專利名稱：噴沙處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴沙處理方法，更詳細(xì)地說，涉及除去附著在半導(dǎo)體制造裝置的構(gòu)成部件上的堆積物的噴沙處理方法。
背景技術(shù)：
通常，在半導(dǎo)體部件的制造中，使用半導(dǎo)體制造裝置在晶片上形成硅氧化膜等各種膜。
在構(gòu)成該半導(dǎo)體制造裝置的加熱器、靜電吸盤或支架上，在膜生成過程中附著有堆積物。如果在加熱器或支架上附著堆積物的話，則晶片的熱均勻性降低，器件特性等的再現(xiàn)性降低。如果在靜電吸盤上附著堆積物的話，則不會(huì)產(chǎn)生足夠的靜電吸附力，表面粗糙度發(fā)生變化，與晶片的接合程度或熱傳導(dǎo)方式改變，對(duì)等離子體加熱時(shí)的晶片的熱均勻性降低，器件特性等的再現(xiàn)性降低。
因此，在現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)附著在半導(dǎo)體制造裝置的構(gòu)成部件上的堆積物進(jìn)行定期除去的作業(yè)(例如，參照日本特開2002-28599號(hào)公報(bào)以及特開2005-193308號(hào)公報(bào))。
然而，上述特開2002-28599號(hào)公報(bào)的現(xiàn)有技術(shù)記載的堆積物除去方法，是將玻璃珠噴沙材料噴射到被處理物上的方法，在被處理物上殘留有玻璃珠噴沙材料，有成為粒子污染源的危險(xiǎn)。
另外，上述特開2005-193308號(hào)公報(bào)所公開的堆積物的除去方法，是對(duì)被處理物噴射噴沙材料的方法，由于沒有規(guī)定噴射時(shí)的壓力等，所以有產(chǎn)生損傷被處理物表面等的問題的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不損傷被處理物的表面，而且能夠可靠地除去堆積物的噴沙處理方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的噴沙處理方法，是在氮化鋁構(gòu)成的被處理物的表面上噴射噴沙材料，將附著在該表面上的堆積物除去，其特征在于，作為上述噴沙材料，使用碳化硅或氧化鋁構(gòu)成、且粒度為#400～#800的沙粒，將噴沙材料碰撞被處理物表面時(shí)的壓力，即噴沙材料壓力設(shè)定為40～150gf/cm2。
采用本發(fā)明的噴沙處理方法，不損傷被處理物的表面，能夠僅除去附著在表面的堆積物，在噴沙處理后，噴沙材料幾乎不殘留在表面上。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所使用的作為被處理物的陶瓷加熱器的立體圖。
圖2是表示在陶瓷加熱器的表面上實(shí)施噴沙處理的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖3是概略表示在陶瓷加熱器的表面上實(shí)施噴沙處理的狀態(tài)的立體圖。
圖4是表示在陶瓷加熱器的表面上的噴沙材料的分布范圍的示意圖。
圖5是表示噴射噴沙材料的噴射機(jī)構(gòu)的移動(dòng)路徑和陶瓷加熱器的關(guān)系的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
首先說明被處理物。
被處理物使用由氮化鋁(ALN)構(gòu)成的部件。例如可采用陶瓷加熱器、靜電吸盤及支架等的半導(dǎo)體制造裝置的構(gòu)成零件。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所使用的作為被處理物的陶瓷加熱器1的立體圖。該陶瓷加熱器1由配置在上側(cè)的圓盤狀的板材3、接合在板材3的下面的細(xì)長(zhǎng)的圓筒狀的軸5構(gòu)成。并且，由于在板材3的表面3a上附著有堆積物，所以對(duì)該表面3a實(shí)施噴沙處理。
其次說明噴沙材料。
作為噴沙材料，使用由碳化硅(SiC)或氧化鋁(Al2O3)構(gòu)成且粒度為#400～#800的沙粒。粒度未滿#400的場(chǎng)合，具有在板材3的表面3a上形成細(xì)微的凹凸，且熱均勻性降低的問題。另一方面，若粒度大于#800時(shí)，由于難以充分除去板材3的堆積物，所以有處理時(shí)間變得非常長(zhǎng)的問題。
接著說明噴沙處理裝置。
如圖2所示，本實(shí)施方式的噴沙處理裝置7具備載置作為被處理物的陶瓷加熱器1的載置臺(tái)9；以及配置在該載置臺(tái)9上方的噴射機(jī)構(gòu)11。
上述載置臺(tái)9和噴射機(jī)構(gòu)11構(gòu)成為在大致水平方向相互正交并可移動(dòng)，(參照?qǐng)D5)，噴射機(jī)構(gòu)11還可以向上下方向移動(dòng)。
在載置臺(tái)9的中央部設(shè)有插通孔13，在插通孔13中插入陶瓷加熱器1的軸5。另外，板材3的下面與載置臺(tái)9的上面接觸，使陶瓷加熱器1載置于載置臺(tái)9上。
另外，如圖2所示，噴射機(jī)構(gòu)11具備主體部15和在該主體部15的前端設(shè)置的噴嘴部17，從該噴嘴部17的前端噴出噴沙材料19。
具體地說，如圖3所示，設(shè)有4個(gè)噴嘴17，從各噴嘴17的前端圓錐狀地噴出噴沙材料。
因此，如圖4所示，各噴嘴部17之間在X方向及Y方向等間隔(例如各100mm)地相隔配置，所以，這4個(gè)噴嘴部17配置在正方形的頂點(diǎn)部分。因此，向板材3的表面3a噴射的噴沙材料19的分布范圍D在俯視時(shí)形成為一邊例如為200mm的大致正方形。
下面說明噴沙處理?xiàng)l件。
噴沙材料19接觸到板材3(被處理物)的表面3a時(shí)的壓力即噴沙壓力設(shè)定為40～150gf/cm2。該噴沙壓力是通過向板材3噴射噴沙材料19，板材3受到噴沙材料19的壓力。
在噴沙壓力未滿40gf/cm2的場(chǎng)合，由于難以充分除去板材3的堆積物，所以存在需要非常長(zhǎng)的處理時(shí)間的問題。另一方面，超過150gf/cm2的場(chǎng)合，有可能損傷板材3的表面3a，若發(fā)生該損傷，則由于存在在表面3a上形成細(xì)微的凹凸，且熱均勻性降低的問題，所以不好。
另外，上述噴沙壓力更好是在60～100gf/cm2的范圍。
還有，噴嘴部17的移動(dòng)速度最好是5～15cm/min，從噴嘴部17的前端部至被處理物表面的距離最好是6～12cm。
其次說明噴沙材料的噴射量。
在作為上述被處理物的陶瓷加熱器1的板材3的表面3a，最好將每單位面積的噴沙材料19的噴射量設(shè)定為1.4～4.3g/cm2。
在噴射量未滿1.4g/cm2的場(chǎng)合，由于難以充分除去板材3的堆積物，所以有處理時(shí)間變得非常長(zhǎng)的問題。另一方面，在噴射量大于4.3g/cm2的場(chǎng)合，存在在板材3的表面3a上形成細(xì)微的凹凸，且熱均勻性降低的問題。
噴射量更好是在1.7～2.8g/cm2的范圍。
接著使用圖5簡(jiǎn)單說明用于算出噴沙材料19的噴射量的算出方法。
將板材3的表面3a上的每1mm2的噴射量設(shè)為Q[g/mm2]，將對(duì)板材3的噴射時(shí)間的合計(jì)設(shè)為T[sec]，將板材3的表面3a上的每1mm2在1秒間的噴射量設(shè)為q[g/sec·mm2]，將噴嘴部17的移動(dòng)速度設(shè)為V[mm/sec]，將噴嘴部17的1個(gè)通路的長(zhǎng)度設(shè)為200[mm]，每個(gè)噴嘴部17的1個(gè)通路的移動(dòng)時(shí)間設(shè)為t[sec]，每1秒供給噴嘴部17的噴沙材料19的量設(shè)為G[g/sec]。
首先，用下面公式求出板材3的表面3a上的每1mm2的噴射量Q。
Q＝T×q (式1)這里，T只要是在每1個(gè)通路的移動(dòng)時(shí)間內(nèi)有通路次數(shù)即可。
噴嘴部17由于1個(gè)通路結(jié)束后橫向偏移規(guī)定距離(例如5mm)并移動(dòng)到下一通路，所以處理板材3的通路次數(shù)的合計(jì)為200[mm]/5[mm]＝40[回]。
因此，下面的算式成立。
T＝(200/V)×(200/5)＝8000/V (式2)還有，板材3的表面3a上的每1mm2在1秒間的噴射量q用下面算式求出。
Q＝G/(200×200)＝G/40000(式3)若將式2及式3代入上述式1，則成為下面的算式。
Q＝T×q＝(8000/V)×(G/40000)＝G/5V[g/mm2](式4)下面說明噴沙處理方法。
說明對(duì)作為被處理物的陶瓷加熱器1實(shí)施噴沙處理的順序。
首先，如圖2所示，將陶瓷加熱器1載置于載置臺(tái)9上，使噴射機(jī)構(gòu)11下降，從板材3的表面3a往上方保持在規(guī)定距離(例如100mm)的位置。
其次如圖5所示，使噴射機(jī)構(gòu)11以同一高度向Y方向以速度V[mm/sec]呈直線狀水平移動(dòng)。
然后，在移動(dòng)端使水平移動(dòng)停止，在該狀態(tài)下，使載置臺(tái)9向X方向滑動(dòng)規(guī)定距離(例如5mm)之后，使噴射機(jī)構(gòu)11向反方向(-Y方向)水平移動(dòng)。重復(fù)這種動(dòng)作，進(jìn)行規(guī)定通路次數(shù)(例如40通路)的噴沙處理。
該噴沙處理結(jié)束后，用純凈水及IPA(異丙醇)進(jìn)行超聲波洗凈并使之干燥。
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。
根據(jù)本實(shí)施方式的噴沙處理方法，作為噴沙材料，使用由碳化硅(SiC)或氧化鋁(Al2O3)構(gòu)成且粒度為#400～#800的沙粒，并將噴沙材料接觸到作為被處理物的陶瓷加熱器1的板材3的表面3a時(shí)的壓力即噴沙材料壓力設(shè)定為40～150gf/cm2。因此，在噴沙處理后不會(huì)對(duì)表面3a造成損傷，所以，使用后的陶瓷加熱器1的熱均勻性返回使用前的初期狀態(tài)。因而能夠適當(dāng)?shù)卦倮锰沾杉訜崞?。另外，被處理物除陶瓷加熱器1以外，還可以適用于支架或靜電吸盤。
在以靜電吸盤為被處理物的場(chǎng)合，吸附力以及吸附時(shí)的與晶片接觸的程度恢復(fù)到使用前的狀態(tài)，溫度分布狀態(tài)正常，熱均勻性也與初期狀態(tài)一樣。
以下通過實(shí)施例進(jìn)一步具體說明。
實(shí)施例1首先，作為被處理物，準(zhǔn)備了大小為φ300mm的氮化鋁制的陶瓷加熱器1。使用該陶瓷加熱器1，通過CVD處理對(duì)10000枚晶片進(jìn)行了處理。其結(jié)果，與初期時(shí)相比較，加熱溫度500℃時(shí)的晶片熱均勻性降低了5℃。這里，所謂晶片熱均勻性是指，晶片上的最高溫度和最低溫度的差異，由于在陶瓷加熱器1上附著有堆積物，從而產(chǎn)生熱均勻性的降低。
對(duì)處理了這10000枚晶片的陶瓷加熱器1實(shí)施本發(fā)明的噴沙處理。
最初，如圖2所示，將陶瓷加熱器1載置于載置臺(tái)9上，使噴射機(jī)構(gòu)11下降，將噴嘴部17的下端保持在距離板材3的表面3a有100mm的高度。
然后，一邊使噴射機(jī)構(gòu)11向Y方向水平移動(dòng)，一邊使噴沙材料19從噴嘴部17噴出。這里，噴嘴部17彼此分別在X方向及Y方向間隔100mm配置，如圖4所示，板材3的表面3a中的噴沙材料19的分布范圍D形成為一邊為200mm的大致正方形。
將噴射機(jī)構(gòu)11保持在終端，使載置臺(tái)9向X方向滑動(dòng)5mm后，折回(-Y)方向并重復(fù)使其水平移動(dòng)的動(dòng)作，如圖5所示，噴嘴部17對(duì)板材3的相對(duì)移動(dòng)軌跡形成多個(gè)矩形形狀，在通路次數(shù)達(dá)到40次時(shí)結(jié)束噴射。
另外，板材3的表面3a中的每單位面積的噴射量在各部分均勻地設(shè)定。而且，供給一個(gè)噴嘴部17的噴沙材料19的每單位時(shí)間的供給量為2.67[g/sec]。
在以上的噴沙處理中的處理?xiàng)l件表示為表1。
表1

接下頁表1，接上頁

另外，將用表1中所示的條件實(shí)施了噴沙處理的陶瓷加熱器1配置在大氣中，將φ300mm的晶片載置在板材3的表面3a上，使加熱器的溫度上升到500℃，使用附帶TC的晶片測(cè)定了晶片表面上的溫度的最大值和最小值的差異。
如表1所示，根據(jù)本發(fā)明的條件，實(shí)施了噴沙處理的方法與比較例相比熱均勻性更好，陶瓷加熱器1的熱均勻性幾乎與使用前的新品狀態(tài)同等，可以充分再利用。
實(shí)施例2其次，作為被處理物，用已使用的φ300mm的靜電吸盤，以下面表2所示的條件在該靜電吸盤上實(shí)施了噴沙處理。
表2

接下頁表2，接上頁

將以表2的條件實(shí)施了噴沙處理的靜電吸盤，一邊用500W的燈在真空中進(jìn)行加熱一邊用Si晶片測(cè)定了吸附力。該吸附力與使用前的靜電吸盤相比較，測(cè)定了從使用前的靜電吸盤的吸附力減少成分。其結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，吸附力與使用前一樣，并且晶片的熱均勻性也與使用前一樣。
實(shí)施例3其次，作為被處理物，用已使用的φ200mm的支架，以下面表3所示的條件在該支架上實(shí)施了噴沙處理。
表3

接下頁表3，接上頁

以表3的條件進(jìn)行了噴沙處理的支架的表面3a上吸附帶并使其剝落，用SEM/EDS進(jìn)行了觀察。其結(jié)果，在以本發(fā)明例的條件進(jìn)行噴沙處理的場(chǎng)合，沒有檢測(cè)出噴沙材料19或堆積物，但在比較例的場(chǎng)合，檢測(cè)出了作為堆積物的成分的Al、F、Si、C。Al是作為靜電吸盤的成分的氮化鋁；F是CVD處理所使用的氣體發(fā)生源；還有，Si、C推測(cè)為噴沙材料19的成分。
實(shí)施例4其次，作為被處理物，用已使用的φ200mm的靜電吸盤，以下面表4所示的條件在該靜電吸盤上實(shí)施了噴沙處理。
表4

接下頁表4，接上頁

以表4的條件實(shí)施了噴沙處理的靜電吸盤上吸附有Si晶片，用粒子計(jì)數(shù)器測(cè)定了該Si晶片的里面的粒子量。
在以本發(fā)明例的條件實(shí)施了噴沙處理的場(chǎng)合，粒子量少。
另外，在以比較例的條件實(shí)施了噴沙處理的場(chǎng)合，相對(duì)本發(fā)明例，粒子量增加。推測(cè)為這是由于除了殘留在靜電吸盤的表面上噴沙材料19的粒子以外，靜電吸盤的表面受損傷，氮化鋁本身因脫粒等而粒子化，或者表面粗糙度過大而對(duì)晶片表面給與若干損傷。
再有，在比較例的一部分中，由于靜電吸盤沒有產(chǎn)生足夠的吸附力，難以吸附晶片，所以不能測(cè)定粒子量。
權(quán)利要求
1.一種噴沙處理方法，是在氮化鋁構(gòu)成的被處理物的表面上噴射噴沙材料，將附著在該表面上的堆積物除去，其特征在于，作為上述噴沙材料，使用碳化硅或氧化鋁構(gòu)成、且粒度為#400～#800的沙粒，將噴沙材料撞擊到被處理物表面時(shí)的壓力，即噴沙壓力設(shè)定為40～150gf/cm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴沙處理方法，其特征在于，將上述噴沙壓力設(shè)定為60～100gf/cm2
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴沙處理方法，其特征在于，將上述被處理物表面的每單位面積的噴沙材料的噴射量設(shè)定為1.4～4.3g/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴沙處理方法，其特征在于，將上述被處理物表面的每單位面積的噴沙材料的噴射量設(shè)定為1.7～2.8g/cm2。
全文摘要
本發(fā)明的噴沙處理方法，是在由氮化鋁構(gòu)成的被處理物的表面上噴射噴沙材料，將附著在該表面的堆積物除去，作為上述噴沙材料，使用碳化硅或氧化鋁構(gòu)成、且粒度為#400～#800的沙粒，將噴沙材料撞擊到被處理物表面時(shí)的壓力，即噴沙材料壓力設(shè)定為40～150gf/cm
文檔編號(hào)B24C7/00GK101092025SQ200710086128
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者菊泰二 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社