用于等离子体处理腔的元件的石英表面的湿清洁方法

专利名称：：用于等离子体处理腔的元件的石英表面的湿清洁方法用于等离子体处理腔的元件的石英表面的湿清洁方法背景半导体基材，如硅晶片在等离子体处理腔中通过包括沉积，干刻蚀和抗蚀剂剥离工艺在内的技术处理。将这些腔的元件表面暴露于等离子体和腐蚀气体并连续受其侵蚀。由于该暴露，这些元件被侵蚀并积聚副产物堆积物，需要更换或彻底清洁。最终，元件磨损和在腔中变得不可用。这些元件称作"消耗品"。因此，如果部件的寿命短，那么消耗品的成本高(即，部件成本/部件寿命)。概述提供了湿清洁用于等离子体处理腔(其中处理半导体基材)的元件的石英表面的方法。一个优选实施方案包括a)将元件的至少一个石英表面与至少一种有效地从石英表面脱脂和除去有机污染物的有机溶剂接触；b)在a)之后，将石英表面与有效地从石英表面除去有机和金属污染物的弱碱性溶液接触；c)在b)之后，将石英表面与有效地从石英表面除去金属污染物的第一酸溶液接触；d)在c)之后，将石英表面与包含氢氟酸和硝酸的第二酸溶液接触以从石英表面除去金属污染物；和e)视需要重复d)至少一次。用于等离子体处理腔(其中处理半导体基材)的元件的一个优选实施方案包括至少一个石英表面，其上的A1，Ca，Cr，Cu，Fe，Li，Mg，Ni，K，Na，Ti，Zn，Co和Mo的量是(x1(T个原子/cm2):Al<300;Ca<95;Cr<50;C"50;Fe"5;Li"0;Mg"0;Ni"0;"100;Na"00;Ti"0，Zn"O,Co"0和Mo"0。提供了抗蚀剂剥离装置的一个优选实施方案，其包括抗蚀剂剥离腔；可操作以产生等离子体和将反应性物种引入抗蚀剂剥离腔的远程等离子体源；和包括至少一个已被湿清洁的石英表面的导流板。提供了等离子体处理腔的一个优选实施方案，其包括至少一个包括至少一个已被清洁的石英表面的元件，其中石英表面在等离子体处理腔中暴露于等离子体和/或工艺气体。在等离子体处理腔中处理半导体基材的方法的一个优选实施方案包括清洁至少一个元件的至少一个石英表面，将如此清洁的元件放在等离子体处理腔中使得该元件暴露于等离子体和/或工艺气体，所述等离子体处理腔包含半导体基材；和远离等离子体处理腔或在其内部将工艺气体激发成等离子体态以处理该基材。附图的简要描述图1描绘包括石英导流板的抗蚀剂剥离腔的示例性实施方案。图2描绘基材的一个实施方案，该基材包括可在图1所示抗蚀剂剥离腔中处理的抗蚀剂。图3描绘等离子体处理腔，其包括具有一个或多个石英表面的元件。详细描述在等离子体处理操作中，半导体基材，如硅晶片进行等离子体刻蚀工艺以从基材上除去材料，和/或进行沉积工艺，如化学蒸气沉积(CVD)和等离子体增强化学蒸气沉积(PECVD)工艺，以使材料在基材上沉积。刻蚀工艺从基材上除去金属，半导体和/或绝缘体材料，例如，介电材料。沉积工艺可在基材上沉积，例如，各种金属，如铝，钼和钨，和介电材料，如二氧化硅和氮化硅。抗蚀剂剥离腔用于半导体器件制造工艺以从半导体基材上除去保护掩模，如抗蚀剂材料，如，有机光致抗蚀剂。也称作"灰化"的干剥离是一种在抗蚀剂剥离腔中进行以从半导体结构中除去抗蚀剂的等离子体刻蚀技术。已经确认，等离子体刻蚀，沉积和/或抗蚀剂剥离工艺导致在等离子体腔中无机和有机污染物聚集在元件的石英(Si02)表面上，即，在由石英制成的元件的(如，整体元件)的表面上或在除了至少一种其它材料还包含石英的元件，例如，包括作为外层在下方基材上形成的石英涂层的元件的石英表面上。本文所用的术语"外表面"是指该元件的整个外表面，可包括一个或多个石英表面。外表面可包括至少一个不是石英的表面，例如，非涂覆表面。具有石英表面的用于等离子体处理装置的元件包括，例如，介电窗，工艺气体注射器和/或注射环，观察孔，等离子体约束环，聚焦环和在基材支撑物上的基材周围的边缘环，和用于分配工艺气体的气体分配板和导流板。