JP2859081B2 - Wet processing method and processing apparatus - Google Patents

Wet processing method and processing apparatus

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JP2859081B2
JP2859081B2 JP5105991A JP10599193A JP2859081B2 JP 2859081 B2 JP2859081 B2 JP 2859081B2 JP 5105991 A JP5105991 A JP 5105991A JP 10599193 A JP10599193 A JP 10599193A JP 2859081 B2 JP2859081 B2 JP 2859081B2
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electrolysis
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秀充 青木
務 中島
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工業製品、医薬製品等
の材料処理プロセスに用いられるウェット処理方法およ
び処理装置に関し、特に半導体装置製造プロセスに有効
なウェット処理方法および処理装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wet processing method and a processing apparatus used in a material processing process for industrial products, pharmaceutical products, and the like , and is particularly effective for a semiconductor device manufacturing process.
And a wet processing method .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境問題が新しい環境問題と
して各方面の関心を集めている。近代工業が盛んにな
り、工業廃棄物、医薬廃棄物や工業排水等が地球環境へ
放出され地球規模での環境問題を引き起こしている。特
に、工業製品や医薬製品を製造するプロセスにおいて、
洗浄またはエッチング、後処理する場合、塩素等のハロ
ゲンやフロンを含む溶液、塩酸等の酸性溶液やアルカリ
溶液、またはハロゲンやフロンを含むガスを用いて処理
が行われてきた。一方、市水を電気分解し、NaやCa
濃度が高いアルカリイオン水を生成し、健康飲料水とし
て利用したり、酸性イオン水を美容、洗顔水として利用
する装置は古くから市販されている。
2. Description of the Related Art In recent years, global environmental problems have attracted interest in various fields as new environmental problems. 2. Description of the Related Art Modern industries have become active, and industrial wastes, medical wastes, industrial wastewaters, and the like have been released into the global environment, causing environmental problems on a global scale. Especially in the process of manufacturing industrial and pharmaceutical products,
In the case of cleaning, etching, and post-processing, the processing has been performed using a solution containing halogen or chlorofluorocarbon, an acidic solution or an alkaline solution such as hydrochloric acid, or a gas containing halogen or chlorofluorocarbon. On the other hand, city water is electrolyzed and Na and Ca
Devices that generate high-concentration alkaline ionized water and use it as health drinking water, and that use acidic ionized water as beauty and face wash have been commercially available since ancient times.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来、洗浄処理等で用
いられてきた塩素等のハロゲンやフロンを含む溶液、塩
酸等の酸性溶液やアルカリ溶液、またはハロゲンやフロ
ンを含むガスによって処理を施した場合には、ハロゲン
化合物やフロン化合物等が形成され、処理が難しい産業
廃棄物を生み出すことになる。一方、近年の半導体集積
回路を構成する素子の微細化に伴い、損傷がなく、平滑
で清浄な半導体ウエハの表面に対する必要性がますます
大きくなってきている。平滑化は、コロイド状シリカを
含む溶液にて研磨することで得られる。この溶液を用い
て研磨を施した後、ウエハ表面にコロイド状シリカが残
留するが、この残留コロイド状シリカの除去方法とし
て、ウエハが乾燥する前に第四アルキルアンモニウム塩
の水溶液(例えば、アンモニア水と過酸化水素水からな
る混合溶液、pH10以上)を用いて洗浄・除去する方
法が知られている(特公昭56−45295号公報参
照)。しかしながら、ここで用いられているコロイド状
シリカは、ウエハ表面で本工程を終えた後、乾燥する
と、第四アルキルアンモニウム塩の水溶液(例えば、ア
ンモニア水と過酸化水素水からなる混合溶液)を用いて
洗浄・除去することが困難になる。長時間、上記溶液に
て処理することで除去効果が得られる可能性はあるが、
アルミニウムはこの溶液に溶解するため金属表面が露出
しているような埋め込みには適用できない。また、アル
ミニウム配線部分が層間膜で覆われている場合も層間膜
のピンホールから洗浄溶液が浸透するため、アルミニウ
ムを侵食する恐れがある。さらには、特に半導体製造工
程において用いられる重金属がシリコンウエハ上に汚染
物として付着することによっておこる短絡等の問題や、
エッチングガスとして用いられている塩素系ガスが基板
上に残存する問題も生じている。これらを除去し、かつ
アルミニウムを侵食しないような洗浄溶液を得ることは
現存の技術では非常に困難である。本発明は、このよう
な従来の問題点を解決しうるウェット処理方法および処
理装置を提供することを目的とする。
