[發(fā)明專利]一種多晶硅刻蝕腔室中陶瓷材料零件表面的清洗方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710062733.8
• 申請(qǐng)日: 2007-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN101224458A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B08B3/08
• 分類號(hào): B08B3/08;B08B3/12;B08B7/04;B08B1/00;C11D7/50;F26B5/00;F26B3/02;H01L21/00;H01L21/3065;C11D7/04
• 代理公司: 北京凱特來知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立明;任紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種零件表面的清洗方法，尤其涉及微電子工藝過程中的一種多晶硅刻蝕腔室中陶瓷材料零件表面的清洗方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體芯片技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)節(jié)點(diǎn)已從250nm發(fā)展到65nm，甚至45nm以下，硅片的大小也從200mm增加到300mm，在這樣的情況下，每片硅片的成本變得越來越高。對(duì)加工硅片的工藝要求越來越嚴(yán)格。半導(dǎo)體的加工需要經(jīng)過多道工序，包括沉積、光刻、刻蝕等，刻蝕工藝是其中較為復(fù)雜的一個(gè)，等離子體刻蝕過程中等離子體的狀態(tài)、各項(xiàng)工藝過程參數(shù)等與刻蝕結(jié)果直接相關(guān)。

微電子工藝過程中，半導(dǎo)體多晶硅刻蝕工藝過程中，隨著反應(yīng)地進(jìn)行，往往會(huì)產(chǎn)生很多副產(chǎn)物。副產(chǎn)物在反應(yīng)室的工藝環(huán)境中，會(huì)發(fā)生一系列的分裂聚合反應(yīng)，重新組合為成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聚合物。雖然在每次工藝后進(jìn)行干法清洗，即采用SF6等等離子氣體對(duì)腔室中的副產(chǎn)物或污染物進(jìn)行清除，大部分這類副產(chǎn)物可與含SF6等離子體反應(yīng)而被分子泵和于泵排出反應(yīng)室，但還有小部分的副產(chǎn)物附著在反應(yīng)室內(nèi)壁上。這種附著于內(nèi)壁上的副產(chǎn)物聚合物膜會(huì)隨著工藝的繼續(xù)進(jìn)行而不斷累積，而且這層薄膜穩(wěn)定性不強(qiáng)，隨時(shí)會(huì)從內(nèi)壁上脫落下來污染到硅片，而且會(huì)影響到腔室得工藝狀態(tài)，使得刻蝕速率漂移、刻蝕速率均勻性降低。其次還會(huì)造成硅片污染、關(guān)鍵尺寸損失及刻蝕缺陷產(chǎn)生。所以需要對(duì)反應(yīng)室內(nèi)部裸露于工藝環(huán)境的零件進(jìn)行定期清洗。

多晶刻蝕腔室中與工藝氣體接觸的陶瓷材料零件包括靜電卡盤(ESC：ElectrostaticChucks)，所述的陶瓷材料零件一般只是在零件的表面形成很薄的陶瓷層。通常的清洗手段是采用HNO3+HF浸泡方法進(jìn)行清洗。清洗過程中，由于零件表面本身的特性與其他金屬零件(刻蝕工藝腔體內(nèi)部直接與等離子接觸的零部件一般有三種，石英件，陶瓷件(整體全部是陶瓷)，表面處理后的鋁件：表面陽極氧化，等離子噴涂。ESC的受過噴涂處理)不同，這種方法在清除聚合物的同時(shí)，不僅清除過程耗時(shí)耗力，而且容易損傷零件表面，而且對(duì)于聚合物清洗效果不甚理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多晶硅刻蝕腔室中陶瓷材料零件表面的清洗方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多晶硅刻蝕腔室中陶瓷材料零件表面的進(jìn)行濕法清洗，對(duì)零件表面損傷小，且完全滿足使用要求。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種多晶硅刻蝕腔室中陶瓷材料零件表面的清洗方法，包括以下過程：

A、用有機(jī)溶劑清洗零件表面；

B、用堿性溶液與酸性溶液不分順序依次清洗零件表面；

C、將零件放入超聲槽中，清洗設(shè)定的超聲波清洗時(shí)間，進(jìn)行超聲波清洗。

所述過程B在清洗過程中包括下述過程至少一次：

用體積含量比為2％～20％的氫氧化四甲基氨TMAH水溶液擦拭、浸泡或噴淋零件表面，不超過設(shè)定的TMAH水溶液清洗時(shí)間。

所述的方法在每次更換溶液進(jìn)行下一步清洗或用同一溶液進(jìn)行下一次清洗過程之前和/或之后還包括下述過程：

用超純水沖洗或噴淋零件表面；

用潔凈的擦拭物擦拭零件，直至擦拭物上無帶色的污染物附著；和/或，用潔凈的高壓氣體吹干零件的表面。

在進(jìn)行清洗前對(duì)零件上無需清洗的表面設(shè)置保護(hù)層，并在過程C前去除保護(hù)層；或者，所述的過程C后，將零件在80℃～120℃環(huán)境下烘烤零件進(jìn)行烘干處理。

所述的過程A前還包括用雙氧水H₂O₂與水H₂O的溶液浸泡零件，再用潔凈的擦拭物擦拭零件。

所述的過程A包括用有機(jī)溶劑擦拭、浸泡或噴淋零件，再用潔凈的擦拭物擦拭零件，直至擦拭物上無帶色的污染物附著。

所述的過程B包括以下過程：

B1、用堿性溶液擦拭、浸泡或噴淋零件，并可重復(fù)多次；

B2、用酸性溶液擦拭零件，不超過設(shè)定的酸性溶液擦拭時(shí)間，并可重復(fù)多次。

所述的有機(jī)溶劑包括：

純異丙醇，100％，符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)C41-1101A的I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；或者，

純丙酮，滿足電子純級(jí)別要求。

所述的堿性溶液包括氫氧化氨NH₄OH、雙氧水H₂O₂與水H₂O，其體積含量比為：

NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O為1～5∶3～10∶5～20。

所述的酸性溶液包括：