JP3507590B2 - Wet processing method and processing apparatus - Google Patents

Wet processing method and processing apparatus

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JP3507590B2
JP3507590B2 JP17650295A JP17650295A JP3507590B2 JP 3507590 B2 JP3507590 B2 JP 3507590B2 JP 17650295 A JP17650295 A JP 17650295A JP 17650295 A JP17650295 A JP 17650295A JP 3507590 B2 JP3507590 B2 JP 3507590B2
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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、例えば、液晶表示装置
用ガラス基体のような極めて清浄な表面を得ることが求
められる電子部品等の被処理物のウエット処理方法及び
処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wet treatment method and treatment apparatus for an object to be treated such as a glass substrate for a liquid crystal display which is required to have an extremely clean surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】極めて清浄な表面を得ることが求められ
る電子部品等の被処理物のウエット処理について、LS
I製造に用いられるシリコンウエハのウエット処理を例
にして以下説明する。
2. Description of the Related Art For the wet treatment of an object to be treated such as an electronic component which is required to obtain an extremely clean surface, LS
I Wet processing of a silicon wafer used for manufacturing will be described below as an example.

【0003】LSI製造プロセスにおいては、シリコン
ウエハ上に例えばSiO2といった絶縁膜を形成し、絶
縁膜に所定のパターンの窓あけを行い絶縁膜下の金属シ
リコンを露出させた後ウエット処理し、目的に応じて、
-型あるいはn-型の元素を導入し、例えばAlなどの
金属配線を埋め込む工程を繰り返して素子を形成する。
In the LSI manufacturing process, an insulating film such as SiO 2 is formed on a silicon wafer, a predetermined pattern of windows is opened in the insulating film to expose metallic silicon under the insulating film, and then wet processing is performed. In response to the,
The element is formed by repeating the step of introducing a p type or n type element and embedding a metal wiring such as Al.

【0004】p-型あるいはn-型の元素を導入時あるい
は金属配線を埋め込む工程において、露出した金属シリ
コン表面に、例えば微粒子などの異物、金属、有機物、
自然酸化膜などの不純物が付着していると、例えば金属
−シリコンの配線不良、コンタクト抵抗の増大といった
素子特性の不良が生じる。したがって、LSI製造プロ
セスにおいては、表面ウエット処理工程は、高性能な素
子を製造するために非常に重要な工程であり、ウエハ表
面の付着不純物は可能な限り取り除く必要がある。
During the process of introducing the p - type or n - type element or the step of burying the metal wiring, foreign matter such as fine particles, metal, organic matter, etc. are exposed on the exposed metal silicon surface.
If impurities such as a natural oxide film are attached, defective element characteristics such as a metal-silicon wiring failure and an increase in contact resistance occur. Therefore, in the LSI manufacturing process, the surface wet treatment step is a very important step for manufacturing a high-performance element, and it is necessary to remove the adhered impurities on the wafer surface as much as possible.

【0005】従来、半導体ウエハのウエット処理は例え
ば以下の技術を用いて行われている。すなわち、硫酸過
酸化水素水混合溶液、塩酸過酸化水素水混合溶液、アン
モニア過酸化水素水混合液、フッ酸溶液、フッ化アンモ
ニウム溶液等の溶液、及び超純水を組み合わせて用い、
半導体表面の原子レベルでの平坦性を損なうことなく、
半導体表面に付着している有機物、微粒子、金属、自然
酸化物を除去する工程、例えば下記に一例的に示す工程
により行なわれる。
Conventionally, the wet processing of a semiconductor wafer has been performed by using, for example, the following technique. That is, a mixture of sulfuric acid / hydrogen peroxide water mixed solution, hydrochloric acid / hydrogen peroxide water mixed solution, ammonia / hydrogen peroxide water mixed solution, hydrofluoric acid solution, solution such as ammonium fluoride solution, and ultrapure water are used in combination,
Without compromising the flatness of the semiconductor surface at the atomic level,
The step of removing organic substances, fine particles, metals, and natural oxides adhering to the semiconductor surface, for example, the steps shown below as examples.

【0006】 (1)硫酸過酸化水素洗浄 (硫酸:過酸化水素水=4:1、体積比)130℃ 10分 (2)超純水洗浄 10分 (3)フッ酸洗浄(フッ酸0.5%) 1分 (4)超純水洗浄 10分 (5)アンモニア過酸化水素洗浄 (アンモニア水:過酸化水素水:超純水=0.05:1:5、体積比) 80℃ 10分 (6)超純水洗浄 10分 (7)フッ酸洗浄(フッ酸0.5%) 1分 (8)超純水洗浄 10分 (9)塩酸過酸化水素洗浄 (塩酸:過酸化水素水:超純水=1:1:6、体積比)80℃ 10分 (10)超純水洗浄 10分 (11)フッ酸洗浄(フッ酸0.5%) 1分 (12)超純水洗浄 10分 (13)スピン乾燥またはIPA(イソプロピルアルコール)蒸気乾燥 ここで、上記で一例的に説明したウエット処理の複数段
階に分けられている各ウエット処理工程の役割を説明す
る。(1)の硫酸過酸化水素洗浄は主に表面の付着有機
物の除去を行うための工程である。また、上記(5)の
アンモニア過酸化水素洗浄は主に表面の付着微粒子の除
去を行うための工程、上記(9)の塩酸過酸化水素洗浄
は主に表面の付着金属不純物の除去を行うための工程、
上記(3)、(7)、(11)のフッ酸洗浄は表面の自
然酸化膜を除去するための工程である。
(1) Sulfuric acid / hydrogen peroxide cleaning (sulfuric acid: hydrogen peroxide solution = 4: 1, volume ratio) 130 ° C. 10 minutes (2) Ultrapure water cleaning 10 minutes (3) Hydrofluoric acid cleaning (hydrofluoric acid 5%) 1 minute (4) Ultrapure water cleaning 10 minutes (5) Ammonia hydrogen peroxide cleaning (ammonia water: hydrogen peroxide solution: ultrapure water = 0.05 : 1: 5, volume ratio) 80 ° C 10 minutes (6) Ultrapure water cleaning 10 minutes (7) Hydrofluoric acid cleaning (hydrofluoric acid 0.5%) 1 minute (8) Ultrapure water cleaning 10 minutes (9) Hydrochloric acid hydrogen peroxide cleaning (hydrochloric acid: hydrogen peroxide solution: Ultrapure water = 1: 1: 6, volume ratio) 80 ° C. 10 minutes (10) Ultrapure water cleaning 10 minutes (11) Hydrofluoric acid cleaning (hydrofluoric acid 0.5%) 1 minute (12) Ultrapure water cleaning 10 Min (13) Spin Drying or IPA (Isopropyl Alcohol) Vapor Drying Here, the multiple stages of the wet treatment described as an example above. The role of each wet processing step, which is divided into, will be described. The (1) cleaning with sulfuric acid / hydrogen peroxide is a process mainly for removing organic substances adhering to the surface. Further, the step (5) of cleaning with ammonia hydrogen peroxide is mainly a step for removing fine particles adhering to the surface, and the step (9) of cleaning with hydrochloric acid hydrogen peroxide is mainly for removing metallic impurities adhering to the surface. Process of
The hydrofluoric acid cleaning described in (3), (7), and (11) is a process for removing the natural oxide film on the surface.

【0007】さらに、極めて清浄な表面を得ることが求
められる電子部品等の被処理物のウエット処理につい
て、液晶表示装置製造に用いられるガラス基板のウエッ
ト処理を例にして以下説明する。
Further, the wet treatment of an object to be treated such as an electronic component required to obtain an extremely clean surface will be described below by taking the wet treatment of a glass substrate used for manufacturing a liquid crystal display device as an example.

【0008】液晶表示装置製造プロセスにおいては、ガ
ラス基板上に例えばCrといったゲート金属配線を形成
し、さらに窒化シリコンといったゲート絶縁膜を形成
し、さらにアモルファスシリコンi層、アモルファスシ
リコンn+層を形成し、さらにAl/Crといった金属
配線を形成する。その後、金属配線、アモルファスシリ
コンn+層に所定のパターンの窓あけを行いアモルファ
スシリコンi層を露出させた後、さらに窒化シリコンと
いった層間絶縁膜を形成することを繰り返して液晶駆動
用の素子を形成する。
In the liquid crystal display manufacturing process, a gate metal wiring such as Cr is formed on a glass substrate, a gate insulating film such as silicon nitride is further formed, and an amorphous silicon i layer and an amorphous silicon n + layer are further formed. Further, metal wiring such as Al / Cr is formed. After that, a window having a predetermined pattern is opened in the metal wiring and the amorphous silicon n + layer to expose the amorphous silicon i layer, and then an interlayer insulating film such as silicon nitride is repeatedly formed to form a liquid crystal driving element. To do.

【0009】ゲート金属配線とゲート絶縁膜の界面およ
びゲート絶縁膜とアモルファスシリコンi層の界面に、
例えば微粒子などの異物、金属、有機物、自然酸化膜な
どの不純物が付着していると、例えば金属−シリコンの
配線不良、コンタクト抵抗の増大、といった素子特性の
不良が生じる。
At the interface between the gate metal wiring and the gate insulating film and the interface between the gate insulating film and the amorphous silicon i layer,
For example, when foreign matter such as fine particles, impurities such as metal, organic matter, and natural oxide film are attached, defective element characteristics such as wiring failure of metal-silicon and increase of contact resistance occur.

【0010】したがって、液晶表示装置製造プロセスに
おいては、薄膜形成後の表面ウエット処理工程は、高性
能な素子を製造するために非常に重要な工程であり、表
面の付着不純物は可能な限り取り除く必要がある。
Therefore, in the liquid crystal display device manufacturing process, the surface wet treatment step after thin film formation is a very important step for manufacturing a high-performance element, and it is necessary to remove adhered impurities on the surface as much as possible. There is.

【0011】従来、液晶表示装置製造用のガラス基板の
ウエット処理は例えば以下の技術を用いて行われてい
る。
Conventionally, the wet treatment of a glass substrate for manufacturing a liquid crystal display device has been performed by using, for example, the following technique.

【0012】すなわち、有機溶媒、水溶性界面活性剤溶
液、及び超純水を組み合わせて用い、基板表面に付着し
ている主に有機物、微粒子を除去する工程、例えば下記
に一例的に示す工程により行われる。
That is, by using a combination of an organic solvent, a water-soluble surfactant solution, and ultrapure water, a step of removing mainly organic substances and fine particles adhering to the substrate surface, for example, by the steps shown below as an example: Done.

【0013】(1)超純水洗浄/浸漬洗浄/5分 (2)界面活性剤洗浄/超音波(40kHz)/浸漬洗
浄/5分 (3)超純水洗浄/超音波(40kHz)/浸漬洗浄/
5分 (4)超純水洗浄/超音波(950kHz)/浸漬洗浄
/5分 (5)乾燥/IPA蒸気乾燥 なお、上記において超純水とは、一般的には、1次純水
処理系に次い2次純水処理系を設けた純水製造装置に
より製造される高純度な水(2次純水)を言うが、必ず
しも処理手順により定義されるものではなく、本発明の
目的とする半導体基板のような極めて清浄な表面を得る
ことが求められる電子部品等のウエット処理用水(高純
度な水)であれば足りる。
(1) Ultrapure water cleaning / immersion cleaning / 5 minutes (2) Surfactant cleaning / ultrasonic (40 kHz) / immersion cleaning / 5 minutes (3) Ultrapure water cleaning / ultrasonic (40 kHz) / immersion Washing/
5 minutes (4) Ultrapure water cleaning / ultrasonic wave (950 kHz) / immersion cleaning / 5 minutes (5) Drying / IPA vapor drying In the above, ultrapure water is generally a primary pure water treatment system. High-purity water (secondary pure water) produced by a pure water producing apparatus provided with a secondary pure water treatment system next to the second pure water treatment system is not always defined by the treatment procedure, and the object of the present invention is The water for wet treatment (high-purity water) for electronic parts and the like which is required to obtain an extremely clean surface such as a semiconductor substrate is sufficient.

