CN110075713A - 过滤器结构以及包括过滤器结构的设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在制造集成电路中使用的化学溶液的过滤器结构以及一种包括该过滤器结构的设备。所述过滤器结构包括：第一膜结构，包括多个膜单元，所述多个膜单元中的每个包括包含多个第一开口的阴极、包括多个第二开口的阳极以及位于阴极与阳极之间的绝缘层；以及过滤器外壳，被构造成在其中容纳第一膜结构，过滤器外壳包括化学溶液通过其引进的入口和化学溶液通过其排出的出口。第一膜结构被构造成使得当在通过入口引进的化学溶液通过第一膜结构的同时将电场施加在阴极与阳极之间时，化学溶液中的具有带正电颗粒和带负电颗粒两者的杂质被俘获在第一膜结构中。

Description

过滤器结构以及包括过滤器结构的设备
本申请要求于2018年1月26日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0009935号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
根据发明构思的示例性实施例涉及一种用于在制造集成电路中使用的化学溶液的过滤器结构以及一种包括该用于化学溶液的过滤器结构的用于供应化学溶液的设备，更具体地，涉及一种用于化学溶液的过滤器结构以及一种包括该用于化学溶液的过滤器结构的用于供应化学溶液的设备，该过滤器结构用于过滤光致抗蚀剂溶液。
背景技术
随着轻量且纤薄的电子产品的趋势，对于集成电路的高集成度的需求增加。因为特征的线宽由于集成电路的尺寸缩小而减小，因此会在特征的图案化工艺期间由于具有精细的尺寸且包含在光致抗蚀剂溶液中的杂质而发生图案缺陷。
发明内容
根据示例性实施例的发明构思提供了一种用于化学溶液的过滤器结构以及一种包括该用于化学溶液的过滤器结构的用于供应化学溶液的设备，该用于化学溶液的过滤器结构以及用于供应化学溶液的设备能够过滤具有精细尺寸且包含在光致抗蚀剂溶液中的杂质，并且因此减少集成电路的图案缺陷。
根据发明构思的一方面，提供了一种用于在制造集成电路中使用的化学溶液的过滤器结构，所述过滤器结构包括：第一膜结构，包括多个膜单元，多个膜单元中的每个包括包含多个第一开口的阴极、包括多个第二开口的阳极以及位于阴极与阳极之间的绝缘层；以及过滤器外壳，被构造成在其中容纳第一膜结构，过滤器外壳包括化学溶液通过其引进的入口和化学溶液通过其排出的出口。第一膜结构被构造成使得当在通过入口引进的化学溶液通过第一膜结构的同时将电场施加在阴极与阳极之间时，化学溶液中的具有带正电颗粒和带负电颗粒两者的杂质被俘获在第一膜结构中。
根据发明构思的另一方面，提供了一种包括第一过滤器结构的用于供应化学溶液的设备，所述第一过滤器结构包括：第一过滤器外壳，包括化学溶液通过其引进的入口和化学溶液通过其排出的出口；以及第一膜结构，容纳在第一过滤器外壳内部，其中，第一膜结构包括多个膜单元，多个膜单元中的每个包括阴极、阳极以及位于阴极与阳极之间的绝缘层，绝缘层被构造成使阴极与阳极电分离。第一膜结构被构造成使得当在通过入口引进的化学溶液通过第一膜结构的同时将电场施加在阴极与阳极之间时，化学溶液中的具有带电颗粒的杂质被俘获在第一膜结构中。
根据发明构思的另一方面，提供了一种包括过滤器结构的用于供应化学溶液的设备，所述过滤器结构包括：过滤器外壳，包括化学溶液通过其引进的入口和化学溶液通过其排出的出口；电场膜结构，容纳在过滤器外壳内部；以及聚合物膜，容纳在过滤器外壳内部并且包括多个孔，其中，电场膜结构包括多个电场膜单元，多个电场膜单元中的每个包括包含多个第一开口的阴极、包括多个第二开口的阳极以及位于阴极与阳极之间的绝缘层，绝缘层使阴极与阳极电分离并且包括多个第三开口。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，发明构思的实施例将被更加清楚地理解，在附图中：
图1是根据示例性实施例的用于供应化学溶液的设备的图；
图2是图1的过滤器结构的分解透视图；
图3是沿图2的第一水平面LV1截取的水平剖视图；
图4是沿图2的线IV-IV’截取的剖视图；
图5是包括在图2的场膜结构中的多个场膜单元中的每个的展开状态的透视图；
图6A和图6B是根据示例性实施例的多个场膜单元中的每个的透视图；
图7是根据示例性实施例的过滤器结构的水平剖视图；
图8是根据示例性实施例的过滤器结构的竖直剖视图；
图9是根据示例性实施例的过滤器结构的水平剖视图；
图10是根据示例性实施例的过滤器结构的竖直剖视图；
图11是根据示例性实施例的过滤器结构的水平剖视图；
图12是根据示例性实施例的过滤器结构的竖直剖视图；
