KR20150066465A - 시일 처리된 필터 - Google Patents

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KR20150066465A
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타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
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Abstract

구체예에 따르면, 필터막은 공정 유체를 여과시키는 필터막을 사용하기 전에 시일링재로 시일링된다. 시일링재는 플루오르계 중합체 또는 가교결합기를 갖는 중합체이다. 일단 시일링재가 필터막과 접촉되도록 배치되면, 물리적 또는 화학적 공정을 사용하여 가교결합 반응이 개시되어 시일링재 내에서 시일링재가 가교결합되고 필터막이 시일링될 수 있고, 이에 의해 공정 유체로부터 필터막을 분리시키고, 공정 유체 내로 필터막의 침출을 감소시키거나 또는 제거하게 된다.

Description

시일 처리된 필터{FILTER WITH SEAL TREATMENT}
본 출원은 "필터 및 이의 사용 방법"을 명칭으로 하는 미국 가출원 번호 제61/913,000호(2013년 12월 6일 출원)를 우선권으로 주장하며, 이 출원은 본원에 참고 인용된다.
반도체 제조 공정에서, 내부에 형성된 장치, 예컨대 트랜지스터, 레지스터, 커패시터, 인덕터 등을 갖는 반도체 칩이 제조될 수 있다. 반도체 칩의 제조는 포토리소그래피, 이온 주입, 도핑, 어닐링, 패키징 등의 조합을 포함할 수 있는 다수의 가공 단계들을 수반할 수 있다. 상기 공정들에서 물, 유전체, 중합체, 포토레지스트, 화학적 에칭제, 산 등을 포함하는 많은 유형의 유체들이 사용될 수 있다. 상기 유체들은 여과되고 반도체 제조 동안 유체들을 사용하는 제조 장비에 도입된다.
본 발명의 측면은 첨부된 도면과 읽었을 때 하기 상세한 설명으로 가장 잘 이해된다. 업계의 표준 관행에 따르면, 다양한 특징부들은 일정한 비율로 그려진 것이 아님을 유념한다. 사실상, 다양한 특징부들의 치수는 논의의 명확성을 위해 임의로 증가되거나 감소될 수 있다.
도 1a 내지 1b에는 일부 구체예에 따른 필터막을 갖는 필터가 도시된다;
도 2에는 일부 구체예에 따른 시일재의 배치가 도시된다;
도 3에는 일부 구체예에 따른 가교결합성 중합체인 시일재의 구체예가 도시된다;
도 4에는 일부 구체예에 따른 포토레지스트 중합체 수지를 이용하는 시일재의 구체예가 도시된다;
도 5에는 일부 구체예에 따른 바닥부 반사방지 코팅 중합체 수지를 이용하는 시일재의 구체예가 도시된다;
도 6a 내지 6b에는 일부 구체예에 따른 부유 가교결합성 시일재의 구체예가 도시된다;
도 7에는 일부 구체예에 따른 시일을 형성하기 위한 시일재에 적용된 처리가 도시된다;
도 8에는 일부 구체예에 따른 시일의 세정이 도시된다;
도 9에는 일부 구체예에 따른 공정 액체를 여과시키는 필터의 사용이 도시된다;
도 10에는 일부 구체예에 따른 필터의 처리 공정의 순서도가 도시된다.
하기 본 발명은 제공된 청구 대상의 상이한 특징부를 실시하기 위한 다수의 상이한 구체예, 또는 실시예를 제공한다. 부품 및 배열의 특정예가 본 발명을 간략화하기 위해 하기 기술된다. 이는 물론 단지 예시이며 제한하려는 의도가 아니다. 예를 들면, 하기 설명에서 제2 특징부 위에 또는 상에 제1 특징부의 형성은 제1 및 제2 특징부가 직접 접촉하여 형성되는 구체예를 포함할 수 있거나, 또한 추가의 특징부가 제1 및 제2 특징부 사이에 형성될 수 있어서, 제1 및 제2 특징부가 직접 접촉되지 않을 수 있는 구체예를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 본 발명은 다양한 예시에서 도면 번호 및/또는 기호를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 단순성 및 명확성의 목적을 위한 것이며 그 자체로 논의되는 다양한 구체예 및/또는 구성 사이의 관계를 좌우하지 않는다.
이하, 도 1a에 따르면, 필터(100)가 도시되어 있다. 구체예에서, 필터(100)는 필터 용기(basin)(101), 필터 캡(103), 및 필터막(105)을 포함할 수 있다. 필터 용기(101)는 공정 액체(102)(예, 네거티브 톤 현상제)와 필터막(105)을 접촉시키기에 적당할 수 있는 임의의 원하는 형상일 수 있다. 도 1a에 도시된 구체예에서, 필터 용기(101)는 원통형 측벽 및 바닥부를 갖는다. 하지만, 필터 용기(101)는 원통형 형상으로 한정되지 않으며, 임의의 다른 적당한 형상, 예컨대 중공 사각 튜브, 팔각 형상 등이 대안적으로 이용될 수 있다. 더하여, 필터 용기(101)는 다양한 공정 재료에 불활성인 재료로 제조된 하우징(107)으로 둘러싸일 수 있다. 따라서, 하우징(107)이 공정에 수반되는 화학적 성질 및 압력을 견딜 수 있는 임의의 적당한 재료일 수 있지만, 구체예에서 하우징(107)은 강철, 스테인레스 강, 니켈, 알루미늄, 이의 합금, 이의 조합 등일 수 있다.
필터 용기(101)는 또한 필터 용기(101)를 둘러싸는 필터 캡(103)을 가질 수도 있다. 필터 캡(103)은, 예를 들어 시일, 예컨대 오-링(o-ring), 개스킷, 또는 다른 시일란트를 이용하여 하우징(107)에 부착되어 동시에 하우징(107)의 내부에서 필터 용기(101)에 접근하기 위해 필터 캡(103)을 제거하는 동안 필터 용기(101)로부터의 누출을 방지할 수 있다. 대안적으로, 필터 캡(103)은 용접, 접합, 또는 접착에 의해 필터 캡(103)이 하우징(107)에 부착되어 밀폐 시일을 형성하고 어떠한 누출도 방지할 수 있다.
