[发明专利]一种多晶刻蚀腔室中硅材质零件表面的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种零件表面的清洗方法，尤其涉及微电子工艺过程中的一种多晶刻蚀腔室中硅材质零件表面的清洗方法。

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。

微电子工艺过程中，半导体多晶硅刻蚀工艺过程中，随着反应地进行刻蚀机台工艺腔室内硅材质零部件表面由于等离子体的轰击，其表面的部分材质会发生变化，进行一定射频RF小时后随着等离子体对硅材质表面不断轰击，其表面材质的转变量不断增加，从而导致零部件表面产生蚀刻斑病不断增多蚀刻斑面积，随着零部件表面状态的改变腔室的工艺状态也会发生变化，从而导致刻蚀速率的变化和刻蚀均匀性的变差，此时必须对腔室内部的零部件进行处理，去除其表面的缺陷恢复腔室正常的工艺条件，满足产品需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种多晶刻蚀腔室中硅材质零件表面的清洗方法，在保证在不改变硅材质零部件工艺可靠性的前提下，有效的去除硅材质零部件表面的缺陷，不但保证了工艺腔室正常的工艺状态而且延长了零部件的使用寿命。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多晶刻蚀腔室中硅材质零件表面的清洗方法，包括以下步骤：

A、用液态二氧化碳CO₂清洗硅材质零件表面；

B、对硅材质零件表面进行抛光处理，去除表面材料至消除表面缺陷与损伤；

C、对硅材质零件进行超声波清洗、有机溶剂清洗与酸性溶液清洗。

所述步骤A包括：

A1、向硅材质零件喷射出液态的CO₂，形成液态的CO₂流，来清洗材质表面，喷射出的液态的CO₂流冲击硅材质零件，CO₂液体气流带走杂质；

或者，在步骤A1后还包括：

用有机溶剂清洗去除硅材质表面的有机杂质。

所述的步骤B包括：

依次采用粒度由大至小的金刚石砂轮对硅材质零件表面进行抛光处理，直至硅材质零件表面满足预定的性能要求。

所述的步骤C包括：

C1、将电极放入50℃至80℃的热水中超声清洗设定的时间，且在清洗时保持电极上下摆动；

C2、用有机溶剂擦拭、浸泡或喷淋电极，并用超纯水喷淋电极；且此步骤可重复多次；

C3、用酸性溶液擦拭电极，并用超纯水喷淋电极；且此步骤可重复多次。

所述的步骤C1前还包括：

C4、将电极放入大于70℃，小于100℃的水中浸泡0.5～1.5小时；

和/或，所述的步骤C3后还包括：

C5、将电极放入60℃的热超纯水中超声清洗设定的时间；和/或，

C6、将零件在100℃～120℃环境下烘烤零件进行烘干处理。

所述的步骤C1、步骤C2、步骤C3和/或步骤C5后还包括：

用超纯水喷淋硅材质零件，并用洁净的气体吹干硅材质零件表面。

所述的有机溶剂包括：

含量为100％的异丙醇；或者，

含量为100％的丙酮；或者，

异丙醇与超纯水的混合溶液，其中异丙醇与超纯水的混合比例为体积比1∶1；

其中，所述的异丙醇符合SEMI标准C41-1101A的I级标准；所述的丙酮满足电子纯级别要求，所述的超纯水为要求，电子系数18MΩ-cm。

所述的酸性溶液包括氟化氨NH₄F、双氧水H₂O₂、醋酸CH₃COOH、醋酸铵NH₄COOH与超纯水UPW，其含量体积百分比为：

NH₄F            0.01％-5％

H₂O₂            5％-30％

CH₃COOH         0.01％-10％

NH₄COOH             0％-5％

UPW                 余量

其中各组份的含量各为100％。