图13是根据示例性实施例的用于供应化学溶液的设备的图；
图14是图13的第一过滤器结构的剖视图；
图15是图13的第二过滤器结构的剖视图。
具体实施方式
在下文中，参照附图来详细描述发明构思的示例性实施例。
图1是根据示例性实施例的用于供应化学溶液的设备100的图。图2是图1的过滤器结构120的分解透视图，图3是沿图2的第一水平面LV1截取的水平剖视图，图4是沿图2的线IV-IV’截取的剖视图，图5是包括在图2的场膜结构124中的多个场膜单元160中的每个的展开状态的透视图。
参照图1至图5，用于供应化学溶液的设备100可包括化学溶液存储罐110、过滤器结构120、化学溶液供应线132、化学溶液排出线134和化学溶液喷射单元150。过滤器结构120可被简单地称为过滤器并且可被构造成在将化学溶液排出到化学溶液排出线134之前过滤经由化学溶液供应线132供应到过滤器结构120中的化学溶液中的小尺寸金属杂质颗粒(例如，均具有大约0.5nm的尺寸的金属杂质颗粒)和大尺寸金属杂质颗粒(例如，均具有大于0.5nm的尺寸的金属杂质颗粒)两者。
例如，用于供应化学溶液的设备100可以是被构造成将光致抗蚀剂溶液供应到基底W的设备，光致抗蚀剂溶液在用于制造集成电路的光刻工艺期间被使用。用于供应化学溶液的设备100可被构造成将包含在化学溶液存储罐110中的化学溶液112通过化学溶液供应线132引进到过滤器结构120，在过滤器结构120内部过滤化学溶液112中的杂质并且通过使用化学溶液喷射单元150将杂质被过滤的化学溶液112通过化学溶液排出线134供应到布置在基底支撑件152上的基底W上。
根据示例性实施例，化学溶液存储罐110可以是被构造成存储化学溶液(例如，可在集成电路的制造工艺期间使用的光致抗蚀剂溶液)的存储罐。在其它示例性实施例中，化学溶液存储罐110可以是被构造成存储用于化学机械抛光(CMP)工艺的浆料溶液的存储罐，或者在形成材料层的工艺期间用作源材料的前驱体溶液。然而，包含在化学溶液存储罐110内部的化学溶液的类型不限于此。
过滤器结构120可被构造成过滤通过化学溶液供应线132引进到过滤器结构120中的化学溶液112中的杂质，并且通过化学溶液排出线134排出化学溶液112，化学溶液112中的杂质在化学溶液112通过过滤器结构120的同时被去除。过滤器结构120可具体地过滤具有大颗粒尺寸的杂质和具有小颗粒尺寸的带电颗粒两者。例如，带电颗粒可包括例如具有极性的有机颗粒、具有极性的无机颗粒以及金属离子。
过滤器结构120可包括过滤器外壳122、布置在过滤器外壳122内部的场膜结构124、聚合物膜126、第一支持部129A、第二支持部129B和电连接到场膜结构124的电源128。在本说明书中，理解的是，当元件被称为“电连接”到另一元件时，它可直接连接到所述另一元件或可存在中间元件。如在这里所使用的，除非另外指出，否则被描述为“电连接”的项目被构造为使得电信号和/或电力可从一个项目传递到另一个。
过滤器外壳122可以是例如圆柱形容器，并且可包括入口122I和出口122O。入口122I可连接到化学溶液供应线132，出口122O可连接到化学溶液排出线134。过滤器外壳122可包括可移动盖122L，使得场膜结构124和/或聚合物膜126被替换或清洗。然而，过滤器外壳122不限于此并且可以是不包括可移动盖122L的一体容器。在图2至图5中，为了便于描述，具有圆柱形形状的过滤器外壳122的长度方向或轴向由Z方向表示，从过滤器外壳122的底部的中心到底部的边缘的径向由D1方向表示，沿过滤器外壳122的侧壁的角方向由D2方向表示。
场膜结构124可以以中空的圆柱形形状布置在过滤器外壳122内部，聚合物膜126可以以中空的圆柱形形状布置在场膜结构124的内壁上。这里，场膜结构124的侧壁中的较靠近过滤器外壳122的内壁并且较靠近第一支持部129A的场膜结构124的侧壁由场膜结构124的外壁表示，场膜结构124的侧壁中的远离过滤器外壳122的内壁并且较靠近第二支持部129B的场膜结构124的侧壁由场膜结构124的内壁表示。另外，聚合物膜126的侧壁中的较靠近过滤器外壳122的内壁并且较靠近第一支持部129A的聚合物膜126的侧壁由聚合物膜126的外壁表示，聚合物膜126的侧壁中的远离过滤器外壳122的内壁并且较靠近第二支持部129B的聚合物膜126的侧壁由聚合物膜126的内壁表示。根据示例性实施例，场膜结构124的内壁和聚合物膜126的外壁可彼此相邻地布置，场膜结构124的内壁与聚合物膜126的外壁接触。将理解的是，当元件被称为“与”另一元件“接触”时，在接触的点处不存在中间元件。场膜结构124和聚合物膜126两者都可具有在Z方向上延伸的中空的圆柱形形状，场膜结构124可围绕聚合物膜126的外壁并且在Z方向上延伸。第一支持部129A可布置在场膜结构124的外壁上，第二支持部129B可布置在聚合物膜126的内壁上。
