液体供应系统、过滤器件及其清洁方法与流程

1.本技术的实施例涉及液体供应系统、过滤器件及其清洁方法。


背景技术：

2.半导体集成电路(ic)行业经历了快速增长。ic材料和设计的技术进步已生产出多代ic，其每一代都比上一代具有更小且更复杂的电路。然而，这些进步增加了ic加工和制造的复杂性，并且要实现这些进步，需要在ic加工和制造中进行类似的发展。在集成电路的发展过程中，功能密度(即每个芯片区互连器件的数量)普遍增加，而其几何尺寸(即使用制造工艺中可制造的最小组件(或线))已经减小。随着半导体器件的图案尺寸变小并且具有新结构的半导体器件的开发，需要无污染物或无颗粒的液体来制造集成电路，以提高良率。过滤器，具体地说终端(pou)过滤器，被设计成从半导体集成电路制造过程中使用的液体、溶液和/或溶剂中去除污染物或颗粒。


技术实现要素：

3.本技术的一些实施例提供了一种在用于制造半导体器件的装置中使用的过滤器件，包括：一个或多个滤膜；以及过滤器壳体，包围所述一个或多个滤膜，其中，所述滤膜中的每个包括由陶瓷材料制成的基膜以及多个通孔，以及所述基膜涂有涂覆材料。
4.本技术的另一些实施例提供了一种液体供应系统，包括：半导体晶圆处理装置；液体罐，被配置为存储用于制造半导体器件的液体；液体供应系统，用于从所述液体罐向所述半导体晶圆处理装置供应所述液体；以及终端(pou)过滤器件，设置在所述液体供应系统上，其中，所述终端过滤器件包括：一个或多个滤膜；以及过滤器壳体，包围所述一个或多个滤膜，所述滤膜中的每个包括由阳极氧化铝制成的基膜以及多个通孔，以及所述基膜涂有涂覆材料。
5.本技术的又一些实施例提供了一种清洁过滤器件的方法，包括：确定所述过滤器件是否要清洁；以及在确定所述过滤器件要清洁之后，使清洁溶液反向流过所述过滤器件，其中，所述过滤器件包括：滤膜；和过滤器壳体，包围所述滤膜，所述滤膜包括由阳极氧化铝制成的基膜以及多个通孔，以及所述基膜涂有涂覆材料。
附图说明
6.当与附图一起阅读时，根据以下详细描述可最好地理解本发明。要强调的是，根据行业的标准实践，各种部件并未按照比例绘制，并且仅用于说明目的。实际上，为论述清楚，各种部件的尺寸可任意增加或减少。
7.图1a、图1b和图1c示出了根据本发明的各个实施例的滤膜的示意图。图1d、图1e和图1f示出了根据本发明的实施例的滤膜的各个截面图。图1g、图1h和图1i示出了根据本发明的各个实施例的滤膜的视图。
8.图2a和图2b示出了根据本发明的实施例的过滤器件的示意图。图2c、图2d、图2e、
图2f、图2g和2h示出了根据本发明的实施例的各种过滤器结构。
9.图3a、图3b、图3c、图3d和图3e示出了根据本发明的实施例的过滤器件的示意图。
10.图4示出了根据本发明的实施例的过滤器件的示意图。
11.图5示出了使用本发明的过滤器件的化学机械抛光装置的示意图。
12.图6a、图6b和图6c示出了根据本发明的实施例的过滤器件的清洁操作。
13.图7a和图7b示出了用于控制化学机械抛光(cmp)装置的装置的示意图。
14.图8a和图8b示出了使用本发明的过滤器件的装置的示意图。
具体实施方式
15.可以理解，以下公开提供了用于实现本发明的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下描述了元件和布置的实例的具体实施例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，并非旨在限制本发明。例如，元件的尺寸不限于所公开的范围或值，而是可以取决于工艺条件和/或器件的期望特性。此外，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件与第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成为插入第一部件和第二部件的附加部件，使得第一部件与第二部件不直接接触的实施例。为了简明和清楚起见，可以以不同比例任意绘制各个部件。
16.而且，为了便于描述，在此可以使用诸如“在
…
之下”、“在
…
下方”、“下部”、“在
…
