一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，所述化學(xué)機械拋光系統(tǒng)至少包括：拋光裝置和去離子水供應(yīng)裝置；所述拋光裝置至少包括：拋光平臺和覆蓋于拋光平臺上的拋光墊；所述去離子水供應(yīng)裝置至少包括：去離子水供應(yīng)管道和設(shè)在所述去離子水供應(yīng)管道的出口處向所述拋光墊上噴灑去離子水的至少一個噴嘴；所述去離子水供應(yīng)裝置中包括一用于加熱去離子水的加熱器，所述加熱器設(shè)于所述去離子水供應(yīng)管道上；所述去離子水供應(yīng)裝置還包括一溫控裝置。該系統(tǒng)通過增加一加熱器和一溫控裝置，使晶片在拋光過程中均勻拋光，并且利用溫控裝置可以自動控制晶片的去除率，從而提高晶片的拋光質(zhì)量，更好地滿足拋光要求，增加產(chǎn)率。
【專利說明】一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體工藝流程中，化學(xué)機械拋光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是非常重要的一道工序，有時也稱之為化學(xué)機械平坦化(Chemical MechanicalPlanarization, CMP)。所謂化學(xué)機械拋光，它是采用化學(xué)與機械綜合作用從半導(dǎo)體硅片上去除多余材料，并使其獲得平坦表面的工藝過程。具體來說，這種拋光方法通常是將芯片壓于一高速旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，并在包含有化學(xué)拋光劑和研磨顆粒的拋光漿料的作用下通過拋光墊與晶片的相互摩擦達到平坦化的目的。
[0003]如圖1所示為現(xiàn)有的一種化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括:拋光平臺11A、覆蓋于所述拋光平臺IlA上的拋光墊12A、夾持晶片15A并將晶片15A壓于所述拋光墊12A上的拋光頭14A、向所述拋光墊12A輸送拋光液的拋光液供應(yīng)裝置13A、修整拋光墊12A用的修整器16A。影響化學(xué)機械拋光晶片拋光質(zhì)量的因素很多，其中，拋光的均勻性和晶片表面的去除率無法控制是影響化學(xué)機械拋光拋光質(zhì)量的兩個很重要的因素，而現(xiàn)有的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)在改善拋光均勻性和晶片表面的去除率方面也做出了一些改進，比如，通過改變拋光頭的設(shè)計尋找合適的下壓力、選擇合適的拋光液、提高拋光墊性能等等，但是這些方法在改善拋光均勻性和控制晶片表面的去除率方面效果有限。因此，本實用新型提供了一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，可以更有效地提高拋光均勻性，并且方便地控制拋光去除率。
實用新型內(nèi)容
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中拋光不均勻和無法控制去除率的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，所述化學(xué)機械拋光系統(tǒng)至少包括:拋光裝置和去離子水供應(yīng)裝置；
[0006]所述拋光裝置至少包括:拋光平臺和覆蓋于拋光平臺上的拋光墊；
[0007]所述去離子水供應(yīng)裝置至少包括:去離子水供應(yīng)管道和設(shè)于所述去離子水供應(yīng)管道出口處向所述拋光墊上噴灑去離子水的至少一個噴嘴。
[0008]優(yōu)選地，所述去離子水供應(yīng)裝置中還包括一用于加熱去離子水的加熱器，所述加熱器設(shè)于所述去離子水供應(yīng)管道上。
[0009]優(yōu)選地，所述去離子水供應(yīng)裝置還包括一溫控裝置，所述溫控裝置至少包括:
[0010]反饋拋光信號的控制單元，與所述拋光平臺相連；
[0011]輸出去除率數(shù)值信號的測試單元，與所述控制單元相連；
[0012]接收所述測試單元去除率數(shù)值信號的反饋傳感器，該反饋傳感器的一端與所述測試單元相連，另一端通過一調(diào)溫閥與所述加熱器相連。
[0013]優(yōu)選地，在所述噴嘴和加熱器的出水口之間設(shè)有用于監(jiān)測去離子水流量的去離子水流量計。
[0014]優(yōu)選地，所述拋光裝置中還包括拋光液供應(yīng)裝置，所述拋光液供應(yīng)裝置至少包括:向所述拋光墊提供拋光液的拋光液管道、設(shè)于拋光液管道上的拋光液流量計、固定拋光液管道的拋光液臂。
[0015]優(yōu)選地，所述拋光裝置還包括夾持晶片并將晶片壓于所述拋光墊上的拋光頭。
