TWI351446B - Cleaning system and cleaning method - Google Patents

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TWI351446B
TWI351446B TW096121452A TW96121452A TWI351446B TW I351446 B TWI351446 B TW I351446B TW 096121452 A TW096121452 A TW 096121452A TW 96121452 A TW96121452 A TW 96121452A TW I351446 B TWI351446 B TW I351446B
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sulfuric acid
anode
cathode
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oxidizing
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TW096121452A
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TW200831712A (en
Inventor
Naoya Hayamizu
Yukihiro Shibata
Masaaki Kato
Hiroyuki Fukui
Original Assignee
Toshiba Kk
Chlorine Eng Corp Ltd
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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Description

1351446 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於洗淨系統及洗淨方法,且具體而言,係關 .於利用藉由電解硫酸所產生之氧化性物質的洗淨系統及洗 淨方法。 【先前技術】 已經習知通常使用藉由電解硫酸水溶液所產生之過硫酸 根離子洗淨及去除黏附於矽晶圓等的抗蝕劑等、同時使過 硫酸鹽溶液在電解反應容器及洗淨容器中循環之此一系統 (JP-A-2006-111943) 〇 在JP-A-2006-111943中,將980/〇的濃硫酸用超純水稀 釋,然後將其供應至電解反應容器。藉助硫酸的電解反應 所產生之氧化活性物質(例如過氧單硫酸)係藉助與水反應 來女解。因此,為穩定地產生過氧單硫酸以增強抗钮劑等 之洗淨及剝除效率,期望避免在其中濃硫酸用超純水稀釋 之昌含水狀態(例如Jp-A-2006-111943中所述)下實施電 解。 【發明内容】 根據本發明之一態樣’提供一種洗淨系統,其包括:硫 酸電解部分,其具有陽極、陰極、一設置於該陽極與該陰 極之間之隔膜、一界定在該陽極與該隔膜間之陽極室及一 界定在該陰極與該隔膜間之陰極室;硫酸電解部分,其經 安裝用於電解硫酸溶液以在該陽極室中產生氧化性物質. 濃硫酸供應部分,其經安裝用於將濃硫酸溶液供應至該陽 121686.doc 1351446 極室;及洗淨處理部分,其經安裝用於使用包含該氧化性 物質之氧化性溶液對欲洗淨對象實施洗淨處理。 ㈣本發明另—態樣,提供—種洗淨方法,該方法包 .括:電解供應至陽極室之9〇質量%或以上的濃硫酸溶液以 '在該陽極室中產生氧化性物質,該陽極室係界定在面對陰 極其間插入隔膜之陽極與該隔膜之間;及使用含該氧化性 物質之氧化性溶液對欲洗淨對象實施洗淨處理。 【實施方式】 (';; 下文將參照該等圖闡述本發明之一實施例。 圖1係例示根據本發明實施例之洗淨系統5構造的示意 圖。 