化学液制造设备的制作方法

化学液制造设备
[0001]
相关申请数据
[0002]
本申请主张在2018年3月30日提出申请的美国临时申请第62/650,448号的优先权，所述申请的全部内容并入本案供参考。


背景技术：
1.技术领域
[0003]
本公开涉及一种化学液制造设备以及一种使用所述化学液制造设备制造化学液的方法。
[0004]
2.相关技术说明
[0005]
半导体行业在电子组件的集成密度方面已实现了快速改善，所述改善源自组件大小的不断减小。最终，更多更小的组件能够被提供成整合到给定区域中。这些改善主要是由于新精度及高分辨率处理技术的发展。
[0006]
在制造高分辨率集成电路期间，各种处理液将会接触裸晶片或膜涂布晶片。举例来说，制作精细金属互连通常涉及在利用复合液涂布基础材料以形成抗蚀剂膜之前，利用预润湿液来涂布基础材料的程序。包含适当成分及各种添加剂的这些处理液已知作为集成电路(integrated circuit，ic)晶片的污染的来源。
[0007]
可推测即使这些化学液(例如晶片预润湿液或显影剂溶液)中混入微量污染物，所得电路图案仍可能具有缺陷。已知存在非常低量的金属杂质(低至1.0ppt)仍会干涉半导体装置的性能及稳定性。且端视金属污染物的种类而定，氧化性质可能劣化，会形成不准确的图案，半导体电路的电性能会受到损害，此最终会对制造良率产生不利影响。
[0008]
在制造化学液的各个阶段期间，例如金属杂质、粗颗粒、有机杂质、水分等杂质污染可能会无意地引入化学液中。此类实例包括其中杂质存在于原材料中或源自在原材料或化学液的输送、存储或反应中所使用的容器设备、反应器皿等的情形或者当制造化学液时产生的副产物或剩余的未反应的反应物。
[0009]
因此，为了形成高精度及超细半导体电子电路，在半导体处理的各个阶段中所使用的化学液(例如预润湿液、抗蚀剂溶液、显影剂溶液、剥离溶液、冲洗溶液及涂布溶液等)需要显著的品质改善，且必须维持严格的品质控制以避免在所得电路图案上引起缺陷。


技术实现要素：

[0010]
因此，为了形成高精度集成电路，对超纯化学液的需求以及对这些液体的品质改善及控制变得至关重要。针对品质改善及控制的具体关键参数包括：微量金属减少、液体颗粒计数减少、晶片上(on-wafer)缺陷减少、有机污染物减少等。所有这些关键参数被显示为受处理设备的配置以及包括纯化介质、介质制备、过滤器排序、过滤器接触时间、构造材料及纯化介质的物理化学性质的处理参数影响。
[0011]
有鉴于上述，本公开特别提供一种用于制备半导体制造用化学液的化学液制造设
备，其中生产出高纯度化学液，其中所述化学液中不需要的微粒数目以及金属杂质的量被管理处于预定范围内。因此，残留物和/或颗粒缺陷的出现被抑制，且半导体晶片的良率得到提高。
[0012]
根据本公开的一些实施例，一种化学液制造设备包括至少第一系统及第二系统，其中所述第一系统及所述第二系统中的每一者被配置成处理材料。所述第一系统包括选自第一过滤器、第一离子交换膜及第一离子吸附膜中的至少一个第一过滤介质，且所述至少一个第一过滤介质被配置成对所述材料处理至少一次；且第二纯化系统包括选自至少第二过滤器、第二离子交换膜及第二离子吸附膜中的至少一个第二过滤介质，其中所述至少一个第二过滤介质被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。
[0013]
根据某些示例性实施例，所述第一系统被配置用于单遍处理(single pass)。
[0014]
根据本公开的替代实施例，一种用于处理材料的化学液制造设备包括至少第一系统及第二系统。所述第一系统包括选自至少一个第一过滤器、第一离子交换膜及第一离子吸附膜中的至少一个第一过滤介质，其中所述第一系统被配置成对所述材料处理至少一次；且所述第二系统包括选自至少一个第二过滤器、第二离子交换膜及第二离子吸附膜中的至少一个第二过滤介质，其中所述第二系统被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。
[0015]
根据某些示例性实施例，存在两个或更多个第一过滤器，且所述两个或更多个第一过滤器优选地在性质方面不同。根据另外某些示例性实施例，存在两个第二过滤器，且所述两个第二过滤器优选地在性质方面不同。
[0016]
根据本公开的另一些替代实施例，一种化学液制造设备包括至少第一系统及第二系统。所述第一系统包括一个或多个第一纯化介质；且当所述第一系统包括多个第一纯化介质时，所述第一纯化介质中的至少两者在功能、孔径或材料方面是不同的。所述第二系统包括一个或多个第二纯化介质，且当所述第二系统包括多个第二纯化介质时，所述第二纯化介质中的至少两者在功能、孔径或材料方面是不同的。所述第一系统被配置成对材料处理至少一次，且所述第二系统被配置用于再循环并对所述材料处理至少两次。
[0017]
根据本公开，使用具有将吸附、过滤、离子交换等加以组合的多功能纯化介质的化学液制造设备来从用于制备在半导体制造中所施加的高纯度化学液的水性及溶剂系溶液有效地移除各种不同的有机及无机污染物。
附图说明
[0018]
结合附图阅读以下详细说明，会最佳地理解本公开的方面。注意到，根据本产业中的标准惯例，各种特征未必按比例绘制。事实上，为清晰论述起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0019]
图1是示出根据本公开一些实施例的示例性化学液制造设备的配置的示意图。
[0020]
图2是示出根据本公开一些实施例的示例性化学液制造设备的配置的示意图。
具体实施方式
[0021]
以下公开内容提供用于实施本主题的各种特征的不同的实施例或实例。以下阐述组件及布置的具体实例以简化本公开。这些仅为实例而不旨在进行限制。举例来说，当使用
用语“溶剂”时，除非另外注明，否则其可指单一溶剂或者两种或更多种溶剂的组合。
[0022]
此外，为易于说明，本文中可能使用例如“位于...之下”、“位于...下方”、“下部的”、“位于...上方”、“上部的”等空间相对性用语来阐述图中所示一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。空间相对性用语旨在囊括除图中所示出的取向外，装置在使用或操作中的不同取向。设备可另外取向(旋转90度或处于其他取向)，且本文中所使用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
[0023]
在本公开中，使用用语“到”所指示的数值范围意谓包括在用语“到”之前及之后阐述的数值作为下限值及上限值的范围。
[0024]
在本公开中，“ppm”意谓“百万分率(10-6
)”，“ppb”意谓“十亿分率(10-9
