pH-氧化还原电位调整水制造装置制造方法及图纸

pH

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】pH
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氧化还原电位调整水制造装置


[0001]本专利技术涉及在电子工业领域等中使用的pH
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氧化还原电位调整水的制造装置，特别是，在使用钴等过渡金属作为布线金属的半导体的布线制造工序中能够溶解规定量的布线金属的pH
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氧化还原电位调整水的制造装置。

技术介绍

[0002]随着近年来半导体的微细化，布线宽度也在不断缩小。在以往的半导体制造工艺中的布线制造工序中，产生了因制造装置导致的布线的位置偏差，但由于布线宽度宽，布线的位置偏差带来的影响可以忽略，也不影响成品率。但是，通过布线宽度微细化的发展，该布线的位置偏差即使极小也会影响成品率，因此变得不能忽略。布线的微细化今后也会继续，而且布线的位置偏差是制造装置造成的，因此难以防止布线位置偏差本身的发生。
[0003]因此，作为防止因布线的位置偏差导致的半导体性能变差的方法，布线层的极微小蚀刻技术的开发正在进行。该极微小蚀刻技术是通过预先极微小地溶解布线层，从而像堤坝那样利用存在于布线之间的层间绝缘膜，在万一产生布线的位置偏差的情况下也形成布线不会彼此接触的结构从而防止短路的技术，其是只要微细化发展就需要的技术。
[0004]在该半导体制造工艺中，有时采用由像铜或钴那样的过渡金属构成的布线，但对该布线的极微小蚀刻应用湿式处理，例如，一般使用被称为数字蚀刻(digital etch)的方法等，该方法是用APM(氨水和过氧化氢溶液的混合溶液)和碳酸水这两种液体交替处理，重复进行金属表面的氧化和溶解并逐渐去除布线金属。

