TWI411033B - 粘接之矽電極的清理 - Google Patents
粘接之矽電極的清理 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI411033B TWI411033B TW097111308A TW97111308A TWI411033B TW I411033 B TWI411033 B TW I411033B TW 097111308 A TW097111308 A TW 097111308A TW 97111308 A TW97111308 A TW 97111308A TW I411033 B TWI411033 B TW I411033B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- cleaning
- electrode assembly
- crucible
- processing chamber
- plasma processing
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 96
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title abstract 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title abstract 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 50
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 39
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 12
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 3
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N amoxicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N 0.000 claims description 2
- 229960003022 amoxicillin Drugs 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- LSQZJLSUYDQPKJ-UHFFFAOYSA-N p-Hydroxyampicillin Natural products O=C1N2C(C(O)=O)C(C)(C)SC2C1NC(=O)C(N)C1=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N vanillin Chemical group COC1=CC(C=O)=CC=C1O MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FGQOOHJZONJGDT-UHFFFAOYSA-N vanillin Natural products COC1=CC(O)=CC(C=O)=C1 FGQOOHJZONJGDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000012141 vanillin Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 claims 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 abstract 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 4
- 235000009499 Vanilla fragrans Nutrition 0.000 description 3
- 244000263375 Vanilla tahitensis Species 0.000 description 3
- 235000012036 Vanilla tahitensis Nutrition 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003251 chemically resistant material Substances 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 2
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32853—Hygiene
- H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
Description
本發明係關於一種矽電極的清理方法，尤其係關於一種電漿處理室之粘接電極組件的清理方法。
在使用電極組件經過長期的無線射頻小時(無線射頻功率用以產生電漿所經過的小時時間)之後，使用過的矽電極組件可能會部份地因為黑矽的形成，而表現出蝕刻速率的下降以及蝕刻均勻性的偏移。在電漿處理操作期間，由於表面會被沉積於此表面上的污染物所微遮蔽，所以「黑矽」會形成在電漿曝露的矽表面上。被黑矽形成所影響的特有電漿處理條件包含在適中無線射頻功率下高氮濃度以及低氧與Cx
Fy
濃度，此條件用於低介電常數介層的蝕刻。微遮蔽的表面區域可為從約10nm至約10μm的規模。雖然不希望受縛於任何特殊的理論，但由於在電漿處理操作期間位於矽電極上的非連續性高分子沉積，故吾人相信黑矽會形成在電漿曝露的矽電極表面上。蝕刻性能的衰退肇因於電極組件之矽表面形態的改變、以及電極組件之矽表面的污染，此兩者為介電蝕刻處理的產物。
