CN113714178B - 半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺 - Google Patents
半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，包括：使用压缩空气对静电吸盘背面冷却液孔进行吹扫并用无尘布蘸取异丙醇进行擦拭；先使用异丙醇、丙酮分别对静电吸盘正面、侧面、背面进行全面擦拭；使用耐酸碱定制胶带对静电吸盘的电极端口、裸铝及冷却液孔进行保护；冲洗氦气孔和提拉孔；将静电吸盘放入异丙醇溶液中浸泡，然后再用无尘布进行擦拭；使用圆饼状胶带将静电吸盘正面的陶瓷面及背面的阳极氧化面进行保护；对静电吸盘的台阶面及侧面进行精喷砂处理；去除陶瓷面及阳极氧化面的圆饼状胶带；本申请工艺能有效去除静电吸盘表面的沉积物同时获得较高洁净度，可满足各项制程参数要求。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备静电吸盘洁净清洗技术领域，具体涉及一种阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘清洗工艺。
背景技术
静电吸盘是半导体制程工艺中的核心静电吸盘：固定晶圆，控制晶圆温度，同时也作为腔体内的下电极。设备腔体中的腐蚀性气体、等离子体等在进行刻蚀发生反应后会在静电吸盘表面形成沉积物，其沉积物的存在会影响静电吸盘的性能参数，进而影响制程良率。
发明内容
针对现有技术存在上述问题，本申请提供一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，该工艺能有效去除静电吸盘表面的沉积物同时获得较高洁净度，可满足各项制程参数要求。
为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，包括：
步骤一：使用压缩空气对静电吸盘背面冷却液孔进行吹扫并用无尘布蘸取异丙醇进行擦拭；目的是去除残留的冷却液并清理干净冷却液孔，采用吹扫与异丙醇擦拭方式相结合以避免引入其他液体及杂质污染冷却液孔；
步骤二：先使用异丙醇分别对静电吸盘正面、侧面、背面进行全面擦拭；再使用丙酮分别对静电吸盘正面、侧面、背面进行全面擦拭；目的是去除吹扫到表面的冷却液及其他表面脏污，拆卸下机的静电吸盘表面会附着一些污染物使用异丙醇与丙酮擦拭可以初步去除表面脏污以便后续进一步处理；
步骤三：使用耐酸碱定制胶带对静电吸盘的电极端口、及冷却液孔进行保护，并用刮板刮除气泡以保证胶带保护的密封性；目的是防止清洗过程中的水及各类化学品等对电极、及冷却液孔造成腐蚀损伤，定制胶带可以刚好覆盖敏感区同时不影响其他区域的清洗；
步骤四：将静电吸盘垂直放置，先用汽水枪冲洗氦气孔和提拉孔确保每个孔内都有液流，然后再用异丙醇冲洗；其氦气孔起负压吸取硅片作用，须达到每个孔都有均匀平稳的液流且无脏迹，异丙醇可以有效去除孔内残留的沉积物；
步骤五：将静电吸盘放入异丙醇溶液中浸泡，然后再用无尘布进行擦拭；目的是去除静电吸盘表面可能残留的有机污染物；
步骤六：使用圆饼状胶带将静电吸盘正面的陶瓷面及背面的阳极氧化面进行保护；目的是防止在喷砂的过程中喷射到陶瓷面及背面，该圆饼状胶带可以为定制尺寸胶带，易于保护操作且残胶少；
步骤七：对静电吸盘的台阶面及侧面进行精喷砂处理；目的是将表面的沉积物去除的同时重塑表面状态，该步骤可以保证熔射层厚度基本没有损耗且有较好的均一性，同时去除沉积物后表面颜色较为均匀；
步骤八：去除陶瓷面及阳极氧化面的圆饼状胶带，并使用异丙醇擦拭去除可能存在的残胶；
步骤九：使用百洁布对阳极氧化面进行均匀打磨处理，直至颜色均匀；目的是去除表面彩色印记，打磨擦拭可能无法完全去除彩色印记，后续热水处理步骤可进一步去除；
步骤十：纯水冲洗整个静电吸盘，并用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；目的是防止周转等待残留水迹；
