CN116572157A - 一种抛光液供应系统的使用方法 - Google Patents
一种抛光液供应系统的使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116572157A CN116572157A CN202310754694.7A CN202310754694A CN116572157A CN 116572157 A CN116572157 A CN 116572157A CN 202310754694 A CN202310754694 A CN 202310754694A CN 116572157 A CN116572157 A CN 116572157A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- polishing
- stirring
- feeder
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 title description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 355
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 240
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 89
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
- B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/81—Combinations of similar mixers, e.g. with rotary stirring devices in two or more receptacles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/27—Mixing ingredients for grinding, polishing or lapping materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种抛光液供应系统的使用方法,其包括:按照质量配比或体积配比,向混液器通入抛光原液、化学液和超纯水,以形成预制抛光液;将混液器中的预制抛光液输送至供液器,在预制抛光液通入供液器之前开启加湿器,以对供液器内部进行保湿;通过循环装置和搅拌装置搅拌供液器中的预制抛光液,以通过供液管路为CMP系统提供至少一种抛光液。
Description
技术领域
本发明属于化学机械抛光技术领域,具体而言,涉及一种抛光液供应系统的使用方法。
背景技术
集成电路产业是信息技术产业的核心,在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体,芯片制造涉及集成电路设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。其中,化学机械抛光(ChemicalMechanical Polishing,CMP)属于晶圆制造工序中的五大核心制程之一。
化学机械抛光是一种全局平坦化的超精密表面加工技术。化学机械抛光通常将晶圆吸合于承载头的底面,晶圆具有沉积层的一面抵接抛光垫上表面,承载头在驱动组件的致动下与抛光垫同向旋转并给予晶圆向下的载荷;抛光液供给于抛光垫的上表面并分布在晶圆与抛光垫之间,使得晶圆在化学和机械的共同作用下完成晶圆的化学机械抛光。
抛光液供应系统是CMP系统的重要组成部分,其与Fab的厂务连接,以朝向抛光垫供给符合工艺要求的抛光液。现有的抛光液供应系统仅能够提供单一种类的抛光液,无法同时供应多种抛光液。若需要同时使用多种抛光液,则需要配置多套抛光液供应系统,这会增加CMP系统运行所需的空间,增加晶圆的制造成本。
此外,现有的抛光液供应系统包括搅拌结构,所述搅拌结构通常为旋转的搅拌桨,其采用机械方式搅拌抛光液;但在抛光液配置过程中,若抛光液的液面较低,则现有的搅拌桨无法触及抛光液面,无法搅拌少量抛光液。即现有的搅拌结构不是全周期搅拌抛光液,这会影响抛光液的配置质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种抛光液供应系统的使用方法,旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本发明实施例的第一方面提供了一种抛光液供应系统的使用方法,其包括:
S1,按照质量配比或体积配比,向混液器通入抛光原液、化学液和超纯水,以形成预制抛光液;