根據本發明實施例之洗淨系統5具有硫酸電解部分10、 洗淨處理部分12、溶液猶環部分14、及溶液供應部分15。 硫酸電解部分1G具有諸如藉由電解硫酸溶液產生氧化性 物質等作用。此外,儘管當使用包括一氧化性物質在内的 C '容液去除已黏著於欲洗淨對象之污染物時包括該氧化性物 質之溶液的氧化能力降低,但硫酸電解部分10亦具有(例 如)恢復被降低氧化能力之功能。 硫酸電解部分H)具有陽極32、陰極42、設置於陽極32與 陰極42之間之隔膜20、界定在陽極32與隔膜2〇之間之陽極 室30、及界定在陰極42與隔膜2〇之間之陰極室4〇。 在隔膜20與陽極室30之上端設置一上端密封部分22,且 在隔膜20與陰極室40之下端設置一下端密封部分^。陽極 32與陰極42彼此面對,其間插入隔膜2〇。陽極㈣由陽極 121686.doc < S ) 1351446 支撐件33支撐’且陰極42係由陰極支撐件43支樓》在陽極 32與陰極42之間連接一直流電源26。 陽極32係由導電陽極基礎物質34及在陽極基礎物賓34之 表面上所形成之陽極導電膜35構成。陽極基礎物質34係支 擇於陽極支撐件33之内表面上’且陽極導電膜35與陽極室 3〇鄰接》 陰極42係由導電陰極基礎物質44、及在陰極基礎物質44 之表面上所形成之陰極導電膜45構成。陰極基礎物質44係 支撐於陰極支撐件43之内表面上,且陰極導電膜45與陰極 室40鄰接。 對於陽極室30,陽極入口部分19係形成於其下端側,且 %極出口部为17係形成於其上端側。陽極入口部分丨9及陽 極出口部分17皆與陽極室30呈連通狀態。對於陰極室4〇, 陰極入口部分18係形成於其下端侧,且陰極出口部分丨仔係 形成於其上端側。陰極入口部分18及陰極出口部分16皆與 陰極室40呈連通狀態。 洗淨處理部分12具有例如使用在硫酸電解部分1〇中所獲 得含氧化性物質之溶液(氧化性溶液)洗淨欲洗淨對象歡 作用。將在硫酸電解部分财所獲得之氧化性溶液經由溶 液循環部分14供應至-設置至洗淨處理部扣之喷嘴61。 噴嘴㈣有排放該氧化性溶液用於欲洗淨對象w之排放 痒為了面對該排放埠,設置一用於放置欲洗淨對象1之 轉臺62。轉臺62係設置於蓋29内部。藉由自喷嘴η朝向欲 洗淨對象w排放氧化性溶液,可去除欲洗淨對象w上之污 121686.doc 卞物;先淨處理部分12之—可提及實例係薄板進給型 歇型抗蝕劑剡除裝置。 溶液猶環部分14具有㈣氧化性;讀在贿f解部分10 及洗淨處理部分12中循環之作用。已在硫酸電解部分10中 產生之氧純溶㈣、經由溶㈣環部分㈣陽極出口部分 17供應至洗淨處理部分12。 陽極出〇部分17係經由—設置有開關閥73a之導管線路
73連接至罐28。罐28係經由導管線路74連接至嘴嘴61,且 罐28中所儲存之氧化性溶液係藉由幫㈣之作業經由導管 線路74供應至喷嘴61。對於導管料74,開„74a係設 置於幫㈣之排放側上。藉由在罐28中儲存該氧化性溶 液,可緩衝在硫酸電解部分1〇中所產生氧化性溶液的定量 ,肖長。罐28可設置有—加熱器,藉此使該氧化性溶液之溫 度控制成為可能。 自洗淨處理部分12排放之氧化性溶液依次穿過回收罐
或間 過遽器64、幫浦82及開關閥76,並供應至硫酸電解部 分1〇之陽極入口部分19。 回收罐63設置有排放導管線路75及排放閥75a,且具有 例如將在洗淨處理部分12中才皮洗淨及去除之污染物排放至 該系統外部之作用。過濾器64具有例如將自洗淨處理部分 12所排放氧化性溶液中所包含之污染物濾除的功能。 ;谷液供應部分15具有例如將硫酸溶液供應至硫酸電解部 分ίο之作用。溶液供應部分15具有用於將濃硫酸溶液供應 至陽極至30之濃硫酸供應部分(罐)60及用於將離子交換水 121686.doc < S ) 1351440 供應至陰極室4〇之離子交換水供應部分(罐)27。離子交換 水供應部分27可安裝於陽極室3〇中。 &在遭硫酸供應部分6〇中,儲存9Gf量%或以上的遭硫酸 =液。