TWI668528B

TWI668528B - 顯影液過濾系統及顯影液的過濾方法

Info

Publication number: TWI668528B
Application number: TW106140095A
Authority: TW
Inventors: 林子揚; 劉朕與; 張慶裕; 林進祥
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2019-08-11
Also published as: TW201923488A

Abstract

一種顯影液過濾系統，包含一循環過濾模組以及一第二過濾器。循環過濾模組包含一容置槽、至少一第一過濾器以及一流體控制器。容置槽是選擇地連通於一顯影液供應槽，並接收來自顯影液供應槽之一顯影液。至少一第一過濾器是被配置以過濾循環過濾模組之一循環迴路中之顯影液。流體控制器是被配置以選擇地輸出來自第一過濾器的顯影液至一檢測級。第二過濾器是設置於顯影液供應槽與容置槽之間或設置於流體控制器與檢測級之間，並被配置以過濾來自顯影液供應槽或來自第一過濾器的顯影液。第二過濾器包含一高密度聚乙烯過濾膜。

Description

顯影液過濾系統及顯影液的過濾方法

本發明實施例係關於一種半導體製造技術，特別係關於一種過濾提供給微影製程使用之顯影液的過濾系統以及將顯影液過濾的方法。

近年來，半導體積體電路(semiconductor integrated circuits)經歷了指數級的成長。在積體電路材料以及設計上的技術進步下，產生了多個世代的積體電路，其中每一世代較前一世代具有更小更複雜的電路。在積體電路發展的過程中，當幾何尺寸(亦即，製程中所能產出的最小元件或者線)縮小時，功能密度(亦即，每一晶片區域所具有的互連裝置的數目)通常會增加。一般而言，此種尺寸縮小的製程可以提供增加生產效率以及降低製造成本的好處，然而，此種尺寸縮小的製程亦會增加製造與生產積體電路的複雜度。

在半導體元件製造中，微影製程(lithography)扮演了相當重要的角色，其係用於在晶圓上形成所需的特定圖案。微影製程之基本步驟包括，形成光阻層於晶圓表面上，刻印或曝光例如具特定電路布局之圖案於光阻層上，以及藉由供應顯影液至光阻層上以去除光阻層之不需要的部分，進而能在晶圓上形成所需的特定圖案。

雖然現有的半導體製造機台(包括顯影液過濾系統)已經可符合上述一般之目的，但這些半導體製造機台及過濾方法仍不能在各方面令人滿意。

本發明一些實施例提供一種顯影液過濾系統，包含一循環過濾模組以及一第二過濾器。循環過濾模組包含一容置槽、至少一第一過濾器以及一流體控制器。容置槽是選擇地連通於一顯影液供應槽，並接收來自顯影液供應槽之一顯影液。至少一第一過濾器是被配置以過濾循環過濾模組之一循環迴路中之顯影液。流體控制器是被配置以選擇地輸出來自第一過濾器的顯影液至一檢測級。第二過濾器是設置於顯影液供應槽與容置槽之間或設置於流體控制器與檢測級之間，被配置以過濾來自顯影液供應槽或來自第一過濾器的顯影液。其中第二過濾器包含一高密度聚乙烯(High Density Polyethylene)過濾膜。

本發明實施例另提供一種顯影液過濾系統，包含一循環過濾模組、一第二過濾器以及一冷卻裝置。循環過濾模組包含一容置槽、至少一第一過濾器以及一流體控制器。容置槽是選擇地連通於一顯影液供應槽，並接收來自顯影液供應槽之一顯影液。至少一第一過濾器是被配置以過濾循環過濾模組之一循環迴路中之顯影液。流體控制器是被配置以選擇地輸出來自第一過濾器的顯影液至一檢測級。第二過濾器是設置於顯影液供應槽與容置槽之間或設置於流體控制器與檢測級之間，被配置以過濾來自顯影液供應槽或來自第一過濾器的顯影液。冷卻裝置是連接第二過濾器，被配置以降低流經第二過濾器之顯影液之溫度。

本發明實施例提供一種顯影液的過濾方法，包含提供一顯影液至一循環迴路。顯影液的過濾方法還包含於循環迴路中以一第一過濾器過濾顯影液。再者，顯影液的過濾方法更包含由循環迴路輸出顯影液至一檢測級。顯影液的過濾方法更包含降低顯影液之溫度。另外，顯影液的過濾方法更包含藉由一第二過濾器過濾提供至循環迴路前的顯影液、循環迴路中之顯影液或循環迴路輸出之顯影液。

