專利名稱：刻蝕設(shè)備組件的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種刻蝕設(shè)備組件的清洗方法。
背景技術(shù)：
隨著器件關(guān)鍵尺寸的縮小，對晶片表面玷污的控制變得越來越關(guān)鍵。如 果在生產(chǎn)過程中引入了顆粒等污染源，就可能引起電路的開路或斷路，因而 在半導(dǎo)體工藝制造中，如何避免在工藝制造中的污染是必須要關(guān)注的問題。隨著生產(chǎn)中設(shè)備自動化程度的提高，人員與產(chǎn)品的交互變少，防止生產(chǎn)中帶 來顆粒的重點已更多地放到了生產(chǎn)設(shè)備所產(chǎn)生的顆粒上面。如設(shè)備長期工作 后，其內(nèi)部各組件上會積累一些附著物，該附著物的脫落就是一個很常見的 污染源。為此，在生產(chǎn)過程中，需要經(jīng)常對設(shè)備的各組件進行清潔，去除其 上的附著物，以防止其脫落導(dǎo)致對晶片的顆粒玷污。以干法刻蝕設(shè)備為例，千法刻蝕是用化學(xué)或物理的方法有選擇地從晶片 表面去除不需要的材料的過程，通常是利用低壓等離子體放電來實現(xiàn)這一晶 體表面的材料去除的。因其刻蝕具有各向異性，可得到較好的側(cè)壁剖面形狀， 現(xiàn)已成為亞微米尺寸下刻蝕器件的最主要方法。但是，在干法刻蝕過程中， 因等離子氣體、晶片、刻蝕氣體等相互反應(yīng)而產(chǎn)生的副產(chǎn)物會附著在設(shè)備內(nèi) 的各組件上，如果長期不對其進行清洗去除，就會成為工藝過程中的污染源， 造成晶片的顆粒玷污，降低生產(chǎn)的成品率。圖l為說明現(xiàn)有技術(shù)中因顆粒玷污造成刻蝕結(jié)果不正常的器件剖面圖，如圖1所示，對襯底101上的薄膜102進行 刻蝕時，若晶片表面平整沒有缺陷，刻蝕開孔103的邊緣整齊，圖形完整；但 若晶片表面存在顆粒玷污104，則會導(dǎo)致刻蝕開孔105的邊緣變形嚴重，而這 一刻蝕圖形的變形，會造成器件性能下降，成品率降低。目前，對刻蝕設(shè)備組件進行清潔的方法主要有兩種， 一種是利用噴砂處 理來去除設(shè)備內(nèi)附著的聚合物，但是該方法需要使用專用的噴砂機，成本較 高；另一種是利用HF酸溶液對各組件進行浸泡及清洗，該溶液可實現(xiàn)對組件 的較為徹底清潔。但是該HF酸溶液具有較強的酸腐蝕性，易對設(shè)備組件造成 一定的損傷，減小設(shè)備的使用壽命，同時還會影響工藝的穩(wěn)定性。如，利用
該HF酸溶液對鋁制組件進行浸泡，會將組件上的氧化鋁涂層破壞掉，結(jié)果造 成組件在清洗后再重新安裝回設(shè)備時，設(shè)備內(nèi)部的環(huán)境不同于清洗前，導(dǎo)致 工藝不穩(wěn)定，需要預(yù)先進行大批的預(yù)生產(chǎn)操作，直至恢復(fù)了組件狀態(tài)，工藝 再次穩(wěn)定后，才可以恢復(fù)正常生產(chǎn)，使得設(shè)備的利用率降低。申請?zhí)枮?1820298.5的中國專利公開了 一種刻蝕設(shè)備組件的清洗方法，該 方法利用一種酸性清洗液對設(shè)備組件進行清洗，該清洗液由酸性緩沖劑、有 機溶劑和氟化物組成，并要求該清洗液配制的PH值保持在3到6之間。該方法 可以減輕對設(shè)備金屬組件的腐蝕損傷，但因其所用的清洗液仍具有腐蝕性， 對組件有一定程度的損傷， 一方面仍會造成設(shè)備使用壽命下降，另一方面也 會因組件表面狀態(tài)的改變而影響設(shè)備內(nèi)的原有環(huán)境，造成工藝不穩(wěn)定。另外， 該清洗液的配制需要進行PH值的測試，操作較為復(fù)雜，實現(xiàn)起來不很方便。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了 一種刻蝕設(shè)備組件的清洗方法，該方法釆用對組件沒有損 傷的清洗液對設(shè)備組件進行清洗，既防止了設(shè)備內(nèi)附著物對晶片的玷污，又 不會因清洗造成對設(shè)備組件的損傷。本發(fā)明提供的 一種刻蝕設(shè)備組件的清洗方法，包括步驟將待清洗的刻蝕設(shè)備組件浸入丙酮溶液中；用去離子水沖洗所述組件；將所述組件放入烘箱中進行烘烤。其中，所述浸入丙酮的時間在10至60分鐘之間。其中，所述烘箱的溫度在50到100°C之間，所述烘烤時間在10到60分 鐘之間；所述烘箱內(nèi)還可以通入惰性氣體。其中，在沖洗所述組件前，先將所述組件放入去離子水中或入丙酮溶液 中進行超聲波清洗的處理；且所述超聲波清洗時間在1到30分鐘之間。其中，所述刻蝕設(shè)備是等離子去膠機。其中，所述組件是鋁制的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明的刻蝕設(shè)備組件的清洗方法，針對刻蝕設(shè)備的特點，采用對組件 沒有損傷，且具有較強去除光刻膠及有機物能力的丙酮溶液，結(jié)合超聲波清 洗方法，對刻蝕設(shè)備的組件進行清洗。本發(fā)明的清洗方法不僅可以有效防止
