CN102806526A - 研磨液供应系统 - Google Patents

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许文泉
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Wuxi CSMC Semiconductor Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种研磨液供应系统，包括主管路、安装于主管路上的两个过滤器、若干手动阀和气动阀，所述过滤器包括本体及位于本体内的筒式过滤芯，所述主管路包括接入过滤器的进入段管路及接出过滤器的排出段管路，所述进入段管路上设有一补偿管路，该补偿管路上设有一气动阀，且补偿管路的管径较所述主管路的管径细。相较于现有技术，本发明所述的研磨液供应系统通过补偿管路的设置，使得两个过滤器在切换时不会引起主管路内压力的大幅下降而影响CMP制程。

Description

研磨液供应系统
技术领域
本发明属于集成电路制成领域，涉及一种应用于CMP制程中的研磨液供应系统。
背景技术
半导体随着IC组件逐渐进入小尺寸高聚集化之多层导线后，对平坦化技术的需求显得更加重要，化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing)制程也因此逐渐被广泛使用。化学机械研磨是晶圆表面平坦化的方法之一，又称为化学机械平坦化(ChemicalMechanical Planarization)两者皆简称为CMP制程，是目前集成电路制程中最受瞩目的新技术，利用CMP制程可大大降低晶圆片表面的凹凸、扭曲程度，以达到高精度平坦化的效果。
在CMP制程的设备中，用研磨头吸取晶圆片并将晶圆片压于研磨垫上并带动晶圆片旋转，研磨垫则以与研磨头旋转方向相反的方向进行旋转，在进行研磨时，设备的研磨液供应系统将研磨液注入，研磨液可有效减少研磨头的磨损，也不会对机台设备造成损害。通常来说，研磨液主要是以水溶液为基础的复杂悬浮物(suspensions)，包括硅酸盐(silica)、氧化铝(alumina)、氧化铈(ceria)的研磨粉体(abrasive)，以及化学添加物，在使用时，研磨液在从供应处到达晶圆片时，会经过很多不同的处理步骤，有效的研磨液供应管理对CMP制程极其重要。
现有的研磨液供应系统包括有两组过滤器，在正常运行时，一组过滤器处于在线工作状态，而另一组过滤器则处于离线怠工状态，这主要是由于研磨液系统的过滤器更换频率较高，一用一备的设计可使系统在正常运行中进行切换，但是备用过滤器的本体中在切换前只有一个安装好的筒式过滤芯，其余为一个大气压的空气，但供应系统的主管路中的压力一般为30-45psi，当进行切换时，备用过滤器的进出口阀门将打开以和主管路相通，此时，由于备用过滤器中的压力小于主管路中的压力，由此造成主管路向备用过滤器泄压，使得瞬时主管路压力大幅下降，直至备用过滤器本体内的压力和主管路中的压力达到平衡后，主管路中的压力才会慢慢恢复至切换前的压力，如此，大幅的压力变化将严重影响CMP制程。
鉴于上述问题，有必要提供一种研磨液供应系统来解决上述问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种研磨液供应系统，其可在过滤器切换时有效避免主管路内压力发生大幅变化而影响CMP制程。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种研磨液供应系统，包括主管路、安装于主管路上的两个过滤器、若干手动阀和气动阀，所述过滤器包括本体及位于本体内的筒式过滤芯，所述主管路包括接入过滤器的进入段管路及接出过滤器的排出段管路，所述进入段管路上设有一补偿管路，该补偿管路上设有一气动阀，且补偿管路的管径较所述主管路的管径细。
作为本技术方案的进一步改进，所述进入段管路上设有一相互串联的手动阀和气动阀，该气动阀与所述补偿管路上的气动阀并联设置。
