着与作为目标薄膜 ( 应该在基板上形成的薄膜 ) 相同组成的膜。 这些部件通常在除去附 着膜后反复进行使用。
     在这些成膜室用构成部件上不可避免地附着的膜,根据成膜工艺的作业时间而 变厚,这样的附着膜由于其内部应力、反复的热履历所引起的应力从成膜室用构成部件 成为粒子而剥离,附着在基板上,成为膜缺陷的产生原因。 因此,成膜室用构成部件在 不产生附着膜的剥离的阶段,从成膜装置取下,洗净而除去附着膜,之后进行表面精加 工,定期地进行称为再使用的再生。
     作为成膜材料,在使用例如 Al、 Mo、 Co、 W、 Pd、 Nd、 In、 Ti、 Re、 Ta、 Au、 Pt、 Se、 Ag 等的有价金属的情况下,要求确立不给予向基板上的膜形成,而用于回 收附着在基板以外的构成部件上的金属、同时再生构成部件的处理技术。
     例如,在成膜装置中在为了防止向基板以外的装置内壁、各成膜室用构成部件 表面等的成膜材料的附着而使用的防附着板的情况下,现状是剥离在成膜时附带的附着 物而进行再利用。 作为该附着物的剥离法,一般进行喷沙法,利用酸、碱的湿蚀刻法, 利用过氧化氢等的氢易碎性的剥离法,进而利用电分解的剥离法进行。 该情况下,在实 施附着物的剥离处理时,由于防附着板也较多地溶解而受到损伤,因此在再利用次数上 存在限制。 因此,期望开发尽量减少防附着板的损伤这样的膜剥离法。
     如果在上述喷沙法中发生的喷镀屑、在酸及碱处理等的药液处理中生成的废液 中的剥离了的附着膜的浓度低,则有价金属的回收费用变高,得不到收益。 在这种情况 下,现状是作为废弃物处理。
     在上述药液处理中,另外,不仅药液自身的费用高,而且使用完的药液的处理 费用也高,因此另外从防止环境污染的方面来看,具有尽量减少药液的使用量的期望。 进而,如果进行如上所述的药液处理,则由于从防附着板剥离了的成膜材料变质为的新 的化学物质,因此从被剥离了的附着物只回收成膜材料进一步增加费用。 因此,现状是 仅将与回收成本相抵的单价的成膜材料成为回收对象。
     除如上所述的附着膜的剥离法以外,已知以下技术 :在具备用 Al 膜覆盖了的 构成部件的装置内实施成膜工艺,所述 Al 膜由具有在存在水分的氛围中发生反应而能溶解的性质的水反应性 Al 复合材料形成,通过 Al 膜的反应 · 溶解使成膜中附着的膜剥 离 · 分离,从该被剥离了的附着膜回收成膜材料的有价金属 ( 例如,参照专利文献 1)。 该水反应性 Al 复合材料的由 Al 晶粒构成的小块的表面,用 In 及 / 或 Sn 的皮膜覆盖。
     现有技术文献
     专利文献
     专利文献 1 :特开 2005-256063 号公报 ( 权利要求 ) 发明内容 本发明的课题在于解决上述的现有技术的问题点,在于提供在存在水分的氛围 中发生反应而能溶解的 Al 膜的制造方法、及用 Al 膜覆盖了的成膜室用构成部件。
     本发明的水反应性 Al 膜的制造方法,其特征在于,将在 4NAl 或 5NAl 中以 Al 基 准计添加了 2 ~ 5wt%的 In 的材料熔融以使得组成变得均匀,将该熔融材料通过电弧喷镀 法对于基材表面进行喷镀,使其急冷凝固,由此形成在 Al 晶粒中 In 均匀地分散而成的 Al 膜。
     In 不足 2wt%时与水的反应性降低,超过 5wt%时与水的反应性变得非常高,有 时与大气中的水分发生反应。
     这样得到的 Al 喷镀膜为在 Al 晶粒中 In 晶粒以均匀地高度分散了状态存在的膜, 在存在水分的氛围中容易发生反应产生氢而溶解。
     本发明的水反应性 Al 膜的制造方法,其特征还在于,将在 4NAl 或 5NAl 中以 Al 基准计添加了 2 ~ 5wt%的 In、及考虑 Al 中的杂质 Si 量以与杂质 Si 量的总和计成为 0.04 ~ 0.6wt%、优选 0.04 ~ 0.2%的量的 Si 的材料熔融,以使得组成变得均匀,将该熔 融材料通过电弧喷镀法对于基材表面进行喷镀,使其急冷凝固,由此形成在 Al 晶粒中 In 均匀地分散而成的 Al 喷镀膜。
     In 不足 2wt%、或超过 5wt%时,存在上述的问题。 Si 不足 0.04wt%时,与水的 反应性的控制效果降低,超过 0.2wt%时,与水的反应性开始降低,而且,Si 超过 0.6wt% 时,与水的反应性本身降低。
     本发明的成膜装置的成膜室用构成部件,其特征在于,在表面具备有上述水反 应性 Al 膜。
     上述构成部件,其特征在于,为防附着板、开闭器或掩模。
     发明的效果
     本发明的通过电弧喷镀法得到的 Al 喷镀膜,可通过简单的工艺以低成本容易地 制造。 另外,即使经过来自 300 ~ 350℃左右的成膜工艺的热履历后,也实现具有在存在 水分的氛围中发生反应而能溶解的性质这样的效果。
     该 Al 膜,由于在水分的存在下发生反应而产生氢、同时高效地溶解,因此如果 使用具备用该水反应性 Al 膜覆盖了的成膜室用构成部件 ( 例如,防附着板、开闭器及掩 模等 ) 的成膜装置进行成膜,则通过该 Al 膜的反应 · 溶解使由在成膜工艺中在防附着板 等的表面上附着的成膜材料形成的不可避免的附着膜从成膜室用构成部件剥离 · 分离, 实现可容易地从该被剥离了的附着膜回收成膜材料的有价金属、以及构成部件的再使用 次数增加这样的效果。
     附图说明 图 1 是表示对于在实施例 1 中得到的 Al 膜的热处理温度 (℃ ) 和溶解电流密度 (mA/cm ) 的关系的图。
     图 2 是表示对于在实施例 2 中得到的 Al 膜的热处理温度 (℃ ) 和溶解电流密度 2 (mA/cm ) 的关系的图。
     图 3 是表示附着于在实施例 3 中得到的 Al 喷镀膜的基材的附着膜的剥离状态的 相片。
     图 4 是表示对于在实施例 4 中得到的 Al 喷镀膜的热处理温度 (℃ ) 和溶解电流密 度 (mA/cm2) 的关系的图。
     2具体实施方式
     在使用成膜装置通过溅射法等的各种成膜方法而制造薄膜的情况下,成膜室内 经过反复的热履历。 因此,用本发明的 Al 膜涂覆了的防附着板等的成膜室内设置的构成 部件的表面也经过反复的热履历。 因此,受到热履历前的喷镀成膜时的 Al 膜,稳定而容 易处理,同时附着了经过在成膜工艺中的热履历后的不可避免的附着膜的 Al 膜,需要具 有可容易地从构成部件的基材连同附着模剥离这样的溶解性 ( 活性 )、且是稳定的。 在根 据本发明得到的水反应性 Al 膜的情况下,充分满足这样的溶解性。
     上述成膜室内的热履历的上限温度,例如在利用溅射法、真空蒸镀法、离子镀 覆法、CVD 法等的成膜的情况下,为 300 ~ 350℃左右,因此一般如果经过了达到 300℃ 的热履历的 Al 膜具有水反应性,则在实用上是充分的,优选的是如果经过了达到 350℃ 的热履历的 Al 膜具有水反应性则更好。 如以下说明,在本发明的水反应性 Al 膜的情况 下,充分满足这样的溶解性。
     对于上述溶解性,通过将用 Al 膜覆盖了的基材在规定的温度 (40 ~ 130℃、优 选 80 ~ 100℃ ) 的温水中浸渍时的液体中的电流密度 ( 在本发明中,称为溶解电流密度 (mA/cm2)) 进行评价。 该测定方法测定样品的处理液浸渍前后的质量减少,由表面积、 浸渍处理时间等换算成电流密度的值的方法。 通过该方法测定的溶解电流密度如果为 50mA/cm2 以上,则可以说经过在成膜工艺中的热履历后的附着不可避免的附着膜的 Al 膜具有可容易地从基材连同附着膜进行剥离的溶解性 ( 活性 )。
     以下,对本发明的实施方式进行说明。
     根据本发明的制造方法得到的 Al 喷镀膜,由于在 Al 中 In 均匀地高度分散,因 此容易在水、水蒸气、水溶液等这样的存在水分的氛围中发生反应而溶解。 在本发明中 使用的 Al,纯度为 4N(99.99% ) 及 5N(99.999% ),4NAl 及 5NAl,例如将通过电解法得 到的 2N(99% )Al、3N(99.9% )Al 进而通过 3 层电解法、或者通过利用部分凝固法 ( 偏析 法 ) 所引起的凝固时的固相和液相的温度差的方法等而得到。 4NAl 及 5NAl 中的主要杂 质为 Fe、 Si,此外含有 Cu、 Ni、 C 等。
