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JP2025077683A - pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device, pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device, pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method Download PDF

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JP2025077683A
JP2025077683A JP2023190060A JP2023190060A JP2025077683A JP 2025077683 A JP2025077683 A JP 2025077683A JP 2023190060 A JP2023190060 A JP 2023190060A JP 2023190060 A JP2023190060 A JP 2023190060A JP 2025077683 A JP2025077683 A JP 2025077683A
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JP
Japan
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oxidation
reduction potential
adjusted
water
adjusted water
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JP2023190060A
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Japanese (ja)
Inventor
暢子 顔
Chang Zi Yan
有祐 岡▲崎▼
Yusuke Okazaki
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

To provide a pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device capable of dissolving a predetermined amount of wiring metal.SOLUTION: There is provided a pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device 1 including: a hydrogen peroxide removing mechanism 3 for removing hydrogen peroxide dissolved in pure water W from the pure water, a first branch line 4, a second branch line 5, and a merging line 6, in which the first branch line 4 includes a first pH adjusting device 41A, an oxidation-reduction potential adjusting device 42A, and a first storage tank 43, which are arranged in this order, and the second branch line 5 includes a second pH adjusting device 51A and a second storage tank 53 arranged in this order, and the merging line 6 is configured to alternately circulate first adjusted water W1, pH of which has been adjusted to be within a range of 9 to 14 and an oxidation-reduction potential of which has been adjusted to be within a range of 0.1 to 1.0 V (vs Ag/AgCl) by the first branch line 4, and second adjusted water W2, pH of which has been adjusted to be within a range of 0 to 5 by the second branch line 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、pH・酸化還元電位調整水の製造装置、pH・酸化還元電位調整水の製造方法および半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water, a method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water, and a method for producing a semiconductor device.

近年、半導体の微細化は限界を迎えつつあるが、半導体の高機能化ニーズはより一層高まっている。そこで、これまでの微細化に代わる半導体の高集積度化技術として、半導体を縦方向に積層することで、単位面積当たりの集積度を向上させる3次元集積化技術が次世代半導体製造の必須技術とされている。 In recent years, semiconductor miniaturization has reached its limits, but the need for more sophisticated semiconductors continues to grow. As a result, three-dimensional integration technology, which stacks semiconductors vertically to improve integration per unit area, is considered an essential technology for next-generation semiconductor manufacturing as an alternative to conventional miniaturization techniques for increasing the integration density of semiconductors.

一般的に、Wafer-to-Wafer(W2W)工程は、ウェハ表面の平坦化、プラズマによるウェハ表面の活性化、ウェハ洗浄によるウェハ表面の清浄化および親水化、ウェハ同士の張り合わせ(接合)、熱処理による接合強度向上というプロセスで実施される。 Generally, the wafer-to-wafer (W2W) process involves the following steps: planarizing the wafer surface, activating the wafer surface with plasma, cleaning the wafer surface and making it hydrophilic by wafer cleaning, bonding the wafers together, and improving the bonding strength by heat treatment.

絶縁膜と配線金属である遷移金属(銅)の異種材質を同時に貼り合わせるハイブリッドボンディング技術においても、本プロセスは同様である。W2W工程では、ウェハ表面粗さはウェハ接合強度に影響するため、ウェハ接合不良を起こさないためにはウェハ表面に露出している配線金属の溶解量を制御する必要がある。 This process is also the same in hybrid bonding technology, which simultaneously bonds dissimilar materials, an insulating film and a transition metal (copper) that serves as the wiring metal. In the W2W process, the roughness of the wafer surface affects the wafer bonding strength, so it is necessary to control the amount of dissolved wiring metal exposed on the wafer surface to prevent wafer bonding failure.

ウェハ表面に露出している絶縁膜は、配線金属である遷移金属(銅)よりも硬く、研磨速度に差が発生し、配線金属中央が凹むディッシングと呼ばれる現象が発生しやすい。そのため、接合前のウェハ表面平坦化プロセスにおいてウェハ表面を完全に平坦にすることは非常に困難である。そこで、絶縁膜に対し配線金属の溶解量を厳密に制御して、絶縁膜および/もしくは配線金属の接合不良を起こさない技術が必要とされている。 The insulating film exposed on the wafer surface is harder than the transition metal (copper) that is the wiring metal, which causes differences in the polishing speed and is prone to a phenomenon called dishing, in which the center of the wiring metal is recessed. For this reason, it is very difficult to completely flatten the wafer surface in the wafer surface flattening process before bonding. Therefore, there is a need for technology that can strictly control the amount of wiring metal dissolved into the insulating film, preventing poor bonding of the insulating film and/or wiring metal.

そのひとつとして、ウェハ表面平坦化後に配線金属を所定量溶解させ、その後ウェハ表面の活性化、接合および熱処理を実施することで、配線金属を熱膨張させ、絶縁膜および配線金属の未接合によるウェハ接合不良を起こさないようにする技術が検討されている。 One such technology being investigated involves melting a specified amount of wiring metal after planarizing the wafer surface, and then activating the wafer surface, bonding, and performing heat treatment to cause the wiring metal to thermally expand, thereby preventing wafer bonding defects caused by failure to bond the insulating film and wiring metal.

配線金属、例えば、銅配線を所定量溶解させる極微小エッチング方法としては、希釈過酸化水素水と希フッ酸の2液で交互に処理することで、銅配線表面の酸化と溶解を繰り返し、徐々に銅配線を除去するデジタルエッチング(digital etch)と呼ばれる手法などが知られている。 One known method of extremely fine etching that dissolves a specified amount of metal wiring, such as copper wiring, is called digital etching, which involves alternating treatment with two liquids, diluted hydrogen peroxide and diluted hydrofluoric acid, to repeatedly oxidize and dissolve the surface of the copper wiring, gradually removing the copper wiring.

しかしながら、従来のデジタルエッチングのような極微小エッチング技術では、配線幅の違いにより金属溶解量が異なるpattern loadingの発生や、ウェハ面内で金属溶解量が不均一になる現象が発生し、例え極微小エッチングが出来たとしてもウエハーの接合不良が発生し、半導体の性能に悪影響を及ぼす場合がある。 However, with conventional ultra-fine etching techniques such as digital etching, there are problems with pattern loading, where the amount of dissolved metal varies depending on the width of the wiring, and with the amount of dissolved metal being uneven across the wafer surface. Even if ultra-fine etching is possible, this can lead to poor wafer bonding and adverse effects on semiconductor performance.

また、極微小エッチング後の配線金属表面の表面粗さ悪化は、ウェハ接合不良に繋がるため、極微小エッチング前後で表面粗さを悪化させない必要がある。 In addition, deterioration of the surface roughness of the wiring metal surface after micro-etching can lead to poor wafer bonding, so it is necessary to prevent the surface roughness from worsening before and after micro-etching.

しかし、従来のエッチング液では、銅の溶解を精密に制御できず、絶縁膜および配線金属の未接合によるウエハーの接合不良を発生させる場合がある。 However, conventional etching solutions do not allow precise control of copper dissolution, which can lead to poor wafer bonding due to failure to bond the insulating film and wiring metal.

国際公開第2022/034712号International Publication No. 2022/034712 国際公開第2018/179493号International Publication No. 2018/179493

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、銅を配線金属として使用する半導体の配線製造工程で、配線金属を所定量だけ溶解可能なpH・酸化還元電位調整水を製造するためのpH・酸化還元電位調整水の製造装置、pH・酸化還元電位調整水の製造方法および半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water capable of dissolving a predetermined amount of wiring metal in a semiconductor wiring manufacturing process that uses copper as the wiring metal, a method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water, and a method for producing semiconductor device.