作为本技术方案的进一步改进，所述排出段管路上也设有相互串联的一个气动阀和一个手动阀。
作为本技术方案的进一步改进，所述研磨液供应系统进一步包括位于所述主管路上的蓄压器、供给泵及供给罐。
相较于现有技术，本发明所述的研磨液供应系统通过补偿管路的设置，使得两个过滤器在切换时不会引起主管路内压力的大幅下降而影响CMP制程。
附图说明
图1为本发明所述的研磨液供应系统的架构图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明提供一种研磨液供应系统，其包括阀门箱、过滤器A、过滤器B、蓄压器、供给罐、供给泵、若干手动阀及若干气动阀。所述过滤器A和过滤器B完全相同，其均与主管路10连接，且分别位于两个的支路，以其中一个支路为例，该支路中将两个手动阀A、气动阀A、过滤器A、气动阀B及手动阀B依次串联起来，即所述手动阀A和气动阀A位于过滤器A前端并用于接入过滤器A的进入段管路，所述气动阀B和手动阀B则位于过滤器后端并用于排出过滤器A的排出段管路；所述过滤器A的本体内设有一筒式过滤芯，且该过滤器A还分别与潮湿空气及超纯水阀I、气动排出阀D、气动排出阀K连接，所述潮湿空气和超纯水进入过滤器A本体内后经筒式过滤芯过滤，并最终一部分会通过所述气动排出阀D、K排出。
为了避免在过滤器切换中发生大幅降压的现象，本发明所述的研磨液供应系统在过滤器A、B的前端加装补偿管路11，并在该补偿管路11上加装一气动阀C、G，且气动阀C、G分别与过滤器前端的气动阀A、E并联，这样，在过滤器A和过滤器B切换时，可对备用的过滤器的本体中进行加压，使得过滤器切换时备用过滤器中的压力和主管路10中的压力相差不大，不会引起主管路10中的压力大幅下降。具体操作如下，以过滤器A为在线工作状态，过滤器B为备用，此时，手动阀A、手动阀B、气动阀A、气动阀B、手动阀C、手动阀D开启，而气动阀C、气动排出阀D、气动阀E、气动阀F、气动阀G、气动排出阀H、潮湿空气及超纯水阀I、J、气动排出阀K、L关闭，当由过滤器A切换至过滤器B时，先打开气动阀G、气动排出阀H对过滤器B进行加压，由于补偿管路11的管径尺寸相对于过滤器B所在支路的主管路10管径尺寸更细，所以当打开气动阀G时，主管路10中的压力不会有大幅下降，直至研磨液从过滤器B的排出口处的气动排出阀L流出，此时加压完毕，关闭气动阀G和气动排出阀H，打开气动阀E、F，使得过滤器B处于离线停运状态，观察一段时间过滤器B无漏后，关闭手动阀A、气动阀A、B，使得过滤器A处于离线停运状态，再打开气动阀C、气动排出阀D，潮湿空气及超纯水阀I、气动排出阀K，对过滤器A进行清洗和吹扫，为过滤器A更换上新的筒式过滤芯，完毕后关闭气动排出阀D、潮湿空气及超纯水阀I、气动排出阀K，使得过滤器A处于备用状态。本发明所述的研磨液供应系统不会引起主管路内压力的大幅下降而影响CMP制程，也不会因连续间断控制电磁阀和气动阀而影响电磁阀和气动阀的寿命。
以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (4)

1.一种研磨液供应系统，包括主管路、安装于主管路上的两个过滤器、若干手动阀和气动阀，所述过滤器包括本体及位于本体内的筒式过滤芯，所述主管路包括接入过滤器的进入段管路及接出过滤器的排出段管路，其特征在于：所述进入段管路上设有一补偿管路，该补偿管路上设有一气动阀，且补偿管路的管径较所述主管路的管径细。
2.如权利要求1所述的研磨液供应系统，其特征在于：所述进入段管路上设有一相互串联的手动阀和气动阀，该气动阀与所述补偿管路上的气动阀并联设置。
3.如权利要求2所述的研磨液供应系统，其特征在于：所述排出段管路上也设有相互串联的一个气动阀和一个手动阀。
4.如权利要求3所述的研磨液供应系统，其特征在于：所述研磨液供应系统进一步包括位于所述主管路上的蓄压器、供给泵及供给罐。
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