JPH10236804A

JPH10236804A - 超高純度過酸化水素の現場製造システムおよび方法

Info

Publication number: JPH10236804A
Application number: JP9323587A
Authority: JP
Inventors: Henri Ledon; アンリ・レドン; Martine Carre; マルティンヌ・カール; Christine Devos; クリスティーヌ・ドゥボ; Joe G Hoffman; ジョー・ジー・ホフマン; Scot R Clark; アール・スコット・クラーク
Original assignee: Startec Ventures Inc
Current assignee: Startec Ventures Inc
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 1998-09-08
Also published as: DE69722568D1; SG55425A1; KR19980063675A; EP0846654A1; DE69722568T2; EP0846654B1

Abstract

(57)【要約】【課題】過酸化水素を含む超高純度試薬を現場に提供す
るための現場サブシステムを提供する。【解決手段】現場サブシステムは、水性Ｈ₂Ｏ₂を受け
取り、そこからＨ₂Ｏ₂の流れを提供するタンク
（２）、およびタンク（２）からＨ₂Ｏ₂の流れを受け
取り、そこから低減されたレベルのイオン性汚染質を伴
う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを生成するアニオン交換床
（３）およびカチオン交換床（４）を含む。カチオン交
換床（３）は、酸により予め状態調整され、アニオン交
換床（４）は重炭酸塩イオンで予め状態調製されてい
る。本サブシステムは、さらに、アニオン交換床（３）
およびカチオン交換床（４）の下流に配置されたフィル
ター（５）と、水性Ｈ₂Ｏ₂をフィルター（５）から該
使用場へ配送する配管を含む

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過酸化水素を含む
超高純度試薬を使用場に供給するための種々の現場サブ
システムに関する。本発明は、また、過酸化水素を含む
超高純度試薬を使用場に供給するための方法に関する。
本発明は、特に、半導体製造作業に超高純度物質を提供
するために半導体製造に適用される。

【０００２】

【従来の技術】

ａ．汚染制御汚染は、一般に、集積回路（ＩＣ）の製造にとって極め
て重要な関心事である。現代の集積回路の製法に使用さ
れる工程の大部分は、種々の洗浄工程である。そのよう
な洗浄工程は、例えば、有機汚染質、金属汚染質、ホト
レジスト（またはその無機残渣）、エッチングの副生成
物、自然酸化物等を除去するために使用される。

【０００３】１９９５年現在、新規のフロントエンド
（ＩＣウエハ作製設備）のコストは、典型的に、１０億
ドル（＄１，０００，０００，０００）を越えていた。
このような設備の大部分は、粒状物制御、洗浄および汚
染制御のための手段に向けられている。

【０００４】半導体製造における１つの重要で根本的な
給源は、プロセス薬品中の不純物である。洗浄工程はＩ
Ｃ製造に非常に頻繁にまたＩＣ製造に非常に重要である
ので、洗浄薬品による汚染は、全く望ましいものではな
い。

【０００５】ｂ．ウエット対ドライプロセス半導体加工における長期にわたる技術的移行の１つは、
ドライ加工とウエット加工との間の変更（および意図さ
れた変更）であった。ドライ加工においては、ガス状ま
たはプラズマ相反応体だけが処理されるウエハと接触す
る。ウエット加工では、二酸化シリコン、窒化シリコン
およびシリコンのエッチング、自然酸化物相、有機物
質、痕跡量の有機もしくは無機汚染質および金属の除去
のような多重の目的で種々の液体試薬が使用される。

【０００６】プラズマエッチングは、多くの注目すべき
能力を有するが、洗浄プロセスに使用するには適切では
ない。金のような最も望ましくない不純物のいくつかを
除去するためにプラズマエッチングについて有用な化学
が単に存在しないからである。従って、現代の半導体加
工には、ウエット洗浄プロセスが必須であり、予見し得
る将来にわたって存続するようなものである。

【０００７】プラズマエッチングは、適切に置かれたホ
トレジストを用いて行われ、高温プロセスがすぐに引き
続き行われることはない。プラズマエッチング後、レジ
ストは、例えばＯ₂プラズマ処理を用いてウエハ表面か
ら剥離される。その後、レジスト剥離ウエハの洗浄が必
要となる。

【０００８】洗浄工程で除去すべき物質には、例えば、
ホトレジスト残渣（有機ポリマー）、ナトリウム、アル
カリ土類金属（例えば、カルシウム、マグネシウム）お
よび重金属（例えば、金）がある。これらの汚染質の多
くは、揮発性ハライドを生成しない。その結果、プラズ
マエッチングはそのような汚染質をウエハ表面から除去
することがない。それ故、ウエット化学を用いた洗浄プ
ロセスが要求される。

【０００９】プラズマエッチングプロセスから由来する
どのような危険な汚染質もウエット化学処理により高温
加工前に除去されるので、プラズマエッチングプロセス
薬品（液化もしくは圧縮ガス）の純度は、洗浄工程で使
用される液体薬品の純度ほど重要でない。この差は、半
導体表面における液体薬品の衝突率（impingement rat
e）が、プラズマエッチング中のプラズマ種の衝突率の
典型的に百万倍であることによる。さらに、液体洗浄工
程は、それに直接引き続いて高温プロセスが行われるの
で、ウエハ表面上の汚染質はウエハ中に移動（すなわ
ち、拡散）される傾向にある。

【００１０】ウエットプロセスは、イオン系汚染質に関
する限り大きな欠点を有する。集積回路装置は、一般
に、装置の必要なｐ型およびｎ型ドープ領域を形成する
ためにはわずか２、３のドーパント種しか使用しない。
しかしながら、多くの他の種は電気的に活性なドーパン
トとして作用し、非常に望ましくない汚染質である。こ
れらの汚染質は、１０¹³ｃｍ^-3よりも十分に低い濃度で
の増加した接合リークのようなＩＣ装置に対して悪影響
を及ぼし得る。

【００１１】さらに、いくつかのより望ましくない汚染
質は、シリコン基板中に偏析する。これは、シリコンが
水溶液と接触し、当該汚染質の平衡濃度がシリコン中よ
りも水溶液中における方が高いときに生じる。また、い
くつかのより望ましくない汚染質は、非常に高い拡散係
数を有する。従って、そのような汚染質がシリコンウエ
ハのいずれかの部分にでも導入されると、接合部位を含
むウエハ中に汚染質が拡散し、リークを生じ得る。