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。
[1] 純水中に溶存する過酸化水素を純水から除去する過酸化水素除去機構と、
前記過酸化水素除去機構の後段において分岐された第1分岐ラインおよび第2分岐ラインと、
前記第1分岐ラインおよび第2分岐ラインが合流されてなる合流ラインと、が備えられ、
前記第1分岐ラインには、前記純水のpHを調整する第1のpH調整装置と、前記純水の酸化還元電位を調整す酸化還元電位調整装置と、第1の貯留槽と、がこの順に配置されており、
前記第2分岐ラインには、前記純水のpHを調整する第2のpH調整装置と、第2の貯留槽と、がこの順に配置されており、
前記合流ラインは、前記第1分岐ラインによってpHが9~14、酸化還元電位が0.1~1.0V(vsAg/AgCl)の範囲に調整された第1調整水と、前記第2分岐ラインによってpHが0~5の範囲に調整された第2調整水とを、交互に流通させるように構成されている、pH・酸化還元電位調整水の製造装置。
[2] 前記第1のpH調整装置は、前記純水に、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラヒドロアンモニウムの群より選ばれる少なくとも1つを添加するものである、[1]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。
[3] 前記第2のpH調整装置は、前記純水に、塩酸、ふっ酸、クエン酸、酢酸、ギ酸および二酸化炭素の群より選ばれる少なくとも1つを添加するものである、[1]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。
[4] 前記酸化還元電位調整装置は、前記純水に、過酸化水素、オゾンおよび酸素の群から選ばれる少なくとも1つを添加するものである、[1]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。
[5] 前記酸化還元電位調整装置と前記第1の貯留槽との間に、第1の脱気膜装置と、不活性ガスを溶解させる第1のガス溶解膜装置と、が備えられている、[1]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。
[6] 前記第2のpH調整装置と前記第2の貯留槽との間に、第2の脱気膜装置と、不活性ガスを溶解させる第2のガス溶解膜装置と、が備えられている、[1]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。
[7] 前記第1調整水および前記第2調整水における過酸化水素の含有量がそれぞれ1000ppm以下である、請求項1に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。
[8] 前記合流ラインは、表面に銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板を他の半導体基板に貼り合わせる前において、前記半導体基板の表面を処理する基板処理装置に接続されている、[1]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。
[9] 純水中に溶存する過酸化水素を純水から除去する過酸化水素除去工程と、
前記過酸化水素除去工程後の純水に対して、第1のpH調整および酸化還元電位の調整を行うことにより、pHが9~14、酸化還元電位が0.1~+1.0V(vsAg/AgCl)の範囲に調整された第1調整水を製造する第1調整水製造工程と、
前記過酸化水素除去工程後の純水に対して、第2のpH調整を行うことにより、pHが0~5の範囲に調整された第2調整水を製造する第2調整水製造工程と、
一つの供給ラインによって、前記第1調整水および前記第2調整水を、交互に、半導体製造工程に供給する供給工程と、を備える、pH・酸化還元電位調整水の製造方法。
[10] 前記第1のpH調整は、前記純水に、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラヒドロアンモニウムの群より選ばれる少なくとも1つを添加する、[9]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。
[11] 前記第2のpH調整は、前記純水に、塩酸、ふっ酸、クエン酸、酢酸、ギ酸および二酸化炭素の群より選ばれる少なくとも1つを添加する、[9]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。
[12] 前記酸化還元電位の調整は、前記純水に、過酸化水素、オゾンおよび酸素の群から選ばれる少なくとも1つを添加する、[9]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。
[13] 前記酸化還元電位の調整後の純水に対して、第1の脱気処理と、不活性ガスを溶解させる第1のガス溶解処理とを順次行う、[9]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。
[14] 前記第2のpH調整後の前記純水に対して、第2の脱気処理と、不活性ガスを溶解させる第2のガス溶解処理とを順次行う、[9]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。
[15] 前記半導体製造工程は、表面に銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板を他の半導体基板に貼り合わせる前において前記半導体基板の表面を処理する工程である、[9]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。
[16] [9]乃至[14]に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法によって製造された前記第1調整水を、銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板の表面に供給して、前記配線層の表面に、酸化銅膜を形成する工程と、
前記第2調整水を、前記半導体基板の表面に供給して、前記配線層の表面に形成された酸化銅膜を除去する工程と、を交互に行う、半導体装置の製造方法。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
[1] A hydrogen peroxide removal mechanism that removes hydrogen peroxide dissolved in pure water from the pure water;
a first branch line and a second branch line branched off at a downstream side of the hydrogen peroxide removal mechanism;
a junction line formed by junction of the first branch line and the second branch line,
a first pH adjusting device for adjusting a pH of the pure water, an oxidation-reduction potential adjusting device for adjusting an oxidation-reduction potential of the pure water, and a first storage tank are arranged in this order in the first branch line;
a second pH adjusting device for adjusting a pH of the pure water and a second storage tank are arranged in this order in the second branch line;
The confluence line is configured to alternately circulate first adjusted water, the pH of which has been adjusted to a range of 9 to 14 and the redox potential of which has been adjusted to a range of 0.1 to 1.0 V (vs Ag/AgCl) by the first branch line, and second adjusted water, the pH of which has been adjusted to a range of 0 to 5 by the second branch line.
[2] The apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [1], wherein the first pH adjustment device adds at least one selected from the group consisting of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetrahydroammonium to the pure water.
[3] The second pH adjustment device adds at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, citric acid, acetic acid, formic acid and carbon dioxide to the pure water. This is the apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [1].
[4] The apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [1], wherein the oxidation-reduction potential adjusting device adds at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, ozone, and oxygen to the pure water.
[5] The apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [1], wherein a first degassing membrane device and a first gas dissolving membrane device for dissolving an inert gas are provided between the oxidation-reduction potential adjustment device and the first storage tank.
[6] The apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [1], wherein a second degassing membrane device and a second gas dissolution membrane device for dissolving an inert gas are provided between the second pH adjustment device and the second storage tank.
[7] The apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 1, wherein the first adjusted water and the second adjusted water each have a hydrogen peroxide content of 1000 ppm or less.
[8] The apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [1], wherein the junction line is connected to a substrate processing apparatus that processes the surface of a semiconductor substrate having a wiring layer and an insulating layer made of copper or a copper alloy formed on the surface of the semiconductor substrate before the semiconductor substrate is bonded to another semiconductor substrate.
[9] a hydrogen peroxide removal step of removing hydrogen peroxide dissolved in the pure water from the pure water;
a first adjusted water producing step of producing a first adjusted water having a pH adjusted to 9 to 14 and an oxidation-reduction potential adjusted to +0.1 to +1.0 V (vs. Ag/AgCl) by performing a first pH adjustment and an oxidation-reduction potential adjustment on the pure water after the hydrogen peroxide removal step;
a second adjusted water producing step of producing a second adjusted water having a pH adjusted to a range of 0 to 5 by performing a second pH adjustment on the pure water after the hydrogen peroxide removing step;
a supplying step of alternately supplying the first adjusted water and the second adjusted water to a semiconductor manufacturing process through one supply line.
[10] The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [9], wherein the first pH adjustment is performed by adding at least one selected from the group consisting of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetrahydroammonium to the pure water.
[11] The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [9], in which the second pH adjustment is performed by adding at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, citric acid, acetic acid, formic acid and carbon dioxide to the pure water.
[12] The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to [9], wherein the oxidation-reduction potential is adjusted by adding at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, ozone, and oxygen to the pure water.
[13] A method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [9], in which a first degassing treatment and a first gas dissolution treatment for dissolving an inert gas are sequentially performed on the pure water after the adjustment of the oxidation-reduction potential.
[14] A method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [9], in which a second degassing treatment and a second gas dissolution treatment for dissolving an inert gas are sequentially performed on the pure water after the second pH adjustment.
[15] The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water described in [9], wherein the semiconductor manufacturing process is a process for treating the surface of a semiconductor substrate having a wiring layer and an insulating layer made of copper or a copper alloy formed on the surface thereof before bonding the semiconductor substrate to another semiconductor substrate.
[16] A step of supplying the first adjusted water produced by the method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to any one of [9] to [14] to a surface of a semiconductor substrate on which a wiring layer made of copper or a copper alloy and an insulating layer are formed, to form a copper oxide film on the surface of the wiring layer;
and a step of supplying the second regulated water to the surface of the semiconductor substrate to remove a copper oxide film formed on the surface of the wiring layer.

本発明のpH・酸化還元電位調整水の製造装置によれば、過酸化水素除去機構によって純水中に微量含まれる過酸化水素が除去され、この過酸化水素が除去された純水が第1分岐ラインおよび第2分岐ラインにそれぞれ供給され、それぞれの分岐ラインごとに所望とするpH及び酸化還元電位となるようにpH調整および酸化還元電位の調整がされるので、2種のpH・酸化還元電位調整水を調製できる。そして、合流ラインによって、これら2種のpH・酸化還元電位調整水を交互に流通させるように構成されているので、これらの2種のpH・酸化還元電位調整水をエッチング液として、銅に対するデジタルエッチングを行うことが可能になる。これにより、銅を配線金属として使用する半導体の配線製造工程で配線金属を所定量だけ溶解することが可能となる。
したがって本発明によれば、銅を配線金属として使用する半導体の製造工程で、配線金属を所定量だけ溶解可能なpH・酸化還元電位調整水を製造するためのpH・酸化還元電位調整水の製造装置を提供できる。
According to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water producing apparatus of the present invention, the hydrogen peroxide contained in the pure water is removed by the hydrogen peroxide removing mechanism, and the pure water from which the hydrogen peroxide has been removed is supplied to the first branch line and the second branch line, respectively, and the pH and the oxidation-reduction potential are adjusted so as to obtain the desired pH and oxidation-reduction potential for each branch line, so that two types of pH/oxidation-reduction potential adjusted water can be prepared. The two types of pH/oxidation-reduction potential adjusted water are alternately circulated by the confluence line, so that digital etching of copper can be performed using these two types of pH/oxidation-reduction potential adjusted water as etching solutions. This makes it possible to dissolve a predetermined amount of wiring metal in the wiring manufacturing process of semiconductors that use copper as the wiring metal.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water that can dissolve a predetermined amount of wiring metal in a semiconductor manufacturing process that uses copper as the wiring metal.

また、本発明のpH・酸化還元電位調整水の製造装置によれば、第1のpH調整装置が、純水に、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラヒドロアンモニウムからなる群より選ばれる少なくとも1つを添加するものであるので、第1調整水のpHを9~14の範囲に調整することができる。 In addition, according to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device of the present invention, the first pH adjustment device adds at least one selected from the group consisting of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetrahydroammonium to the pure water, so that the pH of the first adjusted water can be adjusted to a range of 9 to 14.

また、本発明のpH・酸化還元電位調整水の製造装置によれば、第2のpH調整装置が、前記純水に、塩酸、ふっ酸、クエン酸、酢酸、ギ酸および二酸化炭素の群より選ばれる少なくとも1つを添加するものであるので、第2調整水のpHを0~5の範囲に調整することができる。 In addition, according to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device of the present invention, the second pH adjustment device adds at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, citric acid, acetic acid, formic acid, and carbon dioxide to the pure water, so that the pH of the second adjusted water can be adjusted to a range of 0 to 5.

また、本発明のpH・酸化還元電位調整水の製造装置によれば、酸化還元電位調整装置が、純水に、過酸化水素、オゾンおよび酸素の群から選ばれる少なくとも1つを添加するものであるので、第1調整水の酸化還元電位を+0.1~+1.0V(vsAg/AgCl)の範囲に調整することができる。 In addition, according to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device of the present invention, the oxidation-reduction potential adjusting device adds at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, ozone, and oxygen to the pure water, so that the oxidation-reduction potential of the first adjusted water can be adjusted to the range of +0.1 to +1.0 V (vs Ag/AgCl).

また、本発明のpH・酸化還元電位調整水の製造装置によれば、酸化還元電位調整装置と第1の貯留槽との間に、第1の脱気膜装置と、第1のガス溶解膜装置とが備えられており、第1の脱気膜装置により第1調整水中の溶存酸素が低減され、第1のガス溶解膜装置によって不活性ガスが溶解されることで、第1調整水における溶存酸素の増加を防止でき、溶存酸素量が非常に低いレベルに低減された第1調整水を得ることができる。 In addition, according to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing apparatus of the present invention, a first degassing membrane device and a first gas dissolving membrane device are provided between the oxidation-reduction potential adjusting device and the first storage tank, and the first degassing membrane device reduces the dissolved oxygen in the first adjusted water, and the first gas dissolving membrane device dissolves the inert gas, thereby preventing an increase in dissolved oxygen in the first adjusted water and producing a first adjusted water in which the amount of dissolved oxygen has been reduced to a very low level.

また、本発明のpH・酸化還元電位調整水の製造装置によれば、第2のpH調整装置と第2の貯留槽との間に、第2の脱気膜装置と、第2のガス溶解膜装置とが備えられており、第2の脱気膜装置により第2調整水中の溶存酸素が低減され、第2のガス溶解膜装置によって不活性ガスが溶解されることで、溶存酸素の増加を防止でき、溶存酸素量が非常に低いレベルに低減された第2調整水を得ることができる。 In addition, according to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing apparatus of the present invention, a second degassing membrane device and a second gas dissolving membrane device are provided between the second pH adjustment device and the second storage tank, and the second degassing membrane device reduces the dissolved oxygen in the second adjusted water, and the second gas dissolving membrane device dissolves the inert gas, thereby preventing an increase in dissolved oxygen and producing second adjusted water in which the amount of dissolved oxygen has been reduced to a very low level.

また、本発明のpH・酸化還元電位調整水の製造装置によれば、第1調整水における過酸化水素の含有量が1000ppm以下であるので、第1調整水の酸化還元電位を所望の範囲に調整することができる。また、第2調整水における過酸化水素の含有量が1000ppm以下であるので、第2調整水に過剰な酸化力が付与されることを防止できる。 In addition, according to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device of the present invention, since the hydrogen peroxide content in the first adjustment water is 1000 ppm or less, the oxidation-reduction potential of the first adjustment water can be adjusted to a desired range. Furthermore, since the hydrogen peroxide content in the second adjustment water is 1000 ppm or less, it is possible to prevent the second adjustment water from being given excessive oxidizing power.

また、本発明のpH・酸化還元電位調整水の製造装置によれば、合流ラインが、表面に銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板を他の半導体基板に貼り合わせる前において、半導体基板の表面を処理する基板処理装置に接続されているので、半導体基板の表面を適切に処理することができ、例えばW2W工程においてウエハーの接合不良の発生を少なくすることができる。 In addition, according to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device of the present invention, the junction line is connected to a substrate processing device that processes the surface of a semiconductor substrate having a wiring layer and an insulating layer made of copper or a copper alloy formed on its surface before the semiconductor substrate is bonded to another semiconductor substrate, so that the surface of the semiconductor substrate can be appropriately processed, and the occurrence of wafer bonding defects can be reduced, for example, in the W2W process.

本発明の第1の実施形態であるpH・酸化還元電位調整水の製造装置を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a pH/oxidation-reduction potential adjusted water producing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態であるpH・酸化還元電位調整水の製造装置を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a pH/oxidation-reduction potential adjusted water producing apparatus according to a second embodiment of the present invention. FIG.

以下、本発明の実施形態であるpH・酸化還元電位調整水の製造装置及び製造方法について、図面を参照にして詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention, an apparatus and method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water, with reference to the drawings.

