(57)【要約】【課題】半導体製造において使用される液体溶媒を処理するために使用されるフィルタカートリッジを湿潤させるための方法を提供する。【解決手段】方法において、フィルタカートリッジを作製するために使用される製造プロセスに由来する残留ガスを含む空隙を有するフィルタカートリッジをパージガス源に接続する。パージガスをフィルタカートリッジに流し、フィルタカートリッジを作製するために使用される製造プロセスに由来する残留ガスの少なくとも一部を少なくとも部分的に排気する。次に、液体溶媒をフィルタカートリッジにポンピングし、それによってパージガスを液体溶媒に溶解させ、少なくとも部分的に空隙を満たすことにより、フィルタカートリッジを液体溶媒で少なくとも部分的に湿潤させる。【選択図】図３
2018201014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造において使用される液体溶媒を処理するために使用されるフィルタカートリッジを湿潤させるための方法において、
前記フィルタカートリッジを作製するために使用される製造プロセスに由来する残留ガスを含む空隙を有するフィルタカートリッジを準備するステップと、
パージガスを前記フィルタカートリッジに流し、該フィルタカートリッジを作製するために使用される前記製造プロセスに由来する前記残留ガスの少なくとも一部を少なくとも部分的に排気するステップと、
前記液体溶媒を前記フィルタカートリッジにポンピングし、それによって前記パージガスを前記液体溶媒に溶解させ、少なくとも部分的に前記空隙を満たすステップと、
を有することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記パージガスは１つ又は複数の炭素原子を有する有機非極性ガスである、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記残留ガスの少なくとも５０％が排気されるまで、前記パージガスを前記フィルタカートリッジに流す、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記液体溶媒を０．１〜１２Ｌ／分の割合で前記フィルタカートリッジに流す、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ガスを１０〜５０℃の温度で前記フィルタカートリッジに流す、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記フィルタカートリッジにおけるフィルタはナイロン又はポリテトラフルオロエチレンから成る、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、前記フィルタカートリッジに前記パージガスを先行して流すことなく前記フィルタカートリッジに液体溶媒がポンピングされる方法に比べて、前記液体溶媒でもって前記フィルタカートリッジを完全に湿潤させるための時間を短縮する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記液体溶媒はフォトレジスト液であり、該フォトレジスト液を、前記フィルタカートリッジから気泡が出なくなるまで、前記フィルタカートリッジに流す、請求項１記載の方法。
【請求項９】
液体溶媒は水性の溶媒又はアルコールである、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記パージガスは非極性有機ガスである、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記パージガスは二酸化炭素、アンモニア、又は揮発性アミンである、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記パージガスはメタン、エタン、プロパン、ブタン、又はフッ素化エチレンである、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記液体溶媒はフォトレジスト液である、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記フィルタカートリッジから気泡が出なくなるまで、前記液体溶媒を前記フィルタカートリッジに流す、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記パージガスは少なくとも９９％の純度を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