如图4和图5中所示，场膜结构124可包括多个场膜单元160，场膜单元160中的每个可包括顺序地布置的阴极162、阳极164以及阴极162与阳极164之间的绝缘层166。虽然图4示出了四个场膜单元160以圆柱形形状被堆叠和布置，但是它们不限于此，可通过1与1000之间的任意数来适当地选择场膜单元160的数量。根据示例性实施例，聚合物膜126的外壁与场膜结构124的多个场膜单元160中的远离过滤器外壳122的内壁并且较靠近聚合物膜126的场膜单元160的绝缘层166(即，最里面的场膜单元160的绝缘层)接触。
图5是场膜单元160中的每个展开的平面图。如图5中所示，阴极162可包括多个第一开口162H，并且具有第一开口162H有规律地布置在D2方向和Z方向上的网格构造。阳极164可包括多个第二开口164H，并且具有第二开口164H有规律地布置在D2方向和Z方向上的网格构造。绝缘层166可包括多个第三开口166H，并且具有第三开口166H有规律地布置在D2方向和Z方向上的网格构造。
根据示例性实施例，阴极162、阳极164和绝缘层166中的每个可如图4中所示地在D1方向上具有大约5nm至大约1cm的厚度，第一开口至第三开口162H、164H和166H中的每个可如图4中所示地在D1方向上具有大约5nm至大约1cm的宽度。另外，阴极162、阳极164和绝缘层166中的每个可具有多条通道(未示出)在D2方向或Z方向上延伸并且彼此交叉的网格构造。每条通道可在D2方向或Z方向上具有大约5nm至大约0.3cm的宽度。然而，阴极162、阳极164和绝缘层166中的每个的尺寸不限于此。
绝缘层166可布置在阴极162与阳极164之间以防止阴极162与阳极164之间的接触。图5示出了阴极162、阳极164和绝缘层166分别包括具有基本相同的尺寸和相同矩形形状的第一开口至第三开口162H、164H和166H。然而，发明构思的范围不限于此，绝缘层166的第三开口166H的尺寸可小于阴极162的第一开口162H和阳极164的第二开口164H的尺寸，即使在阴极162和/或阳极164相对于彼此移位预设宽度的情况下，也可防止阴极162与阳极164之间的接触。
根据示例性实施例，阴极162和阳极164可包括诸如Cu、Zn、Al、Mg、Ni、Ag、Pt的至少一种金属或它们的合金，诸如氧化钛、氧化钪、氧化钒、氧化锌、氧化镓、氧化钇、氧化锆、氧化铌、氧化钼、氧化铟、氧化锡、镧族氧化物、氧化钨、氧化铱、氧化镁、氧化锶的金属氧化物或它们的组合物，包括金属/碳复合材料、金属/碳纤维复合材料、金属/石墨烯复合材料等的复合材料电极以及导电聚合物电极。然而，阴极162和阳极164的材料不限于此。
根据示例性实施例，绝缘层166可包括诸如聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龙、聚丙烯(PP)、聚酯、聚碳酸酯、聚醚砜、纤维素乙酸酯或聚酰亚胺的有机材料。在其它实施例中，绝缘层166可包括诸如氧化硅、氮化硅和碳氧化硅的无机材料。
阴极场施加构件128A(例如，阴极场导体或布线)可连接到阴极162，阳极场施加构件128B(例如，阳极场导体或布线)可连接到阳极164。阴极场施加构件128A和阳极场施加构件128B可电连接到布置在过滤器外壳122外部的电源128，并且被构造成通过使用从电源128提供的电压在阴极162与阳极164之间施加电场。例如，可从电源128施加电压，使得从大约0至大约10kV/m范围内的电场被施加在阴极162与阳极164之间，但电场的范围不限于此。从电源128施加的电压可根据化学溶液112中的带电颗粒的种类和尺寸而改变。化学溶液112可通过阴极162的第一开口162H、阳极164的第二开口164H以及绝缘层166的第三开口166H，包括化学溶液112内部的带电颗粒的杂质可通过施加到阴极162和阳极164的电场而被俘获在阴极162和阳极164中。具体地，位于化学溶液112中且其上带有正电荷的带正电颗粒可附着到阴极162上，位于化学溶液112中且其上带有负电荷的带负电颗粒可附着到阳极164上。因此，场膜结构124可同时过滤带正电颗粒和带负电颗粒。根据示例性实施例，由于包括化学溶液112内部的带电颗粒的杂质可通过施加到阴极162和阳极164的电场而被俘获在阴极162和阳极164中，因此场膜结构124也可被称为电场膜。