設(shè)備內(nèi)附著物脫落導(dǎo)致的對晶片的顆粒玷污，還因其對設(shè)備的組件不具有腐 蝕力，不會損傷組件，而延長了設(shè)備的使用壽命。另外，本發(fā)明的清洗方法， 在清洗前后對組件狀態(tài)影響不大，只是清除了其上的附著物，不會改變設(shè)備 內(nèi)的工作環(huán)境，有利于生產(chǎn)的穩(wěn)定進行，可以省去正式生產(chǎn)前的預(yù)生產(chǎn)恢復(fù) 步驟，提高了設(shè)備的利用率。本發(fā)明的刻蝕設(shè)備組件的清洗方法，所用的清洗液不需要進行專門的配 制，具有操作簡便的特點。


圖2為本發(fā)明刻蝕設(shè)備組件清洗方法的流程圖； 圖3為等離子去膠機的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖 對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。本發(fā)明的處理方法可凈皮廣泛地應(yīng)用到許多應(yīng)用中，而不應(yīng)理解為僅僅適 用于對刻蝕設(shè)備組件的清洗，對于其它設(shè)備組件的去除附著物的清洗，本發(fā) 明的方法也同樣可以適用。下面是通過較佳的實施例對本發(fā)明的處理方法加 以具體說明，當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人 員所熟知的一般的替換無疑地涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。要實現(xiàn)既能將刻蝕設(shè)備內(nèi)的組件清洗干凈，又不損傷該設(shè)備組件，首先 就要對刻蝕設(shè)備內(nèi)附著物的性質(zhì)有一定的了解。通常的干法刻蝕工藝都是在 光刻后進行，利用光刻后在晶片上形成的光刻膠掩膜圖形，進行刻蝕，實現(xiàn) 掩膜圖形在硅片上的復(fù)制。在這一刻蝕過程中，主要可由兩個方面產(chǎn)生一些 刻蝕后的副產(chǎn)物，并形成刻蝕設(shè)備中的附著物 一是掩膜用的光刻膠與刻蝕 氣體反應(yīng)，形成一些含膠的聚合物；二是待刻蝕的材料與刻蝕氣體反應(yīng)，形 成一些有機聚合物。故而，可以推出刻蝕設(shè)備內(nèi)的附著物主要是由含膠聚合 物和有機聚合物組成。這類聚合物附著在設(shè)備內(nèi)的各組件上，當該聚合物附 著物較厚時，發(fā)生脫落，對反應(yīng)室和晶片造成玷污。針對干法刻蝕設(shè)備的這 一特點，本發(fā)明的清洗方法中主要利用了丙酮溶液對光刻膠和有機物的強去 除能力，及其對組件的無腐蝕性對刻蝕設(shè)備的組件進行了清洗。
圖2為本發(fā)明刻蝕i殳備組件清洗方法的第一實施例的流程圖，結(jié)合圖2 對本發(fā)明的第 一 實施例進行詳細介紹。
本實施例中，對等離子去膠機的組件進行清洗，該設(shè)備主要用于光刻膠 的干法去除，設(shè)備內(nèi)組件上的附著物中的膠含量較高。圖3為等離子去膠機 的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該去膠機主要包括反應(yīng)室301,射頻電源302, 氣體供給裝置307，真空系統(tǒng)308，與射頻電源302相連的上、下電極303和 304，支撐臺305，以及氣體電離化腔室306和氣體擴散網(wǎng)310。其中，位于 刻蝕的反應(yīng)室內(nèi)的各組件，包括反應(yīng)室內(nèi)壁、氣體擴散網(wǎng)310、支撐臺305、 甚至內(nèi)部各固定螺釘上常會有一定的附著物積累，雖然其與沉積薄膜的設(shè)備 相比，該附著物在設(shè)備內(nèi)的覆蓋率較低，但若不及時對其進行清洗，仍會成 為工藝制作中的顆粒污染源。
