專利名稱：用選擇性噴涂刻蝕來清潔沉積室零件的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及電子器件制造，更具體地說，針對處理室元件的清潔。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體、平板和太陽能電池板的制造處理中，各種膜沉積在襯底表 面上。在對襯底進(jìn)行處理的過程中，用來沉積這些膜的設(shè)備(和/或室)也
可能在所沉積的膜中不期望地受到涂敷。通?？梢岳迷磺鍧嵦幚韥肀?持清潔和恒定的室環(huán)境。但是，有時(shí)候不能進(jìn)行原位清潔，或者原位清潔
不再有效。此時(shí)，被膜覆蓋的設(shè)備元件可能需要拆下清潔。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，提供了對電子器件制造處理室零件進(jìn)行清潔的方法，包 括a)用酸噴涂零件；b)用DI水噴涂該零件；和C)用氫氧化鉀處理該零 件。
在另一個(gè)方面，提供了用于電子器件制造處理室的元件的噴涂清潔設(shè) 備，包括a)支撐部件；b)噴涂噴嘴，其附裝到支撐部件；C)清潔化學(xué)品供 應(yīng)件；以及d)導(dǎo)管，其適于從清潔化學(xué)品供應(yīng)件向噴涂噴嘴輸送清潔化學(xué) 品；其中，附裝到支撐部件的噴涂噴嘴適于旋轉(zhuǎn)和線性移動(dòng)，并適于將清 潔化學(xué)品的噴射從多個(gè)方向定向到電子器件制造處理室元件的內(nèi)部。
在再一個(gè)方面，提供了用于電子器件制造處理室的元件的噴涂清潔設(shè) 備，包括a)清潔箱子；b)連接到臂的多個(gè)噴涂噴嘴；C)安裝裝置，其適于
將處理室元件保持在所述箱子內(nèi)；以及d)清潔化學(xué)品供應(yīng)件，其連接到所 述噴涂噴嘴；其中，所述臂適于使所述噴涂噴嘴移動(dòng)，以從多個(gè)方向?qū)⑶?潔化學(xué)品的噴涂定向到所述室元件。
根據(jù)本發(fā)明的這些以及其他的方面提供了若干其他方面。根據(jù)下面的 詳細(xì)說明。權(quán)利要求以及附圖，可以更加了解本發(fā)明的其他特征和方面。


圖1的(A) _ (E)是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例之一，對涂敷有處理膜的 元件進(jìn)行清潔或再生的方法的示意圖。
圖2是本發(fā)明的一種清潔方法的流程圖。
圖3是一種清潔化學(xué)品噴涂過程中控制室元件溫度的方法的流程圖。
圖4是本發(fā)明的一種室元件噴涂設(shè)備的示意圖。
圖5是本發(fā)明的另一種室元件噴涂設(shè)備的示意圖。
圖6是本發(fā)明的另一種室元件噴涂設(shè)備的示意圖。
圖7是本發(fā)明的另一種室元件噴涂設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了恢復(fù)(recondition)處理室元件，可以將元件浸入酸浴中以除去 不期望的涂層或膜。但是，浸入酸浴可能造成不希望的劇烈反應(yīng)。另外， 反應(yīng)可能產(chǎn)生大量的熱，因而可能需要冷卻器來使處理冷卻到使設(shè)備不過 熱的工作溫度。
另外，設(shè)備上不期望的涂敷可能不是均勻的。例如，在物理氣相沉積 (PVD)室的情況下，可能在室的頂部處有源材料或靶材、在底部有襯 底，屏蔽圍繞著室的內(nèi)部從靶材延伸到襯底。與靶材或源接近的屏蔽頂部 與離襯底近的屏蔽底部相比可能積累更厚、更密集的涂層。在使用浸入清 潔處理時(shí)，膜積累物的較厚區(qū)域常?？赡軟]有受到完全清潔，而較薄的區(qū) 域可能受到過度刻蝕。過度刻蝕可能破壞屏蔽并可能在此后造成不期望的 涂層脫落到正在處理的襯底上。顆粒脫落到襯底上可能在襯底中造成使襯 底不可用的缺陷。因此，污染控制是半導(dǎo)體器件、平板顯示器和太陽能電 池板制造中的 一個(gè)重要問題。
盡管上述示例涉及PVD室的屏蔽，但是可以理解，來自其他沉積處 理(包括化學(xué)氣相沉積(CVD)和電鍍)的其他室元件(例如遮蔽環(huán)、接
觸環(huán)、夾持環(huán)、襯底支撐件、噴頭、面板等)也可能積累不期望的涂層，
這些涂層需要周期性的異地(ex-situ)清潔。同樣，刻蝕處理(例如反應(yīng) 離子刻蝕、濺射刻蝕和電刻蝕)也可能造成室元件上積累刻蝕副產(chǎn)品并需 要異地清潔。
