[发明专利]用于半导体制造工具的过滤系统

说明书

相关申请

本申请要求申请于2006年7月13日的美国申请第60/830,737 号申请的优先权，该份申请的全部内容被并入本申请作为参考。

背景技术

气体的整体品质在半导体制造业中越来越受到重视。一般来 说，为了消除来自半导体处理工具中所使用的气体造成的污染使 产率减少，人类用尽了无数的努力。例如，污染物被认为使一种 存在于气体中的分子化合物，由于形成附着物而降低半导体制造 工具的成果表现。靠着蚀刻影技术工具，气体被用来使工具成份 净化和运转。气体中的污染物，如含挥发性硅的化合物，通常其 存在的浓度足以损害蚀刻影技术工具的光学部件。

典型地，含挥发性硅的化合物，诸如六甲基二硅氧烷及三甲 基硅烷醇，黏附在蚀刻影技术工具光学部件，如放映透镜上，形 成分子的薄膜。这些分子薄膜能够物理性地吸收并散射光线，从 而扭曲波阵面品质。一旦扭曲，蚀刻影技术工具影像就发生像差 或变形，无法在一个晶片上形成正确的电路图板。除了形成分子 薄膜之外，污染物也使蚀刻影技术工具光学部件损害恶化。举例 来说，六甲基二硅氧烷和三甲基硅烷醇给予放映透镜品质无法 恢复的损害，因而降低制造产率。

在微蚀刻影技术工具中，污染物，如含挥发性硅化合物的六 甲基二硅氧烷和三甲基硅烷醇，特别受到重视。其他常见的蚀刻 影工具污染物包括：酸类，如氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸或氢氯 酸；碱类，如四甲基氢氧化铵、氨、氢氧化铵、三甲胺、甲基吡 咯烷酮、三乙胺、甲胺、环己胺、乙醇胺、六甲基二硅胺烷、二 甲胺、二甲基氨乙醇或吗啉；凝结物，如碳氢化合物或硅化物； 以及掺杂物质，如硼酸、有机磷酸盐或砷酸盐。

从半导体制造工具中的气体移除六甲基二硅氧烷及三甲基 硅烷醇通常利用呈混杂的化学吸附和物理吸附的介质的过滤元 件来进行。举例来说，这样的过滤元件可以包括与活性碳混杂的 一个酸性阳离子交换树脂。具有混杂介质的过滤元件的一个缺点 是介质会以不同速率损耗而造成较不合理想的替换过滤元件。这 种不同速率的损耗也可能因为污染物的浓度合类型不同而加快。

发明内容

本发明提供一种用于半导体制造工具的过滤系统。优选的 是，本发明的系统对经过气流或流动路径提供给半导体制造工具 的流体进行过滤。在一个实施方案中，该系统包括一个第一过滤 层用来移除存在于气体流动路径中的污染物。气体流动路径经过 第一过滤层并且与半导体制造工具流体连通。此外，该系统包括 一个第二过滤层，用于从气体流动路径中移除污染物，该气体流 动路径从上游第一过滤层通过而来的。本发明的系统可以克服前 面所描述的具有以不同速率消耗的混杂介质的过滤元件中的缺 点。

举例来说，一个微蚀刻影工具可以被导入到一个含有较高污 染浓度的六甲基二硅氧烷和三甲基硅烷醇的气流路径中。这些分 子化合物能够以不同的速率损耗掺杂交织在传统过滤元件中的 化学吸附和无力吸附介质，结果使得某一个介质必须提早更换。 通过本发明的包含一个第一过滤层在第二过滤层的上游的系统， 可以克服这类提早的更换，因为化学吸附和物理吸附介质可基于 特殊污染物浓度来挑选和安排。

本发明的系统包括第一和第二过滤层，所述的第一和第二过 滤层与包括污染物如含挥发性硅化合物的气体流动路径进行流 通连接。举例来说，含挥发性硅化合物的六甲基二硅氧烷和三甲 基硅烷醇可能存在于气流中。在一个实施方案中，气体流动路径 中的六甲基二硅氧烷的污染物浓度比三甲基硅烷醇的污染物浓 度要高，因为六甲基二硅氧烷的污染物浓度较其他含挥发性硅化 合物如三甲基烷醇要高，所以第一和第二过滤层就分别包括物理 吸附和化学吸附介质。

对于具有比其它含挥发性硅化合物如六甲基二硅氧烷较高 的三甲基硅烷醇的污染物浓度的气体流动路径而言，用于本发明 系统的第一和第二过滤层就分别包含化学吸附和物理吸附介质。 优选的是，相比于六甲基二硅氧烷(三甲基硅烷醇)，化学吸附 介质能够移除较高污染浓度的三甲基硅烷醇(六甲基二硅氧烷)。 此外，相比于三甲基硅烷醇(六甲基二硅氧烷)，物理吸附介质 能够移除较高污染浓度的六甲基二硅氧烷(三甲基硅烷醇)。