)”，且“ppt”意谓“万亿分率(10-12
)”。
[0025]
在本公开中，(埃(angstrom))对应于0.1nm(纳米(nanometer))，且1μm(微米(micron))对应于1000纳米。
[0026]
<处理目标>
[0027]
在经历纯化工艺之前，化学液可能含有不期望量的杂质及污染物。在本公开中，预纯化的化学液在本文中被称为“处理目标”或“处理目标材料”。在由本公开的化学液制造设备对处理目标进行处理之后，从处理目标移除大量的污染物及杂质，且生产出其中杂质及污染物被管理并限制于预定范围内的化学液。
[0028]
<化学液>
[0029]
在本公开中，化学液包含有机溶剂及预定量的杂质。化学液可包括例如预润湿液、显影剂溶液、冲洗液、清洁溶液、剥离溶液等用于半导体制造的处理溶液以及用于合成所述处理溶液的原组分(raw component)。
[0030]
<有机溶剂>
[0031]
在本公开中，化学液包含有机溶剂。有机溶剂的类型不受特别限制，但可应用众所习知的有机溶剂。化学液中有机溶剂的含量不受特别限制，但包含有机溶剂作为主要组分。具体来说，以化学液的总质量计，有机溶剂的含量等于或大于98质量％。在某些实施例中，以化学液的总质量计，有机溶剂的含量等于或大于99质量％。在其他实施例中，以化学液的总质量计，有机溶剂的含量等于或大于99.5质量％。在另一些其他实施例中，以化学液的总质量计，有机溶剂的含量等于或大于99.8质量％。其上限值不受特别限制，但一般来说其上限值等于或小于99.99质量％。
[0032]
有机溶剂可单独使用，或者可以其两种或更多种的组合形式使用。在其中使用两种或更多种有机溶剂的组合的情形中，优选地其总含量处于以上范围内。
[0033]
化学液中有机溶剂的含量可使用气相色谱质谱分析(gas chromatography mass spectrometry，gcms)装置来测量。
[0034]
有机溶剂的沸点不受特别限制。然而，就提高半导体芯片的制造良率来说，有机溶剂的沸点优选地低于200℃。在本公开中，沸点意谓在1个大气压下的沸点。
[0035]
有机溶剂不受特别限制。有机溶剂的实例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、正丙醇、2-甲基-1-丙醇、正丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、正己醇、环己醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、3-甲基-3-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲
基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、2,2-二甲基-3-戊醇、2,3-二甲基-3-戊醇、2,4-二甲基-3-戊醇、4,4-二甲基-2-戊醇、3-乙基-3-庚醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、2-甲基-2-己醇、2-甲基-3-己醇、5-甲基-1-己醇、5-甲基-2-己醇、2-乙基-1-己醇、甲基环己醇、三甲基环己醇、4-甲基-3-庚醇、6-甲基-2-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、2-丙基-1-戊醇、2,6-二甲基-4-庚醇、2-壬醇、3,7-二甲基-3-辛醇、乙二醇、丙二醇、二乙醚、二丙醚、二异丙醚、丁基甲醚、丁基乙醚、丁基丙醚、二丁醚、二异丁醚、叔丁基甲醚、叔丁基乙醚、叔丁基丙醚、二-叔丁醚、二戊醚、二异戊醚、环戊基甲醚、环己基甲醚、溴甲基甲醚、α,α-二氯甲基甲醚、氯甲基乙醚、2-氯乙基甲醚、2-溴乙基甲醚、2,2-二氯乙基甲醚、2-氯乙基乙醚、2-溴乙基乙醚、(
±
)-1,2-二氯乙基乙醚、2,2,2-三氟乙醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、烯丙基乙醚、烯丙基丙醚、烯丙基丁醚、二烯丙基醚、2-甲氧基丙烯、乙基-1-丙烯基醚、顺-1-溴-2-乙氧基乙烯、2-氯乙基乙烯基醚、烯丙基-1,1,2,2-四氟乙醚、辛烷、异辛烷、壬烷、癸烷、甲基环己烷、十氢萘、二甲苯、乙苯、二乙苯、异丙苯、仲丁苯、异丙基甲苯、二戊烯、丙酮酸甲酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、环戊酮、环己酮、乙酸丁酯、γ-丁内酯、乙酸异戊酯、氯仿、二氯甲烷、1,4-二噁烷、己醇、2-庚酮、乙酸异戊酯及四氢呋喃。
[0036]
在本公开的某些实施例中，化学液是预润湿液。预润湿液的类型不受特别限制。预润湿液的具体实例包括以下中的至少一者：环戊酮(cyclopentanone，cype)、环己酮(cyclohexanone，cyh)、丙二醇单甲醚(propylene glycol monomethyl ether，pgme)、丙二醇单乙醚(propylene glycol monoethyl ether，pgee)、丙二醇单甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，pgmea)、丙二醇单丙醚(propylene glycol monopropyl ether，pgpe)、乳酸乙酯(ethyl lactate，el)。在其他实施例中，化学液可为例如乙酸丁酯等显影剂溶液或例如4-甲基-2-戊醇(mibc)等冲洗液。
[0037]
<杂质>
[0038]
处理目标和/或化学液中所含有的杂质包括金属杂质、颗粒以及例如有机杂质、水分等其他杂质。
[0039]
<金属杂质>
[0040]
最常见的金属杂质包括例如铁(fe)、铝(al)、铬(cr)、镍(ni)等重金属以及例如钠(na)及钙(ca)等离子金属。端视金属的类型而定，金属杂质会使氧化物完整性(oxide integrity)劣化，降低金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，mos)栅极堆叠，缩短装置的寿命等。在由本公开的化学液制造设备制备的化学液中，以质量计，总微量金属含量优选地处于0ppt到150ppt的预定范围内。
[0041]
在本公开中，金属杂质是指以固体形式(金属单形、含微粒金属的化合物等)提供的金属杂质。
[0042]
