去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法

技术领域

本发明涉及半导体工艺领域，且特别涉及铝工艺中热交换器的处理方法。

背景技术

在半导体制造工艺和LCD制造工艺中，为固定和支撑晶片，避免处理过程中出现移动或者错位现象，常常使用静电吸盘(简称ESC：Electrostatic Chuck)。静电吸盘采用静电引力来固定晶片，将晶圆吸附到晶圆座上，比起以前采用的机械卡盘和真空吸盘，具有很多优势。静电吸盘减少了在使用机械卡盘时由于压力、碰撞等原因造成的晶片破损，增大了晶片可被有效加工的面积，提高了刻蚀均匀性，减少了晶片表面腐蚀物微粒的沉积，使得晶片与吸盘可以更好的进行热传导，同时，热交换器(位于静电吸盘内部)和硅片背面气体冷却技术进行温度控制的运用确保了整个硅片在刻蚀过程中的温度均匀，从而减少了对刻蚀速率均匀性的影响。并且静电吸盘可以在真空环境下工作，而真空吸盘并不能在真空腔内连续更换晶圆进行工作。

静电吸盘按照原理分为库仑力静电场吸附和Johnsen-Rahbeck效应两种，主要是利用吸盘上所加高电压(HV)与硅片上因等离子效应而产生的负电压(DCBias)之间的电压差将硅片吸附到吸盘上。它们采用了不同的介电材料，前一种采用高分子聚合物(Polymer)，后一种则采用氮化铝(AlN)的陶瓷静电吸盘(ALNCeramic ESC)。它们与高电压(HV Module)发生器相配合，产生可通过软件设定的电压值。总的来说，高分子聚合物静电吸盘所需电压较高，漏电流也大，使用寿命较短。而陶瓷静电吸盘价格相对昂贵，但使用寿命长，能提供更稳定的吸附力(Chucking Force)和背氦控制，因此现有技术多使用陶瓷静电吸盘。

在热铝工艺炉腔室内进行控片或者进行产品晶圆的热铝工艺处理时，会遇到晶圆在热铝工艺炉腔室内损坏或者翘曲，造成上述现象发生的原因有很多种，包括：晶圆本身的问题(例如回收使用次数过多)、静电吸盘故障、腔室内硅片背面气体流量过大而吹坏晶圆、又或者腔室内部的位移错位、静电吸盘的供电故障等等。

无论热铝工艺炉腔室内故障的原因为何，都会造成静电吸盘内部的热交换器表面上沉积一层铝薄膜，这种铝薄膜的产生会造成静电吸盘表面的不均匀，同时造成静电吸盘的吸附力的不平衡，从而造成晶片的再次损坏。通常在遇到这种情况时，我们需要更换整个静电吸盘，然而由于静电吸盘的价格非常昂贵，同时对新更换的静电吸盘所进行的检查费用也很高，这就大大增加了生产成本，而且更换检查静电吸盘也浪费了大量时间，降低了生产效率。

发明内容

本发明提出一种去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法，其能够有效地去除热交换器上的铝薄膜，避免因为更换热交换器所带来的高昂费用，降低了生产成本。

为了达到上述目的，本发明提出一种去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法，其包括下列步骤：

(a)在所述热交换器表面沉积有铝薄膜的区域涂覆碱性溶液；

(b)等待第一设定时间之后，使用去离子水浸湿的无尘布擦拭所述区域，擦拭的同时使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域；

(c)对所述热交换器进行第二设定时间的烘干处理。

可选的，所述碱性溶液为KOH或NaOH溶液。

可选的，所述碱性溶液的浓度为0.5mol/L～1mol/L。

可选的，所述碱性溶液的温度为0℃～50℃。

可选的，所述第一设定时间为10分钟～30分钟。

可选的，在所述步骤(a)之后一次以上步骤(b)。

可选的，在步骤(b)之后使用异丙醇溶液浸湿的无尘布擦拭所述区域，同时使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域。

可选的，所述第二设定时间为大于等于6小时。

可选的，在步骤(c)之后使用残余气体分析装置检测所述热交换器表面的金属离子浓度，以决定是否需要再次进行步骤(b)。

本发明提出的去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法，使用碱性溶液，例如KOH或NaOH溶液涂覆在积有铝薄膜的热交换器表面区域，等待一定反应时间之后，分别使用去离子水和异丙醇溶液浸湿的无尘布擦拭所述区域，并使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域，接着烘干所述区域，能够有效地去除热交换器上的铝薄膜，避免因为更换以及检查热交换器所带来的高昂费用，操作简单而且节约了大量时间，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1所述为本发明第一较佳实施例的方法流程图。

图2所述为本发明第二较佳实施例的方法流程图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

本发明提出一种去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法，其能够有效地去除热交换器上的铝薄膜，避免因为更换热交换器所带来的高昂费用，降低了生产成本。

请参考图1，图1所示为本发明第一较佳实施例的方法流程图。本发明提出的去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法，其包括下列步骤：

步骤S10：在热交换器沉积有铝薄膜的区域涂覆碱性溶液；

步骤S20：使用去离子水浸湿的无尘布擦拭所述区域，同时使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域；

步骤S30：对所述热交换器进行烘干处理。

根据本发明较佳实施例，当发现热交换器例如是静电吸盘内部的热交换器表面出现了铝薄膜沉积时，使用高碱性的碱性溶液例如是KOH或NaOH溶液涂覆在热交换器表面出现铝薄膜的区域，其中以KOH溶液为佳，以下以KOH溶液举例说明，该KOH溶液的浓度为0.5mol/L～1mol/L，温度为0℃～50℃之间，以求达到较好的效果，涂覆KOH溶液之后等待10分钟～30分钟以求KOH溶液与铝薄膜充分反应，具体反应方程式如下：

2Al+2KOH+2H₂O＝＝＞2KAlO₂+3H₂

反应所生产的KAlO₂溶于水，如此即去除了热交换器表面所沉积的铝薄膜，接着使用去离子水浸湿的无尘布擦拭所述区域，并使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域，以便洗净并吹干所述热交换器，反复进行多次擦拭以及吹干处理，例如可反复进行10次的擦拭吹干处理，尽量做到所述热交换器表面的清洁，之后对所述热交换器进行烘干处理，一般采用铝工艺炉腔室内的灯泡进行对热交换器的烘干处理，而烘干时间设定为大于等于6小时，使得所述热交换器达到充分干燥和清洁的程度。最后可以利用残余气体分析装置检测所述热交换器表面的K金属离子浓度，以决定是否需要再次进行擦拭吹干的步骤，因为若K金属离子的浓度过高会导致热交换器所处理的晶片报废，例如钾离子容易扩散进入介电层中造成漏电流(leakage)，同时其也可能污染闸极，以至于导致晶圆元件失效，当K金属离子的浓度小于1CPS时不需要再次进行擦拭吹干的步骤，其中1CPS等于十的十次方个原子每平方厘米。

在请参考图2，图2所述为本发明第二较佳实施例的方法流程图。根据图2所示的去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法，其包括下列步骤：

步骤S100：在热交换器沉积有铝薄膜的区域涂覆碱性溶液；

步骤S200：使用去离子水浸湿的无尘布擦拭所述区域，同时使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域；

步骤S300：使用异丙醇溶液浸湿的无尘布擦拭所述区域，同时使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域；

步骤S400：对所述热交换器进行烘干处理。

相对于第一较佳实施例的方法，本发明第二较佳实施例增加了步骤S300：使用异丙醇溶液浸湿的无尘布擦拭所述区域，同时使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域，其实因为异丙醇溶液具有更好的挥发性，更加容易去除反应后所生成的物质，结合使用去离子水浸湿的无尘布擦拭能达到更好的效果。本发明第二较佳实施例的其他部分与本发明第一较佳实施例的方法大致相同，此处不再重复描述。

本发明所提出的去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法，其不仅可用于去除铝工艺中静电吸盘的热交换器表面沉积的铝薄膜，同样也可以应用到其他标准铝工艺中，用于去除其所使用到的热交换器表面沉积的铝薄膜。

综上所述，本发明提出的去除铝工艺中热交换器表面沉积的铝薄膜的方法，使用碱性溶液，例如KOH或NaOH溶液涂覆在积有铝薄膜的热交换器表面区域，等待一定反应时间之后分别使用去离子水和异丙醇溶液浸湿的无尘布擦拭所述区域，同时使用干燥空气或惰性气体吹干所述区域，接着烘干所述区域，能够有效地去除热交换器上的铝薄膜，避免因为更换以及检查热交换器所带来的高昂费用，操作简单而且节约了大量时间，降低了生产成本，提高了生产效率。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。