TWI598470B - 鋁腔室零件之溼式清潔方法 - Google Patents

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Description

鋁腔室零件之溼式清潔方法
本揭露內容大致上關於清潔方法，且更具體而言，關於具有裸露鋁表面及陽極化鋁表面的蝕刻腔室之鋁零件的濕式清潔方法。
[相關申請案的交互參照]
本申請案主張於2012年12月5日提申之美國臨時專利申請案第61/733,775號之權利。
當在室溫下曝露在空氣中、或曝露在任何其它含氧氣體中時，純鋁藉由形成2到3nm厚的非晶氧化鋁之表面層而自我鈍化。氧化鋁之表面層提供抵抗腐蝕之非常有效的防護。陽極化為用以增加金屬零件表面上之天然氧化物層厚度的電解鈍化程序。陽極化程序中的最後一步驟為密封程序。密封程序的主要理由為要在陽極化步驟之後封閉多孔性氧化鋁層。在沒有高品質密封的情況下，陽極塗層感覺具有黏性且極易吸收像是灰塵、油脂、油及汙漬的污染物。密封改善抗腐蝕性，但是降低陽極化氧化層的耐磨性。
本揭露內容大致上關於清潔方法，且更具體而言，關於具有裸露鋁表面及陽極化鋁表面的蝕刻腔室之鋁零件的濕式清潔方法。儘管本揭露內容之方法並不限於特定腔室零件成份，然而為了說明的目的，在此係就鋁構件來說明方法步驟。設想為本揭露內容之方法在其它成份(包含陶瓷)之腔室零件的濕式清潔中亦將享有實用性。
根據本揭露內容之一實施例，揭露具有裸露鋁表面及陽極化鋁表面的鋁零件之濕式清潔方法。該方法包含以下步驟：在大約35到大約45psi下CO2乾冰噴射鋁零件之表面、遮蔽鋁零件以掩蓋裸露鋁表面、將經乾冰噴射且已遮蔽的鋁零件浸泡在大約60℃或以上之去離子水中、在去離子水中的浸泡完成之後利用研磨墊及去離子水刷洗鋁零件、及將浸泡及刷洗依所述順序重複至少額外三次。
根據本揭露內容之另一實施例，揭露具有裸露鋁表面及陽極化鋁表面的鋁零件之濕式清潔方法。該方法包含以下步驟：在大約35到大約45psi下CO2乾冰噴射鋁零件之表面大約5到大約10分鐘、以大約30到大約40psi的去離子水沖洗待清潔鋁零件之經乾冰噴射的表面且接著使鋁零件乾燥、以異丙醇擦拭鋁零件之沖洗過的表面、以丙酮擦拭鋁零件之沖洗過的表面、以去離子水潤洗擦拭過的鋁零件並接著以壓縮之乾燥空氣移除多餘的去離子水、遮蔽鋁零件以掩蓋裸露鋁表面、將已遮蔽之鋁零件浸泡在大約30wt% H2O2溶液中大約30分鐘後接利用去離子水之潤洗、利用#360鑽石墊及去離子水刷洗已遮蔽鋁零件之陽極化鋁表面大約6分鐘後接去離子水潤洗並吹除多餘的去離子水、將已遮蔽之鋁零件浸泡在包含NH4OH、H2O2及H2O的溶液中大約15分鐘後接去離子水潤洗、利用#360鑽石墊及去離子水刷洗已遮蔽鋁零件之陽極化鋁表面大約8分鐘、利用非織 造纖維洗擦墊及去離子水刷洗已遮蔽鋁零件之邊緣及角落後接去離子水潤洗、將利用#360鑽石墊及去離子水刷洗已遮蔽鋁零件之陽極化鋁表面大約8分鐘及利用非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗鋁零件之邊緣及角落後接去離子水潤洗執行至少一額外重複、接著將把鋁零件浸泡在大約65℃或以上之去離子水中大約45分鐘後接利用#360鑽石墊及去離子水刷洗鋁零件之陽極化鋁表面執行至少二重複、接著將把鋁零件浸泡在大約65℃或以上之去離子水中大約45分鐘後接利用非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗鋁零件之陽極化鋁表面執行至少二重複、以去離子水潤洗鋁零件、使用96℃或以上之去離子水沖洗已潤洗鋁零件之陽極化鋁表面大約10到大約20分鐘、使用#360鑽石墊及去離子水刷洗已沖洗鋁零件之陽極化鋁表面後接以去離子水潤洗及使鋁零件乾燥、利用2wt%之HNO3溶液擦拭已刷洗鋁零件大約2分鐘並以去離子水潤洗該鋁零件大約2分鐘後接吹除多餘的去離子水、以包含大約5vol%之大約98wt%的H2SO4、大約5vol%之大約30wt%的H2O2、及大約90vol%的去離子水之稀釋硫酸過氧化物擦拭鋁零件大約2分鐘後接以去離子水潤洗大約2分鐘並吹除多餘水分、從裸露鋁表面將遮蔽移除、以異丙醇擦拭未遮蔽之鋁零件的表面、以丙酮擦拭未遮蔽之鋁零件的表面、利用#3000砂粒之非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗裸露鋁表面、以去離子水潤洗鋁零件之表面大約2分鐘後接吹除多餘的去離子水、以超純水潤洗未遮蔽之鋁零件的表面大約2分鐘後接在大約8到大約15W/in2的功率密度之超音波清潔大約20分鐘、及以去離子水潤洗鋁零件大約2分鐘後接使鋁零件乾燥。