濃硫酸供應部分6G中之濃硫酸溶液穿過開關間並 藉由驅動幫浦80經由開關閥76下游側上之導管線路及陽極 入口部分19將其供應至陽極室3〇。 在離子父換水供應部分27中,健存(例如)離子交換水。 離子交換水供應部分27中之離子交換水穿過開關Μ並經 由陰極入口部分18供應至陰極室4()。濃硫酸供應部分與 離子父換水供應部分27經由導管線路85及其中所設置之開 關閥72彼此連接。然後,藉由將濃硫酸供應部分辦之濃 硫酸溶液經由導管線路85並藉助離子交換水供應通道邮 離子父換水合併,將已藉由用離子交換水稀釋濃硫酸供應 部分60中之濃硫酸溶液所形成之硫酸溶液供應至陰極室 40 ° 儘管例如約96質量%之硫酸溶液經由陽極入口部分丨今供 應至陽極室30,但係將例如約7〇質量%的硫酸溶液經由陰 極入口部分18供應至陰極室4〇。將欲供應至陰極的硫酸濃 度降至低於供應至陽極的硫酸濃度之目的係防止因硫酸的 電解而損壞隔膜20〇換言之,在硫酸之電解反應中,陰極 侧上的水移動至陽極侧以增加陰極側上的硫酸濃度,且因 此隔膜20易於降格.此外,當一離子交換膜用作隔膜2〇 時,在濃硫酸中出現離子交換膜之電阻隨水含量之降低而 增加從而使至電壓升高之問題。同樣,為減少此問題,降 121686.doc •12- 1351446 低陰極侧上之硫酸濃度以將水供應至該離子交換膜並防止 電阻增加<» 開關閥70、71、72、73a、74a、〜、及%具有控制各 溶液之流動體積的功能。幫浦8〇、81及82具有控制各溶液 之流動速度的功能。 下面將闡述在硫酸電解部分1〇中氧化性物質之產生機 制。 圖2 A係展示在硫酸電解部分10中氧化性物質之產生機制 的示思圖。圖2B係展示圖2A中A-A線剖面圖的示意圖。 如圖2B中所示,陽極32與陰極42係經設置彼此面對,其 間插入隔臈20。陽極32係由陽極支撐件33支撐,同時陽極 導電膜35與陽極室3〇鄰接。陰極42係由陰極支撐件43支 撐,同時陰極導電膜45與陰極室40鄰接。相應的,對於隔 膜20、陽極支撐件33及陰極支撐件43之兩個邊緣部分,分 別設置電解部分外殼24。 舉例而言,對於陽極室3〇,約96質量%的硫酸溶液係自 濃硫酸供應部分60經由陽極入口部分19供應。對於陰極室 40,硫酸溶液及離子交換水係自濃硫酸供應部分及離子 交換水供應部分27經由陰極入口部分丨8供應以獲得(例如) 約70重量%的硫酸濃度β 然後’藉由向陽極32施加正電壓並向陰極42施加負電 壓在陽極室30及陰極室40每一室中發生電解反應。在陽 極室3〇中,發生由化學式1、化學式2及化學式3表示之反 應。
(S 121686.doc -13- 1351446 (h2s〇5)與水反應被分解’故其在水中之存在不穩定。由 此’氧化能力降低且剝除及去除抗姓劑之能力降低。因 此,存在增加更換洗淨溶液之頻率從而增加生產成本之問 題。此外,在其中洗淨溶液之氧化能力降低之情況下,對 於在間歇魏«置巾制微料諸如此類之修改處理而 S ’存在每批次僅可處理少㈣板從而降低處理效率之問 題在1速作業之半導體機器中,半導體係藉由植入高 劑量雜質來製造,但當使用氧化能力已降低之洗淨溶液 時,存在不能獲得期望剥除邊界之問題。 在本發明實施例中,如化學式7所示,#由電解疏酸溶 液可能獲得包含氧化性物f (例如,過氧單硫酸㈣⑹、 過二硫酸(H2S2〇8))之氧化性溶液。並不產生作為副產物使 氧化性物質氧化能力降低的水,而是氫氣作為副產物產 生然而’氫氣並不影響抗蝕劑遮罩之剝除。 H2S04 + H20…氧化性物質+H2 7 卜S本發明實施例中,該系統係以藉由將重量% 或以上(例如,約96重量%)的濃硫酸供應至其中產生氧化 I·生物質之陽極至3〇之方式構造,該氧化性物質存在於包含 盡可能少的水的環境中。因此’具體而言,可穩定地產生 存在下不穩疋而分解之過氧單硫酸,且因此使定量 及大量供應過氧單硫酸成為可能。因&,可以改良(例如) 抗餘劑及污染物之去除效率以增加生產力並達成成本降 低。 