     一般而言,在 Al-In 类中, Al 和 In 之间的电化学的电位差非常大,但如果存在 Al 的自然氧化膜,则 Al 的离子化不进行。 但是,一旦自然氧化膜破裂、与 In 直接结合, 则该电位差急剧地促进 Al 的离子化。 此时, In 不进行化学变化,在原样的状态下在 Al晶粒中高度地分散而存在。 In 由于低熔点 (157℃ )、且与 Al 不发生固熔体化,因此在对 Al 与 In 的密度差加以注意、同时根据电弧喷镀法对于基材喷镀将 Al 和 In 熔融以使得组 成变得均匀的材料,通过急冷凝固和其压缩效果而得到所期望的膜。
     添加了的 In 通过电弧喷镀工艺在 Al 晶粒中高度地分散,保持与 Al 直接接触的状 态。 由于 In 没有与 Al 形成稳定层,因此 Al/In 界面保持有高的能量,在存在水分的氛围 中在与水分的接触面激烈地发生反应。 另外,作为添加元素的 In 处于高度的分散状态, 而且由于产生的 H2 气泡的膨胀所引起的机械作用,以 AlOOH 为主体的反应产物在表面不 进行皮膜化而发生微粉化向液体中扩散,溶解反应在不断更新的反应界面持续、爆发地 进行。
     上述的 Al-In 类的举动, Al 纯度越高,即,与 2N 及 3N 的情况相比,在 4N 及 5N 的情况下越特别显著。
     根据本发明,Al 喷镀膜通过使用由 Al-In 形成的复合材料、根据电弧喷镀法、在 规定的氛围中在被处理基材的表面进行成膜而制造。 即,可通过如下制造具备所期望的 水反应性 Al 喷镀膜的基材 :准备 4NAl、及 In,对于该 Al,配合 2 ~ 5wt%的 In,在 Al 中 使 In 均匀地溶解,加工成杆或者线形状,将其作为喷镀材料使用,通过电弧喷镀法,使 用 Ar 作为喷涂气体,向成为成膜装置的防附着板等的成膜室用构成部件的基材的表面喷 涂而使其急冷凝固,进行被覆。 这样得到的喷镀膜,为在 Al 晶粒中 In 晶粒 ( 粒径 10nm 以下 ) 以均匀地高度分散了的状态存在的膜。 在该情况下,进行电弧喷镀工艺的条件为在大气中或 N2、 Ar 氛围。
     上述由 4NAl-In 复合材料形成的 Al 喷镀膜,在经过电弧喷镀工艺而形成了的状 态下活性高,在水分存在的氛围中的溶解性过好而难以处理。 但是,如果向该材料添加 规定量的 Si,则得到的 Al 喷镀膜成的活性降低、处理变得容易,同时经过热履历后的膜 变得非常具有活性,在水分存在的氛围中呈现高的溶解性 ( 活性 )。 因此,根据 In 及 Si 的组成比例,在大气中、常温下有时发生粉化,在该情况下,为了防止与大气中的水分 的反应而优选在干燥氛围中 ( 也可以在真空氛围中 ) 进行保管。
     以下,以由 4NAl-In-Si 形成的水反应性 Al 膜为例进行说明。 上述的本发明的 利用电弧喷镀的水反应性 Al 膜的制造方法,也可以适用于由 4NAl-In-Si 形成的水反应性 Al 喷镀膜的制造。
     例如可通过如下制造具备所期望的水反应性 Al 喷镀膜的基材 :准备 4NAl、In 及 Si,相对于该 Al,配合 2 ~ 5wt%的 In、及考虑 4NAl 中的杂质 Si 量以与杂质 Si 量的总和 计成为 0.04 ~ 0.6wt%、优选 0.04 ~ 0.2wt%的量的 Si,在 Al 中使 In 及 Si 均匀地溶解, 将加工成杆或者线形状的物体作为喷镀材料使用,通过电弧喷镀法,使用 Ar 作为喷涂气 体,向成为成膜装置的防附着板等的成膜室用构成部件的基材的表面喷涂而使其急冷凝 固,进行被覆。 这样得到的喷镀膜,如上所述,为在 Al 晶粒中 In 以均匀地高度分散了 的状态存在的膜。
     在如上所述向 Al-In 类添加规定量的 Si 而得到的 Al 喷镀膜的情况下,可以在通 过喷镀而形成了状态下控制活性度,即溶解性,因此可以防止与氛围中的水分的反应所 引起的 Al 喷镀膜的溶解,容易处理。 另外,在成膜室内的热履历所引起的温度的上限为 300℃左右的情况下,如果使用添加了 0.04 ~ 0.6wt%、优选 0.05 ~ 0.5wt%的 Si 的 Al 复合
     材料来形成 Al 喷镀膜,则可以得到实用的溶解性,热履历所引起的温度的上限为 350℃ 左右这样高的情况下,如果使用添加了 0.04 ~ 0.2wt%、优选 0.05 ~ 0.1wt%的 Si 的 Al 复 合材料来形成 Al 喷镀膜,则可以得到实用的溶解性
     如上所述,如果将用 Al 喷镀膜被覆了的基材在温水中浸渍,或者喷涂水蒸气, 则例如在规定的温度的温水中浸渍了的情况下,刚刚浸渍后反应开始,产生氢气,进一 步反应进行时,由于析出了的 In 等水变成黑色,最终,喷镀膜完全溶解,在温水中 Al、 In 等作为沉淀而残留。 该反应,水温越高越激烈地进行。
     如上所述,作为设置在成膜装置的成膜室内的防附着板、开闭器等的成膜室用 构成部件,如果使用将其表面用该水反应性 Al 膜被覆了的部件,则在规定的次数的成膜 工艺后,可简单地将该附着膜从不可避免地附着了成膜材料的成膜室用构成部件剥离, 容易地回收有价金属。
     该情况下,作为剥离液,由于不使用化学药品、而仅仅使用纯水等的水、水蒸 气或水溶液,因此可避免防附着板等的成膜室用构成部件的溶解所产生的损伤,它们的 再利用次数与使用药品的情况相比飞跃地增加。 另外,由于不使用药品,因此也关系到 处理成本的大幅削减、环境保护。 进而,由于附着在防附着板等的成膜室用构成部件上 的许多的成膜材料在水中不溶解,因此也存在可将与成膜材料相同组成的材料作为相同 的形态下的固体进行回收的优点。 此外,不仅回收成本惊人地降低,而且回收工序也简 单化,因此也存在可回收材料的范围宽这样的优点。 例如,在成膜材料为贵金属、稀有 金属这样的高价的金属的情况下,如果将由本发明的水反应性 Al 复合材料形成的喷镀膜 应用于防附着板等的成膜室用构成部件,则通过将具有在成膜中不可避免地附着了的膜 的成膜室用构成部件浸渍在水中或喷涂水蒸气,可将由成膜材料形成的附着膜剥离,因 此不会伴随有污染,可以回收贵金属、稀有金属等。 回收成本低廉,同时可高品质地回 收成膜材料。
     以下,通过实施例对本发明详细地进行说明。
     实施例 1
     作为 Al,使用 3NAl、4NAl 及 5NAl,比较研究以下的 Al-In 组成中的 Al 纯度、 In 浓度和得到的喷镀膜的溶解性的关系。 In 的添加量为 Al 重量基准。
     · 3NAl-2wt% In
     · 3NAl-3wt% In
     · 3NAl-4wt% In
     · 4NAl-2wt% In
     · 4NAl-3wt% In
     · 4NAl-4wt% In
     · 5NAl-1.5wt% In
     · 5NAl-2.5wt% In
     · 5NAl-3.5wt% In
     使用以上述比例配合 Al 及 In、在 Al 中使 In 均匀地溶解而加工成杆形状的喷镀 材料,通过熔棒式电弧喷镀 ( 热源 :电能,约 6000℃ ),使用 Ar 作为喷涂气体 ( 喷涂气 压 :约 50psi),向由铝形成基材的表面喷涂而形成喷镀膜。 对于这样得到的各喷镀膜,代替由成膜工艺受到的热履历而实施 0 ~ 350℃的热处理 ( 大气中、1 小时、炉冷 )。 将 受到热处理前的状态 (0℃ ) 的带喷镀膜基材及经过热处理后的带喷镀膜基材浸渍在 80℃ 的纯水 300ml 的中,测定浸渍液的电流密度来研究各喷镀膜的溶解性。 得到的结果示于 图 1。 在图 1 中,横轴为热处理温度 (℃ ),纵轴为溶解电流密度 (mA/cm2)。
     由图 1 可知,在使用纯度 4N 及 5N 的 Al 的情况与使用 3NAl 的情况相比,显示 出高的溶解性,同时发现在各纯度的 Al 中 In 的浓度高的一方 (2wt%以上 ) 显示高的溶解 性的倾向。 因此,在使用纯度 4N 以上的 Al、 In 添加量 2wt%以上的 Al-In 的情况下, Al 喷镀膜的溶解性良好。 但是,在使用 5NAl 的情况下,得到的喷镀膜的活性过高,溶 解性虽然良好,但是难以处理。
     实施例 2
     作为 Al,使用 3NAl 及 4NAl,比较研究以下的 Al-In 组成中的、在电弧喷镀法的 喷涂气体种类和得到的喷镀膜的溶解性的关系。 In 的添加量为 Al 重量基准。
     · 3NAl-3wt% In( 喷涂气体 :Ar)