之上”、“上部”等空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了各图中所描绘的取向之外，空间相对术语还旨在涵盖器件在使用或操作中的不同取向。器件可以以其他方式进行定向(旋转90度或者处于其他方向)，而其中所使用的空间相关描述符可以做相应解释。另外，术语“由
…
制成”可以意指“包含”或“由
…
组成”。在一个实施例中说明的材料、配置、尺寸和/或工艺可应用于其他实施例，并且可省略其详细描述。
17.在集成电路的制造中使用了各种流体、液体或溶液，诸如光刻胶、显影剂、湿法蚀刻剂、清洁溶液、用于化学机械抛光的浆料等。这些流体要求基本上不含污染物和/或颗粒。过滤器用于去除污染物和/或颗粒。具体地，终端过滤器被设计为从集成电路制造中使用的流体中去除污染物的最后机会。终端过滤器处理要在局部制造步骤中立即使用的流体。集成电路的制造涉及多个步骤，其中，硅晶圆被重复地暴露于诸如光刻、蚀刻、掺杂和金属沉积的工艺中。在所有这些步骤中，必须保持和/或特别控制硅及其表面的半导体性质。污染物会改变硅的半导体性质或干扰预期的电路设计，从而降低集成电路的良率。因此，小至0.1微米的颗粒可能会导致半导体元件失效。颗粒可能会阻止线的完整，或者颗粒可跨越两条线进行桥接。污染物可能直接在硅表面上，也可能污染掩蔽表面，从而改变了待印刷的电路设计。因此，终端过滤器必须去除会引起缺陷的颗粒。
18.在半导体制造过程中使用的过滤器通常包括由纤维制成的膜。然而，纤维膜的孔可具有随机的形状和尺寸，因此可使一些颗粒穿过纤维膜过滤器。在一些情况下，平均孔口尺寸为7nm的纤维膜可能会使超过约26nm的颗粒通过。
19.本发明的实施例涉及由陶瓷制成的滤膜，诸如氧化铝，其具有基本均匀孔口尺寸，还涉及制造滤膜的各个方法。
20.在一些实施例中，如图1a所示，滤膜10包括基膜15和穿过基膜15的多个通孔20(孔
口)。图1d至图1f示出了根据本发明的各个实施例的通孔20的截面图。在一些实施例中，如图1d至图1f所示，滤膜涂有涂覆材料18。
21.如图1a所示，当从通孔的顶部开口沿厚度方向观察时，可看到底部开口的至少一部分。因此，根据本发明的实施例的滤膜的通过路径与基于纤维的滤膜中的通过路径不同。在一些实施例中，多个通孔20的形状基本上为圆形或椭圆形。在其他实施例中，通孔的形状是正方形、矩形(例如，狭缝)或多边形(例如，六边形)。
22.在一些实施例中，具有涂覆材料18的多个圆形通孔20的直径在约10nm至约500nm的范围内，并且在其他实施例中在约50nm至约200nm的范围内。当通孔20的形状不是圆形时，可将最大直径和最小直径的平均值视为直径。在一些实施例中，通孔20的直径的变化(例如，三西格玛(3σ)值)在平均直径的约5％至约25％的范围内，并且在其他实施例中为在约10％至约20％的范围内。在一些实施例中，可基于在滤膜10内的10
‑
50个孔测量来计算直径的变化(均匀性)。在本发明中，具有如上所述的基本上均匀的孔径的滤膜10可被称为均质滤膜。此外，具有随机孔尺寸(例如，直径的变化大于30％)的滤膜可被称为异质滤膜。通孔20的直径基于要去除的颗粒的尺寸和/或滤膜的导流率来设定。如果通孔20的尺寸太大，则可能无法有效地去除颗粒，并且如果通孔20的尺寸太小，则待过滤的溶液或液体可能无法顺利地流过滤膜10。
23.在一些实施例中，每单位面积(例如，每平方微米)的通孔20的总数在约100至约600的范围内，并且在其他实施例中在约200至约400的范围内。如果每单位面积的通孔的数量太少，则待过滤的溶液或液体可能无法顺利地流过滤膜10。如果每单位面积的通孔总数太大，则滤膜10的强度降低，并且滤膜容易破裂。
24.在一些实施例中，多个通孔20布置成矩阵。在一些实施例中，通孔的矩阵是如图1b所示的网格图案。在其他实施例中，通孔的矩阵是交错的图案，如图1c所示，其中，大多数通孔20紧邻其他六个通孔20。在一些实施例中，当通孔20具有正方形或矩形形状时，滤膜10具有网状结构。在一些实施例中，当通孔20具有六边形形状时，滤膜10具有蜂窝形状。在其他实施例中，通孔20布置成同心圆形布置。在一些实施例中，通孔20的间距在约40nm至约100nm的范围内，并且在其他实施例中在约50nm至约70nm的范围内。如果间距太大，则每单位面积的通孔20的总数太小，并且待过滤的溶液或液体可能无法顺利地流过滤膜10。如果间距太小，则滤膜10的强度降低，并且滤膜10可能容易破裂。
