[發明專利]用于純化溶劑的系統及方法

在審

• 申請號: 201980088674.2
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN113286647A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 瑪西亞·克爾-約克姆;布萊恩·亨齊;杰克·赫澤爾;陳媛;佩吉曼·亞麥迪恩納米尼
• 申請（專利權）人: 富士膠片電子材料美國有限公司
• 主分類號: B01D61/14
• 分類號: B01D61/14;B01D61/18;B01D61/58;B01D71/32;B01D71/56
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 艾佳

本公開涉及純化溶劑的方法。該純化的溶劑可在多步半導體制程中用于清潔半導體基材。

相關申請案之交叉引用

此申請案主張申請日為2018年11月20日的美國臨時申請案第62/769,612號之優先權，其通過引用完整地在此并入本案。

技術領域

本公開涉及用于純化溶劑(如，有機溶劑)的系統及方法。特別是，涉及一種可用于獲得具有高純度、低晶圓上粒子數及低晶圓上金屬數的有機溶劑的系統及方法。

背景技術

半導體產業在電子組件之集成密度方面，由于組件尺寸持續的縮小而達到快速的改善。最后可將更多更小的組件集成到指定區域中。此等改善大部分是由于新的高精度及高分辨率處理技術之發展。

在高分辨率集成電路(ICs)的制造期間，各種處理液會與裸露的晶圓或覆膜晶圓接觸。例如，精細的金屬互連之制作，通常涉及在用復合液涂布基底材料以形成抗蝕膜之前，先用預濕液涂布該基底材料之程序。已知此等含有專有成份及各種添加物之處理液，是污染IC晶圓之來源。

推測即使微量的污染物混合進入此等化學液體，諸如晶圓預濕液或顯影溶液中，所產生的電路圖案亦可能會有缺陷。已知非常低位準的金屬雜質的存在，低如1.0ppt，會干擾半導體器件之性能及穩定性。且視金屬污染物之種類，可能會使氧化物之特性劣化、可能會形成不精確的圖案、可能損害半導體電路的電氣性能，此基本上會不利地影響制造產率。

雜質污染，如金屬雜質、細粒、有機雜質、濕氣等等可能在化學液體之制造的各階段期間被引入化學液體中。例子包括下列情況：原料中存在雜質，或化學液體制造時產生的副產物或殘留未反應的反應物，或從制造裝置之表面或從用于運輸、儲存或反應之容器設備、反應容器等掙脫或萃取之外來物質。因此，減少或移除此等用于高度精密及超精細半導體電子電路之化學液體中的不溶性及可溶性污染物，是生產無缺陷ICs的基本保證。

在這方面，為形成制作超精細和極精密半導體電子電路時必不可少的高純度化學液體，大幅地改善及嚴格地控制化學液體制程及系統的標準及質量是勢在必行的。

發明內容

據此，為形成高精度集成電路，對超純化學液體之要求及此等液體之質量改善及控制變得非常重要。針對質量改善及控制的具體關鍵因素包括：液體及晶圓上金屬的減少、液體或晶圓上粒子數的減少、晶圓上瑕疵的減少及有機污染物的減少。全部此等關鍵因素均顯示會受到純化系統之必要準備及純化過程之適當設計的影響。

鑒于以上，本公開特別提供一種純化系統及一種使用該純化系統來純化溶劑(如，有機溶劑)之方法，供用于制備用于半導體制程之目標溶劑，其中產生了超純的溶劑，該溶劑中之微粒數量及金屬雜質數量控制在預定范圍內且沒有產生或引入未知及不想要的物質。因此，抑制了殘留物和/或粒子缺陷之發生并改善了半導體晶圓之產率。

一方面，本公開之特征在于一種純化有機溶劑的方法，其包括使有機溶劑通過純化系統中的第一過濾器至包裝站，以獲得純化的有機溶劑。所述第一過濾器包括過濾器外殼及在所述過濾器外殼內的至少一個過濾介質，且所述至少一個過濾介質具有至多約5nm的平均孔徑。所述純化系統包括所述第一過濾器、所述包裝站及與所述第一過濾器及所述包裝站流體連通的導管，且所述導管或所述過濾器外殼的內表面包括氟聚合物。

另一方面，本公開之特征在于一種純化有機溶劑的方法，其包括使有機溶劑通過第一過濾器及第二過濾器，以獲得純化的有機溶劑。所述第一過濾器包括至少一個平均孔徑至多約5nm且包含聚酰胺的過濾介質，且所述第二過濾器包括至少一個平均孔徑至多約5nm且包含氟聚合物的過濾介質。

另一方面，本公開之特征在于一種系統，其包括(1)第一過濾器，包括過濾器外殼及在所述過濾器外殼內的至少一個過濾介質，且所述至少一個過濾介質具有至多約5nm的平均孔徑；(2)包裝站；及(3)與所述第一過濾器及所述包裝站流體連通的導管。所述過濾器外殼及所述導管的內表面包括氟聚合物。