【0014】以上のような、半導体ウエハ基板または液
晶表示装置用ガラス基板のウエット処理のためにその表
面にウエット処理薬品や超純水を接触させる方法として
は、一般にバッチ洗浄法と呼ばれる薬品(又は超純水)
を貯めたウエット処理槽に複数の基板をまとめて浸漬さ
せる方法が多用されている。このバッチ洗浄法は、ウエ
ット処理中の薬品の汚染防止のために、ウエット処理槽
内の薬品を循環濾過している。また、すすぎ(リンス)
方式については、超純水によるすすぎ時に槽底部から超
純水を供給して槽上部から溢れさせるオーバーフローリ
ンス、一旦基板全面が超純水に浸漬するまで超純水を貯
めて一気に槽底部から排水するクイックダンプリンス等
の工夫もなされている。
As a method for bringing the surface of a semiconductor wafer substrate or a glass substrate for a liquid crystal display device into contact with wet treatment chemicals or ultrapure water as described above, a chemical generally called a batch cleaning method (or Ultrapure water)
A method of immersing a plurality of substrates together in a wet processing tank in which a plurality of substrates are stored is often used. In this batch cleaning method, the chemicals in the wet treatment tank are circulated and filtered in order to prevent contamination of the chemicals during the wet treatment. In addition, rinse (rinse)
As for the method, when rinsing with ultrapure water, overflow rinse is used to supply ultrapure water from the bottom of the tank to overflow it from the top of the tank. Some ideas such as quick dump rinses have been made.

【0015】また近時においてはバッチ洗浄法の他に、
基板表面に薬品や超純水をシャワー状にかける方法や、
基板を高速回転させてその中央に薬品や超純水をかけて
ウエット処理する方法等のいわゆる枚葉ウエット処理法
も採用されている。なお、上記の各ウエット処理工程の
主目的は上述の通りであるが、各ウエット処理溶液には
主目的以外の汚染物質除去能力がある場合が多く、例え
ば上記(1)の硫酸過酸化水素溶液は付着有機物の除去
の他に、強力な金属付着物除去能力をもっているため、
上述した一例的ウエット処理方式の他に一つのウエット
処理液に複数の汚染対象物質の除去を行わせるようにし
た方法も行われている。
Recently, in addition to the batch cleaning method,
A method of showering chemicals or ultrapure water on the substrate surface,
A so-called single-wafer processing method such as a method in which a substrate is rotated at a high speed and a chemical treatment or ultrapure water is applied to the center of the substrate to perform a wet processing is also used. The main purpose of each wet treatment step is as described above, but each wet treatment solution often has a contaminant removal ability other than the main purpose. For example, the sulfuric acid hydrogen peroxide solution of (1) above. Has a strong ability to remove metal deposits in addition to removing organic deposits.
In addition to the above-described exemplary wet treatment system, a method is also used in which one wet treatment liquid is used to remove a plurality of contaminants.

【0016】ところで、上述したウエット処理方式での
薬品による付着物除去工程の後に実施されている超純水
によるすすぎ処理は、基板表面に残留する薬品のすすぎ
(リンス)を行うためのものであって、このリンス用水
には、超純水製造装置によって製造された超純水をすす
ぎ水として用いるのが普通である。これは、薬品による
付着物除去工程の後、つまり基板表面がすでに付着不純
物のない清浄な状態となった後に汚染物質が再び基板表
面に付着したりすることがあってはウエット処理の意義
が失われるからである。このために薬品除去のためのリ
ンス用水としては、高純度な超純水、つまり微粒子、コ
ロイダル物質、有機物、金属、陰イオン、液存酸素等を
極低濃度まで除去した高純度な水が用いられているので
ある。
By the way, the rinsing treatment with ultrapure water, which is carried out after the chemical substance removing step in the above-mentioned wet treatment method, is for rinsing the chemical substance remaining on the substrate surface. For this rinse water, it is usual to use ultrapure water produced by an ultrapure water producing apparatus as rinse water. This is because the contaminants may adhere to the substrate surface again after the step of removing the deposits by chemicals, that is, after the substrate surface is already in a clean state with no attached impurities, and the significance of the wet treatment is lost. Because it will be seen. Therefore, as the rinse water for removing chemicals, high-purity ultrapure water, that is, high-purity water from which fine particles, colloidal substances, organic substances, metals, anions, dissolved oxygen, etc. are removed to an extremely low concentration is used. It is being done.

【0017】そして、このような超純水と称される高純
度な純水は、従来、次のような方法で製造されている。
High-purity pure water called ultrapure water is conventionally manufactured by the following method.

【0018】すなわち、原水を凝集沈殿装置、砂ろ過装
置、活性炭ろ過装置、逆浸透膜装置、2床3塔式イオン
交換装置、混床式イオン交換装置、精密フィルター等の
1次純水処理系の装置で処理して1次純水を得、次いで
被処理物のウエット処理を行うユースポイントの直前
で、前記純水をさらに2次純水処理系で処理する超純水
製造装置によって製造されている。
That is, a primary pure water treatment system such as a coagulating sedimentation device for raw water, a sand filtration device, an activated carbon filtration device, a reverse osmosis membrane device, a two-bed three-column ion exchange device, a mixed-bed ion exchange device, and a precision filter. Is produced by an ultrapure water production system in which the pure water is further treated in a secondary pure water treatment system immediately before the point of use where the primary pure water is obtained by treating the pure water after treatment with the above-mentioned apparatus. ing.

【0019】このような超純水製造装置は、要するに1
次純水を1次純水槽に貯留し、紫外線照射装置、混床式
ポリッシャー、限外ろ過膜装置や逆浸透膜装置のような
膜処理装置を用いて順次2次処理し、前記1次純水中に
残留する微粒子、コロイダル物質、有機物、金属、陰イ
オン等を可及的に取り除いて、被処理物のウエット処理
に適する超純水(2次純水)とするものである。なお、
上記2次純水処理系の膜処理装置の透過水である超純水
は、一般的には、循環ラインの途中からユースポイント
に分岐して送水し、残余の超純水はこの循環ラインのリ
ターン配管(戻し配管)を通って上記1次純水槽に戻す
ように構成するのが普通であり、リターン配管を通って
1次純水槽に戻される水量は、通常、膜処理装置からの
送水量の10〜30%程度である場合が多い。現在水準
の技術においては、サブミクロンデザインルールのLS
I製造用の一般的な超純水製造装置で製造される超純水
は、例えば、以下の表1に示す水質を有しており、この
ような超純水水質が達成されれば、超純水によるすすぎ
工程中で超純水由来の汚染物質が表面に付着することは
無いとされている。
The ultrapure water producing apparatus as described above is essentially 1
The secondary pure water is stored in the primary pure water tank and sequentially subjected to secondary treatment using an ultraviolet irradiation device, a mixed bed polisher, a membrane treatment device such as an ultrafiltration membrane device or a reverse osmosis membrane device, The ultrapure water (secondary pure water) suitable for the wet treatment of the object to be treated is obtained by removing as much as possible fine particles, colloidal substances, organic substances, metals, anions and the like remaining in water. In addition,
The ultrapure water, which is the permeated water of the membrane treatment device of the secondary pure water treatment system, is generally branched from the middle of the circulation line to the point of use for water supply, and the remaining ultrapure water is supplied to this circulation line. Normally, the water is returned to the primary pure water tank through the return pipe (return pipe), and the amount of water returned to the primary pure water tank through the return pipe is usually the amount of water sent from the membrane treatment device. It is often about 10 to 30%. In the current state of the art, the LS of the submicron design rule
The ultrapure water produced by a general ultrapure water production apparatus for producing I has, for example, the water quality shown in Table 1 below. If such ultrapure water quality is achieved, It is said that contaminants derived from ultrapure water will not adhere to the surface during the rinse step with pure water.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】しかし、上記従来技術には、次の問題点が
ある。電子部品等製造分野では価格競争が厳しくなり、
より低コストでより高性能な製品を製造することが重要
課題となってきている。特に、LSI製造工程及び液晶
製造工程におけるウエット処理工程の比率は大きく、製
品の高性能化をより一層進めつつウエット処理工程の低
コスト化が強く求められている。これら技術的、経済的
観点から、上記従来技術における次のような問題が指摘
される。
However, the above conventional technique has the following problems. Price competition in the manufacturing field of electronic parts has become severe,
Manufacturing lower cost and higher performance products has become an important issue. In particular, the ratio of the wet processing steps in the LSI manufacturing step and the liquid crystal manufacturing step is large, and there is a strong demand for cost reduction of the wet processing steps while further improving the performance of products. From the technical and economic viewpoints, the following problems in the above-mentioned conventional art are pointed out.

【0022】すなわち、上記従来技術によるシリコン基
板表面洗浄の場合、大部分の溶液は、1970年代ある
いはそれ以前から使用されている組成・濃度のまま現在
も使われている。
That is, in the case of cleaning the surface of a silicon substrate according to the above conventional technique, most of the solution is still used at the composition and concentration used since the 1970s or before.

【0023】たとえば、付着金属不純物除去用に用いら
れる塩酸過酸化水素洗浄液は、ハロゲン酸と酸化剤の混
合溶液なので、反応により溶液中には原料である塩酸と
過酸化水素以外の化学種が発生しているのにもかかわら
ず、これらの個別の化学種による洗浄効果は明らかにさ
れていない。科学的に組成・比率を最適化できないの
で、前例を頼りにマージンを乗せて、必要以上に高濃度
の塩酸と過酸化水素を使用した薬品で洗浄しているのが
実状である。
For example, since the hydrochloric acid-hydrogen peroxide cleaning solution used to remove adhered metal impurities is a mixed solution of halogen acid and an oxidizing agent, chemical species other than hydrochloric acid and hydrogen peroxide, which are the raw materials, are generated in the solution by the reaction. However, the cleaning effect of these individual chemical species has not been revealed. Since it is not possible to scientifically optimize the composition / ratio, it is the actual situation to rely on the preceding example to add a margin and wash with chemicals that use hydrochloric acid and hydrogen peroxide at concentrations higher than necessary.

【0024】この結果、使用薬品購入費用が無駄である
ばかりでなく、不必要に高濃度の薬品で洗浄した後のす
すぎ用水としての超純水の使用量も不必要に多くなり、
超純水製造コストを引き上げる。薬品使用量の増大はす
すぎ用水量の増大につながり、排水処理コストを引き上
げる。
As a result, not only is the cost of purchasing the used chemicals wasteful, but also the amount of ultrapure water used as rinsing water after cleaning with a chemical of unnecessarily high concentration becomes unnecessarily large,
Increase ultrapure water production costs. An increase in the amount of chemicals used leads to an increase in the amount of rinsing water, raising the cost of wastewater treatment.