10‧‧‧鋁零件
12‧‧‧裸露鋁表面
14‧‧‧陽極化鋁表面
30‧‧‧遮蔽物
110‧‧‧乾冰噴射步驟
112‧‧‧遮蔽步驟
114‧‧‧熱DIW浸泡步驟
116‧‧‧刷洗步驟
以下本揭露內容之特定實施例的詳細描述可在與以下圖式共同閱讀時最佳地理解，類似的結構在圖式中係以類似的參照號碼表示且其中：圖1為根據本揭露內容之鋁零件的範例；且圖2顯示根據本揭露內容之鋁零件的濕式清潔方法。
當在室溫下曝露在空氣中、或曝露在含氧之任何其它氣體中時，純鋁藉由形成2到3nm厚的非晶氧化鋁之表面層而自我鈍化。氧化鋁之表面層提供抵抗腐蝕之非常有效的防護。陽極化為電解鈍化程序，用以增加金屬零件表面上天然氧化物層的厚度。陽極化程序中的最後一步驟為密封程序。密封程序的主要理由為要在陽極化步驟之後封閉多孔性氧化鋁層。沒有高品質的密封，則陽極塗層感覺具有黏性且極易吸收像是灰塵、油脂、油及汙漬的污染物。密封改善抗腐蝕性，但是降低陽極化氧化層的耐磨性。
陽極化零件之密封可利用熱去離子水密封程序而完成。將陽極化零件浸入96-100℃(205-212℉)之範圍內的去離子水。熱去離子水在陽極化鋁的孔洞中造成稱為水鋁石(AlOOH)之水合氧化鋁的形成。以水鋁石填充孔洞的程序藉由水合氧化鋁沈澱為假水鋁石膠體而起始。此沈澱係藉由密封溶液的擴散、pH及化學成份所控制。在密封之最後期間內，此假水鋁石再結晶而從表面開始形成水鋁石。水合氧化鋁(水鋁石)具有比氧化鋁更大的體積。水鋁石的形成係根據以下化學式。
密封之陽極化鋁零件具有橫跨其表面且填充其孔洞之可快速用於反應的水鋁石。在氟自由基(F-)存在的情況下，水鋁石會反應形成氟氧化鋁 (AlOF)。因為在標準壓力下之吉布氏(Gibbs)自由能變化(△G°)為負(例如：△G°300K=-13.719kJ/mol且△G°400k=-13.851kJ/mol)，所以該反應在熱力學上為有利的。水鋁石及氟自由基根據以下化學式反應形成氟氧化鋁。
通常不希望在零件的表面上有氟氧化鋁。氟氧化鋁據信會干擾蝕刻操作之精度及品質。在其它氟化鋁及釔組成中，氟氧化鋁(AlOF)的形成據信為半導體處理期間之蝕刻速率漂移及條紋的成因。然而，氟氧化鋁及水的反應在熱力學上有利。舉例來說，對於氟氧化鋁及水的反應而言，△G°300K=-689.137kJ/mol且△G°400k=-712.918kJ/mol。氟氧化鋁及水的反應產生亦經常稱為氧化鋁的三氧化二鋁(Al2O3)，可透過陽極化及密封將氧化鋁移除或轉換回水鋁石。氟氧化鋁及水的反應係根據以下化學式。
在陽極化鋁表面上，AlOF為與蝕刻腔室中的F-自由基之可能反應產物。然而，在像是氧化鋁之陶瓷表面上，AlF3為可能的反應產物。AlF3之移除或轉換比AlOF之移除或轉換更具挑戰性。AlF3及水的反應並非熱力學上有利的反應。AlF3及水的反應(方程式4)之熱力學不利性係藉由標準壓力下之正吉布氏自由能所顯示。舉例來說，對於AlF3及水的反應而言，△G°300K=+342.534kJ/mol且△G°400k=+269.004kJ/mol。
由於AlF3與熱去離子水反應並非熱力學上有利，所以需要在大約800℃之高溫處理以幫助移除AlF3。大約800℃之溫度有助於將AlF3從陶瓷表面汽化。溫度係以受控制的方式線性調昇及線性調降以避免陶瓷之熱衝擊。然而，利用大約800℃之高溫的清潔方法不能用在鋁合金或陽極化鋁上。
包含裸露鋁表面12及陽極化鋁表面14的鋁零件10之濕式清潔方法包含CO2乾冰噴射鋁零件10之表面、遮蔽鋁零件10以掩蓋裸露鋁表面12、將經乾冰噴射且已遮蔽之鋁零件10浸泡在大約60℃或以上之去離子水(DIW)中、在完成浸泡於去離子水中後利用研磨墊及去離子水刷洗鋁零件10、及將浸泡及刷洗依所述順序重複至少額外三次。
參照圖1，顯示範例鋁零件10。具體來說，圖1顯示半導體處理腔室用的襯墊。鋁零件10包含裸露鋁表面12以及陽極化鋁表面14，該等表面對於超出本揭露內容範圍的許多功能而言係合意的。像是半導體處理腔室之塔狀部的其它鋁零件10係亦預想成在鋁零件10的範圍內。
