控制臭氧化水流量及浓度的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种用于向超过一个加工设备供应臭氧化水的设备和方法。将来自于臭氧化水发生器的第一浓度臭氧化水与来自于水源的水混合成第二浓度臭氧化水。向第一加工设备供应第二浓度臭氧化水。向第二加工设备供应来自于臭氧化水发生器的臭氧化水，同时向第一加工设备供应第二浓度臭氧化水。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Apparatus and method for controlling ozonated water flow and concentration

The present invention discloses an apparatus and method for supplying ozonated water to more than one processing equipment. In the future, the first concentration of ozonated water from the ozone water generator will be mixed with water from the source to form a second concentration of ozonated water. A second concentration of ozonated water is supplied to the first process equipment. Ozone water from the ozone generator is supplied to the second processing equipment, and second concentration of ozonated water is supplied to the first processing equipment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及半导体器件的制造，更特别涉及对供应至半导体加工设备的臭氧化水的控制。
技术介绍
在半导体制造中使用臭氧化去离子水能提供比较简单安全的加工步骤，例如晶片表面清洁，钝化，天然氧化物清除，和清除光刻胶。臭氧化去离子水发生器通常使用接触器使臭氧从气体扩散进入去离子水中从而制造臭氧化水。薄膜式接触器使用臭氧可渗透膜在液体和气体之间提供物理分离，而填充柱接触器使液体和气体均质混合，在压力下产生更高的臭氧浓度。半导体制造厂家通常具有多个需要臭氧化水的加工设备。不同加工设备要求不同的臭氧浓度和流量。购买，运行和保养多个臭氧化水发生器会提高制造成本和导致生产线停工。最好能拥有不太昂贵，更可靠，适应性更强和响应更快的臭氧化水源。专利技术概述本专利技术涉及用于改进臭氧化水供应系统的臭氧化水控制单元。该控制单元能调整来自于臭氧化水发生器并随后被输送至加工设备的臭氧化水流量和/或浓度。可以使用一个或多个控制单元和单个发生器供应超过一个具有独立臭氧化水需求的加工设备。在各实施方案中，即使该臭氧化水供应系统中仅包括一个臭氧化水发生器，该系统也能同时向不同加工设备供应不同臭氧浓度的臭氧化水。使用一个或多个控制单元和少到仅仅一个臭氧化水发生器就能独立控制向两个或多个加工设备供应臭氧化水。每个控制单元控制其输出臭氧化水的流量和/或浓度。因此，可以调整所供应臭氧化水的参数适应每个加工设备。在一个实施例中，该系统能供应低臭氧浓度的臭氧化去离子水，例如用于清洗过程，同时供应更高臭氧浓度的臭氧化去离子水，例如用于去胶过程。因此，本专利技术一方面提供了一种向超过一个加工设备供应臭氧化水的方法。将来自于臭氧化水发生器的第一浓度臭氧化水和来自于水源的水混合，产生第二浓度的臭氧化水。向第一加工设备供应第二浓度的臭氧化水，并向第二加工设备供应来自于臭氧化水发生器的臭氧化水。本专利技术第二方面提供了另一种为超过一个加工设备供应臭氧化水的方法。该方法包括提供一个臭氧化水控制单元。该臭氧化水控制单元包括一个臭氧化水输入管线，用于接受来自于臭氧化水发生器的第一浓度臭氧化水，还包括一个进水管线，用于接受来自于水源的水。该单元还包括一个臭氧化水输出管线，与臭氧化水输入管线和进水管线处于流体连通状态。有一个阀控制进水管线中的水流量，与控制氧化水输入管线中的臭氧化水的流量共同起作用，在输出管线中产生第二浓度的臭氧化水。该方法中进一步包括向第一加工设备供应来自于输出管线的第二浓度臭氧化水，和向第二加工设备供应来自于臭氧化水发生器的臭氧化水。本专利技术第三方面提供了一种臭氧化水控制单元。该控制单元包括一个臭氧化水输入管线，用于接受来自于臭氧化水发生器的臭氧化水，包括一个进水管线，用于接受来自于水源的水，还包括一个臭氧化水输出管线，与该臭氧化水输入管线和进水管线处于流体连通状态。