유입구(109) 및 유출구(111)는 필터 용기(101)에의 접근을 제공하여 각각 공정 액체(102)(예, 네거티브 톤 현상제)를 수용하고 여과된 공정 액체(102)를 유출할 수 있다. 유입구(109) 및 유출구(111)는 (도 1a에 도시된 바와 같이) 필터 용기(101)의 필터 캡(103)에 형성될 수 있거나 또는 대안적으로 필터 용기(101)의 측벽을 관통하여 형성될 수 있다. 구체예에서, 유입구(109) 및 유출구(111)에는 또한 다양한 밸브 및 이음쇠(fittings)(명료성을 위해 제시하지 않음)를 포함하여 필터 용기(101)의 제거 및 교체를 용이하게 할 수 있다.
필터 캡(103)은 또한 제1 배기구(116)를 포함할 수도 있다. 제1 배기구(116)는 필터(100)의 유지 동안 또는 그 외에 비상 상황 동안 발생할 수 있는 공정 기체를 제어가능하게 배출하는 데 사용되어 필터(100)에서 누적될 수 있는 압력을 제어가능하게 완화시킬 수 있다. 제1 배기구(116)는 또한 다양한 밸브 및 이음쇠(명료성을 위해 제시하지 않음)를 포함하여 제1 배기구(116)의 설치 또는 조작을 용이하게 할 수 있다.
도 1b에는 유입구(109)를 통해, 필터막(105)을 통해 필터 용기(101) 내부로, 그리고 유출구(111)를 통해 필터 용기(101) 외부로 이송되는 공정 액체(102)를 여과시키는 데 사용될 수 있는 더욱 상세한 필터막(105)의 클로즈업 섹션(쇄선(120)에 의해 도 1a에 도시됨)이 도시된다. 구체예에서, 필터막(105)은 유입구(109)와 유출구(111) 사이에 위치하여 공정 액체(102)가 필터 용기(101)를 나오기 전에 필터막(105)을 통과해야 한다.
도 1b에는 투과도에 의해 더욱 상세한 (여전히 일정한 비율은 아니지만) 도 1a의 쇄선 박스(120)에 의해 둘러싸인 필터막(105)의 일부가 도시되어 있다. 확인할 수 있는 바와 같이, 필터막(105)은 공정 액체(102)가 필터막(105)을 통해 흐르도록 하는 일련의 기공(115)을 가진 필터재(119)를 포함한다. 기공(115)은 여과기로서 작용하고 필터막(105)을 통과시킴으로써 기공(115)보다 크기가 큰 입자 및 다른 불순물을 방지한다. 이러한 불순물의 제거는, 반도체 소자의 실질적 제조에 사용하기 위해 일단 공정 액체(102)가 필터(100)를 나왔을 때 불순물이 추가 가공을 방해하는 것을 방지한다.
따라서, 기공(115)의 크기는 필터(100)가 배치되는 재료 및 공정에 적어도 부분적으로 의존한다. 특정한 예로서, 기공(115)의 크기는 또한 다른 요인들, 예컨대 필터(100)를 통해 경험할 수 있는 압력 강하 등을 고려하면서 제거하고자 하는 불순물의 크기에 적어도 부분적으로 의존한다. 하지만, 공정 액체(102)가 포토레지스트 현상 공정의 네거티브 톤 현상제인 구체예에서, 기공(115)은 약 1 nm∼약 50 nm, 예컨대 약 10 nm의 크기를 가질 수 있다.
필터막(105)은 여과된 공정 액체(102)가 필터막(105)을 통과함에 따라 화학적 반응에 의해 유의적으로 변화하지 않도록 여과된 공정 액체(102)에 화학적으로 불활성인 필터재(119)로 제조될 수 있다. 구체예에서, 필터재(119)는 반복되는 화학적 구조가 하기 제시된 구조인 비극성 중합체, 예컨대 폴리에틸렌(UPE)을 포함할 수 있다:
Figure pat00001
비극성 중합체, 예컨대 UPE를 사용함으로써, 특정 크기의 불순물을 제거하는 필터재(119)의 능력은 기공(115) 크기에 의해 물리적으로 조절될 수 있다.
그러나, 필터재(119)가 공정 액체(102)와 유의적으로 반응하지 않을 수 있지만, 필터재(119)의 일부는 여전히 공정 액체(102)에 침출될 수 있다. 단지 일례로서, 필터막(105)이 UPE이고 공정 액체(102)가 유기 용매, 예컨대 네거티브 톤 현상제인 구체예에서, 필터막(105)으로부터의 소중합체 및 다른 유기 불순물은 공정 액체(102)가 소중합체 및 다른 유기 불순물을 흡수할 수 있는 경우 공정 액체(102)에 침출될 수 있다. 이러한 흡수는 필터막(105)으로부터 재료를 제거하고, 예를 들어 필터(100)로부터 공정 액체(102)(예, 네거티브 톤 현상제)를 사용하여 현상된 포토레지스트(도 1a에 개별적으로 도시하지 않음) 상에 침착시킴으로써, 제조 라인에서 추가로 이를 재침착시킬 수 있다.
도 2에는 필터막(105)으로부터 재료의 침출이 감소되거나 제거될 수 있는 일 구체예가 도시된다. 일 구체예에서, 시일(703)(도 2에는 도시되지 않았지만 도 7에서 하기 도시 및 논의됨)은 후속 도입되는 공정 액체(102)로부터 필터재(119)(예, UPE)를 시일링하고 분리하는 데 사용될 수 있다. 필터재(119) 상에 시일(703)을 배치함으로써, 시일(703)은 필터재(119)에 시일링되고 배리어로서 작용하여 공정 액체(102)에 필터막(105)의 침출을 방지할 수 있다. 따라서, 시일(703)은 제조 공정에서 침출되고 추가로 재침착되는 필터막(105)으로부터의 재료를 감소시키거나 제거할 수 있다.
추가적으로, 도 2가 시일(703)을 형성하는 초기 단계로서 필터막(105)에의 시일재(201)의 도입을 도시하지만, 이것은 예시적 구체예이며 구체예로 제한하고자 하는 것은 아니다. 오히려, 시일재(201)는 후속 도입되는 공정 액체(102)와 접촉하거나 또는 접촉하지 않을 수 있는 모든 필터 부품에 도입될 수 있다. 예를 들면, 시일(703)은 필터 용기(101), 필터 캡(103), 유입구(109) 및 유출구(111), 또한 필터(100) 내 임의의 다른 부품들을 시일링하는 데 사용될 수 있다. 모든 그러한 부품들은 전부 구체예 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
시일(703)은 시일재(201)를 필터막(105) 내 필터재(119)에 초기에 도입함으로써 배치된다. 특히, 시일재(201)는 액체 형태로 도입되어 시일재(201)는 필터막(105)의 기공(115) 표면 상에 코팅되고 또한 필터재(119) 내로 침투될 수 있다(도 2에 개별적으로 도시하지 않음). 일단 시일재(201)가 필터재(119) 표면 상에 코팅되면, 처리(701)(도 2에는 도시되지 않았지만 도 7에서 하기 도시 및 논의됨)는 시일재(201)로부터 시일(703)을 형성하는 데 이용할 수 있다.
