专利名称：一种半导体制程设备零部件的清洗方法
技术领域：
本发明涉及一种清洗方法，特别是涉及一种半导体制程设备零部件的清洗 方法。
背景技术：
在半导体制程工艺中，需要特别洁净的环境，半导体制程设备尤其是腔 室的零部件在安装使用前必需要去除表面的颗粒杂质等污染物以达到芯片加
工工艺的要求。在腔室中使用的零部件，由于在工艺环境中使用了各种工艺 气体，腐蚀性化学物质及等离子体的侵蚀会与零部件表面反应而形成一些反 应污染物，或者工艺过程中形成的副产物沉积吸附在零件的表面，或对零部 件表面的等离子体的轰击损伤等等，这些都会在进一步的工艺过程中造成不 稳定，从而影响到工艺的结果，导致零件损伤，产品良率下降或工艺故障， 所以必需有效地去除这些污染物。在这些关键的腔室零部件，有很多是陶资
(氧化铝A1203，氮化铝A1N)和石英(二氧化硅Si02)材料。针对这类零部 件研发了各种各样的清洗方法。
传统的清洗方法，是将零件用有机溶剂擦洗去除表面易去除的颗粒，然 后再用化学溶液(如H2S04, HN03, HC1, HF等)浸泡零件，从而去除表面的 污染物。这些方法针对腔室内的陶资及石英件表面由于长时间工艺而产生的 聚合物并不能有效的去除。用有机溶剂的擦洗只能去除表面上一些比较疏松的颗粒和污染物，而随后采取的化学液浸泡，若采用较低的浓度会达不到化 学反应去除污染物的要求，若采用的化学液浓度过高，会对零件表面产生较 严重的腐蚀，采用这样的方式去除颗粒及污染物，会对零件造成损伤，缩短 零件的使用寿命，并且釆用高浓度的化学液不仅使清洗成本变高，更使得清 洗才喿作的危险性增大，处理清洗完的废液更加困难。
还有一些方法对陶瓷及石英上的顽固污点(如A1F3)采耳又用砂、布或菜瓜 布蘸取化学液研磨以去除污点。采用这种研磨的方法去除陶资及石英件的表 面出现的顽固难去除的污点，很容易造成对零件的研磨损伤，可能造成零件 的表面不均匀，缩短零件的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半导体制程设备零部件的清洗方 法，能够有效的去除零部件表面的聚合物及顽固污染物，而不会损伤零部件， 同时减少了大量高浓度有毒化学液的使用，也相应的减少了废液的处理及对 环境的影响。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种半导体制程设备零部件的清洗 方法，其中，将待清洗零部件置于焙烧装置中焙烧。
上述清洗方法，其中，所述焙烧温度为500°C ~ 1500°C,焙烧时间为1~ 6小时，优选1.5 3小时；当零部件表面只存在一些聚合物而没有顽固污染 物时，焙烧温度为500 ~ 800°C;当零部件表面存在一些很顽固的污染物不易 去除时，焙烧温度为800 ~150(TC;零部件必需随炉冷却到常温才可取出， 以防产生较大的热应力损坏零件；焙烧装置为马弗炉或煅烧炉。
上述清洗方法，其中，在焙烧之前或之后，用去离子水或有机溶剂擦拭 所述零部件，用去离子水对所述零部件进行喷淋，之后烘干；所述有^/L溶剂 为半导体制程设备零部件清洗中常用的有机溶剂，如异丙醇。上述清洗方法，其中，在焙烧之前或之后，用菜瓜布或工业百洁布擦才式 零部件表面。
上述清洗方法，其中，在焙烧之前或之后，用酸液、碱液或有机溶液对
零部件进行化学液浸泡；所述化学液为体积配比为NH4: H202: H20=1: 1: 2 ~ 8的 溶液，浸泡时间为20~ 30分钟；在所述化学液浸泡后，用去离子水喷淋所述 零部件，超声清洗，之后用去离子水喷淋、烘干。
上述清洗方法，其中，所述零部件材料为陶瓷或石英。 在刻蚀工艺中，腔室中产生了颗粒及聚合物污染物，这些由工艺产生的 聚合物结构比较复杂，基本上由C1、 Br、 Al、 Si、 C、 O及有可能相对少的F 等组成。这些污染物是在工艺环境中产生的，化学性质比较稳定，很难与化 学酸碱液发生反应溶解去除。但是这些聚合物在高温下会发生分解，在对零 件无损的情况下可以采用高温方法有效的去除这些用普通化学液清洗4艮难去 除的聚合物污染。
Al的卣素化合物中，如下式所示，A1F3的生成焓最低，也就是说相对比 较容易生成，而且其升华温度为1276。C,相当稳定，很难去除。但是A1力3的 生成焓为-1869. 9kJ/mo1，熔点2000。C以上，相比于A1F3更稳定，所以在高温 有氧气的情况下，AlF3会转化成Al203,或升华，从而被去除。
2Al(s) + 3Cl2(g) _^2AlCb(g) AH。=-168.65kJ/mol， 181°C升华
2Al(s) + 3Br2(g) -^2AlBr3(c) AH。=-119kJ/mo，253.3 °C气化
2Al(s) + 3F2(g) - 2AlF3(c) AH。=-361kJ/mol， 1276。C升华
本发明提供的半导体制程设备零部件的清洗方法，通过高温焙烧能够有效 地去除零部件表面的聚合物及顽固污染物，而不会损伤零部件，而且大量减少了高浓度有毒化学液的使用，也相应的减少了废液的处理及对环境的影响。
图1为本发明较佳实施例的流程图。
具体实施例方式
下面参照图1及较佳实施例详细描述本发明的清洗方法。 实施例1陶瓷零部件的清洗方法
1、 准备在洁净间，准备好待清洗的陶瓷件；
2、 擦拭用无尘布蘸取有机溶剂如异丙醇对陶瓷件表面进行擦拭，以 去除一些比较疏松易去除的颗粒及污染物；
3、 喷淋用去离子水对陶瓷件进行喷淋，并用氮气吹干，可辅助烘烤 灯迅速烘干；
