室BI具有可经由V4和V61释放气体的出口。若需要，释放的气体可重新回到气体组件，也可以释放到大气中。
[0049]如图6所示，接触室BI可具有旁路单元B3。旁路单元B3可包含传感器LAH、LI和LAL，它们可控制和/或监视诸如流速、压力和液面高度这样的参数。传感器可与控制组件连接以便实现自动控制，也可以手工控制。旁路单元的一个优点是可得到高体积去离子水。旁路单元的另一个优点是可在去离子水中得到低浓度C02。旁路单元的又一个优点是D1-CO2水从低体积一高电导率变到高体积一低电导率的速度快，反之亦然。
[0050]除了旁路单元B3外，高体积去离子水也可经由独立管线通过阀门V31和传感器FR31，如图6所示。根据需要，此去离子水可与离开接触室的D1-CiyK混合，以改变其电导率，然后呙开该系统。
[0051]流速在约20 — 80升/分钟范围内的高体积去离子水可流过旁路单元或独立管线，或同时流过二者。在一些实施方式中，高体积去离子水的流速范围可约为30 — 50升/分钟。在各种实施方式中，流速约为40 — 45升/分钟的去离子水可流过该系统。
[0052]气体组件通常由诸如不锈钢这样的金属制成。阀门、MFC和传感器是本领域的技术人员所熟知的，可采用任何市售阀门、MFC和传感器、调节器或监视器。气体和液体通常从耐蚀金属或金属合金制成的管子或管道中通过。只要有可能，也可采用由PTFE、PVDF、PFA、PVC, PP、PE、ECTFE, C-PVC等制成的聚合物管道或管子。
[0053]如图7所示，接触室通常是耐高压的容器或腔室。它可由玻璃、石英、金属、金属合金(如不锈钢、黄铜)或聚合物(如PTFE, PVDF、PFA、PVC、PP、PE、ECTFE, C-PVC等)制成。在一些实施方式中，接触室是由上述材料中的一种或多种的组合制成的。
[0054]优选的接触室具有圆柱那样的形状，其中填有“塔填料”，所述填料具有高表面积(基于单位体积)。由上述聚合物制成的纤维可用作塔填料。高表面积提高了二氧化碳与去离子水的混合速率。
[0055]控制组件125可包含存储的数据，所述数据将来自气体组件110的CO2的输入流速与具体温度、D1-ayK流出速度和电导率关联起来，如图8 — ?ο所示。图8显示了不同温度和压力下CO2在去离子水中的溶解度，图9表明指定电导率范围2 - 60微西门子/厘米导致了非常宽的气体量范围。图10显示了充碳酸气的水的电导率与温度变化的关系。在某些实施方式中，控制组件125可验证所需的CO2输入流速是否与存储在其中的数据以及通过电子方式传送或输入控制组件125的温度、电导率、流速和设定值相符。在其他实施方式中，控制组件125可根据存储在其中的数据以及通过电子方式传送或输入其中的数值，计算/外推出CO2的输入流速。在某些实施方式中，控制组件通过传送电子信号自动调节气体组件110。在各种实施方式中，可以利用控制组件125计算出的数值，手工调节气体参数以及进入和/或离开系统101的去离子水的参数。
[0056]在图4所示实施方式中，Ql处的电导率在通向排水通道的旁路管线中测量。测量一般是在通向排水通道的旁路管线中进行的，因为电导率传感器Ql中的电极会引起金属污染。在其他实施方式中，也可以直接在D1-CXVK出口处进行在线无污染测量，这可利用特殊电极或无接触方法完成。
[0057]在某些实施方式中，在去离子水入口处增设压力调节器可以提高浓度的稳定性，因此增加了在连接的工具处使用的优点。在产生D1-CO2水的某些方法中，将CO 2气体分开注入两个或多个管线可能是有利的。例如，用来稀释CO2的少量指定气体优选具有低电导率，以免气体入口处的气泡引起电导率波动。在各种实施方式中，去离子水流速的测量也可在入水口处完成。
[0058]在一个实施方式中，利用质流控制器实现对气体的控制。由于电导率与浓度之间存在如图9所示的平方关系，优选采用具有此种特性的控制元件。在另一个实施方式中，可采用具有开关限流器和受控压力的机制，或者采用具有PWM(脉宽调制)控制阀的构造。在电导率非常低的范围内，一种选择是注入已经有控制地充有CO2的水。
