CN104241118A - 去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法 - Google Patents

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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Abstract

本发明去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，包括如下步骤：S1.使用碱性溶液对零件进行浸泡；S2.使用酸性溶液对零件进行清洗；S3.使用清洗液对零件进行清洗；S4.对零件进行干燥。本发明去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法操作简单，不会对金属零件表面造成损伤、可以保证完成去除零件表面附着的硅化物薄膜、清洗效果理想。

Description

去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法
技术领域
本发明属于半导体制造领域，涉及一种清洗方法，特别是一种去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法。
背景技术
在超大规模集成电路制作中,用化学气相沉积方法来沉积多晶硅膜、钨膜、铝膜、金属硅化物等薄膜。在硅化物化学气相沉积过程中，硅化物生成物一部分会附着在反应室内壁上。附着在内壁上的这些氧化物膜会随着工艺的继续而不断累积，这层薄膜稳定性不强，随时可能从内壁上脱落下来而污染硅片，所以需要对反应室内裸露于工艺环境中的金属零件必须进行定期清洗。
通常的清洗手段是先用硝酸和氢氟酸的混合溶液浸泡一段时间，然后用纯水溢流清洗，接着超声波清洗，最后烤箱干燥。硝酸和氢氟酸的混合溶液会对金属零件表面造成腐蚀，降低这种金属零件的使用次数，清洗效果也不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法。
为解决上述技术问题，本发明去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，包括如下步骤：S1，使用碱性溶液对零件进行浸泡；S2，使用酸性溶液对零件进行清洗；S3，使用清洗液对零件进行清洗；S4，对零件进行干燥。
所述步骤S1之前还包括一预处理步骤S0；其中
所述步骤S0包括：
S0.1，使用超纯水对零件进行冲洗；和/或
S0.2，使用N2或干净的压缩空气吹干零件。
所述步骤S1包括还一步骤S1.1，所述步骤S1.1为对零件使用超纯水进行漂洗处理。
所述步骤S2包括还一步骤S2.1，所述步骤S2.1为对零件使用超纯水进行溢流处理。
所述碱性溶液的配比为体积比NH4OH:H2O2:H2O＝1:3:4。
所述碱性溶液的温度为40℃～60℃。
所述步骤S1中，零件在所述碱性溶液中浸泡的时间为1小时～2小时。
所述酸性溶液的配比为体积比HNO3:HF:H2O＝1:1:2。
所述步骤S2中，零件在所述酸性溶液中清洗的时间为3秒～5秒。
所述步骤S3中，所述清洁液为18兆欧的去离子水。
所述步骤S3中，所述清洁液的温度为50℃。
所述步骤S3中，利用超声波对零件进行清洗。
所述超声波的频率为40KHz。
所述步骤S3中，所述超声波的能量密度为25瓦/加仑～35瓦/加仑。
所述步骤S3中，零件清洗的时间为30分钟～60分钟。
所述步骤S4中，是将零件置于高温烘箱中，在150℃的环境下烘烤1.5小时～2小时，然后降到50℃～60℃，取出零件。
本发明去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法操作简单，不会对金属零件表面造成损伤、可以保证完成去除零件表面附着的硅化物薄膜、清洗效果理想。
附图说明
图1为去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法作进一步详细说明。
如图1所示，本发明去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法本发明所述的清洗方法包括弱碱液浸泡、酸洗、超声波洗和高温干燥四步。
步骤一、将金属零件从物理气相沉积设备取下后，立即用超纯水水冲洗20分钟，再用N2或干净的压缩空气吹干。然后用40℃～60℃弱碱性溶液(体积比NH4OH:H2O2:H2O＝1:3:4)浸泡1小时～2小时。浸泡完成后，放入超纯水中漂洗。热的NH4OH/H2O2混合溶液可以与硅化物发生化学反应生成可溶性物质。半导体设备的金属零件是由经过特殊加工的抗酸碱的材料制成，采用的此种弱碱性溶液不会对这种金属材料造成腐蚀。
步骤二、从水中取出零件，放入硝酸/氢氟酸混合溶液(体积比HNO3:HF:H2O＝1:1:2)中清洗3秒～5秒，以中和前面用到碱性药液，之后放入到超纯水槽中溢流30分钟。
弱碱液浸泡+酸液清洗+纯水溢流实验数据如下：
碱性溶液选取40℃，超纯水槽中溢流30分钟后的酸碱度，如表1所表示。
组别 浸泡时间 清洗时间 溢流后水槽酸碱度
1 1小时 3秒 PH＝7
2 2小时 3秒 PH＝7
3 1小时 5秒 PH＝7
4 2小时 5秒 PH＝7
表1
碱性溶液选取60℃，超纯水槽中溢流30分钟后的酸碱度，如表2所表示。
组别 浸泡时间 清洗时间 溢流后水槽酸碱度
1 1小时 3秒 PH＝7
2 2小时 3秒 PH＝7
3 1小时 5秒 PH＝7
4 2小时 5秒 PH＝7
表2
用PH计测量纯水溢流30分钟后纯水槽中的PH值。实验数据证明酸液清洗3秒～5秒可以保证把金属零件表面残留的碱液完全中和。
步骤三、再把金属零件放入40KHz超声槽中进行精洗30分钟，清洗液为18兆欧的去离子水，水温为50℃，超声能量密度为30瓦/加仑。
步骤四、将金属零件置于高温干燥箱中150℃烘烤1.5小时～2小时，然后降到50℃～60℃，取出金属零件。高温烤箱采用热风循环加热的方式，先使烤箱中空气温度升高，热风携带空气热能到达干燥部件表面，利用空气热能使部件表面的水分蒸发达到干燥的目的。热风循环系统可有效提高空气温度的均匀性。金属零件本身耐高温，超出预先设定的时间范围不会对金属零件产生不良后果。
本发明去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法操作简单，不会对金属零件表面造成损伤、可以保证完成去除零件表面附着的硅化物薄膜、清洗效果理想。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (16)