步骤十一：在无尘室中用热水浸泡静电吸盘，同时进行气动鼓泡；目的是去除陶瓷面的沉积物同时对于残留的彩色印记可进一步去除；
步骤十二：在无尘室中用热水冲洗静电吸盘，冲洗完成用无尘布进行擦拭；目的是将松散附着在表面的沉积物彻底冲洗去除；
步骤十三：在无尘室中采用超声波进行清洗；目的是去除表面微小颗粒获得高洁净度产品；
步骤十四：在无尘室中采用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；目的是防止表面残存水迹，影响外观；
步骤十五：在无尘室中将静电吸盘垂直放置，使用挤瓶从背面将异丙醇及纯水分别挤压冲入氦气孔和提拉孔内，再次清洗氦气孔、提拉孔；目的是确保每个孔都有均匀平稳的液流，该步骤先用异丙醇进行冲洗，然后用大量水进行冲洗以保证每个孔都有平稳的液流；
步骤十六：在无尘室中将静电吸盘表面吹干后使用真空烘箱对其进行加热干燥处理，使用真空烘箱的目的是快速干燥氦气孔内的水气，避免影响上机使用时的气流量。
进一步的，所述步骤一中的擦拭时间为1-2min；步骤二中的擦拭时间为2-4min。
进一步的，所述步骤五中的浸泡时间为15-25min。
进一步的，所述步骤七中喷砂处理采用400#金刚砂，压力设置为：0.15-0.25MPa。
进一步的，所述步骤十一中浸泡静电吸盘的温度为：60-65℃，时间为：8-15min。
更进一步的，所述步骤十二中冲洗静电吸盘的温度为：60-65℃，时间为：8-10min，冲洗完成用无尘布进行擦拭。
更进一步的，所述步骤十三中采用超声波进行清洗时，超音波强度为4-10W/inch2，超声时间为15-20min。
更进一步的，所述步骤十六中烘干温度为60-80℃，干燥时间为6-8h。
本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：
1.本发明采用压缩空气吹扫与异丙醇擦拭相结合的方式清洗冷却液孔，在避免冷却液孔与水、化学品接触条件下(冷却液孔接触水、化学品会锈蚀)，实现高洁净度清洗；
2.本发明采用精喷砂方式去除台阶面与侧边沉积物，清洁效率高；清洁后陶瓷喷涂膜厚度基本无损耗，同时获得颜色较为均匀的表面；
3.本发明采用热水浸泡与冲洗的方式去除陶瓷面的沉积物，避免化学溶液流入氦气孔而造成腐蚀的风险。
附图说明
图1为静电吸盘正面示意图；
图2为静电吸盘背面示意图；
图中序号说明：1、冷却液孔；2、电极；3、提拉孔；4、氦气孔。
具体实施方式
本发明的实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施的，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1
本实施例提供一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，具体步骤如下：
步骤1：使用压缩空气对静电吸盘背面冷却液孔进行吹扫并用无尘布蘸取异丙醇擦拭1min；
步骤2：使用异丙醇、丙酮分别擦拭静电吸盘正面、侧面、背面2min；
步骤3：使用耐酸碱定制胶带对静电吸盘的电极端口及冷却液孔进行保护，并用刮板刮除气泡以保证胶带保护的密封性；
步骤4：将静电吸盘垂直放置，使用挤瓶从背面将纯水、异丙醇分别挤压冲入氦气孔和提拉孔内进行冲洗；
步骤5：将静电吸盘放入异丙醇溶液中浸泡15min，然后再用无尘布进行擦拭；
步骤6：使用圆饼状胶带将静电吸盘正面的陶瓷面及背面的阳极氧化面进行保护；
步骤7：对台阶面及侧面进行精喷砂处理，400#金刚砂，压力：0.15-0.25MPa；目的是将表面的沉积物去除的同时重塑表面状态；
步骤8：去除陶瓷面及阳极氧化面的圆饼状胶带，并使用异丙醇擦拭去除可能存在的残胶；
步骤9：使用百洁布对阳极氧化面进行均匀打磨处理，直至颜色均匀；
步骤10：纯水冲洗整个静电吸盘，并用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；
步骤11：在无尘室中用热水浸泡静电吸盘，温度：60℃，时间：8min，同时进行气动鼓泡；
