專利名稱：一種物理氣相沉積設(shè)備備件清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種物理氣相沉積設(shè)備備件清洗方 法。
背景技術(shù)：
對(duì)于物理氣相沉積(PVD，Physical Vapor Deposition)設(shè)備而言，它是單片式作 業(yè)設(shè)備，在每片晶片的工藝過(guò)程中，設(shè)備的備件起到了固定晶片位置，保護(hù)腔體側(cè)壁不受金 屬顆粒玷污等重要作用。但同時(shí)備件也是一個(gè)易耗品，需要經(jīng)常更換，否則備件上黏附的金 屬膜層會(huì)越來(lái)越厚，在高溫工藝的過(guò)程中接近熔融狀態(tài)，其質(zhì)地非常軟，很容易與正在工藝 中的圓片發(fā)生黏附，造成機(jī)械手臂取片時(shí)撞片或疊片等設(shè)備異常，此時(shí)需要破掉腔體的真 空環(huán)境進(jìn)行打掃清潔，才能恢復(fù)正常生產(chǎn)，現(xiàn)有備件清洗往往需要送至專業(yè)清洗機(jī)構(gòu)清洗， 清洗的周期較長(zhǎng)，有時(shí)長(zhǎng)達(dá)數(shù)個(gè)星期，往往無(wú)法保證正常生產(chǎn)的供應(yīng)，影響生產(chǎn)的進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種簡(jiǎn)易的PVD設(shè)備備件的清洗方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中 存在的PVD設(shè)備備件清洗過(guò)程較長(zhǎng)，可能影響生產(chǎn)進(jìn)度的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種物理氣相沉積PVD設(shè)備中鋁腔備件的清洗方法，包括步驟A、將鋁腔備件放入含有磷酸和去離子水的混合溶液中浸泡，去除所述備件表 面附著的金屬鋁膜層；步驟B、將經(jīng)步驟A處理的鋁腔備件放入含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液 中浸泡并沖洗，或?qū)⒔?jīng)步驟A處理的鋁腔備件的表面進(jìn)行噴砂處理。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種物理氣相沉積PVD設(shè)備中鈦腔備件的清洗方法，包括步驟A、將鈦腔備件放入含有雙氧水和氫氧化銨的混合溶液中浸泡，去除所述備件 表面附著的金屬鈦膜層；步驟B、將經(jīng)步驟A處理的鈦腔備件放入含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液 中浸泡并沖洗或?qū)⒔?jīng)步驟A處理的鈦腔備件的表面進(jìn)行噴砂處理。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種物理氣相沉積PVD設(shè)備中反濺腔備件的清洗方法，包 括將反濺腔備件放入所述含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液中浸泡，去除所 述備件表面附著的氧化物。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果包括本發(fā)明實(shí)施例提供的清洗PVD設(shè)備中鋁腔備件、鈦腔備件和反濺腔備件的方法， 對(duì)鋁腔備件使用含有磷酸和去離子水的混合溶液去除鋁膜層，然后使用硝酸、氫氟酸和去 離子水的混合溶液浸泡并沖洗或者噴砂的方式進(jìn)行后處理，對(duì)鈦腔備件使用雙氧水和氫氧 化銨混合溶液去除鈦膜層，然后使用硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液浸泡并沖洗或者 噴砂的方式進(jìn)行后處理，對(duì)反濺腔備件，直接使用硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液去除備件表面的氧化層，本發(fā)明實(shí)施例提供的PVD設(shè)備備件的清洗方法，可以較好地去除備件 表面粘附的金屬層或氧化層，在保證生產(chǎn)需要的清潔程度的前提下，具有簡(jiǎn)單易行、不受場(chǎng) 地限制、耗時(shí)短的優(yōu)點(diǎn)，能夠更好地保證生產(chǎn)進(jìn)度的需要，從而解決了現(xiàn)有的備件清洗方式 