液体溶媒が前記フィルタカートリッジを湿潤させた後に、前記フィルタカートリッジが液体溶媒源から分離される、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記パージガスはエタン、プロパン、ブタン、又はそれらの組み合わせである、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記パージガスはテトラフルオロエタン、テトラフルオロメタン、ジフルオロエタン、又はそれらの組み合わせである、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記ガスを前記フィルタカートリッジに流す前に、前記フィルタカートリッジをパージガス源に接続する、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記液体溶媒を前記フィルタカートリッジにポンピングする前に、前記フィルタカートリッジを液体溶媒源に接続する、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製造において使用される、フォトレジスト液等の液体溶媒の濾過において使用されるフィルタカートリッジを湿潤させるための方法に関する。より詳細には、本発明は、液体溶媒をフィルタカートリッジ内に流す前に、残留ガスをパージし、フィルタ内の空隙に進入させ、またそれによって、パージガスをフィルタカートリッジに流すことなく液体溶媒をフィルタカートリッジに流す場合に比べて、液体溶媒によるフィルタカートリッジの湿潤を加速させるための、ガスの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、フォトレジスト液等の液体溶媒が、半導体デバイスの製造において広範に使用されている。ポジティブフォトレジスト液及びネガティブフォトレジスト液を含むフォトレジスト液は、半導体ウェハの表面にコーティングパターンを作成するために、フォトリソグラフィ及びフォトエングレービング等のプロセスにおいて使用されている。半導体デバイスの機能を妨害又は破壊する可能性がある汚染物及び不純物等を半導体デバイスが有さないように、高純度のフォトレジスト液が所望される。現時点では、フォトレジスト液の製造業者から受け取ったフォトレジスト液内に存在する可能性がある汚染物を低減又は除去するために、フォトレジスト液は一般的に濾過される。
【０００３】
フォトレジスト液の濾過は、ナイロンフィルタ又はポリテトラフルオロエチレンフィルタを含むフィルタカートリッジにフォトレジスト液を流すことによって行われることが多い。製造業者から受け取ったとき、濾過カートリッジは空隙を含んでおり、その空隙を通過してフォトレジスト液等の液体溶媒が固体のフィルタ表面にわたり流れる。目下のところ、気泡がもはやフィルタカートリッジから出てこなくなるまで、フィルタにわたる空隙を満たすために、フィルタカートリッジに液体溶媒が流される。この技術によってフィルタは完全に浸され、またこの技術はフィルタのあらゆる不所望な汚染物をフラッシングするためにも使用される。従って、フィルタメンブレンをすすぎ、浸出物を低減するため、また下流側のシステム内の残留物の何らかの処理又はそのような残留物のための装置の存在を少なくするため、また使用前の完全性試験に先行してフィルタを湿潤させるために、フィルタがフラッシングされて、湿潤される。浸出物及び下流側の粒子の低減は、完全性試験に関する湿潤のための液体溶媒によるフラッシングの本質的な利点であり、また別個の動作を要求しない。しかしながら、フィルタから出る液体溶媒が廃棄され、これによって、所望のコスト以外の増大したコストが生じる。本発明者は、製造業者から受け取ったときのフィルタカートリッジ内の残留ガスがより緩慢に液体溶媒に溶解し、さもなければ望ましいものの、これによって液体溶媒の無駄及び損失が生じるということを認識した。
【０００４】
例えば、図１は、フィルタカートリッジを湿潤させるために産業において現在用いられているフラッシング処理手順において使用される従来技術によるシステムを示す。この構成において、フォトレジスト液等の液体溶媒がフィルタを湿潤させ、気泡をフラッシングし、またフィルタを作製するために使用された製造プロセスに由来して残っている浸出物及び汚染物もフラッシングする。一般的に、フィルタカートリッジから出る液体溶媒内に気泡が現れなくなるまで、液体溶媒によるフラッシングが行われる。フィルタカートリッジをフラッシングするために使用される液体溶媒は廃棄される。
【０００５】
