用于清洁等离子体工艺室部件的湿法清洁工艺的制作方法
【专利说明】用于清洁等离子体工艺室部件的湿法清洁工艺 相关申请的交叉引用
[0001] 本申请要求于2014年9月17日提交的、美国临时专利申请号为62/051920、名称 为《WetCle曰nProcessforCle曰ningPl曰sm曰ProcessingChamberComponents》的优先 权，通过引用将该申请的全文并入本文用于所有目的。
技术领域
[0002] 本发明一般性地设及清洁工艺，更具体地，设及用于从半导体工艺室的陶瓷、玻 璃、石英和娃部件清洁金属和其它污染物的方法和系统。
【背景技术】
[0003] 半导体工艺室是由多种不同类型材料制造的非常精确成形的部件的复杂组件。通 常，半导体工艺室由侣或不诱钢形成。在半导体工艺室中的部件可包括陶瓷、不诱钢、侣、玻 璃、石英、各种娃化合物（一氧化娃、二氧化娃、碳化娃等）和其它材料。运些部件中有很多 是昂贵和复杂的、具有许多精准的表面和精准的形状的部件。
[0004] 在半导体工艺室中，将许多类型的工艺实施到半导体晶片上。从半导体晶片中去 除的化学残留物和材料残留物沉积在半导体工艺室内部的各种部件上。从半导体晶片中 去除的化学残留物和材料残留物必须周期性地清洁，并从半导体工艺室的内表面和部件去 除。 阳〇化]从用过的工艺室部件中去除运些残余物可W是具有挑战性的，往往比用相应的新 工艺室部件更换已使用的工艺室部件更贵更困难。用过的工艺室部件可W随后进行处置。 所需要的是一种用于将用过的工艺室部件充分清洁W允许所述清洁的和用过的工艺室部 件再利用的更有效和更高效的方法。
【发明内容】
[0006] 从广义上说，本发明通过提供用于清洁用过的工艺室部件的系统和方法满足运些 需要。但是应该理解的是，本发明可W用包括工艺、装置、系统、计算机可读介质或设备的多 种方式来实现。本发明的几个创造性实施例描述如下。
[0007] 一个实施例提供了用于清洁等离子体工艺室部件的方法。将待清洁的部件从等离 子体工艺室拆除。所拆除的部件包括沉积在其上的材料。给所拆除的部件实施基本清洁工 艺。对所拆除的所述部件实施去除油污工艺，从所拆除的部件去除沉积的材料，W产生清洁 的部件，并且所述清洁的部件可W干燥并准备在等离子体工艺室中再利用。
[0008] 去除沉积在所拆除的部件上的至少一种材料包括：将加热的氧化溶液施加到所沉 积的材料上，W氧化所沉积的材料的第一部分。施加剥离溶液，W去除所沉积的材料的氧化 的第一部分。施加蚀刻溶液，W从所拆除的所述部件去除所沉积的材料的第二部分。
[0009] 氧化溶液可W包括氨氧化钟化OH)和/或高儘酸钟（KMrA)。一种氧化溶液混合 物可W包括比例为介于约5份氨氧化钟化OH)比约2份高儘酸钟（KMn〇4)之间的氨氧化钟 化OH)和高儘酸钟（KMn〇4)的混合物。
[0010] 剥离溶液可W包括氨氣酸化巧和/或硝酸（hn〇3)。一种剥离溶液混合物可W包 括氨氣酸化巧和硝酸（hn〇3)的混合物，其比例为约1份氨氣酸化巧和约1份硝酸（hn〇3)。
[0011] 蚀刻溶液可包括氨氣酸化巧和/或硝酸（HN03)和/或乙酸（HAc)。一种蚀刻溶液 混合物包括氨氣酸（HF)、硝酸（HN03)和乙酸（HAc)的混合物，其比例为约1份氨氣酸（HF)、 约7. 5份硝酸（HN03)和约3. 7份乙酸（HAc)。氧化溶液、剥离溶液和/或蚀刻溶液可W用 水稀释。
[0012] 可W在等离子体工艺室中安装所述清洁的部件，在所述等离子体工艺室中设置衬 底，并在所述衬底上实施等离子体工艺。
