用于半导体制造的方法和设备技术

一种清洗水供应设备(50)，包括超纯水生产单元(54)、供应管道(52)、操作控制器(53)以及超纯水推动设备(55)。该供应管道(52)的第一端连接到该超纯水生产单元(54)的输出端。该供应管道的第二端适于连接到半导体清洗装置。该操作控制器(53)被配置为控制该超纯水生产单元(54)按需生产预定量的超纯水。该超纯水推动设备(55)能接入惰性气体源，并且被配置为在输送该预定量的超纯水之后用惰性气体冲洗掉该供应管道(52)的水。还披露了一种半导体清洗系统、一种半导体生产系统以及一种用于供应清洗水的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于半导体制造的方法和设备
本披露总体上涉及半导体制造，并且具体地涉及半导体制造期间的清洗程序。
技术介绍
半导体产品的质量在很大程度上取决于生产期间的洁净度。如今，半导体晶圆的生产通常在至少部分地包含在洁净区域中的生产线中进行。制造期间洁净状况的重要性随着所生产的半导体产品的部件的线宽的减小而增加。在电子部件的生产中，如今的总体趋势是生产线宽越来越小的电子电路。如今，一些电子器件生产商提供线宽约为400nm的市售纳米芯片。然而，在研究项目中，报道了甚至更小的线宽，低至10nm或者甚至5nm。因此，许多小型电子电路的用户要求提供线宽低至10nm或5nm的芯片作为市售产品。但是，在研究结果与市售产品之间总是存在相当大的差距。在研发期间使用的程序并不总是适合直接在大规模生产中实施。生产线可能包含50个或者甚至多达100个或更多的工艺步骤。在制造期间与芯片接触的颗粒是生产小线宽电子器件的限制因素之一。为此，通常将整个生产线保持在超洁净的环境内，并尽可能减少人类接触。在某些工艺步骤之间，需要清洁芯片，例如，用于去除前一工艺步骤中多余的化学物质或去除颗粒。通常，超纯水(UPW)生产单元生产超纯水并将其储存在水箱中。在每个清洁步骤中，允许该UPW冲刷芯片，以去除化学品和颗粒。在公开的美国专利US6,461,519B1中，披露了一种生产用于半导体制造的超纯水的方法。在第一处理步骤中，对未处理的水(例如城市用水或泉水)进行预处理以达到一定的洁净度水平。最终处理步骤是分散的，其中相应的最终净化单元设置在与每个制造单元的洁净区域紧邻的服务区域中。最终处理的这种划分使得能够使用从第一处理单元到相应最终处理单元的低成本管道。每个最终处理单元与对应的制造单元之间的短距离利用了高质量的管道，从而减少了污染。这样的方法使清洗水的洁净度向前迈进了一步。但是，其余的低污染供应管线仍会造成污染，并且储存器和/或管道中所有储存的等待下一清洗步骤的超纯水仍会导致污染加剧。
技术实现思路
总体目的是提供用于提高用于半导体生产的超纯水的洁净度的方法和设备。上述目的是通过根据独立权利要求的方法和设备来实现的。在从属权利要求中限定了优选实施例。所提出的技术的一个优点在于，提高了向半导体生产线的清洗步骤提供的超纯水的洁净度。当阅读具体实施方式时，将了解其他优点。附图说明通过参考以下结合附图的描述，可以最好地理解本专利技术及其进一步的目的和优点，在附图中：图1示意性地展示了半导体生产系统的实施例；图2展示了半导体制造台的实施例；图3展示了用于供应清洗水的方法的实施例的步骤的流程图；以及图4展示了清洗水供应设备的实施例的示意图。具体实施方式在所有附图中，相同的附图标记用于相似或对应的要素。超纯水具有可用于清洁目的的感兴趣特性。由于缺乏溶解物质、远远低于饮用水的水平，超纯水对几乎所有物质都具有很强的亲和力。因此，在半导体制造线中使用超纯水作为清洁液是非常有利的，并且多年来一直为人所知。当要生产纳米芯片时，不存在颗粒也变得很重要，因为清洁液中残留的颗粒可能会干扰在制造工艺中获得的几何结构。由于对污染的亲和力高，超纯水还会在储存和运输期间溶解物质。为了最小化半导体生产线中超纯水生产单元与清洗步骤之间的储存时间和运输距离，已经做出了大量的努力。使用了覆盖有能在一定程度上承受超纯水作用的材料的管道和储存器皿。但是，这种材料很昂贵，并且不能完全避免污染。当所生产的芯片的线宽达到几纳米时，用于在不同生产步骤之间进行清洗的水的质量变得甚至更具挑战性。物质在超纯水中的溶解不仅取决于包围物质的材料，而且还将取决于接触时间，即超纯水能起作用来溶解物质的时间有多长。因此，所有类型的储存都是不利的。此外，长运输管道还增加了超洁净水的暴露时间。因此，本文提出的技术旨在减少超纯水与要清洁的物体以外的其他部件接触的时间。图1示意性地展示了半导体生产系统1的实施例，该半导体生产系统具有包含在洁净室区域20中的半导体制造台10的线。该线包括至少一个半导体制造台10，但是通常是多个，例如50至100个台。服务区域25被定位成沿着洁净室区域并与之相连，以便提供不能或至少不必要放在洁净室区域20中的必要服务。半导体制造台10中的至少一个(并且通常是多个)半导体制造台包括半导体清洗系统30，该半导体清洗系统具有半导体清洗装置40和清洗水供应设备50。清洗装置40通过浸入、搅动或离心或其组合来冲洗半导体物品，并且清洗装置是手动或自动操作的。通过水管道51从服务区域25向清洗水供应设备50供应水。由水管道51供应的水是干净的，但不是超纯的，通常是普通的自来水。在现有技术的系统中，通常替代地在服务区域中提供超纯水的生产，并且随后通过供应管道将超纯水运输到洁净室区域中。通过将清洗水供应设备50定位在洁净室区域20中，可以将连接清洗水供应设备50和半导体清洗装置40的供应管道52做得非常短。清洗水供应设备的当前发展允许洁净室操作。当生产超纯水时，一定的热量会散发到生产单位周围的空间中。对于诸如如今在服务区域中使用的大型生产单元，如果将大型生产单元移入洁净室区域中，则发散的热的量会引起问题。但是，对于沿整个生产线散布的小型局部超纯水生产单元，即使没有特定的冷却布置，热量发散通常也是可以接受的。半导体生产系统1当然在洁净室区域20和服务区域25中都包括许多其他功能。然而，这样的功能本身在现有技术中是众所周知的，并且对于本文中呈现的技术来说并不具有任何关键性的重要性，因此在本说明书中被省略。图2更详细地展示了半导体制造台10的实施例。半导体制造台10包括加工单元11，该加工单元被配备用于执行半导体制造工艺的工艺步骤。半导体物品通过入口12进入加工单元11，这些半导体物品或者作为原材料，或者是来自前一个台的。根据如现有技术中已知的工艺在加工单元11中加工半导体物品。当加工完成并且要清洗加工后的半导体物品时，半导体物品通过连接件13被转移到半导体清洗系统30的半导体清洗装置40中。可替代地，加工单元11和半导体清洗装置40可以被集成到一个公共单元中。半导体清洗装置40中的清洗过程需要一定量的超纯水。通常，该量是结合线的安装来确定的，例如通过监测丢弃率随超纯水量的变化。这样确定的所需超纯水量也可以以后在制造工艺期间在不同时刻进行更新。当准备清洗加工后的半导体物品时，要求清洗水供应设备50以与半导体清洗装置40的需求相对应的预定量向半导体清洗装置40供应超纯水。该供应的操作将在下面进一步详细讨论。当清洗过程结束时，清洗后的半导体物品通过输出段14输出到下一半导体制造台10或作为最终产品。图3展示了用于供应清洗水的方法的实施例的步骤的流程图。在步骤S2中，由清洗水供应布置接收对预定量的超纯水的供应需求。在步骤S4中，生产预定量的超纯水。因此，仅按需进行这种生产。在步骤S6中，与生产直接相关地将预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洗水供应设备(50)，包括：/n-超纯水生产单元(54)；以及/n-供应管道(52)，该供应管道的第一端连接到所述超纯水生产单元(54)的输出端；/n其中，所述供应管道的第二端适于连接到半导体清洗装置(40)，/n其特征在于，/n-用于所述超纯水生产单元(54)的操作控制器(53)；/n其中，所述操作控制器(53)被配置为控制所述超纯水生产单元(54)按需生产预定量的超纯水；以及/n-超纯水推动设备(55)，该超纯水推动设备能接入惰性气体源；/n其中，超纯水推动设备(55)被配置为在通过所述供应管道(52)输送所述预定量的超纯水之后用所述惰性气体冲洗掉所述供应管道(52)的水。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181024 SE 1851311-91.一种清洗水供应设备(50)，包括：
-超纯水生产单元(54)；以及
-供应管道(52)，该供应管道的第一端连接到所述超纯水生产单元(54)的输出端；
其中，所述供应管道的第二端适于连接到半导体清洗装置(40)，
其特征在于，
-用于所述超纯水生产单元(54)的操作控制器(53)；
其中，所述操作控制器(53)被配置为控制所述超纯水生产单元(54)按需生产预定量的超纯水；以及
-超纯水推动设备(55)，该超纯水推动设备能接入惰性气体源；
其中，超纯水推动设备(55)被配置为在通过所述供应管道(52)输送所述预定量的超纯水之后用所述惰性气体冲洗掉所述供应管道(52)的水。


2.根据权利要求1所述的清洗水供应设备(50)，其特征在于，所述超纯水推动设备(55)被配置为在所述惰性气体的推动下驱动所述预定量的超纯水通过所述供应管道(52)。


3.根据权利要求1或2所述的清洗水供应设备(50)，其特征在于，所述超纯水生产单元(54)被配置为能在洁净室区域(20)中操作。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的清洗水供应设备(50)，其特征在于，所述操作控制器(53)被配置为允许设定所述预定量的超纯水。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的清洗水供应设备(50)，其特征在于，所述操作控制器(53)被配置为控制所述超纯水生产单元(54)的操作定时，以在由接收到的需求设定的时间提供新鲜生产的所述预定量的超纯水。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的清洗水供应设备(50)，其特征在于，所述超纯水生产单元(54)包括多个容器(60)，生产的超纯水进入该多个容器，并且从该多个容器将所述生产的超纯水提供给所述供应管道(52)。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德·纳斯伦德，马茨·马尔姆奎斯特，
申请(专利权)人：纳米瑞典公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE