[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體部件超高壓物理去膜方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210365873.7
• 申請(qǐng)日: 2022-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN114749407A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周伯成;賀賢漢;周毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽富樂德科技發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): B08B3/02
• 分類號(hào): B08B3/02;B08B3/08;B08B3/12;B08B3/14;B08B13/00
• 代理公司: 銅陵市天成專利事務(wù)所(普通合伙) 34105
• 代理人: 李坤

一種半導(dǎo)體部件超高壓物理去膜方法。本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體設(shè)備Amber Cu裝置部件FO的清洗方法，采用超高壓水洗的方式去除部件上Cu的膜層覆蓋區(qū)域；將經(jīng)過超高壓水洗之后的部件采用化學(xué)藥液進(jìn)行處理，去除部件表面附著的少量殘膜；采用純水超聲波對(duì)經(jīng)過酸洗的部件進(jìn)行清洗。該設(shè)計(jì)方法可以有效減少部件在清洗再生過程中產(chǎn)生的損耗，從而提高部件的清洗質(zhì)量和使用次數(shù)，適于精密設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體部件超高壓物理去膜方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體集成電路芯片加工線寬進(jìn)入納米時(shí)代，LOW K技術(shù)得到發(fā)揮舞臺(tái)，使得Cu導(dǎo)線技術(shù)適用范圍越來越廣泛。但是，由于Cu分子極易擴(kuò)散，易造成深層能級(jí)缺陷，故需要沉積一層Ta/TaN的阻擋層來防止Cu的擴(kuò)散污染，Encore Ta裝置便是半導(dǎo)體集成電路Cu制程領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備。

在常規(guī)的清洗工藝中，采用高濃度的氫氟酸或硝氟酸(硝酸和氫氟酸的混合溶液)來去除部件表面附著的少量殘膜，該工藝方法雖然清洗效果明顯，但無法避免濃酸對(duì)部件本體鋁材質(zhì)的腐蝕問題。Encore Ta腔中部分部件在傳統(tǒng)再生過程中產(chǎn)生較大損耗，隨著再生次數(shù)的增加，部分部件會(huì)因變形、變薄、穿孔等不良，最終導(dǎo) 致整套設(shè)備部件無法正常使用。

一種半導(dǎo)體設(shè)備EncoreTa裝置部件清洗保護(hù)治具及其洗凈方法；申請(qǐng)公布號(hào)：CN107262428A，主要內(nèi)容：本發(fā)明提供一種裝配有所述的清洗保護(hù)治具的半導(dǎo)體設(shè)備Encore Ta裝置部件的清洗方法，采用超高壓水洗的方式去除部件上Ta/TaN的膜層覆蓋區(qū)域；將經(jīng)過超高壓水洗之后的部件采用噴砂工藝進(jìn)行處理，去除部件表面附著的少量殘膜；采用純水超聲波對(duì)經(jīng)過噴砂工藝處理后的部件進(jìn)行清洗。該設(shè)計(jì)方法可以保障部件的裝配區(qū)域在清洗過程中不受物理去膜工藝的影響，有效減少部件在清洗再生過程中產(chǎn)生的損耗，從而提高部件的清洗質(zhì)量和使用次數(shù)，適于精密設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用，該技術(shù)存在著下述缺陷：化學(xué)藥液去除鋁部件表面沉積的銅膜，消耗藥液巨大，且反應(yīng)產(chǎn)生的廢液對(duì)環(huán)境不友好；使用的硝酸廢液，該廢水中含有大量的、F^-, PO₄^3-. SO₄^2-, AI³⁺等，成分復(fù)雜，濃度高，色度高，毒性較大，可生化性較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的提供一種技術(shù)方案：一種半導(dǎo)體部件超高壓物理去膜方法，其特征是：

步驟一、采用機(jī)床加工的方式，去除部件表面的一定厚度的膜層，同時(shí)將部件表面銅鋁界面暴露出來；

步驟二、將部件固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過機(jī)械手帶動(dòng)高壓水槍，用高壓水柱沿銅鋁界面將鋁基材表面的銅膜分離去除；

步驟三、將部件放入化學(xué)清洗槽中，用化學(xué)清洗的方式去除表面殘留的銅膜；

步驟四、將化學(xué)清洗后的部件純水沖洗；

步驟五、把部件放入超音波槽中超聲清洗去除表面殘留的顆粒附著物；

步驟六、烘箱干燥去除部件表面水分。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟一中，膜厚為3-5mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟一中，采用高壓水柱剝離部件表面附著的CU膜，水槍壓力在16000-26000psi。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟五中，將步驟一中經(jīng)過噴砂處理之后的部件采用超聲波清洗工藝進(jìn)行處理，超聲波頻率35-40KHz。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟四中，清洗后的廢水進(jìn)入處理裝置，所述的處理裝置包括調(diào)節(jié)池、化學(xué)反應(yīng)池一、化學(xué)反應(yīng)池二和沉淀池，處理步驟如下：

步驟S1，處理液廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，廢水在調(diào)節(jié)池中停留8h，充分調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)，控制進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池I中的廢水pH值調(diào)為4，并保持水量的平衡；