沉淀氟氧化钇的清洁工艺制造技术

一种方法，所述方法包括使包含钇基氧化物的制品浸没在包含水和1摩尔％～10摩尔％的HF酸的酸性清洁溶液中。所述HF酸会溶解部分的所述钇基氧化物。基于所述HF酸与所述钇基氧化物的已溶解部分之间的反应而形成钇基氟氧化物。所述钇基氟氧化物沉淀在所述制品上并且覆盖所述钇基氧化物而形成钇基氟氧化物涂层。所述酸性清洁溶液可以包含钇基盐，所述钇基盐可以额外与所述HF酸进行反应以形成更多的钇基氟氧化物。

Clean process for precipitating yttrium fluoride

A method includes immersing a product containing yttrium-based oxides in an acidic clean solution containing water and 1-10 mole% HF acid. The HF acid dissolves part of the yttrium-based oxide. Yttrium-based fluorides are formed based on the reaction between the HF acid and the dissolved part of the yttrium-based oxide. The yttrium-based fluoride oxide precipitates on the product and covers the yttrium-based oxide to form a yttrium-based fluoride oxide coating. The acid cleaning solution may contain yttrium-based salts, which can react with the HF acid in addition to forming more yttrium-based fluoride oxides.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沉淀氟氧化钇的清洁工艺
本专利技术的实施例大体上涉及可用来清洁陶瓷制品及具有陶瓷涂层的制品的清洁工艺，并且更具体地涉及在已清洁的制品上形成氟氧化物涂层的清洁工艺。
技术介绍
在半导体处理中经常使用氧化钇基制品以及具有氧化钇基涂层的制品。当氧化钇基制品以及具有氧化钇基涂层的制品在等离子体蚀刻处理期间暴露在氟等离子体化学物质下时，氧化钇会与氟反应且形成氟化钇。在等离子体蚀刻处理期间，氧化钇成为氟化钇的转变伴随有高达60％的体积膨胀，体积膨胀会造成在该制品的表面处产生应力和/或起泡(blistering)。应力和/或起泡是已处理的基板上产生颗粒缺陷的原因。此外，新制品或刚清洁过的制品在表面处的材料成分通常与使用过但近期内尚未清洁的制品的表面处的材料成分不同。这些制品具有不同的表面成分可以导致处理结果(诸如，蚀刻速率)会根据制品的状态而改变。因此，在制成新制品并将该新制品置于腔室中之后以及在已用过的制品经清洁并置于腔室中之后，陈化(seasoned)该腔室以使表面的材料成分变成类似于该制品经过使用后所形成的表面成分。为了陈化该腔室，在该腔室中不放置产品的情况下，在该腔室内运行一个或更多个工艺达预定量的时间。在该陈化工艺(也称为恢复工艺)期间，该腔室不能用来处理产品。
技术实现思路
