JP5596909B2 - 選択スプレー式エッチングを使用して堆積チャンバ部分をクリーニングするための方法及び装置 - Google Patents

選択スプレー式エッチングを使用して堆積チャンバ部分をクリーニングするための方法及び装置 Download PDF

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Description

関連出願
本出願は、２００７年６月２８日に出願され、「TANTALUM/TANTALUM NITRIDE STRPPING OF CHAMBER PARTS USING SELECTIVEETCHING」と題する米国仮特許出願第６０／９４６，９８３号（代理人管理番号１２２６０／Ｌ）に基づく優先権を主張している。この出願明細書の記載は、あらゆる目的のためにそのままここに援用される。
２００３年７月１７日に出願され、「METHOD OF SURFACE TEXTURING」と題する共有米国特許第６，８１２，４７１号明細書は、そのまま且つあらゆる目的のためここに援用される。
２００２年３月１３日に出願され、「METHOD OF SURFACE TEXTURING」と題する共有米国特許第６，９３３，５０８号明細書は、そのまま且つあらゆる目的のためここに援用される。
発明の分野
本発明は、一般的に、電子装置製造に関し、より詳細には、処理チャンバ構成部分のクリーニングを目的とする。
発明の背景
半導体、フラットパネル及び太陽光発電パネルの製造処理においては、種々な膜が基板の表面に堆積される。基板を処理する途中において、膜を堆積するのに使用される装置（及び／又はチャンバ）が、意図していないのに、それら堆積膜で被覆されてしまうことがある。清浄で且つばらつきのないチャンバ環境を維持するため、現場クリーニング処理がよく使用される。しかしながら、ある場合には、現場クリーニングは、可能でなく、又は、効果的でなくなってしまうことがある。このような場合には、膜で覆われてしまった装置を取り外してクリーニングすることが必要とされる。
発明の概要
一態様では、電子装置製造処理チャンバ部分をクリーニングするための方法において、ａ）上記部分を酸でスプレーするステップと、ｂ）上記部分を脱イオン化水でスプレーするステップと、ｃ）上記部分を水酸化カリウムで処理するステップと、を含む方法が提供される。
別の態様では、電子装置製造処理チャンバの構成部分のためのスプレー式クリーニング装置において、ａ）支持部材と、ｂ）上記支持部材に取り付けられたスプレーノズルと、ｃ）クリーニング化学剤供給源と、ｄ）クリーニング化学剤を上記クリーニング化学剤供給源から上記スプレーノズルへと搬送するように適応された導管と、を含み、上記支持部材に取り付けられた上記スプレーノズルは、回転し且つ直線的に移動するように適応され、更に、複数の方向から、クリーニング化学剤のスプレーを、電子装置製造処理チャンバ構成部分の内部へと向けるように適応されるスプレー式クリーニング装置が提供される。
更に別の態様では、電子装置製造処理チャンバの構成部分のためのスプレー式クリーニング装置において、ａ）クリーニングタンクと、ｂ）アームに接続された複数のスプレーノズルと、ｃ）上記タンクの内側に処理チャンバ構成部分を保持するように適応された取付け装置と、ｄ）上記スプレーノズルに接続されたクリーニング化学剤供給源と、を含み、上記アームは、複数の方向からクリーニング化学剤のスプレーを上記チャンバ構成部分へ向けるように、上記スプレーノズルを移動するよう適応されるスプレー式クリーニング装置が提供される。
本発明のこれらの及び他の態様によれば、種々な他の態様が提供される。本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲の記載及び添付図面からより十分に明らかとなろう。
詳細な説明
処理チャンバ構成部分を再生するのに、それら構成部分を、意図していない被覆又は膜を除去するため酸浴へ浸漬することができる。しかしながら、このような酸浴への浸漬を行うと、望ましくない激しい反応を生じてしまうことがある。また、この反応により大量の熱が生成されて、その装置が過熱されないような動作温度へとその処理を冷却するのに深冷器が必要とされてしまうことがある。
その上、その装置に対する意図していない被覆は、一様でないことがある。例えば、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバの場合には、チャンバの上部にソース又はターゲット物質があり、チャンバの底部に基板があり、そのターゲットから基板へと延長するようにしてチャンバの内部を取り巻くシールドがある。そのターゲット又はソース近くのシールドの上部には、基板近くのシールドの底部におけるよりも、厚い濃い被覆が蓄積されてしまう。浸漬クリーニング処理が使用される時には、膜蓄積の厚い領域は、十分にクリーニングされず、一方、膜蓄積の薄い領域は、オーバエッチングされてしまうことが非常によくあることである。オーバエッチングはシールドを損傷してしまうことがあり、将来生じるであろう意図していない被覆が処理すべき基板上へと流れ落とされてしまうことがある。基板上へ粒子が流れ落ちてしまうと、その基板に欠陥を生じさせてしまい、その基板が正常に動作しないものとなってしまうことがある。従って、汚染制御は、半導体デバイス、フラットパネルディスプレイ及び太陽光発電パネルの製造にとって重要な問題である。
