[发明专利]化学机械抛光研磨液输送系统及化学机械抛光研磨设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学机械抛光研磨液输送系统，特别涉及一种使用该系统的化学机械抛光研磨设备。

背景技术

化学机械抛光(CMP)技术是目前半导体加工行业中的重点技术，他主要借助机械作用和化学作用相互促进达到全局平坦化的作用。随着晶圆布线层数越来越多，线宽越来越小，化学机械抛光发挥着不可替代的作用，已知的是研磨液的配方和工艺参数对于化学机械抛光的效果有很大的影响。

发明内容

本申请的发明人研究发现，研磨液中磨粒的絮凝、沉淀以及抛光液的流量，压力等都会影响抛光效果。抛光液混合是否均匀，研磨液供应的压力是否稳定等都会对抛光结果产生影响。因此，本申请人的发明人发现，通过避免研磨液中磨料的沉淀，使得研磨液充分混合均匀，有效保证研磨液供应的流量和压力稳定可以提高研磨效果。

为此，本发明的一个目的在于提出一种对输送的研磨液具有流量、压力稳定的化学机械抛光研磨液输送系统。

本发明的另一目的在于提出一种具有上述化学机械抛光研磨液输送系统的化学机械抛光研磨设备。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面提供的化学机械抛光研磨液输送系统及化学机械抛光研磨设备，化学机械抛光研磨液输送系统包括：第一至第五容器、磨粒搅拌装置、混合装置、第一至第四输送泵、流量和压力调节装置、研磨液输送泵和溢流阀；第一至第五容器分别用于提供氧化剂、络合剂、缓蚀剂、磨粒和去离子水；磨粒搅拌装置设在第四容器内用于搅拌第四容器内的磨粒；第一至第五容器分别混合装置相连且彼此并联，混合装置用于将分别从第一至第五容器输送到其内的氧化剂、络合剂、缓蚀剂、磨粒和去离子水混合成研磨液；第一至第四输送泵一一对应地设在第一至第四容器与混合容器之间；流量和压力调节装置与混合装置相连，用于混合装置内的研磨液输送给化学机械磨合台；研磨液输送泵串联在混合装置与流量和压力调节装置之间；溢流阀连接在混合装置与流量和压力调节装置之间且与研磨液输送泵并联。

根据本发明的化学机械抛光研磨液输送系统将研磨液各组份充分均匀混合，向化学机械研磨台供应研磨液。在整个输送过程中，磨粒一直在搅拌过程中，可以有效防止颗粒沉淀、絮凝造成的表面划伤；溢流阀在混合装置与流量和压力调节装置之间，当流量和压力调节装置的管路压力大于设定值时，通过溢流阀将多余研磨液输送回混合装置，有效保证了研磨液供应的流量和压力的稳定，从而提高化学机械抛光的工艺质量。

另外，根据本发明第一方面的化学机械抛光研磨液输送系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述混合装置中设有研磨液搅拌器用于均匀地混合所述研磨液。

根据本发明的一个具体示例，所述磨粒为硅溶胶。

根据本发明的一个实施例，所述第一至第五容器为全氟烷氧基材料。

根据本发明的一些具体示例，所述第五容器与所述混合装置之间设有开关阀。

本发明第二方面提出一种化学机械抛光研磨设备，包括：化学机械抛光研磨台；和化学机械抛光研磨液输送系统，所述化学机械抛光研磨液输送系统为根据本发明第一方面所述的化学机械抛光研磨液输送系统，所述化学机械抛光研磨液输送系统的流量和压力调节装置与所述化学机械抛光研磨台相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例提供的化学机械抛光研磨液输送系统及化学机械抛光研磨设备的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。