本發(fā)明提供了用于對來自處理設(shè)備表面的涂層進(jìn)行清潔的方法和設(shè) 備。申請人己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過將清潔化學(xué)品噴涂到零件上而不是通過將零件 浸入清潔化學(xué)品中，可以使處理設(shè)備零件獲得更強(qiáng)的清潔?？梢栽趯α慵?本身進(jìn)行更少的刻蝕以及對零件的任何正常涂層進(jìn)行更少的刻蝕的情況下 獲得更強(qiáng)的清潔。在將清潔化學(xué)品噴涂到零件上之后，零件可以用例如DI 水進(jìn)行壓力沖洗，然后可以用氫氧化鉀進(jìn)行處理。最后，可以用DI水對 零件進(jìn)行重新清洗。
圖l的(A) _ (E)是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例之一，對涂敷有處理膜的 元件進(jìn)行清潔(或再生(reclaim))的方法的示意圖。
圖1的(A)的開始點(diǎn)可以是室元件102。室元件可以由鋁、不銹鋼 或陶瓷制造。為了這種示例目的，室元件可以由鋁制造。
通常，新的室元件102可能有意地被涂層104覆蓋。在本申請中這種 涂層可以稱為"有意的涂層"。該涂層例如可以是保護(hù)層，或者是對元件 賦予適當(dāng)?shù)碾娞匦砸允怪c等離子體環(huán)境相容的層。立國農(nóng)完，該涂層可 以使室內(nèi)的襯底污染盡可能小。 一種有意的涂層例如是鋁、銅、鎳、鉬或 鋅的雙絲電弧噴涂("TWAS")涂層。也可以使用其他有意地涂層。如 其名稱所示，TWAS涂層處理可以包括兩條導(dǎo)線以形成電弧。成弧的金屬 導(dǎo)線所造成的熔融金屬可以由壓縮空氣霧化并被噴涂在元件上以形成涂 層。所得的經(jīng)過有意涂敷的元件可以具有使PVD材料到元件的粘附性提 高的粗糙度。這可以有助于防止無意涂敷的PVD材料脫落并污染襯底表 面。其他元件(例如此前列出的那些)也可以由TWAS處理來涂敷。同 樣，也可以通過TWAS或其他有意的涂層來增強(qiáng)其他處理材料(例如此前 提到過的CVD膜以及刻蝕副產(chǎn)品等)的粘附性。
下一個(gè)層可以是積累的處理材料層或無意的涂層106。無意的涂層 106可以取決于設(shè)備和/或設(shè)備上進(jìn)行的處理而改變。PVD設(shè)備中通常積累的處理膜可能包括銅(Cu)、釕(Ru)、鋁(Al)、鈦(Ti)和/或氮化 鈦(TiN)、鈦鴇(TiW)和鉭(Ta)和/或氮化鉭(TaN)。刻蝕設(shè)備上 無意的涂層通常是聚合的(polymeric) 。 CVD室上無意的涂層可以是二氧 化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅碳(silicon carbon)、摻雜氧化硅、氧化硅 碳(oxygenated silicon carbon， 常稱為SiCOH)。
在圖1的(B)中，進(jìn)行第一清潔或再生步驟。這里，帶有有意的涂 層104或無意的涂層106或膜的室元件102被暴露于清潔化學(xué)品噴涂。與 有意的涂層104和域室元件材料自身相比，這種清潔化學(xué)品噴涂可以優(yōu)先 除去或刻蝕去無意的涂層106。與PVD屏蔽樣例連續(xù)，無意的涂層106可 以是TaN/Ta，有意的層104可以是鋁的室元件102上的TWAS沉積的鋁 層。在元件上噴涂清潔化學(xué)品與將元件浸入清潔化學(xué)品中相比可以具有若 干優(yōu)點(diǎn)。首先，通過噴涂，可以更加容易地控制化學(xué)品的方向。因此具有 較厚的無意涂層的區(qū)域(例如PVD屏蔽的頂部)可以被暴露于化學(xué)品達(dá) 比較薄的無意涂層的區(qū)域更長的時(shí)間。因此，可以完全的或者基本上清潔 無意涂層的較厚區(qū)域而不過度刻蝕無意涂層的較薄區(qū)域。例如?？梢灾挥?30分鐘來除去較薄的無意涂層，而可以用約2小時(shí)來除去較厚的或密集的 無意涂層。另外，噴涂化學(xué)品可以使用比浸入化學(xué)品浴所用更少的化學(xué) 品。例如，噴涂處理可以使用幾加侖的化學(xué)品(這些化學(xué)品可以通過自動(dòng) 噴涂系統(tǒng)來收集和回收)，而浴通常使用20加侖的化學(xué)品。噴涂處理還 產(chǎn)生比浸浴處理更少的熱量，因此噴涂處理可以更加安全，噴涂系統(tǒng)中可 以不需要使用冷卻器。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，室元件的尚未積累無意涂層的那些部分可 以被遮蔽，使清潔化學(xué)品噴涂不會刻蝕室元件或有意的涂層。