傳統(tǒng)清洗方法易對設(shè)備組件造成損傷，以氣體擴散網(wǎng)為例，其材制通常 為鋁制品，表面上有一層氧化鋁薄膜。如果使用傳統(tǒng)的含酸清洗液進行清洗， 因該氣體擴散網(wǎng)上的附著物具有區(qū)域性，表面覆蓋率并不高，在清洗過程中 該酸性清洗液與氧化鋁薄膜的較長時間的接觸是不可避免的，而這一長時間 接觸必然會破壞該組件表面的氧化鋁薄膜，使得組件表面狀態(tài)發(fā)生變化，這 也就導(dǎo)致了清洗后設(shè)備內(nèi)部的工作環(huán)境與清洗前不同，結(jié)果清洗后再進行的 工藝出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，表現(xiàn)為反應(yīng)室內(nèi)的氣流不穩(wěn)定，刻蝕結(jié)果的均勻性 較差，刻蝕速率發(fā)生偏差等。只有先進行大量的預(yù)生產(chǎn)，等待設(shè)備狀態(tài)恢復(fù) 后，才能將該設(shè)備正式投入生產(chǎn)使用，降低了設(shè)備的利用率。
為防止清洗過程中組件表面受到類似的損傷，希望能采用對組件表面沒 有腐蝕作用的清洗液對其進行清洗。本實施例中，利用丙酮為清洗液，保持 了清洗后組件表面的完好性，確保了上述情況不會發(fā)生。下面以該氣體擴散 網(wǎng)的清洗為例，對本發(fā)明的清洗方法進行詳細說明。
首先，將欲清潔的組件拆下(S201)，本實施例中為氣體擴散網(wǎng)310。因 為本去膠機是用于去除光刻膠的，其內(nèi)的附著物主要包含了 一些光刻膠的反 應(yīng)產(chǎn)物，故而本實施例中采用了去膠和去有機物能力較強的丙酮溶液對其進 行清洗可以達到較好的清洗效果。同時，因丙酮溶液對氧化鋁沒有腐蝕作用， 可以保持該氣體擴散網(wǎng)表面的氧化鋁薄膜不發(fā)生變化，也就保證了清洗后設(shè) 備的工作環(huán)境與清洗前相同，可以不需要進行預(yù)生產(chǎn)處理，而直接進入生產(chǎn)200610116905.0
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下一步就是將該拆下的組件浸入丙酮溶液中(S202),本步主要是利用丙 酮溶液對附著物中的膠及有機物的溶解作用，將組件上的附著物泡得松軟， 甚至從組件上脫落。為使清潔更徹底，本步漫泡需持續(xù)一定的時間，具體時 間可由附著物的多少決定，通常可在10至60分鐘之間，如為15分鐘、30分 鐘或45分鐘等。本實施例中，組件在丙酮溶液中的浸泡是在室溫下進行的， 無需加熱；在本發(fā)明的其他實施例中，也可以對其進行加熱浸泡的處理，但 因丙酮易揮發(fā)，加熱的溫度不可以過高，如可以在20到50。C之間。
如果經(jīng)過浸泡后，組件上的附著物已脫落干凈，則可以直接進行后面的 沖洗步驟，否則，還需加入一步超聲波處理步驟。
當浸泡后的組件由丙酮溶液中取出后，將其放入超聲波清潔設(shè)備中，對 其進行超聲波清洗(S203 )。在本步處理中，可以在超聲波設(shè)備中充入去離 子水，將組件放入去離子水中進行超聲波清洗處理，也可以仍利用丙酮溶液 進行超聲波處理，但最好不要再用前一步的丙酮溶液，而是更換為千凈的丙 酮溶液，以達到更好的清洗效果。本實施例中，選用了利用去離子水進行超 聲波處理的方法。本步超聲波處理，可以利用超聲波的強清潔能力，將前一 浸泡步驟中已泡得松軟，但還未能脫落的附著物去除干凈，以達到徹底清潔 組件的目的。
超聲波清洗的原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號，通過換能器 轉(zhuǎn)換成高頻機械振蕩而傳播到介質(zhì)，清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間 的向前輻射，使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡，存在于液體中的微小 氣泡在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然 閉合，在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力，破壞不溶 性污物而使它們分散于清洗液中，達到清洗和沖刷組件表面的作用。本實施 例中利用超聲波進行清洗的時間可以在1到30分鐘之間，如為5分鐘、IO分鐘、 20分鐘等，具體時間的長短可以根據(jù)組件上附著物的多少和組件的堅固度確 定，如果是對易碎的組件，最好采用較短的超聲時間，如1至5分鐘左右。本 步的超聲波處理，也可以同時進行加熱處理，加熱溫度也無需太高，如可以 在20到50"C之間。
超聲波處理完成后，為防止脫落的附著物殘渣仍粘附在組件上，利用去
離子水對組件進行沖洗(S204),以將其表面的殘渣沖去。
接著，需對清洗千凈的組件進行千燥處理，即，將該組件送入烘箱中進