该元件可具有各种形状，包括板形，环形，圆盘形，圆柱形以及这些形状和其它形状的组合。在等离子体刻蚀，沉积和抗蚀剂剥离工艺过程中，刻蚀副产物，沉积材料，剥离副产物和其它材料可沉积在等离子体腔中的元件的石英表面上。在抗蚀剂剥离腔中，包括有机和无机污染物的剥离副产物可聚集在气体分配板和导流板的底表面上和造成剥离速率下降。尽管不愿局限于任何特定理论，剥离速率下降的机理据信是由于与在清洁的Si02表面上的复合相比在例如AlxOy和TiOy沉积物上的表面复合的增加而引起的下游原子氧流量的损失。考虑到与用于等离子体处理装置的元件的石英表面污染有关的上述问题，提供了清洁这些石英表面的方法。石英表面优选为在等离子体处理腔中暴露于等离子体和/或腐蚀工艺气体的表面。该方法的优选实施方案可用于清洁由石英制成的元件(如，整体元件)和具有一个或多个石英表面的元件，例如，石英涂覆元件。该方法可通过从已在等离子体处理腔中暴露于等离子体的元件，即，用过的元件的石英表面上除去有机和无机污染物而修复用过的部件，以实现所需低水平的在石英表面上的至少所选金属污染物。清洁用于等离子体处理装置的元件的石英表面的方法的一个优选实施方案包括可有可无的第一步骤，它是预清洁，或"粗清洁"步骤。当元件的石英表面被确定为高度污染，例如，石英表面上的污染水平足够严重从而能够肉眼看见时，优选进行预清洁步骤。预清洁步骤包括使用去离子(DI)水的高压(例如，约20psi至约80psi)喷雾沖击元件的外表面。将外表面喷洗直至除去不牢固的表面沉积物，如，喷洗约5分钟至约15分钟。在用水清洁外表面之后，将元件干燥。干燥步骤优选使用清洁干燥的空气或类似物。在该实施方案中，元件的一个或多个石英表面可被遮盖以防与清洁化学品接触。例如，对于石英窗，密封表面可使用"TEFLON"夹具或石英环，或使用无污染物的带子或类似物遮盖。可见沉积物优选使用过滤的加压C02或类似物从元件的外表面的非遮盖部分被除去。在该实施方案中，元件的外表面随后用DI水漂洗合适的时间，如约5分钟至约15分钟，以从外表面上除去不牢固的颗粒，这样完成第该元件随后使用以下描述的增强湿清洁步骤进行清洁。在该实施方案中，增强湿清洁步骤优选包括三个步骤，即，该方法的步骤二至四。在该实施方案中，第二步骤优选将该元件的石英表面脱脂以除去有机污染物，如手指油污，油脂，颗粒和有机化合物。有机污染物可在各种等离子体工艺(包括使用CHF3，CF4和类似工艺气体的金属刻蚀工艺)过程中，或在使用CF4，(^6或类似物的抗蚀剂剥离工艺过程中沉积在石英表面上。在该实施方案中，进行第三步骤以除去在第一步骤之后留在元件的石英表面上的有机污染物和除去无机污染物。在该实施方案中，第四步骤是最终清洁和包装步骤。在该实施方案中，第二步骤包括起始使用DI水将元件漂洗以除去石英表面上的不牢固的颗粒，通常约5分钟至约15分钟，随后干燥该元件。在该实施方案中，第二步骤包括随后将外表面与合适的第一溶剂接触。本文所用的术语"接触"是指，通过任何有效地除去存在于外如，所要清洁的元件可浸没或浸渍在液体中，或用该液体喷洗或喷溅。第一溶剂是有机溶剂，优选异丙基醇。元件优选在第一溶剂中在温度约2(TC至约25'C下浸渍约15分钟至约30分钟，并随后用非污染擦拭物擦拭直至在擦拭时没有从石英表面除去可见的残余物。该元件随后使用DI水漂洗以除去残余第一溶剂和不牢固的表面颗粒，通常约5分钟至约15分钟，然后将元件例如使用氮进行干燥。在该实施方案中，第二步骤包括随后将元件与合适的第二溶剂接触。第二溶剂是有机溶剂，优选丙酮。该元件优选在第二溶剂中在温度约20匸至约25X:下浸渍约15分钟至约30分钟，并随后用非污染擦拭物擦拭直至在擦拭时没有从石英表面除去可见的残余物。