前述の例はＰＶＤチャンバのシールドに関するものであるが、（シャドーリング、コンタクトリング、クランプリング、基板支持体、シャワーヘッド、フェイスプレート等のような）他のチャンバ構成部分に、他の堆積処理（化学気相堆積（ＣＶＤ）及び電気めっきを含む）により、意図していない被覆が蓄積されてしまい、定期的に現場外クリーニングが必要とされることがあることが理解されよう。同様に、（反応性イオンエッチング、スパッタエッチング及び電解エッチングのような）エッチング処理によっても、チャンバ構成部分にエッチング副生物である膜が蓄積させられてしまうことがあり、現場外クリーニングが必要とされることがある。
本発明は、処理装置の表面から被覆をクリーニングするための方法及び装置を提供する。本発明者等は、処理装置のある部分へクリーニング化学剤をスプレーする方が、その部分をクリーニング化学剤内へ浸漬させるよりも、その処理装置部分のクリーニングが増強されうることを発見した。この増強されたクリーニングは、それら部分をあまりエッチングしてしまうことなく且つその部分の意図した被覆をあまりエッチングしてしまうことなく、行われる。クリーニング化学剤をその部分へスプレーした後に続いて、その部分は、例えば、脱イオン化水で圧力洗浄され、それから、水酸化カリウムで処理される。最後に、その部分は、脱イオン化水で再すすぎ洗いすることができる。
図１Ａから図１Ｅは、本発明の実施形態のうちの１つによる処理膜被覆された構成部分をクリーニング（又は再生）するための方法を概略的に例示している。
図１Ａにおける出発点は、チャンバ構成部分１０２であることができる。チャンバ構成部分は、アルミニウム、ステンレス鋼又はセラミックで形成されている場合がある。この実施例の場合には、このチャンバ構成部分は、アルミニウムで形成されているとすることができる。
典型的に、新しいチャンバ構成部分１０２は、意図的に、被覆１０４で覆われている。この被覆１０４は、ここでは、「意図的被覆」と称する。この被覆は、例えば、保護層又はプラズマ環境に対して両立性のあるものとするために適切な電気的特性をその構成部分に与えるような層である。更に又、この被覆は、チャンバ内の基板の汚染を最少とするものであってよい。１つの意図的被覆１０４は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、モリブデン、又は亜鉛のツインワイヤアークスプレー（「ＴＷＡＳ」）被覆である。その他の意図的被覆を使用することもできる。その名称が示すように、ＴＷＡＳ被覆処理は、電気アークを形成する２つのワイヤを含む。そのアーク金属ワイヤから生ずる溶融金属は、圧縮空気により噴霧され、被覆を形成するため構成部分へスプレーされる。その結果意図的に被覆された構成部分は、その構成部分へのＰＶＤ物質の付着を促進させるような粗さを有している場合がある。これは、意図していないのに被覆されたＰＶＤ物質が破砕して基板の表面を汚染してしまうようなことを防止するように作用することがある。前述したような他の構成部分もまた、ＴＷＡＳ処理により被覆することができる。同様に、他の処理物質（例えば、前述したように、ＣＶＤ膜、及びエッチング副生物等の如き）の付着は、ＴＷＡＳ又は他の意図的被覆によって増強される。
次の層は、蓄積された処理物質層又は意図していない被覆１０６である。装置及び／又は装置において行われる処理に依存して、意図していない被覆物質は変化する。ＰＶＤ装置における通常の蓄積処理膜としては、銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、及び／又は窒化チタン（ＴｉＮ）、タングステンチタン（ＴｉＷ）及びタンタル（Ｔａ）及び／又は窒化タンタル（ＴａＮ）がある。エッチング装置上の意図していない被覆は、通常、ポリマーである。ＣＶＤチャンバ上の意図していない被覆は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、シリコンカーボン、ドープされた酸化ケイ素、酸素処理されたシリコンカーボン膜（しばしば、ＳｉＣＯＨと称される）である。