구체예에서, 시일재(201)는 처리(701)가 적용되었을 때 다른 중합체 또는 분자와 가교결합할 수 있는 중합체 또는 분자이다. 가교결합 가능 재료, 예컨대 가교결합제를 사용한 후 중합체 또는 분자가 가교결합되도록 이를 처리함으로써, 시일재(201)는 필터막(105) 내 필터재(119) 및 기공(115)에 도입된 후 처리되어 시일(703)을 형성할 수 있다. 추가적으로, 일부 구체예에서, 시일재(201)는 중합체 또는 분자 내 플루오르 함유 기를 포함하고 필터막(119) 재료와 혼합된다. 처리(예, 가열) 후, 플루오르 함유 분자는 필터막(105) 표면으로 부유하고 필터막(105)의 표면은 시일재(201)로 커버되어 필터막(105) 표면의 표면 장력이 약 30 dyne/cm∼약 70 dyne/cm이다.
일례로서, 시일재(201)가 중합체에서 플루오르 기를 포함하는 구체예에서, 시일재(201)는 하기 구조 중 하나를 가질 수 있다:
Figure pat00002
도 3에는 오히려 하기 기술된 구조를 단독으로 포함하는 중합체 또는 분자의 시일재(201)가, 탄화수소 골격(301) 및 탄화수소 골격(301)에 결합된 가교결합기(303)를 포함하는 분자 또는 중합체 부분일 수 있는 구체예가 도시된다. 구체예에서, 가교결합성 작용성 기(303)는, 가교결합성 단량체의 다른 것 상의 다른 가교결합성 작용성 기(303)와 반응하여 결합하거나 또는 그 외에 가교결합성 중합체 자체의 다른 것과 직접 반응하여 결합함으로써 필터막(105)을 위한 시일(703)을 형성하는 히드록실 기 또는 아민 작용성 기를 포함한다.
특정 구체예에서, 가교결합성 작용성 기(303)는 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00003
하지만, 당업자가 인지하는 바와 같이, 상기 기술된 가교결합성 단량체 및 가교결합성 작용성 기(303)는 예시로 간주되며 제한하고자 하는 것이 아니다. 오히려, 임의의 적당한 가교결합성 단량체 또는 가교결합성 작용성 기(303)가 이용될 수 있고, 모든 그러한 중합체 및 작용성 기는 전부 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
도 4에는 가교결합성 중합체가, 예를 들어 포토레지스트 중합체 수지인 시일재(201)의 또다른 구체예가 도시되며, 여기서 도 4의 R은 에칭 선택성을 돕기 위해 수소, 아크릴레이트, 또는 메타크릴레이트를 포함한다. 구체예에서, 포토레지스트 중합체 수지는 하나 이상의 보호기(예, 산 불안정성 기)를 함유하는 탄화수소 구조(예, 지환족 탄화수소 구조)를 포함할 수 있다. 구체예에서, 탄화수소 구조는 포토레지스트 중합체 수지의 골격을 형성하는 반복 단위를 포함한다. 이러한 반복 단위는 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 크로톤산 에스테르, 비닐 에스테르, 말레산 디에스테르, 푸마르산 디에스테르, 이타콘산 디에스테르, (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, 스티렌, 비닐 에테르, 이의 조합 등을 포함할 수 있다. 도 4에서, R9는 메틸 기, 에틸 기 또는 수소일 수 있다.
탄화수소 구조의 반복 단위에 이용될 수 있는 특정 구조는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아세톡시에틸 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트, 2-(2-메톡시에톡시)에틸 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 2-알킬-2-아다만틸 (메타)아크릴레이트 또는 디알킬(1-아다만틸)메틸 (메타)아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-프로필 메타크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, n-헥실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 아세톡시에틸 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-메톡시에틸 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, 2-(2-메톡시에톡시)에틸 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 3-아세톡시-2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 3-클로로아세톡시-2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 부틸 크로톤에이트, 헥실 크로톤에이트 등을 포함한다. 비닐 에스테르의 예는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부틸레이트, 비닐 메톡시아세테이트, 비닐 벤조에이트, 디메틸 말레에이트, 디에틸 말레에이트, 디부틸 말레에이트, 디메틸 푸마레이트, 디에틸 푸마레이트, 디부틸 푸마레이트, 디메틸 이타콘에이트, 디에틸 이타콘에이트, 디부틸 이타콘에이트, 아크릴아미드, 메틸 아크릴아미드, 에틸 아크릴아미드, 프로필 아크릴아미드, n-부틸 아크릴아미드, tert-부틸 아크릴아미드, 시클로헥실 아크릴아미드, 2-메톡시에틸 아크릴아미드, 디메틸 아크릴아미드, 디에틸 아크릴아미드, 페닐 아크릴아미드, 벤질 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 메틸 메타크릴아미드, 에틸 메타크릴아미드, 프로필 메타크릴아미드, n-부틸 메타크릴아미드, tert-부틸 메타크릴아미드, 시클로헥실 메타크릴아미드, 2-메톡시에틸 메타크릴아미드, 디메틸 메타크릴아미드, 디에틸 메타크릴아미드, 페닐 메타크릴아미드, 벤질 메타크릴아미드, 메틸 비닐 에테르, 부틸 비닐 에테르, 헥실 비닐 에테르, 메톡시에틸 비닐 에테르, 디메틸아미노에틸 비닐 에테르 등을 포함한다. 스티렌의 예는 스티렌, 메틸 스티렌, 디메틸 스티렌, 트리메틸 스티렌, 에틸 스티렌, 이소프로필 스티렌, 부틸 스티렌, 메톡시 스티렌, 부톡시 스티렌, 아세톡시 스티렌, 클로로 스티렌, 디클로로 스티렌, 브로모 스티렌, 비닐 메틸 벤조에이트, α-메틸 스티렌, 말레이미드, 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 비닐카르바졸, 이의 조합 등을 포함한다.