行烘烤(S205 )。在進行烘烤前，為達到更好的清潔效果， 一般需利用惰性氣 體將組件表面的去離子水吹去，以防止烘烤后會在組件上留下水跡。本步烘 烤中，烘箱的溫度可以設(shè)置在50到100。C之間，如為60。C、 80。C等，具體 到本實施例，因組件為鋁制品，烘箱的溫度最好設(shè)置在80°C以下，如為70('C; 烘烤的時間可以在10到60分鐘之間，如為15分鐘、30分鐘或45分鐘等。 此外，因該組件是應(yīng)用于真空設(shè)備中，為達到更高的清潔度，還可以在其烘 烤期間向烘箱內(nèi)通入惰性氣體。
對組件進行干燥處理后，完成了對組件的清洗，可以將其安裝回設(shè)備中 (S206)。本實施中對該組件的清洗利用的是丙酮，其不會對鋁制的氣體擴散 網(wǎng)有所損傷，也不會損壞其表面的氧化鋁膜，可以保證其在清洗后和清洗前 的狀態(tài)是一致的。安裝后，該設(shè)備可以直接用于生產(chǎn)中，無需再進行大量的 預(yù)生產(chǎn)恢復(fù)清洗前狀態(tài)。
本實施例中是以等離子去膠機中的氣體擴散網(wǎng)的清洗為例，說明了本發(fā) 明的清洗方法，在本發(fā)明的其他實施例中，還可以利用本發(fā)明的清洗方法對 該去膠機中的其他組件，如支撐臺等進行清洗；或?qū)ζ渌涛g設(shè)備，如離子 銑、反應(yīng)離子刻蝕機等中的組件，如支撐臺、螺釘、加熱裝置等進行清洗， 同樣可以避免傳統(tǒng)的酸性清洗液對各組件造成的損傷，延長設(shè)備的使用壽命， 省去正式生產(chǎn)前的預(yù)生產(chǎn)恢復(fù)步驟，提高設(shè)備的利用率。
本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和 修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種刻蝕設(shè)備組件的清洗方法，其特征在于，包括步驟將待清洗的刻蝕設(shè)備組件浸入丙酮溶液中；用去離子水沖洗所述組件；將所述組件放入烘箱中進行烘烤。
2、 如權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于所述浸入的時間在10 至60分4中之間。
3、 如權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于所述烘箱的溫度在50 到100。C之間。
4、 如權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于所述烘烤時間在10到 60分鐘之間。
5、 如權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于所述烘箱內(nèi)通入了惰性 氣體。
6、 如權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于在沖洗所述組件前，先 將所述組件放入去離子水中進行超聲波清洗的處理。
7、 如權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于在沖洗所述組件前，先 將所述組件放入丙酮溶液中進行超聲波清洗的處理。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的清洗方法，其特征在于所述超聲波清洗時 間在1到30分鐘之間。
9、 如權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于所述刻蝕設(shè)備是等離子 去膠機。
10、 如權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于所述組件是鋁制的。
全文摘要
公開了一種刻蝕設(shè)備組件的清洗方法，包括步驟將待清洗的刻蝕設(shè)備組件浸入丙酮溶液中；用去離子水沖洗所述組件；將所述組件放入烘箱中進行烘烤。本發(fā)明的清洗方法采用對組件沒有損傷的丙酮溶液對設(shè)備組件進行清洗，一方面延長了設(shè)備的使用壽命，另一方面也有利于生產(chǎn)的穩(wěn)定進行，可以省去正式生產(chǎn)前的預(yù)生產(chǎn)恢復(fù)步驟，提高了設(shè)備的利用率。
文檔編號H01L21/00GK101154558SQ20061011690
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者戴祺山, 朱立頂, 段昧存, 肖建民 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司