在本公开中，化学液中的总微量金属是通过电感耦合等离子体质谱分析(inductively coupled plasma mass spectrometry，icp-ms)、使用富士膜(fujifilm)显影方法来测量。晶片上金属颗粒(on-wafer metal particle，owmp)是通过利用基于激光的检查系统与能量色散x射线(energy dispersive x-ray，edx)检查的组合对晶片进行检查来确定。在以下实例中阐述使用icp-ms进行的总微量金属的测量方法以及使用激光及edx进行的晶片上金属颗粒的测量方法。
[0043]
<颗粒>
[0044]
在本公开中，大小为0.03微米或大于0.03微米的计数目标被称为“颗粒”。液体介质中的“颗粒”数目将通过光散射型液体中颗粒计数器来进行计数且被称为液体颗粒计数(liquid particle count，lpc)。
[0045]
颗粒的实例包括粉尘、污垢、有机固体物质及无机固体物质。颗粒也可包括胶化金属原子的杂质。易于胶化的金属原子的类型不受特别限制，且可包括选自由na、k、ca、fe、cu、mg、mn、li、al、cr、ni、zn及pb组成的群组的至少一个金属原子。在由本公开的化学液制造设备制备的化学液中，大小为0.03微米或大于0.03微米的颗粒的总含量优选地处于每1毫升化学液为100或少于100的预定范围内。
[0046]
<有机杂质>
[0047]
有机杂质意指与作为主要组分而被提供于化学液中的有机溶剂不同的化合物，且是指以化学液的总质量计包含含量为5000质量ppm或小于5000质量ppm、对应于有机杂质而不对应于有机溶剂的有机物质。
[0048]
即使在清洁室内的周围环境空气中，也会存在挥发性有机化合物。有机杂质中的一些源自运输及存储设备，而一些从开始便存在于原材料中。有机杂质的其他实例包括当合成有机溶剂时产生的副产物和/或未反应的反应物。
[0049]
化学液中有机杂质的总含量不受特别限制。就提高半导体装置的制造良率来说，以化学液的总质量计，有机杂质的总含量优选为0.1质量ppm到5000质量ppm，更优选为1质量ppm到2000质量ppm，进一步优选为1质量ppm到1000质量ppm，特别优选为1质量ppm到500质量ppm，且最优选为1质量ppm到100质量ppm。
[0050]
化学液中有机杂质的含量可使用气相色谱质谱分析(gcms)装置来测量。
[0051]
<水分(水)>
[0052]
水分对半导体表面的化学条件及物理条件具有失稳(destabilizing)影响。水分可能来自周围环境空气或来自湿式工艺的残留物。水分可为化学液中所含有的原材料中不可避免地含有的水，或者可为在制造化学液时不可避免地含有或故意引入的水。
[0053]
化学液中水的含量不受特别限制。一般来说，以化学液的总质量计，水的含量优选地等于或小于2.0质量％，更优选地等于或小于1.0质量％，且进一步优选地小于0.5质量％。如果化学液中水的含量等于或小于1.0质量％，则半导体芯片的制造良率被进一步提高。下限不受特别限制，但在许多情形中可为约0.01质量％。在制造时，难以将水的含量设定成等于或小于上述值。
[0054]
水的含量意谓可使用利用卡耳费雪水分测量方法(karl fischer moisture measurement method)作为测量原理的装置来测量的水分含量。
[0055]
在以下中，本公开的实施例阐述示例性化学液制造设备及使用所述化学液制造设备制造化学液的方法。化学液制造设备包括至少多个材料处置系统，以使得使用化学液制造设备制备的化学液中不需要的微粒(颗粒)数目以及金属杂质的量被限制于预定范围内。因此，残留物和/或颗粒缺陷的出现得到抑制，且半导体晶片的良率得到提高。
[0056]
<化学液制造设备>
[0057]
图1是示出根据本公开一些实施例的示例性化学液制造设备的配置的示意图。如图1所示，化学液制造设备10连接到处理目标供应单元20，处理目标供应单元20被配置成容
置或输送待由化学液制造设备10处理的材料(例如处理目标)以生产化学液，其中化学液中不需要的微粒(颗粒)数目以及金属杂质的量被管理处于预定范围内。处理目标供应单元20不受特别限制，只要其连续不断地或间歇地将处理目标材料供应到化学液制造设备10即可。处理目标供应单元20可包括材料接纳槽、例如液位计等传感器(图中未示出)、泵(图中未示出)、用于控制处理目标材料的流动的阀(图中未示出)等。在图1中，化学液制造设备10连接到一个处理目标供应单元20。然而，本公开不限于此。在一些示例性实施例中，对于待由化学液制造设备10处理的每一种类型的处理目标材料来说，并联地设置多个处理目标供应单元20。
[0058]
处理目标材料可包括在制备例如用于半导体制造中的处理液时使用的原材料，所述处理液为例如预润湿液、显影剂溶液、冲洗液、清洁溶液、剥离溶液等。在以下说明中，除非另外注明，否则使用用语“制备”具体材料是意谓其中通过例如对处理目标材料进行纯化、反应或混合来提供本公开的大部分实施例中的具体材料或化学液的情形。处理目标材料可在内部合成或者通过购自供应商而为市售的。
[0059]
在本公开的某些实施例中，处理目标材料是在制备预润湿液中使用的原有机溶剂。举例来说，原有机溶剂是由化学液制造设备10来处理以形成超纯预润湿液，例如高纯度等级环己酮(cyh)、环戊酮(cype)、乳酸乙酯(el)、丙二醇单甲醚(pgme)、丙二醇单乙醚(pgee)、丙二醇单甲醚乙酸酯(pgmea)、丙二醇单丙醚(pgpe)等或其组合。
[0060]
如图1所示，化学液制造设备10至少包括：一个热交换器100，用于将处理目标材料的温度设定为最佳处理范围，其中热交换器100直接连接或例如通过引入引导160a间接连接到处理目标供应单元20；第一材料处置系统110，经由第一传输导管160b耦合到热交换器100，其中第一材料处置系统110包括一个或多个过滤介质(由附图编号114标示的水平实线)，且第一传输导管160b连接在热交换器100与例如第一材料处置系统110的供应端口110a之间。
[0061]
在某些示例性实施例中，所述一个或多个过滤介质114可被分隔并分别容纳于一个或多个壳体112中。举例来说，第一材料处置系统110可包括选自第一壳体112a、第二壳体112b、第三壳体112c的至少一个壳体112，且所述至少一个壳体112中包括并容置过滤介质114的一个或多个单元。换句话说，根据以上实例，第一材料处置系统110可包括仅一个壳体112(第一壳体112a、第二壳体112b或第三壳体112c中的任一者)或者两个壳体112(第一壳体112a、第二壳体112b及第三壳体112c中任何两者的组合)或者三个壳体(第一壳体112a、第二壳体112b及第三壳体112c)。注意到以上实例用于说明性目的，且壳体的数目不限于所示实例。在其他示例性实施例中，第一材料处置系统110可包括除第一壳体112a、第二壳体112b及第三壳体112c外的更多壳体112，例如一个、两个、五个或十个以上。此外，可能不存在单独的壳体112，且所述一个或多个过滤介质114被配置成在第一材料处置系统110中不被分隔。在另一些其他示例性实施例中，第一材料处置系统110也可包括除所述一个或多个过滤介质114外的其他材料处置模块(图中未示出)。
