将非金属沉积物从含铝基板移除的非破坏性及选择性沉积移除方法技术

技术编号:7131945 阅读:242 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
使用选择性沉积移除(SDR)溶液,选择性地从例如铝面板的含铝基板上移除非金属沉积物。SDR溶液实质上并不蚀刻面板孔洞,因此维持孔洞直径的完整性,并增加面板可清洁或翻新的次数,同时保持在处理孔径公差内。在实施例中,以溶液的wt%计,SDR溶液包含15.5%+/-2%HF或缓冲HF酸、3.8%+/-0.5%NH4F pH缓冲液、59.7%+/-5%乙二醇、及均衡H2O。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及腔室组件清洁及翻新的领域。
技术介绍
半导体装置的制造通常包含形成多个层,包括非金属层,例如层间电介质、蚀刻停止层、及保护层。许多这些层通常使用化学气相沉积(CVD)法沉积,此沉积法在内部腔室组件(例如面板)也会形成沉积物种的沉积物,也被称为如气体分布组件的喷器头。沉积物必须常规地从内部腔室表面移除,以便使其不成为污染源,可使用等离子体清洁化学作用,以就地清洁腔室组件。或者,腔室组件可自腔室移出,并于溶液中异地清洁。此类清洁溶液通常包含硝酸(HNO3)及氢氟酸(HF)的化学物质。
技术实现思路
本专利技术的实施例揭示了一种清洁溶液及用于自腔室组件移除沉积物的方法。在实施例中,清洁溶液为一种选择性沉积移除(SDR)溶液,以选择性地从含铝基板移除非金属沉积物。在实施例中,SDR溶液包含至少一种酸、供应水合氢离子的pH缓冲液、C2至C6链的直链或支链-二醇或-三醇以保护含铝基板免于酸侵害、及水(H2O)。在实施例中,以溶液的wt%计,SDR溶液包含15. 5% +/"2% HF或缓冲HF酸、3. 8% +/-0. 5% NH4F pH缓冲液、59. 7% +/-5%乙二醇、及均衡H20。在实施例中,SDR溶液可与含铝基板接触,以实质上不与含铝基板反应而移除非金属沉积物。利用本专利技术的实施例,例如铝面板的含铝基板可被清洁而实质上不蚀刻面板孔洞,从而维持孔洞直径的完整性,并增加面板可清洁或翻新的次数,同时保持在处理孔径公差内。附图说明图1为俯视图,说明含多个孔洞的面板。图2A-图2D为一系列面板孔洞影像的俯视图,说明在室温下不同SDR清洁溶液暴露时间的BLOk. TM沉积物的移除。 图3为图表,说明在室温下不同SDR清洁溶液暴露时间,通过个别面板孔洞的流量量测。 图4为图表,说明在室温下不同SDR清洁溶液暴露时间,个别面板孔洞的尺寸量测。图5A为面板影像之俯视图,说明SDR清洁前因电弧穿越孔洞所产生的表面着色斑。图5B为面板影像之俯视图,说明于室温以SDR清洁180分钟后,移除因电弧穿越孔洞所产生的表面着色斑。具体实施例方式本专利技术的实施例揭示了一种清洁溶液及从腔室组件表面移除沉积物的方法。本文所述各实施例参照附图叙述,然而,某些实施例可不以此一个或多个特定详细说明实施,或合并其它已知方法及配置实施。为了彻底理解本专利技术,在下列叙述中, 提出许多详细说明,例如组成物、及方法等。此整篇说明书中所提及的”一个实施例”或”实施例”意指相关实施例中描述的特定特征、结构、组成物或特性包含在本专利技术的至少一个实施例中。因此,在此整篇说明书中不同地方出现之”在一个实施例中”或”实施例” 一词并不必然论及本专利技术的相同实施例。此外,特定特征、结构、组成物或特性可以一个或多个实施例中任何适当方式组合。依据实施例,非金属沉积物可使用选择性沉积移除(SDR)溶液,选择性地从例如铝面板的含铝基板上移除。SDR溶液实质上并不蚀刻面板孔洞,因此维持孔洞直径的完整性,并增加面板可清洁或翻新的次数,同时保持在处理孔径公差内。在实施例中,以溶液的 wt%计,SDR 溶液包含 15. 5% +/"2% HF 或缓冲 HF 酸、3. 8% +/-0. 5% NH4F pH 缓冲液、 59. 7% +/-5% 乙二醇、及均衡 H2O。可使用本文所述的方法移除的沉积物包括非金属材料、非金属氧化物,例如二氧化硅(SiO2)、含碳氧化物(⑶0)、碳氢化硅(SiCH)、非金属氮化物,例如氮化硅(Si3N4)、非金属碳化物,例如碳化硅(SiC)、及其它非金属介电材料。