Conventionally, a treatment is performed using a solution containing halogen or chlorofluorocarbon such as chlorine, an acid solution or an alkaline solution such as hydrochloric acid, or a gas containing halogen or chlorofluorocarbon which has been used in a cleaning process or the like. In such a case, a halogen compound or a chlorofluorocarbon compound is formed, thereby producing industrial waste which is difficult to treat. On the other hand, with the recent miniaturization of elements constituting a semiconductor integrated circuit, there is an increasing need for a smooth and clean semiconductor wafer surface without damage. Smoothing can be obtained by polishing with a solution containing colloidal silica. After polishing using this solution, colloidal silica remains on the wafer surface. As a method for removing the residual colloidal silica, an aqueous solution of a quaternary alkyl ammonium salt (for example, aqueous ammonia) is used before the wafer is dried. And a hydrogen peroxide solution (pH 10 or more) (see JP-B-56-45295). However, the colloidal silica used here is dried using an aqueous solution of a quaternary alkylammonium salt (for example, a mixed solution of aqueous ammonia and aqueous hydrogen peroxide) after the completion of this step on the wafer surface. Cleaning and removal becomes difficult. There is a possibility that the removal effect can be obtained by treating with the above solution for a long time,
Aluminum dissolves in this solution and is not applicable for embedding where the metal surface is exposed. Also, when the aluminum wiring portion is covered with the interlayer film, the cleaning solution permeates through the pinholes in the interlayer film, so that the aluminum wiring may be eroded. In particular, semiconductor manufacturing
Metal used in the process contaminates silicon wafers
Problems such as short-circuits caused by adhering as objects,
The chlorine-based gas used as the etching gas is the substrate
There are also problems that remain above. Remove these, and
Obtaining a cleaning solution that does not attack aluminum
It is very difficult with existing technologies. An object of the present invention is to provide a wet processing method and a processing apparatus that can solve such conventional problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、水を電気分解
することによって生成される新しいOH - イオン水を供
給して半導体表面上のコロイド状シリカを洗浄・除去す
ること、または水を電気分解することによって生成され
る新しいH + イオン水を供給して半導体表面上の重金属
汚染物を洗浄・除去することを特徴とするウェット処理
方法である。本方法においては、水の電気分解は、水に
電気分解効率を高める物質を添加した状態で行われるこ
と、および陽極と陰極間に高電解強度を印加して行われ
ることが好ましく、また直流電源の電解電流強度および
/または電気分解効率を高める物質の添加量を調整する
ことにより、H+ 濃度およびOH- 濃度を制御しつつ行
うことが好ましい
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides new OH - ion water produced by electrolyzing water.
To clean and remove colloidal silica on the semiconductor surface
Produced by electrolysis of water
Metals on Semiconductor Surface by Supplying New H + Ion Water
This is a wet treatment method characterized by washing and removing contaminants . In the present method, the electrolysis of water is preferably performed in a state where a substance that enhances electrolysis efficiency is added to water, and high electrolysis strength is applied between the anode and the cathode. by adjusting the addition amount of substances which increase the electrolysis current intensity and / or electrolysis efficiency, H + concentration and OH - it is preferably performed while controlling the concentration.