[0059]根据本发明产生的D1-CO2水实现了一种在电惰性气氛中无损伤清洁半导体器件的工艺。溶解的CO2将去离子水的电阻率降低到可防止表面带电的水平。它还使去离子水酸化，提高了 ζ电势。D1-CXVK可保护易碎半导体器件的完整性。例如，可用D1-CO2水溶解、氧化、蚀刻和擦洗硅晶片表面的污染物。在湿法清洁步骤中，D1-CO2水还可防止金属腐蚀。D1-CO2水还可用在市售湿法清洁设备或工具中，作为一个部件或作为独立输送系统。
[0060]本领域的技术人员可以想到本说明书所述实施方式的各种变化形式、改进形式及其他实现形式，只要它们不偏离本发明的精神和范围。因此，本发明不受限于前面的说明性描述。
【主权项】
1.一种对去离子水充碳酸气的系统，其包括: a)去离子水源； b)二氧化碳气源； c)与水源和气源流体连通的接触室，所述接触室产生充碳酸气的去离子水，所述接触室具有排出充碳酸气的去离子水的出口； d)至少一个与所述出口流体连通的传感器，用于测量充碳酸气的去离子水的参数； e)与所述传感器连接的前馈回路，用于调节接触室中产生的充碳酸气的去离子水的电导率。2.如权利要求1所述的系统，其还包括至少一个与所述气源和所述接触室流体连通的质流控制器，用于控制进入接触室的二氧化碳气体的量和流速。3.如权利要求2所述的系统，其还包括与所述至少一个传感器和所述至少一个质流控制器连接的反馈回路，用于调节二氧化碳气体的量，使充碳酸气的去离子水获得指定电导率。4.如权利要求2所述的系统，其还包括至少四个质流控制器。5.如权利要求1所述的系统，其还包括至少三个传感器。6.如权利要求1所述的系统，其还包括处理器，用于接收来自所述至少一个传感器的参数。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述参数包括充碳酸气的去离子水的流速、温度和电导率。8.如权利要求1所述的系统，其还包括与所述去离子水源、所述接触室和所述至少一个传感器流体连通的旁路单元。9.一种产生充碳酸气的去离子水的方法，其包括: a)向接触室供应去离子水； b)向接触室供应二氧化碳气体； c)用至少一个传感器感测在接触室中产生并经由接触室出口排出的充碳酸气的去离子水的参数； d)根据感测到的参数控制充碳酸气的去离子水的电导率； e)用前馈回路调节充碳酸气的去离子水的电导率； f)使具有指定电导率的充碳酸气的去离子水从接触室流出。10.如权利要求9所述的方法，其还包括用至少一个质流控制器控制二氧化碳气体进入接触室的流速和量。11.如权利要求10所述的方法，其还包括用反馈回路控制充碳酸气的去离子水的电导率，所述反馈回路与所述至少一个传感器和所述至少一个质流控制器连接。12.如权利要求10所述的方法，其还包括至少四个质流控制器。13.如权利要求9所述的方法，其还包括至少三个传感器。14.如权利要求9所述的方法，其还包括用旁路单元调节充碳酸气的去离子水的电导率。15.如权利要求9所述的方法，其还包括根据处理器接收到的参数调节充碳酸气的去离子水的电导率。16.如权利要求9所述的方法，其还包括混合二氧化碳气体和去离子水，然后将去离子水供给接触室。17.如权利要求9所述的方法，其特征在于，离开接触室的充碳酸气的去离子水的电导率在约2 - 50微西门子/厘米的范围内。18.如权利要求9所述的方法，其特征在于，电导率从一个指定值变到另一个指定值的响应时间短于约5分钟。19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，响应时间短于约I分钟。
【专利摘要】提供了用于湿法清洁半导体器件的设备、系统和方法。具体说来，提供了可用来输送含所需浓度CO2的去离子水的系统，以及用来产生含所需浓度CO2的去离子水的方法，所述系统和方法可用于湿法清洁半导体器件。
【IPC分类】C02F1/68
【公开号】CN105036284
【申请号】CN201510299061
【发明人】J·塞沃特, U·布拉默, C·戈茨查克, J·洛尔
【申请人】Mks仪器股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2007年10月17日
【公告号】CN101528612A, EP2104648A2, EP2104648B1, US7731161, US20080257738, WO2008049001A2, WO2008049001A3