參照圖2，提供乾冰噴射步驟110。在一實施例中，鋁零件10的CO2乾冰噴射係在大約35到大約45psi。CO2乾冰噴射壓力的額外非排除性範例包含大約20psi、大約25psi、大約30psi、大約40psi、大約50psi、大約60psi及由所揭露數值之組合所形成的所有範圍。乾冰噴射對鋁零件10施加熱衝擊。熱衝擊移除鋁零件10上的表面高分子、有機物、及其它沉積物。
在一實施例中，乾冰噴射步驟110持續大約5到大約10分鐘。在另一實施例中，鋁零件之CO2乾冰噴射持續大約8到大約12分鐘。在另一實施例中，鋁零件之CO2乾冰噴射持續大約5到大約8分鐘。CO2乾冰噴射持續期間的額外非排除性範例包含大約3分鐘、大約5分鐘、大約8分鐘、大約10分鐘、大約12分鐘、大約15分鐘、及由其組合所形成之所有範圍。
在乾冰噴射步驟110之後且在遮蔽鋁零件10以掩蓋裸露鋁表面12之前，該方法可進一步包含在去離子水沖洗步驟中以去離子水沖洗待清潔之鋁零件10的表面。在一實施例中，去離子水沖洗係較佳地在大約30psi到大約40psi。去離子水沖洗壓力的額外非排除性範例包含大約10psi、大約20psi、大約25psi、 大約35psi、大約45psi、大約50psi、大約60psi及由所揭露數值之組合所形成的所有範圍。接著使鋁零件10乾燥。
在CO2乾冰噴射步驟110及去離子水沖洗步驟之後，可使鋁零件10接受化學擦拭步驟。在一實施例中，該方法更包含以異丙醇(IPA)擦拭鋁零件10的所有表面。在更一實施例中，該方法更包含以丙酮擦拭鋁零件10的所有表面。利用異丙醇及/或丙酮的擦拭從鋁零件10的表面移除油及其它污染物。可設想利用該領域中具有通常知識者所已知、在不會過份傷害鋁表面的情況下從鋁表面移除油或其它污染物的額外化學成份。
在一實施例中，於利用異丙醇及/或丙酮之化學擦拭步驟之後，該方法進一步包含以去離子水潤洗鋁零件10。多餘的去離子水係較佳地例如以壓縮乾空氣從鋁零件10移除。
在遮蔽步驟112中將鋁零件10之裸露鋁表面12掩蓋。遮蔽步驟112在陽極化鋁表面14的進一步處理期間保護裸露鋁表面12。在陽極化鋁表面14上，AlOF為與存在於蝕刻腔室內的F-自由基之可能的反應產物。從陽極化鋁表面14移除AlOF大致上涉及與從裸露鋁表面12移除污染物相比之不同或修改過的流程。遮蔽步驟112中之裸露鋁表面12的遮蔽讓處理及處置能夠專門導向陽極化鋁表面14，不會使相同的處理及處置可能無謂地或有害地在裸露鋁表面12上進行。用於遮蔽裸露鋁表面12的遮蔽物30可為例如遮蔽膠布、遮蔽塗料、或該領域中具有通常知識者所已知的其它遮蔽技術。
經乾冰噴射且已遮蔽的鋁零件係於熱DIW浸泡步驟114中浸泡在升高溫度的去離子水中。在一實施例中，鋁零件10浸泡在大約60℃或以上之去離子水中。去離子水浴溫度的額外非排除性範例包含大約50℃或以上、大約65℃或以上、大約70℃或以上、大約85℃或以上、大約90℃或以上、及大約100℃或以上。在一實施例中，鋁零件10在至少四去離子水浸泡之每一者期間浸泡在升 高溫度之去離子水中大約45分鐘。升高溫度之去離子水浸泡的持續期間的額外非排除性範例包含大約15分鐘、大約30分鐘、大約60分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。
在熱DIW浸泡步驟114中將經乾冰噴射且已遮蔽之鋁零件浸泡在升高溫度的去離子水中(例如大約60℃或以上)據信會使AlOF轉換成氧化鋁(Al2O3)。在熱DIW浸泡步驟114完成之後於刷洗步驟116中利用研磨墊及去離子水之鋁零件10的後續刷洗據信會從鋁表面移除轉換之Al2O3。研磨墊的非排除性範例包含#360鑽石墊、非織造纖維洗擦墊(像是#3000砂粒)、及其它具相似目的的墊。將熱DIW浸泡步驟114及刷洗步驟116依所述順序重複至少額外三次有助於由AlOF變成用於在刷洗步驟116中移除之Al2O3的最大轉換。