【0025】また、上記従来液晶デバイスは、LSIに
くらべ素子の集積度がはるかに小さく、デバイス特性劣
化防止のための表面不純物の制御や表面平坦性に対する
要求はLSIプロセスにくらべはるかに緩かった。その
ため、上記従来技術による液晶用ガラス基板表面洗浄の
場合、LSIプロセスほど複雑ではなく、使用薬品の種
類・量も非常に少ない。しかし、近年ではより高性能な
液晶表示装置を開発するためには、LSIプロセスと同
等以上に表面不純物や表面平坦性を制御する必要性が生
じている。一方、製造コスト低減や排水処理対策につい
ては、LSIプロセス同様十分に配慮する必要がある。
Further, the above-mentioned conventional liquid crystal device has a much smaller degree of integration of elements than an LSI, and requirements for surface impurity control and surface flatness for preventing deterioration of device characteristics are far less strict than those for an LSI process. Therefore, in the case of cleaning the surface of the glass substrate for liquid crystal according to the above-mentioned conventional technique, it is not as complicated as the LSI process and the kind and amount of chemicals used are very small. However, in recent years, in order to develop a higher performance liquid crystal display device, it is necessary to control surface impurities and surface flatness to the same level or more as in the LSI process. On the other hand, it is necessary to fully consider the manufacturing cost reduction and wastewater treatment measures as in the LSI process.

【0026】使用薬品の種類・量を少なくし、洗浄効果
を向上させた技術として特開平6−260480号公報
に記載された技術がある。この技術は、水を電気分解す
ることによって生成されるH+イオン水またはOH-イオ
ン水を常時被処理物に供給することにより被処理物の洗
浄、エッチングまたは後処理を行う技術である。
As a technique for improving the cleaning effect by reducing the kinds and amounts of chemicals used, there is a technique described in JP-A-6-260480. In this technique, H + ion water or OH ion water generated by electrolyzing water is constantly supplied to the object to be cleaned, etched, or post-treated.

【0027】しかし、この技術を用いたとしても、次世
代液晶表示装置製造プロセスで要求される表面清浄度を
満足させることはできない。
However, even if this technique is used, the surface cleanliness required in the next-generation liquid crystal display device manufacturing process cannot be satisfied.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶表示装
置用基体のような極めて清浄な表面を得ることが求めら
れる電子部品等の被処理物を洗浄する際に、必要最小限
の薬品使用量でかつ必要最小限の工程で従来よりもより
一層表面清浄度を高めることが可能なウエット処理方法
及び処理装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention uses a minimum amount of chemicals when cleaning an object to be processed such as an electronic component which is required to have an extremely clean surface such as a substrate for a liquid crystal display device. It is an object of the present invention to provide a wet processing method and a processing apparatus capable of further increasing the surface cleanliness compared to the conventional method with a small amount and a minimum number of steps.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明のウエット処理方
法は、被処理物を、所定の電気分解装置に純水または超
純水を導入し電解して得たアノード水またはカソード水
を用いてウエット処理する方法であって、所定の電解質
を該アノード水に添加し、または所定の電解質を該カソ
ード水添加し、30kHz以上の超音波を照射しながら
ウエット処理を行うことを特徴とする。
The wet treatment method of the present invention uses an anode water or a cathode water obtained by electrolyzing an object to be treated by introducing pure water or ultrapure water into a predetermined electrolyzer. A method of wet treatment, in which a predetermined electrolyte is used
Is added to the anode water, or a predetermined electrolyte is added to the cathode water.
While adding water , irradiate ultrasonic waves of 30kHz or more
A feature is that wet processing is performed.

【0030】本発明のウエット処理装置は、水を電気分
解する電気分解装置と、該電解分解装置に水を導入する
導入配管系と、該電気分解装置内に隔膜を介して形成さ
れたアノード室とカソード室内のそれぞれに設けられた
アノード電極とカソード電極の電極対と、該電極対に直
流電流を給電する直流電源と、該電気分解装置で得られ
たアノード水とカソード水とをそれぞれ別々に取り出す
ことのできる導出配管系と、該電気分解装置で得られた
アノード水及び/又はカソード水に電解質を添加するた
めの手段と、該導出配管系下流に接続された30kHz
以上の超音波を照射することのできる超音波照射手段
と、該アノード水及び/又はカソード水とに超音波を照
射しながら被処理物をウエット処理するためのウエット
処理部と、を備えたことを特徴とする。
The wet treatment apparatus of the present invention comprises an electrolyzer for electrolyzing water, an introducing pipe system for introducing water into the electrolyzer, and an anode chamber formed in the electrolyzer via a diaphragm. And an electrode pair of an anode electrode and a cathode electrode provided in each of the cathode chamber, a DC power supply for supplying a DC current to the electrode pair, and an anode water and a cathode water obtained by the electrolyzer separately. A lead-out pipe system that can be taken out, a means for adding an electrolyte to the anode water and / or the cathode water obtained by the electrolyzer, and 30 kHz connected downstream of the lead-out pipe system
An ultrasonic wave irradiation unit capable of irradiating the above ultrasonic waves, and a wet processing unit for wet-processing an object to be processed while irradiating the anode water and / or the cathode water with ultrasonic waves are provided. Is characterized by.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の例を
その作用とともに説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of the present invention will be described below along with its operation.

【0032】(請求項1)請求項1に係る発明では、所
定の電気分解装置に純水または超純水を導入し電解して
得たアノード水またはカソード水を用いてウエット処理
する方法であって、ウエット処理が、該アノード水また
はカソード水に所定の電解質を添加した後に30kHz
以上の超音波を照射しながら行われるため、薬品及び純
水使用量、並びに洗浄工程からの排水負荷を飛躍的に減
少する。また、例えば、液晶表示装置用ガラス基板等の
表面ウエット処理工程において、従来技術よりもはるか
に処理効果を高めることができ、しかもそのために、従
来の半導体表面ウエット処理工程のような大量の薬品を
使用せずに済み、むしろ純水使用量を減少することが可
能となる。特に、電解質は、電気分解の後に添加される
ため、電解質による電極の劣化を防止することができ
る。すなわち、電気分解前から電解質を添加した場合に
は、電解質により電極の劣化が生じ、劣化にともない何
らかの生成物が生じ、これが電解アノード水あるいはカ
ソード水の質の低下をもたらすものと考えられるが本発
明では電解質の添加は電気分解の後であるためそのよう
なことを防止できる。電気分解装置で得られた後のアノ
ード水、カソード水に電解質を添加しており、電気分解
装置導入前に電解質を添加した場合、電解質によって生
ずるアノード電極の劣化が無く、かつ洗浄効果も優れて
いる。
(Claim 1) The invention according to claim 1 is a method in which pure water or ultrapure water is introduced into a predetermined electrolyzer and electrolysis is performed to perform wet treatment using anode water or cathode water. The wet treatment is performed at 30 kHz after adding a predetermined electrolyte to the anode water or the cathode water.
Since it is performed while irradiating the above ultrasonic waves, the amount of chemicals and pure water used and the drainage load from the cleaning process are dramatically reduced. Further, for example, in the surface wet treatment process for a glass substrate for a liquid crystal display device or the like, the treatment effect can be improved much more than in the conventional technique, and therefore, a large amount of chemicals such as the conventional semiconductor surface wet treatment process is required. It is not necessary to use it, and it is possible to reduce the amount of pure water used. In particular, since the electrolyte is added after electrolysis, it is possible to prevent the deterioration of the electrode due to the electrolyte. That is, when an electrolyte is added before electrolysis, the electrolyte causes deterioration of the electrode, and some products are generated with the deterioration, which is considered to cause deterioration of the quality of electrolytic anode water or cathode water. In the invention, such addition can be prevented because the addition of the electrolyte is after the electrolysis. An electrolyte is added to the anode water and cathode water obtained by the electrolyzer, and when the electrolyte is added before the introduction of the electrolyzer, there is no deterioration of the anode electrode caused by the electrolyte and the cleaning effect is excellent. There is.

【0033】また、例えば、液晶表示装置における半導
体薄膜表面の微粒子除去の目的でアンモニア過酸化水素
の代わりに電解カソード水に超音波照射しながらウエッ
ト処理を行えば、排水処理装置への窒素負荷を大幅に軽
減でき、排水処理装置の小型化、排水処理費用の削減が
可能となる。また、金属不純物除去の目的で塩素過酸化
水素水に代わりに電解アノード水に超音波照射しながら
ウエット処理を行えば、排水処理装置への塩化物イオン
負荷を大幅に軽減でき、同様に排水処理装置の小型化、
排水処理費用の削減が可能となる。
Further, for example, for the purpose of removing fine particles on the surface of a semiconductor thin film in a liquid crystal display device, if wet treatment is performed while ultrasonically irradiating electrolytic cathode water instead of ammonia hydrogen peroxide, the nitrogen load on the waste water treatment device is reduced. It can be significantly reduced, the wastewater treatment equipment can be downsized, and the wastewater treatment cost can be reduced. Also, for the purpose of removing metallic impurities, if the wet treatment is performed while ultrasonically irradiating the electrolytic anode water instead of chlorine hydrogen peroxide water, the chloride ion load on the wastewater treatment equipment can be significantly reduced, and similarly the wastewater treatment can be performed. Miniaturization of equipment,
Wastewater treatment costs can be reduced.

【0034】また、液晶表示装置用ガラス基板表面の微
粒子除去の目的で、界面活性剤ブラシ洗浄と超純水超音
波洗浄の代わりに、電解カソード水に超音波を照射しな
がらウエット処理を行えば、少なくとも廃水処理装置へ
の負荷を大きくすることなく微粒子除去効果を高めるこ
とができる。また、従来の液晶表示装置用ガラス基板表
面ウエット処理工程では、金属不純物除去の目的の工程
が特になかったが、電解アノード水に超音波照射しなが
らウエット処理を行えば少なくとも廃水処理装置への負
荷を大きくすることなく金属除去効果を高めることがで
きる。
For the purpose of removing fine particles on the surface of the glass substrate for a liquid crystal display device, a wet treatment may be performed while irradiating the electrolytic cathode water with ultrasonic waves instead of the surfactant brush cleaning and the ultrapure water ultrasonic cleaning. At least, the effect of removing fine particles can be enhanced without increasing the load on the wastewater treatment device. Further, in the conventional glass substrate surface wet treatment process for liquid crystal display devices, there was no particular process for the purpose of removing metal impurities, but if the wet treatment is performed while irradiating the electrolytic anode water with ultrasonic waves, at least the load on the wastewater treatment device will be reduced. The metal removal effect can be enhanced without increasing the value.

