特開 2022-74074 表面処理装置及び表面処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022074074

(43)【公開日】2022-05-17

(54)【発明の名称】表面処理装置及び表面処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20220510BHJP

   B08B 5/02 20060101ALI20220510BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20220510BHJP

   C23C 14/22 20060101ALI20220510BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101H

B08B5/02 A

H01L21/304 645Z

C23C14/22 Z

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021175917

(22)【出願日】2021-10-27

(31)【優先権主張番号】10-2020-0143563

(32)【優先日】2020-10-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】518162784

【氏名又は名称】セメス カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ヨ，スン ナム

(72)【発明者】

【氏名】キム，スン イル

【テーマコード（参考）】

3B116

4K029

5F004

5F157

【Ｆターム（参考）】

3B116AA03

3B116AA47

3B116AB42

3B116BA06

3B116BB22

3B116BB46

3B116BB90

3B116CD42

3B116CD43

4K029BA02

4K029BA03

4K029BA43

4K029CA15

4K029DA05

5F004AA15

5F004AA16

5F004BB29

5F157BG12

5F157BG56

5F157BG86

5F157CC21

(57)【要約】

【課題】基板を処理する装置に使用される部品を効率的に洗浄することができる表面処理装置及び表面処理方法を提供する。
【解決手段】本発明はウエハのような基板を処理する装置に提供されて汚染された部品を被処理対象として、前記被処理対象の表面を処理する方法を提供する。一実施形態において、表面処理方法は、前記被処理対象が提供される雰囲気を真空に形成する段階と、前記被処理対象表面の汚染物に第１粒子を超音速に衝突させて前記被処理対象の表面を洗浄する段階と、を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理空間を提供するチャンバーと、
前記処理空間の内部を排気する排気ラインと、
前記処理空間に提供されて被処理対象を支持する支持部材と、
前記被処理対象に粒子又はガスを超音速に噴出可能に提供されるノズルと、
前記ノズルと前記被処理対象の位置を相対移動させる移動部材と、
前記ノズルに第１粒子を供給するメーン供給ラインと、を含む表面処理装置。

【請求項2】

前記第１粒子は、前記被処理対象のコーティング成分と同一であるか、或いは硬度が類似な成分のことで提供される請求項１に記載の表面処理装置。

【請求項3】

前記第１粒子は、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＹＡＧ、ＹＳＺ、及びＺｒ_２Ｏ_３の中でいずれか１つ以上のことで提供される請求項１に記載の表面処理装置。

【請求項4】

前記第１粒子は、原料粒子から顆粒化されて提供されるか、或いはパウダー状態に提供される請求項２又は請求項３に記載の表面処理装置。

【請求項5】

前記第１粒子は、数μm～１００μmのサイズを有する請求項４に記載の表面処理装置。

【請求項6】

前記第１粒子は、キャリヤーガスと共に供給される請求項１に記載の表面処理装置。

【請求項7】

前記ノズルに前記ガスを供給するガス供給ラインをさらに含む請求項１に記載の表面処理装置。

【請求項8】

前記ガス供給ラインは、前記メーン供給ラインに連結されて提供され、
前記第１粒子は、前記メーン供給ラインと連結された粒子供給ラインを通じて前記メーン供給ラインに供給される請求項７に記載の表面処理装置。

【請求項9】

制御器をさらに含み、
前記制御器は、
前記ノズルを通じて前記第１粒子を超音速に噴出するように制御する請求項７に記載の表面処理装置。

【請求項10】

制御器をさらに含み、
前記制御器は、
前記ノズルを通じて前記第１粒子を超音速に噴出するように制御し、前記被処理対象と前記ノズルが相対移動されるように制御して、前記第１粒子と前記被処理対象表面の汚染物を衝突させて前記汚染物を前記被処理対象の表面から除去し、
その後、前記第１粒子の供給を中断し、前記ノズルから前記ガスを噴出するように制御して前記被処理対象の表面に残留する残留物をブローする請求項８に記載の表面処理装置。