在CO2乾冰噴射步驟110及遮蔽步驟112之後，該方法可進一步包含H2O2浸泡步驟。在一實施例中，H2O2浸泡步驟涉及將鋁零件10浸泡在大約30wt% H2O2溶液中後接利用去離子水之潤洗。H2O2浸泡步驟用之H2O2溶液濃度的額外非排除性範例包含大約20wt% H2O2、大約25wt% H2O2、大約35wt% H2O2、大約40wt% H2O2、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。在一實施例中，鋁零件10浸泡在H2O2溶液中大約30分鐘。H2O2溶液浸泡持續期間的額外非排除性範例包含大約15分鐘、大約25分鐘、大約35分鐘、大約45分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。H2O2溶液浸泡促進有機化合物的移除並氧化任何外露之鋁表面。
在一實施例中，H2O2浸泡在熱DIW浸泡步驟114之前，但是接在乾冰噴射步驟110及遮蔽步驟112之後。
在乾冰噴射步驟110及遮蔽步驟112之後，該方法可進一步包含初步刷洗步驟。在一實施例中，初步刷洗步驟涉及利用研磨墊及去離子水刷洗鋁零件10之陽極化鋁表面14，後接利用去離子水之潤洗。研磨墊之非排除性範例包 含#360鑽石墊、非織造纖維洗擦墊(像是#3000砂粒)、及其它具相似目的的墊。在一實施例中，鋁零件10係利用研磨墊刷洗大約6分鐘。研磨墊刷洗持續期間的額外非排除性範例包含大約2分鐘、大約4分鐘、大約8分鐘、大約10分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。研磨墊刷洗促進化學惰性沉積物及AlOF、YF3及AlF3的移除。AlOF或AlF3在陽極化鋁表面14上的存在可由於存在於陽極化鋁表面14上的彩虹顏色而判定。
在一實施例中，初步刷洗步驟在熱DIW浸泡步驟114之前，但是接在乾冰噴射步驟110及遮蔽步驟112之後。
接在初步刷洗步驟之後，該方法進一步包含SC-1浸泡步驟。在一實施例中，SC-1浸泡步驟包含將鋁零件10浸泡在包含NH4OH、H2O2及H2O的溶液中後接去離子水之潤洗。在一實施例中，將NH4OH(大約30%)、H2O2(大約30%)及H2O以大約1：1：5的體積比混合。預想到包含更加稀釋的配方之其它比例。NH4OH、H2O2及H2O浸泡持續時間的非排除性範例包含大約5分鐘、大約10分鐘、大約15分鐘、大約20分鐘、大約25分鐘、及由所揭露持續時間之組合所形成的範圍。
在一實施例中，接在SC-1浸泡步驟之後，該方法進一步包含在第二刷洗步驟中利用研磨墊額外刷洗鋁零件10的陽極化鋁表面14大約8分鐘。第二刷洗步驟持續時間的額外非排除性範例包含大約2分鐘、大約4分鐘、大約6分鐘、大約10分鐘、大約12分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。由於AlOF及AlF3變成陽極化鋁表面14的一部分且據信無法藉由CO2乾冰噴射而有效移除，所以利用研磨墊之刷洗對於清洗程序特別具有益處。
在第二刷洗步驟之特定實施例中，陽極化鋁表面14係大致上以#360鑽石墊及去離子水刷洗，且鋁零件10的邊緣及角落係以非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗。
在進一步的實施例中，第二刷洗步驟係在兩第二刷洗步驟之重複之間帶有去離子水潤洗的情況下重複進行。
在一實施例中，接在熱DIW浸泡步驟114及刷洗步驟116之至少3重複後，該方法進一步包含於熱DIW密封步驟中以加熱到大約96℃或以上之去離子水沖洗鋁零件10的陽極化鋁表面14。利用96℃或以上之去離子水之鋁零件10的沖洗持續大約10到大約20分鐘。去離子水沖洗持續時間的額外非排除性範例包含大約5分鐘、大約15分鐘、大約25分鐘、大約30分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。於熱DIW密封步驟中利用大約96℃或以上之去離子水的沖洗模擬陽極化程序中的熱去離子水密封且達成相似的表面條件。
在沖洗及熱DIW密封步驟之後，該方法進一步包含第三刷洗步驟。在一實施例中，第三刷洗步驟包含使用例如研磨墊、#360鑽石墊、及去離子水刷洗鋁零件10的陽極化鋁表面14後接去離子水潤洗及利用例如吹氣之乾燥。
