[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2139594C1 - Chemical surface cleaning unit for parts, primarily semiconductor plates - Google Patents

Chemical surface cleaning unit for parts, primarily semiconductor plates Download PDF

Info

Publication number
RU2139594C1
RU2139594C1 RU97101229A RU97101229A RU2139594C1 RU 2139594 C1 RU2139594 C1 RU 2139594C1 RU 97101229 A RU97101229 A RU 97101229A RU 97101229 A RU97101229 A RU 97101229A RU 2139594 C1 RU2139594 C1 RU 2139594C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
anode
solution
installation
chamber
Prior art date
Application number
RU97101229A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97101229A (en
Inventor
Т.И. Хаханина
Т.Б. Клюева
И.Н. Селиванова
В.А. Савельев
Г.Я. Красников
А.А. Ковалев
Original Assignee
Хаханина Татьяна Ивановна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хаханина Татьяна Ивановна filed Critical Хаханина Татьяна Ивановна
Priority to RU97101229A priority Critical patent/RU2139594C1/en
Publication of RU97101229A publication Critical patent/RU97101229A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2139594C1 publication Critical patent/RU2139594C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

FIELD: electronic engineering. SUBSTANCE: unit has liquid chemical cleaning system for plates, electrochemical cell for solution activation and cleaning built up of anode and cathode chambers separated by semi-transparent diaphragm, and system providing for continuous circulation of solution through unit systems that has pipelines, intermediate tanks, filters, pumps, shut-off and control valves. Cathode is provided with adsorber of cathode reaction products; anode chamber communicates with cathode chamber through tubular channel whose inlet is arranged level with sulfuric acid surface in cathode chamber and outlet is placed at bottom of anode chamber. EFFECT: improved cleaning effectiveness and activation of sulfuric acid solution. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для жидкостной химической очистки (далее, - ЖХО) поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин, и может быть использовано в электронной промышленности, а также в других отраслях промышленности для глубокой высококачественной очистки поверхности деталей из различных материалов, например, при производстве печатных плат, магнитных дисков или лент, лазерных дисков, металлических деталей для радиоэлектронных устройств, электровакуумных приборов и т.д. The invention relates to devices for liquid chemical cleaning (hereinafter - LCL) of the surface of products, mainly semiconductor wafers, and can be used in the electronics industry, as well as in other industries for deep high-quality surface cleaning of parts from various materials, for example, in the production of printed circuit boards, magnetic disks or tapes, laser disks, metal parts for electronic devices, vacuum devices, etc.

Известна установка для проведения процессов ЖХО [1], которая представляет собой автоматизированную линию, состоящую из отмывочных устройств и травильных ванн, промежуточных емкостей, соединенных между собой с помощью трубопроводов, запорно- регулирующей арматуры, фильтров, насосов и другой аппаратуры. Травильные ванны заполняют высокочистыми реактивами и проводят обработку поверхности полупроводниковых пластин. После достижения в реактивах определенной степени загрязнения их удаляют из производственного оборудования и вводят чистые реактивы в необходимых количествах. Загрязненные реактивы сбрасываются в кислотно-щелочную канализацию и направляют на утилизацию отходов. A well-known installation for carrying out LCL processes [1], which is an automated line consisting of washing devices and pickling baths, intermediate tanks interconnected by pipelines, shut-off valves, filters, pumps and other equipment. The pickling baths are filled with highly pure reagents and surface treatment of the semiconductor wafers is carried out. After reaching a certain degree of contamination in the reagents, they are removed from the production equipment and clean reagents are introduced in the required quantities. Contaminated reagents are discharged into the acid-base sewer and sent to waste disposal.

Недостатками этой установки являются - отсутствие в ее составе оборудования для регенерирования реактивов, используемых для отмывки полупроводниковых пластин. Это приводит к большому расходу используемых дорогостоящих реактивов, которые сбрасываются в производственную канализацию после одноразового применения, а также к нестабильности во времени окислительной способности моющих растворов. Так, при проведении процессов ЖХО в стандартных установках типа: "Лада" и "Кубок" [1], активность и чистота растворов различны в разные периоды времени обработки пластин. При этом более высокое качество отмывки достигается для пластин, очищаемых чистым раствором, которые имеют более высокое качество, чем пластины, очищаемые в конце процесса, когда содержание загрязнений в растворе становится более высоким. The disadvantages of this installation are the lack of equipment for the regeneration of reagents used for washing semiconductor wafers. This leads to a large consumption of expensive reagents used, which are discharged into the industrial sewer after a single use, as well as to the instability in time of the oxidizing ability of the washing solutions. So, when carrying out LCF processes in standard installations of the type: “Lada” and “Cup” [1], the activity and purity of solutions are different at different periods of time for processing the plates. At the same time, higher washing quality is achieved for plates cleaned with a clean solution, which are of a higher quality than plates cleaned at the end of the process, when the content of contaminants in the solution becomes higher.