[0062]
根据本公开的一些实施例，第一材料处置系统110可经由第二传输导管160c连接到收集槽130，其中第二传输导管160c连接在例如第一材料处置系统110的流出端口110b与收集槽130之间。应理解，根据需要在处理目标供应单元20、热交换器100、第一材料处置系统110、收集槽130等处的各种导管、流出端口及供应端口处装设泵及阀。
[0063]
化学液制造设备10还包括：第二材料处置系统120，与第一材料处置系统110直接连通或例如通过经由第三传输导管160d连接到收集槽130而与第一材料处置系统110间接连通，其中第二材料处置系统120包括一个或多个过滤介质124；第四传输导管160e，将第二材料处置系统120耦合到下一处理设备或封装件140，其中第四传输导管106e可连接到第二材料处置系统120的流出端口120b；再循环导管160f，可从第四传输导管160e分支并连接到收集槽130以进行再循环并供应部分纯化的处理目标，以便再次由第二材料处置系统120进行处理；以及样品检测器150，耦合到第二材料处置系统120以用于监测化学液中的杂质含量。应理解，根据需要在第二材料处置系统120、下一处理设备或封装件140、样品检测器150等处的各种导管、流出端口及供应端口处装设泵及阀。
[0064]
在本公开的某些示例性实施例中，所述一个或多个过滤介质124可被分隔并分别容纳在一个或多个壳体122中。举例来说，第二材料处置系统120可包括选自第四壳体122a、第五壳体122b及第六壳体122c的至少一个壳体122，且所述至少一个壳体122中包括并容置过滤介质124的一个或多个单元。换句话说，根据以上实例，第二材料处置系统120可包括一个、两个或三个壳体122。注意到以上实例用于说明性目的，且壳体的数目不限于所示实例。在其他示例性实施例中，第二材料处置系统120可包括除第四壳体122a、第五壳体122b及第六壳体112c外的更多壳体122，例如一个、两个、五个或十个以上。此外，可能不存在单独的壳体122，且所述一个或多个过滤介质124被配置成在第二材料处置系统120中不被分隔。在另一些其他示例性实施例中，第二材料处置系统120也可包括除所述一个或多个过滤介质124外的其他未示出的材料处置模块。
[0065]
在一些示例性实施例中，第一材料处置系统110还可包括再循环导管160h，以用于将部分纯化的处理目标再循环回第一材料处置系统110并再次由第一材料处置系统110进行处理。尽管在图1所示实例中，再循环导管160h是从被配置在第一材料处置系统110的流出端口110b上游侧处的第五传输导管160i分支，然而注意到以上实例用于说明性目的而不旨在进行限制。在其他实例中，再循环导管160h可配置在流出端口110b的下游侧处，只要其配置在收集槽130和/或第二材料处置系统120的上游即可。此外，再循环导管160h可连接到热交换器100上游侧处的引入导管160a或者连接到热交换器100下游侧处的第一传输导管160b或者连接到第一材料处置系统110的供应端口110a。
[0066]
再次参照图1，根据一些实施例，化学液制造设备10被配置成使第一材料处置系统110位于第二材料处置系统120的上游，其中处理目标首先通过第一材料处置系统110或首先由第一材料处置系统110处理，然后是第二材料处置系统120。然而，在替代实施例中，化学液制造设备10还可被配置成使第二材料处置系统120位于第一材料处置系统110的上游，以使处理目标首先通过第二材料处置系统120或首先由第二材料处置系统120处理，然后是第一材料处置系统110。
[0067]
在某些实施例中，第一材料处置系统110被配置用于在线单遍处理(in-line single pass)。更具体来说，在化学液制造设备10被配置成使第一材料处置系统110位于第二材料处置系统120上游的情况下，处理目标是由第一材料处置系统110处理一次或通过第一材料处置系统110一次，且在进行到第二材料处置系统120之前被排出到收集槽130中或者直接旁通收集槽130而被运送到第二材料处置系统120。根据本公开的某些示例性实施例，对于在线单遍处理来说，第一材料处置系统110包括选自第一过滤介质114a、第二过滤
介质114b、第三过滤介质114c及其任何组合的过滤介质114的一个单元。换句话说，被配置用于单一在线工艺的第一材料处置系统110可包括第一过滤介质114a的一个单元、第二过滤介质114b的一个单元或者第三过滤介质114c的一个单元；或者第一过滤介质114a的一个单元及第二过滤介质114b的一个单元；或者第一过滤介质114a的一个单元及第三过滤介质114c的一个单元；或者第二过滤介质114b的一个单元及第三过滤介质114c的一个单元；或者第一过滤介质114a的一个单元、第二过滤介质114b的一个单元及第三过滤介质114c的一个单元。第一材料处置系统110被配置成在将处理目标递送到第二材料处置系统120之前，使处理目标通过并由选自第一过滤介质114a、第二过滤介质114b、第三过滤介质114c及其任何组合的过滤介质114的一个单元处理。
[0068]
然而，本公开不限于此。在替代实施例中，第一材料处置系统110还可被配置用于再循环多遍。注意到，待由第一材料处置系统110处理的处理目标的次数不受限制，只要在处理目标被递送到第二材料处置系统120之前或下一处理阶段之前由第一材料处置系统110进行的处理完成即可。在一些示例性实施例中，第一材料处置系统110被配置用于再循环并对处理目标处理多于一次。如果第一材料处置系统110被配置用于再循环以对处理目标处理多于一次(例如两次)，则第一材料处置系统110可包括选自第一过滤介质114a、第二过滤介质114b、第三过滤介质114c及其任何组合的过滤介质114的两个单元。换句话说，第一材料处置系统110可包括第一过滤介质114a的两个单元、第二过滤介质114b的两个单元或者第三过滤介质114c的两个单元；或者第一过滤介质114a的两个单元及第二过滤介质114b的两个单元；或者第一过滤介质114a的两个单元及第三过滤介质114c的两个单元；或者第二过滤介质114b的两个单元及第三过滤介质114c的两个单元；或者第一过滤介质114a的两个单元、第二过滤介质114b的两个单元及第三过滤介质114c的两个单元。第一材料处置系统110被配置成使处理目标通过选自第一过滤介质114a、第二过滤介质114b、第三过滤介质114c及其任何组合的过滤介质114的两个单元中的一者，然后再循环通过选自第一过滤介质114a、第二过滤介质114b、第三过滤介质114c及其任何组合的过滤介质114的另一单元，并随后进行到第二材料处置系统120或下一处理阶段。另外，由第一材料处置系统110操作的再循环可为连续的且受例如中央处理器(central processing unit，cpu)控制。然而，在一些替代实施例中，第一材料处置系统110可被配置成再循环通过过滤介质114(114a、114b、114c或其任何组合)的同一个单元。