该单元还包括一个阀，用于控制进水管线中的水流量，与控制氧化水输入管线中的臭氧化水的流量共同起作用，在输出管线中产生第二浓度的臭氧化水。附图简要说明通过以下具体说明以及附图说明，对本专利技术的优选实施例以及其他优点进行具体说明。在附图中，使用相同的附图标记表示不同视图中相同的部分。而且附图不一定是成比例的，重点在于说明本专利技术的原理。图1是表示臭氧化水发生器和半导体制造中所用其他部分之间一种关系实例的方框图。图2是一种臭氧化水发生器实施例的方框图。图3是一种臭氧发生器模块实施例的方框图。图4是包括一薄膜式接触器的一种接触器模块实施例的方框图。图5是包括一个填充柱接触器的一种接触器模块实施例的方框图。图6是包括超过一个接触器的一种接触器模块实施例的方框图。图7是一种接触器模块实施例一部分的方框图。图8是一种接触器模块实施例一部分的方框图。图9是一种填充柱接触器实施例的截面图。图10是一种破坏臭氧模块实施例的方框图。图11是臭氧浓度对臭氧化去离子水从接触器中被输出时间的关系图。图12是一种接触器实施例的方框图。图13a是一种现有技术的液槽。图13b所示是包括附图12接触器的一种液槽系统的实施例。图14是一种臭氧化水控制单元实施例的方框图。图15是包括多个臭氧化水控制单元，一个臭氧化水发生器，一个纯水水源和三个加工设备的实施例方框图。图16是包括一个臭氧化水发生器和一个将臭氧化水输送至两个加工设备的控制单元的实施例方框图。图17是一种臭氧化水控制单元实施例的具体方框图。本专利技术优选实施方式附图1以高度简化的形式表示了一种臭氧化水发生器1000与半导体制造中所用其他部分的物理关系。臭氧化水发生器1000接受来自于去离子水源20的去离子水(“DI水”)，接受来自于氧气源30的氧气(“O2”)，并向一个或多个半导体加工设备40供应臭氧化去离子水(“DIO3”)。用过的或过量的DI水或DIO3可以通过排水管线50被排走。本专利技术一方面提供了一种改进控制，成本更低，和可靠性提高的臭氧化水发生器。在一个更具体的实施例中，附图2的方框图表示了代表性的臭氧化水发生器1000模块和腔室1020中的相关部分。为了简明起见，没有表示出臭氧化水发生器1000的电控及空气压力控制部件。臭氧(“O3”)发生器模块800用O2管线813输送的氧气制造O3。二氧化碳(“CO2”)管线供应模块800所用的CO2。通过冷却水输入管线812将向O3发生器模块800供应冷却水，并通过冷却水输出管线811排出冷却水。O3发生器产生的O3通常与CO2和O2混合在一起。由于转化至O3的效率小于100％，因此有一些O2残留，可选按照用户要求添加CO2。通过干气体管线815向接触器模块100输送干气体混合物。接触器模块100用DI水管线112供应的DI水和来自于干燥管线815的O3制造DIO3。DIO3中通常含有DI水和O3，O2，以及溶解在DI水中的CO2。通过DIO3管线115向半导体加工设备40输送DIO3。参考附图4，5，和6，在各种接触器模块100的实施例中，包括一个或多个各种类型的接触器110，120。可选在DIO3发生过程中使用O3/CO2气体混合物，部分起到稳定臭氧化DI水中O3浓度的作用。减压排放管线113响应过高水压输送由接触器模块100排出的水(在下文详述)。从减压排放管线113出来的水被存放在收集盘1040中。收集盘1040还能捕捉接触模块的漏水处。可以通过箱形排水沟1045排出收集盘1040中的液体。浅水管线114将过量DI水或DIO3输送至臭氧化水发生器1000外部的排放口。来自于半导体加工设备40的用过的DIO3可以通过DIO3回流管线41，流量计11和流量控制阀12被回流至臭氧化水发生器1000。这样，臭氧化水发生器1000就能完全监控和控制半导体加工设备40所使用的DIO3。接触器模块100通常产生含有O2，H2O，O3的湿气体，以及制造DIO3的废弃产物CO2。沿着湿气体管线911将湿气体输送至臭氧破坏模块900。破坏模块900能在沿着气体排放管线912排出湿气体之前，从湿气体中基本清除臭氧。这个过程能保护环境和半导体操作工人，防止潜在的臭氧损害。作为附加安全防护，腔室1020装配有一个气体泄漏检测器1030，即腔室“检漏计”，监控腔室1020中的臭氧气体泄漏。为了简化以下说明，附图3-10中对有关气体和液体管线的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向超过一个加工设备供应臭氧化水的方法，包括：接受来自于臭氧化水发生器的具有第一浓度的臭氧化水；接受来自于水源的水；将至少一种所接受的臭氧化水与从水源所接受的水混合成具有第二浓度的臭氧化水；和向第一加工设备 供应具有第二浓度的臭氧化水，同时向第二加工设备供应来自于臭氧化水发生器的臭氧化水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J费特考，J西维特，C戈茨查克，
申请(专利权)人：MKS仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]