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本文研究了替代SPM濕法清洗工藝的高濃度臭氧水生產(chǎn)技術(shù)，在這項(xiàng)工作中，我們研制了表面放電式臭氧發(fā)生器，還研制了高效臭氧接觸器，用于混合臭氧氣體和去離子水，作為臭氧化水的生產(chǎn)測(cè)試結(jié)果，我們?cè)?/span>70 ppm臭氧化水的10%重量濃度下獲得了80 ppm以上的臭氧化水濃度。
在半導(dǎo)體晶片表面形成薄氧化膜的工藝，工藝使用氧化力約為30[ppm]以下的臭氧水濃度，半導(dǎo)體和平板反應(yīng)領(lǐng)域的PR去除工藝是需要最高濃度臭氧數(shù)的工藝，目前使用等離子體ashing PR后，將殘沙處理為過氧化氫和硫酸混合化學(xué)液的干/濕混合工藝應(yīng)用最廣泛。在濕化學(xué)溶液中，過氧化氫是氧化柿子光膜中包含的碳基有機(jī)物的酸。
隨著化學(xué)溶液使用量的增加，含有廢硫酸嘴的化學(xué)廢水量變得越來越重，為了去除廢水處理過程中有毒的過氧化氫水，必須采用脫過氧化氫工藝，因此，不僅增加了處理成本，還在環(huán)境方面引起了問題。最近，作為取代這種硫酸基溶液的PR去除工藝的一種新的工藝技術(shù)，有關(guān)將臭氧溶解在純水中的臭氧水應(yīng)用的研究正在積極進(jìn)行，被稱為比過氧化氫更強(qiáng)的氧化劑。
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圖2
如圖2所示，作為制作的放電管單元，使用了外徑為10[mm]、內(nèi)徑為8[mm]的陶瓷電介質(zhì)管，內(nèi)部電極采用鎢絲，以抑制放電時(shí)電極的氧化及金屬離子的釋放現(xiàn)象，生成純度的臭氧氣體，適合半導(dǎo)體工藝使用。臭氧作為對(duì)水溶解度比較低的氣體，通過中間瓶頸部分進(jìn)一步精細(xì)化，最終只有超細(xì)氣泡通過中央排放裝置排出接觸裝置。在介質(zhì)中產(chǎn)生高濃度臭氧氣體的同時(shí)，設(shè)計(jì)臭氧接觸裝置，使其具有高效率的臭氧接觸效率，是非常重要的。
通過臭氧點(diǎn)觸產(chǎn)生的臭氧水由清洗組供應(yīng)，循環(huán)系統(tǒng)再次成為接觸裝置，此時(shí)每分鐘有5升水從外部新供應(yīng)，同時(shí)通過排出。
對(duì)磷精礦工藝后的PR去除領(lǐng)域進(jìn)行了PR去除試驗(yàn)，以確認(rèn)高濃度臭氧水清洗設(shè)備利用的可行性。測(cè)試方法準(zhǔn)備了20張厚度為1.03[um]的8 '移液器，在包含特定濃度臭氧數(shù)的洗滌器上最初浸泡了1分鐘，然后取出3分鐘、5分鐘，每?jī)煞昼姼鼡Q一次晶片，模擬了按時(shí)間間隔測(cè)量PR去除程度的方法。為去除PR而進(jìn)行的臭氧水濃度為50[ppm]和70[ppn]兩項(xiàng)，根據(jù)PR去除進(jìn)行的厚度測(cè)量是利用電子通信研究院擁有的納米STLAROMET METERT，對(duì)各晶片的上、下、左、右、中央5處厚度進(jìn)行了測(cè)定，采用平均鋼。臭氧水濃度可能很高，PR去除率很高，表明PR完全剝離的時(shí)間很短，在本研究中，70[ppm]臭氧數(shù)中每分鐘的PR去除率為147.1[nm]，提高臭氧數(shù)濃度。
為了測(cè)量急劇上升的臭氧水的溶解臭氧濃度，通過調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生裝置的放電功率，臭氧接觸裝置內(nèi)部壓力為1.5bar，水溫為常溫20[°C]，對(duì)維持的狀態(tài)隸書、臭氧發(fā)生濃度8[wt%]、10[wt%]、12[w1%]各顯示了通過臭氧接觸裝置產(chǎn)生的臭氧數(shù)量濃度變化的測(cè)量結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明，臭氧濃度為8[w%]時(shí)，在給定條件下臭氧接觸開始3分鐘后，最大溶劑濃度為6[l/min]，在10[wt%]中，4分鐘的時(shí)間里超過了80[ppm]，在12[wt%]中達(dá)到了最高105ppm。
實(shí)現(xiàn)了西臭氧發(fā)生量70[g/hr]以上，臭氧濃度為6[l/min]以上，放電功率為800[W]至10[W%]以上，確認(rèn)了提出的陶瓷臭氧發(fā)生裝置具有高濃度臭氧生成特性。臭氧水生成試驗(yàn)結(jié)果顯示，臭氧氣體濃度為10[w%]，水溫度為20[°C]，氣體壓力15bar]產(chǎn)生的OJON數(shù)記錄了80[ppm]以上的溶解臭氧濃度，證明了為生成COLE高濃度臭氧水而提議的臭氧接觸裝置能夠高效地生成臭氧水。將在本研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，利用具有最佳PR去除率、滿足半導(dǎo)體生產(chǎn)產(chǎn)量的臭氧數(shù)，在PR去除工藝設(shè)備外實(shí)用化開發(fā)中推廣本要素技術(shù)。