过氧化氢溶液中疏水性有机物的去除

过氧化氢溶液中疏水性有机物的去除

引言

半导体晶片和器件清洗工序中使用的清洗药液和超纯水的纯度要求随着半导体的微细化而变得严格，金属杂质的含有浓度达到了ppt水平。在使用该药液的半导体清洗工序中，使用以RCA清洗为基础的、混合了各种酸和碱与过氧化氢水( H2O2水)的清洗液。目前市场上的工业H2O2水大部分采用蒽衍生物的自动氧化法生产。该制法是将蒽醌溶解于疏水性芳香族有机物中作为工作液使用的方法，合成的H2O2水中残留有少量疏水性有机物。另外，由于制造设备由不锈钢和铝等金属材料构成，因此来源于其的金属杂质也同样存在于H2O2水中。

用于半导体的H2O2水通过膜处理和离子交换等以工业H2O2水为原料纯化，并将金属杂质的含量浓度纯化至ppt水平，但实际上有机物质以TOC的形式保留了几ppm。为了解决在半导体的清洁过程中重复化学液体清洁和超纯水冲洗的问题，因此可以通过超纯水去除的亲水性有机物质不会引起太大的问题，但是存在化学液体中包含的疏水性有机物质粘附到半导体晶片上并对半导体晶片产生不利影响的问题。本方法对超临界二氧化碳（SC-CO2）纯化H2O2水的方法进行了实验研究，以制备不含疏水性有机物的H2O2水。

实验

实验装置的流程如图1所示。实验装置由用于连续混合SC―CO2和H2O2水的Micro―mixer和用于分离溶解有有机物的SC―CO2和H2O2水的Separator（容量:500 ml）组成。SC-CO2和H2O2水由高压泵供应，并在Micro―混合器中混合，H2O2水中的有机组分立即提取到SC-CO2中。混合的SC-CO2和H2O2水在Separator中通过比重差分离。比重较大的H2O2水保持在Separator中，SC-CO2通过BPR（背压阀）减压，并通过MFM（质量流量计）排放到大气中。

图1 实验装置流程图</