[0016]優(yōu)選地，所述噴嘴數(shù)量為五個。
[0017]優(yōu)選地，所述噴嘴固定于拋光液臂上。
[0018]優(yōu)選地，所述加熱器與電源相連，且加熱器具有一廢水排出口。
[0019]如上所述，本實用新型的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，具有以下有益效果:通過在化學(xué)機械拋光系統(tǒng)中增加一加熱器和一溫控裝置，使晶片在拋光過程中均勻拋光，并且利用溫控裝置可以自動控制晶片的去除率，從而提高晶片的拋光質(zhì)量，更好地滿足拋光要求，增加產(chǎn)率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)示意圖。
[0022]元件標(biāo)號說明
[0023]11，IlA拋光平臺
[0024]12，12A拋光墊
[0025]13，13A拋光液供應(yīng)裝置
[0026]131拋光液管道
[0027]132拋光液流量計
[0028]133拋光液臂
[0029]14，14A拋光頭
[0030]15，15A 晶片
[0031]16A修整器
[0032]17拋光液
[0033]21加熱器
[0034]22噴嘴
[0035]23控制單元
[0036]24測試單元
[0037]25反饋傳感器
[0038]26調(diào)溫閥
[0039]27去離子水流量計
[0040]28電源
[0041]29廢水排出口
[0042]30去離子水【具體實施方式】
[0043]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0044]請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0045]本實用新型提供一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，該化學(xué)機械拋光系統(tǒng)至少包括:拋光裝置和去離子水供應(yīng)裝置。
[0046]所述拋光裝置如圖2所示，該拋光裝置至少包括:拋光平臺11和拋光墊12。
[0047]所述拋光墊12覆蓋于所述拋光平臺11上，該拋光墊12包括但不限于是單層，也可以是雙層或者多層，本實施例中，所述拋光墊12為單層。拋光平臺11帶動拋光墊12高度旋轉(zhuǎn)，與反向旋轉(zhuǎn)的晶片15表面產(chǎn)生摩擦從而達到拋光晶片15的目的。
[0048]所述拋光裝置還包括拋光液供應(yīng)裝置13，用于向拋光界面提供拋光液17，所述拋光液供應(yīng)裝置13至少包括:拋光液管道131、拋光液流量計132、及拋光液臂(Slurry arm)133。
[0049]其中，所述拋光液管道131用于向拋光墊12提供拋光液17 ;所述拋光液流量計132設(shè)于拋光液管道131上，用于觀察所提供的拋光液17的流量大?。凰鰭伖庖罕?33用于固定拋光液管道131，拋光液臂133 —般設(shè)于靠近拋光液管道131輸出口的位置。
[0050]所述拋光裝置還包括拋光頭14，用于夾持晶片15并將晶片15壓于所述拋光墊12上。通過拋光頭14將壓力傳遞給晶片15，使晶片15與拋光墊12緊密接觸，從而使晶片15在機械壓力和拋光液化學(xué)的雙重作用下達到良好的拋光。
[0051]另外，如圖2所示，該化學(xué)機械拋光系統(tǒng)中的去離子水供應(yīng)裝置至少包括:去離子水供應(yīng)管道和至少一個噴嘴22。
[0052]所述噴嘴22設(shè)于所述去離子水供應(yīng)管道出口處，用于向所述拋光墊12上噴灑去離子水30。優(yōu)選地，所述噴嘴22固定于拋光液臂133上。為了將去離子水30更加均勻地噴灑于拋光墊12上，本實施例中，所述去離子出口的管道上設(shè)有五個噴嘴22。
[0053]進一步地，所述去離子水供應(yīng)裝置中還包括一加熱器21，所述加熱器21設(shè)于所述去離子水供應(yīng)管道上，用于加熱去離子水供應(yīng)管道中的去離子水。作為本實用新型的一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)，在所述噴嘴22和加熱器21的出水口之間設(shè)有一去離子水流量計27，用于監(jiān)測去離子水的流量。所述加熱器21還與電源28相連，且加熱器21具有一廢水排出口 29。
[0054]被加熱的去離子水噴灑到拋光墊12后，一方面，去離子水30可以清除拋光墊12上的副產(chǎn)物，另一方面去離子水30還可以沖洗拋光墊12并使拋光液17均勻分布于拋光墊12上，從而使晶片15表面拋光更均勻。
[0055]更進一步地，所述去離子水供應(yīng)裝置中還包括一溫控裝置，所述溫控裝置至少包括:控制單元23、測試單元24和反饋傳感器25。
[0056]所述控制單元23與拋光裝置中的拋光平臺11相連，用來反饋拋光信號。