25.在一些实施例中，基膜15的厚度在约50nm至约500nm的范围内，并且在其他实施例中在约100nm至约200nm的范围内。如果厚度太大，则通孔20的制造变得更加困难，并且厚度太小，滤膜10的强度降低，滤膜10可能容易破裂。在一些实施例中，当孔20的尺寸较大时，基膜15的厚度较大。在一些实施例中，高宽比(膜15的厚度(孔20的深度)与孔20的直径之比)在一些实施例中在约1至约100的范围内，并且在其他实施例中为在约2至约10的范围内。在一些实施例中，基膜15的厚度不均匀，并且其变化在1％
‑
5％的范围内。
26.在一些实施例中，滤膜10的形状或面积是正方形、矩形、多边形或圆形。在一些实施例中，如图1d所示，通孔20具有平直的截面(矩形截面)。在其他实施例中，如图1e所示，通孔20具有渐缩的截面，该渐缩的截面在一侧上的开口比在另一侧上的开口大。在一些实施例中，相对于水平面(例如，基膜的表面)，锥角大于约80度且小于90度。当通孔20具有锥形形状时，将通孔的直径定义为在前表面或后表面处的较小开口。在某些实施例中，通孔20在
顶部边缘和/或底部边缘具有斜切边缘，如图1f所示。斜切部分中的每个的厚度约为基膜15总厚度的2％
‑
10％。在一些实施例中，如图1e所示的锥形形状和图1f所示的倒角形状被组合。当通孔20具有斜切形状时，将通孔的直径定义为基膜厚度中心处的直径。
27.在一些实施例中，基膜15的材料由无机材料制成，该无机材料包括陶瓷材料，诸如氧化铝、氮化硅或碳化硅，或玻璃材料。在一些实施例中，阳极氧化铝用作基膜。阳极氧化铝是氧化铝的自组织形式，具有由均匀且平行的孔口的高密度阵列形成的蜂窝状结构。在其他实施例中，通过使用一个或多个光刻和蚀刻操作来图案化陶瓷板。光刻操作可包括激光干涉光刻工艺、电子束光刻工艺或极紫外(euv)光刻工艺。
28.在一些实施例中，在形成涂覆材料18之前，通孔20的直径的变化(例如，三西格玛(3σ)值)在平均直径的约5％至约25％的范围内，并且在在其他实施例中在约10％至约20％的范围内。
29.在一些实施例中，涂覆材料18是有机聚合物，诸如碳氟化合物聚合物，或具有比阳极氧化铝更高的耐酸或耐碱性的任何其他合适的材料。在一些实施例中，有机聚合物是热塑性树脂。在一些实施例中，有机聚合物包括以下各项中的一种或多种：pe(聚乙烯)、ptfe(聚四氟乙烯)、pvdf(聚偏二氟乙烯)、pfa(聚氟烷氧基)、hdpe(高密度聚乙烯)、pas(聚芳基砜)、pes(聚醚砜)、ps(聚砜)、pp(聚丙烯)和peek(聚醚醚酮)或其衍生物。在一些实施例中，涂覆材料18是硅酮聚合物。
30.在其他实施例中，涂覆材料18由无机材料制成，诸如氧化硅(玻璃)、氮化硅、氮化硼、氧化钛或具有比阳极氧化铝更高的耐酸或耐碱性的任何其他合适的材料。
31.在一些实施例中，涂覆材料18用于改善滤膜的耐酸和耐碱性。在一些实施例中，通过沉积方法形成涂覆材料，诸如化学气相沉积(cvd)、包括溅射的物理气相沉积(pvd)或任何其他合适的沉积方法。在其他实施例中，通过旋涂法形成涂覆材料。在一些实施例中，基膜15的主表面上的涂覆材料的厚度在约10nm至约1000nm的范围内，并且在其他实施例中在约50nm至500nm的范围内。在一些实施例中，基膜15的主表面上的涂覆材料的厚度不均匀，并且其变化在1％
‑
10％的范围内。
32.在一些实施例中，通孔20的内侧壁上的涂覆材料的厚度小于基膜15的主表面上的涂覆材料的厚度。在一些实施例中，通孔20的内侧壁上的涂覆材料的厚度比基膜15的主表面上的涂覆材料的厚度小约10％
‑
50％。
33.在一些实施例中，通孔20的内侧壁上的涂覆材料的厚度在约5nm至约500nm的范围内，并且在其他实施例中在约10nm至100nm的范围内。在一些实施例中，涂覆材料使孔20的直径减小约10nm至约200nm。在一些实施例中，通孔20的内侧壁上的涂覆材料的厚度是不均匀的，并且其变化在5％
