JP5661034B2 - 多要素電極を再生するプロセス - Google Patents
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Description
・出力密度10乃至20ワット/in2 (40kHz)のDIWオーバフロー式の超音波水槽(超音波水槽におけるDIWの回転率は、1.5より大きくするべきである)。
・電極の研磨に使用する可変速ターンテーブル。
・ドライアイス(CO2 )ペレット洗浄システム(金属による汚染及び損傷を避けるためプラスチックノズルを推奨。推奨ノズルは、(1)長さ6インチ又は9インチ、口径0.125インチのプラスチックノズル、又は(2)長さ6インチ又は9インチ、口径0.3125インチのプラスチックノズル。プラスチック保護テープを金属ノズルに巻いたものも許容可能)。
・研磨のために電極を装着する研磨固定具。
・DIW中でのシリコン電極の輸送及び電極の浸漬用のポリプロピレン又はポリエチレン水槽。
・T=20±5℃で7.0±1.0GPMのDIW流量に対応するフラッシング及び/又は再循環システム。DIW、DIW/N2 ガスの混合物、2%IPA水溶液を使用してフラッシングする。システムは、3枚のin−situフィルタ、2枚の粒子フィルタ(順に1.0μm及び0.2μm)、及びMykrolis Protego金属清浄機/フィルタによりクリーンルーム対応にするべきである。
・DI水によるリンス及び酸によるワイピング用のウェットベンチ。
・超音波中の超音波水槽のDIW温度及び再循環システム内の水温を測定する温度センサ又は温度計。
・クラス100クリーンルーム対応のベーキングオーブン。
・クラス10000及び10のクリーンルーム。
・研磨中及びリンス中のDI水によるリンス用の標準ノズルガン。
・40乃至50psiでのDIW、N2、又は乾燥空気洗浄用のMagnumリンスガンモデル6735K4(McMaster Carrが提供)。
・研磨固定具を覆い、電極の非シリコン面を保護する無菌の柔軟なCMPパッド(電極配置前にIPAによりパッドを事前に洗浄)。
・ダイヤモンド3.5インチ研磨ディスク(140、180、220、280、360、及び800グリット)及びダイヤモンドチップ付き3.0インチポイントチップ研磨機。
・テフロン製シールテープ。(テフロンは登録商標)
・リンス及びワイピング用のクラス100耐酸クリーンルームワイパ。
・SEMI規格C28−0301、グレード2以上に準拠した、半導体グレードのフッ化水素(HF)。
・SEMI規格C35−0301、グレード2以上に準拠した、半導体グレードの硝酸(HNO3 )。
・SEMI規格C18−0301、グレード1以上に準拠した、半導体グレードの酢酸(CH3 COOH)。
・SEMI規格C44−0301、グレード2以上に準拠した、半導体グレードの硫酸(H2SO4)。
・SEMI規格C30−1101、グレード2以上に準拠した、半導体グレードの過酸化水素(H2O2)。
・電極袋詰め用ナイロン製、クラス100、厚さ2ミルのバッグ。
・IEST−STDCC1246D規格レベル100を満たす、厚さ4ミルのポリエチレン製クリーンルームバッグ。
・クラス100クリーンルーム用ニトリル手袋。
・クラス100帯電防止手袋(クリーンルーム内でのみ使用、浸漬及びIPAによる洗浄には使用しない)。
<1>導電性の受け板に接合されたシリコン電極を備える多要素電極を再生するプロセスであって、
硫酸、過酸化水素、及び水を含み、実質的にアルコールを含まないDSP溶液に前記多要素電極を浸漬すると共に、前記多要素電極を脱イオン水によりリンスすることにより、前記多要素電極から金属イオンを除去するステップと、
金属イオンの除去後に前記多要素電極の一つ以上の表面を研磨するステップと、
フッ化水素酸、硝酸、酢酸、及び水を含む混合酸溶液により前記研磨済み多要素電極を処理すると共に、前記処理済み多要素電極を脱イオン水によりリンスすることにより、前記多要素電極のシリコン面から汚染物を除去するステップと、を備えるプロセス。
<2>前記DSP溶液は、体積で水を最も多く含む<1>記載のプロセス。
<3>前記DSP溶液は、体積で過酸化水素を硫酸より多く含む<2>記載のプロセス。
<4>前記DSP溶液は、体積で少なくとも約80%の水を含む<1>記載のプロセス。