[0057]所述測試單元24與控制單元23相連，用于接收控制單元23的反饋信號并輸出去除率數(shù)值信號。
[0058]所述反饋傳感器25的一端與所述測試單元24相連，另一端通過一調(diào)溫閥26與所述加熱器21相連，該反饋傳感器25用于接收所述測試單元24的去除率數(shù)值信號。反饋傳感器25將反饋到的信號傳遞給調(diào)溫閥26，調(diào)溫閥26根據(jù)實際情況自動調(diào)整加熱器21的加熱溫度。
[0059]本實用新型提供的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)在實際當(dāng)中的工作原理為:
[0060]首先，啟動拋光裝置和去離子水供應(yīng)裝置，去離子水30噴灑至拋光平臺11上的拋光墊12表面，由控制單元23反饋拋光信號至測試單元24 ；
[0061]然后，由測試單元24接收控制單元23的反饋信號并輸出去除率數(shù)值信號，若去除率過高，則測試單元24將信號傳遞給反饋傳感器25，進而反饋傳感器25將信號傳遞給調(diào)溫閥26，依靠調(diào)溫閥2將加熱器21的加熱溫度調(diào)低；若去除率過低，則測試單元24將信號傳遞給反饋傳感器25，進而反饋傳感器25將信號傳遞給調(diào)溫閥26，依靠調(diào)溫閥26將加熱器21的溫度調(diào)高，這樣，就可以有效地控制晶片的去除率。
[0062]綜上所述，本實用新型的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過增加一加熱器和一溫控裝置，使晶片在拋光過程中均勻拋光，并且利用溫控裝置可以自動控制晶片的去除率，從而提高晶片的拋光質(zhì)量，更好地滿足拋光要求，增加產(chǎn)率。
[0063]所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0064]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于，所述化學(xué)機械拋光系統(tǒng)至少包括:拋光裝置和去離子水供應(yīng)裝置； 所述拋光裝置至少包括:拋光平臺和覆蓋于拋光平臺上的拋光墊； 所述去離子水供應(yīng)裝置至少包括:去離子水供應(yīng)管道和設(shè)于所述去離子水供應(yīng)管道出口處向所述拋光墊上噴灑去離子水的至少一個噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述去離子水供應(yīng)裝置中還包括一用于加熱去離子水的加熱器，所述加熱器設(shè)于所述去離子水供應(yīng)管道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述去離子水供應(yīng)裝置還包括一溫控裝置，所述溫控裝置至少包括: 反饋拋光信號的控制單元，與所述拋光平臺相連； 輸出去除率數(shù)值信號的測試單元，與所述控制單元相連； 接收所述測試單元去除率數(shù)值信號的反饋傳感器，該反饋傳感器的一端與所述測試單元相連，另一端通過一調(diào)溫閥與所述加熱器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于:在所述噴嘴和加熱器的出水口之間設(shè)有用于監(jiān)測去離子水流量的去離子水流量計。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述拋光裝置中還包括拋光液供應(yīng)裝置，所述拋光液供應(yīng)裝置至少包括:向所述拋光墊提供拋光液的拋光液管道、設(shè)于拋光液管道上的拋光液流量計、固定拋光液管道的拋光液臂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述拋光裝置還包括夾持晶片并將晶片壓于所述拋光墊上的拋光頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述噴嘴數(shù)量為五個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述噴嘴固定于拋光液臂上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有去離子水供應(yīng)裝置的化學(xué)機械拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱器與電源相連，且加熱器具有一廢水排出口。
【文檔編號】B24B37/00GK203418410SQ201320386422
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】唐強, 張溢鋼 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司