CN218613494U - 研磨液输送装置及研磨设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种研磨液输送装置及研磨设备。所述研磨液输送装置包括研磨液输送臂以及位于所述研磨液输送臂的端部的喷嘴，所述喷嘴用于将液体喷出至研磨台；所述装置还包括：挡板，所述挡板连接至所述研磨液输送臂的端部，并自所述研磨液输送臂的端部向所述喷嘴方向延伸且与所述喷嘴有一间距，以阻挡所述研磨台反溅的液体。上述技术方案，通过在喷嘴延伸方向设置一挡板，并与所述喷嘴形成一夹角，以阻挡所述研磨台反溅的液体，避免反溅的液体冲击晶圆表面破坏水膜，提高晶圆研磨良品率。

Description

研磨液输送装置及研磨设备

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种研磨液输送装置及研磨设备。

背景技术

化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，简称CMP)是一个通过化学力和机械力混合作用来消除晶圆表面材料的加工方式。在半导体芯片制造、计算机磁头等表面加工中有广泛的应用。

请参阅图1，其为研磨设备一实施例的结构示意图。如图1所示，所述研磨设备包括研磨液输送臂11、研磨头12以及研磨台13。晶圆的背面被真空吸附在所述研磨台13上，所述研磨台13在电动马达驱动下也以一定的角速度转动。所述研磨头12在电动马达的带动下以一定的角速度运动，所述研磨头12和研磨台13的转速基本一致，通过所述研磨液输送臂11的传输作用将研磨液以一定的流量传输到所述研磨台13表面，通过所述研磨台13的转动离心力以及所述研磨液输送臂11的摆动作用，把研磨液分布在晶圆表面。

此外，所述研磨液输送臂11前端还固定有高压水喷嘴112，暴露在外。在工作状态下，所述高压水喷嘴112以固定倾斜角将高压水喷至所述研磨台13上，对所述研磨台13进行清洗。由于高压水出水压力大，高压水到达研磨台13时，会以对应角度反溅。在研磨结束、所述研磨头12抬起时，由于所述研磨头12与所述研磨液输送臂11距离接近，反溅的高压水会冲击到所述研磨头12下面的晶圆表面，破坏晶圆表面水膜，影响后续清洗效果，使污染物超标。

因此，如何改造化学机械研磨设备、避免高压水反溅对晶圆表面的影响，是目前需要解决的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是改造化学机械研磨设备、避免高压水反溅对晶圆表面的影响，提供一种研磨液输送装置及研磨设备。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种研磨液输送装置，包括研磨液输送臂以及位于所述研磨液输送臂的端部的喷嘴，所述喷嘴用于将液体喷出至研磨台；所述装置还包括：挡板，所述挡板连接至所述研磨液输送臂的端部，并自所述研磨液输送臂的端部向所述喷嘴方向延伸且与所述喷嘴有一间距，以阻挡所述研磨台反溅的液体。

在一些实施例中，所述挡板的延伸方向与所述液体的喷出方向基本平行。

在一些实施例中，所述挡板靠近所述研磨液输送臂的第一端的宽度与所述研磨液输送臂的宽度相同，且小于其远离所述研磨液输送臂的第二端的宽度。

在一些实施例中，所述挡板还包括自第二端向远离所述喷嘴方向延伸的扩展板，所述扩展板与所述挡板形成一夹角。

在一些实施例中，所述挡板的形状为三角形或扇形。

在一些实施例中，所述挡板通过伸缩板连接至所述研磨液输送臂的端部，以通过所述伸缩板调节所述挡板与所述喷嘴的距离，实现对不同压力的液体反溅进行阻挡。

在一些实施例中，所述伸缩板为电动伸缩板。

在一些实施例中，所述液体为高压水；所述挡板表面设置亲水层，以减少高压水在所述挡板表面反溅。

在一些实施例中，所述装置还包括至少一研磨液输送管，位于所述研磨液输送臂内部，所述研磨液输送管的出口位于所述喷嘴下方，用于输送研磨液至所述研磨台。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种研磨设备，所述研磨设备包括本实用新型所述的研磨液输送装置。

上述技术方案，通过在喷嘴延伸方向设置一挡板，并与所述喷嘴形成一夹角，以阻挡所述研磨台反溅的液体，避免反溅的液体冲击晶圆表面破坏水膜，提高晶圆研磨良品率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1所示是研磨设备一实施例的结构示意图。

