CN117753710A - 一种双层气体喷淋器的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种双层气体喷淋器的清洗方法，具体步骤为：来货检查；IPA擦拭；将喷淋器部件浸入氨水、双氧水和水的混合溶液中，浸泡30分钟以上；第一次纯水冲洗；使用工装连接进气口，另一头连接化学药液槽中，将硝酸、氢氟酸和水的混合溶液通过压缩空气充入喷淋器中，使得化学药液均匀通过小孔流出，持续时间20‑30S；第二次纯水冲洗；纯水浸泡；表面研磨；高压水洗；使用干冰喷砂机对部件的表面进行喷砂清洗，去除表面粘附的副产物；超声波清洗；氮气吹扫；干燥。本发明可以将喷淋器部件表面及其孔洞中的颗粒污染物和沉积污染物完全去除，避免产品本身损耗，保证孔洞的均匀性，延长部件的单次使用时间，增加喷淋器部件的使用次数。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备精密备件洗净的技术领域，尤其涉及一种双层气体喷淋器的清洗方法。
背景技术
气体喷淋器广泛应用于半导体芯片制造制程中的薄膜沉积设备中，当进行薄膜沉积工艺时，气体通过气体喷淋器上遍布的小孔，在工艺腔室中进行化学反应，生成工艺所需的氧化硅、氮化硅薄膜，均匀地将薄膜沉积在硅片表面。气体喷淋器在使用一段时间后，喷淋器上的小孔表面也会有薄膜沉积在孔壁上，随着薄膜厚度的增加，小孔的直径会变小，进而影响工艺气体的流量，从而影响薄膜沉积的效率，增加芯片生产的成本。所以气体喷淋器在使用一段时间后需要定期进行精密洗净，去除小孔内的薄膜沉积物，达到再生使用的目的。常规的气体喷淋器只有一层，表面的小孔都是上下一致的通孔，通过化学浸泡的工艺就可以将孔洞内的薄膜清洗干净。而双层喷淋器有上下两层，有两组不同气体喷淋，一层是通孔(进气口和出气口都是通过表面众多的小孔通过)，一层是盲孔(进气孔是一个大孔，出气孔是众多的小孔)，这样的话，通过常规的化学浸泡工艺难以去除孔洞内的薄膜。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种双层气体喷淋器的清洗方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种双层气体喷淋器的清洗方法，具体步骤为：
S1、部件检查：
对整个喷淋器部件进行检查，对不良情况和沉积物是否异常进行记录，拍照；
S2、IPA擦拭：
使用无尘布沾IPA对待清洗的喷淋器部件进行擦拭，去除陶瓷表面的有机沾污，擦至无尘布表面无明显脏污；
S3、氨水、双氧水浸泡：
将喷淋器部件浸入氨水、双氧水和水的混合溶液中，浸泡30分钟以上；
氨水、双氧水和水的体积比例为：1:1:1-1:1:3；
S4、第一次纯水冲洗：
将喷淋器部件取出，使用水枪对部件进行全面冲洗；
S5、硝酸、氢氟酸清洗：
使用工装连接进气口，另一头连接化学药液槽中，将硝酸、氢氟酸和水的混合溶液通过压缩空气充入喷淋器中，使得化学药液均匀通过小孔流出，持续时间20-30S；
硝酸、氢氟酸的体积比例为：20:1:79-20:3:77；
S6、第二次纯水冲洗：
将部件取出，使用工装连接纯水，将纯水通过压缩空气充入喷淋器中，持续时间20-30min；
S7、纯水浸泡：
将陶瓷部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干表面水份；
S8、表面研磨：
依次使用800#、3000#氧化铝磨料的百洁布，研磨喷淋器表面，保证喷淋器表面纹路均匀，至粗糙度达到Ra≤1um；
S9、高压水洗：
对研磨完毕的气体喷淋器部件，进行高压水洗，压力100-150bar，时间3-5分钟，高压水洗后，使用压缩空气将部件吹干；
S10、干冰清洗：
使用干冰喷砂机对部件的表面进行喷砂清洗，去除表面粘附的副产物；
S11、超声波清洗：
将部件流转至100级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟，每15分钟翻转一次部件；
S12、氮气吹扫：
对冲洗完毕的部件，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹；
S13、干燥：
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150℃的温度干燥2-3个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
步骤S1中的不良情况包括刮伤、碰伤、裂纹、缺角、氧化层损伤。