本発明者は、廃棄されるフォトレジスト液が不経済的であり、また半導体デバイスの製造にコストを追加することを認識している。本発明者は、この問題の解決手段を提供することに努めた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題又は欠点のうちの１つ又は複数に対する解決手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施において、本方法は半導体製造において使用される液体溶媒を処理するために使用されるフィルタカートリッジを湿潤させる。本方法において、フィルタカートリッジを作製するために使用される製造プロセスに由来する残留ガスを含んでしまう空隙を有するフィルタカートリッジが、その残留ガスをパージするために使用されるガス源に接続される。本明細書において使用されているように、残留ガスをパージするために使用されるガスは「パージガス」と称される。パージガスは、フィルタカートリッジを作製するために使用される製造プロセスに由来する残留ガスの少なくとも一部を少なくとも部分的に排気する（displace）ためにフィルタカートリッジに流される。次に、パージガスが液体溶媒に溶解するように、また少なくとも部分的に空隙を満たし、それによってフィルタカートリッジを液体溶媒でもって少なくとも部分的に湿潤させるために、液体溶媒がフィルタカートリッジにポンピングされる。
【０００８】
より詳細には、１つの広範な態様において、本発明は、半導体製造において使用される液体溶媒を処理するために使用されるフィルタカートリッジを湿潤させるための方法であり、この方法は以下のステップを有している：フィルタカートリッジを作製するために使用される製造プロセスに由来する残留ガスを含んでしまう空隙を有するフィルタカートリッジを準備するステップ；パージガスをフィルタカートリッジに流し、フィルタカートリッジを作製するために使用される製造プロセスに由来する残留ガスの少なくとも一部を少なくとも部分的に排気するステップ；液体溶媒をフィルタカートリッジにポンピングし、それによってパージガスを液体溶媒に溶解させ、少なくとも部分的に空隙を満たすステップ。本発明の実施において、パージガスは、容易に液体溶媒に溶解することができる特性を有するものが選択される。例えば、有機フォトレジスト液をフィルタカートリッジにポンピングする前に、フィルタカートリッジをフラッシングするために非極性の有機ガスを使用することができる。
【０００９】
１つの実施形態においては、パージガスが１つ又は複数の炭素原子を有する非極性の有機化合物である。非極性の有機化合物は、ＣＨ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ４、Ｃ４Ｈ１０、又は他のフッ素化ガスであってよい。
【００１０】
１つの実施形態においては、残留ガスの少なくとも５０％が排気されるまで、パージガスがフィルタカートリッジに流される。
【００１１】
１つの実施形態においては、液体溶媒が０．１〜１２Ｌ／分の割合でフィルタカートリッジに流される。
【００１２】
１つの実施形態においては、パージガスが１０〜５０℃の温度でフィルタカートリッジに流される。
【００１３】
１つの実施形態においては、フィルタカートリッジにおけるフィルタがナイロン、ポリテトラフルオロエチレン等から成る。
【００１４】
１つの実施形態においては、本方法は、フィルタカートリッジにパージガスを先行して流すことなくフィルタカートリッジに液体溶媒がポンピングされる方法に比べて、液体溶媒でもってフィルタカートリッジを完全に湿潤させるための時間を短縮する。
【００１５】
１つの実施形態においては、液体溶媒がフォトレジスト液であり、このフォトレジスト液は、フィルタカートリッジから気泡が出なくなるまで、フィルタカートリッジに流される。
【００１６】
１つの実施形態においては、パージガスが少なくとも９９％の純度を有する。
【００１７】
１つの実施形態においては、パージガスが非極性の有機ガスである。
【００１８】
１つの実施形態においては、パージガスが二酸化炭素、アンモニア、又は揮発性アミンである。
【００１９】
１つの実施形態においては、パージガスがメタン、エタン、プロパン、ブタン、フッ素化エチレン、又はそれらの組み合わせである。
【００２０】
１つの実施形態においては、液体溶媒がフォトレジスト液である。
【００２１】
１つの実施形態においては、フィルタカートリッジから気泡が出なくなるまで、液体溶媒がフィルタカートリッジに流される。
【００２２】
１つの実施形態においては、液体溶媒がフィルタカートリッジを湿潤させた後に、フィルタカートリッジが液体溶媒源から分離される。
【００２３】