Известна установка для переработки серной кислоты из стоков производства полупроводников [2]. Установка состоит из двух последовательных дистилляторов. В первом дистилляторе исходная смесь, состоящая из перекиси водорода и серной кислоты, обогащенная серной кислотой. Во втором дистилляторе, функционирующем при пониженном давлении, серная кислота доводится до температуры кипения, а пары серной кислоты сжижаются в конденсаторе. Для повышения чистоты выделяемой таким образом серной кислоты некоторое ее количество из конденсатора подается на вход системы. Это оборудование позволяет получить серную кислоту высокой чистоты, пригодную для повторного использования в производстве полупроводников. A known installation for the processing of sulfuric acid from effluents from the production of semiconductors [2]. The installation consists of two serial distillers. In the first distiller, an initial mixture consisting of hydrogen peroxide and sulfuric acid, enriched in sulfuric acid. In a second distillation apparatus operating under reduced pressure, sulfuric acid is brought to a boiling point, and sulfuric acid vapor is liquefied in a condenser. To increase the purity of sulfuric acid released in this way, some of it from the condenser is fed to the input of the system. This equipment allows to obtain high purity sulfuric acid, suitable for reuse in the manufacture of semiconductors.

Недостатками установки [2] являются ее высокая материало- и энергоемкость, а также повышенная пожароопасность. The disadvantages of the installation [2] are its high material and energy intensity, as well as increased fire hazard.

Известна установка для проведения процессов ЖХО поверхности полупроводниковых пластин с подробным описанием аппаратуры для осуществления процессов ЖХО и очистки растворов от примесей [3]. Технологическая линия, описанная в этом патенте США, состоит из следующих основных узлов и аппаратуры: рабочей ванны для проведения ЖХО, электрохимической ячейки для проведения активации раствора серной кислоты, а также аппаратов для проведения дистилляционной очистки кислоты. Эти основные узлы установки связаны между собой трубопроводами, промежуточными емкостями, фильтрами, насосами и запорно-регулирующей арматурой таким образом, что они формируют несколько сообщающихся между собой контуров циркуляции серной кислоты: контур ЖХО, контур дистилляционной очистки, контур активации в анодной камере электрохимической ячейки и замкнутый контур циркуляции в катодной камере электрохимической ячейки. Узел очистки состоит из системы дистилляционных аппаратов, конденсаторов, сепараторов, соединенных между собой трубопроводами для получения сверхчистой кислоты и ее возврата в процесс ЖХО. A known installation for carrying out the processes of LCF of the surface of semiconductor wafers with a detailed description of the apparatus for the implementation of the processes of LCF and cleaning solutions from impurities [3]. The technological line described in this US patent consists of the following main components and equipment: a working bath for conducting LCF, an electrochemical cell for carrying out the activation of a solution of sulfuric acid, and also apparatus for carrying out distillation purification of the acid. These main units of the installation are interconnected by pipelines, intermediate tanks, filters, pumps and shut-off and control valves in such a way that they form several circulating sulfuric acid circuits interconnected: LCC circuit, distillation purification circuit, activation circuit in the anode chamber of the electrochemical cell and closed loop in the cathode chamber of the electrochemical cell. The cleaning unit consists of a system of distillation apparatuses, condensers, separators, interconnected by pipelines to produce ultrapure acid and its return to the ICL process.

