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引言
电解是一种能够通过向液体通电，在阴极发生还原反应 ,在阳极发生氧化反应，从而制造新物质的有趣的方法 o特别是在阳极的氧化反应中，由于不稳定，可以通过 电能生成通常存在比率小的过氧化物。例如，如果是硫 酸溶液的话，可以从硫酸生成H9SOs或H9S90g这样的 过硫酸（过氧化物｝。其他还有过乙酸、过硼酸、过碳酸 、过磷酸、高氯酸等。
实验
电解硫酸顾名思义就是电解硫酸溶液。电解硫酸后，如式（1）和（2）所示，生成硫酸根离子硫酸氢离子释放出电子，变成过硫酸（HS, Og）。通过使用钳电极的电解法详细说明了反应机理。硫酸浓度从1摩尔/升( 9wt % )变化到13摩尔/升( 76wt % )，过硫酸的生成效率是从4摩尔/升( 32wt % )到12摩尔/升( 72wt % )左右。 在本文中也得到了同样的结果，其理由也是考虑到图1的解离平衡可以接受的。过氧化氢与硫酸反应因为会变成乙酸和水，所以每次添加都会稀释药液中的硫酸，光致抗蚀剂去除能力也逐渐降低。与此相对，电解硫酸只要电解具有所需硫酸浓度的硫酸即可， 并且如式(1)和(2)所示，可以通过电量控制过硫酸浓度。图2总结了SPM及电解硫酸的处理时间和各种浓度的变化示意图。电解硫酸可以使硫酸浓度及氧化剂浓度保持一定。另外，不需要过氧化氢。
结果和讨论
在光致抗蚀剂除去工序中的应用：由于光致抗蚀剂中有很多疏水性的有机物，因此利用d电极 将硫酸浓度在75wt%以上的硫酸电解生成过硫酸，在403K左右 的高温下除去晶片上的光致抗蚀剂是很有效的。与SPM不同，过硫酸会分解光致抗蚀剂，返回硫酸离子，可以通过电解反复生成过硫酸。因此可以实现硫酸的长寿命化，以通过通电量控制过硫酸生成量，可以生成大量过硫酸，可以省略灰化工序。在高温下，过硫酸分解生成硫酸自由基，光刻胶被二氧化碳和水完全氧化分解。
在无图案的晶圆上涂上光刻胶后，进行剂量，并进行灰化后，用SPM或电解硫酸除去光刻胶。 处理后，用全反射荧光X射线分析仪TXRF（Total Reflection X-ray Fluorescence）测量了附着在晶圆上的金属量。 合格标准为K为10×1010atoms/cm2，其他金属种类均为5×1010（50×109）atoms/cm2。其结果如表1所示，SPM、电解硫酸均具有充分的洗净度。
表1 粘附到晶片上的金属成分
在硅化物残渣去除工序中的应用：系统LSI半导体的大部分采用CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）这种晶体管结构。晶体管具有源极、栅极、漏极3个部位，其栅极材料使用的线宽为32 nm左右的多晶硅，配置在多晶硅下面的绝缘膜材料由low―k的组合转变为栅极材料为TiN等金属（金属栅极）、绝缘膜为high-k的组合。与此同时，为了降低源极及漏极的电阻，NiPt硅化物中的Pt含有率提高。Pt含有率的增高导致其残渣的去除变得困难。并且，在硅化物残渣去除处理中，必须同时抑制金属栅极的损伤。电解硫酸的处理条件，具体来说，由于硫酸浓度、氧化剂浓度、处理温度和处理时间可以分别设定，因此期待能够决定硅化物残渣及金属栅极的最佳蚀刻速度。但是，在各种处理条件下尝试去除电解硫酸的NiPt硅化物残渣，但仅用电解硫酸无法完全去除残渣。因此，尝试与盐酸混合等其他药液并用。另外，为了减小NiPt硅化物的电阻，今后Pt含有率将朝着提高的方向发展。因此，使用纯Pt努力把握其溶解行为及溶解机理）。
用于锗基板清洗的可能性：目前正在研究Ge在各种常规溶液中的溶解行为。这些研究表明Ge容易被氧化，并且其Ge氧化物容易溶解。因此，希望开发替代常规化学溶液如SPM的处理液。本文阐明了水或硫酸中Ge的溶解现象及机理，找出了抑制Ge溶解的方法，并以将其应用于去除Ge上NiPt硅化物残渣和去除光刻胶为目的。
其次是存在氧化剂的情况，Ge溶解速度与硫酸浓度成反比。在本方法中，氧化剂（过硫酸）浓度固定。 因此，可以说溶液中水分浓度对Ge溶解速度的影响最大。可知，GeO2的溶解反应式中没有加入氧化剂，没有直接影响。严格地说，虽然与反应本身的发生与否没有关系，但根据Ge的Pourbaix线图），在ORP高的范围内存在H2GeO3，ORP越高，溶解速度就越快。
从适用电解硫酸这一观点来看，最终目标是在硅化物处理生成Ge化合物后，不损伤Ge化合物，只蚀刻NiPt残渣，以及不损伤Ge化合物或Ge，只去除Ge化合物或Ge上的光刻胶。为了蚀刻NiPt残渣，以及为了去除光刻胶，需要使用含有氧化剂的药液。通过提高硫酸浓度可以抑制Ge的溶解，但是为了适用于实际的半导体制造工艺，必须对硫酸浓度、处理时间等处理条件进行详细调查并决定。
总结
电解硫酸生成的过氧二硫酸（过硫酸）具有高氧化还原电位。这种现象在以前就已为人所知，但在实际的工业中应用还存在几个课题。目前，虽然仅用于半导体业界的光刻胶去除以及NiPt硅化物残渣去除，但也正在着手进一步向铝阳极氧化和PEEK树脂等塑料的表面处理等方面展开。