S2,将混液器中的预制抛光液输送至供液器,在预制抛光液通入供液器之前开启加湿器,以对供液器内部进行保湿;
S3,通过循环装置和搅拌装置搅拌供液器中的预制抛光液,以通过供液管路为CMP系统提供至少一种抛光液。
在一些实施例中,步骤S3中,预制抛光液的搅拌作业包括:
S31,使用循环装置搅拌供液器中的预制抛光液;
S32,当供液器中预制抛光液的液位处于搅拌装置的搅拌桨之上,开启搅拌装置,使用循环装置和搅拌装置同时搅拌预制抛光液;
S33,当供液器中预制抛光液的液位处于搅拌装置的搅拌桨之下,停止搅拌装置,仅使用循环装置搅拌预制抛光液。
在一些实施例中,所述加湿器自所述供液器的顶部通入气液二流体,气液二流体在供液器的内部弥散。
在一些实施例中,所述气液二流体包括超纯水和气体,所述气体为氮气和/或惰性气体。
在一些实施例中,所述抛光液供应系统包括混液器和供液器,所述混液器的数量至少两个,所述供液器的数量大于或等于混液器的数量。
在一些实施例中,所述循环装置设置于所述供液器的外侧,以促进预制抛光液在供液器的内部循环。
在一些实施例中,所述循环装置包括循环泵和循环管路,所述循环泵设置于循环管路,所述循环管路的数量为多个,其中,至少一个循环管路与所述供液器的底部连接。
在一些实施例中,所述循环管路的端部连接于供液器竖向和/或周向的不同位置,使得预制抛光液能够在循环管路及供液器的内部的流通。
在一些实施例中,抛光液供应系统还包括鼓泡装置,其设置于所述供液器的内部,以通过鼓泡的方式搅拌供液器中的预制抛光液。
本发明实施例的第二方面提供了一种控制设备,其包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上面所述抛光液供应系统的使用方法的步骤。
本发明的有益效果包括:
a.提供的抛光液供应系统的使用方法,在供液器中存在预制抛光液时,持续将加湿器产生的气液二流体通入供液器的内部,以保证预制抛光液所处环境的湿润性,防止抛光液发生结晶;
b.将循环装置与搅拌装置组合,在抛光液配置过程中保持搅拌作业,以有效防止抛光液发生结晶;
c.抛光液供应系统配置至少两个混液器,其能够同时供应两种及以上的抛光液,满足不同抛光制程的需求;供液器的数量等于或大于混液器的数量,以预留备用数量,防止故障停机,保证抛光液的正常供应。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述,本发明的优点将变得更清楚和更容易理解,这些附图只是示意性的,并不限制本发明的保护范围,其中:
图1是本发明一实施例提供的一种抛光液供应系统的使用方法的流程图;
图2是本发明一实施例提供的抛光液供应系统的示意图;
图3是本发明一实施例提供的供液器的示意图;
图4是本发明所述预制抛光液搅拌作业的流程图;
图5是本发明一实施例提供的主循环管路与供液器底部连接的示意图;
图6是本发明另一实施例提供的供液器的示意图;
图7是本发明再一实施例提供的供液器的示意图;
图8是本发明所述抛光液供应系统的外形图;
图9是本发明一实施例提供的化学机械抛光系统的示意图;
图10是本发明所述抛光液供应系统为不同抛光系统供液的示意图;
图11是本发明一实施例提供的控制设备的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图,对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思;这些说明均是解释性和示例性的,不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是,为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构,各附图之间并未按照相同的比例绘制,相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。
在本发明中,“化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)”也称为“化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization,CMP)”,晶圆(Wafer,W)也称基板(Substrate),抛光液也称研磨液,其含义和实际作用等同。
本发明公开的实施例,总体上涉及在半导体器件制造工业中使用的抛光液供应系统,抛光液供应系统为CMP系统的运行提供抛光液。
下面简述CMP系统中抛光单元的大致工作原理:化学机械抛光时,由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在晶圆与抛光垫之间流动,抛光液在抛光垫的传输和旋转离心力的作用下均匀分布,以在晶圆和抛光垫之间形成一层液体薄膜,液体中的化学成分与晶圆产生化学反应,将不溶物质转化为易溶物质,然后通过磨粒的微机械摩擦将这些化学反应物从晶圆表面去除,溶入流动的液体中带走,即在化学成膜和机械去膜的交替过程中去除表面材料实现表面平坦化处理,从而达到全局平坦化的目的。
