抛光液传输设备的制作方法

xiaoxiao2020-06-29  11

专利名称:抛光液传输设备的制作方法
技术领域
本发明涉及化学机械抛光工艺,特别涉及化学机械抛光液的传输设备及传 输方法。
背景技术
化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing ,简称CMP)技术是机械削 磨和化学腐蚀的组合技术,化学机械抛光技术借助超微粒子的研磨作用以及 浆料的化学腐蚀作用在被研磨的介质表面上形成光洁平坦平面,现己成为半 导体加工行业的主导技术。化学机械抛光是集成电路(IC)向微细化、多层化、 薄型化、平坦化工艺发展的产物,也是晶片向200mm、 300mm乃至更大直径 过渡、提高生产效率、降低制造成本及衬底全局化平坦化必备的工艺技术。 举例来说,典型的逻辑器件包括七道内介质层CMP工序,七道金属CMP工序 和一道浅沟槽隔离(STI)CMP工序。因此说,CMP工艺已经成为制备集成电 路的半导体工艺的中枢技术。申请号为200510055834.3的中国专利申请公开了 一种应用于化学机械抛 光机台的抛光液传输设备,包含有传输管道;第一抛光液供应槽,连通至该 传输管道用以注入抛光剂至该传输管道中;第二抛光液供应槽连通至该传输 管道用以注入清洁药剂至该传输管道中;第三抛光液供应槽,连通至该传输 管道用以注入抗蚀剂至该传输管道中;以及第四抛光液供应槽,连通至该传 输管道用以注入氧化剂至该传输管道中。该传输设备能够使得抛光剂、氧化 剂、清洁药剂与抗蚀剂在传输管道中快速混合并直接传输至化学机械抛光机 台。但目前的抛光液传输设备一般都需同时向三台或三台以上的化学机械抛
光机台供应抛光液,而各个化学机械抛光机台之间的位置相隔较远,导致抛 光液从传输管道传输至化学机械抛光机台的距离很长。因此,现有技术的缺点在于化学机械抛光液停留在传输管道中的时间 过长,影响化学机械抛光液的质量,导致化学机械抛光的工艺质量降低。发明内容本发明解决的问题是避免化学机械抛光液在传输管道中停留时间过长。 为解决上述问题,本发明提供了一种抛光液传输设备,包括 抛光液配液装置,连通第一传输管道和第二传输管道,用于配制抛光液通过第一传输管道输出并接收第二传输管道输回的抛光液;循环泵,与第一传输管道和第二传输管道连通,用于将抛光液配液装置中的抛光液通过第一传输管道抽出,再通过第二传输管道传输回抛光液配液装置;第一传输管道,连通抛光液配液装置和循环泵,用于传输循环泵从抛光 液配液装置抽取的抛光液;笫二传输管道,连通循环泵和抛光液配液装置,与抛光液配液装置、第 一传输管道和循环泵构成封闭的循环管路,用于传输循环泵向抛光液配液装 置传输的抛光液;供应盒,外接于第一传输管道或第二传输管道上,紧靠于化学机械抛光 机台,并与化学机械抛光机台连通,用于抽取第一传输管道或第二传输管道 内的抛光液向化学机械抛光机台传输。与现有技术相比,本发明具有以下优点本发明抛光液传输设备通过将 抛光液配液装置、循环泵、第一传输管道和第二传输管道组成循环传输管路, 通过供应盒向化学机械抛光机台供应抛光液,避免了抛光液在传输管道中停 留时间过长,从而提高了化学机械抛光的工艺质量。


图1是本发明抛光液传输设备示意图; 图2是本发明抛光液传输设备的抛光液配液装置图。
具体实施方式
本发明抛光液传输设备通过将抛光液配液装置、循环泵、第一传输管道 和第二传输管道组成循环传输管路,通过供应盒向化学机械抛光机台供应抛光液,避免了抛光液在传输管道中停留时间过长。图1给出本发明抛光液传输设备的实施例,本发明抛光液传输设备包括抛光液配液装置l,连通第一传输管道5和第二传输管道6,用于配制抛 光液通过第一传输管道5输出并接收第二传输管道6输回的抛光液;循环泵2,与第一传输管道5和第二传输管道6连通,用于将抛光液配液 装置1中的抛光液通过第一传输管道5抽出,再通过第二传输管道6传输回 抛光液配液装置1;第一传输管道5,连通抛光液配液装置1和循环泵2,用于传输循环泵2 从抛光液配液装置1抽取的抛光液;第二传输管道6,连通循环泵2和抛光液配液装置1,与抛光液配液装置 1、第一传输管道5和循环泵2构成封闭的循环管路,用于传输循环泵2向抛 光液配液装置1传输的抛光液;供应盒3,外接于第一传输管道5或第二传输管道6上,紧靠于化学机械 抛光机台4,并与化学机械抛光机台4连通,用于抽取第一传输管道5或第二 传输管道6内的抛光液向化学机械抛光机台4传输。所述抛光液配液装置如图2所示,包括抛光泥浆供应装置12,与抛光液预混合装置ll通过传输管道相连,用于 向抛光液预混合装置11提供抛光泥浆;
溶剂供应装置10,与抛光液预混合装置11通过传输管道相连,用于向抛光液预混合装置11中提供稀释剂;抛光液预混合装置11,分别与抛光泥浆供应装置12、溶剂供应装置10 和抛光液混合装置13通过传输管道相连,用于称重规定重量的抛光泥浆和相 应重量比例的稀释剂,并将称重后的抛光泥浆和稀释剂提供给抛光液混合装 置13;抛光液混合装置13,用于接收抛光液预混合装置12提供的抛光泥浆和稀 释剂,并充分搅拌以稀释抛光泥浆得到抛光液;回流泵14,与第三传输管道15、三通阀门18、第四传输管道16及抛光 液混合装置13组成封闭的循环管路,用于抽取抛光液混合装置13提供的抛 光液,并通过第三传输管道15、第四传输管道16输回抛光液混合装置13, 以保证抛光液质量;三通阀门18,分别连通第三传输管道15、第四传输管道16和第五传输 管道17,用于控制循环管路和传输管路的导通或关闭;笫三传输管道15,分别与回流泵14和三通阀门18连通,用于输送回流 泵14输出的抛光液;第四传输管道16,分别与三通阀门18和抛光液混合装置13连通,用于 向抛光液混合装置13输送抛光液;第五传输管道17,分别与三通阀门18和抛光液供料箱19连通,用于向 抛光液供料箱19输送抛光液;抛光液供料箱19,与抛光液混合装置13、第三传输管道15、回流泵14、 三通阀门18及第五传输管道17组成传输管路,用于存储第五传输管道17输 送的抛光液并接收第二传输管道6输回的抛光液;供料泵20,与抛光液供料箱19通过传输管道相连,用于抽取抛光液供料 箱19内存储的抛光液,并输送至第一传输管道5。所述循环管道5为双层密封管道,其中内层为密封塑料软管(未显示), 外层为密封塑料硬管(未显示)。所述供应盒包括用于传输抛光液的传输管道。所述规定重量为50公斤。所述相应重量比例为每10 z〉斤抛光泥浆0.3公斤稀释剂。 所述稀释剂是双氧水。所述三通阀门18仅当抛光液供料箱19内的抛光液不足时,才关闭循环 管路,开启传输管路,使得抛光液混合装置13通过传输管路向抛光液供料箱 19输送抛光液。下面结合图1和图2对应用本发明抛光液传输设备进行抛光液传输的过 程进行详细阐述来说明本发明抛光液传输设备各个部件的功能和作用。当要进行化学机械抛光工艺时,本发明抛光液传输设备的抛光液配液装 置1先进行配制抛光液的操作首先,抛光液预混合装置11从抛光泥浆供应装置12中抽取抛光泥浆, 称重1(V〉斤;接着,抛光液预混合装置11从溶剂供应装置10中抽取双氧水,称重0.3公斤;随后,抛光液预混合装置11继续称重抛光泥浆10公斤及称重双氧水0.3 公斤的步骤,直到抛光泥浆的重量达到50公斤;接下来,抛光液预混合装置11将抛光泥浆和双氧水输送到抛光液混合装 置13中,抛光液混合装置13中将抛光液预混合装置11提供的抛光泥浆和稀 释剂进行搅拌,以稀释抛光泥浆得到抛光液;
然后,三通阀门18开启传输管路,使得回流泵14抽取抛光液混合装置 13内的抛光液,并通过第三管道15和第五管道17向抛光液供料箱19输送抛 光液。当抛光液供料箱19中灌满抛光液时,三通阀门18关闭传输管路,开启 循环管路,回流泵4抽取抛光液混合装置13提供的抛光液,并通过第三传输 管道15、第四传输管道16输回抛光液混合装置13,以保证抛光液质量;而供料泵20则抽取抛光液供料箱19中的抛光液,并输送至第一传输管道5。随后,循环泵2通过第一传输管道5不断抽取抛光液配液装置1输出的 抛光液,并通过第二传输管道6传输回抛光液配液装置1中的抛光液供料箱 19中;当化学机械抛光机台发出需求抛光液的信号后,外接于第二传输管道6 上的供应盒3抽取第二传输管道6中的抛光液传输给化学机械抛光机台4。而 由于供应盒3紧靠在化学机械抛光机台4旁,供应盒3与化学机械抛光机台4 之间的传输管道就很短,减少了抛光液停留在传输管道中的时间,保证了抛 光液的质量。当化学机械抛光工艺持续一段时间后,抛光液供料箱中存储的抛光液会 随之减少,当抛光液供料箱中存储的抛光液不足时,三通阀门18关闭循环管 路,开启传输管路,使得抛光液混合装置13通过传输管路重新向抛光液供料 箱19输送抛光液。本发明抛光液传输设备还可以将供应盒外接于第一传输管道上,当化学 机械抛光机台发出需求抛光液的信号时,供应盒抽取第一传输管道中的抛光 液传输给化学机械抛光机台。而为了同时向多个化学机械抛光机台供应抛光 液,还可以在第一传输管道或第二传输管道上外接多个供应盒,每个供应盒