‑
20％的范围内，该变化大于主表面上的厚度的变化。通过调整涂覆材料18的厚度，可调整通孔的尺寸。
34.图1f至图1h示出了根据本发明的滤膜10的扫描电子显微镜(sem)图像。图1f示出了具有约200nm的平均孔径的滤膜10，图1g示出了具有约100nm的平均孔径的滤膜10，并且图1h示出了具有约50nm的平均孔径的滤膜10。
35.图2a示出了根据本发明的实施例的过滤器件100。在一些实施例中，如上所述的一个或多个滤膜设置在过滤器件100的过滤器主体(壳体)101中。在一些实施例中，壳体101是圆柱形的，并且滤膜具有盘形。在一些实施例中，仅使用一个滤膜，而在其他实施例中，使用
具有相同或不同的平均孔径的多个滤膜。在一些实施例中，滤膜具有相同的平均直径(设计直径)，而在其他实施例中，滤膜具有两种或更多种不同的平均直径。在一些实施例中，当滤膜具有不同的平均直径时，例如，具有大尺寸直径的滤膜10l、具有中等尺寸直径的滤膜10m和具有小尺寸直径的滤膜10s，大尺寸滤膜10l位于溶液流的上游，而小尺寸滤膜10s位于溶液流的下游，如图2a所示。在一些实施例中，最小的孔(孔口)尺寸小于待去除的颗粒的目标尺寸。在一些实施例中，相邻滤膜之间的尺寸差为约10％
‑
50％。基于工艺要求(例如，目标设计规则和待去除的目标颗粒尺寸)选择滤膜中的每个的尺寸。在一些实施例中，过滤器件100中的滤膜的数量在1至约100的范围内，并且在其他实施例中在3至约10的范围内。
36.在一些实施例中，将多个滤膜堆叠以与相邻的滤膜中的一个接触。在其他实施例中，多个滤膜彼此间隔地布置。在一些实施例中，相邻的滤膜之间的间隔在约1mm至约5cm的范围内。在一些实施例中，滤膜10可从过滤器件100拆卸。
37.在一些实施例中，多个过滤器件100串联连接，每个过滤器件100包括一个或多个具有相同平均直径但具有与其他过滤器件不同的直径的滤膜。在一些实施例中，当通孔20具有锥形形状时，具有较大开口直径的一侧被布置在溶液流的上游侧。
38.在一些实施例中，如图2b所示，滤膜10经由连接构件17附接至过滤器壳体。在一些实施例中，连接构件17被配置为将滤膜10流体紧密地附接至过滤器壳体101，使得流体必须通滤膜10，而不是在滤膜10周围。在一些实施例中，连接构件17由合成橡胶或含氟聚合物制成。
39.在一些实施例中，如图2a所示，在垂直方向上使用过滤器件100(流动方向是垂直的)，而在其他实施例中，在水平方向上使用过滤器件100(流动方向是水平的)。如图2a所示，在一些实施例中，流动方向是从上至下，而在其他实施例中，流动方向是从下至上。根据流动方向，滤膜的顺序可能会改变。
40.在一些实施例中，如图2c、图2d和图2e所示，滤膜10单独使用或与另一种类型的滤膜一起使用。在一些实施例中，根据本实施例的滤膜10与异质滤膜10f一起使用。在一些实施例中，异质膜10f包括具有随机孔尺寸的基于陶瓷的滤膜或基于纤维的滤膜。在一些实施例中，异质膜10f附接至滤膜10的前表面和/或后表面，如图2c和图2d所示。在其他实施例中，滤膜10附接至异质膜10f的前表面和后表面，如图2e所示。在一些实施例中，滤膜10附接至基于纤维的滤膜的一部分。
41.图2f是根据本发明的一个实施例的过滤器件100。在该实施例中，使用一个滤膜10，并且流动方向是从下至上。图2g是根据本发明的一个实施例的过滤器件100。在该实施例中，使用一个或多个异质滤膜10f和一个或多个均质滤膜10。在一些实施例中，流动方向是从下至上，并且异质滤膜10f位于上游侧。图2h是根据本发明的一个实施例的过滤器件100。在该实施例中，类似于图2a，使用具有不同孔径10s和10l的两个均质滤膜。在一些实施例中，流动方向是从下至上，并且大孔尺寸的滤膜10l位于上游侧。
42.图3a是根据本发明的实施例的滤膜。关于前述实施例描述的材料、过程、尺寸和/或配置可应用于以下实施例，并且可省略其详细描述。
43.如图3a所示，滤膜10c为具有多个通孔20a并且具有高度h1和外径d1的圆柱形状。在一些实施例中，高度h1在约10μm至约100μm的范围内。在一些实施例中，高宽比h1/d1等于或大于0.01且小于约10。在其他实施例中，h1/d1在约0.1至约5的范围内。在盘形滤膜(例
