[发明专利]铝质等离子体室部件的清洁方法

说明书

背景技术

自20世纪80年代以来，铝合金和阳极化铝由于其独特的性能和较低的成本，已被广泛地用作等离子体蚀刻室的部件涂层、去胶室、和工艺包。此外，可以预料的是，今后它们还将继续作为等离子体蚀刻室涂层或去胶室。 

随着蚀刻特征尺寸收缩至45纳米、32纳米、甚至25纳米以及新的蚀刻应用，铝和阳极化铝的去污和表面清洁已成为实现硅晶片制造高产率的重要因素。因此，提供铝和阳极化铝的改善的精密湿法清洁，以达到零颗粒、低过渡金属污染和低的诸如Na（钠）和K（钾）等可动离子水平，但不会引起裸铝/或下伏铝的腐蚀和阳极化铝独特特性的退化，这是合乎期望的。 

现有的裸铝及阳极化铝的精密湿法清洁程序，其包括在线和离线的精密湿法清洁程序，在半导体行业中已进行了多年。然而，已表明过去并没有引起技术上关注的裸铝和阳极化铝表面的相对高的金属污染水平会造成蚀刻工具的生产率的问题。每家供应商一般都有自己的清洁裸铝及阳极化铝的湿法清洁方法。在大多数情况下，表面的清洁度不佳且不一致。此外，供应商没有方法来评估裸铝和阳极化铝暴露于不同的化学品后的化学相容性。用于维持表面清洁后的清洁度的定量数据也不能得到。 

存在许多的问题，包括世界范围内的湿法清洁设备供应商缺乏设备和技术，以对精密湿法清洁前后进行阳极化铝鉴定。例如，目前认为，只有美国和日本具有这样的设施来进行这些研究。此外，以前的裸铝和阳极化铝的湿法清洁方法或程序不能对裸铝和阳极化铝提供一致的表面清洁。对于小特征尺寸蚀刻和新蚀刻应用，先前存在的清洁方法在裸铝和阳极化铝上产生了高水平的可动离子和过渡金属。因此，产量会受到高金属污染水平的影响。 

此外，从事小蚀刻特征尺寸和新蚀刻应用的制造商通常面临在生产晶片中高浓度钠和钾以及其他过渡金属的挑战。铝和阳极化铝室部件高程度的金属污染会引起产量下降，除非金属污染被除去。 

因此，合乎期望的是，获取清洁等离子体室的具有铝或阳极化铝表面的组件的系统和方法，从而解决上面提到的问题。 

发明内容

根据一示例性实施方式，清洁等离子体室组件的铝或阳极化铝表面的方法包括步骤：把该表面浸泡在稀释的硫酸过氧化物（DSP）溶液中；在该表面从该DSP溶液移除后，用水喷射冲洗该表面；把该表面浸泡在稀硝酸（HNO3）溶液中；在该表面从该硝酸溶液移除后，用水喷射冲洗该表面；且重复在稀硝酸中浸泡该表面然后喷射冲洗该表面的步骤至少两次。 

根据另一示例性实施方式，提高等离子体室组件的阳极化铝表面的耐腐蚀性的方法包括步骤：在等离子体室中等离子体处理半导体基板之后，把该组件从等离子体室移除；在该阳极化表面上执行湿法清洁工艺；且在该湿法清洁工艺之后，在该阳极化表面上进行热去离子水（DIW）密封。 

具体实施方式

集成电路芯片的制造通常始于被称为“晶片”的高纯度单晶半导体材料基板（如硅或锗等）的薄的抛光薄片。在等离子体反应室（或等离子体室）中每个晶片进行一系列物理和化学处理步骤，从而在晶片上形成各种电路结构。在制造过程中，可以使用不同的技术将各种不同类型的薄膜沉积在晶片上，例如使用热氧化以产生二氧化硅膜；使用化学气相沉积以产生硅膜、二氧化硅膜和氮化硅膜；以及使用溅射法或其它技术以产生其他金属膜。 

在半导体晶片上沉积膜之后，通过使用被称为掺杂的工艺把选定的杂质掺入半导体晶格以产生独特电气特性的半导体。然后可以在掺杂的硅晶片上均匀地涂上被称为“抗蚀剂”的光敏材料或辐射敏感材料的薄层。然后，可以使用被称为光刻的工艺将定义在电路中的电子路径的小几何图案 转印到抗蚀剂上。在光刻过程中，集成电路图案可以被绘制在被称为“掩膜”的玻璃板上，然后通过光学方式还原、投射、并转印到光敏涂层。 

随后，光刻抗蚀剂图案通过称为蚀刻的工艺被转印到半导体材料的下伏结晶性表面。通常使用真空处理室，通过向真空室供给蚀刻或沉积气体并且向该气体施用射频（RF）场以将该气体激发成等离子体状态，从而刻蚀和化学气相沉积（CVD）基板上的材料。