구체예에서, 탄화수소 구조의 반복 단위는 또한 여기에 치환되는 단환식 또는 다환식 탄화수소 구조를 가질 수 있거나, 또는 그 외에 단환식 또는 다환식 탄화수소 구조는 지환족 탄화수소 구조를 형성하기 위한 반복 단위일 수 있다. 사용될 수 있는 단환식 구조의 특정예는 비시클로알칸, 트리시클로알칸, 테트라시클로알칸, 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 포함한다. 사용될 수 있는 다환식 구조의 특정예는 아다만틴, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시코도데칸 등을 포함한다.
포토레지스트 중합체 수지 내 반복 단위 중 하나는 보호기(401)를 갖는다. 다르게는, 이탈기 또는 산 불안정성 기로도 공지된 보호기(401)는, 탄화수소 구조에 결합된다. 구체예에서, 보호기(401)는 카르복실산 기, 플루오르화된 알콜 기, 페놀 알콜 기, 설폰 기, 설폰아미드 기, 설포닐이미도 기, (알킬설포닐)(알킬카르보닐)메틸렌 기, (알킬설포닐)(알킬-카르보닐)이미도 기, 비스(알킬카르보닐)메틸렌 기, 비스(알킬카르보닐)이미도 기, 비스(알킬실포닐)메틸렌 기, 비스(알킬설포닐)이미도 기, 트리스(알킬카르보닐 메틸렌 기, 트리스(알킬설포닐)메틸렌 기, 이의 조합 등일 수 있다. 플루오르화된 알콜 기에 이용될 수 있는 특정 기는 플루오르화된 히드록시알킬 기, 예컨대 헥사플루오로이소프로판올 기를 포함한다. 카르복실산 기에 이용될 수 있는 특정 기는 아크릴산 기, 메타크릴산 기 등을 포함한다.
포토레지스트 중합체 수지 내 반복 단위 중 또다른 하나는 반복 단위에 결합된 가교결합기(402)를 가질 수 있다. 구체예에서, 가교결합기(402)는 도 3과 관련하여 상기 기술된 가교결합기(303)일 수 있고, 가교결합기는 포토레지스트 중합체 수지의 탄화수소 골격에 결합될 수 있다. 하지만, 임의의 적당한 가교결합기는 대안적으로 이용될 수 있고, 모든 그러한 가교결합기는 전부 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
대안적으로, 가교결합성 단량체, 예컨대 플루오르 함유 기와 관련하여 상기 기술된 가교결합성 단량체는, 포토레지스트 중합체 수지에서 이용될 수 있다. 이러한 구체예에서, 가교결합성 단량체는 탄화수소 골격을 구성하는 또다른 단량체로서 포토레지스트 중합체 수지에 첨가된다. 하지만, 임의의 적당한 가교결합성 단량체가 대안적으로 이용될 수 있다.
추가적으로, 포토레지스트 중합체 수지는 또한 중합가능성 수지의 다양한 특성을 향상시키도록 돕는 탄화수소 구조에 결합되는 다른 기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 포토레지스트 중합체 수지의 친수성을 조정하고 이의 용해성을 향상시키기 위해 제1 락톤 기(403)를 탄화수소 구조에 포함한다. 구체에에서, 제1 락톤 기(403)는 1원 내지 7원 고리를 포함할 수 있지만, 임의의 적당한 락톤 구조가 대안적으로 제1 락톤 기(403)에 사용될 수 있다.
구체예에서, 보호기(401)는 포토레지스트 중합체 수지 내 로딩(loading)이 약 20%∼약 60%, 예컨대 약 45%일 수 있다. 또한, 제1 락톤 기(403)는 포토레지스트 중합체 수지 내 로딩이 약 20%∼약 60%, 예컨대 약 45%일 수 있고, 가교결합기(303)를 갖는 단량체는 로딩이 약 1%∼약 20%, 예컨대 약 10%일 수 있다. 하지만, 이러한 설명은 포토레지스트 중합체 수지의 다양한 단량체 사이에 임의의 적당한 로딩이 사용될 수 있는 바와 같이 예시로 간주되며, 모든 그러한 로딩은 전부 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
또다른 구체예에서, 시일재(201)는 부유 가교결합성 재료일 수 있다. 이 구체예에서, 시일재(201)는 필터재(119)보다 낮은 표면 장력을 갖고, 이에 따라 처리(701)가 적용되기 전 그리고 적용된 후 필터막(105)의 표면으로 "부유"한다.
구체예에서, 부유 가교결합성 재료는 포토레지스트 중합체 수지에 의한 것과 같은 이전 구체예와 유사할 수 있다. 하지만, 이러한 구체예에서, 가교결합기(303)는 포토레지스트 중합체 수지의 표면 장력을 변형시키고 필터막(105) 표면으로 "부유"하도록 하는 부유 가교결합기이다. 구체예에서, 부유 가교결합기는 가교결합성 작용성 기(303)와 관련하여 상기 기술되지만, 가교결합성 작용성 기(303)에 결합되는 플루오르 원자를 갖는 임의의 가교결합기를 포함할 수 있다.
예를 들면, 플루오르 원자를 포함하는 부유 가교결합기는 하기 구조 중 하나를 가질 수 있다:
Figure pat00004
상기 식에서, X는 가교결합성 작용성 기(303)이고 R1은 C2∼C30 알킬 기, 시클로알킬 기, 히드록실알킬 기, 알콕시 기, 알콕실 알킬 기, 아세틸 기, 아세틸알킬 기, 카르복실 기, 알킬 카르복실 기, 시클로알킬 카르복실 기, C2∼C30 포화 또는 불포화된 탄화수소 고리 또는 쇄, 고리, 또는 3-D 구조(예, 아다만틸)일 수 있는 C2-C30 복소환 기를 갖는 벌크 단위이다.
대안적인 구체예에서, 부유 가교결합기는 플루오르 원자를 포함하지 않는 부유 가교결합기일 수 있다. 예를 들면, 일부 구체예에서, 부유 가교결합기는 하기 구조 중 하나를 가질 수 있다:
Figure pat00005
도 4와 관련하여 기술된 포토레지스트 중합체 수지를 이용함으로써, 가교결합되는 처리는 필터막(105) 상의 코팅의 안정성을 향상시키도록 도울 수 있다. 추가적으로, 그러한 코팅은 필터(100) 내 기공의 크기를 수축시키도록 도울뿐 아니라, 또한 포토레지스트 용액에 대한 필터(100) 친화력을 향상시키고, 입자 및 겔 및 필터막(105) 사이의 접착력을 증가시킨다.
