TW202106365A - 藉由減量溶解載氣和氧含量產生溶解氨溶液之系統和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明闡述用於供應包含超純水及一氨氣之一沖洗液體之系統及方法。該系統包含與一接觸器流體連通之一超純水源及一氣體混合物源。該氣體混合物包含氨氣及一載氣。該系統包含一控制單元，該控制單元經組態以調整該超純水源之一流率使得該接觸器之一操作壓力保持在一壓力臨限值以下。該系統包含一壓縮機，該壓縮機經組態以將一殘留轉移氣體自該接觸器移除。該接觸器產生具有超純水及溶解於其中之一濃度之該氨氣之一沖洗液體。該系統包含在該接觸器與一出口之間流體連通之一泵。該泵經組態以在該出口處遞送具有在該壓力臨限值以下的一氣體分壓之該沖洗液體。

Description

藉由減量溶解載氣和氧含量產生溶解氨溶液之系統和方法
本申請案一般而言係關於在半導體裝置之製作期間濕式清潔操作中所採用之系統及方法。特定而言，本申請案係關於用於產生及遞送供在半導體製作程序中使用的具有一所期望濃度之NH3 之去離子水之系統及方法。
晶圓、微影遮罩、平板及太陽能面板之處理涉及用不同化學品進行濕式處理。此等化學品必須在經處置晶圓或面板可乾燥之前被沖洗掉。去離子水(「DI-水」)及超純水(本文中可互換使用)在半導體裝置製作程序中通常用於沖洗或濕式清潔操作。
然而，在半導體製作程序中使用一實質上非導電液體(諸如DI-水)可有助於電荷在晶圓之表面上之一堆積。此在利用自旋晶圓工具之製作程序中尤其係一問題，此乃因由晶圓與用於清潔操作之DI水之間的接觸產生之電滲效應可導致電荷堆積及最終靜電放電事件。此等放電事件可損壞或甚至毀壞晶圓上之結構，或導致污染物或非期望微粒附接至晶圓。因此，為在沖洗程序期間避免靜電電荷的發展，可期望使用具有比超純水高的一導電率之一沖洗液體。
現有系統通常在濕式清潔操作期間使用一導電清潔液體來減量晶圓上之電荷堆積。舉例而言，一氣體(諸如二氧化碳(「CO2 」))可溶解於DI-水中以產生碳酸去離子(「DI-CO2 」)水。然而，DI-CO2 水之酸性可非期望地蝕刻掉諸如銅、鈷及其他金屬等酸敏感材料，該等金屬通常在晶圓製作之後段製程(「BEOL」)階段中使用。
另一方法使用氨氣(「NH3 」)來代替CO2 。舉例而言，NH3 在DI-水中之一稀釋溶液通常用於具有經曝露金屬層之晶圓或面板。藉由將NH3 溶解於DI-水中，可產生具有比DI-CO2 實質上低的蝕刻速率之一鹼性溶液以供在濕式清潔操作中使用。
然而，處理機器(例如，單晶圓自旋工具)通常將每一晶圓在一單獨室中沖洗，且一製作設施可獨立地操作數個處理機器，儘管每一機器連接至在製作期間使用之資源的一共用源，諸如用於晶圓沖洗之一DI-水供應器。另外，每一室中之程序係很少同步的，從而導致沖洗液體之一隨機變化需求。
供應其中溶解有一精確量NH3 之一新近製備導電沖洗液體可造成僅在需要隨機變化流率來服務非同步處理工具之情況下構成的一技術挑戰。舉例而言，可將NH3 作為一濃縮溶液或作為一氣體來供應。由於NH3 在DI-水中之高溶解度，因此NH3 以其氣相之使用導致NH3 至DI-水中之一完全吸收。然而，NH3 氣體與DI-水如此反應以致於在NH3 之流率係充分低時存在DI-水將流回至NH3 氣體供應管線及NH3 閥中之一高風險。此可導致嚴重的控制問題，此乃因一閥之流量特性在一氣體填充閥與填充有水之相同閥之間係極其不同的。因此在此等條件下，尤其當氣體流動在製作程序之正常進程中被中斷時，維持NH3 氣體至DI-水中之一穩定流動係困難的。對於少但精確量之氨氣溶解於DI-水中，產生一沖洗液體可係甚至更困難。
美國專利申請案第15/808,471號(該申請案之全文以引用方式併入)揭示一種用於產生及遞送一導電清潔液體之設備，該導電清潔液包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水以防止在用於半導體製作程序(諸如濕式清潔操作)時一晶圓表面上之電荷堆積。為解決由NH3 至DI-水中之吸收造成之以上闡述之挑戰，可使用一載氣(像氮氣)來促進溶解程序。由於等於或大於大氣壓力之載氣，所得沖洗液體具有一分壓。
此氣體分壓對於一些應用係一問題。由於可歸因於供應噴嘴之一壓力降，可在將沖洗液體施加至晶圓表面時之時刻產生氣泡。此等氣泡可附接至晶圓表面且導致對其上所形成之結構之損壞。另一問題可由沖洗液體中可腐蝕晶圓上形成之金屬結構之所溶解氧引起。
根據前述內容，存在對用於產生及遞送一沖洗液體之系統及方法之一持續需要，該沖洗液體包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水、具有在大氣壓力以下的一氣體分壓。另外，存在對用於自沖洗液體減量及/或移除溶解氧之系統及方法之一需要。本文中所闡述之技術允許藉由控制載氣流量來對氣體分壓精確控制。另外，本文中所闡述之概念提供減量沖洗液體中之氧含量同時減輕任何氨汽提之一氧減量系統。
