特許 7424854 成膜処理用部品及び成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】成膜処理用部品及び成膜装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 4/08 20160101AFI20240123BHJP

   C23C 14/34 20060101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

C23C4/08

C23C14/34 C

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020023299

(22)【出願日】2020-02-14

(65)【公開番号】P2021127499

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2023-01-19

(73)【特許権者】

【識別番号】598006336

【氏名又は名称】アルバックテクノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100196575

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 満

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100144211

【弁理士】

【氏名又は名称】日比野 幸信

(72)【発明者】

【氏名】門脇 豊

(72)【発明者】

【氏名】吉田 敏伸

(72)【発明者】

【氏名】赤瀬 仁栄

【審査官】菅原 愛

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１４６５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５３６８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第９２／０１３３６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２９１２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０２５５５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ ４／０８

Ｃ２３Ｃ １４／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シールド部材と、
成膜処理雰囲気に晒される前記シールド部材の表面に設けられた合金溶射膜と
を具備し、
前記合金溶射膜は、アルミニウムと、スカンジウム及びハフニウムの少なくともいずれかの第１元素とを有し、
前記第１元素は、前記合金溶射膜に０．０５ｗｔ％以上１．５ｗｔ％以下含まれる
成膜処理用部品。

【請求項2】

請求項１に記載された成膜処理用部品であって、
前記合金溶射膜は、前記第１元素のほかに、ジルコニウム及びチタンの少なくともいずれかの第２元素をさらに含む
成膜処理用部品。

【請求項3】

請求項１または２に記載された成膜処理用部品であって、
前記合金溶射膜の表面の算術平均粗さＲａは、８μｍ以上４０μｍ以下である
成膜処理用部品。

【請求項4】

請求項２に記載された成膜処理用部品であって、
前記第２元素として、前記合金溶射膜に、ジルコニウムが０．１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％以下含まれ、または、チタンが０．１ｗｔ％以上３．０ｗｔ％以下含まれる
成膜処理用部品。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか1つに記載された成膜処理用部品であって、
前記シールド部材は、前記成膜処理雰囲気を囲む防着板、またはスパッタリングターゲットの周りを囲むシールド部材である
成膜処理用部品。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか1つに記載された成膜処理用部品であって、
前記シールド部材の表面に設けられた合金溶射膜に、成膜用材料であるタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）、シリコン、シリコン炭化物又はシリコン窒化物からなる膜が形成される
成膜処理用部品。

【請求項7】

成膜源と、
前記成膜源に対向する基板支持部と、
前記成膜源と前記基板支持部との間の成膜処理雰囲気、または前記成膜源を囲み、アルミニウムと、スカンジウム及びハフニウムの少なくともいずれかの第１元素とを有する合金溶射膜が前記成膜処理雰囲気に向けて設けられた成膜処理用部品と、
前記成膜源、前記基板支持部、及び前記成膜処理用部品を収容する真空容器と
を具備し、
前記第１元素は、前記合金溶射膜に０．０５ｗｔ％以上１．５ｗｔ％以下含まれる
成膜装置。

【請求項8】

請求項７に記載された成膜装置であって、
前記合金溶射膜は、前記第１元素のほかに、ジルコニウム、チタン、及びシリコンの少なくともいずれかの第２元素をさらに含む
成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、合金溶射膜及び成膜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スパッタリング法、ＣＶＤなどにより真空容器内で基板に膜を形成する技術がある。このとき、真空容器内に設けられた基板以外の成膜処理用部品（例えば、防着板など）にも膜が付着する場合がある。このような膜が成膜処理用部品からパーティクルとして剥離すると、パーティクルが膜中に入り込み、膜製品の歩留まり低下を引き起こす場合がある。

【0003】

このような理由から、成膜処理用部品の表面には、所体の表面粗さを持った溶射膜を形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。このような溶射膜を成膜処理用部品の表面に形成することにより、成膜処理用部品からの不要な膜剥離が効果的に抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－２９１２９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、基板に形成する膜の材料として、膜応力が比較的高い材料を選択したり、長時間成膜を遂行し成膜処理用部品に形成される膜の厚みが比較的厚くなったりする場合には、溶射膜が溶射膜上に堆積した膜の応力に打ち負けてしまうと、溶射膜が膜と一緒に成膜処理用部品から剥離する可能性がある。従って、このような成膜処理用部品に形成する溶射膜においては、より耐剥離性に優れたものが要求されている。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、成膜処理用部品からの剥離をより抑制させた合金溶射膜、並びに、その合金溶射膜を備えた成膜装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る合金溶射膜は、成膜処理雰囲気に晒される成膜処理用部品の表面に設けられた溶射膜であって、アルミニウムと、スカンジウム及びハフニウムの少なくともいずれかの第１元素とを有する。