【００１２】このように、半導体ウエハを処理するため
の液体溶液は、金属イオンのレベルが非常に低いもので
なければならない。好ましくは、総合した全金属の濃度
は、３００ｐｐｔ（トリリオン当りの部）未満であるべ
きであり、単一金属についてはいずれも１０ｐｐｔ未満
であるべきである。さらに低い濃度が望ましい。アニオ
ンおよびカチオンによる汚染も制御すべきである。いく
つかのアニオンは、シリコン格子中で移動性金属原子ま
たはイオンに還元される錯化金属イオンのように悪影響
を有し得る。

【００１３】フロントエンド設備は、典型的に、高純度
水（すなわち、脱イオンもしくはＤＩ水）の調製のため
の現場精製システムを含む。しかしながら、要求される
純度で液体プロセス薬品を得ることはもっと困難であ
る。

【００１４】ｃ．半導体製造における純度未検出の薬品汚染により多量のウエハに対する高価な損
傷の可能性が増大する。半導体製造に要求される極端な
純度レベルはまれであり、工業的プロセスの中では独特
のものである。そのような極端な純度要求をもってする
と、薬品の取扱は望ましくない（もちろん全く避けるこ
とはできないが）。超純粋薬品を空気にさらすこと（特
に、作業者も存在する環境において）は最小限に抑える
べきである。そのような暴露は、粒状物が薬品中に導入
される危険性があり、それら薬品が汚染される結果とな
り得る。さらに、密閉容器中での超純粋薬品の運搬は、
理想的なものではない。そのような容器は製造者または
使用者の現場で汚染質を発生させる危険性を増すからで
ある。

【００１５】多くの腐食性および／または毒性薬品が半
導体加工に用いられているので、当該薬品の供給場は、
普通、フロントエンド作業者が存在する場から隔離され
ている。超高純度（ＵＨＰ）ガスおよび液体のための配
管の構築およびメンテナンスは、半導体産業界で十分に
理解されており、ほとんどのガスおよび液体は同じビル
（または同じ場）におけるどこからでもウエハ製造ステ
ーションに搬送し得る。

【００１６】ｄ．過酸化水素過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）は、半導体製造産業における重
要なプロセス薬品である。過酸化水素は、洗浄溶液中に
普通に使用されている。例えば、広範に使用されている
「ピランハ」（piranha）洗浄溶液は、典型的に、Ｈ₂
Ｏ₂＋Ｈ₂ＳＯ₄ を３０：７０の割合で使用し、広範に
使用されているＲＣＡ洗浄は、３段階洗浄であって、そ
のうち２つの段階で過酸化水素を使用する。

【００１７】かくして、超高純度（ＵＨＰ）水性過酸化
水素は、集積回路（ＩＣ）製造にとって主要なものであ
る。しかしながら、過酸化水素は、その分解が発熱的で
あり、温度感受性であり、さらには種々の金属および汚
染質により触媒作用を受けるので、精製することが容易
でない薬品である。さらに、Ｈ₂Ｏ₂は強力な酸化剤で
あることが知られている。この分野の実質的な研究がな
されている。例えば、他の普通に使用されているアニオ
ン（例えば、ＯＨ^-およびＣｌ^-）はある状況下でＨ₂
Ｏ₂の分解を触媒するので、過酸化水素を精製するため
のアニオン交換樹脂には好ましくは重炭酸塩イオン（Ｈ
ＣＯ₃ ^-）を充填すべきであることが文献に報告されて
いる。

【００１８】Ｈ₂Ｏ₂に含まれている有機酸性成分の除
去の文献に記載されている。例えば、フランス国特許出
願第１，５３９，８４３号（非官能化樹脂および中和化
塩基酸を使用する）、米国特許第３，２９４，４８８号
（塩基性樹脂［ＨＣＯ₃］＋ＣＯ₂）、日本国特許第
６，７２５，８４５号（１９６７年）（非官能化樹
脂）、米国特許第３，２９７，４０４号（塩基性樹脂
［ＨＣＯ₃］およびＣＯ）米国特許第３，３０５，３１
４号（塩基性樹脂［ＨＣＯ₃］およびＣＯ₂／３^-）、
および米国特許第４，７９２，４０３号（ハロゲン化樹
脂）を参照のこと。

【００１９】カチオン系およびアニオン系樹脂（第３
級、第４級）上でのＨ₂Ｏ₂精製は、例えば、フランス
国特許出願第１０，４３１号（１９５３年）（スルホン
酸系樹脂の使用）、ポーランド国特許第５０，９８２号
（１９６１年）（カチオン系＋アニオン系樹脂）、ポー
ランド国特許第５５，３７８号（１９６８年）、スペイ
ン国特許第３２８，７１９号（１９６１年）（スルホン
酸系樹脂、アクリル系、強塩基および酸［ゲルタイ
プ］）、米国特許第３，２９７，４０４号（１９６７
年）（混合樹脂カチオン系およびアニオン系［ＨＣ
Ｏ₃］の使用）および米国特許第４，９９９，１７９号
（スルホン酸系樹脂＋アニオン系樹脂［ＨＣＯ₃］、Ｃ
Ｏ２／３＋臭素化）に記載されている。種々の形態が、
例えば、フランス国特許第２，６７７，０１０号（１９
９２年）（強カチオン系樹脂＋ゲルタイプの中強度アニ
オン系樹脂＋非官能化樹脂）、フランス国特許第２，６
７７，０１１号（１９９２年）（中強度アニオン系樹
脂）、およびＰＣＴ出願９２／０６９１８（１９９２
年）（カチオン系およびアニオン系樹脂、流動床技術の
記述）に記載されている。

【００２０】スルホン酸系およびピリミジン系樹脂上で
のＨ₂Ｏ₂精製は、例えば、スウェーデン国特許第１，
６４３，４５２号（ｄ１９９１年）（カチオン系樹脂＋
２，５メチル塩基樹脂−ピリミジン系ビニル［ＨＣＯ₃
^-］）および日本国特許第６２，１８７，１９３（１９
６６年）（カチオン系樹脂＋ピリミジル系アミノ構造）
に記載されている。

【００２１】樹脂およびキレート剤上でのＨ₂Ｏ₂精製
は、例えば、フランス国特許第２，６２４，５００号
（１９８８年）（塩基性樹脂へのカルボン酸系またはホ
スホン酸系キレート剤の添加）、ドイツ国特許第３，８
２２，２４８号（１９９０年）（塩基性樹脂へのＥＤＴ
Ａの添加）、欧州特許第５０２，４６６号（１９９２
年）（キレート剤のＨ₂Ｏ₂への添加および非官能化樹
脂中への通過）、米国特許第５，２００，１６６号（安
定化性酸のへの添加、および塩基性樹脂［ＨＣＯ₃ ^-、
ＣＯ_2/3 ^-］との反応）、欧州特許第６２６，３４２
（１９９４年）（ホスフェート＜０．１ｐｐｍＡ^-ま
たはＡ^-／Ｃ⁺を有するキレート剤樹脂＋キレート剤Ａ
ｌおよびＦｅ）に記載されている。

【００２２】いくつかの特許には、ビリオン当り１部
（１ｐｐｂ）未満の純度の達成に成功したことが報告さ
れている。例えば、フランス国特許第６２４，５００号
（樹脂および錯化剤の使用）、ＷＯ９０／１１９６７
（ＳｎＯ₂＋限外ろ過の使用）、およびフランス国特許
出願第３，０４６，５０４号（シリカ処理の使用）を参
照のこと。これら全ての文献を本明細書の開示内容の一
部とする。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】半導体加工（処理）産
業の要求を満たすため、および関連技術の不利点を克服
するために、本発明は、Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試
薬を使用場に提供するための新規な現場サブシステムで
あって、過酸化水素を使用場に直接配管し得る現場サブ
システムを提供することを課題とする。

【００２４】また、本発明の課題は、Ｈ₂Ｏ₂を包含す
る超高純度試薬の現場提供のための方法を提供すること
である。

【００２５】さらに、本発明の課題は、半導体デバイス
製造設備内に、Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を半導
体製造操作に提供するための現場サブシステムおよび方
法を提供することである。

【００２６】本発明の他の目的は、以下の記述から明ら
かとなるであろう。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明のシ
ステムおよび方法により達成される。本発明のシステム
は、非常にコンパクトであり、薬品の取扱を回避し得る
ように、使用場と同じビル内（または隣接ビル内）に配
置し得る。その結果、半導体ウエハ表面上で低不純物レ
ベルが達成できる。最終的に、デバイス特性の改善およ
び生産率の向上が実現し得る。

【００２８】本発明の第１の側面によれば、Ｈ₂Ｏ₂を
包含する超高純度試薬を使用場に提供するための新規な
現場システムが提供される。このサブシステムは、
（ａ）水性Ｈ₂Ｏ₂を受け取り、そこからＨ₂Ｏ₂の流
れを提供するように接続されるタンク、（ｂ）タンクか
らＨ₂Ｏ₂の流れを受け取り、そこから低減されたレベ
ルのイオン性汚染質を伴う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを
生み出すように接続されるアニオン交換床およびカチオ
ン交換床を含む。カチオン交換床は、酸により予め状態
調整され、アニオン交換床は重炭酸塩イオンで予め状態
調製されている。さらに、本システムは、（ｃ）アニオ
ン交換床およびカチオン交換床の下流にフィルターと、
（ｄ）水性Ｈ₂Ｏ₂をフィルターから使用場へ配送する
配管を含む。

【００２９】本発明の第２の側面によれば、混合アニオ
ン／カチオン交換床を利用する、Ｈ₂Ｏ₂を包含する超
高純度試薬を使用場に提供するための新規な現場サブシ
ステムが提供される。

【００３０】本発明の第３の側面によれば、Ｈ₂Ｏ₂を
包含する超高純度試薬を使用場に提供するための新規な
現場サブシステムが提供される。このサブシステムは、
（ａ）水性Ｈ₂Ｏ₂を受け取り、そこからＨ₂Ｏ₂の流
れを提供するように接続されるタンク、（ｂ）タンクか
らＨ₂Ｏ₂の流れを受け取り、そこから低減されたレベ
ルのイオン性汚染質を伴う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを
生成するように接続されるアニオン交換床およびカチオ
ン交換床、（ｃ）ガス状試薬前駆体をガス／液接触領域
を通過させて超純粋ガス状試薬を生成するように接続さ
れるイオン系精製器、（ｄ）超純粋ガス状試薬を脱イオ
ン水および精製されたＨ₂Ｏ₂流と併合させて超純粋洗
浄溶液を生成するように接続される発生および混合サブ
システム、および（ｅ）超純粋洗浄溶液を使用場へ配送
する配管を備える。

【００３１】本発明の第３の側面によれば、Ｈ₂Ｏ₂を
包含する超高純度試薬を使用場に提供するための新規な
方法が提供される。この方法は、（ａ）使用場と同じ場
に配置されたタンクから水性Ｈ₂Ｏ₂の流れを提供する
工程、（ｂ）Ｈ₂Ｏ₂の流れをアニオン交換床およびカ
チオン交換床に通して低減されたレベルのイオン系汚染
質を伴う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを生成させる工程で
あって、カチオン交換床は酸で予め状態調整され、アニ
オン交換床は重炭酸塩イオンで予め状態調整されている
工程、（ｃ）この精製された流れをろ過して超純粋水性
Ｈ₂Ｏ₂溶液（超純粋Ｈ₂Ｏ₂水溶液）を生成させる工
程、および（ｄ）超純粋水性Ｈ₂Ｏ₂溶液の流れを配管
を通じて使用場へ配送する工程を含む。

【００３２】本発明の第５の側面によれば、Ｈ₂Ｏ₂を
包含する超高純度試薬を使用場に提供するための方法が
提供される。この方法では、Ｈ₂Ｏ₂の流れを混合アニ
オン／カチオン交換床に通じさせる。