本发明一实施例提供了一种抛光液供应系统的使用方法,图1是该使用方法对应的流程图。下面结合图2示出的抛光液供应系统100,简要说明抛光液供应系统100具体使用方法,其包括:
S1,按照质量配比或体积配比,向混液器10(图2示出)通入抛光原液、化学液和超纯水,以形成预制抛光液;
S2,将混液器10中的预制抛光液输送至供液器20,在预制抛光液通入供液器20之前开启加湿器30,以对供液器20内部进行保湿;
S3,通过循环装置40和搅拌装置21搅拌供液器20中的预制抛光液,以通过供液管路20a(图2示出)为CMP系统提供至少一种抛光液。
图2所示的实施例中,一种抛光液供应系统100包括:
混液器10,其通过管路与抛光原液、化学液和超纯水连接;
供液器20,其通过管路与混液器10连接,供液器20还配置有供液管路20a,以为CMP系统提供抛光液;
加湿器30,其通过管路与氮气及超纯水连接,以将加湿的氮气通入供液器20。
进一步地,Fab厂提供抛光原液、化学液和超纯水的对应连接口,将管路连接在对应连接口与混液器10之间,以将相应液体输送至混液器10中。
具体地,抛光原液通过原液管路11输送至混液器10,化学液通过化学液管路12供给至混液器10,超纯水通过超纯水管路13输送至混液器10。
混液器10是抛光液供应系统100的重要部件,在一个实施例中,混液器10通过重量传感器称重配比,以按照工艺要求配置抛光液。在一些实施例中,混液器10也可以通过液位传感器体积配比,使得配置的抛光液符合工艺要求;或者,通过流量计或定容器,进行体积配比,调节各种组分的占比,以配置满足要求的抛光液。
本发明中,混液器10、供液器20和加湿器30通常为封闭的槽状或罐状的容器,以保证容器能够承受一定的压力,满足抛光液的配置要求。
图3是本发明一实施例提供的供液器20的示意图,抛光原液、化学液和超纯水按照工艺配比后输送至供液器20。供液器20通常配置有搅拌装置21,搅拌装置21以机械的方式对供液器20中的液体进行搅拌,使得抛光原液、化学液和超纯水充分混合均匀,同时,搅拌装置21的设置还能够防止抛光液结晶。
具体的,搅拌装置21包括搅拌桨和驱动电机,搅拌桨的外周侧配置有多个叶片,以保证抛光液搅拌的均匀性。
进一步地,供液器20还配置循环装置40,如图3所示。循环装置40设置于供液器20的外侧,以促进抛光液在供液器20的内部循环,实现非机械式搅拌。
进一步地,循环装置40包括循环泵41和循环管路42,其中,循环泵41设置于循环管路42上,以为循环管路42中液体的流通提供动力。
本发明一实施例提供的预制抛光液搅拌作业的流程图,如图4所示,预制抛光液的搅拌作业的步骤包括:
S31,使用循环装置40搅拌供液器20中的预制抛光液;
S32,当供液器20中预制抛光液的液位处于搅拌装置21的搅拌桨之上,开启搅拌装置21,使用循环装置40和搅拌装置21同时搅拌预制抛光液;
S33,当供液器20中预制抛光液的液位处于搅拌装置21的搅拌桨之下,停止搅拌装21置,仅使用循环装置40搅拌预制抛光液。
上述方法步骤,主要是针对供液器20中预制抛光液的液位变化进行的设定。
具体地,在抛光液配置过程中,供液器20内部预制抛光液的液面会由低到高逐渐升高。而图3示出的搅拌装置21的方案中,保证搅拌作业的安全性,搅拌桨底部通常与供液器20的底面存在一定间距。这就使得预制抛光液的液位处于搅拌桨的下方时,搅拌装置21无法对供液器20中的抛光液进行搅拌。在该工况下,使用图3示出的位于供液器20外侧的循环装置40对预制抛光液进行搅拌,即采用循环方式搅拌抛光液,以避免抛光液发生结晶而影响抛光液的正常供给。
当供液器20内部的预制抛光液高于搅拌桨的底部时,则可以启动搅拌装置21,使用机械方式对预制抛光液进行搅拌。为了增强抛光液搅拌的效果,将循环装置40和搅拌装置21组合使用,以保证搅拌作业的充分性。
作为本实施例的一个方面,同时开启搅拌装置21和循环装置40,以机械方式和循环方式对预制抛光液进行搅拌。
作为本实施例的另一个方面,始终开启循环装置40、间歇式开启搅拌装置21,以组合两种方式对预制抛光液进行搅拌。在一些实施例中,搅拌装置21的间歇周期T为5-120S;优选地,搅拌装置21的间歇周期T为60-90S。
需要说明的是,本发明中,预制抛光液是指抛光液的未完成形态。即抛光液在配置过程中的状态,如在按照质量或体积配比混合于混液器的状态、在供液器中循环搅拌的状态等。
本发明中,混液器10的数量至少两个。即一个抛光液供应系统100能够至少配置两种抛光液,以减少设备空间占用,降低设备投入成本,提升抛光液供应系统的使用性能。