在熱DIW密封步驟114及刷洗步驟116之至少3重複之後，該方法可進一步包含HNO3擦拭步驟。在一實施例中，HNO3擦拭步驟包含利用大約2wt%之HNO3溶液擦拭鋁零件10。HNO3濃度的額外非排除性範例包含大約1wt%之HNO3、大約3wt%之HNO3、大約4wt%之HNO3、大約5wt%之HNO3、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。在一實施例中，鋁零件10係以HNO3溶液擦拭大約2分鐘。HNO3溶液擦拭持續時間的額外非排除性範例包含大約1分鐘、大約3分鐘、大約5分鐘、大約10分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。HNO3擦拭步驟促進污染物金屬從鋁零件10之陽極化鋁表面14的移除。接著，鋁零件10係以去離子水潤洗大約2分鐘後接例如利用乾燥壓縮空氣流之多餘去離子水的移除。去離子水潤洗持續時間的額外非排除性範例包含大約1分鐘、大約3分鐘、大約5分鐘、大約10分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。
在一實施例中，在熱DIW浸泡步驟114及刷洗步驟116之後，該方法進一步包含在硫酸過氧化物擦拭步驟中以稀釋之硫酸過氧化物擦拭鋁零件。稀釋之硫酸過氧化物可例如包含大約5vol%之98wt% H2SO4、大約5vol%之30wt% H2O2、及大約90vol%之去離子水。亦預想到該領域中具有通常知識者所知的稀釋硫酸過氧化物的其它配方。鋁零件10係以稀釋之硫酸過氧化物擦拭大約2分鐘。稀釋之硫酸過氧化物溶液的擦拭持續時間之額外非排除性範例包含大約1分鐘、大約3分鐘、大約5分鐘、大約10分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。在硫酸過氧化物擦拭步驟之後，鋁零件10係以去離子水潤洗大約2分鐘並例如以壓縮乾燥空氣流將多餘的去離子水移除。去離子水潤洗持續時間的額外非排除性範例包含大約1分鐘、大約3分鐘、大約5分鐘、大約10分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。硫酸過氧化物溶液擦拭步驟促進污染金屬及YF3的移除。
在一實施例中，該方法進一步包含在陽極化鋁表面14的中間清潔之後的去遮蔽步驟中從裸露鋁表面12將遮蔽移除。在一實施例中，遮蔽物30係在硫酸過氧化物擦拭步驟之前及去離子水潤洗之後被移除。
在一實施例中，該方法進一步包含在去遮蔽之擦拭步驟中以異丙醇擦拭未遮蔽之鋁零件10的表面、及以丙酮額外擦拭未遮蔽之鋁零件10的表面。
在一實施例中，該方法進一步包含在第四刷洗步驟中利用如#300砂粒非織造纖維洗擦墊之研磨墊刷洗經丙酮及/或異丙醇擦拭的裸露鋁表面12。在鋁零件10之裸露鋁表面12經刷洗之後，鋁零件10係以去離子水潤洗大約2分鐘並例如以壓縮乾燥空氣流將多餘的去離子水移除。去離子水潤洗持續期間的額外非排除性範例包含大約1分鐘、大約3分鐘、大約5分鐘、大約10分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。
在一實施例中，該方法進一步包含在超純水潤洗步驟中以超純水(UPW)潤洗未遮蔽之鋁零件10的表面大約2分鐘。超純水潤洗持續期間的額外非排除性範例包含大約1分鐘、大約3分鐘、大約5分鐘、大約10分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。
在一實施例中，該方法進一步包含於超音波清洗步驟中在大約8W/in2到大約15W/in2的功率密度下超音波清洗鋁零件10大約20分鐘。超音波清洗步驟持續時間的額外非排除性範例包含大約10分鐘、大約15分鐘、大約25分鐘、大約30分鐘、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。超音波清洗之功率密度的額外非排除性範例包含大約5W/in2、大約12W/in2、大約18W/in2、大約24W/in2、及由所揭露數值之組合所形成的範圍。