図１Ｂにおいて、第１のクリーニング又は再生ステップが行われる。ここでは、意図的被覆又は膜１０４及び意図していない被覆又は膜１０６を有するチャンバ構成部分１０２は、クリーニング化学剤スプレーに対して曝される。このクリーニング化学剤スプレーは、意図的被覆１０４及び／又はチャンバ構成部分物質自体に比較して、意図していない被覆１０６の方を優先的に除去又はエッチングする。ＰＶＤシールドの実施例の場合には、意図していない被覆１０６は、ＴａＮ／Ｔａであり、意図的層１０４は、アルミニウムチャンバ構成部分１０２上のＴＷＡＳ堆積アルミニウム層である。クリーニング化学剤をその構成部分へスプレーすると、その構成部分をそのクリーニング化学剤へ浸漬するのと違って、幾つかの効果が得られる。第一に、スプレーでは、化学剤の方向をより容易に制御することができる。従って、厚い意図していない被覆を有する領域（ＰＶＤシールドの上部の如き）を、薄い意図していない被覆の領域よりも、長い時間に亘って化学剤に対して曝すようにすることができる。これにより、意図していない被覆の厚い領域は、意図していない被覆の薄い領域をオーバエッチングすることなく、完全に又は実質的にクリーニングすることができる。例えば、薄い意図していない被覆を除去するには３０分しか要しないが、厚い又は濃い意図しない被覆を除去するには約２時間も掛かるのである。その上、化学剤をスプレーする場合には、化学剤浴へ浸漬する場合に使用するよりも少ししか化学物質（自動スプレーシステムを介して収集されリサイクルされる）を使用しないで済むのである。例えば、スプレー処理は、数ガロンの化学剤しか使用しないが、浴は２０ガロンもの化学剤を使用してしまう。スプレー処理は、浸漬浴処理よりも少ししか熱を生成せず、従って、スプレー処理は、より安全であり、スプレーシステムにおいて深冷器を使用する必要がなくなる。
本発明のある実施形態では、意図していない被覆を蓄積していない、チャンバ構成部分の一部一部を、マスクしておき、クリーニング化学剤スプレーがそのチャンバ構成部分又は意図的被覆をエッチングしないようにすることができる。
スプレー化学剤は、意図していない膜１０６、意図的膜１０４及び基板１０２の本性に依存して変わる。ＡｌのＴＷＡＳ層及びＴａＮ／Ｔａの意図していない被覆を有するＰＶＤ Ａｌシールドの実施例の場合には、効果的な選択化学剤は、１５：８５の比のフッ化水素（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）、又は同じ比の塩化水素（ＨＣｌ）と硝酸（ＨＮＯ３）である。硝酸は、商業用等級のものでよく、これにより、コスト的メリットも得られる。その比は、ある程度変えることができ、Ａｌ被覆又は構成部分からＴａＮ／Ｔａを選択的に取り除くためには、２０：８０の比の同じ成分としても効果的である。
堆積チャンバクリーニングにおける当業者であれば、意図していない被覆１０６、意図的被覆１０４及び基板１０２を形成している物質の性質に基づいてチャンバクリーニングスプレー化学剤を選択することができよう。
ステップ１Ｂにおける処理の完了後は、意図していない被覆１０６の全てではないとしても大部分が厚く蓄積された領域（例えば、ソース／ターゲット近くのシールドの上部）から除去されているが、薄く被覆された領域はオーバエッチングされていない。
ステップ１Ｃにおいて、その構成部分は、クリーニング化学剤を除去し、且つ、多分、残っている意図していない被覆１０６（例えば、ＴａＮ／Ｔａ）のあるもの（もし、存在しているならば）を除去するため、脱イオン化水で加圧洗浄される。この圧力洗浄ステップの圧力は、５００ポンド／平方インチから２０００ポンド／平方インチまでの広い範囲において変えることができる。しかしながら、大抵の適用例においては、１０００ポンド／平方インチが十分であると思われる。
図１Ｄにおいて、意図的被覆１０４（例えば、ＴＷＡＳ Ａｌ）が、希釈水酸化カリウム（ＫＯＨ）混合剤で除去される。希釈の程度は、約６％ＫＯＨから２５％ＫＯＨまでの範囲で変化できる。このＫＯＨは、その構成部分へスプレーされてもよいし、又は、その構成部分をＫＯＨの浴に浸漬してもよい。同様に、意図していない被覆１０６のなにがしかがチャンバ構成部分１０２上に残っているならば、このＫＯＨステップは、その断片化された意図していない被覆１０６をアンダーカットすると思われる。このようなアンダーカッティングは、残りの断片化された意図していない被覆１０６のいずれをも除去するように作用することができる。ＰＶＤシールドのサイズの、構成部分の場合には、希釈ＫＯＨ処理にてその意図的被覆１０４を除去するのに約６０分から９０分を要すると思われる。この構成部分は、このＫＯＨ処理に続いて、約４０ポンド／平方インチの脱イオン化水で洗浄される。
図１Ｅにおいて、そのクリーニングされた構成部分（例えば、ＰＶＤシールド）は、その構成部分を処理チャンバに再設置することができるように、グリットブラストして新しい意図的層１０４（ＰＶＤシールドの実施例ではＴＷＡＳ Ａｌ）を付与できる状態とされている。このようなグリットブラスト及び意図的層の堆積の詳細については、２００３年７月１７日に出願されたPopiolkokwski氏等による共有の米国特許第６，８１２，４７１号明細書及び２００２年３月１３日に出願されたPopiolkokwski氏等による米国特許第６，９３３，５０８号明細書に見出すことができ、これら明細書の記載は、あらゆる目的のため、ここにそのまま援用される。