     · 3NAl-3wt% In( 喷涂气体 :Air)
     · 4NAl-3wt% In( 喷涂气体 :Ar) · 4NAl-3wt% In( 喷涂气体 :N2)
     · 4NAl-3wt% In( 喷涂气体 :Air)
     使用以上述比例配合 Al 及 In、在 Al 中使 In 均匀地溶解而加工成杆形状的喷镀 材料,通过熔棒式电弧喷镀 ( 热源 :电能,约 6000℃ ),使用上述各种气体 ( 喷涂气压 : 50psi) 向由铝形成的基材的表面喷涂而形成喷镀膜。 对于这样得到的各喷镀膜,代替由 成膜工艺受到的热履历而实施 0 ~ 350℃的热处理 ( 大气中、1 小时、炉冷 )。 将没有进行 热处理的状态 (0℃ ) 的带喷镀膜基材及经过热处理后的带喷镀膜基材浸渍在 60℃和 80℃ 的纯水 300ml 的中,测定浸渍液的电流密度来研究各喷镀膜的溶解性。 得到的结果示于 图 2。 在图 2 中,横轴为热处理温度 (℃ ),纵轴为溶解电流密度 (mA/cm2)。 予以说明 的是,在使用 Air 作为喷涂气体使用的情况下,几乎不溶解,因此在图 2 未示出。
     由图 2 所示,使用 4NAl 的情况与使用 3NAl 的情况相比显示高的溶解性,另外, 作为喷涂气体种类,使用 Ar 的情况与使用 N2 的情况相比显示极高的溶解性。 而且,在 使用 4NAl、而且作为喷涂气体种类使用 Ar 的情况下,即使经过了热处理温度 350℃的热 处理的 Al 喷镀膜也维持高的溶解性。
     可知,在将用经过上述热处理后的、溶解性良好的喷镀膜 (4NAl-3wt% In( 喷涂 气体 :Ar)) 被覆了的基材浸渍于 80℃的温水中的情况下,刚刚浸渍后反应开始,激烈产 生氢气,进一步反应进行时,由于析出了的 In 等水变成黑色,最终,该喷镀膜通过与水 的反应而不能附着于基材,一边溶解一边剥离。 另外,在处理液温度 60℃的溶解性不怎 么好。
     实施例 3
     使用设有由在实施例 2 中得到的 4NAl-3wt% In( 喷涂气体 :Ar) 喷镀膜 ( 膜厚 200μm) 被覆了表面的防附着板的溅射装置,实施白金 (Pt) 成膜 30 个循环后,取下附着 了该 Pt 的防附着板,通过 80℃的温水进行处理,结果在约 30 分钟时喷镀膜溶解,如图 3 所示, Pt 的附着膜从防附着板剥离。 因此,可容易地回收作为成膜材料的 Pt。 此时,
     温水中除了 In 还沉淀有 AlOOH。
     实施例 4
     在本实施例示出为了控制得到的 Al 喷镀膜的活性 ( 溶解性 ) 而添加了 Si 的例 子。
     使用 4NAl,研究在添加了 In 及 Si( 与杂质 Si 量的总和量 ) 的 Al-In-Si 组成中 的 Al 纯度、Si 添加量、和得到的喷镀膜的溶解性的关系。 In 及 Si 的添加量为 Al 重量基 准。
     · 4NAl( 杂质 Si :100ppm)-3wt% In
     · 4NAl-3wt% In-0.05wt% Si( 其中,杂质 Si :90ppm)
     · 4NAl-3wt% In-0.1wt% Si( 其中,杂质 Si :100ppm)
     · 4NAl-3wt% In-0.2wt% Si( 其中,杂质 Si :100ppm)
     · 4NAl-2.6wt% In-0.5wt% Si( 其中,杂质 Si :100ppm)
     使用以上述比例配合 Al、 In 及 Si、在 Al 中使 In 及 Si 均匀地溶解而加工成杆形 状的喷镀材料,通过熔棒式电弧喷镀 ( 热源 :电能,约 6000℃ ),使用 Ar 气体 ( 喷涂气 压 :50psi) 向由铝形成的基材的表面喷涂而形成喷镀膜。 对于这样得到的各喷镀膜,代 替由成膜工艺受到的热履历而实施 0 ~ 400℃的热处理 ( 大气中、1 小时、炉冷 )。 将受 到热处理前的状态 (0℃ ) 的带喷镀膜基材及经过热处理后 ( 经过热履历后 ) 的带喷镀膜基 材浸渍在 80℃的纯水 300ml 中,测定浸渍液的电流密度来研究各喷镀膜的溶解性。 得到 的结果示于图 4。 在图 4 中,横轴为热处理温度 (℃ ),纵轴为溶解电流密度 (mA/cm2)。
     由图 4 所示,通过添加规定量的 Si,可以在通过喷镀形成了状态下控制活性 度,即溶解性,因此可以防止与氛围中的水分的反应所引起的喷镀膜的溶解。 另外,在 成膜室内的热履历所引起的温度的上限为 300℃左右的情况下,如果使用添加了 0.04 ~ 0.6wt%、优选 0.05 ~ 0.5wt%的 Si 的 Al 复合材料来形成 Al 喷镀膜,则可以得到实用的 溶解性,在热履历所引起的温度的上限为 350℃左右这样高的情况下,如果使用添加了 0.04 ~ 0.2wt%、优选 0.05 ~ 0.1wt%的 Si 的 Al 复合材料来形成 Al 喷镀膜,则可以得到 实用的溶解性。
     可 知, 在 将 用 经 过 上 述 热 处 理 后 的、 溶 解 性 良 好 的 喷 镀 膜 (4NAl-3wt % In-0.1wt% Si) 被覆了的基材浸渍于 80℃的温水中的情况下,刚刚浸渍后反应开始,激烈 产生氢气,进一步反应进行时由于析出了的 In 等水变成黑色,最终,该喷镀膜通过与水 的反应而不能附着于基材,一边溶解一边剥离。
     实施例 5
     使用 4NAl 及 5NAl,研究在添加了 In 及 Si( 与杂质 Si 量的总和量 ) 的 Al-In-Si 组成中的 Al 纯度、Si 添加量、和得到的喷镀膜的溶解性的关系。 In 及 Si 的添加量为 Al 重量基准。
     · 4NAl-2wt% In-0.05wt% Si( 其中,杂质 Si :90ppm)
     · 4NAl-3wt% In-0.1wt% Si( 其中,杂质 Si :100ppm)
     · 4NAl-4wt% In-0.5wt% Si( 其中,杂质 Si :100ppm)
     · 5NAl-1.5wt% In-0.05wt% Si( 其中,杂质 Si :100ppm)
     · 5NAl-2.6wt% In-0.1wt% Si( 其中,杂质 Si :100ppm)· 5NAl-3.5wt% In-0.5wt% Si( 其中,杂质 Si :100ppm)
     以上述比例配合 Al、In 及 Si、与实施例 1 同样地形成喷镀膜 ( 喷涂气体 :Ar)。 对于这样得到的各喷镀膜,与实施例 4 同样地实施热处理 ( 大气中、1 小时、炉冷 )。 将 受到热处理前的状态 (0℃ ) 的带喷镀膜基材及经过热处理后的 ( 经过热履历后 ) 的带喷镀 膜基材浸渍在 80℃的纯水 300ml 中,测定浸渍液的电流密度来研究各喷镀膜的溶解性。
     其结果,得到与实施例 4 同样的倾向。 通过添加规定量的 Si,以通过喷镀直接 形成,可以控制受到热处理前的喷镀膜的活性度,即溶解性。 另外,在热处理温度的上 限为 300℃左右的情况下,如果使用 In 添加量为 2wt%以上、添加了 0.04 ~ 0.6wt%的 Si 的 Al 复合材料来形成 Al 膜,则可以得到实用的溶解性,在热处理温度的上限为 350℃左 右这样高的情况下,如果使用 In 添加量为 2wt%以上、添加了 0.04 ~ 0.2wt%的 Si 的 Al 复合材料来形成 Al,则可以得到实用的溶解性。
     实施例 6
     使 用 设 有 由 在 实 施 例 4 中 得 到 的 4NAl-3wt % In-0.1wt % Si 的 喷 镀 膜 ( 膜 厚 200μm) 被覆了表面的防附着板的溅射装置,根据实施例 3 的记载实施成膜工艺,进行附 着膜的剥离试验。 与实施例 3 同样地,喷镀膜溶解, Pt 的附着膜从防附着板剥离。 产业上的可利用性
     根据本发明,用于采用溅射法、真空蒸镀法、离子镀覆法、 CVD 法等形成金属 或金属化合物的薄膜的真空成膜装置内的成膜室用构成部件的表面用水反应性 Al 膜被 覆,因此可将在成膜工艺中附着在该成膜室用构成部件的表面上的不可避免的附着膜在 存在水分的氛围中进行剥离、回收。 因此,本发明,在使用这些成膜装置的领域、例如 半导体元件、电子相关设备等的技术领域中,可以利用于使成膜室用构成部件的再利用 次数增加、回收含有有价金属的成膜材料。
    