在用以蝕刻位於半導體基板上之例如氧化矽或低介電常數介電材料層之介電材料的主要蝕刻階段期間，非連續性高分子沉積物會形成在電漿曝露的表面(例如矽上部電極的下表面)上。高分子沉積物典型上會形成選擇性地保護下層表面免於蝕刻的立體、島狀構造。一旦形成針狀構造之後，高分子沉積物隨後會優先形成在針尖上，因此加速在後續基板之主要蝕刻階段期間的微遮蔽機制以及黑矽增長。微遮蔽表面區域的非均勻、異向性蝕刻會引起密集、針狀或棒狀特徵部形成在表面上。這些特徵部會防止光從矽表面的改質區域反射，而使這些區域具有黑色的外觀。針狀的微特徵部間隔微小且典型上可具有從約10nm(0.01μm)至
約50000nm(50μm)的長度(並且在一些情況下可具有長至約1mm或甚至更長的長度)，並且典型上可具有從約10nm至約50μm的寬度。
吾人可藉由清理電極組件的矽表面而將處理窗蝕刻速率以及蝕刻均勻性恢復到可接受的程度。如下所述，為了避免損壞電極組件的支承構件及/或粘接材料，支承構件及/或粘接材料較佳係不與清理液接觸。
提供一種清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，此電極組件包含：矽構件，具有電漿曝露的矽表面；支承構件；以及粘接材料，位於矽表面與支承構件之間。氣體孔洞延伸穿過支承構件以及矽構件。此方法包含使矽表面與清理液接觸。藉由選自於由下列所組成之群組的方法來防止清理液損壞支承構件及/或粘接材料：使用僅與矽表面接觸的一個以上滾子，將清理液施加至矽表面；加壓支承構件，而使清理液施加至矽表面；將一體積的清理液施加至矽表面，以在毛細作用將清理液吸入矽表面中的氣體孔洞內並且與支承構件及/或粘接材料接觸之前，使清理液蒸發；將腐蝕抑制劑施加至支承構件及/或粘接材料；以及其組合。
介電蝕刻系統(例如Lam 2300 Exelan®
、Lam Exelan®
HPT、以及Lam 2300 Exelan®
FlexTM
)可包含含有氣體出口的矽噴頭電極組件。如共同擁有之美國專利第6376385號所揭露，其內容藉由參考文獻方式合併於此，一種可進行例如單一晶圓之半導體基板處理之電漿反應室用的電極組件可包含：支承構件或環，可由例如石墨或鋁所製成；電極，例如圓盤形式的矽噴頭電極；以及彈性接頭，位於支承構件與電極之間。此彈性接頭可使支承構件與電極之間產生移動，以補償由於電極組件之溫度循環所產生的熱
膨脹。此彈性接頭可包含導電及/或導熱填料以及在高溫下具有安定性的經催化劑硬化之高分子。舉例而言，彈性接頭的粘接材料(例如含矽的粘接材料)可包含矽硐以及鋁合金粉末填料。
此外，電極組件可包含圍繞內電極並且可任意地以介電材料環對其加以隔開的外電極環或構件。此外電極構件可用以延伸單晶矽電極以處理較大的晶圓，例如300mm的晶圓。類似於內電極，外電極構件較佳係設有支承構件，例如外環可包含電性接地環，外電極構件可與此接地環彈性粘接。內電極及/或外電極構件的支承構件可具有用以安裝在電容耦合式電漿處理工具中的安裝孔。內電極與外電極構件兩者較佳係由單晶矽所構成，以將電極組件污染降至最低。外電極構件可由排列成環狀構造之若干段(例如六段)單晶矽所構成，每一段均與支承構件粘接(例如彈性粘接)。又，在環狀構造中的鄰接段可與鄰接段之間的間隙或接點相重疊。
待施加至電極組件之矽表面的清理液包含各種反應性化學品以溶解雜質，舉例來說，例如氫氟酸的酸類。尤其，共同擁有之美國專利申請案第2006/0138081 A1、2006/0141787 A1、以及2006/0141802 A1揭露用以清理電極組件之矽表面的酸性清理液，這些內容以參考文獻方式合併於此。
清理液可藉由下列方法防止支承構件及/或粘接材料損壞：使用僅與矽表面接觸的一個以上滾子將清理液施加至矽表面；將支承構件中的氣體孔洞進行加壓而施加清理液至矽表面；將一體積的清理液施加至矽表面，以在毛細作用將清理液吸入矽表面中的氣體孔洞內並且與粘接材料及/或支承構件接觸之前，使清理液蒸發；將腐蝕抑制劑施加至支承構件及/或粘接材料；以及其組合。
在一實施例中，如圖1所示，當使用不與支承構件80或粘接材料90接觸的滾子30、40、50、60、70將清理液10施加至電極組件的矽表面20時，電極組件較佳係以矽表面20支撐在位於清理液10之上表面上方的滾子30、40、50、60、70上並且使滾子30、40、50、60、70之相對邊接觸或部份沉入清理液10的方式，
在使用與矽表面20接觸的滾子30、40、50、60、70將清理液10施加至矽表面20的期間，以矽表面20面朝下的方式定向。這些滾子較佳係塗佈有及/或由耐化學性材料所製造，例如Teflon®
(聚四氟乙烯)及/或聚乙烯醇，該等材料對酸具有耐化學性。
在另一實施例中，如圖2所示，在將清理液10施加至矽表面20的期間，支承構件80可被加壓。尤其，在將清理液10施加至矽表面20的期間，穿過電極組件之支承構件80以及矽表面20的氣體孔洞可被加壓。具體而言，此方法可包含：將此組件支撐在包含具有氣體入口之包覆套的夾具中；將此包覆套密封於此組件上，以在支承構件的背側上方以及包覆套的底部下方提供氣密區域；以及透過氣體孔洞將氣體提供至氣密區域，以在將清理液施加至矽表面期間加壓支承構件中的氣體孔洞。
支承構件80中的氣體孔洞較佳係藉由具有空氣及/或氮氣的氣體源100以例如每分鐘約1-10立方呎(CFM，Cubic Feet per Minute)的壓力進行加壓。如圖2所示，可施加足夠的壓力100以對抗會將清理液10吸入矽表面20中的氣體孔洞內之毛細作用。或者，可吹送氣體的穩流使之完全通過電極組件中的氣體孔洞，以使氣體進入在支承構件的氣體孔洞並且離開在電極組件之矽表面的氣體孔洞，以防止任何清理液被吸入矽表面上的氣體孔洞內。較佳係，清理液10藉由例如使用以清理液濕潤的擦拭器進行擦拭而施加至矽表面20，而非將電極組件的矽表面20浸入或放入清理液10中。
在另一實施例中，較佳係藉由擦拭而施加至矽表面的清理液量可被限制，以在毛細作用將清理液吸入矽表面中的氣體孔洞之前，使施加至矽表面之一體積的清理液(例如異丙醇、乙醇、或其他適合的溶劑)蒸發。舉例而言，以限量之清理液濕潤的擦拭器可在矽表面上進行擦拭。
在又另一實施例中，腐蝕抑制劑可被施加至支承構件及/或粘接材料。舉例來說，腐蝕抑制劑較佳係與支承板(例如鋁支承板)
結合並且防止清理液與支承板的表面以及支承板中之氣體孔洞的內部產生反應。腐蝕抑制劑較佳係選自以香草精(vanillin)、胺羥芐青黴素(amoxicillin)、二氰二胺(dicyandiamide)、以及其混合物所組成的群組。