図１Ａから図１Ｅは、ある構成部分の表面に対する本発明のクリーニング方法及びその作用効果を例示している。図２は、本発明のクリーニング方法２００の一実施形態のフロー図である。この方法２００は、ステップ２０２で開始される。ステップ２０４において、クリーニングすべき構成部分を準備し、この構成部分は、意図していない被覆を有しているものである。その意図していない被覆は、図１Ａから図１Ｅの層１０６に相当するものである。このクリーニング処理は、再生処理又はストリッピング処理とも考えられる。この構成部分は、その上に配設されていてその意図していない被覆の下にある意図的被覆をも有している。この意図的被覆は、図１Ａから図１Ｅに関して述べたような層１０４に相当する。
図２のステップ２０６において、意図していない被覆を有するこの構成部分は、クリーニング化学剤でスプレーされる。このクリーニング化学剤は、意図的被覆１０４よりも意図していない被覆１０６の方をより速くエッチングするような選択性化学剤であってもよい。別の仕方として、もし、意図的被覆１０４が存在しない場合には、その選択性化学物質は、その構成部分よりも意図していない被覆の方をより速くエッチングする。使用される化学剤は、図１Ｂに関して説明したのと同じである。ステップ２０６の後には、その蓄積された層の全てではないとしても殆どがその構成部分から除去されている。
ステップ２０８において、その構成部分は、高圧脱イオン化水でスプレーされる。このような圧力洗浄により、ステップ２０６による化学剤が除去され、ステップ２０６の後で残っていた意図していない被覆物質のいずれもがばらばらとされ取り除かれる。
ステップ２１０において、その構成部分は、希釈ＫＯＨ混合剤に曝される。この混合剤の濃度は、図１Ｄに関して説明したようなものである。この混合剤は、その構成部分にスプレーされてもよいし、又は、その構成部分をＫＯＨの浴に浸漬させてもよい。もし、スプレー法が使用される場合には、同じ装置において、そのＫＯＨ処理を行うことができる。別の仕方として、その構成部分は、ＫＯＨ処理（スプレー又は浴）を受けるため別の装置へ移される。このＫＯＨ処理により、その構成部分から意図的被覆が取り除かれる。もし、その構成部分が意図的被覆（図１の１０４）を有していない場合には、このステップ２１０は省略される。
ステップ２１２において、その構成部分は、ＫＯＨによる処理に続いて脱イオン化水ですすぎ洗いされる。
最後に、ステップ２１４において、その新たにクリーニングされた構成部分は、再生される状態となっている。その再生処理は、その構成部分のグリットブラスト及び新しい意図的被覆の付与を含む。これら再生処理については、２００３年７月１７日に出願されたPopiolkokwski氏等による共有の米国特許第６，８１２，４７１号明細書及び２００２年３月１３日に出願されたPopiolkokwski氏等による米国特許第６，９３３，５０８号明細書により詳細に論じられており、これら明細書は、前述にてここに援用されている。
図３は、チャンバ構成部分がクリーニング化学剤でスプレーされている間、そのチャンバ構成部分の温度を制御するための本発明の方法３００を示すフロー図である。このようなスプレーステップの実施例は、図２のステップ２０６である。この方法は、ステップ３０２で開始される。ステップ３０４において、そのチャンバ構成部分は、初期流量にてクリーニング化学剤でスプレーされる。その初期流量は、オペレータの判断に基づいて決定されてもよいし、又は、同様のクリーニング化学剤による同様の構成部分に対するスプレーの以前の経験に基づいて決定されてもよい。
ステップ３０６において、チャンバ構成部分の温度が測定される。別の仕方として、クリーニング化学剤がクリーニングタンクから排出されるときのそのクリーニング化学剤の温度を測定してもよい。ステップ３０８において、その測定温度が、ターゲット温度又は温度範囲と比較される。そのターゲット温度又は範囲は、意図していない被覆１０６のエッチング割合を増大し、意図的被覆１０４及び／又はチャンバ構成部分物質１０２のエッチング割合を減少させるように選択することができる。別の言い方をすれば、ターゲット温度範囲は、意図していない被覆１０６の許容できる高いエッチング割合と、意図的被覆１０４及び／又はチャンバ構成部分物質１０２の許容できる低いエッチング割合と、を達成するように選択することができる。従って、所定のクリーニング化学剤について、２つの曲線を描くことができ、その一方の曲線は、意図していない被覆のエッチング割合を温度に対してプロットするものであり、他方の曲線は、意図的被覆及び／又はチャンバ構成部分物質のエッチング割合を温度に対してプロットするものである。それから、意図していない被覆１０６、意図的被覆１０４及びチャンバ構成部分物質１０２の許容できるエッチング割合を与えるような温度範囲が選択される。
