一种半导体扩散设备装载硅片的石英部件洗净工艺 |
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| 申请号 | CN202211089547.4 | 申请日 | 2022-09-07 | 公开(公告)号 | CN115502142B | 公开(公告)日 | 2024-03-08 |
| 申请人 | 富乐德科技发展(大连)有限公司; | 发明人 | 孙雪敬; 贺贤汉; 朱光宇; 王松朋; 李泓波; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 半导体 扩散设备装载 硅 片 的 石英 部件洗净工艺，在 酸洗 之前增加高压 水 洗，打掉部分残膜，目的是减少酸浸泡时间，降低部件 腐蚀 ，然后利用 氢氟酸 、氟化铵和乙二醇混合水溶液进行化学反应的方法对石英部件第一次浸泡去膜，再利用氢氟酸、 硝酸 混合水溶液对石英部件第二次浸泡，目的是将高压水枪打出来的碎屑腐蚀掉。本发明在去掉石英部件上 氧 化 铝 残膜的同时，使对石英部件本体不会受到较大腐蚀，客户端可以进行重复使用，成本大大降低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种半导体扩散设备装载硅片的石英部件洗净工艺，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种半导体扩散设备装载硅片的石英部件洗净工艺技术领域背景技术[0002] 半导体扩散设备的石英部件在主流半导体工厂中都有应用，为芯片制造不可缺少的一个环节，该石英部件主要起到装载硅片的作用，在硅片沉积膜层时，进行快速的运转，使膜层沉积的更均匀，然而石英部件使用一次后，表面的残膜加厚，导致无法再次使用，且该大石英部件为半导体扩散设备机台核心部件，价格昂贵，更换成本较高，因此需要一种对其有效且不伤害工件本身的清洗工艺。 发明内容[0003] 为了对石英部件进行有效清洗，以便其重复使用，本发明提供一种半导体扩散设备装载硅片的石英部件洗净工艺，利用氢氟酸、氟化铵和乙二醇混合水溶液进行化学反应的方法，在有效去除石英部件上的氧化铝残膜的同时，避免石英部件本体受到较大腐蚀。 [0004] 本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种半导体扩散设备装载硅片的石英部件洗净工艺，包括如下步骤： [0005] a.通过高压水洗的方式去除石英部件表面的部分氧化铝残膜； [0006] b.使用氢氟酸、氟化铵和乙二醇混合水溶液浸泡石英部件，以去除剩余氧化铝残膜； [0007] c.使用超纯水浸泡石英部件，以去除黏附在石英部件表面的乙二醇； [0008] d.拆卸石英部件上的SIC螺丝，对石英部件螺孔位置进行高压水洗，用以清除螺孔内残酸，再对整个石英部件表面进行高压水洗，至表面看不出残膜； [0009] e.使用CDA，即压缩干燥空气将高压水洗后的石英部件吹干； [0010] f.使用氢氟酸、硝酸混合水溶液浸泡石英部件，用以去除石英部件表面碎屑； [0011] g.使用超纯水对石英部件漂洗； [0012] h.使用汽水枪对石英部件整体冲洗，以避免石英部件表面有残酸形成印记； [0013] i.对石英部件进行测量及周转、作业，再次使用汽水枪对石英部件整体冲洗，以清除石英部件表面在周转或作业过程中造成的污染； [0014] j.使用CDA，即压缩干燥空气将汽水枪冲洗后的石英部件吹干，直至石英部件表面看不出水印； [0015] k.对石英部件进行干燥处理。 [0017] 作为本发明的进一步实施方案，步骤b中所述的氢氟酸、氟化铵和乙二醇混合水溶液体积比为NH4F:HF:EG:H2O＝(2～3):2:(10～12):5。 [0018] 作为本发明的进一步实施方案，上述氢氟酸为浓度49％的溶液，氟化铵浓度≥96％，乙二醇浓度≥99％。 [0019] 作为本发明的进一步实施方案，步骤f中所述的氢氟酸、硝酸混合水溶液体积比为HF:HNO3:H2O＝(2～3):(3～4):(5～7)。 [0020] 作为本发明的进一步实施方案，上述氢氟酸为浓度49％的溶液，硝酸为浓度69％的溶液。 [0022] 本发明的有益效果包括：利用氢氟酸、氟化铵和乙二醇混合水溶液进行化学反应的方法去除石英部件表面附着的氧化铝残膜，同时不会使石英部件本体受到较大腐蚀，客户端可以进行重复使用，成本大大降低。 具体实施方式[0023] 下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0024] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。 [0025] 实施例1 [0026] 一种半导体扩散设备装载硅片的石英部件洗净工艺，包括如下步骤： [0027] (1)受入检查：打印工程表，按照表中信息进行比对，主要是清点部件数量，检查部件材质，外观是否有裂纹、缺角等异常； [0028] (2)高压水洗：采用高压水枪先将石英部件表面的氧化铝残膜打掉一部分，此步为关键步骤，采用物理方式，去掉部分残膜，减少浸泡化学品的时间，降低石英部件的腐蚀，高压水枪优选压力为50bar，若选择压力过大的，有打碎石英部件的风险； [0029] (3)使用氢氟酸、氟化铵和乙二醇混合水溶液浸泡石英部件，去膜：溶液体积比为NH4F:HF:EG:H2O＝(2～3):2:(10～12):5配制而成，氢氟酸为浓度49％的溶液，氟化铵为浓度≥96％的固体颗粒，乙二醇浓度≥99％；溶液用量以完全浸没石英部件为准，在石英部件下面，垫上三脚架，方便作业。上述实施方案中，氟化铵的作用是提供氟离子，控制氢氟酸的反应速率，乙二醇的作用是降低氢氟酸腐蚀石英部件的速率；酸浸泡温度为常温，反应时间为3H，每隔一个小时观察一次，目测残膜去除情况。需要说明的是，配制的溶液只能在当天使用，如果隔天作业，需重新配制，配置时需采用专用的量具进行量取，更换药水时需穿戴好耐酸碱劳防用品，做好相关的记录工作，轻拿轻放，避免洒出； [0030] (4)浸泡：上述步骤中使用化学溶液去残膜时，配方中含有乙二醇，而乙二醇粘稠，需要足够时间的温水浸泡，否则容易黏附在石英部件表面，为了解决这一问题，将石英部件缓慢抬至水槽中，石英部件下放垫上三脚架，方便作业，进行大于等于10分钟的超纯水浸泡，本实施例中，采用电阻率大于或等于15MΩ.CM的超纯水，水温为40℃； [0031] (5)高压水洗：将石英部件缓慢抬至特制的周转车上，使用定制的工具卸下其SIC螺丝，使用高压水洗枪冲洗螺孔的位置，避免螺孔内有残酸，然后再冲洗整个石英部件表面，至表面目测看不出残膜即可； [0032] (6)CDA(压缩干燥空气)吹干：使用CDA将高压水洗后的石英部件吹干，该步骤作用是吹干石英部件表面后，后续喷砂人员容易观察到石英部件表面是否有残膜； [0033] (7)干冰喷砂：若石英部件表面仍有少许残膜，使用干冰将石英部件表面残膜打掉，此步根据残膜情况选做； [0034] (8)使用氢氟酸、硝酸混合水溶液浸泡石英部件：溶液体积比为HF:HNO3:H2O＝(2～3):(3～4):(5～7)配制而成，氢氟酸为浓度49％的溶液，硝酸为浓度69％的溶液；在石英部件下部，垫上三脚架，方便作业，浸泡温度为常温，反应时间为30分钟～40分钟；本实施例中，使用氢氟酸、硝酸混合水溶液二次浸泡目的主要是腐蚀去除干冰喷砂和高压水洗造成的石英部件表面的碎屑，同时将高压水枪打出来的尖锐面腐蚀的更圆滑些，避免上机出现particle问题，因为浸泡时间较短，使用硝酸和氢氟酸混合水溶液即可，不会对石英部件造成太大的损失，需使用当天配制的酸； [0035] (9)漂洗：将石英部件缓慢抬至漂洗槽中，石英部件下放需垫上三脚架，方便作业，进行大于等于30秒的超纯水漂洗，本实施例中，采用电阻率大于或等于15MΩ.CM的超纯水； [0036] (10)汽水枪冲洗：将石英部件缓慢抬至特制的周转车上，使用汽水枪整体冲洗，时间5～10分钟，冲洗时间必须保证，避免石英部件表面有残酸，形成印记； [0037] (11)分析室测量：使用三坐标测量仪测量石英部件位置高度，确定高度是否在规格内，如果高度低于规格，则不可以上机使用，存在甩出晶圆的风险；后续步骤转到class1000级房间作业： [0038] (12)汽水枪冲洗：将石英部件缓慢抬至特制的周转车上，使用汽水枪整体冲洗，时间3～5分钟；该步骤目的是清洗石英部件表面由于周转或者作业过程中造成的污染，使石英部件表面洁净度达标； [0039] (13)CDA吹干：使用CDA将汽水枪冲洗后的石英部件吹干，直至表面看不出水印，若不吹干表面的水迹，烘干后易出现不规则的印记； [0040] (14)干燥：将石英部件推至灯暖烘干箱内，彻底烘干，时间大于等于2H。本实施例中，设计灯暖位置时，灯暖需要遍布整个石英部件的各个位置，避免烘干不彻底的问题； [0041] (15)最终检查：目测确认石英部件有无残膜、印记等异常，如果有残膜、印记则需要再次进行处理，如果没有异常则确认为合格品，正常出货。 [0042] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 |
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