图2所示的实施例中,抛光液供应系统100配置两个混液器10,即第一混液器10A和第二混液器10B。即抛光液供应系统100可以按照抛光工艺配置两种抛光液,以满足两套CMP系统的抛光需求。即一套抛光液供应系统100能够满足两套CMP系统的抛光液供应,这有利于减少Fab厂的空间占用,控制晶圆制造的设备投入成本。
相应地,供液器20的数量至少等于混液器10的数量。在一些实施例中,一个混液器10对应一个供液器20,以保证抛光液不会共用供液器20而致使不同种类的抛光液相互混合。
在一些实施例中,供液器20的数量可以大于混液器10的数量。如此设置,主要是考虑预留备用的供液器20,防止供液器20出现故障而无法正常供给抛光液。或者,出于备用检修考虑,预留一个及以上的供液器20作为备用。通常情况下,在内部空间占用允许的条件下,供液器20和混液器10可分别预留一套作为备用。
图2所示的实施例中,供液器20包括第一供液器20A和第二供液器20B,其中,第一供液器20A与第一混液器10A连通,第二供液器20B与第二混液器10B连通,以为化学机械抛光供给不同种类的抛光液,同时满足两种抛光制程。图2中,氮气通过氮气管路14输送至加湿器30中,同时,超纯水管路13设置一支管路,以将超纯水输送至加湿器30。加湿器30的主要作用是形成气液二流体,并通过管路将气液二流体输送至供液器20中,气液二流体能够在供液器20中充分弥散,实现供液器20中抛光液的保湿,防止抛光液发生结晶。
在一个实施例中,加湿器30通过管路连接于供液器20的顶部,以将加湿的氮气通入供液器20。
具体地,供液器20的顶部配置有进气孔,加湿器30通过管路连接于供液器20的进气孔,将加湿的氮气自供液器20的顶部通入,以对供液器20中的抛光液进行保湿,防止抛光液发生结晶而影响抛光液的正常供应。
可以理解的是,加湿器30也可以通过管路将加湿的氮气自供液器20的外侧壁通入,只要通入加湿氮气的位置高于抛光液的液面即可。
需要说明的是,图2中的加湿器30仅是示意性体现大致的技术方案,通常情况下,加湿器30的顶部配置三通阀,氮气和超纯水经由三通阀进入加湿器30的内部,再通过设置于加湿器30顶部的出气孔朝向供液器20输送气液二流体。
在一些实施例中,加湿器30的内部也可以通入其他气体,如惰性气体等,只要通入的气体不与抛光液发生反应,符合环保要求即可。
图2中,供液管路20a配置有供液泵20b,以将供液器20内部的抛光液供给至CMP系统的抛光单元。在一些实施例中,供液泵20b可以为风囊泵,其采用压缩空气作为动力,内部囊体往复运动,以实现抛光液的输送。在一些实施例中,供液泵20b也可以为磁悬浮泵,以为抛光液的输送提供动力。
本发明中,供液器20还配置有排液管路20c,如图2所示,以将供液器20中剩余的抛光液排出。具体地,排液管路20c连接于供液器20的底部,以便利用抛光液的自身重力排出。可以理解的是,也可以在排液管路20c上配置输送液体的泵体,以高效泵送供液器20中剩余的抛光液。
进一步地,相邻供液器20的排液管路20c至少部分共用,以减少空间占用,同时也有利于控制抛光液供应系统100的制造成本。图2中,管路的共用不限于排液管路20c,连通两套混液器10和供液器20之间的管路也可以部分共用,以精简结构,降低系统复杂度,控制装备制造成本。
图3所示的实施例中,循环管路42的端部连接于供液器20竖向和/或周向的不同位置,使得供液器20中的抛光液能够在循环管路42和供液器20的内部流通,以通过抛光液的流通实施搅拌作业,保证抛光液的配置质量,防止抛光液静止而发生结晶。
抛光液内部循环流通过程中,可以适当形成流动的高度差,以改变抛光液的流速,实现良好的搅拌效果。
图3中,循环管路42包括主循环管路42a,其一端连接于供液器20的底部,其另一端连接于循环泵41的入液口;循环泵41的出液口连接有回液支路42b。
其中,回液支路42b的数量至少一个,回液支路42b与供液器20的内腔相连通,以将供液器20和循环管路42形成闭环的回路。
进一步地,供液器20配置多层回液支路42b,多层回液支路42b沿竖直方向间隔设置,以增加抛光液在管路及供液器20内部的循环,提升抛光液的搅拌效果。
具体地,回液支路42b包括底层回液支路、中层回液支路和顶层回液支路三层;其中,底层回液支路和中层回液支路对应一对供液器入液口,所述顶层回液支路对应一个供液器入液口。可以理解的是,回液支路42b也可以设置4层、5层,同时,每层回液支路中可以配置多个,以与供液器入液口连通,增强抛光液的内部循环。
本发明中,主循环管路42a连接于供液器20的底部,为保证供液器20中存在少量抛光液的情况下也能够实现循环搅拌,供液器20底部的连接口处于低位,主循环管路42a连接于处于低位的连接口。
图3所示的实施例中,供液器20底部的连接口处于中间位置,相应地,供液器20内侧底面由外向内倾斜设置,使得抛光液能够经由连接口进入主循环管路42a的内部。