在一个示例实施例中，一种方法包括使包含钇基氧化物(yttriumbasedoxide)的制品浸没在酸性清洁溶液中，该酸性清洁溶液包括水及1摩尔％～10摩尔％的HF酸。HF酸溶解一部分的钇基氧化物。基于HF酸与钇基氧化物的已溶解部分之间的反应而形成钇基氟氧化物(yttriumbasedoxy-fluoride)。钇基氟氧化物沉淀在制品上且覆盖钇基氧化物而形成钇基氟氧化物涂层。在进一步的示例实施例中，一种方法包括使包含钇基氧化物的制品浸没在酸性清洁溶液中，该酸性清洁溶液包括水、1摩尔％～10摩尔％的HF酸及钇基盐(yttriumbasedsalt)。HF酸溶解一部分的钇基氧化物。基于1)HF酸与钇基氧化物的已溶解部分之间的反应以及2)HF酸与钇基盐之间的反应而形成钇基氟氧化物。钇基氟氧化物沉淀在制品上且覆盖钇基氧化物以形成钇基氟氧化物涂层。在进一步的示例实施例中，一种方法包括使包含钇基氧化物的制品浸没在酸性清洁溶液中，该酸性清洁溶液包括水、1摩尔％～10摩尔％的HF酸及0.5摩尔％～5摩尔％的钇基盐。HF酸溶解一部分的钇基氧化物。基于1)HF酸与钇基氧化物的已溶解部分之间的反应及2)HF酸与钇基盐之间的反应而形成钇基氟氧化物。钇基氟氧化物沉淀在制品上且覆盖钇基氧化物以形成钇基氟氧化物涂层。钇基氟氧化物包括Y(OH)3与YF3的复合混合物(complexmixture)。附图说明在附图的各图中作为示例示出本专利技术的实施例，而非作为限制。应注意，在本公开中，对“一”或“一个”实施例的不同引用未必针对相同实施例，且此类引用意味着至少一个。图1示出了根据本文中讨论的实施例的制造系统的示例架构。图2示出了根据一实施例的清洁制品的方法。图3示出了根据一实施例的清洁制品的方法。图4示出了根据一实施例的清洁制品的方法。图5示出了根据一实施例的清洁制品的方法。图6是示出针对不同氢氟酸浓度的氧化钇及二氧化硅蚀刻速率的曲线图。具体实施方式实施例是有关用于清洁陶瓷制品或具有陶瓷涂层的制品的工艺。具体而言，实施例是有关用来清洁包含钇基氧化物的陶瓷制品或具有包含钇基氧化物的陶瓷涂层的制品的工艺。包含钇基氧化物的陶瓷制品及具有包含钇基氧化物的陶瓷涂层的制品两者都可用本文中所讨论的清洁工艺来清洁。清洁工艺使用含有够高浓度的HF酸(例如，超过.1M)的酸性清洁溶液与钇基氧化物进行反应并在制品的表面处形成钇基氟氧化物涂层。在一些实施例中，酸性清洁溶液进一步包括钇基盐以帮助形成钇基氟氧化物涂层。有利的是，钇基氟氧化涂层可作为钝化层并抑制制品的蚀刻。因此，当使用酸性清洁溶液来清洁在制品表面上具有钇基氧化物的制品时，含有HF酸的酸性清洁溶液的蚀刻速率出乎意料地随着HF浓度的提高而降低。在实施例中，使用摩尔浓度为至少0.1体积摩尔浓度(M)的酸性清洁溶液。实施例中在制品表面上所形成的钇基氟氧化物涂层与(例如在使用氟等离子体的等离子体蚀刻工艺期间)钇基氧化物制品在氟等离子体中进行处理后在钇基氧化物制品表面上所形成的钇基氟氧化物涂层具有类似的成分。通常在清洁之后会对制品进行一段长时间的陈化以使制品在制品的表面处具有钇基氟氧化物膜。通过使用本文中描述的酸性清洁溶液来清洁制品，可以显著减小或完全免除陈化工艺。例如，陈化或恢复(recovery)时间可缩减50％～100％。由于可在实施例中的清洁工艺期间执行钇基氟氧化物的形成，因此，该清洁工艺的结果是可有利地从制品上去除可能因钇基氟氧化物的形成而产生(例如，由于因钇基氟氧化物的形成造成起泡或应力而导致)的任何松散颗粒。因此，本文中所讨论的清洁工艺可缩短工具的停工时间及减少由制品所造成的基板上的颗粒缺陷。当本文中使用术语“约”和“大约”时，这些术语旨在表示所提供的标称值(nominalvalue)精确在±10％内。图1根据本专利技术的实施例示出了制造系统100的示例结构。制造系统100可以是用来清洁新制品和/或已用过的制品的系统。经过清洁的新制品和/或已用过的制品可以是用于半导体制造设备的腔室部件。在一个实施例中，新制品和/或已用过的制品是等离子体蚀刻器或等离子体清洁器中所使用的腔室部件。等离子体蚀刻器或等离子体清洁器可以用来制造半导体或可以不用来制造半导体。制品的示例包括基板支撑组件、静电吸盘(ESC)、环(例如处理套件环或单环)、腔室壁、基座、气体分配板、喷头、喷嘴、盖、腔室衬里、衬里套件(linerkit)、防护罩、等离子体屏蔽件(plasmascreen)、流量均衡器、冷却基座、腔室观察口、腔室盖，等等。