图2所示为本实用新型所述研磨液输送装置的一实施例的结构示意图。

图3所示为本实用新型所述挡板的一实施例的侧视图。

图4所示为本实用新型所述挡板的另一实施例的侧视图。

图5所示为本实用新型所述研磨设备的一实施例的架构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请一并参阅图2～图4，其中，图2所示为本实用新型所述研磨液输送装置的一实施例的结构示意图，图3为本实用新型所述挡板的一实施例的侧视图，图4为本实用新型所述挡板的另一实施例的侧视图。，其中，结构中被遮挡的部分通过虚线表示。

如图2所示，所述研磨液输送装置包括研磨液输送臂21、喷嘴22以及挡板23。所述喷嘴22位于所述研磨液输送臂21的端部，用于将液体喷出至研磨台(未图示)。所述挡板23连接至所述研磨液输送臂21的端部，并自所述研磨液输送臂21的端部向所述喷嘴22方向延伸且与所述喷嘴22具有一间距W1，以阻挡所述研磨台反溅的液体。

上述技术方案，通过在喷嘴22的液体喷出方向设置一挡板23，所述挡板22与所述喷嘴23之间具有一间距，以阻挡研磨台反溅的液体，避免反溅的液体冲击晶圆表面破坏晶圆表面水膜，提高晶圆研磨良品率。

在一些实施例中，所述挡板23的延伸方向与所述液体的喷出方向基本平行，从而在不影响所述喷嘴22将液体喷出至研磨台的基础上，有效阻挡研磨台反溅的液体，避免反溅的液体冲击晶圆表面破坏晶圆表面水膜，提高晶圆研磨良品率。

在本实施例中，所述挡板23靠近所述研磨液输送臂21的第一端的宽度与所述研磨液输送臂21的宽度相同，且小于其远离所述研磨液输送臂21的第二端的宽度。在其他的具体实施例中，所述挡板23靠近所述研磨液输送臂21的第一端的宽度也可以大于所述研磨液输送臂21的宽度。作为一实施例，所述第一端为所述挡板23的上端，所述第二端为所述挡板23的下端。上窄下宽的挡板23设置，有利于遮挡更大范围的液体反溅，提高阻挡反溅液体的效果。作为一具体实施例，所述挡板23的形状可以为梯形，如图3所示；所述挡板23的形状还可以为扇形，如图4所示。

在本实施例中，所述装置还包括自所述挡板23的第二端向远离所述喷嘴22方向延伸的扩展板231，所述扩展板231与所述挡板23形成一夹角θ。作为一实施例，所述夹角θ为135度。在其他的实施例中，所述夹角θ还可以为120度或150度。如图3～图4所示，所述扩展板231的宽度大于所述挡板23的宽度，且形状与所述挡板23相似。设置所述扩展板231可以缓冲反溅至所述挡板23远离所述喷嘴22的一侧的液体，并使该液体顺着所述扩展板231流向远离所述喷嘴22的方向，可在不影响喷嘴22将液体喷出至研磨台的前提下使遮挡范围更大，进一步提高阻挡反溅液体的效果。

请继续参阅图2，在本实施例中，所述研磨液输送装置还包括一伸缩板24。所述挡板23通过所述伸缩板24连接至所述研磨液输送臂21的端部，以通过所述伸缩板24调节所述挡板23与所述喷嘴22的距离，实现对不同压力的液体反溅进行阻挡。所述伸缩板24不仅起到连接所述挡板23与所述研磨液输送臂21的作用，还起到调节所述挡板23与所述喷嘴22的距离的作用。作为一具体实施例，所述伸缩版24的宽度与所述研磨液输送臂21的宽度相同。作为一实施例，所述伸缩板24为电动伸缩板。在其他的实施例中，所述伸缩板24还可以设置为手动调节或不设置伸缩板24。当不设置伸缩板24时，所述挡板23直接连接至所述研磨液输送臂21的端部。

在本实施例中，所述喷嘴22喷出至研磨台的所述液体为高压水，所述高压水沿一定角度喷出，用于清洁所述研磨台，避免研磨液结晶对晶圆研磨造成的影响。因此，本实施例中可以通过在所述挡板23表面设置亲水层，以减少高压水在所述挡板23表面反溅。在其他的实施例中，还可以在所述挡板23表面设置磨砂表面或波纹表面，以增加反溅液体的滞留，减少高压水在所述挡板23表面反溅。