100、100A、100B、100C、100D‧‧‧顯影液過濾系統

102‧‧‧顯影液供應槽

104‧‧‧第一抽水泵

106‧‧‧第一開關閥

108‧‧‧第一熱交換器

110‧‧‧第二熱交換器

112‧‧‧第三熱交換器

114‧‧‧冷卻裝置

150‧‧‧循環過濾模組

152‧‧‧容置槽

154‧‧‧第二抽水泵

156‧‧‧第二開關閥

158‧‧‧流體控制器

180‧‧‧控制裝置

200‧‧‧檢測級

300‧‧‧處理腔室

301‧‧‧噴嘴

302‧‧‧旋轉台

303‧‧‧晶圓

304‧‧‧儲存槽

305‧‧‧開關閥

306‧‧‧外殼

3041‧‧‧連通管路

3061‧‧‧廢液引道

DEP‧‧‧顯影液

FLT1‧‧‧第一過濾器

FLT2‧‧‧第二過濾器

TB1‧‧‧第一管路

TB2‧‧‧第二管路

TBC‧‧‧循環迴路

TBi‧‧‧輸入管路

S100、S102、S104、S106、S108‧‧‧操作

第1圖為本發明一些實施例之顯影液過濾系統以及連接於顯影液過濾系統之一檢測級與一處理腔室的方塊示意圖。

第2圖為本發明一些實施例之處理腔室之示意圖。

第3圖為本發明另一實施例之顯影液過濾系統、檢測級與處理腔室的方塊示意圖。

第4圖為本發明另一實施例之顯影液過濾系統、檢測級與處理腔室的方塊示意圖。

第5圖為本發明另一實施例之顯影液過濾系統、檢測級與處理腔室的方塊示意圖。

第6圖為本發明另一實施例之顯影液過濾系統、檢測級與處理腔室的方塊示意圖。

第7圖為本發明實施例中之顯影液過濾系統中顯影液的過濾方法的流程圖。

以下揭露之實施方式或實施例是用於說明或完成本發明之多種不同技術特徵，所描述之元件及配置方式的特定實施例是用於簡化說明本發明，使揭露得以更透徹且完整，以將本揭露之範圍完整地傳達予同領域熟悉此技術者。當然，本揭露也可以許多不同形式實施，而不局限於以下所述之實施例。

在下文中所使用的空間相關用詞，例如“在...下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，是為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位之外，這些空間相關用詞也意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。例如，裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，而在此所使用的空間相關用詞也可依此相同解釋。此外，若實施例中敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的情況，亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使得上述第一特徵與第二特徵未直接接觸的情況。

以下不同實施例中可能重複使用相同的元件標號及/或文字，這些重複是為了簡化與清晰的目的，而非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。另外，在圖式中，結構的形狀或厚度可能擴大，以簡化或便於標示。必須了解的是，未特別圖示或描述之元件可以本領域技術人士所熟知之各種形式存在。

在半導體元件製造過程中，微影製程係用於在晶圓上形成所需的特定圖案。在進行微影製程之前，是將顯影液藉由例如一噴灑裝置供應至晶圓之光阻層上。當晶圓經過微影製程後，可能會透過電子顯微鏡發現晶圓上的圖案具有缺陷。而造成缺陷的原因可能歸因於顯影液中含有微粒而透過噴灑而落在晶圓上，進而影響晶圓的圖案化。

因此，在藉由噴灑裝置將顯影液供應至晶圓之光阻層上之前，顯影液會透過一過濾系統進行過濾，以過濾顯影液中不合要求的微粒(例如是由溶液所產生的沈澱物)。當過濾完成後，再透過一連串的管路系統由過濾系統端輸送至所述噴灑裝置之一儲存槽以進行暫存。

本揭露實施例提供一種顯影液過濾系統，用於供應半導體微影製程所需的顯影液。請先參考第1圖，第1圖為本發明一些實施例之顯影液過濾系統100以及連接於顯影液過濾系統100之一檢測級200與一處理腔室300的方塊示意圖。在第1圖中，顯影液DEP經過顯影液過濾系統100過濾後，可經由一第一管路TB1輸出至檢測級200，並且在檢測級200進行檢驗，以確認過濾後的顯影液DEP是否符合預定規格。舉例來說，檢測級200是可檢驗顯影液過濾系統100所提供的顯影液DEP中是否含有過多的微粒，例如是否含有超過150個小於30奈米的微粒。當顯影液DEP含有過多微粒時，便可能造成後續製程中晶圓的圖形化的缺陷。於某些實施例中，微粒可能是環境中的灰塵或是顯影液DEP中的沈澱物質等。

當檢測級200檢測後確認顯影液DEP符合所設定的預定規格後(如小於30奈米的微粒少於150個時)，便可將顯影液DEP進一步經由一第二管路TB2輸出至處理腔室300。請參考第2圖，第2圖為本發明一些實施例之處理腔室300之示意圖。如第2圖所示，處理腔室300內包含有一扁平狀的噴嘴301以及一旋轉台302，一晶圓303固定地設置於旋轉台302上，例如可透過靜電力吸附固定於旋轉台302。噴嘴301是設置於晶圓303的上方，並且可將顯影液DEP利用噴灑的方式供應至晶圓303上，使得晶圓303表面上的光阻層(圖中未表示)被顯影液所覆蓋。接著，利用旋轉台302旋轉時所產生之離心力，可使得顯影液DEP均勻分布在光阻層上，進而可透過顯影液DEP來去除光阻層中不需要的部分。

再者，如第2圖所示，處理腔室300可更包括一儲存槽304，用於儲存經由第二管路TB2來自檢測級200之顯影液DEP，並且透過一連通管路3041連接至噴嘴301。連通管路3041上可設置有一開關閥305，例如為一氣動閥或一電磁閥，用於選擇性地停止在連通管路3041中顯影液DEP之流通。當開關閥305開啟時，噴嘴301可經由連通管路3041將儲存槽304中之顯影液DEP供應至晶圓303上。

上述顯影技術為目前業界常使用之噴灑/混拌(spray/puddle)式顯影方法。在一些其他實施例中，也可以採用其他顯影技術，例如浸漬式或搖動式顯影方法來對晶圓303表面上的光阻層進行顯影。另外，處理腔室300可更包括一外殼306以及一廢液引道3061，使得從晶圓303甩出或落下的顯影液DEP可由外殼306所收集，並經由廢液引道3061排放至一廢液處理系統(圖中未表示)以進行處理。

根據一些實施例，晶圓303可由矽、鍺或其他半導體材料所製成。根據一些實施例，晶圓303可由複合半導體所製成，如碳化矽(SiC)、砷化鎵(GaAs)、砷化銦(InAs)或磷化銦(InP)。根據一些實施例，晶圓303可由合金半導體所製成，如矽鍺(SiGe)、矽鍺碳(SiGeC)、磷砷化鎵(GaAsP)或磷化銦鎵(GaInP)。根據一些實施例，晶圓303可包括一晶膜層。舉例來說，晶圓303可具有一晶膜層覆蓋於大型半導體(bulk semiconductor)上。根據一些實施例，晶圓303可為矽絕緣體(silicon-on-insulator；SOI)或鍺絕緣體(germanium-on-insulator；GOI)基板。

根據一些實施例，顯影液DEP之溶劑可包括水或有機溶劑，其中有機溶劑可選自醇類、酮類、酯類、醚類、烴類或及其混合物的溶劑。根據一些實施例，顯影液為一負型顯影液(negative tone developer，NTD)，其溶劑為乙酸丁酯，例如乙酸正丁酯(NBA)，並以90wt%-100wt%的比例存在於顯影液中，例如為大於95wt%、大於98wt%、大於99wt%或100wt%，基於顯影液的總重量。

根據一些實施例，顯影液DEP之組成可包括鹼性化合物，其可分為有機鹼性化合物及無機鹼性化合物，其中有機鹼性化合物包括，例如氫氧化四甲基銨(TMAH)或氫氧化三甲基乙醇銨(trimethylmonoethyl ammonium hydroxide)，而無機鹼性化合物包括，例如氫氧化鈣(Ca(OH)₂)、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、碳酸鈉(Na₂CO₃)、及矽酸鈉(Na₂SiO₃)等化合物之至少一種或兩種以上之混合物。

根據一些實施例，顯影液DEP之組成亦可包括介面活性劑，例如為聚環氧乙烯烷基醚(polyoxyethylene alkyl ether)、聚環氧乙烯烷基芳基醚(polyoxyethylene alkylphenyl ether)或聚環氧乙烯氧化丙烯共聚物(polyoxyethylene polyoxypropylene ether)等陰離子性介面活性劑。