技术实现思路

[0005]专利技术要解决的问题
[0006]然而，在像以往的数字蚀刻那样的极微小蚀刻技术中，由于布线宽度的不同，金属的溶解量(＝深度，以下，称为金属损失(metal loss))不同(以下，称为图案负载(pattern loading))，即使能够进行极微小蚀刻，也存在对半导体的性能产生不良影响的问题。另外，也存在极微小蚀刻后的布线金属的表面的表面粗糙度增加从而半导体的电特性变差的问题。具体而言，在使用极稀APM(例如，氨浓度：10ppm，过氧化氢浓度：100ppm)和碳酸水的数字蚀刻中，需要约20分钟的处理时间来达到金属损失10nm，并且发生图案负载。
[0007]因此，在由过渡金属(例如钴)构成的布线制造工序中，期望一种无论布线宽度的大小是否不同，金属损失都是恒定的且能够在短处理时间内实现金属损失10nm的极微小蚀刻液。
[0008]本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供在使用钴等过渡金属作为布线金属的半导体的布线制造工序中能够溶解规定量的布线金属的pH
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氧化还原电位调整水的制造装置。
[0009]用于解决问题的手段
[0010]鉴于上述目的，本专利技术提供一种pH
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氧化还原电位调整水制造装置，其是在超纯水
中添加pH调整剂和氧化还原电位调整剂来制造所期望的pH和氧化还原电位的洗涤水的pH
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氧化还原电位调整水的制造装置，其中，超纯水供给线具有：过氧化氢去除机构；分支流路，在所述过氧化氢去除机构的后段分支为2个以上；均设置于各所述分支流路的添加pH调整剂的pH调整机构和添加氧化还原电位调整剂的氧化还原电位调整机构；调整水质监测机构，设置于所述pH调整机构和氧化还原电位调整机构的后段且测量pH
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氧化还原电位调整水的水质；添加量控制机构，基于所述调整水质监测机构的测量结果来调整来自所述pH调整机构的pH调整剂的添加量和来自所述氧化还原电位调整机构的氧化还原电位调整剂的添加量；以及储存槽，分别设置于所述分支流路且储存pH
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氧化还原电位调整水，能够从所述2个以上的分支流路供给2种以上的pH
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氧化还原电位调整水(专利技术1)。
[0011]根据上述专利技术(专利技术1)，通过从超纯水供给线向过氧化氢去除机构通入超纯水，从而去除超纯水中微量含有的过氧化氢，将该去除过氧化氢后的超纯水分别供给至分支为2个以上的分支流路，对各分支流路添加pH调整剂和氧化还原电位调整剂以达到所期望的pH和氧化还原电位从而配制2种以上的pH
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氧化还原电位调整水后，基于调整水质监测机构的测量结果，通过添加量控制机构来控制pH调整剂和氧化还原电位调整剂的添加量以使pH和氧化还原电位达到所期望的值，从而排除原水中的溶解过氧化氢的影响，能够制造不同的pH和氧化还原电位的2种以上的pH
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氧化还原电位调整水。由此，能够用pH、氧化还原电位不同的2种以上的pH
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氧化还原电位调整水进行洗涤，因此，能够在使用钴等过渡金属作为布线金属的半导体的布线制造工序中溶解规定量的布线金属。
[0012]在上述专利技术(专利技术1)中，优选的是，所述2种以上的pH
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氧化还原电位调整水中的至少一种为pH9以上且13以下、氧化还原电位为0V以上且1.7V以下(专利技术2)。
[0013]根据上述专利技术(专利技术2)，对于该pH
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氧化还原电位调整水，钴等过渡金属容易非导体化，由此难以溶解，因此能够将钴的溶解速度抑制为较低。
[0014]在上述专利技术(专利技术1、2)中，优选的是，所述pH调整剂为氨、氢氧化钠、氢氧化钾、TMAH、盐酸、氢氟酸、柠檬酸、甲酸、二氧化碳气体中的1种或2种以上，所述氧化还原电位调整剂为过氧化氢、臭氧气体、氧气中的1种或2种以上(专利技术3)。
[0015]根据上述专利技术(专利技术3)，通过适当地选择这些pH调整剂和氧化还原电位调整剂并且适当调整该添加量，从而能够制造各种pH
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氧化还原电位调整水，因此，根据半导体的布线金属、线宽，能够利用pH
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氧化还原电位调整水的各种组合来进行处理。
[0016]在上述专利技术(专利技术1～3)中，优选的是，所述pH调整剂或氧化还原电位调整剂为液体，通过泵或者使用密闭罐和非活性气体的加压机构向超纯水供给线注入(专利技术4)。另外，在上述专利技术(专利技术1～3)中，优选的是，所述pH调整剂或氧化还原电位调整剂为气体，通过使用气体透过性膜组件或者基于喷射器的直接气液接触装置的气体溶解进行添加(专利技术5)。
[0017]根据上述专利技术(专利技术4，5)，能够容易且微细地控制pH调整剂和氧化还原电位调整剂的添加量。
[0018]在上述专利技术(专利技术1～5)中，优选所述pH
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氧化还原电位调整水的储存槽具有非活性气体的供给机构(专利技术6)。
[0019]根据上述专利技术(专利技术6)，由于在储存得到的pH
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氧化还原电位调整水期间能够防止氧、二氧化碳气体溶解，因此，能够防止溶解氧浓度的上升，而且还能够抑制pH等的变动。
[0020]在上述专利技术(专利技术1～6)中，优选所述pH
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氧化还原电位调整水用于在一部分或整
个面露出有过渡金属的半导体材料的表面的洗涤(专利技术7)。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种pH
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氧化还原电位调整水制造装置，其是在超纯水中添加pH调整剂和氧化还原电位调整剂来制造所期望的pH和氧化还原电位的洗涤水的pH
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氧化还原电位调整水的制造装置，其中，超纯水供给线具有：过氧化氢去除机构；分支流路，在所述过氧化氢去除机构的后段分支为2个以上；均设置于各所述分支流路的添加pH调整剂的pH调整机构和添加氧化还原电位调整剂的氧化还原电位调整机构；调整水质监测机构，设置于所述pH调整机构和氧化还原电位调整机构的后段且测量pH
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氧化还原电位调整水的水质；添加量控制机构，基于所述调整水质监测机构的测量结果来调整来自所述pH调整机构的pH调整剂的添加量和来自所述氧化还原电位调整机构的氧化还原电位调整剂的添加量；以及储存槽，分别设置于所述分支流路且储存pH
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氧化还原电位调整水，能够从所述2个以上的分支流路供给2种以上的pH
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氧化还原电位调整水。2.如权利要求1所述的pH
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氧化还原电位调整水制造装置，其中，所述2种以上的pH
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氧化还原电位调整水中的至少一种为pH9以上且13以下、氧化还原电位为0V以上且1.7V以...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜畅子，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：