在一項態樣中，該技術以一種用於供應包含超純水及一氨氣之一沖洗液體之系統為特徵。該系統包含與一接觸器流體連通之一超純水源。該超純水源經組態以將超純水供應至該接觸器。該系統進一步包含與該接觸器流體連通之一氣體混合源。該氣體混合物源經組態以將該氨氣及一載氣供應至該接觸器。該系統進一步包含與該接觸器流體連通之一控制單元。該控制單元經組態以調整該超純水之一流率使得該接觸器之一操作壓力保持在一壓力臨限值以下。該系統進一步包含與該接觸器流體連通之一壓縮機。該壓縮機經組態以將一殘留轉移氣體自該接觸器移除。該接觸器經組態以產生具有超純水及溶解於其中之一濃度之該氨氣之一沖洗液體。該系統進一步包含在該接觸器與一出口之間流體連通之一泵。該泵經組態以在該出口處遞送具有在該壓力臨限值以下的一氣體分壓之該沖洗液體。
該技術可進一步包含以下特徵中之任一者。在某些實施例中，該控制單元經組態以調整該超純水在該接觸器之一入口處之該流率以便控制該接觸器之該操作壓力。
在某些實施例中，該接觸器之液體位準係藉由調整該載氣之一流率來控制。
在某些實施例中，該接觸器之該液體位準係藉由調整該殘留轉移氣體之一流率來控制。
在某些實施例中，該接觸器之該操作壓力介於自約0.4 bar至約0.95 bar絕對壓力範圍內。舉例而言，在某些實施例中，該接觸器之該操作壓力係約0.6 bar絕對壓力。
在某些實施例中，該壓力臨限值係約大氣壓力。
在某些實施例中，該沖洗液體係遞送至一晶圓。舉例而言，在某些實施例中，該系統進一步包含流體連通至該出口之一噴嘴。該噴嘴可經組態以將該沖洗液體遞送至該晶圓。
在某些實施例中，該系統進一步包含與該出口流體連通之一膜接觸器。舉例而言，在某些實施例中，該膜接觸器經組態以自該沖洗液體汽提氧。
在某些實施例中，該系統進一步包含與該接觸器流體連通之一壓力感測器。舉例而言，在某些實施例中，該壓力感測器可經組態以監測該接觸器之該操作壓力。
在某些實施例中，該氣體混合物源包含一氨氣源及一載氣源。舉例而言，在某些實施例中，該氨氣源經組態以將該氨氣供應至該接觸器。在某些實施例中，該載氣源經組態以將該載氣供應至該接觸器。
在某些實施例中，該超純水、該氨氣及該載氣在進入該接觸器之前混合。
在某些實施例中，該接觸器係一填料柱或填料塔類型接觸器。
在另一態樣中，該技術以一種用於供應一沖洗液體之方法為特徵，該沖洗液體包含其中溶解有一所期望濃度之一氨氣之超純水、具有在大氣壓力以下的一氣體分壓。該方法包含將超純水及一氣體混合物供應至一接觸器。該氣體混合物包含氨氣及一載氣。該方法進一步包含使用與該接觸器流體連通之一壓力感測器來監測該接觸器之一操作壓力。該方法亦包含在該接觸器內產生一沖洗液體。該沖洗液體包含超純水及溶解於其中之一濃度之該氨氣。另外，該方法包含使用與該壓力感測器流體連通之一控制單元來調整該超純水之一流率，使得該接觸器之該操作壓力保持在大氣壓力以下。該方法亦包含使用與該接觸器流體連通之一壓縮機來將一殘留轉移氣體自該接觸器移除。該方法進一步包含使用在該接觸器與該出口之間流體連通之一泵在一出口處遞送該沖洗液體。該沖洗液體具有在該大氣壓力以下的一氣體分壓。
在另一態樣中，該技術以一種用於供應一沖洗液體之系統為特徵。該系統包含與一膜接觸器流體連通之一沖洗液體源。該沖洗液體源經組態以供應具有一第一濃度之氧的一沖洗液體。該系統進一步包含與該膜接觸器流體連通之一氮氣源。該氮氣源經組態以將氮氣供應至該膜接觸器。該系統亦包含與該膜接觸器流體連通之一噴嘴。該噴嘴經組態以調整該氮氣之一流率。另外，該系統包含經組態以自該沖洗液體產生一經汽提沖洗液體之一膜接觸器。該經汽提沖洗液體具有小於該第一濃度之氧的一第二濃度之氧。
該技術可進一步包含以下特徵中之任一者。在某些實施例中，該系統進一步包含在該膜接觸器與一出口之間流體連通之一泵。該泵可經組態以在該出口處遞送該經汽提沖洗液體。在某些實施例中，該泵係一真空泵。舉例而言，在某些實施例中，該泵係一化學惰性隔膜泵或一水環泵中之一者。
[相關申請案之交叉參照]
本申請案主張2019年4月8號提出申請之美國臨時申請案第62/831,138號之權益，該臨時申請案之全文以引用方式併入本文中。
在某些態樣中，本文中所闡述之系統及方法可包含用於產生及遞送一沖洗液體之一或多個機制或方法，該沖洗液體包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水、具有在大氣壓力以下的一氣體分壓。本文中所闡述之系統及方法可包含用於自沖洗液體減量及/或移除溶解氧之一或多個機制或方法。本文中所闡述之系統及方法可包含用於藉由控制載氣流量來精確控制氣體分壓之一或多個機制或方法。本文中所闡述之系統及方法可包含用於一氧減量系統之一或多個機制或方法，該氧減量系統減量沖洗液體中之氧含量同時減輕任何氨汽提。
圖1係用於供應一沖洗液體之一例示性系統100之一方塊圖，該沖洗液體包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水、具有在大氣壓力以下的一氣體分壓。系統100包含至少一個超純水源102、至少一個載氣源104及至少一個氨氣源106。視情況，在某些實施例中，載氣源104及氨氣源106構成一氣體混合物源。載氣104及氨氣106可在其進入接觸器110之前被添加至超純水102，儘管熟習此項技術者將瞭解載氣104及/或氨氣106可在系統100內之任何地方被添加至超純水。在某些實施例中，接觸器110係一填料柱或填料塔類型接觸器。視情況，可使用任何種類、數目或類型之接觸器110。