聚合物膜126可布置在场膜结构124内部。聚合物膜126可以是可过滤化学溶液112中的杂质的聚合物过滤器。聚合物膜126可包括多个孔(未示出)，并且过滤具有大于孔的直径的尺寸的颗粒。例如，聚合物膜126的孔的直径可大于光致抗蚀剂溶液中的光致抗蚀剂颗粒的尺寸。因此，光致抗蚀剂溶液中的光致抗蚀剂颗粒不被聚合物膜126过滤，均具有比孔的直径大的尺寸的大尺寸的杂质可被聚合物膜126过滤。
根据示例性实施例，聚合物膜126可包括诸如聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龙、聚丙烯(PP)、聚酯、聚碳酸酯、聚醚砜、纤维素乙酸酯或聚酰亚胺的有机材料。
如图4中所示，场膜结构124可与过滤器外壳122的内壁分隔开，入口部120SI可限定在过滤器外壳122的内壁与场膜结构124的外壁之间。另外，在Z方向上延伸的出口部120SO可限定在过滤器结构120的中心与聚合物膜126的内壁之间。入口部120SI可指示限定在过滤器外壳122的内壁与场膜结构124的外壁之间的空的空间，出口部120SO可指示由具有圆柱形形状的聚合物膜126的内壁限定的空的空间。入口部120SI可与过滤器外壳122的入口122I连通，出口部120SO可与过滤器外壳122的出口122O连通。
第一支持部129A可在场膜结构124的外壁上布置为使得第一支持部129A被入口部120SI暴露，第二支持部129B可在聚合物膜126的内壁上布置为使得第二支持部129B被出口部120SO暴露。第一支持部129A和第二支持部129B在结构上支持场膜结构124和聚合物膜126，并且可包括多个孔，使得化学溶液112容易通过第一支持部129A和第二支持部129B。第一支持部129A和第二支持部129B可包括诸如PE和PP的聚合物材料。
根据示例性实施例，碳覆盖层(未示出)还可布置在第一支持部129A上和/或第一支持部129A与场膜结构124之间。碳覆盖层可包括多个孔，光致抗蚀剂颗粒可穿过孔。碳覆盖层可包括碳纳米片、碳布等。碳覆盖层可用作被构造成防止光致抗蚀剂颗粒被场膜结构124吸收的保护层。
化学溶液112在过滤器结构120内部的流动由图4的箭头D_112示出。当化学溶液112通过入口122I被引进到过滤器结构120中时，化学溶液112可首先填充入口部120SI的内部，顺序地通过场膜结构124和聚合物膜126，通过出口部120SO，并且可排出到过滤器结构120的外部。当化学溶液112通过场膜结构124时，化学溶液112中的带电颗粒可通过施加在阴极162与阳极164之间的电场而被俘获在场膜结构124中。之后，当化学溶液112通过聚合物膜126时，化学溶液112中的大尺寸的杂质可被俘获在聚合物膜126中。相反，如图1中所示，化学溶液112的主要成分(例如，光致抗蚀剂溶液中的光致抗蚀剂颗粒)可通过场膜结构124和聚合物膜126，可排出到过滤器结构120的外部，并且可通过诸如喷嘴的化学溶液喷射单元150喷射或涂覆到基底W上。
通常，在杂质包含在光致抗蚀剂溶液中的情况下，杂质可能在光致抗蚀剂溶液的涂覆工艺以及随后的显影工艺期间絮凝，因此导致线图案上的桥接缺陷等。为了防止该图案缺陷，通过使用聚合物膜作为过滤器来过滤光致抗蚀剂溶液，聚合物膜具有通过光致抗蚀剂颗粒并且不通过杂质颗粒的孔径。
然而，随着集成电路的尺寸缩小在进行中，将被图案化的特征尺寸也被减小，光致抗蚀剂颗粒的与减小的特征尺寸对应的尺寸也被减小。因此，会进一步提高具有精细尺寸的带电颗粒可能导致图案缺陷的风险。因此，期望从化学溶液112中的光致抗蚀剂颗粒中完全去除杂质颗粒，具体地，具有精细尺寸的带电颗粒。然而，由于光致抗蚀剂颗粒的尺寸不会与带电颗粒的尺寸有很大不同(例如，光致抗蚀剂可具有大约1nm至大约5nm的直径，带电颗粒可具有大约0.2nm至大约2nm的直径，因此光致抗蚀剂颗粒与带电颗粒之间的尺寸差别可能不大)，因此在使用具有小孔径的聚合物膜的情况下，不仅带电颗粒而且光致抗蚀剂颗粒会被同时过滤。相反，在使用具有大孔径的聚合物膜的情况下，具有小尺寸的带电颗粒会不被过滤并且会在图案化工艺期间导致缺陷。
相反，根据上面的实施例的过滤器结构120包括场膜结构124和聚合物膜126，具有相对小尺寸的带电颗粒可被施加在场膜结构124的阴极162与阳极164之间的电场俘获，具有相对大尺寸的杂质可通过聚合物膜126来过滤。因此，过滤器结构120可有效地过滤光致抗蚀剂溶液中的杂质，因此在使用光致抗蚀剂溶液的图案化工艺期间防止图案缺陷。
虽然包括过滤器结构120的用于供应化学溶液的设备100在上面的描述中被用于过滤以及供应用于集成电路的图案化工艺的光致抗蚀剂溶液，但是发明构思的范围不限于此。包括过滤器结构120的用于供应化学溶液的设备100可用于过滤以及供应用于CMP工艺的浆料溶液，或可用于过滤以及供应用于形成包括在集成电路中的材料层或用于集成电路的制造工艺的材料层的源材料的前驱体溶液或前驱体气体。