【0005】また、この方法を実施するための処理装置
は、電気分解用水槽に供給される水に電気分解効率を高
める物質を添加する物質添加システムを備えた純水導入
管と、内部にH+イオン水とOH-イオン水を分離する多
孔質膜が設けられ、前記導入管から導入された純水を電
気分解する電気分解用水槽と、該電気分解用水槽内に前
記多孔質膜を介して設けられた電極対と、該電極対に直
流電流を供給する直流電源と、前記電気分解用水槽で得
られたH+イオン水とOH-イオン水をそれぞれ別々に貯
溜すると共に、その中で被処理物を処理する処理水槽と
を備えてなることを特徴とする。本装置においては、処
理水槽のpH値を測定し、直流電源の電解電流強度およ
び/または電気分解効率を高める物質の添加量を調整す
ることにより、処理水槽中のH+濃度およびOH-濃度を
制御するpH濃度制御システムが備えられていることが
好ましく、また、処理水槽で使用された廃液を貯溜する
廃液貯水槽と、該廃液貯水槽の上澄み液を純水にする淨
水器およびイオン交換器とを備え、得られた純水は純水
導入管を通して再利用されることが好ましい。
[0005] Further, a processing apparatus for carrying out this method includes a pure water introduction pipe provided with a substance addition system for adding a substance for increasing the electrolysis efficiency to water supplied to the electrolysis water tank, and an H 2 inside. A porous membrane for separating + ion water and OH ion water is provided, and an electrolysis water tank for electrolyzing pure water introduced from the introduction pipe; and a porous membrane in the electrolysis water tank via the porous membrane. an electrode pair provided Te, a DC power source for supplying a direct current to the electrode pairs, the H + ion water obtained by electrolysis tanks and OH - ion water as well as reservoir respectively separately, in which A treatment water tank for treating an object to be treated. In the present apparatus measures the pH value of the treating tank, by adjusting the amount of substances which increase the electrolysis current intensity and / or electrolysis efficiency of the DC power source, H + concentration and OH in the treated water tank - the concentration It is preferable that a pH concentration control system for controlling is provided, and a waste liquid storage tank for storing waste liquid used in the treatment water tank, a water purifier for purifying a supernatant liquid of the waste liquid storage tank with pure water, and ion exchange It is preferable that the obtained pure water is reused through a pure water introduction pipe.

【0006】[0006]

【作用】本発明における処理方法は、従来から用いられ
てきた、ハロゲンやフロンを含む溶液、酸性溶液やアル
カリ溶液、または、ハロゲンやフロンを含むガスを用い
ることなく、工業製品、医薬製品の材料処理を行うこと
ができ、特に半導体製品の洗浄に有効である。本処理方
法によれば、常時新しく供給されるH+イオン水で処理
することにより、半導体製造工程で用いられるシリコン
ウエハ上の重金属汚染物が除去される。これは、重金属
がアルカリ性洗浄水中でOH基を配位子にもつ錯イオン
になりやすいため、ウエハ表面に吸着しやすいが、H+
イオン水は重金属とこのような錯イオンを形成しないた
め、ウエハ表面に吸着しにくいためである。
The treatment method of the present invention can be applied to industrial products and pharmaceutical products without using a conventionally used solution containing halogen or chlorofluorocarbon, an acidic solution or an alkaline solution, or a gas containing halogen or chlorofluorocarbon. Processing can be performed, and it is particularly effective for cleaning semiconductor products . According to this processing method, heavy metal contaminants on a silicon wafer used in a semiconductor manufacturing process are removed by always performing processing with newly supplied H + ion water. This is because heavy metals OH groups in alkaline wash water tends to complex ion with a ligand, easily adsorbed on the surface of the wafer but, H +
This is because ionic water does not form such complex ions with heavy metals, and thus is not easily adsorbed on the wafer surface.

【0007】また、本処理方法は、電気分解時に直流電
流を調整すること、あるいは電気分解効率を高める物質
の添加量を調整することによって、生成する水のpH値
を制御することができる。この場合、金属材料は、プル
ベーダイヤグラムによれば、一定範囲のpH(例えば、
Fe:pH3〜10)で安定であるが、これより、pH
が大きい場合や小さい場合には金属材料は溶解(エッチ
ング)する。従って、工業製品や医薬製品を製造するプ
ロセス、特に半導体製品の製造プロセスにおいて、残留
塩素等の残留ハロゲン物を除去する場合、H+イオン水
を用いて、規定範囲内のpHで処理すれば、金属材料部
分にダメージを与えることなく残留物除去ができる。た
とえば、半導体製造工程におけるアルミニウム合金膜の
微細加工では、塩素系のガスプラズマにてエッチングを
施すが、エッチング後、残留する塩素をH+イオン水に
てHC1の形で除去し、その後活性になっているアルミ
ニウム表面をOH-イオン水にて処理し、アルミニウム
表面を安定化させることができる。この処理方法では、
従来から用いられている純水によるウェット処理に比
べ、腐食防止効果が大きく、加工されたアルミニウム膜
や下地膜へのダメージが少ない。また、ガスアッシング
処理に比べ、アルミニウム表面で直接対流を起こすた
め、配線膜の側面や表面に残留している塩素の除去効果
が大きい。また、規定範囲を越えるpHで金属材料を処
理する場合は、エッチング溶液として利用できる。例え
ば、従来からHC1や燐酸等で金属材料のウェットエッ
チングが行われてきたが、これらにかわる溶液として利
用できる。
[0007] In the present treatment method, the pH value of the generated water can be controlled by adjusting the direct current during electrolysis or by adjusting the amount of a substance that increases the electrolysis efficiency. In this case, according to the Purvey diagram, the metal material has a certain range of pH (for example,
Fe: pH 3 to 10) and stable.
If is large or small, the metal material dissolves (etches). Therefore, in the process of manufacturing industrial products and pharmaceutical products, in particular , in the process of manufacturing semiconductor products, when removing residual halogens such as residual chlorine, using H + ion water, if treated at a pH within a specified range, The residue can be removed without damaging the metal material portion. For example, in the microfabrication of an aluminum alloy film in a semiconductor manufacturing process, etching is performed using chlorine-based gas plasma. After etching, residual chlorine is removed in the form of HC1 using H + ionized water, and then activated. The treated aluminum surface can be treated with OH - ionized water to stabilize the aluminum surface. In this processing method,
Compared to conventionally used wet processing using pure water, the effect of preventing corrosion is large, and damage to the processed aluminum film and the underlying film is small. In addition, since convection occurs directly on the aluminum surface as compared with the gas ashing process, the effect of removing chlorine remaining on the side surface and the surface of the wiring film is large. When a metal material is treated at a pH exceeding a specified range, it can be used as an etching solution. For example, conventionally, wet etching of a metal material with HC1, phosphoric acid, or the like has been performed, but it can be used as a solution instead of these.

【0008】また、水の電気分解にあたっては、電気分
解効率を高める物質を添加した状態で電気分解を行うこ
とで、純水の抵抗値が下がり、生成効率が向上する。半
導体製造工程等の、重金属による汚染が問題となるプロ
セスでは、電気分解効率を高める物質としては二酸化炭
素または支持電解塩(第4アルキルアンモニウムとハロ
ゲン以外のカチオンの組み合わせ)が好適である。純水
の電気分解にてイオン水を生成する場合は電気分解の効
率を向上するため、陽極と陰極間に高電解強度を印加し
て行うのが好ましい。この時の電解強度としては103
〜104V/cm程度が適当である。また、本方法にて
処理を施す際には、処理に適当なH+濃度およびOH-
度は上記したように直流電源の電解電流強度および/ま
たは電気分解効率を高める物質の添加量を調整すること
により行うが、この他、処理水槽の温度および処理時間
を制御しつつ行うことが好ましい。さらに、本発明によ
れば使用済の廃液は、浄水器およびイオン交換器を通し
て純水とし、再利用することで水資源の有効活用を図る
ことができる。
In addition, in the electrolysis of water, the electrolysis is performed in a state in which a substance for increasing the electrolysis efficiency is added, so that the resistance value of pure water is reduced and the generation efficiency is improved. In a process such as a semiconductor manufacturing process in which contamination by heavy metals becomes a problem, carbon dioxide or a supporting electrolyte salt (combination of a quaternary alkylammonium and a cation other than halogen) is suitable as the substance for improving the electrolysis efficiency. When ionic water is generated by electrolysis of pure water, it is preferable to apply high electrolytic strength between the anode and the cathode in order to improve the efficiency of electrolysis. The electrolytic strength at this time is 10 3
A suitable value is about 〜1010 4 V / cm. When the treatment is performed by the present method, the H + concentration and the OH concentration appropriate for the treatment are adjusted by adjusting the amount of the substance that enhances the electrolytic current intensity of the DC power supply and / or the electrolysis efficiency as described above. In addition, it is preferable to perform the treatment while controlling the temperature of the treatment water tank and the treatment time. Further, according to the present invention, the used waste liquid is converted into pure water through a water purifier and an ion exchanger, and can be reused to effectively use water resources.