【請求項11】

制御器をさらに含み、
前記メーン供給ラインは、前記ノズルに前記第１粒子と同一であるか、或いは異なる第２粒子をさらに供給するように提供され、
前記制御器は、
前記ノズルを通じて前記第１粒子を超音速に噴出するように制御し、前記被処理対象と前記ノズルが相対移動されるように制御して、前記第１粒子と前記被処理対象の表面の汚染物を衝突させて前記汚染物を前記被処理対象の表面から除去し、
その後、前記第１粒子の供給を中断し、前記ノズルから前記ガスを噴出するように制御して前記被処理対象の表面に残留する残留物をブローし、
その後、前記ノズルから前記第２粒子を噴出するように制御して前記被処理対象の表面に前記第２粒子をコーティングする請求項１に記載の表面処理装置。

【請求項12】

前記被処理対象は、ウエハのような基板を処理する装置に提供される部品であり、Ｙ_２Ｏ_３コーティングされたアルミニウム素材である請求項１に記載の表面処理装置。

【請求項13】

ウエハのような基板を処理する装置に提供されて汚染された部品を被処理対象として、前記被処理対象の表面を処理する方法において、
前記被処理対象が提供される雰囲気を真空に形成する段階と、
前記被処理対象表面の汚染物に第１粒子を超音速に衝突させて前記被処理対象の表面を洗浄する段階と、を含む表面処理方法。

【請求項14】

前記第１粒子は、前記被処理対象のコーティング成分と同一であるか、或いは硬度が類似な成分のことで提供される請求項１３に記載の表面処理方法。

【請求項15】

前記第１粒子は、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＹＡＧ、ＹＳＺ、及びＺｒ_２Ｏ_３の中でいずれか１つ以上のことで提供される請求項１３に記載の表面処理方法。

【請求項16】

前記第１粒子は、原料粒子から顆粒化されて提供されるか、或いはパウダー状態に提供される請求項１４又は請求項１５に記載の表面処理方法。

【請求項17】

前記第１粒子は、数μm～１００μmのサイズを有する請求項１６に記載の表面処理方法。

【請求項18】

前記第１粒子は、キャリヤーガスと共に供給される請求項１３に記載の表面処理方法。

【請求項19】

前記被処理対象の表面を洗浄する段階の後、
前記第１粒子の供給を中断し、前記被処理対象の洗浄された表面にガスをブローして前記被処理対象表面に残留する残留物を除去する段階をさらに含む請求項１３に記載の表面処理方法。

【請求項20】

前記被処理対象表面に残留する残留物を除去する段階の後、
前記第１粒子と同一であるか、或いは異なる第２粒子を前記被処理対象の表面に衝突させて前記被処理対象の表面に前記第２粒子をコーティングする段階をさらに含む請求項１９に記載の表面処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はウエハのような基板を処理する装置に提供される部品の表面に付着された汚染物を除去し、表面を再生するための表面処理装置及び表面処理方法に係る。

【背景技術】

【0002】

ＡＰＳ（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｐｌａｓｍａ Ｓｐｒａｙ）コーティング膜は溶射コーティング（ＴｈｅｒｍａｌＳｐｒａｙ）膜としてＹ_２Ｏ_３等のようなセラミック素材を高温のプラズマ熱源で溶融させて、母材表面にコーティングする方法である。

【0003】

ＡＰＳ溶射コーティング方法によれば、溶融された粒子が母材と会って急激に冷却されながら、コーティング膜の内部と表面には気功（ｖｏｉｄ）層及び／又はクラック（Ｃｒａｃｋ）層が存在する短所がある。しかし、半導体工程で耐プラズマ耐食性環境に適合なＹ_２Ｏ_３膜を速く積層することができる長所があるので、ＡＰＳ溶射コーティングが広く採択されている。

【0004】

図１はアノダイジングしたアルミニウム合金の母材にＡＰＳ溶射コーティングした部品を乾式蝕刻（Ｄｒｙ Ｅｔｃｈ）工程で約６００時間使用した後の状態を撮影した写真である。ＡＰＳ溶射コーティングした部品を乾式蝕刻（Ｄｒｙ Ｅｔｃｈ）工程で使用する場合、工程ガスと副産物によってコーティング膜の外側にポリマー（Ｐｏｌｙｍｅｒ）層が残余物（Ｒｅｓｉｄｕｅｓ）で形成される。工程の初期にはポリマー層がＩＳＤ（Ｉｎ－Ｓｕｉｔｅ Ｄｒｙ Ｃｌｅａｎｉｎｇ）を通じて除去されるが、工程プロセス時間が累積されながら、付着対比除去率が低下され、コーティング膜内部の気功層及びクラック層まで反応膜が拡大される。