1.去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，使用碱性溶液对零件进行浸泡；
S2，使用酸性溶液对零件进行清洗；
S3，使用清洗液对零件进行清洗；
S4，对零件进行干燥。
2.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括一预处理步骤S0；其中
所述步骤S0包括：
S0.1，使用超纯水对零件进行冲洗；和/或
S0.2，使用N2或干净的压缩空气吹干零件。
3.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S1包括还一步骤S1.1，所述步骤S1.1为对零件使用超纯水进行漂洗处理。
4.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S2包括还一步骤S2.1，所述步骤S2.1为对零件使用超纯水进行溢流处理。
5.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述碱性溶液的配比为体积比NH4OH:H2O2:H2O＝1:3:4。
6.根据权利要求1或5所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述碱性溶液的温度为40℃～60℃。
7.根据权利要求6所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S1中，零件在所述碱性溶液中浸泡的时间为1小时～2小时。
8.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述酸性溶液的配比为体积比HNO3:HF:H2O＝1:1:2。
9.根据权利要求1或8所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S2中，零件在所述酸性溶液中清洗的时间为3秒～5秒。
10.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述清洁液为18兆欧的去离子水。
11.根据权利要求10所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述清洁液的温度为50℃。
12.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S3中，利用超声波对零件进行清洗。
13.根据权利要求12所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述超声波的频率为40KHz。
14.根据权利要求13所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述超声波的能量密度为25瓦/加仑～35瓦/加仑。
15.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S3中，零件清洗的时间为30分钟～60分钟。
16.根据权利要求1所述的去除附着于金属零件表面硅化物薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤S4中，是将零件置于高温烘箱中，在150℃的环境下烘烤1.5小时～2小时，然后降到50℃～60℃，取出零件。
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