接觸器110係在大氣壓力以下的一壓力下操作。接觸器110之內部的操作壓力由至少一個壓力感測器120監測。壓力感測器120連接至調整操作變數(諸如超純水102之流率)之一控制單元(未展示)。如此，壓力感測器120可組態在入口處以便維持操作壓力，儘管熟習此項技術者將瞭解壓力感測器120可組態在接觸器110之其他位置處。系統100包含可經組態以在排氣管142處自接觸器110移除殘留轉移氣體之至少一個壓縮機140。在一項實施例中，系統100包含可經組態以監測接觸器110內之液體位準之位準感測器125。
系統100包含至少一個泵150。在一項實施例中，泵150可經組態以在所需要壓力下將沖洗液體160遞送至晶圓或面板處理機器。在某些實施例中，泵150可包括一離心泵。舉例而言，泵150可係選擇性地可操作且經組態以在泵150未充分填充有載氣、氨氣、殘留氣體、超純水及/或沖洗液體中之至少一者之情形下不操作。在系統100之起動期間，舉例而言，泵150可不填充有液體。因此，接觸器110可在起動程序期間被暫時加壓以便允許某些水自接觸器110流動至泵150中。起動階段在接觸器110具有所需液體位準且達成一最小液體流時結束。
接觸器110之內部的壓力可藉由調整至接觸器中之水流量來控制。在某些實施例中，接觸器110之內部的經控制壓力係在自約0.4 bar至約0.95 bar絕對壓力之範圍中，儘管熟習此項技術者將瞭解接觸器110可在任何種類之壓力下操作。在某些實施例中，接觸器110之內部的經控制壓力係0.6 bar絕對壓力。在某些實施例中，載氣104係氮(「N2 」)氣。視情況，可使用任何種類之替代氣體。
接觸器110內部之壓力的下限由將液體加壓至供應壓力之泵150之操作指示。一低壓力在泵150之內部導致空蝕。期望避免此空蝕，此乃因其可在液體中導致微粒。微粒在半導體程序中係非想要的，此乃因其等可在製作期間污染且損壞形成於一晶圓上的結構。在某些實施例中，泵150係基於磁懸浮之原理操作之一無軸承泵。此類型之泵具有一非常低壓力，在該壓力下空蝕發作。此一泵對於本申請案可係有利的。在一項實例中，泵150係一Levitronix BPS 2000泵系統。
在某些實施例中，泵150可將熱量引入至流出液體中。此可對系統100在低液體流率下之操作具有一較大影響，其中溫度在泵150之下游可係顯著較高的。液體溫度之改變可導致液體之導電率之一改變。
在某些實施例中，由於泵150之泵抽作用之溫度增加用作至一控制器之回饋，該控制器因此調整NH3 饋送速率以便達成一恆定導電率。在某些實施例中，一熱交換器用於控制流出液體之溫度，其中冷卻流係溫度控制的。在某些實施例中，一帕耳貼(Peltier)元件用於控制流出液體之溫度。
在接觸器110之內部以一非常低壓力操作可具有弊端。舉例而言，需要一較高泵能量，從而導致較高成本及低流率下之一溫度增加。
接觸器110之內部的壓力之上限係由載氣104施加之分壓給定，該分壓可在單個晶圓處理工具中在將液體施配於晶圓上時導致氣泡產生。導致氣泡之產生的一個關鍵因素係液體中之溶解氣體之分壓。一液體中之氣泡成核可在氣體分壓高於靜態液體壓力時發生。氣泡成核可發生於作為氣泡核之一微粒處。超純水中之微粒濃度係低的使得此機制可被抑制。
可導致氣泡之產生的另一機制係液體流之波動，舉例而言，在一紊流中。此可在短週期內產生非常低的液體壓力之局部條件，該等局部條件係足夠低的以導致自發性氣泡成核。
另外，噴嘴之形狀可導致氣泡之產生。一光滑噴嘴可在具有小於或等於環境壓力之一載氣分壓之一沖洗液體中不導致氣泡。然而，使用一尖銳噴嘴可導致在溶解載氣之較低分壓下產生氣泡。
接觸器110需要在由液體中之載氣施加之所期望分壓以下的一壓力，以便能夠將載氣自液體移除。另外，本文中所闡述之技術可藉由以一低氣體分壓供應一液體來避免在液體施配器處產生氣泡。以下所論述，圖2係圖解說明因將沖洗液體自一施配噴嘴施配於一晶圓上導致之氣泡產生之一圖式200。約0.95 bar絕對壓力之一壓力可在實質上最佳條件下避免施配噴嘴處之氣泡。在一項實施例中，0.6 bar之接觸器110之內部的一壓力允許甚至在不利條件下穩定操作。氣泡之產生可藉由選擇避免液體流速中之尖銳梯度之施配器之一幾何形狀而進一步降低。以下結合圖3闡述用於理解且減輕一沖洗液體中之氣泡產生之一設置。
載氣(例如，N2 )穿過系統100之流動可具有一些約束。舉例而言，載氣104之一高流率增加汽提至排氣管142中之NH3 之量，此係非想要的。另外，載氣104之一高流率需要壓縮機140使用具有一較大隔膜之一泵，此添加非想要成本。此外，由於接觸器110之工作原理，接觸器110之內部的氣體或多或少地被水蒸汽飽和。此氣體之壓力之一增加使水蒸汽之壓力增加至飽和壓力之上，此導致水之凝結。
一些類型之壓縮機需要用於潤滑之油，該油在流出氣體中導致油污染。此油污染係非想要的。因此，在某些實施例中，一無油隔膜泵用於壓縮機140以壓縮排氣。隔膜泵係可用於侵蝕性氣體且容忍潮濕氣體之強健裝置。