[0069]
根据图1所示化学液制造设备的实施例，采用第二材料处置系统120进行连续再循环多次。然而，注意到第二材料处置系统120还可被配置成使处理目标材料通过第二材料处置系统120或由第二材料处置系统120处理仅一次。第二材料处置系统120被配置用于再循环的次数不受特别限制，且可根据例如杂质及污染的初始程度以及化学液的纯度要求等处理目标的条件来变化。在本公开的某些实施例中，第二材料处置系统120被配置用于再循环并对处理目标处置至少两次。当处理目标将由第二材料处置系统120处理多于一次(例如两次、三次、四次或十次)时，处理目标经由再循环导管160f被再循环回到第二材料处置系统120以进行其他处理。在一些实施例中，处理目标被再循环到收集槽130，收集槽130进一步将处理目标递送到第二材料处置系统120。在一些实例中，处理目标可例如经由第二材料处置系统120的流出端口120b离开第二材料处置系统120，并经由再循环导管160f而被再循环到收集槽130或被直接再循环到第二材料处置系统120。在其他未示出的实例中，处理目标
可经由再循环导管160f而在第二材料处置系统120的流出端口120b处或流出端口120b上游侧被再循环到收集槽130，或者被直接再循环到第二材料处置系统120。
[0070]
类似于第一材料处置系统110，当第二材料处置系统120被配置成对处理目标处置或处理多于一次时，可在每一遍处理时使用过滤介质124的新单元(例如，选自第四过滤介质124a、第五过滤介质124b、第六过滤介质124c及其任何组合的过滤介质124的新单元)。举例来说，当处理目标将被再循环并由第二材料处置系统120处置两次或更多次时，第二材料处置系统120包括过滤介质124(选自第四过滤介质124a、第五过滤介质124b、第六过滤介质124c及其任何组合)的两个或更多个单元。此外，选自第四过滤介质124a、第五过滤介质124b、第六过滤介质124c及其任何组合的过滤介质124的所述两个或更多个单元可同时配置在第二材料处置系统120中，且处理目标例如由cpu控制成每次由过滤介质124(选自第四过滤介质124a、第五过滤介质124b、第六过滤介质124c及其任何组合)的新单元处理以实现连续的再循环。举例来说，过滤介质124(选自第四过滤介质124a、第五过滤介质124b、第六过滤介质124c及其任何组合)的两个单元、三个单元或四个单元可同时配置在第二材料处置系统120中以分别实现对处理目标连续再循环或处理两次、三次或四次。注意到，以上所述的过滤介质124(124a、124b、124c或其任何组合)的单元数目以及再循环的次数仅为实例而不旨在进行限制。在一些替代实施例中，提供过滤介质124(124a、124b、124c或其任何组合)的一个单元或两个单元，且使用过滤介质124(124a、124b、124c或其任何组合)的同一个单元或两个单元来进行再循环多次。
[0071]
第二材料处置系统120还被配置成在由第二材料处置系统120执行的材料处置工艺的每一遍处理结束时能够由样品检测器150对化学液的样品进行测试，例如由在线颗粒计数器(in-line particle counter)原位地(in-situ)进行测试。在某些实例中，样品可经由取样导管160g被收集并递送到样品检测器150，其中化学液中剩余的不需要的微粒(颗粒)数目以及金属杂质的含量是通过下述方法来测量。如果在样品中所检测到的不需要的微粒(颗粒)数目以及金属杂质的量不处于期望的预定范围内，则会使化学液再循环并再次由第二材料处置系统120处理。一旦生产出其中化学液中的颗粒数目及金属杂质的量被确保处于预定范围内的高纯度化学液，便终止经由第二材料处置系统120进行的再循环或由第二材料处置系统120进行的处理，且经由与第二材料处置系统120的流出端口120b连接的第四传输导管160e将化学液输送到封装件或下一处理阶段140。
[0072]
根据本公开的一些实施例，第一材料处置系统110可包括选自第一壳体112a、第二壳体112b及第三壳体112c的至少一个壳体112，且所选择壳体112中的每一者中包括或容置过滤介质114(114a、114b、114c)的一个或多个单元。更具体来说，第一壳体112a可包括第一过滤介质114a的一个或多个单元，第二壳体112b可包括第二过滤介质114b的一个或多个单元，第三壳体112c可包括第三过滤介质114c的一个或多个单元，其中第一过滤介质114a、第二过滤介质114b及第三过滤介质114c在功能或性质方面可为不同的，且对处理目标提供不同的处置，而分别容置在所选择壳体112(112a、112b、112c)中的每一者中的过滤介质114(114a、114b、114c)的所述一个或多个单元具有相同或相似的纯化功能、物理化学性质、孔径和/或构造材料等。
[0073]
此外，根据本公开的一些实施例，第二材料处置系统120可包括选自第四壳体122a、第五壳体122b、第六壳体122c的至少一个壳体122，且所选择壳体122中的每一者中包
括或容置过滤介质124(124a、124b、124c)的一个或多个单元。更具体来说，第四壳体122a可包括第四过滤介质124a的一个或多个单元，第五壳体122b可包括第五过滤介质124b的一个或多个单元，第六壳体122c可包括第六过滤介质124c的一个或多个单元，其中第四过滤介质124a、第五过滤介质124b及第六过滤介质124c在功能或性质方面可为不同的，且对处理目标提供不同的处置，而分别容置在所选择壳体122(122a、122b、122c)中的每一者中的过滤介质124(124a、124b、124c)的所述一个或多个单元具有相同或相似的纯化功能、物理化学性质、孔径和/或构造材料等。
[0074]
