CN112605039A - 一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其步骤如下：来料检查；纯水冲洗；盐酸浸泡；乙二酸浸泡；表面喷砂；硝酸和氢氟酸浸泡；纯水浸泡；超声波清洗；氮气吹扫；干燥。本发明通过采用盐酸浸泡，便于去除钼材质部件表面大部分的沉积污染物，通过使用喷砂机对钼材质部件进行喷砂处理，便于清除钼材质部件表面的氧化层，通过采用硝酸和氢氟酸混合溶液浸泡钼材质部件，可以去除钼材质部件表面玷污的微量金属，使用超声波清洗和氮气清扫钼材质部件表面，大大减少了钼材质部件表面的颗粒污染物，采用此方法降低了钼材质部件的单次重量损耗，减少了钼材质部件母材的损耗，增加了钼材质部件的使用次数，降低了客户端的使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备精密备件洗净技术领域，尤其涉及一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法。
背景技术
半导体制程设备、光电制程设备中的离子注入工艺腔体的核心备件在使用过程中钼材质部件表面易沉积污染物，需要定期洗净再生。离子注入设备中钼材质部件的传统清洗方法，是只使用喷砂作业去除表面膜层，这种方法工艺单一，操作方便，但是不能完全去除钼部件表面的沉积污染物，对于对颗粒污染物要求较高的离子注入腔体，是不能满足使用要求的，而且只采用单一喷砂工艺，喷砂时间较长，对母材的损耗很大，减少了钼部件的使用次数同时也增加了客户的使用成本。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其步骤如下：
(1)来料检查
对待清洗钼材质部件进行外观检查，确认有无缺损；
(2)纯水冲洗
使用水枪对清洗钼材质部件进行全面冲洗，去除钼材质部件表面疏松的膜层；
(3)盐酸浸泡
将待清洗部件浸入盐酸溶液中，盐酸溶液中盐酸和水的体积配比为1:1，浸泡1小时以上，去除钼材质部件表面附着的膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(4)乙二酸浸泡
将经步骤(3)盐酸浸泡并冲洗后的钼材质部件浸入乙二酸溶液中，乙二酸溶液中乙二酸和水的体积配比为1:2，浸泡10分钟，去除钼材质部件表面残留膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(5)表面喷砂
对经步骤(4)清洗完毕后的钼材质部件采用喷砂机进行喷砂处理，喷砂时间为3-5分钟，去除钼材质部件表面氧化层，喷砂机的参数如下：压力为4-5kg/cm2，喷砂枪头与部件距离为15-20厘米，角度60-90度，喷砂介质为氧化硅；
(6)硝酸和氢氟酸浸泡
将喷砂完毕的钼材质部件浸入硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸和氢氟酸的混合溶液中硝酸、氢氟酸和水的体积配比为1:1:98，浸泡3-5分钟，然后立即取出，使用纯水进行冲洗；
(7)纯水浸泡
将经步骤(6)清洗完毕后的钼材质部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干部件表面的水迹；
(8)超声波清洗
将步骤(7)吹干水迹后的钼材质部件流转至100级洁净间，然后将钼材质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，超声波频率为40KHz，超声波功率密度为8-12瓦/平方英寸，清洗槽内纯水保持溢流；
(9)氮气吹扫
对步骤(8)中超声波清洗完毕的钼材质部件，使用纯度为99.999％的氮气进行表面吹扫，去除钼材质部件表面的水迹；
(10)干燥
将步骤(9)中吹扫完毕的钼材质部件转移至洁净的干燥箱中，干燥3个小时，待钼材质部件自然冷却后，将钼材质部件取出即可。
作为优选，所述步骤(3)中盐酸溶液浸泡温度为20-40℃。
作为优选，所述步骤(4)中的乙二酸溶液浸泡温度为20-40℃。
作为优选，所述步骤(5)中氧化硅的粒径为0.03-0.5毫米。
作为优选，所述步骤(5)中氧化硅的粗糙度要求为0.5-1.0微米。
作为优选，所述步骤(8)中清洗槽内纯水的溢流流量为20L/min。
作为优选，所述步骤(10)中干燥箱的干燥温度为150℃。
本发明的有益效果是：本发明提供一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，通过采用盐酸浸泡，便于去除钼材质部件表面大部分的沉积污染物，并且不会对钼材质部件产生损伤，通过使用喷砂机对钼材质部件进行喷砂处理，便于清除钼材质部件表面的氧化层，通过采用硝酸和氢氟酸混合溶液浸泡钼材质部件，可以去除钼材质部件表面玷污的微量金属，使用超声波清洗和氮气清扫钼材质部件表面，大大减少了钼材质部件表面的颗粒污染物，通过设置合理的清洗参数及试剂配比，采用此方法降低了钼材质部件的单次重量损耗，减少了钼材质部件母材的损耗，增加了钼材质部件的使用次数，降低了客户端的使用成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其步骤如下：
(1)来料检查
对待清洗钼材质部件进行外观检查，确认有无缺损；
(2)纯水冲洗
使用水枪对清洗钼材质部件进行全面冲洗，去除钼材质部件表面疏松的膜层；
(3)盐酸浸泡
将待清洗部件浸入盐酸溶液中，盐酸溶液中盐酸和水的体积配比为1:1，浸泡1小时以上，去除钼材质部件表面附着的膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(4)乙二酸浸泡
将经步骤(3)盐酸浸泡并冲洗后的钼材质部件浸入乙二酸溶液中，乙二酸溶液中乙二酸和水的体积配比为1:2，浸泡10分钟，去除钼材质部件表面残留膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(5)表面喷砂
对经步骤(4)清洗完毕后的钼材质部件采用喷砂机进行喷砂处理，喷砂时间为3-5分钟，去除钼材质部件表面氧化层，喷砂机的参数如下：压力为4-5kg/cm2，喷砂枪头与部件距离为15-20厘米，角度60-90度，喷砂介质为氧化硅；
(6)硝酸和氢氟酸浸泡
将喷砂完毕的钼材质部件浸入硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸和氢氟酸的混合溶液中硝酸、氢氟酸和水的体积配比为1:1:98，浸泡3-5分钟，然后立即取出，使用纯水进行冲洗；
(7)纯水浸泡
将经步骤(6)清洗完毕后的钼材质部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干部件表面的水迹；
(8)超声波清洗
将步骤(7)吹干水迹后的钼材质部件流转至100级洁净间，然后将钼材质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，超声波频率为40KHz，超声波功率密度为8-12瓦/平方英寸，清洗槽内纯水保持溢流；
(9)氮气吹扫
对步骤(8)中超声波清洗完毕的钼材质部件，使用纯度为99.999％的氮气进行表面吹扫，去除钼材质部件表面的水迹；
(10)干燥
将步骤(9)中吹扫完毕的钼材质部件转移至洁净的干燥箱中，干燥3个小时，待钼材质部件自然冷却后，将钼材质部件取出即可。
作为优选，所述步骤(3)中盐酸溶液浸泡温度为20-40℃。
作为优选，所述步骤(4)中的乙二酸溶液浸泡温度为20-40℃。
作为优选，所述步骤(5)中氧化硅的粒径为0.03-0.5毫米。
作为优选，所述步骤(5)中氧化硅的粗糙度要求为0.5-1.0微米。
作为优选，所述步骤(8)中清洗槽内纯水的溢流流量为20L/min。
作为优选，所述步骤(10)中干燥箱的干燥温度为150℃。
该清洗方法适用于半导体集成电路制造领域和显示面板制造领域中，用于离子注入工艺的设备，包括钼电极，钼防着板、钼灯丝等工艺设备的钼材质备件的清洗，钼材质部件单次重量损耗降低80％。
实施例1
一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其步骤如下：
(1)来料检查
对待清洗钼材质部件进行外观检查，确认有无缺损；
(2)纯水冲洗
使用水枪对清洗钼材质部件进行全面冲洗，去除钼材质部件表面疏松的膜层；
(3)盐酸浸泡
将待清洗部件浸入盐酸溶液中，盐酸溶液中盐酸和水的体积配比为1:1，浸泡1小时以上，浸泡温度为20℃，去除钼材质部件表面附着的膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(4)乙二酸浸泡
将经步骤(3)盐酸浸泡并冲洗后的钼材质部件浸入乙二酸溶液中，乙二酸溶液中乙二酸和水的体积配比为1:2，浸泡10分钟，浸泡温度为20℃，去除钼材质部件表面残留膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(5)表面喷砂
对经步骤(4)清洗完毕后的钼材质部件采用喷砂机进行喷砂处理，喷砂时间为3分钟，去除钼材质部件表面氧化层，喷砂机的参数如下：压力为4kg/cm2，喷砂枪头与部件距离为15厘米，角度60度，喷砂介质为氧化硅，氧化硅的粒径为0.03毫米，氧化硅的粗糙度要求为0.5微米；
(6)硝酸和氢氟酸浸泡
将喷砂完毕的钼材质部件浸入硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸和氢氟酸的混合溶液中硝酸、氢氟酸和水的体积配比为1:1:98，浸泡3分钟，然后立即取出，使用纯水进行冲洗；
(7)纯水浸泡
将经步骤(6)清洗完毕后的钼材质部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干部件表面的水迹；
(8)超声波清洗
将步骤(7)吹干水迹后的钼材质部件流转至100级洁净间，然后将钼材质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，超声波频率为40KHz，超声波功率密度为8瓦/平方英寸，清洗槽内纯水保持溢流，溢流流量为20L/min；
(9)氮气吹扫
对步骤(8)中超声波清洗完毕的钼材质部件，使用纯度为99.999％的氮气进行表面吹扫，去除钼材质部件表面的水迹；
(10)干燥
将步骤(9)中吹扫完毕的钼材质部件转移至洁净的干燥箱中，干燥温度为150℃，干燥3个小时，待钼材质部件自然冷却后，将钼材质部件取出即可。
实施例2
一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其步骤如下：
(1)来料检查
对待清洗钼材质部件进行外观检查，确认有无缺损；
(2)纯水冲洗
使用水枪对清洗钼材质部件进行全面冲洗，去除钼材质部件表面疏松的膜层；
(3)盐酸浸泡
将待清洗部件浸入盐酸溶液中，盐酸溶液中盐酸和水的体积配比为1:1，浸泡1小时以上，浸泡温度为40℃，去除钼材质部件表面附着的膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(4)乙二酸浸泡
将经步骤(3)盐酸浸泡并冲洗后的钼材质部件浸入乙二酸溶液中，乙二酸溶液中乙二酸和水的体积配比为1:2，浸泡10分钟，浸泡温度为40℃，去除钼材质部件表面残留膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(5)表面喷砂
对经步骤(4)清洗完毕后的钼材质部件采用喷砂机进行喷砂处理，喷砂时间为5分钟，去除钼材质部件表面氧化层，喷砂机的参数如下：压力为5kg/cm2，喷砂枪头与部件距离为20厘米，角度90度，喷砂介质为氧化硅，氧化硅的粒径为0.5毫米，氧化硅的粗糙度要求为1.0微米；
(6)硝酸和氢氟酸浸泡
将喷砂完毕的钼材质部件浸入硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸和氢氟酸的混合溶液中硝酸、氢氟酸和水的体积配比为1:1:98，浸泡5分钟，然后立即取出，使用纯水进行冲洗；
(7)纯水浸泡
将经步骤(6)清洗完毕后的钼材质部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干部件表面的水迹；
(8)超声波清洗
将步骤(7)吹干水迹后的钼材质部件流转至100级洁净间，然后将钼材质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，超声波频率为40KHz，超声波功率密度为12瓦/平方英寸，清洗槽内纯水保持溢流，溢流流量为20L/min；
(9)氮气吹扫
对步骤(8)中超声波清洗完毕的钼材质部件，使用纯度为99.999％的氮气进行表面吹扫，去除钼材质部件表面的水迹；
(10)干燥
将步骤(9)中吹扫完毕的钼材质部件转移至洁净的干燥箱中，干燥温度为150℃，干燥3个小时，待钼材质部件自然冷却后，将钼材质部件取出即可。
实施例3
一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其步骤如下：
(1)来料检查
对待清洗钼材质部件进行外观检查，确认有无缺损；
(2)纯水冲洗
使用水枪对清洗钼材质部件进行全面冲洗，去除钼材质部件表面疏松的膜层；
(3)盐酸浸泡
将待清洗部件浸入盐酸溶液中，盐酸溶液中盐酸和水的体积配比为1:1，浸泡1小时以上，浸泡温度为30℃，去除钼材质部件表面附着的膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(4)乙二酸浸泡
将经步骤(3)盐酸浸泡并冲洗后的钼材质部件浸入乙二酸溶液中，乙二酸溶液中乙二酸和水的体积配比为1:2，浸泡10分钟，浸泡温度为30℃，去除钼材质部件表面残留膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(5)表面喷砂
对经步骤(4)清洗完毕后的钼材质部件采用喷砂机进行喷砂处理，喷砂时间为3-5分钟，去除钼材质部件表面氧化层，喷砂机的参数如下：压力为4kg/cm2，喷砂枪头与部件距离为19厘米，角度70度，喷砂介质为氧化硅，氧化硅的粒径为0.3毫米，氧化硅的粗糙度要求为0.8微米；
(6)硝酸和氢氟酸浸泡
将喷砂完毕的钼材质部件浸入硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸和氢氟酸的混合溶液中硝酸、氢氟酸和水的体积配比为1:1:98，浸泡4分钟，然后立即取出，使用纯水进行冲洗；
(7)纯水浸泡
将经步骤(6)清洗完毕后的钼材质部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干部件表面的水迹；
(8)超声波清洗
将步骤(7)吹干水迹后的钼材质部件流转至100级洁净间，然后将钼材质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，超声波频率为40KHz，超声波功率密度为11瓦/平方英寸，清洗槽内纯水保持溢流，溢流流量为20L/min；
(9)氮气吹扫
对步骤(8)中超声波清洗完毕的钼材质部件，使用纯度为99.999％的氮气进行表面吹扫，去除钼材质部件表面的水迹；
(10)干燥
将步骤(9)中吹扫完毕的钼材质部件转移至洁净的干燥箱中，干燥温度为150℃，干燥3个小时，待钼材质部件自然冷却后，将钼材质部件取出即可。
上面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 (7)
1.一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)来料检查
对待清洗钼材质部件进行外观检查，确认有无缺损；
(2)纯水冲洗
使用水枪对清洗钼材质部件进行全面冲洗，去除钼材质部件表面疏松的膜层；
(3)盐酸浸泡
将待清洗部件浸入盐酸溶液中，盐酸溶液中盐酸和水的体积配比为1:1，浸泡1小时以上，去除钼材质部件表面附着的膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(4)乙二酸浸泡
将经步骤(3)盐酸浸泡并冲洗后的钼材质部件浸入乙二酸溶液中，乙二酸溶液中乙二酸和水的体积配比为1:2，浸泡10分钟，去除钼材质部件表面残留膜层，取出后立即使用纯水冲洗，冲洗时间3分钟；
(5)表面喷砂
对经步骤(4)清洗完毕后的钼材质部件采用喷砂机进行喷砂处理，喷砂时间为3-5分钟，去除钼材质部件表面氧化层，喷砂机的参数如下：压力为4-5kg/cm2，喷砂枪头与部件距离为15-20厘米，角度60-90度，喷砂介质为氧化硅；
(6)硝酸和氢氟酸浸泡
将喷砂完毕的钼材质部件浸入硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸和氢氟酸的混合溶液中硝酸、氢氟酸和水的体积配比为1:1:98，浸泡3-5分钟，然后立即取出，使用纯水进行冲洗；
(7)纯水浸泡
将经步骤(6)清洗完毕后的钼材质部件浸入纯水中浸泡30分钟以上，然后使用压缩空气吹干部件表面的水迹；
(8)超声波清洗
将步骤(7)吹干水迹后的钼材质部件流转至100级洁净间，然后将钼材质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，超声波频率为40KHz，超声波功率密度为8-12瓦/平方英寸，清洗槽内纯水保持溢流；
(9)氮气吹扫
对步骤(8)中超声波清洗完毕的钼材质部件，使用纯度为99.999％的氮气进行表面吹扫，去除钼材质部件表面的水迹；
(10)干燥
将步骤(9)中吹扫完毕的钼材质部件转移至洁净的干燥箱中，干燥3个小时，待钼材质部件自然冷却后，将钼材质部件取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤(3)中盐酸溶液浸泡温度为20-40℃。
3.根据权利要求1所述的一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤(4)中的乙二酸溶液浸泡温度为20-40℃。
4.根据权利要求1所述的一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤(5)中氧化硅的粒径为0.03-0.5毫米。
5.根据权利要求1所述的一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤(5)中氧化硅的粗糙度要求为0.5-1.0微米。
6.根据权利要求1所述的一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤(8)中清洗槽内纯水的溢流流量为20L/min。
7.根据权利要求1所述的一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法，其特征在于，所述步骤(10)中干燥箱的干燥温度为150℃。
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