排氣流含有在壓縮機140之出口處非想要的水滴。在某些實施例中，排氣142用乾燥氣體稀釋。乾燥氣體可添加於噴嘴130與壓縮機140之間或壓縮機140之下游。經添加乾燥氣體之量可經選擇以達成經壓縮排氣之100%以下的一相對濕度。
在其他實施例中，藉由一熱交換器或藉由一經加熱管將排氣加熱至一量，使得該相對濕度在所達成溫度下係在100%以下。
載氣104起作用以將NH3 106轉移至接觸器110中。一般而言，一時間延遲根據對應氣體配管之長度而出現。一大的時間延遲係非想要的，此乃因其在動態改變液體流率之情況中影響液體中之溶解NH3 之濃度之穩定性。當液體流率動態改變時需要一快速系統反應以避免所得沖洗液體中之NH3 濃度超量或欠量。一壓力增加將DI-水驅動至氣體管線中。此係非想要的，此乃因NH3 氣體與DI-水如此反應性，使得在NH3 之流率係充分低時，存在DI-水將流回至NH3 氣體供應管線及NH3 閥中之一高風險。因此需要某一反應時間來偵測此情況及關閉對應閥。
在某些實施例中，載氣流率設定於1 slm與20 slm之間。在某些實施例中，載氣之流率在接觸器110之0.6 bar絕對壓力之一壓力下係2 slm。
使用以上所闡述之系統及技術，由經施配沖洗液體160中之載氣施加之分壓可在環境壓力以下。在某些實施例中，系統100可針對沖洗舉例而言平板之表面之一典型單個晶圓工具或其他工具供應需要之沖洗液體160。沖洗液體160之流率可介於每分鐘0.5公升至每分鐘100公升之間的範圍內。在一些實施例中，至少一第二DI-水流經混合以流動穿過接觸器110，以便達成高至每分鐘140公升之一較高液體出口流量。
參考圖2，一圖式200圖解說明由將沖洗液體210自一施配噴嘴220施配於一晶圓240上導致之氣泡230產生。如以上所提及，一單個晶圓工具可使用數個室。一單個施配噴嘴220可用於將液體供應至每一室之晶圓240。在某些實施例中，每一室中之經施配流量可獨立於使用沖洗液體210之實際數目之室。此可通常藉由施配噴嘴220或一上游閥中大於液體分配管中之流動液體之壓力降之一壓力降來達成。
圖3係用於理解及減輕一沖洗液體中之氣泡產生之一系統300之一方塊圖。其中溶解有氧的一液體係使用臭氧水遞送系統305來形成且作為DIO3在液體出口處供應。在某些實施例中，臭氧水遞送系統305係來自MKS Instruments, Inc.之在不生產臭氧的情況下操作之一LIQUOZON裝置，儘管可使用替代臭氧水遞送系統。
液體流動穿過一多孔膜裝置310且然後供應至被測試裝置320。膜裝置310之內部的氣體被封圍在閥330與閥332之間。氣體壓力隨著時間與流動穿過膜裝置310之液體的氣體分壓均衡。使用壓力計340來直接量測液體之分壓。
被測試裝置320之下游的壓力藉由一控制迴路而保持恆定，該控制迴路由壓力計342、PID-控制器350及流量調整閥360組成。液體中之氣泡含量係用兩個裝置370及372量測。在所圖解說明實施例中，兩個裝置370及372構成光學量測裝置，儘管可使用任何種類之裝置。
圖4係展示使用被測試裝置320之三個不同設計之結果之一圖表，該等設計係使用系統300來表徵：(1)來自Gemü Group之一平滑膜閥，(2)來自Futurestar Corporation之具有尖銳邊緣之一閥，及(3)具有約0.25英吋(6.35 mm)之一外徑及約0.15英吋(3.95 mm)之一內徑之一彎曲管。
對於該表徵，閥330及332經調整以在一經界定壓力降下具有相同流率。管之長度經選擇以在此壓力降下具有幾乎相同流率。參考圖4中之結果，過飽和被定義為經量測壓力之差，亦即，由壓力計342量測之壓力減去由壓力計340量測之壓力。一正的過飽和意味著氣體分壓高於液體壓力。一負的過飽和意味著液體壓力高於氣體分壓。
自被測試裝置320流動之液體的氣泡含量係用裝置370來光學地量測。如所展示，來自Gemü Group之彎曲管及平滑膜閥產生最少量之氣泡。在某些實施例中，使用一膜值來設定壓力降。視情況，使用形成為一螺旋形狀之一管來設定壓力降。圖5展示形成為一螺旋形狀之一例示性管500。該壓力降可藉由選擇正確數目之匝數及螺旋管之正確直徑而達成。
隨著製作程序不斷演進且特徵幾何形狀不斷繼續增加及大小之複雜性及減小，對具有經曝露金屬層之晶圓之沖洗已變得一實質上更高需求及精確程序。對矽晶圓之沖洗通常與氧化表面組合，此乃因此使表面對污染具較少敏感。對晶圓之另一側上之金屬的沖洗必須避免表面之氧化，此乃因此可導致金屬在沖洗液體中之侵蝕及蝕刻，此係非想要的。
本文中所闡述之技術降低一沖洗液體之氧含量。分析沖洗液體之氧污染之源。在沖洗程序期間導致的氧污染之兩個源係沖洗液體本身及沖洗液體在晶圓上方流動之效應。
沖洗液體中之氧的一主源係組成沖洗液體之液體化學品中之氧。通常將液體化學品儲存於塑膠容器中以避免金屬污染。在儲存中時，該等塑膠容器允許氧滲透至液體中。如此，該液體化學品可隨著時間變得被大氣氧飽和。在本文中所闡述之系統中避免沖洗液體中之氧之此源，此乃因在沖洗液體之形成中不使用液體化學品。舉例而言，本文中所闡述之系統使用清潔氣體及超純水。在不被大氣氧滲入之金屬容器及配管中處置氣體。
一般而言，超純水(「UPW」)係具有可用於一半導體製作設施中之最低氧濃度之液體。UPW通常在使用之前被立刻製備且氧在UPW分配至半導體製作設施中之各種處理工具之前被移除。