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1、10申请公布号CN102016099A43申请公布日20110413CN102016099ACN102016099A21申请号200980115407622申请日20090427200811885620080430JPC23C4/06200601C22C21/00200601C23C14/00200601C23C16/4420060171申请人株式会社爱发科地址日本神奈川72发明人门胁丰斋藤朋子林敬荣虫明克彦74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人贾成功54发明名称水反应性AL膜的制造方法及成膜室用构成部件57摘要本发明提供一种水反应性AL膜的制造方法,其将在4NA。

2、L或5NAL中以AL基准计添加了25WT的IN的材料熔融,以使得组成变得均匀,通过电弧喷镀法,作为喷涂气体使用AR,对于基材表面进行喷镀而使其急冷凝固,由此形成在AL晶粒中IN均匀地分散而成,另外在表面具备该水反应AL膜的成膜室用构成部件。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010102986PCT申请的申请数据PCT/JP2009/0582602009042787PCT申请的公布数据WO2009/133841JA2009110551INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图3页CN102016109A1/1页21一种水反应性AL膜的制造方法。

3、,其特征在于,将在4NAL或5NAL中以AL基准计添加了25WT的IN的材料熔融,以使得组成变得均匀,将该熔融材料通过电弧喷镀法对于基材表面进行喷镀,使其急冷凝固,由此形成在AL晶粒中IN均匀地分散而成的AL膜。2一种水反应性AL膜的制造方法,其特征在于,将在4NAL或5NAL中以AL基准计添加了25WT的IN、及考虑AL中的杂质SI量以与杂质SI量的总和计成为00406WT的量的SI的材料熔融,以使得组成变得均匀,将该熔融材料通过电弧喷镀法对于基材表面进行喷镀,使其急冷凝固,由此形成在AL晶粒中IN均匀地分散而成的AL膜。3一种成膜装置的成膜室用构成部件,其特征在于,在表面具备有通过权利要求。