制造系统100包括处理设备101，处理设备101连接至设备自动化层115。处理设备101可包括第一湿法清洁器102、第二湿法清洁器103、第三湿法清洁器104和/或一个或多个附加的湿法清洁器(未示出)。制造系统100可以进一步包括一个或多个计算设备120，计算设备120连接至设备自动化层115。在替代实施例中，制造系统100可以包括更多或更少个部件。例如，制造系统100可以包括手动操作的(例如，离线)处理设备101而无需设备自动化层115或计算设备120。湿法清洁器102～104是通过使用湿法清洁工艺来清洁新制品和/或已用过的制品的清洁设备。湿法清洁器102～104包括填充有液体的湿浴，使制品浸没在湿浴中以清洁制品。在清洁期间，湿法清洁器102～104可以通过使用超声波来搅动湿浴以改善清洁效果。在本文中这是指对湿浴进行声处理或超声处理。在一个实施例中，第一湿法清洁器102包括酸性清洁溶液，酸性清洁溶液在清洁工艺期间既清洁制品还在制品上沉积氟氧化钇涂层。在一个实施例中，第二湿法清洁器103包括碱性溶液(也称为碱液)，该碱性溶液进一步清洁制品。制品可以交替地浸没在第一湿法清洁器102中的酸性清洁溶液中和第二湿法清洁器103中的碱性清洁溶液中，以更好地从制品上去除颗粒。在一个实施例中，第三湿法清洁器104包括去离子(DI)水浴。第一湿法清洁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：使包含钇基氧化物的制品浸没在酸性清洁溶液中，所述酸性清洁溶液包括水、1摩尔％～10摩尔％的HF酸和钇基盐；用所述HF酸溶解一部分的所述钇基氧化物；基于1)所述HF酸与所述钇基氧化物的已溶解部分之间的反应以及2)所述HF酸与所述钇基盐之间的反应而形成钇基氟氧化物；以及使所述钇基氟氧化物沉淀在所述制品上并且覆盖所述钇基氧化物以形成钇基氟氧化物涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.01 US 15/089,2121.一种方法，包括：使包含钇基氧化物的制品浸没在酸性清洁溶液中，所述酸性清洁溶液包括水、1摩尔％～10摩尔％的HF酸和钇基盐；用所述HF酸溶解一部分的所述钇基氧化物；基于1)所述HF酸与所述钇基氧化物的已溶解部分之间的反应以及2)所述HF酸与所述钇基盐之间的反应而形成钇基氟氧化物；以及使所述钇基氟氧化物沉淀在所述制品上并且覆盖所述钇基氧化物以形成钇基氟氧化物涂层。2.如权利要求1所述的方法，其中所述钇基氟氧化物涂层具有约10纳米至约1微米的厚度。3.如权利要求1所述的方法，其中所述钇基氧化物包括Y2O3或包含Y4Al2O9和Y2O3-ZrO2固溶体的陶瓷化合物。4.如权利要求1所述的方法，其中所述钇基氟氧化物包括Y(OH)3与YF3的复合混合物。5.如权利要求4所述的方法，其中所述复合混合物进一步包括H2O。6.如权利要求1所述的方法，其中所述酸性清洁溶液进一步包括1摩尔％～20摩尔％的附加的酸，其中所述附加的酸从由HNO3、HCl和H2SO4所构成的群组中选择。7.如权利要求1所述的方法，其中所述酸性清洁溶液包括0.1摩尔％～10摩尔％的钇基盐。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在将所述制品浸没在所述酸性清洁溶液中之后，使所述制品浸没在去离子水中；以及在以低于100kHz的第一频率超声处理所述制品持续第一时...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·李，J·Y·孙，Y·陈，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US