根據一些實施例，顯影液DEP之組成可包含乙醚(Diethyl ether)、四氫夫喃(Tetrahydrofuran)、乙酸乙酯(Ethyl acetate)、丁酸乙酯(Ethyl butyrate)、乙醯乙酸乙酯(ethyl acetoacetate)、2-己酮(2-Hexanone)、光阻稀釋劑(OK73-thinner)等。

請再參考第1圖，如第1圖所示，顯影液過濾系統100可包含有一顯影液供應槽102、一輸入管路TBi、一第一抽水泵104、一第一開關閥106以及一循環過濾模組150。顯影液供應槽102儲存有顯影液DEP，並且透過輸入管路TBi連通於循環過濾模組150，以提供顯影液DEP至循環過濾模組150。第一抽水泵104與第一開關閥106是設置於輸入管路TBi上，第一抽水泵104是被配置以驅使顯影液DEP由顯影液供應槽102流至循環過濾模組150，而第一開關閥106是控制顯影液DEP於輸入管路TBi內的流通。

於某些實施例中，循環過濾模組150可包含一容置槽152、一第二抽水泵154、一第二開關閥156、一循環迴路TBC、至少一第一過濾器FLT1以及一流體控制器158。於第1圖之實施例中，循環過濾模組150是包含有兩個第一過濾器 FLT1，但其數量不限於此，於其他實施例中也可設置一或多個第一過濾器FLT1。

於某些實施例中，容置槽152是透過輸入管路TBi連通顯影液供應槽102以接收顯影液DEP。第二抽水泵154、兩個第一過濾器FLT1以及第二開關閥156是設置於循環迴路TBC上。第二開關閥156是控制循環迴路TBC中顯影液DEP的流通，並且當第二開關閥156打開時，第二抽水泵154可驅使容置槽152內的顯影液DEP流入循環迴路TBC，使得第一過濾器FLT1可過濾循環過濾模組150之循環迴路TBC中之顯影液DEP。

值得注意的是，於此實施例中，兩個第一過濾器FLT1是以串連方式連接，並且可包含一聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)過濾膜。兩個第一過濾器FLT1的過濾孔徑可分別為20奈米與10奈米，或者兩者的過濾孔徑皆為10奈米。於其他實施例中，第一過濾器FLT1的過濾孔徑的大小可為10奈米至20奈米之間，並且可根據實際需求而定。

再者，於另一實施例中，循環過濾模組150可包含單一第一過濾器FLT1或者是多於兩個第一過濾器FLT1，並且多個第一過濾器FLT1是可以串聯或並聯方式實施。

如第1圖所示，流體控制器158可為一開關閥，設置於第一管路TB1上，並且可控制循環迴路TBC與第一管路TB1之間的連通。當流體控制器158關閉時，容置槽152內的顯影液DEP便可於循環迴路TBC內進行過濾。再者，於此實施例中，顯影液過濾系統100還可包含一控制裝置180，控制裝置180是可配置以控制顯影液過濾系統100中的第一抽水泵104、第一開關閥106、第二抽水泵154、第二開關閥156及流體控制器158或其他元件的操作。

舉例來說，控制裝置180可控制第一開關閥106與第一抽水泵104開啟，以將顯影液DEP由顯影液供應槽102輸送至容置槽152。當要進行過濾時，控制裝置180可控制第二開關閥156以及第二抽水泵154開啟，並且控制流體控制器158關閉，使得容置槽152內的顯影液DEP可於循環迴路TBC內經由第一過濾器FLT1進行過濾。當過濾的次數達到預設次數時，控制裝置180可控制第二開關閥156關閉並控制流體控制器158開啟，使得過濾後的顯影液DEP可輸出至檢測級200。在一實施例中，預設次數為8，但並不限定於此。在某些實施例中，預設次數可為大於8或小於8的正整數，並可依實際需求調整。

於某些實施例中，控制裝置180可包含一處理器以及一儲存電路(圖中未表示)。所述處理器可為一微處理器或一中央處理器。所述儲存電路可為一隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、快閃記憶體(flash memory)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、可抹除可規劃唯讀記憶體(EPROM)、電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、暫存器、硬碟、可攜式硬碟、光碟唯讀記憶體(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或在此領域習知技術中任何其它電腦可讀取之儲存媒體格式。其中，所述儲存電路可被配置以儲存用以控制顯影液過濾系統100中各個元件的程式以及相關資料。