給定此等因素及條件，氧污染之剩餘源係滲透至用於處置及分配沖洗液體之配管及管中之氧。因此，氧污染源之此等源已被表徵。
根據一已知程序，發生氧滲透至塑膠配管及管中。在一項實施例中，可使用由全氟烷氧基(「PFA」)製成之管。由於在半導體製造程序中使用侵蝕性及高度反應性液體，因此歸因於其高惰性而選擇此材料。PFA可與大部分化學品相容且可在較高溫度下使用。由此材料形成之管及配件係可容易獲得的。然而，PFA具有對於氣體的相當高滲透係數之弊端。視情況，管可由提供高惰性及可獲得性之任何種類之材料製造。
一半導體製作設施中之UPW分配配管通常由聚二氟亞乙烯(「PVDF」)製成。PVDF具有比PFA低得多的一氧滲透係數。因此，UPW本身遍及分配配管維持其低氧含量，惟用於連接至半導體製造工具之最後管線除外。此連接通常因其較大撓性而由PFA製成。其具有比由PVDF形成之主分配配管高的管表面與液體流之一比率。
在工具維護或停機之情況中，此等管線亦可具有一停滯流量。此分析之結果係對小直徑PFA管之氧污染之總體貢獻具有一可量測效應。本文中所闡述之技術因此針對NH3 溶解裝置之PFA入口及出口管使用一氮氣吹掃雙圍阻。此組態有效避免氧滲透至沖洗液體中且僅需要一適度努力來實施及實現。
氧含量之一進一步減量可藉由將氧移除與NH3 溶解系統100組合來達成。
圖6係展示在使用及不使用一氧移除單元之情況下，一設備之出口處之氧濃度之一比較之一圖表，該設備(諸如，美國專利申請案第15/808,471號中所闡述之設備)用於產生及遞送包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水之一導電清潔液體。
在某些實施例中，氧移除單元係一商購膜接觸器類型3M ™ Liqui-Cel ™ EXF-4ⅹ28系列，儘管可使用任何種類及數目之氧移除單元。其可在環境氣體壓力下以28 slm之一N2 氣體流量操作。該N2 品質可實質上係等級5.6。
此一模組之氧移除能力係足夠高的以有效用於某些程序。然而，若亦用一較低N2 氣體流量操作氧移除能力則氧移除能力可被增強。圖7係展示N2 氣體流量對出口中之氧濃度之影響之一圖表。不必要在一真空壓力下操作膜接觸器。此將添加一真空泵之額外非期望成本。
膜接觸器經選擇使得其具有液體流之一低壓力降且可與NH3 溶液化學相容。液體流之一低壓力降係重要的，此乃因其避免由於泵之泵抽作用而能量輸入至液體中。泵抽所需之高能量導致液體之溫度改變，此係非想要的。
圖8係用於以減量氧含量供應一沖洗液體860之一例示性系統800之一方塊圖，該沖洗液體860包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水。類似於系統100，系統800包含超純水源802、載氣源804、氨氣源806、接觸器810、壓力感測器820、位準感測器825及排氣管842。系統800包含與一NH3 溶解系統(諸如，上文關於圖1闡述之系統100)組合之膜接觸器870。系統800亦包含一氮氣源880及泵850。
為避免來自膜接觸器870之一潮濕廢氣體，膜接觸器870可在環境壓力以上的一壓力下操作。來自氮氣源880之N2 流率可藉由兩個固定噴嘴890及892來調整。噴嘴890及892之內徑經選擇使得接觸器810中之N2 壓力處於環境壓力以上及接觸器810中之液體壓力以下。噴嘴890處之N2 氣體之膨脹使N2 中之相對濕度減少至飽和點以下且避免膜接觸器870之氣體出口處之液體水。
在某些情況中，沖洗液體860中具有在環境壓力以下之一氣體分壓可係較佳的。膜接觸器870可因此以在環境壓力以下的一N2 壓力操作且一真空泵850可用於膜接觸器870之氣體出口中。真空泵850可係一化學惰性隔膜泵或一水環泵。
如以上所論述，NH3 之溶解度與其他溶解氣體之彼溶解度相比係高的。膜接觸器870中之NH3 之汽提效應因此係出人意料低。N2 流率可經調整以給予1%以下之一NH3 損耗，同時保持一充分高的氧移除速率。
圖9係根據本文中所闡述技術之實施例之用於供應包括其中溶解有一所期望濃度之一氨氣之超純水、具有在大氣壓力以下的一氣體分壓之一沖洗液體之一方法900之一流程圖。可將超純水及一氣體混合物供應(902)至一接觸器。在某些實施例中，該接觸器係一填料柱或填料塔類型接觸器。
如上文關於圖1所闡述，該氣體混合物包含氨氣及一載氣。舉例而言，使用系統100，超純水源102可將超純水供應至接觸器110，載氣源104可將一載氣供應至接觸器110，且氨氣源106可將氨氣供應至接觸器110。在某些實施例中，超純水、氨氣及載氣係在進入接觸器之前混合。
可使用與接觸器流體連通之一壓力感測器來監測該接觸器之一操作壓力(904)。舉例而言，使用系統100，接觸器110之操作壓力可使用壓力感測器120來監測。
可在接觸器內產生一沖洗液體(906)。如上文關於圖1所闡述，該沖洗液體包含超純水及溶解於其中之一濃度之氨氣。舉例而言，使用系統100，可在接觸器110內產生沖洗液體160。