不同所揭露實施例之要素可部份或全部加以組合，俾以形成額外之更為擴充性的濕式清潔方法。如此擴充性的濕式清潔方法之範例為：●在35-45psi之鋁表面上5到10分鐘的CO2乾冰噴射；●在30-40psi之去離子水沖洗；●噴吹乾燥；●異丙醇擦拭；●丙酮擦拭；●去離子水潤洗；●以壓縮乾燥空氣吹除多餘的去離子水；●遮蔽裸露鋁表面12；●浸泡在30wt%之H2O2水溶液中30分鐘；●去離子水潤洗；●利用#360鑽石墊及去離子水刷洗陽極化鋁表面14 6分鐘；●去離子水潤洗；●以壓縮乾燥空氣吹除多餘的去離子水；●浸泡在NH4OH/H2O2/H2O溶液中15分鐘； ●去離子水潤洗；●利用#360鑽石墊及去離子水刷洗陽極化鋁表面14 8分鐘；●利用非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗鋁零件10的邊緣及角落；●去離子水潤洗；●重複利用#360鑽石墊及去離子水刷洗陽極化鋁表面14 8分鐘、利用非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗鋁零件10的邊緣及角落、及去離子水潤洗；●浸泡在65℃或以上之去離子水中45分鐘；●利用#360鑽石墊及去離子水刷洗陽極化鋁表面；●重複額外3次浸泡在65℃或以上之去離子水中45分鐘及利用#360鑽石墊及去離子水刷洗陽極化鋁表面；●去離子水潤洗；●96℃或以上熱去離子水沖洗陽極化鋁表面14 10到20分鐘；●利用#360鑽石墊及去離子水刷洗陽極化鋁表面14；●去離子水潤洗；●噴吹乾燥；●檢查表面並確保彩虹顏色已完全被移除，作為代表AlOF及AlF3之移除；●2wt% HNO3溶液擦拭2分鐘；●去離子水潤洗2分鐘；●以壓縮乾燥空氣吹除多餘的去離子水；●稀釋之硫酸過氧化物(5vol% H2SO4(98%)+5vol% H2O2(30%)+90vol%去離子水)擦拭2分鐘；●去離子水潤洗2分鐘；●以壓縮乾燥空氣吹除多餘的去離子水；●移除裸露鋁表面之遮蔽物；●異丙醇擦拭；●丙酮擦拭；●利用非織造洗擦墊及去離子水清潔裸露鋁表面12； ●去離子水潤洗2分鐘；●以壓縮乾燥空氣吹除多餘的去離子水；●將零件傳送到等級1000或更佳的潔淨室；●超純水潤洗2分鐘；●在8-15W/in2之超音波清潔20分鐘；●去離子水潤洗2分鐘；●噴吹乾燥；●在潔淨室的烘箱中於105℃烘烤90分鐘；及●包裝。
意圖以濕式清潔方式而清潔之特定鋁零件包含半導體處理腔室用之陽極化鋁襯墊(例如Lam Research零件號碼715-042721-100)、及半導體處理腔室用之陽極化鋁塔狀部(例如Lam Research零件號碼715-075674-001)。如此鋁零件可由帶有以下成份之6061鋁合金所形成： 在大部份的情況中，前述零件包含從0.12wt%到0.38wt%、最大不超過0.7wt%之Fe位準。
濕式清潔法之實施例的執行示範用以將使用過且受污染之鋁零件回復到新生產鋁零件之範圍的F離子、Y原子、及Si原子的移除。
F離子之表面金屬污染位準(離子/平方公分)
Y之表面金屬污染位準(原子/平方公分)
Si之表面金屬污染位準(原子/平方公分)
注意不應將在此之「至少一」的敘述用以產生冠詞「一」之替代性使用應受限於單一情況的推論。
注意當在此使用時，「接在...之後」一詞及其變體未必意味著即刻跟隨。「接在...之後」係用以代表步驟在時間上較晚發生且對於中介步驟的可能性保持開放。
注意當在此使用時，像是「較佳地」之用語及類似用語並非用以限制所主張發明之範圍或暗示若干技術特徵對於所主張發明之結構或功能為關鍵、基本或甚至重要的。反而是，這些用語僅意圖識別本揭露內容之實施例的特定實施態樣或意圖強調可能或可能不在本揭露內容之特定實施例中加以利用的替代性或額外技術特徵。
儘管已詳細地且藉由參照其特定實施例而描述本揭露內容之標的，但是注意不應將在此揭露之不同細節視為暗示這些細節與為在此所述不同實施例之基本構件的元件有關，即使在特定元件係圖例於本敘述隨附圖式之每一者的情況下亦然。反而是，應將附加於此的請求項視為僅代表本揭露內容之廣度及在此所述之不同發明的相應範圍。再者，顯而易見的是可在不偏離附加之請求項中所定義發明範圍的情況下進行修改或變化。更具體而言，儘管在此將本 揭露內容之一些實施態樣顯示成較佳或特別有利，惟設想為本揭露內容未必受限於這些實施態樣。
110．．．乾冰噴射步驟
112．．．遮蔽步驟
114．．．熱DIW浸泡步驟
116．．．刷洗步驟

Claims (19)