根据本公开的一些示例性实施例，第一材料处置系统110是被配置成使处理目标材料级联(cascading)通过连结在一起的可再更换过滤介质114(114a、114b、114c)的多级系统，可再更换过滤介质114(114a、114b、114c)各自具有特定的纯化功能并提供特定处置。举例来说，第一材料处置系统110可包括选自颗粒移除过滤器、离子交换膜及离子吸附膜的至少一个过滤介质114(114a、114b或114c)。在本公开的某些示例性实施例中，存在所选择过滤介质114的至少一个单元。作为实例，第一材料处置系统110可包括分别容置在第一壳体112a、第二壳体112b及第三壳体112c中的一个颗粒移除过滤器、一个离子交换膜及一个离子吸附膜。在另一实例中，第一材料处置系统110可包括分别容置在第二壳体112b及第三壳体112c中的颗粒移除过滤器的两个单元以及离子吸附膜的两个单元。在再一实例中，第一材料处置系统110可包括分别容置在第一壳体112a及第二壳体112b中的离子交换膜的一个单元以及离子吸附膜的一个单元。注意到以上实例用于说明性目的，而不旨在进行限制。
[0075]
类似地，第二材料处置系统120是被配置成使处理目标材料级联通过连结在一起的可再更换过滤介质124(124a、124b、124c)的多级系统，可再更换过滤介质124(124a、124b、124c)各自具有特定的纯化功能并提供特定处置。举例来说，第二材料处置系统120可包括选自颗粒移除过滤器、离子交换膜及吸附膜的至少一个过滤介质124(124a、124b、124c)。在本公开的某些实施例中，存在所选择过滤介质124的至少两个单元。在本公开的一些示例性实施例中，存在所选择过滤介质124的三或更多个单元，例如三个、四个、五个或十个单元。作为实例，第二材料处置系统120可包括容置在第四过滤器壳体122a中的三个颗粒移除过滤器以及容置在第五过滤器壳体122b中的三个离子交换膜或三个离子吸附膜。在另一实例中，第二材料处置系统120可包括容置在第四过滤器壳体122a中的两个、三个或四个颗粒移除过滤器以及容置在第五过滤器壳体122b中的另外的两个、三个或四个颗粒移除过滤器，其中所述两个壳体122a、122b中的颗粒移除过滤器在孔径和/或构造材料方面是不同的；例如所述两个壳体122a、122b中的颗粒移除过滤器可包括孔径为10纳米或小于10纳米但具有完全不同的构造材料的过滤器。在一些实例中，所述两个壳体122a、122b中的颗粒移除过滤器可分别包括3纳米超高分子量聚乙烯膜(ultra-high molecular weight polyethylene membrane，upe)过滤器以及1纳米upe过滤器或者分别包括5纳米改性聚四氟乙烯(modified polytetrafluoroethylene，mptfe)过滤器及5纳米尼龙过滤器。在一些示例性实施例中，第二材料处置系统120可包括当前容置在过滤器壳体122中的颗粒移除过滤器的两个或更多个单元，以对处理目标连续地再循环或处理两次或更多次，且对于每一次再循环使用颗粒移除过滤器的新单元。举例来说，所述两个或更多个颗粒移除过滤器可为3纳米upe过滤器的三个单元或5纳米尼龙过滤器的三个单元以对处理目标再循环并处置三次。当然，以上实例用于说明性目的，而不旨在进行限制。
[0076]
应注意所示及所论述的过滤介质114、124的单元数目以及壳体112、122的数目是代表性的，且为简单起见在附图及说明二者中被保持在低的数目。
[0077]
还应注意过滤介质114(114a、114b、114c或其组合)以及过滤介质124(124a、124b、124c或其组合)的数目及排列顺序或者通过以上过滤介质114及124的处理目标的流动顺序不受特别限制，且可根据过滤介质的功能、处理目标的初始条件及化学液的纯度要求来变化。在本公开的一些示例性实施例中，材料处置系统110及120被配置成使颗粒移除过滤器位于离子交换过滤器(其位于离子吸附膜的上游侧处)上游侧处，以使处理目标首先通过颗粒移除过滤器或首先由颗粒移除过滤器处理，然后进行到离子交换膜并进一步继续到离子吸附膜。然而，在其他示例性实施例中，过滤介质114及过滤介质124分别以其他顺序配置在材料处置系统110及120中，以使处理目标以其他顺序通过过滤介质114及过滤介质124或由过滤介质114及过滤介质124进行处理，例如首先是离子交换膜、然后是颗粒移除过滤器。在本公开的一些实施例中，材料处置系统110可包括具有非筛选性质的更多过滤介质114(例如更多离子交换膜和/或离子吸附膜)，而材料处置系统120可包括具有纯筛选性质的更多过滤介质124(例如，更多粗颗粒过滤器)。应理解，以上所例示的过滤介质114及过滤介质124的排列顺序或者处理目标的流动顺序用于说明性目的而不旨在进行限制。
[0078]
此外，在替代实施例中，第一材料处置系统110可包括在处置类型及功能方面与第一过滤介质114a、第二过滤介质114b或第三过滤介质114c不同的其他过滤介质或材料处置模块；类似地，第二材料处置系统120可包括在处置类型及功能方面与第四过滤介质124a、第五过滤介质124b或第六过滤介质124c不同的其他过滤介质。此外，第一材料处置系统110或第二材料处置系统中的其他过滤介质可容置在壳体中。如果过滤介质114(114a、114b、114c)包括例如颗粒移除过滤器、离子交换膜或离子吸附膜，则与第一过滤介质114a、第二过滤介质114b或第三过滤介质114c不同的其他过滤介质可包括用于有机杂质移除的有机杂质吸附过滤器或者用于水分移除的脱水膜、吸水剂、曝气更换装置或加热装置。类似地，如果过滤介质124(124a、124b、124c)包括例如颗粒移除过滤器、离子交换膜或离子吸附膜，则在处置及功能方面与第四过滤介质124a、第五过滤介质124b或第六过滤介质126c不同的其他过滤介质可包括用于有机杂质移除的有机杂质吸附过滤器或者用于水分移除的脱水膜、吸水剂、曝气更换装置或加热装置。
[0079]
在某些示例性实施例中，第一材料处置系统110可包括功能与第一过滤介质114a、第二过滤介质114b或第三过滤介质114c相似但在例如孔径和/或构造材料等性质方面与第一过滤介质114a、第二过滤介质114b或第三过滤介质114c不同的过滤介质。类似地，第二材料处置系统120可包括功能与第四过滤介质124a、第五过滤介质124b或第六过滤介质124c相似但在孔径和/或构造材料方面与第四过滤介质124a、第五过滤介质124b或第六过滤介质124c不同的过滤介质。举例来说，如图2所示，除第一壳体112a、第二壳体112b、第三壳体112c外，第一材料处置系统110包括第七壳体112d以容置第七过滤介质114d的一个或多个单元，其中第七过滤介质114d可选自颗粒移除过滤器、离子交换膜及离子吸附膜。在一些实例中，第七过滤介质114d可为孔径和/或构造材料与第一过滤介质114a的0.2pp(50微米聚丙烯膜)颗粒移除过滤器的孔径和/或构造材料不同的3纳米upe颗粒移除过滤器。注意到以上实例用于说明性目的，且第七过滤介质114d的类型以及第七过滤介质114d的孔径及材料不限于所示实例。类似地，除第四壳体122a、第五壳体122b、第六壳体122c外，第二材料处置
