在现代集成电路制造中,灰化工艺加氟可有效地提高离子注入后去除光刻胶的能力;但同时,相对于灰氧去胶工艺,这种工艺的灰化率呈大幅度下跌趋势,且其气体扩散器的使用急速缩短,这对设备的产能和工艺成本均有较大影响。本文采用XPS(X射线光电子能谱)对应用在含氟去胶设备中的气体扩散器表面成分进行了分析,进而讨论了气体扩散器对含氟去胶设备灰化率降低的机理,并由此提出了气体扩散器表面氟钝化层生成的物理化学模型和保持灰化率的具体实施方案。研究表明:对于O-F接触过的气体扩散器,表面复合覆盖层最厚,主要为铝氟氢氧类化合物,这主要是由于氟易与表面氧化铝层反应所致;对于O-F接触的气体扩散器,由于氟对扩散器表面氧化铝层的侵蚀形成表面的疏松结构,易使下面的金属铝层曝露出来与等离子体的活性氧原子反应生成氧化铝,如此往复,即造成灰化工艺氧原子的不足,最终导致光刻胶灰化率的下降。基于以上结论,我们设计提出了一种针对新气体扩散器的表面预处理方法,以提高其在含氟去胶气氛中的抗氟侵蚀的能力,最终降低由此造成的灰化率的损失。具体方法为:先加强氧化层,然后用光刻胶生成保护层,以减小气体扩散器的表面积;而后再在低温下生长氟钝化层,以抵御氟的进一步侵蚀。试验对比验证表明:这种气体扩散器表面预处处方法确实能有效地保持含氟去胶设备的灰化率,从而提高去胶设备的产能;同时大大延长气体扩散器的使用寿命,降低工艺成本。