도 5에는 시일재(201)가 아닌 경우 (촉매 및 외부 가교결합제와 함께) 사용될 수 있는 중합체, 예컨대 포토레지스트(PR) 중합체 수지(500)를 포함할 수 있는 또다른 구체예가 도시된다. 구체예에서, PR 중합체 수지(500)는 다수의 반복 단위, 예컨대 (표면 에너지 변형 기(502)를 갖는) 표면 에너지 변형 단량체(501), (제2 락톤 기(504)를 갖는) 락톤 단량체(503), 및 (가교결합기(506)를 갖는) 가교결합성 단량체(505)를 포함한다. 표면 에너지 변형 단량체(501)는 필터재(119)의 표면 에너지에 PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지를 시도 및 대응하는 데 이용된다. 표면 에너지를 대응시킴으로써, PR 중합체 수지(500)는 필터재(119) 주변의 갭을 보다 우수하게 충전할 수 있다.
일 구체예에서, 표면 에너지 변형 단량체(501)는 PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지를 증가시키는 데 사용될 수 있다. 상기 구체예에서, PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지를 상승시키기 위해, 표면 에너지 변형 단량체(501) 내 표면 에너지 변형 기(502)가 히드록실 기, 카르복실 기, 아민 기, 또는 아미드 기 중 하나 이상을 포함한다. 표면 에너지 변형 단량체(501)는 또한 C2∼C30 알킬 기, 시클로알킬 기, 히드록실알킬 기, 알콕시 기, 알콕실 알킬 기, 아세틸 기, 아세틸알킬 기, 카르복실 기, 알킬 카르복실 기, 시클로알킬 카르복실 기, C2∼C30 포화 또는 불포화된 탄화수소 고리 또는 쇄, 고리, 또는 3-D 구조(예, 아다만틸)일 수 있는 C2-C30 복소환 기를 갖는 벌크 단위일 수 있다.
특정 구체예에서, 표면 에너지 변형 단량체(501)는 아크릴산 단량체, 메타크릴산 단량체, 히드로스티렌 단량체, 또는 2-히드록시에틸 아크릴레이트에서 유도된 단량체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 표면 에너지 변형 기(502)가 히드로스티렌 단량체인 구체예에서, 표면 에너지 변형 단량체(501)는 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00006
표면 에너지 변형 단량체(501)가 아크릴산 단량체인 구체예에서, 표면 에너지 변형 단량체(501)는 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00007
표면 에너지 변형 기(502)가 2-히드록시에틸 아크릴레이트에서 유도된 단량체인 구체예에서, 표면 에너지 변형 단량체(501)는 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00008
하지만, 당업자가 인지하는 바와 같이, PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지를 상승시키는 것으로 기술되는 정확한 구조 및 예시는 예시로 간주되며 제한하고자 하는 것이 아니다. 오히려, PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지를 상승시키는 임의의 적당한 단량체 내 임의의 적당한 작용성 기가 대안적으로 이용될 수 있다. 이는 모두 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 전부 간주된다.
대안적으로, 표면 에너지 변형 단량체(501)는 PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지를 감소시키는 데 사용될 수 있다. 상기 구체예에서, PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지를 감소시키기 위해, 표면 에너지 변형 단량체(501) 내 표면 에너지 변형 기(502)는 알킬 기, 플루오로 기, 또는 벤질 기 중 하나 이상을 포함한다. 특정 구체예에서, 표면 에너지 변형 기(502)는 선형, 분지형, 또는 환형 알킬 또는 플루오로 작용성 기를 포함할 수 있다.
특정 구체예에서, 표면 에너지 변형 단량체(501)는 하기와 같은 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00009
상기 식에서, R2 및 R3 기는 총괄하여 표면 에너지 변형 기(502)를 형성하고 R2는 탄화수소에 결합된 수소를 갖는 알킬 기이고 R2는 선형, 분지형 또는 환형 구조를 가질 수 있다. R2 내 알킬 기는 또한 예를 들어 질소 또는 산소 원자를 함유하는 헤테로 원자를 포함할 수 있다. 하지만, 이 구체예에서, R3은 알킬, 플루오로, 또는 벤질 기 중 하나 이상을 함유할 수 있고, 선형, 분지형 또는 환형 알킬 또는 플루오로 기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 구체예에서, 표면 에너지 변형 단량체(501)를 갖는 PR 중합체 수지(500)는 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00010
표면 에너지 변형 단량체(501)를 이용함으로써, PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지는 필터재(119)의 표면 에너지와 더욱 밀접하게 유사하도록 변형될 수 있다. 표면 에너지를 조정함으로써, PR 중합체 수지(500)는 보다 우수하게 필터재(119) 내 갭을 충전할 수 있다. 예를 들면, 구체예에서, PR 중합체 수지(500)의 표면 에너지는 필터재(119) 30∼70 dyne/cm 주변의 대략 표면 에너지에 이를 수 있다.
구체예에서, 락톤 단량체(503)는 제2 락톤 기(504)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 락톤 기(504)는 탄화수소 구조에 첨가되어 PR 중합체 수지(500)의 친수성을 조정하고 이의 용해성을 향상시킬 수 있다. 구체예에서, 제2 락톤 기(504)는 5원 내지 7원 고리를 포함할 수 있지만, 임의의 적당한 락톤 구조가 대안적으로 제2 락톤 기(504)에 사용될 수 있다.
가교결합성 단량체(505)는 PR 중합체 수지(500) 내 다른 중합체와 단량체를 가교결합시켜 PR 중합체 수지(500)의 용해성을 변형시키는 데 사용될 수 있고, 경우에 따라 산 불안정성 기를 가질 수 있다. 특정 구체예에서, 가교결합성 단량체(505)는 또한 예를 들어 가교결합기(506), 예컨대 히드록실 기, 카르복실산 기, 카르복실산 에스테르 기, 에폭시 기, 우레탄 기, 아미드 기, 글리시딜 에테르 기, 알킬 옥시드 기, 알켄 기, 알킨 기, 트리아진 기, 이의 조합 등을 포함하는 탄화수소 쇄를 포함할 수 있다. 이용될 수 있는 가교결합성 단량체(505)의 특정예는 폴리히드록시스티렌, 폴리(히드록시나프탈렌), 폴리(메타)크릴레이트, 폴리아릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 알키드 수지(지방족 폴리에스테르), 폴리(히드록시스티렌-메틸메타크릴레이트), 하기 단량체 중 하나 이상의 중합에 의해 수득된 단독중합체 및/또는 공중합체: 스티렌, 히드록시스티렌, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 폴리(히드록시스티렌-스티렌-메타크릴레이트), 폴리(히드록시스티렌-스티렌-메타크릴레이트), 폴리(4-히드록시스티렌), 및 폴리(피로멜리트 이무수물-에틸렌 글리콜-프로필렌 옥시드)를 포함한다.
