CN111048395A - 8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光电技术领域，特别涉及8寸晶圆制造蚀刻机台Unity‑85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，包括步骤：备料：制备干冰颗粒，准备喷射装置；喷射：以气动带动干冰颗粒斜角喷射零部件上部电极；洗净：清洗残余杂质。运用本发明的方案延长了电极材料使用寿命，大大节约了清洗成本。方案处理效率很高，速度提高了数倍，优化了电极表面制程物的去除核心工艺，促进了行业的进步。

Description

8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制 程物的去除方法
技术领域
本发明涉及光电技术领域，特别涉及8寸晶圆制造蚀刻机台 Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法。
背景技术
8寸晶圆制造工艺中，许多关键零部件的使用依赖其清洗再生工艺，用清洁技术来实现半导体零部件的再生，再生的零部件可以重复投入使用。由于使用时工艺洁净度要求高，这一部分占用的成本非常高。
传统的清洗是有机化学溶剂或试剂，如丙酮、丁酮等，对有机残留进行处理；或者采用辅助的的高压水喷砂清洗等。但前者会对环境造成污染，后者会损坏零部件本身表面涂层。
蚀刻机台Unity-85零部件上部电极表面具有硬质氧化层(一般为氧化铝)，电极的封口部分具有树脂材料。在Unity-85零部件上部电极清洗过程中，存在这样的问题：由于酮类溶剂可溶解含氟的材料，该材料来源于生产或清洗工艺中夹带，使得一方面，溶有氟的丙酮一旦接触水则使共价态的氟转化为氟离子，侵蚀硬质氧化铝层，另一方面，酮类溶剂对封口材料树脂进行溶解。采用这种方法，清洗再生该零部件上部电极，无需10次就报废。
因此，以上方法已经不适用该特定情境的清洗再生工艺的需要，需要开发一种全新的、绿色环保、高效可靠的方式，寻求清洗技术的突破。
发明内容
发明的目的：为了克服背景技术的不足，本发明公开了8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，以至少解决现有技术中存在的问题之一。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，用以物理再生所述零部件上部电极，所述零部件上部电极至少部分区域为表面 Al2O3材质的保护层区域，包括以下步骤：
S10、备料：准备干冰制粒机，制备粒度3mm以下、温度-78℃以下的常压干冰颗粒；准备喷射装置，喷射装置具有至少两个进料口和至少一个出料口，所述喷射装置的一个进料口接驳干冰制粒机的出料端，另一个进料口接驳充有保护气体的气体罐；准备六轴机械手，六轴机械手的末端连接喷射装置；
S20、喷射：将零部件上部电极放置于工装上，使用六轴机械手操纵喷射装置，使所述出料***出方向与零部件上部电极所在切面成斜角α，出料口总压力不小于6.5bar，控制六轴机械手，保持以α角喷射零部件上部电极任一处表面，保护层区域每cm2的喷射时间不少于 5s；
S30、洗净：零部件上部电极缓慢回温至室温后，使用超纯水或保护气体冲洗零部件上部电极，带走残余杂质。
作为优选，所述保护气体为氮气或氩气。氮气或氩气为惰性气体，对干冰起到气氛保护作用，以防止受冷的零部件凝结空气中水蒸气而变潮湿，使冷冻撞击电极表面高效去除杂质。
进一步，所述保护气体的在进料口处的压力不小于5bar。进料口处的压力不宜太小，也不宜太大，太小则剥离力不够，无法达到理想的去除效果，5bar为最低限值。
作为优选，所述出料口总压力在6.5～8bar。6.5～8bar的压力在本发明的干冰粒度条件下，即可达到理想的剥离、清除效果的限度。
作为优选，所述干冰颗粒的粒度在0.25～0.5mm。干冰粒度细小，为当前现有技术中接近最小的尺寸限值，使清除效果相比同压力下的大颗佳，撞击更细腻。
作为优选，所述出料口的横截面呈狭长的“一”字形，所述横截面的狭长边的长度在0.25～3mm，宽度不大于0.5mm。一字型的横截面及其长度和宽度数值，使得到的干冰形态特定，这使切削部件表面能达到合理的切削和撞击状态，高效率剔除杂质。
进一步，所述出料口的横截面的狭长边开设有波浪纹。波浪纹提高了干冰对部件表面剪切和撞击的细腻程度。
作为一种实施方式，所述斜角α的范围为arctan0.18～37°。斜角α的角度范围使撞击剪切力和压力达到理想的比值。
优选地，所述六轴机械手采用FANUC、KUKA、Kawasaki、ABB、史陶比尔、EPSON品牌之一。以上品牌的六轴机械手国际一线品牌，具有使用耐久，精度高的特点，非高精度的机械手不能用于本发明。
作为优选，所述零部件放置于工装后所述保护层所在面竖直排布。竖直排布避免了撞击力过大，多余的干冰颗粒可以顺势滑下，方便操作。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法相比现有技术，具有以下优点：运用本发明的方案不仅使氧化铝层减薄速度显著变慢，还使封口材料脱落概率明显减小，循环清洗50次后电极材料仍可使用，延长了寿命，大大节约了清洗成本。本发明的方案处理效率很高，速度提高了数倍，优化了电极表面制程物的去除核心工艺，促进了行业的进步，推动了光电零部件清洗技术的发展。
具体实施方式
8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，用以物理再生所述零部件上部电极，所述零部件上部电极至少部分区域为表面Al2O3材质的保护层区域，包括以下步骤：S10、备料：准备干冰制粒机，制备粒度3mm以下、温度-78℃以下的常压干冰颗粒，优选为-100℃以下的干冰颗粒，优选所述干冰颗粒的粒度在0.25～0.5mm；准备喷射装置，喷射装置具有至少两个进料口和至少一个出料口，所述喷射装置的一个进料口接驳干冰制粒机的出料端，另一个进料口接驳充有保护气体的气体罐；准备六轴机械手，六轴机械手的末端连接喷射装置；
S20、喷射：将零部件上部电极放置于工装上，使用六轴机械手操纵喷射装置，使所述出料***出方向与零部件上部电极所在切面成斜角α，所述斜角α的范围为arctan0.18～37°，出料口总压力在6.5～8bar，其中所述保护气体的在进料口处的压力不小于5bar；控制六轴机械手，保持以α角喷射零部件上部电极任一处表面，保护层区域每cm2的喷射时间不少于5s；
S30、洗净：零部件上部电极缓慢回温至室温后，使用超纯水或保护气体冲洗零部件上部电极，带走残余杂质。
作为进一步的实施方案，所述出料口的横截面呈狭长的“一”字形，所述横截面的狭长边的长度在0.25～3mm，宽度不大于0.5mm；所述出料口的横截面的狭长边开设有波浪纹。
一字型的横截面及其长度和宽度数值，使得到的干冰形态特定，这使切削部件表面能达到合理的切削和撞击状态，高效率剔除杂质；波浪纹提高了干冰对部件表面剪切和撞击的细腻程度，当直边时，干冰颗粒冲击部件表面接触面容易小，有效冲击不能完全发挥，而波浪纹的干冰颗粒表面能更大，与部件表面撞击的有效面积和频率更大，使干冰的制冷能量和机械撞击能量能够快速充分发挥。
优选地，所述六轴机械手采用FANUC、KUKA、Kawasaki、ABB、史陶比尔、EPSON品牌之一。以上品牌的六轴机械手国际一线品牌，具有使用耐久，精度高的特点，非高精度的机械手不能用于本发明。
此外，所述零部件放置于工装后所述保护层所在面竖直排布。竖直排布避免了撞击力过大，多余的干冰颗粒可以顺势滑下，方便操作。
表1为实施例1-5和对比例的工艺参数及经过去除后的效果描述。
表1实施例1～5和对比例的各工艺条件和效果描述
Figure BDA0002336919480000061
由此可见，运用本发明的方案不仅使氧化铝层减薄速度显著变慢，还使封口材料脱落概率明显减小，循环清洗50次后电极材料仍可使用，延长了寿命，大大节约了清洗成本。并且本发明的方案处理效率很高，速度提高了数倍，优化了电极表面制程物的去除核心工艺，为行业做出技术贡献。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，用以物理再生所述零部件上部电极，所述零部件上部电极至少部分区域为表面Al2O3材质的保护层区域，其特征在于：包括以下步骤：
S10、备料：准备干冰制粒机，制备粒度3mm以下、温度-78℃以下的常压干冰颗粒；准备喷射装置，喷射装置具有至少两个进料口和至少一个出料口，所述喷射装置的一个进料口接驳干冰制粒机的出料端，另一个进料口接驳充有保护气体的气体罐；准备六轴机械手，六轴机械手的末端连接喷射装置；
S20、喷射：将零部件上部电极放置于工装上，使用六轴机械手操纵喷射装置，使所述出料***出方向与零部件上部电极所在切面成斜角α，出料口总压力不小于6.5bar，控制六轴机械手，保持以α角喷射零部件上部电极任一处表面，保护层区域每cm2的喷射时间不少于5s；
S30、洗净：零部件上部电极缓慢回温至室温后，使用超纯水或保护气体冲洗零部件上部电极，带走残余杂质。
2.根据权利要求1所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述保护气体为氮气或氩气。
3.根据权利要求2所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述保护气体的在进料口处的压力不小于5bar。
4.根据权利要求1所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述出料口总压力在6.5～8bar。
5.根据权利要求1所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述干冰颗粒的粒度在0.25～0.5mm。
6.根据权利要求1所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述出料口的横截面呈狭长的“一”字形，所述横截面的狭长边的长度在0.25～3mm，宽度不大于0.5mm。
7.根据权利要求6所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述出料口的横截面的狭长边开设有波浪纹。
8.根据权利要求1所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述斜角α的范围为arctan0.18～37°。
9.根据权利要求1所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述六轴机械手采用FANUC、KUKA、Kawasaki、ABB、史陶比尔、EPSON品牌之一。
10.根据权利要求1所述的8寸晶圆制造蚀刻机台Unity-85核心零部件上部电极表面制程物的去除方法，其特征在于，所述零部件放置于工装后所述保护层所在面竖直排布。
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