Электрохимическая ячейка в этой установке [3] содержит анодную и катодную камеры, выполненные в одном корпусе и разделенные между собой полупроницаемой мембраной; размещенные в этих камерах, соответственно, катодную и анодную пластины с токоподводами, присоединенными к источнику питания; анолитный и католитный резервуары, отделенные от анодной и катодной камеры. Анолитный резервуар соединен двумя трубопроводами с входом и выходом анодной камеры, а католитный резервуар с входом и выходом катодной камеры так, что они формируют католитный и анолитный контуры циркуляции. Анолитный резервуар подсоединен также к патрубкам подачи неактивированной кислоты из системы очистки и патрубком отвода активированной кислоты в рабочую ванну для проведения процессов ЖХО. Катодная и анодная пластины размещены в электрохимической ячейке так, что одна из поверхностей каждой из них вплотную примыкает к корпусу, а вторая размещена параллельно мембране и друг другу. The electrochemical cell in this installation [3] contains an anode and cathode chambers made in one housing and separated by a semipermeable membrane; cathode and anode plates placed in these chambers, respectively, with current leads connected to a power source; anolyte and catholyte reservoirs separated from the anode and cathode chambers. The anolyte reservoir is connected by two pipelines to the inlet and outlet of the anode chamber, and the catholyte reservoir is connected to the inlet and outlet of the cathode chamber so that they form the catholyte and anolyte circuits. The anolyte reservoir is also connected to the nozzles for supplying inactive acid from the purification system and to the nozzle for draining the activated acid into the working bath for carrying out LCF processes. The cathode and anode plates are placed in the electrochemical cell so that one of the surfaces of each of them is adjacent to the housing, and the second is parallel to the membrane and to each other.

Недостатки установки [3] заключаются в необходимости использования сложного и энергоемкого оборудования для дистилляционной очистки раствора серной кислоты и повышенной взрыво- и пожароопасностью этого оборудования. Кроме того, установка не обеспечивает требуемой эффективности активации раствора серной кислоты, что вызывает необходимость его нагрева до 180oC.The disadvantages of the installation [3] are the need to use complex and energy-intensive equipment for the distillation purification of a solution of sulfuric acid and the increased explosion and fire hazard of this equipment. In addition, the installation does not provide the required activation efficiency of a solution of sulfuric acid, which necessitates its heating to 180 o C.

Известна принципиальная схема установки [4] для проведения процессов ЖХО, которая описана в патенте на способ обработки полупроводниковых пластин, согласно которому активация и очистка растворов осуществляются в электрохимической ячейке. Эта установка [4] является наиболее близкой к предлагаемому изобретению и выбрана за прототип. Установка включает электрохимическую ячейку для активации и очистки водного раствора серной кислоты и рабочую ванну для проведения процесса ЖХО, соединенных между собой в замкнутый контур циркуляции с помощью трубопроводов, промежуточных емкостей, запорно-регулирующей арматуры, фильтров, насосов. В этом патенте [4] показана принципиальная возможность значительного упрощения технологического процесса проведения ЖХО, в особенности, очистку активированного раствора серной кислоты от образующихся загрязнений, которая осуществляется согласно этому способу в электрохимической ячейке одновременно с активацией, и очистку этого раствора. A well-known schematic diagram of the installation [4] for conducting LCF processes is described in the patent for a method for processing semiconductor wafers, according to which the activation and purification of solutions are carried out in an electrochemical cell. This installation [4] is the closest to the proposed invention and is selected as a prototype. The installation includes an electrochemical cell for activation and purification of an aqueous solution of sulfuric acid and a working bath for conducting the LCF process, interconnected into a closed circulation loop using pipelines, intermediate containers, shut-off and control valves, filters, pumps. This patent [4] shows the fundamental possibility of significantly simplifying the technological process of conducting LCF, in particular, cleaning the activated sulfuric acid solution from the resulting contaminants, which is carried out according to this method in an electrochemical cell simultaneously with activation, and cleaning this solution.

Однако в этом изобретении на способ не раскрыты конструктивные особенности установки, в первую очередь, конструкция электрохимической ячейки, которые позволяют с наибольшей эффективностью реализовать преимущества способа [4] . Поэтому принципиальная схема установки, приведенная в качестве иллюстрации предложенного способа, требует более детальных конструктивных проработок для ее использования в реальных производственных процессах. However, in this invention, the method did not disclose the design features of the installation, primarily the design of the electrochemical cell, which allows the most efficient realization of the advantages of the method [4]. Therefore, the schematic diagram of the installation, shown as an illustration of the proposed method, requires more detailed design studies for its use in real production processes.

