TW200812752A - Bubble damper of slurry supply apparatus - Google Patents
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Description
200812752 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明概言之係關於一種泥漿供應裝置之氣泡阻尼 器、’尤指一種其氣泡阻尼器收集由一泥漿供應裝置所產生 的氣泡之泥漿供應裝置之氣泡阻尼器。 【先前技術】 一般而言,化學機械研磨(CMP ; “chemical mechanical planarization”)製程是一種將使用研磨料之機械研磨的效 果結合使用酸或驗溶液之化學反應的效果以將一晶圓的表 面平坦化之製程。 使用於CMP裝置之研磨料溶液稱為泥漿(sluny)。用 於機械研磨的精細粒子係均勻地散佈於該泥漿中。該泥漿 是一種溶液’其中用以與即將被研磨的基材起作用的酸或 驗溶液係在去離子水(DI water)中散開與混合。於該CMP 衣程中’该泥漿係被供應於一研磨塾(pad)及該基材間,且 機械地及化學地研磨該基材之表面。 根據該泥漿的原料,可將該泥漿分類為氧化物膜CMP 泥漿及CMP泥漿。含有散佈於去離子水中之氣相氧化矽 (fumed silica)之膠狀氧化石夕(c〇u〇idai smca)一般係被使用 作為該氧化物膜CMP泥漿。含有氧化鋁(ai2〇3)粒子、氧 化鈽(CeOJ粒子、或銅(Cu)粒子之溶液係被使用作為該 CMP泥漿。 因此,當該等粒子係於該溶液中混合時,由於該溶液 之特性,可能會產生氣泡。再者,當該泥漿穿過被使用以 供應泥漿之導管、幫浦、及閥時,由於發生於該泥漿中之 旋渦及摩擦,可能會產生氣泡。 當如上所述產生氣泡時,則該泥漿於使用以混合該泥 200812752 漿的容器中不具有適當的混合比率。其理由如下:由於感 測器無法準確地偵測含有氣泡之泥漿的量,故該泥漿無法 具有適當的混合比率。 因此,需要一種系統,其能夠抑制於泥漿中氣泡的產 生或收集已經產生的氣泡。 200812752 【發明内容】 本發明的-態樣可提供-氣泡阻尼器系統,人— 氣泡阻尼器且藉由一真空幫浦或升壓幫浦有效:友 泡,以穩定地供應泥漿。 叹木軋 根據本發明之一具體實施例,提供一泥漿供 氣泡阻尼器系統’該系統包含一泥漿桶,於其中:之 器’來自該泥漿桶之該泥漿係被供應至該ϊί泥 尼器收集從該泥漿桶所供應之該泥漿所產氣泡阻
7 200812752 【實施方式】 藉由苓考以下較佳實施例的詳細說明及所附圖式,將 可更輕易地了解本發明之優點與特徵及實現本發明之方法 。然而,本發明可體現於許多不同形式且應不侷限於此處 具體實施例。這些具體實_的提供使得所屬技術 項域中具有通常知識者能徹底且完整理解所揭露者及完全 地了,本發明之概念,而本發明將僅由所附申請專利範圍 所界定。本說明書中類似的元件符號代表類似的元件。 後文中,將參考所附圖式詳細說明本發明之較佳具體 _ 實施例。 圖1為根據本發明一具體實施例之包令—氣泡阻尼哭 的泥漿供應裝置之示意圖。 根據本發明該具體實施例之包含一氣泡阻尼器的泥漿 供應裝置包含一氣泡阻尼器100、一阻尼器感測器11〇、一 桶過濾器130、一抽氣機120、複數個導管15〇、及複數個 閥。 氣泡阻尼器100係用以暫時地儲存從該泥漿桶供應之 泥漿。將泥漿供應至氣泡阻尼器100有許多方法。供^泥 • 漿的第一種方法係如下:如圖1所示,抽氣機120運車i, 使知氣體(例如空氣)穿過該抽氣機。結果,在該氣泡阻尼 器中產生相對地低的壓力。因此,由於該泥漿桶的壓力變 得相對地高,因為壓力差的關係,該泥漿從該泥漿桶被供 應至該氣泡阻尼器。供應泥漿的第二種方法係如下:不使 用該抽氣機,在該泥漿桶附近設有一升壓幫浦。藉由設於 該泥漿桶及該氣泡阻尼器間之該升壓幫浦,該泥^從^泥 漿桶被供應至該氣泡阻尼器。供應泥漿的第三種方法^如 下·在一谷态附近设有一真空幫浦,藉由該真空幫浦產'生 之相對地低的壓力,使得因為壓力差的關係,該泥漿從該 泥漿桶被供應至該氣泡阻尼器,及從該氣泡阻尼器被供^ 8 200812752 至該容器。 阻尼器感測器110係用以偵測於氣泡阻尼器1〇〇中存 在的泥漿之量。