【0035】本発明において洗浄の対象となる被処理物
としては、電子部品製造分野等において用いられる種々
の材料、部品等を挙げることができ、具体的には例え
ば、半導体ウエハ(シリコンウエハ、化合物半導体ウエ
ハ)、半導体薄膜が形成された基体、薄膜磁性体基体、
超伝導体基体、液晶用表示装置用基体(例えばガラス基
板、導電性薄膜、絶縁性薄膜、半導体薄膜等を形成した
基板)等の基板材料、メモリ素子、CPU、センサ素子
などの電子部品等の完成品及びその半製品、あるいは各
種成膜装置用金属チャンバー、バルブ、配管、石英反応
管、洗浄槽、成膜装置、基板キャリヤ等の製造装置用部
品などが例示される。
Examples of the object to be cleaned in the present invention include various materials and parts used in the field of manufacturing electronic parts, and specifically, semiconductor wafers (silicon wafers, compounds, etc.). Semiconductor wafer), a substrate on which a semiconductor thin film is formed, a thin film magnetic substrate,
Substrate materials such as a superconductor substrate, a liquid crystal display device substrate (eg, a substrate on which a glass substrate, a conductive thin film, an insulating thin film, a semiconductor thin film, etc. are formed), electronic components such as a memory device, a CPU, a sensor device, etc. Examples include finished products and semi-finished products, or metal chambers for various film forming apparatuses, valves, pipes, quartz reaction tubes, cleaning tanks, film forming apparatuses, parts for manufacturing apparatuses such as substrate carriers, and the like.

【0036】洗浄方法は、特に限定されるものでなく、
たとえば既知のバッチ洗浄法、フロー洗浄法、シャワー
状にかける方法、枚葉洗浄法などいずれの方法も採用で
きる。特に、メガヘルツ帯の超音波を電解イオン水と組
み合わせることにより、サブミクロン径の粒子除去効果
が極めて高くなる。
The washing method is not particularly limited,
For example, any known method such as a batch cleaning method, a flow cleaning method, a showering method, and a single wafer cleaning method can be adopted. In particular, by combining ultrasonic waves in the megahertz band with electrolytic ionized water, the effect of removing submicron-sized particles becomes extremely high.

【0037】なお、30kHz未満では、極めて洗浄処
理効果が劣化するため超音波の周波数は30kHz以上
が必要である。
If the frequency is less than 30 kHz, the cleaning effect is extremely deteriorated, so that the frequency of ultrasonic waves must be 30 kHz or higher.

【0038】なお、1MHz〜3MHzが1μm以下の
小粒径粒子の除去のためには好ましい。
It should be noted that 1 MHz to 3 MHz is preferable for removing small particles having a size of 1 μm or less.

【0039】また30kHz〜1MHzが1μm以上の
比較的大粒径粒子の除去のためには好ましい。
Further, 30 kHz to 1 MHz is preferable for removing particles having a relatively large particle size of 1 μm or more.

【0040】また、固体表面に付着する金属は微小の微
粒子として付着する場合が多いため1MHz〜3MHz
が金属微粒子除去の除去のためには好ましい。
Further, since the metal adhered to the solid surface is often adhered as fine particles, 1 MHz to 3 MHz
Is preferable for removing the metal fine particles.

【0041】また固体表面に付着するレジストあるいは
吸着有機物等の有機物を除去するためには30kHz〜
1MHzが好ましい。
In order to remove organic substances such as resist or adsorbed organic substances adhering to the solid surface, 30 kHz to
1 MHz is preferred.

【0042】なお、洗浄プロセスにおいて周波数を変化
させながら、例えば、30kHzから3MHzに徐々に
周波数を上げながら、あるいは3MHzから30kHz
に徐々に周波数を下げながら)洗浄を行うことが好まし
い。
In the cleaning process, while changing the frequency, for example, gradually increasing the frequency from 30 kHz to 3 MHz, or from 3 MHz to 30 kHz.
It is preferable to perform cleaning while gradually lowering the frequency.

【0043】請求項1に係る発明では、使用薬品の種類
・量を少なくし、洗浄効果を向上させた技術として提案
されている前述した技術(特開平6−260480号公
報に記載技術)と比較しても、さらに高い洗浄効果を得
ることができると共に、更に使用超純水量および使用薬
品量を低減することができ、排水あるいは廃薬品量を低
減することができる。また、酸化電位が高く、除去しに
くいCe金属の除去能に優れている。
In the invention according to claim 1, in comparison with the above-mentioned technology (technology described in JP-A-6-260480), which is proposed as a technology in which the kind and amount of chemicals used are reduced and the cleaning effect is improved. Even in this case, a higher cleaning effect can be obtained, the amount of ultrapure water used and the amount of chemicals used can be further reduced, and the amount of waste water or waste chemicals can be reduced. Further, it has a high oxidation potential and is excellent in the ability to remove Ce metal that is difficult to remove.

【0044】(請求項2)本発明は、大面積基板におい
ても全面にわたり洗浄が可能であり、従って、液晶表示
基板に適用した場合に特に有効である。また、本発明は
基板の導電性に依存せず適用可能であり、静電気の帯電
もおこらない。従って、絶縁膜、導電膜が混在する液晶
表示装置用基体に好適に適用できる。また、本発明は、
Ceの除去能に優れているため、特に、Ce化合物をエ
ッチング液として使用したCr膜エッチング後の洗浄に
極めて好適に用いられる。
(Claim 2) The present invention is capable of cleaning the entire surface even in a large area substrate, and is therefore particularly effective when applied to a liquid crystal display substrate. Further, the present invention can be applied without depending on the conductivity of the substrate and does not cause electrostatic charging. Therefore, it can be suitably applied to a liquid crystal display device substrate in which an insulating film and a conductive film are mixed. Further, the present invention is
Since it has an excellent ability to remove Ce, it is particularly suitably used for cleaning after etching the Cr film using a Ce compound as an etching solution.

【0045】(請求項3)請求項3に係る発明では、ア
ノード水またはカソード水に被処理物を浸漬した状態で
行う。
(Claim 3) In the invention according to claim 3, the treatment is carried out in a state where the material to be treated is immersed in anode water or cathode water.

【0046】一度に多数の被処理物を浸漬することによ
り、単位時間当たりの処理数を向上させることができ
る。また、ぬれ性の悪い被処理物の汚染を除去する効果
を高めることができる。
The number of treatments per unit time can be increased by immersing a large number of treatment objects at once. Further, it is possible to enhance the effect of removing the contamination of the object having poor wettability.

【0047】なお、被処理物は被処理面を垂直とし、下
方から超音波を照射することが洗浄効果をより一層高め
る上から好ましい。
It is preferable that the surface of the object to be processed is vertical and the ultrasonic wave is applied from below in order to further enhance the cleaning effect.

【0048】(請求項4)請求項4に係る発明では、ア
ノード水またはカソード水を所定のノズルから被処理物
に向けて連続的に噴射あるいは滴下して行う。この方法
では、被処理物を常に新鮮な洗浄液を用いて洗浄するの
で再汚染が極めて少なく被処理物を高洗浄状態とするこ
とができる。
(Claim 4) In the invention according to claim 4, the anode water or the cathode water is continuously jetted or dropped from a predetermined nozzle toward the object to be treated. In this method, the object to be treated is always washed with a fresh cleaning liquid, so that recontamination is extremely small and the object to be treated can be brought into a highly cleaned state.

【0049】(請求項5、請求項6)請求項5に係る発
明では、前記電気分解装置に導入される液が、少なくと
もイオン交換装置、膜処理装置、蒸留装置のいずれかを
備えた純水製造装置あるいは超純水製造装置で得られた
純水あるいは超純水または、該純水あるいは超純水に所
定の電解質を添加した電解質水溶液であるため、極めて
不純物の少ないアノード水またはカソード水が得られ、
これに超音波を照射して被処理物を処理することにより
極めて高清浄な状態に被処理物をすることができる。
(Claims 5 and 6) In the invention according to Claim 5, the liquid introduced into the electrolyzer is at least one of an ion exchange device, a membrane treatment device and a distillation device. Pure water or ultrapure water obtained by the production apparatus or ultrapure water production apparatus, or an aqueous solution of an electrolyte obtained by adding a predetermined electrolyte to the pure water or ultrapure water, so that anode water or cathode water with extremely few impurities Obtained,
By irradiating this with ultrasonic waves and treating the object to be treated, the object to be treated can be made in an extremely highly clean state.

【0050】特に、アノード室とカソード室の間に一対
の隔膜により区分された中間室の三室で構成された水の
電気分解装置を用いた場合には、その効果は著しく向上
する(請求項6)。
In particular, when an electrolyzer of water composed of three intermediate chambers divided by a pair of diaphragms between the anode chamber and the cathode chamber is used, the effect is remarkably improved (claim 6). ).

【0051】(請求項7)アノード室及び/又はカソー
ド室と中間室とを区分する隔膜が導電性の膜であるイオ
ン交換膜であるためアノード電極とカソード電極間の電
気抵抗を小さくすることができ、低電圧で電解イオン水
を得ることができる。
(Claim 7) Since the diaphragm that separates the anode chamber and / or the cathode chamber from the intermediate chamber is an ion-exchange membrane that is a conductive membrane, the electrical resistance between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced. It is possible to obtain electrolytic ionized water at a low voltage.

【0052】(請求項8)中間室に導電性である固体電
解質を充填したため、アノード電極とカソード電極間の
電気抵抗を小さくすることができ、低電圧で電解イオン
水を得ることができる。
(Claim 8) Since the intermediate chamber is filled with the conductive solid electrolyte, the electric resistance between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced, and electrolytic ion water can be obtained at a low voltage.

【0053】(請求項9)このような装置構成にするこ
とにより、不用な不純物の極めて少ないイオン種、イオ
ン濃度、酸化還元電位及びPH(水素イオン濃度)の安
定制御の可能なアノード水と電解質の混合溶液及びカソ
ード水と電解質の混合溶液を作り出すことができ、かつ
そのアノード水及びカソード水に超音波を照射し処理す
ることができる構成となっていることにより高いパーテ
ィクルの除去性あるいは高い金属除去性を示す。
(Claim 9) With such a device configuration, the anode water and the electrolyte capable of stably controlling the ionic species, the ion concentration, the redox potential, and the PH (hydrogen ion concentration) with extremely few unnecessary impurities. It is possible to create a mixed solution of the above and a mixed solution of the cathode water and the electrolyte, and to irradiate the anode water and the cathode water with ultrasonic waves for processing, and thus it is possible to obtain a high particle removal property or a high metal content. Shows removability.

【0054】(請求項10)水の電気分解装置は、アノ
ード室とカソード室の間に一対の隔膜により区分された
中間室の三室で構成されているため、極めて不純物の少
ないアノード水またはカソード水が得られ、これに超音
波を照射して被処理物を処理することにより極めて高清
浄な状態に被処理物をすることができる。
(Claim 10) Since the electrolyzer of water is composed of the three chambers of the intermediate chamber divided by the pair of diaphragms between the anode chamber and the cathode chamber, the anode water or the cathode water containing extremely few impurities. Is obtained, and the object to be processed can be treated in an extremely highly clean state by irradiating it with ultrasonic waves.

【0055】(請求項10)水の電気分解装置は、アノ
ード室とカソード室の間に一対の隔膜により区分された
中間室の三室で構成されているため、極めて不純物の少
ないアノード水またはカソード水が得られ、これに超音
波を照射して被処理物を処理することにより極めて高清
浄な状態に被処理物をすることができる。
(Claim 10) Since the electrolyzer of water is composed of the three chambers of the intermediate chamber divided by the pair of diaphragms between the anode chamber and the cathode chamber, the anode water or the cathode water containing very few impurities. Is obtained, and the object to be processed can be treated in an extremely highly clean state by irradiating it with ultrasonic waves.