Задачей заявляемого изобретения является создание установки для проведения ЖХО с повышенными характеристиками очистки и активации раствора серной кислоты. The task of the invention is the creation of an installation for conducting LCL with enhanced characteristics of purification and activation of a solution of sulfuric acid.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в известной установке для проведения непрерывного процесса ЖХО полупроводниковых пластин и одновременного проведения непрерывного процесса очистки раствора серной кислоты (включающей систему для процесса ЖХО пластин, электрохимическую ячейку для активации и очистки от примесей моющего раствора в виде анодной и катодной камер, разделенных между собой полупроницаемой мембраной, а также систему, включающую трубопроводы, промежуточные емкости, фильтры, насосы и запорно-регулирующую арматуру для обеспечения непрерывной циркуляции раствора в системах установки), катод снабжен адсорбером продуктов катодных реакции, причем анодная камера сообщена с катодной камерой трубчатым каналом, входное отверстие которого размещено на уровне раствора серной кислоты в катодной камере, а выходное - в нижней части анодной камеры. The stated technical problem is solved due to the fact that in a known installation for carrying out a continuous process of LCF of semiconductor wafers and at the same time carrying out a continuous process of cleaning a solution of sulfuric acid (including a system for the process of LCF of plates, an electrochemical cell for activating and cleaning impurities of the washing solution in the form of an anode and cathode chambers separated by a semipermeable membrane, as well as a system including pipelines, intermediate tanks, filters, pumps and shut-off fittings to ensure continuous circulation of the solution in the installation systems), the cathode is equipped with an adsorber of cathodic reaction products, the anode chamber being in communication with the cathode chamber by a tubular channel, the inlet of which is located at the level of the sulfuric acid solution in the cathode chamber, and the outlet in the lower part of the anode chamber .

В частных вариантах выполнения установки анод и катод электрохимической ячейки выполнены в виде нескольких плоских пластин, установленных в корпусе ячейки поочередно параллельно друг другу, причем, каждая из пластин катода помещена в оболочку для сбора примесей и газов, образующихся на катоде, а каждая из пластин анода размещена в корпусе ячейки в полупроницаемой мембране, выполненной в виде карманов, сообщенных между собой последовательно с образованием анодной камеры, которая сообщена с катодной камерой и трубопроводом вывода очищенного, активированного раствора. In particular embodiments of the installation, the anode and cathode of the electrochemical cell are made in the form of several flat plates mounted alternately parallel to each other in the cell body, each of the cathode plates being placed in a shell to collect impurities and gases generated at the cathode, and each of the anode plates placed in the cell body in a semipermeable membrane made in the form of pockets interconnected sequentially with the formation of the anode chamber, which is in communication with the cathode chamber and the output pipe is cleaned activated solution.

По другому частному варианту выполнения установки анод выполнен из тантала, а на его рабочих поверхностях закреплены пластины из платины. According to another particular embodiment of the installation, the anode is made of tantalum, and platinum plates are fixed on its working surfaces.

Влияние отличительных признаков заявляемой установки на достижение технического результата изложено ниже при описании работы установки. The influence of the distinguishing features of the claimed installation on the achievement of the technical result is described below when describing the operation of the installation.

Предложенная конструкция установки иллюстрируется следующими чертежами. The proposed design of the installation is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемой установки. In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed installation.

На фиг. 2 показано схематическое изображение продольного сечения электрохимической ячейки. In FIG. 2 shows a schematic representation of a longitudinal section of an electrochemical cell.

На фиг. 1 показана блок-схема заявляемой установки, которая содержит рабочую ванну 6 для проведения процесса ЖХО полупроводниковых пластин; промежуточные емкости: напорный 1, накопительный 2 и сборный 3 баки; электрохимическую ячейку 4; источник стабилизированного напряжения 5; сильфонные химстойкие насосы 7; фильтры 8; регулировочный вентиль 9 и систему трубопроводов 10. In FIG. 1 shows a block diagram of the inventive installation, which contains a working bath 6 for conducting the process of liquid crystal semiconductor wafers; intermediate tanks: pressure head 1, storage 2 and prefabricated 3 tanks; electrochemical cell 4; stabilized voltage source 5; bellows chemical resistant pumps 7; filters 8; control valve 9 and piping system 10.

Электрохимическая ячейка, обозначенная позицией 4 на фиг. 1, схематическое изображение продольного сечения которой представлено на фиг. 2, состоит из фторопластового (винипластового) корпуса 1, в котором размещено несколько графитовых пластин-катодов 2 и анодов 3, выполненных из тантала. The electrochemical cell, indicated by 4 in FIG. 1, a schematic longitudinal section of which is shown in FIG. 2, consists of a fluoroplastic (vinyl-plastic) casing 1, in which several graphite plates-cathodes 2 and anodes 3 made of tantalum are placed.

