CN108672375A - 一种半导体8寸晶圆制程etch8500工艺石英屏蔽环的再生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，包括如下步骤：1)将石英屏蔽环浸泡于清洗用水内40~60分钟；2)采用刮除件初步刮除石英屏蔽环表面污渍；3)进行超声波清洗，然后对石英屏蔽环进行高压喷淋清洗；4)送入烘箱，将石英屏蔽环烘烤10~15分钟；5)由烘箱中取出后直接送入低温冷冻室，对石英屏蔽环进行急速冷冻；6)取出石英屏蔽环，敲打石英屏蔽环表面，使得表面附着物破碎、脱落，自然升温至室温，完成对所述石英屏蔽环的再生。所述再生方法不采用任何化学试剂，通过热胀冷缩的物理学原理，即可实现对石英屏蔽环的清洗、再生，再生成本低、节能环保，对环境友好、无污染。
Description
技术领域
本发明属于石英屏蔽环再生技术领域，具体的，涉及半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法。
背景技术
晶元（Wafer），是生产集成电路所用的载体，多指单晶硅圆片。单晶硅圆片由普通硅砂提炼，经过溶解、提纯、蒸馏一系列措施制得多晶硅，多晶硅再经熔融、单晶晶核提拉制成具有一定晶体学取向的单晶硅棒，单晶硅棒经过抛光、切片之后，就成为了晶元。晶元是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸、12英寸14英寸、15英寸、16英寸、……20英寸以上等。晶元越大，同一圆片上可生产的IC就越多，可降低成本，但对材料技术和生产技术的要求更高。
对于计算机产品而言，芯片可以说是其精髓所在，毕竟芯片的等级也就决定了产品的性能表现以及功耗、发热量等额外因素，作为芯片的前身，晶圆的品质和制程就成为消费者以及厂商所共同关心的。
晶圆制程过程中，包括蚀刻工艺，即利用光刻技术和离子刻蚀技术，保留下栅隔离层上面的氮化硅层。
基于半导体8寸晶圆制程蚀刻工艺中的ETCH8500工艺生产的石英屏蔽环，即是其中有一项重要产品，近年来，由于产能跟不上需求量的增长速度，使得石英屏蔽环的再生和重复利用，逐渐引发人们的关注。
石英屏蔽环的材质以石英为主，对于石英的清洗、再生，目前国内主要存在如下专利文献：
中国专利公开号：102249522A，公开了一种用于光伏生产的石英件的清洗方法，其包括如下步骤：Ａ）首先将炉内的温度调节到１１５０℃～１２００℃；Ｂ）同时向扩散炉的炉腔内输入流量为２５－５０Ｌ／ｍｉｎ的氮气、流量为０．５～２．５Ｌ／ｍｉｎ的三氯氧磷及流量为０．８～３．４Ｌ／ｍｉｎ的氧气，输入时间为１２０～３００分钟，上述氮气、三氯氧磷、氧气从扩散炉的进口输入，途经石英件再从扩散炉的出口输出，该种清洗方法不但有利于安全生产，而且还可降低生产成本。然而，该专利所提供的清洗方法，会采用各种化学试剂对石英件进行清洗、再生，过多化学试剂的使用，会对环境造成难以逆转的污染。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，所述再生方法不采用任何化学试剂，通过热胀冷缩的物理学原理，即可实现对石英屏蔽环的清洗、再生，再生成本低、节能环保，对环境友好、无污染。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，所述方法包括如下步骤：
1)取石英屏蔽环，放置于清洗槽内，清洗槽内装有清洗用水，将石英屏蔽环浸泡于清洗用水内40~60分钟；
2)取出石英屏蔽环，用清洗布擦干表面水渍，并采用刮除件初步刮除石英屏蔽环表面污渍；
3)将石英屏蔽环送入超声波清洗机，进行超声波清洗，然后对石英屏蔽环进行高压喷淋清洗；
4)将高压喷淋清洗后的石英屏蔽环送入烘箱，设置烘箱温度800~1000℃，将石英屏蔽环烘烤10~15分钟，使得石英屏蔽环表面附着物熔化、液化；
5)将高温烘烤后的石英屏蔽环由烘箱中取出后直接送入低温冷冻室，以40~50℃/分钟的降温速度降温至-30~-20℃，对石英屏蔽环进行急速冷冻，冷冻时长20~30分钟，使得石英屏蔽环表面附着物结块；
6)取出石英屏蔽环，敲打石英屏蔽环表面，使得表面附着物破碎、脱落，自然升温至室温，完成对所述石英屏蔽环的再生。
进一步地，步骤1)所述清洗用水为去离子水。
进一步地，步骤2)所述刮除件为钢丝刷或刮刀，刮除件沿石英屏蔽环外周运行，完成对石英屏蔽环外表面污渍的刮除；刮除件沿石英屏蔽环内周运行，完成对石英屏蔽环内表面污渍的刮除。
进一步地，步骤3)中超声波清洗用水为去离子水，水温为60~80℃，超声清洗时长为5~10分钟，超声波功率为80~100KHz。
进一步地，步骤3)采用高压喷头对石英屏蔽环进行高压喷淋清洗，高压喷头喷射压力为1.5~3MPa。
进一步地，步骤5)采用干冰将或液氮石英屏蔽环降温至-30~-20℃。
进一步地，步骤3)在高压喷淋清洗过程中，将石英屏蔽环套设于一轴杆上，轴杆表面设置有用于支撑石英屏蔽环的支撑杆，轴杆均速旋转，使得石英屏蔽环外周得到充分喷淋清洗。
本发明具有如下优点：