以香草精進行鋁重量損失測試。首先，將0.2996g的鋁試片樣品浸入85mL之H2
O以及15mL之37%HCl的溶液中一小時、吹氣乾燥、然後稱重。在浸入之後，鋁試片樣品的重量為0.0621g，此意謂著酸浴造成79.3%的重量損失。接著，將4g的香草精溶於85mL的H2
O中，然後與15mL之37%HCl混合成溶液。將0.2755g的鋁試片樣品浸入此溶液中一小時、吹氣乾燥、然後稱重。在浸入之後，鋁試片樣品的重量為0.2514g，此意謂著含有香草精的酸浴僅造成8.7%的重量損失。在腐蝕抑制劑被包含於酸性溶液之鋁重量損失的比較下，藉由在清理液被施加至矽表面之前較佳係以分離步驟將腐蝕抑制劑施加至支承構件及/或粘接材料，可防止清理液損壞粘接電極組件的支承構件及/或粘接材料。
當藉由僅使電極組件之矽表面與清理液接觸、且利用容許電極組件之矽表面在清理矽表面時可以面朝下之方式受到支撐的夾具，而在電極組件之矽表面上擦拭清理液時，較佳地可避免清理液與支承構件或粘接材料的意外接觸。按照待清理之電極組件尺寸製作的夾具具有堅固的基座以及三個以上的支撐構件，這些支撐構件可使電極組件升高至工作台表面上方，使電極組件的表面朝下而進行清理。這些支撐構件與基座較佳係塗佈有及/或由耐化學性材料所製造，例如Teflon®
(聚四氟乙烯)，此材料對酸具有耐化學性。
以使電極組件之矽表面以朝下的方式受到支撐，可在施加至矽表面的過量清理液滴落矽表面之後加以收集，而不使之流至支承構件或粘接材料。支承構件以及粘接材料若與清理液接觸時，較佳係立即以去離子水加以清理。此外，吾人可藉由在以清理液進行清理之前，以遮罩材料及/或耐化學性膠帶進行覆蓋而保護曝
露的電極組件粘接材料。
用以補償清理液與支承構件或粘接材料之意外接觸的額外措施包含：以去離子水沖洗電極組件、以去離子水進行超音波清理、並且乾燥電極組件。以矽表面朝下將電極組件支撐於夾具中的方式，此電極組件較佳係以去離子水從支承構件向下朝矽表面進行沖洗。以矽表面朝下將電極組件支撐於夾具中的方式，若存在有氣體孔洞時，亦較佳係以去離子水進行沖洗，此去離子水會進入電極組件之支承構件的氣體孔洞並且離開矽表面的氣體孔洞。同樣地，使電極組件以矽表面朝下之方式受支撐於夾具中，此電極組件較佳係使用壓縮、已過濾的氮氣從支承構件下吹至矽表面而進行乾燥。將若存在有氣體孔洞時，亦較佳係使用壓縮、已過濾的氮氣加以乾燥，將此氣體吹送進入在電極組件之支承構件之氣體孔洞並且在電極組件之矽表面離開氣體孔洞，而電極組件係以矽表面朝下的方式被支撐於夾具中。最後，電極組件較佳係在最後檢查與包裝之前進行烘箱烘烤。
電極組件較佳係在清理之後進行檢查，以確保已清理的電極組件可符合產品規格。檢查可包含：量測例如尺寸(例如厚度)；表面粗糙度(Ra，例如16μ-吋以下，較佳係8μ-吋以下)；表面潔淨度(感應耦合式電漿質譜分析)；如藉由例如QⅢ®
＋表面粒子偵測器(Pentagon Technologies, Livermore, CA)所量測的表面粒子總數；表面形態(例如藉由掃瞄式電子顯微鏡(SEM，scanning electron microscopy))；以及黑矽孔與蝕刻深度的量測。又，較佳係測試已恢復之電極組件的電漿蝕刻室性能，以確保已恢復之電極組件可表現出可接受的蝕刻速率與蝕刻均勻性。
雖然本說明書特別提及彈性粘接電漿處理室元件，尤其係彈性粘接電極組件，但本發明所揭露的方法可概括應用於含有待以溶液(例如酸性溶液)清理之表面的任何元件(例如靜電吸盤)，此元件的其他區域或表面對此溶液係敏感的。
雖然已說明各種實施例，但熟習本項技藝者可瞭解其變化與
修改。此種變化與修改應被視為落入隨附之申請專利範圍的權限與範疇。
10‧‧‧清理液
20‧‧‧矽表面
30‧‧‧滾子
40‧‧‧滾子
50‧‧‧滾子
60‧‧‧滾子
70‧‧‧滾子
80‧‧‧支承構件
90‧‧‧粘接材料
100‧‧‧氣體源
圖1顯示使用不與電極組件之支承構件或粘接材料接觸之滾子，將清理液施加至電極組件之矽表面的實施例；及圖2顯示在清理液施加至電極組件之矽表面期間，加壓電極組件之支承構件的實施例。
10‧‧‧清理液
20‧‧‧矽表面
30‧‧‧滾子
40‧‧‧滾子
50‧‧‧滾子
60‧‧‧滾子
70‧‧‧滾子
80‧‧‧支承構件
90‧‧‧粘接材料
Claims (20)
- 一種清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，該組件包含：一矽構件，具有一電漿曝露矽表面；一支承構件；以及一粘接材料，位於該矽表面與該支承構件之間，其中氣體孔洞延伸穿過該支承構件與該矽構件，該方法包含：(a)使該矽表面與一清理液接觸；及(b)藉由選自於由下列所組成之群組的方法，防止該清理液損壞該支承構件及/或該粘接材料：(i)使用僅與該矽表面接觸的一個以上滾子，將該清理液施加至該矽表面；(ii)加壓該支承構件，同時使該清理液施加至該矽表面；(iii)將一體積之該清理液施加至該矽表面，以在毛細作用將該清理液吸入該矽表面中的氣體孔洞內並且與該支承構件及/或該粘接材料接觸之前，使該清理液蒸發；(iv)將一腐蝕抑制劑施加至該支承構件及/或該粘接材料；及(v)其組合。
- 如申請專利範圍第1項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該支承構件包含鋁。
- 如申請專利範圍第1項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該支承構件包含石墨。
- 如申請專利範圍第1項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該粘接材料包含一彈性粘接材料。
- 如申請專利範圍第1項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該粘接材料包含矽高分子以及鋁合金粉末填料。
- 如申請專利範圍第1項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該清理液包含一酸性溶液。
- 如申請專利範圍第1項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該清理液包含氫氟酸。