Каждый катод помещен в проницаемую для раствора оболочку 4, выполняющую роль адсорбера для сбора продуктов катодных реакций 5. Оболочка 4 имеет газоотводный патрубок 6 и может быть выполнена из ткани, например, хлориновой. Each cathode is placed in a solution-permeable shell 4, which acts as an adsorber for collecting the products of cathodic reactions 5. The shell 4 has a gas outlet 6 and can be made of fabric, for example, chlorine.

Анод выполнен в виде плоского полого сосуда из тантала, на внешних поверхностях которого закреплены пластины из платины 7. Каждый анод помещен в анодную камеру 8, выполненную в виде кармана из полупроницаемой мембраны, например, политетрафлуороэтиленовой или силиконовой. Охлаждаемая полость анода разделена перемычкой 9, обеспечивающей равномерное охлаждение рабочих поверхностей водой, поступающей по трубопроводам 10. Катоды и аноды размещены в корпусе электрохимической ячейки поочередно, вертикально и параллельно друг другу. The anode is made in the form of a flat hollow vessel of tantalum, on the outer surfaces of which plates of platinum 7 are fixed. Each anode is placed in the anode chamber 8, made in the form of a pocket from a semipermeable membrane, for example, polytetrafluoroethylene or silicone. The cooled anode cavity is divided by a jumper 9, which ensures uniform cooling of the working surfaces with water flowing through pipelines 10. The cathodes and anodes are placed alternately, vertically and parallel to each other in the housing of the electrochemical cell.

Анодные камеры соединены между собой таким образом, что поступление каждой новой порции исходного раствора происходит в нижнюю часть камеры 11, где через систему отверстий 12 раствор, равномерно обтекая обе рабочие поверхности анода, заполняет объем камеры. The anode chambers are interconnected in such a way that the arrival of each new portion of the initial solution occurs in the lower part of the chamber 11, where through the system of holes 12, the solution, uniformly flowing over both working surfaces of the anode, fills the chamber volume.

Образующийся в анодной камере активированный раствор серной кислоты удаляется из нее через выходной патрубок 13, имеющийся в верхней части анодной камеры, который также имеет газоотводную трубку 14. The activated sulfuric acid solution formed in the anode chamber is removed from it through the outlet pipe 13, which is located in the upper part of the anode chamber, which also has a gas pipe 14.

Аноды и катоды присоединены к источнику стабилизированного напряжения при помощи шин 15, 16. Anodes and cathodes are connected to a stabilized voltage source using busbars 15, 16.

Заявляемая установка работает следующим образом. The inventive installation operates as follows.

Исходный раствор из напорной емкости по трубопроводу 17 непрерывно поступает в катодное пространство ячейки, где поддерживается постоянный уровень жидкости 18. The initial solution from the pressure vessel through the pipe 17 continuously enters the cathode space of the cell, where a constant level of liquid 18 is maintained.

Через входное отверстие трубчатого канала 19 исходный раствор поступает в нижнюю часть первой анодной камеры 8, заполняет ее, вытесняя ранее образованный анолит, и под действием электрического тока насыщается продуктами анодных реакций, приведенных в Приложении 2. Избыток полученного активированного раствора выводится из первой анодной камеры через выходной патрубок 13, поступая в нижнюю часть второй, третьей камеры и т.д. Through the inlet of the tubular channel 19, the initial solution enters the lower part of the first anode chamber 8, fills it, displacing the previously formed anolyte, and under the influence of electric current is saturated with the products of the anode reactions given in Appendix 2. The excess of the obtained activated solution is removed from the first anode chamber through output pipe 13, entering the lower part of the second, third chamber, etc.

При заданном потенциале на электродах описанное движение раствора через электрохимическую ячейку сопровождается образованием множества активных окислительных компонентов с одновременной очисткой от посторонних примесей, накапливающихся на катоде и остающихся в виде продуктов катодных реакций в прикатодном пространстве 5 - адсорбере электрохимической ячейки. For a given potential on the electrodes, the described movement of the solution through the electrochemical cell is accompanied by the formation of many active oxidizing components with simultaneous purification from impurities that accumulate on the cathode and remain in the form of cathode reaction products in the cathode space 5 — adsorber of the electrochemical cell.

Получаемая высокочистая окислительная смесь продуктов анодной электрохимической активации выводится из последней анодной камеры через выходной штуцер 20 в боковой стенке корпуса электрохимической ячейки и поступает в накопительную емкость установки. The resulting high-purity oxidation mixture of the products of the anodic electrochemical activation is discharged from the last anode chamber through the outlet fitting 20 in the side wall of the housing of the electrochemical cell and enters the storage tank of the installation.