〔第1の実施形態〕
<pH・酸化還元電位調整水の製造装置>
図1は、本発明の第1の実施形態によるpH・酸化還元電位調整水製造装置を示す。図1においてpH・酸化還元電位調整水製造装置1は、純水Wの供給ライン2に過酸化水素除去機構たる白金族金属担持樹脂カラム3を設け、純水の供給ライン2はこの白金族金属担持樹脂カラム3の後段で第1分岐ライン4と、第2分岐ライン5とに分岐している。
First Embodiment
<pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing equipment>
Fig. 1 shows a pH/oxidation-reduction potential adjusted water producing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In Fig. 1, the pH/oxidation-reduction potential adjusted water producing apparatus 1 is provided with a platinum group metal-supported resin column 3 serving as a hydrogen peroxide removal mechanism in a supply line 2 for pure water W. The supply line 2 for pure water branches into a first branch line 4 and a second branch line 5 downstream of the platinum group metal-supported resin column 3.

第1分岐ライン4には、pH調整剤タンク41に連通した給液機構41Bを備えたpH調整剤注入ライン41A(第1のpH調整装置)と、酸化還元電位調整剤タンク42に連通した給液機構42Bを備えた酸化還元電位調整剤注入ライン42A(酸化還元電位調整装置)とが合流している。この酸化還元電位調整剤注入ライン42Aの後段には、第1調整水を貯留する第1の貯留槽43が設けられていて、この第1の貯留槽43は、本実施形態においては不活性ガスIGでパージされる。そして、第1分岐ライン4はこの第1の貯留槽43から合流ライン6に至っている。なお、符号44は、合流ライン6の手前の第1分岐ライン4に設けられた開閉弁である。 The first branch line 4 is joined by a pH adjuster injection line 41A (first pH adjuster) equipped with a liquid supply mechanism 41B connected to a pH adjuster tank 41, and an oxidation-reduction potential adjuster injection line 42A (oxidation-reduction potential adjuster) equipped with a liquid supply mechanism 42B connected to an oxidation-reduction potential adjuster tank 42. A first storage tank 43 for storing the first adjustment water is provided downstream of the oxidation-reduction potential adjuster injection line 42A, and in this embodiment, the first storage tank 43 is purged with an inert gas IG. The first branch line 4 extends from the first storage tank 43 to the junction line 6. The reference symbol 44 denotes an opening/closing valve provided on the first branch line 4 before the junction line 6.

また、第2分岐ライン5には、pH調整剤タンク51に連通した給液機構51Bを備えたpH調整剤注入ライン51A(第2のpH調整装置)が合流している。pH調整剤注入ライン51Aの後段には、第2調整水を貯留する第2の貯留槽53が設けられていて、この第2の貯留槽53は、本実施形態においては不活性ガスIGでパージされる。そして、第2分岐ライン5はこの第2の貯留槽53から合流ライン6に至っている。なお、符号54は、合流ライン6の手前の第2分岐ライン5に設けられた開閉弁である。 The second branch line 5 also merges with a pH adjuster injection line 51A (second pH adjustment device) equipped with a liquid supply mechanism 51B that is connected to a pH adjuster tank 51. A second storage tank 53 that stores the second adjustment water is provided downstream of the pH adjuster injection line 51A, and in this embodiment, this second storage tank 53 is purged with an inert gas IG. The second branch line 5 then extends from this second storage tank 53 to the merging line 6. Reference numeral 54 denotes an opening/closing valve provided on the second branch line 5 just before the merging line 6.

合流ライン6(供給ライン)は、第1分岐ライン4と第2分岐ライン5とが合流したラインであり、ユースポイントUPに至っている。符号7は、ユースポイントUPに至る合流ライン6の途中に設けられた開閉弁である。 The junction line 6 (supply line) is a line where the first branch line 4 and the second branch line 5 join together, and leads to the use point UP. Reference numeral 7 denotes an on-off valve provided midway along the junction line 6 leading to the use point UP.

また、合流ライン6(供給ライン)が至るユースポイントUPとしては、半導体基板を処理するための基板処理装置を例示できる。基板処理装置としては、表面に銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板を、他の半導体基板に貼り合わせる前において、配線層をエッチングするために半導体基板の表面を処理する基板処理装置を例示できる。 An example of the use point UP to which the junction line 6 (supply line) reaches is a substrate processing apparatus for processing semiconductor substrates. An example of the substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus that processes the surface of a semiconductor substrate, on whose surface a wiring layer made of copper or a copper alloy and an insulating layer are formed, in order to etch the wiring layer before bonding the semiconductor substrate to another semiconductor substrate.

そして、本実施形態においては、第1分岐ライン4のpH調整剤注入ライン41A及び酸化還元電位調整剤注入ライン42Aの下流側、例えば第1の貯留槽43には、図示しないpH計測手段としてのpH計と、酸化還元電位計測手段としてのORP計などの調整水質監視機構とがそれぞれ設けられる。また、第2分岐ライン5のpH調整剤注入ライン51Aの下流側、例えば第2の貯留槽53には、図示しないpH計測手段としてのpH計などの調整水質監視機構が設けられる。これらpH計やORP計は、パーソナルコンピュータなどの制御装置に接続している。そして、この制御装置は、これらpH計及びORP計の計測値に基づいて、pH調整剤注入量、酸化還元電位調整剤注入量を制御可能となっている。 In this embodiment, downstream of the pH adjuster injection line 41A and the oxidation-reduction potential adjuster injection line 42A of the first branch line 4, for example the first storage tank 43, are provided with an adjusted water quality monitoring mechanism such as a pH meter as a pH measuring means (not shown) and an ORP meter as an oxidation-reduction potential measuring means. In addition, downstream of the pH adjuster injection line 51A of the second branch line 5, for example the second storage tank 53, are provided with an adjusted water quality monitoring mechanism such as a pH meter as a pH measuring means (not shown). These pH meters and ORP meters are connected to a control device such as a personal computer. This control device is capable of controlling the amount of pH adjuster injected and the amount of oxidation-reduction potential adjuster injected based on the measured values of the pH meter and ORP meter.

<純水>
本実施形態において、原水となる純水Wとは、例えば、抵抗率:18.1MΩ・cm以上、微粒子:粒径50nm以上で1000個/L以下、生菌:1個/L以下、TOC(Total Organic Carbon):1μg/L以下、全シリコン:0.1μg/L以下、金属類:1ng/L以下、イオン類:10ng/L以下、過酸化水素;30μg/L以下、水温:25±2℃の超純水が好適である。
<Pure water>
In this embodiment, the pure water W serving as the raw water is preferably ultrapure water having, for example, a resistivity of 18.1 MΩ·cm or more, fine particles: 1000 particles/L or less with a particle size of 50 nm or more, live bacteria: 1 particle/L or less, TOC (Total Organic Carbon): 1 μg/L or less, total silicon: 0.1 μg/L or less, metals: 1 ng/L or less, ions: 10 ng/L or less, hydrogen peroxide: 30 μg/L or less, and a water temperature of 25±2° C.

<過酸化水素除去機構>
本実施形態においては、過酸化水素除去機構として白金族金属担持樹脂カラム3を使用する。
<Hydrogen peroxide removal mechanism>
In this embodiment, a platinum group metal-supported resin column 3 is used as a hydrogen peroxide removal mechanism.

(白金族金属)
本実施形態において、白金族金属担持樹脂カラム3に用いる白金族金属担持樹脂に担持する白金族金属としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム及び白金を挙げることができる。こられの白金族金属は、1種を単独で用いることができ、2種以上を組み合わせて用いることもでき、2種以上の合金として用いることもでき、あるいは、天然に産出される混合物の精製品を単体に分離することなく用いることもできる。これらの中で白金、パラジウム、白金/パラジウム合金の単独又はこれらの2種以上の混合物は、触媒活性が強いので好適に用いることができる。また、これらの金属のナノオーダーの微粒子も特に好適に用いることができる。
(Platinum group metal)
In this embodiment, examples of platinum group metals supported on the platinum group metal-supported resin used in the platinum group metal-supported resin column 3 include ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum. These platinum group metals can be used alone, or in combination of two or more, or as an alloy of two or more, or a refined product of a naturally occurring mixture can be used without separating it into single elements. Among these, platinum, palladium, and platinum/palladium alloys alone or a mixture of two or more of these can be preferably used because of their strong catalytic activity. Nano-sized particles of these metals can also be particularly preferably used.

(担体樹脂)
白金族金属担持樹脂カラム3において、白金族金属を担持させる担体樹脂としては、イオン交換樹脂を用いることができる。これらの中で、アニオン交換樹脂を特に好適に用いることができる。白金系金属は、負に帯電しているので、アニオン交換樹脂に安定に担持されて剥離しにくいものとなる。アニオン交換樹脂の交換基は、OH形であることが好ましい。OH形アニオン交換樹脂は、樹脂表面がアルカリ性となり、過酸化水素の分解を促進する。
(Carrier Resin)
In the platinum group metal-supported resin column 3, an ion exchange resin can be used as the carrier resin for supporting the platinum group metal. Among these, an anion exchange resin can be particularly preferably used. Since platinum-based metals are negatively charged, they are stably supported by the anion exchange resin and are not easily peeled off. The exchange group of the anion exchange resin is preferably in the OH type. The OH type anion exchange resin has an alkaline resin surface, which promotes the decomposition of hydrogen peroxide.

<pH調整剤注入ライン41A、51A>
本実施形態において、pH調整剤注入ライン41A、51Aとしては、特に制限はなく、一般的な薬注装置を用いることができる。pH調整剤タンク41、51は、不活性ガスの供給機構を有していてもよい。pH調整剤が液体の場合には、ダイヤフラムポンプなどのポンプを用いることができ、pH調整剤タンク41、51内は、不活性ガスを用いてパージしたり、脱気膜を用いてタンク内のpH調整剤液中の溶存酸素を除去する機構を設けたりすることが望ましい。また、密閉容器にpH調整剤または酸化還元電位調整剤をNガスなどの不活性ガスとともに入れておき、不活性ガスの圧力によりこれらの剤を押し出す加圧式ポンプも好適に用いることができる。また、pH調整剤が気体の場合には、気体透過膜モジュールやエゼクタ等の直接的な気液接触装置を用いることができる。
<pH adjuster injection lines 41A, 51A>
In this embodiment, the pH adjuster injection lines 41A and 51A are not particularly limited, and a general chemical injection device can be used. The pH adjuster tanks 41 and 51 may have an inert gas supply mechanism. When the pH adjuster is a liquid, a pump such as a diaphragm pump can be used, and it is desirable to purge the pH adjuster tanks 41 and 51 with an inert gas or to provide a mechanism for removing dissolved oxygen in the pH adjuster liquid in the tank using a degassing membrane. In addition, a pressurized pump in which the pH adjuster or the redox potential adjuster is placed in a sealed container together with an inert gas such as N2 gas and these agents are pushed out by the pressure of the inert gas can also be suitably used. In addition, when the pH adjuster is a gas, a direct gas-liquid contact device such as a gas permeable membrane module or an ejector can be used.

