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本文研究了替代SPM湿法清洗工艺的高浓度臭氧水生产技术,在这项工作中,我们研制了表面放电式臭氧发生器,还研制了高效臭氧接触器,用于混合臭氧气体和去离子水,作为臭氧化水的生产测试结果,我们在70 ppm臭氧化水的10%重量浓度下获得了80 ppm以上的臭氧化水浓度。
在半导体晶片表面形成薄氧化膜的工艺,工艺使用氧化力约为30[ppm]以下的臭氧水浓度,半导体和平板反应领域的PR去除工艺是需要最高浓度臭氧数的工艺,目前使用等离子体ashing PR后,将残沙处理为过氧化氢和硫酸混合化学液的干/湿混合工艺应用最广泛。在湿化学溶液中,过氧化氢是氧化柿子光膜中包含的碳基有机物的酸。
随着化学溶液使用量的增加,含有废硫酸嘴的化学废水量变得越来越重,为了去除废水处理过程中有毒的过氧化氢水,必须采用脱过氧化氢工艺,因此,不仅增加了处理成本,还在环境方面引起了问题。最近,作为取代这种硫酸基溶液的PR去除工艺的一种新的工艺技术,有关将臭氧溶解在纯水中的臭氧水应用的研究正在积极进行,被称为比过氧化氢更强的氧化剂。
图2
如图2所示,作为制作的放电管单元,使用了外径为10[mm]、内径为8[mm]的陶瓷电介质管,内部电极采用钨丝,以抑制放电时电极的氧化及金属离子的释放现象,生成纯度的臭氧气体,适合半导体工艺使用。臭氧作为对水溶解度比较低的气体,通过中间瓶颈部分进一步精细化,最终只有超细气泡通过中央排放装置排出接触装置。在介质中产生高浓度臭氧气体的同时,设计臭氧接触装置,使其具有高效率的臭氧接触效率,是非常重要的。
通过臭氧点触产生的臭氧水由清洗组供应,循环系统再次成为接触装置,此时每分钟有5升水从外部新供应,同时通过排出。
对磷精矿工艺后的PR去除领域进行了PR去除试验,以确认高浓度臭氧水清洗设备利用的可行性。测试方法准备了20张厚度为1.03[um]的8 '移液器,在包含特定浓度臭氧数的洗涤器上最初浸泡了1分钟,然后取出3分钟、5分钟,每两分钟更换一次晶片,模拟了按时间间隔测量PR去除程度的方法。为去除PR而进行的臭氧水浓度为50[ppm]和70[ppn]两项,根据PR去除进行的厚度测量是利用电子通信研究院拥有的纳米STLAROMET METERT,对各晶片的上、下、左、右、中央5处厚度进行了测定,采用平均钢。臭氧水浓度可能很高,PR去除率很高,表明PR完全剥离的时间很短,在本研究中,70[ppm]臭氧数中每分钟的PR去除率为147.1[nm],提高臭氧数浓度。
为了测量急剧上升的臭氧水的溶解臭氧浓度,通过调节臭氧发生装置的放电功率,臭氧接触装置内部压力为1.5bar,水温为常温20[°C],对维持的状态隶书、臭氧发生浓度8[wt%]、10[wt%]、12[w1%]各显示了通过臭氧接触装置产生的臭氧数量浓度变化的测量结果。试验结果表明,臭氧浓度为8[w%]时,在给定条件下臭氧接触开始3分钟后,最大溶剂浓度为6[l/min],在10[wt%]中,4分钟的时间里超过了80[ppm],在12[wt%]中达到了最高105ppm。
实现了西臭氧发生量70[g/hr]以上,臭氧浓度为6[l/min]以上,放电功率为800[W]至10[W%]以上,确认了提出的陶瓷臭氧发生装置具有高浓度臭氧生成特性。臭氧水生成试验结果显示,臭氧气体浓度为10[w%],水温度为20[°C],气体压力15bar]产生的OJON数记录了80[ppm]以上的溶解臭氧浓度,证明了为生成COLE高浓度臭氧水而提议的臭氧接触装置能够高效地生成臭氧水。将在本研究结果的基础上,利用具有最佳PR去除率、满足半导体生产产量的臭氧数,在PR去除工艺设备外实用化开发中推广本要素技术。