CN112831793A - 气体喷淋头的清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沉积有沉积物的气体喷淋头的清洗方法，沉积物包括镓(Ga)、镁(Mg)、铝(Al)或铟(In)中至少一种元素，清洗方法包括：将气体喷淋头放置在氢氧化钠碱性溶液中清洗；将气体喷淋头放置在硝酸和氢氟酸的酸性混合液中清洗；将气体喷淋头放置在硝酸酸性溶液中清洗；在进行碱性溶液清洗、酸性混合液清洗或酸性溶液清洗的步骤之前或之后进行去离子水清洗。在经过碱性溶液清洗、酸性混合液清洗及酸性溶液清洗的气体喷淋头，其上沉积物被有效清除，而被重新使用。

Description

气体喷淋头的清洗方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种去除气体喷淋头上产生的沉积物或油脂的清洗方法。
背景技术
近年来，在半导体制造领域，使用了用于向半导体衬底等基板供气的气体喷淋头。例如在金属有机化合物化学气相沉积设备(MOCVD)或化学气相沉积设备(CVD)中，在处理室内设置有用于载置衬底的载置台，与该载置台相对的位置设置有气体喷淋头。
气体喷淋头在使用过一段时间后，其上会沉积一些沉积物，这些沉积物如不进行处理，会在气体喷淋头表面堆积起来而堵塞气体喷淋头表面的气体喷出孔，影响气体喷淋头的使用。且，这些沉积物还容易掉落在待处理衬底上，影响待处理衬底的性能。另外，气体喷淋头长期暴露在腔室环境中及人为的不定时清理等因素，气体喷淋头表面常常会附着有油脂，如不对这些油脂进行处理，同样会堵塞气体喷淋头表面的气体喷出孔，影响气体喷淋头的使用。上述这些问题都会最终导致气体喷淋头报废并降低衬底生产效率。
因此，亟需一种有效去除气体喷淋头上产生的沉积物或油脂的清洗方法，以避免上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种有效去除气体喷淋头上产生的沉积物或油脂的清洗方法，使得被污染的气体喷淋头重新得以使用。
为实现上述目的，本发明提供一种沉积有沉积物的气体喷淋头的清洗方法，所述沉积物包括镓(Ga)、镁(Mg)、铝(Al)或铟(In)中至少一种元素，所述清洗方法包括：
将气体喷淋头放置在氢氧化钠碱性溶液中清洗；
将气体喷淋头放置在硝酸和氢氟酸的酸性混合液中清洗；
将气体喷淋头放置在硝酸酸性溶液中清洗；
在进行碱性溶液清洗、酸性混合液清洗或酸性溶液清洗的步骤之前或之后进行去离子水清洗。
可选的，所述氢氧化钠的浓度为10％-20％。
可选的，所述去离子水清洗包括采用超声波震荡去离子水清洗、流动去离子水清洗或高压喷淋去离子水清洗中的至少一种。
可选的，高压喷淋去离子水清洗过程中的压强范围为1Mpa-50Mpa。
可选的，在去离子水清洗过程之后，用氮气吹干所述气体喷淋头。
可选的，在清洗完成之后，将气体喷淋头放置在100℃-200℃高温烘箱中烘烤。
可选的，所述沉积物包括氮化镓(GaN)、氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)或氮化镓铟(InGaN)中的至少一种化合物。
可选的，所述清洗方法在温度20℃-25℃环境下进行。
可选的，所述气体喷淋头由316L不锈钢材料制成。
本发明还提供一种一种沉积有沉积物的气体喷淋头的清洗方法，所述沉积物包括镓(Ga)、镁(Mg)、铝(Al)或铟(In)中至少一种元素，所述清洗方法包括：
将气体喷淋头放置在碱性脱脂液中清洗；
将气体喷淋头放置在氢氧化钠碱性溶液中清洗；
将气体喷淋头放置在硝酸和氢氟酸的酸性混合液中清洗；
将气体喷淋头放置在硝酸酸性溶液中清洗；
在进行碱性脱脂液清洗、碱性溶液清洗、酸性混合液清洗或酸性溶液清洗的步骤之前或之后进行去离子水清洗。
可选的，将气体喷淋头放置在碱性脱脂液中清洗完成后还采用漂洗水对气体喷淋头进行漂洗，去除在采用碱性脱脂液清洗过程中形成的脱脂剂。
可选的，所述清洗方法还包括上述特征。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：将沉积有沉积物的气体喷淋头进行清洗：1)氢氧化钠碱性溶液清洗，将沉积物溶于强碱性溶液中可有效去除这些沉积物；2)硝酸和氢氟酸的酸性混合液清洗，利用强酸有效去除气体喷淋头表面的金属杂质及残留的氢氧化钠；3)硝酸酸性溶液清洗，可使喷淋头表面钝化，增加气体喷淋头的耐腐蚀性。在实施这些步骤之前或之后进行去离子水清洗，可有效清除附着于气体喷淋头表面的杂质或污染物。另，通过碱性脱脂液清洗气体喷淋头，可有效去除因长期暴露在腔室环境中或人为的不定时清理等因素而附着上的油脂。经过上述清洗方式后，可以使被沉积或沾油脂的气体喷淋头重新得以使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一种实施方式提供的沉积物的清洗方法流程图；