可使用與壓力感測器流體連通之一控制單元來調整(908)超純水之流率。如上文關於圖1所闡述，超純水之流率可經調整使得接觸器之操作壓力保持在大氣壓力以下。舉例而言，使用系統100，由超純水源102供應之超純水之流率可使用與壓力感測器120流體連通之控制單元來調整。在某些實施例中，該控制單元經組態以調整超純水在接觸器110之一入口處之流率。在某些實施例中，接觸器110之操作壓力藉由調整載氣之一流率來控制。在其他實施例中，接觸器110之操作壓力藉由調整殘留轉移氣體之一流率來控制。
在某些實施例中，接觸器110之操作壓力係介於自約0.4 bar至約0.95 bar絕對壓力範圍內之一壓力。舉例而言，在某些實施例中，該接觸器之操作壓力係約0.6 bar絕對壓力之一壓力。
可使用與接觸器流體連通之一壓縮機將一殘留轉移氣體自接觸器移除(910)。舉例而言，使用系統100，可使用壓縮機140將該殘留轉移氣體自接觸器110移除。
然後，可使用在接觸器與一出口之間流體連通之一泵在出口處遞送(912)沖洗液體。如以上所論述，該沖洗液體具有在大氣壓力以下的一氣體分壓。舉例而言，使用系統100，可使用泵150在一出口處遞送沖洗液體160。
在某些實施例中，將沖洗液體160遞送至一晶圓。舉例而言，在某些實施例中，與出口流體連通之一施配噴嘴220經組態以將沖洗液體210遞送至一晶圓240。
在某些實施例中，使用系統800，與出口流體連通之一膜接觸器870經組態以自沖洗液體860汽提氧。舉例而言，在某些實施例中，用於供應一經汽提沖洗液體860之系統800可包含與一膜接觸器870流體連通之一沖洗液體源。該沖洗液體源可經組態以供應具有一第一濃度之氧的一沖洗液體。在某些實施例中，系統800可包含與膜接觸器870流體連通之一氮氣源880。舉例而言，在某些實施例中，氮氣源880可經組態以將氮氣供應至膜接觸器870。在某些實施例中，系統800可包含與膜接觸器870流體連通之一噴嘴890。舉例而言，噴嘴890可經組態以調整氮氣之一流率。在某些實施例中，系統800可包含兩個噴嘴890及892，該兩個噴嘴兩者可經組態以調整氮氣之流率。在某些實施例中，膜接觸器870可經組態以自經供應沖洗液體產生經汽提沖洗液體860。如上文關於圖8所論述，經汽提沖洗液體860具有小於該第一濃度之氧的一第二濃度之氧。
如以上詳細地所闡述，諸如美國專利申請案第15/808,471號中闡述之一種設備的設備可供應供在製作沖洗程序中使用之一非常稀的氨溶液。該溶液可藉由將氨氣直接溶解至水中而製備。用氮氣來稀釋氨氣以避免設備之內部的氨噴泉效應。該氨噴泉效應在使水與氨氣接觸、水吸收氨且形成一真空時發生。額外溶解氮氣及氧氣痕量係不可忽視的且可影響製作程序。舉例而言，溶解氮氣可在晶圓表面處導致微氣泡，此可導致晶圓上之結構處之缺陷，且液體中之氧氣痕量可腐蝕金屬。以上詳細地所闡述系統及方法透過對沖洗液體之氣體分壓之精確控制，及在沖洗液體施加於晶圓上之前自該沖洗液體汽提氧含量來解決此等關切。
在不背離本發明之精神及範疇之情況下，熟習此項技術者將想到本文中闡述內容之變化、修改及實施方式。因此，本發明不僅限於先前說明性闡述。
100:例示性系統/系統/NH3 溶解系統 102:超純水源/超純水 104:載氣源/載氣 106:氨氣源/氨氣 110:接觸器 120:壓力感測器 125:位準感測器 130:噴嘴 140:壓縮機 142:排氣管/排氣 150:泵 160:沖洗液體/經施配沖洗液體 200:圖式 210:沖洗液體 220:施配噴嘴 230:氣泡 240:晶圓 300:系統 305:臭氧水遞送系統 310:多孔膜裝置/膜裝置 320:被測試裝置 330:閥 332:閥 340:壓力計 342:壓力計 350:PID-控制器 360:流量調整閥 370:裝置 372:裝置 500:例示性管 800:例示性系統/系統 802:超純水源 804:載氣源 806:氨氣源 810:接觸器 820:壓力感測器 825:位準感測器 842:排氣管 850:泵/真空泵 860:沖洗液體/經汽提沖洗液體 870:膜接觸器 880:氮氣源 890:固定噴嘴/噴嘴 892:固定噴嘴/噴嘴 900:方法 902:步驟 904:步驟 906:步驟 908:步驟 910:步驟 912:步驟
本文中所闡述之系統及方法之優點連同進一步優點可藉由結合隨附圖式參考以下說明而更好地理解。該等圖式未按比例繪製，而是通常將重點放置於僅以實例之方式圖解說明所闡述實施例之原理上。
圖1係根據本文中所闡述技術之實施例之用於供應一沖洗液體之一例示性系統之一方塊圖，該沖洗液體包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水、具有在大氣壓力以下的一氣體分壓。
圖2係根據本文中所闡述技術之實施例圖解說明因將沖洗液體自一施配噴嘴施配於一晶圓上導致之氣泡產生之一圖式。
圖3係根據本文中所闡述技術之實施例之用於理解且減輕一沖洗液體中之氣泡產生之一例示性系統之一方塊圖。
圖4係展示使用一被測試裝置之三個不同設計之結果之一圖表，該等設計係使用根據本文中所闡述技術之實施例之一系統來表徵。
圖5展示根據本文中所闡述技術之實施例之形成為一螺旋形狀之一例示性管。