<5>前記DSP溶液は、体積で約70乃至90%の水と、約10乃至20%の過酸化水素と、約10%までの硫酸とを含む<1>記載のプロセス。
<6>前記DSP溶液は、体積で約80%の水と、約15%の過酸化水素と、約5%の硫酸とを含む<1>記載のプロセス。
<7>前記多要素電極から金属イオン及び汚染物を除去するために使用される前記脱イオン水の電気抵抗は、少なくとも約12MΩ・cmである<1>記載のプロセス。
<8>前記多要素電極から金属イオン及び汚染物を除去するために使用される前記脱イオン水の温度は、約20±5℃以下である<1>記載のプロセス。
<9>前記表面研磨は、約20±5℃以下の温度と、前記電極表面での約25℃を超える前記脱イオン水の温度上昇を抑制する上で十分な流量とにおいて提供される、実質的に連続した脱イオン水流の下で実行される<1>記載のプロセス。
<10>前記汚染物は、前記研磨済み多要素電極を前記混合酸により処理する前に、脱イオン水中で前記多要素電極に対して超音波洗浄動作を施すことにより、前記多要素電極のシリコン面から除去され、
前記超音波洗浄動作において使用される前記脱イオン水の前記温度は、約20±5℃以下であり、
前記超音波洗浄動作において使用される前記脱イオン水の超音波出力密度は、約40kHzで約1.5ワット/cm 2 乃至約3.1ワット/cm 2 である
<1>記載のプロセス。
<11>前記研磨済み多要素電極は、前記電極表面を前記混合酸溶液によりワイピングすることにより処理される<1>記載のプロセス。
<12>前記多要素電極は、シャワーヘッド電極を備え、前記ワイピング動作は、前記電極を固定具において保持し、加圧窒素ガスを前記シャワーヘッド電極のシャワーヘッド通路を介して送り、前記混合酸溶液が前記シャワーヘッド通路内へ取り込まれることを防止した状態で実行する<11>記載のプロセス。
<13>前記ワイピング動作に続いて、約20±5℃以下以上の温度での脱イオン水リンス動作を行う<11>記載のプロセス。
<14>KOH溶液により前記電極表面をワイピングすることにより、前記研磨済み多要素電極から汚れを除去する<1>記載のプロセス。
<15>フッ化水素酸、硝酸、及び水を含む酸洗溶液により、前記導電性の受け板の表面をワイピングすることにより、前記研磨済み多要素電極から汚れを除去する<1>記載のプロセス。
<16>前記多要素電極は、導電性のアルミニウムベースの受け板又は導電性のグラファイトベースの受け板に接合されたシリコン電極を備える<1>記載のプロセス。
<17>前記多要素電極は、シャワーヘッド電極、或いはシャワーヘッド電極を取り囲むリング状電極として構成される<1>記載のプロセス。
<18>前記プロセスは、更に、CO 2 ペレットを前記多要素電極の表面に対して、或いは表面を横切って、40psiを超えない圧力で流動させることにより、汚染物を除去するステップを備える<1>記載のプロセス。
<19>前記多要素電極は、汚染物を除去するために、脱イオン水によるリンス後に、前記混合酸溶液により前記電極表面を繰り返しワイピングすることにより処理される<1>記載のプロセス。
<20>導電性のアルミニウムベースの受け板に接合されたシリコン電極を備える多要素電極を再生するプロセスであって、
体積で約70乃至90%の水と、約10乃至20%の過酸化水素と、約10%までの硫酸とを含み、実質的にアルコールを含まないDSP溶液に前記多要素電極を浸漬すると共に、電気抵抗が少なくとも約12MΩ・cmであり、温度が約20±5℃である脱イオン水により前記多要素電極をリンスすることにより、前記多要素電極から金属イオンを除去するステップと、
金属イオンの除去後に、約20±5℃の温度と、前記電極表面での約25℃を超える前記脱イオン水の温度上昇を抑制する上で十分な流量とにおいて提供される、実質的に連続した脱イオン水流の下で、前記多要素電極の一つ以上の表面を研磨するステップと、
フッ化水素酸、硝酸、酢酸、及び水を含む混合酸溶液により前記研磨済み多要素電極を処理する前に、温度が約20±5℃であり、超音波出力密度が約40kHzで約1.5ワット/cm 2 乃至約3.1ワット/cm 2 である脱イオン水中において、前記多要素電極に対して超音波洗浄動作を施すと共に、前記処理済み多要素電極を脱イオン水によりリンスすることにより、前記多要素電極のシリコン面から汚染物を除去するステップと