丙酮有效地从元件的石英表面上除去有机污染物。该元件优选随后使用DI水漂洗以除去外表面上的残余溶剂和不牢固的表面颗粒，通常约5至约15分钟，然后将元件例如使用氮干燥。在该实施方案中，第二步骤优选包括随后将元件在超纯水(优选在约环境温度下具有的电阻率至少为约15Mohm-cm)中超声清洁约20分钟至约40分钟，随后将元件用合适的气体，如过滤的氮干燥。在该实施方案中，第三步骤优选除去在完成第二步骤之后留在元件的石英表面上的有机污染物，以及无机污染物，其包括，但不限于，Si，Ca，Mg，Fe，Co,Co，Na，K，Al，Ti，Zn，Li，Ni，Cr，Mo，TiF4，A1F3，A10xFy和A1203。在该实施方案中，第三步骤优选包括起始将该元件用有效地从该元件的石英表面上除去金属和有机污染物的混合弱碱性溶液处理。碱性溶液优选包含氢氧化铵(NH4OH)和过氧化氢(H202)。氢氧化铵与重金属，如Ni，Cr，Co和Cu形成配合物离子。过氧化氢是强氧化剂和有效地断裂有机键和与金属和金属离子反应。碱性溶液可具有体积比率NH4OH:11202(优选30%):1120，例如，约1:1:2-8或l:x:8(其中x=2-7)，优选约1:1:2。优选地，将该元件在碱性溶液中在温度约20。C至约25。C下浸渍约20分钟至约30分钟。然后，将该元件用DI水漂洗以除去残余溶液和污染物并随后例如使用氮干燥。在该实施方案中，第三步骤包括随后将该元件用有效地从石英表面除去重金属，如Mo，Zn，Ti,Co，Ni，Cr，Fe和Cu，和优选至少Ca，Mg，Na，K和Al的第一酸溶液处理。第一酸溶液优选包含氢氯酸(HC1)。可以使用的示例性第一酸溶液是6wt%HCl水溶液。优选地，将该元件在第一酸溶液中在温度约2(TC至约25。C下浸渍约IO分钟至约20分钟。然后，将该元件用DI水漂洗以除去残余第一酸溶液和污染物，然后将其例如使用氮干燥。在该实施方案中，第三步骤优选包括随后将元件用有效地从石英表面除去Ca，Mg，Fe，Na，K和Al,以及Si，Ti，Cu，Zn，Li，Ni，Cr和Mo的第二酸溶液处理。第二酸处理进行至少一次，例如，两次和更优选三次。第二酸溶液优选包含氢氟酸(HF)和硝酸(H冊3)的混合物。氢氟酸溶解硅和Si02-基材料。硝酸从石英表面溶解金属离子，氧化物和无机刻蚀副产物。第二酸溶液优选包含约lwt。/。至约5wt。/。的氢氟酸和约5wt%至约20wt%的硝酸，更优选约lwt%的氢氟酸和约10wt%的硝酸，和水。将该元件优选在第二酸溶液中在温度约2(TC至约25。C下浸渍约10分钟至约20分钟。在第二酸溶液中每次浸渍之后，将该元件用DI水漂洗以除去残余第二酸溶液和表面颗粒并随后例如使用氮干燥。第二酸清洁步骤重复至少一次，优选两次。氢氟酸可在约2300埃/天或甚至更高的速率下侵蚀性地从石英元件上除去硅。为此，石英元件与第二酸溶液接触的总时间量优选为最大约30至约60分钟，更优选最大约30分钟。对于每次第二酸处理，石英元件优选与第二酸溶液接触不超过约20分钟。已经确认，如果石英元件在第二酸溶液中保持超过约20分钟，那么溶液往往达到平衡态，其中从该元件的进一步金属去除停止，尽管第二酸溶液继续从元件中溶解硅。结果，出现非所需的高量硅去除。如果每次相应第二酸处理进行第二酸清洁不超过约20分钟，那么通过该溶液从元件表面上除去的硅的总量可接受地低，同时有机和金属污染物被有效地从石英表面除去。在该实施方案中，第四步骤在完成第三步骤之后进行以完成对该元件的清洗。第四步骤优选在IOO级清洁室中进行，更优选在10级清洁室中进行。具有这些规格的清洁室可相应包含每立方英尺最高100个和最高IO个具有0.5微米尺寸的颗粒。第四步骤优选包括首先将元件充分浸渍到罐中的超纯DI水中约IO分钟至约20分钟。