图2是本发明第二种实施方式提供的油脂与沉积物的清洗方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如背景技术中所述，由316L不锈钢材料制成的气体喷淋头在使用过一段时间后，其上会沉积一些沉积物，这些沉积物包括氮化镓(GaN)、氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)或氮化镓铟(InGaN)中的至少一种化合物。这些沉积物如不进行处理，会在气体喷淋头表面堆积起来而堵塞气体喷淋头表面的气体喷出孔，影响气体喷淋头的使用。此外，这些沉积物还容易掉落在待处理衬底上，影响待处理衬底的性能。上述问题会最终导致气体喷淋头报废并降低衬底生产效率。
图1为本申请去除气体喷淋头上沉积物的清洗方法流程图。该方法采用碱性溶液清洗、酸性混合液清洗及酸性溶液清洗去除气体喷淋头上的沉积物，可以使被沉积的气体喷淋头重新得以使用。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图图1对本发明第一种实施方式做详细的说明。
首先执行步骤S11，采用去离子水清洗气体喷淋头。为增强沉积物去除效果，本步骤中可以1)采用超声波震荡去离子水清洗、2)流动去离子水清洗或3)高压喷淋去离子水清洗三种方案。上述三种方案可以同时使用，也可以选择性使用，且无先后顺序及清洗时间限定，根据清洗效果而定。
对于1)采用超声波震荡去离子水清洗，可以使沉积物更易脱落，该超声波频率及功率可以根据清洗效果选择。
对于2)流动去离子水清洗，该去离子水流动速度可以根据清洗效果选择。
对于3)高压喷淋去离子水清洗，可以高压冲洗气体喷淋头所有暴露的表面、钎焊区域、气管和槽中大部分附着力差的沉积物，将去离子水的压强范围设置为1Mpa至50Mpa时，对沉积物去除效果明显。
然后执行步骤S12，将气体喷淋头放置在氢氧化钠浓度占比为10％-20％的氢氧化钠碱性溶液中清洗。氢氧化钠溶液为强碱性溶液，将气体喷淋头浸泡在氢氧化钠碱性溶液中，包括氮化镓(GaN)、氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)或氮化镓铟(InGaN)中的至少一种化合物的沉积物溶于该强碱性溶液。优选的，氢氧化钠浓度占比为15％时清洗效果最优且不会腐蚀气体喷淋头。
然后执行步骤S13，采用去离子水清洗。本步骤与S11步骤相同。但可以从1)至3)三个方案中选择一种或几种方案,且无先后顺序及清洗时间限定，根据清洗效果而定。执行本步骤，可以增强从气体喷淋头表面剥离沉积物的清除功能。
然后执行步骤S14，将气体喷淋头放置在硝酸和氢氟酸的酸性混合液中清洗。硝酸和氢氟酸的酸性混合液为强酸，可以有效去除气体喷淋头表面的金属杂质及残留在气体喷淋头表面的氢氧化钠。
然后执行步骤S15，采用去离子水清洗。本步骤与S11步骤相同。但可以从1)至3)三个方案中选择一种或几种方案,且无先后顺序及清洗时间限定，根据清洗效果而定。执行本步骤，可以增强从气体喷淋头表面剥离沉积物的清除功能。
然后执行步骤S16，将气体喷淋头放置在硝酸酸性溶液中清洗。硝酸酸性溶液可以使气体喷淋头不锈钢表面钝化，增加气体喷淋头的耐腐蚀性。
然后执行步骤S17，采用去离子水清洗。本步骤与S11步骤相同。但可以从1)至3)三个方案中选择一种或几种方案,且无先后顺序及清洗时间限定，根据清洗效果而定。执行本步骤，可以增强从气体喷淋头表面剥离沉积物的清除功能。
然后执行步骤S18，用氮气吹干气体喷淋头，包括其所有暴露的表面、钎焊区域、气管和槽。
之后执行步骤S19，对经上述处理的气体喷淋头表面进行检查，判断沉积物去除是否符合要求。如果符合使用要求，则执行步骤S20，将清洗后的气体喷淋头放置在100℃-200℃高温烤箱中烘烤；如果不符合要求，则重新执行步骤S11-S19,直到符合要求后执行步骤S20,将清洗后的气体喷淋头放置在100℃-200℃高温烤箱中烘烤。优选的，当将清洗后的气体喷淋头放置在150℃高温烤箱中烘烤，其烘烤效果最佳。
执行以上清洗步骤，在室温温度为20℃-25℃环境下清洗效果最佳。
经过如上沉积物清洗步骤可以使被沉积的气体喷淋头重新得以使用。
另外，由于气体喷淋头长期暴露在腔室环境中及人为的不定时清理等因素，气体喷淋头表面常常会附着上油脂，如不对这些油脂进行处理，同样会堵塞气体喷淋头表面的气体喷出孔，影响气体喷淋头的使用。因此有必要对气体喷淋头上的油脂进行清洗处理。
图2为本申请去除气体喷淋头上油脂及沉积物的清洗方法流程图。该清洗方法相对于前述去除气体喷淋头上沉积物的清洗方法而言，在对沉积物进行清理的过程之前先对气体喷淋头上的油脂进行清洗。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图图2对本发明第二种实施方式做详细的说明。