특정 구체예에서, 가교결합성 단량체(505)는 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00011
상기 식에서, R4는 탄화수소 구조에 결합된 수소를 갖는 알킬 기를 포함하고, 이때 알킬 기는 선형, 분지형 또는 환형 구조를 가질 수 있다. 추가적으로, 알킬 기는 또한 예를 들어 질소 원자 또는 산소 또는 플루오르 원자, 또는 심지어 알킬 플루오리드를 포함하는 헤테로 원자를 포함할 수 있다.
하지만, 이것만이 가교결합기(506)에 이용될 수 있는 것이 아니다. 예를 들면, 가교결합기, 예컨대 카르복실산, 아세토 아세틸 작용성 기, 아민 기, 아세탈 작용성 기, 아크릴아미드 유도체 작용성 기, 또는 알콜 작용성 기가, 대안적으로 이용될 수 있다. 가교결합기(506)가 아크릴아미드 유도체인 특정 구체예에서, 가교결합기(506)는 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00012
대안적으로, 가교결합기(506)가 아세토 아세티알 작용성 기인 구체예에서, 가교결합기(506)는 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pat00013
구체예에서, 상기 가교결합기(506)는 처리 전에 가교결합성 단량체(505)의 일부일 수 있다. 대안적으로, 가교결합기(506)는 PR 중합체 수지에 개별적으로 적용되어 PR 중합체 수지를 가교결합시킬 수 있다.
추가적으로, 임의의 다른 적당한 가교결합기(506), 예컨대 미국 특허 공개 번호 2009/0311624(Horiguchi 등, 명칭 "액체 첨가제를 함유하는 레지스트 하층 필름 형성 조성물"), 미국 특허 공개 번호2007/0207406(Guerrero 등, 명칭 "비닐 에테르 가교결합제를 사용하는 반사방지 코팅", 및 문헌["New Thermal Cross-Linkers Based on Triazene: Cross-Linking of Fluorinated Polyimides and Aromatic Polymers," Lau, Aldrich N.K. and Lanchi P. Vo, Macromolecules 1992, 25, 7294-7299]에 기술된 기(상기 문헌은 모두 본원에 참고 인용됨)가 대안적으로 사용될 수 있다. 모든 그러한 가교결합기(506)는 전부 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
추가적으로, 당업자가 인지한 바와 같이, 중합되어 PR 중합체 수지(500)를 형성할 수 있는 다양한 단량체에 대한 상기 설명은 예시로 간주되며 어떠한 방식으로도 구체예를 한정하려는 것이 아니다. 오히려, 본원에 기술된 단량체의 원하는 기능을 수행하는 임의의 적당한 단량체 또는 단량체 조합이 또한 이용될 수 있다. 모든 그러한 단량체는 전부 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
구체예에서, 표면 에너지 변형 단량체(501)는 PR 중합체 수지(500)의 로딩이 약 20%∼약 60%, 예컨대 약 45%일 수 있다. 또한, 락톤 단량체(503)는 PR 중합체 수지(500) 내 로딩이 약 20%∼약 60%, 예컨대 약 45%(더욱 극성 표면을 야기하는 보다 높은 로딩)일 수 있고, 가교결합성 단량체(505)는 로딩이 약 1%∼약 20%, 예컨대 약 10%일 수 있다. 하지만, 이러한 설명은 PR 중합체 수지(500)의 다양한 단량체들 사이에서 임의의 적당한 로딩이 사용될 수 있는 것과 같이 예시로 간주되며, 모든 그러한 로딩은 전부 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
도 2로 돌아와서, 시일재(201)는, 시일재(201)가 기공(115) 및 필터재(119)에 침투하도록 필터재(119)에 (및/또는 필터(100)의 다른 부품에) 도포될 수 있다. 구체예에서, 시일재(201)는, 필터재(119)가 필터 용기(101) 내에 있는 동안 필터 용기(101) 내로 시일재(201)를 도입함으로써 필터재(119)에 도포될 수 있다. 일단 필터재(119)가 시일재(201)에 의해 습윤되면, 과량의 시일재(201)는 필터 용기(101)로부터 제거되어, 필터막(105) 내 습윤된 필터재(119)를 남겨둘 수 있다.
도 6a 내지 6b에는, 시일재(201)가 부유 가교결합기를 포함하는 구체예에서, 처리(701)가 적용되기 전 필터재(119)가 습윤된 후 일정 시간을 대기할 수 있음이 도시된다. 도 6a를 우선 살펴보면, 도 6a에는 시일재(201)가 필터재(119)를 침투하도록 시일재(201)의 초기 도포가 도시되어 있다. 도 6b에는, 이 구체예에서, 시일재(201)가 도포된 후 약 1초∼약 1시간, 예컨대 약 1분의 시간을 대기할 수 있고, 표면 장력의 차이에 의해 야기되는 시일재(201)가 필터재(119)의 표면으로 "부유"하여, 처리(701)는, 일단 도포되면, 시일재(201)가 필터재(119)의 표면 상에 시일(703)을 형성하게 된다(개별적으로 도 6b에 도시되지 않음)는 것이 도시되어 있다.
도 7에는, 일단 시일재(201)가 필터재(119) 상에 배치되면, 시일재(201)에는, 분자 및 중합체가 가교결합되고, 필터재(119) 및, 예컨대 공정 액체(102) 사이의 배리어를 형성하도록 다양한 분자 및 중합체 사이의 가교결합성 반응을 개시하는 처리(701로 표시된 물결선에 의해 도 7에 나타냄)를 실시되는 것이 도시된다. 구체예에서, 처리(701)는 물리적 처리 또는 화학적 처리일 수 있지만, 가교결합성 반응을 개시하는 임의의 다른 적당한 처리가 대안적으로 이용될 수 있다. 예를 들면, 시일재(201)에 물리적 처리를 실시하는 구체예에서, 처리(701)는 UV 처리일 수 있다. 이러한 구체예에서, 자외선 방사선이 (이미 필터재(119) 상에 위치하는) 시일재(201)에 대해 집중된다. 자외선 방사선이 시일재(201)에 충돌하였을 때, 자외선 방사선은, 예를 들어 시일재(201) 내 가교결합기(303)의 화학적 반응을 개시하고, 상기 가교결합기는 서로 가교결합됨으로써, 필터재(119) 상에 위치한 중합체의 것과 필터재(119) 상의 중합체의 또다른 것이 결합되고 시일(703)을 형성함으로써, 시일재(201) 내 필터막(105)을 시일링한다.
