[发明专利]无压力的臭氧化去离子水(DIO3)的再循环回收系统和方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及湿法清洗半导体器件中所使用的装置、系统和方法。具体来说，本发明涉及这样的系统，该系统可净化、可再循环液体并可从待要被再循环的液体中清除不希望的气体。

背景技术

诸如集成电路那样的微电子芯片是从相对大的半导体材料的晶片中制造的。该过程通常包括多个连续的步骤，这些步骤包括如下：用光刻法产生蚀刻掩膜；蚀刻由掩膜限定的材料层；通过湿法和干法化学技术的某种组合来除去光刻掩膜；在作进一步处理之前除去氧化层；沉淀材料层；和/或冲洗以除去残余的化学品。光刻法掩膜可由称作光阻材料的聚合物材料形成。在除去光阻材料的掩膜之后，通常进行最后的清洗步骤，该步骤称作冲洗和/或湿法清洗。在某些系统中，清洗步骤也在其它处理步骤之间应用。

臭氧处理的去离子水(DIO₃-水)因其用于半导体工业中而知名，例如，用于湿法清洗工艺和/或钨层的蚀刻。然而，DIO₃不是稳定的流体。例如，臭氧可以大约12分钟的半衰期衰减(取决于温度、水化学等)。目前的系统通常通过操作DIO₃的恒定流动来解决该问题，该方法既耗费大又浪费。

发明内容

本发明的一个优点是，与运行流体递送系统(例如，用于湿法晶片处理)相关的成本降低。本发明的另一优点是，它可使用无颗粒的泵(例如，离心泵)。本发明的另一优点是，它可供应连续的DIO₃流，其比当前的系统浪费小。本发明的另一优点是，从流体递送系统排出的废气可以是第二次的。本发明的另一优点是，可使用一个紧凑的容器。

在一个方面，本发明提供再循环臭氧化液体的系统。该系统包括接触器，接触器包括至少两个入口和至少两个出口。接触器与第一接触器入口处的第一流体源和第二接触器入口处的第二液体源流体地连通，且第二接触器入口接收气体，该气体清除来自第一接触器入口处接收的液体的气体的至少一部分。该清除的气体在第一接触器出口处流出接触器。接触器与第二接触器出口处的第二液体源流体地连通，该接触器排放至少一部分接触器内的液体，排放的液体在第二接触器出口处流出接触器。接触器包括与第一液体源流体地连通的第三入口，该第三入口允许第一液体源释放环境压力下的液体。

在某些实施例中，在第一接触器入口处接收的液体的至少一部分包括通过第二接触器出口从接触器排放的液体的至少一部分。

在某些实施例中，接触器包括与第三液体源流体地连通的第四入口，该第四入口从第三液体源接收新鲜液体，其替换从接触器排出的液体的至少一部分。

在某些实施例中，接触器包括任何填实的柱体、板柱体、或气泡柱体。

在某些实施例中，该系统包括与接触器流体地连通的第一泵，第一泵通过以下方式与接触器流体地连通：a)与接触器的第二出口流体地连通的第一泵的至少一个入口，以及b)与第二液体源流体地连通的第一泵的出口。

在某些实施例中，第一泵的出口通过接触器的第四入口与接触器流体地连通。

在某些实施例中，第一泵包括离心泵。

在某些实施例中，该系统包括自毁部件，自毁部件包括至少一个入口，该自毁部件的入口与第一接触器出口流体地连通。在某些实施例中，自毁部件的入口接收由接触器清除的气体的至少一部分。

在某些实施例中，用清洁的干空气(CDA)或其它惰性气体，加热或稀释在自毁部件第一入口处接收的气体。

在某些实施例中，自毁部件的出口排出在自毁部件入口处接收的清除的气体的至少一部分。

在某些实施例中，测量自毁部件出口处的气体流动，该信息用于系统的控制。

在某些实施例中，自毁部件使用催化剂来将接收的气体转换为氧气，并通过自毁部件的出口排出氧气。在某些实施例中，催化剂包括以下中的任何一个：(i)基于氧化锰的产物或(ii)基于碳的产物。

在某些实施例中，(i)在接触器第一入口处接收或(ii)从接触器第二出口处排出的任何液体包括臭氧化的去离子水(DIO₃)。

在某些实施例中，在接触器第一入口处接收的气体包括：(i)O₃，(ii)O₂，(iii)CO₂，(iv)N₂，(iv)清洁的干空气(CDA)，(v)惰性气体，(vi)掺杂气体，(vii)废气，(viii)来自第二液体源的废气，或它们的任何组合。