<pH調整剤注入ライン41AのpH調整剤>
本実施形態において、pH調整剤タンク41から注入するpH調整剤としては特に制限はなく、第1調整水のpHを9~14に調整するために、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラヒドロアンモニウムの群より選ばれる少なくとも1つを用いることができる。第1調整水を配線材料として銅が露出しているウェハの洗浄水として用いる場合には、アルカリ性とするのが好ましいが、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属溶液は、金属成分を含有するため適当でない場合がある。したがって、本実施形態においては、アンモニア、テトラヒドロアンモニウムなどを用いることが最も好ましい。pH調整剤がアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラヒドロアンモニウムからなる群から選ばれる1種である場合には、ポンプあるいは密閉タンクと不活性ガスを用いる加圧手段により超純水供給ラインへ薬注することが望ましい。
<pH adjuster in pH adjuster injection line 41A>
In this embodiment, the pH adjuster injected from the pH adjuster tank 41 is not particularly limited, and at least one selected from the group consisting of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetrahydroammonium can be used to adjust the pH of the first adjusted water to 9 to 14. When the first adjusted water is used as cleaning water for a wafer on which copper is exposed as a wiring material, it is preferable to make it alkaline, but an alkali metal solution such as sodium hydroxide may not be appropriate because it contains metal components. Therefore, in this embodiment, it is most preferable to use ammonia, tetrahydroammonium, or the like. When the pH adjuster is one selected from the group consisting of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetrahydroammonium, it is preferable to inject the agent into the ultrapure water supply line by a pump or a pressurizing means using a sealed tank and an inert gas.

<pH調整剤注入ライン51AのpH調整剤>
本実施形態において、pH調整剤タンク51から注入するpH調整剤としては特に制限はなく、第2調整水のpHを0~5に調整するために、塩酸、ふっ酸、クエン酸、酢酸、ギ酸および二酸化炭素の群より選ばれる少なくとも1つを用いることができる。pH調整剤が塩酸、ふっ酸、クエン酸、酢酸、ギ酸からなる群から選ばれる1種である場合には、ポンプあるいは密閉タンクと不活性ガスを用いる加圧手段により超純水供給ラインへ薬注することが望ましい。pH調整剤が二酸化炭素である場合には、気体透過性膜モジュールあるいはエゼクタによる直接的な気液接触装置を用いたガス溶解により添加することが望ましい。
<pH adjuster in pH adjuster injection line 51A>
In this embodiment, the pH adjuster injected from the pH adjuster tank 51 is not particularly limited, and at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, citric acid, acetic acid, formic acid, and carbon dioxide can be used to adjust the pH of the second adjusted water to 0 to 5. When the pH adjuster is one selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, citric acid, acetic acid, and formic acid, it is preferable to feed the agent to the ultrapure water supply line by a pressurizing means using a pump or a sealed tank and an inert gas. When the pH adjuster is carbon dioxide, it is preferable to add it by gas dissolution using a gas-permeable membrane module or a direct gas-liquid contact device using an ejector.

<酸化還元電位調整剤注入ライン42A>
本実施形態において、酸化還元電位調整剤注入ライン42Aとしては特に制限はなく、一般的な薬注装置を用いることができる。酸化還元電位調整剤タンク42は、不活性ガスの供給機構を有していてもよい。酸化還元電位調整剤が液体の場合には、ダイヤフラムポンプなどのポンプを用いることができ、酸化還元電位調整剤タンク42内は、不活性ガスを用いてパージしたり、脱気膜を用いてタンク内のpH調整剤液中の溶存酸素を除去する機構を設けたりすることが望ましい。また、密閉容器に酸化還元電位調整剤をNガスなどの不活性ガスとともに入れておき、不活性ガスの圧力によりこれらの剤を押し出す加圧式ポンプも好適に用いることができる。また、酸化還元電位調整剤が気体の場合には、気体透過膜モジュールやエゼクタ等の直接的な気液接触装置を用いることができる。
<Oxidation-reduction potential adjuster injection line 42A>
In this embodiment, the oxidation-reduction potential adjuster injection line 42A is not particularly limited, and a general chemical injection device can be used. The oxidation-reduction potential adjuster tank 42 may have an inert gas supply mechanism. When the oxidation-reduction potential adjuster is a liquid, a pump such as a diaphragm pump can be used, and it is desirable to purge the oxidation-reduction potential adjuster tank 42 with an inert gas or to provide a mechanism for removing dissolved oxygen in the pH adjuster liquid in the tank using a degassing membrane. In addition, a pressurized pump in which the oxidation-reduction potential adjuster is placed in a sealed container together with an inert gas such as N2 gas and the agents are pushed out by the pressure of the inert gas can also be suitably used. In addition, when the oxidation-reduction potential adjuster is a gas, a direct gas-liquid contact device such as a gas permeable membrane module or an ejector can be used.

<酸化還元電位調整剤>
本実施形態において、酸化還元電位調整剤タンク42から注入する酸化還元電位調整剤としては特に制限はないが、酸化還元電位を+0.1~+1.0V(vsAg/AgCl)の範囲に調整するために、過酸化水素、オゾンおよび酸素の群から選ばれる少なくとも1つを用いることができる。例えば、第1調整水を、銅が露出しているウェハの洗浄水として用いる場合には、銅の溶出を抑制するために酸化還元電位は正に調整するのが好ましいことから、過酸化水素水を用いることが好ましい。
<Oxidation-reduction potential regulator>
In this embodiment, the redox potential adjuster injected from the redox potential adjuster tank 42 is not particularly limited, but at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, ozone, and oxygen can be used to adjust the redox potential to a range of +0.1 to +1.0 V (vs Ag/AgCl). For example, when the first adjustment water is used as cleaning water for a wafer having exposed copper, it is preferable to adjust the redox potential to a positive value in order to suppress the elution of copper, and therefore it is preferable to use hydrogen peroxide water.

<pH・酸化還元電位調整水の製造方法>
前述したような構成を有する本実施形態のpH・酸化還元電位調整水の製造装置1を用いたpH・酸化還元電位調整水の製造方法について以下説明する。
<Method of producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water>
A method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water using the pH/oxidation-reduction potential adjusted water producing apparatus 1 of this embodiment having the above-mentioned configuration will be described below.

本実施形態では、過酸化水素除去工程と、第1調整水製造工程と、第2調整水製造工程と、供給工程と、を行う。第1調整水製造工程および第2調整水製造工程は、同時に行ってもよく、第1調整水製造工程および第2調整水製造工程を順不同で交互に行ってもよい。 In this embodiment, a hydrogen peroxide removal process, a first adjusted water production process, a second adjusted water production process, and a supply process are performed. The first adjusted water production process and the second adjusted water production process may be performed simultaneously, or the first adjusted water production process and the second adjusted water production process may be performed alternately in any order.

過酸化水素除去工程は、純水中に溶存する過酸化水素を純水から除去する工程である。
第1調整水製造工程は、過酸化水素除去工程後の純水に対して、第1のpH調整および酸化還元電位の調整を行うことにより、pHが9~14、酸化還元電位が0.1~+1.0V(vsAg/AgCl)の範囲に調整された第1調整水を製造する。
第2調整水製造工程は、過酸化水素除去工程後の純水に対して、第2のpH調整を行うことにより、pHが0~5の範囲に調整された第2調整水を製造する。
供給工程は、一つの供給ラインによって、第1調整水および第2調整水を、交互に、半導体製造工程に供給する。
The hydrogen peroxide removal step is a step of removing hydrogen peroxide dissolved in the pure water from the pure water.
The first adjusted water production process performs a first pH adjustment and an adjustment of the redox potential on the pure water obtained after the hydrogen peroxide removal process to produce first adjusted water having a pH adjusted to 9 to 14 and a redox potential adjusted to +0.1 to +1.0 V (vs Ag/AgCl).
In the second adjusted water producing step, a second pH adjustment is performed on the pure water obtained after the hydrogen peroxide removing step, thereby producing second adjusted water whose pH is adjusted to a range of 0 to 5.
The supplying step alternately supplies the first adjusted water and the second adjusted water to the semiconductor manufacturing process through one supply line.

以下、第1調整水の製造方法および第2調整水の製造方法を説明しつつ、各工程の詳細を説明する。 Below, we will explain the method for producing the first adjusted water and the method for producing the second adjusted water, and provide details of each step.

(第1調整水の製造方法)
原水としての純水W中には、一般的に数十ppbレベルの過酸化水素が含まれているため、洗浄液の酸化還元電位を精度良くコントロールするためには、純水W中の過酸化水素を予め除去しておく必要がある。そこで、過酸化水素除去工程として、供給ライン2から純水Wを白金族金属担持樹脂カラム3に供給する。この白金族金属担持樹脂カラム3では白金族金属の触媒作用により、純水W中の過酸化水素を分解除去する、すなわち過酸化水素除去機構として機能する。その後、この純水Wは第1分岐ライン4と第2分岐ライン5とに分岐する。
(Method for Producing First Adjusted Water)
Pure water W as raw water generally contains hydrogen peroxide at a level of several tens of ppb, and therefore, in order to accurately control the oxidation-reduction potential of the cleaning solution, it is necessary to remove the hydrogen peroxide from the pure water W in advance. Therefore, in the hydrogen peroxide removal step, the pure water W is supplied from a supply line 2 to a platinum group metal-supported resin column 3. In this platinum group metal-supported resin column 3, the hydrogen peroxide in the pure water W is decomposed and removed by the catalytic action of the platinum group metal, i.e., it functions as a hydrogen peroxide removal mechanism. The pure water W is then branched into a first branch line 4 and a second branch line 5.

そして、第1分岐ライン4では、第1のpH調整として、pH調整剤タンク41からpH調整剤を注入する。このpH調整剤の添加は、所望とするpHと第1分岐ライン4の流量とpH調整剤の濃度とに応じて適宜設定すればよく、例えば、銅の微細配線を有する半導体の洗浄に際しアルカリ性とする場合には、洗浄液のpHが9~14の範囲となる量を添加すればよい。 Then, in the first branch line 4, a pH adjuster is injected from the pH adjuster tank 41 as the first pH adjustment. The addition of this pH adjuster can be set appropriately according to the desired pH, the flow rate of the first branch line 4, and the concentration of the pH adjuster. For example, when making the cleaning solution alkaline when cleaning a semiconductor having fine copper wiring, an amount of the pH adjuster that brings the cleaning solution to a pH range of 9 to 14 should be added.

次に、酸化還元電位の調整として、酸化還元電位調整剤タンク42から酸化還元電位調整剤を注入する。この酸化還元電位調整剤の添加は、所望とする酸化還元電位と第1分岐ライン4の流量と酸化還元電位調整剤の濃度とに応じて適宜設定すればよく、例えば、銅の微細線を有する半導体の洗浄には、洗浄液の酸化還元電位が+0.1~+1.0V(vsAg/AgCl)の範囲となる量を添加すればよい。 Next, to adjust the redox potential, an redox potential adjuster is injected from the redox potential adjuster tank 42. The amount of redox potential adjuster added can be set appropriately according to the desired redox potential, the flow rate of the first branch line 4, and the concentration of the redox potential adjuster. For example, when cleaning a semiconductor having fine copper lines, an amount is added so that the redox potential of the cleaning solution falls within the range of +0.1 to +1.0 V (vs Ag/AgCl).

第1分岐ライン4によって調整される第1調整水W1は、pHが9以上14以下であり、かつ、酸化還元電位が+0.1V以上+1.0V以下(vsAg/AgCl)であることが望ましい。また、第1調整水W1における過酸化水素の濃度は、1000ppm以下であることが望ましい。 The first adjusted water W1 adjusted by the first branch line 4 preferably has a pH of 9 or more and 14 or less, and an oxidation-reduction potential of +0.1 V or more and +1.0 V or less (vs Ag/AgCl). In addition, the concentration of hydrogen peroxide in the first adjusted water W1 is preferably 1000 ppm or less.

