[发明专利]抛光液加热装置，抛光液温度控制设备和抛光液输送系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种抛光液加热装置，包括该抛光液加热装置的抛光液温度控制设备和抛光液输送系统。

背景技术

随着大规模集成电路布线层数越来越多，为保证下一道工序的有效进行，需要对每一层布线进行平坦化。化学机械抛光(chemical-mechanical polishing，简称CMP)是最好的也是唯一的全局平面化技术。在化学机械抛光时，首先是存在于表面和抛光垫之间的抛光液中的氧化剂、络合剂等与铜进行化学反应，在铜表面产生一层化学反应薄膜，然后由抛光液中的磨粒和由高分子材料制成的抛光垫通过机械作用将这一层化学反应薄膜去除，使新鲜表面重新裸露出来，然后再次进行上述的化学反应。这样在化学作用过程和机械作用过程的交替进行中完成表面抛光。化学机械抛光技术是化学作用和机械作用相结合的组合技术，其过程相当复杂，影响因素很多。CMP工艺参数以不同的方式和程度影响最终的抛光效果。

其中，抛光液的温度对抛光效果有很大的影响，温度过低会导致抛光速率过低，温度过高会增加布线表面的腐蚀。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种抛光液加热装置。

本发明的另一个目的在于提出一种可以精确控制抛光液温度的抛光液温度控制设备。

本发明的再一个目的在于提出一种可以输送所需温度的抛光液的抛光液输送系统。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种抛光液加热装置，所述抛光液加热装置包括：加热容器，所述加热容器内限定有容纳腔，所述容纳腔内盛装有热交换液体；发热元件，所述发热元件设置在所述容纳腔内用于对所述热交换液体加热；和抛光液换热管，所述抛光液换热管具有入口端和出口端，所述抛光液换热管盘绕在所述容纳腔内且所述抛光液换热管的入口端和出口端分别从所述加热容器内伸出。

根据本发明实施例的抛光液加热装置通过利用发热元件来加热热交换液体、热交换液体通过热交换加热抛光液换热管内的抛光液，从而实现了发热元件间接地加热抛光液换热管内的抛光液，有效地避免了因发热元件直接设置在抛光液换热管上来加热抛光液所带来的抛光液换热管破裂、抛光液泄漏等问题，延长了抛光液换热管的使用寿命。此外，由于抛光液换热管盘绕在所述容纳腔内，因此大大增加了抛光液的加热时间，从而获得更好的加热效果。

另外，根据本发明实施例的抛光液加热装置可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述抛光液换热管在所述容纳腔内盘绕成波纹状或涡旋状，从而进一步增加了加热时间、获得更好的加热效果。

根据本发明的一个实施例，所述抛光液换热管在所述容纳腔内盘绕成多层，从而进一步增加了加热时间、获得更好的加热效果。

根据本发明的一个实施例，所述加热容器为封闭加热容器，且所述发热元件设置在容纳腔的底部，从而促进所述热交换液体流动，使所述热交换液体的温度更迅速地达到均一。

根据本发明的一个实施例，所述加热容器为平行六面体形状，其中所述抛光液换热管的入口端和出口端从所述加热容器的相对两侧伸出，且所述抛光液换热管的出口端在上下方向上高于所述抛光液换热管的入口端。

根据本发明的一个实施例，所述热交换液体为去离子水，从而避免在所述抛光液换热管上形成水垢。

根据本发明的一个实施例，所述抛光液换热管为四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物管或者聚四氟乙烯管。

根据本发明第二方面的实施例提出一种抛光液温度控制设备，所述抛光液温度控制设备包括：抛光液加热装置，所述抛光液加热装置可以为根据本发明第一方面所述的抛光液加热装置；温度检测元件，所述温度检测元件设置在所述抛光液换热管路的出口端用于检测所述抛光液换热管内的抛光液的温度；和温度控制器，所述温度控制器与所述温度检测元件和发热元件电连接并根据所述温度检测元件检测的抛光液温度控制所述发热元件以调节所述抛光液的温度。

根据本发明实施例的抛光液温度控制设备的抛光液换热管盘绕在加热容器的容纳腔内，因此大大增加了加热时间，从而可以精确地控制抛光液换热管内的抛光液的温度。

根据本发明第三方面的实施例提出一种抛光液输送系统，所述抛光液输送系统包括：抛光液储存容器；抛光液输送管，所述抛光液输送管的进液端与所述抛光液储存容器相连以将所述抛光液储存容器内的抛光液从所述抛光液输送管的出液端排出；和抛光液温度控制设备，所述抛光液温度控制设备为根据本发明第二方面所述的抛光液温度控制设备，其中所述抛光液加热装置的抛光液换热管连接在所述抛光液输送管中。