对应于一 台化学机械抛光机台。综上所述,本发明抛光液传输设备通过将抛光液配液装置、循环泵、第 一传输管道和笫二传输管道组成循环传输管路,让抛光液在循环管道中不断 循环,再通过供应盒向化学机械抛光机台供应抛光液,避免了抛光液在传输 管道中停留时间过长,从而提高了化学机械抛光的工艺质量。
权利要求
1. 一种抛光液传输设备,其特征在于,包括抛光液配液装置,连通第一传输管道和第二传输管道,用于配制抛光液通过第一传输管道输出并接收第二传输管道输回的抛光液;循环泵,与第一传输管道和第二传输管道连通,用于将抛光液配液装置中的抛光液通过第一传输管道抽出,再通过第二传输管道传输回抛光液配液装置;第一传输管道,连通抛光液配液装置和循环泵,用于传输循环泵从抛光液配液装置抽取的抛光液;第二传输管道,连通循环泵和抛光液配液装置,与抛光液配液装置、第一传输管道和循环泵构成封闭的循环管路,用于传输循环泵向抛光液配液装置传输的抛光液;供应盒,外接于第一传输管道或第二传输管道上,紧靠于化学机械抛光机台,并与化学机械抛光机台连通,用于抽取第一传输管道或第二传输管道内的抛光液向化学机械抛光机台传输。
2. 如权利要求1所述的抛光液传输设备,其特征在于,所述抛光液配液装置 包括抛光泥浆供应装置,与抛光液预混合装置通过传输管道相连,用于向抛 光液预混合装置提供抛光泥浆;溶剂供应装置,与抛光液预混合装置通过传输管道相连,用于向抛光液 预混合装置中提供稀释剂;抛光液预混合装置,分别与抛光泥浆供应装置、溶剂供应装置和抛光液 混合装置通过传输管道相连,用于称重规定重量的抛光泥浆和相应重量比例 的稀释剂,并将称重后的抛光泥浆和稀释剂提供给抛光液混合装置;抛光液混合装置,用于接收抛光液预混合装置提供的抛光泥浆和稀释剂,并充分搅拌以稀释抛光泥浆得到抛光液;回流泵,与第三传输管道、三通阀门、第四传输管道及抛光液混合装置 组成封闭的循环管路,用于抽取抛光液混合装置提供的抛光液,并通过第三 传输管道、第四传输管道输回抛光液混合装置,以保证抛光液质量;三通阀门,分别连通第三传输管道、第四传输管道和第五传输管道,用 于控制循环管路和传输管路的导通或关闭;第三传输管道,分别与回流泵和三通阀门连通,用于输送回流泵输出的 抛光液;第四传输管道,分别与三通阀门和抛光液混合装置连通,用于向抛光液 混合装置输送抛光液;第五传输管道,分别与三通阀门和抛光液供料箱连通,用于向抛光液供 料箱输送抛光液;抛光液供料箱,与抛光液混合装置、第三传输管道、回流泵、三通阀门 及第五传输管道组成传输管路,用于存储第五传输管道输送的抛光液并接收 第二传输管道输回的抛光液;供料泵,与抛光液供料箱通过传输管道相连,用于抽取抛光液供料箱内 存储的抛光液,并输送至第一传输管道。
3. 如权利要求1所述的抛光液传输设备,其特征在于,所述循环管道为双层 密封管道,其中内层为密封塑料软管,外层为密封塑料硬管。
4. 如权利要求1所述的抛光液传输设备,其特征在于,所述供应盒包括用于 传输抛光液的传输管道。
5. 如权利要求2所述的抛光液传输设备,其特征在于,所述规定重量为50 公斤。
6. 如权利要求2所述的抛光液传输设备,其特征在于,所述相应重量比例为 每10公斤抛光泥浆0.3公斤稀释剂。
7. 如权利要求2所述的抛光液传输设备,其特征在于,所述稀释剂是双氧水。
8. 如权利要求2所述的抛光液传输设备,其特征在于,所述三通阀门仅当抛 光液供料箱内的抛光液不足时,才关闭循环管路,开启传输管路,使得抛光 液混合装置通过传输管路向抛光液供料箱输送抛光液。
全文摘要
本发明公开了一种抛光液传输设备,包括抛光液配液装置,用于配制抛光液通过第一传输管道输出并接收第二传输管道输回的抛光液;循环泵,用于将抛光液配液装置中的抛光液通过第一传输管道抽出,再通过第二传输管道传输回抛光液配液装置;第一传输管道,用于传输循环泵从抛光液配液装置抽取的抛光液;第二传输管道,用于传输循环泵向抛光液配液装置传输的抛光液;供应盒,用于抽取第一传输管道或第二传输管道内的抛光液向化学机械抛光机台传输。本发明抛光液传输设备能够保证向化学机械抛光机台传输的抛光液的质量,从而提高了化学机械抛光的工艺质量。
文档编号B24B57/02GK101209542SQ20061014881
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年12月28日
发明者陈肖科 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司

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