【0009】さらに、本発明におけるウェット処理方法
は、研磨または平滑化プロセス後に残留するコロイド状
シリカを除去することができ、特に、乾燥したコロイド
状シリカの洗浄・除去にも有効である。また、本処理に
用いられているイオン水は、電気分解にて一時的に過剰
なOH-イオンを生成しているため、不安定なイオンで
ある。従って、時間の経過とともに中性溶液に戻るた
め、層間膜のピンホールから浸透してもアルミニウム配
線を侵食することはない。さらに、従来から用いられて
きたアルカリ性溶液では、洗浄のため多量の溶液を消費
し、廃液処理に高いコストを要するうえ、環境汚染に対
しても問題を引き起こす恐れがある。これに対し、本洗
浄方法は、溶液を使用せずに処理を施すことができるた
め、プロセスコストを激減できるうえ、一時的にアルカ
リ性を示し、被処理物と反応して中性領域の溶液に戻る
ため、環境に対しても極めて優しいプロセスとなる。ま
た、本処理方法は、上記したように、電気分解時に直流
電流を可変することによって、生成する水のペーハー
(pH)値を制御することができるので、この点でもA
lを侵食しない範囲でコロイド状シリカ溶液の洗浄に適
用することが可能である。
Further, the wet treatment method of the present invention can remove colloidal silica remaining after the polishing or smoothing process, and is particularly effective for washing and removing dried colloidal silica. Further, the ionized water used in the present treatment is an unstable ion because an excessive OH - ion is temporarily generated by electrolysis. Therefore, the solution returns to the neutral solution with the passage of time, so that even if the aluminum solution penetrates through the pinhole of the interlayer film, it does not erode the aluminum wiring. Furthermore, the conventionally used alkaline solution consumes a large amount of solution for cleaning, requires high cost for waste liquid treatment, and may cause a problem for environmental pollution. On the other hand, the present cleaning method can perform processing without using a solution, so that the process cost can be drastically reduced, and it is also temporarily alkaline, reacts with the object to be treated, and forms a solution in a neutral region. Returning is a very environmentally friendly process. Further, as described above, the present treatment method can control the pH value of the generated water by varying the DC current during the electrolysis, so that the A
It can be applied to the washing of the colloidal silica solution within a range that does not erode l.

【0010】[0010]

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 実施例1 図1に本発明のウェット処理装置の概略構成図を示す。
図1の電気分解用水槽1に、イオン交換器9を通して生
成された純水を純水導入管から供給する。電気分解用水
槽1には、ポリシリコン等の多孔質膜2が隔膜として形
成されており、それぞれの水槽(1−A)、(1−B)
にはPtまたは炭素で形成された電極棒3a、3bが設
置されている。この電極棒3a、3bに可変型の直流電
源5を接続し、電解電流を流すことにより、陰極となる
電極3aがある水槽(1−A)にはOH-イオン水、陽
極となる電極3bがある水槽(1−B)にはH+イオン
水を生成する。生成したOH-イオン水は処理水槽6a
に、H+イオン水は処理水槽6bに取り出される。半導
体製造工程で代表的な被処理物となるSiウエハをウエ
ハキャリヤー7aまたは7bに入れて、処理水槽6aま
たは処理水槽6bに浸す。この場合、イオン水は常時S
iウエハに供給する流水形式をとる。処理水槽6aまた
は処理水槽6bからでた廃液は廃液貯水槽8に貯め、そ
の上澄み液は浄水器10とイオン交換器9を通して純水
にし、純水導入管から電気分解用水槽1に導入して再利
用する。Siウエハを洗浄する場合は、処理水槽6aの
OH-水や処理水槽6bのH+水のみで処理を施してもよ
く、また、OH-水処理の後H+水処理を施しても、H+
水処理の後OH-水で処理を施してもよい。また、イオ
ン交換器から供給された純水の抵抗値を下げ、電気分解
効率を高めるために、二酸化炭素をバブリングして供給
するか、もしくは酢酸アンモニウム等の支持電解塩を純
水に添加する物質添加システム11を設置する。更に、
処理水槽6a及び6bに設置したpHセンサ4a、4b
にてH+濃度及びOH-濃度を検知し、この結果をpH濃
度制御システム12を通して直流電源5の電解電流強度
や、物質添加システム11からの添加量にフィードバッ
クをかける。純水または高抵抗の水を電気分解する場合
は、電極3aと3bの間に高電解(1kv以上)を印加
することになるため、処理水槽6aおよび6bにはアー
ス用の電極棒(図示せず。)を設置しておくことが好ま
しい。
Next, an embodiment of the present invention will be described. Embodiment 1 FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a wet processing apparatus of the present invention.
Pure water generated through the ion exchanger 9 is supplied to the electrolysis water tank 1 of FIG. 1 from a pure water introduction pipe. A porous membrane 2 of polysilicon or the like is formed as a diaphragm in the electrolysis water tank 1, and the respective water tanks (1-A) and (1-B) are formed.
Are provided with electrode rods 3a and 3b made of Pt or carbon. By connecting a variable DC power supply 5 to these electrode rods 3a and 3b and flowing an electrolytic current, OH - ion water and an electrode 3b as an anode are placed in a water tank (1-A) having an electrode 3a as a cathode. H + ion water is generated in a certain water tank (1-B). The generated OH - ion water is treated in the treatment tank 6a.
