[发明专利]一种石英材料零件的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种零件的清洗方法，尤其涉及微电子工艺过程的石英材料零件的表面的清洗方法。

背景技术

随着半导体芯片技术的发展，技术节点已从250nm发展到65nm，甚至45nm以下，硅片的大小也从200mm增加到300mm，在这样的情况下，每片硅片的成本变得越来越高。对加工硅片的工艺要求越来越严格。半导体的加工需要经过多道工序，包括沉积、光刻、刻蚀等，刻蚀工艺是其中较为复杂的一个，等离子体刻蚀过程中等离子体的状态、各项工艺过程参数等与刻蚀结果直接相关。

在半导体多晶硅干法刻蚀工艺过程中，会产生很多成分复杂副产物。虽然在每次工艺后进行干法清洗，即采用六氟化硫SF6、氦氧气He/O2等等离子气体对腔室中的副产物或污染物进行清除，大部分这类副产物可与含SF6等离子体反应而被分子泵和干泵排出反应室，但还有小部分的副产物附着在反应室中的零部件上，特别是石英件上。副产物在反应室的工艺环境中，会发生一系列的分裂聚合反应，重新组合为成分结构复杂的聚合物，此时的副产物已经很难用干法清洗的方法去除了，这种成分结构复杂的聚合物膜会随着工艺的继续进行而不断累积，而且这层薄膜稳定性不强，随时脱落下来污染到硅片，所以需要对反应室中零部件进行定期清洗，特别是石英件。

现有技术的一种方法是采用稀释的氢氟酸HF浸泡刻蚀机石英类零部件，并结合抖动清洗利用HF与石英表面的SiO₂进行反应使表面的污染物脱离，会给石英部件带来一定的损伤。

现有技术的另一种方法是采用10-15wt％，“wt”表示质量含量比，四羟基胺水溶液在50-95℃下清洗石英件；是利用四羟基胺与石英表面的SiO₂进行反应使表面的污染物脱离，也会给石英部件带来一定的损伤。

发明内容

本发明的目的是提供一种石英材料零件的清洗方法，可以实现对石英材料零件的表面进行清洗，且该方法操作简便，对零件的表面损伤小或零损伤。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种石英材料零件的清洗方法，包括以下步骤：

A、用有机溶剂擦拭零件表面；

B、用质量含量比为1％～10％双氧水H2O2水溶液浸泡零件设定的浸泡时间；

C、用低粗糙度的擦拭物在包括过硫酸铵(NH₄)₂S₂O₈和非离子表面活性剂的水溶液中擦拭零件的表面；过硫酸铵和非离子表面活性剂与水的质量百分比含量为：

过硫酸铵          1％-5％

非离子表面活性剂  1％-5％

水                余量；

D、将零件放入超声槽中，清洗设定的超声波清洗时间，进行超声波清洗。

所述的非离子表面活性剂包括聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇。

所述的步骤B包括：用6wt％双氧水H₂O₂水溶液浸泡零件设定的浸泡时间。

所述的过硫酸铵和非离子表面活性剂与水的质量百分比含量为：

过硫酸铵          1％

非离子表面活性剂  1％

水                余量。

所述的步骤A前、步骤A后、步骤B后、步骤C后和/或步骤D后还包括：

用超纯水清洗零件表面；具体用超纯水喷淋零件表面不少于设定的喷淋时间，用洁净的高压气体吹干零件的表面。

所述的步骤A包括：用有机溶剂擦拭零件，直至无带色的杂质脱落；所述的有机溶剂为纯乙醇或纯丙酮。

所述的步骤D包括：

D1、将零件放入超纯水的超声槽中以10-26KHz频率进行清洗20-40分钟，超纯水水温为40-70℃，超声能量密度小于30瓦/加仑；和/或，

D2、将零件放入去离子水的超声槽中以较30-45KHz频率进行清洗20-30分钟，去离子水水温为40-70℃，超声能量密度小于30瓦/加仑。

所述的清洗方法，在进行超声波清洗过程中在零件与超声槽托板之间垫有无尘布以防止水印。

所述的方法最后还包括：

将零件在80℃～120℃环境下烘烤零件进行烘干处理。