【0056】(請求項11)アノード室及び/又はカソ
ード室と中間室とを区分する隔膜が導電性の膜であるイ
オン交換膜であるためアノード電極とカソード電極間の
電気抵抗を小さくすることができ、低電圧で電解イオン
水を得ることができる。
(Claim 11) Since the diaphragm that separates the anode chamber and / or the cathode chamber and the intermediate chamber is an ion-exchange membrane that is a conductive film, the electrical resistance between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced. It is possible to obtain electrolytic ionized water at a low voltage.

【0057】(請求項12)中間室に導電性である固体
電解質を充填したため、アノード電極とカソード電極間
の電気抵抗を小さくすることができ、低電圧で電解イオ
ン水を得ることができる。
(Claim 12) Since the intermediate chamber is filled with the conductive solid electrolyte, the electric resistance between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced, and electrolytic ionized water can be obtained at a low voltage.

【0058】[0058]

【0059】(請求項1) 溶存ガスを十分に脱気することにより、照射した超音波
を有効に被処理物に伝達することができることにより、
より低エネルギーで、有機物、汚染物を除去できる。脱
気がなされないと溶存ガスが超音波により気化し気泡を
発生する。気泡が発生すると、この気泡がクッションの
働きをし照射した超音波が被処理物体に有効に働かなく
なってしまう。10ppmまで脱気することによりこの
ような不具合を防止できる。
[0059] By degassing thoroughly (claims 1-3) dissolved gas, by which can be transmitted effectively to the treatment object of the ultrasonic wave irradiation,
It is possible to remove organic substances and pollutants with lower energy. If not degassed, the dissolved gas is vaporized by ultrasonic waves and bubbles are generated. When bubbles are generated, the bubbles act as a cushion, and the irradiated ultrasonic waves do not work effectively on the object to be processed. By degassing to 10 ppm, such a problem can be prevented.

【0060】[0060]

【実施例】以下に本発明を実施例に基づき説明する。な
お、当然のことではあるが本発明範囲は以下の実施例に
限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below based on examples. Naturally, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

【0061】(実施例1)本実施例に係る電子部品等の
ウエット処理装置を図1に示す。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a wet processing apparatus for electronic parts and the like according to this embodiment.

【0062】この装置は、水を電気分解する電気分解装
置102と、電解分解装置102に水を導入する導入配
管系101と、電気分解装置102内に隔膜114を介
して形成されたアノード室103とカソード室106の
それぞれの室内に設けられたアノード電極104および
カソード電極107の電極対と、電極対104、107
に直流電流を給電する直流電源113と、電気分解装置
102で得られたアノード水とカソード水とをそれぞれ
別々に取り出すことのできる導出配管系105,108
と、電気分解装置102で得られたアノード水とカソー
ド水に電解質を添加するための手段130,131と、
導出配管系105,108の下流に接続され、アノード
水115とカソード水116とにそれぞれ別々に30k
Hz以上の超音波を連続的に照射することのできる超音
波照射手段109,111と、該アノード水とカソード
水とに超音波を照射して得た処理液で被処理物をウエッ
ト処理するためのウェッド処理部と、超音波照射強度を
測定する計測部を含み、直流電流強度および超音波照射
強度を調整することにより該処理液中のイオン種、イオ
ン濃度および酸化還元電位を制御するための制御システ
ムを備えている。
This apparatus comprises an electrolyzer 102 for electrolyzing water, an introducing pipe system 101 for introducing water into the electrolyzer 102, and an anode chamber 103 formed in the electrolyzer 102 via a diaphragm 114. And an electrode pair of an anode electrode 104 and a cathode electrode 107 provided in each of the cathode chambers 106, and electrode pairs 104 and 107.
DC power supply 113 for supplying a DC current to the outlet, and derivation piping systems 105 and 108 capable of separately taking out the anode water and the cathode water obtained in the electrolyzer 102, respectively.
And means 130, 131 for adding an electrolyte to the anode water and the cathode water obtained in the electrolyzer 102,
It is connected to the downstream of the lead-out piping systems 105 and 108, and the anode water 115 and the cathode water 116 are separately separated by 30 k.
Ultrasonic wave irradiating means 109, 111 capable of continuously irradiating ultrasonic waves of Hz or higher, and for wet-treating an object with a treatment liquid obtained by irradiating the anode water and the cathode water with ultrasonic waves. A wet treatment unit and a measuring unit for measuring the ultrasonic irradiation intensity, for controlling the ionic species in the treatment liquid, the ion concentration and the redox potential by adjusting the direct current intensity and the ultrasonic irradiation intensity. It has a control system.

【0063】なお、110,112は被処理物である。
本実施例に示すウエット処理装置は、被処理物を液に漬
浸することによりウエット処理を行うタイプである。
Reference numerals 110 and 112 are objects to be processed.
The wet processing apparatus shown in this embodiment is of a type that performs wet processing by immersing an object to be processed in a liquid.

【0064】図1に示すウエット処理装置を用いて液晶
表示装置用ガラス基板のウエット処理を行った。以下
に、比較例とともにその詳細を述べる。
A glass substrate for a liquid crystal display device was wet-processed by using the wet-process device shown in FIG. The details will be described below together with a comparative example.

【0065】液晶表示装置用ガラス基板表面にアモルフ
ァスシリコンi層を成膜し、表2に示す汚染方法により
このアモルファスシリコンi層上に銅汚染を与えた。
An amorphous silicon i-layer was formed on the surface of a glass substrate for a liquid crystal display device, and copper was contaminated on the amorphous silicon i-layer by the contamination method shown in Table 2.

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】この基板を、表3に示す各ウエット処理方
法によりウエット処理を行った。超純水、塩酸過酸
化水素溶液、硫酸過酸化水素溶液、フッ酸過酸化水
素溶液、電解アノード水(pH2)、超純水超音波
処理水、電解質前添加の電解アーノド水超音波処理
水、電解質後添加の電解アノード水、電解質後添加
の電解アノード水超音波処理水、でそれぞれ処理した。
This substrate was subjected to wet treatment by each wet treatment method shown in Table 3. Ultrapure water, hydrochloric acid / hydrogen peroxide solution, sulfuric acid / hydrogen peroxide solution, hydrofluoric acid / hydrogen peroxide solution, electrolytic anode water (pH 2), ultrapure water sonicated water, electrolytic pre-added electrolytic anodic water sonicated water, Electrolyte anode water after electrolyte addition and electrolyte anode water after electrolyte addition were treated with ultrasonic waves.

【0068】表3において、〜が比較例、が実施
例である。
In Table 3, is a comparative example and is an example.

【0069】表3の、に示したウエット処理方法に
用いた電解アノード水(pH2)は図3に示したウエッ
ト処理装置を用いて製造した。
The electrolytic anode water (pH 2) used in the wet treatment method shown in Table 3 was produced by using the wet treatment apparatus shown in FIG.

【0070】図3にはウエット処理装置の電気分解装置
の部分を主に示している。電気分解装置301は、アノ
ード電極305を配したアノード室302と、カソード
電極306を配したカソード室304と、これらアノー
ド室302とカソード室304との間に一対の隔膜30
7により区分された中間室303の三室で構成されてい
る。この電気分解装置301の各三室302,303,
304に各々原水を導入する導入配管系309(31
0,311,312)と、これら三室302,303,
304から各々処理液を導出する導出配管系315,3
16,317とを有している。
FIG. 3 mainly shows the part of the electrolyzer of the wet processing apparatus. The electrolyzer 301 includes an anode chamber 302 having an anode electrode 305, a cathode chamber 304 having a cathode electrode 306, and a pair of diaphragms 30 between the anode chamber 302 and the cathode chamber 304.
It is composed of three chambers, an intermediate chamber 303 divided by 7. The three chambers 302, 303 of the electrolyzer 301,
Introduction piping system 309 (31 for introducing raw water into 304 respectively)
0,311,312) and these three chambers 302,303,
Derivation piping systems 315 and 3 for deriving the processing liquid from 304, respectively.
16 and 317.

【0071】また、本例では、アノード室302及び/
又はカソード室304と中間室303とを区分する隔膜
307がイオン交換膜であり、中間室303に固体電解
質が充填されている。
In this example, the anode chamber 302 and / or
Alternatively, the diaphragm 307 that separates the cathode chamber 304 and the intermediate chamber 303 is an ion exchange membrane, and the intermediate chamber 303 is filled with a solid electrolyte.

【0072】すなわち、まず超純水を導入配管309,
310,311,312を介してアノード室302、固
体電解質(イオン交換樹脂)が充填されている中間室3
03、カソード室304に導入、流通させた。その際、
電解質添加装置313,314から導入配管310、3
12に、導入配管内でそれぞれ、HCl、NH4OHを
連続注入し、アノード室でpH2、カソード室内でpH
8になるように調整し、電極305,306に直接電流
を通電して連続して電気分解反応を生じさせ、連続的に
電解アノード水(pH2)、電解カソード水(pH8)
を得た。そして、、については130,131にお
いて、電解質を添加した。
That is, first, ultrapure water is introduced into the piping 309,
Anode chamber 302 via 310, 311 and 312, intermediate chamber 3 filled with a solid electrolyte (ion exchange resin)
03, introduced into the cathode chamber 304 and circulated. that time,
Introducing pipes 310, 3 from the electrolyte adding devices 313, 314
12, HCl and NH 4 OH were continuously injected respectively in the introduction pipes, pH was 2 in the anode chamber and pH was in the cathode chamber.
The current is adjusted to 8 and a current is directly applied to the electrodes 305 and 306 to continuously generate an electrolysis reaction, and electrolysis anode water (pH 2) and electrolysis cathode water (pH 8) are continuously produced.
Got Then, regarding 130 and 131, the electrolyte was added.

【0073】ウエット処理結果もあわせて表3に示す。Table 3 also shows the results of the wet treatment.

【0074】[0074]

【表3】 [Table 3]

【0075】表3に示すウエット処理の結果から、電解
アノード水超音波処理水が銅の除去効果が高くかつ処理
液の廃水処理も容易であることがわかったが、塩酸を添
加した後電気分解して得た電解アノード水を用いた場合
()も超純水を電気分解して得た電解アノード水に塩
酸を添加したものを用いた場合()もほぼ同じ洗浄が
得られていることがわかった。
From the results of the wet treatment shown in Table 3, electrolysis was performed.
It was found that the anode water ultrasonic treated water has a high copper removal effect and the treatment of waste water of the treatment liquid is easy, but when electrolytically obtained anode water obtained by electrolysis after adding hydrochloric acid () is also used. It was found that almost the same cleaning was obtained when the electrolytic anode water obtained by electrolyzing ultrapure water and hydrochloric acid was added ().

【0076】なお、実際の液晶表示装置製造プロセスに
おいては、塩酸過酸化水素溶液、硫酸過酸化水素溶液、
フッ酸過酸化水素溶液は、表3の備考欄に示したような
不具合が生じるため、使用できない。
In the actual liquid crystal display device manufacturing process, hydrochloric acid hydrogen peroxide solution, sulfuric acid hydrogen peroxide solution,
The hydrofluoric acid / hydrogen peroxide solution cannot be used because of the problems shown in the remarks column of Table 3.

【0077】したがって、電解アノード水超音波処理水
(、(実施例))のみが、現実のプロセスにおい
て、銅の除去効果が高い処理方法として使えるのであ
る。
Therefore, only electrolytic anode water and ultrasonically treated water (, (Example)) can be used as a treatment method having a high copper removing effect in an actual process.

