TW202032694A - 容器以及其製備方法 - Google Patents

Abstract

提供一種容納化學液的原材料的容器及一種製備容器的方法。容器至少包括內壁及內壁的經溶劑處理表面。製備容器的方法包括用水對內壁的表面進行處理及用有機溶劑對內壁的表面進行處理。

Description

容器以及其製備方法

本揭露是有關於一種用於載運、儲存或運輸用於製造半導體裝置等的化學液的原材料的容器；以及一種製備用於載運、儲存或運輸用於製造半導體裝置等的化學液的原材料的容器的方法。

半導體行業在電子組件的積體密度方面已達成了快速改善，所述改善源自組件大小的不斷減小。最終，更多更小的組件能夠被提供成整合至給定區域中。該些改善主要是由於新精度及高解析度處理技術的發展。

在製造高解析度積體電路期間，各種處理液將會接觸裸晶圓或膜塗佈晶圓。舉例而言，製作精細金屬互連通常涉及在利用複合液塗佈基礎材料以形成抗蝕劑膜之前，利用預潤濕液來塗佈基礎材料的程序。包含適當成分及各種添加劑的該些處理液已知作為積體電路（integrated circuit，IC）晶圓的污染的來源。

可推測即使該些化學液（例如晶圓預潤濕液、顯影劑溶液或沖洗液）中混入微量污染物，所得電路圖案亦可能具有缺陷。已知存在非常低量的金屬雜質（低至1.0 ppt）仍會干涉半導體裝置的效能及穩定性。且端視金屬污染物的種類而定，氧化性質可能劣化，會形成不準確的圖案，半導體電路的電性效能會受到損害，此最終會對製造良率產生不利影響。

在製造化學液的各個階段期間，例如金屬雜質、粗顆粒、有機雜質、水分等雜質污染可能會無意地引入化學液中。此類實例包括其中雜質存在於原材料中或源自原材料或化學液的運輸、儲存或反應所使用的容器設備、反應器皿等的情形或者當製造化學液時產生的副產物或剩餘的未反應的反應物。

因此，為形成高精度及超細半導體電子電路，在半導體處理的各個階段中所使用的化學液（例如預潤濕液、抗蝕劑溶液、顯影劑溶液、剝離溶液、沖洗溶液及塗佈溶液等）需要顯著的品質改善，且必須維持嚴格的品質控制以避免在所得電路圖案上引起缺陷。

因此，為形成高精度積體電路，對超純化學液的需求以及對該些液體的品質改善及控制變得至關重要。針對品質改善及控制的具體關鍵參數包括：微量金屬減少、液體顆粒計數減少、晶圓上（on-wafer）缺陷減少、有機污染物減少等。所有該些關鍵參數被顯示為皆受可接觸該些液體的任何設備或器皿的適當設計及必需製備的影響。

有鑑於此，本揭露特別提供一種容納用於半導體製造的化學液的原材料的容器以及一種製備容器的方法，其中生產出高純度化學液，其中所述化學液中不需要的微粒數目以及金屬雜質的量被管理並限制處於預定範圍內。因此，殘留物及/或顆粒缺陷的出現被抑制，且半導體晶圓的良率得到提高。

根據本揭露的一些實施例，容納化學液的原材料的容器包括內壁及與原材料接觸的經溶劑處理表面。

根據某些示例性實施例，內壁是由不銹鋼材料構造或由樹脂材料塗佈。

根據本揭露的一些實施例，製備容器的方法包括：提供具有內壁的容器，所述內壁由不銹鋼材料構造或者由樹脂材料塗佈；用水對內壁的表面進行處理；以及用有機溶劑對內壁的表面進行處理。

根據本揭露的一些實施例，製備用於載運化學液的容器的方法包括：提供具有內壁的容器，所述內壁具有微拋光（microfinish）表面；以及用溶劑對內壁的表面進行處理。

根據本揭露，容器及製備容器的方法被有效地設計及適當地配置，以避免在載運、儲存或運輸化學液的原材料或化學產品期間引入或產生大範圍的有機及無機污染物，因此，可生產適用於半導體製造的超高純度化學液。

結合附圖閱讀以下詳細說明，會最佳地理解本揭露的態樣。注意到，根據本產業中的標準慣例，各種特徵未必按比例繪製。事實上，為清晰論述起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。

以下揭露內容提供用於實施本標的的各種特徵的不同的實施例或實例。以下闡述組件及佈置的具體實例以簡化本揭露。該些僅為實例而不旨在進行限制。舉例而言，當使用用語「溶劑」時，除非另外注明，否則其可指單一溶劑或者二或更多種溶劑的組合。

此外，為易於說明，本文中可能使用例如「位於...之下」、「位於...下方」、「下部的」、「位於...上方」、「上部的」等空間相對性用語來闡述圖中所示一個元件或特徵與另一（其他）元件或特徵的關係。空間相對性用語旨在囊括除圖中所繪示的定向外，裝置在使用或操作中的不同定向。設備可另外定向（旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。