もし、ステップ３０８においてその測定温度がそのターゲット温度範囲よりも高いと分かる場合には、この方法は、ステップ３１０へ移行し、そこで、そのクリーニング化学剤の流量が減少され、チャンバ構成部分へのスプレーが続けられる。それから、この方法は、ステップ３０６へ戻り、そこで、温度の再測定が行われる。
ステップ３０８において、もし、温度がターゲット温度範囲より高くないと分かる場合には、この方法は、ステップ３１２へと移行し、そこで、その測定温度が再びターゲット温度範囲と比較される。もし、その測定温度がステップ３１２においてターゲット温度範囲より低いと分かる場合には、この方法は、ステップ３１４へ移行する。ステップ３１４において、クリーニング化学剤の流量が増大され、チャンバ構成部分へのスプレーが続けられる。ステップ３１４から、この方法は、ステップ３０６へと戻り、そこで、温度の再測定が行われる。
もし、ステップ３１２において、測定温度がターゲット温度範囲内であると分かる場合には、この方法は、ステップ３１６へと移行し、そこで、クリーニング化学剤でチャンバ構成部分にスプレーするステップが完了であるかの決定がなされる。クリーニング化学剤でチャンバ構成部分にスプレーするステップが完了であるかの判断は、スプレーの持続時間、チャンバ構成部分の観測、又はチャンバ構成部分の意図していない被覆１０６の全て又は相当部分がクリーニングされたかを決定する他の任意の適当な方法に基づいて行うことができる。
もし、ステップ３１６において、クリーニング化学剤スプレーステップが完了されていないと決定される場合には、この方法は、ステップ３１８へ移行し、そこで、クリーニング化学剤による構成部分に対するスプレーが続けられる。それから、この方法は、ステップ３０６へ移行し、この方法は、クリーニング化学剤スプレーが完了したとステップ３１６にて決定されるような時まで続けられる。この時、この方法はステップ３２０へ移行し、そこで、この方法は終了する。
図３の方法３００は、図２の方法２００におけるステップ２０６を行うのに使用することができる。
図４は、本発明のチャンバ構成部分スプレー装置４００の概略図である。このスプレー装置４００は、ここで説明したどのスプレーステップを行うのに使用することができる。このスプレー装置４００は、図４に示したようにクリーニングすべき構成部分４０４を完全に包囲するタンク４０２又はそれと同様のものであってよい。別の仕方として、この装置は、その上方にヒュームフードを有する開放タンクであってもよい。タンク４０２は、チャンバ構成部分が大きい構成部分である場合には、その１つのチャンバ構成部分を一度にクリーニングするのに使用することができる。別の仕方として、タンク４０２は、複数の構成部分の各々がこのタンク４０２内に入るに十分に小さく且つそれら複数の構成部分が互いに干渉せずにクリーニング化学剤で効果的にスプレーされるように十分に小さい場合には、それら複数の構成部分を同時にクリーニングするのに使用することができる。このスプレー装置４００は、構成部分保持装置４０６を含むことができる。この構成部分保持装置４０６は、フック、タブ、棚又はチャンバ構成部分を保持するに適した任意の装置であってよい。この構成部分保持装置４０６は、チャンバ構成部分をクリーニングするのに使用されるクリーニング化学剤に対して不浸透性又は耐性のある任意の物質で形成することができる。
このスプレー装置４００は、タンク４０２の左側及び右側に沿って配設されているように図４に示されたようなスプレーノズル４０８を含むことができる。これらスプレーノズル４０８は、タンク４０２の内部表面に配設されてもよいし、又は、別の仕方として、これらスプレーノズル４０８は、タンク４０２内に吊り下げられてもよいことは理解されよう。これらスプレーノズル４０８は、クリーニング化学剤供給源４１０に接続され、そして、これらクリーニング化学剤供給源４１０は、クリーニング化学剤リサイクル導管４１２に接続されてもよい。この導管４１２は一方のクリーニング化学剤供給源４１０にのみ接続されているように示されているのであるが、他方に示したクリーニング化学剤供給源４１０に対しても同様の接続をなすことができることは理解されよう。１つ以上のクリーニング化学剤供給源４１０を使用することができる。
導管４１２は、ポンプ４１４に接続され、そして、このポンプ４１４は、導管４１６及びドレイン４１８に接続される。このスプレー装置４００は、チャンバ構成部分４０４の温度及び／又はドレイン４１８へ流れるクリーニング化学剤の温度を測定するように適応されたセンサ４２０を含むこともできる。このセンサ４２０は、信号ライン４２２を通してコントローラ４２４へ接続される。コントローラ４２４は、信号ライン４２６を通してノズル４０８に接続される。信号ライン４２６は単一のノズル４０１に接続するように図示されているが、この信号ライン４２６は、ノズル４０８のうちのいずれか及び全てに接続されてもよいことは理解されよう。