系统120可包括未示出的第八壳体以容置未示出的第八过滤介质的一个或多个单元，其中第八过滤介质可选自颗粒移除过滤器、离子交换膜及离子吸附膜。注意到以上实例用于说明性目的，而不旨在进行限制。
[0080]
[颗粒移除过滤器]
[0081]
颗粒移除工艺是使用颗粒移除过滤器来移除处理目标中的颗粒和/或金属杂质(固体形式的金属杂质)的工艺。颗粒移除过滤器不受特别限制，且可使用众所习知的颗粒移除过滤器。
[0082]
尽管过滤器的平均孔径(孔隙直径)不受特别限制，然而其合适地为约0.001微米到1.0微米(1纳米到1000纳米)，优选为约0.01微米到0.5微米(10纳米到500纳米)，且更优选为约0.01微米到0.1微米(10纳米到100纳米)。在此范围内，可在抑制阻塞过滤器的同时可靠地移除精制产品中所含有的例如杂质或聚集体等异物。在本公开的某些实施例中，第一材料处置系统110可包括平均孔径小至2纳米的颗粒移除过滤器(例如，孔径为2纳米或大于2纳米的微过滤膜)，且可介于0.002微米(2纳米)以上到约1.0微米(1000纳米)以下范围内。在其中除包括例如铁或铝等金属原子的胶化杂质外在处理目标中提供细颗粒的情形中，在使用平均孔径小至20纳米或15纳米的过滤器执行过滤来移除更细颗粒之前，使用平均孔径小至50纳米的过滤器对处理目标进行过滤以移除颗粒。因此，过滤效率得到提高，且移除颗粒的性能得到进一步改善。
[0083]
在本公开的一些实施例中，第二过滤系统122可包括孔径小至0.001微米(1纳米)的颗粒移除过滤器，且可介于约0.001微米(1纳米)以上到约0.015微米(15纳米)以下范围内。在某些实施例中，第二过滤系统120可包括孔径小至3纳米的upe过滤器。另外在其他实施例中，第二过滤系统120可包括孔径为约5纳米的尼龙或mptfe过滤器。此处，平均孔径可指过滤器制造商的标称值。
[0084]
用于颗粒移除的过滤器的材料的实例包括氟树脂，例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，ptfe)；聚酰胺树脂，例如尼龙等；聚烯烃树脂(包括高密度及超高分子量)，例如聚乙烯及聚丙烯(polypropylene，pp)等；全氟烷氧(perfluoroalkoxy，pfa)树脂等；或改性的聚四氟乙烯(mptfe)。考虑到高效地移除化学液中所含有的例如杂质和/或聚集体等细异物，用于本公开的颗粒移除的过滤器是由选自由以下组成的群组的至少一者制成：尼龙、聚丙烯(包括高密度聚丙烯)、聚乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚酰亚胺及聚酰胺酰亚胺。根据由以上材料制成的过滤器，可有效地移除具有高极性且可造成残留物缺陷和/或颗粒缺陷的异物，且可高效地减少化学液中金属组分的含量。
[0085]
聚酰亚胺和/或聚酰胺酰亚胺可具有选自由羧基、盐型羧基及-nh-键组成的群组的至少一者。就耐溶剂性来说，氟树脂、聚酰亚胺和/或聚酰胺酰亚胺是优异的。
[0086]
[离子交换树脂膜(离子交换膜)]
[0087]
在本实施例中使用的离子交换树脂膜不受特别限制，且可使用包含离子交换树脂的过滤器，所述离子交换树脂包含被固定化于树脂膜的合适的离子交换基。此类离子交换树脂膜的实例包括包含例如磺酸基等阳离子交换基的强酸性阳离子交换树脂，所述阳离子交换基对树脂膜进行化学改性，且此类离子交换树脂膜的实例包括纤维素、硅藻土、尼龙(具有酰胺基的树脂)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、具有酰亚胺基的树脂、具有酰胺基及酰亚
胺基的树脂、氟树脂或具有颗粒移除膜的高密度聚乙烯膜以及离子交换树脂膜，其是具有颗粒移除膜及离子交换树脂膜的整体结构的膜。优选为具有对其进行化学改性的离子交换基的聚烯烃膜。聚烯烃(polyalkylene)包括例如聚乙烯及聚丙烯，且优选为聚丙烯。优选为阳离子交换基作为离子交换基。本实施例中使用的离子交换树脂膜可为具有金属离子移除功能的市售过滤器。这些过滤器是基于离子交换效率来选择，且被选择成具有小至约0.2微米(200纳米)的过滤器的所估计孔径。
[0088]
[离子吸附膜]
[0089]
离子吸附膜具有多孔膜材料，且具有离子交换功能。此种离子吸附膜不受特别限制，只要其具有100微米或小于100微米的孔隙直径且具有离子交换功能即可。离子吸附膜的材料、类型等不受特别限制。构成离子吸附膜的基础材料的材料的实例包括但不限于纤维素、硅藻土、微过滤膜的膜材料(例如尼龙(具有酰胺基的树脂))、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、具有酰亚胺基的树脂、具有酰胺基及酰亚胺基的树脂、氟树脂或高密度聚乙烯树脂、其中引入有离子交换能力官能基的膜材料等。膜材料的形状的实例包括褶皱型、平膜型、中空纤维型、在jp-a第2003-112060号中阐述的多孔本体等。作为待被引入到膜材料中的离子交换基，优选地使用阳离子交换基、螯合物交换基及阴离子交换基中的至少两者的组合，以将对将移除的组分的洗脱及选择性优化。由于离子吸附膜具有多孔性，因此也可移除细颗粒的一部分。在本公开的某些实施例中，离子吸附膜是例如孔隙直径小至0.02微米(20纳米)的尼龙膜。
[0090]
在用于制备本实施例中的化学液的工艺中，离子交换树脂膜或离子吸附膜会预先接触有机溶剂。存在处于离子交换树脂膜或离子吸附膜的干燥状态下的市售产品。此外，还存在对水溶液具有高亲水性水平的亲水材料。在本实施例中，即使当使用此类离子交换树脂膜或离子吸附膜时，初步接触有机溶剂仍能够有效地移除未经处理的化学液中的金属杂质，且减少效果显著优于不会预先接触有机溶剂的离子交换树脂膜或离子吸附膜的情形。
[0091]
[化学液的制造方法]
[0092]
制造化学液的示例性方法包括提供具有至少第一材料处置系统110及第二材料处置系统120的化学液制造设备。第一材料处置系统110包括一个或多个第一过滤介质114；且当第一材料处置系统110包括多个第一过滤介质114时，第一过滤介质114中的至少两者在功能、孔径和/或构造材料方面是不同的。第二材料处置系统120包括一个或多个第二过滤介质124；且当第二材料处置系统110包括多个第二过滤介质124时，第二过滤介质124中的至少两者在功能、孔径和/或构造材料方面是不同的。用于制造化学液的方法还包括：将处理目标递送到第一材料处置系统110；由第一材料处置系统110中的所述一个或多个第一过滤介质114对处理目标处理一次；视需要使处理目标再循环通过第一材料处置系统110并再次由第一材料处置系统110进行处理。制造方法还包括：将处理目标递送到第二材料处置系统120；由第二材料处置系统120中的所述一个或多个第二过滤介质124对处理目标进行处理；使处理目标再循环以使处理目标由第二材料处置系统120处理至少两次。制造方法还包括：在第二材料处置系统120进行的每次处理结束时由样品检测器150(例如，由在线颗粒计数器150原位地)收集化学液的样品；以及测量化学液中剩余的颗粒数目及金属杂质的含量。如果在样品中所检测到的颗粒数目以及金属杂质的量高于期望的预定范围，则会使化学液再循环并再次由第二材料处置系统120进行处理。一旦由颗粒计数器150所检测到的样