在其中使用過氧單硫酸之情況下,其與該等有機材料 121686.doc 1351446 (例如抗蝕劑)之反應速率大,因此僅需要短時間來剝除較 大量欲去除之抗蝕劑。此外,過氧單硫酸可在低溫下有效 剝除,且因此其不需要諸如升高溫度等調節時間。而且, ··自於過氧單硫酸可穩定地大量產生,故甚至在低溫下可增 加其與欲去除對象之反應速率。 注意,對於陽極支撐件33、陰極支撐件43、陰極出口部 分16、陽極出口部分17、陰極入口部分18、陽極入口部分 ( 似洗淨處理部分12中之蓋29之材料,自耐硫酸性之觀點 而β 較佳者係使用含氟樹脂(例如聚四氟乙稀)。 而且,對於洗淨處理部分12中供應氧化性溶液之管而 吕,可使用纏繞有隔熱材料之含氟樹脂管。對於此管,可 設置一由含氟樹脂形成之線内加熱器。而且,對於發送該 氧化性溶液之幫浦而言,可使用由具有耐熱性及对氧化性 之含氟樹脂形成之波紋管幫浦。 而且,對於容納硫酸溶液之各種罐的材料而言,可使用 (:(例如)石英。此外,該罐可任意設置有溢流器件、溫度控 制器件及諸如此類》 對於隔膜20,舉例而言,可使用包括由ρτρΕ(聚四氟乙 稀)製得之多孔隔膜的中性膜(例如商標名.p〇refl〇ne)(作該 等已經受親水處理)、及陽離子交換膜(例如商標名 Nafion、Aciplex及Flemion)。在該等隔膜中,就陰極及陽 極室二室中之產物可以分離狀態產生而言,較佳使用後者 陽離子交換膜。隔膜20之尺寸為(例如)約5〇平方公分。舉 例而言,對於上端密封部分.22及下端密封部分23而言合 121686.doc • 16 - CS5 1351446 意的使用經含氟樹脂塗佈之〇_環。 對於陽極導電基礎物質34之材料而言,可使用例如p型 矽或閥用金屬(例如鈮)。此處,該閥用金屬係指其金屬表 面藉助陽極氧化均句地覆蓋有其氧化物層以發揮優良耐腐 蝕陡之金屬。對於陰極導電基礎物質44而言,可使用例如 η型;ε夕。 對於陰極導電祕之材料而言,可使用例如玻璃碳。對
於陽極至30’供應90質量%或以上的濃硫酸,因此自耐久 陡之觀點而5 ’合意的使用導電金剛石膜用於陽極導電膜 35之材料。當然’導電金剛石膜亦可麟陰極導電膜45之 材料。
該陽極及該陰極-I 一者了有由相同材料形成之導電膜及 礎物質舉例而έ,在其中玻璃碳用作陰極基礎物質、 或導電金剛石自支撐膜用作陽極基礎物質之情況下,該基 礎物質自身係具有電催化性f能夠有助於電解反應之導電
詞石具有化學、機械及熱穩定性,但由於其導電性汗 :圭二其難以在電化學系統中使用。然而,導電金剛石應 膜形成使用熱絲化學氣體沈積⑽.CVD)方法同時 供應硼氣體或氮氣來獲得。 付邊等電金剛石膜具 大"電位窗”及例如5至l〇〇n^cm之電阻率。有伙之 此處該電位窗"係電解水所需之喿^ ,,吓右之最小電位(.1.2伏或以 上)。此電位窗"係端視材料有 同時使用罝古… 兩所不同。在其中實施電解 问時使用具有大"電位窗"且電位 幾、该電位窗"内之材料 121686.doc •17· (.£ 丄 的情況下’存在可優先於水之電解進〜 該"電位窗"内之電解反應、且可優先^氧化1原電位在 的氧化反應或還原反應的情況。因此,^難以電解之材料
’藉由使用該導雷今 剛石,使在傳統電化學反應中不可飴A 盹的一材料的分解或合 成成為可能。 該HF-CVD方法係一種用於形成 Μ ^ ^ 乂犋之方法,其中將原材 料氣體供應至處於分解之高溫狀態 〜旳鎢絲,由此形成膜生 長所需的自由基,且然後擴散至基姑 巷材表面之自由基與其他 反應性氣體在合意基材上反應。 此後,將闞述使用本發明實施例之洗淨系統的實驗實 例0 圖3A係評價試樣剝除抗餘劑遮罩前之外觀照片;圖把 係評價試樣使用本發明實施例之洗淨系統洗淨後之外觀照 片’·圖3C係比較實例之評價試樣的外觀照片。 此處,將闡述評價試樣之形成方法。