在本揭露中，使用用語「至」所指示的數值範圍意謂包括在用語「至」之前及之後闡述的數值作為下限值及上限值的範圍。

在本揭露中，「ppm」意謂「百萬分率（10^-6 ）」，「ppb」意謂「十億分率（10^-9 ）」，且「ppt」意謂「萬億分率（10^-12 ）」。

在本揭露中，1埃（埃（angstrom））對應於0.1奈米（奈米（nanometer）），且1微米（微米（micron））對應於1000奈米。

>化學液 >

化學液可包括例如預潤濕液、抗蝕劑溶液、顯影劑溶液、塗佈溶液、沖洗液、清潔溶液、剝離溶液等用於半導體製造的處理溶液或用於合成所述處理溶液的化學組分。在本揭露中，化學液包含有機溶劑及預定量的雜質。

> 原材料 >

在經歷純化製程之前，化學液可能含有不期望量的雜質及污染物。在本揭露中，預先純化的化學液在本文中被稱為「原材料」。在由包括至少一個純化單元的化學液製造設備對原材料進行處理之後，移除大量的污染物及雜質，且生產出具有被管理並限制處於預定範圍內的雜質及污染物的化學液。在本揭露的大部分實施例中，原材料可在內部合成或者藉由購自供應商而為商業可得的。

>有機溶劑 >

在本揭露中，化學液包含有機溶劑。有機溶劑的類型不受特別限制，但可應用眾所習知的有機溶劑。化學液中有機溶劑的含量不受特別限制，但包含有機溶劑作為主要組分。具體而言，以化學液的總質量計，有機溶劑的含量等於或大於98質量%。在某些實施例中，以化學液的總質量計，有機溶劑的含量等於或大於99質量%。在其他實施例中，以化學液的總質量計，有機溶劑的含量等於或大於99.5質量%。在另一些其他實施例中，以化學液的總質量計，有機溶劑的含量等於或大於99.8質量%。其上限值不受特別限制，但一般而言其上限值等於或小於99.99質量%。

有機溶劑可單獨使用，或者可以其兩種或更多種的組合形式使用。在其中使用兩種或更多種有機溶劑的組合的情形中，較佳地其總含量處於以上範圍內。

化學液中有機溶劑的含量可使用氣相層析（gas chromatography，GC）裝置來量測。

有機溶劑的沸點不受特別限制。然而，就提高半導體晶片的製造良率而言，有機溶劑的沸點較佳地低於200℃。在本揭露中，沸點意謂在1個大氣壓下的沸點。

有機溶劑不受特別限制。有機溶劑的實例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、異丙醇、正丙醇、2-甲基-1-丙醇、正丁醇、2-丁醇、第三丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、正己醇、環己醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、3-甲基-3-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、2,2-二甲基-3-戊醇、2,3-二甲基-3-戊醇、2,4-二甲基-3-戊醇、4,4-二甲基-2-戊醇、3-乙基-3-庚醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、2-甲基-2-己醇、2-甲基-3-己醇、5-甲基-1-己醇、5-甲基-2-己醇、2-乙基-1-己醇、甲基環己醇、三甲基環己醇、4-甲基-3-庚醇、6-甲基-2-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、2-丙基-1-戊醇、2,6-二甲基-4-庚醇、2-壬醇、3,7-二甲基-3-辛醇、乙二醇、丙二醇、二乙醚、二丙醚、二異丙醚、丁基甲醚、丁基乙醚、丁基丙醚、二丁醚、二異丁醚、第三丁基甲醚、第三丁基乙醚、第三丁基丙醚、二-第三丁醚、二戊醚、二異戊醚、環戊基甲醚、環己基甲醚、溴甲基甲醚、

,

-二氯甲基甲醚、氯甲基乙醚、2-氯乙基甲醚、2-溴乙基甲醚、2,2-二氯乙基甲醚、2-氯乙基乙醚、2-溴乙基乙醚、(±)-1,2-二氯乙基乙醚、2,2,2-三氟乙醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、烯丙基乙醚、烯丙基丙醚、烯丙基丁醚、二烯丙基醚、2-甲氧基丙烯、乙基-1-丙烯基醚、順-1-溴-2-乙氧基乙烯、2-氯乙基乙烯基醚、烯丙基-1,1,2,2-四氟乙醚、辛烷、異辛烷、壬烷、癸烷、甲基環己烷、十氫萘、二甲苯、乙苯、二乙苯、異丙苯、第二丁苯、異丙基甲苯、二戊烯、丙酮酸甲酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、環戊酮、環己酮、乙酸丁酯、γ-丁內酯、乙酸異戊酯、氯仿、二氯甲烷、1,4-二噁烷、己醇、2-庚酮、乙酸異戊酯及四氫呋喃。