하지만, 상기 기술된 자외선 방사선 처리는 단지 예시로 간주되며 제한하고자 하는 것이 아니다. 오히려, 임의의 적당한 물리적 처리, 예컨대 플라즈마 노출, 이온 주입, 감마 방사선 노출, e-빔 공정, 또는 압력 증가가 가교결합을 개시하는 데 이용될 수 있다. 가교결합 반응을 개시하는 모든 이러한 물리적 처리는 전부 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
대안적으로, 시일재(201)에는 가교결합 반응을 개시하는 화학적 처리를 할 수 있다. 구체예에서, 시일재(201)는 시일재(201)와 자유 라디칼 발생제, 예컨대 O3/H2O 또는 H2O2를 접촉시킴으로써 처리될 수 있다. 상기 자유 라디칼 발생제는 또한 시일재(201) 내에서 화학적 반응을 개시하여 시일재(201)가 가교결합되고 필터막(105) 내 필터재(119)가 시일링되도록 한다. 그러한 구체예에서, 시일재(201)는 자유 라디칼 발생제 용액에 노출되거나 침지됨으로써, 접촉이 가교결합 반응을 개시하게 된다.
하지만, 상기 기술된 자유 라디칼 발생제는 단지 예시로만 간주되며 제한하고자 하는 것이 아니다. 오히려, 가교결합 반응을 개시하는 임의의 적당한 반응물이 사용될 수 있다. 모든 그러한 개시제들은 모두 구체예의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
도 8에는, 일단 가교결합 반응이 수행되고 시일(703)이 생성되면, 과량의 시일재(201)가, 예를 들어 하나 이상의 세정 공정을 사용하여 제거될 수 있다는 것이 도시된다. 구체예에서, 세정 공정은 필터 용기(101) 내부에서 수행될 수 있지만, 세정 공정은 또한, 필요하다면 예를 들어 개별 세정 유닛에서 수행함으로써, 필터 용기(101)의 외부에서 수행될 수도 있다.
구체예에서, 세정 공정은 세정액(801)을 도입하여 필터막(105) 내 필터재(119)로부터 과량의 시일재(201)를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 구체예에서, 세정액(801)은 가열된 용매를 포함할 수 있다. 필터막(105) 및 하우징(107)을 세정하기 위한 용매의 온도를 증가시키는 것은 용해 성능을 향상시킬 수 있다. 일부 구체예에 따르면, 세정액(801)의 온도는 필터막(105) 및 하우징(107)의 세정 동안 약 23℃보다 높게, 가능하게는 약 15℃∼90℃(사용된 용매 유형에 따라 달라짐)로 증가된다. 세정액(801)의 가열은, 예를 들어 저항성 유형의 히터를 갖는 히터 부재(803)를 사용하여 실현될 수 있으며, 여기서 세정액(801)이 히터 부재(803)를 통과할 때 가열된다.
구체예에서, 세정액(801)은 하나 이상의 순차 도입되는 용매를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 구체예에서, 세정액(801)은 낮은 표면 장력을 갖는 제1 용매, 제1 반응물, 제2 용매, 및 린스를 포함한 순차 적용된 4종의 재료를 포함할 수 있다. 구체예에서, 제1 용매는 대략 20 dyne/cm의 낮은 표면 장력을 가질 수 있고, 비제한적 예로서 알칸, 에테르, 에스테르, 케톤, 아민, 및 알콜에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 제1 용매는 옥탄, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA), 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(PGME)를 포함할 수 있다.
추가적으로, 제1 용매는 계면활성제를 내부에 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 계면활성제는 이온성 또는 비이온성 유형의 계면활성제일 수 있다. 예를 들면, 비이온성 계면활성제는 옥타에틸렌 글리콜 모노도데실 에테르, 및/또는 펜타에틸렌 글리콜 모노도데실 에테르를 포함할 수 있다. 이온성 계면활성제는 비제한적 예로서 퍼플루오로옥탄설포네이트, 퍼플루오로노나노에이트, 및 퍼플루오로옥타노에이트를 포함할 수 있다.
대안적으로, 제1 용매는 비극성 용매일 수 있고, 비제한적 예로서 알칸, 방향족, 에테르, 및 알킬 할라이드에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 비극성 용매는 비제한적 예로서 펜탄, 옥탄, 헥산, 시클로헥산, 이소옥탄, 트리메틸펜탄, 헵탄, 톨루엔, 크실렌, 벤젠 등을 포함할 수 있다.
대안적으로, 제1 용매는 극성 용매일 수 있고, 비제한적 예로서 에스테르, 알데히드, 케톤, 및 아민에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 극성 용매는 프로필 에테르, 에틸 에테르, 부틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 아닐린, 시클로헥산온 등을 포함할 수 있다.
반응물은 불순물, 예컨대 비가교결합된 시일재(201)를 제거할 수 있는 반응물일 수 있다. 구체예에서, 반응물은 화학물질, 예커대 HF, HNO3, CH3COOH, NH4OH, HCL, 또는 H2O2일 수 있다. 하지만, 임의의 적당한 반응물이 과량의 시일재(201) 제거를 돕는데 이용될 수 있다.
린스는 수용액일 수 있고 알콜, 아미드, 카르복실산, 및/또는 물에서 선택될 수 있따. 예를 들면, 수용액은 탈이온화된(DI) 물, 에틸렌 글리콜, 메탄올, 디메틸 포름아미드, 이소프로필 알콜, 에탄올, 프로판올, 이소부틸 알콜, 부탄올, 암모늄 히드록시드 등을 포함할 수 있다.
일부 다른 예시적 구체예에서, 세정은 헥산, 이후 아세톤을 사용하여 수행되고, 그리고나서 탈이온수로 마무리된다. 비극성 특성을 갖는 헥산은 비극성 불순물을 용해시키도록 돕고, 이의 낮은 표면 장력은 다공성막이 프라이밍(prime)되도록 돕고, 이는 후속 액체 플러쉬 절차에 유리하다. 카르보닐 기를 갖는 아세톤은 강력한 극성 특성을 갖는다. 따라서, 아세톤은 극성 불순물을 유인하도록 돕는다. 탈이온수는 풍부한 수소 결합 특성을 갖는데, 이는 수소 결합 수용체를 갖는 불순물을 용해시키는 데 우수하다. 이러한 구체예에서, 용매 함량은 필터 용기(101) 부피의 약 10배 내지 약 200배 범위 내에 있을 수 있다.
추가적으로, 메가소닉(megasonic) 세정 공정이 또한 이용될 수 있다. 이러한 구체예에서, 메가소닉 음파(805)는 필터 용기(101) 내에서 세정액(801)에 적용될 수 있다. 메가소닉 음파(805)의 적용은 세정액(801)의 분자와 과량의 시일재(201) 사이의 충돌 가능성을 증가시킨다. 예를 들면, 메가소닉 음파(805)는 약 0.1초∼약 1분의 시간 동안 약 10 W∼약 1000 W의 파워로 적용될 수 있다.
최종적으로, 일단 세정액(801)이 사용되면, 세정액(801)은 제거될 수 있고 필터 용기(101) (또는 필터재(119)를 세정하는 데 사용되는 다른 시스템)가 퍼징될 수 있다. 구체예에서, 퍼징은 청정한 건조 공기(CDA), 공기, 질소(N2), 아르곤, 이의 조합 등을 사용하여 수행될 수 있다. 하지만, 임의의 적당한 퍼징 기체가 대안적으로 이용될 수 있다.
도 9에는, 일단 필터막(105) 내 필터재(119)가 시일(703)로 시일링되면, 필터막(105)은 (예컨대 처리(701) 또는 세정으로 제거된다면) 필터 용기(101) 내에서 대체될 수 있고 네거티브 톤 패턴 내로 포토레지스트를 현상하는 데 사용되는 공정 액체(102), 예컨대 네거티브 톤 현상제를 여과시키는 데 사용될 수 있지만, 임의의 적당한 공정 액체(102)가 대안적으로 이용될 수 있다는 것이 도시된다. 구체예에서, 공정 액체(102)는, 기공(115)의 크기에 따라 공정 액체(102)로부터 불순물을 여과시키는, 필터재(119) 내 기공(115)으로 도입될 수 있다. 하지만, 시일(703)이 제자리에서 공정 액체(102)로부터 필터재(119)를 분리시키기 때문에, 공정 액체(102)는 필터막(105)으로부터 필터재(119)의 일부를 침출시키지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 침출에 의해 야기되는 불순물이 감소되거나 또는 제거될 수 있다.
도 10에는 일부 구체예에 따른 필터를 처리하는 공정의 순서도가 도시된다. 상기 공정에 있어서, 제1 단계(1001)에서 필터재를 갖는 필터막을 제공하고, 제2 단계(1003)에서 코팅재를 필터재에 도입한다. 제3 단계(1005)에서 코팅재 내에서 가교결합 반응을 개시하여 필터재를 시일링한다. 제4 단계(1007)에서 필터재를 세정하고, 제5 단계(1009)에서 필터막을 통해 공정 유체를 여과시킨다.
구체예에 따르면, 필터 용기 및 필터재를 포함하는 필터막을 포함하는 필터가 제공된다. 시일은 필터재를 시일링하고, 여기서 시일은 필터막의 표면 장력을 약 30 dyne/cm 내지 약 70 dyne/cm로 변형시킨다.
또다른 구체예에 따르면, 필터막에 필터재를 제공하고 코팅재를 필터재에 도입하는 것을 포함하는 필터의 시일링 방법이 제공된다. 가교결합 반응은 코팅재 내에서 개시되어 필터재를 시일링한다.
또다른 구체예에 따르면, 공정 액체를 필터막에 통과시키기 전에 필터막을 시일링하는 것을 포함하는 필터의 사용 방법이 제공된다. 필터막의 시일링은 시일링재와 필터막을 접촉시키고 가교결합 반응을 개시하여 시일링재 내 필터재를 시일링하는 것을 추가로 포함한다. 공정 액체는 필터막을 통해 여과되고, 여기서 공정 액체는 시일링재에 의해 필터막으로부터 분리된다.
상기는 당업자가 본 발명의 측면을 보다 더 잘 이해하도록 할 수 있도록 여러가지 구체예의 특징부를 개설하였다. 당업자라면 본원에 소개된 구체예의 동일한 목적을 수행하고/하거나 동일한 장점을 실시하기 위한 다른 공정 및 구조를 고안하거나 변형하기 위한 기초로서 본 발명을 쉽게 사용할 수 있다는 것을 알아야한다. 당업자라면 또한 그러한 등가물 구성물이 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나는 일 없이 다양한 변화, 대체 및 변형을 할 수 있는 것을 구현하여야 한다.

Claims (10)

  1. 필터 용기(basin);
    필터재를 포함하는 필터막; 및
    필터재를 시일링하는 시일로서, 필터막의 표면 장력을 30 dyne/cm 내지 70 dyne/cm로 변형시키는 것인 시일
    을 포함하는 필터.
  2. 제1항에 있어서, 시일은 가교결합기를 갖는 분자 또는 중합체를 포함하는 것인 필터.
  3. 제1항에 있어서, 시일은 포토레지스트 중합체 수지를 포함하는 것인 필터.
  4. 제3항에 있어서, 포토레지스트 중합체 수지는 가교결합기를 추가로 포함하는 것인 필터.
  5. 제4항에 있어서, 가교결합기는 플루오르 원자를 포함하는 것인 필터.
  6. 제4항에 있어서, 포토레지스트 중합체는 락톤 기를 추가로 포함하는 것인 필터.
  7. 제1항에 있어서, 시일은 플루오르계 중합체를 포함하는 것인 필터.
  8. 필터의 시일링 방법으로서,
    필터막에 필터재를 제공하는 단계;
    필터재에 코팅재를 도입하는 단계; 및
    코팅재에서 가교결합 반응을 개시하여 필터재를 시일링하는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 코팅재는 가교결합 반응이 개시되기 전에 필터재의 표면으로 부유하는 것인 방법.
  10. 필터의 사용 방법으로서,
    공정 액체를 필터막에 통과시키기 전에 필터막을 시일링하는 단계로서, 필터막의 시일링은 필터막과 시일링재를 접촉시키는 것; 및 가교결합 반응을 개시하여 시일링재에서 필터막을 시일링하는 것을 추가로 포함하는 것인 단계; 및
    필터막을 통해 공정 액체를 여과시키는 단계로서, 상기 공정 액체는 시일링재에 의해 필터막으로부터 분리되는 것인 단계
    를 포함하는 방법.
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