Установка, блок-схема которой представлена на фиг. 1, работает следующим образом. The installation, a block diagram of which is shown in FIG. 1, works as follows.

Раствор серной кислоты заливают в напорную емкость 1, снабженную датчиками уровня, из которой она самотеком поступает в катодную камеру электрохимической ячейки 4, а затем через трубку, обозначенную позицией 19 на фиг. 2, в анодную камеру электрохимической ячейки и далее, по вышеприведенному описанию ее работы. После заполнения электрохимической ячейки электролитом включают источник стабилизированного напряжения 5 и устанавливают напряжение на электродах, необходимое для проведения процессов электрохимической активации. Заданный потенциал и ток нагрузки контролируются по показаниям контрольно-измерительных приборов источника стабилизированного напряжения 5. Дальнейшее заполнение раствором электрохимической ячейки приводит к сливу активированного раствора через сливное отверстие 20 (фиг. 2) самотеком в накопительную емкость 2 (фиг. 1); при наработке достаточного объема активированной смеси, она из емкости 2 с помощью насоса 7 перекачивается через фильтрующее устройство 8 в рабочую ванну 6. Кассета с пластинами кремния диаметром 100 и 150 мм погружается в моющий раствор активированной серной кислоты, находящийся в рабочей ванне 6 при комнатной температуре. Пластины выдерживаются в моющем растворе 10 мин. Затем промываются в проточной деионизованной воде и сушатся. Отработанный раствор вновь поступает в накопительную емкость 3 и, далее, с помощью насоса 7 через фильтрующее устройство 8 в напорный бак 1. A solution of sulfuric acid is poured into a pressure vessel 1 equipped with level sensors, from which it flows by gravity into the cathode chamber of the electrochemical cell 4, and then through a tube, indicated by 19 in FIG. 2, into the anode chamber of the electrochemical cell and further, according to the above description of its operation. After filling the electrochemical cell with electrolyte, the stabilized voltage source 5 is turned on and the voltage at the electrodes is set, which is necessary for carrying out the processes of electrochemical activation. The set potential and load current are monitored according to the test instruments of the stabilized voltage source 5. Further filling with the solution of the electrochemical cell leads to the discharge of the activated solution through drain hole 20 (Fig. 2) by gravity into the storage tank 2 (Fig. 1); when a sufficient volume of activated mixture has been generated, it is pumped from the tank 2 through the filter device 7 to the working bath 6. Using a pump 7, the cassette with silicon plates 100 and 150 mm in diameter is immersed in a washing solution of activated sulfuric acid located in the working bath 6 at room temperature . The plates are kept in a washing solution for 10 minutes. Then washed in running deionized water and dried. The spent solution again enters the storage tank 3 and, then, using the pump 7 through the filter device 8 into the pressure tank 1.

Экспериментальные испытания предложенной установки для непрерывной жидкостной химической очистки изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин показали, что ее использование устраняет недостатки существующей техники - ее сложность, материало- энергоемкость, взрывоопасность. Experimental tests of the proposed installation for continuous liquid chemical cleaning of products, mainly semiconductor wafers, have shown that its use eliminates the drawbacks of existing equipment - its complexity, material and energy consumption, and explosion hazard.

Заявленная установка с использованием электрохимической ячейки в системе очистки раствора обеспечивает непрерывное выведение отработанного моющего раствора в процессе ЖХО поверхности из производственного процесса, непрерывную очистку и активацию раствора и его повторное введение в производственный процесс при поддержании необходимой чистоты и стабильного состава активных окисляющих компонентов. The claimed installation using an electrochemical cell in a solution cleaning system ensures the continuous removal of the spent washing solution during the LCL process from the production process, continuous cleaning and activation of the solution and its reintroduction into the production process while maintaining the necessary purity and stable composition of the active oxidizing components.