在本揭露的某些實施例中，化學液是預潤濕液。預潤濕液的類型不受特別限制。預潤濕液的具體實例包括以下中的至少一者：環戊酮（cyclopentanone，CyPe）、環己酮（cyclohexanone，CyH）、丙二醇單甲醚（propylene glycol monomethyl ether，PGME）、丙二醇單乙醚（propylene glycol monoethyl ether，PGEE）、丙二醇單甲醚乙酸酯（propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA）、丙二醇單丙醚（propylene glycol monopropyl ether，PGPE）、乳酸乙酯（ethyl lactate，EL）。在其他實施例中，化學液可為例如乙酸丁酯等顯影劑溶液或例如4-甲基-2-戊醇（MIBC）等沖洗液。

> 雜質 >

原材料及/或化學液中所含有的雜質包括金屬雜質、顆粒以及例如有機雜質、水分等其他雜質。

> 金屬雜質 >

最常見的金屬雜質包括例如鐵（Fe）、鋁（Al）、鉻（Cr）、鎳（Ni）等金屬以及例如鈉（Na）及鈣（Ca）等離子金屬。端視金屬的類型而定，金屬雜質會使氧化物完整性（oxide integrity）劣化，降低金屬氧化物半導體（Metal Oxide Semiconductor，MOS）閘極堆疊，縮短裝置的壽命等。在由本揭露的化學液製造設備製備的化學液中，以質量計，總微量金屬含量較佳地處於0 ppt至150 ppt的預定範圍內。

在本揭露中，金屬雜質是指以固體形式（金屬單形、含微粒金屬的化合物等）提供的金屬雜質。

在本揭露中，化學液中的總微量金屬是藉由電感耦合電漿質譜分析（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）、使用富士膜（Fujifilm）顯影方法來量測。

> 顆粒 >

在本揭露中，大小為0.03微米或大於0.03微米的計數目標被稱為「顆粒」。液體介質中的「顆粒」數目將藉由光散射型液體中顆粒計數器來進行計數且被稱為液體顆粒計數（liquid particle count，LPC）。

顆粒的實例包括粉塵、污垢、有機固體物質及無機固體物質。顆粒亦可包括膠化金屬原子的雜質。易於膠化的金屬原子的類型不受特別限制，且可包括選自由Na、K、Ca、Fe、Cu、Mg、Mn、Li、Al、Cr、Ni、Zn及Pb組成的群組的至少一個金屬原子。在由本揭露的化學液製造設備製備的化學液中，大小為0.03微米或大於0.03微米的顆粒的總含量較佳地處於每1毫升化學液為100或少於100的預定範圍內。

> 有機雜質 >

有機雜質意指與作為主要組分而被提供於化學液中的有機溶劑不同的化合物，且是指以化學液的總質量計包含含量為5000質量 ppm或小於5000質量 ppm、對應於有機雜質而不對應於有機溶劑的有機物質。

即使在清潔室內的周圍環境空氣中，亦會存在揮發性有機化合物。有機雜質中的一些源自運輸及儲存設備，而一些自開始便存在於原材料中。有機雜質的其他實例包括當合成有機溶劑時產生的副產物及/或未反應的反應物。

化學液中有機雜質的總含量不受特別限制。就提高半導體裝置的製造良率而言，以化學液的總質量計，有機雜質的總含量較佳為0.1質量ppm至5000質量ppm，更佳為1質量ppm至2000質量ppm，進一步較佳為1質量ppm至1000質量ppm，特別較佳為1質量ppm至500質量ppm，且最佳為1質量ppm至100質量ppm。

化學液中有機雜質的含量可使用氣相層析（GC）裝置來量測。

在以下中，本揭露的實施例闡述示例性化學液製造設備及使用所述化學液製造設備製造化學液的方法。化學液製造設備包括至少多個材料處理系統，以使得使用化學液製造設備製備的化學液中不需要的微粒（顆粒）數目以及金屬雜質的量被限制於預定範圍內。因此，殘留物及/或顆粒缺陷的出現被抑制，且半導體晶圓的良率得到提高。

> 水分（水） >

水分對半導體表面的化學條件及物理條件具有失穩（destabilizing）影響。水分可能來自周圍環境空氣或來自濕式製程的殘留物。水分可為化學液中所含有的原材料中不可避免地含有的水，或者可為在製造化學液時不可避免地含有或故意引入的水。

化學液中水的含量不受特別限制。一般而言，以化學液的總質量計，水的含量較佳地等於或小於1.0質量%，更佳地等於或小於0.5質量%。若化學液中水的含量等於或小於1.0質量%，則半導體晶片的製造良率被進一步提高。下限不受特別限制，但在許多情形中可為約0.01質量%。在製造時，難以將水的含量設定成等於或小於上述值。

水的含量意謂可使用利用卡耳費雪水分量測方法（Karl Fischer moisture measurement method）作為量測原理的裝置來量測的水分含量。

在以下中，本揭露的實施例闡述用於載運、儲存或運輸用於半導體製造的化學液的原材料的示例性容器以及製備用於其的容器的示例性方法。所述容器包括至少一個改善的微拋光內壁及內壁的經處理表面，以使來自容器的任何污染物的引入減輕，且在容器中載運、儲存或運輸的原材料中不需要的微粒（顆粒）數目及金屬雜質的量被控制處於預定範圍內。最終，當化學液用於半導體製造時會抑制殘留物及/或顆粒缺陷的發生，且會提高半導體晶圓的良率。