【0008】

このような合金溶射膜であれば、応力が高い被膜が合金溶射膜に堆積したとしても、成膜処理用部品から合金溶射膜が剥がれにくくなる。

【0009】

上記の合金溶射膜においては、上記溶射膜は、上記第１元素のほかに、ジルコニウム、チタン、及びシリコンの少なくともいずれかの第２元素を含んでもよい。

【0010】

このような合金溶射膜であれば、第１元素のほかに、ジルコニウム、チタン、及びシリコンの少なくともいずれかの第２元素を含んでいるので、成膜処理用部品から合金溶射膜が剥がれにくくなる。

【0011】

上記の合金溶射膜においては、上記第１元素は、上記溶射膜に０．０５ｗｔ％以上１．５ｗｔ％以下含まれてもよい。

【0012】

このような合金溶射膜であれば、第１元素は、溶射膜に０．０５ｗｔ％以上１．５ｗｔ％以下含まれているので、成膜処理用部品から合金溶射膜が剥がれにくくなる。

【0013】

上記の合金溶射膜においては、上記第２元素は、上記溶射膜にジルコニウムが０．１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％以下含まれ、または、チタンが０．１ｗｔ％以上３．０ｗｔ％以下含まれてもよい。

【0014】

このような合金溶射膜であれば、第２元素は、溶射膜に上記濃度で含まれているので、成膜処理用部品から合金溶射膜が剥がれにくくなる。

【0015】

上記の合金溶射膜においては、上記成膜処理用部品は、上記成膜処理雰囲気を囲む防着板、またはスパッタリングターゲットの周りを囲むシールド部材であってもよい。

【0016】

このような合金溶射膜は、成膜処理雰囲気を囲む防着板、またはスパッタリングターゲットの周りを囲むシールド部材から剥がれにくくなる。

【0017】

上記の合金溶射膜においては、上記成膜処理雰囲気に晒される基板に、高融点金属膜が形成されてもよい。

【0018】

このような合金溶射膜であれば、成膜処理用部品に高融点金属膜が形成されても、成膜処理用部品から合金溶射膜が剥がれにくくなる。

【0019】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る成膜装置は、成膜源と、成膜源と、基板支持部と、成膜処理用部品と、真空容器とを具備する。
上記基板支持部は、上記成膜源に対向する。
上記成膜処理用部品は、上記成膜源と上記基板支持部との間の成膜処理雰囲気、または上記成膜源を囲み、アルミニウムと、スカンジウム及びハフニウムの少なくともいずれかの第１元素とを有する合金溶射膜が上記成膜処理雰囲気に向けて設けられている。
上記真空容器は、上記成膜源、上記基板支持部、及び上記成膜処理用部品を収容する。

【0020】

このような成膜装置であれば、応力が高い被膜が合金溶射膜に堆積したとしても、成膜処理用部品から合金溶射膜が剥がれにくくなる。

【0021】

上記の成膜装置においては、上記合金溶射膜は、上記第１元素のほかに、ジルコニウム、チタン、及びシリコンの少なくともいずれかの第２元素を含んでもよい。
成膜装置。

【0022】

このような成膜装置であれば、第１元素のほかに、ジルコニウム、チタン、及びシリコンの少なくともいずれかの第２元素を含んでいるので、成膜処理用部品から合金溶射膜が剥がれにくくなる。

【発明の効果】

【0023】

以上述べたように、本発明によれば、成膜処理用部品からの剥離をより抑制させた合金溶射膜、並びに、その合金溶射膜を備えた成膜装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】成膜装置の一例を示す模式的断面図である。

【図2】合金溶射膜が照射された成膜処理用部品の一部断面を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付す場合があり、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。

【0026】

本実施形態の合金溶射膜が利用される成膜装置の一例を説明する。図１は、成膜装置の一例を示す模式的断面図である。

【0027】

成膜装置１は、真空容器１０と、支持台２０と、スパッタリングターゲット３０と、成膜処理用部品４０、４１、４２と、磁気回路部５０と、合金溶射膜６０、６１、６２と、排気機構７０と、ガス供給機構７５と、電源８０とを具備する。支持台２０には、成膜処理の対象物である基板２１が設置されている。

【0028】

真空容器１０は、減圧状態を維持可能な容器である。真空容器１０は、支持台２０、スパッタリングターゲット３０、及び成膜処理用部品４０、４１、４２等を収容する。真空容器１０には、配管７１を通じて、例えば、真空ポンプ、バルブ等の排気機構７０が接続されている。排気機構７０によって真空容器１０内の雰囲気が所定の圧力に維持される。真空容器１０には、導入管７６を通じて、流量計、弁等のガス供給機構７５が設置される。ガス供給機構７５は、真空容器１０内に放電ガスを供給する。放電ガスは、例えば、不活性ガス（Ａｒ、Ｎｅ、Ｈｅ等）である。また、真空容器１０には、真空容器１０内の圧力を計測する圧力計が設置されてもよい。

【0029】

支持台２０は、成膜装置１の基板支持部である。支持台２０は、真空容器１０内に設置されている。支持台２０は、スパッタリングターゲット３０に対向する。支持台２０は、基板２１を支持する。支持台２０において、基板２１が載置される載置面は、導電体でもよく、絶縁体でもよい。例えば、載置面には、静電チャックが設置されてもよい。支持台２０には、基板２１を所定温度に保つ温度調節機構が内蔵されてもよい。基板２１は、適用されるデバイスに応じて適宜変更され、例えば、ガラス基板、石英基板等の絶縁基板、シリコンウェーハ等の半導体基板、金属基板等である。

【0030】

スパッタリングターゲット３０（以下、ターゲット３０）は、絶縁スペーサ１１を介して真空容器１０内に設置される。ターゲット３０は、支持台２０に対して対向するように配置される。ターゲット３０は、ターゲット本体であるターゲット材３１と、基材３２と、接合部材３３とを有する。ターゲット３０は、成膜装置１の成膜源である。

【0031】

ターゲット材３１は、プラズマによってスパッタリングされるスパッタリング面３１ｓを有する。ターゲット材３１は、基板２１に形成する膜の組成に応じて、適宜変更される。ターゲット材３１は、金属、半金属、またはセラミックである。例えば、ターゲット材３１は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）等の高融点金属、シリコン（Ｓｉ）、シリコン炭化物（ＳｉＣ）等の半導体材である。ターゲット材は、これらの金属、半金属に限らず、シリコン窒化物（ＳｉＮ）等でもよい。ターゲット材の平面形状は、基板２１の平面形状に対応して適宜調整される。

【0032】

基材３２は、バッキングプレートであり、ターゲット材３１の裏面に設けられる。基材３２は、径の異なる部分３２１、３２２を有する。基材３２は、部分３２２が部分３２１から突き出た凸状体になっている。換言すれば、基材３２においては、部分３２１、３２２により段差が形成される。部分３２２の外径は、例えば、ターゲット材３１の直径と略同じである。基材３２の内部には、冷媒を流す流路が設けられてもよい。

【0033】

接合部材３３は、ターゲット材３１と基材３２との間に設けられる。接合部材３３は、ターゲット材３１と基材３２とを密に接合する。接合部材３３は、例えば、インジウム等のろう材である。

【0034】

磁気回路部５０は、支持台２０とは反対側のターゲット３０の裏側に配置される。磁気回路部５０は、ターゲット３０に平行に配置されたヨーク５１と、ヨーク５１に設けられた磁石５２とを有する。磁石５２は、スパッタリング面３１ｓとは反対側のターゲット３０の裏面に臨むように配置されている。

【0035】

スパッタリング面３１ｓ付近には、磁石５２から放出された磁場が漏洩して、この漏洩した磁場にプラズマ中の電子等が捕捉される。これにより、スパッタリング面３１ｓ付近には、高密度のプラズマが形成されて、所謂マグネトロンスパッタリングが行われる。磁石５２の形状、個数は、放電の安定性、基板２１の成膜層の面内分布、または、ターゲット３０の使用効率向上の観点から適宜調整される。

【0036】

成膜処理用部品４０は、環状のシールド部材である。成膜処理用部品４０は、金属製であり、例えば、電位が接地電位となったアースシールドである。成膜装置１を上面視した場合、成膜処理用部品４０は、ターゲット３０の外周を囲む。成膜処理用部品４０は、ターゲット３０のスパッタリング面３１ｓを開放し、ターゲット３０の外周に沿って真空容器１０に配置される。成膜処理用部品４０は、例えば、真空容器１０の上部に固定されている。成膜処理用部品４０の形状は、一例であり、図示した形状に限らない。

【0037】

成膜処理用部品４０の材料は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム等である。成膜処理用部品４０とターゲット３０との間には、例えば、０．１ｍｍ～数ｍｍ程度の隙間が設けられる。これにより、成膜時には所謂パッシェン則から成膜処理用部品４０とターゲット３０との間隙では放電が起きにくくなり、プラズマがスパッタリング面３１ｓ付近に集まり安定したプラズマ放電が持続する。

【0038】

合金溶射膜６０は、成膜処理用部品４０に溶射されている。例えば、成膜処理用部品４０が成膜処理雰囲気１２に向かう成膜処理用部品４０の表面に合金溶射膜６０が形成されている。

【0039】

合金溶射膜６０は、アルミニウム（Ａｌ）と、アルミニウムのほかに、スカンジウム（Ｓｃ）及びハフニウム（Ｈｆ）の少なくともいずれかの第１元素を有する。さらに、合金溶射膜６０は、ジルコニウム（Ｚｒ）及びチタン（Ｔｉ）の少なくともいずれかの第２元素を含んでもよい。または、第２元素として、シリコン（Ｓｉ）が選択されてもよい。

【0040】

ここで、Ｓｃ及びＨｆの少なくともいずれかの第１元素の合計は、合金溶射膜６０に０．０５ｗｔ％以上１．５ｗｔ％以下含まれる。この場合、合金溶射膜６０は、Ａｌ－Ｓｃ合金溶射膜、Ａｌ－Ｈｆ合金溶射膜、及びＡｌ－Ｓｃ－Ｈｆ合金溶射膜のいずれかである。

【0041】

また、第２元素を含有させた場合、Ａｌ－Ｓｃ－Ｚｒ合金溶射膜またはＡｌ－Ｈｆ－Ｚｒ合金溶射膜では、Ｚｒが０．１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％以下含まれてもよく、あるいは、Ａｌ－Ｓｃ－Ｔｉ合金溶射膜またはＡｌ－Ｈｆ－Ｔｉ合金溶射膜では、Ｔｉが０．１ｗｔ％以上３ｗｔ％以下含まれてもよく、あるいは、Ａｌ－Ｓｃ－Ｓｉ合金溶射膜またはＡｌ－Ｈｆ－Ｓｉ合金溶射膜では、Ｓｉが０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下含まれてもよい。

【0042】

ここで、第１元素の重量％が０．０５ｗｔ％より小さくなると、合金溶射膜中で再結晶が起きやすくなり、熱履歴によって合金溶射膜が柔らかくなる傾向にある。これにより、合金溶射膜は、その上に堆積する被膜の応力に負けてしまい、被膜とともに成膜処理用部品から剥がれる可能性がある。一方、第１元素の重量％が１．５ｗｔ％よりも大きくなると、材料硬度が高くなり溶射に用いる材料加工が難しくなり好ましくない。

【0043】

ここで、第２元素として、Ｔｉが０．１ｗｔ％よりも小さくなると再結晶抑制効果が小さくなり、３ｗｔ％よりも大きくなると金属間化合物の影響が大きくなり、溶射膜強度が低下して好ましくない。あるいは、Ｚｒが０．１ｗｔ％よりも小さくなると再結晶抑制効果が小さくなり、０．５ｗｔ％よりも大きくなると溶射材料の硬度が高くなり溶射材料加工には向かなくなる。

【0044】

成膜処理用部品４１は、成膜処理雰囲気１２を囲む防着板である。成膜処理用部品４１は、例えば、真空容器１０の上部から下部に向けて真空容器１０の内壁に沿って設けられる。さらに、成膜処理用部品４１は、真空容器１０の中部から支持台２０に向けて配置される。成膜処理用部品４１の形状は、一例であり、図示した形状に限らない。成膜処理用部品４１は、金属製であり、例えば、その電位は、接地電位になっている。成膜処理用部品４１の材料は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム等である。

【0045】

合金溶射膜６１は、成膜処理用部品４１に溶射されている。例えば、合金溶射膜６１は、成膜処理用部品４１が成膜処理雰囲気１２に向かう成膜処理用部品４１の表面に形成されている。合金溶射膜６１の成分は、合金溶射膜６０の成分と同じである。

【0046】

成膜処理用部品４２は、ターゲット３０を基板２１に向けて開放したり、スパッタリング面３１ｓを遮蔽したりするシャッタである。成膜処理用部品４２は、例えば、スパッタリング面３１ｓと略平行に設けられる。成膜処理用部品４２の形状は、一例であり、図示した形状に限らない。成膜処理用部品４２は、金属製であり、例えば、その電位は、接地電位になっている。成膜処理用部品４２の材料は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム等である。

【0047】

合金溶射膜６２は、成膜処理用部品４２の基板２１に対向する主面と、ターゲット３０に対向する主面とに溶射されている。合金溶射膜６２の成分は、合金溶射膜６０の成分と同じである。

【0048】

電源８０は、線路８１を介してターゲット３０に接続される。電源８０は、ターゲット３０に電力を供給する。電源８０は、ＤＣ電源でもよく、ＶＨＦ電源でもよく、ＲＦ電源でもよい。電源８０がＶＨＦ電源、ＲＦ電源等の高周波電源のとき、電源８０と、ターゲット３０との間の線路８１には、整合回路が設けられてもよい。

【0049】

真空容器１０内に放電ガスが導入され、ターゲット３０に電力が投入されると、ターゲット３０と、真空容器１０または成膜処理用部品４１との間で容量結合による放電が起きる。これにより、プラズマがスパッタリング面３１ｓ付近に形成される。そして、プラズマに晒されたスパッタリング面３１ｓからは、成膜処理雰囲気１２に向かってスパッタリング粒子が飛散する。

【0050】

この結果、基板２１には、ターゲット材３１を材とする被膜が形成される。同時に成膜処理用部品４０、４１、４２も成膜処理雰囲気１２に晒されることから、合金溶射膜６０、６１、６２にも被膜が堆積する。

【0051】

図２は、合金溶射膜が照射された成膜処理用部品の一部断面を示す模式図である。ここで、成膜処理用部品４は、成膜処理用部品４０、４１、４２のいずれかを示し、合金溶射膜６は、合金溶射膜６０、６１、６２のいずれかを示す。成膜中には、合金溶射膜６の表面６ｓが成膜処理雰囲気１２に晒されることになる。

【0052】

成膜処理用部品４の溶射面４ｓは、合金溶射膜６が溶射される前に絶縁粒子によってブラスト処理が施されている。例えば、溶射面４ｓは、３μｍ以上の算術平均粗さＲａを有している。例えば、溶射面４ｓの算術平均粗さＲａが３μｍより小さくなると、成膜処理用部品４と合金溶射膜６との密着性が悪くなり好ましくない。

【0053】

合金溶射膜６は、アーク溶射、フレーム溶射、プラズマ溶射、及びコールドスプレー溶射等のいずれか手法により、溶射面４ｓに形成される。合金溶射膜６は、溶射直後において、例えば、非晶質膜である。合金溶射膜６の厚みは、例えば、１００μｍ以上４００μｍ以下である。合金溶射膜６の表面６ｓは、８μｍ以上４０μｍ以下の算術平均粗さＲａを有する。

【0054】

成膜処理用部品４（シールド部材、防着板、及びシャッタ等）は、一般的には水冷機構を備えていない。従って、成膜処理用部品４は、成膜処理雰囲気１２に晒されることによって、その温度が３５０℃以上になる場合がある。本実施形態では、成膜処理用部品４が成膜処理雰囲気１２に晒される熱履歴によって成膜処理用部品４が例えば３５０℃以上に加熱される温度を"プロセス温度"と呼ぶ。

【0055】

このような条件で、成膜処理用部品４に形成する溶射膜として、純粋Ａｌ（Ａｌを９９．００ｗｔ％以上含有）で構成された溶射膜、あるいはＡｌ－Ｃｕ合金で構成された溶射膜（以下、Ａｌ溶射膜とする。）を用いた場合、溶射膜中で再結晶が起きやすくなる。この結果、Ａｌ溶射膜は、熱履歴によって柔らかくなり、結局の所、Ａｌ溶射膜が被膜とともに成膜処理用部品４から剥がれる現象が引き起こされる。