噴涂化學(xué)品可以根據(jù)無意的膜106、有意的膜104以及襯底102的特 征而不同。對于帶有AlTWAS層和TaN/Ta無意涂層的PVD Al屏蔽，有 效選擇的化學(xué)品可以是15: 85比率的氟化氫(HF)和硝酸(HN03)或相 同比率的氯化氫(HC1)和硝酸(HN03)。硝酸可以是可能更具效費(fèi)比的 商用級產(chǎn)品。該比例可以略微改變，對于從Al涂層或元件選擇性地剝離 TaN/Ta，相同組成物的20: 80的比率也有效。
沉積室清潔領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠根據(jù)無意涂層106和有意涂層104以 及形成襯底102的材料的性質(zhì)，來選擇室清潔噴涂化學(xué)品。
在完成步驟1B的處理之后，大部分(如果不是全部的)無意涂層106 可以從較厚的積累區(qū)域(例如與源/靶材靠近的屏蔽頂部)除去，同時(shí)較薄 的涂敷區(qū)域可以沒有受到過度刻蝕。
在步驟1C，用DI水對元件進(jìn)行強(qiáng)力清洗(power wash)以除去清潔 化學(xué)品并可能除去(如果有的話)剩余的無意涂層106 (例如TaN/Ta)。 壓力清洗步驟的壓力可以在從500到2000p.s.i.的大范圍內(nèi)變化。但是可以 想到，對于大多數(shù)應(yīng)用，1000p.s.i.就足夠了。
在圖1的(D)中，用稀釋的氫氧化鉀(KOH)混合物除去有意的涂 層104 (例如TWAS Al)。稀釋程度可以從約6%K0H至25%KOH改 變。KOH可以被噴涂到元件上，也可以將元件浸入KOH浴中。同樣，如 果在室元件102上剩余了任何無意涂層106,也可以想到KOH步驟會將削 弱片段化的無意涂層106。這種削弱可以有助于除去任何剩余的片段化無 意涂層106。對于PVD屏蔽大小的元件，可以想到花費(fèi)60至90分鐘用稀 釋KOH處理來除去有意涂層104。在KOH處理之后，可以用約40p.s.i.的 DI水沖洗元件。
在圖1的(E)中，經(jīng)過清潔的元件(例如PVD屏蔽)準(zhǔn)備噴砂并涂 覆新的有意層106 (在PVD屏蔽的示例中是TWAS Al)，使該元件可以 重新安裝在處理室中。噴砂處理和沉積有意層的詳細(xì)情況可以在 Popiolkokwski等人于2003年7月17日提交的美國專利6,812,471中以及 也由Popiolkokwski等人在2002年3月13日提交的美國專利6.933,508中 找到，這些共同擁有的專利為了任何目的而通過引用全部結(jié)合于此。
圖1的(A) — (E)圖示了本發(fā)明的一種清潔方法及其在元件表面上 的效果。圖2是本發(fā)明的清潔方法200 —種實(shí)施例的流程圖。方法200開 始于步驟202。在步驟204，提供要清潔的元件，其中，該元件具有無意 的涂層。無意的涂層對應(yīng)于圖1的(A) — (E)的層106。清潔處理也可 以看作再生處理或剝離處理。該元件也可以在元件上但在無意涂層的下方 具有涂敷于其上的有意涂層。有意涂層對應(yīng)于參考圖1的(A) — (E)討
論的層104。
在圖2的步驟206，用清潔化學(xué)品噴涂具有無意涂層的元件。清潔化 學(xué)品可以是選擇的化學(xué)品，使得用該清潔化學(xué)品對無意涂層106進(jìn)行的刻 蝕可以比對有意涂層104進(jìn)行的刻蝕更快?；蛘?，如果沒有有意涂層 104，選擇的化學(xué)品對無意涂層進(jìn)行的刻蝕可以比對元件的刻蝕更快。所 用的化學(xué)品可以與結(jié)合圖1的(B)所述的相同。在步驟206之后，大多 數(shù)(如果不是全部的)積累層將被從元件除去。
在步驟208，用高壓DI水噴涂元件。壓力沖洗除去了來自步驟206的 化學(xué)品，并可以使步驟206之后剩余的任何無意涂層材料松弛并將其除 去。
在步驟210，元件被暴露于稀釋KOH混合物。混合物濃度如結(jié)合圖1 的(D)所述那樣?；旌衔锟梢员粐娡吭谠希蛘?，元件也可以被浸 入KOH浴中。如果使用噴涂方法，則KOH處理可以在同一設(shè)備中進(jìn)行。 或者，也可以將元件移到單獨(dú)的設(shè)備中接受KOH處理(不管是噴涂還是 浴)。KOH處理可以從元件剝離有意涂層。如果元件不帶有有意涂層(圖 1的層104)，則步驟4可以省略。
在步驟212，在用KOH處理之后，可以用DI水清洗元件。
最后，在步驟214，新的經(jīng)過清潔的元件已做好恢復(fù)準(zhǔn)備?；謴?fù)處理 可以包括對元件進(jìn)行噴砂以及涂覆新的有意涂層。在Popiolkokwski等人 于2003年7月17日提交的美國專利6,812,471中以及也由Popiolkokwski 等人在2002年3月13日提交的美國專利6.933,508中更詳細(xì)地討論了恢復(fù) 處理，這些共同擁有的專利為了任何目的而通過引用全部結(jié)合于此。
圖3是本發(fā)明的一種方法300的流程圖，該方法用于在由清潔化學(xué)品 對元件進(jìn)行噴涂的時(shí)候控制室元件的溫度。這種噴涂步驟的一種示例可以 是圖2的步驟206。該方法開始于步驟302。在步驟304，用清潔化學(xué)品以 初始流率對室元件進(jìn)行噴涂。初始流率可以基于操作者的判斷，也可以基 于事先用類似清潔化學(xué)品對類似元件進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)噴涂。
在步驟306，測量室元件的溫度。或者，也可以在清潔化學(xué)品從清潔 箱排出時(shí)測量其溫度。在步驟308，將測得的溫度與目標(biāo)溫度或溫度范圍
進(jìn)行比較。
目標(biāo)溫度或范圍可以選擇為使無意涂層106的刻蝕速率增大并使有意 涂層104和/或室元件材料102的刻蝕速率減小。另一種說法是，目標(biāo)溫度 范圍可以選擇為獲得對無意涂層106的足夠高刻蝕速率和對有意涂層104 和/或室元件材料102的足夠低的刻蝕速率。這樣，對于任何給定的清潔化 學(xué)品，可以畫出兩條曲線描繪了無意涂層刻蝕速率對溫度的關(guān)系曲線， 以及描繪了有意涂層和/或室元件的刻蝕速率對溫度的關(guān)系曲線。然后可以 選擇對無意涂層106、有意涂層104和室元件材料102賦予了可接受的刻 蝕速率的溫度范圍。
如果在步驟308發(fā)現(xiàn)測得的溫度大于目標(biāo)溫度范圍，則本方法可以轉(zhuǎn) 到步驟310，在該步驟減小清潔化學(xué)品的流率并繼續(xù)對室元件進(jìn)行噴涂。 然后，本方法回到步驟306，在該步驟重新測量溫度。
在步驟308，如果發(fā)現(xiàn)溫度不大于目標(biāo)溫度范圍，則本方法可以轉(zhuǎn)到 步驟312，在該步驟再次將測得的溫度與目標(biāo)溫度范圍進(jìn)行比較。如果在 步驟312發(fā)現(xiàn)測得的溫度低于目標(biāo)溫度范圍，則本方法可以轉(zhuǎn)到步驟 314。在步驟314，增大清潔化學(xué)品的流率并繼續(xù)對室元件進(jìn)行噴涂。從步 驟314，本方法回到步驟306,在該步驟重新測量溫度。
如果在步驟312，發(fā)現(xiàn)測得的溫度在目標(biāo)溫度范圍內(nèi)，則本方法可以 轉(zhuǎn)到步驟316，在該步驟判定用清潔化學(xué)品噴涂室元件的步驟是否完成。 對用清潔化學(xué)品噴涂室元件的步驟是否完成進(jìn)行的判定可以基于噴涂的延 續(xù)時(shí)間、對室元件的觀測、也可以基于對是否已將全部(或大部分)無意 涂層106從室元件清潔掉進(jìn)行判定的任何其他適當(dāng)方法。
如果在步驟316判定為清潔化學(xué)品的噴涂步驟尚未完成，則本方法可 以轉(zhuǎn)到步驟318，在該步驟繼續(xù)用清潔化學(xué)品噴涂元件。然后，本方法可 以轉(zhuǎn)到步驟306，本方法一直持續(xù)到在步驟316作出清潔化學(xué)品噴涂步驟 完成的判定時(shí)為止。此時(shí)，本方法可以轉(zhuǎn)到步驟320，在該步驟結(jié)束本方 法。
圖3的方法300可以用來完成圖2的方法200中的步驟206。
圖4是本發(fā)明的室元件噴涂設(shè)備400的示意圖。噴涂設(shè)備400可以用于執(zhí)行本申請所述的噴涂步驟。如圖4所示，噴涂設(shè)備400可以是箱子 402等，其將要清潔的元件404完全封閉?；蛘?，該設(shè)備也可以看起來是 上方帶有通風(fēng)櫥的開口箱子。在室元件404是較大的元件時(shí)，箱子402可 以用來清潔一個(gè)室元件404?；蛘撸绻鄠€(gè)元件各自小到足以配裝到箱 子402內(nèi)并小到足以允許由清潔化學(xué)品對多個(gè)元件進(jìn)行有效噴涂而不使多 個(gè)元件彼此干涉，則箱子402也可以用來同時(shí)清潔多個(gè)元件。噴涂設(shè)備 400還可以包括元件保持裝置406。元件保持裝置406可以是吊鉤、掛 鉤、架子或適于對室元件進(jìn)行保持的任何裝置。元件保持裝置406可以由 用來清潔室元件的清潔化學(xué)品所不能滲透或腐蝕的任何材料制成。
噴涂設(shè)備400可以包括噴涂噴嘴408，噴涂噴嘴408在圖4中被圖示 為位置沿著箱子402的左右側(cè)。應(yīng)當(dāng)明白，噴涂噴嘴408可以位于箱子 402的任何內(nèi)表面上，或者，噴涂噴嘴408也可以被懸掛在箱子402內(nèi)。 噴涂噴嘴408可以連接到清潔化學(xué)品供應(yīng)件410，清潔化學(xué)品供應(yīng)件410 可以接著連接到清潔化學(xué)品回收導(dǎo)管412。盡管所示導(dǎo)管412只連接到一 個(gè)清潔化學(xué)品供應(yīng)件410，但是應(yīng)當(dāng)明白，也可以與所示的另一清潔化學(xué) 品供應(yīng)件410進(jìn)行類似的連接?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)清潔化學(xué)品供應(yīng)件 410。
導(dǎo)管412可以連接到泵414，泵414可以接著連接到導(dǎo)管416和排出 管418。噴涂設(shè)備400還可以包括傳感器418，傳感器418可以適于測量 室元件404的溫度和/或流入排出管418中的任何清潔化學(xué)品的溫度。傳感 器420可以通過信號線422連接到控制器424。控制器424可以通過信號 線426連接到噴嘴408。盡管所示信號線426連接到一個(gè)噴嘴408，但是 可以理解，信號線426可以連接到任何噴嘴408或者全部噴嘴408。
在工作時(shí)，室元件404可以由元件保持裝置406懸掛或保持在適當(dāng)位 置。在安裝了室元件404之后，操作者或控制器就可以開始從噴嘴408向 室元件404噴涂清潔化學(xué)品。元件保持裝置406可以連接到旋轉(zhuǎn)裝置(未 示出)，該旋轉(zhuǎn)裝置使室元件404旋轉(zhuǎn)，以使室元件404的所有側(cè)都受到 清潔化學(xué)品噴涂。清潔化學(xué)品可以落在箱子402的底部并由排出管418收 集，清潔化學(xué)品可以由泵414經(jīng)導(dǎo)管416從排出管418泵送。清潔化學(xué)品可以經(jīng)過導(dǎo)管412直接泵送到清潔化學(xué)品源410，也可以在回到清潔化學(xué) 品源410之前先經(jīng)過過濾和/或恢復(fù)。
在噴涂操作過程中，可以由傳感器420測量室元件404的溫度，并通 過信號線422將溫度報(bào)告給控制器424。如果室元件404的溫度超過了目 標(biāo)溫度或目標(biāo)范圍，則控制器可以命令從噴嘴408減小清潔化學(xué)品的流 率。類似地，如果室元件404的溫度降到目標(biāo)溫度或目標(biāo)范圍以下，則控 制器可以命令從噴嘴408增大清潔化學(xué)品的流率。如前所述，可以直接測 量室元件404的溫度。另外，也可以通過對落在箱子402底部的清潔化學(xué) 品的溫度進(jìn)行測量來間接地測量室元件404的溫度。
如果通過簡單地增大清潔化學(xué)品的流率不能使室元件404的溫度升高 到可接受的溫度范圍，則可以在清潔化學(xué)品噴涂到清潔室404上之前使其 受到預(yù)熱。
噴嘴408可以作為一組受到控制，也可以受到單獨(dú)控制，以在室元件 404的具有較大量無意涂層106的部分設(shè)置更多的清潔化學(xué)品，并在室元 件404的具有較少量無意涂層106的部分設(shè)置較少的清潔化學(xué)品。
圖5是本發(fā)明的另一種噴涂設(shè)備500的示意圖。噴涂設(shè)備500可以與 圖4的噴涂設(shè)備400大體上類似，并有如下差別。在噴涂設(shè)備500中，室 元件404不是由元件保持裝置406懸掛和/或升高。相反，室元件404可以 被置于轉(zhuǎn)臺502上。轉(zhuǎn)臺502可以用來使室元件404旋轉(zhuǎn)。
在工作中，可以與圖4的噴涂設(shè)備400類似地操作噴涂設(shè)備500，并 有如下差別。在圖5的噴涂設(shè)備500中，室元件404可以被置于轉(zhuǎn)臺502 上而不是由元件保持裝置406懸掛。轉(zhuǎn)臺502可以旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使室元件 404旋轉(zhuǎn)，使得可能從噴嘴408噴涂的清潔化學(xué)品可以到達(dá)室元件404的 所有外部部分。
圖6是本發(fā)明的再一種噴涂設(shè)備600的示意圖。噴涂設(shè)備600可以與 圖5的噴涂設(shè)備500大體上類似，并有如下例外。噴涂設(shè)備600可以具有 內(nèi)部噴涂組件602。內(nèi)部噴涂組件602可以包括清潔化學(xué)品源604，清潔 化學(xué)品源604通過導(dǎo)管/支撐部件606連接到噴嘴608。噴嘴608可以類似 于噴嘴408。噴嘴608可以以可移動(dòng)和/或可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在導(dǎo)管/支撐部
件606上。另外，或者作為替代，導(dǎo)管/支撐部件606可以適于使噴嘴608 垂直地和/或旋轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)。盡管只示出了一個(gè)噴嘴608,但是應(yīng)當(dāng)明白，可 以使用多個(gè)噴嘴608并可將它們附裝到導(dǎo)管/支撐部件606。
控制器424可以由控制線610連接到清潔化學(xué)品源604。
盡管圖6所示噴涂設(shè)備600可以基于圖5的噴涂設(shè)備500，但是應(yīng)當(dāng) 明白，圖4的噴涂設(shè)備400也可以進(jìn)行類似更改。這樣，噴涂設(shè)備400可 以更改為包括內(nèi)部噴涂組件602，該組件適于在元件保持裝置406使室元 件404旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將清潔溶液噴涂在室元件404的內(nèi)部。
在工作中，噴涂設(shè)備600可以類似于圖4的噴涂設(shè)備400和圖5的噴 涂設(shè)備500那樣工作，并具有這里所述的附加功能。圖6的噴涂設(shè)備600 可以通過噴嘴608將清潔化學(xué)品噴涂在室元件404的內(nèi)部部分。清潔化學(xué) 品可以從清潔化學(xué)品源604經(jīng)過導(dǎo)管606流到噴嘴608。內(nèi)部噴涂組件 602可以獨(dú)立于噴嘴408工作，或者，內(nèi)部噴涂組件602可以與噴嘴408 相結(jié)合工作。
在噴涂操作過程中，噴嘴608可以旋轉(zhuǎn)，使室元件404的全部內(nèi)部部 分都可以由清潔成分進(jìn)行噴涂。噴嘴608的旋轉(zhuǎn)可以通過使導(dǎo)管/支撐部件 606旋轉(zhuǎn)或通過其他適當(dāng)方法來實(shí)現(xiàn)。另外，可以通過升高或降低導(dǎo)管/支 撐部件606或者其他適當(dāng)方法來使噴嘴608沿垂直方向移動(dòng)。
圖7是本發(fā)明的再一種噴涂設(shè)備700的示意圖。噴涂設(shè)備700可以大 體上類似于圖4的噴涂設(shè)備400，并有如下例外。圖4的噴涂噴嘴408可 以安裝在箱子402的內(nèi)壁上，圖7的噴嘴408可以安裝在臂702上。臂 702可以安裝在可圍繞箱子402的底部運(yùn)行的機(jī)械手(未示出)或軌道 (未示出)上。這樣，臂702可以圍繞室元件404移動(dòng)，以使清潔化學(xué)品 能夠從多個(gè)方向到達(dá)室元件404的所有外部部分。噴涂設(shè)備700還可以包 括清潔化學(xué)品源704，清潔化學(xué)品源704可以通過導(dǎo)管706連接到臂 702。導(dǎo)管706可以是柔性管，以使臂702能夠圍繞箱子402的內(nèi)部移動(dòng)。
在圖7中，所示的臂處于設(shè)備的左側(cè)。臂可以從該位置起線性地從設(shè) 備的一側(cè)掃到另一側(cè)，臂也可以在停留在同一位置的同時(shí)自轉(zhuǎn)。此外，臂 也可以在沿其軸線之一自轉(zhuǎn)的同時(shí)線性地掃過該設(shè)備?？蓜?dòng)的臂除了位于
側(cè)面外，也可以位于設(shè)備的頂部或底部。設(shè)備中也可以既有靜止的噴嘴也 有可動(dòng)的噴嘴。不同噴嘴或不同組噴嘴可以獨(dú)立地受到控制。獨(dú)立的控制 允許噴嘴或噴嘴組對較厚的積累區(qū)域進(jìn)行較長時(shí)間的處理或者以較快的化 學(xué)品流率進(jìn)行處理，以更加有效地對元件進(jìn)行清潔。有效的清潔既包括在 不發(fā)生過度刻蝕的情況下除去不希望的材料，也包括以最短的可能時(shí)間進(jìn) 行清潔。另外，該噴涂設(shè)備還可以從設(shè)備底部收集已噴射的化學(xué)品，并由
一個(gè)或多個(gè)泵414對其進(jìn)行泵送以便回收。
盡管在這些附圖中，所示箱子402的底部是平坦的，但它也可以是傾 斜的或者以其他方式構(gòu)造來幫助收集化學(xué)品。被回收的化學(xué)品可以立刻在 處理中重新使用，可以經(jīng)過過濾(化學(xué)方式和/或機(jī)械方式)并立刻重新使 用，也可以被泵送到回收站以便在重新使用之前進(jìn)行處理。
在工作中，圖7的噴涂設(shè)備700可以與圖4的噴涂設(shè)備400類似地工 作，并有以下區(qū)別。在圖4中，室元件404可以被旋轉(zhuǎn)，使噴嘴408可以 到達(dá)室元件404外部的所有部分。在圖7中，室元件404可以由元件保持 裝置406靜止地保持，而可安裝在臂702上的噴嘴408可以橫向地、垂直 地和/或旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)以到達(dá)室元件404的所有外部部分。
在上述所有實(shí)施例中，噴嘴408可以受到獨(dú)立控制，從而可以將較多 或較少的清潔化學(xué)品噴涂到室元件404中帶有較多或較少無意涂層106的 部分。
前述說明只是公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易 想到本發(fā)明范圍內(nèi)對上文公開的設(shè)備和方法進(jìn)行的改動(dòng)。
本申請要求2007年6月28日提交的題為"TANTALUM/TANTALUM NITRIDE STRIPPING OF CHAMBER PARTS USING SELETIVE ETCHING"的美國臨時(shí)專利申請No.60/946,983 (文檔號No.l2260/L)的 優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用而為了各種目的結(jié)合于此。
2003年7月17日提交的題為"METHOD OF SURFACE TEXTURING"的共有美國專利6,812,471的全部內(nèi)容通過引用而為了各種 目的結(jié)合于此。
2002年3月13日提交的題為"METHOD OF SURFACETEXTURING"的共有美國專利6,933,508的全部內(nèi)容通過引用而為了各種目的結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種對電子器件制造處理室的零件進(jìn)行清潔的方法，包括用酸噴涂所述零件；用去離子水噴涂所述零件；以及用氫氧化鉀處理所述零件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述酸包括酸混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從所述零件清潔金屬膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從所述零件清潔硅化合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用酸噴涂所述零件的步驟包括 用所述零件作為密閉室。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，用酸噴涂所述零件的步驟包括 測量所述零件的溫度并將測得的溫度與期望溫度進(jìn)行比較。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括提高酸的流率來提高所述零件 的溫度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括降低酸的流率來降低所述零件 的溫度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述期望溫度被選擇以提供零 件清潔率對零件刻蝕率的有利比率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用酸噴涂所述零件的步驟包 括將所述零件置于轉(zhuǎn)臺上并使所述轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用酸噴涂所述零件的步驟包 括與所述零件的涂敷有待清潔材料的部分相比，將所述噴涂優(yōu)先地定向 到所述零件的涂敷有更多待清潔材料的部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述零件包括有意沉積的涂 層，并且其中，用酸噴涂所述零件的步驟包括測量所述零件的溫度并將測 得的溫度與期望溫度進(jìn)行比較；并且其中，所述期望溫度被選擇以提供零 件清潔率對有意涂層刻蝕率的有利比率和零件清潔率對零件刻蝕率的有利 比率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在用酸噴涂所述零件之前，所述酸被加熱。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在用酸噴涂所述零件之前， 部分所述零件被遮蔽。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用去離子水噴涂所述零件的 步驟包括以約500至約2000p.s.i.之間的壓力噴涂所述水。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述水以約1000p.s.i.的壓力 被噴涂。
17. —種用于電子器件制造處理室的元件的噴涂清潔設(shè)備，包括 支撐部件；噴涂噴嘴，其附裝到所述支撐部件； 清潔化學(xué)品供應(yīng)件；以及導(dǎo)管，其適于從所述清潔化學(xué)品供應(yīng)件向所述噴涂噴嘴輸送清潔化學(xué)卩叩5其中，附裝到所述支撐部件的所述噴涂噴嘴適于旋轉(zhuǎn)和線性移動(dòng)，并 適于將清潔化學(xué)品的噴射從多個(gè)方向定向到電子器件制造處理室元件的內(nèi) 部。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴涂清潔設(shè)備，還包括溫度傳感器，所述 溫度傳感器適于測量所述室元件的溫度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的噴涂清潔設(shè)備，還包括控制器，所述控制 器適于將所述室元件的溫度與預(yù)定溫度范圍進(jìn)行比較，還適于改變由所述 噴涂噴嘴所噴涂的清潔化學(xué)品的流率。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的噴涂清潔設(shè)備，其中，所述控制器適于提 高清潔化學(xué)品的流率以提高所述室元件的溫度。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的噴涂清潔設(shè)備，其中，所述控制器適于降 低清潔化學(xué)品的流率以降低所述室元件的溫度。
22. —種用于電子器件制造處理室的元件的噴涂清潔設(shè)備，包括-清潔箱子；連接到臂的多個(gè)噴涂噴嘴； 安裝裝置，其適于將處理室元件保持在所述箱子內(nèi)；以及 清潔化學(xué)品供應(yīng)件，其連接到所述噴涂噴嘴；其中，所述臂適于使所述噴涂噴嘴移動(dòng)，以從多個(gè)方向?qū)⑶鍧嵒瘜W(xué)品 的噴涂定向到所述室元件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的噴涂清潔設(shè)備，還包括控制器，所述控制 器適于對來自各個(gè)噴涂噴嘴的清潔化學(xué)品噴射進(jìn)行定向，以使對所述室元 件的更重地涂敷有待清潔的膜的部分進(jìn)行沖擊的清潔化學(xué)品的量增多，并 使對所述室元件的更輕地涂敷有待清潔的膜的部分進(jìn)行沖擊的清潔化學(xué)品 的量減少。
全文摘要
本發(fā)明提供用選擇性噴涂刻蝕來清潔沉積室零件的方法和設(shè)備。在一個(gè)方面，提供了對電子器件制造處理室零件進(jìn)行清潔的方法，包括a)用酸噴涂零件；b)用DI水噴涂該零件；和c)用氫氧化鉀處理該零件。還提供了其他方面。
文檔編號C23G3/00GK101342534SQ20081012603
公開日2009年1月14日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者包立源, 盧建文, 薩曼莎·S·H·潭 申請人:應(yīng)用材料公司