圖6係展示根據本文中所闡述技術之實施例在使用及不使用一氧移除單元之情況下，一設備之出口處的氧濃度之一比較之一圖表，該設備用於產生及遞送包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水之一導電清潔液體。
圖7係展示根據本文中所闡述技術之實施例N2 氣體流量對出口中之氧濃度之影響之一圖表。
圖8係根據本文中所闡述技術之實施例之用於以減量氧含量供應一沖洗液體之一例示性系統之一方塊圖，該沖洗液體包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水。
圖9係根據本文中所闡述技術之實施例用於供應包括其中溶解有一所期望濃度之NH3 之DI-水之一沖洗液體之一方法900之一流程圖。
100:例示性系統/系統/NH3溶解系統
102:超純水源/超純水
104:載氣源/載氣
106:氨氣源/氨氣
110:接觸器
120:壓力感測器
125:位準感測器
130:噴嘴
140:壓縮機
142:排氣管/排氣
150:泵
160:沖洗液體/經施配沖洗液體

Claims (20)

  1. 一種用於供應包括超純水及一氨氣之一沖洗液體之系統，該系統包括： 一超純水源，其與一接觸器流體連通，其中該超純水源經組態以將超純水供應至該接觸器； 一氣體混合物源，其與該接觸器流體連通，其中該氣體混合物源經組態以將該氨氣及一載氣供應至該接觸器； 一控制單元，其與該接觸器流體連通，其中該控制單元經組態以調整該超純水之一流率使得該接觸器之一操作壓力保持在一壓力臨限值以下； 一壓縮機，其與該接觸器流體連通，其中該壓縮機經組態以自該接觸器移除一殘留轉移氣體； 該接觸器經組態以產生一沖洗液體，其中該沖洗液體包括該超純水及溶解於其中之一濃度之該氨氣；及 一泵，其在該接觸器與一出口之間流體連通，其中該泵經組態以在該出口處遞送包括在該壓力臨限值以下的一氣體分壓之該沖洗液體。
  2. 如請求項1之系統，其中該控制單元經組態以調整該超純水在該接觸器之一入口處之該流率。
  3. 如請求項1之系統，其中該接觸器之液體位準係藉由調整該載氣之一流率來控制。
  4. 如請求項1之系統，其中該接觸器之液體位準係藉由調整該殘留轉移氣體之一流率來控制。
  5. 如請求項1之系統，其中該接觸器之該操作壓力包括介於自約0.4 bar至約0.95 bar絕對壓力範圍內之一壓力。
  6. 如請求項5之系統，其中該接觸器之該操作壓力包括約0.6 bar絕對壓力之一壓力。
  7. 如請求項1之系統，其中該壓力臨限值係約大氣壓力。
  8. 如請求項1之系統，其中該沖洗液體係遞送至一晶圓。
  9. 如請求項1之系統，其進一步包括與該出口流體連通之一噴嘴，其中該噴嘴經組態將該沖洗液體遞送至一晶圓。
  10. 如請求項1之系統，其進一步包括與該出口流體連通之一膜接觸器，其中該膜接觸器經組態以自該沖洗液體汽提氧。
  11. 如請求項1之系統，其進一步包括與該接觸器流體連通之一壓力感測器，其中該壓力感測器經組態以監測該接觸器之該操作壓力。
  12. 如請求項1之系統，其中該氣體混合物源包括一氨氣源及一載氣源，其中該氨氣源經組態以將該氨氣供應至該接觸器且該載氣源經組態以將該載氣供應至該接觸器。
  13. 如請求項1之系統，其中該超純水、該氨氣及該載氣係在進入該接觸器之前混合。
  14. 如請求項1之系統，其中該接觸器係一填料柱或填料塔類型接觸器。
  15. 一種用於供應包括其中溶解有一所期望濃度之一氨氣之超純水、具有在大氣壓力以下的一氣體分壓之一沖洗液體之方法，該方法包括： 將超純水及一氣體混合物供應至一接觸器，其中該氣體混合物包括該氨氣及一載氣； 使用與該接觸器流體連通之一壓力感測器來監測該接觸器之一操作壓力； 在該接觸器內產生一沖洗液體，其中該沖洗液體包括該超純水及溶解於其中之一濃度之該氨氣； 使用與該壓力感測器流體連通之一控制單元來調整該超純水之一流率，使得該接觸器之該操作壓力保持在大氣壓力以下； 使用與該接觸器流體連通之一壓縮機來將一殘留轉移氣體自該接觸器移除；及 使用在該接觸器與一出口之間流體連通之一泵來在一出口處遞送該沖洗液體，其中該沖洗液體包括在該大氣壓力以下的一氣體分壓。
  16. 如請求項15之方法，其中該接觸器係一填料柱或填料塔類型接觸器。
  17. 一種用於供應一沖洗液體之系統，該系統包括： 一沖洗液體源，其與一膜接觸器流體連通，其中該沖洗液體源經組態以供應包括一第一濃度之氧的一沖洗液體； 一氮氣源，其與該膜接觸器流體連通，其中該氮氣源經組態以將氮氣供應至該膜接觸器； 一噴嘴，其與該膜接觸器流體連通，其中該噴嘴經組態以調整該氮氣之一流率；且 該膜接觸器經組態以自該沖洗液體產生一經汽提沖洗液體，其中該經汽提沖洗液體包括小於該第一濃度之氧的一第二濃度之氧。
  18. 如請求項17之系統，其進一步包括在該膜接觸器與一出口之間流體連通之一泵，其中該泵經組態以在該出口處遞送該經汽提沖洗液體。
  19. 如請求項18之系統，其中該泵係一真空泵。
  20. 如請求項19之系統，其中該真空泵係一化學惰性隔膜泵或一水環泵中之一者。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261966A (en) 1991-01-28 1993-11-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of cleaning semiconductor wafers using mixer containing a bundle of gas permeable hollow yarns
US6001223A (en) 1995-07-07 1999-12-14 Air Liquide America Corporation On-site ammonia purification for semiconductor manufacture
JP3515521B2 (ja) * 1998-04-16 2004-04-05 セミトゥール・インコーポレイテッド 半導体ウェーハなどのワークピースの処理方法および処理装置
US6884359B2 (en) 2000-09-27 2005-04-26 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Apparatus and method for controlling resistivity of ultra pure water
US7156111B2 (en) * 2001-07-16 2007-01-02 Akrion Technologies, Inc Megasonic cleaning using supersaturated cleaning solution
JP2003062403A (ja) * 2001-08-24 2003-03-04 Ebara Corp 膜脱気装置の運転方法
JP2003334433A (ja) 2002-05-16 2003-11-25 Kurita Water Ind Ltd 連続溶解装置、連続溶解方法及び気体溶解水供給装置
JP2004273799A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板用リンス液、基板処理方法および基板処理装置
US20050019244A1 (en) * 2003-07-23 2005-01-27 Spiegelman Jeffrey J. Method for the point of use production of ammonia from water and nitrogen
JP2005183791A (ja) 2003-12-22 2005-07-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法及びその装置
KR101406411B1 (ko) 2006-10-17 2014-06-13 엠케이에스 인스트루먼츠, 인코포레이티드 탈이온수의 탄화 시스템 및 방법
US8448925B2 (en) 2006-10-17 2013-05-28 Mks Instruments, Inc. Devices, systems, and methods for carbonation of deionized water
DE112009001233T5 (de) 2008-05-19 2011-07-21 Entegris, Inc., Mass. Begasungssysteme und Verfahren zur Herstellung von blasenfreien Lösungen von Gas in Flüssigkeit
JP5862043B2 (ja) * 2011-04-21 2016-02-16 Dic株式会社 ガス溶解液体製造装置及びガス溶解液体の製造方法
CN104923504A (zh) * 2014-03-20 2015-09-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种芯片清洗方法及装置
CN106457170B (zh) * 2014-04-28 2019-11-19 碧蓝有限责任公司 用于将气体溶解到液体中的系统和方法
JP6453724B2 (ja) 2014-08-26 2019-01-16 東京エレクトロン株式会社 基板液処理方法及び基板液処理装置
JP6427378B2 (ja) 2014-10-06 2018-11-21 オルガノ株式会社 アンモニア溶解水供給システム、アンモニア溶解水供給方法、およびイオン交換装置
JP6617071B2 (ja) * 2016-04-20 2019-12-04 オルガノ株式会社 純水製造方法及び装置
CN110168713B (zh) * 2016-11-11 2023-08-08 Mks仪器有限公司 用于产生包括其中溶解有氨气的去离子水的导电液体的系统和方法
CN207877300U (zh) * 2018-01-19 2018-09-18 杭州安诺过滤器材有限公司 一种基于膜接触器的超纯水脱碳/脱氧装置系统

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