用于清潔等離子體工藝室部件的濕法清潔工藝的制作方法
【專利說明】用于清潔等離子體工藝室部件的濕法清潔工藝 相關(guān)申請的交叉引用
[0001] 本申請要求于2014年9月17日提交的、美國臨時(shí)專利申請?zhí)枮?2/051920、名稱 為《WetCle曰nProcessforCle曰ningPl曰sm曰ProcessingChamberComponents》的優(yōu)先 權(quán)，通過引用將該申請的全文并入本文用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明一般性地設(shè)及清潔工藝，更具體地，設(shè)及用于從半導(dǎo)體工藝室的陶瓷、玻 璃、石英和娃部件清潔金屬和其它污染物的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 半導(dǎo)體工藝室是由多種不同類型材料制造的非常精確成形的部件的復(fù)雜組件。通 常，半導(dǎo)體工藝室由侶或不誘鋼形成。在半導(dǎo)體工藝室中的部件可包括陶瓷、不誘鋼、侶、玻 璃、石英、各種娃化合物（一氧化娃、二氧化娃、碳化娃等）和其它材料。運(yùn)些部件中有很多 是昂貴和復(fù)雜的、具有許多精準(zhǔn)的表面和精準(zhǔn)的形狀的部件。
[0004] 在半導(dǎo)體工藝室中，將許多類型的工藝實(shí)施到半導(dǎo)體晶片上。從半導(dǎo)體晶片中去 除的化學(xué)殘留物和材料殘留物沉積在半導(dǎo)體工藝室內(nèi)部的各種部件上。從半導(dǎo)體晶片中 去除的化學(xué)殘留物和材料殘留物必須周期性地清潔，并從半導(dǎo)體工藝室的內(nèi)表面和部件去 除。 陽〇化]從用過的工藝室部件中去除運(yùn)些殘余物可W是具有挑戰(zhàn)性的，往往比用相應(yīng)的新 工藝室部件更換已使用的工藝室部件更貴更困難。用過的工藝室部件可W隨后進(jìn)行處置。 所需要的是一種用于將用過的工藝室部件充分清潔W允許所述清潔的和用過的工藝室部 件再利用的更有效和更高效的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 從廣義上說，本發(fā)明通過提供用于清潔用過的工藝室部件的系統(tǒng)和方法滿足運(yùn)些 需要。但是應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可W用包括工藝、裝置、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或設(shè)備的多 種方式來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的幾個創(chuàng)造性實(shí)施例描述如下。
[0007] 一個實(shí)施例提供了用于清潔等離子體工藝室部件的方法。將待清潔的部件從等離 子體工藝室拆除。所拆除的部件包括沉積在其上的材料。給所拆除的部件實(shí)施基本清潔工 藝。對所拆除的所述部件實(shí)施去除油污工藝，從所拆除的部件去除沉積的材料，W產(chǎn)生清潔 的部件，并且所述清潔的部件可W干燥并準(zhǔn)備在等離子體工藝室中再利用。
[0008] 去除沉積在所拆除的部件上的至少一種材料包括：將加熱的氧化溶液施加到所沉 積的材料上，W氧化所沉積的材料的第一部分。施加剝離溶液，W去除所沉積的材料的氧化 的第一部分。施加蝕刻溶液，W從所拆除的所述部件去除所沉積的材料的第二部分。
[0009] 氧化溶液可W包括氨氧化鐘化OH)和/或高儘酸鐘（KMrA)。一種氧化溶液混合 物可W包括比例為介于約5份氨氧化鐘化OH)比約2份高儘酸鐘（KMn〇4)之間的氨氧化鐘 化OH)和高儘酸鐘（KMn〇4)的混合物。
[0010] 剝離溶液可W包括氨氣酸化巧和/或硝酸（hn〇3)。一種剝離溶液混合物可W包 括氨氣酸化巧和硝酸（hn〇3)的混合物，其比例為約1份氨氣酸化巧和約1份硝酸（hn〇3)。
[0011] 蝕刻溶液可包括氨氣酸化巧和/或硝酸（HN03)和/或乙酸（HAc)。一種蝕刻溶液 混合物包括氨氣酸（HF)、硝酸（HN03)和乙酸（HAc)的混合物，其比例為約1份氨氣酸（HF)、 約7. 5份硝酸（HN03)和約3. 7份乙酸（HAc)。氧化溶液、剝離溶液和/或蝕刻溶液可W用 水稀釋。
[0012] 可W在等離子體工藝室中安裝所述清潔的部件，在所述等離子體工藝室中設(shè)置襯 底，并在所述襯底上實(shí)施等離子體工藝。
[0013] 另一個實(shí)施例提供一種等離子體工藝室部件，其包括蝕刻的表面，所述蝕刻的表 面被蝕刻，W去除沉積在所述等離子體工藝室部件上的至少一種材料。所述蝕刻的表面包 括將加熱的氧化溶液施加到所述等離子體工藝室部件上的沉積材料，W氧化所沉積的材料 的第一部分。所述氧化溶液包括氨氧化鐘化0巧和高儘酸鐘（KMn〇4)的混合物。將剝離溶 液施加到所述等離子體工藝室部件上，W從所述等離子體工藝室部件去除所沉積的材料的 被氧化的第一部分。所述剝離溶液包括氨氣酸化巧和硝酸（hn〇3)的混合物。施加蝕刻溶 液，W從所述等離子體工藝室部件去所沉積的材料的第二部分。所述蝕刻溶液包括氨氣酸 (HF)、硝酸（HN03)和乙酸（醋酸）的混合物。所述清潔的部件可W干燥，然后重新使用。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括對W前不能被清潔和重復(fù)使用的部件進(jìn)行清潔和再利用的能 力。通過重新使用部件而提供的另一個優(yōu)點(diǎn)包括，通過需要較少的更替部件來降低運(yùn)營成 本。然而另一個優(yōu)點(diǎn)包括減少使用過的部件的廢物流。