Then, the H + ion water is taken out to the treated water tank 6b. An Si wafer, which is a typical object to be processed in a semiconductor manufacturing process, is placed in a wafer carrier 7a or 7b and immersed in the processing water tank 6a or 6b. In this case, the ion water is always S
It takes the form of running water to be supplied to the i-wafer. The waste liquid discharged from the treated water tank 6a or the treated water tank 6b is stored in a waste liquid storage tank 8, and the supernatant liquid is made into pure water through a water purifier 10 and an ion exchanger 9, and introduced into the electrolytic water tank 1 from a pure water introduction pipe. Reuse. When cleaning the Si wafer, the treatment may be performed only with the OH - water in the treatment water tank 6a or the H + water in the treatment water tank 6b, or the H + water treatment may be performed after the OH - water treatment. +
After the water treatment, treatment with OH - water may be performed. In addition, in order to reduce the resistance value of the pure water supplied from the ion exchanger and increase the electrolysis efficiency, a substance in which carbon dioxide is supplied by bubbling or a supporting electrolytic salt such as ammonium acetate is added to the pure water. The addition system 11 is installed. Furthermore,
PH sensors 4a, 4b installed in treated water tanks 6a and 6b
, The H + concentration and the OH concentration are detected, and the results are fed back to the electrolytic current intensity of the DC power supply 5 and the addition amount from the substance addition system 11 through the pH concentration control system 12. When pure water or high-resistance water is electrolyzed, a high electrolysis (1 kv or more) is applied between the electrodes 3a and 3b. Is preferably installed.

【0011】実施例2 次に、本発明によるウェット処理方法の一実施例を示
す。図2(a)は平滑化プロセス前の半導体装置の断面
図である。メタル配線21は、プラズマ酸化膜等の層間
絶縁膜22にて覆われ、該層間絶縁膜22は、段差部2
2aを有する。コロイダルシリカスラリを含む溶液を用
いて研磨することにより、段差部22aを除去し、層間
絶縁膜表面を平滑化した後の半導体装置断面図を図2
(b)に示す。上記平滑化プロセスの後、図2(b)に
示されるように、層間絶縁膜表面にはコロイダルシリカ
スラリ23が残留する。このウエハを実施例1に示した
ような装置によって生成したOH-イオン水の処理槽に
浸し、70℃で5〜10分間洗浄する。この場合、pH
は、9〜10程度に制御する。イオン水にて洗浄したウ
エハは、純水にて数分間処理を施す。イオン水の生成に
際しては、純水の電気分解効率を高めるため、二酸化炭
素をバブリングして供給するか、もしくは、酢酸アンモ
ニウム等の支持電解塩を純水に添加する。更に、処理槽
に設置したpHセンサーにてOH-濃度を検知し、pH
濃度を制御する。この場合の制御は、直流電源の電界電
流強度や、電解支持塩添加量にて行う。純水または高抵
抗の水を電気分解する場合は、電極間に高電界(1kV
以上)を印加する。
Embodiment 2 Next, an embodiment of a wet processing method according to the present invention will be described. FIG. 2A is a cross-sectional view of the semiconductor device before the smoothing process. The metal wiring 21 is covered with an interlayer insulating film 22 such as a plasma oxide film.
2a. FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device after the step 22a has been removed and the surface of the interlayer insulating film has been smoothed by polishing using a solution containing colloidal silica slurry.
(B). After the smoothing process, as shown in FIG. 2B, the colloidal silica slurry 23 remains on the surface of the interlayer insulating film. This wafer is immersed in a treatment tank of OH - ion water generated by the apparatus as shown in Example 1 and washed at 70 ° C for 5 to 10 minutes. In this case, the pH
Is controlled to about 9 to 10. The wafer washed with ion water is treated with pure water for several minutes. In order to increase the electrolysis efficiency of pure water, carbon dioxide is bubbled and supplied, or a supporting electrolyte salt such as ammonium acetate is added to the pure water to increase the electrolysis efficiency of the ionic water. Furthermore, the OH - concentration is detected by a pH sensor installed in the processing tank, and the pH is measured.
Control the concentration. The control in this case is performed based on the electric field current intensity of the DC power supply and the amount of electrolytic supporting salt added. When pure water or high-resistance water is electrolyzed, a high electric field (1 kV
Above).