首先,在半導體晶 圓上形成熱氧化膜’且使用雙(三曱基石夕烧)胺(HMDS)以增 加半導體晶圓表面與抗蝕劑遮罩之間之黏著性 '然後,將 以酚醛樹脂為主的抗蝕劑遮罩塗佈於該熱氧化膜上以便獲 得約3.0奈米之厚度。此後,將所得產物用i-線(波長約365 奈米)輕照’依次經受顯影處理及烘烤處理’形成圖3A中 所示之評價試樣。 對於該抗餘劑遮罩之剝除判斷,使用光散射性粒子計數 器計數殘餘抗钱劑之粒子,且然後使用掃描電子顯微鏡實 施觀察評價。 121686.doc •18· 1351446 對於圖3B,首先將96質量%硫酸溶液在〇安培 電解電流之條件下電解10秒以產生氧化性溶液,且使用該 氧化性溶液將該評價試樣淋浴及洗淨3分鐘。此後,試樣 用純淨水沖洗,其然後用於實施抗蝕劑遮罩之剝除評價。 對於圖3C中之比較實例而t,使用5〇質量%硫酸溶液與 1質量%過氧化氫溶液之混合溶液將評價試樣淋浴及洗淨3 分鐘。此後,將試樣以與圖3B之實例相同的方式沖洗用於 實施抗钱劑遮罩之剝除評價。 因此’對於圖3C中所示之比較實例而言’經證實不能剝 除該抗㈣遮[與此相反’根據圖3B中所示實施本發明 之實例,經證實可剝除該抗钱劑遮罩。 在下文中,圖4係例示該抗蝕劑遮罩剝除評價结果 表。 .固 校釉表不電解電流(安培), 厂/f而的妮 (秒卜用於此評價之評價試樣與用於圖3A之實例者相同。 自圖4中得知,當電解電流降低時,剝除該抗蝕劑遮罩 所需之時間縮短,而與該處理溫度無關。亦可證實剝除所 需時間可藉由增加處理溫度來縮短。但是,當㈣電^ (例邱安培或以下時未觀察到差異。因此,❹難以剝除 之评價試樣實施該剝除評價。 圖5A係表示㈣該抗㈣料利電解電流與剝除所 時間之«係的圖表;且圖5B係表示剝除該抗钱劑遮罩所 用電解電壓與剝除所需時間之間關係的圖表。 在圖5A中,橫軸代表電解電流(安培),且縱軸代表剝除 1216S6.doc •19- <:£ J351446 所需時間(秒)。在圖5B中,橫轴代表電解電壓(伏特),且 縱軸代表剝除所需時間(秒)。 在此評價中,藉由離子植入方法將硼(B)離子加速並以 (例如)約6xl014個/立方公分之劑量驅入圖3八中所示之評價 試樣中。因此,該抗蝕劑遮罩變得難以剝除。 將已植入B離子之評價試樣用氧化性溶液洗淨。如圖5a 所示,得知剝除所f時間隨著電解電流之降低而縮短。具 體而言,得知在電解電流為丨安培之情況下,剝除所需時 間為最短值(例如)5秒。 而且,如圖5B中所示,得知剝除所需時間隨著電解電壓 之降低而縮短。具體而言,在例如電解電壓為6伏之情況 下’剝除所需時間為最短值(例如)5秒。 因此,推斷出在此電解電壓或電解電流下產生之氧化性 化學物質影響該剝除效率。 之後所闡述者係使用評價#樣所實施抗截冑遮罩的制除 評價結果,該評價試樣與圖5之實例所用評價試樣相比抗 钱劑遮罩更不易自其剥除。 圖6 A係例示當使用根據本發明實施例獲得之氧化性溶液 時剝除該抗㈣遮罩所需時間與處理溫度間之關係的表。 圖6B例不與圖6A相同的關係’只是使用比較實例之氧化 性溶液。 在6A、6B中,行項為處理溫度,且列項為處理時間。 對於圖6A而5,使用藉由〇·5安培電解電流所獲得之氧化 !·生冷液。對於圖6Β,使用濃度分別為5〇%及i質量0/〇的硫酸 i21686.doc •20- 1351446 與過氧化氫溶液之混合溶液。剝除評價之結果由"⑽、 〇或X來表不。換言之,"。。·,意味著極好的剝除,·,〇· 意味著良好剝除,且,V,意味著剝除失敗。
在圖6A之情況中’藉由離子植人方法料(As)離子加速 並驅入圖3A之上述評價試樣中以(例如)約IxlO16個/立方公 分之劑量植入。此評價試樣之劑量大於圖5之評價試樣, 因此該抗_遮罩更難以剝除。在此情況下,$ 了曝光處 理,使用配備有氟化氪燈(波長為850奈米)之曝光裝置。 如圖6B中所示’得知當使用比較之混合溶液時不能剝除 該抗蝕劑遮罩,而與該處理溫度及處理時間無關。 與此相反’如圖6A中所示,得知當使用根據本發明實施 例獲得之氧化性溶液時,可在任何條件下剝除。具體而 言,可證實當處理時間為5分鐘且處理溫度為16〇χ:時可獲 得良好剝除性質。
然後,將闡述根據本發明實施例所獲得氧化性溶液用於 多次重複剝除之性質。 圖7係例示該氧化性溶液之重複使用次數與吸光度之間 之關係的圖表。 橫軸代表重複使用次數(次)且縱軸代表吸光度吸光 度係使用200奈米之波長獲得之量測值。 經證實,染料在根據本發明實施例所獲得氧化性溶液中 之光密度隨重複使用次數之增加而增加。 而且’如圖7中所示,可證實吸光度隨該氧化性溶液重 複使用次數之增加而增加。據推斷此現象係由於重複使用 -21· 121686.doc C £ ) 1351446 次數增加導致該氧化性溶液中所含抗㈣遮罩組份增加所 致。據悉氧化性溶液具有良好的抗钱劑遮罩剝除能力,而 與重複使用次數及該氧化性溶液巾之染料無關。 、如上文所述,根據本發明實施例,可藉由電解產生諸如 過氧單硫酸等之氧化性物質。以,藉由使用含該氧化性 物質之氧化性溶液,可去除已牢固地黏附於欲洗淨對象的 亏染物π且,可產生甚至其重複使用後亦不展示氧化能 力降格之氧化性溶液。因此,使構建包含許多步驟的便宜 生產方法成為可能。 未必總是必須設置其中洗淨溶液在硫酸電解部分丨〇及洗 淨處理部分12中循環之構造。相反,如圖8中所示,可採 用將洗淨處理部分12中已使用之洗淨溶液連同污染物等一 起回收於回收罐63中後並然後經由排放導管線路75排放該 系統之此一構造。 本發明不僅可用於去除由有機材料構成之抗蝕劑遮罩’ 而且同樣用於去除金屬雜質、去除離子、及去除乾蝕刻殘 餘物》 可設置一用於傳送欲洗淨對象之機械手。硫酸罐及離子 交換水可分別連接至設備中的管線以自動補充。可設置一 用於沖洗污染物已去除之欲洗淨對象的沖洗罐。該沖洗罐 可配備由溢流控制器件及使用線内加熱器的溫度控制器 件。石英可合意地用作該沖洗罐之材料。 【圖式簡單說明】 圖1係例示一根據本發明實施例之洗淨系統構造的示意 121686.doc 22· 1351446 圖0 圖2 A係展示在硫酸電解部分中氧化性物質之產生機制的 不思圖,且圖2B係展示圖2A中A-A線剖面圖的示意圖。
圖3A係評價試樣剝除抗蝕劑遮罩前之外觀照片,圖3B 係已經用本發明實施例之洗淨系統洗淨之評價試樣的外觀 照片,且圖3C係比較實例之評價試樣的外觀照片。 圖4係例示該抗蝕劑遮罩剝除評價結果的圖表。 圖5 A係展示剝除該抗蝕劑遮罩所用電解電流與剝除所需 時間之間關係的圖表,且圖5B係展示剝除該抗姓劑遮罩所 用電解電壓與剝除所需時間之間關係的圖表。 圖6A係例示當使用根據本發明實施例獲得之氧化性溶液 時該抗蝕劑遮罩剝除所需時間與處理溫度間之關係的表, 且圖6B係當使用比較實例之氧化性溶液時類似於圖6八的 表。 圖7係例示氧化性溶液之重複使用次數與吸光度之間之 關係的圖表。 圖8係例示本發明另一實施例之洗淨系統構造的示意 圖。 【主要元件符號說明】 5 洗淨系統 10 硫酸電解部分 12 洗淨處理部分 14 溶液循環部分 15 溶液供應部分 121686.doc •23· (s) 1351446 16 陰極出口部分 17 陽極出口部分 18 陰極入口部分 19 陽極入口部分 20 隔膜 22 上端密封部分 23 下端密封部分 24 電解部分外殼 26 直流電源 27 離子交換水供應部分(罐) 28 罐 29 蓋 30 陽極室 32 陽極 33 陽極支撐件 34 陽極基礎物質 35 陽極導電膜 40 陰極室 42 陰極 43 陰極支撐件 44 陰極基礎物質 45 陰極導電膜 60 濃硫酸供應部分(罐) 61 噴嘴 121686.doc -24- 1351446 62 轉臺 63 回收罐 64 過慮器 70 開關閥 71 開關閥 72 開關閥 73 導管線路 73a 開關閥 74 導管線路 74a 開關閥 75 排放導管線路 75a 開關閥 76 開關閥 80 幫浦 81 幫浦 82 幫浦 85 導管線路 86 離子交換水供應通道 W 欲洗淨對象 121686.doc -25·