需注意的是，於某些實施例中，顯影液過濾系統100可更包含一第二過濾器FLT2，其可設置於顯影液供應槽102與容置槽152之間及/或設置於流體控制器158與檢測級200之間。於此實施例中，顯影液過濾系統100包含兩個第二過濾器FLT2，而設置於顯影液供應槽102與容置槽152之間的第二過濾器FLT2是被配置以過濾來自顯影液供應槽102的顯影液DEP，而設置於流體控制器158與檢測級200之間的第二過濾器FLT2是被配置以過濾來自第一過濾器FLT1的顯影液DEP。

於某些實施例中，第二過濾器FLT2可包含一高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)過濾膜或一尼龍(Nylon)過濾膜，其材質是不同於第一過濾器FLT1的材質。再者，第二過濾器FLT2的過濾孔徑可小於第一過濾器FLT1的過濾孔徑，例如第二過濾器FLT2的過濾孔徑可為1奈米到5奈米之間。

藉由在輸入管路TBi以及第一管路TB1上設置第二過濾器FLT2，可以進一步提高顯影液過濾系統100的過濾能力，並且更可以縮短過濾所需的時間。另外，由於兩個第二過濾器FLT2是分別設置在循環過濾模組150的輸入端以及輸出端，因此顯影液DEP通過每個第二過濾器FLT2的次數為一次而非多次，進而可避免第二過濾器FLT2中的高密度聚乙烯過濾膜在顯影液DEP中容易被顯影液DEP中的溶液溶解的問題，例如會溶出正十二烷(C₁₂H₂₆)。於是，此實施例中第二過濾器FLT2的配置方式不僅可提高顯影液過濾系統100的過濾能力，並且也可以延長第二過濾器FLT2的使用壽命。

請參考第3圖，第3圖為本發明另一實施例之顯影液過濾系統100A、檢測級200與處理腔室300的方塊示意圖。相較於前述之顯影液過濾系統100，顯影液過濾系統100A可另包含至少一熱交換器。於此實施例中，顯影液過濾系統100A包含有兩個熱交換器(第一熱交換器108與第二熱交換器110)，分別設置於循環過濾模組150與顯影液供應槽102之間以及循環過濾模組150與第二過濾器FLT2之間。第一熱交換器108與第二熱交換器110是用來降低流入第二過濾器FLT2的顯影液DEP的溫度。

舉例來說，第一熱交換器108與第二熱交換器110是可將顯影液DEP的溫度降低到低於室溫，例如可控制顯影液DEP降低至-10度C至25度C之間(顯影液DEP的凝固點小於-10度C)。當顯影液DEP的溫度低於室溫時，例如為0度C時，具有高密度聚乙烯過濾膜的第二過濾器FLT2於顯影液DEP中溶出的正十二烷的溶出量可為在室溫下溶出的正十二烷的溶出量的三分之一至四分之一。因此，在顯影液過濾系統100A中，藉由設置第一熱交換器108與第二熱交換器110，可以降低第二過濾器FLT2在顯影液DEP中溶解的速率，進而可進一步延長第二過濾器FLT2的使用壽命。

請參考第4圖，第4圖為本發明另一實施例之顯影液過濾系統100B、檢測級200與處理腔室300的方塊示意圖。顯影液過濾系統100B與顯影液過濾系統100A相似，差異在於顯影液過濾系統100B只設置一第二過濾器FLT2，位於循環過濾模組150與檢測級200之間，並且顯影液過濾系統100B更包含另一熱交換器(第三熱交換器112)，設置於循環迴路TBC中。

藉由設置熱第一熱交換器108、第二熱交換器110與第三熱交換器112，可以確保輸入至容置槽152的顯影液DEP、循環迴路TBC中的顯影液DEP以及輸入至第二過濾器FLT2的顯影液DEP的溫度維持在所需的溫度(例如0度C)。因此，藉由第4圖中的結構配置，不僅可以提高循環過濾模組150的過濾能力，更可以進一步延長具有高密度聚乙烯過濾膜的第二過濾器FLT2的使用壽命。