動作において、チャンバ構成部分４０４は、構成部分保持装置４０６により所定位置に吊り下げられるか又は保持される。チャンバ構成部分が取り付けられた時、オペレータ又はコントローラは、ノズル４０８からクリーニング化学剤をそのチャンバ構成部分に対してスプレーさせ始める。構成部分保持装置４０６は、そのチャンバ構成部分４０４の全ての側部にクリーニング化学物質がスプレーされるようにそのチャンバ構成部分４０４を回転させる回転装置（図示していない）に接続することもできる。クリーニング化学剤は、タンク４０２の底部へと落ちていき、ドレイン４１８に収集され、このドレイン４１８から、そのクリーニング化学剤は、ポンプ４１４により導管４１６を通して送り出されていく。クリーニング化学剤は、導管４１２を通して直接にクリーニング化学物質供給源４１０へ送られてもよく、又は、クリーニング化学物質供給源４１０へ戻される前に、先ず、ろ過及び／又は再調整されてもよい。
スプレー動作中、チャンバ構成部分４０４の温度は、センサ４２０により測定され、信号ライン４２２を介してコントローラ４２４へ通知される。もし、チャンバ構成部分４０４の温度がターゲット温度又は温度範囲を超えている場合には、コントローラは、ノズル４０８からのクリーニング化学剤の流量を減少させるように命令する。同様に、もし、チャンバ構成部分４０４の温度がターゲット温度又は温度範囲より下がっている場合には、コントローラは、ノズル４０８からのクリーニング化学剤の流量を増大させるように命令する。前述したように、チャンバ構成部分４０４の温度は、直接的に測定することができる。また、チャンバ構成部分の温度は、タンク４０２の底部へと降下してくるクリーニング化学物質の温度を測定することにより間接的に測定することもできる。
もし、チャンバ構成部分４０４の温度が、単にクリーニング化学剤の流量を増大するだけでは許容温度範囲内へと上昇され得ない場合には、そのクリーニング化学剤をクリーニングチャンバ４０４へスプレーする前に予熱すると良い。
これらノズル４０８は、意図していない被覆１０６の量がより多いチャンバ構成部分４０４の各部分にはより多くのクリーニング化学剤が与えられ、意図していない被覆１０６の量がより少ないチャンバ構成部分の各部分にはより少ないクリーニング化学剤が与えられるようにするため、まとめて又は個々に制御される。
図５は、本発明の別のスプレー装置５００の概略図である。このスプレー装置５００は、図４のスプレー装置４００と実質的に同様であるが、次の点で相違している。このスプレー装置５００においては、チャンバ構成部分４０４は、構成部分保持装置４０６によって吊り下げられたり及び／又は上昇させられたりしない。その代わりに、チャンバ構成部分４０４は、ターンテーブル５０２上に置かれる。このターンテーブル５０２は、チャンバ構成部分４０４を回転するのに使用される。
動作において、スプレー装置５００は、図４のスプレー装置４００と同様に作動されるが、次の点で相違している。図５のスプレー装置５００においては、チャンバ構成部分４０４は、構成部分保持装置４０６から吊り下げられるのでなく、ターンテーブル５０２上に置かれる。このターンテーブル５０２は、回転して、チャンバ構成部分４０４を回転させて、ノズル４０８からスプレーされるクリーニング化学剤がチャンバ構成部分４０４の全ての外側部分に達するようにする。
図６は、本発明の更に別のスプレー装置６００の概略図である。このスプレー装置６００は、図５のスプレー装置５００と実質的に同様であるが、次の点で相違している。このスプレー装置６００は、内部スプレーアセンブリ６０２を有している。この内部スプレーアセンブリ６０２は、導管／支持部材６０６を介してノズル６０８に接続されるクリーニング化学剤源６０４を含む。ノズル６０８は、ノズル４０８と同様でよい。ノズル６０８は、導管／支持部材６０６に移動及び／又は回転可能に取り付けられている。その上、又は別の仕方として、その導管／支持部材６０６は、ノズル６０８を垂直及び／又は回転移動させるように適応されている。１つのノズル６０８のみ図示しているのであるが、複数のノズルを使用し導管／支持部材６０６に取り付けることもできることは理解されよう。
コントローラ４２４は、制御ライン６１０によりクリーニング化学剤源６０４に接続される。
図６に示したスプレー装置６００は図５のスプレー装置５００に基づくことができるのであるが、図４のスプレー装置４００も同様に変更できることは理解されよう。従って、スプレー装置４００は、構成部分保持装置４０６がチャンバ構成部分４０４を回転している間にチャンバ構成部分４０４の内部にクリーニング溶液をスプレーするように適応された内部スプレーアセンブリ６０２を含むように変更することができる。
動作において、スプレー装置６００は、図４のスプレー装置４００及び図５のスプレー装置５００と同様に作動するが、ここに説明するような付加的機能をも有している。図６のスプレー装置６００は、ノズル６０８を通してチャンバ構成部分４０４の内部部分へクリーニング化学物質をスプレーすることができる。クリーニング化学剤は、クリーニング化学剤源６０４から導管６０６を通してノズル６０８へと流れる。内部スプレーアセンブリ６０２は、ノズル４０８とは独立して作動することができる。別の仕方として、内部スプレーアセンブリ６０２は、ノズル４０８と関連して作動することもできる。