图6A和图6B是根据示例性实施例的多个场膜单元160A和160B中的每个的透视图。在图6A和图6B中，与图1至图5的附图标记相同的附图标记指示相同的元件。
参照图6A，阴极162A的多个第一开口162HA、阳极164A的多个第二开口164HA、绝缘层166A的多个第三开口166HA有规律地布置在D2方向和Z方向上，第一开口162HA、第二开口164HA和第三开口166HA中的每个可具有圆形或椭圆形形状。
根据示例性实施例，多个第一开口至第三开口162HA、164HA和166HA可布置为彼此竖直叠置。在其它示例性实施例中，多个第一开口至第三开口162HA、164HA和166HA可布置为彼此部分叠置。例如，绝缘层166A可相对于阴极162A在D2方向或Z方向上移位预设宽度，阳极164A可相对于绝缘层166A和/或阴极162A在D2方向或Z方向上移位预设宽度。
另外，虽然图6A示出了多个第一开口至第三开口162HA、164HA和166HA的在D2方向或Z方向上的宽度相同，但是根据可选的示例性实施例，多个第一开口至第三开口162HA、164HA和166HA的在D2方向或Z方向上的宽度可彼此不同。例如，阴极162A的多个第一开口162HA的在D2方向或Z方向上的宽度以及阳极164A的多个第二开口164HA的在D2方向或Z方向上的宽度可大于绝缘层166A的多个第三开口166HA的在D2方向或Z方向上的宽度。在这个示例性实施例中，可由绝缘层166A来防止阴极162A与阳极164A之间的接触。相反，阴极162A的多个第一开口162HA的在D2方向或Z方向上的宽度以及阳极164A的多个第二开口164HA的在D2方向或Z方向上的宽度可小于绝缘层166A的多个第三开口166HA的在D2方向或Z方向上的宽度。
参照图6B，阴极162的一个第一开口162H可与绝缘层166B的两个第三开口166HB竖直地叠置。另外，绝缘层166B的多个第三开口166HB的在D2方向或Z方向上的宽度可小于阴极162的多个第一开口162H的在D2方向或Z方向上的宽度以及阳极164的多个第二开口164H(见图5)的在D2方向或Z方向上的宽度。
图7是根据示例性实施例的过滤器结构120A的水平剖视图，图8是根据示例性实施例的过滤器结构120A的竖直剖视图。图7是与沿图2的第一水平面LV1截取的水平剖面对应的水平剖视图，图8是与沿图2的线IV-IV’截取的剖面对应的剖视图。在图7和图8中，与图1至图6B的附图标记相同的附图标记指示相同的元件。
参照图7和图8，具有中空的圆柱形形状的聚合物膜126布置在过滤器外壳122内部，场膜结构124可布置在聚合物膜126的内壁上。入口部120SI可限定在聚合物膜126的外壁与过滤器外壳122的内壁之间，出口部120SO可通过被具有中空的圆柱形形状的场膜结构124的内壁围绕的空间来限定。因此，当化学溶液112(见图1)通过入口122I被引进到过滤器结构120A中时，化学溶液112可填充入口部120SI的内部，顺序地通过聚合物膜126和场膜结构124，通过出口部120SO并且可排出到过滤器结构120A的外部。
第一支持部129A可在聚合物膜126的外壁上布置为使得第一支持部129A被入口部120SI暴露，第二支持部129B可在场膜结构124的内壁上布置为使得第二支持部129B被出口部120SO暴露。碳覆盖层(未示出)还可布置在第二支持部129B上和/或第二支持部129B与场膜结构124之间。碳覆盖层可包括多个孔，光致抗蚀剂颗粒可通过孔。碳覆盖层可用作被构造成防止光致抗蚀剂颗粒被场膜结构124吸收的保护层。根据这个示例性实施例，聚合物膜126的内壁和场膜结构124的外壁可彼此相邻地布置，场膜结构124的外壁与聚合物膜126的内壁接触。例如，根据这个示例性实施例，聚合物膜126的内壁与场膜结构124的多个场膜单元160中的较靠近过滤器外壳122的内壁并且较靠近聚合物膜126的场膜单元160的阴极162(即，最外面的场膜单元160的阴极)接触。
根据上面的实施例，当化学溶液112通过聚合物膜126时，可过滤大尺寸的杂质颗粒，当大尺寸的杂质颗粒已经从其中过滤的化学溶液112通过场膜结构124时，可通过施加在阴极162与阳极164之间的电场过滤小尺寸的带电颗粒。因此，化学溶液112中的光致抗蚀剂颗粒不被过滤，同时可有效地过滤杂质颗粒。
图9是根据示例性实施例的过滤器结构120B的水平剖视图，图10是根据示例性实施例的过滤器结构120B的竖直剖视图。图9是与沿图2的第一水平面LV1截取的水平剖面对应的水平剖视图，图10是与沿图2的线IV-IV’截取的剖面对应的剖视图。在图9和图10中，与图1至图8的附图标记相同的附图标记指示相同的元件。