> 用於化學液的原材料的容器 >

本揭露的第一組實施例是有關於一種容器，所述容器被配置成載運、儲存或運輸用於製造半導體裝置的化學液的原材料，其中所述原材料包含溶劑，所述溶劑在被容納在容器中的過程期間具有並保持1 ppb或小於1 ppb的鐵（Fe）或鈣（Ca）原子含量以及10質量ppm或小於10質量ppm的有機雜質含量。圖1是示出根據本揭露一些實施例的示例性容器的配置的示意圖。

如圖1所示，本揭露的容器100包括至少一個殼體部分102，所述至少一個殼體部分102被配置成容納化學液的原材料。殼體部分102或整個容器100可由金屬材料或非金屬材料構造，所述金屬材料或非金屬材料包括但不限於不銹鋼、碳鋼、陶瓷、玻璃或聚合物樹脂。在本揭露的某些示例性實施例中，整個容器100或容器100的至少殼體部分102的材料由不銹鋼或碳鋼構造。此外，整個容器100的內壁104或容器100的至少殼體部分102包含將在下文詳細闡述的耐腐蝕及防洗脫材料。

在一些實施例中，整個容器100的內壁104或容器100的至少殼體部分102是由不銹鋼材料或樹脂材料構造。在其他實施例中，整個容器100的內壁104或容器100的至少殼體部分102是由不銹鋼材料或樹脂材料塗佈以配置被襯裡的內壁。在再一些其他實施例中，包括其內壁104的整個容器100或包括其內壁的容器100的至少殼體部分102由不銹鋼構造。在又一些其他實施例中，容器100由碳鋼構造，並且整個容器100的內壁104或容器100的至少殼體部分102是由樹脂材料塗佈。

用於形成或塗佈容器100的內壁104或形成整個容器的不銹鋼的類型沒有特別限制，並且可使用眾所習知的種類的不銹鋼。在不銹鋼的種類中，較佳為包含8質量%或大於8質量%的鎳的合金，且更佳為包含8質量%或大於8質量%的鎳的奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼的實例包括鋼用不銹鋼（Steel Use Stainless，SUS）304（Ni含量為8質量%且Cr含量為18質量%）、SUS304L（Ni含量為9質量%且Cr含量為18質量%）、SUS316（Ni含量為10質量%且Cr含量為16質量%）及SUS316L（Ni含量為12質量%且Cr含量為16質量%）等。括弧中的Ni含量及Cr含量是相對於金屬材料的總質量的含量比。此外，在本揭露中用於形成或塗佈容器100的內壁104的不銹鋼具有微拋光表面。

關於不銹鋼的條件，表示不銹鋼的表面光滑度的算術平均粗糙度（arithmetic average roughness）Ra為約0.5微米或小於0.5微米。例如，用於配置或塗佈本揭露的容器100的內壁104的不銹鋼已經歷至少冷軋、熱處理、泡製及/或光整（skin passed），以得到2B表面光潔度（surface finish）（根據用於不銹鋼片的材料標準EN 10088-2）或大於2B表面光潔度，並產生改進的微拋光表面，使得不銹鋼的表面附近的嵌入顆粒及不需要的異物的內含物被移除。在一些實施例中，不銹鋼的Ra介於0.5微米至0.3微米的範圍內。在又一些其他實施例中，不銹鋼的Ra為0.3微米或小於0.3微米，例如0.2微米或0.1微米。

在本揭露中，容器100亦可包括內壁104，內壁104由樹脂材料構造或塗佈。在某些實施例中，樹脂材料包括但不限於酚醛樹脂系材料，其包含含苯酚-甲醛的化合物及含苯酚-甲醛的塗佈劑。酚醛樹脂的類型沒有特別限制，只要其與容器中要載運的有機溶劑或化學液化學相容且不發生反應，並且對腐蝕、磨耗及劣化具有高耐受性即可。酚醛樹脂的類型可選自由酚醛清漆樹脂及可溶性酚醛樹脂組成的群組。更具體而言，在某些實施例中，容器100整體的內壁104或容器100的至少殼體部分102是由酚醛樹脂系材料構造或由酚醛樹脂襯裡材料（lining material）塗佈。在一些示例性實施例中，容器100的材料可包括例如不銹鋼、碳鋼、陶瓷、聚合物樹脂、玻璃等，且酚醛樹脂系材料一體形成為容器100的內壁104。在其他示例性實施例中，容器100的材料是碳鋼或不銹鋼，且容器100的至少殼體部分102或容器100整體的內壁由酚醛樹脂襯裡材料塗佈。此外，容器100的內壁104的酚醛樹脂內壁或酚醛樹脂襯裡的厚度小於200微米，例如，介於125微米與135微米之間。