このようにして、第1調整水W1を製造したら、第1の貯留槽43に貯留するが、この第1の貯留槽43は不活性ガスでパージされているので、得られた第1調整水W1を貯留している間に、第1調整水W1に酸素や炭酸ガスが溶解して、pHや酸3化還元電位が変動することを防止することができる。このとき、図示しないpH計及びORP計の計測結果に基づいて、制御装置でpH調整剤タンク41からのpH調整剤の添加量と、酸化還元電位調整剤タンク42からの酸化還元電位調整剤の添加量を制御することで、所望とするpH及び酸化還元電位に調整された第1調整水W1を安定して供給することができる。 Once the first adjusted water W1 is produced in this manner, it is stored in the first storage tank 43. Since the first storage tank 43 is purged with an inert gas, it is possible to prevent oxygen or carbon dioxide from dissolving in the first adjusted water W1 while the first adjusted water W1 is being stored, which would cause the pH and the redox potential to fluctuate. At this time, the control device controls the amount of pH adjuster added from the pH adjuster tank 41 and the amount of redox potential adjuster added from the redox potential adjuster tank 42 based on the measurement results of a pH meter and an ORP meter (not shown), thereby enabling a stable supply of the first adjusted water W1 adjusted to the desired pH and redox potential.

(第2調整水の製造方法)
一方、第2分岐ライン5に分岐した純水Wは、第2のpH調整として、第1調整水W1の場合と同様にpH調整剤タンク51からpH調整剤を注入することにより、第2調整水W2を製造する。このとき、図示しないpH計の計測結果に基づいて、制御装置でpH調整剤タンク51からのpH調整剤の添加量を制御することで、所望とするpHの第2調整水W2を安定して供給することができる。
(Method for Producing Second Adjusted Water)
Meanwhile, the pure water W branched into the second branch line 5 is subjected to a second pH adjustment by injecting a pH adjuster from the pH adjuster tank 51 in the same manner as in the case of the first adjusted water W1, thereby producing a second adjusted water W2. At this time, the amount of pH adjuster added from the pH adjuster tank 51 is controlled by a control device based on the measurement result of a pH meter (not shown), thereby making it possible to stably supply the second adjusted water W2 having the desired pH.

第2調整水W2は、pHが0以上5以下であることが望ましい。また、第2調整水W2における過酸化水素の濃度は、1000ppm以下であることが望ましい。 It is desirable for the second adjustment water W2 to have a pH of 0 or more and 5 or less. In addition, it is desirable for the concentration of hydrogen peroxide in the second adjustment water W2 to be 1000 ppm or less.

そして、このようにして製造した第1調整水W1及び第2調整水W2は、供給工程として、合流ライン6を経由してユースポイントUPに送液される。この際、合流ライン6においては、第1調整水W1の一定量と、第2調整水W2の一定量を、交互に送液することが好ましい。第1調整水W1の一定量と、第2調整水W2の一定量を、交互に送液するには、図示略の制御装置によって、開閉弁44、54及び7を制御することにより、交互送液を実現すればよい。 The first adjusted water W1 and the second adjusted water W2 produced in this manner are then sent to the use point UP via the junction line 6 as a supply process. At this time, it is preferable to alternately send a fixed amount of the first adjusted water W1 and a fixed amount of the second adjusted water W2 in the junction line 6. To alternately send a fixed amount of the first adjusted water W1 and a fixed amount of the second adjusted water W2, the alternating liquid sending can be achieved by controlling the on-off valves 44, 54, and 7 using a control device not shown.

(pH・酸化還元電位調整水の供給例)
以下、上述のようにして製造された第1調整水W1及び第2調整水W2を、銅からなる配線の極微小エッチング処理を行う場合を例に説明する。
(Example of supplying pH/oxidation-reduction potential adjusted water)
Hereinafter, an example will be described in which the first adjusted water W1 and the second adjusted water W2 produced as described above are used for micro-etching of wiring made of copper.

本実施形態では、一つの供給ライン(合流ライン6)によって、第1調整水および第2調整水を、交互に、半導体製造工程に供給する。ここで、半導体製造工程としては、表面に銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板を他の半導体基板に貼り合わせる前において、半導体基板の表面を処理する工程であることが好ましい。より具体的には、半導体基板の表面に形成された銅の配線をデジタルエッチング法によりエッチングする工程であるとよい。 In this embodiment, the first adjusted water and the second adjusted water are alternately supplied to the semiconductor manufacturing process through one supply line (junction line 6). Here, the semiconductor manufacturing process is preferably a process of treating the surface of a semiconductor substrate having a wiring layer and an insulating layer made of copper or a copper alloy formed on the surface thereof before bonding the semiconductor substrate to another semiconductor substrate. More specifically, it is preferably a process of etching the copper wiring formed on the surface of the semiconductor substrate by a digital etching method.

銅または銅合金からなる配線の極微小エッチングにおいてデジタルエッチングと呼ばれる手法が用いられている。これは金属表面の酸化と酸化膜の溶解とを繰り返し、金属を段階的に溶解していく手法である。デジタルエッチングで銅を極微小エッチングする場合、第一工程では、第1調整水によって、銅を溶解せずに銅の配線の表面に酸化銅膜を形成し、第二工程では、第2調整水によって、銅を溶解せずに第一工程で形成した酸化銅膜のみを溶解する必要がある。 A technique called digital etching is used for micro-etching wiring made of copper or copper alloy. This is a technique in which the metal is dissolved in stages by repeatedly oxidizing the metal surface and dissolving the oxide film. When micro-etching copper using digital etching, in the first step, a copper oxide film is formed on the surface of the copper wiring using the first adjusted water without dissolving the copper, and in the second step, it is necessary to dissolve only the copper oxide film formed in the first step using the second adjusted water without dissolving the copper.

ある[電位-pH]条件下の水溶液中で金属がどのような状態の化学種が最も安定かを示したプールベ図によると、銅はアルカリ条件下、特にpHが9~12の領域では不働態化し溶解しづらくなり、特にpH9~12のアルカリ溶液中に過酸化水素を10~1000ppm程度添加することで銅の溶解速度が最小になる。しかしながら、pH12以上、過酸化水素濃度が100~1000ppm以上になると、銅の溶解速度は過酸化水素を添加しない場合の約50倍になることが知られている。そのため、デジタルエッチングの第一工程で銅の溶解を防ぎつつ表面を酸化させるには、第1調整水のpHおよび酸化還元電位をより厳密にコントロールする必要がある。 According to the Pourbaix diagram, which shows which chemical species of metals are most stable in an aqueous solution under certain [potential-pH] conditions, copper becomes passive and difficult to dissolve under alkaline conditions, especially in the pH range of 9 to 12, and the copper dissolution rate is minimized by adding about 10 to 1000 ppm of hydrogen peroxide to an alkaline solution of pH 9 to 12. However, it is known that when the pH is 12 or higher and the hydrogen peroxide concentration is 100 to 1000 ppm or higher, the copper dissolution rate is about 50 times faster than when hydrogen peroxide is not added. Therefore, in order to oxidize the surface while preventing copper dissolution in the first step of digital etching, it is necessary to more strictly control the pH and redox potential of the first adjustment water.

一方、プールベ図によれば、酸性条件下では水溶液のpHおよび酸化還元電位の違いによって溶解・不動態化といった挙動が異なる。所定時間内で所定量だけ銅を極微小エッチングするためには、第二工程での酸化銅膜の除去速度を加速させる必要があり、そのためには第2調整水のpHを5未満にする必要がある。 On the other hand, according to the Pourbaix diagram, under acidic conditions, behavior such as dissolution and passivation differs depending on the pH and redox potential of the aqueous solution. In order to micro-etch a specified amount of copper within a specified time, it is necessary to accelerate the removal rate of the copper oxide film in the second step, and to do so, the pH of the second adjustment water must be made less than 5.

これらに鑑み、パターンローディングの発生を抑制しつつ所定時間内に所定量だけ銅を極微小エッチングするには、最も銅の溶解が起こりにくいpHおよび酸化還元電位になるようpHが9~14の範囲で酸化還元電位が0.1~1.0V(vsAg/AgCl)(過酸化水素を10~1000ppm程度)となるように第1調整水W1を調整し、第1分岐ライン4からユースポイントUPである基板処理装置に供給して第一工程の洗浄を行う。これにより銅を溶解せずに銅の表面に酸化膜を形成する。このとき第2分岐ラインの開閉弁54は閉鎖しておく。 In view of these considerations, in order to micro-etch a specified amount of copper within a specified time while suppressing the occurrence of pattern loading, the first adjusted water W1 is adjusted so that the pH is in the range of 9 to 14 and the redox potential is 0.1 to 1.0 V (vs Ag/AgCl) (hydrogen peroxide is about 10 to 1000 ppm) so that copper dissolution is least likely to occur, and is then supplied from the first branch line 4 to the substrate processing apparatus, which is the use point UP, for the first cleaning step. This forms an oxide film on the copper surface without dissolving the copper. At this time, the opening/closing valve 54 of the second branch line is closed.

次に、所定時間内で所定量だけ銅を極微小エッチングするためには、酸化銅膜の除去速度を加速させるために、処理液のpHが5未満となるようにふっ酸、クエン酸、酢酸、ギ酸、二酸化炭素を添加して第2調整水W2を製造する。そして、第1分岐ライン4の開閉弁44を閉鎖して第1調整水W1の供給を停止し、第2分岐ライン5の開閉弁54を開いて、第2分岐ライン5からユースポイントUPである基板処理装置に第2調整水W2を供給して第二工程の洗浄を行う。これにより所定量だけ銅を極微小にエッチングする。 Next, in order to extremely finely etch a predetermined amount of copper within a predetermined time, hydrofluoric acid, citric acid, acetic acid, formic acid, and carbon dioxide are added to the treatment liquid so that the pH of the treatment liquid is less than 5 in order to accelerate the removal rate of the copper oxide film, and second adjusted water W2 is produced. Then, the on-off valve 44 of the first branch line 4 is closed to stop the supply of first adjusted water W1, and the on-off valve 54 of the second branch line 5 is opened to supply second adjusted water W2 from the second branch line 5 to the substrate treatment device, which is the use point UP, to perform the second cleaning process. This extremely finely etches a predetermined amount of copper.

このようにして、銅または銅合金からなる配線を有する半導体の配線の極微小エッチングを効率良く短時間で行うことができる。これにより、半導体基板の表面を適切に処理することができ、例えばW2W工程においてウエハーの接合不良の発生を少なくすることができる。 In this way, extremely small etching of semiconductor wiring made of copper or copper alloy can be performed efficiently and in a short time. This allows the surface of the semiconductor substrate to be properly processed, and reduces the occurrence of wafer bonding defects, for example, in the W2W process.

〔第2の実施形態〕
<pH・酸化還元電位調整水の製造装置>
図2は、本発明の第2の実施形態によるpH・酸化還元電位調整水製造装置11を示しており、前述した第1の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Second Embodiment
<pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing equipment>
FIG. 2 shows a pH/oxidation-reduction potential adjusted water producing apparatus 11 according to a second embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals and detailed descriptions thereof are omitted.

図2において、pH・酸化還元電位調整水製造装置11は、第1分岐ライン4の酸化還元電位調整剤タンク42の後段に真空ポンプ47Aを有する第1の脱気膜装置47と、不活性ガスを溶解させる第1のガス溶解膜装置48を備える。また、第2分岐ライン5のpH調整剤タンク51の後段に真空ポンプ57Aを有する第2の脱気膜装置57と、不活性ガスを溶解させる第2のガス溶解膜装置58を備える。 In FIG. 2, the pH/oxidation-reduction potential adjusted water production apparatus 11 includes a first degassing membrane device 47 having a vacuum pump 47A downstream of the oxidation-reduction potential adjuster tank 42 of the first branch line 4, and a first gas dissolving membrane device 48 that dissolves an inert gas. Also, a second degassing membrane device 57 having a vacuum pump 57A downstream of the pH adjuster tank 51 of the second branch line 5, and a second gas dissolving membrane device 58 that dissolves an inert gas.