を備えるプロセス。
Claims (8)
- 導電性の受け板に接合されたシリコン電極を備える多要素電極を再生するプロセスであって、
硫酸、過酸化水素、及び水を含み、アルコールを含まないDSP溶液に前記多要素電極を浸漬すると共に、前記多要素電極を脱イオン水によりリンスすることにより、前記多要素電極から金属イオンを除去するステップと、
金属イオンの除去後に前記多要素電極の一つ以上の表面を研磨するステップと、
フッ化水素酸、硝酸、酢酸、及び水を含む混合酸溶液により研磨済み前記多要素電極を処理すると共に、前記処理済み多要素電極を脱イオン水によりリンスすることにより、前記多要素電極のシリコン面から汚染物を除去するステップと、を備え、
研磨済み前記多要素電極は、前記電極表面を前記混合酸溶液によりワイピングすることにより処理され、
前記多要素電極は、シャワーヘッド電極を備え、前記ワイピング動作は、前記電極を固定具において保持し、加圧窒素ガスを前記シャワーヘッド電極のシャワーヘッド通路を介して送り、前記混合酸溶液が前記シャワーヘッド通路内へ取り込まれることを防止した状態で実行するプロセス。 - 前記DSP溶液は、体積で70乃至90%の水と、10乃至20%の過酸化水素と、10%以下の硫酸とを含む請求項1記載のプロセス。
- 前記多要素電極から金属イオン及び汚染物を除去するために使用される前記脱イオン水の電気抵抗は、少なくとも12MΩ・cmである請求項1記載のプロセス。
- 前記汚染物は、研磨済み前記多要素電極を前記混合酸により処理する前に、脱イオン水中で前記多要素電極に対して超音波洗浄動作を施すことにより、前記多要素電極のシリコン面から除去され、
前記超音波洗浄動作において使用される前記脱イオン水の前記温度は、25℃以下であり、
前記超音波洗浄動作において使用される前記脱イオン水の超音波出力密度は、40kHzで1.5ワット/cm2 乃至3.1ワット/cm2である
請求項1記載のプロセス。 - 前記多要素電極は、導電性のアルミニウムベースの受け板又は導電性のグラファイトベースの受け板に接合されたシリコン電極を備える請求項1記載のプロセス。
- 前記多要素電極は、シャワーヘッド電極、或いはシャワーヘッド電極を取り囲むリング状電極として構成される請求項1記載のプロセス。
- 前記多要素電極は、汚染物を除去するために、脱イオン水によるリンス後に、繰り返し前記ワイピング動作をすることにより処理される請求項1記載のプロセス。
- 導電性のアルミニウムベースの受け板に接合されたシリコン電極を備える多要素電極を再生するプロセスであって、
体積で70乃至90%の水と、10乃至20%の過酸化水素と、10%以下の硫酸とを含み、アルコールを含まないDSP溶液に前記多要素電極を浸漬すると共に、電気抵抗が少なくとも12MΩ・cmであり、温度が20±5℃である脱イオン水により前記多要素電極をリンスすることにより、前記多要素電極から金属イオンを除去するステップと、
金属イオンの除去後に、20±5℃の温度と、前記電極表面での25℃を超える前記脱イオン水の温度上昇を抑制する上で十分な流量とにおいて提供される、連続した脱イオン水流の下で、前記多要素電極の一つ以上の表面を研磨するステップと、
フッ化水素酸、硝酸、酢酸、及び水を含む混合酸溶液により研磨済み前記多要素電極を処理する前に、温度が20±5℃であり、超音波出力密度が40kHzで1.5ワット/cm2乃至3.1ワット/cm2である脱イオン水中において、前記多要素電極に対して超音波洗浄動作を施すと共に、前記処理済み多要素電極を脱イオン水によりリンスすることにより、前記多要素電極のシリコン面から汚染物を除去するステップと
を備え、
研磨済み前記多要素電極は、前記電極表面を前記混合酸溶液によりワイピングすることにより処理され、
前記多要素電極は、シャワーヘッド電極を備え、前記ワイピング動作は、前記電極を固定具において保持し、加圧窒素ガスを前記シャワーヘッド電極のシャワーヘッド通路を介して送り、前記混合酸溶液が前記シャワーヘッド通路内へ取り込まれることを防止した状態で実行するプロセス。
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