4、 焙烧将陶瓷件置于马弗炉中进行焙烧；根据陶瓷件实际情况设置 焙烧温度和时间，如陶瓷件表面只存在一些聚合物并没有一些顽固 的污染物，温度可设为600 80(TC,焙烧时间依陶瓷件表面聚合物 情况而定，约1 6个小时；如陶瓷件表面有一些^艮顽固的污染物不 易去除，可设置到1000。C以上，如在1200 150(TC进行焙烧，焙烧 1.5~3小时；陶瓷件必需随炉冷却到常温才可耳又出，以防产生4^大 的热应力损坏陶资件；
5、 喷淋将冷却的陶瓷件用去离子水喷淋，并用菜瓜布擦拭陶瓷件表 面；
6、 化学液浸泡根据陶瓷件表面污染物情况配制冊4: H202: H20=1: 1: 2 ~ 8 (体积比)的溶液，浸泡陶资件20 ~ 30分钟；7、 喷淋取出陶瓷件用去离子水喷淋，并置于超声槽中超声清洗10 30分钟；
8、 喷淋用去离子水喷淋洗净陶瓷件，用氮气吹干；
9、 烘干将陶瓷件置于烘箱中10(TC, 1 2小时烘干。
实施例2石英零部件的清洗方法
1、 准备在洁净间，准备好待清洗的石英件；
2、 擦拭用无尘布蘸取有机溶剂如异丙醇对零件表面进行擦拭，以去 除一些比较疏松易去除的颗粒及污染物；
3、 喷淋用去离子水对石英件进行喷淋，并用氮气吹干，可辅助烘烤
灯迅速烘干；
4、 焙烧将石英件置于马弗炉中进行焙烧；根据石英件实际情况设置 焙烧温度和时间，如石英件表面只存在一些聚合物并没有一些顽固 的污点，温度可设为500 70(TC,焙烧时间依石英件表面聚合物情 况而定，约1.5 3个小时；如石英件表面有一些^艮顽固的污染物不 易去除，焙烧温度可设置在800 100(TC进行焙烧，焙烧1 6小时； 石英件必需随炉冷却到常温才可取出，以防产生较大的热应力损坏 石英件；
5、 喷淋将冷却的石英件用水喷淋，并用工业百洁布擦拭石英件表面；
6、 化学液浸泡根据石英件表面污染物情况配制朋4:11202:1120=1:1:2~ 8 (体积)的溶液，浸泡石英件20 ~ 30分钟；
7、 喷淋将石英件耳又出用水喷淋，并置于超声槽中超声清洗10 30分钟；
8、 喷淋用水喷淋洗净石英件，用氮气吹干；
9、 烘干将零部件置于烘箱中10(TC， 1 2小时烘干。 本发明的清洗方法，通过高温焙烧能够有效的去除零部件上的聚合物及
顽固污染物，而不会损伤零部件，将高温焙烧同去离子水或有机溶剂擦拭、 菜瓜布或工业百洁布擦拭、化学液浸泡等方法结合使用能够达到更好的清洗 效果。
权利要求
1、一种半导体制程设备零部件的清洗方法，其特征在于，将待清洗零部件置于焙烧装置中焙烧。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焙烧温度为500°C ~ 1500 °C,焙烧时间为1 ~6小时。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述零部件表面只存在聚 合物而没有顽固污染物时，所述焙烧温度为500°C ~ 800°C;当所述零部件表 面存在顽固污染物时，所述焙烧温度为800°C ~ 1500°C。
4、 如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述焙烧时间为1. 5 ~ 3小时。
5、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述焙烧之前或之后， 用去离子水或有机溶剂擦拭所述零部件，用去离子水对所述零部件进行喷淋， 之后烘干。
6、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述焙烧之前或之后， 用菜瓜布或工业百洁布擦拭零部件表面。
7、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述焙烧之前或之后， 用酸液、-咸液或有机溶液对零部件进行化学液浸泡。
8、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述化学液为体积配比为 NH4:H202:H20=1: 1:2~8的溶液，浸泡时间为20~30分钟。
9、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述化学液浸泡后，用去 离子水喷淋所述零部件，超声清洗，之后用去离子水喷淋、烘干。
10、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述零部件材料为陶 瓷或石英。
全文摘要
本发明提供了一种半导体制程设备零部件的清洗方法，其中，将待清洗零部件置于焙烧装置中焙烧；焙烧温度为500℃～1500℃，焙烧时间为1～6小时，优选为1.5～3小时；当零部件表面只存在聚合物而没有顽固污染物时，焙烧温度为500～800℃；当零部件表面存在很顽固的污染物时，焙烧温度为800～1500℃；在焙烧之前或之后，可以用去离子水或有机溶剂擦拭零部件，然后喷淋、烘干；在焙烧之前或之后，可以用菜瓜布或工业百洁布擦拭零部件表面，或者用酸液、碱液或有机溶液对零部件进行化学液浸泡，之后清洗、烘干。本发明的清洗方法，能够有效的去除零部件表面的聚合物及顽固污染物，而不会损伤零部件，同时减少了大量高浓度有毒化学液的使用，也相应的减少了废液的处理及对环境的影响。
文档编号B08B1/00GK101439341SQ20071017762
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月19日 优先权日2007年11月19日
发明者钱进文 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司