[发明专利]控制臭氧化水流量及浓度的设备和方法

说明书

本发明专利申请是国际申请号为PCT/US03/12973，国际申请日为2003年 4月25日，进入中国国家阶段的申请号为03811404.6，名称为“控制臭氧化水 流量及浓度的设备和方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请交叉引用

本申请要求2002年4月26日提交的序列号是10/133237的美国专利申请 的优先权。

发明领域

本发明一般涉及半导体器件的制造，更特别涉及对供应至半导体加工设备 的臭氧化水的控制。

发明背景

在半导体制造中使用臭氧化去离子水能提供比较简单安全的加工步骤，比 如晶片表面清洁，钝化，天然氧化物清除，和清除光刻胶。

臭氧化去离子水发生器通常使用接触器使臭氧从气体扩散进入去离子水中 从而制造臭氧化水。薄膜式接触器使用臭氧可渗透膜在液体和气体之间提供物 理分离，而填充柱接触器使液体和气体均质混合，在压力下产生更高的臭氧浓 度。

半导体制造厂家通常具有多个需要臭氧化水的加工设备。不同加工设备要 求不同的臭氧浓度和流量。购买，运行和保养多个臭氧化水发生器会提高制造 成本和导致生产线停工。

最好能拥有不太昂贵，更可靠，适应性更强和响应更快的臭氧化水源。

发明概述

本发明涉及用于改进臭氧化水供应系统的臭氧化水控制单元。该控制单元 能调整来自于臭氧化水发生器并随后被输送至加工设备的臭氧化水流量和/或 浓度。可以使用一个或多个控制单元和单个发生器供应超过一个具有独立臭氧 化水需求的加工设备。

在各实施例中，即使该臭氧化水供应系统中仅包括一个臭氧化水发生器， 该系统也能同时向不同加工设备供应不同臭氧浓度的臭氧化水。使用一个或多 个控制单元和少到仅仅一个臭氧化水发生器就能独立控制向两个或多个加工 设备供应臭氧化水。

每个控制单元控制其输出臭氧化水的流量和/或浓度。因此，可以调整所供 应臭氧化水的参数适应每个加工设备。在一个实施例中，该系统能供应低臭氧 浓度的臭氧化去离子水，例如用于清洗过程，同时供应更高臭氧浓度的臭氧化 去离子水，例如用于去胶过程。

因此，本发明一方面提供了一种向超过一个加工设备供应臭氧化水的方法。 将来自于臭氧化水发生器的第一浓度臭氧化水和来自于水源的水混合，产生第 二浓度的臭氧化水。向第一加工设备供应第二浓度的臭氧化水，并向第二加工 设备供应来自于臭氧化水发生器的臭氧化水。

本发明第二方面提供了另一种为超过一个加工设备供应臭氧化水的方法。 该方法包括提供一个臭氧化水控制单元。该臭氧化水控制单元包括一个臭氧化 水输入管线，用于接受来自于臭氧化水发生器的第一浓度臭氧化水，还包括一 个进水管线，用于接受来自于水源的水。该单元还包括一个臭氧化水输出管线， 与臭氧化水输入管线和进水管线处于流体连通状态。有一个阀控制进水管线中 的水流量，与控制氧化水输入管线中的臭氧化水的流量共同起作用，在输出管 线中产生第二浓度的臭氧化水。

该方法中进一步包括向第一加工设备供应来自于输出管线的第二浓度臭氧 化水，和向第二加工设备供应来自于臭氧化水发生器的臭氧化水。

本发明第三方面提供了一种臭氧化水控制单元。该控制单元包括一个臭氧 化水输入管线，用于接受来自于臭氧化水发生器的臭氧化水，包括一个进水管 线，用于接受来自于水源的水，还包括一个臭氧化水输出管线，与该臭氧化水 输入管线和进水管线处于流体连通状态。该单元还包括一个阀，用于控制进水 管线中的水流量，与控制氧化水输入管线中的臭氧化水的流量共同起作用，在 输出管线中产生第二浓度的臭氧化水。

附图简要说明

通过以下具体说明以及附图说明，对本发明的优选实施例以及其他优点进 行具体说明。

在附图中，使用相同的附图标记表示不同视图中相同的部分。而且附图不 一定是成比例的，重点在于说明本发明的原理。

图1是表示臭氧化水发生器和半导体制造中所用其他部分之间一种关系实 例的方框图。

图2是一种臭氧化水发生器实施例的方框图。

图3是一种臭氧发生器模块实施例的方框图。

图4是包括一薄膜式接触器的一种接触器模块实施例的方框图。

图5是包括一个填充柱接触器的一种接触器模块实施例的方框图。