如，10l、10m、10s)的情况下，高宽比小于0.01且大于零。圆柱形滤膜10c包括与上述滤膜10类似或相同的多个通孔20a。在一些实施例中，圆柱形滤膜10c是均质滤膜。在一些实施例中，通孔20a的直径在约100nm至约500nm的范围内。通孔的高宽比在约20至约1000的范围内。通孔的水平截面形状为圆形、椭圆形、六边形、正方形或其他规则或不规则形状。
44.在一些实施例中，圆柱形滤膜10c容纳在过滤器壳体101a中，如图3b所示。在一些实施例中，待过滤的溶液从底部流入过滤器壳体101a，并从顶部流入圆柱形膜10c(通孔)。过滤后的溶液从壳体底部的壳体101a流出。在一些实施例中，在过滤器壳体101a的顶部处设置有带有阀的通风口。
45.图3c示出了堆叠的圆柱形滤膜10d。堆叠的圆柱形滤膜10d包括两个或更多个圆柱形滤膜10d
‑
1和10d
‑
2，每个对应于圆柱形滤膜10c。在一些实施例中，上圆柱形滤膜10d
‑
1的通孔的直径大于下圆柱形滤膜10d
‑
2的通孔的直径。在一些实施例中，圆柱形滤膜的数量可以是3、4或5个。
46.图3d示出了堆叠的圆柱形滤膜10e。堆叠的滤膜10e包括一个或多个圆柱形滤膜10e
‑
1，每个对应于圆柱形滤膜10c，以及一个或多个异质滤膜(例如，基于纤维的膜)10e
‑
2。在一些实施例中，异质滤膜10e
‑
2的位置比均质滤膜10e
‑
1更靠近出口。
47.图3e示出了堆叠的圆柱形滤膜10f。在一些实施例中，上滤膜10f
‑
1具有比下滤膜10f
‑
2小的圆柱直径。在一些实施例中，上滤膜10f
‑
1对应于圆柱形滤膜10c，而下滤膜10f
‑
2对应于异质滤膜。
48.图4示出了根据本发明的实施例的过滤器件的示意图。在一些实施例中，选择性地使用两个或更多个滤膜(板状或圆柱状)。在一些实施例中，过滤器壳体101b容纳具有不同通孔的多个(例如，三个)滤膜10
‑
1、10
‑
2和10
‑
3。在一些实施例中，一个或多个(但并非全部)滤膜是异质滤膜。滤膜中的每个在入口侧和/或出口侧连接至切换阀，并且该切换阀由控制器控制，如图4所示。控制器根据溶液(例如，cmp浆料)的用途选择合适的滤膜。
49.图5示出使用根据本发明的实施例的滤膜10的过滤器件100的应用。图5示出了用于制造半导体器件的化学机械抛光(cmp)装置。在一些实施例中，cmp装置包括可旋转台板110、抛光头组件120、化学浆料供应系统130和垫修整器140。在一些实施例中，台板110连接至电动机(未示出)，该电动机以预定的旋转速度旋转台板110。在一些实施例中，台板110覆盖有相对柔软材料的可更换抛光垫111。在一些实施例中，垫111是具有沟槽表面的薄聚合物盘，并且取决于应用可以是多孔的或固体的。确定垫111的材料和物理性质的因素包括待抛光的材料(即，晶圆表面处的材料)以及抛光后所需的粗糙度。垫111可在背面上具有压敏粘合剂，使得垫111粘合至台板110。在抛光工艺期间，取决于待抛光的材料的类型(即，晶圆顶面处的材料)，可用合适的润滑材料润湿垫。在实施例中，抛光头组件120包括头121和载体122。头121保持载体122，该载体122又保持待抛光的晶圆123。在一些实施例中，头121可包括用于使晶圆123相对于台板110旋转的电机。在一些实施例中，晶圆123和台板110以异步的非同心图案旋转，以在台板110与晶圆123之间提供不均匀的相对运动。组件120向晶圆123施加受控的向下压力，以将晶圆123保持在台板110上。
50.浆料供应系统130在垫111与晶圆123之间引入合适材料的化学浆料135，以用作研磨介质。在实施例中，浆料135是分散在水中的磨料颗粒的胶体，其与其他化学物质(诸如防锈剂)和碱一起提供碱性ph。在一些实施例中，磨料颗粒由诸如二氧化硅、二氧化铈和氧化
铝的材料制成。在实施例中，磨料颗粒具有大体上均匀的形状和窄的尺寸分布，其平均粒度在约10nm至约100nm或更大的范围内，这取决于所使用的应用。