步骤12：在无尘室中用热水冲洗静电吸盘，温度：60℃，时间：8min，冲洗完成用无尘布进行擦拭；
步骤13：在无尘室中采用超声波进行清洗，超音波强度4-10W/inch2，超声时间15min；
步骤14：在无尘室中采用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；
步骤15：在无尘室中将静电吸盘垂直放置，使用挤瓶从背面将异丙醇及纯水分别挤压冲入氦气孔和提拉孔内，再次清洗氦气孔、提拉孔；
步骤16：在无尘室中使用真空烘箱对静电吸盘进行加热干燥处理，烘干温度60℃，干燥时间6h。
实施例2
本实施例提供一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂静电吸盘静电吸盘超洁净清洗工艺，具体步骤如下：
步骤1：使用压缩空气对静电吸盘背面冷却液孔进行吹扫并用无尘布蘸取异丙醇擦拭1.5min；
步骤2：使用异丙醇、丙酮分别擦拭静电吸盘正面、侧面、背面3min；
步骤3：使用耐酸碱定制胶带对静电吸盘的电极端口及冷却液孔进行保护，并用刮板刮除气泡以保证胶带保护的密封性；
步骤4：将静电吸盘垂直放置，使用挤瓶从背面将纯水、异丙醇分别挤压冲入氦气孔和提拉孔内进行冲洗；
步骤5：将静电吸盘放入异丙醇溶液中浸泡18min，然后再用无尘布进行擦拭；
步骤6：使用圆饼状胶带将静电吸盘正面的陶瓷面及背面的阳极氧化面进行保护；
步骤7：对台阶面及侧面进行精喷砂处理，400#金刚砂，压力：0.15-0.25MPa；目的是将表面的沉积物去除的同时重塑表面状态；
步骤8：去除陶瓷面及阳极氧化面的圆饼状胶带，并使用异丙醇擦拭去除可能存在的残胶；
步骤9：使用百洁布对阳极氧化面进行均匀打磨处理，直至颜色均匀；
步骤10：纯水冲洗整个静电吸盘，并用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；
步骤11：在无尘室中用热水浸泡静电吸盘，温度：62℃，时间：12min，同时进行气动鼓泡；
步骤12：在无尘室中用热水冲洗静电吸盘，温度：62℃，时间：9min，冲洗完成用无尘布进行擦拭；
步骤13：在无尘室中采用超声波进行清洗，超音波强度4-10W/inch2，超声时间18min；
步骤14：在无尘室中采用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；
步骤15：在无尘室中将静电吸盘垂直放置，使用挤瓶从背面将异丙醇及纯水分别挤压冲入氦气孔和提拉孔内，再次清洗氦气孔、提拉孔；
步骤16：在无尘室中使用真空烘箱对静电吸盘进行加热干燥处理，烘干温度70℃，干燥时间7h。
实施例3
本实施例提供一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂静电吸盘静电吸盘超洁净清洗工艺，具体步骤如下：
步骤1：使用压缩空气对静电吸盘背面冷却液孔进行吹扫并用无尘布蘸取异丙醇擦拭2min；
步骤2：使用异丙醇、丙酮分别擦拭静电吸盘正面、侧面、背面4min；
步骤3：使用耐酸碱定制胶带对静电吸盘的电极端口及冷却液孔进行保护，并用刮板刮除气泡以保证胶带保护的密封性；
步骤4：将静电吸盘垂直放置，使用挤瓶从背面将异丙醇及纯水分别挤压冲入氦气孔和提拉孔内进行冲洗；
步骤5：将静电吸盘放入异丙醇溶液中浸泡25min，然后再用无尘布进行擦拭；
步骤6：使用圆饼状胶带将静电吸盘正面的陶瓷面及背面的阳极氧化面进行保护；
步骤7：对台阶面及侧面进行精喷砂处理，400#金刚砂，压力：0.15-0.25MPa；目的是将表面的沉积物去除的同时重塑表面状态；
步骤8：去除陶瓷面及阳极氧化面的圆饼状胶带，并使用异丙醇擦拭去除可能存在的残胶；
步骤9：使用百洁布对阳极氧化面进行均匀打磨处理，直至颜色均匀；
步骤10：纯水冲洗整个静电吸盘，并用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；
