[發明專利]無壓力的臭氧化去離子水(DIO3)的再循環回收系統和方法

有效

• 申請號: 201380058623.8
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN104903245B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: J·H·塞沃特;U·A·布拉默;M·布拉查;G·J·施奈特
• 申請（專利權）人: MKS儀器股份有限公司
• 主分類號: B01D19/00
• 分類號: B01D19/00;G03F7/42;H01L21/02;C02F1/78;C02F103/34
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張蘭英

技術領域

本發明總的涉及濕法清洗半導體器件中所使用的裝置、系統和方法。具體來說，本發明涉及這樣的系統，該系統可凈化、可再循環液體并可從待要被再循環的液體中清除不希望的氣體。

背景技術

諸如集成電路那樣的微電子芯片是從相對大的半導體材料的晶片中制造的。該過程通常包括多個連續的步驟，這些步驟包括如下：用光刻法產生蝕刻掩膜；蝕刻由掩膜限定的材料層；通過濕法和干法化學技術的某種組合來除去光刻掩膜；在作進一步處理之前除去氧化層；沉淀材料層；和/或沖洗以除去殘余的化學品。光刻法掩膜可由稱作光阻材料的聚合物材料形成。在除去光阻材料的掩膜之后，通常進行最后的清洗步驟，該步驟稱作沖洗和/或濕法清洗。在某些系統中，清洗步驟也在其它處理步驟之間應用。

臭氧處理的去離子水(DIO₃-水)因其用于半導體工業中而知名，例如，用于濕法清洗工藝和/或鎢層的蝕刻。然而，DIO₃不是穩定的流體。例如，臭氧可以大約12分鐘的半衰期衰減(取決于溫度、水化學等)。目前的系統通常通過操作DIO₃的恒定流動來解決該問題，該方法既耗費大又浪費。

發明內容

本發明的一個優點是，與運行流體遞送系統(例如，用于濕法晶片處理)相關的成本降低。本發明的另一優點是，它可使用無顆粒的泵(例如，離心泵)。本發明的另一優點是，它可供應連續的DIO₃流，其比當前的系統浪費小。本發明的另一優點是，從流體遞送系統排出的廢氣可以是第二次的。本發明的另一優點是，可使用一個緊湊的容器。

在一個方面，本發明提供再循環臭氧化液體的系統。該系統包括接觸器，接觸器包括至少兩個入口和至少兩個出口。接觸器與第一接觸器入口處的第一流體源和第二接觸器入口處的第二液體源流體地連通，且第二接觸器入口接收氣體，該氣體清除來自第一接觸器入口處接收的液體的氣體的至少一部分。該清除的氣體在第一接觸器出口處流出接觸器。接觸器與第二接觸器出口處的第二液體源流體地連通，該接觸器排放至少一部分接觸器內的液體，排放的液體在第二接觸器出口處流出接觸器。接觸器包括與第一液體源流體地連通的第三入口，該第三入口允許第一液體源釋放環境壓力下的液體。

在某些實施例中，在第一接觸器入口處接收的液體的至少一部分包括通過第二接觸器出口從接觸器排放的液體的至少一部分。

在某些實施例中，接觸器包括與第三液體源流體地連通的第四入口，該第四入口從第三液體源接收新鮮液體，其替換從接觸器排出的液體的至少一部分。

在某些實施例中，接觸器包括任何填實的柱體、板柱體、或氣泡柱體。

在某些實施例中，該系統包括與接觸器流體地連通的第一泵，第一泵通過以下方式與接觸器流體地連通：a)與接觸器的第二出口流體地連通的第一泵的至少一個入口，以及b)與第二液體源流體地連通的第一泵的出口。

在某些實施例中，第一泵的出口通過接觸器的第四入口與接觸器流體地連通。

在某些實施例中，第一泵包括離心泵。

在某些實施例中，該系統包括自毀部件，自毀部件包括至少一個入口，該自毀部件的入口與第一接觸器出口流體地連通。在某些實施例中，自毀部件的入口接收由接觸器清除的氣體的至少一部分。

在某些實施例中，用清潔的干空氣(CDA)或其它惰性氣體，加熱或稀釋在自毀部件第一入口處接收的氣體。

在某些實施例中，自毀部件的出口排出在自毀部件入口處接收的清除的氣體的至少一部分。

在某些實施例中，測量自毀部件出口處的氣體流動，該信息用于系統的控制。

在某些實施例中，自毀部件使用催化劑來將接收的氣體轉換為氧氣，并通過自毀部件的出口排出氧氣。在某些實施例中，催化劑包括以下中的任何一個：(i)基于氧化錳的產物或(ii)基于碳的產物。

在某些實施例中，(i)在接觸器第一入口處接收或(ii)從接觸器第二出口處排出的任何液體包括臭氧化的去離子水(DIO₃)。

在某些實施例中，在接觸器第一入口處接收的氣體包括：(i)O₃，(ii)O₂，(iii)CO₂，(iv)N₂，(iv)清潔的干空氣(CDA)，(v)惰性氣體，(vi)摻雜氣體，(vii)廢氣，(viii)來自第二液體源的廢氣，或它們的任何組合。