[發明專利]一種遠程等離子源RPS腔體陽極氧化方法

有效

• 申請號: 202011565459.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112899747B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 劉文豐;崔婷婷;皮昌全
• 申請（專利權）人: 江蘇神州半導體科技有限公司
• 主分類號: C25D11/02
• 分類號: C25D11/02
• 代理公司: 南京源點知識產權代理有限公司 32545
• 代理人: 黃晨

本發明公開一種遠程等離子源RPS腔體陽極氧化方法，包括如下步驟：S1預處理：打磨基材，之后依次進行去脂、水洗、堿洗、中和和水洗操作，露出金屬基體；S2陽極氧化：將基材放置在電解液中作為陽極，施加電源進行硬質陽極氧化處理；S3后處理：將經過步驟S2處理的基材水洗后，依次進行封孔和烘干操作，即得。本發明采用200～240目的百潔布打磨Al基材可以賦予表面比較合適的粗糙度，能夠誘導產生局部的細微裂紋，從而減少硬質氧化膜特性帶來較大影響的裂紋；既不會因為粗糙度過大導致氧化膜生長不完整，又在一定程度上減小了氧化膜的內應力，降低了硬質氧化膜裂紋的風險。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種遠程等離子源RPS腔體陽極氧化方法。

背景技術

三氟化氮在常溫下是一種無色、無臭、性質穩定的氣體，是一種強氧化劑。三氟化氮在微電子工業中作為一種優良的等離子蝕刻氣體，在離子蝕刻時裂解為活性氟離子，這些氟離子對硅和鎢化合物，高純三氟化氮具有優異的蝕刻速率和選擇性，它在蝕刻時，在蝕刻物表面不留任何殘留物，是非常良好的清洗劑。基于NF₃的等離子體越來越多地用于半導體制造領域用于清潔化學氣相沉積(CVD)腔室。NF₃等離子體具有更快的清潔時間、具有減少全球變暖氣體排放和減少室內損壞等優點，比氟碳工藝更受青睞。

現有技術中采用遠程等離子體源(RPS)腔體用于分離NF₃氣體并產生原子氟，在腔室表面蝕刻CVD殘留物，清潔時對應的化學反應式為：Si_(s)+4F＝SiF_4(g)。RPS腔體采用鋁合金材質，質輕、強度高，但其表面硬度低、不耐磨，因此在應用到RPS腔體上時需要進行陽極氧化處理，獲得與基材結合力好、具有一定厚度的氧化膜層，從而滿足結構件材料強度、耐腐蝕等要求。

目前，RPS腔體多采用硬質陽極氧化工藝，RPS腔體的氧化膜對耐腐蝕性、抗擊穿性能等有著很高的要求；但是應用在RPS腔體上的硬質陽極氧化膜為了提高耐腐蝕性和抗擊穿能力，一般膜厚比較高，基本在50um以上，但是硬質陽極氧化工藝做出的膜在達到一定厚度后容易產生裂紋，一但裂紋產生，F粒子就會通過裂紋進入AL基材，并與基材反應，最終出現氧化膜脫落，RPS腔體被擊穿，無法正常使用。

因此，開發一種能夠有效減少RPS腔體表面氧化膜裂紋、提高氧化膜物理和化學性能的陽極氧化工藝十分有必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種遠程等離子源RPS腔體陽極氧化方法，以解決現有技術中的RPS腔體的硬質陽極氧化膜為了提高耐腐蝕性和抗擊穿能力，一般膜厚比較高，基本在50μm以上，但是硬質陽極氧化工藝做出的膜在達到一定厚度后容易產生裂紋，一但裂紋產生，F粒子就會通過裂紋進入AL基材，并與基材反應，最終出現氧化膜脫落，RPS腔體被擊穿，無法正常使用的技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種遠程等離子源RPS腔體陽極氧化方法，包括如下步驟：

S1預處理：打磨基材，之后依次進行去脂、水洗、堿洗、中和和水洗操作，露出金屬基體；

S2陽極氧化：將基材放置在電解液中作為陽極，施加電源進行硬質陽極氧化處理；

S3后處理：將經過步驟S2處理的基材水洗后，依次進行封孔和烘干操作，即得。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

進一步的，所述步驟1中的打磨基材操作為采用200～240目的百潔布將基材表面打磨至粗糙度0.5～0.7μm。