再者，於某些實施例中，循環過濾模組150中的兩個第一過濾器FLT1也可包含高密度聚乙烯過濾膜，並且具有1奈米至5奈米的過濾孔徑。由於循環迴路TBC中的顯影液DEP已被第一熱交換器108與第三熱交換器112降溫至低於室溫(例如0度C)，因此第一過濾器FLT1中的高密度聚乙烯過濾膜於顯影液DEP的溶出量亦可以降低，使得第一過濾器FLT1的使用壽命也同樣可以被延長。

請參考第5圖，第5圖為本發明另一實施例之顯影液過濾系統100C、檢測級200與處理腔室300的方塊示意圖。如第5圖所示，此實施例中的顯影液過濾系統100C設置單一第二過濾器FLT2以及單一熱交換器(第二熱交換器110)，第二過濾器FLT2是設置於循環過濾模組150與檢測級200之間，並且第二熱交換器110是設置於循環過濾模組150之流體控制器158與第二過濾器FLT2之間，被配置以降低來自流體控制器158的顯影液DEP的溫度。

再者，於此實施例中，顯影液過濾系統100C可更包含有一冷卻裝置114，連接於第二過濾器FLT2，被配置以降低流經第二過濾器FLT2之顯影液DEP之溫度。於某些實施例中，冷卻裝置114可為一水冷式或一空冷式冷卻器，可包覆或環繞於第二過濾器FLT2。藉由設置第二熱交換器110與冷卻裝置114，可以確保流經第二過濾器FLT2的顯影液DEP的溫度可以維持在一所需的溫度(低於室溫，例如0度C)，以使第二過濾器FLT2的使用壽命可以進一步延長。

另外，於某些實施例中，第二過濾器FLT2、冷卻裝置114以及第二熱交換器110亦可設置於顯影液供應槽102與循環過濾模組150之間，並且第二熱交換器110是設置於顯影液供應槽102與第二過濾器FLT2之間，以使來自顯影液供應槽102而流入第二過濾器FLT的顯影液DEP的溫度可以維持在低於室溫的溫度下，藉以延長第二過濾器FLT2的使用壽命。

請參考第6圖，第6圖為本發明另一實施例之顯影液過濾系統100D、檢測級200與處理腔室300的方塊示意圖。於此實施例中，顯影液過濾系統100D包含有兩個第二過濾器FLT2以及三個熱交換器。兩個第二過濾器FLT2是分別設置於顯影液供應槽102與循環過濾模組150之間以及設置於循環過濾模組150與檢測級200之間。第一熱交換器108是設置於顯影液供應槽102與第二過濾器FLT之間，第二熱交換器110是設置於流體控制器158與另一第二過濾器FLT2之間，並且第三熱交換器112是設置於循環迴路TBC中，前述三個熱交換器是被配置以降低來自顯影液供應槽102、來自流體控制器158以及循環迴路TBC中的顯影液DEP的溫度。

再者，顯影液過濾系統100D更包含兩個冷卻裝置114，分別連接於第二過濾器FLT2，被配置以降低流經第二過濾器FLT2之顯影液DEP之溫度。藉由顯影液過濾系統100D中前述元件的配置，可以確保流經第二過濾器FLT2的顯影液DEP的溫度可以維持在一所需的溫度(低於室溫，例如0度C)，以使第二過濾器FLT2的使用壽命可以進一步延長。

另外，於此實施例中，循環過濾模組150中的兩個第一過濾器FLT1也可包含高密度聚乙烯過濾膜，並且具有1奈米至5奈米的過濾孔徑。

請參考第7圖，第7圖為本發明實施例中之顯影液過濾系統中顯影液的過濾方法的流程圖。在操作S100中，由顯影液供應槽102提供顯影液DEP至一循環迴路TBC。在操作S102中，於循環迴路TBC中提供一第一過濾器FLT1以過濾顯影液DEP。接著，在操作S104中，由循環過濾模組150之循環迴路TBC輸出顯影液DEP至一檢測級200，以在檢測級200中檢驗輸出之顯影液DEP是否符合規格需求。在操作S106中，藉由至少一冷卻裝置114降低顯影液DEP之溫度，藉以降低第二過濾器FLT2中之過濾膜溶解於顯影液DEP的溶出量。冷卻裝置114例如是可將顯影液DEP的溫度降低至一低於室溫之溫度，例如0度C。在操作S108中，藉由一第二過濾器FLT2過濾提供至循環迴路TBC前的顯影液DEP或由循環迴路TBC輸出之顯影液DEP。其中，第一過濾器FLT1與第二過濾器FLT2可具有相同或不同之過濾膜。要注意的是，前述操作不限於此實施例，操作的順序可以變化或修正，或加上額外的操作。舉例來說，操作 S106可在操作S100之前，或者也可在操作S102之前。