步骤11：在无尘室中用热水浸泡静电吸盘，温度：65℃，时间：15min，同时进行气动鼓泡；
步骤12：在无尘室中用热水冲洗静电吸盘，温度：65℃，时间：10min，冲洗完成用无尘布进行擦拭；
步骤13：在无尘室中采用超声波进行清洗，超音波强度4-10W/inch2，超声时间20min；
步骤14：在无尘室中采用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；
步骤15：在无尘室中将静电吸盘垂直放置，使用挤瓶从背面将异丙醇及纯水分别挤压冲入氦气孔和提拉孔内，再次清洗氦气孔、提拉孔；
步骤16：在无尘室中使用真空烘箱对静电吸盘进行加热干燥处理，烘干温度80℃，干燥时间8h。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (6)
1.一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，其特征在于，包括：
步骤一：使用压缩空气对静电吸盘背面冷却液孔进行吹扫并用无尘布蘸取异丙醇进行擦拭，擦拭时间为1-2min；
步骤二：先使用异丙醇分别对静电吸盘正面、侧面、背面进行全面擦拭；再使用丙酮分别对静电吸盘正面、侧面、背面进行全面擦拭，擦拭时间为2-4min；
步骤三：使用耐酸碱定制胶带对静电吸盘的电极端口及冷却液孔进行保护，并用刮板刮除气泡以保证胶带保护的密封性；
步骤四：将静电吸盘垂直放置，先用汽水枪冲洗氦气孔和提拉孔确保每个孔内都有液流，然后再用异丙醇冲洗；
步骤五：将静电吸盘放入异丙醇溶液中浸泡，浸泡时间为15-25min；然后再用无尘布进行擦拭；
步骤六：使用圆饼状胶带将静电吸盘正面的陶瓷面及背面的阳极氧化面进行保护；
步骤七：对静电吸盘的台阶面及侧面进行精喷砂处理；
步骤八：去除陶瓷面及阳极氧化面的圆饼状胶带，并使用异丙醇擦拭去除可能存在的残胶；
步骤九：使用百洁布对阳极氧化面进行均匀打磨处理，直至颜色均匀；
步骤十：纯水冲洗整个静电吸盘，并用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；
步骤十一：在无尘室中用热水浸泡静电吸盘，同时进行气动鼓泡；
步骤十二：在无尘室中用热水冲洗静电吸盘，冲洗完成用无尘布进行擦拭；
步骤十三：在无尘室中采用超声波进行清洗；
步骤十四：在无尘室中采用压缩空气对静电吸盘进行吹干处理；
步骤十五：在无尘室中将静电吸盘垂直放置，使用挤瓶从背面将异丙醇及纯水分别挤压冲入氦气孔和提拉孔内，再次清洗氦气孔、提拉孔；
步骤十六：在无尘室中将静电吸盘表面吹干后使用真空烘箱对其进行加热干燥处理。
2.根据权利要求1所述一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，其特征在于，所述步骤七中喷砂处理采用400#金刚砂，压力设置为：0.15-0.25 MPa。
3.根据权利要求1所述一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，其特征在于，所述步骤十一中浸泡静电吸盘的温度为：60-65℃，时间为：8-15min。
4.根据权利要求1所述一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，其特征在于，所述步骤十二中冲洗静电吸盘的温度为：60-65℃，时间为：8-10min，冲洗完成用无尘布进行擦拭。
5.根据权利要求1所述一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，其特征在于，所述步骤十三中采用超声波进行清洗时，超音波强度为4-10W/inch2，超声时间为15-20min。
6.根据权利要求1所述一种半导体设备腔体内阳极氧化铝与陶瓷喷涂材质静电吸盘超洁净清洗工艺，其特征在于，所述步骤十六中烘干温度为60-80℃，干燥时间为6-8h。
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