【0078】(実施例2)液晶表示装置用ガラス基板表
面にアモルファスシリコンi層を成膜し、アモルファス
シリコンi層上にシリカ(SiO2)粒子汚染を与えた
基板を、超純水、アンモニア過酸化水素溶液、電解カソ
ード水(pH8)、超純水超音波処理水、電解カソード
水超音波処理水で枚葉処理した結果、電解カソード水超
音波処理水が粒子の除去効果が電解カソード水単独や、
超純水超音波処理水およびこれら2つの処理を連続処理
することにより予想される効果に比べても極めて高くか
つ処理液の廃水処理も容易であることがわかった。
(Example 2) An amorphous silicon i layer was formed on the surface of a glass substrate for a liquid crystal display device, and the substrate on which the silica (SiO 2 ) particles were contaminated on the amorphous silicon i layer was treated with ultrapure water or ammonia gas. As a result of single-wafer treatment with hydrogen oxide solution, electrolytic cathode water (pH 8), ultrapure water ultrasonic treatment water, electrolytic cathode water ultrasonic treatment water, electrolytic cathode water ultrasonic treatment water has the effect of removing particles only electrolytic cathode water Or
It was found that the ultrasonic treatment water of ultrapure water and the effect obtained by continuous treatment of these two treatments were extremely higher than those expected and the treatment of wastewater of the treatment liquid was easy.

【0079】なお、表5に示した、、ウエット処
理方法に用いた電解カソード水(pH8)は図3に示し
た電気分解装置を用いて、下記の方法によって製造し
た。
The electrolytic cathode water (pH 8) used in the wet treatment method shown in Table 5 was produced by the following method using the electrolyzer shown in FIG.

【0080】すなわち、まず超純水を導入配管309、
310、311、312を介してアノード室302、中
間室303、カソード室304に導入、流通させた。そ
の際、電解質添加装置313、314から導入配管31
0、312に、導入配管内でそれぞれ、HCl、NH4
OHを連続注入し、アノード室内でpH2、カソード室
内でpH8になるように調整し、電極305、306に
直流電流を通電して連続して電気分解反応を生じさせ、
連続的に電解アノード水(pH2)、電解カソード水
(pH8)を得た。
That is, first, ultrapure water is introduced into the piping 309,
It was introduced and circulated through the anode chamber 302, the intermediate chamber 303, and the cathode chamber 304 via 310, 311, and 312. At that time, from the electrolyte addition devices 313 and 314 to the introduction pipe 31
0, 312, HCl and NH 4 respectively in the introduction pipe.
Continuously injecting OH, adjusting the pH to 2 in the anode chamber and adjusting the pH to 8 in the cathode chamber, and applying a direct current to the electrodes 305 and 306 to continuously generate an electrolysis reaction,
Electrolytic anode water (pH 2) and electrolytic cathode water (pH 8) were continuously obtained.

【0081】さらに、図1および図5に示したウエット
処理装置を使用して、上記と同様な方法(ただし、電解
質添加は電解質添加装置130、131から導入管31
5、317に注入する)で得た電解アノード水(pH
2)、電解カソード水(pH8)及び電解カソード水
(pH6.8)に超音波を照射あるいは、超音波なしの
過程を経て被処理物表面を処理した。
Further, the wet treatment apparatus shown in FIGS. 1 and 5 is used to carry out the same method as described above (however, the electrolyte addition is performed from the electrolyte addition apparatuses 130 and 131 to the introduction pipe 31).
5, 317) to obtain electrolytic anode water (pH
2), electrolytic cathode water (pH 8) and electrolytic cathode water (pH 6.8) were irradiated with ultrasonic waves, or the surface of the object to be treated was processed through a process without ultrasonic waves.

【0082】[0082]

【表4】 [Table 4]

【0083】[0083]

【表5】 ウエット処理結果 表5において、が実施例であり、他(〜)は比較
例である。比較例のうち、〜は超音波照射を行わな
い比較例であり、、、は超音波照射は行うが薬品
等が相違する比較例である。また、は電解質を電気分
解前に添加した比較例である。
[Table 5] Wet processing results In Table 5, is an example and the others (-) are comparative examples. Among the comparative examples, ~ is a comparative example in which ultrasonic irradiation is not performed, and, is a comparative example in which ultrasonic irradiation is performed but chemicals and the like are different. Further, is a comparative example in which an electrolyte was added before electrolysis.

【0084】表5からわかるように、超音波を照射した
場合は、照射しない場合よりも除去効率は良好である
が、残存粒子の絶対数で見ると、300個/100cm
2 のレベルより残存数を減少させることはできない
(、、参照)。しかるに、電解水を用いた場合に
限り100個/100cm2のレベルより残存数を減少
させることが可能となる。特に、アンモニアを添加し、
pH8とした場合()には、達成される清浄度が著し
く向上することがわかる。そして、電解質を電気分解し
た後に添加した場合であっても、前に添加した場合
()と同様の洗浄効果が達成されていることがわかっ
た。 (実施例3) 本例では、汚染方法を変えた。すなわち、実施例1では
銅を汚染源としたが、本実施例では、Ceを汚染源とし
た。なお、Ceの酸化電位は大きく、銅と比べると除去
しにくい金属である。
As can be seen from Table 5, the removal efficiency is better when the ultrasonic wave is irradiated than when the ultrasonic wave is not irradiated. However, when viewed in terms of the absolute number of remaining particles, 300 particles / 100 cm
It is not possible to reduce the number of survivors from level 2 (see ,,). However, it is possible to reduce the remaining number from the level of 100/100 cm 2 only when electrolyzed water is used. In particular, adding ammonia,
It can be seen that when pH is set to (8), the achieved cleanliness is significantly improved. It was also found that even when the electrolyte was added after being electrolyzed, the same cleaning effect as in the case where the electrolyte was added before () was achieved. (Example 3) In this example, the contamination method was changed. That is, in Example 1, copper was the pollution source, but in this Example, Ce was the pollution source. Note that Ce has a large oxidation potential and is a metal that is more difficult to remove than copper.

【表6】 [Table 6]

【0085】この基板を、実施例1と同様表7に示す各
ウエット処理方法によりウエット処理を行った。ウエッ
ト処理結果もあわせて表7に示す。
This substrate was subjected to wet treatment by the wet treatment methods shown in Table 7 as in Example 1. The results of wet treatment are also shown in Table 7.

【0086】[0086]

【表7】 *1 塩酸を添加した後電気分解して得たアノード水 *2 超純水を電気分解して得たアノード水に電解質を添加したもの *3 塩酸を添加した後電解分解して得たアノード水にさらにフッ酸を添加し たもの[Table 7] * 1 Anode water obtained by electrolysis after adding hydrochloric acid * 2 Anode water obtained by electrolysis of ultrapure water with electrolyte added * 3 Anode water obtained by electrolytic decomposition after adding hydrochloric acid With additional hydrofluoric acid

【0087】表7に示すウエット処理の結果から、電解
質を添加したものが添加しないものよりも優れた洗浄効
果をしめすことがわかる。また、塩酸を単独で添加する
場合よりも塩酸とともにフッ酸を添加した方がより洗浄
効果が高くなることがわかる。
From the results of the wet treatment shown in Table 7, it can be seen that the one to which the electrolyte was added exhibited a cleaning effect superior to that to which the electrolyte was not added. Further, it can be seen that the cleaning effect is higher when hydrofluoric acid is added together with hydrochloric acid than when hydrochloric acid is added alone.

【0088】(実施例4)液晶表示装置用ガラス基板表
面に、アルミナ(Al23)粒子汚染を与えた基板を、
超純水、アンモニア過酸化水素溶液、電解カソード水
(pH8)、超純水超音波処理水、電解カソード水超音
波処理水で枚葉処理した結果、電解カソード水超音波処
理水が粒子の除去効果が電解カソード水単独や、超純水
超音波処理水およびこれら2つの処理を連続処理するこ
とにより予想される効果に比べても極めて高くかつ処理
液の廃水処理の容易であることがわかった。
(Example 4) A glass substrate for a liquid crystal display, the surface of which was contaminated with alumina (Al 2 O 3 ) particles, was prepared.
As a result of single-wafer treatment with ultrapure water, ammonia hydrogen peroxide solution, electrolytic cathodic water (pH 8), ultrapure water ultrasonic treated water, electrolytic cathodic water ultrasonic treated water, electrolytic cathodic water ultrasonic treated water removes particles It was found that the effect is extremely higher than the effect expected by treating electrolytic cathodic water alone, ultrapure water ultrasonically treated water and continuous treatment of these two treatments, and that the treatment liquid wastewater treatment is easy. .

【0089】なお、表7に示したウエット処理方法、
、に用いた電解カソード水(pH8)は図3に示し
た電気分解装置を用いて、下記の方法によって製造し
た。
The wet treatment method shown in Table 7,
The electrolyzed cathode water (pH 8) used in Examples 1 and 2 was produced by the following method using the electrolyzer shown in FIG.

【0090】すなわち、まず超純水を導入配管309、
310、311、312を介してアノード室302、中
間室303、カソード室304に導入、流通させた。そ
の際、電解質添加装置313、314から導入配管31
0、312に、導入配管内でそれぞれ、HCl、NH4
OHを連続注入し、アノード室内でpH2、カソード室
内でpH8になるように調整し、電極305、306に
直流電流を通電気して連続して電気分解反応を生じさ
せ、連続的に電解アノード水(pH2)、電解カソード
水(pH8)を得た。
That is, first, ultrapure water is introduced into the pipe 309,
It was introduced and circulated through the anode chamber 302, the intermediate chamber 303, and the cathode chamber 304 via 310, 311, and 312. At that time, from the electrolyte addition devices 313 and 314 to the introduction pipe 31
0, 312, HCl and NH 4 respectively in the introduction pipe.
Continuously injecting OH, adjusting the pH to 2 in the anode chamber and adjusting the pH to 8 in the cathode chamber, a direct current is passed through the electrodes 305 and 306 to continuously generate an electrolysis reaction, and to continuously generate electrolytic anode water. (PH 2) and electrolytic cathode water (pH 8) were obtained.

【0091】さらに、図1および図5に示したウエット
処理装置を使用して、上記と同様な方法(ただし、電解
質添加は電解質添加装置130、131から導入配管3
15、317に注入する)で得た電解アノード水(pH
2)、電解カソード液(pH8)に超音波を照射、ある
いは超音波照射なしの工程を経て被処理物の表面を処理
した。
Further, the wet treatment apparatus shown in FIGS. 1 and 5 is used to carry out the same method as described above (however, the electrolyte is added from the electrolyte addition apparatuses 130 and 131 to the introduction pipe 3).
15, 317) to obtain electrolyzed anode water (pH
2), the surface of the object to be treated was treated through the steps of irradiating the electrolytic catholyte (pH 8) with ultrasonic waves or without ultrasonic wave irradiation.

【0092】[0092]

【表8】 [Table 8]

【0093】[0093]

【表9】 [Table 9]

【0094】表9において、が実施例であり、他は比
較例である。比較例のうち、〜は超音波照射を行わ
ない比較例であり、、、は超音波照射は行うが薬
品等が相違する比較例である。また、は電解質の添加
を電気分解前に行った比較例である。
In Table 9, is the example and the others are comparative examples. Among the comparative examples, ~ is a comparative example in which ultrasonic irradiation is not performed, and, is a comparative example in which ultrasonic irradiation is performed but chemicals and the like are different. Further, is a comparative example in which the electrolyte was added before electrolysis.

【0095】表9からわかるように、超音波を照射した
場合は、照射しない場合よりも除去効率は良好である
が、残存粒子の絶対数で見ると、800〜1000個/
100cm2のレベルより残存数を減少させることはで
きない(、、参照)。しかるに、電解水を用いた
場合に限り500個/100cm2のレベルより残存数
を減少させることが可能となる。特に、アンモニアを添
加し、pH8とした場合()には、達成される清浄度
が著しく向上することがわかる。そして、電解質を添加
した場合は添加しない場合よりも優れた洗浄効果を示
す。
As can be seen from Table 9, when the ultrasonic wave is irradiated, the removal efficiency is better than in the case where the ultrasonic wave is not irradiated.
It is not possible to reduce the residual number below the level of 100 cm 2 (see,). However, it is possible to reduce the remaining number from the level of 500 pieces / 100 cm 2 only when electrolyzed water is used. In particular, when ammonia is added and the pH is adjusted to (8), the cleanliness achieved is significantly improved. And, when the electrolyte is added, the cleaning effect is superior to that when the electrolyte is not added.

【0096】(実施例5)本例では、超音波の周波数の
影響を調べた。
(Example 5) In this example, the influence of the frequency of ultrasonic waves was investigated.

【0097】すなわち、汚染方法、ウエット処理方法
は、実施例2と同様とし、ただ、数々の周波数について
調べた。
That is, the contamination method and the wet treatment method were the same as in Example 2, but various frequencies were examined.

【0098】結果を表10に示す。The results are shown in Table 10.

【0099】[0099]

【表10】 単位:個数/100cm2 [Table 10] Unit: Number / 100 cm 2

【0100】表10に示すように、30kHz未満で
は、5μm以下のものも5μm以上のものも除去は充分
ではない。従って、30kHz以上の超音波の照射が必
要であることがわかる。
As shown in Table 10, removal of less than 5 μm or more than 5 μm is not sufficient below 30 kHz. Therefore, it is understood that the irradiation of ultrasonic waves of 30 kHz or higher is necessary.

【0101】特に、1MHz以上では5μm以下の粒子
は激減していることがわかる。
Particularly, it can be seen that the particles of 5 μm or less are drastically reduced at 1 MHz or more.

【0102】なお、3MHz→32kHz(高周波数か
ら低周波数へ)、32kHz→3MHz(低周波数から
高周波数へ)と周波数を変化させながら洗浄を行えば大
きな粒子、小さな粒子の双方を確実に除去可能である。
後者がより好ましい。
Both large particles and small particles can be reliably removed by performing cleaning while changing the frequency from 3 MHz to 32 kHz (from high frequency to low frequency) and from 32 kHz to 3 MHz (from low frequency to high frequency). Is.
The latter is more preferred.

【0103】(実施例6)本例では、図4に示す装置を
用い、アノード水、カソード水中の溶存ガスの除去を行
うとともに、溶存ガスの量が与える影響を調べた。
Example 6 In this example, the apparatus shown in FIG. 4 was used to remove the dissolved gas in the anode water and cathode water, and the effect of the amount of dissolved gas was investigated.

【0104】図4に示す装置は、図1に示す装置におい
て、アノード水導出配管系105とウエット処理部12
0との間に、脱気装置410を介在せしめることにより
処理水(1)115中の溶存酸素量を変化させた。脱気
装置410には排気ポンプ411が接続されており、脱
気装置410の内部にはガス透過膜412が形成されて
おり、これにより脱気が行われる。
The apparatus shown in FIG. 4 is the same as the apparatus shown in FIG.
The amount of dissolved oxygen in the treated water (1) 115 was changed by interposing a deaerator 410 between 0 and 0. An exhaust pump 411 is connected to the deaerator 410, and a gas permeable film 412 is formed inside the deaerator 410, whereby deaeration is performed.

【0105】処理水(1)115中の溶存酸素量は音圧
により測定した。すなわち、ウエット処理部120の処
理水(1)115にプローブ413(本多電子製HUS
−5−PS)を漬浸し、プローブ413に音圧計414
(本多電子製HUS−5)を接続した。
The amount of dissolved oxygen in the treated water (1) 115 was measured by sound pressure. In other words, the treated water (1) 115 of the wet treatment unit 120 is attached to the probe 413 (HUS made by Honda Electronics).
-5-PS) is soaked in the probe 413 and the sound pressure gauge 414
(HUS-5 manufactured by Honda Electronics) was connected.

【0106】結果を表11に示す。The results are shown in Table 11.

【0107】[0107]

【表11】 *a−Si上のSiO2粒子(0.5μm以上のもの) *単位:個数/100cm2 [Table 11] * SiO 2 particles on a-Si (0.5 μm or more) * Unit: number / 100 cm 2

【0108】表11に示すように、10ppm以下にな
ると急激に残存粒子数が減少し、清浄度の向上が著しく
なる。
As shown in Table 11, at 10 ppm or less, the number of residual particles sharply decreases and the cleanliness is remarkably improved.

【0109】[0109]

【発明の効果】【The invention's effect】

(請求項1)薬品及び純水の使用量、並びに洗浄工程か
らの排水負荷を飛躍的に減少する。廃水処理装置への負
荷を大きくすることなく金属除去効果を高めることがで
きる。
(Claim 1) The amounts of chemicals and pure water used, and the drainage load from the cleaning process are dramatically reduced. The metal removal effect can be enhanced without increasing the load on the wastewater treatment device.

【0110】また、従来よりもさらに高い洗浄効果を得
ることができると共に、更に使用超純水量および使用薬
品量を低減することができ、排水あるいは廃薬品量を低
減することができる。特に、酸化電位が高く除去しにく
いCeの除去能が高い。電気分解前に電解質を添加した
場合と同様にCeの除去能は優れている。
Further, it is possible to obtain an even higher cleaning effect than before, and it is possible to further reduce the amount of ultrapure water used and the amount of chemicals used, thereby reducing the amount of waste water or waste chemicals. In particular, it has a high ability to remove Ce, which has a high oxidation potential and is difficult to remove. As in the case of adding an electrolyte before electrolysis, the ability to remove Ce is excellent.

【0111】(請求項2)大面積基板においても全面に
わたり洗浄が可能であり、従って、液晶表示装置用基板
に適用した場合に特に有効である。
(Claim 2) It is possible to clean the entire surface of a large area substrate, and therefore it is particularly effective when applied to a substrate for a liquid crystal display device.

【0112】(請求項3)一度に多数の被処理物を浸漬
することにより、単位時間当たりの処理数を向上させる
ことができる。また、ぬれ性の悪い被処理物の汚染を除
去する効果を高めることができる。
(Claim 3) The number of treatments per unit time can be increased by immersing a large number of treatment objects at one time. Further, it is possible to enhance the effect of removing the contamination of the object having poor wettability.

【0113】(請求項4)被処理物を常に新鮮な洗浄液
を用いて洗浄するので再汚染が極めて少なく被処理物を
高洗浄状態とすることができる。
(Claim 4) Since the object to be processed is always cleaned with a fresh cleaning liquid, recontamination is extremely small and the object to be processed can be brought into a highly cleaned state.

【0114】(請求項5、請求項6)より一層高清浄な
状態に被処理物をすることができる。
(Claims 5 and 6) The object to be treated can be kept in a more highly clean state.

【0115】(請求項7)アノード電極とカソード電極
間の電気抵抗を小さくすることができ、低電圧で電解イ
オン水を得ることができる。
(Claim 7) The electric resistance between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced, and electrolytic ionic water can be obtained at a low voltage.

【0116】(請求項8)中間室に導電性である固体電
解質を充填したため、アノード電極とカソード電極間の
電気抵抗を小さくすることができ、低電圧で電解イオン
水を得ることができる。
(Claim 8) Since the intermediate chamber is filled with the conductive solid electrolyte, the electric resistance between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced, and electrolytic ionized water can be obtained at a low voltage.

【0117】(請求項9)高いパーティクルの除去性あ
るいは高い金属除去性を示す。
(Claim 9) A high particle removability or a high metal removability is exhibited.

【0118】(請求項10)より一層高清浄な状態に被
処理物をすることができる。
(Claim 10) The object to be treated can be kept in a much higher clean state.

【0119】(請求項11)アノード電極とカソード電
極間の電気抵抗を小さくすることができ、低電圧で電解
イオン水を得ることができる。
(Claim 11) The electric resistance between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced, and electrolytic ionic water can be obtained at a low voltage.

【0120】(請求項12)アノード電極とカソード電
極間の電気抵抗を小さくすることができ、低電圧で電解
イオン水を得ることができる。
(Claim 12) The electric resistance between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced, and electrolytic ionic water can be obtained at a low voltage.

【0121】[0121]

【0122】(請求項1) 低エネルギーで、有機物、汚染物を除去できる。(その他) なお、本発明において、超音波照射強度、イオン種、イ
オン濃度及び酸化還元電位を制御すれば、常に安定した
洗浄が実現でき、その結果安定して被処理物を高清浄と
することができる。
[0122] In (claims 1-3) low energy, can be removed organics, contaminants. (Others) In the present invention, ultrasonic irradiation intensity, ion species,
It is always stable by controlling the ON concentration and redox potential.
Cleaning can be realized, resulting in stable and highly clean processing
can do.

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

【図1】実施例に係るウエット処理装置の概念図であ
る。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a wet processing apparatus according to an embodiment.

【図2】他の実施例に係るウエット処理装置の概念図で
ある。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a wet processing apparatus according to another embodiment.

【図3】実施例1に係るウエット処理装置における電気
分解装置の概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of an electrolyzer in the wet processing apparatus according to the first embodiment.

【図4】実施例5において用いた装置の概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of an apparatus used in Example 5.