51.cmp操作中使用的浆料是包含活性化学物质和磨蚀剂的磨蚀性溶液，它们用于钝化、化学侵蚀和抛光晶圆表面。cmp操作中的一个问题是晶圆上的刮擦，该刮擦可能是由在浆料的混合或再循环中产生的大的浆料颗粒、聚集体或浆料凝聚物引起的。通过使用一个或多个过滤器件来过滤此类大颗粒或聚集体。
52.在实施例中，浆料供应系统130包括浆料储存器141(例如，罐)、循环泵151、第一过滤器件104、阀歧管箱102和终端(pou)过滤器件100，它们通过导管131连接以将浆料135输送到台板110顶部的抛光垫111。在一些实施例中，浆料供应系统130包括用于使浆料从浆料罐140往返循环的循环路径132。在一些实施例中，除了第一过滤器104之外，一个或多个过滤器件也布置在循环路径132上。在一些实施例中，截止阀105布置在阀歧管箱与循环路径132的分支点之间。在一些实施例中，提供多个浆料罐，并且多个浆料供应系统联接到阀歧管箱102，通过该阀歧管箱102选择一种或多种浆料用于cmp操作。在一些实施例中，使用利用多个过滤器的多个循环路径。
53.在一些实施例中，pou过滤器件100包括前述的滤膜10，该滤膜10包括涂有涂覆材料的阳极氧化铝基底。在其他实施例中，第一过滤器件104包括前述的滤膜10，该滤膜10包括涂有涂覆材料的阳极氧化铝基底。在一些实施例中，第一过滤器件104的滤膜的平均孔口(孔)尺寸等于或大于pou过滤器件100的平均孔口尺寸。在一些实施例中，第一过滤器件104包括基于纤维的滤膜。
54.在一些实施例中，通过使浆料在循环路径132内循环(截止阀105被关闭(关))，可通过第一过滤器件104过滤浆料135中可能存在的颗粒。当将浆料用于cmp操作时，截止阀105被打开(开)，并且浆料被供应到阀歧管箱102。在一些实施例中，截止阀105是三通阀，其改变循环路径132与cmp装置之间的浆料的目的地。
55.在一些实施例中，阀歧管箱102包括一个或多个阀和一个或多个流量调节器，用于调节浆料的流率。浆料进一步通过pou过滤器件100进行过滤。可通过pou过滤器件100过滤可能存在于浆料135中的颗粒，并且将过滤后的浆料供应至垫111。在一些实施例中，基于浆料的类型、cmp操作的配方和/或其他工艺要求来选择pou过滤器件100中的滤膜(例如，滤膜的尺寸)。
56.图6a、图6b和图6c示出了根据本发明的实施例的过滤器清洁操作。
57.在一些实施例中，如图6a所示，第一三通阀106和第二三通阀107被设置成使得过滤器件100(pou过滤器)被设置在第一三通阀与第二三通阀之间。此外，流率监测器108设置在过滤器件100的出口处。在一些实施例中，流率监测器108设置在第二三通阀107与过滤器件100之间，并且在其他实施例中，流率监测器108设置在第二三通阀107的下游。如图6a所示，设置控制器(控制电路)109以从流率监测器108接收流量信号并控制第一三通阀和第二三通阀。在正常操作中，控制第一三通阀和第二三通阀，以使浆料通过过滤器件100流到cmp装置。
58.如图6b所示，当颗粒被过滤器件100的滤膜捕获时，在过滤器件100的下游的浆料的流率降低。当浆料的流率降低到阈值以下时，控制器109开始清洁操作，如图6c所示。
59.如图6c所示，控制器109切换第一三通阀106和第二三通阀107的流动方向，以使得
清洁溶液从第二三通阀107向第一三通阀106向后流过过滤器件。被捕获的颗粒和清洁溶液从第一三通阀106排出。在一些实施例中，清洁溶液是去离子水、有机溶剂(丙酮、异丙醇等)、酸性溶液和/或碱性溶液。在一些实施例中，与用于浆料的溶剂相同的溶剂用作清洁溶液。在一些实施例中，将清洁溶液加压至大气压的2
‑
10倍。在一些实施例中，在利用向后方向的清洁溶液进行清洁之后，再利用向前方向的清洁溶液执行额外清洁。在一些实施例中，向后和向前清洁被执行多次。
60.在清洁操作之后，将浆料供应至过滤器件100。在一些实施例中，三通阀107被切换到排放侧，持续预定时间，以将清洁溶液排放至过滤器件100和流路内。可通过监测流率来控制此操作。
61.在其他实施例中，定期进行清洁操作而不监测浆料的流率。例如，在处理了n个晶圆之后执行清洁操作(n是自然数，至多为例如25、100或500)。在其他实施例中，清洁操作每m小时执行一次(m是自然数，至多为例如1、10或100)。
