在半导体制造工艺中移除粒子的方法与流程

1.本发明实施例涉及在半导体制造工艺中移除粒子的方法。


背景技术：

2.半导体装置是用于各种电子应用中，例如个人计算机、蜂窝式电话、数码相机及其它电子设备。通常通过以下步骤制造半导体装置：在半导体衬底上方循序地沉积材料的绝缘或电介质层、导电层及半导电层；及使用光刻图案化或处理所述衬底及/或各种材料层以在其上形成电路组件及元件及形成集成电路。集成电路通常在单个半导体晶片上制造。通过沿着切割道锯切集成电路来单粒化个别裸片。接着将个别裸片单独封装于(例如)多芯片模块中，或其它类型的封装中。
3.在半导体装置的制造期间，使用各种处理步骤以在半导体晶片上制造集成电路。例如，使用若干湿式化学处理操作在半导体衬底上形成半导体装置。所述湿式处理操作可包含清洁操作、剥离操作及蚀刻操作，其中化学浴的化学品与经蚀刻或移除的材料反应。
4.尽管用于湿式化学处理操作的现有装置及方法通常已足以满足其预期目的，但其尚未在所有方面完全令人满意。因此，需要提供用于执行湿式化学处理操作的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的实施例涉及一种系统，其包括：处理工具；气体处置壳体，其具有气体入口及气体出口；排气导管，其与所述处理工具及所述气体处置壳体的所述气体入口流体连通；及至少一个第一过滤组合件及至少一个第二过滤组合件，其定位于所述气体处置壳体中且沿着从所述气体处置壳体的所述气体入口延伸到所述气体出口的流动路径串联布置，其中所述第一过滤组合件及所述第二过滤组合件中的每一者包括彼此叠置的多个金属丝网。
6.本发明的实施例涉及一种系统，其包括：处理工具；气体处置壳体，其与所述处理工具流体连通；过滤组合件，其定位于所述气体处置壳体中且包括多个金属丝网，其中所述金属丝网彼此叠置；及液体供应部件，其定位于所述气体处置壳体中且经配置以在所述金属丝网上方喷射细雾。
7.本发明的实施例涉及一种方法，其包括：从处理工具接收排气；及引导所述排气循序通过第一过滤组合件及第二过滤组合件，其中所述第一过滤组合件及所述第二过滤组合件中的每一者包括彼此叠置的多个金属丝网。
附图说明
8.当结合附图阅读时从以下详细描述最好理解本公开的实施例的方面。应注意，根据业界中的标准实践，各种结构未按比例绘制。事实上，为了清楚论述起见，可任意增大或减小各种结构的尺寸。
9.图1展示根据一些实施例的半导体处理系统的示意图。
10.图2a展示根据一些实施例的过滤组合件的剖面图。
11.图2b展示根据一些实施例的过滤组合件的剖面图。
12.图3a展示根据一些实施例的包含数个金属丝网的过滤组合件的示意图。
13.图3b展示图3a中的金属丝网中的一者的a区的放大视图。
14.图4展示根据一些实施例的形成于金属丝网中的三维结构的剖面图。
15.图5展示根据一些实施例的形成于金属丝网中的三维结构的剖面图。
16.图6a展示根据一些实施例的形成于金属丝网中的三维结构的俯视示意图。
17.图6b展示根据一些实施例的形成于金属丝网中的三维结构的俯视示意图。
18.图7展示根据一些实施例的形成于金属丝网中的三维结构的剖面图。
19.图8展示根据一些实施例的气体处置工具的示意图。
20.图9展示根据一些实施例的气体处置工具的俯视示意图。
21.图10展示根据一些实施例的气体处置工具的俯视示意图。
22.图11展示用于通过液体供应组合件在过滤部件上方供应细水雾的方法的一个阶段的示意图。
23.图12展示用于通过液体供应组合件在过滤部件上方供应细水雾的方法的一个阶段的示意性俯视图。
24.图13展示根据一些实施例说明在用于处理半导体的方法中的阶段的流程图。
25.图14展示根据一些实施例的用于通过气体处置工具移除排气中的粒子的方法的一个阶段的示意图。
具体实施方式
26.以下公开内容提供用于实施所提供主体的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述元件及布置的特定实例以简化本公开。当然，此类仅为实例且不希望限制。例如，在下列描述中的第一构件形成于第二构件上方或上可包含其中所述第一构件及所述第二构件经形成为直接接触的实施例，且还可包含其中额外构件可形成于所述第一构件与所述第二构件之间，使得所述第一构件与所述第二构件可不直接接触的实施例。另外，本公开可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复出于简化及清楚的目的，且本身不指定所论述的各个实施例及/或配置之间的关系。
27.此外，为便于描述，可在本文中使用例如“在