第1の脱気膜装置47、第2の脱気膜装置57は、膜式の脱気装置であり、脱気膜の気相側には真空ポンプ(VP)47A、57Aが接続されている。これらの脱気膜装置47、57は、脱気膜の一方の側(液相側)に第1調整水W1または第2調整水W2をそれぞれ流し、他方の側(気相側)を真空ポンプ(VP)47A、57Aで吸気することで、溶存酸素などの溶存ガスを、脱気膜を透過させて気相室側に移行させて除去する構成のものを用いることができる。脱気膜は、酸素、窒素、蒸気等のガスは通過するが水は透過しない膜であればよく、例えば、シリコンゴム系、ポリテトラフルオロエチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系等がある。この脱気膜としては市販の各種のものを用いることができる。 The first degassing membrane device 47 and the second degassing membrane device 57 are membrane-type degassing devices, and vacuum pumps (VP) 47A and 57A are connected to the gas phase side of the degassing membrane. These degassing membrane devices 47 and 57 can be configured to pass the first adjustment water W1 or the second adjustment water W2 through one side (liquid phase side) of the degassing membrane, respectively, and suction the other side (gas phase side) with the vacuum pumps (VP) 47A and 57A, thereby allowing dissolved gases such as dissolved oxygen to pass through the degassing membrane and migrate to the gas phase chamber side for removal. The degassing membrane may be any membrane that allows gases such as oxygen, nitrogen, and steam to pass through but does not allow water to pass through, such as silicone rubber, polytetrafluoroethylene, polyolefin, and polyurethane. Various commercially available degassing membranes can be used.

第1のガス溶解膜装置48、第2のガス溶解膜装置58は、それぞれガス溶解膜が備えられており、ガス溶解膜の気相室側は、不活性ガスとしてのNガス源に接続されている。これらのガス溶解膜装置48、58は、ガス溶解膜の一方の側(液相側)に第1調整水W1または第2調整水W2をそれぞれ流し、他方の側(気相側)にNガスを供給することで、第1調整水W1および第2調整水W2にそれぞれ、不活性ガスを溶解する。なお、不活性ガスとしては、Nガスに限らず、アルゴン及びヘリウムなども好適に用いることができる。 The first gas-dissolving film device 48 and the second gas-dissolving film device 58 are each equipped with a gas-dissolving film, and the gas-phase chamber side of the gas-dissolving film is connected to a source of N2 gas as an inert gas. These gas-dissolving film devices 48 and 58 flow the first adjusting water W1 or the second adjusting water W2 to one side (liquid phase side) of the gas-dissolving film, respectively, and supply N2 gas to the other side (gas phase side), thereby dissolving the inert gas in the first adjusting water W1 and the second adjusting water W2, respectively. Note that the inert gas is not limited to N2 gas, and argon and helium can also be suitably used.

<pH・酸化還元電位調整水の製造方法>
前述したような構成を有する本実施形態のpH・酸化還元電位調整水の製造装置を用いたpH・酸化還元電位調整水の製造方法について以下説明する。
<Method of producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water>
A method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water using the apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water of this embodiment having the above-mentioned configuration will be described below.

(第1調整水の製造方法)
原水としての純水W中には、一般的に数十ppbレベルの過酸化水素が含まれているため、洗浄液の酸化還元電位を精度良くコントロールするためには、純水W中の過酸化水素を予め除去しておく必要がある。そこで、まず供給ライン2から純水Wを白金族金属担持樹脂カラム3に供給する。この白金族金属担持樹脂カラム3では白金族金属の触媒作用により、純水W中の過酸化水素を分解除去する、すなわち過酸化水素除去機構として機能する。その後、この純水Wは第1分岐ライン4と第2分岐ライン5とに分岐する。
(Method for Producing First Adjusted Water)
Pure water W as raw water generally contains hydrogen peroxide at a level of several tens of ppb, and therefore, in order to accurately control the oxidation-reduction potential of the cleaning solution, it is necessary to remove the hydrogen peroxide from the pure water W in advance. Therefore, first, the pure water W is supplied from a supply line 2 to a platinum group metal-supported resin column 3. In this platinum group metal-supported resin column 3, the hydrogen peroxide in the pure water W is decomposed and removed by the catalytic action of the platinum group metal, that is, it functions as a hydrogen peroxide removal mechanism. The pure water W is then branched into a first branch line 4 and a second branch line 5.

そして、第1分岐ライン4において、pH調整剤タンク41からpH調整剤を注入する。このpH調整剤の添加は、所望とするpHと第1分岐ライン4の流量とpH調整剤の濃度とに応じて適宜設定すればよく、例えば、銅の細線を有する半導体の洗浄には、第1調整水W1のpHが9~14の範囲となる量を添加すればよい。 Then, in the first branch line 4, a pH adjuster is injected from the pH adjuster tank 41. The addition of this pH adjuster can be set appropriately according to the desired pH, the flow rate in the first branch line 4, and the concentration of the pH adjuster. For example, when cleaning a semiconductor having fine copper wires, an amount is added that brings the pH of the first adjusted water W1 to a range of 9 to 14.

次に、酸化還元電位調整剤タンク42から酸化還元電位調整剤を注入する。この酸化還元電位調整剤の添加は、所望とする酸化還元電位と第1分岐ライン4の流量と酸化還元電位調整剤の濃度とに応じて適宜設定すればよく、例えば、銅の細線を有する半導体の洗浄には、第1調整水W1の酸化還元電位が0.1~1.0V(vsAg/AgCl)の範囲となる量を添加すればよい。 Next, the redox potential regulator is injected from the redox potential regulator tank 42. The amount of the redox potential regulator added can be set appropriately according to the desired redox potential, the flow rate of the first branch line 4, and the concentration of the redox potential regulator. For example, when cleaning a semiconductor having fine copper wires, an amount is added that brings the redox potential of the first adjustment water W1 to a range of 0.1 to 1.0 V (vs Ag/AgCl).

次に、酸化還元電位調整後の第1調整水W1を、第1の脱気膜装置47で脱気する。第1の脱気膜装置47では、疎水性気体透過膜により構成された液相室及び気相室の液相室側に第1調整水W1を流すとともに、気相室を真空ポンプ(VP)47Aで減圧することにより、第1調整水W1中に含まれる溶存酸素等の溶存ガスを、疎水性気体透過膜を通して気相室に移行させることで除去する。これにより第1調整水W1の溶存酸素濃度を非常に低いレベルにまで低減させることができる。また、pH調整剤及び酸化還元電位調整剤を直接脱気せず、第1調整水W1とした後に脱気することにより、これらの薬剤を真空脱気する際の薬液漏えいなどのリスクを低減することができる。 Next, the first adjusted water W1 after the oxidation-reduction potential adjustment is degassed in the first degassing membrane device 47. In the first degassing membrane device 47, the first adjusted water W1 is passed through the liquid phase chamber side of the liquid phase chamber and the gas phase chamber formed by the hydrophobic gas-permeable membrane, and the gas phase chamber is depressurized by the vacuum pump (VP) 47A, so that dissolved gases such as dissolved oxygen contained in the first adjusted water W1 are removed by transferring them to the gas phase chamber through the hydrophobic gas-permeable membrane. This makes it possible to reduce the dissolved oxygen concentration of the first adjusted water W1 to a very low level. In addition, by degassing the pH adjuster and the oxidation-reduction potential adjuster after making them into the first adjusted water W1 rather than degassing them directly, it is possible to reduce the risk of leakage of chemicals when vacuum degassing these chemicals.

次に、脱気処理後の第1調整水W1に、第1のガス溶解膜装置48によって不活性ガスを供給して、第1調整水W1の性状を安定化することにより、安定化させた第1調整水W1を製造できる。 Next, an inert gas is supplied to the first adjusted water W1 after the degassing process by the first gas dissolving membrane device 48 to stabilize the properties of the first adjusted water W1, thereby producing a stabilized first adjusted water W1.

このようにして第1調整水W1を製造したら、第1の貯留槽43に貯留するが、この第1の貯留槽43は不活性ガスでパージされているので、得られた第1調整水W1を貯留している間に、第1調整水W1に酸素や炭酸ガスが溶解して、pHや酸化還元電位が変動することを防止することができる。 Once the first adjusted water W1 is produced in this manner, it is stored in the first storage tank 43. Since this first storage tank 43 is purged with an inert gas, it is possible to prevent oxygen or carbon dioxide from dissolving in the first adjusted water W1 while the first adjusted water W1 is being stored, which would cause fluctuations in the pH or redox potential.

(第2調整水の製造方法)
一方、第2分岐ライン5に分岐された純水は、第1調整水W1の場合と同様に、pH調整剤タンク51からpH調整剤を注入し、さらに第2の脱気膜装置57で脱気し、続いて第2のガス溶解膜装置58において不活性ガスを溶解することにより、第2調整水W2を製造することができる。
(Method for Producing Second Adjusted Water)
On the other hand, the pure water branched off to the second branch line 5 can be treated in the same manner as the first adjusted water W1 by injecting a pH adjuster from a pH adjuster tank 51, degassing it in a second degassing membrane device 57, and then dissolving an inert gas in a second gas dissolution membrane device 58 to produce a second adjusted water W2.

そして、このようにして製造した第1調整水W1及び第2調整水W2は、合流ライン6を経由してユースポイントUPである基板処理装置に送液される。この際、合流ライン6においては、第1調整水W1の一定量と、第2調整水W2の一定量を、交互に送液することが好ましい。第1調整水W1の一定量と、第2調整水W2の一定量を、交互に送液するには、図示略の制御装置によって、開閉弁44、54及び7を制御することにより、交互送液を実現すればよい。 The first adjusted water W1 and the second adjusted water W2 thus produced are then sent to the substrate processing apparatus, which is the use point UP, via the junction line 6. At this time, it is preferable to alternately send a fixed amount of the first adjusted water W1 and a fixed amount of the second adjusted water W2 in the junction line 6. To alternately send a fixed amount of the first adjusted water W1 and a fixed amount of the second adjusted water W2, the alternating liquid sending can be achieved by controlling the on-off valves 44, 54, and 7 using a control device not shown.

本実施形態のpH・酸化還元電位調整水の製造装置及び製造方法によれば、pH及び酸化還元電位が異なる2種のpH・酸化還元電位調整水を製造することができるので、これら異なるpH・酸化還元電位調整水を組み合わせることにより、銅の溶解を抑制可能なpH及び酸化還元電位の洗浄水と、銅の溶解を微調整可能なpH及び酸化還元電位の洗浄水とによって、半導体を洗浄することが可能となり、銅を配線金属として使用する半導体の配線製造工程で配線金属を所定量だけ溶解することが可能となる。これにより、例えばW2W工程においてウエハーの接合不良の発生を少なくすることができる。 According to the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device and manufacturing method of this embodiment, two types of pH/oxidation-reduction potential adjusted water with different pH and oxidation-reduction potential can be manufactured. By combining these different pH/oxidation-reduction potential adjusted waters, it becomes possible to wash semiconductors with cleaning water with a pH and oxidation-reduction potential that can suppress copper dissolution, and cleaning water with a pH and oxidation-reduction potential that can finely adjust copper dissolution, and it becomes possible to dissolve a predetermined amount of wiring metal in the semiconductor wiring manufacturing process that uses copper as the wiring metal. This makes it possible to reduce the occurrence of wafer bonding defects in the W2W process, for example.