所述再生方法在对石英屏蔽环完成浸泡后，会采用刮除件对附着于石英屏蔽环表面的附着物进行初步刮除，然后对石英屏蔽环表面附着物进行超声波处理，然后在700~800℃的高温下烘烤，再采用干冰或液氮将石英屏蔽环急速冷却至-30~-20℃，即可有效剥离附着于石英屏蔽环表面的附着物，整个过程不采用任何化学试剂，通过热胀冷缩的物理学原理，即可实现对石英屏蔽环的清洗、再生，再生成本低、节能环保，对环境友好、无污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明所提供的一种半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，所述方法包括如下步骤：
1)取石英屏蔽环，放置于清洗槽内，清洗槽内装有清洗用水，将石英屏蔽环浸泡于清洗用水内40~60分钟；
2)取出石英屏蔽环，用清洗布擦干表面水渍，并采用刮除件初步刮除石英屏蔽环表面污渍；
3)将石英屏蔽环送入超声波清洗机，进行超声波清洗，然后对石英屏蔽环进行高压喷淋清洗；
4)将高压喷淋清洗后的石英屏蔽环送入烘箱，设置烘箱温度800~1000℃，将石英屏蔽环烘烤10~15分钟，使得石英屏蔽环表面附着物熔化、液化；
5)将高温烘烤后的石英屏蔽环由烘箱中取出后直接送入低温冷冻室，以40~50℃/分钟的降温速度降温至-30~-20℃，对石英屏蔽环进行急速冷冻，冷冻时长20~30分钟，使得石英屏蔽环表面附着物结块；
6)取出石英屏蔽环，敲打石英屏蔽环表面，使得表面附着物破碎、脱落，自然升温至室温，完成对所述石英屏蔽环的再生。
进一步地，步骤1)所述清洗用水为去离子水。
进一步地，步骤2)所述刮除件为钢丝刷或刮刀，刮除件沿石英屏蔽环外周运行，完成对石英屏蔽环外表面污渍的刮除；刮除件沿石英屏蔽环内周运行，完成对石英屏蔽环内表面污渍的刮除。
进一步地，步骤3)中超声波清洗用水为去离子水，水温为60~80℃，超声清洗时长为5~10分钟，超声波功率为80~100KHz。
进一步地，步骤3)采用高压喷头对石英屏蔽环进行高压喷淋清洗，高压喷头喷射压力为1.5~3MPa。
进一步地，步骤5)采用干冰将或液氮石英屏蔽环降温至-30~-20℃。
进一步地，步骤3)在高压喷淋清洗过程中，将石英屏蔽环套设于一轴杆上，轴杆表面设置有用于支撑石英屏蔽环的支撑杆，轴杆均速旋转，使得石英屏蔽环外周得到充分喷淋清洗。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)取石英屏蔽环，放置于清洗槽内，清洗槽内装有清洗用水，将石英屏蔽环浸泡于清洗用水内40~60分钟；
2)取出石英屏蔽环，用清洗布擦干表面水渍，并采用刮除件初步刮除石英屏蔽环表面污渍；
3)将石英屏蔽环送入超声波清洗机，进行超声波清洗，然后对石英屏蔽环进行高压喷淋清洗；
4)将高压喷淋清洗后的石英屏蔽环送入烘箱，设置烘箱温度800~1000℃，将石英屏蔽环烘烤10~15分钟，使得石英屏蔽环表面附着物熔化、液化；
5)将高温烘烤后的石英屏蔽环由烘箱中取出后直接送入低温冷冻室，以40~50℃/分钟的降温速度降温至-30~-20℃，对石英屏蔽环进行急速冷冻，冷冻时长20~30分钟，使得石英屏蔽环表面附着物结块；
6)取出石英屏蔽环，敲打石英屏蔽环表面，使得表面附着物破碎、脱落，自然升温至室温，完成对所述石英屏蔽环的再生。
2.根据权利要求1所述的半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，其特征在于，步骤1)所述清洗用水为去离子水。
3.根据权利要求1所述的半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，其特征在于，步骤2)所述刮除件为钢丝刷或刮刀，刮除件沿石英屏蔽环外周运行，完成对石英屏蔽环外表面污渍的刮除；刮除件沿石英屏蔽环内周运行，完成对石英屏蔽环内表面污渍的刮除。
4.根据权利要求1所述的半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，其特征在于，步骤3)中超声波清洗用水为去离子水，水温为60~80℃，超声清洗时长为5~10分钟，超声波功率为80~100KHz。
5.根据权利要求1所述的半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，其特征在于，步骤3)采用高压喷头对石英屏蔽环进行高压喷淋清洗，高压喷头喷射压力为1.5~3MPa。
6.根据权利要求1所述的半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，其特征在于，步骤5)采用干冰将或液氮石英屏蔽环降温至-30~-20℃。
7.根据权利要求1所述的半导体8寸晶圆制程ETCH8500工艺石英屏蔽环的再生方法，其特征在于，步骤3)在高压喷淋清洗过程中，将石英屏蔽环套设于一轴杆上，轴杆表面设置有用于支撑石英屏蔽环的支撑杆，轴杆均速旋转，使得石英屏蔽环外周得到充分喷淋清洗。
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| CN111940394A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-17 | 上海富乐德智能科技发展有限公司 | 半导体高阶制程apc装置的石英部件再生清洗方法 |
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