- 如申請專利範圍第1項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中在該清理液施加至該矽表面的期間，該組件以該矽表面朝下的方式加以定位。
- 如申請專利範圍第8項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中使用與該矽表面接觸的兩個以上滾子，將該清理液施加至該矽表面。
- 如申請專利範圍第9項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該矽表面被支撐在位於該清理液之一上表面上方的該等滾子上，並且該等滾子的部份被浸入該清理液中。
- 如申請專利範圍第10項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該等滾子塗佈有及/或由聚四氟乙烯及/或聚乙烯醇所製造。
- 如申請專利範圍第8項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，更包含：將該組件支撐於一夾具中，該夾具包含一包覆套，其中該包覆套包含一氣體入口；將該包覆套密封於該組件上，以在該支承構件的一背側上方以及該包覆套的一底部下方提供一氣密區域；及透過該氣體入口將氣體提供至該氣密區域，以在該清理液施 加至該矽表面期間加壓該支承構件。
- 如申請專利範圍第12項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該氣體係選自於由空氣、氮氣、以及其混合物所組成的群組。
- 如申請專利範圍第12項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中施加足夠的壓力以對抗毛細作用，該毛細作用會將該清理液吸入該矽表面中的氣體孔洞內。
- 如申請專利範圍第12項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中使一氣體穩流吹送通過該電極組件中的氣體孔洞。
- 如申請專利範圍第15項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中約每分鐘1-10立方呎(CFM)的氣體被施加至該支承構件。
- 如申請專利範圍第8項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中將一體積的該清理液施加至該矽表面，以在毛細作用將該清理液吸入該矽表面中的氣體孔洞內並且與該粘接材料及/或該支承構件接觸之前，使該清理液蒸發的步驟包含：以該清理液濕潤之擦拭器擦拭該矽表面。
- 如申請專利範圍第1項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中係將該腐蝕抑制劑在該清理液被施加至該矽表面之前施加至該支承構件及/或該粘接材料。
- 如申請專利範圍第18項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該支承構件包含鋁，並且該腐蝕抑制劑係抑制鋁的腐 蝕。
- 如申請專利範圍第18項之清理電漿處理室之粘接電極組件的方法，其中該腐蝕抑制劑係選自於由香草精(vanillin)、胺羥芐青黴素(amoxicillin)、二氰二胺(dicyandiamide)、以及其混合物所組成的群組。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/730,296 US8221552B2 (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Cleaning of bonded silicon electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200845181A TW200845181A (en) | 2008-11-16 |
| TWI411033B true TWI411033B (zh) | 2013-10-01 |
Family
ID=39792178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW097111308A TWI411033B (zh) | 2007-03-30 | 2008-03-28 | 粘接之矽電極的清理 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8221552B2 (zh) |
| JP (1) | JP5123374B2 (zh) |
| KR (1) | KR101467599B1 (zh) |
| CN (1) | CN101647097B (zh) |
| TW (1) | TWI411033B (zh) |
| WO (1) | WO2008121290A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8171877B2 (en) * | 2007-03-14 | 2012-05-08 | Lam Research Corporation | Backside mounted electrode carriers and assemblies incorporating the same |
| US7736441B2 (en) * | 2007-10-09 | 2010-06-15 | Lam Research Corporation | Cleaning fixtures and methods of cleaning electrode assembly plenums |
| US8276604B2 (en) * | 2008-06-30 | 2012-10-02 | Lam Research Corporation | Peripherally engaging electrode carriers and assemblies incorporating the same |