作为本实施例的一个变体,供液器20内侧底面为倾斜面,如图5所示,所述连接口位于倾斜面的低位,主循环管路42a与所述连接口固定连接,使得供液器20中的抛光液能够顺畅进入主循环管路42a的内部,实现良好的循环搅拌,以获取符合工艺要求的抛光液。
本发明中,也可以在供液器20的外侧仅配置循环装置40,如图6所示,为循环装置40配置多套循环管路42,也能够达到良好的搅拌效果。这样,本发明提供的抛光液供应系统的使用方法的步骤调整如下:
S1’,按照质量配比或体积配比,向混液器10通入抛光原液、化学液和超纯水,以形成预制抛光液;
S2’,将混液器10中的预制抛光液输送至供液器20,在预制抛光液通入供液器20之前开启加湿器30,以对供液器20内部进行保湿;
S3’,通过循环装置40搅拌供液器20中的预制抛光液,以通过供液管路20a为CMP系统提供至少一种抛光液。
即在该情况下,抛光液供应系统中的供液器20仅配置循环装置40,供液器20始终使用循环方式实现预制抛光液的搅拌作业。
图7是本发明另一实施例提供的供液器20的示意图,供液器20配置有图3示出的搅拌装置21;并且,供液器20的内部还配置有鼓泡装置50,以通过鼓泡的方式对供液器20内部的预制抛光液进行搅拌。
进一步地,鼓泡装置50包括鼓泡管路51,鼓泡管路51盘绕设置在供液器20的底部。供液器20的底部配置有进气管路52,以通入氮气或惰性气体,鼓泡管路51上配置有多个出气孔(未示出),以在预制抛光液的内部形成鼓泡,实现自下而上的搅拌。
进一步地,为了保证供液器20内部的压力在安全范围内,供液器20的上部还配置有排气管路53,以调节供液器20内部的压力,释放持续鼓泡给供液器20增加的压力。进一步地,排气管路53上配置有泄压阀,操作人员可根据工况,调整供液器20中的压力。
需要说明的是,图7示出的鼓泡装置50可以单独使用,也可以与图3示出的搅拌装置21组合使用;同时,鼓泡装置50、搅拌装置21和循环装置40也可以组合使用,以均匀搅拌供液器20内部的预制抛光液。
图8是抛光液供应系统的外形图,其包括系统框架110,图2示出的混液器10、供液器20和加湿器30设置于系统框架110的内部。
进一步地,系统框架110通常由不锈钢制成,为了适应化学机械抛光的作业环境,需要在系统框架110的外侧包覆PVC或PP板材,以防止系统框架110被化学品等药液腐蚀。
系统框架110的上方设置有排风口120,以维持系统框架110内部气流的顺畅流动。
图2示出的混液器10、供液器20和加湿器30通常设置于系统框架110的下方,而电气模块130设置于系统框架110的上方,以防止化学品等药液泄漏而影响电气模块130的正常工作。而混液器10、供液器20和加湿器30的设置位置与设备维护区150对应,操作人员通过设备维护区150对抛光液供应系统100的各个模块进行维护及保养。
为了提高操作的便捷性,系统框架110的上方还设置有操作模块140。具体的,操作模块140可以为触摸屏和/或操作按钮,以提高操作的便捷性。
需要说明的是,本发明提供的抛光液供应系统能够供给的抛光液种类不宜过多,这是因为过多种类的抛光液会增加系统复杂度,降低系统的稳定性;同时,过多种类的抛光液会增加混液器及供液器的数量,增加抛光液供应系统的占用空间,增加运输及安装的难度。
此外,本发明还提供了一种化学机械抛光系统1000,其包括上面所述的抛光液供应系统100,如图9所示。
抛光液供应系统100为化学机械抛光系统1000的第一抛光单元1000A和第二抛光单元1000B供给不同种类的抛光液。
第一抛光单元1000A还包括承载头500、抛光盘300、修整器400和供液臂,其中,抛光垫200设置于抛光盘300的上表面,抛光液供应系统100通过管路与供液臂连接,以将按照抛光工艺配置的抛光液供给至抛光垫200的上方。
化学机械抛光时,抛光垫200与抛光盘300一起旋转;可水平移动的承载头500设置于抛光垫200上方,承载头500的底部吸合有待抛光的晶圆;修整器400绕固定点摆动,其上配置的修整盘(disk)自身旋转并施加向下的载荷,以修整抛光垫200表面;供液臂设置于抛光垫200上方,以将抛光液散布于抛光垫200表面。
抛光作业时,承载头500将晶圆的待抛光面抵接抛光垫200表面,承载头500做旋转运动和沿抛光盘300的径向往复移动,使得与抛光垫200接触的晶圆表面被逐渐抛除;同时抛光盘300旋转,供液臂向抛光垫200表面喷洒抛光液。在抛光液的化学作用下,通过承载头500与抛光盘300的相对运动使晶圆与抛光垫200摩擦以进行抛光。
上面所述实施例中,抛光液供应系统100为CMP系统中的不同抛光单元供给不同种类的抛光液,以满足不同的抛光制程。
同时,本发明提供的抛光液供应系统100也可以为多个CMP系统提供不同种类的抛光液。