本發明實施例提供一種顯影液過濾系統，被配置以過濾提供給後續微影製程的顯影液DEP，使顯影液DEP中的微粒可藉由顯影液過濾系統中的過濾器去除，以避免在後續製程中造成晶圓的缺陷(defect)。在某些實施例中，顯影液過濾系統中的第二過濾器FLT2是包含一高密度聚乙烯過濾膜，設置於循環過濾模組150的輸入端或輸出端。因此，顯影液DEP通過第二過濾器FLT2的次數為一次而非多次，進而可避免第二過濾器FLT2中的高密度聚乙烯過濾膜在顯影液DEP中容易溶解的問題。藉由本發明實施例之結構配置，不僅可提高顯影液過濾系統的過濾能力，並且也可以延長第二過濾器FLT2的使用壽命。

在某些實施例中，顯影液過濾系統可進一步包含一或多個熱交換器，設置於第二過濾器FLT2之前，以降低流入第二過濾器FLT2的顯影液DEP的溫度。由於低溫下第二過濾器FLT2於顯影液DEP中溶出的正十二烷的溶出量可為在室溫下的三分之一至四分之一，因此於顯影液過濾系統中設置熱交換器可以進一步延長第二過濾器FLT2的使用壽命。

在某些實施例中，顯影液過濾系統更包含有一冷卻裝置114，連接於第二過濾器FLT2，以確保流經第二過濾器FLT2的顯影液DEP的溫度可以維持在所需的溫度，以使第二過濾器FLT2的使用壽命可以進一步延長。

本發明一些實施例提供一種顯影液過濾系統，包含一循環過濾模組以及一第二過濾器。循環過濾模組包含一容置槽、至少一第一過濾器以及一流體控制器。容置槽是選擇地連通於一顯影液供應槽，並接收來自顯影液供應槽之一顯影液。至少一第一過濾器是被配置以過濾循環過濾模組之一循環迴路中之顯影液。流體控制器是被配置以選擇地輸出來自第一過濾器的顯影液至一檢測級。第二過濾器是設置於顯影液供應槽與容置槽之間或設置於流體控制器與檢測級之間，被配置以過濾來自顯影液供應槽或來自第一過濾器的顯影液。其中第二過濾器包含一高密度聚乙烯過濾膜。

根據一些實施例，顯影液包含醚類、酮類或酯類溶劑。

根據一些實施例，顯影液過濾系統更包括至少一熱交換器，設置於循環過濾模組與顯影液供應槽之間、循環迴路中或循環過濾模組與第二過濾器之間，並被配置以降低顯影液的溫度。

根據一些實施例，第一過濾器包含一高密度聚乙烯過濾膜。

根據一些實施例，第一過濾器的材質不同於第二過濾器的材質，且第二過濾器的過濾孔徑小於第二過濾器的過濾孔徑。

本發明一些實施例另提供一種顯影液過濾系統，包含一循環過濾模組、一第二過濾器以及一冷卻裝置。循環過濾模組包含一容置槽、至少一第一過濾器以及一流體控制器。容置槽是選擇地連通於一顯影液供應槽，並接收來自顯影液供應槽之一顯影液。至少一第一過濾器是被配置以過濾循環過濾模組之一循環迴路中之顯影液。流體控制器是被配置以選擇地輸出來自第一過濾器的顯影液至一檢測級。第二過濾器是設置於顯影液供應槽與容置槽之間或設置於流體控制器與檢測級之間，被配置以過濾來自顯影液供應槽或來自第一過濾器的顯影液。冷卻裝置是連接第二過濾器，被配置以降低流經第二過濾器之顯影液之溫度。

根據一些實施例，第二過濾器包含一高密度聚乙烯過濾膜，且顯影液包含醚類、酮類或酯類溶劑。

根據一些實施例，顯影液過濾系統更包括至少一熱交換器，設置於顯影液供應槽與第二過濾器之間及/或流體控制器與第二過濾器之間，被配置以降低來自顯影液供應槽及/或流體控制器的顯影液的溫度。

