化学液制造设备制造技术

本发明专利技术提供一种包括第一系统及第二系统的化学液制造设备。第一系统包括选自第一过滤器、第一离子交换膜及第一离子吸附膜中的至少一个第一过滤介质，其中第一系统被配置成对材料处理至少一次。第二系统包括选自第二过滤器、第二离子交换膜及第二离子吸附膜中的至少一个第二过滤介质，其中第二系统被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。循环并对所述材料处理至少两次。循环并对所述材料处理至少两次。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化学液制造设备
[0001]相关申请数据
[0002]本申请主张在2018年3月30日提出申请的美国临时申请第62/650,448号的优先权，所述申请的全部内容并入本案供参考。

技术介绍
1.

[0003]本公开涉及一种化学液制造设备以及一种使用所述化学液制造设备制造化学液的方法。
[0004]2.相关技术说明
[0005]半导体行业在电子组件的集成密度方面已实现了快速改善，所述改善源自组件大小的不断减小。最终，更多更小的组件能够被提供成整合到给定区域中。这些改善主要是由于新精度及高分辨率处理技术的发展。
[0006]在制造高分辨率集成电路期间，各种处理液将会接触裸晶片或膜涂布晶片。举例来说，制作精细金属互连通常涉及在利用复合液涂布基础材料以形成抗蚀剂膜之前，利用预润湿液来涂布基础材料的程序。包含适当成分及各种添加剂的这些处理液已知作为集成电路(integrated circuit，IC)晶片的污染的来源。
[0007]可推测即使这些化学液(例如晶片预润湿液或显影剂溶液)中混入微量污染物，所得电路图案仍可能具有缺陷。已知存在非常低量的金属杂质(低至1.0ppt)仍会干涉半导体装置的性能及稳定性。且端视金属污染物的种类而定，氧化性质可能劣化，会形成不准确的图案，半导体电路的电性能会受到损害，此最终会对制造良率产生不利影响。
[0008]在制造化学液的各个阶段期间，例如金属杂质、粗颗粒、有机杂质、水分等杂质污染可能会无意地引入化学液中。此类实例包括其中杂质存在于原材料中或源自在原材料或化学液的输送、存储或反应中所使用的容器设备、反应器皿等的情形或者当制造化学液时产生的副产物或剩余的未反应的反应物。
[0009]因此，为了形成高精度及超细半导体电子电路，在半导体处理的各个阶段中所使用的化学液(例如预润湿液、抗蚀剂溶液、显影剂溶液、剥离溶液、冲洗溶液及涂布溶液等)需要显著的品质改善，且必须维持严格的品质控制以避免在所得电路图案上引起缺陷。

技术实现思路

[0010]因此，为了形成高精度集成电路，对超纯化学液的需求以及对这些液体的品质改善及控制变得至关重要。针对品质改善及控制的具体关键参数包括：微量金属减少、液体颗粒计数减少、晶片上(on-wafer)缺陷减少、有机污染物减少等。所有这些关键参数被显示为受处理设备的配置以及包括纯化介质、介质制备、过滤器排序、过滤器接触时间、构造材料及纯化介质的物理化学性质的处理参数影响。
[0011]有鉴于上述，本公开特别提供一种用于制备半导体制造用化学液的化学液制造设
备，其中生产出高纯度化学液，其中所述化学液中不需要的微粒数目以及金属杂质的量被管理处于预定范围内。因此，残留物和/或颗粒缺陷的出现被抑制，且半导体晶片的良率得到提高。
[0012]根据本公开的一些实施例，一种化学液制造设备包括至少第一系统及第二系统，其中所述第一系统及所述第二系统中的每一者被配置成处理材料。所述第一系统包括选自第一过滤器、第一离子交换膜及第一离子吸附膜中的至少一个第一过滤介质，且所述至少一个第一过滤介质被配置成对所述材料处理至少一次；且第二纯化系统包括选自至少第二过滤器、第二离子交换膜及第二离子吸附膜中的至少一个第二过滤介质，其中所述至少一个第二过滤介质被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。
[0013]根据某些示例性实施例，所述第一系统被配置用于单遍处理(single pass)。
[0014]根据本公开的替代实施例，一种用于处理材料的化学液制造设备包括至少第一系统及第二系统。所述第一系统包括选自至少一个第一过滤器、第一离子交换膜及第一离子吸附膜中的至少一个第一过滤介质，其中所述第一系统被配置成对所述材料处理至少一次；且所述第二系统包括选自至少一个第二过滤器、第二离子交换膜及第二离子吸附膜中的至少一个第二过滤介质，其中所述第二系统被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。
[0015]根据某些示例性实施例，存在两个或更多个第一过滤器，且所述两个或更多个第一过滤器优选地在性质方面不同。根据另外某些示例性实施例，存在两个第二过滤器，且所述两个第二过滤器优选地在性质方面不同。
[0016]根据本公开的另一些替代实施例，一种化学液制造设备包括至少第一系统及第二系统。所述第一系统包括一个或多个第一纯化介质；且当所述第一系统包括多个第一纯化介质时，所述第一纯化介质中的至少两者在功能、孔径或材料方面是不同的。所述第二系统包括一个或多个第二纯化介质，且当所述第二系统包括多个第二纯化介质时，所述第二纯化介质中的至少两者在功能、孔径或材料方面是不同的。所述第一系统被配置成对材料处理至少一次，且所述第二系统被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。
[0017]根据本公开，使用具有将吸附、过滤、离子交换等加以组合的多功能纯化介质的化学液制造设备来从用于制备在半导体制造中所施加的高纯度化学液的水性及溶剂系溶液有效地移除各种不同的有机及无机污染物。
附图说明
[0018]结合附图阅读以下详细说明，会最佳地理解本公开的方面。注意到，根据本产业中的标准惯例，各种特征未必按比例绘制。事实上，为清晰论述起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0019]图1是示出根据本公开一些实施例的示例性化学液制造设备的配置的示意图。
[0020]图2是示出根据本公开一些实施例的示例性化学液制造设备的配置的示意图。
具体实施方式
[0021]以下公开内容提供用于实施本主题的各种特征的不同的实施例或实例。以下阐述组件及布置的具体实例以简化本公开。这些仅为实例而不旨在进行限制。举例来说，当使用
用语“溶剂”时，除非另外注明，否则其可指单一溶剂或者两种或更多种溶剂的组合。
[0022]此外，为易于说明，本文中可能使用例如“位于...之下”、“位于...下方”、“下部的”、“位于...上方”、“上部的”等空间相对性用语来阐述图中所示一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。空间相对性用语旨在囊括除图中所示出的取向外，装置在使用或操作中的不同取向。设备可另外取向(旋转90度或处于其他取向)，且本文中所使用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
[0023]在本公开中，使用用语“到”所指示的数值范围意谓包括在用语“到”之前及之后阐述的数值作为下限值及上限值的范围。
[0024]在本公开中，“ppm”意谓“百万分率(10-6
)”，“ppb”意谓“十亿分率(10-9
)”，且“ppt”意谓“万亿分率(10-12
)”。
[0025]在本公开中，(埃(angstrom))对应于0.1nm(纳米(nanometer))，且1μm(微米(micron))对应于1000纳米。
[0026]<处理目标>
[0027]在经历纯化工艺之前，化学液可能含有不期望量的杂质及污染物。在本公开中，预纯化的化学液在本文中被称为“处理目标”或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种化学液制造设备，包括：第一系统，被配置成处理材料，所述第一系统包括选自第一过滤器、第一离子交换膜及第一离子吸附膜中的至少一个第一过滤介质，其中所述第一系统被配置成对所述材料处理至少一次；以及第二系统，被配置成处理所述材料，所述第二系统包括选自第二过滤器、第二离子交换膜及第二离子吸附膜中的至少一个第二过滤介质，其中所述第二系统被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。2.根据权利要求1所述的化学液制造设备，其中所述第一系统位于所述第二系统的上游侧处，且所述材料是在由所述第二系统进行处理之前由所述第一系统进行处理。3.根据权利要求1所述的化学液制造设备，其中所述第一系统被配置用于单遍处理。4.根据权利要求1所述的化学液制造设备，其中所述至少一个第二过滤介质包括所述第二过滤器，且所述第二过滤器是所述第二过滤器的孔径为约10纳米或小于10纳米的纯筛选过滤器。5.根据权利要求1所述的化学液制造设备，其中所述至少一个第一过滤介质包括所述第一过滤器，且所述第一过滤器的孔径为约50纳米或大于50纳米。6.根据权利要求1所述的化学液制造设备，其中所述至少一个第一过滤介质包括所述第一过滤器，且所述第一过滤器的孔径为约15纳米或大于15纳米。7.根据权利要求1所述的化学液制造设备，包括所述第一离子交换膜或所述第一离子吸附膜。8.根据权利要求1所述的化学液制造设备，还包括在线颗粒计数器。9.一种化学液制造设备，用于处理材料，所述化学液制造设备包括：第一系统，包括选自至少一个第一过滤器、第一离子交换膜及第一离子吸附膜中的至少一个第一过滤介质，其中所述第一系统被配置成对所述材料处理至少一次；以及第二系统，包括选自至少一个第二过滤器、第二离子交换膜及第二离子吸附膜中的至少一个第二过滤介质，其中所述第二系统被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。10.根据权利要求9所述的化学液制造设备，其中所述至少一个第一过滤器包括两个第一过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩，
申请(专利权)人：美国富士电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：