[実施例1]
(第1調整水および第2調整水の調製)
図1に示すpH・酸化還元電位調整水の製造装置を用いて、第1分岐ライン4において、純水WにpH調整剤タンク41からアンモニアを、酸化還元電位調整剤タンク42から過酸化水素水をそれぞれ添加し、第1調整水W1として、アンモニア・過酸化水素水溶液(アンモニア濃度:2ppm、pH9(23℃)、過酸化水素濃度:1000ppm、酸化還元電位:+0.28V)を製造した。
また、第2分岐ラインにおいて、純水WにpH調整剤タンク51から塩酸を添加し、第2調整水W2として、塩酸水溶液(塩酸濃度:1000ppm、pH2(23℃)、過酸化水素濃度:0ppb)を製造した。
[Example 1]
(Preparation of first adjusted water and second adjusted water)
Using the pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing apparatus shown in Figure 1, ammonia was added from the pH adjuster tank 41 and hydrogen peroxide water was added from the oxidation-reduction potential adjuster tank 42 to the pure water W in the first branch line 4, and an ammonia/hydrogen peroxide aqueous solution (ammonia concentration: 2 ppm, pH 9 (23°C), hydrogen peroxide concentration: 1000 ppm, oxidation-reduction potential: +0.28 V) was produced as the first adjusted water W1.
In the second branch line, hydrochloric acid was added to the pure water W from the pH adjuster tank 51 to produce an aqueous hydrochloric acid solution (hydrochloric acid concentration: 1000 ppm, pH 2 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 0 ppb) as the second adjusted water W2.

(デジタルエッチ処理試験)
300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片を、第1調整水と第2調整水にそれぞれ、23℃にて20分間ずつ浸漬したのち、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が観察できなかったことから、良好であった。
(Digital Etch Processing Test)
A 20 mm x 20 mm rectangular test piece was cut out from a wafer with a 300 mm diameter copper wiring (100 μmL/S pattern) and an insulating film. The test piece was immersed in the first adjusted water and the second adjusted water at 23° C. for 20 minutes each, and then the test pieces were bonded together. As a result, no bonding defects were observed in the copper wiring and the insulating film with an optical microscope, which indicated good results.

[実施例2]
(第1調整水および第2調整水の調製)
第1調整水W1として、アンモニア・過酸化水素水溶液(アンモニア濃度:10ppm、pH10(23℃)、過酸化水素濃度:1000ppm、酸化還元電位:+0.20V)を製造した。
また、第2分岐ラインにおいて、純水WにpH調整剤タンク51からふっ酸を添加し、第2調整水W2として、ふっ酸水溶液(ふっ酸濃度:1000ppm、pH2(23℃)、過酸化水素濃度:0ppb)を製造した。
[Example 2]
(Preparation of first adjusted water and second adjusted water)
As the first adjusted water W1, an aqueous ammonia/hydrogen peroxide solution (ammonia concentration: 10 ppm, pH 10 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 1000 ppm, oxidation-reduction potential: +0.20 V) was produced.
In the second branch line, hydrofluoric acid was added to the pure water W from the pH adjuster tank 51 to produce an aqueous hydrofluoric acid solution (hydrofluoric acid concentration: 1000 ppm, pH 2 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 0 ppb) as the second adjusted water W2.

(デジタルエッチ処理試験)
300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片を、第1調整水と第2調整水にそれぞれ、23℃にて20分間ずつ浸漬したのち、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が観察できなかったことから、良好であった。
(Digital Etch Processing Test)
A 20 mm x 20 mm rectangular test piece was cut out from a wafer with a 300 mm diameter copper wiring (100 μmL/S pattern) and an insulating film. The test piece was immersed in the first adjusted water and the second adjusted water at 23° C. for 20 minutes each, and then the test pieces were bonded together. As a result, no bonding defects were observed in the copper wiring and the insulating film with an optical microscope, which indicated good results.

[実施例3]
(第1調整水および第2調整水の調製)
第1調整水W1として、アンモニア・過酸化水素水溶液(アンモニア濃度:100ppm、pH11(23℃)、過酸化水素濃度:1000ppm、酸化還元電位:+0.18V)を製造した。
また、第2分岐ラインにおいて、純水WにpH調整剤タンク51から硫酸を添加し、第2調整水W2として、硫酸水溶液(硫酸濃度:1000ppm、pH2(23℃)、過酸化水素濃度:0ppb)を製造した。
[Example 3]
(Preparation of first adjusted water and second adjusted water)
As the first adjusted water W1, an aqueous ammonia/hydrogen peroxide solution (ammonia concentration: 100 ppm, pH 11 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 1000 ppm, oxidation-reduction potential: +0.18 V) was produced.
In the second branch line, sulfuric acid was added to the pure water W from the pH adjuster tank 51 to produce an aqueous sulfuric acid solution (sulfuric acid concentration: 1000 ppm, pH 2 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 0 ppb) as the second adjusted water W2.

(デジタルエッチ処理試験)
300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片を、第1調整水と第2調整水にそれぞれ、23℃にて20分間ずつ浸漬したのち、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が観察できなかったことから、良好であった。
(Digital Etch Processing Test)
A 20 mm x 20 mm rectangular test piece was cut out from a wafer with a 300 mm diameter copper wiring (100 μmL/S pattern) and an insulating film. The test piece was immersed in the first adjusted water and the second adjusted water at 23° C. for 20 minutes each, and then the test pieces were bonded together. As a result, no bonding defects were observed in the copper wiring and the insulating film with an optical microscope, which indicated good results.

[実施例4]
(第1調整水および第2調整水の調製)
第1分岐ライン4において、純水WにpH調整剤タンク41から水酸化ナトリウムを、酸化還元電位調整剤タンク42から過酸化水素水をそれぞれ添加し、第1調整水W1として、水酸化ナトリウム・過酸化水素水溶液(水酸化ナトリウム濃度:10ppm、pH10(23℃)、過酸化水素濃度:1000ppm、酸化還元電位:+0.21V)を製造した。
また、第2分岐ラインにおいて、純水WにpH調整剤タンク51から酢酸を添加し、第2調整水W2として、酢酸水溶液(酢酸濃度:1000ppm、pH3(23℃)、過酸化水素濃度:0ppb)を製造した。
[Example 4]
(Preparation of first adjusted water and second adjusted water)
In the first branch line 4, sodium hydroxide was added from the pH adjuster tank 41 and hydrogen peroxide water was added from the redox potential adjuster tank 42 to the pure water W, thereby producing a sodium hydroxide/hydrogen peroxide aqueous solution (sodium hydroxide concentration: 10 ppm, pH 10 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 1000 ppm, redox potential: +0.21 V) as the first adjusted water W1.
In the second branch line, acetic acid was added from the pH adjuster tank 51 to the pure water W to produce an aqueous acetic acid solution (acetic acid concentration: 1000 ppm, pH 3 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 0 ppb) as the second adjusted water W2.

(デジタルエッチ処理試験)
300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片を、第1調整水と第2調整水にそれぞれ、23℃にて20分間ずつ浸漬したのち、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が観察できなかったことから、良好であった。
(Digital Etch Processing Test)
A 20 mm x 20 mm rectangular test piece was cut out from a wafer with a 300 mm diameter copper wiring (100 μmL/S pattern) and an insulating film. The test piece was immersed in the first adjusted water and the second adjusted water at 23° C. for 20 minutes each, and then the test pieces were bonded together. As a result, no bonding defects were observed in the copper wiring and the insulating film with an optical microscope, which indicated good results.

[実施例5]
(第1調整水および第2調整水の調製)
第1調整水W1として、アンモニア・過酸化水素水溶液(アンモニア濃度:10ppm、pH10(23℃)、過酸化水素濃度:1000ppm、酸化還元電位:+0.20V)を製造した。
また、第2分岐ラインにおいて、純水WにpH調整剤タンク51から塩酸を添加し、第2調整水W2として、塩酸水溶液(塩酸濃度:10%、pH1(23℃)、過酸化水素濃度:100ppb)を製造した。
[Example 5]
(Preparation of first adjusted water and second adjusted water)
As the first adjusted water W1, an aqueous ammonia/hydrogen peroxide solution (ammonia concentration: 10 ppm, pH 10 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 1000 ppm, oxidation-reduction potential: +0.20 V) was produced.
In the second branch line, hydrochloric acid was added to the pure water W from the pH adjuster tank 51 to produce an aqueous hydrochloric acid solution (hydrochloric acid concentration: 10%, pH 1 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 100 ppb) as the second adjusted water W2.

(デジタルエッチ処理試験)
300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片を、第1調整水と第2調整水にそれぞれ、23℃にて20分間ずつ浸漬したのち、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が観察できなかったことから、良好であった。
(Digital Etch Processing Test)
A 20 mm x 20 mm rectangular test piece was cut out from a wafer with a 300 mm diameter copper wiring (100 μmL/S pattern) and an insulating film. The test piece was immersed in the first adjusted water and the second adjusted water at 23° C. for 20 minutes each, and then the test pieces were bonded together. As a result, no bonding defects were observed in the copper wiring and the insulating film with an optical microscope, which indicated good results.

[実施例6]
(第1調整水および第2調整水の調製)
第1調整水W1として、アンモニア水溶液(アンモニア濃度:10ppm、pH10(23℃)、過酸化水素濃度:0ppm、酸化還元電位:+0.37V)を製造した。
また、第2分岐ラインにおいて、純水WにpH調整剤タンク51から塩酸を添加し、第2調整水W2として、塩酸水溶液(塩酸濃度:1ppm、pH5(23℃)、過酸化水素濃度:0ppb)を製造した。
[Example 6]
(Preparation of first adjusted water and second adjusted water)
As the first adjusted water W1, an aqueous ammonia solution (ammonia concentration: 10 ppm, pH 10 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 0 ppm, oxidation-reduction potential: +0.37 V) was produced.
In the second branch line, hydrochloric acid was added from the pH adjuster tank 51 to the pure water W to produce an aqueous hydrochloric acid solution (hydrochloric acid concentration: 1 ppm, pH 5 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 0 ppb) as the second adjusted water W2.

(デジタルエッチ処理試験)
300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片を、第1調整水と第2調整水にそれぞれ、23℃にて20分間ずつ浸漬したのち、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が一部に観察されたことから、良であった。
(Digital Etch Processing Test)
A 20 mm x 20 mm rectangular test piece was cut out from a wafer with a 300 mm diameter copper wiring (100 μmL/S pattern) and an insulating film. The test pieces were immersed in the first adjusted water and the second adjusted water at 23° C. for 20 minutes each, and then the test pieces were bonded together. As a result, poor bonding was observed in some parts of the copper wiring and the insulating film using an optical microscope, so the result was good.

[比較例1]
300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片に対して、何らの処理を行わないまま、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が観察されたことから、不良であった。
[Comparative Example 1]
A 20 mm x 20 mm rectangular test piece was cut out from a wafer with a 300 mm diameter copper wiring (100 μm L/S pattern) and an insulating film. The test pieces were bonded together without any treatment. As a result, poor bonding was observed in the copper wiring and the insulating film using an optical microscope, and the test pieces were found to be defective.

[比較例2]
(第1調整水および第2調整水の調製)
第1調整水W1として、過酸化水素水溶液(pH5(23℃)、過酸化水素濃度:3%、酸化還元電位:+0.57V)を製造した。
また、第2調整水W2として、ふっ酸水溶液(ふっ酸濃度:0.05%、pH3(23℃)、過酸化水素濃度:10ppb)を製造した。
[Comparative Example 2]
(Preparation of first adjusted water and second adjusted water)
As the first adjusted water W1, an aqueous hydrogen peroxide solution (pH 5 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 3%, oxidation-reduction potential: +0.57 V) was produced.
In addition, an aqueous hydrofluoric acid solution (hydrofluoric acid concentration: 0.05%, pH 3 (23° C.), hydrogen peroxide concentration: 10 ppb) was produced as the second adjusted water W2.