…
下面”、“在
…
下方”、“下”、“在
…
上方”、“在
…
上面”、“上”、“在
…
上”及类似者的空间相对术语来描述一个元件或构件与另一(些)元件或构件的关系，如图中所说明。空间相对术语希望涵盖除在图中描绘的定向以外的使用或操作中的装置的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或成其它定向)且可相应地同样解释本文中所使用的空间相对描述符。
28.如本文中所使用，术语(例如“第一”、“第二”及“第三”)描述各种元件、组件、区、层及/或区段，此类元件、组件、区、层及/或区段不应受此类术语限制。此类术语可仅用于区分一个元件、组件、区、层或区段与另一元件、组件、区、层或区段。术语(例如“第一”、“第二”及“第三”)在本文中使用时并不意指序列或顺序，除非上下文另有明确指示。
29.如本文中所使用，术语“近似”、“大体上”、“大体”及“大约”用于描述及说明小变化。当结合事件或情况使用时，所述术语可是指其中所述事件或所述情况精确发生的例子
以及其中所述事件或所述情况近似发生的例子。
30.化学溶液及气体用于制造的不同行业中，然而，在工艺期间产生的排气或副产物成为环境污染源。当局倾向于执行更严格的法规(例如环境影响评估(eia))以推动制造商改进排气排放质量及废物管理。最近趋势表明，从制造上增加对排气设备的投资以便满足绿色政策要求同时仍保持生产率。半导体制造中的制造工具通常连接到排气设备。在所述排气设备中经常观察到粒子，所述粒子可由于源自于半导体处理工具中的不同排气或化学品的混合物的意外反应而形成。为维持排气设备，有必要下线以便进行定期检验或异位清洁工艺。另一问题是因为归因于(例如)过滤器堵塞检测到排气压力降而发生的排气设备的突然故障。突然故障停止制造设备且引起产品报废。
31.本公开的实施例提供用于排气设备的稳健过滤方法或工具，其使用由金属丝网形成的数个过滤组合件以便维持半导体处理系统的兼容生产率。
32.图1展示根据一些实施例的半导体处理系统1的示意图。在一些实施例中，半导体处理系统1包含处理工具2及排气设备3。处理工具2经配置以在一或多个衬底8上方执行半导体工艺(例如，湿式化学工艺)。
33.衬底8可由硅或其它半导体材料制成。替代性地或此外，衬底8可包含其它元素半导体材料，例如锗(ge)。在一些实施例中，衬底8由例如碳化硅(sic)、砷化镓(gaas)、砷化铟(inas)或磷化铟(inp)的化合物半导体制成。在一些实施例中，衬底8由例如硅锗(sige)、碳化硅锗(sigec)、磷砷化镓(gaasp)或磷化镓铟(gainp)的合金半导体制成。在一些实施例中，衬底8包含光致抗蚀剂层。在一些其它实施例中，衬底8可为绝缘体上覆硅(soi)或绝缘体上覆锗(goi)衬底。在一些实施例中，光致抗蚀剂层(图中未展示)形成于衬底中以用于光刻工艺。
34.在一些实施例中，处理工具2包含腔室20，且数个储槽23定位于腔室20中。储槽23用作处理浴，即，其中处理衬底8的浴。在一些实施例中，储槽23中的每一者由底壁及侧壁形成，所述侧壁垂直于所述底壁接合以形成液密性围封件。底壁及侧壁可由耐腐蚀材料构成，例如不锈钢板或涂覆有耐腐蚀材料(例如聚四氟乙烯)的钢板。
35.由储槽23保持的化学溶液25随着待在处理工具2中执行的湿式化学工艺而改变。在一些实施例中，在处理工具2中执行的湿式化学工艺是在光致抗蚀剂剥离之后的清洁工艺，且储槽23保持化学溶液25(例如碱性溶液)。所述碱性溶液包含氢氧化铵(nh4oh)、氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、氢氧化锂(lioh)、胺或其组合。在一些实施例中，碱性溶液包含季铵盐。在一些实施例中，碱性溶液包含四甲基氢氧化铵(tmah)。在一些实施例中，碱性溶液包含去离子水及/或弱酸以调整碱性溶液的ph值。在一些实施例中，在处理工具2中执行的湿式化学工艺是蚀刻工艺，且储槽23保持化学溶液25(例如热磷酸)。储槽23中的热磷酸可维持于在大约70℃到大约160℃的范围内的温度，或其它合适温度。
36.排气设备3经配置以在来自处理工具2的排气11被排放到环境之前处理排气11。在一些实施例中，排气设备3包含气体处置工具4及数个导管，例如第一排气导管31、第二排气导管32、旁通导管34及排放导管36。第一排气导管31与处理工具2及气体处置工具4流体连通。明确来说，第一排气导管31经连接于通气孔22(其形成于腔室20的顶壁21上)与气体处置工具4的气体入口401之间。第二排气导管32与气体处置工具4的气体出口402及排放导管36流体连通。旁通导管34与第一排气导管31及排放导管36流体连通。将注意，用于排气设备
3的导管的数目可视需要改变。例如，省略旁通导管34。
37.在一些实施例中，排气设备3还包含连接到导管以控制排气设备3中的气流的一或多个流体调节部件。在一个示范性实施例中，排气设备3包含连接到第二导管32的风扇33。风扇33经配置以驱动从处理工具2流动的排气11通过气体处置工具4。另外，风扇33经配置以驱动通过气体处置工具4处理的经过滤气体13到排放导管36。在另一示范性实施例中，排气设备3包含连接到旁通导管34的阀35。阀35经配置以控制排气11的部分从第一排气导管31通过旁通导管34而非气体处置工具4而到排放导管36。
38.气体处置工具4经配置以自从处理工具2接收的排气11移除粒子以便使排气满足废气排放要求。在一些实施例中，气体处置工具4包含气体处置壳体40、定位于气体处置壳体40中以用于清洁从处理工具2接收的排气的数个过滤组合件(例如两个第一过滤组合件5及两个第二过滤组合件6)。
39.在一些实施例中，气体处置壳体40包含至少两个腔室，且存在定位于所述腔室中的每一者中以用于清洁通过其气体的至少一个过滤组合件。在图1中所展示的示范性实施例中，气体处置壳体40包含进气腔室43、第一腔室41及第二腔室42。因此，进气腔室43、第一腔室41及第二腔室42串联布置于气体入口401与气体出口402之间。例如，进气腔室43直接连接到气体入口401，第二腔室42直接连接到气体出口402，且第一腔室41经连接于进气腔室43与第二腔室42之间。即，进气腔室43、第一腔室41及第二腔室42沿着从气体入口401延伸到气体出口402的气体流动路径布置。
40.在一些实施例中，在第一腔室41及第二腔室42中的每一者中，存在定位于其中的两个或更多个过滤组合件。例如，如图1中所展示，存在定位于第一腔室41中且以并联方式定位的两个第一过滤组合件5。此外，存在定位于第二腔室42中且以并联方式定位的两个第二过滤组合件6。然而，将了解，可对本公开的实施例进行许多变化及修改。在一些实施例中，定位于第一腔室41中的过滤组合件的数目不同于定位于第二腔室42中的过滤组合件的数目。例如，一个第一过滤组合件定位于第一腔室41中，且两个或多于两个第二过滤组合件6定位于第二腔室42中。替代性地，两个或多于两个第一过滤组合件5定位于第一腔室41中，且一个第二过滤组合件6定位于第二腔室42中。如何将第一及第二过滤组合件5及6放置于第一及第二腔室41及42中的方法将在关于图8到图10所论述的实施例中更详细描述。
41.在一些实施例中，气体处置工具4进一步包含排泄导管45、排泄管路48及泵49。排泄导管45定位于第一腔室41及第二腔室42下方。明确来说，排泄导管45定位于两个第一过滤组合件5及两个第二过滤组合件6下方以用于收集从两个第一过滤组合件5及两个第二过滤组合件6滴落的液体。排泄管路48连接到排泄导管45，且泵49连接到排泄管路48以用于致使液体从排泄导管45流动到废物处置设备(图中未展示)。
42.根据一些实施例，第一过滤组合件5的结构构件在下文参考图2a到图7描述。在以下描述中，第一过滤组合件5的近端是指过滤组合件的允许气流进入过滤组合件的端，且第一过滤组合件5的远端是指与所述近端相对的端。
43.在一些实施例中，如图2a中所展示，第一过滤组合件5包含管状过滤结构500及板59。管状过滤结构500围绕第一纵轴58，第一过滤组合件5沿着第一纵轴58延伸。管状过滤结构500界定沿着第一纵轴58延伸的通道55。通道55的远端52由板59覆盖，且通道的近端51敞开。因而，排气11经由通道55的近端51进入第一过滤组合件5，且沿着如通过图2a中所展示
的箭头指示的第一过滤组合件5的径向方向经由管状过滤结构500离开第一过滤组合件5。在一些实施例中，排气11在通过管状过滤结构500时的流动方向垂直于管状过滤结构500中的金属丝网(其将在稍后详细描述)。
44.然而，将了解，可对本公开的实施例进行许多变化及修改。在一些其它实施例中，第一过滤组合件包含两个或更多个管状过滤结构500。例如，如图2b中所展示，第一过滤组合件5a包含两个管状过滤结构500。两个管状过滤结构500相对于第一过滤组合件5a的第一纵轴58同心地布置。管状过滤结构500的定位于第一过滤组合件5a的内侧中中的一者界定通道57。板591覆盖通道57的近端。另外，通道56界定于两个管状过滤结构500之间。通道56具有如沿着平行于第一纵轴58的方向所见的环形形状。具有环形形状的板592覆盖通道56的远端。因而，排气11可经由通道56的近端进入第一过滤组合件5a，且经过滤气体可通过沿着如通过箭头指示的第一过滤组合件5a的径向方向通过两个管状过滤结构500而离开第一过滤组合件5a。
45.图3a展示根据一些实施例的包含数个金属丝网的过滤组合件的示意图。在一些实施例中，管状过滤结构500包含数个金属丝网，例如两个第一金属丝网510、三个第二金属丝网520及四个第三金属丝网530。第一金属丝网510、第二金属丝网520及第三金属丝网530彼此叠置且在平行于管状过滤结构500的内表面54及外表面53的平面中扩展。内表面54及外表面53可包含其上形成有数个气孔的薄壳。
46.内表面54及外表面53经布置使得定位于形成于内表面54与外表面53之间的内部550中的金属丝网510、520及530固定于适当位置中。第一金属丝网510比第二金属丝网520及第三金属丝网530更靠近内表面54定位，且第三金属丝网530比第一金属丝网510及第二金属丝网520更靠近外表面53定位。然而，将了解，可对本公开的实施例进行许多变化及修改。在一些其它实施例中，省略内表面54及外表面53。第一金属丝网510、第二金属丝网520及第三金属丝网530通过(例如)粘合材料彼此连接。
47.在一些实施例中，第一金属丝网510、第二金属丝网520及第三金属丝网530中的每一者包含用于过滤通过其粒子的数个三维结构。例如，如图3b中所展示，第一金属丝网510包含布置成阵列的数个三维结构516。三维结构516可经形成具有任何剖面，例如，三角形、椭圆形及正方形或类似者。三维结构516还可包含经暴露且面向内表面54所定位的处的凹槽517。在图3b中所展示的实施例中，三维结构516中的每一者具有拥有正方形剖面的四角锥形的形状。
48.图4展示如在x轴方向上所见的三维结构516的剖面图，图5展示如在y轴方向上所见的三维结构516的剖面图，且图6a展示三维结构516的俯视图。在一些实施例中，三维结构516由第一细丝群组511及第二细丝群组513形成。第一细丝群组511包含数个细丝512，且第二细丝群组513包含数个细丝514。
49.如图4中所展示，细丝514中的一者布置于三维结构516的顶点5163上，且剩余细丝514布置于三维结构516的在y轴方向上布置的两个相对横向表面5164上。细丝514平行于三维结构516的基底5161延伸，且相同横向表面5164上的细丝514以等于细丝512的宽度w2的距离间隔。
50.如图5中所展示，细丝512布置于三维结构516的在x轴方向上布置的两个相对横向表面5162上。细丝512平行于三维结构516的基底5161延伸，且相同横向表面5162上的细丝
512以等于细丝514的宽度w1的距离间隔。细丝514的宽度w1可与细丝512的宽度w2相同。
51.在编织细丝512及514之后，如图6a中所展示，形成具有界定于细丝512与细丝514的相交点处的数个贯穿孔515的梯形结构。在一些实施例中，每英寸贯穿孔515的数目在大约30到大约40的范围内。贯穿孔515允许从处理工具2(图1)接收的排气11通过。贯穿孔515的尺寸取决于金属丝网511中的细丝512及514的宽度。在本公开的一个示范性实施例中，细丝512及514的宽度在0.05mm到大约0.94mm的范围内。细丝512及514可由(例如)聚丙烯或类似者制成。细丝512及514可具有圆柱形形状或任何其它合适形状。
52.根据一些实施例，第二及第三金属丝网520及530的结构构件是类似于上文所描述的金属丝网510的结构构件，且为简洁起见将不重复。
53.在一些实施例中，第二或第三金属丝网520及530中的每英寸贯穿孔的数目还在大约30到大约40的范围内。另外，第二金属丝网520由具有大于第一金属丝网510的细丝512及514的宽度的细丝形成，且第三金属丝网530由具有大于第二金属丝网520的细丝的宽度的细丝形成。因此，第一金属丝网510中的贯穿孔的尺寸大于第二金属丝网520中的贯穿孔的尺寸，且第二金属丝网520中的贯穿孔的尺寸大于第三金属丝网530中的贯穿孔的尺寸。
54.例如，如图6b中所展示，第二金属丝网520包含由第一细丝群组521及第二细丝群组523形成的三维结构526。第一细丝群组521的细丝522及第二细丝群组523的细丝524具有大于细丝512(图4)的宽度w1且还大于细丝513(图4)的宽度w2的相同宽度。因此，通过细丝522及524形成的贯穿孔525的尺寸大于通过细丝512及514形成的贯穿孔515的尺寸。换句话说，贯穿孔的尺寸在气流的流动方向上逐渐减小。
55.用于形成三维结构的细丝可通过不同方法编织且并不限于图4及图5中所展示的实施例。图7展示金属丝网510b中的三维结构516b的剖面图。三维结构516b由第一细丝群组560及第二细丝群组513形成。第二细丝群组513可如图4中所展示的细丝514般布置。第一细丝群组560包含数个细丝，例如细丝561、563、565及567。细丝561、563、565及567定位于锥体的横向平面上。细丝561、563、565及567包含垂直延伸以紧固直接定位于其上的一或两个细丝514以便增加三维结构516b的结构强度的紧固部分562、564、566及568。紧固部分562、564、566及568在水平方向上的延伸长度根据定位于相同层级上的两个细丝514之间的距离而改变。在一些实施例中，如图7中所展示，紧固部分562、564、566及568的延伸长度逐渐减小。
56.根据一些实施例，第二过滤组合件6的结构构件是类似于上文所描述的第一过滤组合件5的结构构件，且为简洁起见将不重复。在一些实施例中，为提高过滤效率，第二过滤组合件6的金属丝网的贯穿孔的尺寸可小于第一过滤组合件5的金属丝网中的贯穿孔的最小尺寸(例如，第三金属丝网530中的贯穿孔的尺寸)。在一些实施例中，堆叠于第二过滤组合件6中的金属丝网的数目小于堆叠于第一过滤组合件5中的金属丝网的数目。
57.图8展示根据一些实施例的气体处置工具4的示意图，且图9展示根据一些实施例的气体处置工具4的俯视图。为图解说明目的，在图8中未展示过滤组合件5及6。在一些实施例中，气体处置壳体40包含用以分离进气腔室43、第一腔室41及第二腔室42的数个面板。例如，如图9中所展示，气体处置壳体40包含用以在气体处置壳体40的其中形成气体出口402的一侧处界定第二腔室42的面板420。另外，气体处置壳体40进一步包含定位于气体处置壳体40的其中形成气体入口401的另一侧处的面板410。面板410垂直于面板420以界定进气腔
室43及第一腔室41。
58.在一些实施例中，如图8中所展示，面板410及420从气体处置壳体40的顶部面板400延伸到底部面板405。此外，面板410及420两者包含用于允许气体在气体处置壳体40中从一个腔室流动到另一腔室的至少一个开口。例如，如图8中所展示，面板410包含在进气腔室43与第一腔室41之间流体连接的两个开口411，且面板420包含在第一腔室41与第二腔室42之间流体连接的两个开口421。
59.在一些实施例中，数个齿条44及46定位于气体处置壳体40中以用于支撑过滤组合件5及6。例如，两个齿条46定位于第一腔室41中，且两个齿条44定位于第二腔室42中。将注意，第一及第二腔室中的每一者中的齿条的数目根据待定位于每一腔室中的过滤组合件的数目来确定且将不限于图8中所展示的实施例。
60.在一些实施例中，如图9中所展示，两个齿条46(图9中仅说明一个齿条46)是对应于开口411定位以用于支撑第一腔室41中的过滤组合件5。当第一过滤组合件5定位于齿条46中的一者上时，界定于第一过滤组合件5中的通道55的近端51直接面向开口411，且第一过滤组合件5的端顶接面板410。因而，引导来自进气腔室43的气流以经由通道55的近端51进入第一过滤组合件5。
61.此外，两个齿条44(图9中仅说明一个齿条44)是对应于开口421定位以用于支撑第二腔室42中的过滤组合件6。当第二过滤组合件6定位于齿条44中的一者上时，界定于第二过滤组合件6中的通道65的近端61直接面向开口421，且第二过滤组合件6的端顶接面板410。因而，引导来自第一腔室41的气流以经由通道65的近端61进入第二过滤组合件6。
62.在一些实施例中，第一过滤组合件5在不同于第二过滤组合件6的方向上定向。例如，如图9中所展示，第一过滤组合件5在x轴方向上延伸(即，第一过滤组合件5的纵轴58平行于x轴)，且第二过滤组合件6在y轴方向上延伸(即，第二过滤组合件6的纵轴68平行于y轴)。通过此布置，气体处置壳体40在晶片厂中占据减小的建筑面积，且因此降低制造成本。
63.在一些实施例中，气体处置壳体40中的相同腔室中的过滤组合件彼此偏移，如从俯视图所见。例如，如从图10中所展示的气体处置工具4c的俯视图所见，定位于第一腔室41的上侧处的第一过滤组合件5中的一者从定位于第一腔室41的下侧处的第一过滤组合件5中的另一者偏移。定位于第一腔室41的所述上侧处的第一过滤组合件5的垂直投影并不完全定位于定位于第一腔室41的所述下侧处的第一过滤组合件5上。用于递送气流到第一过滤组合件5中的开口411以类似方式布置。
64.此外，如从图10中所展示的俯视图所见，定位于第二腔室42的上侧处的第二过滤组合件6中的一者从定位于第二腔室42的下侧处的第二过滤组合件6中的另一者偏移。定位于第二腔室42的所述上侧处的第二过滤组合件6的垂直投影并不完全定位于定位于第二腔室42的所述下侧处的第二过滤组合件6上。用于递送气流到第二过滤组合件6中的开口421以类似方式布置。通过过滤组合件的偏移布置，定位于下侧处的过滤组合件可能不会被从定位于相同腔室的上侧处的其它过滤组合件滴下的液体污染。
65.在一些实施例中，气体处置工具4进一步包含液体供应组合件70。根据本公开的一些实施例，如图9中所展示，液体供应组合件70包含数个递送管路72、数个连接接头(例如连接接头73及74)及数个液体喷射部件75。递送管路72垂直延伸到气体处置壳体40中(递送管路72的配置在图8中更清楚描绘)且经配置以将液体从液体源71(图14)递送到气体处置壳
体40中。在一些实施例中，连接接头73及74连接到递送管路72以用于促进液体喷射部件75的连接。如图9中所展示，连接接头73对应于开口411定位(图9中仅展示一个连接接头73及开口411)，且连接接头74对应于开口421定位(图9中仅展示一个连接接头74及开口421)。液体喷射部件75各自包含连接到连接接头73及74且插入到第一及第二过滤组合件5及6的通道55及65中的管。液体喷射部件75可定位于第一及第二过滤组合件5及6中的每一者的中心处。然而，将了解，可对本公开的实施例进行许多变化及修改。在一些实施例中，液体喷射部件75定位于过滤组合件5及6的通道外部且经配置以在过滤组合件5及6的外表面上方喷射细水雾。
66.图11展示根据一些实施例的其中液体喷射部件75定位于内部的第一过滤组合件5的剖面图。图12展示根据一些实施例的其中液体喷射部件75定位于内部的第一过滤组合件5的俯视图。在一些实施例中，数个上喷嘴76及数个下喷嘴77连接到液体喷射部件75以用于经由第一过滤组合件5的内表面54的全向性排放液体。
67.上喷嘴76比下喷嘴77更靠近近端51定位。上喷嘴76及下喷嘴77围绕液体喷射部件75圆周地布置且彼此间隔开固定或变化距离。因此，上喷嘴76中的至少两者在不同方向上定向，且下喷嘴77中的至少两者在不同方向上定向。在一些实施例中，存在连接到液体喷射部件75的四个上喷嘴76及四个下喷嘴77。如图11中所展示，四个上喷嘴76围绕液体喷射部件75圆周地布置且彼此间隔开固定距离。即，在彼此靠近定位的两个上喷嘴76之间的液体喷射部件75的圆周方向上的夹角a1是大约90度。在一些实施例中，为最大化直接通过来自上喷嘴76及下喷嘴77的细水雾喷射的内表面54的面积，通过下喷嘴77及上喷嘴76注入的细水雾具有拥有在大约90度到大约135度的范围内(例如，120度)的弧角a2的圆柱锥图案。通过下喷嘴77及上喷嘴76提供的细水雾可具有在大约20μm到大约30μm的范围内的直径。
68.在一些实施例中，半导体处理系统1进一步包含控制设备9。控制设备9经配置用于控制处理工具2及排气设备3的操作。例如，控制设备9经配置用于控制连接到排气导管的风扇33及阀35。此外或替代性地，控制设备9经配置用于控制连接到排泄管路48的泵49。控制设备9可使用无线通信技术控制排气设备3。在一些实施例中，控制设备9经配置用于监测处理工具2及排气设备3。控制设备9可包含计算机。
69.图13展示根据一些实施例说明用于处理衬底8的方法s10中的阶段的流程图。为图解说明，将伴随图1到图12及图14中所展示的示意图来描述所述流程图。在不同实施例中，可替换或消除一些所描述阶段。额外构件可添加到半导体装置结构。在不同实施例中，可替换或消除下文所描述的一些构件。
70.包含s10包含操作s11，其中在处理工具2中处理衬底8。在一些实施例中，在处理工具2中执行的处理包含从衬底8移除光致抗蚀剂。当通过湿式工艺剥离光致抗蚀剂时，通常使用高浓度的强无机酸，其中硫酸为最常用的。然而，高浓度的无机酸且尤其硫酸是高粘性的，且因此需要长时间段的冲洗以从晶片表面移除酸基液体。例如，在用于单晶片湿式处理的处理模块中的光致抗蚀剂剥离工艺之后移除硫酸在使用去离子水(di)接着使用sc-1混合物(nh4oh/h2o2/h2o)时需要至少150秒，其中所需时间为在仅使用去离子水(di)来冲洗掉酸时的所需时间的近似两倍长。另外，当使用sc-1混合物时，归因于排气设备的排气导管(例如排气导管31)中的晶体形成而出现严重的设备问题，所述晶体为氨蒸气与硫酸盐残留物反应以形成(例如)硫酸铵及硫酸氢铵的产物。为解决上述问题，方法s10继续操作s12到
s15。