此外，根據本揭露的一些示例性實施例，與原材料接觸的內壁104的表面是經處理表面。例如，由不銹鋼材料或樹脂材料構造或塗佈的內壁104包括經溶劑處理表面106。經溶劑處理表面106可包括經水處理表面、經有機溶劑處理表面或經水-有機溶劑處理表面，且藉由用溶劑對容器100的內壁104進行處理來配置。更具體而言，在一些實施例中，經溶劑處理表面106是藉由至少用水對容器100的內壁104進行處理或洗滌，或者至少用有機溶劑對內壁104進行處理或洗滌來配置。在其他實施例中，經溶劑處理表面106是藉由至少用水對容器100的內壁104進行處理或洗滌，然後至少用有機溶劑對內壁104進行處理或洗滌以使內壁表面鈍化來配置。

在本揭露中，用於對容器100的內壁104進行處理或對容器100的內壁104的經溶劑處理表面106進行配置的水是去離子（deionized，DI）水，例如，電阻率高達18百萬歐姆（meg Ohm）（18,000,000歐姆）的高純度去離子水。在一些示例性實施例中，用於對容器100的內壁104進行處理或對容器100的內壁104的經溶劑處理表面106進行配置的有機溶劑包括有機溶劑，所述有機溶劑是隨後將在容器中載運的相同有機溶劑或類似類型的有機溶劑。此外，在某些實施例中，用於對內壁106進行處理的有機溶劑具有1 ppb或小於1 ppb的鐵（Fe）或鈣（Ca）原子含量及10質量ppm或小於10質量ppm的有機雜質含量。

注意到，以上實例是用於說明的目的，且本揭露不限於用於載運、儲存或運輸用於製造半導體裝置等的化學液的原材料的容器的所示實例。本揭露亦可有關於一種用於載運、儲存或運輸用於製造半導體裝置的化學產品的容器，或者用於製造半導體裝置的配備有容器、罐、反應器皿等的製造設備。

[ 製備容器的方法 ]

本揭露的第二組實施例是有關於一種製備容器的方法。在容器用於載運、儲存或運輸化學液的原材料之前，對容器100進行製備或處理，使得能夠抑制自容器100中逸出或在容器100中產生的有機及無機污染物引入至原材料中。圖2是根據本揭露一些實施例的製備用於載運化學液的原材料的容器100的示例性方法中的製程步驟的流程圖。

參考圖1及圖2兩個圖，根據一些實施例的製備容器的方法包括在步驟10中提供容器100。容器100類似於段落[0051]至段落[0061]中舉例說明的上述容器。簡而言之，整個容器100或容器100的至少殼體部分102的材料可由金屬材料或非金屬材料構造，所述金屬材料或非金屬材料為例如不銹鋼、陶瓷、玻璃、碳鋼、聚合物樹脂等。在本揭露的許多實施例中，容器的材料為不銹鋼或碳鋼。此外，在一些實施例中，容器100的殼體部分102具有內壁104，內壁104由不銹鋼材料或樹脂材料構造或塗佈。在本揭露的示例性實施例中，用於形成或塗佈容器的內壁的不銹鋼具有改善的微拋光表面，例如，不銹鋼表面的Ra值為約0.5微米或小於0.5微米。在其他實施例中，容器100的殼體部分102具有內壁104，內壁104由樹脂材料構造或塗佈。用於形成或塗佈容器100的內壁的樹脂材料包括例如含有含苯酚-甲醛的化合物及含苯酚-甲醛的塗佈劑的酚醛樹脂系材料。

此後，在步驟20中，用溶劑對容器100的內壁表面進行處理。根據一些實施例，在步驟20A中用水對容器100進行處理。用於對容器100的內壁104的表面進行處理的水是去離子（DI）水，例如，電阻率高達18百萬歐姆（18,000,000歐姆）的高純度去離子水。用水對容器100進行處理包括：例如，使用噴嘴或噴射球用水浸泡容器100的內部；使水停留在容器100中並淹沒容器100的內壁104約12小時至48小時、例如24小時至36小時或36小時至48小時；以及自容器100中排水。水處理步驟20A是在環境溫度下執行，且用於淹沒容器100的水量為例如填充容器100的90體積%至100體積%所需的量。水處理步驟20A的浸泡-淹沒-排水被執行至少一次，且可在步驟30中繼續以對容器100進行乾燥之前重複再多一些循環，例如一個、兩個、三個、四個、五個或更多個循環。

在其他實例中，在步驟20A中用水對容器100進行處理包括：用水完全或部分地填充容器100，連續或間歇地晃動或攪動容器中的水；使水停留在容器中並淹沒容器的內壁約12小時至48小時、例如24小時至36小時或36小時至48小時；以及自容器100中排出水。水處理步驟20A的填充-晃動-淹沒-排水被執行至少一次，且可在步驟30中繼續以對容器100進行乾燥之前重複再多一些循環，例如一個、兩個、三個、四個、五個或更多個循環。在一些實施例中，當在水處理步驟20A的循環結束時收集的去離子水處理液中偵測到的顆粒數目被控制在預定範圍內時，例如，當大小為40奈米或大於40奈米的顆粒數目為每1毫升處理液為100或小於100時，水處理步驟20A結束。

在一些實施例中，在步驟20B中用有機溶劑對容器100進行處理。用於對容器100的內壁104進行處理的有機溶劑包括例如包含在隨後將在容器100中載運的化學液的原材料中的相同有機溶劑或類似類型的有機溶劑。用於步驟20B中的有機溶劑的一些實例包括但不限於環戊酮（CyPe）、環己酮（CyH）、異丙醇、丙二醇單甲醚（PGME）、丙二醇單乙醚（PGEE）、丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA）、丙二醇單丙醚（PGPE）、乳酸乙酯（EL）。此外，用於步驟20B中的有機溶劑處理液具有1 ppb或小於1 ppb的鐵（Fe）或鈣（Ca）原子含量及10質量ppm或小於10質量ppm的有機雜質含量。

用有機溶劑對容器100進行處理包括：例如，用有機溶劑完全或部分地填充容器100；連續或間歇地攪動或晃動容器100中的有機溶劑，以增強容器100的潤濕；使有機溶劑停留在容器100中並淹沒容器100的內壁104約12小時至48小時或大於48小時、例如24小時至36小時或36小時至48小時或大於48小時的持續時間；以及自容器100中排出有機溶劑。有機溶劑處理步驟20B是在環境溫度下執行，且用於填充容器100的溶劑量為例如填充容器100的85體積%至100體積%所需的量。有機溶劑處理步驟20B的填充-攪動-淹沒-排水被執行至少一次，且可在步驟30中繼續以對容器100進行乾燥之前重複再多一些循環，例如一個、兩個、三個、四個、五個或更多個循環。在一些實施例中，當在有機溶劑處理步驟20B的循環結束時收集的有機溶劑處理液中偵測到的顆粒數目被控制在預定範圍內時，例如，當大小為40奈米或大於40奈米的顆粒數目為每1毫升處理液為100或小於100時，有機溶劑處理步驟20B結束。

在本揭露的某些實施例中，溶劑處理步驟20包括水處理步驟20A及有機溶劑處理步驟20B的組合，其中有機溶劑處理步驟20B是在水處理步驟20A之後執行。更具體而言，如圖2所示，在步驟10中提供具有改善的內壁拋光的容器100之後，執行水處理步驟20A，然後在進行至乾燥步驟30之前，執行有機溶劑處理步驟20B。

根據該些特定示例性實施例，水處理步驟20A可包括使用去離子水（例如，電阻率高達18百萬歐姆（18,000,000歐姆）的高純度去離子水）進行的浸泡-淹沒-排水或填充-晃動-淹沒-排水的一或多個循環；且有機溶劑處理步驟20B可包括使用包含在原材料的相同有機溶劑或類似類型的有機溶劑進行的填充-攪動-淹沒-排水的一個或多個循環。此外，用於步驟20B中的有機溶劑處理液具有1 ppb或小於1 ppb的鐵（Fe）或鈣（Ca）原子含量及10質量ppm或小於10質量ppm的有機雜質含量。此外，步驟30中的容器的乾燥可藉由例如空氣乾燥、氮氣乾燥或向容器100中吹入熱空氣來達成。注意到，溶劑處理步驟的順序不限於所示實例。在其他示例性實施例中，有機溶劑處理步驟20B可在水處理步驟20A之前執行。

應理解，以上實例是用於說明的目的，且本揭露不限於製備用於載運、儲存或運輸用於製造半導體裝置等的化學液的原材料的容器的方法的所示實例。本揭露亦可有關於一種製備用於載運、儲存或運輸用於製造半導體裝置等的化學產品的容器的方法，或者製備用於製造半導體裝置的配備有容器、罐、反應器皿等的製造設備的方法。

[ 實例 ]

將在下文中基於以下實例更具體地闡述本揭露。將在以下實例中闡述的材料、用量、比率、處置細節、處置程序等可在不背離本發明的主旨的範圍內作出適當改變。因此，本揭露的範圍不應藉由以下實例進行限制性地解釋。> 用於表面處理中的溶劑 >

用於容器的內壁的表面處理的有機溶劑分別為異丙醇（溶劑A）、環己酮（溶劑B）及PGMEA（溶劑C），其中所有溶劑皆滿足鐵（Fe）或鈣（Ca）原子含量為1 ppb或小於1 ppb且有機雜質含量為10質量ppm或小於10質量ppm的先決條件。換言之，用於表面處理製程中的有機溶劑為具有有限量的金屬、有機雜質及/或其他類型雜質的良好純度級產品。用於內壁的表面處理的水是電阻率高達18百萬歐姆的去離子水。

> 微量金屬（ ppb ） >

使用電感耦合電漿質譜分析（ICP-MS）對各處理液樣品進行了測試。利用富士膜顯影方法，針對26種金屬物質的存在對各樣品進行了測試，偵測極限是金屬特定的，但典型偵測極限介於0.00010 ppb至0.030 ppb範圍內。