4、1或2所述的方法制造的水反应性AL膜。4如权利要求3所述的成膜室用构成部件,其特征在于,所述构成部件为防附着板、开闭器或掩模。权利要求书CN102016099ACN102016109A1/8页3水反应性AL膜的制造方法及成膜室用构成部件技术领域0001本发明涉及水反应性AL膜的制造方法及成膜室用构成部件,特别是涉及利用电弧喷镀的水反应性AL膜的制造方法及用该AL膜覆盖了的成膜室用构成部件。背景技术0002在用于通过溅射法、真空蒸镀法、离子镀覆法、CVD法等形成薄膜的成膜装置中,设置于该装置内的成膜室用构成部件,在成膜工艺中不可避免地附着由成膜材料形成的金属或者金属化合物的膜。作为该成膜室用构成。

5、部件,可列举例如用于防止在基板以外的真空容器内部附着膜的防附着板防着板、开闭器一、用于仅在基板的规定位置进行成膜的掩模、基板传送用托盘等。在成膜工艺中,在这些部件上也附着与作为目标薄膜应该在基板上形成的薄膜相同组成的膜。这些部件通常在除去附着膜后反复进行使用。0003在这些成膜室用构成部件上不可避免地附着的膜,根据成膜工艺的作业时间而变厚,这样的附着膜由于其内部应力、反复的热履历所引起的应力从成膜室用构成部件成为粒子而剥离,附着在基板上,成为膜缺陷的产生原因。因此,成膜室用构成部件在不产生附着膜的剥离的阶段,从成膜装置取下,洗净而除去附着膜,之后进行表面精加工,定期地进行称为再使用的再生。00。

6、04作为成膜材料,在使用例如AL、MO、CO、W、PD、ND、IN、TI、RE、TA、AU、PT、SE、AG等的有价金属的情况下,要求确立不给予向基板上的膜形成,而用于回收附着在基板以外的构成部件上的金属、同时再生构成部件的处理技术。0005例如,在成膜装置中在为了防止向基板以外的装置内壁、各成膜室用构成部件表面等的成膜材料的附着而使用的防附着板的情况下,现状是剥离在成膜时附带的附着物而进行再利用。作为该附着物的剥离法,一般进行喷沙法,利用酸、碱的湿蚀刻法,利用过氧化氢等的氢易碎性的剥离法,进而利用电分解的剥离法进行。该情况下,在实施附着物的剥离处理时,由于防附着板也较多地溶解而受到损伤,因此。

7、在再利用次数上存在限制。因此,期望开发尽量减少防附着板的损伤这样的膜剥离法。0006如果在上述喷沙法中发生的喷镀屑、在酸及碱处理等的药液处理中生成的废液中的剥离了的附着膜的浓度低,则有价金属的回收费用变高,得不到收益。在这种情况下,现状是作为废弃物处理。0007在上述药液处理中,另外,不仅药液自身的费用高,而且使用完的药液的处理费用也高,因此另外从防止环境污染的方面来看,具有尽量减少药液的使用量的期望。进而,如果进行如上所述的药液处理,则由于从防附着板剥离了的成膜材料变质为的新的化学物质,因此从被剥离了的附着物只回收成膜材料进一步增加费用。因此,现状是仅将与回收成本相抵的单价的成膜材料成为回收。

8、对象。0008除如上所述的附着膜的剥离法以外,已知以下技术在具备用AL膜覆盖了的构成部件的装置内实施成膜工艺,所述AL膜由具有在存在水分的氛围中发生反应而能溶说明书CN102016099ACN102016109A2/8页4解的性质的水反应性AL复合材料形成,通过AL膜的反应溶解使成膜中附着的膜剥离分离,从该被剥离了的附着膜回收成膜材料的有价金属例如,参照专利文献1。该水反应性AL复合材料的由AL晶粒构成的小块的表面,用IN及/或SN的皮膜覆盖。0009现有技术文献0010专利文献0011专利文献1特开2005256063号公报权利要求发明内容0012本发明的课题在于解决上述的现有技术的问题点,。

9、在于提供在存在水分的氛围中发生反应而能溶解的AL膜的制造方法、及用AL膜覆盖了的成膜室用构成部件。0013本发明的水反应性AL膜的制造方法,其特征在于,将在4NAL或5NAL中以AL基准计添加了25WT的IN的材料熔融以使得组成变得均匀,将该熔融材料通过电弧喷镀法对于基材表面进行喷镀,使其急冷凝固,由此形成在AL晶粒中IN均匀地分散而成的AL膜。0014IN不足2WT时与水的反应性降低,超过5WT时与水的反应性变得非常高,有时与大气中的水分发生反应。0015这样得到的AL喷镀膜为在AL晶粒中IN晶粒以均匀地高度分散了状态存在的膜,在存在水分的氛围中容易发生反应产生氢而溶解。0016本发明的水反。