本發明實施例提供一種顯影液的過濾方法，包含提供一顯影液至一循環迴路。顯影液的過濾方法還包含於循環迴路中以一第一過濾器過濾顯影液。再者，顯影液的過濾方法更包含由循環迴路輸出顯影液至一檢測級。顯影液的過濾方法更包含降低顯影液之溫度。另外，顯影液的過濾方法更包含藉由一第二過濾器過濾提供至循環迴路前的顯影液循環迴路輸出之顯影液。

根據一些實施例，第二過濾器的過濾孔徑小於第一過濾器的過濾孔徑。

以上雖然詳細描述了實施例及它們的優勢，但應該理解，在不背離所附申請專利範圍限定的本揭露的精神和範圍的情況下，對本揭露可作出各種變化、替代和修改。此外，本申請的範圍不旨在限制於說明書中所述的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法和步驟的特定實施例。作為本領域的普通技術人員將容易地從本揭露中理解，根據本揭露，可以利用現有的或今後將被開發的、執行與在本揭露所述的對應實施例基本相同的功能或實現基本相同的結果的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟。因此，所附申請專利範圍旨在將這些製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟包括它們的範圍內。此外，每一個申請專利範圍構成一個單獨的實施例，且不同申請專利範圍和實施例的組合都在本揭露的範圍內。

Claims

一種顯影液過濾系統，包含：一循環過濾模組，包含：一容置槽，選擇地連通於一顯影液供應槽，並接收來自該顯影液供應槽之一顯影液；至少一第一過濾器，被配置以過濾該循環過濾模組之一循環迴路中之該顯影液；一流體控制器，被配置以選擇地輸出來自該第一過濾器的該顯影液至一檢測級；以及一第二過濾器，設置於該顯影液供應槽與該容置槽之間或設置於該流體控制器與該檢測級之間，並設置於該循環迴路外，被配置以過濾來自該顯影液供應槽或來自該第一過濾器的該顯影液，其中該第二過濾器包含一高密度聚乙烯過濾膜。
如申請專利範圍第1項所述之顯影液過濾系統，其中該顯影液包含醚類、酮類或酯類溶劑。
如申請專利範圍第1項所述之顯影液過濾系統，其中該第一過濾器包含一高密度聚乙烯過濾膜。
如申請專利範圍第1項所述之顯影液過濾系統，其中該第一過濾器的材質不同於該第二過濾器的材質，且該第二過濾器的過濾孔徑小於該第一過濾器的過濾孔徑。
如申請專利範圍第1、2、3或4項所述之顯影液過濾系統，更包括至少一熱交換器，設置於該循環過濾模組與該顯影液供應槽之間、該循環迴路中或該循環過濾模組與該第二過濾器之間，並被配置以降低該顯影液的溫度。
一種顯影液過濾系統，包含：一循環過濾模組，包含：一容置槽，選擇地連通於一顯影液供應槽，並接收來自該顯影液供應槽之一顯影液；至少一第一過濾器，被配置以過濾該循環過濾模組之一循環迴路中之該顯影液；一流體控制器，被配置以選擇地輸出來自該第一過濾器的該顯影液至一檢測級；一第二過濾器，設置於該顯影液供應槽與該容置槽之間或設置於該流體控制器與該檢測級之間，設置於該循環迴路外，被配置以過濾來自該顯影液供應槽或來自該第一過濾器的該顯影液；以及一冷卻裝置，連接該第二過濾器，被配置以降低流經該第二過濾器之該顯影液之溫度。
如申請專利範圍第6項所述之顯影液過濾系統，其中該第二過濾器包含一高密度聚乙烯過濾膜，且該顯影液包含醚類、酮類或酯類溶劑。
如申請專利範圍第6或7項所述之顯影液過濾系統，更包括至少一熱交換器，設置於該顯影液供應槽與該第二過濾器之間及/或該流體控制器與該第二過濾器之間，並被配置以降低來自該顯影液供應槽及/或該流體控制器的該顯影液的溫度。
一種顯影液的過濾方法，包含：提供一顯影液至一循環迴路；於該循環迴路中以一第一過濾器過濾該顯影液；由該循環迴路輸出該顯影液至一檢測級；降低該顯影液之溫度；以及藉由一第二過濾器過濾提供至該循環迴路前的該顯影液或由該循環迴路輸出之該顯影液，其中該第二過濾器設置於該循環迴路外。
如申請專利範圍第9項所述之顯影液的過濾方法，其中該第二過濾器的過濾孔徑小於該第一過濾器的過濾孔徑。