[发明专利]一种用于浸没式光刻具有自动除菌功能的超纯水制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超纯水去有机碳装置，尤其是涉及一种用于浸没式光刻具有自动除菌功能的超纯水制备装置。

背景技术

在193nm ArF浸没式光刻系统中，一般采用在投影系统最后一个物镜到硅片的间隙中填充一层超纯水作为浸没液体，以此提高光刻分辨率。由于此层超纯水作为光路的一部分，并且直接和硅片接触，因此对该超纯水的水质提出了很高的要求。为了防止超纯水中有有机微粒产生，应该对该超纯水做去有机碳处理，然而，一般来说，单单使用除有机碳模块是不够的，由于管道的细菌滋生导致有机碳源源不断的从系统内部产生，导致有机碳总量一直处于偏高的状态。此外，在IC光刻工序的清洗用水中假如含有不纯物质或微粒，将导致栅氧化膜厚度不均，产品图形发生缺陷，耐压机能变坏，因此我们应尽可能在系统长时间未使用或长时间未进行杀菌维护时对装置进行杀菌处理。

超纯水生产系统中涉及的所有单元流程均围绕质量要求进行设计。然而，超纯水制作环节中经常会有意想不到的有机碳污染物对水质进行污染。在此举例，如在净水装置上形成生物膜层，则细菌将以剧烈的方式增殖，这可能导致细菌水平急剧上升且造成净水器寿命下降。一旦装置内被污染，其恢复洁净状态是一个棘手的问题，因为在超纯水生产系统中，一般不会添加用于消毒的化学品，这会对装置内元件造成巨大损害且生成其他不可控的污染。

大型半导体厂中，一般采用前级的源头水的杀菌，但是并未考虑到后级净水系统中滋生的贫营养菌落，此类细菌的排泄物，遗骸同样也是有机碳的一个重大来源。在该方法中，采用热纯水并联进入系统的方式，通过一定的温度梯度，杀除管道内的细菌而不对装置内过滤器造成伤害。

发明内容

本发明公开了一种用于浸没式光刻具有自动除菌功能的超纯水制备装置。

本发明包括电子级厂务水水箱、纯水泵、流量控制计、自清洗温控单向阀、自清洗温控模块、紫外灯去总有机碳模块、脱氧模块、其他杂质去除模块、检测模块隔膜阀、水质检测模块、排水隔膜阀、用水隔膜阀、回水流量计和止回阀。

电子级厂务水水箱上设置有第一入水口，电子级厂务水水箱出水口接纯水泵的入水口，纯水泵出水口接流量控制计的入水口。流量控制计出水口接紫外灯去总有机碳模块的入水口，紫外灯去总有机碳模块的出水口接脱气模块的入水口，脱气模块的出水口接其他杂质处理模块的入水口。其他杂质处理模块的出水口分为两路：一路通过水质检测模块隔膜阀接水质检测模块的入水口；另一路与排水隔膜阀的入水口、用水隔膜阀的入水口连接后接回水流量计的入水口。水质检测模块的出水口接排水隔膜阀的出水口后作为排水口。回水流量计的出水口通过止回阀接在流量控制计的出水口与总有机碳去除模块的入水口之间。用水隔膜阀的出水口作为用水口。自清洗温控模块通过自清洗温控单向阀接在流量控制计的出水口与总有机碳去除模块的入水口之间；自清洗温控模块上设置有第二入水口。

纯水泵用于控制进水压力和流速，自清洗温控模块用于对装置内管路及器件进行灭菌处理；回水流量计用于控制回水流量，止回阀防止回水倒流。紫外灯去总有机碳模块用于对超纯水中的总有机碳和一些细菌进行去除。脱氧模块用于去除超纯水中残余的臭氧和紫外灯去总有机碳模块产生的二氧化碳，防止杂质引入后级模块。通过其他杂质处理模块对其他杂质进行去除，水质检测模块对水质进行实时的监控。

采用自清洗温控模块对水温进行调控，以每分钟2-3℃的增温梯度来缓慢加热28℃超纯水直至达到80-85℃，之后在装置内循环80-85℃热超纯水30-60分钟，对装置内管道和其他过滤器膜进行杀菌处理，之后以每分钟2-3℃的降温梯度23缓慢冷却超纯水至28℃，在水温恢复28℃后，预备供水10分钟。

所述的紫外灯去总有机碳模块包括臭氧源，多个紫外灯，多个流量控制器以及隔膜阀。

所述的脱气模块包括氮气接入源、多个电磁电磁阀、气体压力控制器以及脱气膜。

所述的其他杂质去除模块包括去离子混床、去硅单床和终端过滤。

所述的杂质检测模块包括总有机碳表、臭氧表、电阻率表。

本发明采用了自清洗温控模块对水温进行调控，来杀灭管路及各级净水模块中的细菌，由于净水模块的生物膜是细菌滋生的主要附着地，通过对此些带膜模块的杀菌可除去大部分的细菌，并且通过一定的水循环流动，节省热能的消耗，在一定程度节省成本，具有极大的应用价值。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式