【0012】[0012]

【発明の効果】工業製品や医薬製品を製造するプロセス
において、洗浄またはエッチング、後処理を行う場合、
ハロゲンやフロンまたはその化合物、あるいは難処理産
業廃棄物による汚染を引き起こしているが、本発明によ
れば、上記のような環境汚染を引き起こすことなく処理
が可能となり、特に半導体製品の製造プロセスにおいて
有効である。また、純水に電気分解効率を高める物質を
添加した場合も、それは微量で従来から利用されている
酸、アルカリ溶液の役目を果たすため、プロセスコスト
の大幅な減少ができるうえ、廃棄物の量を激減できる。
従って、地球環境へ放出され地球規模で引き起こされて
いる環境問題の根源となっている工業廃棄物、医薬廃棄
物や工業排水等を激減できる。また、処理廃液は純水と
して再利用することにより、水資源の有効活用にもな
る。さらに、本発明におけるウェット処理方法によれ
ば、半導体装置の製造において研磨または平滑化プロセ
ス後に残留するコロイド状シリカを除去することができ
る。この場合、本発明の処理方法は、乾燥したコロイド
状シリカの除去に対しても効果を有し、半導体装置に組
み込まれているメタル配線部分の侵食も引き起こさな
い。
[Effect of the Invention] In the process of manufacturing industrial products and pharmaceutical products, when cleaning, etching, and post-processing are performed
Halogen and Freon or its compounds, or cause pollution by difficult-to-treat industrial waste, according to the present invention, it is possible to treat without causing environmental pollution as described above, especially in the semiconductor product manufacturing process
It is valid . Also, when a substance that enhances electrolysis efficiency is added to pure water, it can serve as a small amount of acid and alkali solutions that have been conventionally used, greatly reducing process costs and reducing the amount of waste. Can be drastically reduced.
Therefore, it is possible to drastically reduce industrial waste, medical waste, industrial wastewater, and the like, which are released to the global environment and are a source of environmental problems caused on a global scale. Further, by reusing the treatment waste liquid as pure water, water resources can be effectively used. Further, according to the wet processing method of the present invention, it is possible to remove colloidal silica remaining after a polishing or smoothing process in the manufacture of a semiconductor device. In this case, the treatment method of the present invention is effective for removing dried colloidal silica, and does not cause erosion of the metal wiring portion incorporated in the semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるウェット処理装置の概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wet processing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明によるウェット処理方法の一例を説明す
るための半導体装置の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor device for explaining an example of a wet processing method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電気分解用水槽 1−A OH-イオン水水槽 1−B H+イオン水水槽 2 多孔質膜(隔膜) 3a 電極棒(陰極) 3b 電極棒(陽極) 4a,4b pHセンサ 5 直流電源 6a,6b 処理水槽 7a,7b ウエハキャリヤー 8 廃液貯水槽 9 イオン交換器 10 浄水器 11 物質添加システム 12 pH濃度制御システム 21 メタル配線 22 層間絶縁膜 22a 段差部 23 コロイダルシリカスラリ1 electrolysis tanks 1-A OH - ionized water aquarium 1-B H + ionized water tub 2 porous membrane (diaphragm) 3a electrode rod (cathode) 3b electrode rod (anode) 4a, 4b pH sensor 5 DC power source 6a, 6b Treated water tank 7a, 7b Wafer carrier 8 Waste liquid storage tank 9 Ion exchanger 10 Water purifier 11 Substance addition system 12 pH concentration control system 21 Metal wiring 22 Interlayer insulating film 22a Stepped portion 23 Colloidal silica slurry

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水を電気分解することによって生成される
新しいOH- イオン水を供給して半導体表面上のコロイ
ド状シリカを洗浄・除去することを特徴とするウェット
処理方法。
1. A wet treatment method comprising supplying fresh OH - ion water generated by electrolyzing water to wash and remove colloidal silica on a semiconductor surface.
【請求項2】水を電気分解することによって生成される
新しいH+ イオン水を供給して半導体表面上の重金属汚
染物を洗浄・除去することを特徴とするウェット処理方
法。
2. A wet processing method comprising supplying fresh H + ion water generated by electrolyzing water to wash and remove heavy metal contaminants on a semiconductor surface.
【請求項3】水の電気分解は、陽極と陰極間に高電解強
度を印加して行われる請求項1または2記載のウェット
処理方法。
Electrolysis wherein water is wet processing method according to claim 1 or 2, wherein is carried out by applying a high electric field intensity between the anode and the cathode.
【請求項4】電解強度が103 〜104 V/cmである
請求項記載のウェット処理方法。
4. A wet processing method according to claim 3, wherein the electrolytic strength of 10 3 ~10 4 V / cm.
【請求項5】水の電気分解は、水に電気分解効率を高め
る物質を添加した状態で行われる請求項1または2記載
のウェット処理方法。
5. The wet treatment method according to claim 1, wherein the electrolysis of water is performed in a state in which a substance that increases electrolysis efficiency is added to water.
【請求項6】直流電源の電解電流強度および/または電
気分解効率を高める物質の添加量を調整することによ
り、H+ 濃度およびOH- 濃度を制御しつつ行う請求項
のいずれかに記載のウェット処理方法。
6. An H + concentration and an OH concentration are controlled by adjusting the amount of a substance that enhances the electrolytic current intensity and / or the electrolysis efficiency of the DC power supply.
5. The wet treatment method according to any one of 5 .
【請求項7】電気分解効率を高める物質を添加した状態
で水を電気分解することによって生成される新しいH +
イオン水もしくはOH - イオン水を供給して半導体表面
を洗浄・除去するウェット処理方法において、金属材料
に影響のないようにpH値を制御したH+ イオン水を用
いて微細加工した金属膜上に残留するエッチングガスを
除去し、その後活性になっている前記金属膜表面をOH
- イオン水にて処理することを特徴とするウェット処理
方法。
7. A state in which a substance for improving electrolysis efficiency is added.
H + generated by electrolyzing water at
Supplying ion water or OH - ion water to the semiconductor surface
In the wet processing method for cleaning and removing the metal, the etching gas remaining on the finely processed metal film is removed by using H + ionized water whose pH value is controlled so as not to affect the metal material, and then activated. The surface of the metal film
- wet processing method, characterized by treating with ion water.
【請求項8】電気分解用水槽に供給される水に電気分解
効率を高める物質を添加する物質添加システムを備えた
純水導入管と、内部にH+ イオン水とOH- イオン水を
分離する多孔質膜が設けられ、前記導入管から導入され
た純水を電気分解する電気分解用水槽と、該電気分解用
水槽内に前記多孔質膜を介して設けられた電極対と、該
電極対に直流電流を供給する直流電源と、前記電気分解
用水槽で得られたH+イオン水とOH- イオン水をそれ
ぞれ別々に貯溜すると共に、その中で被処理物である半
導体材料を処理する処理水槽とを備えてなることを特徴
とするウェット処理装置。
8. A pure water introduction pipe provided with a substance addition system for adding a substance for improving electrolysis efficiency to water supplied to an electrolysis water tank, and H + ion water and OH - ion water are separated inside. A porous membrane is provided, an electrolysis water tank for electrolyzing pure water introduced from the introduction pipe, an electrode pair provided in the electrolysis water tank via the porous membrane, and the electrode pair. A DC power supply for supplying a DC current to the H + ion water and an OH ion water obtained in the electrolysis water tank are separately stored, and a half of the object to be treated is stored therein.
A wet treatment apparatus comprising: a treatment water tank for treating a conductor material .
【請求項9】処理水槽のpH値を測定し、直流電源の電
解電流強度および/または電気分解効率を高める物質の
添加量を調整することにより、処理水槽中のH+ 濃度お
よびOH- 濃度を制御するpH濃度制御システムが備え
られている請求項8記載のウェット処理装置。
9. measuring the pH value of the treating tank, by adjusting the amount of substances which increase the electrolysis current intensity and / or electrolysis efficiency of the DC power source, H + concentration and OH in the treated water tank - the concentration The wet treatment apparatus according to claim 8, further comprising a pH concentration control system for controlling.
【請求項10】処理水槽で使用された廃液を貯溜する廃
液貯水槽と、該廃液貯水槽の上澄み液を純水にする淨水
器およびイオン交換器とを備え、得られた純水は水の導
入管を通して再利用される請求項8または9に記載のウ
ェット処理装置。
10. A waste water storage tank for storing waste liquid used in a treatment water tank, a purifier for purifying supernatant liquid of the waste liquid storage tank and an ion exchanger, and the obtained pure water is water. The wet processing apparatus according to claim 8 , wherein the wet processing apparatus is reused through an introduction pipe.
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