そして、300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片を、第1調整水と第2調整水にそれぞれ、23℃にて20分間ずつ浸漬したのち、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が観察されたことから、不良であった。 Then, a 20 mm x 20 mm rectangular test piece was cut out from the wafer with 300 mm diameter copper wiring (100 μmL/S pattern) and insulating film. The test pieces were immersed in the first adjusted water and the second adjusted water at 23°C for 20 minutes each, and then the test pieces were bonded together. As a result, poor bonding was observed in the copper wiring and insulating film using an optical microscope, indicating that the test pieces were defective.

[比較例3]
純水に水酸化ナトリウムを溶解させた水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム濃度:1000ppm、pH13(23℃)、酸化還元電位:+0.05V)を製造した。
[Comparative Example 3]
Sodium hydroxide was dissolved in pure water to prepare an aqueous sodium hydroxide solution (sodium hydroxide concentration: 1000 ppm, pH 13 (23° C.), oxidation-reduction potential: +0.05 V).

そして、300mmΦの銅配線(100μmL/Sパターン)および絶縁膜付きウェハから20mm×20mmの角形の試験片を切り出した。この試験片を、水酸化ナトリウム水溶液に、23℃にて20分間浸漬したのち、試験片同士を互いに接合した。その結果、銅配線および絶縁膜において光学顕微鏡で接合不良が観察されたことから、不良であった。 Then, a rectangular test piece measuring 20 mm x 20 mm was cut out from the wafer with 300 mm diameter copper wiring (100 μmL/S pattern) and insulating film. The test pieces were immersed in an aqueous sodium hydroxide solution at 23°C for 20 minutes, and then the test pieces were bonded together. As a result, poor bonding was observed in the copper wiring and insulating film using an optical microscope, indicating that the test pieces were defective.

実施例、比較例の結果を表1に示す。 The results of the examples and comparative examples are shown in Table 1.

Figure 2025077683000002
Figure 2025077683000002

1、…pH・酸化還元電位調整水製造装置、2…供給ライン、3…白金族金属担持樹脂カラム(過酸化水素除去機構)、4…第1分岐ライン、5…第2分岐ライン、6…合流ライン、41A…pH調整剤注入ライン(第1のpH調整装置)、42A…酸化還元電位調整剤注入ライン(酸化還元電位調整装置)、43…第1の貯留槽、47…第1の脱気膜装置、48…第1のガス溶解膜装置、51A…pH調整剤注入ライン(第2のpH調整装置)、53…第2の貯留槽、57…第2の脱気膜装置、58…第2のガス溶解膜装置。 1...pH/oxidation-reduction potential adjusted water production device, 2...supply line, 3...platinum group metal supported resin column (hydrogen peroxide removal mechanism), 4...first branch line, 5...second branch line, 6...junction line, 41A...pH adjuster injection line (first pH adjuster), 42A...oxidation-reduction potential adjuster injection line (oxidation-reduction potential adjuster), 43...first storage tank, 47...first degassing membrane device, 48...first gas dissolving membrane device, 51A...pH adjuster injection line (second pH adjuster), 53...second storage tank, 57...second degassing membrane device, 58...second gas dissolving membrane device.

Claims (16)

純水中に溶存する過酸化水素を純水から除去する過酸化水素除去機構と、
前記過酸化水素除去機構の後段において分岐された第1分岐ラインおよび第2分岐ラインと、
前記第1分岐ラインおよび第2分岐ラインが合流されてなる合流ラインと、が備えられ、
前記第1分岐ラインには、前記純水のpHを調整する第1のpH調整装置と、前記純水の酸化還元電位を調整する酸化還元電位調整装置と、第1の貯留槽と、がこの順に配置されており、
前記第2分岐ラインには、前記純水のpHを調整する第2のpH調整装置と、第2の貯留槽と、がこの順に配置されており、
前記合流ラインは、前記第1分岐ラインによってpHが9~14、酸化還元電位が0.1~1.0V(vsAg/AgCl)の範囲に調整された第1調整水と、前記第2分岐ラインによってpHが0~5の範囲に調整された第2調整水とを、交互に流通させるように構成されている、pH・酸化還元電位調整水の製造装置。
a hydrogen peroxide removal mechanism for removing hydrogen peroxide dissolved in the pure water from the pure water;
a first branch line and a second branch line branched off at a downstream side of the hydrogen peroxide removal mechanism;
a junction line formed by junction of the first branch line and the second branch line,
a first pH adjusting device for adjusting a pH of the pure water, an oxidation-reduction potential adjusting device for adjusting an oxidation-reduction potential of the pure water, and a first storage tank are arranged in this order in the first branch line;
a second pH adjusting device for adjusting a pH of the pure water and a second storage tank are arranged in this order in the second branch line;
The confluence line is configured to alternately circulate first adjusted water, the pH of which has been adjusted to a range of 9 to 14 and the redox potential of which has been adjusted to a range of 0.1 to 1.0 V (vs Ag/AgCl) by the first branch line, and second adjusted water, the pH of which has been adjusted to a range of 0 to 5 by the second branch line.
前記第1のpH調整装置は、前記純水に、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラヒドロアンモニウムの群より選ばれる少なくとも1つを添加するものである、請求項1に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。 The apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 1, wherein the first pH adjustment device adds at least one selected from the group consisting of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetrahydroammonium to the pure water. 前記第2のpH調整装置は、前記純水に、塩酸、ふっ酸、クエン酸、酢酸、ギ酸および二酸化炭素の群より選ばれる少なくとも1つを添加するものである、請求項1に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。 The pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device according to claim 1, wherein the second pH adjustment device adds at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, citric acid, acetic acid, formic acid, and carbon dioxide to the pure water. 前記酸化還元電位調整装置は、前記純水に、過酸化水素、オゾンおよび酸素の群から選ばれる少なくとも1つを添加するものである、請求項1に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。 The pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing device according to claim 1, wherein the oxidation-reduction potential adjustment device adds at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, ozone, and oxygen to the pure water. 前記酸化還元電位調整装置と前記第1の貯留槽との間に、第1の脱気膜装置と、不活性ガスを溶解させる第1のガス溶解膜装置と、が備えられている、請求項1に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。 The pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a first degassing membrane device and a first gas dissolving membrane device for dissolving an inert gas between the oxidation-reduction potential adjustment device and the first storage tank. 前記第2のpH調整装置と前記第2の貯留槽との間に、第2の脱気膜装置と、不活性ガスを溶解させる第2のガス溶解膜装置と、が備えられている、請求項1に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。 The pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a second degassing membrane device and a second gas dissolving membrane device for dissolving an inert gas between the second pH adjusting device and the second storage tank. 前記第1調整水および前記第2調整水における過酸化水素の含有量がそれぞれ1000ppm以下である、請求項1に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。 The apparatus for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 1, wherein the hydrogen peroxide content in the first adjusted water and the second adjusted water is 1000 ppm or less. 前記合流ラインは、表面に銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板を他の半導体基板に貼り合わせる前において、前記半導体基板の表面を処理する基板処理装置に接続されている、請求項1に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造装置。 The pH/oxidation-reduction potential adjusted water manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the junction line is connected to a substrate processing apparatus that processes the surface of a semiconductor substrate having a wiring layer and an insulating layer made of copper or a copper alloy formed on the surface thereof before the semiconductor substrate is bonded to another semiconductor substrate. 純水中に溶存する過酸化水素を純水から除去する過酸化水素除去工程と、
前記過酸化水素除去工程後の純水に対して、第1のpH調整および酸化還元電位の調整を行うことにより、pHが9~14、酸化還元電位が0.1~+1.0V(vsAg/AgCl)の範囲に調整された第1調整水を製造する第1調整水製造工程と、
前記過酸化水素除去工程後の純水に対して、第2のpH調整を行うことにより、pHが0~5の範囲に調整された第2調整水を製造する第2調整水製造工程と、
一つの供給ラインによって、前記第1調整水および前記第2調整水を、交互に、半導体製造工程に供給する供給工程と、を備える、pH・酸化還元電位調整水の製造方法。
a hydrogen peroxide removal step of removing hydrogen peroxide dissolved in the pure water from the pure water;
a first adjusted water producing step of producing a first adjusted water having a pH adjusted to 9 to 14 and an oxidation-reduction potential adjusted to +0.1 to +1.0 V (vs. Ag/AgCl) by performing a first pH adjustment and an oxidation-reduction potential adjustment on the pure water after the hydrogen peroxide removal step;
a second adjusted water producing step of producing a second adjusted water having a pH adjusted to a range of 0 to 5 by performing a second pH adjustment on the pure water after the hydrogen peroxide removing step;
a supplying step of alternately supplying the first adjusted water and the second adjusted water to a semiconductor manufacturing process through one supply line.
前記第1のpH調整は、前記純水に、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラヒドロアンモニウムの群より選ばれる少なくとも1つを添加する、請求項9に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。 The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 9, wherein the first pH adjustment is performed by adding at least one selected from the group consisting of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetrahydroammonium to the pure water. 前記第2のpH調整は、前記純水に、塩酸、ふっ酸、クエン酸、酢酸、ギ酸および二酸化炭素の群より選ばれる少なくとも1つを添加する、請求項9に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。 The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 9, wherein the second pH adjustment is performed by adding at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, citric acid, acetic acid, formic acid, and carbon dioxide to the pure water. 前記酸化還元電位の調整は、前記純水に、過酸化水素、オゾンおよび酸素の群から選ばれる少なくとも1つを添加する、請求項9に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。 The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 9, wherein the oxidation-reduction potential is adjusted by adding at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, ozone, and oxygen to the pure water. 前記酸化還元電位の調整後の純水に対して、第1の脱気処理と、不活性ガスを溶解させる第1のガス溶解処理とを順次行う、請求項9に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。 The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 9, wherein the pure water after the oxidation-reduction potential adjustment is subjected to a first degassing process and a first gas dissolution process for dissolving an inert gas in sequence. 前記第2のpH調整後の前記純水に対して、第2の脱気処理と、不活性ガスを溶解させる第2のガス溶解処理とを順次行う、請求項9に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。 The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 9, wherein the pure water after the second pH adjustment is subjected to a second degassing process and a second gas dissolution process for dissolving an inert gas in sequence. 前記半導体製造工程は、表面に銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板を他の半導体基板に貼り合わせる前において前記半導体基板の表面を処理する工程である、請求項9に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法。 The method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to claim 9, wherein the semiconductor manufacturing process is a process for treating the surface of a semiconductor substrate having a wiring layer and an insulating layer made of copper or a copper alloy formed on the surface thereof before bonding the semiconductor substrate to another semiconductor substrate. 請求項9乃至請求項14のいずれか一項に記載のpH・酸化還元電位調整水の製造方法によって製造された前記第1調整水を、銅または銅合金よりなる配線層と絶縁層とが形成された半導体基板の表面に供給して、前記配線層の表面に、酸化銅膜を形成する工程と、
前記第2調整水を、前記半導体基板の表面に供給して、前記配線層の表面に形成された酸化銅膜を除去する工程と、を交互に行う、半導体装置の製造方法。
a step of supplying the first adjusted water produced by the method for producing pH/oxidation-reduction potential adjusted water according to any one of claims 9 to 14 to a surface of a semiconductor substrate on which a wiring layer made of copper or a copper alloy and an insulating layer are formed, to form a copper oxide film on the surface of the wiring layer;
and a step of supplying the second regulated water to the surface of the semiconductor substrate to remove a copper oxide film formed on the surface of the wiring layer.
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