| US8075701B2 (en) * | 2008-06-30 | 2011-12-13 | Lam Research Corporation | Processes for reconditioning multi-component electrodes |
| CN102208491B (zh) * | 2011-05-20 | 2015-03-18 | 中国科学院电工研究所 | 一种氮化硅表面氢氟酸溶液处理方法 |
| US9293305B2 (en) | 2011-10-31 | 2016-03-22 | Lam Research Corporation | Mixed acid cleaning assemblies |
| US10391526B2 (en) | 2013-12-12 | 2019-08-27 | Lam Research Corporation | Electrostatic chuck cleaning fixture |
| CN115332039B (zh) * | 2022-10-13 | 2023-01-13 | 新美光(苏州)半导体科技有限公司 | 等离子体处理设备用单晶硅结构、部件、应用及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3826228A (en) * | 1971-08-05 | 1974-07-30 | Eastman Kodak Co | Surface application processing device |
| US6846726B2 (en) * | 2002-04-17 | 2005-01-25 | Lam Research Corporation | Silicon parts having reduced metallic impurity concentration for plasma reaction chambers |
| JP2006196784A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Sharp Corp | 基板表面処理装置 |
| TW200636836A (en) * | 2004-12-23 | 2006-10-16 | Lam Res Corp | Silicon electrode assembly surface decontamination by acidic solution |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3328821A (en) * | 1965-02-15 | 1967-07-04 | Mura Joseph L La | Cleaning machine |
| US4713119A (en) | 1986-03-20 | 1987-12-15 | Stauffer Chemical Company | Process for removing alkali metal aluminum silicate scale deposits from surfaces of chemical process equipment |
| JPH02119224A (ja) | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Ibiden Co Ltd | プラズマ分散板の再利用処理方法 |
| JPH03162593A (ja) | 1989-11-21 | 1991-07-12 | Hitachi Chem Co Ltd | プラズマエツチング用電極板及びその製造法 |
| US5385655A (en) * | 1992-10-30 | 1995-01-31 | Man-Gill Chemical Company | Treatment of metal parts to provide rust-inhibiting coatings |
| US5660640A (en) | 1995-06-16 | 1997-08-26 | Joray Corporation | Method of removing sputter deposition from components of vacuum deposition equipment |
| US6240933B1 (en) | 1997-05-09 | 2001-06-05 | Semitool, Inc. | Methods for cleaning semiconductor surfaces |
| US6003526A (en) | 1997-09-12 | 1999-12-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd | In-sit chamber cleaning method |
| US6073577A (en) | 1998-06-30 | 2000-06-13 | Lam Research Corporation | Electrode for plasma processes and method for manufacture and use thereof |
| US7338908B1 (en) * | 2003-10-20 | 2008-03-04 | Novellus Systems, Inc. | Method for fabrication of semiconductor interconnect structure with reduced capacitance, leakage current, and improved breakdown voltage |
| JP2000294527A (ja) | 1999-04-01 | 2000-10-20 | Nec Corp | ウエハの処理方法及びその処理装置 |
| JP3744726B2 (ja) | 1999-06-08 | 2006-02-15 | 信越化学工業株式会社 | シリコン電極板 |