跟不上生產(chǎn)進(jìn)度的需要可能導(dǎo)致生產(chǎn)機(jī)臺(tái)停產(chǎn)的問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的鋁腔備件的清洗方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的鈦腔備件的清洗方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明提供的一種物理氣相沉積PVD設(shè)備備件的清洗方法的具 體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PVD設(shè)備備件的清洗方法，針對(duì)PVD設(shè)備中的三種備件 即鋁腔備件、鈦腔備件和反濺腔備件的清洗方案提出了相應(yīng)的清洗方法，該清洗方法具有 簡(jiǎn)單易行，清洗周期短的特點(diǎn)，下面分別針對(duì)這三種備件的清洗方法進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例一針對(duì)PVD設(shè)備中的鋁腔備件，由于該備件在PVD工藝過(guò)程中表面黏附有金屬鋁膜 層，因此，在清洗時(shí)，需要首先去除金屬鋁膜層，然后再對(duì)備件進(jìn)行后處理，具體來(lái)說(shuō)，本發(fā) 明實(shí)施例一提供的清洗鋁腔備件的方法，如圖1所示，包括下述兩個(gè)步驟步驟S101、將鋁腔備件放入磷酸和去離子水的混合溶液中浸泡，去除所述備件表 面附著的金屬鋁膜層；步驟S102、將經(jīng)步驟SlOl處理的鋁腔備件放入含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混 合溶液中浸泡并沖洗，或?qū)⒔?jīng)步驟SlOl處理完的鋁腔備件的表面直接進(jìn)行噴砂處理。在上述步驟SlOl中，在20 25°C溫度下將鋁腔備件放入含有86%的磷酸和去離 子水的混合溶液中浸泡并沖洗，浸泡的時(shí)間一般為1. 5 2小時(shí)。為了在不傷害備件的情況下盡可能節(jié)約清洗時(shí)間，較佳地，在含有86%的磷酸和 去離子水的混合溶液中86%的磷酸和去離子水的體積比為1.5 1，如果鋁腔備件中鋁膜 層較厚，可以適當(dāng)增加磷酸的含量，反之，可以適當(dāng)減少磷酸的含量，磷酸含量可以上下浮 動(dòng)5%。上述步驟S102是對(duì)鋁腔備件進(jìn)行后處理的步驟，該步驟可以采用混酸溶液浸泡 處理或者噴砂處理的方式。采用混酸溶液浸泡處理的方式中，在20 25°C溫度下將經(jīng)步驟SlOl處理的鋁腔 備件放入含有磷酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液中浸泡10 15min，并且各間隔4、5分 鐘，將鋁腔備件撈出觀察并沖洗一次，保證鋁腔備件的表面盡可能與酸充分反應(yīng)。該含有硝酸、氫氟酸和去離子水混酸溶液中含有體積比為1 1 15的70%的硝 酸、49%的氫氟酸和去離子水，在該混酸溶液中，硝酸和氫氟酸的比重比步驟SlOl中使用 的酸溶液中酸的比重相比，大大降低，采用上述比例的硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液 對(duì)鋁腔備件進(jìn)行后處理，能夠較好地去除步驟SlOl反應(yīng)殘留在鋁腔備件上的剩余雜質(zhì)，處 理完之后備件表面光滑，為了使得清洗完成的鋁腔備件再次使用時(shí)，能夠更好地黏附鋁膜
4層，以免其黏附的金屬膜層在反應(yīng)中與工藝中的圓片發(fā)生黏附，也可以直接使用噴砂工藝 對(duì)經(jīng)過(guò)步驟SlOl處理的鋁腔備件表面進(jìn)行處理，增加鋁腔備件表面的粗糙度。在本發(fā)明實(shí)施例一還提供了另一種鋁腔備件的清洗方法，與上述步驟SlOl和 S102的處理過(guò)程大致相同，不同之處在于，本發(fā)明實(shí)施例二提供的鋁腔備件的清洗方法，首 先需要將待清洗的鋁腔備件放入含有硝酸、磷酸和去離子水的混合溶液中進(jìn)行浸泡進(jìn)行清 洗，除去鋁腔備件表面的金屬鋁膜層，處理完成后對(duì)鋁腔備件進(jìn)行后處理的步驟與上述步 驟S102相同。上述含有硝酸、磷酸和去離子水的混合溶液中，含有體積比為1 7 4的70%的 硝酸、86%的磷酸和去離子水。在上述混合溶液中浸泡溫度和時(shí)間與步驟SlOl中相同，在 此不再贅述。實(shí)施例二 本發(fā)明實(shí)施例二提供了一種PVD設(shè)備中鈦腔備件的清洗方法，包括清洗步驟 (S201)和后處理步驟(S202)，具體來(lái)說(shuō)，如圖2所示，包括步驟S201、將鈦腔備件放入含有雙氧水、氫氧化銨和去離子水的混合溶液中浸泡， 去除鈦腔備件表面附著的金屬鈦膜層；步驟S202、將經(jīng)步驟S201處理的鈦腔備件放入含有70%的硝酸、49%的氫氟酸和 去離子水的混合溶液中浸泡并沖洗或?qū)⒔?jīng)步驟A處理的鈦腔備件的表面進(jìn)行噴砂處理。上述步驟S201中，在80°C下將鈦腔備件放入含有雙氧水、氫氧化銨和去離子水的 混合溶液中浸泡，總的浸泡的時(shí)間為2. 5 3小時(shí)；較佳地，上述含有雙氧水、氫氧化銨和去離子水的混合溶液中雙氧水、氫氧化銨和 去離子水的體積比為1 1.5 2，由于雙氧水和氫氧化銨具有強(qiáng)的氧化作用，能夠去除鈦 腔備件上附著的金屬鈦層。步驟S202是對(duì)鋁腔備件進(jìn)行后處理的步驟，該步驟S202同樣可以采用酸溶液浸 泡處理或者噴砂處理的方式。本步驟S202采用混酸溶液浸泡處理的方式中，在20 25°C溫度下將經(jīng)步驟S201 處理的鈦腔備件放入硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液中浸泡，浸泡時(shí)間為2 5min，每 間隔一分鐘，將鋁腔備件撈出觀察并沖洗一次，保證鋁腔備件的表面盡可能與酸充分反應(yīng)。該含有硝酸、氫氟酸和去離子水混酸溶液中含有體積比為1 1 20的70%的硝 酸、49%的氫氟酸和去離子水，采用上述比例的含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液對(duì) 經(jīng)過(guò)步驟S201處理的鈦腔備件進(jìn)行處理，能夠較好地去除步驟SlOl反應(yīng)殘留在鈦腔備件 上的剩余雜質(zhì)，處理完之后備件表面光滑，為了使得清洗完成的鈦腔備件再次使用時(shí)，能夠 更好地黏附鈦膜層，避免其黏附的金屬鈦膜層在反應(yīng)中與工藝中的圓片發(fā)生黏附，也可以 直接使用噴砂工藝對(duì)經(jīng)過(guò)步驟SlOl處理的鈦腔備件表面進(jìn)行處理，增加經(jīng)步驟S201處理 過(guò)的鈦腔備件表面的粗糙度。實(shí)施例三本發(fā)明實(shí)施例三提供的反濺腔備件的清洗過(guò)程，由于反濺腔表面附著的膜層主要 是二氧化硅層，較金屬鋁膜層和金屬鈦膜層更容易使用酸溶液去除，因此，其清洗的過(guò)程比 鋁腔備件和鈦腔備件的清洗過(guò)程簡(jiǎn)單，在20 25°C溫度下將反濺腔備件放入含有硝酸、氫 氟酸和去離子水的混合溶液中進(jìn)行浸泡，浸泡時(shí)間10 15min，浸泡過(guò)程中每隔五分鐘將備件撈出觀察并沖洗。使得硝酸和氫氟酸能夠與充分與二氧化硅反應(yīng)，去除反濺腔表面的
二氧化硅。本發(fā)明實(shí)施例三中，含有硝酸、氫氟酸和去離子水混合溶液中含有體積比為 1:1: 15的70%的硝酸、49%的氫氟酸和去離子水，使用上述比例的混酸溶液進(jìn)行清洗 后，反濺腔表面潔凈光滑。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的PVD設(shè)備的備件的清洗方法，能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成鋁 腔備件、鈦腔備件和反濺腔備件的清洗過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)，清洗之后的備件使用周期為半個(gè)月 左右，當(dāng)然，與現(xiàn)有將PVD設(shè)備的備件外送至專業(yè)清洗機(jī)構(gòu)進(jìn)行清洗的清洗效果(使用周期 可達(dá)一個(gè)月左右)相比稍差，但在生產(chǎn)量大、時(shí)間緊張的情況下，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的 備件的清洗方法，可以較好地去除備件表面粘附的金屬層或氧化層，在達(dá)到生產(chǎn)需要的清 潔程度的前提下，具有簡(jiǎn)單易行、不受場(chǎng)地限制、耗時(shí)短的優(yōu)點(diǎn)，能夠更好地保證生產(chǎn)進(jìn)度 的需要。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種物理氣相沉積PVD設(shè)備中鋁腔備件的清洗方法，其特征在于，包括步驟A、將鋁腔備件放入含有磷酸和去離子水的混合溶液中浸泡，去除所述備件表面附 著的金屬鋁膜層；步驟B、將經(jīng)步驟A處理的鋁腔備件放入含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液中浸 泡并沖洗，或?qū)⒔?jīng)步驟A處理的鋁腔備件的表面進(jìn)行噴砂處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有磷酸和去離子水的混合溶液中含 有體積比為1.5 1的86%的磷酸和去離子水。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶 液中含有體積比為1 ι 15的70%的硝酸、49%的氫氟酸和去離子水。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，在20 25°C溫度下將鋁腔 備件放入磷酸和去離子水的混合溶液中浸泡，浸泡時(shí)間為1. 5 2小時(shí)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，在20 25°C溫度下將鋁腔 備件放入硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液中浸泡，浸泡的時(shí)間為10 15min。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，含有86%的磷酸和去離子水的混合溶液中， 還包括70%的硝酸。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，含有70%的硝酸、86%的磷酸和去離子水的 混合溶液中70%的硝酸、86%的磷酸和去離子水的體積比為1 7 4。
8.—種物理氣相沉積PVD設(shè)備中鈦腔備件的清洗方法，其特征在于，包括步驟A、將鈦腔備件放入含有雙氧水和氫氧化銨的混合溶液中浸泡，去除所述備件表面 附著的金屬鈦膜層；步驟B、將經(jīng)步驟A處理的鈦腔備件放入含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液中浸 泡并沖洗或?qū)⒔?jīng)步驟A處理的鈦腔備件的表面進(jìn)行噴砂處理。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述含有雙氧水、氫氧化銨和去離子水的混 合溶液中雙氧水、氫氧化銨和去離子水的體積比為1 1.5 2。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合 溶液中含有體積比為1 ι 20的70%的硝酸、49%的氫氟酸和去離子水。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，在80°C下將鈦腔備件放入 含有雙氧水、氫氧化銨和去離子水的混合溶液中浸泡，浸泡的時(shí)間為2. 5 3小時(shí)。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，在20 25°C下將鈦腔備件 放入含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液中浸泡，浸泡的時(shí)間為2 5min。
13.—種物理氣相沉積PVD設(shè)備中反濺腔備件的清洗方法，其特征在于，包括將反濺腔備件放入含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液中浸泡，去除所述備件表面附著的氧化物。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合 溶液中含有體積比為1 1 15的70%的硝酸、49%的氫氟酸和去離子水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種物理氣相沉積設(shè)備備件清洗方法，對(duì)鋁腔備件使用含有磷酸和去離子水的混合溶液去除鋁膜層，然后使用硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液浸泡并沖洗或者噴砂的方式進(jìn)行后處理，對(duì)鈦腔備件使用含有雙氧水和氫氧化銨混合溶液去除鈦膜層，然后使用含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液浸泡并沖洗或者噴砂的方式進(jìn)行后處理，對(duì)反濺腔備件，使用含有硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液去除備件表面的氧化層，本發(fā)明可以較好地去除備件表面粘附的金屬層或氧化層，在保證生產(chǎn)需要的清潔程度的前提下，具有簡(jiǎn)單易行、不受場(chǎng)地限制、耗時(shí)短的優(yōu)點(diǎn)，能夠更好地保證生產(chǎn)進(jìn)度的需要。
文檔編號(hào)C23G1/12GK102108482SQ20091024384
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者崔曉娟, 張明才, 禤亮, 肖士悅 申請(qǐng)人:北大方正集團(tuán)有限公司, 深圳方正微電子有限公司