Claims (1)

1351446 公告本 <。碎4月。7日修正替換頁 第096121452號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(1〇〇年6月) 十、申請專利範圍: 1. 一種洗淨系統,其包括: 硫酸電解部分,其具有陽極、陰極、設置於該陽極與 該陰極之間之隔膜、界定在該陽極與該隔膜間之陽極室 及界定在該陰極與該隔膜間之陰極室,供給至該陰極室 之硫酸溶液相較於供應至該陽極室之硫酸溶液為低濃 度,該硫酸電解部分係電解硫酸溶液以在該陽極室中產 生氧化性物質, 濃硫酸供應部分,其將濃硫酸溶液供應至該陽極室,及 洗淨處理部分,其使用包含該氧化性物質之氧化性溶 液對欲洗淨對象實施洗淨處理。 2. 如請求項1之洗淨系統,其中自上述濃硫酸供給部分供 給之上述濃硫酸之濃度為90質量%或以上。 3. 如請求項1之洗淨系統,其進一步包括溶液循環部分, 該部分係使上述氧化性溶液於上述硫酸電解部分及上述 洗淨處理部分間循環。 4. 如請求項1之洗淨系統,其中上述氧化性物質係過氧單 硫酸。 5. 如請求項1之洗淨系統,其中上述陽極與上述陰極之 中,至少上述陽極包括形成於具有導電性之基體表面之 導電金剛石膜。 6. 如請求項1之洗淨系統,其中上述濃硫酸供應部分包括 由石英製成的槽。 7. 如請求項1之洗淨系統,其中上述洗淨處理部分包括放 121686-1000607.doc 1351446 年A月。7日修正替換頁 置欲洗淨對象之轉臺、及將上述氧化性溶液喷t至該欲^~」 洗淨對象之喷嘴。 ' 8. 9. 10. 11. 12. 如清求項1之洗淨系統,其中上述隔膜係離子交換膜或 經親水處理之中性膜。 一種洗淨系統,其包括: · 硫酸電解部分,其具有陽極、陰極、設置於該陽極與. 該陰極之間之隔膜、界定在該陽極與該隔膜間之陽極室 及界定在該陰極與該隔膜間之陰極室,該硫酸電解部分 係電解硫酸溶液以在該陽極室中產生氧化性物質; f 濃硫酸供應部分,其將濃硫酸溶液供應至該陽極室; 洗淨處理部分,其使用包含該氧化性物質之氧化性溶 _ 液對欲洗淨對象實施洗淨處理;及 離子交換水供應部分,其將離子交換水供應至該陰極 室。 如請求項9之洗淨系統,其中上述離子交換水供應部分 係設置於上述陽極室中。 一種洗淨方法,其包括: ( 將供應至陽極室之9〇質量%或以上的濃硫酸溶液電解 以在該陽極室中產生氧化性物質,該陽極室係界定在面 對陰極之陽極與隔膜之間;將相較於供應至該陽極室之 濃硫酸溶液為低濃度之硫酸溶液供給至陰極室,該陰極 室係界定在該隔膜與該陰極之間;且使用含該氧化性物 質之氧化性溶液對欲洗淨對象實施洗淨處理。 如請求項11之洗淨方法,其中使含上述氧化性物質之氧 121686-1000607.doc 1351446 ' ,ΗΗ»月〇7曰修正替換頁 .化性溶液在上述淨處理部分與上述陽極室間循$ , 於上述洗淨處理部分中使用上述氧化性溶液對欲洗淨對 象實施洗淨處理。 13. 如請求項丨丨之洗淨方法,其中上述氧化性物質係過氧單 硫酸。 14. 如請求項Η之洗淨方法,其中上述低濃度之硫酸溶液係 以離子交換水稀釋。 15. 如請求項u之洗淨方法,其中將自上述陽極室送出之上 述氧化性溶液之至少一部分循環至上述陽極室。 如請求項Η之洗淨方法,其t上述陽極與上述陰極中, 至少上述陽極包括形成於具有導電性之基體表面之導電 金剛石膜。 17.如請求項U之洗淨方法,其中將欲洗淨對象放置於一轉 臺上,且自喷嘴對該欲洗淨對象噴出上述氧化性溶液。 如叫求項11之洗淨方法,其中藉由加熱器加熱上述氧化 性溶液且施加於上述欲洗淨對象。 19.如請求項丨丨之洗淨方法,其中上述欲洗淨對象係具有抗 钱劑遮罩之晶圓,且藉由上述洗淨處理去除該抗钱劑遮 121686-1000607.doc