71.在操作s12中，通过气体处置工具4接收来自处理工具2的排气。在一些实施例中，为致动来自处理工具2的排气11，根据从控制设备9发送的信号致动风扇33以从处理工具2产生排气11。在一些实施例中，在操作s12期间，安装于旁通导管34中的阀35正常关闭，使得无气流通过旁通导管34。
72.在操作s13中，引导排气通过各自包含彼此叠置的数个金属丝网的过滤组合件5及6。在一些实施例中，如图1中所展示，排气11经引导以经由气体入口401流动到气体处置壳体40中，且接着排气11经循序地引导以流动通过进气腔室43、第一腔室41、第二腔室42且经由气体出口402离开气体处置壳体40。当通过第一腔室41时，排气11通过第一过滤组合件5过滤以产生具有较小浓度的粒子的中间气体12。接着将中间气体12递送到第二腔室42，其中中间气体12通过第二过滤组合件6过滤以产生不具有粒子或具有低浓度的粒子的经过滤气体13。在一个示范性实施例中，硫酸铵移除效率大于90％。
73.更明确来说，如图14中所展示，为通过第一过滤组合件5对排气11进行过滤，驱使排气11以及粒子110经由开口411及近端51进入第一过滤组合件5且经由其外表面53离开第一过滤组合件5。
74.类似地，为通过第二过滤组合件6对中间气体12进行过滤，驱使中间气体12以及粒子120经由开口421及近端61进入第二过滤组合件6且经由其外表面63离开第二过滤组合件6。
75.在一些实施例中，形成于金属丝网中的贯穿孔的尺寸在大约2mm到大约5mm的范围内。由于金属丝网中的贯穿孔的尺寸显著大于常规高效微粒空气(hepa)过滤器的孔径，所述hepa过滤器通常具有小于5微米的孔径，可防止由过滤器中的粒子堵塞而引起的压力降。将注意，虽然本公开的金属丝网中的贯穿孔的尺寸远大于常规hepa过滤器中的所述尺寸，但通过使用经堆叠金属丝网多次过滤气流来维持过滤效率。
76.在操作s14中，在管状过滤结构500上喷射细水雾78以移除堵塞于管状过滤结构500中的粒子。在一些实施例中，如图14中所展示，为产生细水雾78，将液体(例如但不限于，去离子水)从液体源71经由递送管路72递送到气体处置壳体40。然后，通过喷嘴(例如图11中所展示的上喷嘴76及下喷嘴77)排放来自递送管路72的液体以形成在第一及第二过滤组合件5及6的内表面上方喷射的细水雾78。
77.在一些实施例中，细水雾78促进移除堵塞于第一及第二过滤组合件5及6中的粒子。此外或替代性地，细水雾78在金属丝网上形成水膜以吸收气流中的粒子。此外，分散在第一及第二过滤组合件5及6周围的细水雾78可在悬浮粒子通过金属丝网之前或之后直接吸收悬浮粒子。喷射于第一及第二过滤组合件5及6上的液体通过重力向下流动到排泄导管45且排泄于气体处置工具4外部。
78.在使用hepa的常规过滤方法中，为使在处理工具2中进行的工艺尽管过滤器堵塞而仍连续操作，旁通导管34打开以允许排气的部分在未进一步处理的情况下被排放到环境，此不利地损害周围环境。相反地，通过本公开的实施例中的通过在过滤组合件上方喷射细水雾的在线从清洁方法，可在半导体制造工艺期间正常关闭旁通导管34。因此，可减少对环境的危害。
79.在一些实施例中，同时执行操作s12、s13及s14。在一些实施例中，操作s14在操作
s12及s13之前起始，使得可预先形成晶片膜以改进过滤效率。在一些实施例中，细水雾78的供应连续执行而无中断。在一些实施例中，细水雾78的供应间歇地执行。在一些实施例中，细水雾78以变化的液体压力注入于第一及第二过滤组合件5及6上方以改进清洁效率。在一些实施例中，省略操作s14。
80.在操作s15中，排放通过第一及第二过滤组合件5及6过滤的排气。在一些实施例中，通过第二过滤组合件6过滤的经过滤气体13经由气体出口402及第二排气导管32排放到排放导管36。通过使用第一及第二过滤组合件5及6，经过滤气体13中的粒子的浓度充分降低且可排放到环境而不会对周围环境产生不利影响。
81.本公开的实施例提供用于通过使用具有多层金属丝网的过滤组合件移除从半导体处理工具排气的气体中的粒子的方法及工具。金属丝网可充分移除排气中的大部分粒子以便减少归因于半导体制造的环境破坏。另外，通过在金属丝网上方提供细水雾，可在不中断在半导体晶片上方执行的工艺的情况下充分移除堵塞于金属丝网中的粒子。因此，减轻归因于用于更换或清洁过滤部件的维护工艺而引起的处理量降低的担忧，且因此降低制造成本。
82.根据一些实施例，提供一种用于处理半导体晶片的系统。所述系统包含处理工具。所述系统还包含具有气体入口及气体出口的气体处置壳体。所述系统进一步包含与所述处理工具及所述气体处置壳体的所述气体入口流体连通的排气导管。另外，所述系统包含至少一个第一过滤组合件及至少一个第二过滤组合件。所述第一过滤组合件及所述第二过滤组合件定位于所述气体处置壳体中且沿着从所述气体处置壳体的所述气体入口延伸到所述气体出口的流动路径串联布置。所述第一过滤组合件及所述第二过滤组合件中的每一者包括彼此叠置的多个金属丝网。
83.根据一些其它实施例，提供一种用于处理半导体晶片的系统。所述系统包含处理工具。所述系统还包含与所述处理工具流体连通的气体处置壳体。所述系统进一步包含定位于所述气体处置壳体中且包括多个金属丝网的过滤组合件。所述金属丝网彼此叠置。另外，系统包含定位于所述气体处置壳体中的液体供应部件。所述液体供应部件经配置以在所述金属丝网上方喷射细雾。
84.根据一些实施例，提供一种用于处理半导体晶片的方法。所述方法包含从处理工具接收排气。所述方法进一步包含引导所述排气循序通过第一过滤组合件及第二过滤组合件。所述第一过滤组合件及所述第二过滤组合件中的每一者包括彼此叠置的多个金属丝网。
85.前述内容概述若干项实施例的结构使得所属领域的技术人员可较好理解本公开的方面。所属领域的技术人员应了解，其可易于使用本公开作为设计或修改用于实行相同目的及/或实现本文中所介绍的实施例的相同优点的其它工艺及结构的基础。所属领域的技术人员还应认识到，此类等效建构并未脱离本公开的精神及范围，且其可在不脱离本公开的精神及范围的情况下在本文中做出各种改变、替代及变化。
86.符号说明
87.1:半导体处理系统
88.2:处理工具
89.3:排气设备
90.4:气体处置工具
91.4c:气体处置工具
92.5:第一过滤组合件/过滤组合件
93.5a:第一过滤组合件
94.6:第二过滤组合件/过滤组合件
95.7:液体供应组合件
96.8:衬底
97.9:控制设备
98.11:排气
99.12:中间气体
100.13:经过滤气体
101.20:腔室
102.21:顶壁
103.22:通气孔
104.23:槽
105.25:化学溶液
106.31:第一排气导管/排气导管
107.32:第二排气导管/第二导管
108.33:风扇
109.34:旁通导管
110.35:阀
111.36:排放导管
112.40:气体处置壳体
113.41:第一腔室
114.42:第二腔室
115.43:进气腔室
116.44:齿条
117.45:排泄导管
118.46:齿条
119.48:排泄管路
120.49:泵
121.51:近端
122.52:远端
123.53:外表面
124.54:内表面
125.55:通道
126.56:通道
127.57:通道
128.58:第一纵轴
129.59:板
130.61:近端
131.63:外表面
132.65:通道
133.68:纵轴
134.70:液体供应组合件
135.71:液体源
136.72:递送管路
137.73:连接接头
138.74:连接接头
139.75:液体喷射部件
140.76:上喷嘴
141.77:下喷嘴
142.78:细水雾
143.110:粒子
144.120:粒子
145.400:顶部面板
146.401:气体入口
147.402:气体出口
148.405:底部面板
149.410:面板
150.411:开口
151.420:面板
152.421:开口
153.500:管状过滤结构
154.510:第一金属丝网/金属丝网
155.510b:金属丝网
156.511:第一细丝群组
157.512:细丝
158.513:第二细丝群组
159.514:细丝
160.515:贯穿孔
161.516:三维结构
162.516b:三维结构
163.517:凹槽
164.520:第二金属丝网/金属丝网
165.521:第一细丝群组
166.522:细丝
167.523:第二细丝群组
168.524:细丝
169.525:贯穿孔
170.526:三维结构
171.530:第三金属丝网/金属丝网
172.550:内部
173.560:第一细丝群组
174.561:细丝
175.562:紧固部分
176.563:细丝
177.564:紧固部分
178.565:细丝
179.566:紧固部分
180.567:细丝
181.568:紧固部分
182.591:板
183.592:板
184.5161:基底
185.5162:横向表面
186.5163:顶点
187.5164:横向表面
188.a:区
189.a1:夹角
190.a2:弧角
191.s10:方法
192.s11:操作
193.s12:操作
194.s13:操作
195.s14:操作
196.s15:操作
197.w1:宽度
198.w2:宽度。