【００３３】本発明の第６の側面によれば、Ｈ₂Ｏ₂を
包含する超高純度試薬を使用場に提供するための新規な
方法が提供される。この方法は、（ａ）使用場と同じ場
に配置されたタンクから水性Ｈ₂Ｏ₂の流れを提供する
工程、（ｂ）Ｈ₂Ｏ₂の流れをアニオン交換床およびカ
チオン交換床に通して低減されたレベルのイオン系汚染
質を伴う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを生成させる工程で
あって、カチオン交換床は酸で予め状態調整され、アニ
オン交換床は重炭酸塩イオンで予め状態調整されている
工程、（ｃ）ガス状試薬前駆体をイオン系精製器中のガ
ス／液接触領域を通過させて超純粋ガス状試薬を生成さ
せる工程、（ｄ）超純粋ガス状試薬を脱イオン水および
精製されたＨ₂Ｏ₂流と併合させて超純粋洗浄溶液を生
成させる工程、および（ｅ）超純粋洗浄溶液を使用場へ
配送する工程を含む。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００３５】まず、本発明の第１の実施の形態を図１を
参照して説明する。図１は、過酸化水素の超精製のため
に使用される現場システムおよびプロセスのフローを例
示するものである。システム１は、それ自体単にＵＨＰ
Ｈ₂Ｏ₂を調製するために使用し得るものである。ある
いは、このシステムは、薬品を直接または間接に半導体
処理器具・装置へ提供するために使用し得るものであ
る。

【００３６】本発明に従い、流入するＨ₂Ｏ₂はｐｐｂ
レベルの不純物レベルまで精製され得る。本発明の典型
的な目標不純物は、以下の通りである：カチオン濃度＜１．０ｐｐｂアニオン濃度＜２０ｐｐｂ、および総有機汚染質＜２０ｐｐｍ。

【００３７】水性Ｈ₂Ｏ₂供給源２がシステムに設けら
れている。このＨ₂Ｏ₂供給源濃度は、好ましくは、高
純度のものである（例示のために、供給濃度３０％Ｈ₂
Ｏ₂が図１に示されている）。本発明により、流入する
水性Ｈ₂Ｏ₂供給源２は、他の試薬との併合および後の
加工器具・装置への供給に先立って、現場精製装置にお
いてさらに精製される。現場精製装置は、好ましくは、
アニオン交換床３およびカチオン交換床４を１以上の粒
状物フィルター５とともに備える。好適な粒状物フィル
ターは、当業者によく知られている。

【００３８】超精製システムに使用される容器および配
管は、好ましくは、Ｈ₂Ｏ₂に対して不活性であり、非
触媒的である物質から選定される。ほとんどの金属は、
Ｈ₂Ｏ₂分解を少なくともある程度触媒するので、不活
性フルオロポリマーが好ましい。

【００３９】現場超精製システムの好ましい態様におい
て、アニオン交換カラム３がカチオン交換カラム４とと
もに使用される。しかしながら、これに代えて、サブｐ
ｐｂ精製のための他の通常の技術を使用することができ
る。

【００４０】さらに、超精製システムは、好ましくは、
アニオンおよびカチオン交換樹脂カラム３および４の下
流に配置されたろ過ステージ５を有する。フィルタース
テージ５は、カラム３および４により導入されたかもし
れないどのような粒状物をも除去するものである。

【００４１】アニオン交換カラムは、好ましくは、初め
に当該カラムを重炭酸塩イオン（bicarbonate ions）で
充填することによって予め状態調整される。この重炭酸
塩による事前状態調整は、例えば、米国特許第３，２９
４，４８８号および第３，３０５，３１４号（これらを
本明細書の開示内容の一部とする）に記載されている。
この事前状態調整工程は、好ましくは、濃ＮＨ₄ＨＣＯ
₃溶液を用いて行われる。ＮＨ₄ＨＣＯ₃を使用するこ
とに代えて、重炭酸アルカリを使用することが可能であ
るが、これにはアルカリ金属イオンの除去が必要とな
り、またＣＯ₂の使用も可能であるが、ＣＯ₂の溶解性
が低い故に不十分である。

【００４２】好ましい態様において、アニオン交換樹脂
は、ダウ社から入手し得るダウエックス・モノスフィア
（DOWEX MONOSPHERE）Ａ５５０ＵＰＮ（ポリスチレン−
ＤＶＢゲル、第４級アンモニウム、１．０ｅｑ．ＯＨ^-
／Ｌ）核等級である。しかしながら、ローム・アンド・
ハース社から入手し得るアンバーライトＩＲＡ９５８
（ポリアクリル−ＤＶＢマクロ多孔質、第４級アンモニ
ウム０．８ｅｑ．Ｃｌ^-／Ｌ）のような他のアニオン系
樹脂も使用し得る。カチオン交換カラム４は、好ましく
は、酸により事前に状態調整される。これは、例えば、
カチオン交換カラムをＨ₂ＳＯ₄（例えば、１０％溶
液）により洗浄することによって行うことができる。好
ましい態様によれば、カチオン系樹脂は、ダウ社から入
手し得るダウエックス・モノスフィアＣ６５０ＵＰＮ
（ポリスチレン−ＤＶＢゲル、スルホン酸系、１．９ｅ
ｑ．Ｈ^-／Ｌ）である。他の好適なカチオン系樹脂に
は、例えば、ローム・アンド・ハース社からのＩＲＡ９
６３がある。

【００４３】図１に示す超精製システムは、１つのアニ
オン交換カラムと１つのカチオン交換カラムを備えてい
るが、本システムは、好ましくは、複数のアニオン交換
カラムおよび／またはカチオン交換カラムを有する。そ
のような場合には、当該複数のアニオン交換カラムは互
いに直列または並列に設置することができる。複数のカ
チオン交換カラムも、同様に配置することができる。好
ましい態様において、それぞれ直列に配置された２つの
アニオン交換カラムと２つのカチオン交換カラムが設け
られ、２つのアニオン交換カラムは、２つのカチオン交
換カラムの前段に配置される。複数の交換カラムの他の
配置は、当業者に自明であろう。

【００４４】別々のアニオン交換カラムとカチオン交換
カラムを使用することに加えて、あるいはその代わり
に、１またはそれ以上のアニオン／カチオン交換混合床
を使用することができる。アニオン交換カラムとカチオ
ン交換カラムに加えて混合床を使用する場合、混合床
は、好ましくは、アニオン交換カラムおよびカチオン交
換カラムの下流に配置される。

【００４５】好適な混合床樹脂は、当該技術分野で知ら
れており、例えば、５０／５０ダウエックス・モノスフ
ィアＡ５５０およびＣ６５０がある。混合床を使用する
場合には、樹脂はその場では事前状態調整し得ないの
で、床に詰める前に状態調整される。