沉积物也可包括处理腔室组件的等离子体清除的相关残余物,例如A1F3。可使用本文所述的方法清洁或翻新的处理腔室组件的实例为PRODUCER. RTM.化学气相沉积(CVD)反应器的铝面板,可从位于加利福尼亚州的Santa Clara的Applied Materials, Inc.获得。实施例亦可被利用于清洁或翻新其它含铝基板,例如铝及铝合金基板。当在本文中使用“选择性移除”(或其衍生词汇)时,意图表示从基板移除或剥除沉积物而实质上不蚀刻或侵蚀下方的基板。当在本文中使用“实质上不蚀刻”(或其衍生词汇)时,意图表示当经由目视检验或显微镜测量测定至万分之一英时(0.0001英时),在下方基板上并无可侦测到的化学侵蚀。在实施例中,清洁溶液为一种选择性沉积移除(SDR)溶液,用以从含铝基板选择性地移除非金属沉积物。在实施例中,SDR溶液包含至少一种酸、pH缓冲液、保护含铝基板免于酸侵害的C2至C6链的直链或支链-二醇或-三醇、及水(H2O)。在实施例中,以溶液的 wt%计,SDR 溶液包含 15. 5% +/"2% HF 或缓冲 HF 酸、3. 8% +/-0. 5% NH4F pH 缓冲液、 59. 7% +/-5% 乙二醇、及均衡 H2O。相信从含铝基板选择性移除非金属沉积物与足以在至少一部分无覆盖沉积物的含铝基板上(即在裸露基板上)形成乙氧化物层的量的C2至C6链的直链或支链-二醇或-三醇(例如乙二醇)的存在有关。由于此保护性乙氧化物层,铝基板避免被SDR溶液中的酸(例如HF)化学侵蚀。保护性乙氧化物层可形成于原本无覆盖沉积物的部分基板上,并在沉积物自部分基板移除后形成。结果,在180分钟或更长的长期暴露时间,乙二醇保护基板免于受SDR溶液中的酸成分化学侵蚀。在其他实施例中,基板保护成分可包括任何C2至C6链的直链或支链-二醇或三醇,例如丙二醇、丁二醇、乙二醇、或甘油及其组合,其为SDR溶液重量的59. 7% +/-5%。在实施例中,包含SDR溶液重量的15. 5%的酸成分。在实施例中,酸成分包含氟离子,例如HF或缓冲HF。在实施例中,缓冲HF为49重量%为HF且其余为水。在另一实施例中,酸可包含其它酸类,例如氢氯酸、硫酸、硝酸、氢氟化钠、四氟硼酸铵、及氟化钡。这些成分中任一种或其组合可以SDR溶液重量的15. 5% +/-2%的数量范围存在于SDR 溶液中。例如,酸成分可为49重量%缓冲HF,其包含SDR溶液重量的15.5% +/-2%。在实施例中,包含SDR溶液的3. 8重量% +/-0. 5重量%的pH缓冲成分。在实施例中,PH缓冲成分包含可供应水合氢离子(H+)的成分,以致于SDR溶液的pH在沉积物移除期间,对于后续在相同SDR溶液浴中清洁的不同基板并无明显变化。当SDR溶液的酸成分与沉积物反应,会消耗水合氢离子。在实施例中,PH缓冲成分包含氟化铵(NH4F)。SDR溶液的剩余物由水所构成,尽管可包含例如表面活性剂及pH调节剂的添加剂于SDR溶液中以取代或部分取代平衡水。可利用数种可获得的技术将SDR溶液施用于基板,例如在湿性化学浴或化学喷雾工具的喷雾中,暴露基板以定时浸渍,直至沉积物完全被移除。在可剥除-检查-剥除-检查直至完全移除的循环范围内,此方法可为多步骤。在实施例中,将含铝基板浸入SDR溶液浴中,以移除非金属沉积物而实质上不与含铝基板反应。对于SDR溶液的必要暴露时间可取决于沉积组成物及厚度。在实施例中, 沉积物为非金属氧化物,例如二氧化硅(SiO2)、含碳氧化物(⑶0)、碳氢化硅(SiCH)、非金属氮化物,例如氮化硅(Si3N4)、非金属碳化物,例如碳化硅(SiC)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含铝基板选择性移除非金属沉积物的方法,其包含下列步骤:使溶液接触含铝基板,直至非金属沉积物从该基板移除,该溶液包含:酸;供应水合氢离子的pH缓冲液;C2至C6链的直链或支链-二醇或-三醇;及水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:包立源
申请(专利权)人:应用材料公司
类型:发明
国别省市:US

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