【0005】

その後、コーティング面の最外側が反応飽和状態に変異されれば、蝕刻率（Ｅｔｃｈ Ｒａｔｅ）にも影響を与えられて設備ＰＭ作業を進行するようになる。この時、分解した部品はコーティング膜の内部まで変性されて酸、アルカリケミカルを使用する時、コーティング膜の外にアノダイジング絶縁膜の損傷まで引き起こすことがあり得る。一般的に使用するポリッシングパッドを利用した洗浄法は物理的に表面に力を加えることによって、コーティング厚さの減少及び表面平均粗さの変化に影響を与える問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際特許公開第ＷＯ２０１４０４６４４８Ａ１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の一目的は基板を処理する装置に使用される部品を効率的に洗浄することができる表面処理装置及び表面処理方法を提供することにある。

【0008】

本発明の一目的は基板を処理する装置に使用される部品の洗浄で従来対比コーティング厚さの減少を減らすことができる表面処理装置及び表面処理方法を提供することにある。本発明の一目的は基板を処理する装置に使用される部品の洗浄後、連続的に部品をコーティングすることによって、部品の再生に所要される時間を減らすことができる表面処理装置及び表面処理方法を提供することにある。

【0009】

本発明の一目的は酸、アルカリケミカル処理のような化学的処理過程を利用しないことによって環境に優しい表面処理装置及び表面処理方法を提供することにある。

【0010】

本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

ウエハのような基板を処理する装置に提供されて汚染された部品を被処理対象として、前記被処理対象の表面を処理する装置を提供する。一実施形態において、表面処理装置は、処理空間を提供するチャンバーと、前記処理空間の内部を排気する排気ラインと、前記処理空間に提供されて被処理対象を支持する支持部材と、前記被処理対象に粒子又はガスを超音速に噴出可能に提供されるノズルと、前記ノズルと前記被処理対象の位置を相対移動させる移動部材と、前記ノズルに第１粒子を供給するメーン供給ラインと、を含む。

【0012】

一実施形態において、前記第１粒子は前記被処理対象のコーティング成分と同一であるか、或いは硬度が類似な成分のことで提供されることができる。

【0013】

一実施形態において、前記第１粒子はＹ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＹＡＧ、ＹＳＺ、及びＺｒ_２Ｏ_３の中でいずれか１つ以上のことで提供されることができる。

【0014】

一実施形態において、前記第１粒子は原料粒子から顆粒化されて提供されるか、或いはパウダー状態に提供されることができる。

【0015】

一実施形態において、前記第１粒子は数μm～１００μmのサイズを有することができる。

【0016】

一実施形態において、前記第１粒子はキャリヤーガスと共に供給されることができる。

【0017】

一実施形態において、前記ノズルに前記ガスを供給するガス供給ラインをさらに含むことができる。

【0018】

一実施形態において、前記ガス供給ラインは前記メーン供給ラインに連結されて提供され、前記第１粒子は前記メーン供給ラインと連結された粒子供給ラインを通じて前記メーン供給ラインに供給されることができる。

【0019】

一実施形態において、制御器をさらに含み、前記制御器は、前記ノズルを通じて前記第１粒子を超音速に噴出するように制御することができる。

【0020】

一実施形態において、制御器をさらに含み、前記制御器は、前記ノズルを通じて前記第１粒子を超音速に噴出するように制御し、前記被処理対象と前記ノズルが相対移動されるように制御して、前記第１粒子と前記被処理対象表面の汚染物を衝突させて前記汚染物を前記被処理対象の表面から除去し、その後、前記第１粒子の供給を中断し、前記ノズルから前記ガスを噴出するように制御して前記被処理対象表面に残留する残留物をブローすることができる。

【0021】

一実施形態において、前記メーン供給ラインは前記ノズルに前記第１粒子と同一であるか、或いは異なる第２粒子をさらに供給するように提供され、前記制御器は、前記ノズルを通じて前記第１粒子を超音速に噴出するように制御し、前記被処理対象と前記ノズルが相対移動されるように制御して、前記第１粒子と前記被処理対象表面の汚染物を衝突させて前記汚染物を前記被処理対象の表面から除去し、その後、前記第１粒子の供給を中断し、前記ノズルから前記ガスを噴出するように制御して前記被処理対象表面に残留する残留物をブローし、その後、前記ノズルから前記第２粒子を噴出するように制御して前記被処理対象の表面に前記第２粒子をコーティングすることができる。

【0022】

一実施形態において、前記被処理対象はウエハのような基板を処理する装置に提供される部品であり、Ｙ_２Ｏ_３コーティングされたアルミニウム素材であり得る。

【0023】

また、本発明はウエハのような基板を処理する装置に提供されて汚染された部品を被処理対象として、前記被処理対象の表面を処理する方法を提供する。一実施形態において、表面処理方法は、前記被処理対象が提供される雰囲気を真空に形成する段階と、前記被処理対象表面の汚染物に第１粒子を超音速に衝突させて前記被処理対象の表面を洗浄する段階と、を含む。
一実施形態において、前記第１粒子は前記被処理対象のコーティング成分と同一な成分のことで提供されることができる。

【0024】

一実施形態において、前記第１粒子はＹ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＹＡＧ、ＹＳＺ、及びＺｒ_２Ｏ_３の中でいずれか１つ以上のことで提供されることができる。

【0025】

一実施形態において、前記第１粒子は原料粒子から顆粒化されて提供されるか、或いはパウダー状態に提供されることができる。

【0026】

一実施形態において、前記第１粒子は数μm～１００μmのサイズを有することができる。

【0027】

一実施形態において、前記第１粒子はキャリヤーガスと共に供給されることができる。

【0028】

一実施形態において、前記被処理対象の表面を洗浄する段階の後、前記第１粒子の供給を中断し、前記被処理対象の洗浄された表面にガスをブローして前記被処理対象表面に残留する残留物を除去する段階をさらに含むことができる。

【0029】

一実施形態において、前記被処理対象表面に残留する残留物を除去する段階の後、前記第１粒子と同一であるか、或いは異なる第２粒子を前記被処理対象の表面に衝突させて前記被処理対象の表面に前記第２粒子をコーティングする段階をさらに含むことができる。

【発明の効果】

【0030】

本発明の一実施形態によれば、部品を効率的に洗浄することができる。

【0031】

本発明の一実施形態によれば、部品の洗浄で従来対比コーティング厚さの減少を減らすことができる。

【0032】

本発明の一実施形態によれば、部品の洗浄で従来対比表面平均粗さの変化を減らすことができる。

【0033】

本発明の一実施形態によれば、部品の洗浄後、連続的に部品をコーティングすることによって、部品の再生に所要される時間を減らすことができる。

【0034】

本発明の一実施形態によれば、酸、アルカリケミカル処理のような化学的処理過程を利用しないことによって、環境に優しい部品を再生することができる。

【0035】

本発明の効果が上述した効果によって限定されることはなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】アノダイジングしたアルミニウム合金の母材にＡＰＳ溶射コーティングした部品を乾式蝕刻（Ｄｒｙ Ｅｔｃｈ）工程で約６００時間使用した後の状態を撮影した写真である。

【図2】本発明の一実施形態による表面処理装置の概略的な構成図と表面処理装置に含まれるノズルの断面図を示した図面である。

【図3】本発明の一実施形態による表面処理方法を示したフローチャートである。

【図4】図２の実施形態による表面処理装置を利用して部品の表面を洗浄する段階を示した図面である。

【図5】図２の実施形態による表面処理装置を利用して部品の表面をブローする段階を示した図面である。

【図6】図２の実施形態による表面処理装置を利用して部品の表面をコーティングする段階を示した図面である。

【図7】本発明の様々な実施形態に係って部品の表面を洗浄したことを撮影した写真である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることとして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている。

【0038】

図２は本発明の一実施形態による表面処理装置の概略的な構成図と表面処理装置に含まれるノズルの断面図を示した図面である。図２を参照して一実施形態による表面処理装置に対して説明する。表面処理装置はノズル１１０、移動部材１２０、及び制御器２００を含む。表面処理装置は被洗浄対象１０を支持する支持台（図示せず）を含むことができ、表面処理装置は処理空間を提供するチャンバー（図示せず）を含み、チャンバー（図示せず）の処理空間は真空雰囲気に提供されることができる。例えば、チャンバー１００の処理空間は排気ライン（図示せず）と連結されて排気ライン（図示せず）に連結された真空ポンプ（図示せず）を通じて処理空間内の雰囲気を排気して処理空間内雰囲気を真空に形成することができる。被洗浄対象１０を真空雰囲気に置き、真空雰囲気で被洗浄対象１０を処理することができる。