【００４６】以下の例は、異なるタイプの樹脂の効果ま
たはＨ₂Ｏ₂製品中の元素不純物を例示するものであ
る。

【００４７】［例］各樹脂について同一の条件を使用
し、Ｈ₂Ｏ₂の分析を精製カラムの前後で行った。

【００４８】種々の樹脂について、そのＨ₂Ｏ₂超精製
プロセスにおける交換樹脂としてのその好適性を調べ
た。調べた樹脂は以下の通りである。

【００４９】カチオン系樹脂（核等級） − ダウエックスＣ７５ＮＧＨ（ポリスチレン−ＤＶＢ
ゲル、マクロ多孔質、２０％ＤＶＢ、スルホン酸系、
１．７ｅｑ．Ｈ⁺／Ｌ） − ダウエックス・モノスフィアＣ６５０ＵＰＮ（ポリ
スチレン−ＤＶＢゲル、スルホン酸系、１．９ｅｑ．Ｈ
⁺／Ｌ)。

【００５０】アニオン系樹脂 − ダウエックス・モノスフィアＡ５５０ＵＰＮ（ポリ
スチレン−ＤＶＢゲル、第４級アンモニウム、１．０ｅ
ｑ．ＯＨ^-／Ｌ）核等級 − ローム・アンド・ハース社のアンバーライトＩＲＡ
９５８（ポリアクリル−ＤＶＢマクロ多孔質、第４級ア
ンモニウム、０．８ｅｑ．Ｃｌ^-／Ｌ）キレート樹脂 − バイオ−ラド社のキレックス（CHELEX）１００、ア
ミノ−ジ酢酸系、０．４ｅｑ．Ｎａ⁺／Ｌ。

【００５１】混合床樹脂 − ５０／５０ダウエックス・モノスフィアＡ５５０お
よびＣ６５０。

【００５２】イオン交換カラム中で各樹脂について７５
０ｍＬのＨ₂Ｏ₂を精製した。３つの１２５ｍＬ試料を
分析のために１試料につき各２５０ｍＬから採取した。

【００５３】分析は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）／質
量分光分析器（ＭＳ）を用い、Ｈ₂Ｏ₂試料を直接導入
することによって行った。以下の表１に各樹脂について
得られた結果を示す。精製カラムの入口で使用したＨ₂
Ｏ₂ＨＰ等級について得た値も示されている。

【００５４】

【表１】

【００５５】調べた単一カラムについて、最良の結果が
混合床カラムに関して得られた。この混合床について
は、ＨＰ等級のＨ₂Ｏ₂（＜１００ｐｐｂ）の１回の精
製で、Ａｌを除く各元素について２００ｐｐｔ未満の値
が得られた。

【００５６】カチオン系樹脂は、ＡｌおよびＦｅを除き
Ｈ₂Ｏ₂を精製することができたが、ＡｌおよびＦｅに
ついては増加が観察された。（これら２つの元素は、カ
チオン系樹脂上には保持されない）。

【００５７】アニオン系樹脂については、予想された通
り、ＡｌおよびＦｅは精製された。しかしながら、得ら
れた得ベルはなお高かった（＞２００ｐｐｔ）。さら
に、Ｍｇ、Ｋ、およびＣａについては増加が観察された
が、これは、おそらく、Ｈ₂Ｏ₂処理に先立つ薬品調製
に由来する。キレート樹脂についてはさほど良好でない
結果が観察された。

【００５８】本発明は、また、超高純度混合洗浄溶液の
現場調製のためのシステムおよび方法を提供するもので
ある。本発明のこの側面は、現場で超精製された過酸化
水素と同様に現場で超精製された酸または塩基との併合
を含むものである。ここに示すシステムおよび方法は、
半導体製造設備に使用したとき特に有用である。

【００５９】本発明により調製し得る混合洗浄溶液のう
ち、半導体製造設備での現場におけるＲＣＡ酸性洗浄液
およびＲＣＡ塩基性洗浄液の調製が特に関心事となる。
ＲＣＡ洗浄プロセスに含まれる薬品には、次の、（１）
概括的な（gross）有機汚染質を除去するための、テト
ラクロロエチレンあるいは同等の溶媒のような溶媒によ
る洗浄、（２）ＮＨ₄ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏによる処
理を含む塩基洗浄、および（３）ＨＣｌ＋Ｈ₂Ｏ₂＋Ｈ
₂Ｏによる酸洗浄が含まれる。これについては、Ｗ．ラ
ンヤンらによる「半導体集積回路加工技術」（１９９
０）を参照のこと（これを本明細書の開示内容の一部と
する）。半導体の製造のためには、上記洗浄試薬は、通
常、梱包された容器として購入される。しかしながら、
このことは、製造者工場および使用場の双方においてこ
れらの容器内で溶液の幾分かの取扱いが必要であること
を示している。上に述べたように、超高純度薬品のその
ような取扱いは望ましくはい。

【００６０】他の種々の洗浄薬品も提案されている。例
えば、シラキ洗浄は、強力で、プレ−エピタキシー洗浄
である。このプロセスは、洗浄シーケンスに硝酸処理工
程を追加するものであり、ＲＣＡ洗浄プロセスよりも幾
分高い温度および濃度を使用する。イシザキおよびシラ
キによる「シリコンの低温表面クリーニングとそのシリ
コンＭＢＥへの応用」１３３Ｊ．ELECTROCHEM．Ｓｏ
ｃ．６６６（１９８６）を参照のこと（この開示内容を
本明細書の開示内容の一部とする）。

【００６１】ＲＣＡ塩基洗浄溶液は、典型的に、１：
１：５または１：２：７の割合のＮＨ₄ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ₂
＋Ｈ₂Ｏからなる。本発明によれば、ＲＣＡ塩基洗浄溶
液（または類似の洗浄溶液）は、現場で生成させること
ができる。そのような溶液は、それぞれ現場で精製され
た超純粋アンモニアを超純粋過酸化水素と併合させる
（組合わせる）ことにより作ることができる。本発明に
より、薬品純度が向上する一方、未検出の偶発的な汚染
の危険が回避される。

【００６２】ＲＣＡ酸洗浄溶液は、典型的に、１：１：
６または１：２：８の割合のＨＣｌ＋Ｈ₂Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏ
を含む。本発明によれば、ＲＣＡ酸洗浄溶液（または類
似の洗浄溶液）は、ウエハ製造プラントにおける現場
で、それぞれ現場で精製された超純粋ＨＣｌを超純粋過
酸化水素と併合させる（組合わせる）ことにより生成さ
せることができる。こうして、本発明により、薬品純度
が向上し、未検出の偶発的な汚染の危険が回避される。

【００６３】図２は、超純粋水に加えて２つの成分（３
０％Ｈ₂Ｏ₂および２９％ＮＨ₄ＯＨaqまたは３７％Ｈ
Ｃｌaq）を用い、ウエハ製造設備でのＲＣＡ洗浄溶液の
現場での生成を例示するものである。上記２つの成分
は、好ましくは、洗浄ステーションにおける混合に先立
って現場で超精製される。

【００６４】図３は、半導体製造ラインにおけるウエハ
洗浄システムを示す。この例示された態様によれば、ウ
エハまたはウエハバッチ５１は、ウエハ支持部材に保持
され、ロボット６３または順次処理を達成するための他
の通常の手段により１の作業ステーションから次のステ
ーションへ配送される。配送手段は、全体的に自動化さ
れていても、部分的に自動化されていても、全く自動化
されていなくてもよい。

【００６５】洗浄ライン中の最初のユニットは、ホトレ
ジスト剥離ステーション４１であり、ここでは水性過酸
化水素４２と硫酸４３が併合され、レジストを剥離する
ために半導体表面に適用される。ラインにおける次のユ
ニットは、リンスステーション４４であり、ここでは先
に適用された剥離溶液をすすぎ落とすために、脱イオン
水が適用される。リンスステーション４４のすぐ下流に
は、洗浄ステーション４５が設けられている。この洗浄
ステーション４４において、アンモニアおよび過酸化水
素の水溶液がウエハまたはウエハバッチ５１に適用され
る。

【００６６】アンモニア／過酸化水素溶液は、２つの方
法で供給することができる。第１の方法によれば、溶解
ユニットからの水性アンモニア３１が水性過酸化水素４
６と併合され、得られた混合物４７が洗浄ステーション
４５に向けられる。第２の方法では、純粋なガス状アン
モニア３２が過酸化水素水溶液４８中に吹き込まれ、混
合物を４９を生成し、これが洗浄ステーション４５に向
けられる。

【００６７】アンモニア／過酸化水素の組合わせにより
洗浄されたら、半導体は第２のリンスステーション５０
に至り、ここでは洗浄溶液を除去するために、脱イオン
水が適用される。次のステーションは、付加的な洗浄ス
テーション５４であって、ここでは、ＨＣｌの水溶液５
５およびＨ₂Ｏ₂の水溶液が併合され、さらなる洗浄の
ために半導体表面に適用される。

【００６８】酸洗浄ステーション５４のための精製され
たＨＣｌは、図１に示す過酸化水素精製システムと同様
の方法で現場で調製され、供給される。この工程に続い
て、最終リンスステーション５７が設けられ、ここでは
ＨＣｌおよびＨ₂Ｏ₂を除去するために脱イオン水が適
用される。これに続いて、最後に乾燥ステーション５８
があり、ここでは、ウエハまたはウエハバッチ５１が乾
燥される。

【００６９】図３に示すシステムは、半導体製造に使用
される洗浄ラインの例示である。実際には、洗浄ライン
は図３に示す具体的なシステムから広範に変り得る。例
えば、図３に示す１またはそれ以上のユニットを省略す
ることができる。逆に、図３には示されていないユニッ
トを追加することもできる。処理器具の具体的な形態は
変化し得るが、本発明による、高純度過酸化水素および
過酸化水素を含む試薬の現場調製のためのシステムおよ
び方法は、そのような全てのシステムに適用できるもの
である。

【００７０】図３に示す洗浄ステーション４５のような
作業ステーションで半導体洗浄媒体としてアンモニアお
よび過酸化水素を使用することはよく知られている。洗
浄媒体の成分の比率は変るが、一例のシステムは、脱イ
オン水、２９重量％水酸化アンモニウムおよび３０重量
％過酸化水素を体積比６：１：１で組合わせて使用す
る。この洗浄剤は、有機残渣を除去するために使用され
る。約１ＭＨｚの周波数での超音波攪拌とともに使用す
ると、サブミクロンの範囲の粒子が除去できる。

【００７１】Ｈ₂Ｏ₂の超精製および超純粋洗浄溶液の
生成のための現場システムは、薬品を制御されない雰囲
気にさらすことを防止し、かつ汚染を導入しない配管に
より、生産ライン中の使用点（場）に接続することがで
きる。ほとんどの適用において、ステンレス鋼、または
高密度ポリエチレンもしくはフッ素化ポリマーのような
ポリマーが配送ラインの構成のために好適である。

【００７２】各ユニットと生産ラインとの間の搬送（走
行）距離は、短くあり得る（例えば、専用の現場混合設
備の場合）。しかしながら、より好ましい態様では、超
純粋洗浄溶液生成ユニットは、多重使用点に接続するこ
とができる。この生成ユニットおよび使用点は、超清浄
配管により接続することができる。

【００７３】大きなシステムでは、変化する要求を補償
するように流量を平均化するために中間の保持タンクを
使用することができる。いずれの場合でも、洗浄溶液は
超純粋環境中に維持され、周囲汚染にさらされることが
ない。その結果、パッケージ、搬送、および容器間での
配送による汚染の危険が回避され得る。

【００７４】洗浄溶液が生成システムを去る点と、生産
ライン中の使用点との間の距離は、例えば、１フィート
（３０ｃｍ）から１０００メートルあるいはそれ以上ま
で変化し得る。超清浄配管が単一の製造場でのビル間を
経由する場合には、典型的に、より長い距離が使用され
る。

【００７５】生産ラインに対する超精製、生成および混
合ユニットの近接により、脱イオン水（よく知られた半
導体製造標準に従い精製）は、濃度調節、フラッシング
およびガスの溶解のような目的にすぐさま利用できる。

【００７６】半導体製造産業で通常使用される標準は、
当業者によく知られている。例えば、これらの半導体製
造プロセスに使用される水の純度についての典型的な標
準は、２５℃での抵抗率少なくとも約１５ｍｅｇｏｈｍ
−ｃｍ（典型的に、２５℃で１８ｍｅｇｏｈｍ−ｃ
ｍ）、電解質約２５ｐｐｂ未満、粒状物含有率約１５０
／ｃｍ³未満、粒子サイズ０．２ミクロン未満、微生物
含有率約１０／ｃｍ³未満、および総有機炭素１００ｐ
ｐｂ未満を含む。所望により、添加剤を精製水に導入す
ることができる。

【００７７】本発明による方法およびシステムにおい
て、生成物濃度に対する、従って、流量に対する、高度
の制御が、既知の器具・装置を使用した正確な監視と軽
量により好ましく維持される。そのような制御を達成す
るための都合のよい手段は、密度を監視するための超音
波伝播である。他の方法は、当業者に明らかであろう。

【００７８】要約すると、本発明は、超純粋薬品を使用
場（使用点）に提供するための現場システムとして使用
され得る。本精製システムは、また、運搬されるべき超
高純度薬品を製造するための製造ユニットの部分として
動作するように適合させることができる。しかしなが
ら、このように使用されると、現場精製について得られ
る利点の多くが実現できない。これは、超高純度薬品の
取扱いにおける固有の危険性である。それにもかかわら
ず、パッケージされた薬品を要求する顧客に対しては、
本発明のシステムおよび方法は、他の調製技術では得ら
れるものよりも高い初期薬品純度を少なくとも提供す
る。また、そのような用とでは、乾燥ステージがイオン
精製器の後に使用され得る。

【００７９】以上、本発明をその具体的な形態を参照し
て詳しく説明したが、本発明の範囲から逸脱することな
く種々の変更および修飾を行うことができ、その等価物
を採用することもできるということは当業者に明らかで
あろう。例えば、本発明の技術は、ディスクリート半導
体部品（例えば、光電子およびパワーデバイス）のよう
なＩＣ以外の製品の製造に、およびＩＣ製造方法が採用
されている他の製造技術（例えば、薄膜磁気ヘッドおよ
びアクティブマトリックス液晶表示）に適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水性過酸化水素の精製のための現場システムの
概略図。

【図２】ウエハ製造設備でＲＣＡ洗浄溶液を現場で生成
させるためのプロセスのフロー図。

【図３】図１に示す精製システムを組み込み得る、ウエ
ハ製造設備中の半導体洗浄ステーションのブロック図。

【符号の説明】

１…過酸化水素の現場精製システム２…水性過酸化水素供給源３…アニオン交換床（カラム）４…カチオン交換床（カラム）５…粒状物フィルター３１…アンモニア水溶液３２…ガス状アンモニア４１…ホトレジスト剥離ステーション４２，４６，４８，５６…過酸化水素水溶液４３…硫酸４４…リンスステーション４５…洗浄ステーション５０…第２のリンスステーション５１…ウエハまたはウエハバッチ５２…ウエハ支持部材５４…追加の洗浄ステーション５５…塩酸５７…最終リンスステーション５８…乾燥ステーション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マルティンヌ・カールフランス国、78000 ベルサイユ、リュ・サント・アデーレッド 17 (72)発明者クリスティーヌ・ドゥボフランス国、78000 ベルサイユ、リュ・モリエール１ (72)発明者ジョー・ジー・ホフマンアメリカ合衆国、カリフォルニア州 92007、カーディフ、オリンダ・ドライブ 2140、スイートエフ (72)発明者アール・スコット・クラークアメリカ合衆国、カリフォルニア州 92028、フォールブルック、アローヨ・ビスタ 560

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を使用
場に提供するための現場サブシステムであって、（ａ）水性Ｈ₂Ｏ₂を受け取り、そこからＨ₂Ｏ₂の流
れを提供するように接続されるタンク、（ｂ）該タンクからＨ₂Ｏ₂の該流れを受け取り、そこ
から低減されたレベルのイオン性汚染質を伴う精製され
たＨ₂Ｏ₂の流れを生成するように接続されるアニオン
交換床およびカチオン交換床であって、該カチオン交換
床は、酸により予め状態調整され、該アニオン交換床は
重炭酸塩イオンで予め状態調製されており、（ｃ）該アニオン交換床および該カチオン交換床の下流
に配置されたフィルター（ｄ）該水性Ｈ₂Ｏ₂を該フィルターから該使用場へ配
送する配管を含む現場サブシステム。
【請求項２】１またはそれ以上の追加のアニオン交換
床および１またはそれ以上の追加のカチオン交換床をさ
らに備える請求項１記載の現場サブシステム。
【請求項３】該サブシステムと該使用場とが１の半導
体製造設備中に位置している請求項１記載の現場サブシ
ステム。
【請求項４】Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を使用
場に提供するための現場サブシステムであって、（ａ）水性Ｈ₂Ｏ₂を受け取り、そこからＨ₂Ｏ₂の流
れを提供するように接続されるタンク、（ｂ）該タンクからＨ₂Ｏ₂の該流れを受け取り、そこ
から低減されたレベルのイオン性汚染質を伴う精製され
たＨ₂Ｏ₂の流れを生成するように接続される混合アニ
オン／カチオン交換床、（ｃ）該アニオン交換床および該カチオン交換床の下流
に配置されたフィルター（ｄ）該水性Ｈ₂Ｏ₂を該フィルターから該使用場へ配
送する配管を含む現場サブシステム。
【請求項５】１またはそれ以上の追加のアニオン交換
床および１またはそれ以上の追加のカチオン交換床をさ
らに備える請求項４記載の現場サブシステム。
【請求項６】該サブシステムと該使用場とが１の半導
体製造設備中に位置している請求項４記載の現場サブシ
ステム。
【請求項７】Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を使用
場に提供するための現場サブシステムであって、（ａ）水性Ｈ₂Ｏ₂を受け取り、そこからＨ₂Ｏ₂の流
れを提供するように接続されるタンク、（ｂ）該タンクからＨ₂Ｏ₂の該流れを受け取り、そこ
から低減されたレベルのイオン性汚染質を伴う精製され
たＨ₂Ｏ₂の流れを生成するように接続されるアニオン
交換床およびカチオン交換床、（ｃ）ガス状試薬前駆体をガス／液接触領域を通過させ
て超純粋ガス状試薬を生成するように接続されるイオン
系精製器、（ｄ）該超純粋ガス状試薬を脱イオン水および該精製さ
れたＨ₂Ｏ₂流と併合させて超純粋洗浄溶液を生成する
ように接続される発生および混合サブシステム、および（ｅ）該超純粋洗浄溶液を使用場へ配送する配管を備え
る現場サブシステム。
【請求項８】１またはそれ以上の追加のアニオン交換
床および１またはそれ以上の追加のカチオン交換床をさ
らに備える請求項７記載の現場サブシステム。
【請求項９】該サブシステムと該使用場とが１の半導
体装置製造設備中に位置している請求項７記載の現場サ
ブシステム。
【請求項１０】該発生および混合サブシステムが、別
々である請求項７記載の現場サブシステム。
【請求項１１】該発生および混合サブシステムが、組
合わされている請求項７記載の現場サブシステム。
【請求項１２】ガス状試薬がＨＣｌである請求項７記
載の現場サブシステム。
【請求項１３】ガス状試薬がＮＨ₃である請求項７記
載の現場システム。
【請求項１４】Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を使
用場に現場で提供するための方法であって、（ａ）使用場と同じ場に配置されたタンクから水性Ｈ₂
Ｏ₂の流れを提供する工程、（ｂ）該Ｈ₂Ｏ₂の流れをアニオン交換床およびカチオ
ン交換床に通して低減されたレベルのイオン系汚染質を
伴う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを生成させる工程であっ
て、カチオン交換床は酸で予め状態調整され、アニオン
交換床は重炭酸塩イオンで予め状態調整されている工
程、（ｃ）該精製された流れをろ過して超純粋水性Ｈ₂Ｏ₂
溶液を生成させる工程、および（ｄ）超純粋水性Ｈ₂Ｏ₂溶液の流れを配管を通じて使
用場へ配送する工程を含む方法。
【請求項１５】該Ｈ₂Ｏ₂の流れを１またはそれ以上
の追加のアニオン交換床および１またはそれ以上の追加
のカチオン交換床にさらに通じる工程をさらに含む請求
項１４記載の方法。
【請求項１６】該使用場が半導体装置製造設備中に位
置している請求項１４記載の方法。
【請求項１７】Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を使
用場に現場で提供するための方法であって、（ａ）使用場と同じ場に配置されたタンクから水性Ｈ₂
Ｏ₂の流れを提供する工程、（ｂ）該Ｈ₂Ｏ₂の流れを混合アニオン／カチオン交換
床に通して低減されたレベルのイオン系汚染質を伴う精
製されたＨ₂Ｏ₂の流れを生成させる工程、（ｃ）該精製された流れをろ過して超純粋水性Ｈ₂Ｏ₂
溶液の流れを生成させる工程、および（ｄ）該超純粋水性Ｈ₂Ｏ₂溶液の流れを配管を通じて
使用場へ配送する工程を含む方法。
【請求項１８】該Ｈ₂Ｏ₂の流れを１またはそれ以上
の追加のアニオン交換床および１またはそれ以上の追加
のカチオン交換床にさらに通じる工程をさらに含む請求
項１７記載の方法。
【請求項１９】該使用場が半導体装置製造設備中に位
置している請求項１７記載の方法。
【請求項２０】Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を使
用場に現場で提供するための方法であって、（ａ）使用場と同じ場に配置されたタンクから水性Ｈ₂
Ｏ₂の流れを提供する工程、（ｂ）該Ｈ₂Ｏ₂の流れをアニオン交換床およびカチオ
ン交換床に通して低減されたレベルのイオン系汚染質を
伴う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを生成させる工程であっ
て、カチオン交換床は酸で予め状態調整され、アニオン
交換床は重炭酸塩イオンで予め状態調整されている工
程、（ｃ）ガス状試薬前駆体をイオン精製器中のガス／液接
触領域を通過させて超純粋ガス状試薬を生成させる工
程、（ｄ）該超純粋ガス状試薬を脱イオン水および該精製さ
れたＨ₂Ｏ₂流と併合させて超純粋洗浄溶液を生成させ
る工程、および（ｅ）該超純粋洗浄溶液を使用場へ配送する工程を含む
方法。
【請求項２１】該Ｈ₂Ｏ₂の流れを１またはそれ以上
の追加のアニオン交換床および１またはそれ以上の追加
のカチオン交換床にさらに通じる工程をさらに含む請求
項２０記載の方法。
【請求項２２】該使用場が半導体装置製造設備中に位
置している請求項２１記載の方法。
【請求項２３】該ガス状試薬がＨＣｌである請求項２
１記載の方法。
【請求項２４】該ガス状試薬がＮＨ₃である請求項２
１記載の方法。
【請求項２５】Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を調
製するための方法であって、（ａ）タンクから水性Ｈ₂Ｏ₂の流れを提供する工程、（ｂ）該Ｈ₂Ｏ₂の流れをアニオン交換床およびカチオ
ン交換床に通して低減されたレベルのイオン系汚染質を
伴う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを生成させる工程であっ
て、カチオン交換床は酸で予め状態調整され、アニオン
交換床は重炭酸塩イオンで予め状態調整されている工
程、および（ｃ）該精製された流れをろ過して超純粋水性Ｈ₂Ｏ₂
溶液の流れを生成させる工程を含む方法。
【請求項２６】Ｈ₂Ｏ₂を包含する超高純度試薬を調
製するための方法であって、（ａ）タンクから水性Ｈ₂Ｏ₂の流れを提供する工程、（ｂ）該Ｈ₂Ｏ₂の流れをアニオン交換床およびカチオ
ン交換床に通して低減されたレベルのイオン系汚染質を
伴う精製されたＨ₂Ｏ₂の流れを生成させる工程であっ
て、カチオン交換床は酸で予め状態調整され、アニオン
交換床は重炭酸塩イオンで予め状態調整されている工
程、（ｃ）ガス状試薬前駆体をイオン精製器中のガス／液接
触領域を通過させて超純粋ガス状試薬を生成させる工
程、および（ｄ）該超純粋ガス状試薬を脱イオン水および該精製さ
れたＨ₂Ｏ₂流と併合させて超純粋洗浄溶液を生成させ
る工程を含む方法。