然后，将该元件优选进行超声处理，优选在超纯水中进行约40分钟至约80分钟。然后，将该元件优选充分浸渍到超纯DI水中约10至约20分钟。将该元件随后干燥，优选通过在温度约110。C至130。C下加热足够时间以干燥该元件。根据元件的尺寸，干燥时间可以变化。例如，干燥时间通常是约2小时(对于大元件，例如，大介电窗或气体分配板或导流板)，和约1小时(对于较小元件，如聚焦环或边缘环)。在干燥之后，元件优选用IOO级包装袋进行双重包装。清洁等离子体处理装置的元件的石英表面的方法可优选在如此清洁的石英表面上实现以下量的金属污染物(x10"个原子/cm":Al<300，Ca<95，Cr<50，Cu"O，Fe"5，Li"O,Mg"O,Ni<50，K<100，Na<100,Ti<60，Zn<50，Co《30和Mo《30。这些金属是半导体器件的非所需污染物。表面金属水平可使用电感耦合等离子体/质镨仪(ICP-MS)测定。已经确认，通过清洁石英表面至实现如此低的金属污染水平，可避免因为生成这些污染物的颗粒而造成的颗粒问题。优选地，清洁方法对元件的石英表面的表面光洁度没有不利影响。如上所述，如此清洁的元件可安装在各种等离子体处理装置中。例如，图1描绘了抗蚀剂剥离腔10的一个实施方案，其中安装有石英导流板50的优选实施方案。抗蚀剂剥离腔10包括侧壁12,底壁14和盖16。壁12，14和盖16可以是任何合适的材料，如阳极化铝。盖16可被打开以除去石英导流板50用于清洁，或用于其它目的。抗蚀剂剥离腔10包括在底壁14中的真空孔18。抗蚀剂剥离腔10还包括基材支撑物20，其上在抗蚀剂剥离过程中安装有半导体基材22，如硅晶片。基材22包括抗蚀剂，其在较早的刻蚀工艺中提供用于保护基材22的下方层的遮盖层。下方层可以是电导体，绝缘体和/或半导体材料。基材支撑物20优选包含适合于夹紧基材22的静电卡盘。基材支撑物20优选还包括适合于在抗蚀剂剥离工艺过程中将基材22保持在合适的温度，优选约200。C至约300°C，更优选约25(TC至约30(TC的加热器。基材22可通过被提供在侧壁12中的基材进入孔26被引入到抗蚀剂剥离腔10中或从中取出。例如，基材22可在真空下从位于抗蚀剂剥离腔附近的刻蚀腔被转移至抗蚀剂剥离腔10的内部。在该实施方案中，远程等离子体源30与抗蚀剂剥离腔10流体连通。等离子体源30可通过操作而产生等离子体和通过连接至抗蚀剂剥离腔IO上的通道32将反应性物种供给到抗蚀剂剥离腔10的内部。反应性物种从支撑在基材支撑物20上的基材22除去抗蚀剂。所示等离子体源30的实施方案包括远程能量源34和剥离气体源36。能量源34优选为微波生成器。在一个优选实施方案中，微波生成器在频率2.45GHz下操作，和优选具有功率约500至约1500W，更优选约1000至约1500W。表示为箭头38的微波通过微波生成器34而产生和通过波导40传播到通道32中。气体源36适合于将表示为箭头42的工艺气体，如氧，供给到通道32中，其中气体通过微波38被激发成等离子体态。反应性物种通过开口44行进到抗蚀剂剥离腔10的内部。反应性物种通过位于盖16和基材支撑物20之间的石英导流板50分配在抗蚀剂剥离腔10中，然后反应性物种流动到基材22上和剥离抗蚀剂。基材22优选在抗蚀剂剥离过程中被加热。在抗蚀剂剥离过程中产生的废产物通过排气孔18从抗蚀剂剥离腔10中泵出。石英导流板50优选为石英的盘形体。抗蚀剂剥离腔IO优选为圆柱形(对于单个晶片处理)。当适于安装在圆柱形抗蚀剂剥离腔10中时，石英导流板50的直径稍小于抗蚀剂剥离腔10的内部的宽度，例如，直径。导流板50优选通过三个或多个从底壁14突出的支撑物51(显示两个)支撑。石英导流板50包括具有凸起中心部分52(具有上表面54和贯穿通道56)的内部分。在石英导流板50的所示实施方案中，中心部分52包括六个沿圆周隔开的通道56。通道56的数目可在其它实施方案中多于或少于六个。在该实施方案中，石英导流板50的中心部分52是不透明的。通道56优选在相对上表面54的锐角下取向，这样UV辐射不直接通过石英导流板50和损害基材22。石英导流板50还包括排列在中心部分52和外周部分60之间的贯穿通道58。通道58适合于将反应性物种按照所需流动模式分配到抗蚀剂剥离腔10的内部。通道58优选排列成孔的同心排。通道58优选具有圆形横截面和优选在石英导流板50从中心部分52至外周部分60的径向向外方向上增加横截面尺寸(例如，直径)。村里70适合于被支撑在石英导流板50的上表面72上以尽量减少在抗蚀剂剥离工艺过程中材料在盖16的底表面上的沉积。环63被提供在上表面72上。沿圆周隔开的间隔件65被提供在环63上以支撑衬里70和在其之间形成增压室(plenum)74(图1)。环63可例如是阳极化铝。间隔件65可以是任何合适的材料和优选为"TEFLON"。衬里70包括位于中心的通道44，反应性物种可从通道32经过其中进入到增压室74。衬里70可以是任何合适的材料，如阳极化铝。图2显示基材22的示例性实施方案。基材22包括基础基材101，通常是硅；在基材101上形成的氧化物层103，如Si02;和一层或多层在氧化物层103和上方金属层107之间形成的阻挡层105，例如，Ti，TiN，TiW或类似物。金属层107可包含，例如，鴒，铝，或铝合金，如A1-Cu，A1-Si，或A1-Cu-Si。在金属刻蚀堆中有一个硬掩模开口。硬掩模可以是任何合适的材料，如SiON,其可使用包含CHF3或CF4的气体混合物刻蚀。基材22可包括任何合适的材料，如TiN或TiW的抗反射涂层(ARC)层109。图案化抗蚀剂层lll(如，有机光致抗蚀剂)在ARC层109上形成。处理副产物119被显示在壁上。用于形成远程等离子体的工艺气体包括氧，它被激发成等离子体态以生成氧基团和离子物质，然后流入抗蚀剂剥离腔10的内部和与抗蚀剂层lll反应(即，氧化或"灰化")。通过剥离工艺从基材22上除去抗蚀剂的速率称作"剥离速率"。抗蚀剂剥离工艺气体可具有任何合适的组成，如02/N2，02/H20，02/N7CF4或02/N2/H20气体混合物。气体混合物优选包含02，N2，和含氟成分，如CF4或CJ76。N2可被加入气体混合物中以增加对抗蚀剂材料(与第二材料，如阻挡层和/或下方材料相比)的选择性。示例性气体混合物可包含，例如，以总气体体积计，约40%至约99%,优选约60%至约95%，和更优选约70%至约90%的02;约O.5%至约30%,优选约2.5%至约20%,和更优选约5%至约15%的含氟气体；和约0.5%至30%，优选约2.5%至20%，和更优选约5至15%的N2。在剥离过程中，根据包括晶片尺寸(200mm或300mm)在内的因素，工艺气体的总流速优选为约500至约6000sccra，更优选约2000至约5000sccm，和抗蚀剂剥离腔10中的压力优选为约200mTorr至约10Torr。图3说明一种等离子体处理腔100，其包括可具有一个或多个石英表面的示例性元件，所述表面可通过本文所述方法的优选的实施方案而清洗。等离子体处理腔100包括基材夹具118，其具有可通过操作而向基材116提供夹力的静电卡盘120。聚焦环122将等离子体约束在基材116上方。聚焦环122可包括例如一个或多个石英表面。用于在腔中保持等离子体的能量源，如由RF源112产生动力的天线114位于介电窗110的上方。介电窗110形成等离子体处理腔的上壁和可包括一个或多个石英表面。等离子体处理腔100包括真空泵吸装置，用于在等离子体处理过程中保持所需真空压力。气体分配板124被提供在介电窗110下方和包括可用于使工艺气体从气体供给106传输至等离子体处理腔110内部的气体通道。可有可无的衬里126从气体分配板124向下延伸和包围基材夹具118。衬里126可包括一个或多个石英表面。在操作中，基材16，如硅晶片被定位在基材夹具118上和通过静电卡盘120而静电夹紧。工艺气体通过使工艺气体经过介电窗110和气体分配板124之间的间隙而被供给至真空处理腔100。工艺气体通过能量源112，114而激发以在等离子体处理腔100内部产生等离子体。用于清洁元件的石英表面的方法可用于清洁用于各种等离子体刻蚀反应器的石英元件，所述反应器适合于刻蚀硅，导体(包括，例如，金属和多晶硅)，和200和300mm晶片的介电材料。示例性等离子体刻蚀反应器包括2300"EXELAN"和"EXELAN"HPT介电刻蚀体系,2300"進SYS，，导体刻蚀体系，2300"VERSYSSTAR"珪刻蚀体系，和"TCP"9600DFM导体刻蚀体系(可得自LamResearchCorporation,位于Freemont，California),实施例已在等离子体处理装置中暴露于等离子体环境的由石英制成的元件通过上述清洁方法的一个实施方案而清洁。尤其是，将元件进行增强湿清洁，其包括以下步骤。将元件使用DI水漂洗约5分钟，随后吹干。将元件随后在环境温度下浸溃在异丙基醇中约20分钟，并随后用去。将元件随后使用DI水漂洗约IO分钟，然后将元件干燥。将元件随后在环境温度下浸渍在丙酮中约20分钟，并随后用非污染擦拭物擦拭直至在擦拭物上没有可见的残余物从石英表面被除去。将元件随后使用DI水漂洗约IO分钟，随后干燥。然后，将元件在超纯水中超声清洁约30分钟，随后用过滤的氮干燥。然后，将元件在环境温度下浸渍在具有体积比率1:1:2的氢氧化铵，过氧化氢和水的溶液中约30分钟。然后，将元件用DI水漂洗约IO分钟和用氮吹干。然后，将元件在环境温度下浸渍在6wt%HCl水溶液中约IO分钟。然后，将元件用DI水漂洗和用氮吹干。然后，将元件在环境温度下浸渍在包含约lwt。/。的氢氟酸和约10wt。/Q的硝酸的混合酸溶液中约10分钟。将元件用DI水漂洗约10分钟和用氮吹干。该步骤重复两次，这样将元件浸渍在混合酸溶液中总共约30分钟。将元件随后在100级清洁室中进行最终清洁。将元件在罐中在超纯DI水中充分浸渍约10分钟。然后，将元件在超纯水中超声清洁约60分钟。然后，将元件在罐中在超纯DI水中充分浸渍约IO分钟。将元件随后通过在温度约120。C下加热约1小时而干燥。最后，将元件用100级包装袋进行双重包装。元件石英表面上的各种金属的预清洁和后清洁表面污染水平使用ICP-MS测定。结果示于下表。在实施例l中，通过湿清洁工艺在石英表面上得到以下量(单位x1(T个原子/cm2)的金属污染物(相应元素的优选的最大水平在括弧中给出)Al:300(<;300);Ca:19(<95);Cr:〈5("0);Cu:〈2("0);Fe:17("5);Li:〈3("0);Mg:<10(<50);Ni:3.5("0);K:<10(<100);Na:<10(<100);Ti:ll("O)，Zn:<3(<50)，Co:<1(<30)和Mo:<0.3(<30)。在实施例2中，通过湿清洁工艺在石英表面上得到以下量的金属污染物Al:280(<300);Ca:41(<95);Cr:<5(<50);Cu:〈2("0);Fe:31("5);Li:15(<50);Mg:37("0);Ni:〈2("0);K:12(<100);Na:26("00);Ti:15("0)，Zn:25K50)，Co:<1(<30)和Mo:<0.3(<30)。在实施例3中，通过湿清洁工艺在石英表面上实现以下量的金属污染物Al:280(<300);Ca:43(<95);Cr:〈5("0);Cu:〈2K50);Fe:16"65);Li:22("0);Mg:21("0);Ni:〈2("0);K:19("00);Na:56(<100);Ti:<5(<60)，Zn:3.1(<50),Co:<1(<30)和Mo:<0.3(<30)。因此，试验结果说明，湿清洁方法可用于清洁用于等离子体处理装置的元件的石英表面以实现低量的金属污染物，包括对半导体器件有害的金属污染物。表<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>本发明已根据优选的实施方案进行描述。但本领域熟练技术人员显然看出，本发明可体现为除了如上所述之外的特定形式而不背离本发明的主旨。优选的实施方案是说明性的和不应被认为以任何方式进行限制。本发明的范围由所附权利要求而非以上叙述所给出，且落入本发明范围内的所有变型和等同物预期被包括在其中。权利要求1.一种用于湿清洁元件的至少一个石英表面的方法，所述元件用于其中处理半导体基材的等离子体处理腔，该方法包括a)将该元件的至少一个石英表面与至少一种可有效地从石英表面脱脂和除去有机污染物的有机溶剂接触；b)在a)之后，将石英表面与可有效地从石英表面除去有机和金属污染物的弱碱性溶液接触；c)在b)之后，将石英表面与可有效地从石英表面除去金属污染物的第一酸溶液接触；d)在c)之后，将石英表面与包含氢氟酸和硝酸的第二酸溶液接触以从石英表面除去金属污染物；和e)视需要重复d)至少一次。2.权利要求1的方法，其中a)包括将石英表面与异丙基醇通过擦拭或浸渍而接触；随后漂洗石英表面；随后将石英表面与丙酮通过擦拭或浸渍而接触；和随后在去离子水中超声清洁该元件。3.权利要求1的方法，其中碱性溶液包含相应体积比率为约1:1:2-8或1:2-7:8的氢氧化铵，过氧化氢和水。4.权利要求l的方法，其中第一酸溶液包含氢氯酸。5.权利要求l的方法，其中第二酸溶液包含约1"%至约5wt。/。的氢氟酸和约5wt。/。至约20wt%的硝酸，或约lwt。/。的氬氟酸和约10wtW的滩酸；d)包括将元件在第二酸溶液中浸渍约10分钟至约20分钟；和e)包括重复d)两次使得元件在第二酸溶液中浸溃总共约30至约60分钟。6.权利要求1的方法，进一步包括在e)之后将元件用超纯水漂洗；随后将元件用超纯水超声清洁；随后将元件用超纯水漂洗；随后在升高的温度下干燥该元件；和随后包装该元件。7.权利要求1的方法，进一步包括在a)之前通过以下步骤预清洁该元件用高压去离子水喷洗该元件；和干燥该元件。8.权利要求1的方法，其中如此清洁的石英表面上的以下元素的量(单位x1(T个原子/cm2)是Al<300;Ca<95;Cr<50;Cu<50;Fe"5;Li"O;Mg"O;Ni<50;"100;Na"OO;Ti"0，Z"50，Co"O和Mo"O。9.权利要求1的方法，其中所述元件选自介电窗，气体注射器，观察孔，等离子体约束环，聚焦环，边缘环，气体分配板和导流板。10.—种元件，包含至少一个已通过根据权利要求1的方法湿清洁的石英表面。11.一种用于湿清洁元件的至少一个石英表面的方法，所述元件用于其中处理半导体基材的等离子体处理腔，该方法包括a)将该元件的至少一个石英表面与异丙基醇并随后与丙酮接触以从石英表面脱脂和除去有机污染物；b)在a)之后，将石英表面与包含氢氧化铵和过氧化氢的溶液接触以从石英表面除去有机和金属污染物；c)在b)之后，将石英表面与包含氩氯酸的第一酸溶液接触以从石英表面除去金属污染物；d)在c)之后，将石英表面与包含氢氟酸和硝酸的混合第二酸溶液接触以从石英表面除去金属污染物；和e)视需要重复d)至少一次。12.权利要求11的方法，其中第二酸溶液包含约lwt。/。至约5wt。/。的氢氟酸和约5wt。/。至约20wt%的硝酸，或约lwt。/。的氢氟酸和约10wt。/。