图10是抛光液供应系统100为两个CMP系统提供抛光液的示意图。在抛光液供应系统100与抛光系统之间设置有阀门分流箱(Valve Manifold Box,VMB),以将不同种类抛光液对应的供液管路20a(图2示出)连接至第一抛光系统1100和第二抛光系统1200,实现抛光液的正常供给。具体的,供液管路20a通过阀门分流箱连接于抛光系统中的供液臂,以向抛光单元供给抛光液。
图11是本发明提供的控制设备一实施例的示意图。该实施例中,所述控制设备包括:处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时实现如上述方法实施例中的各实施例中的步骤。或者,处理器执行计算机程序时实现如上述系统实施例中的各实施例中的各模块/单元的功能。
控制设备是指具有数据处理能力的终端,包括但不限于计算机、工作站、服务器,甚至是一些性能优异的智能手机、掌上电脑、平板电脑、个人数字助理(PDA)、智能电视(Smart TV)等。
控制设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,图11仅仅是控制设备的示例,并不构成对控制设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如控制设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
存储器可以是控制设备的内部存储单元,例如控制设备的硬盘或内存。存储器也可以是控制设备的外部存储设备,例如控制设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(SmartMedia Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器还可以既包括控制设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及控制设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,包括:
S1,按照质量配比或体积配比,向混液器通入抛光原液、化学液和超纯水,以形成预制抛光液;
S2,将混液器中的预制抛光液输送至供液器,在预制抛光液通入供液器之前开启加湿器,以对供液器内部进行保湿;
S3,通过循环装置和搅拌装置搅拌供液器中的预制抛光液,以通过供液管路为CMP系统提供至少一种抛光液。
2.如权利要求1所述抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,步骤S3中,预制抛光液的搅拌作业包括:
S31,使用循环装置搅拌供液器中的预制抛光液;
S32,当供液器中预制抛光液的液位处于搅拌装置的搅拌桨之上,开启搅拌装置,使用循环装置和搅拌装置同时搅拌预制抛光液;
S33,当供液器中预制抛光液的液位处于搅拌装置的搅拌桨之下,停止搅拌装置,仅使用循环装置搅拌预制抛光液。
3.如权利要求1所述抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,所述加湿器自所述供液器的顶部通入气液二流体,气液二流体在供液器的内部弥散。
4.如权利要求3所述抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,所述气液二流体包括超纯水和气体,所述气体为氮气和/或惰性气体。
5.如权利要求1所述抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,所述抛光液供应系统包括混液器和供液器,所述混液器的数量至少两个,所述供液器的数量大于或等于混液器的数量。
6.如权利要求1所述抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,所述循环装置设置于所述供液器的外侧,以促进预制抛光液在供液器的内部循环。
7.如权利要求1所述抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,所述循环装置包括循环泵和循环管路,所述循环泵设置于循环管路,所述循环管路的数量为多个,其中,至少一个循环管路与所述供液器的底部连接。
8.如权利要求7所述抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,所述循环管路的端部连接于供液器竖向和/或周向的不同位置,使得预制抛光液能够在循环管路及供液器的内部的流通。
9.如权利要求1所述抛光液供应系统的使用方法,其特征在于,还包括鼓泡装置,其设置于所述供液器的内部,以通过鼓泡的方式搅拌供液器中的预制抛光液。