  1. 一種鋁零件的濕式清潔方法，該鋁零件包含複數裸露鋁表面及複數陽極化鋁表面，該方法包含：在大約35到大約45psi下CO2乾冰噴射該鋁零件之該等表面，其中CO2乾冰噴射持續大約5到大約10分鐘；遮蔽該鋁零件以掩蓋該複數裸露鋁表面；將經乾冰噴射且已遮蔽的該鋁零件浸泡在大約60℃或以上之去離子水中；完成浸泡在去離子水中之後，利用一研磨墊及去離子水刷洗該鋁零件；及將該浸泡步驟及刷洗步驟依所述順序重複至少額外三次。
  2. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在CO2乾冰噴射之後，該方法進一步包含以大約30到大約40psi的去離子水沖洗待清潔之該鋁零件的該表面並接著使該鋁零件乾燥。
  3. 如申請專利範圍第2項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在去離子水沖洗之後，該方法進一步包含以異丙醇、丙酮、或異丙醇及丙酮擦拭該鋁零件之所有表面；及以去離子水潤洗該鋁零件並接著以壓縮之乾燥空氣移除多餘的去離子水。
  4. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在CO2乾冰噴射之後，該方法進一步包含將該鋁零件浸泡在大約30wt%之H2O2溶液大約30分鐘，後接利用去離子水之一潤洗。
  5. 如申請專利範圍第4項之鋁零件的濕式清潔方法，其中浸泡在大約30wt%之H2O2溶液中係於浸泡在大約60℃或以上的去離子水中之前。
  6. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在CO2乾冰噴射之後，該方法進一步包含利用#360鑽石墊及去離子水刷洗該鋁零件之複數陽極化鋁表面大約6分鐘，後接去離子潤洗並吹除多餘的去離子水。
  7. 如申請專利範圍第6項之鋁零件的濕式清潔方法，其中刷洗該鋁零件之該複數陽極化鋁表面係於浸泡在大約60℃或以上之去離子水中之前。
  8. 如申請專利範圍第6項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在刷洗該鋁零件之該複數陽極化鋁表面之後，該方法更包含：將該鋁零件浸泡在包含NH4OH、H2O2及H2O之一溶液中大約15分鐘，後接去離子水潤洗；及利用#360鑽石墊及去離子水刷洗該鋁零件之複數陽極化鋁表面大約額外8分鐘。
  9. 如申請專利範圍第8項之鋁零件的濕式清潔方法，其中該方法更包含利用一非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗該鋁零件之邊緣及角落，後接去離子潤洗。
  10. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中該鋁零件浸泡在大約65℃或以上之去離子水中。
  11. 如申請專利範圍第10項之鋁零件的濕式清潔方法，其中該鋁零件在每一浸泡期間浸泡在大約65℃或以上之去離子水中大約45分鐘。
  12. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在浸泡及利用研磨墊刷洗該鋁零件之至少3重複之後，該方法進一步包含：使用大約96℃或以上的去離子水沖洗該鋁零件之複數陽極化鋁表面大約10到大約20分鐘；及使用#360鑽石墊及去離子水刷洗該鋁零件之複數陽極化鋁表面，後接以去離子水潤洗並使該鋁零件乾燥。
  13. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在浸泡及利用研磨墊刷洗該鋁零件之至少3重複之後，該方法進一步包含：以大約2wt%之HNO3溶液擦拭該鋁零件大約2分鐘；及以去離子水潤洗該鋁零件大約2分鐘，後接吹除多餘的去離子水。
  14. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在浸泡及利用研磨墊刷洗該鋁零件之至少3重複之後，該方法進一步包含以含有大約5vol%之98wt%的H2SO4、大約5vol%之30wt%的H2O2、及大約90vol%的去離子水之一稀釋硫酸過氧化物擦拭該鋁零件，後接以去離子水潤洗大約2分鐘並吹除多餘的水分。