的硝酸；d)包括将该元件在第二酸溶液中浸渍约10分钟至约20分钟；和e)包括重复d)两次，其中对于这三次浸渍，将该元件在第二酸溶液中浸渍总共约30至约60分钟。13.权利要求ll的方法，进一步包括在e)之后将元件用超纯水漂洗；随后将元件用超纯水超声清洁；随后将元件用超纯水漂洗；随后在升高的温度下干燥该元件；和随后包装该元件。14.权利要求11的方法，进一步包括在a)之前通过以下步骤预清洁该元件用高压去离子水喷洗该元件；和随后干燥该元件。15.权利要求11的方法，其中元件选自介电窗，气体注射器，观察孔，等离子体约束环，聚焦环，边缘环，气体分配板和导流板。16.权利要求11的方法，其中如此清洁的石英表面上的以下元素的量(单位x1(T个原子/cm2)是(xI0lfl个原子/cm2):Al<300;Ca<95;Cr"O;C"50;Fe"5;Li"0;Mg"0;Ni"0;"100;Na<100;Ti<60,Zn<50，Co《30和Mo《30。17.—种元件，包含至少一个已通过根据权利要求11的方法湿清洁的石英表面。18.—种用于其中处理半导体基材的等离子体处理腔的元件，所述元件包含至少一个其上Al，Ca，Cr，Cu，Fe，Li，Mg，Ni，K，Na，Ti，Zn，Co和Mo的量如下的石英表面(x10"个原子/cm2):AK300;Ca<95;Cr"0;C"50;Fe"5;Li"0;Mg"0;Ni<50;"100;Na<100;Ti"0，Zn"0，Co"0和Mo"0。19.权利要求18的元件，其中元件是用于抗蚀剂剥离腔的导流板，所述导流板包括内部分和外周部分，其中内部分包括不透明中心突起和包围中心突起的气体通道的多个同心排，所述中心突起包括上表面和多个贯穿通道，所述贯穿通道相对上表面以锐角取向使得贯穿通道在径向向外方向上向外周部分延伸。20.权利要求19的元件，进一步包括适合被与抗蚀剂剥离腔盖相邻的导流板的上表面上的多个衬里支撑件支撑的衬里，使得当导流板被置于抗蚀剂剥离腔中时，在衬里的底表面和导流板的上表面之间产生增压室，所述增压室与远程等离子体源和抗蚀剂剥离腔流体相通。21.权利要求18的元件，其中元件选自介电窗，气体注射器，气体注射环，观察孔，等离子体约束环，聚焦环，边缘环，气体分配板和导流板。22.—种抗蚀剂剥离装置，包含抗蚀剂剥离腔；可通过操作而产生等离子体和将反应性物种引入抗蚀剂剥离腔的远程等离子体源；和置于抗蚀剂剥离腔中的根据权利要求19的导流板。23.—种包含至少一个元件的等离子体处理腔，所述元件包括至少一个已通过根据权利要求1的方法清洁的石英表面，所述石英表面暴露于等离子体处理腔中的等离子体和/或工艺气体。24.权利要求23的等离子体处理装置，其中元件选自介电窗，气体注射器，观察孔，等离子体约束环，聚焦环，边缘环，气体分配板和导流板。25.—种在等离子体处理腔中处理半导体基材的方法，包括通过根据权利要求l的方法清洁至少一个具有至少一个石英表面的元件；将所述至少一个如此清洁的元件放在等离子体处理腔中使得该元件暴露于等离子体和/或工艺气体，所述等离子体处理腔包含半导体基材；远离等离子体处理腔或在等离子体处理腔的内部将工艺气体激发成等离子体态并处理该半导体基材。全文摘要本发明公开了用于湿清洁元件的石英表面的方法，所述元件用于其中处理半导体基材的等离子体处理腔，如刻蚀腔和抗蚀剂剥离腔，该方法包括将石英表面与至少一种有机溶剂，碱性溶液和不同的酸溶液接触，这样从石英表面除去有机和金属污染物。石英表面优选与一种酸溶液接触至少两次。文档编号B08B3/12GK101194046SQ200580024099公开日2008年6月4日申请日期2005年6月3日优先权日2004年6月9日发明者A·陈,B·莫雷,D·奥塔卡,J·库奥,刘身健,洪石,黄拓川申请人:兰姆研究公司