首先执行步骤P11，将气体喷淋头放置在碱性脱脂液中清洗，可有效去除气体喷淋头上因环境及人为因素沾上的油脂。
然后执行步骤P12，采用漂洗水对气体喷淋头进行漂洗，可有效去除在采用碱性脱脂液清洗气体喷淋头过程中形成的脱脂剂。
然后执行如第一种实施方式清除气体喷淋头上的沉积物的步骤S11-S18。
之后执行步骤P13，对经上述处理的气体喷淋头表面进行检查，判断油脂及沉积物去除是否符合要求。如果符合使用要求，则执行步骤P14，将清洗后的气体喷淋头放置在100℃-200℃高温烤箱中烘烤；如果不符合要求，则重新执行步骤P11-P12、S11-S18及P13,直到符合要求后执行步骤P14,将清洗后的气体喷淋头放置在100℃-200℃高温烤箱中烘烤。优选的，当将清洗后的气体喷淋头放置在150℃高温烤箱中烘烤其烘烤效果最佳。
执行以上清洗步骤，在室温温度为20℃-25℃环境下清洗效果最佳。
如上执行步骤后，可有效清除气体喷淋头上的油脂及沉积物，可以使被沾油脂及沉积的气体喷淋头重新得以使用。
上述第一种实施方式提供的沉积物的清洗方法及第二种实施方式提供的油脂与沉积物的清洗方法各步骤在不同的容器中分别完成各清洗步骤，但并不以此为限，任何能实现上述清洗步骤的容器共用或分别进行均因被本申请所揭示。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种沉积有沉积物的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于，所述沉积物包括镓(Ga)、镁(Mg)、铝(Al)或铟(In)中至少一种元素，所述清洗方法包括：
将气体喷淋头放置在氢氧化钠碱性溶液中清洗；
将气体喷淋头放置在硝酸和氢氟酸的酸性混合液中清洗；
将气体喷淋头放置在硝酸酸性溶液中清洗；
其中，在进行碱性溶液清洗、酸性混合液清洗或酸性溶液清洗的步骤之前或之后进行去离子水清洗。
2.如权利要求1所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：所述氢氧化钠的浓度为10％-20％。
3.如权利要求1所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：所述去离子水清洗包括采用超声波震荡去离子水清洗、流动去离子水清洗或高压喷淋去离子水清洗中的至少一种。
4.如权利要求3所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：高压喷淋去离子水清洗过程中的压强范围为1Mpa-50Mpa。
5.如权利要求1所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：在去离子水清洗过程之后，用氮气吹干所述气体喷淋头。
6.如权利要求1所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：在清洗完成之后，将气体喷淋头放置在100℃-200℃高温烘箱中烘烤。
7.如权利要求1所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：所述沉积物包括氮化镓(GaN)、氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)或氮化镓铟(InGaN)中的至少一种化合物。
8.如权利要求1所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：所述清洗方法在温度20℃-25℃环境下进行。
9.如权利要求1所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：所述气体喷淋头由316L不锈钢材料制成。
10.一种沉积有沉积物的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于，所述沉积物包括镓(Ga)、镁(Mg)、铝(Al)或铟(In)中至少一种元素，所述清洗方法包括：
将气体喷淋头放置在碱性脱脂液中清洗；
将气体喷淋头放置在氢氧化钠碱性溶液中清洗；
将气体喷淋头放置在硝酸和氢氟酸的酸性混合液中清洗；
将气体喷淋头放置在硝酸酸性溶液中清洗；
其中，在进行碱性脱脂液清洗、碱性溶液清洗、酸性混合液清洗或酸性溶液清洗的步骤之前或之后进行去离子水清洗。
11.如权利要求10所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：将气体喷淋头放置在碱性脱脂液中清洗完成后还采用漂洗水对气体喷淋头进行漂洗，去除在采用碱性脱脂液清洗过程中形成的脱脂剂。
12.如权利要求10所述的气体喷淋头的清洗方法，其特征在于：所述清洗方法还包括如权利要求2至权利要求9任一项所述特征。
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