步骤S1中，使用强光灯和放大镜对功能区域和工作面进行重点检查。
步骤S3中，氨水、双氧水、水的体积比例为：氨水：双氧水：水＝1L：1L：2L。
步骤S5中，硝酸、氢氟酸、水的体积比例为：硝酸：氢氟酸：水＝20L：3L：77L。
步骤S10中，使用工装连接气体喷淋器进气口和干冰喷砂机喷头，将干冰充入喷淋器中，从出气小孔中溢出。
步骤S10中，干冰喷砂机参数：压力：4-5kg/cm2；喷砂枪头离部件距离15-20厘米；角度60-90度；时间：3-5分钟；喷砂介质：固体干冰；粒径：0.1微米。
步骤S11中，超声波频率：40KHZ；超声波功率密度：6-10瓦/平方英寸；槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升每分钟。
本发明的有益效果是：本发明可以将喷淋器部件表面及其孔洞中的颗粒污染物和沉积污染物完全去除，避免产品本身损耗，保证孔洞的均匀性，延长部件的单次使用时间，增加喷淋器部件的使用次数，降低客户端的使用成本。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
一种双层气体喷淋器的清洗方法，具体步骤为：
S1、部件检查：
对整个喷淋器部件进行检查，对不良情况和沉积物是否异常进行记录，拍照，使用强光灯和放大镜对功能区域(密封面)和工作面(沉积膜的区域)进行重点检查；
S2、IPA擦拭：
使用无尘布沾IPA对待清洗的喷淋器部件进行擦拭，去除陶瓷表面的有机沾污，擦至无尘布表面无明显脏污；
S3、氨水、双氧水浸泡：
将喷淋器部件浸入氨水、双氧水和水的混合溶液中，浸泡30分钟以上；
氨水、双氧水和水的体积比例为：1:1:1-1:1:3；
本实施例中，氨水、双氧水、水的体积比例为：氨水：双氧水：水＝1L：1L：2L；
S4、第一次纯水冲洗：
将喷淋器部件取出，使用水枪对部件进行全面冲洗；
S5、硝酸、氢氟酸清洗：
使用工装连接进气口，另一头连接化学药液槽中，将硝酸、氢氟酸和水的混合溶液通过压缩空气充入喷淋器中，使得化学药液均匀通过小孔流出，持续时间20-30S；
硝酸、氢氟酸的体积比例为：20:1:79-20:3:77；
本实施例中，硝酸、氢氟酸、水的体积比例为：硝酸：氢氟酸：水＝20L：3L：77L；
S6、第二次纯水冲洗：
将部件取出，使用工装连接纯水，将纯水通过压缩空气充入喷淋器中，持续时间20-30min；
S7、纯水浸泡：
将陶瓷部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干表面水份；
S8、表面研磨：
依次使用800#、3000#氧化铝磨料的百洁布，研磨喷淋器表面，保证喷淋器表面纹路均匀，至粗糙度达到Ra≤1um；
S9、高压水洗：
对研磨完毕的气体喷淋器部件，进行高压水洗，压力100-150bar，时间3-5分钟，高压水洗后，使用压缩空气将部件吹干；
S10、干冰清洗：
使用干冰喷砂机对部件的表面进行喷砂清洗，去除表面粘附的副产物；
使用工装连接气体喷淋器进气口和干冰喷砂机喷头，将干冰充入喷淋器中，从出气小孔中溢出，干冰喷砂机参数：压力：4-5kg/cm2；喷砂枪头离部件距离15-20厘米；角度60-90度；时间：3-5分钟；喷砂介质：固体干冰；粒径：0.1微米；
S11、超声波清洗：
将部件流转至100级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟，每15分钟翻转一次部件；
超声波频率：40KHZ；超声波功率密度：6-10瓦/平方英寸；槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升每分钟；
S12、氮气吹扫：
对冲洗完毕的部件，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹；
S13、干燥：
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150℃的温度干燥2-3个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
本发明使用氨水和双氧水浸泡部件，可以清除部件表面及孔洞中沾污的大部分污染物；使用硝酸和氢氟酸浸泡部件，可以去除气体喷淋器内部孔洞玷污的微量金属；使用压缩空气将化学溶剂充入气体喷淋器内部，保证每个出气小孔可以被均匀的清洗洁净；使用干冰喷砂工艺，可以去除孔隙中的颗粒污染物；使用超声波清洗和超纯氮气清扫气体喷淋器部件表面，可以大大减少表面颗粒污染物。