品的颗粒数目及金属杂质的量被确保处于预定范围内且生产出高纯度化学液，便终止通过第二材料处置系统120进行的再循环或由第二材料处置系统120进行的处理，且将化学液输送到封装件或下一处理阶段140。
[0093]
根据本公开的一些实施例，优选地不使用用于水性溶剂中的逆渗透膜(ro过滤器)。
[0094]
[实例]
[0095]
将在下文中基于以下实例更具体地阐述本公开。将在以下实例中阐述的材料、用量、比率、处置细节、处置程序等可在不背离本发明的主旨的范围内作出适当改变。因此，本公开的范围不应通过以下实例进行限制性地解释。只要不作出特别陈述，“ppt”、“ppb”及“ppm”是以质量计。
[0096]
<制备化学液>
[0097]
实例中的化学液是环己酮，且通过使原环己酮(预处理的环己酮或处理目标)通过实施本公开的化学液制造设备来制备。
[0098]
调整第一材料处置系统110中的过滤介质114(单元a)以及第二材料处置系统120中的过滤介质124(单元b)的排列、选择(例如过滤介质114及过滤介质124的功能、孔径、构造材料和/或单元的数目)以及通过所选择过滤介质114及所选择过滤介质124的原环己酮的次数，以制备具有各实例中的组成的化学液。
[0099]
<晶片图、owpc、owmc、缺陷评价>
[0100]
收集了各化学液样品并接着插入到晶片涂布工具中。在以样品涂布裸晶片之后，将晶片传输到基于激光的检查系统并由基于激光的检查系统进行检查。基于激光的检查系统使用激光光在19纳米的检测极限下对晶片上的每一颗粒的位置及大小进行了检测、计数、记录。更具体来说，计数目标包括大小为19纳米或大于19纳米的颗粒。使用此数据来形成晶片图并得到总晶片上颗粒计数(on-wafer particle count，owpc)。
[0101]
接着对晶片进行传输以由能量色散x射线(edx)进行检查。由基于激光的检查系统记录的各颗粒是由能量色散x射线(edx)进行检查以提供元素信息。将被发现产生任何金属信号的任何颗粒视为金属颗粒。总计具有金属签名的颗粒的总数以记录为晶片上金属计数(on-wafer metal count，owmc)。
[0102]
<总微量金属(ppb)>
[0103]
使用电感耦合等离子体质谱分析(icp-ms)对各化学液样品进行了测试。利用富士膜显影方法，针对26种金属物质的存在对各样品进行了测试，检测极限是金属特定的，但典型检测极限介于0.00010ppb到0.030ppb范围内。然后总计各金属物质的浓度以得到被示出为总微量金属(ppb)的值。
[0104]
<液体颗粒计数lpc(>0.05微米)>
[0105]
使用液体颗粒计数器对各样品进行了测试。此仪器使用激光光对液体样品中的颗粒进行计数及定大小，其中检测极限低到0.05微米。所报告的值以“颗粒/毫升”为单位。
[0106]
<评价结果>
[0107]
如表1所示，除了对化学液制造设备进行不同地配置以对各样品的原材料(处理目标)进行处理以外，通过本公开的化学液制造设备来制备各样品。用于处理原材料(原环己酮)的化学液制造设备的不同配置被指定为表1中所综述的各种工艺w、x、y及z。原材料(原
环己酮)充当基线(base line)样品。
[0108]
表1
[0109][0110]
在另一实施例中，除了将具有最小孔径(孔径小于10纳米)的过滤器放置在单元a的最上游侧处，lpc、owpc及owmp的数目小于实例w的lpc、owpc及owmp的数目以外，以与实例w相同的方式生产出实例w-1。
[0111]
在另一实施例中，除了将具有最大孔径(孔径大于50纳米)的过滤器放置在单元a的最上游侧处，lpc、owpc及owmp的数目小于实例w的lpc、owpc及owmp的数目以外，以与实例w相同的方式生产出实例w-2。
[0112]
当改变为选自由以下组成的群组的溶剂时获得了相同的趋势：甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、单甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、环戊酮、环己酮、γ-丁内酯、二异戊醚、乙酸丁酯、4-甲基-2-戊醇及其组合。其中，当使用环己酮、pgmea、乙酸丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、异丙醇时获得更好的性能，且当使用环己酮时获得甚至更好的性能。
[0113]
执行了各种评价。表2到表4共同显示出各结果。
[0114]
表2
[0115][0116]
表3 lpc的减少
[0117][0118]
表4 晶片上缺陷
[0119][0120]
经证明w、x、y、z样品在所测试的属性(例如金属微量、lpc、owpc及owmp的减少)方面是更期望的。显示出w、y、z样品具有更少的总金属微量。如表2所示，显示出通过与每一工艺的输入进行比较，由本申请的化学液制造设备10制备的化学液实现了显著减少总微量金属计数的期望优点，如由每一工艺的输出所证明。更具体来说，显示出w样品具有0.1837的总金属微量。
[0121]
表3所综述的结果也确认到在由本公开的化学液制造设备10制备的化学液中，总液体颗粒计数(lpc)显著减少。与其中lpc为122556的基线样品相比，x及w样品的lpc小于100，且分别为76.4及60.9。
[0122]
如表4所示，显示出基线样品在owpc(149,811)及owmp(16,646)两个方面为显著高的。另一方面，经证明由本公开的化学液制造设备10制备的化学液实现了具有非常低的owpc计数及owmp计数的期望优点。x及w样品的owpc分别为597及126，同时x及w样品的owmp分别为43及1。
[0123]
以上概述了若干实施例的特征以使得所属领域中的技术人员可更好地理解本公开的各个方面。所属领域中的技术人员应理解，他们可容易使用本公开作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文所介绍的实施例相同的目的和/或实现与本文所介绍的实施相同的优点。所属领域中的技术人员还应认识到此类等效构造并不背离本公开的精神及范围，且他们可在不背离本公开的精神及范围的条件下在本文中作出各种改变、替代及变更。