Установка обеспечивает непрерывность подачи регенерированного раствора в рабочую ванну для очистки полупроводниковых пластин при поддержании постоянного объема и концентрации моющего раствора. Использование электрохимической ячейки для очистки и активации раствора позволяет провести трех или четырехкратную смену объема кислоты в рабочей ванне в процессе очистки одной партии полупроводниковых пластин. Это достигается тем, что скорость потока регенерированного раствора в рабочей ванне может составлять от 120 до 240 л/ч при объеме ванны 10 или 15 л и времени очистки - 10 мин. В соответствии с заявляемым изобретением количество очищаемой и активируемой кислоты составляет 300-500 см3 на одну пластину, в то время как в традиционных процессах этот объем кислоты составляет 10-50 см3 на одну пластину. Поскольку моющий раствор подвергается непрерывной очистке и активации, конструкция устройства позволяет обеспечивать 100%-ную рекуперацию растворов, не требующую периодической замены растворов; уменьшение объема раствора, связанное с его уносом пластинами и кассетами, компенсируется добавкой исходного раствора.The installation ensures the continuous supply of the regenerated solution to the working bath for cleaning the semiconductor wafers while maintaining a constant volume and concentration of the washing solution. The use of an electrochemical cell for cleaning and activating the solution allows a three or fourfold change in the volume of acid in the working bath during the cleaning of one batch of semiconductor wafers. This is achieved by the fact that the flow rate of the regenerated solution in the working bath can be from 120 to 240 l / h with a bath volume of 10 or 15 l and a cleaning time of 10 minutes. In accordance with the claimed invention, the amount of acid to be cleaned and activated is 300-500 cm 3 per plate, while in traditional processes this volume of acid is 10-50 cm 3 per plate. Since the washing solution is subjected to continuous cleaning and activation, the design of the device allows for 100% recovery of solutions, which does not require periodic replacement of solutions; the decrease in the volume of the solution associated with its entrainment by the plates and cassettes is compensated by the addition of the initial solution.

Таким образом, совмещение в данном репроцессоре блоков очистки и активации в одном устройстве - электрохимической ячейке - приводит к доочистке моющего раствора до уровня содержания ионных и органических примесей меньшего, чем в исходном растворе, и исключает необходимость сложной системы очистки. Thus, the combination of purification and activation units in a single device — an electrochemical cell — in this reprocessor leads to the post-treatment of the washing solution to a level of ionic and organic impurities lower than in the initial solution, and eliminates the need for a complex cleaning system.

Различные модификации изобретения могут быть разработаны специалистами в данной области, не выходя за рамки идеи и объема данного изобретения, которые изложены в пунктах патентной формулы. Various modifications of the invention may be devised by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims.

Использованные источники информации
1. Полтавцев Б. Г. , Князев А.С. Технология обработки поверхностей в микроэлектронике. - К.: Техника, 1990, с. 5-28.
Used sources of information
1. Poltavtsev B. G., Knyazev A.S. Surface technology in microelectronics. - K .: Technique, 1990, p. 5-28.

2. Патент США N 4980032, B 01 D 3/10 опубл. 1990 "Способ дистилляции и аппаратура для переработки серной кислоты". 2. US patent N 4980032, B 01 D 3/10 publ. 1990 "Distillation method and apparatus for processing sulfuric acid."

3. Патент США N4828660, C 25 B 1/28 опубл. 1989 "Способ и устройство для непрерывной химической обработки в производственном процессе сверхчистых жидкостей". 3. US patent N4828660, C 25 B 1/28 publ. 1989 "Method and apparatus for continuous chemical processing in the production process of ultrapure liquids."

4. Патент России N 2024993, H 01 L 21/312 опубл. 1994 г. "Способ очистки изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин". 4. Patent of Russia N 2024993, H 01 L 21/312 publ. 1994 "Method for cleaning products, mainly semiconductor wafers."

Claims (3)