【図5】実施例4に係るウエット処理装置の概念図であ
る。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a wet processing apparatus according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 導入配管系、 102 電気分解装置、 103 アノード室、 104 アノード電極、 105 アノード水導出配管系、 106 カソード室、 107 カソード電極、 108 カソード水導出配管系、 109 超音波照射装置(1)、 110 被処理物(1)、 111 超音波照射装置(2)、 112 被処理物(2)、 113 直流電源、 114 隔膜、 115 処理水(1)、 116 処理水(2)、 117、118 振動子、 120、121 ウエット処理部、 130,131 電解質添加手段、 201 導入配管系、 202 電気分解装置、 203 アノード室、 204 アノード電極、 205 アノード水導出配管系、 206 カソード室、 207 カソード電極、 208 カソード水導出配管系、 209 超音波照射装置(1)、 210 被処理物(1)、 211 超音波照射装置(2)、 212 被処理物(2)、 213 直流電源、 214 隔膜、 215 被処理物保持、回転装置(1)、 216 被処理物保持、回転装置(2)、 217 処理水(1)、 218 処理水(2)、 301 電気分解装置、 302 アノード室、 303 中間室、 304 カソード室、 305 アノード電極、 306 カソード電極、 307 隔膜(イオン交換膜)、 308 固体電解質(イオン交換樹脂)、 309 導入配管系、 310 アノード室導入配管、 311 中間室導入配管、 312 カソード室導入配管、 313 アノード側電解質添加装置、 314 カソード側電解質添加装置、 315 アノード室導出配管、 316 中間室導出配管、 317 カソード室導出配管、 318 アノード水側フィルター、 319 カソード水側フィルター、 410 脱気装置、 411 排気ポンプ、 412 ガス透過膜、 413 プローブ、 414 音圧計。 101 Introduction piping system, 102 electrolyzer, 103 Anode chamber, 104 anode electrode, 105 Anode water derivation piping system, 106 cathode chamber, 107 cathode electrode, 108 Cathode water derivation piping system, 109 ultrasonic irradiation device (1), 110 Object to be processed (1), 111 Ultrasonic irradiation device (2), 112 Processing object (2), 113 DC power supply, 114 septa, 115 Treated water (1), 116 treated water (2), 117, 118 oscillators, 120, 121 wet processing section, 130, 131 Electrolyte addition means, 201 Introduction piping system, 202 electrolyzer, 203 Anode chamber, 204 anode electrode, 205 Anode water derivation piping system, 206 cathode chamber, 207 cathode electrode, 208 Cathode water derivation piping system, 209 Ultrasonic irradiation device (1), 210 Processing object (1), 211 Ultrasonic irradiation device (2), 212 Object to be processed (2), 213 DC power supply, 214 diaphragm, 215 Object holding and rotating device (1), 216 Workpiece holding and rotating device (2), 217 Treated water (1), 218 Treated water (2), 301 electrolyzer, 302 Anode chamber, 303 Intermediate room, 304 cathode chamber, 305 anode electrode, 306 cathode electrode, 307 diaphragm (ion exchange membrane), 308 Solid electrolyte (ion exchange resin), 309 Introduction piping system, 310 Anode chamber introduction pipe, 311 Intermediate room introduction piping, 312 cathode chamber introduction pipe, 313 Anode side electrolyte addition device, 314 cathode side electrolyte addition device, 315 Anode chamber outlet pipe, 316 Intermediate chamber outlet piping, 317 cathode chamber outlet pipe, 318 Anode water side filter, 319 Cathode water side filter, 410 deaerator, 411 exhaust pump, 412 gas permeable membrane, 413 probe, 414 Sound pressure gauge.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−91271(JP,A) 特開 平5−269450(JP,A) 特開 平4−256473(JP,A) 特開 昭60−51582(JP,A) 特開 平6−97141(JP,A) 特開 平7−142395(JP,A) 特開 平9−17765(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B08B 3/12 B08B 3/10 B08B 3/02 B08B 3/08 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-6-91271 (JP, A) JP-A-5-269450 (JP, A) JP-A-4-256473 (JP, A) JP-A-60- 51582 (JP, A) JP 6-97141 (JP, A) JP 7-142395 (JP, A) JP 9-17765 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B08B 3/12 B08B 3/10 B08B 3/02 B08B 3/08

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被処理物を、所定の電気分解装置に純水
または超純水を導入し電解して得たアノード水またはカ
ソード水を用いてウエット処理する方法であって、所定の電解質を該アノード水に添加し、または所定の電
解質を該カソード水に添加し、 30kHz以上の超音波
を照射しながらウエット処理を行うことを特徴とするウ
エット処理方法。
1. A method of wet-treating an object to be treated with anode water or cathode water obtained by introducing pure water or ultrapure water into a predetermined electrolyzer and electrolyzing the same. Add to the anode water or
A wet treatment method characterized in that a wet treatment is performed by adding a denatured substance to the cathode water and irradiating an ultrasonic wave of 30 kHz or more.
【請求項2】 前記被処理物は半導体基体、磁性体基体
又は液晶表示装置用基体であることを特徴とする請求項
1記載のウエット処理方法。
2. The wet processing method according to claim 1, wherein the object to be processed is a semiconductor substrate, a magnetic substrate or a liquid crystal display substrate.
【請求項3】 前記ウエット処理方法が該アノード水ま
たはカソード水を貯留または流通させる容器内に被ウエ
ット処理物を浸漬した状態で行うウエット処理方法であ
って、前記超音波照射手段が、該アノード水またはカソ
ード水を貯留または流通させる容器内に被処理物を浸漬
した状態で照射することを特徴とする請求項1または2
記載のウエット処理方法。
3. The wet treatment method is a wet treatment method carried out in a state in which a material to be wet-treated is immersed in a container for storing or circulating the anode water or the cathode water, wherein the ultrasonic wave irradiating means is the anode. Irradiation is performed while the object to be treated is immersed in a container for storing or circulating water or cathode water.
The wet treatment method described.
【請求項4】 前記ウエット処理方法が該アノード水ま
たはカソード水を所定のノズルから被処理物に向けて連
続的に噴射あるいは滴下して行うウエット処理方法であ
って、前記超音波照射手段が、前記所定のノズルの上流
部における該アノード水またはカソード水の送液配管系
の少なくとも一部において該アノード水またはカソード
水に照射することを特徴とする請求項1または2のいず
れか1項記載のウエット処理方法。
4. The wet treatment method is a wet treatment method in which the anode water or the cathode water is continuously jetted or dropped toward a workpiece from a predetermined nozzle, and the ultrasonic wave irradiating means comprises: 3. The anode water or the cathode water is irradiated to at least a part of a liquid feeding piping system of the anode water or the cathode water in an upstream portion of the predetermined nozzle. Wet treatment method.
【請求項5】 前記電気分解装置に導入される液が、少
なくともイオン交換装置、膜処理装置、蒸留装置のいず
れかを備えた純水製造装置あるいは超純水製造装置で得
られた純水あるいは超純水または、該純水あるいは超純
水に所定の電解質を添加した電解質水溶液であることを
特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のウ
エット処理方法。
5. The pure water obtained by a pure water producing apparatus or an ultrapure water producing apparatus equipped with at least one of an ion exchange apparatus, a membrane processing apparatus, and a distillation apparatus, or a liquid introduced into the electrolyzer. The wet treatment method according to any one of claims 1 to 4, wherein the wet treatment method is ultrapure water or an aqueous solution of an electrolyte obtained by adding a predetermined electrolyte to the pure water or ultrapure water.
【請求項6】 前記電気分解装置が、アノード電極を配
したアノード室、カソード電極を配したカソード室、こ
れらアノード室とカソード室の間に一対の隔膜により区
分された中間室の三室で構成され、この電気分解装置の
各三室に各々原水を導入し、これら三室から各々処理液
を導出することを特徴とする請求項1ないし5のいずれ
か1項に記載のウエット処理方法。
6. The electrolyzer comprises three chambers: an anode chamber having an anode electrode, a cathode chamber having a cathode electrode, and an intermediate chamber partitioned by a pair of diaphragms between the anode chamber and the cathode chamber. The wet treatment method according to any one of claims 1 to 5, wherein raw water is introduced into each of the three chambers of the electrolyzer, and the treatment liquid is discharged from each of the three chambers.
【請求項7】 前記電気分解装置が、アノード室及び/
又はカソード室と中間室とを区分する隔膜がイオン交換
膜である電気分解装置であることを特徴とする請求項1
ないし6のいずれか1項に記載のウエット処理方法。
7. The electrolyzer comprises an anode chamber and / or
Alternatively, the diaphragm that separates the cathode chamber and the intermediate chamber is an electrolysis device that is an ion exchange membrane.
7. The wet treatment method according to any one of 6 to 6.
【請求項8】 前記電気分解装置が、中間室に固体電解
質が充填されている電気分解装置であることを特徴とす
る請求項7に記載のウエット処理方法。
8. The wet treatment method according to claim 7, wherein the electrolyzer is an electrolyzer in which an intermediate chamber is filled with a solid electrolyte.
【請求項9】 水を電気分解する電気分解装置と、該電
気分解装置に水を導入する導入配管系と、該電気分解装
置内に隔膜を介して形成されたアノード室とカソード室
内のそれぞれに設けられたアノード電極とカソード電極
の電極対と、該電極対に直流電流を給電する直流電源
と、該電気分解装置で得られた処理液であるアノード水
とカソード水とをそれぞれ別々に取り出すことのできる
導出配管系と、該電気分解装置で得られたアノード水及
び/又はカソード水に電解質を添加するための手段と、
該導出配管系下流に接続された30kHz以上の超音波
を照射することのできる超音波照射手段と、該アノード
水及び/又はカソード水とに超音波を照射しながら被処
理物をウエット処理するためのウエット処理部と、を備
えたことを特徴とするウエット処理装置。
9. An electrolyzer for electrolyzing water, an introducing pipe system for introducing water into the electrolyzer, and an anode chamber and a cathode chamber formed in the electrolyzer via a diaphragm, respectively. An electrode pair of an anode electrode and a cathode electrode provided, a DC power source for supplying a DC current to the electrode pair, and an anode water and a cathode water, which are treatment liquids obtained by the electrolyzer, are taken out separately. And a means for adding an electrolyte to the anode water and / or the cathode water obtained in the electrolyzer,
Ultrasonic wave irradiating means connected to the downstream of the outlet piping system and capable of irradiating ultrasonic waves of 30 kHz or more, and for irradiating the anode water and / or the cathode water with ultrasonic waves to wet-treat the object to be treated. Wet processing part of the above.
【請求項10】 前記電気分解装置が、アノード電極を
配したアノード室、カソード電極を配したカソード室、
これらアノード室とカソード室の間に一対の隔膜により
区分された中間室の三室で構成され、この電気分解装置
の各三室に各々原水を導入する導入配管系と、これら三
室から各々処理液を導出する導出配管系とを有すること
を特徴とする請求項9に記載のウエット処理装置。
10. The electrolyzer comprises an anode chamber having an anode electrode, a cathode chamber having a cathode electrode,
It is composed of three chambers, an intermediate chamber, which is divided by a pair of diaphragms between the anode chamber and the cathode chamber, and an introducing piping system for introducing raw water into each of the three chambers of this electrolyzer, and a treatment liquid from each of these three chambers. The wet processing apparatus according to claim 9, further comprising:
【請求項11】 前記電気分解装置が、アノード室及び
/又はカソード室と中間室とを区分する隔膜がイオン交
換膜である電気分解装置であることを特徴とする請求項
9または10に記載のウエット処理装置。
11. The electrolysis device according to claim 9, wherein the electrolysis device is an electrolysis device in which the diaphragm that separates the anode chamber and / or the cathode chamber from the intermediate chamber is an ion exchange membrane. Wet processing equipment.
【請求項12】 前記電気分解装置が、中間室に固体電
解質が充填されている電気分解装置であることを特徴と
する請求項11に記載のウエット処理装置。
12. The wet treatment apparatus according to claim 11, wherein the electrolysis apparatus is an electrolysis apparatus in which an intermediate chamber is filled with a solid electrolyte.
【請求項13】 前記超音波照射手段の上流部に、該ア
ノード水中の溶存ガスを10ppm以下とするための脱
気装置を前記導出配管系に備えたことを特徴とする請求
項9ないし12のいずれか1項記載のウエット処理装
置。
The upstream portion of wherein said ultrasonic irradiation means, to 9 claims, characterized in that it comprises a deaerator for the dissolved gas in the anode water and 10ppm or less in the derivation pipeline 1 2 The wet processing apparatus according to any one of 1 .
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