10.一种控制设备,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9中任一项所述抛光液供应系统的使用方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310754694.7A CN116572157A (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 一种抛光液供应系统的使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310754694.7A CN116572157A (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 一种抛光液供应系统的使用方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116572157A true CN116572157A (zh) | 2023-08-11 |
Family
ID=87543340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310754694.7A Pending CN116572157A (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 一种抛光液供应系统的使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116572157A (zh) |
-
2023
- 2023-06-26 CN CN202310754694.7A patent/CN116572157A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6431950B1 (en) | Point-of-use fluid regulating system for use in the chemical-mechanical planarization of semiconductor wafers | |
CN104956278B (zh) | 料浆和/或化学共混物供给装置 | |
KR100362297B1 (ko) | 화학기계폴리셔및폴리싱방법 | |
CN100480929C (zh) | 在cmp/清洗系统中现场输送、控制和混合化学药剂和浆体的系统与方法 | |
US10373845B2 (en) | Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method | |
CN101889328B (zh) | 用于传送包含流体的处理材料组合的系统和方法 | |
CN101209542B (zh) | 抛光液传输设备 | |
US8734624B2 (en) | Plating apparatus | |
US9744642B2 (en) | Slurry feed system and method of providing slurry to chemical mechanical planarization station | |
US6604849B2 (en) | Slurry dilution system with an ultrasonic vibrator capable of in-situ adjustment of slurry concentration | |
CN116572157A (zh) | 一种抛光液供应系统的使用方法 | |
JP2001345296A (ja) | 薬液供給装置 | |
CN219945811U (zh) | 一种抛光液供应系统和化学机械抛光系统 | |
CN212762852U (zh) | 一种化学研磨液的供应系统 | |
CN102335877A (zh) | 抛光液输送装置 | |
US11617993B2 (en) | Material mixing and supplying system | |
CN210584854U (zh) | 一种催化剂添加装置及包括该添加装置的聚丙烯生产系统 | |
US20070251585A1 (en) | Fluid distribution system | |
CN209029336U (zh) | 晶圆清洗装置 | |
CN102773804A (zh) | 化学机械抛光的抛光液及输送系统 | |
JP4213453B2 (ja) | 配管システム | |
TWI757914B (zh) | 液體供應系統以及液體供應方法 | |
CN219849015U (zh) | 一种半导体化学研磨液输送混料装置 | |
CN217434056U (zh) | 化学机械研磨设备 | |
CN219534493U (zh) | 一种晶圆清洗设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |