CN112355883A - 一种地漏、研磨腔和半导体设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地漏、研磨腔和半导体设备，所述地漏，应用于研磨腔，所述研磨腔上设有排液口，所述地漏用于安装在所述排液口中；所述地漏包括相连通的第一管体与第二管体，所述第一管体的外径大于所述第二管体的外径，所述第一管体的进液口处的外径大于所述排液口的内径，所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，所述第二管体的出液口用于与一排液管相连通。所述研磨腔包括所述地漏，所述半导体设备包括所述研磨腔。本发明通过向上凸出设置的第一管体能够有效阻挡研磨液和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶，进而防止所述结晶将所述研磨腔的排液口堵住，有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种地漏、研磨腔和半导体设备。
背景技术
在半导体集成电路制造过程中，晶片在化学机械研磨机台中经过抛光后，要继续经过一系列的清洗步骤，除去在抛光过程中，晶片表面所残留的研磨液，以及微粒等脏污，用以保证晶片后续加工制造过程中的质量，从而完整的完成了化学业机械研磨的工艺。
化学机械研磨(Chemical mechanical polishing，简称CMP)制程是半导体工艺中的一个步骤，该工艺于90年代前期开始被引入半导体硅晶片工序，从氧化膜等层问绝缘膜开始，推广到聚合硅电极、导通用的钨插塞CW-Plug)、STI C元件分离)。虽然目前有多种平坦化技术，同时很多更为先进的平坦化技术也在研究当中崭露头角，但是CMP己经被证明是目前最佳也是唯一能够实现全局平坦化的技术。
化学机械抛光制程(Chemical Mechanical Polishing-CMP)在使用研磨液(slurry)进行研磨的时候，研磨液(slurry)和研磨的副产物容易形成粘稠状的结晶，所述结晶容易附着在机台内。在研磨的过程中，研磨液的结晶很容易随着排水积聚在研磨腔的排液口附近，如果太多容易把所述排液口堵住，引起研磨腔积液，导致溢出漏液风险。
然而，如图1所示，现有的地漏200安装在研磨腔的排液口401处，所述地漏200为一段外径小于所述排液口401内径的中空管道，所述中空管道的底部设有一过滤件。当所述地漏200安装在所述排液口401内时，所述地漏200的进液口与所述排液口401近似处于同一平面上，因此，所述地漏200很难阻挡所述粘稠状结晶300和固态的研磨副产物，所述粘稠状结晶300或固态的研磨副产物极易附着在所述地漏200内，从而导致所述排液口401发生堵塞，进而导致所述研磨腔积液过多以致于出现漏液的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地漏、研磨腔和半导体设备，以解决现有技术中存在的由于排液口易发生堵塞而造成研磨腔内积液太多以致于出现漏液的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种地漏，应用于研磨腔，所述研磨腔上设有排液口，所述地漏用于安装在所述排液口中；
所述地漏包括相连通的第一管体与第二管体，所述第一管体的外径大于所述第二管体的外径，所述第一管体的进液口处的外径大于所述排液口的内径，所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，所述第二管体的出液口用于与一排液管相连通。
可选的，所述第一管体的内径大于所述第二管体的内径。
可选的，所述第一管体的进液口内设有第一过滤件。
可选的，所述第二管体的出液口内设有第二过滤件。
可选的，所述第一管体的出液口位于所述排液口的上方。
可选的，所述第一管体的进液口与所述排液口之间的距离为3-5cm。
可选的，所述第二管体与所述排液口之间的连接处设有密封圈。
可选的，所述第一管体和所述第二管体的材质均为不锈钢。
本发明还提供一种研磨腔，应用于半导体设备，所述研磨腔的排液口内设有如上所述的地漏。
本发明还提供一种半导体设备，包括如上所述的研磨腔。
与现有技术相比，本发明提供的地漏、研磨腔和半导体设备具有以下优点：
(1)本发明提供的地漏包括相连通的第一管体与第二管体，所述第一管体的外径大于所述第二管体的外径，所述第一管体的进液口处的外径大于所述排液口的内径，所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，所述第二管体的出液口用于与一排液管相连通。由此，当将所述地漏安装于研磨腔的排液口内时，所述第一管体的进液口能够位于所述研磨腔的排液口的上方，即所述地漏的进液口相对于所述排液口向上凸出设置，从而通过向上凸出设置的第一管体能够有效地防止研磨液(slurry)和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶或固态的研磨副产物进入所述地漏的进液口中，进而防止所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况。此外，由于所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，由此，此种设置可以便于将所述第二管体嵌入式安装在所述排液口内，同时使得所述地漏能够稳固地安装于所述排液口上，避免了所述地漏滑入至与所述排液口相连通的排液管内。
(2)由于所述第一管体的内径大于所述第二管体的内径，由此，更有利于所述研磨腔内的液体通过所述地漏流入所述排液管中。
(3)本发明通过在所述第一管体的进液口内设有第一过滤件，由此，所述第一过滤件可以有效地防止研磨液的结晶和研磨的固态副产物通过所述地漏沿所述排液口进入所述排液管内而造成排液管堵塞。此外，由于所述第二管体的出液口内设有第二过滤件，由此，通过所述第二过滤件能够进一步起到拦截结晶和固态副产物的目的。
(4)由于所述第一管体的进液口与所述排液口之间的距离为3-5cm，由此，此种设置，既能够有效地防止研磨液的结晶堵塞排液口，又能够使得研磨腔内的积液保持在较低的水平，便于清理。
(5)由于所述第二管体与所述排液口之间的连接处设有密封圈，由此，通过所述密封圈能够使得所述第二管体与所述排液口之间的连接更为牢固紧密，从而避免在所述第二管体与所述排液口之间的连接处发生漏液。
(6)由于所述第一管体和所述第二管体的材质均为不锈钢，由此，通过采用不锈钢制作所述第一管体和所述第二管体，可以有效地避免所述地漏发生锈蚀，进而延长所述地漏的使用寿命。
(7)本发明还提供一种研磨腔，应用于半导体设备，所述研磨腔的排液口内设有如上所述的地漏。由此，通过所述地漏能够有效地阻挡研磨液和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶和固态的研磨副产物，避免所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况。
(8)本发明还提供一种半导体设备，包括如上所述的研磨腔。由此，通过所述地漏能够有效地阻挡研磨液和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶和固态的研磨副产物，避免所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况，提高所述半导体设备在使用过程中的安全性能。
附图说明
图1为现有技术中地漏与排液口的连接关系示意图；
图2为本发明一实施例提供的地漏的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的地漏的剖面结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的地漏与排液口的连接关系示意图。
其中，附图标记如下：
200-地漏，210-第一管体，220-第二管体，230-圆弧管段，240-第一过滤件，241-第一滤孔，250-第二过滤件，251-第二滤孔，300-结晶，400-排液管，401-排液口。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合图2至图4对本发明提出的地漏、研磨腔和半导体设备作进一步详细说明。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的核心思想在于提供一种地漏、研磨腔和半导体设备，能够有效地阻挡研磨液(slurry)和研磨的副产物形成的粘稠状结晶，避免所述结晶和固态的研磨副产物堵塞排液口，从而避免因研磨腔积液过多而发生漏液的情况。
为实现上述思想，本发明提供了一种地漏，应用于研磨腔，所述研磨腔上设有排液口，所述地漏用于安装在所述排液口中；所述地漏包括相连通的第一管体与第二管体，所述第一管体的外径大于所述第二管体的外径，所述第一管体的进液口处的外径大于所述排液口的内径，所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，所述第二管体的出液口用于与一排液管相连通。由此，当将所述地漏安装于研磨腔的排液口内时，所述第一管体的进液口能够位于所述研磨腔的排液口的上方，即所述地漏的进液口相对于所述排液口向上凸出设置，从而通过向上凸出设置的第一管体能够有效地防止研磨液(slurry)和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶和固态的研磨副产物进入所述地漏的进液口中，进而防止所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况。此外，由于所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，由此，此种设置可以便于将所述第二管体嵌入式安装在所述排液口内，同时使得所述地漏能够稳固地安装于所述排液口上，避免了所述地漏滑入至与所述排液口相连通的排液管内。
请参考图2至图4，其中图2示意性地给出了本发明提供的地漏的结构示意图；图3示意性地给出了本发明提供的地漏的剖面结构示意图；图4示意性地给出了本发明提供的地漏与排液口的连接关系示意图。
如图2至图4所示，所述地漏200用于安装在排液口401中；所述地漏200包括相连通的第一管体210与第二管体220，所述第一管体210的外径大于所述第二管体220的外径，所述第一管体210的进液口处的外径大于所述排液口401的内径，所述第二管体220的进液口处的外径小于所述排液口401的内径，所述第二管体220的出液口用于与一排液管400相连通。由此，当将所述地漏200安装于研磨腔的排液口401内时，所述第一管体210的进液口能够位于所述研磨腔的排液口401的上方，即所述地漏200的进液口相对于所述排液口401向上凸出设置，从而通过向上凸出设置的第一管体210能够有效地防止研磨液(slurry)和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶300和固态的研磨副产物进入所述地漏200的进液口中，进而防止所述结晶300和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口401堵住，从而可以有效地避免因所述排液口401堵塞而导致所述研磨腔内积液过多而出现漏液的情况。此外，由于所述第二管体220的进液口处的外径小于所述排液口的内径，由此，此种设置可以便于将所述第二管体220嵌入式安装在所述排液口401内，同时使得所述地漏200能够稳固地安装于所述排液口401上，避免了所述地漏200滑入至与所述排液口401相连通的排液管400内。
优选的，所述第一管体210与所述第二管体220之间的连接为光滑的边缘连接；所述第一管体210与所述第二管体220为圆柱中空管道，所述地漏200可拆卸式安装在所述排液口401内。
优选的，所述第一管体210的内径大于所述第二管体220的内径。由此，此种设置，更有利于所述研磨腔内的液体通过所述地漏200流入所述排液管400中。
更优的，所述第一管体210与所述第二管体220的厚度一致。由此，更有利于所述地漏200的制作，减轻制作工艺和成本。需要说明的是，所述第一管体210与所述第二管体220之间的连接方式可以是焊接、特定连接或者一体成型等。
优选的，所述第一管体210的进液口内设有第一过滤件240，所述第一过滤件240上设有多个第一滤孔241。由此，通过所述第一过滤件240可以有效地防止研磨液的结晶300通过所述地漏200沿所述排液口401进入所述排液管400内，而造成所述排液管400堵塞。
更进一步的，所述第一过滤件240与所述第一管体210的进液口之间的连接为一体成型。由于所述第一过滤件240上设置了多个第一滤孔241，所述第一过滤件241的结构较为脆弱且所述第一过滤件241上需要承载被过滤的结晶300，因此一体成型的连接方式能够保证所述第一过滤件240的可靠性。
优选的，所述第二管体220的出液口内设有第二过滤件250，所述第二过滤件上设有多个第二滤孔251。由此，所述第二过滤件250能够进一步起到过滤结晶300和固态副产物的目的。
更优的，所述第二过滤件250与所述第二管体220的出液口之间的连接为一体成型。由于所述第二过滤件250上设置了多个第二滤孔251，所述第二过滤件250的结构较为脆弱且所述第二过滤件250上需要承载被过滤的结晶300，因此，一体成型的连接方式更能够保证所述第二过滤件250的可靠性。
需要说明的是，在其他实施例中，所述地漏200仅设置所述第一过滤件240或仅设置所述第二过滤件250或同时设置所述第一过滤件240和所述第二过滤件250的情况，均在本发明的保护范围之内；优选所述第二滤孔251的内径小于所述第一滤孔241的内径，由此，通过所述第一滤孔241既能够有效地阻挡研磨液(slurry)和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶300和固态的研磨副产物，又能够保证液体通过所述地漏200流入所述排液管400内，同时通过所述第二滤孔251能够更充分地拦截所述粘稠状结晶300和固态的研磨副产物。
优选的，所述第一滤孔241均匀对称分布在所述第一过滤件240上，所述第二滤孔251均匀对称分布在所述第二过滤件250上；所述第一过滤件240与所述第二过滤件250可以是过滤网或过滤板等结构。
优选的，所述第一管体210与所述第二管体220之间通过光滑的圆弧管段230连接，由此，所述圆弧管段230的边缘能够与所述排液口401相吻合并抵接在所述排液口401上方，更有利于防止所述结晶300和固态副产物通过所述地漏200与所述排液口401的安装边缘进入排液管400内。
优选的，所述第一管体210的长度大于所述第二管体220的长度。由此，较高的所述第一管体210能够有效的阻挡研磨液的结晶300，较低的所述第二管体220方便所述地漏200安装和拆卸。
优选的，所述第一管体210的进液口与所述排液口401之间的距离为3-5cm。由此，此种设置，既能够有效地防止研磨液的结晶300堵塞排液口401，又能够使得研磨腔内的积液保持在较低的水平，便于清理。
优选的，所述第二管体220与所述排液口401之间的连接处设有密封圈。由此，通过所述密封圈能够使得所述第二管体220与所述排液口401之间的连接更为牢固紧密，从而避免在所述第二管体220与所述排液口401之间的连接处发生漏液。
优选的，所述第一管体210和所述第二管体220的材质均为不锈钢。由此，通过采用不锈钢制作所述第一管体210和所述第二管体220，可以有效地避免所述地漏200发生锈蚀，进而延长所述地漏200的使用寿命。
为实现上述思想，本发明还提供了一种研磨腔，应用于半导体设备，所述研磨腔的排液口内设有如上所述的地漏。由此，通过所述地漏能够有效地阻挡研磨液和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶和固态的研磨副产物，避免所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况。
为实现上述思想，本发明还提供了一种半导体设备，包括如上所述的研磨腔。由此，通过所述地漏能够有效地阻挡研磨液和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶和固态的研磨副产物，避免所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况，提高所述半导体设备在使用过程中的安全性能。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的地漏、研磨腔和半导体设备具有以下优点：
(1)本发明提供的地漏包括相连通的第一管体与第二管体，所述第一管体的外径大于所述第二管体的外径，所述第一管体的进液口处的外径大于所述排液口的内径，所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，所述第二管体的出液口用于与一排液管相连通。由此，当将所述地漏安装于研磨腔的排液口内时，所述第一管体的进液口能够位于所述研磨腔的排液口的上方，即所述地漏的进液口相对于所述排液口向上凸出设置，从而通过向上凸出设置的第一管体能够有效地防止研磨液(slurry)和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶或固态的研磨副产物进入所述地漏的进液口中，进而防止所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况。此外，由于所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，由此，此种设置可以便于将所述第二管体嵌入式安装在所述排液口内，同时使得所述地漏能够稳固地安装于所述排液口上，避免了所述地漏滑入至与所述排液口相连通的排液管内。
(2)由于所述第一管体的内径大于所述第二管体的内径，由此，更有利于所述研磨腔内的液体通过所述地漏流入所述排液管中。
(3)本发明通过在所述第一管体的进液口内设有第一过滤件，由此，所述第一过滤件可以有效地防止研磨液的结晶和研磨的固态副产物通过所述地漏沿所述排液口进入所述排液管内而造成排液管堵塞。此外，由于所述第二管体的出液口内设有第二过滤件，由此，通过所述第二过滤件能够进一步起到拦截结晶和固态副产物的目的。
(4)由于所述第一管体的进液口与所述排液口之间的距离为3-5cm，由此，此种设置，既能够有效地防止研磨液的结晶堵塞排液口，又能够使得研磨腔内的积液保持在较低的水平，便于清理。
(5)由于所述第二管体与所述排液口之间的连接处设有密封圈，由此，通过所述密封圈能够使得所述第二管体与所述排液口之间的连接更为牢固紧密，从而避免在所述第二管体与所述排液口之间的连接处发生漏液。
(6)由于所述第一管体和所述第二管体的材质均为不锈钢，由此，通过采用不锈钢制作所述第一管体和所述第二管体，可以有效地避免所述地漏发生锈蚀，进而延长所述地漏的使用寿命。
(7)本发明还提供一种研磨腔，应用于半导体设备，所述研磨腔的排液口内设有如上所述的地漏。由此，通过所述地漏能够有效地阻挡研磨液和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶和固态的研磨副产物，避免所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况。
(8)本发明还提供一种半导体设备，包括如上所述的研磨腔。由此，通过所述地漏能够有效地阻挡研磨液和研磨的副产物所形成的粘稠状结晶和固态的研磨副产物，避免所述结晶和固态的研磨副产物将所述研磨腔的排液口堵住，从而可以有效地避免因所述排液口堵塞而导致所述研磨腔积液过多而出现漏液的情况，提高所述半导体设备在使用过程中的安全性能。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种地漏，应用于研磨腔，其特征在于，所述研磨腔上设有排液口，所述地漏用于安装在所述排液口中；
所述地漏包括相连通的第一管体与第二管体，所述第一管体的外径大于所述第二管体的外径，所述第一管体的进液口处的外径大于所述排液口的内径，所述第二管体的进液口处的外径小于所述排液口的内径，所述第二管体的出液口用于与一排液管相连通。
2.根据权利要求1所述的地漏，其特征在于，所述第一管体的内径大于所述第二管体的内径。
3.根据权利要求1所述的地漏，其特征在于，所述第一管体的进液口内设有第一过滤件。
4.根据权利要求3所述的地漏，其特征在于，所述第二管体的出液口内设有第二过滤件。
5.根据权利要求1所述的地漏，其特征在于，所述第一管体的出液口位于所述排液口的上方。
6.根据权利要求1所述的地漏，其特征在于，所述第一管体的进液口与所述排液口之间的距离为3-5cm。
7.根据权利要求5所述的地漏，其特征在于，所述第二管体与所述排液口之间的连接处设有密封圈。
8.根据权利要求1所述的地漏，其特征在于，所述第一管体和所述第二管体的材质均为不锈钢。
9.一种研磨腔，应用于半导体设备，其特征在于，所述研磨腔的排液口内设有如权利要求1至8中任一项所述的地漏。
10.一种半导体设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的研磨腔。
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