【0056】

さらに、Ａｌ溶射膜に堆積する膜が応力の高い被膜であるとき、Ａｌ溶射膜の成膜処理用部品４に対する密着力が該応力に打ち負けてしまい、被膜がＡｌ溶射膜とともに成膜処理用部品４から剥がれる場合がある。

【0057】

このように、成膜処理用部品４に溶射膜としてＡｌ溶射膜を選択した場合、熱履歴によってＡｌ溶射膜が被膜とともに剥がれ、パーティクル発生を引き起こす。

【0058】

これに対し、本実施形態の合金溶射膜６は、アルミニウム（Ａｌ）と、スカンジウム（Ｓｃ）及びハフニウム（Ｈｆ）の少なくともいずれかの第１元素を有する。さらに、合金溶射膜６は、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、及びシリコン（Ｓｉ）の少なくともいずれかの第２元素を含む場合もある。

【0059】

このような合金溶射膜６であれば、合金溶射膜６が熱履歴を受けてプロセス温度に達したとしても、合金溶射膜６中では再結晶が起きにくくなっている。この結果、合金溶射膜６は、熱履歴を受けてプロセス温度に達したとしても、所望の硬さを維持し、成膜処理用部品４から剥がれにくくなる。

【0060】

例えば、Ａｌ－０．２ｗｔ％Ｓｃからなる合金溶射膜６を用いた場合、プロセス温度が２６０℃～３７０℃の範囲では、熱履歴とともにビッカース硬度が２０ＨＶから、３０ＨＶ～７０ＨＶの範囲にまで上昇する例がある。あるいは、Ａｌと、０．１ｗｔ％～０．７％のＳｃとが混在した合金溶射膜６を用いた場合、再結晶開始温度が約３５０℃であるのに対し、再結晶完了温度が約５７０℃になる例がある。すなわち、ＡｌにＳｃに添加することにより、プロセス温度程度では、合金溶射膜６の再結晶が抑制され、合金溶射膜６は、所望の硬度を維持する。

【0061】

【表1】

【0062】

表１は、比較例としてのＡｌ溶射膜及び本実施形態の合金溶射膜６のそれぞれに、ＷＳｉ膜とＳｉＮ膜とを堆積した場合の溶射膜のシールドライフを示す表である。ここで、シールドライフ（ｋＷ／ｈ）とは、プロセス温度で成膜を継続したとき、被膜が堆積した溶射膜が成膜処理用部品４から剥がれるまでのターゲット３０に投入する電力（ｋＷ）と成膜時間（ｈ）とを掛け合わせた値である。すなわち、シールドライフは、被膜の応力に対する溶射膜の剥離耐性を示す指標である。シールドライフが大きいほど、被膜の応力に対する溶射膜の剥離耐性が高いことを意味する。なお、基板としては、ＳＵＳ３０４板を用いた。

【0063】

表１に示すように、被膜がＷＳｉ膜のとき、シールドライフは、Ａｌ溶射膜で５００ｋＷ・ｈであるのに対し、合金溶射膜６では、６００ｋＷ・ｈに上昇している。被膜がＳｉＮ膜のとき、シールドライフは、Ａｌ溶射膜で２５０ｋＷ・ｈであるのに対し、合金溶射膜６では、４００ｋＷ・ｈに上昇している。

【0064】

このように合金溶射膜６を成膜用処理用部品６に形成した場合、Ａｌ溶射膜を成膜処理用部品４に形成した場合に比べて、被膜に対する剥離耐性が大きく上昇することが分かった。例えば、溶射でなくスパッタリングで形成したＡｌＳｃ膜では、適切な表面粗さが得られず、また、その上に堆積する膜の応力に耐えうるほどの厚みが得られないので好ましくない。

【0065】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。

【符号の説明】

【0066】

１…成膜装置
４、４０、４１、４２…成膜処理用部品
４ｓ…溶射面
６、６０、６１、６２…合金溶射膜
６ｓ…表面
１０…真空容器
１１…絶縁スペーサ
１２…成膜処理雰囲気
２０…支持台
２１…基板
３０…スパッタリングターゲット（ターゲット）
３１…ターゲット材
３１ｓ…スパッタリング面
３２…基材
３３…接合部材
５０…磁気回路部
５１…ヨーク
５２…磁石
７０…排気機構
７１…配管
７５…ガス供給機構
７６…導入管
８０…電源
８１…線路
３２１、３２２…部分

【図1】

【図2】