[0015] 從下面的結(jié)合附圖的、W舉例的方式示出本發(fā)明的原理的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的 其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0016] 通過下面的結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，本發(fā)明將會容易地得到理解。
[0017] 圖1是用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的半導(dǎo)體工藝室的簡化示意圖。
[0018] 圖2是用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、沉積在從半導(dǎo)體工藝室中拆除的部件的表面 上的娃和金屬化合物的放大視圖。
[0019] 圖3A是示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、在清潔用過的工藝室部件中所執(zhí)行 的方法操作的流程圖。
[0020] 圖3B示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、從半導(dǎo)體工藝室去除的邊緣環(huán)。
[0021] 圖3C示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、放置在熱水浴中的要清潔的部件。
[0022] 圖3D示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、被支撐在可選部件支撐件內(nèi)的部件。
[0023] 圖3E示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、被支撐在熱水浴中的可選部件支撐件 內(nèi)的部件。
[0024] 圖3F示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、具有可選的攬拌機(jī)構(gòu)的在熱水浴中的 部件。
[0025] 圖3G示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、被支撐在沖洗系統(tǒng)中的部件。
[00%] 圖3H示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、被支撐在干燥爐中的部件。
[0027] 圖4是示出了用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的、在刻蝕使用過的工藝室部件的表面中 執(zhí)行的方法操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 現(xiàn)在將描述用于清潔用過的工藝室部件的幾個示例性實(shí)施例。對本領(lǐng)域的技術(shù)人 員，顯而易見的是，本發(fā)明可W在沒有本文所闡述的一些或全部具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。
[0029] 半導(dǎo)體制造過程產(chǎn)生各種副產(chǎn)品。W舉例的方式來說，在蝕刻工藝室中進(jìn)行的蝕 刻工藝可能會產(chǎn)生從正在處理的半導(dǎo)體晶片中去除的揮發(fā)性的娃和金屬的化合物。揮發(fā)性 的娃和金屬的化合物的至少一部分沉積和凝結(jié)成在蝕刻工藝室內(nèi)的各種表面上的固體形 式。如果沉積不使用合適的室清潔工藝定期從蝕刻工藝室中去除，則娃和金屬的化合物沉 積會產(chǎn)生不希望的粒子。
[0030] 對蝕刻工藝室實(shí)施室清潔工藝，W去除娃和金屬的化合物沉積物的至少一部分。 然而，全面的室清潔會經(jīng)常需要拆卸蝕刻工藝室和拆除各種部件。然后，在重新組裝蝕刻工 藝室前，每個部件可W單獨(dú)地清潔和檢查。
[0031] 圖1是用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的半導(dǎo)體工藝室100的簡化示意圖。半導(dǎo)體工藝 室100由室側(cè)壁139、室頂部137和出口 138圍成。出口 138可禪合到真空累151，W將揮 發(fā)性等離子體副產(chǎn)物從工藝室100抽出。
[0032] 半導(dǎo)體工藝室100還包括下電極108,其通常包含用于牢固夾持用于在半導(dǎo)體工 藝室中進(jìn)行處理的半導(dǎo)體襯底93的靜電卡盤。下電極108被在下電極和支撐殼體143之 間的絕緣環(huán)95支撐。下電極108可W基本上由一個或多個RF禪合環(huán)114、一個或多個邊 緣環(huán)118和一個或多個絕緣環(huán)89包圍。RF禪合環(huán)114、邊緣環(huán)118及絕緣環(huán)89由絕緣體 149支撐。
[0033] 半導(dǎo)體工藝室100還包括上電極組件105,上電極組件105包括上電極104、氣體 分配板101和支撐層