一种半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体反应腔室内壁上表面的陶瓷化处理方法。该半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法包括：向反应腔室内通入刻蚀气体以对反应腔室内壁进行离子刻蚀；配置微弧氧化反应液，采用微弧氧化反应液对反应腔室内壁进行微弧氧化反应以在反应腔室内壁的表面生成陶瓷氧化层；以及对微弧氧化反应后的反应腔室内壁表面依次进行机械打磨抛光、水洗擦拭及吹干工作。擦拭及吹干工作。擦拭及吹干工作。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法。

技术介绍

[0002]半导体工艺生产的一些步骤容易对反应腔室内壁造成损耗，例如，在腔室清洗过程中，高反应性氟容易对PECVD沉积反应腔室裸露内壁产生过度刻蚀，从而改变腔室环境，影响工艺表现，并且缩短腔室使用寿命。针对该问题现有技术通常在腔室进行沉积反应前预先沉积一层耐刻蚀的保护层，然而，腔室内壁预先沉积的保护层通常膜厚均一性差，容易在腔室内壁的局部位置出现过度刻蚀的情况，并且腔室内壁局部位置附着的残余聚合物，在附着力降低后容易掉落，易成为晶圆沉积过程中的颗粒污染源。
[0003]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法，先通过离子刻蚀对反应腔室的内壁表面进行预处理，再利用微弧氧化方式在腔室内壁原位生长陶瓷氧化层，该氧化层与内壁表面结合牢固的同时致密均匀，能够耐高温冲击且可以实现电绝缘，进而提升腔室内壁对于等离子体的耐受性，继而优化腔室环境，减少晶圆沉积及清洗过程中颗粒污染量。

技术实现思路

[0004]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0005]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法，先通过反应离子刻蚀预处理半导体反应腔室的内壁表面，改变内壁材质的表面粗糙度，再利用微弧氧化方式在腔室内壁的原位生长陶瓷氧化层，后续经过抛光等处理，使得该氧化层与内壁表面结合牢固的同时致密均匀，可以耐高温冲击且可以实现电绝缘，进而可以提升腔室内壁对于等离子体的耐受性，继而优化腔室环境，减少晶圆沉积及清洗过程中颗粒污染量。
[0006]具体来说，根据本专利技术的第一方面提供的上述半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法包括：向所述反应腔室内通入刻蚀气体以对所述反应腔室内壁进行离子刻蚀；配置微弧氧化反应液，采用所述微弧氧化反应液对所述反应腔室内壁进行微弧氧化反应以在所述反应腔室内壁的表面生成陶瓷氧化层；以及对微弧氧化反应后的所述反应腔室内壁表面依次进行机械打磨抛光、水洗擦拭及吹干工作。
[0007]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述对所述反应腔室内壁进行微弧氧化反应，包括：采用恒流模式或恒压模式或二者交替的工作模式进行所述微弧氧化反应，控制反应时间在30min以内，反应温度范围为10～40℃，生成的所述陶瓷氧化层的厚度范围为1～
10μm。
[0008]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述恒压模式下电压范围为300V—750V，所述恒流模式中电流密度小于6A/m2。
[0009]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述微弧氧化反应液包括主成膜药剂Na2SiO3、次成膜药剂NaAlO2和PH控制剂。
[0010]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述PH控制剂包括KOH或NAOH，用于控制所述微弧氧化反应液的PH值在8～13的范围内。
[0011]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，上述陶瓷化处理方法还包括：在进行所述机械打磨抛光的工作前，采用高能量激光对所述氧化陶瓷层进行重熔处理。
[0012]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述刻蚀气体包括SiCl4或BCl3。
[0013]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述对所述反应腔室内壁进行微弧氧化反应，还包括：在进行所述微弧氧化反应前，先对离子刻蚀后的所述反应腔室内壁进行清洗及吹干工作。
[0014]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述先对离子刻蚀后的所述反应腔室内壁进行清洗及吹干工作，包括：在所述反应腔室内壁进行离子刻蚀后，采用去离子水清洗所述反应腔室内壁5～10min；采用KOH或NAOH对所述反应腔室内壁进行碱洗工作；采用丙酮或无水乙醇对所述反应腔室内壁进行多次擦拭后，再用去离子水进行二次清洗；以及使用N2枪吹干所述反应腔室内壁。
[0015]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述对微弧氧化反应后的所述反应腔室内壁表面依次进行机械打磨抛光、水洗擦拭及吹干工作，包括：对微弧氧化反应后的所述反应腔室内壁表面进行机械打磨抛光以降低表面粗糙度；采用去离子水水洗打磨抛光后的所述反应腔室内壁表面；采用丙酮或无水乙醇对所述反应腔室内壁进行多次擦拭；以及使用N2枪吹干所述反应腔室内壁。
附图说明
[0016]在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
[0017]图1示出了根据本专利技术的一方面提供的一种半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法的流程示意图；以及
[0018]图2示出了根据本专利技术的一实施例提供的一种半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法的流程示意图。
具体实施方式
[0019]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。虽然本专利技术的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此专利技术的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作专利技术介绍的目的是为了覆盖基于本专利技术的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本专利技术的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本专利技术也可以不使用这些细
节实施。此外，为了避免混乱或模糊本专利技术的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
[0020]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0021]另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本专利技术的限制。
[0022]能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本专利技术一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
[0023]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体反应腔室内壁表面的陶瓷化处理方法，包括：向所述反应腔室内通入刻蚀气体以对所述反应腔室内壁进行离子刻蚀；配置微弧氧化反应液，采用所述微弧氧化反应液对所述反应腔室内壁进行微弧氧化反应以在所述反应腔室内壁的表面生成陶瓷氧化层；以及对微弧氧化反应后的所述反应腔室内壁表面依次进行机械打磨抛光、水洗擦拭及吹干工作。2.如权利要求1所述的陶瓷化处理方法，其特征在于，所述对所述反应腔室内壁进行微弧氧化反应，包括：采用恒流模式或恒压模式或二者交替的工作模式进行所述微弧氧化反应，控制反应时间在30min以内，反应温度范围为10～40℃，生成的所述陶瓷氧化层的厚度范围为1～10μm。3.如权利要求2所述的陶瓷化处理方法，其特征在于，所述恒压模式下电压范围为300V—750V，所述恒流模式中电流密度小于6A/m2。4.如权利要求1所述的陶瓷化处理方法，其特征在于，所述微弧氧化反应液包括主成膜药剂Na2SiO3、次成膜药剂NaAlO2和PH控制剂。5.如权利要求4所述的陶瓷化处理方法，其特征在于，所述PH控制剂包括KOH或NAOH，用于控制所述微弧氧化反应液的PH值在8～13的范围内。6.如权利要求1所述的陶瓷化处理方法，其特征在于，还包括：在进行所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘良，刘婧婧，李培培，
申请(专利权)人：拓荆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：