62.图7a和图7b示出根据本发明的一些实施例的控制器109的配置。在一些实施例中，计算机系统1000用作控制器109。在一些实施例中，计算机系统1000执行如上所述的控制器的功能。在一些实施例中，计算机系统还控制包括浆料供应系统的整个cmp装置的操作。
63.图7a是计算机系统的示意图。可使用在其上执行的计算机硬件和计算机程序来实现前述实施例的全部或部分过程、方法和/或操作。在图7a中，计算机系统1000具有计算机1001，计算机1001包括光盘只读存储器(例如，cd
‑
rom或dvd
‑
rom)、驱动器1005和磁盘驱动器1006、键盘1002、鼠标1003和监测器1004。
64.图7b是示出计算机系统1000的内部配置的示意图。在图7b中，除了光盘驱动器1005和磁盘驱动器1006之外，计算机1001还具有一个或多个处理器，诸如微处理单元(mpu)1011、在其中存储程序(诸如启动程序)的rom1012、连接至mpu 1011并在其中临时存储应用程序的命令并提供临时存储区域的随机存取存储器(ram)1013，在其中存储应用程序、系统程序并存储数据的硬盘1014，以及连接mpu 1011、rom 1012等的总线1015。应注意，计算机1001可包括用于连接至lan的网卡(未示出)。
65.前述实施例中的用于使计算机系统1000执行用于控制浆料供给系统的设备和/或cmp装置的功能的程序可存储在光盘1021或磁盘1022中，所述光盘1021或磁盘1022插入至光盘驱动器1005或磁盘驱动器1006，并且所述程序可以传输至硬盘1014。可选地，程序可经由网络(未示出)传输至计算机1001并存储在硬盘1014中。在执行时，程序被加载至ram 1013中。可从光盘1021或磁盘1022或直接从网络加载程序。在前述实施例中，该程序未必包括例如操作系统(os)或第三方程序，以使计算机1001执行控制器109的功能。该程序可能仅包括命令部分，以在受控模式下调用适当的功能(模块)并获得所需的结果。
66.图8a和图8b示出用于制造半导体器件的液体或溶液供应系统。在一些实施例中，液体或溶液供应系统是光刻胶涂覆装置，包括光刻胶容器(例如，罐或桶)140、泵150和过滤器件100。在一些实施例中，如图8a所示，过滤器件100布置在泵150的下游，而在其他实施例中，如图8b所示，过滤器件100布置在泵150的上游。如图8a和图8b所示，通过过滤器件的光刻胶被供应在晶圆123上，该晶圆123由晶圆旋转机构130旋转。可通过包含在过滤器件100中的滤膜10来过滤可能存在于光刻胶中的颗粒，并且将过滤后的光刻胶供应至晶圆123。在其他实施例中，液体或溶液供应系统是光刻胶显影装置，该光刻胶显影装置包括显影剂容
器(例如，罐或桶)140、泵150和过滤器件100。显影剂中可能存在的颗粒可通过包含在过滤器件100中的滤膜10进行过滤，然后将过滤后的显影剂供应至晶圆123。
67.在其他实施例中，液体或溶液供应系统是晶圆清洁或蚀刻装置，包括用于存储清洁或蚀刻溶液的溶液容器(例如，罐或桶)140、泵150和过滤器件100。可通过包含在过滤器件100中的滤膜10来过滤清洁或湿法蚀刻溶液中可能存在的颗粒，并将过滤后的显影剂供应至晶圆123。在一些实施例中，清洁溶液是氢氧化铵和过氧化氢的水溶液、盐酸和过氧化氢的水溶液、有机溶剂(例如，ipa)或在半导体器件的制造中使用的任何其他清洁溶液。在一些实施例中，湿法蚀刻溶液包括在半导体器件的制造中使用的hf、磷酸或任何其他湿法蚀刻剂。
68.图6a至图6c所示的过滤器清洁系统和方法可应用于图8a和图8b所示的液体或溶液供应系统。
69.在本实施例中，由于在滤膜的基膜上形成有均匀的通孔，因此可提高颗粒捕获率。因为由阳极氧化铝制成的基膜被涂覆材料覆盖，所以可在滤膜上使用酸或碱溶液。此外，因为更容易控制孔尺寸，所以可有效且容易地将具有不同孔口尺寸的各种滤膜用于过滤器件中。
70.根据本发明的一个方面，一种在用于制造半导体器件的装置中使用的过滤器件包括一个或多个滤膜；以及过滤器壳体，包围所述一个或多个滤膜。所述滤膜中的每个包括由陶瓷材料制成的基膜以及多个通孔，并且所述基膜涂有涂覆材料。在一个或多个前述和以下实施例中，所述多个通孔的平均直径在10nm至500nm的范围内。在一个或多个前述和以下实施例中，所述多个通孔的直径的变化在所述平均直径的5％至25％的范围内。在一个或多个前述和以下实施例中，所述基膜的厚度在50nm至500nm的范围内。在一个或多个前述和以下实施例中，多个通孔的高宽比在2至10的范围内。在一个或多个前述和以下实施例中，所述涂覆材料包括以下各项中的一种或多种：pe(聚乙烯)、ptfe(聚四氟乙烯)、pvdf(聚偏二氟乙烯)、pfa(聚氟烷氧基)、hdpe(高密度聚乙烯)、pas(聚芳基砜)、pes(聚醚砜)、ps(聚砜)、pp(聚丙烯)和peek(聚醚醚酮)或其衍生物。在一个或多个前述和以下实施例中，所述陶瓷是阳极氧化铝。在一个或多个前述和以下实施例中，每平方微米的所述多个孔的总数在100至600的范围内。在一个或多个前述和以下实施例中，在所述过滤器件中设置有两个或更多个具有彼此不同的平均孔尺寸的滤膜。在一个或多个前述和以下实施例中，所述过滤器壳体包括入口和出口，以及平均孔尺寸较大的滤膜比平均孔尺寸较小的滤膜更靠近所述入口。
71.根据本发明的另一方面，液体供应系统包括半导体晶圆处理装置；液体罐，被配置为存储用于制造半导体器件的液体；液体供应系统，用于从所述液体罐向所述半导体晶圆处理装置供应所述液体；以及终端(pou)过滤器件，布置在所述液体供应系统上。所述pou过滤器件包括一个或多个滤膜和包围所述一个或多个滤膜的过滤器壳体。所述滤膜中的每个包括由阳极氧化铝制成的基膜以及多个通孔，并且所述基膜涂有涂覆材料。在一个或多个前述和以下实施例中，所述多个通孔的平均直径在50nm至200nm的范围内。在一个或多个前述和以下实施例中，所述多个通孔的直径的变化在所述平均直径的10％至20％的范围内。在一个或多个前述和以下实施例中，所述基膜的厚度在50nm至500nm的范围内。在一个或多个前述和以下实施例中，所述涂覆材料包括以下各项中的一种或多种：pe(聚乙烯)、ptfe
(聚四氟乙烯)、pvdf(聚偏二氟乙烯)、pfa(聚氟烷氧基)、hdpe(高密度聚乙烯)、pas(聚芳基砜)、pes(聚醚砜)、ps(聚砜)、pp(聚丙烯)和peek(聚醚醚酮)或其衍生物。在一个或多个前述和以下实施例中，所述半导体晶圆处理装置是化学机械抛光(cmp)装置，并且所述液体是cmp浆料。在一个或多个前述和以下实施例中，所述液体供应系统还包括用于使所述液体从所述液体罐循环到所述液体罐的循环路径。所述循环路径包括另一过滤器件。
72.根据本发明的另一方面，在清洁过滤器件的方法中，确定所述过滤器件是否要清洁；以及在确定所述过滤器件要清洁之后，使清洁溶液反向流过所述过滤器件。所述过滤器件包括滤膜和包围所述滤膜的过滤器壳体。所述滤膜包括由阳极氧化铝制成的基膜以及多个通孔，并且所述基膜涂有涂覆材料。在一个或多个前述和以下实施例中，在所述确定中，监测通过所述过滤器件的液体的流率；以及确定所述流率是否低于阈值速率。在一个或多个前述和以下实施例中，所述清洁溶液是水或有机溶剂。
73.根据本发明的另一方面，在制造半导体器件的方法中，将液体供应到半导体衬底上方以进行处理。在所述液体到达所述半导体晶圆之前，用过滤器件过滤所述液体。所述过滤器件包括滤膜和包围所述滤膜的过滤器壳体。所述滤膜包括由阳极氧化铝制成的基膜以及多个通孔，并且所述基膜涂有涂覆材料。在一个或多个前述和以下实施例中，所述工艺是cmp工艺，并且所述液体是浆料。在一个或多个前述和以下实施例中，所述工艺是湿法清洁或湿法蚀刻，并且所述液体是水、酸或碱溶液中的一种或多种。在一个或多个前述和以下实施例中，所述工艺是抗蚀剂涂覆，并且所述液体是光刻胶。在一个或多个前述和以下实施例中，所述工艺是光刻胶显影，并且所述液体是tmah水溶液。
74.前文概述了若干实施例或实例的部件，以使得本领域技术人员可更好地理解本发明的各方面。本领域的技术人员应该理解的是，他们可以轻松地将本发明作为基础来设计或修改用于实施与本文所介绍实施例的相同目的和/或实现相同的优点的其他工艺或结构。本领域技术人员还应认识到，这种等效结构并不背离本发明的精神和范围，并且其可以进行各种更改、替换和变更而不背离本发明的精神和范围。