参照图9和图10，具有中空的圆柱形形状的场膜结构124可布置在过滤器外壳122内部，聚合物膜126可布置在场膜结构124的内壁上。场膜结构124可布置为与过滤器外壳122的内壁相邻，例如，布置为接触过滤器外壳122的内壁。因此，场膜结构124可填充与过滤器外壳122的入口122I连通的入口部120SI的内部空间。同时，与过滤器外壳122的出口122O连通的出口部120SO可指示被聚合物膜126的内壁围绕的空的空间。
第一支持部129A1可布置在场膜结构124与聚合物膜126之间，第二支持部129B1可布置在聚合物膜126的内壁上。
当化学溶液112(见图1)通过入口122I引进到过滤器结构120B中时，化学溶液112可通过场膜结构124在Z方向上引进。场膜结构124包括多个堆叠的场膜单元160，每个场膜单元160包括阴极162、阳极164和绝缘层166，阴极162包括多个第一开口162H(见图5)，阳极164包括多个第二开口164H(见图5)，绝缘层166布置在阴极162与阳极164之间并且包括多个第三开口166H(见图5)。因此，化学溶液112可通过场膜结构124内部的第一开口至第三开口162H、164H和166H在Z方向上移动，化学溶液112中的带电颗粒可通过施加在阴极162与阳极164之间的电场被俘获在阴极162和阳极164中。由于化学溶液112在过滤器外壳122的纵向(例如，Z方向)上通过场膜结构124，因此可增大化学溶液112在其期间通过场膜结构124的时间段，由此有效地过滤包括在化学溶液112内部的杂质颗粒。
已经通过场膜结构124的化学溶液112可之后通过聚合物膜126，并通过出口部120SO，并且可排出到过滤器结构120B的外部。
根据上面的实施例，当化学溶液112通过场膜结构124时，可通过施加在阴极162与阳极164之间的电场过滤小尺寸的带电颗粒，当小尺寸的杂质颗粒已经从其中过滤的化学溶液112通过聚合物膜126时，可过滤大尺寸的杂质颗粒。因此，化学溶液112中的光致抗蚀剂颗粒不被过滤，同时可有效地过滤杂质颗粒。
图11是根据示例性实施例的过滤器结构120C的水平剖视图，图12是根据示例性实施例的过滤器结构120C的竖直剖视图。图11是与沿图2的第一水平面LV1截取的水平剖面对应的水平剖视图，图12是与沿图2的线IV-IV’截取的剖面对应的剖视图。在图11和图12中，与图1至图10的附图标记相同的附图标记指示相同的元件。
参照图11和图12，具有中空的圆柱形形状的聚合物膜126可布置在过滤器外壳122内部，场膜结构124可布置在聚合物膜126的内壁上。聚合物膜126的外壁与过滤器外壳122的内壁之间的空的空间可由入口部120SI来表示。场膜结构124可基本填充被具有中空的圆柱形形状的聚合物膜126的内部空间围绕的整个空间。例如，场膜结构124可具有圆柱形形状。因此，场膜结构124可填充与过滤器外壳122的出口122O连通的出口部120SO的内部空间。
第一支持部129A2可布置在聚合物膜126的外壁上，第二支持部129B2可布置在场膜结构124与聚合物膜126之间。
当化学溶液112(见图1)通过入口122I引进到过滤器结构120C中时，化学溶液112可首先填充入口部120SI的内部，通过聚合物膜126，在Z方向上移动通过场膜结构124，并且可排出到过滤器外壳122的外部。当化学溶液112在Z方向上移动通过场膜结构124内部的第一开口至第三开口162H、164H和166H(见图5)时，化学溶液112中的带电颗粒可通过施加在阴极162与阳极164之间的电场而被俘获在阴极162和阳极164中。由于化学溶液112在过滤器外壳122的纵向(例如，Z方向)上通过场膜结构124，因此可增大化学溶液112在其期间通过场膜结构124的时间段，由此有效地过滤包括在化学溶液112内部的杂质颗粒。
图13是根据示例性实施例的用于供应化学溶液的设备100A的图，图14是图13的第一过滤器结构120D的剖视图，图15是图13的第二过滤器结构170的剖视图。图14和图15是与沿图2的第一水平面LV1截取的水平剖面对应的水平剖视图。在图13至图15中，与图1至图12的附图标记相同的附图标记指示相同的元件。
参照图13至图15，用于供应化学溶液的设备100A可包括化学溶液112通过化学溶液供应线132从化学溶液存储罐110引进到其的第一过滤器结构120D、已经通过第一过滤器结构120D的化学溶液112可通过过滤器连接线136从第一过滤器结构120D引进到其的第二过滤器结构170以及化学溶液112可通过化学溶液排出线134从第二过滤器结构170供应到其的化学溶液喷射单元150。第一过滤器结构120D和第二过滤器结构170可串联连接，使得化学溶液112顺序地通过第一过滤器结构120D和第二过滤器结构170。