| US7220937B2 (en) | 2000-03-17 | 2007-05-22 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with overhead RF source power electrode with low loss, low arcing tendency and low contamination |
| US6523210B1 (en) * | 2000-04-05 | 2003-02-25 | Nicholas Andros | Surface charge controlling apparatus for wafer cleaning |
| US6841008B1 (en) | 2000-07-17 | 2005-01-11 | Cypress Semiconductor Corporation | Method for cleaning plasma etch chamber structures |
| TW495863B (en) | 2000-08-11 | 2002-07-21 | Chem Trace Inc | System and method for cleaning semiconductor fabrication equipment |
| WO2002019390A2 (en) | 2000-08-31 | 2002-03-07 | Chemtrace, Inc. | Cleaning of semiconductor process equipment chamber parts using organic solvents |
| US20020127853A1 (en) | 2000-12-29 | 2002-09-12 | Hubacek Jerome S. | Electrode for plasma processes and method for manufacture and use thereof |
| JP4456769B2 (ja) | 2001-02-02 | 2010-04-28 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | フロロカーボン系プラズマ生成用シリコン製電極の洗浄方法およびこれを利用した半導体装置の製造方法 |
| JP2003136027A (ja) | 2001-11-01 | 2003-05-13 | Ngk Insulators Ltd | 半導体製造装置中で使用するためのセラミック部材を洗浄する方法、洗浄剤および洗浄剤の組み合わせ |
| JP3876167B2 (ja) | 2002-02-13 | 2007-01-31 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | 洗浄方法および半導体装置の製造方法 |
| JP3958080B2 (ja) | 2002-03-18 | 2007-08-15 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置内の被洗浄部材の洗浄方法 |
| US20030221702A1 (en) | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Peebles Henry C. | Process for cleaning and repassivating semiconductor equipment parts |
| US6902628B2 (en) | 2002-11-25 | 2005-06-07 | Applied Materials, Inc. | Method of cleaning a coated process chamber component |
| US7108806B2 (en) * | 2003-02-28 | 2006-09-19 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Conductive materials with electrical stability and good impact resistance for use in electronics devices |
| US6983892B2 (en) | 2004-02-05 | 2006-01-10 | Applied Materials, Inc. | Gas distribution showerhead for semiconductor processing |
| US7435712B2 (en) * | 2004-02-12 | 2008-10-14 | Air Liquide America, L.P. | Alkaline chemistry for post-CMP cleaning |
| US7087564B2 (en) | 2004-03-05 | 2006-08-08 | Air Liquide America, L.P. | Acidic chemistry for post-CMP cleaning |
| US20050274396A1 (en) | 2004-06-09 | 2005-12-15 | Hong Shih | Methods for wet cleaning quartz surfaces of components for plasma processing chambers |
| US7052553B1 (en) | 2004-12-01 | 2006-05-30 | Lam Research Corporation | Wet cleaning of electrostatic chucks |
| US7291286B2 (en) | 2004-12-23 | 2007-11-06 | Lam Research Corporation | Methods for removing black silicon and black silicon carbide from surfaces of silicon and silicon carbide electrodes for plasma processing apparatuses |
| US7442114B2 (en) | 2004-12-23 | 2008-10-28 | Lam Research Corporation | Methods for silicon electrode assembly etch rate and etch uniformity recovery |
| US7247579B2 (en) | 2004-12-23 | 2007-07-24 | Lam Research Corporation | Cleaning methods for silicon electrode assembly surface contamination removal |
-
2007
- 2007-03-30 US US11/730,296 patent/US8221552B2/en active Active
-
2008
- 2008-03-27 KR KR1020097022728A patent/KR101467599B1/ko active IP Right Grant
- 2008-03-27 CN CN2008800102633A patent/CN101647097B/zh active Active
- 2008-03-27 WO PCT/US2008/003972 patent/WO2008121290A1/en active Application Filing
- 2008-03-27 JP JP2010500978A patent/JP5123374B2/ja active Active
- 2008-03-28 TW TW097111308A patent/TWI411033B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3826228A (en) * | 1971-08-05 | 1974-07-30 | Eastman Kodak Co | Surface application processing device |
| US6846726B2 (en) * | 2002-04-17 | 2005-01-25 | Lam Research Corporation | Silicon parts having reduced metallic impurity concentration for plasma reaction chambers |
| TW200636836A (en) * | 2004-12-23 | 2006-10-16 | Lam Res Corp | Silicon electrode assembly surface decontamination by acidic solution |
| JP2006196784A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Sharp Corp | 基板表面処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20080236618A1 (en) | 2008-10-02 |
| KR101467599B1 (ko) | 2014-12-02 |
| JP2010524206A (ja) | 2010-07-15 |
| KR20100016072A (ko) | 2010-02-12 |
| US8221552B2 (en) | 2012-07-17 |
| TW200845181A (en) | 2008-11-16 |
| JP5123374B2 (ja) | 2013-01-23 |
| CN101647097B (zh) | 2011-09-14 |
| WO2008121290A1 (en) | 2008-10-09 |
| CN101647097A (zh) | 2010-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI411033B (zh) | 粘接之矽電極的清理 | |
| KR101177334B1 (ko) | 산성 용액에 의한 실리콘 전극 어셈블리 표면 정화 | |
| KR101264448B1 (ko) | 실리콘 전극 어셈블리 에칭 레이트 및 에칭 균일도 복원을위한 방법 | |
| KR101232939B1 (ko) | 실리콘 전극 어셈블리 표면 오염물 제거를 위한 세정 방법 | |
| JP5258873B2 (ja) | 電極組立体から表面の金属汚染を洗浄する方法 | |
| KR20070092249A (ko) | 정전척들의 습식 세정 | |
| JP2007027329A (ja) | 多層構造体及びその洗浄方法 | |
| JP2006130434A (ja) | セラミック溶射部材の洗浄方法、該方法を実行するためのプログラム、記憶媒体、及びセラミック溶射部材 | |
| JP4695145B2 (ja) | 試料保持具とこれを用いた試料吸着装置、試料処理方法および試料保持具の製造方法 | |
| WO2006089134A2 (en) | Apparatus and method for surface preparation using energetic and reactive cluster beams | |
| US6403498B1 (en) | Method and device for treating substrate | |
| KR20060135973A (ko) | 정전척 제조방법 | |
| KR100524174B1 (ko) | 반도체소자처리용 수지피복부재 및 그 제조방법 | |
| Busnaina | The removal of submicron particles using CO2 aerosol with emphasis on post-CMP applications | |
| JPH11212072A (ja) | 液晶表示装置の洗浄方法 |