1. Установка для химической очистки поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин, включающая систему для жидкостной химической очистки пластин, электрохимическую ячейку для активации и очистки раствора в виде анодной и катодной камер, разделенных между собой полупроницаемой мембраной, а также систему для обеспечения непрерывной циркуляции раствора в системах установки, состоящую из трубопроводов, промежуточных емкостей, фильтров, насосов и запорно-регулирующей арматуры, отличающаяся тем, что катод снабжен адсорбером продуктов катодных реакций, причем анодная камера сообщена с катодной камерой трубчатым каналом, входное отверстие которого размещено на уровне раствора серной кислоты в катодной камере, а выходное - в нижней части анодной камеры. 1. Installation for chemical cleaning of the surface of products, mainly semiconductor wafers, including a system for liquid chemical cleaning of wafers, an electrochemical cell for activating and cleaning the solution in the form of anode and cathode chambers separated by a semipermeable membrane, and also a system for ensuring continuous circulation of the solution in installation systems, consisting of pipelines, intermediate tanks, filters, pumps and shut-off and control valves, characterized in that the cathode is equipped with an adsorber m cathodic reaction products, wherein the anode chamber communicates with the cathode chamber tubular duct, the inlet of which is placed on the level of sulfuric acid in the cathode chamber, and the output - at the bottom of the anode chamber. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что анод и катод электрохимической ячейки выполнены в виде нескольких плоских пластин, установленных в корпусе ячейки поочередно и параллельно друг другу, причем каждая из пластин анода размещена в корпусе ячейки в полупроницаемой мембране, выполненной в виде карманов, сообщенных между собой последовательно трубопроводами и формирующих анодную камеру. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the anode and cathode of the electrochemical cell are made in the form of several flat plates installed in the cell body alternately and parallel to each other, each of the anode plates being placed in the cell body in a semipermeable membrane made in the form pockets interconnected sequentially by pipelines and forming the anode chamber. 3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что анод ячейки выполнен из тантала, а на его рабочих поверхностях закреплены пластины из платины. 3. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that the cell anode is made of tantalum, and platinum plates are fixed on its working surfaces.
RU97101229A 1997-01-21 1997-01-21 Chemical surface cleaning unit for parts, primarily semiconductor plates RU2139594C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101229A RU2139594C1 (en) 1997-01-21 1997-01-21 Chemical surface cleaning unit for parts, primarily semiconductor plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101229A RU2139594C1 (en) 1997-01-21 1997-01-21 Chemical surface cleaning unit for parts, primarily semiconductor plates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97101229A RU97101229A (en) 1999-02-10
RU2139594C1 true RU2139594C1 (en) 1999-10-10

Family

ID=20189377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97101229A RU2139594C1 (en) 1997-01-21 1997-01-21 Chemical surface cleaning unit for parts, primarily semiconductor plates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2139594C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756224C1 (en) * 2017-12-21 2021-09-28 Арселормиттал Method for etching sheet steel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756224C1 (en) * 2017-12-21 2021-09-28 Арселормиттал Method for etching sheet steel
US11879174B2 (en) 2017-12-21 2024-01-23 Arcelormittal Method for pickling steel sheets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE39123E1 (en) Plating apparatus
JP5997130B2 (en) Sulfuric acid electrolysis apparatus and sulfuric acid electrolysis method
JP4909648B2 (en) Circulating ozone water production apparatus and method of operating the apparatus
JPS63153825A (en) Method and apparatus for continuous recycling of extra-pure liquid for washing semiconductor wafer
US9708720B2 (en) Gas generation device
KR20070120055A (en) Cleaning system and cleaning method
KR100513182B1 (en) Apparatus for refining alkali solution and method for the same
KR102616663B1 (en) Reduced water production device and reduced water production method
KR20130110359A (en) Seawater electrolytic apparatus
KR20120041809A (en) Washing system and washing method
RU2176989C1 (en) Electrochemical module cell for treatment of aqueous solutions, plant for production of products of anodic oxidation of solution of alkaline or alkaline-earth metal chlorides
JP2007266477A (en) Semiconductor substrate cleaning system
RU2139594C1 (en) Chemical surface cleaning unit for parts, primarily semiconductor plates
JP2743822B2 (en) Electrolytic activated water treatment equipment
JP2001293474A (en) Cleaning method of seawater and cleaning device for seawater
KR101390651B1 (en) Sodium Hypochlorite Generator Having Mesh Electrode
JPH08311676A (en) Method for removing dissolved hydrogen of electrolyzer and device therefor
JP4573043B2 (en) Sulfuric acid recycling cleaning system
RU6945U1 (en) INSTALLATION FOR CONTINUOUS LIQUID CHEMICAL ETCHING AND CLEANING OF PRODUCTS, PREVIOUSLY SEMICONDUCTOR PLATES
JP4102526B2 (en) Copper chloride etchant electrolytic regeneration system
RU6946U1 (en) INSTALLATION FOR CONTINUOUS LIQUID CHEMICAL REMOVAL OF POLYMER LAYERS AND OTHER CONTAMINATIONS FROM THE SURFACE OF PRODUCTS, PREVIOUSLY OF SEMICONDUCTOR PLATES
JP3321163B2 (en) Electrolysis apparatus and method having porous stirring electrode
RU6469U1 (en) INSTALLATION FOR CONTINUOUS CHEMICAL CLEANING OF THE SURFACE OF PRODUCTS, PREFERREDLY, SEMICONDUCTOR PLATES
CN219136992U (en) Deironing device of surface treatment equipment
JP2000334465A (en) Device for removing nitrogen and phosphorus in waste water