第一过滤器结构120D可包括布置在过滤器外壳122内部的场膜结构124。场膜结构124可具有中空的圆柱形形状，场膜结构124的外壁可与过滤器外壳122的内壁分隔开，入口部120SI可限定在过滤器外壳122的内壁与场膜结构124的外壁之间。另外，在Z方向上延伸的出口部120SO可限定在第一过滤器结构120D的中心与场膜结构124的内壁之间。第一支持部129A3可布置在场膜结构124的外壁上，第二支持部129B3可布置在场膜结构124的内壁上。
第二过滤器结构170可包括布置在过滤器外壳172内部的聚合物膜176。聚合物膜176可具有中空的圆柱形形状，聚合物膜176的外壁可与过滤器外壳172的内壁分隔开，入口部170SI可限定在过滤器外壳172的内壁与聚合物膜176的外壁之间，入口部170SI可与入口172I连通。另外，在Z方向上延伸的出口部170SO可限定在第二过滤器结构170的中心与聚合物膜176的内壁之间，出口部170SO可与出口172O连通。第三支持部129A4可布置在聚合物膜176的外壁上，第四支持部129B4可布置在聚合物膜176的内壁上。
根据上面的实施例，由于第一过滤器结构120D可通过过滤器连接线136连接到第二过滤器结构170，因此化学溶液112可顺序地通过第一过滤器结构120D和第二过滤器结构170。当化学溶液112通过第一过滤器结构120D时，可通过施加在布置在第一过滤器结构120D内部的场膜结构124的阴极162与阳极164之间的电场来过滤小尺寸带电颗粒。当已经被排出到第一过滤器结构120D的外部的化学溶液112通过第二过滤器结构170时，可通过布置在第二过滤器结构170内部的聚合物膜176来过滤大尺寸的杂质颗粒。因此，化学溶液112中的光致抗蚀剂颗粒不被过滤，同时可有效地过滤杂质颗粒。
在上面的实施例中，已经对一种构造做出了描述，在所述构造中，第一过滤器结构120D连接到第二过滤器结构170，使得化学溶液112首先通过包括场膜结构124的第一过滤器结构120D，然后通过包括聚合物膜176的第二过滤器结构170。然而，在其它示例性实施例中，第一过滤器结构120D可连接到第二过滤器结构170，使得化学溶液112首先通过包括聚合物膜176的第二过滤器结构170，然后通过包括场膜结构124的第一过滤器结构120D。
在上面的示例性实施例中，用于供应化学溶液的设备100A已经被描述成包括具有场膜结构124的一个过滤器结构120D。然而，在其它示例性实施例中，用于供应化学溶液的设备100A可包括两个第一过滤器结构120D，第一电压可施加到所述两个过滤器结构120D中的一个，与第一电压不同的第二电压可施加到所述两个过滤器结构120D中的另一个。
虽然已经参照发明构思的示例性实施例具体示出且描述了发明构思，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求所限定的发明构思的精神和范围的情况下，可在这里做出形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种用于在制造集成电路中使用的化学溶液的过滤器结构，所述过滤器结构包括：
第一膜结构，包括多个膜单元，所述多个膜单元中的每个包括包含多个第一开口的阴极、包括多个第二开口的阳极以及位于阴极与阳极之间的绝缘层；以及
过滤器外壳，被构造成在其中容纳第一膜结构，过滤器外壳包括化学溶液通过其引进的入口和化学溶液通过其排出的出口，
其中，第一膜结构被构造成使得当在通过入口引进的化学溶液通过第一膜结构的同时将电场施加在阴极与阳极之间时，化学溶液中的具有带正电颗粒和带负电颗粒两者的杂质被俘获在第一膜结构中。
2.如权利要求1所述的过滤器结构，其中，绝缘层包括多个第三开口并且使阴极与阳极电分离。
3.如权利要求1所述的过滤器结构，所述过滤器结构还包括连接到阴极的阴极场导体以及连接到阳极的阳极场导体，
其中，阴极场导体和阳极场导体电连接到布置在过滤器外壳外部的电源，并且被构造成通过使用从电源提供的电压在阴极与阳极之间施加电场，
其中，电源被构造成在阴极与阳极之间产生在0至10kV/m之间可选择的电场。
4.如权利要求1所述的过滤器结构，所述过滤器结构还包括容纳在过滤器外壳内部并且包括多个孔的聚合物膜，
其中，聚合物膜被构造成使得当通过入口引进的化学溶液通过聚合物膜时，均具有比化学溶液中的带正电颗粒和带负电颗粒中的每个的颗粒尺寸大的颗粒尺寸的杂质被聚合物膜过滤。
5.如权利要求4所述的过滤器结构，其中，第一膜结构具有中空的圆柱形形状，聚合物膜布置在第一膜结构的内壁上，
其中，聚合物膜包括从聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、尼龙、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚醚砜、纤维素乙酸酯和聚酰亚胺中选择的有机聚合物材料。
6.如权利要求5所述的过滤器结构，其中，第一膜结构与过滤器外壳的内壁分隔开，入口部限定在第一膜结构的外壁与过滤器外壳的内壁之间，
聚合物膜具有中空的圆柱形形状，出口部限定在被聚合物膜的内壁围绕的空间中。
7.如权利要求6所述的过滤器结构，其中，入口、入口部、出口和出口部被构造成使得从入口引进到入口部的化学溶液顺序地通过第一膜结构和聚合物膜，并且通过出口部排出到出口。
8.如权利要求5所述的过滤器结构，其中，第一膜结构接触过滤器外壳的内壁，
其中，聚合物膜具有中空的圆柱形形状，
其中，已经从入口引进的化学溶液在过滤器外壳的纵向上通过第一膜结构。
9.如权利要求4所述的过滤器结构，其中，聚合物膜具有中空的圆柱形形状，第一膜结构布置在聚合物膜的内壁上。
10.如权利要求9所述的过滤器结构，其中，聚合物膜与过滤器外壳的内壁分隔开，入口部限定在聚合物膜的外壁与过滤器外壳的内壁之间，
第一膜结构具有中空的圆柱形形状，出口部限定在被第一膜结构的内壁围绕的空间中。
11.如权利要求10所述的过滤器结构，其中，入口、入口部、出口和出口部被构造成使得从入口引进到入口部的化学溶液顺序地通过聚合物膜和第一膜结构，并且通过出口部排出到出口。
12.如权利要求9所述的过滤器结构，其中，第一膜结构具有圆柱形形状并且被构造成使得已经通过聚合物膜的化学溶液在过滤器外壳的纵向上通过第一膜结构，并且排出到出口。
13.一种包括第一过滤器结构的用于供应化学溶液的设备，所述第一过滤器结构包括：
第一过滤器外壳，包括化学溶液通过其引进的入口和化学溶液通过其排出的出口；以及
第一膜结构，容纳在第一过滤器外壳内部，
其中，第一膜结构包括多个膜单元，所述多个膜单元中的每个包括阴极、阳极以及位于阴极与阳极之间的绝缘层，绝缘层被构造成使阴极与阳极电分离，
其中，第一膜结构被构造成使得当在通过入口引进的化学溶液通过第一膜结构的同时将电场施加在阴极与阳极之间时，化学溶液中的具有带电颗粒的杂质被俘获在第一膜结构中。
14.如权利要求13所述的设备，其中，阴极包括多个第一开口，阳极包括多个第二开口，绝缘层包括多个第三开口，
第一膜结构被构造成使得当在通过入口引进的化学溶液通过所述多个第一开口、所述多个第二开口以及所述多个第三开口的同时将电场施加在阴极与阳极之间时，化学溶液中的具有带电颗粒的杂质被俘获在第一膜结构中，
其中，阴极与阳极之间的电场在0至10kV/m之间可选择。
15.如权利要求13所述的设备，其中，第一过滤器结构还包括容纳在第一过滤器外壳中并且包括多个孔的聚合物膜，
聚合物膜被构造成使得当通过入口引进的化学溶液通过聚合物膜时，均具有比化学溶液中的带电颗粒中的每个的颗粒尺寸大的颗粒尺寸的杂质被聚合物膜过滤。
16.如权利要求15所述的设备，其中，第一膜结构具有中空的圆柱形形状，聚合物膜布置在第一膜结构的内壁上。
17.如权利要求15所述的设备，其中，聚合物膜具有中空的圆柱形形状，第一膜结构布置在聚合物膜的内壁上。
18.如权利要求13所述的设备，所述设备还包括：
第二过滤器外壳，包括化学溶液通过其引进的入口和化学溶液通过其排出的出口；以及
第二过滤器结构，包括容纳在第二过滤器外壳中并且包括多个孔的聚合物膜，
其中，聚合物膜被构造成使得当通过入口引进的化学溶液通过聚合物膜时，均具有比所述多个孔中的每个的尺寸大的尺寸的杂质颗粒被聚合物膜过滤。
19.一种包括过滤器结构的用于供应化学溶液的设备，所述过滤器结构包括：
过滤器外壳，包括化学溶液通过其引进的入口和化学溶液通过其排出的出口；
电场膜结构，容纳在过滤器外壳内部；以及
聚合物膜，容纳在过滤器外壳内部并且包括多个孔，
其中，电场膜结构包括多个电场膜单元，所述多个电场膜单元中的每个包括包含多个第一开口的阴极、包括多个第二开口的阳极以及位于阴极与阳极之间的绝缘层，绝缘层使阴极与阳极电分离并且包括多个第三开口。
20.如权利要求19所述的设备，其中，电场膜结构被构造成使得当在通过入口引进的化学溶液通过电场膜结构的同时将电场施加在阴极与阳极之间时，化学溶液中的第一杂质颗粒被俘获在电场膜结构中，
聚合物膜被构造成使得当化学溶液通过聚合物膜时，化学溶液中的第二杂质颗粒被聚合物膜过滤，
第一杂质颗粒的颗粒尺寸比化学溶液中的化学材料的尺寸小，第一杂质颗粒包括带电颗粒，
第二杂质颗粒的颗粒尺寸比化学溶液中的化学材料的尺寸大。
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