本发明的清洗方法适用于半导体集成电路芯片制造领域领域中，用于薄膜沉积工艺的设备，包括金属导电材料沉积、半导体材料沉积、绝缘材料沉积等工艺设备的氮化铝陶瓷备件的清洗。
本发明可以将喷淋器部件表面及其孔洞中的颗粒污染物和沉积污染物完全去除，避免产品本身损耗，保证孔洞的均匀性，延长部件的单次使用时间，增加喷淋器部件的使用次数，降低客户端的使用成本。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双层气体喷淋器的清洗方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、部件检查：
对整个喷淋器部件进行检查，对不良情况和沉积物是否异常进行记录，拍照；
S2、IPA擦拭：
使用无尘布沾IPA对待清洗的喷淋器部件进行擦拭，去除陶瓷表面的有机沾污，擦至无尘布表面无明显脏污；
S3、氨水、双氧水浸泡：
将喷淋器部件浸入氨水、双氧水和水的混合溶液中，浸泡30分钟以上；
氨水、双氧水和水的体积比例为：1:1:1-1:1:3；
S4、第一次纯水冲洗：
将喷淋器部件取出，使用水枪对部件进行全面冲洗；
S5、硝酸、氢氟酸清洗：
使用工装连接进气口，另一头连接化学药液槽中，将硝酸、氢氟酸和水的混合溶液通过压缩空气充入喷淋器中，使得化学药液均匀通过小孔流出，持续时间20-30S；
硝酸、氢氟酸的体积比例为：20:1:79-20:3:77；
S6、第二次纯水冲洗：
将部件取出，使用工装连接纯水，将纯水通过压缩空气充入喷淋器中，持续时间20-30min；
S7、纯水浸泡：
将陶瓷部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干表面水份；
S8、表面研磨：
依次使用800#、3000#氧化铝磨料的百洁布，研磨喷淋器表面，保证喷淋器表面纹路均匀，至粗糙度达到Ra≤1um；
S9、高压水洗：
对研磨完毕的气体喷淋器部件，进行高压水洗，压力100-150bar，时间3-5分钟，高压水洗后，使用压缩空气将部件吹干；
S10、干冰清洗：
使用干冰喷砂机对部件的表面进行喷砂清洗，去除表面粘附的副产物；
S11、超声波清洗：
将部件流转至100级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟，每15分钟翻转一次部件；
S12、氮气吹扫：
对冲洗完毕的部件，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹；
S13、干燥：
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150℃的温度干燥2-3个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
2.根据权利要求1所述的一种双层气体喷淋器的清洗方法，其特征在于，步骤S1中的不良情况包括刮伤、碰伤、裂纹、缺角、氧化层损伤。
3.根据权利要求2所述的一种双层气体喷淋器的清洗方法，其特征在于，步骤S1中，使用强光灯和放大镜对功能区域和工作面进行重点检查。
4.根据权利要求3所述的一种双层气体喷淋器的清洗方法，其特征在于，步骤S3中，氨水、双氧水、水的体积比例为：氨水：双氧水：水＝1L：1L：2L。
5.根据权利要求4所述的一种双层气体喷淋器的清洗方法，其特征在于，步骤S5中，硝酸、氢氟酸、水的体积比例为：硝酸：氢氟酸：水＝20L：3L：77L。
6.根据权利要求5所述的一种双层气体喷淋器的清洗方法，其特征在于，步骤S10中，使用工装连接气体喷淋器进气口和干冰喷砂机喷头，将干冰充入喷淋器中，从出气小孔中溢出。
7.根据权利要求6所述的一种双层气体喷淋器的清洗方法，其特征在于，步骤S10中，干冰喷砂机参数：压力：4-5kg/cm2；喷砂枪头离部件距离15-20厘米；角度60-90度；时间：3-5分钟；喷砂介质：固体干冰；粒径：0.1微米。
8.根据权利要求7所述的一种双层气体喷淋器的清洗方法，其特征在于，步骤S11中，超声波频率：40KHZ；超声波功率密度：6-10瓦/平方英寸；槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升每分钟。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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