  15. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中在該稀釋硫酸過氧化物之擦拭及去離子水潤洗之後，該方法進一步包含從該複數裸露鋁表面將遮蔽移除。
  16. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中該方法進一步包含從該複數裸露鋁表面將遮蔽移除，並以異丙醇擦拭未遮蔽之該鋁零件的該等表面及以丙酮擦拭未遮蔽之該鋁零件的該等表面。
  17. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中該方法進一步包含從該複數裸露鋁表面將遮蔽移除，且利用#3000砂粒非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗已擦拭之該複數裸露鋁表面，並以去離子水潤洗該鋁零件的該等表面大約2分鐘，後接吹除多餘的去離子水。
  18. 如申請專利範圍第1項之鋁零件的濕式清潔方法，其中該方法進一步包含從該等裸露鋁表面將遮蔽移除，並以超純水潤洗未遮蔽之該鋁零件的該等表面大約2分鐘，後接在大約8到大約15W/in2之功率密度的超音波清洗大約20分鐘。
  19. 一種鋁零件的濕式清潔方法，該鋁零件包含複數裸露鋁表面及複數陽極化鋁表面，該方法包含：在大約35到大約45psi下CO2乾冰噴射該鋁零件之該等表面大約5到大約10分鐘；以大約30到大約40psi的去離子水沖洗待清潔之該鋁零件的經乾冰噴射之該等表面，且接著使該鋁零件乾燥；以異丙醇擦拭該鋁零件之沖洗過的該等表面；以丙酮擦拭該鋁零件之沖洗過的該等表面；以去離子水潤洗擦拭過的該鋁零件，並接著以壓縮之乾燥空氣移除多餘的去離子水；遮蔽該鋁零件以掩蓋該複數裸露鋁表面；將已遮蔽之該鋁零件浸泡在大約30wt% H2O2溶液中大約30分鐘，後接利用去離子水之潤洗；利用#360鑽石墊及去離子水刷洗已遮蔽之該鋁零件的該等陽極化鋁表面大約6分鐘，後接去離子潤洗並吹除多餘的去離子水；將已遮蔽之該鋁零件浸泡在包含NH4OH、H2O2及H2O的一溶液中大約15分鐘，後接去離子水潤洗；利用#360鑽石墊及去離子水刷洗已遮蔽之該鋁零件的該複數陽極化鋁表面大約8分鐘；利用一非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗已遮蔽之該鋁零件的邊緣及角落；將利用#360鑽石墊及去離子水刷洗已遮蔽之該鋁零件的複數陽極化鋁表面大約8分鐘及利用一非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗該鋁零件的邊緣及角落執行至少一額外重複； 接著將把該鋁零件浸泡在大約65℃或以上之去離子水中大約45分鐘後接利用#360鑽石墊及去離子水刷洗該鋁零件的複數陽極化鋁表面執行至少二重複；接著將把該鋁零件浸泡在大約65℃或以上之去離子水中大約45分鐘後接利用一非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗該鋁零件的複數陽極化鋁表面執行至少二重複；以去離子水潤洗該鋁零件；使用96℃或以上之去離子水沖洗已潤洗之該鋁零件的該複數陽極化鋁表面大約10到大約20分鐘；使用#360鑽石墊及去離子水刷洗已沖洗之該鋁零件的該複數陽極化鋁表面，後接以去離子水潤洗及使該鋁零件乾燥；利用2wt%之HNO3溶液擦拭已刷洗之該鋁零件大約2分鐘，並以去離子水潤洗該鋁零件大約2分鐘，後接吹除多餘的去離子水；利用包含大約5vol%之大約98wt%的H2SO4、大約5vol%之大約30wt%的H2O2、及大約90vol%的去離子水之一稀釋硫酸過氧化物擦拭該鋁零件大約2分鐘，後接以去離子水潤洗大約2分鐘並吹除多餘的水分；從該複數裸露鋁表面將遮蔽移除；以異丙醇擦拭未遮蔽之該鋁零件的該等表面；以丙酮擦拭未遮蔽之該鋁零件的該等表面；利用#3000砂粒非織造纖維洗擦墊及去離子水刷洗該複數裸露鋁表面；以去離子水潤洗該鋁零件之該等表面大約2分鐘，後接吹除多餘的去離子水；以超純水潤洗未遮蔽之該鋁零件的該等表面大約2分鐘，後接在大約8到大約15W/in2的功率密度之超音波清潔大約20分鐘；及以去離子水潤洗該鋁零件大約2分鐘，後接使該鋁零件乾燥。
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