> 評價結果 >

對溶劑處理的效果進行了檢查，且結果總結在下表1至表3中。

為獲得表1及表2中的樣品，首先對不銹容器的內壁執行了水處理（浸泡-淹沒-排水處理）。水處理完成後，收集了第一處理液樣品，即用於水處理製程中的去離子水樣品，並針對微量金屬進行了測試。此後，對經水處理內壁執行了有機溶劑處理（填充-攪動-淹沒-排水處理），以使容器的內壁鈍化。有機溶劑處理完成後，收集了第二處理液樣品，即用於有機溶劑處理製程中的有機溶劑樣品，並針對微量金屬進行了測試。

對於表3中的樣品，首先對不銹鋼容器的內壁執行了水處理的一個循環。此後，對經水處理內壁執行了有機溶劑處理的兩個循環，其中在有機溶劑處理的所述兩個循環的每一者之後，分別收集了樣品，即第一處理液樣品及第二處理液樣品，並針對微量金屬進行了測試。

> 表 1>

金屬元素	水處理（第一處理液樣品）	水處理後的有機溶劑 A 處理（第二處理液樣品）
Cr（鉻）	0.57	0.04
Cu（銅）	0.53	0.08
Fe（鐵）	2.45	0.33
Mn（錳）	0.07	0.01
Ni（鎳）	0.14	0.03
Na（鈉）	8.28	1.46

> 表 2>

金屬元素	水處理（第一處理液樣品）	水處理後的有機溶劑 B 處理（第二處理液樣品）
Na（鈉）	2.5	0.23

> 表 3>

金屬元素	水處理後的有機溶劑 C 處理 （第一處理液樣品）	有機溶劑 C 處理的第一循環後的有機溶劑 C 處理（第二處理液樣品）
Ca（鈣）	0.079	0.003
Cu（銅）	0.092	0.011
Fe（鐵）	0.034	0.006
Na（鈉）	0.164	0.027

如表1至表3中總結的集體結果確認到，本申請案的製備旨在用於載運用於半導體製造的化學液的原材料的容器的方法達成了顯著減少容器中微量金屬量的期望優點。根據表1所示的結果，相較於在去離子水中偵測到的微量金屬而言，在有機溶劑（異丙醇）中所測試的微量金屬顯著減少。類似地，如表2所示，相較於在去離子水處理液中偵測到的Na量而言，環己酮中的Na（鈉）量減少了10倍。表3中的結果亦證明在每個額外的處理循環後微量金屬的顯著減少。該些資料證實，藉由用具有特定電阻率的去離子水對容器的內壁進行處理、然後用具有有限量的金屬及有機污染物的有機溶劑使內壁鈍化來製備本揭露的容器的方法顯著減少容器中殘留的污染物的量，此將阻止任何不需要的污染物被引入容器所載運的化學液的原材料中。

因此，本揭露的容器及製備容器的方法提供生產超高純度化學液的競爭優勢，所述超高純度化學液包括但不限於甲醇、乙醇、1-丙醇、異丙醇、單甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、環戊酮、環己酮、γ-丁內酯、二異戊基醚、乙酸丁酯、4-甲基-2-戊醇或其組合。此外，當使用環己酮、PGMEA、乙酸丁酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、異丙醇時，會觀察到更佳的效能，且當使用環己酮時，達成了甚至更佳的效能。最終，會避免在電路圖案及半導體裝置上出現缺陷，且提高良率。

以上概述了若干實施例的特徵以使得熟習此項技術者可更佳地理解本揭露的態樣。熟習此項技術者應理解，他們可容易使用本揭露作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文所介紹的實施例相同的目的及/或達成與本文所介紹的實施例相同的優點。熟習此項技術者亦應認識到此類等效構造並不背離本揭露的精神及範圍，且他們可在不背離本揭露的精神及範圍的條件下在本文中作出各種改變、取替及變更。

10、20、20A、20B、30:步驟 100:容器 102:殼體部分 104:內壁 106:經溶劑處理表面

圖1是示出根據本揭露一些實施例的用於載運、儲存或運輸化學液的原材料的示例性容器的配置的示意圖。 圖2是在根據本揭露一些實施例的製備用於載運、儲存或運輸化學液的原材料的容器的示例性製造方法中的製程步驟的流程圖。

100:容器

102:殼體部分

104:內壁

106:經溶劑處理表面

Claims (26)

1. 一種容納用於半導體製造的化學液的原材料的容器，所述容器包括： 內壁，由不銹鋼材料構造或由樹脂材料塗佈；及 所述內壁的經溶劑處理表面，其中所述經溶劑處理表面與所述原材料接觸，所述原材料在被容納在所述容器中的過程期間包含溶劑，所述溶劑具有鐵（Fe）或鈣（Ca）原子的含量為1 ppb或小於1 ppb且有機雜質的含量為10質量ppm或小於10質量ppm。
2. 如請求項1所述的容器，用於構造所述內壁的所述不銹鋼材料具有2B表面光潔度或高於2B表面光潔度。
3. 如請求項2所述的容器，其中所述不銹鋼材料具有約0.5微米或小於0.5微米的算術平均粗糙度Ra。
4. 如請求項1所述的容器，其中所述內壁由酚醛樹脂襯裡材料塗佈。
5. 如請求項1所述的容器，其中所述經溶劑處理表面包括經水處理表面，所述經水處理表面是藉由用去離子水對所述內壁的表面進行處理來配置。
6. 如請求項1所述的容器，其中所述經溶劑處理表面包括經有機溶劑處理表面，所述經有機溶劑處理表面是藉由用所述原材料中所包含的所述溶劑對所述內壁的表面進行處理來配置。
7. 如請求項1所述的容器，其中所述經溶劑處理表面包括經水-有機溶劑處理表面，所述經水-有機溶劑處理表面是藉由用去離子水對所述內壁的表面進行處理，然後用所述原材料中所包含的所述溶劑對所述內壁的所述表面進行處理來配置。
8. 如請求項1所述的容器，其中所述容器的材料包括不銹鋼或碳鋼。
9. 一種製備容納化學液的原材料的容器的方法，所述方法包括： 提供容器，所述容器具有由不銹鋼材料構造或由樹脂材料塗佈的內壁； 用水對所述內壁的表面進行處理；及 用有機溶劑對所述內壁的所述表面進行處理，其中所述有機溶劑包括所述原材料中包含的溶劑。
10. 如請求項9所述的方法，其中所述用所述水對所述內壁的所述表面進行處理包括： 用所述水浸泡所述容器的內部； 使所述水在所述容器中停留第一時間段； 自所述容器中排出所述水；及 對所述容器進行乾燥。
11. 如請求項9所述的方法，其中所述用所述有機溶劑對所述內壁的所述表面進行處理包括： 用所述有機溶劑完全或部分地填充所述容器； 攪動或晃動所述容器中的所述有機溶劑； 使所述有機溶劑在所述容器中停留第二時間段； 自所述容器中排出所述有機溶劑；及 對所述容器進行乾燥。
12. 如請求項9所述的方法，其中所述用所述有機溶劑對所述內壁的所述表面進行處理是在所述用所述水對所述內壁的所述表面進行處理完成之後執行。
13. 如請求項12所述的方法，其中所述用所述水對所述內壁的所述表面進行處理被執行至少一次。
14. 如請求項12所述的方法，所述用所述有機溶劑對所述內壁的所述表面進行處理被執行至少一次。
15. 如請求項12所述的方法，其中每1毫升用於所述對所述內壁的所述表面進行處理的所述有機溶劑中，大小為40奈米或大於40奈米的顆粒的數目為100或小於100。
16. 如請求項9所述的方法，其中用於對所述內壁的所述表面進行處理的所述水是電阻率高達18百萬歐姆的去離子水。
17. 如請求項9所述的方法，其中用於對所述內壁的所述表面進行處理的所述有機溶劑具有1 ppb或小於1 ppb的鐵（Fe）或鈣（Ca）原子含量及10質量ppm或小於10質量ppm的有機雜質含量。
18. 如請求項9所述的方法，其中用於構造所述內壁的所述不銹鋼材料具有2B表面光潔度或高於2B表面光潔度及約0.5微米或小於0.5微米的算術平均粗糙度Ra。
19. 如請求項9所述的方法，其中用於對所述內壁進行塗佈的所述樹脂材料包括酚醛樹脂。
20. 如請求項9所述的方法，其中所述容器是由不銹鋼或碳鋼構造。
21. 如請求項9所述的方法，其中所述有機溶劑選自由甲醇、乙醇、1-丙醇、異丙醇、單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、環戊酮、環己酮、γ-丁內酯、二異戊基醚、乙酸丁酯、4-甲基-2-戊醇及其組合組成的群組。
22. 一種製備用於載運化學液的容器的方法，所述方法包括： 提供具有內壁的容器，所述內壁具有微拋光表面；及 用溶劑對所述內壁的表面進行處理。
23. 如請求項22所述的方法，其中所述內壁是由具有2B表面光潔度或高於2B表面光潔度的不銹鋼材料構造。
24. 如請求項22所述的方法，其中所述內壁是由酚醛樹脂材料塗佈。
25. 如請求項22所述的方法，其中所述用所述溶劑對所述內壁的所述表面進行處理的步驟包括： 用去離子水對所述內壁的所述表面進行洗滌；及 用有機溶劑對所述內壁的所述表面進行洗滌，其中所述有機溶劑包括所述化學液中包含的至少一種溶劑。
26. 如請求項22所述的方法，其中在所述用所述有機溶劑對所述內壁的所述表面進行洗滌的步驟一或多次之前，所述用所述去離子水對所述內壁的所述表面進行洗滌的步驟被執行一或多次。

Images