スプレー動作中、ノズル６０８は、回転し、チャンバ構成部分４０４の全ての内部部分がクリーニング組成物でスプレーされるようにする。ノズル６０８の回転は、導管／支持部材６０６を回転させることにより又は任意の他の適当な方法により行うことができる。また、ノズル６０８は、導管／支持部材６０６を上昇又は下降させることにより、又は任意の他の適当な方法により、垂直方向に移動させることもできる。
図７は、本発明の更に別のスプレー装置７００の概略図である。このスプレー装置７００は、このスプレー装置７００は、次の点を除いて、図４のスプレー装置４００と実質的に同様である。図４のスプレーノズル４０８はタンク４０２の内部壁部に取り付けられているが、図７のノズル４０８は、アーム７０２に取り付けられる。アーム７０２は、タンク４０２の底部の周りに延びるロボットアーム（図示していない）又はトラック（図示していない）に取り付けられる。従って、アーム７０２は、クリーニング化学剤が複数の方向からチャンバ構成部分４０４の全ての外部部分に達するようにするため、チャンバ構成部分の周りに移動される。このスプレー装置７００は、導管７０６を通してアーム７０２に接続されるクリーニング化学剤源７０４をも含む。その導管７０６は、アーム７０２がタンク４０２の内側の周りに移動できるようにするため、可撓性ホースであるとよい。
図７において、このアームは、装置の左側に示されている。この位置から、アームは、装置の１つの側から別の側へと直線的に移動することができ、又は、アームは、同じ位置にあって回転することができる。更に又、アームは、装置を横切って直線的に移動し、同時に、その軸の１つにて回転することができる。装置の側部に加えて装置の上部又は底部にも可動アームを配設することができる。また、装置内に静止ノズルと可動ノズルとを組み合わせて設けることも可能である。異なるノズル又はノズルのセットを独立して制御することができる。このような独立制御とすることで、ノズル又はノズルのセットは、構成部分をより効果的にクリーニングするため、厚く蓄積された領域をより長い時間に亘って処理し又は厚く蓄積された領域をより高い化学剤流量でもって処理することができるようになる。効果的なクリーニングは、オーバエッチングすることなく意図していない物質を除去すると共に、可能な最も短い時間にてクリーニングを行えるものである。更に又、このスプレー装置は、スプレーされた化学剤を装置の底部から収集して、それをリサイクルのため１つ以上のポンプでもって送り出すこともできる。
添付図面はタンク４０２の底部が平坦なものとして示しているが、タンク４０２の底部は、化学剤を収集し易くするように傾斜させ又はその他の構成とすることができる。そのリサイクルされる化学物質は、直ぐにその処理において再使用されても良いし、ろ過（化学的及び／又は機械的に）してから直ぐに再使用されても良いし、又は再使用前に処理のためのリサイクリングステーションへと送られても良い、
動作において、図７のスプレー装置７００は、図４のスプレー装置４００と同様に作動するが、次の点で相違している。図４においては、チャンバ構成部分４０４は、ノズル４０８がチャンバ構成部分４０４の外部の全ての部分に達するように回転されている。図７においては、チャンバ構成部分４０４は、構成部分保持装置４０６により静止保持されており、アーム７０２に取り付けられたノズル４０８が横方向、垂直及び／又は回転移動させられることにより、チャンバ構成部分４０４の全ての外部部分に達するようにされている。
前述した実施形態の全てにおいて、ノズル４０８は、より多い又はより少ない意図していない被覆１０６を有するチャンバ構成部分４０４の各部分に対してより多くの又はより少ないクリーニング化学剤がスプレーされるように、独立して制御される。
前述の説明は本発明の典型的な実施形態のみについてなされている。本発明の範囲内に入る前述の装置及び方法の変形態様は、当業者には容易に明らかであろう。
本発明の実施形態のうちの１つによる処理膜で被覆された構成部分をクリーニング又は再生するための方法を概略的に例示している。 本発明の実施形態のうちの１つによる処理膜で被覆された構成部分をクリーニング又は再生するための方法を概略的に例示している。 本発明の実施形態のうちの１つによる処理膜で被覆された構成部分をクリーニング又は再生するための方法を概略的に例示している。 本発明の実施形態のうちの１つによる処理膜で被覆された構成部分をクリーニング又は再生するための方法を概略的に例示している。 本発明の実施形態のうちの１つによる処理膜で被覆された構成部分をクリーニング又は再生するための方法を概略的に例示している。 本発明のクリーニング方法のフロー図である。 クリーニング化学剤のスプレー中にチャンバ構成部分温度を制御する方法のフロー図である。 本発明のチャンバ構成部分スプレー装置の概略図である。 本発明の別のチャンバ構成部分スプレー装置の概略図である。 本発明の別のチャンバ構成部分スプレー装置の概略図である。 本発明の別のチャンバ構成部分スプレー装置の概略図である。