１つの実施形態においては、パージガスがエタン、プロパン、ブタン、又はそれらの組み合わせである。
【００２４】
１つの実施形態においては、パージガスがテトラフルオロエタン、テトラフルオロメタン、ジフルオロエタン、又はそれらの組み合わせである。
【００２５】
１つの実施形態においては、パージガスをフィルタカートリッジに流す前に、フィルタカートリッジがパージガス源に接続される。
【００２６】
１つの実施形態においては、液体溶媒をフィルタカートリッジにポンピングする前に、フィルタカートリッジが液体溶媒源に接続される。
【００２７】
本発明の方法は、半導体製造において使用されるフォトレジスト液等の液体溶媒と共に使用するためのフィルタカートリッジを湿潤させるための改善された方法を提供する。製造業者から受け取ったときのフィルタカートリッジ内の残留ガスよりも迅速に所定の液体溶媒に溶解するパージガスが選択される。有利には、フィルタカートリッジの空隙を少なくとも部分的に満たすためのパージガスの使用は、液体溶媒によるフィルタカートリッジの湿潤を加速させるために利用される。有利には、パージガスの使用によって、パージガスを使用しない場合のフィルタカートリッジから出る溶媒の粒子数に対する、フィルタカートリッジの湿潤中にフィルタカートリッジから出る溶媒の初期粒子数が低減される。本発明の実施において使用される特に有用な液体溶媒は、フォトレジスト液である。
【００２８】
添付の図面は、本発明の実施例を図示しているに過ぎず、従って本発明の範囲を限定するものと解されるべきではなく、また本発明に関して、他の同等の有効な実施形態を許容できることを言及しておく。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】フィルタカートリッジをフラッシング及び湿潤させるための従来技術によるシステムを示す。
【図２】本発明による、フィルタカートリッジをフラッシング及び湿潤させるためのシステムを示す。
【図３】本発明による、フラッシング方法及び湿潤方法において使用されるステップを表すフローチャートを示す。
【図４】フィルタカートリッジ内に注入された溶媒の体積に対する、フィルタカートリッジから出る溶媒の粒子数を表すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、半導体デバイスの製造において使用されるフォトレジスト液の使用の前に、フォトレジスト液等の液体溶媒でもってフィルタカートリッジを湿潤させるための改善された方法を提供する。
【００３１】
フィルタカートリッジの製造業者から受け取ったとき、フィルタカートリッジは、製造プロセスに由来する残留ガスを含む空隙を有している。残留ガスとして、フィルタカートリッジの製造において使用される、窒素、空気、又はごく少量の未反応化学物質を含む空気が考えられる。一般的に、残留ガスは空気である。空気はフォトレジスト液にあまりよく溶解しないので、フィルタカートリッジ内の空隙から気泡を押し出すためには、長い時間にわたり、フィルタカートリッジにフォトレジスト液を流さなければならない。
【００３２】
図１は、産業において現在用いられているフラッシング処理手順において使用される従来技術によるシステムを示す。この構成においては、全てのバルブが最初は閉じられている。次に、インレットバルブＶ１及びベントバルブＶ３が開かれる。ポンプ又は開放圧力源が、Ｖ３を介してアセンブリから空気を抜き取るために緩慢に始動される。閉じ込められていた空気がもはや見られなくなるとＶ３が閉じられる。抜き取りが終わってＶ３が閉じられた後に、且つ所定のフィルタに対する入口圧力を上流側の圧力計Ｐ１の圧力に維持している間に、例えば１４重量ポンド毎平方インチゲージ圧を上回る背圧が下流側の圧力計Ｐ２に示されるまで、アウトレットバルブＶ２が開かれる。フィルタカートリッジＣ１を流れる流量は、所定のフィルタに対して製造業者によって規定された流量に維持される。Ｖ１及びＶ２は、流れ／圧力条件及び背圧条件を維持するために必要とされるように調整される。
【００３３】
フィルタは所定の時間にわたりフラッシングされ、その後、Ｖ４が開かれ、それに続いてＶ３が開かれることによって、システムの排水が行われる。次にＶ１，Ｖ３及びＶ４が閉じられ、その間、Ｖ２は完全に開かれている。必要に応じて、完全性試験が実施される。完全性試験が実施されたか否かにかかわらず、フィルタをフラッシングするために使用された液体は廃棄される。
【００３４】
図２は、フィルタカートリッジ５０を湿潤させるために使用することができる本発明のシステム１００を示す。従って、図２はライン１２内の第１のバルブ１０を示す。第１のバルブ１０は、フォトレジスト液等の液体溶媒の流れを開閉するために使用される。第２のバルブ２０は、ライン２２内に設けられている。第２のバルブ２０は、フィルタカートリッジ５０内の残留ガスを排気するために使用されるパージガスの流れを開閉するために使用される。液体溶媒もパージガスも、ライン３２を介して第３のバルブ３０へと流れる。第３のバルブ３０は、ライン４２を介してフィルタカートリッジ５０内に流すためのパージガス又は液体溶媒の流れを開閉するために使用される。フィルタカートリッジ５０に入った液体溶媒及びパージガスは、ライン４４を介してフィルタカートリッジ５０から出る。第４のバルブ４０は、パージガス又は液体溶媒を、フィルタカートリッジ５０を湿潤させている間に、又は半導体デバイスの製造における使用中に液体溶媒を供給している間に、ライン４６を介して第４のバルブ４０から流すことによって、フィルタカートリッジ５０に流すことができるようにするために使用される。
【００３５】
本明細書において使用されているように、第１のバルブ１０を液体溶媒バルブ１０と称することができる。第２のバルブ２０をパージガス源バルブと称することができる。第３のバルブ３０をフィルタカートリッジインレットバルブと称することができる。第４のバルブ４０をフィルタカートリッジ出口バルブと称することができる。
【００３６】
フィルタカートリッジ５０を湿潤させるための代表的なプロトコルは以下の通りであってよい。湿潤プロトコルにおける第１のステップとして、第２のバルブ２０、第３のバルブ３０、及び第４のバルブ４０が順に開かれる。つまり、第２のバルブ２０が開かれ、続いて第３のバルブ３０が開かれ、続いて第４のバルブ４０が開かれる。第２のバルブ２０、第３のバルブ３０及び第４のバルブ４０を連続的に開くことによって、パージガスをフィルタカートリッジ５０に流すことができる。
【００３７】
湿潤プロトコルにおける第１のステップの間に、パージガスがシステム１００に流れる。パージガスは、このパージガスがシステム１００に押し流される圧力下にある。パージガスを、圧力タンクを介して供給することができる。代替的に、インラインポンプを介してパージガスを加圧することができる。パージガスをシステム１００に供給することができる圧力及び流量は、フィルタカートリッジ５０内の空隙を少なくとも部分的に満たし、また残留ガスの少なくとも一部を排気するためにパージガスをフィルタカートリッジ５０に流すことができる任意の割合であってよい。フィルタカートリッジ５０及びシステム１００が、バルブ、ライン、及びフィルタカートリッジの機器定格に応じた最大圧力耐性を有することができることは自明である。
【００３８】
製造業者から受け取ったときにフィルタカートリッジ５０内に前もって存在する残留ガスの少なくとも一部を排気するには十分な時間にわたり、パージガスがフィルタカートリッジ５０に流される。一般的に、パージガスは周囲温度でフィルタカートリッジ５０に流されるが、必要に応じて、パージガス及び／又はフィルタカートリッジ５０の温度を調整することができる。フィルタカートリッジ５０にパージガスが流れる時間が長くなるほど、より多くの残留ガスがパージガスによって排気されることになり、空隙を満たすパージガスが最大量に達し、それによってフィルタカートリッジ内の事実上全てのガスがパージガスになる。必要に応じて、システム１００から出る全てのガスをサンプリングして、フィルタカートリッジ５０の空隙内のパージガスの程度を特定することができる。例えば、ガスクロマトグラフィ、質量分析法、又は他の慣例の技法を使用して、システム１００から出るガスを分析することができる。
【００３９】
１つの実施形態においては、フィルタカートリッジ５０内の残留ガスの少なくとも５０％を排気するには十分な時間にわたり、パージガスがフィルタに流される。別の実施形態においては、フィルタカートリッジ５０内の残留ガスの少なくとも８０％を排気するために、パージガスがフィルタカートリッジ５０に流される。別の実施形態においては、フィルタカートリッジ５０において、残留ガスの少なくとも９５％が排気されるまで、パージガスがフィルタカートリッジ５０に流される。好ましくは、フィルタカートリッジ５０において、窒素、空気、又は他の初期ガスから成る残留ガスの少なくとも９９％が排気されるまで、パージガスがフィルタカートリッジ５０に流される。
【００４０】
パージガスは、製造業者から受け取ったときにフィルタカートリッジ５０内で発見された空気を排気する。１つの実施形態においては、パージガスが空気よりも迅速にフォトレジスト液に溶解し、それによってフィルタカートリッジ５０を完全に湿潤させるために必要とされるフォトレジスト液の量が低減される。フィルタカートリッジ５０内のパージガスの量が多くなるほど、フォトレジスト液がフィルタカートリッジ５０内に注入されたとき、フィルタカートリッジ５０がより迅速に湿潤されることになる。従って、パージガスは、浪費及び廃棄されることになるであろうフォトレジスト液の量も低減させ、これによってコスト及び廃棄処理が低減される。
【００４１】
パージガスが、フィルタカートリッジ５０内の残留ガスの量を低減するには十分な長さの適切な時間にわたりフィルタカートリッジ５０に流されると、第４のバルブ４０が閉じられる。第４のバルブ４０が閉じられた後に、第２のバルブ２０及び第３のバルブ３０も閉じられる。
【００４２】
パージガスを所望の回数、フィルタカートリッジ５０に流すことができる。同様に、本方法は、フィルタカートリッジ５０内にパージガスを流し始める前に、フィルタカートリッジ５０内に完全な又は部分的な真空を形成することを含むことができる。付加的な真空ステップは、フィルタカートリッジ内の残留ガスの量を低減することができ、従ってパージガスによる残留ガスの排気を加速させることができる。フィルタカートリッジ５０内の残留ガスを迅速に低減させるために、パージガスがフィルタカートリッジ５０に導入された後に、真空ステップを繰り返すことができる。真空ステップ／パージガスを流すステップを、所望のように繰り返すことができる。
【００４３】
パージガスの圧力は、パージガスをフィルタカートリッジ５０内に導入し、またパージガスをフィルタカートリッジ５０に流すには十分な任意の圧力であってよい。この圧力を、フィルタカートリッジ５０の大きさ、タイプ、及び仕様に応じて変更することができる。
【００４４】
図２に示したバルブは３ウェイバルブであってもよいが、これはシステム１００に対する変更を伴う。
【００４５】
第２のバルブ２０、第３のバルブ３０、及び第４のバルブ４０を閉じた後に、第１のバルブ１０が開かれ、それに続いて第４のバルブ４０が開かれる。第１のバルブ１０及び第４のバルブ４０を開くことによって、液体溶媒がフィルタカートリッジ５０に流れ始める。液体溶媒がフィルタカートリッジ５０に流れると、パージガスが液体溶媒に溶解する。
【００４６】
所定の期間が経過した後、例えば、フィルタカートリッジ５０に流れるべき液体溶媒のフィルタカートリッジ５０の少なくとも１つの体積への流れを許すのに十分な時間が経過した後に、フィルタカートリッジ５０が完全に湿潤される。この流れを観察して、気泡がフォトレジスト液５０内に存在するか否かを特定することができ、また液体溶媒内に気泡が現れなくなるまで流れを継続させることができる。フォトレジスト液５０内に気泡が存在するか否かを特定するために、粒子センサを使用することができる。
【００４７】
フィルタカートリッジ５０が完全に湿潤されたことが特定された後は、フィルタカートリッジ５０をライン４２及び４４から取り除くことができ、それによって、フィルタカートリッジ５０がまだ半導体製造装置に接続されていなかった場合には、フィルタカートリッジ５０を半導体製造装置へと移動させることができる。フィルタカートリッジ５０が半導体製造装置に接続できる状態にある場合には、適切な接続部に接続することができる。代替的に、フィルタカートリッジ５０及びシステム１００が、既に半導体製造装置、例えばシステム１００において使用される状態にあることが考えられ、そこでは、残留ガス及びパージガスの廃棄並びに気泡を含む液体溶媒の廃棄を実現するように構成されている第４のバルブ４０の下流側の付加的な弁（valving）、及び半導体製造装置に液体溶媒を送る付加的な弁及びラインが存在する。
【００４８】
本発明の実施において使用されるフィルタカートリッジは、例えばPall社から市販されている。フィルタカートリッジは、一般的に、シールされたカートリッジケーシング内に保持されたフィルタ材料を含み、カートリッジケーシング自体は、このカートリッジの対向する端部に入口部材及び出口部材を備えた端部キャップを有する。本発明の対象のフィルタカートリッジは、製造施設での半導体ウェハの工業用の化学処理において使用される。フィルタ材料は、数ある材料の中から、例えばナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシから成るものであってよい。フィルタは、疎水性又は親水性の材料から成るものであってよい。非極性の有機ガスは、親水性のフィルタカートリッジを処理するために使用され、その一方で、二酸化炭素等の他のガスは、疎水性のフィルタカートリッジを処理するために使用される。カートリッジフィルタは、プリーツ状、ディスク状、又は管状のフィルタメンブレンを有するように構成される。フィルタカートリッジは、種々の酸、塩基、溶媒、他の化学物質、粒子等を、処理すべきフォトレジスト液から取り除くために使用される。製造設備にインラインで設置されている常設の永続的なカートリッジケーシングを用いる使用にフィルタ材料を適合させることもでき、これによってカートリッジケーシングを再利用しながら、古いフィルタが取り除かれて、新しいフィルタに交換される。
【００４９】
従ってフィルタカートリッジは、ケーシングシェル及びカプセル化されたナイロンフィルタ材料又はポリテトラフルオロエチレンフィルタ材料から成る、使い捨て型のフィルタであってよい。使い捨て型のフィルタによって、危険な化学物質の処理が不要になり、また設置時間が最小になる。本発明の実施において使用されるフィルタカートリッジは、好ましくは、使い捨て型のフィルタカートリッジである。
【００５０】
目下使用されている市販のフィルタカートリッジの各例は、微生物定格フィルタカートリッジ（microbially-rated filter cartridges）を含む、Pall社製のものである。市販のフィルタカートリッジは一般的に、湿潤のための流量に関して、製造業者によって定格されることを言及しておく。流量は、フィルタのタイプ、液体のタイプ、フィルタの大きさ、フィルタの構成等に依存する。液体の一般的な流量は、０．１ｍＬ／分〜１２Ｌ／分以上であると考えられる。液体をフィルタカートリッジに供給するために使用されるポンプは、製造業者が希望する流量を満たすには十分なものであることは自明である。流量を、標準的な処理手順を使用して、例えばインライン流量計、又はそれどころか、場合によっては目盛り付きビーカ又は他のシリンダにおける体積検査と同程度に単純な処理手順であってもよい。
【００５１】
製造業者から受け取ったことに起因してフィルタカートリッジ内に存在するガスを排気するために、又は湿潤に先行して、本発明の実施において使用することができるパージガスは、フィルタカートリッジにおいて濾過されるべき有機溶媒又はフォトレジスト液に迅速に溶解する非極性の有機化合物を含むことができる。本発明の実施において使用されるパージガスを、最終的にフィルタカートリッジに流されるべきフォトレジスト液又は溶媒のタイプに応じて変更することができる。有機溶媒又はフォトレジスト液に関して、パージガスは、非極性の炭化水素及びハロゲン化炭化水素を含むことができる。そのような非極性のガスは、メタン、エタン、プロパン、ブタン、及び他の高級炭化水素を含み、これらはフィルタカートリッジが有機ガスでもってフラッシングされる条件下で気体である。本明細書において使用されているように、プロパン及びブタンは、例えばイソプロピルアルコール及び２−メチルプロパンを含む、それらの異性体を含む。
【００５２】
非極性のガスは、ハロゲン化炭化水素を含むことができ、これには塩化メチレン、四塩化炭素、トリクロロメタン、クロロメタン、１〜６個の塩素を有するものを含む塩化エチレン、フルオロメタン、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、フルオロエチレン、ジフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
使用することができる他のハロゲンはヨー素及び臭素を含み、その限りにおいて、対応するハロゲン化炭化水素は、本発明の方法において使用される条件では気体である。
【００５４】
同様に、本発明の実施においてフィルタカートリッジがパージガスでもってフラッシングされる温度及び条件において化合物が気体である場合、ガス中の炭素数は２より多いと考えられる。
【００５５】
フィルタカートリッジを介して濾過されるべき水性の溶媒又はアルコール性の溶媒に関して、パージガスは、二酸化炭素、アンモニア、揮発性アミン、及びそれらの組み合わせを含むことができる。それらのパージガスは、フィルタカートリッジにおいて濾過されるべき水性の溶媒又はアルコール性の溶媒に迅速に溶解する。
【００５６】
本発明の実施において使用される液体溶媒及びフォトレジスト液は市販のものである。液体溶媒は水性の溶媒、アルコール性の溶媒、及び非水性の非極性の有機溶媒であってよい。好ましくは、本発明との関係において処理されるべき化合物はフォトレジスト液である。フォトレジスト液は、ポジティブフォトレジスト液であってもよいし、ネガティブフォトレジスト液であってもよい。そのような市販のフォトレジスト液の各例には、JSR Micro社より市販されている、ＡｒＦネガティブ及びポジティブフォトレジスト液、及びＡｒＦ液浸フォトレジスト液が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００５７】
図３は、本発明の方法のフローチャートを示す。ステップ３１０においては、製造業者から受け取ったフィルタカートリッジがパージガス源に接続される。ステップ３２０においては、残留ガスの少なくとも一部がパージされるまで、フィルタカートリッジにパージガスが流される。そのような残留ガスは、製造業者から受け取ったことに起因する、フィルタカートリッジ内に存在していた空気又は窒素であると考えられる。ステップ３３０においては、フィルタカートリッジがパージガス源から分離され、液体溶媒源又はフォトレジスト液源に接続される。ステップ３４０においては、液体溶媒又はフォトレジスト液がフィルタカートリッジに流され、この液体溶媒又はフォトレジスト液はパージガスを吸収し、また製造業者から受け取ったときのフィルタカートリッジの湿潤の速度に比べて迅速にフィルタカートリッジを湿潤させることができる。液体溶媒又はフォトレジスト液は、フィルタカートリッジを湿潤させるため、浸出物を溶解させるため、又は粒子をフィルタカートリッジから押し出すために、また、液体溶媒又はフォトレジスト液をフィルタカートリッジから流れ出る液体溶媒又はフォトレジスト液内に気泡が現れなくなるまで流すために、フィルタカートリッジに流される。液体溶媒又はフォトレジスト液内に気泡が現れなくなると、ステップ３５０において、その液体溶媒又はフォトレジスト液の流れが停止される。次に、ステップ３６０において、フィルタカートリッジは、湿潤システムから分離され、即座に半導体製造装置において使用されるか、又は古いフィルタの交換が必要になるまで保管される。本発明の方法は、半導体製造において使用されるフォトレジスト液等の液体溶媒と共に使用するためのフィルタカートリッジを湿潤させるための改善された方法を提供する。有利には、製造業者から受け取ったときのフィルタカートリッジ内の残留ガスよりも迅速に所定の液体溶媒に溶解するパージガスが選択される。有利には、フィルタカートリッジの空隙を少なくとも部分的に満たすためのパージガスの使用は、液体溶媒によるフィルタカートリッジの湿潤を加速させるために利用される。有利には、本発明の実施において使用される特に有用な液体溶媒は、フォトレジスト液である。
【００５８】
図４は、フィルタカートリッジに流された溶媒体積に対する粒子数のグラフを示す。破線は、乾燥したフィルタを使用した場合の粒子数を示す。実線は、フィルタカートリッジを湿潤させるために溶媒をフィルタカートリッジに流す前に、パージガスをフィルタカートリッジに流した後の粒子数を示す。図４における「粒子数」は、２６ｎｍ以上の大きさを有している粒子を表す。そのような粒子は、溶媒内に飛沫同伴された気泡を含む。図４における破線及び実線は、フィルタカートリッジから溶媒が出た時点から描かれ始めている。フィルタカートリッジから溶媒が排出される前に、フィルタカートリッジを満たすためには１００ｍＬ強の溶媒が必要とされる。グラフから見て取れるように、パージガスが使用された後の溶媒内の粒子数（約２，７００の粒子数）は、パージガスが使用されなかった場合の乾燥したフィルタカートリッジから出る溶媒の粒子数（約５，０００の粒子数）のほぼ半分である。予測通りに、時間にわたりフィルタカートリッジに約２２０ｍＬの溶媒が流された後に、破線の粒子数と実線の粒子数は収束する。図４は、フィルタカートリッジが湿潤されたときにフィルタカートリッジから出る溶媒内の粒子数のより迅速な低減を達成するためには、パージガスの使用が本発明に従い制御することができる重要な変数であることを証明している。
【００５９】
本発明の更なる修正形態及び代替形態は、本明細書を考慮することにより、当業者には明らかになる。従って、本発明はそれらの例示的な構成によって限定されるものではないと認められる。つまり、本明細書は、単に説明を目的としたものと解されるべきであり、当業者に本発明を実施するためのやり方を教示することを目的としたものである。本明細書において説明及び記述した種々の形態は、目下の有利な実施形態とみなすことができると解されるべきである。実施形態及び構成において種々の変更を行うことができる。例えば、本明細書において図示及び説明した要素を等価の要素に置換することができ、また本発明の特定の特徴を、他の特徴の使用から独立して利用することができ、それらはいずれも本明細書の利益を受けた後の当業者には自明であろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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