10、应性AL膜的制造方法,其特征还在于,将在4NAL或5NAL中以AL基准计添加了25WT的IN、及考虑AL中的杂质SI量以与杂质SI量的总和计成为00406WT、优选00402的量的SI的材料熔融,以使得组成变得均匀,将该熔融材料通过电弧喷镀法对于基材表面进行喷镀,使其急冷凝固,由此形成在AL晶粒中IN均匀地分散而成的AL喷镀膜。0017IN不足2WT、或超过5WT时,存在上述的问题。SI不足004WT时,与水的反应性的控制效果降低,超过02WT时,与水的反应性开始降低,而且,SI超过06WT时,与水的反应性本身降低。0018本发明的成膜装置的成膜室用构成部件,其特征在于,在表面具备有上述水反应。

11、性AL膜。0019上述构成部件,其特征在于,为防附着板、开闭器或掩模。0020发明的效果0021本发明的通过电弧喷镀法得到的AL喷镀膜,可通过简单的工艺以低成本容易地制造。另外,即使经过来自300350左右的成膜工艺的热履历后,也实现具有在存在水分的氛围中发生反应而能溶解的性质这样的效果。0022该AL膜,由于在水分的存在下发生反应而产生氢、同时高效地溶解,因此如果使用具备用该水反应性AL膜覆盖了的成膜室用构成部件例如,防附着板、开闭器及掩模等的成膜装置进行成膜,则通过该AL膜的反应溶解使由在成膜工艺中在防附着板等的表面上附着的成膜材料形成的不可避免的附着膜从成膜室用构成部件剥离分离,实现可容。

12、易地从该被剥离了的附着膜回收成膜材料的有价金属、以及构成部件的再使用次数增加这样的效果。说明书CN102016099ACN102016109A3/8页5附图说明0023图1是表示对于在实施例1中得到的AL膜的热处理温度和溶解电流密度MA/CM2的关系的图。0024图2是表示对于在实施例2中得到的AL膜的热处理温度和溶解电流密度MA/CM2的关系的图。0025图3是表示附着于在实施例3中得到的AL喷镀膜的基材的附着膜的剥离状态的相片。0026图4是表示对于在实施例4中得到的AL喷镀膜的热处理温度和溶解电流密度MA/CM2的关系的图。具体实施方式0027在使用成膜装置通过溅射法等的各种成膜方法而制。

13、造薄膜的情况下,成膜室内经过反复的热履历。因此,用本发明的AL膜涂覆了的防附着板等的成膜室内设置的构成部件的表面也经过反复的热履历。因此,受到热履历前的喷镀成膜时的AL膜,稳定而容易处理,同时附着了经过在成膜工艺中的热履历后的不可避免的附着膜的AL膜,需要具有可容易地从构成部件的基材连同附着模剥离这样的溶解性活性、且是稳定的。在根据本发明得到的水反应性AL膜的情况下,充分满足这样的溶解性。0028上述成膜室内的热履历的上限温度,例如在利用溅射法、真空蒸镀法、离子镀覆法、CVD法等的成膜的情况下,为300350左右,因此一般如果经过了达到300的热履历的AL膜具有水反应性,则在实用上是充分的,优。

14、选的是如果经过了达到350的热履历的AL膜具有水反应性则更好。如以下说明,在本发明的水反应性AL膜的情况下,充分满足这样的溶解性。0029对于上述溶解性,通过将用AL膜覆盖了的基材在规定的温度40130、优选80100的温水中浸渍时的液体中的电流密度在本发明中,称为溶解电流密度MA/CM2进行评价。该测定方法测定样品的处理液浸渍前后的质量减少,由表面积、浸渍处理时间等换算成电流密度的值的方法。通过该方法测定的溶解电流密度如果为50MA/CM2以上,则可以说经过在成膜工艺中的热履历后的附着不可避免的附着膜的AL膜具有可容易地从基材连同附着膜进行剥离的溶解性活性。0030以下,对本发明的实施方式进。

15、行说明。0031根据本发明的制造方法得到的AL喷镀膜,由于在AL中IN均匀地高度分散,因此容易在水、水蒸气、水溶液等这样的存在水分的氛围中发生反应而溶解。在本发明中使用的AL,纯度为4N9999及5N99999,4NAL及5NAL,例如将通过电解法得到的2N99AL、3N999AL进而通过3层电解法、或者通过利用部分凝固法偏析法所引起的凝固时的固相和液相的温度差的方法等而得到。4NAL及5NAL中的主要杂质为FE、SI,此外含有CU、NI、C等。0032一般而言,在ALIN类中,AL和IN之间的电化学的电位差非常大,但如果存在AL的自然氧化膜,则AL的离子化不进行。但是,一旦自然氧化膜破裂、与。

16、IN直接结合,则该电位差急剧地促进AL的离子化。此时,IN不进行化学变化,在原样的状态下在AL说明书CN102016099ACN102016109A4/8页6晶粒中高度地分散而存在。IN由于低熔点157、且与AL不发生固熔体化,因此在对AL与IN的密度差加以注意、同时根据电弧喷镀法对于基材喷镀将AL和IN熔融以使得组成变得均匀的材料,通过急冷凝固和其压缩效果而得到所期望的膜。0033添加了的IN通过电弧喷镀工艺在AL晶粒中高度地分散,保持与AL直接接触的状态。由于IN没有与AL形成稳定层,因此AL/IN界面保持有高的能量,在存在水分的氛围中在与水分的接触面激烈地发生反应。另外,作为添加元素的I。

17、N处于高度的分散状态,而且由于产生的H2气泡的膨胀所引起的机械作用,以ALOOH为主体的反应产物在表面不进行皮膜化而发生微粉化向液体中扩散,溶解反应在不断更新的反应界面持续、爆发地进行。0034上述的ALIN类的举动,AL纯度越高,即,与2N及3N的情况相比,在4N及5N的情况下越特别显著。0035根据本发明,AL喷镀膜通过使用由ALIN形成的复合材料、根据电弧喷镀法、在规定的氛围中在被处理基材的表面进行成膜而制造。即,可通过如下制造具备所期望的水反应性AL喷镀膜的基材准备4NAL、及IN,对于该AL,配合25WT的IN,在AL中使IN均匀地溶解,加工成杆或者线形状,将其作为喷镀材料使用,通过。

18、电弧喷镀法,使用AR作为喷涂气体,向成为成膜装置的防附着板等的成膜室用构成部件的基材的表面喷涂而使其急冷凝固,进行被覆。这样得到的喷镀膜,为在AL晶粒中IN晶粒粒径10NM以下以均匀地高度分散了的状态存在的膜。0036在该情况下,进行电弧喷镀工艺的条件为在大气中或N2、AR氛围。0037上述由4NALIN复合材料形成的AL喷镀膜,在经过电弧喷镀工艺而形成了的状态下活性高,在水分存在的氛围中的溶解性过好而难以处理。但是,如果向该材料添加规定量的SI,则得到的AL喷镀膜成的活性降低、处理变得容易,同时经过热履历后的膜变得非常具有活性,在水分存在的氛围中呈现高的溶解性活性。因此,根据IN及SI的组成。

19、比例,在大气中、常温下有时发生粉化,在该情况下,为了防止与大气中的水分的反应而优选在干燥氛围中也可以在真空氛围中进行保管。0038以下,以由4NALINSI形成的水反应性AL膜为例进行说明。上述的本发明的利用电弧喷镀的水反应性AL膜的制造方法,也可以适用于由4NALINSI形成的水反应性AL喷镀膜的制造。0039例如可通过如下制造具备所期望的水反应性AL喷镀膜的基材准备4NAL、IN及SI,相对于该AL,配合25WT的IN、及考虑4NAL中的杂质SI量以与杂质SI量的总和计成为00406WT、优选00402WT的量的SI,在AL中使IN及SI均匀地溶解,将加工成杆或者线形状的物体作为喷镀材料使。

20、用,通过电弧喷镀法,使用AR作为喷涂气体,向成为成膜装置的防附着板等的成膜室用构成部件的基材的表面喷涂而使其急冷凝固,进行被覆。这样得到的喷镀膜,如上所述,为在AL晶粒中IN以均匀地高度分散了的状态存在的膜。0040在如上所述向ALIN类添加规定量的SI而得到的AL喷镀膜的情况下,可以在通过喷镀而形成了状态下控制活性度,即溶解性,因此可以防止与氛围中的水分的反应所引起的AL喷镀膜的溶解,容易处理。另外,在成膜室内的热履历所引起的温度的上限为300左右的情况下,如果使用添加了00406WT、优选00505WT的SI的AL复合说明书CN102016099ACN102016109A5/8页7材料来形。

21、成AL喷镀膜,则可以得到实用的溶解性,热履历所引起的温度的上限为350左右这样高的情况下,如果使用添加了00402WT、优选00501WT的SI的AL复合材料来形成AL喷镀膜,则可以得到实用的溶解性0041如上所述,如果将用AL喷镀膜被覆了的基材在温水中浸渍,或者喷涂水蒸气,则例如在规定的温度的温水中浸渍了的情况下,刚刚浸渍后反应开始,产生氢气,进一步反应进行时,由于析出了的IN等水变成黑色,最终,喷镀膜完全溶解,在温水中AL、IN等作为沉淀而残留。该反应,水温越高越激烈地进行。0042如上所述,作为设置在成膜装置的成膜室内的防附着板、开闭器等的成膜室用构成部件,如果使用将其表面用该水反应性A。

22、L膜被覆了的部件,则在规定的次数的成膜工艺后,可简单地将该附着膜从不可避免地附着了成膜材料的成膜室用构成部件剥离,容易地回收有价金属。0043该情况下,作为剥离液,由于不使用化学药品、而仅仅使用纯水等的水、水蒸气或水溶液,因此可避免防附着板等的成膜室用构成部件的溶解所产生的损伤,它们的再利用次数与使用药品的情况相比飞跃地增加。另外,由于不使用药品,因此也关系到处理成本的大幅削减、环境保护。进而,由于附着在防附着板等的成膜室用构成部件上的许多的成膜材料在水中不溶解,因此也存在可将与成膜材料相同组成的材料作为相同的形态下的固体进行回收的优点。此外,不仅回收成本惊人地降低,而且回收工序也简单化,因此。

23、也存在可回收材料的范围宽这样的优点。例如,在成膜材料为贵金属、稀有金属这样的高价的金属的情况下,如果将由本发明的水反应性AL复合材料形成的喷镀膜应用于防附着板等的成膜室用构成部件,则通过将具有在成膜中不可避免地附着了的膜的成膜室用构成部件浸渍在水中或喷涂水蒸气,可将由成膜材料形成的附着膜剥离,因此不会伴随有污染,可以回收贵金属、稀有金属等。回收成本低廉,同时可高品质地回收成膜材料。0044以下,通过实施例对本发明详细地进行说明。0045实施例10046作为AL,使用3NAL、4NAL及5NAL,比较研究以下的ALIN组成中的AL纯度、IN浓度和得到的喷镀膜的溶解性的关系。IN的添加量为AL重量。

24、基准。00473NAL2WTIN00483NAL3WTIN00493NAL4WTIN00504NAL2WTIN00514NAL3WTIN00524NAL4WTIN00535NAL15WTIN00545NAL25WTIN00555NAL35WTIN0056使用以上述比例配合AL及IN、在AL中使IN均匀地溶解而加工成杆形状的喷镀材料,通过熔棒式电弧喷镀热源电能,约6000,使用AR作为喷涂气体喷涂气压约50PSI,向由铝形成基材的表面喷涂而形成喷镀膜。对于这样得到的各喷镀膜,说明书CN102016099ACN102016109A6/8页8代替由成膜工艺受到的热履历而实施0350的热处理大气中、1。

25、小时、炉冷。将受到热处理前的状态0的带喷镀膜基材及经过热处理后的带喷镀膜基材浸渍在80的纯水300ML的中,测定浸渍液的电流密度来研究各喷镀膜的溶解性。得到的结果示于图1。在图1中,横轴为热处理温度,纵轴为溶解电流密度MA/CM2。0057由图1可知,在使用纯度4N及5N的AL的情况与使用3NAL的情况相比,显示出高的溶解性,同时发现在各纯度的AL中IN的浓度高的一方2WT以上显示高的溶解性的倾向。因此,在使用纯度4N以上的AL、IN添加量2WT以上的ALIN的情况下,AL喷镀膜的溶解性良好。但是,在使用5NAL的情况下,得到的喷镀膜的活性过高,溶解性虽然良好,但是难以处理。0058实施例20。

26、059作为AL,使用3NAL及4NAL,比较研究以下的ALIN组成中的、在电弧喷镀法的喷涂气体种类和得到的喷镀膜的溶解性的关系。IN的添加量为AL重量基准。00603NAL3WTIN喷涂气体AR00613NAL3WTIN喷涂气体AIR00624NAL3WTIN喷涂气体AR00634NAL3WTIN喷涂气体N200644NAL3WTIN喷涂气体AIR0065使用以上述比例配合AL及IN、在AL中使IN均匀地溶解而加工成杆形状的喷镀材料,通过熔棒式电弧喷镀热源电能,约6000,使用上述各种气体喷涂气压50PSI向由铝形成的基材的表面喷涂而形成喷镀膜。对于这样得到的各喷镀膜,代替由成膜工艺受到的热履。

27、历而实施0350的热处理大气中、1小时、炉冷。将没有进行热处理的状态0的带喷镀膜基材及经过热处理后的带喷镀膜基材浸渍在60和80的纯水300ML的中,测定浸渍液的电流密度来研究各喷镀膜的溶解性。得到的结果示于图2。在图2中,横轴为热处理温度,纵轴为溶解电流密度MA/CM2。予以说明的是,在使用AIR作为喷涂气体使用的情况下,几乎不溶解,因此在图2未示出。0066由图2所示,使用4NAL的情况与使用3NAL的情况相比显示高的溶解性,另外,作为喷涂气体种类,使用AR的情况与使用N2的情况相比显示极高的溶解性。而且,在使用4NAL、而且作为喷涂气体种类使用AR的情况下,即使经过了热处理温度350的热。

28、处理的AL喷镀膜也维持高的溶解性。0067可知,在将用经过上述热处理后的、溶解性良好的喷镀膜4NAL3WTIN喷涂气体AR被覆了的基材浸渍于80的温水中的情况下,刚刚浸渍后反应开始,激烈产生氢气,进一步反应进行时,由于析出了的IN等水变成黑色,最终,该喷镀膜通过与水的反应而不能附着于基材,一边溶解一边剥离。另外,在处理液温度60的溶解性不怎么好。0068实施例30069使用设有由在实施例2中得到的4NAL3WTIN喷涂气体AR喷镀膜膜厚200M被覆了表面的防附着板的溅射装置,实施白金PT成膜30个循环后,取下附着了该PT的防附着板,通过80的温水进行处理,结果在约30分钟时喷镀膜溶解,如图3所。

29、示,PT的附着膜从防附着板剥离。因此,可容易地回收作为成膜材料的PT。此时,说明书CN102016099ACN102016109A7/8页9温水中除了IN还沉淀有ALOOH。0070实施例40071在本实施例示出为了控制得到的AL喷镀膜的活性溶解性而添加了SI的例子。0072使用4NAL,研究在添加了IN及SI与杂质SI量的总和量的ALINSI组成中的AL纯度、SI添加量、和得到的喷镀膜的溶解性的关系。IN及SI的添加量为AL重量基准。00734NAL杂质SI100PPM3WTIN00744NAL3WTIN005WTSI其中,杂质SI90PPM00754NAL3WTIN01WTSI其中,杂质S。

30、I100PPM00764NAL3WTIN02WTSI其中,杂质SI100PPM00774NAL26WTIN05WTSI其中,杂质SI100PPM0078使用以上述比例配合AL、IN及SI、在AL中使IN及SI均匀地溶解而加工成杆形状的喷镀材料,通过熔棒式电弧喷镀热源电能,约6000,使用AR气体喷涂气压50PSI向由铝形成的基材的表面喷涂而形成喷镀膜。对于这样得到的各喷镀膜,代替由成膜工艺受到的热履历而实施0400的热处理大气中、1小时、炉冷。将受到热处理前的状态0的带喷镀膜基材及经过热处理后经过热履历后的带喷镀膜基材浸渍在80的纯水300ML中,测定浸渍液的电流密度来研究各喷镀膜的溶解性。得。

31、到的结果示于图4。在图4中,横轴为热处理温度,纵轴为溶解电流密度MA/CM2。0079由图4所示,通过添加规定量的SI,可以在通过喷镀形成了状态下控制活性度,即溶解性,因此可以防止与氛围中的水分的反应所引起的喷镀膜的溶解。另外,在成膜室内的热履历所引起的温度的上限为300左右的情况下,如果使用添加了00406WT、优选00505WT的SI的AL复合材料来形成AL喷镀膜,则可以得到实用的溶解性,在热履历所引起的温度的上限为350左右这样高的情况下,如果使用添加了00402WT、优选00501WT的SI的AL复合材料来形成AL喷镀膜,则可以得到实用的溶解性。0080可知,在将用经过上述热处理后的、。

32、溶解性良好的喷镀膜4NAL3WTIN01WTSI被覆了的基材浸渍于80的温水中的情况下,刚刚浸渍后反应开始,激烈产生氢气,进一步反应进行时由于析出了的IN等水变成黑色,最终,该喷镀膜通过与水的反应而不能附着于基材,一边溶解一边剥离。0081实施例50082使用4NAL及5NAL,研究在添加了IN及SI与杂质SI量的总和量的ALINSI组成中的AL纯度、SI添加量、和得到的喷镀膜的溶解性的关系。IN及SI的添加量为AL重量基准。00834NAL2WTIN005WTSI其中,杂质SI90PPM00844NAL3WTIN01WTSI其中,杂质SI100PPM00854NAL4WTIN05WTSI其中。

33、,杂质SI100PPM00865NAL15WTIN005WTSI其中,杂质SI100PPM00875NAL26WTIN01WTSI其中,杂质SI100PPM说明书CN102016099ACN102016109A8/8页1000885NAL35WTIN05WTSI其中,杂质SI100PPM0089以上述比例配合AL、IN及SI、与实施例1同样地形成喷镀膜喷涂气体AR。对于这样得到的各喷镀膜,与实施例4同样地实施热处理大气中、1小时、炉冷。将受到热处理前的状态0的带喷镀膜基材及经过热处理后的经过热履历后的带喷镀膜基材浸渍在80的纯水300ML中,测定浸渍液的电流密度来研究各喷镀膜的溶解性。0090。

34、其结果,得到与实施例4同样的倾向。通过添加规定量的SI,以通过喷镀直接形成,可以控制受到热处理前的喷镀膜的活性度,即溶解性。另外,在热处理温度的上限为300左右的情况下,如果使用IN添加量为2WT以上、添加了00406WT的SI的AL复合材料来形成AL膜,则可以得到实用的溶解性,在热处理温度的上限为350左右这样高的情况下,如果使用IN添加量为2WT以上、添加了00402WT的SI的AL复合材料来形成AL,则可以得到实用的溶解性。0091实施例60092使用设有由在实施例4中得到的4NAL3WTIN01WTSI的喷镀膜膜厚200M被覆了表面的防附着板的溅射装置,根据实施例3的记载实施成膜工艺,。

35、进行附着膜的剥离试验。与实施例3同样地,喷镀膜溶解,PT的附着膜从防附着板剥离。0093产业上的可利用性0094根据本发明,用于采用溅射法、真空蒸镀法、离子镀覆法、CVD法等形成金属或金属化合物的薄膜的真空成膜装置内的成膜室用构成部件的表面用水反应性AL膜被覆,因此可将在成膜工艺中附着在该成膜室用构成部件的表面上的不可避免的附着膜在存在水分的氛围中进行剥离、回收。因此,本发明,在使用这些成膜装置的领域、例如半导体元件、电子相关设备等的技术领域中,可以利用于使成膜室用构成部件的再利用次数增加、回收含有有价金属的成膜材料。说明书CN102016099ACN102016109A1/3页11图1说明书附图CN102016099ACN102016109A2/3页12图2图3说明书附图CN102016099ACN102016109A3/3页13图4说明书附图CN102016099A。

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