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5207529B2 (ja) * 2008-06-30 2013-06-12 クロリンエンジニアズ株式会社 硫酸電解槽及び硫酸電解槽を用いた硫酸リサイクル型洗浄システム
JP5358303B2 (ja) * 2008-06-30 2013-12-04 クロリンエンジニアズ株式会社 電解硫酸による洗浄方法及び半導体装置の製造方法
JP5660279B2 (ja) * 2009-03-24 2015-01-28 栗田工業株式会社 機能性溶液供給システムおよび供給方法
JP5148576B2 (ja) * 2009-09-25 2013-02-20 株式会社東芝 洗浄方法
JP5066152B2 (ja) * 2009-09-25 2012-11-07 株式会社東芝 洗浄システム
JP5106523B2 (ja) * 2009-12-16 2012-12-26 株式会社東芝 エッチング処理方法、微細構造体の製造方法、およびエッチング処理装置
JP2011192779A (ja) * 2010-03-15 2011-09-29 Kurita Water Ind Ltd 電子材料の洗浄方法および洗浄システム
KR101255018B1 (ko) 2010-06-07 2013-04-16 쿠리타 고교 가부시키가이샤 세정 시스템 및 세정 방법
JP6636790B2 (ja) * 2015-12-18 2020-01-29 株式会社東芝 過酸化水素生成装置
CN113166954A (zh) * 2018-11-30 2021-07-23 赛杜工程股份有限公司 电化学反应器和它的清洁或再生
KR102346529B1 (ko) * 2019-06-24 2021-12-31 세메스 주식회사 액 공급 유닛, 그리고 이를 가지는 기판 처리 장치 및 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3551734B2 (ja) * 1997-12-01 2004-08-11 ソニー株式会社 硫酸/過酸化物混合液の利用方法
JP3869566B2 (ja) * 1998-11-13 2007-01-17 三菱電機株式会社 フォトレジスト膜除去方法および装置
JP2001096273A (ja) 1999-09-29 2001-04-10 Japan Carlit Co Ltd:The 洗浄用イオン水の製造方法及びその製造装置
DE19948184C2 (de) * 1999-10-06 2001-08-09 Fraunhofer Ges Forschung Elektrochemische Herstellung von Peroxo-dischwefelsäure unter Einsatz von diamantbeschichteten Elektroden
JP2001192874A (ja) 1999-12-28 2001-07-17 Permelec Electrode Ltd 過硫酸溶解水の製造方法
KR100684064B1 (ko) 2002-04-02 2007-02-16 페르메렉덴꾜꾸가부시끼가이샤 기능수, 및 이의 제조방법 및 제조장치
JP4462146B2 (ja) 2004-09-17 2010-05-12 栗田工業株式会社 硫酸リサイクル型洗浄システムおよび硫酸リサイクル型過硫酸供給装置
JP4862981B2 (ja) 2004-10-18 2012-01-25 栗田工業株式会社 硫酸リサイクル型洗浄システムおよびその運転方法
JP4808551B2 (ja) 2006-06-16 2011-11-02 クロリンエンジニアズ株式会社 過硫酸の製造方法

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