[0013] 另一个实施例提供一种等离子体工艺室部件，其包括蚀刻的表面，所述蚀刻的表 面被蚀刻，W去除沉积在所述等离子体工艺室部件上的至少一种材料。所述蚀刻的表面包 括将加热的氧化溶液施加到所述等离子体工艺室部件上的沉积材料，W氧化所沉积的材料 的第一部分。所述氧化溶液包括氨氧化钟化0巧和高儘酸钟（KMn〇4)的混合物。将剥离溶 液施加到所述等离子体工艺室部件上，W从所述等离子体工艺室部件去除所沉积的材料的 被氧化的第一部分。所述剥离溶液包括氨氣酸化巧和硝酸（hn〇3)的混合物。施加蚀刻溶 液，W从所述等离子体工艺室部件去所沉积的材料的第二部分。所述蚀刻溶液包括氨氣酸 (HF)、硝酸（HN03)和乙酸（醋酸）的混合物。所述清洁的部件可W干燥，然后重新使用。
[0014] 本发明的优点包括对W前不能被清洁和重复使用的部件进行清洁和再利用的能 力。通过重新使用部件而提供的另一个优点包括，通过需要较少的更替部件来降低运营成 本。然而另一个优点包括减少使用过的部件的废物流。
[0015] 从下面的结合附图的、W举例的方式示出本发明的原理的详细说明中，本发明的 其它方面和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0016] 通过下面的结合附图的详细说明，本发明将会容易地得到理解。
[0017] 图1是用于实现本公开的实施例的半导体工艺室的简化示意图。
[0018] 图2是用于实现本公开的实施例的、沉积在从半导体工艺室中拆除的部件的表面 上的娃和金属化合物的放大视图。
[0019] 图3A是示出了用于实现本公开的实施例的、在清洁用过的工艺室部件中所执行 的方法操作的流程图。
[0020] 图3B示出了用于实现本公开的实施例的、从半导体工艺室去除的边缘环。
[0021] 图3C示出了用于实现本公开的实施例的、放置在热水浴中的要清洁的部件。
[0022] 图3D示出了用于实现本公开的实施例的、被支撑在可选部件支撑件内的部件。
[0023] 图3E示出了用于实现本公开的实施例的、被支撑在热水浴中的可选部件支撑件 内的部件。
[0024] 图3F示出了用于实现本公开的实施例的、具有可选的揽拌机构的在热水浴中的 部件。
[0025] 图3G示出了用于实现本公开的实施例的、被支撑在冲洗系统中的部件。
[00%] 图3H示出了用于实现本公开的实施例的、被支撑在干燥炉中的部件。
[0027] 图4是示出了用于实现本公开的实施例的、在刻蚀使用过的工艺室部件的表面中 执行的方法操作的流程图。
【具体实施方式】
[0028] 现在将描述用于清洁用过的工艺室部件的几个示例性实施例。对本领域的技术人 员，显而易见的是，本发明可W在没有本文所阐述的一些或全部具体细节的情况下实施。
[0029] 半导体制造过程产生各种副产品。W举例的方式来说，在蚀刻工艺室中进行的蚀 刻工艺可能会产生从正在处理的半导体晶片中去除的挥发性的娃和金属的化合物。挥发性 的娃和金属的化合物的至少一部分沉积和凝结成在蚀刻工艺室内的各种表面上的固体形 式。如果沉积不使用合适的室清洁工艺定期从蚀刻工艺室中去除，则娃和金属的化合物沉 积会产生不希望的粒子。
[0030] 对蚀刻工艺室实施室清洁工艺，W去除娃和金属的化合物沉积物的至少一部分。 然而，全面的室清洁会经常需要拆卸蚀刻工艺室和拆除各种部件。然后，在重新组装蚀刻工 艺室前，每个部件可W单独地清洁和检查。
[0031] 图1是用于实现本公开的实施例的半导体工艺室100的简化示意图。半导体工艺 室100由室侧壁139、室顶部137和出口 138围成。出口 138可禪合到真空累151，W将挥 发性等离子体副产物从工艺室100抽出。
[0032] 半导体工艺室100还包括下电极108,其通常包含用于牢固夹持用于在半导体工 艺室中进行处理的半导体衬底93的静电卡盘。下电极108被在下电极和支撑壳体143之 间的绝缘环95支撑。下电极108可W基本上由一个或多个RF禪合环114、一个或多个边 缘环118和一个或多个绝缘环89包围。RF禪合环114、边缘环118及绝缘环89由绝缘体 149支撑。
[0033] 半导体工艺室100还包括上电极组件105,上电极组件105包括上电极104、气体 分配板101和支撑层