符号の説明
１０２…チャンバ構成部分、１０４…意図的被覆、１０６…意図していない被覆、４００…チャンバ構成部分スプレー装置、４０２…タンク、４０４…クリーニングすべき構成部分、４０６…構成部分保持装置、４０８…スプレーノズル、４１０…クリーニング化学剤供給源、４１２…導管、４１４…ポンプ、４１６…導管、４１８…ドレイン、４２０…センサ、４２２…信号ライン、４２４…コントローラ、４２６…信号ライン、５００…スプレー装置、５０２…ターンテーブル、６００…スプレー装置、６０２…内部スプレーアセンブリ、６０４…クリーニング化学剤源、６０６…導管／支持部材、６０８…ノズル、６１０…制御ライン、７００…スプレー装置、７０２…アーム、７０４…クリーニング化学剤源、７０６…導管

Claims (10)

  1. 電子装置製造処理チャンバ部分をクリーニングするための方法において、
    上記部分を酸でスプレーするステップと、
    上記部分を脱イオン化水でスプレーするステップと、
    上記部分を水酸化カリウムで処理するステップと、
    を備え、
    上記部分を酸でスプレーするステップは、上記部分の温度を測定し、上記測定された温度を望ましい温度と比較することと、上記部分の温度を上記望ましい温度に合わせるためスプレーされる酸の流量を変化させることとを含み、
    上記望ましい温度は、部分クリーニング割合と部分エッチング割合との好ましい比を与えるように選択される、方法。
  2. a) 上記部分の温度を上げるために酸の流量を増大するステップ、
    b) 上記部分の温度を下げるために酸の流量を減少するステップ、
    の何れか一方のステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
  3. 上記部分を酸でスプレーするステップは、上記部分の一部一部のうち、クリーニングすべき物質がより多く被覆されている一部の方へ優先的に上記スプレーを向けるようにすることを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 電子装置製造処理チャンバ部分をクリーニングするための方法において、
    上記部分を酸でスプレーするステップと、
    上記部分を脱イオン化水でスプレーするステップと、
    上記部分を水酸化カリウムで処理するステップと、
    を備え、
    上記部分は、意図的に堆積された被覆を含み、上記部分を酸でスプレーするステップは、上記部分の温度を測定し、上記測定された温度を望ましい温度と比較することと、上記部分の温度を上記望ましい温度に合わせるためスプレーされる酸の流量を変化させることとを含み、上記望ましい温度は、部分クリーニング割合と意図的被覆エッチング割合との好ましい比を与えるように選択される、方法。
  5. 上記酸は、上記部分を上記酸でスプレーする前に加熱される、請求項１に記載の方法。
  6. 上記部分の一部は、上記部分を上記酸でスプレーする前にマスクされる、請求項１に記載の方法。
  7. 上記部分を脱イオン化水でスプレーするステップは、約５００ポンド／平方インチと約２０００ポンド／平方インチとの間の圧力で上記水をスプレーすることを含む、請求項１に記載の方法。
  8. 電子装置製造処理チャンバの構成部分のためのスプレー式クリーニング装置において、 支持部材と、
    上記支持部材に取り付けられたスプレーノズルと、
    クリーニング化学剤供給源と、
    クリーニング化学剤を上記クリーニング化学剤供給源から上記スプレーノズルへと搬送するように適応された導管と、
    を備え、
    上記支持部材に取り付けられた上記スプレーノズルは、回転し且つ直線的に移動するように適応され、更に、複数の方向から、クリーニング化学剤のスプレーを、電子装置製造処理チャンバ構成部分の内部へと向けるように適応され、
    上記チャンバ構成部分の温度を測定するように適応された温度センサと、
    上記チャンバ構成部分の温度を所定の温度範囲と比較するように適応され且つ更に上記スプレーノズルによりスプレーされるクリーニング化学剤の流量を変化させるように適応されたコントローラと、を更に備えた、スプレー式クリーニング装置。
  9. 上記コントローラは、上記チャンバ構成部分の温度を上げるためクリーニング化学剤の流れを増大するように適応される、請求項８に記載のスプレー式クリーニング装置。
  10. 上記コントローラは、上記チャンバ構成部分の温度を下げるためクリーニング化学剤の流れを減少するように適応される、請求項８に記載のスプレー式クリーニング装置。
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