在本实施例中，所述装置还包括至少一研磨液输送管25，位于所述研磨液输送臂21内部，所述研磨液输送管25的出口位于所述喷嘴22下方，用于输送研磨液至所述研磨台，以进行晶圆研磨。

基于同一发明构思，本实用新型还提供了一种研磨设备。

图5所示为本实用新型所述研磨设备的架构示意图。所述研磨设备100包括：研磨液输送装置101；其中，所述研磨液输送装置101采用本实用新型图2～图4任一个或多个实施例所示的研磨液输送装置详见前文描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，所述研磨设备100可以为化学机械研磨机，可用于研磨晶圆表面，为晶圆后续工艺提供良好的表面基础。所述研磨液输送装置101将研磨液输送至晶圆表面，对晶圆表面进行打磨。

上述技术方案，通过在喷嘴的液体喷出方向设置一挡板，挡板与所述喷嘴形成一夹角，以阻挡研磨台反溅的液体，避免反溅的液体冲击晶圆表面破坏晶圆表面水膜，提高晶圆研磨良品率。

应注意到，在说明书中对“一实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括该特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其它实施例来实现这样的特征、结构或特性都在相关领域的技术人员的知识范围内。

通常，可以至少部分地从上下文中的用法理解术语。例如，如在本文中所使用的术语“一个或多个”至少部分取决于上下文，可以用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或可以用于以复数意义描述特征、结构或特征的组合。类似地，至少部分取决于上下文，诸如“一”、“某一”或“该”的术语同样可以被理解为表达单数用法或表达复数用法。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在表达一组排他性的因素，而是可以替代地，同样至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其它因素。在本说明书中也应当注意的是，“连接/耦接”不仅指一个部件与另一个部件直接耦接，也指一个部件通过中间部件与另一个部件间接地耦接。

需要说明的是，本实用新型的文件中涉及的术语“包括”和“具有”以及它们的变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，除非上下文有明确指示，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。另外，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。此外，在以上说明中，省略了对公知组件和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。上述各个实施例中，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同/相似的部分互相参见即可。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种研磨液输送装置，包括研磨液输送臂以及位于所述研磨液输送臂的端部的喷嘴，所述喷嘴用于将液体喷出至研磨台；其特征在于，所述装置还包括：

挡板，所述挡板连接至所述研磨液输送臂的端部，并自所述研磨液输送臂的端部向所述喷嘴方向延伸且与所述喷嘴具有一间距，以阻挡所述研磨台反溅的液体。

2.根据权利要求1所述的研磨液输送装置，其特征在于，所述挡板的延伸方向与所述液体的喷出方向基本平行。

3.根据权利要求1所述的研磨液输送装置，其特征在于，所述挡板靠近所述研磨液输送臂的第一端的宽度与所述研磨液输送臂的宽度相同，且小于其远离所述研磨液输送臂的第二端的宽度。

4.根据权利要求3所述的研磨液输送装置，其特征在于，所述装置还包括自所述挡板的第二端向远离所述喷嘴方向延伸的扩展板，所述扩展板与所述挡板形成一夹角。

5.根据权利要求1所述的研磨液输送装置，其特征在于，所述挡板的形状为梯形或扇形。

6.根据权利要求1所述的研磨液输送装置，其特征在于，所述挡板通过伸缩板连接至所述研磨液输送臂的端部，以通过所述伸缩板调节所述挡板与所述喷嘴的距离，实现对不同压力的液体反溅进行阻挡。

7.根据权利要求6所述的研磨液输送装置，其特征在于，所述伸缩板为电动伸缩板。

8.根据权利要求1所述的研磨液输送装置，其特征在于，所述液体为高压水；

所述挡板表面设置亲水层，以减少高压水在所述挡板表面反溅。

9.根据权利要求1所述的研磨液输送装置，其特征在于，所述装置还包括至少一研磨液输送管，位于所述研磨液输送臂内部，所述研磨液输送管的出口位于所述喷嘴下方，用于输送研磨液至所述研磨台。

10.一种研磨设备，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的研磨液输送装置。

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