【0039】

ノズル１１０は移動部材１２０に直接又は間接的に結合されて、Ｘ軸、Ｙ軸、又はＺ軸に移動できるように提供される。例えば、移動部材１２０はＸ軸、Ｙ軸、又はＺ軸に移動可能に提供されるムービングステージで提供されることができる。又は移動部材１２０はロボットアームで提供されることができる。

【0040】

一方、移動部材１２０はノズル１１０と直接又は間接的に結合される形態を図示したが、移動部材は被処理対象１０を移動させることによって、ノズル１１０と被処理対象１０の位置を相対移動させるように構成してもよい。例えば、移動部材は被処理対象１０を支持する支持部材（図示せず）をＸ軸、Ｙ軸、又はＺ軸に移動するように構成してノズル１１０と被処理対象１０の位置を相対移動させることができる。

【0041】

ノズル１１０は超音速ノズルに提供され、後述する洗浄粒子を超音速に噴射する。超音速ノズルに対しては公知された様々な文献を通じて参照されることができる。ノズル１１０は被洗浄対象１０の洗浄面に向かって位置されることができる。被洗浄対象１０には汚染物２０が蒸着されて膜を形成している。

【0042】

ノズル１１０はメーン供給ライン１３１と連結される。メーン供給ライン１３１は粒子供給ライン１３２及びガス供給ライン１３５と連結される。粒子供給ライン１３２はノズル１１０に洗浄粒子１を供給する。粒子供給ライン１３２の端部には洗浄粒子貯蔵部材１４０が提供されることができる。洗浄粒子貯蔵部材１４０はホッパー形状に提供されることができる。粒子供給ライン１３２は洗浄粒子貯蔵部材１４０の下端に連結されることができる。洗浄粒子貯蔵部材１４０はキャリヤーガス供給ライン１３４と連結されることができる。キャリヤーガス供給ライン１３４は洗浄粒子貯蔵部材１４０にキャリヤーガスを供給することができる。キャリヤーガスはノズル１１０に供給される洗浄粒子をキャリヤーすることができる。キャリヤーガス供給ライン１３４はキャリヤーガス供給源１５０と連結されることができる。キャリヤーガスはエア又は不活性ガスで提供されることができる。ガス供給ライン１３５はノズル１１０にガスを供給する。ガス供給ライン１３５はガス供給源１６０と連結されることができる。メーン供給ライン１３１にはメーンバルブ１３１ａが設置されることができる。粒子供給ライン１３２には第１バルブ１３２ａが設置されることができる。ガス供給ライン１３５には第２バルブ１３５ａが設置されることができる。キャリヤーガス供給ライン１３４には第３バルブ１３４ａが設置されることができる。キャリヤーガス供給ライン１３４にはヒーター１３８が設置されて供給されるキャリヤーガスを設定温度に加熱することができる。メーンバルブ１３１ａと第１バルブ１３２ａと第２バルブ１３５ａと第３バルブ１３４ａは単純に開閉バルブで提供されることができるが、流量調節が可能な流量調節バルブで提供されてもよい。

【0043】

一方、図示しなかったが、メーン供給ライン１３１と粒子供給ライン１３２とガス供給ライン１３５とキャリヤーガス供給ライン１３４の各々には流量計が提供されることができる。

【0044】

制御器２００はメーンバルブ１３１ａ、第１バルブ１３２ａ、第２バルブ１３５ａ、第３バルブ１３４ａ、そして移動部材１２０を制御することができる。

【0045】

洗浄粒子１はノズル１１０を通過して超音速に噴射される。洗浄粒子１は顆粒状（ｇｒａｎｕｌｅ）又はパウダーで提供されることができる。例えば、洗浄粒子１はＹ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＹＡＧ、ＹＳＺ、又はＺｒ_２Ｏ_３等が選択されることができる。上述したことの以外にも洗浄粒子１は被洗浄対象１０のコーティング膜と類似な硬度値を有する粒子で提供されることができる。類似な硬度値と関連して、被洗浄対象１０のコーティング膜がＹ_２Ｏ_３であれば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＹＡＧ、ＹＳＺ、又はＺｒ_２Ｏ_３等が被洗浄対象１０のコーティング膜の硬度値と類似である。洗浄粒子１は１種以上が選択されることができ、１種以上の洗浄粒子が分離されて供給されることができる。仮に、１種以上の洗浄粒子を分離して供給する場合、メーン供給ライン１３１に連結される各々異なる洗浄粒子を供給する追加の供給ラインをさらに提供することができる。

【0046】

洗浄粒子１は顆粒化されて提供されることができる。表面処理装置は原料粒子を顆粒化する構成を含んでもよい。原料粒子の直径は数μmであり、原料粒子が顆粒化されて成された洗浄粒子１の直径は数十μmであり得る。例えば、洗浄粒子１の直径（サイズ）は数μm～１００μmであり得る。好ましくは、洗浄粒子１の直径（サイズ）は２０乃至５０μmであり得る。原料粒子が顆粒化されてサイズが大きくなれば、衝突エネルギーを増幅させることができる。洗浄粒子１はコーティング膜と汚染膜の硬度に応じて粒子のサイズと形状が異なりに設定されることができる。

【0047】

図３は本発明の一実施形態による表面処理方法を示したフローチャートである。図３を参照して一実施形態による表面処理方法を説明する。

【0048】

一実施形態による表面処理方法は洗浄対象部品を分解する段階（Ｓ１０）、真空で超音速ノズル１１０を通じて洗浄粒子を噴射して洗浄対象部品を洗浄する段階（Ｓ２０）、洗浄された部品に対してガスをブローして、洗浄された部品表面のダストを除去する段階（Ｓ３０）、洗浄された部品の表面を再コーティングする段階（Ｓ４０）を含む。

【0049】

図４は図２の実施形態による表面処理装置を利用して部品の表面を洗浄する段階を示した図面である。図５は図２の実施形態による表面処理装置を利用して部品の表面をブローする段階を示した図面である。図６は図２の実施形態による表面処理装置を利用して部品の表面をコーティングする段階を示した図面である。図３に図４乃至図６を順次的にさらに参照して表面処理装置を利用した表面処理方法を説明する。

【0050】

洗浄対象部品である被洗浄対象１０は基板処理装置から分解されて表面処理装置に提供される。被洗浄対象１０はアノダイジングしたアルミニウム合金の母材にＹ_２Ｏ_３をＡＰＳ溶射コーティングした部品であり得る。被洗浄対象１０は工程の進行に応じる汚染物２０が蒸着されている。汚染物２０はポリマー系列であり得る。

【0051】

図４を参照すれば、メーンバルブ１３１ａと第１バルブ１３２ａと第３バルブ１３４ａを開放し、第２バルブ１３５ａを閉鎖して、被洗浄対象１０の汚染された表面に洗浄粒子１を超音速に噴射する。洗浄粒子１と表面の衝突エネルギーは真空雰囲気で微細に調整が可能である。洗浄粒子１と汚染物２０は互いに衝突されて汚染物２０が被洗浄対象１０の表面から離れて行く。

【0052】

一方、洗浄粒子１の又は洗浄粒子１の周辺温度が上昇すれば、洗浄粒子１の運動エネルギーが高くなることができる。したがって、洗浄粒子１の温度制御又は洗浄粒子１と共に供給するキャリヤーガスの温度を制御して洗浄力を調節することができる。

【0053】

図５を参照すれば、メーンバルブ１３１ａと第２バルブ１３５ａを開放し、第１バルブ１３２ａと第３バルブ１３４ａを閉鎖して、被洗浄対象１０の洗浄された表面にガスをブローすることによって、被洗浄対象１０の洗浄された表面に残留するダストをブローする。ガスはキャリヤーガスと同種のガスであり、不活性ガス又はエアであり得る。本発明の実施形態によれば、洗浄粒子１としてアルゴン又は二酸化炭素のような微粒子ではなく、コーティング膜の表面と類似な硬度を有するパウダーを使用することによって、汚染物２０と衝突の後に昇華されない。昇華されなく、被洗浄対象１０の表面に残留する洗浄粒子１及び汚染物の残留物はガスブローを通じて被洗浄対象１０の表面から除去されることができる。ブローされた残留物は排気ライン（図示せず）を通じて排気されることができる。

【0054】

図６を参照すれば、メーンバルブ１３１ａと第１バルブ１３２ａと第３バルブ１３４ａを開放し、第２バルブ１３５ａを閉鎖して、被洗浄対象１０の洗浄された表面に洗浄粒子１を噴射する。本段階で洗浄粒子１はコーティング粒子として機能する。

【0055】

洗浄粒子１周辺の雰囲気又はキャリヤーガスの温度と、ノズル１１０の洗浄粒子１の噴射圧力と、洗浄粒子１の粒子サイズを制御して被洗浄対象１０の洗浄された表面に洗浄粒子１を蒸着させる。図６の実施形態ではコーティング粒子で提供される粒子を洗浄粒子１と同一な粒子で説明したが、コーティング粒子は洗浄に使用された洗浄粒子とは異なる粒子で提供されることができる。上述したように、ノズル１１０を通じて２種以上の粒子を分離して供給する場合、メーン供給ライン１３１に連結される各々異なる粒子を供給する追加の供給ラインをさらに提供することができる。

【0056】

図７は本発明の様々な実施形態に係って部品の表面を洗浄したことを撮影した写真である。

【0057】

第１洗浄領域、第２洗浄領域及び第３洗浄領域は各々異なる条件で洗浄を進行して、全て洗浄力があることと確認された。

【0058】

第１洗浄領域はＹ_２Ｏ_３粒子を洗浄粒子とし、クリーンドライエア（ＣＤＡ）をキャリヤーガスとして５０回スプレーしたことである。ＣＤＡは３０ｓｌｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｌｉｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）で供給した。第１洗浄領域のコーティング厚さは１０μmが減少されたことと確認される。

【0059】

第２洗浄領域はＹ_２Ｏ_３粒子を洗浄粒子とし、クリーンドライエア（ＣＤＡ）をキャリヤーガスとして１００回スプレーしたことである。ＣＤＡは３０ｓｌｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｌｉｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）に供給した。第２洗浄領域のコーティング厚さは１２μmが減少されたことと確認される。第２洗浄領域で洗浄粒子１を１００回スプレーしたが、コーティング厚さの減少は大きく行われなく、汚染物のみが除去されることと確認される。

【0060】

第３洗浄領域はＡｌ_２Ｏ_３粒子を洗浄粒子とし、クリーンドライエア（ＣＤＡ）をキャリヤーガスとして５０回スプレーしたことである。ＣＤＡは３０ｓｌｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｌｉｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）に供給した。第１洗浄領域のコーティング厚さは４μmが減少されたことと確認される。

【0061】

洗浄の後、Ｙ_２Ｏ_３粒子をコーティング粒子とし、クリーンドライエア（ＣＤＡ）をキャリヤーガスとして、洗浄された表面をコーティングすることができる。一例として、コーティング粒子は数μm以下の粒子を有する粉末で提供されることができ、コーティング粒子が貯蔵される粒子貯蔵部材と洗浄粒子が貯蔵される粒子貯蔵部材は異なりに提供されることができる。

【0062】

本発明の実施形態によれば、従来のポリッシング洗浄方法と比較してコーティング厚さの減少が著しく少ない。例えば、実験によれば、ポリッシングによる場合、コーティング厚さが２０μm減少された反面、本発明の実施形態による時、図７の第２洗浄領域ではコーティング厚さは１２μmが減少された。したがって、部品のコーティング性能をより長く維持することができる。また、本発明の実施形態によれば、粒子のサイズ、粒子の種類、噴射速度を制御することによって、ノズルを通じて供給される粒子を洗浄粒子及びコーティング粒子に適用可能し、したがって被洗浄対象の表面洗浄の後に連続的に蒸着が可能して生産性が向上されることができる効果がある。

【0063】

また、本発明の実施形態によれば、洗浄段階の後、コーティング段階を遂行することによって、損失された厚さに対する補償及び元のコーティング膜の表面照度を維持して、半導体プロセスチャンバー装着の時、初期条件に適合してハンティング発生を最小化させることができる。

【0064】

以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲、及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。

【符号の説明】

【0065】

１ 洗浄粒子
１０ 被洗浄対象
２０ 汚染物
１１０ ノズル
１２０ 移動部材
１３８ ヒーター
１４０ 洗浄粒子貯蔵部材
１５０ キャリヤーガス供給源
２００ 制御器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】