當泥漿存在於氣泡阻尼器 100中且對應至 該感測器的安裴高度時,則將阻尼器感測器110啟動。當 泥漿不存在於氣泡阻尼器100中或沒有對應至該感測器二 安裝高度時,則將阻尼器感測器110目閉。該感測器可為 一紅外線感測(其包含一光發射部及一光接收部)、或一 超音波感測器’且能偵測該泥漿是否存在於該氣泡阻尼器 中。然而,若該泥漿中產生複數個氣泡,則可重複地啟& 及關閉該阻尼器感測器,即使泥漿存在於該氣泡阻尼器。 桶,器、130係用以在從該泥漿桶供應的泥$中過據 Ί。,該桶過濾器係依照泥漿中含有的精細粒子“ 之研練子的異物會被 、、、.果4供含有—定大小的精細粒子之泥裝。 抽氣機120係用以在氣泡阻尼器]〇 的壓力。抽氣機120包含一導管,/二相f地低 該導管而通過。由於該導管在抽氣機12〇的^^= =;,故通過該導管的氣體在抽氣機 二;:最 the_),即速度轉=定理(Be_lU,s 尼器之壓力可低於靠近該泥》桶之二 J驅動的-葉片,抽出及排出氣體(例如L氣)馬 機⑽如上所述運轉,故當該氣泡阻尼 不足時^尼漿可從該泥裝桶被供應至“泡阻=耗进或 導管150提供通路供泥漿、去離子 友 =容至S 管的直徑與原料可根據每單位時;^ 9 200812752 % 珀μ員似物供應至各導管的壓力來決定。此外,可使 化劑二ΪΪί,止因泥衆中所含有的化學添加物或氧 化d而V致该等導管所受到之氧化或侵蝕。 料Ϊ 3 4〇, 5〇, 6〇,及70係使用以打開及關閉該 站#i “二列來說,當設有複數個閥之該氣泡阻尼器透過 ί = Γ巧出空氣日㈣7G應被打開。閥2G應被打Ϊ: 以將泡阻尼器觸排出。再者,閥30應被打開, 將Β士 If應至該容器。如上所述’ #需要供應或排出泥 連接至’管之該等閥,使得期望的原料 置的圖具體實施例之—泥漿供應裝 ⑽第—具體實施例之—泥漿供應裝置的氣 ί二ί (猎由一真空幫浦來消除氣泡)包含-氣泡 阻尼為100、一阻尼器感測器11〇、一桶過濾器13〇、一 氣機120、複數個導管150、複數個閥1〇,2〇ϋ 〇 L0,及亩t ;*巧桶、—容器21G、—容器感測器·、, 及一真空幫浦230。 氣泡阻尼器100、阻尼器感測器no、桶過濾器130、 抽氣機120、複數個導管150、複數個閥1〇, 2〇, 牝%
Din羊:說明於上文。因此,將省略其說明’,而 其他不同的組件將說明於後文。 泥漿桶2GG是用來供應泥漿之—容器。該泥聚係指包 含知=子及溶劑之研磨溶液。因此,當將該精細粒子混 合該溶綱’會產生氣泡。t從該泥漿桶供應之泥 時,:替換該泥漿桶或可將泥製供應至該泥漿桶。化用兀 容益210係使用以儲存從氣泡阻尼器觸供 漿。由於容h 210係使用作為用以供應於—製程 泥漿的-容器,故存在儲存於該容器中的泥漿之氣泡^佳 10 200812752 是越少越好。容器210透過該等導管將儲存於其中的泥聚 供應至一緩衝容器(未圖示,係使用作為一缓衝器),使$ 該緩衝容器供應CMP製程中所需的泥漿。 抑 于 容器感測器220係使用以债測儲存於容器21〇中之泥 漿的量。可提供多個容器感測器以對應至不同的安装高 度。因此,當偵測到各該容器感測器是否啟動或關閉^冋 可偵測泥漿的量。當泥漿係實質地被用光時,對應至一低 的高度之容器感測器係關閉。因此,藉由使用該^泡阻尼 器,可將泥漿供應至該容器。各感測器22〇可為一紅外線 感測器(其包含一光發射部及一光接收部)、或一超音波'减 測器,且能偵測該泥漿是否存在於該氣泡阻尼器中心 真空幫浦230係使用以將泥漿供應至容器21〇。由於 ^空幫浦230形成真空,故真空幫浦230降低容器21〇之 壓=。因此,氣泡阻尼器1〇〇之壓力高於連接至&氣泡阻 尼态之谷崙210的壓力。結果,泥漿係從氣泡阻尼器 供應至容器210。此外,由於壓力差,儲存於泥漿桶2⑻ 之泥漿係透過該等導管而供應至氣泡阻尼器1〇〇。 以下將說明根據本發明該第一具體實施例之如上所述 的泥漿供應裝置之氣泡阻尼器系統的操作。 泥漿係從泥漿桶200透過桶過濾器13〇而被供應至氣 泡阻尼器100。氣泡阻尼器100係裝有泥漿,而真g幫浦 =0運轉,以將泥漿供應至容器21〇。氣泡阻尼器1〇〇及容 器210間的壓力差係由真空幫浦23〇所產生,而儲存於 泡阻尼器100之泥漿係被供應至容器21〇。 …、 未設有氣泡阻尼器1〇〇,則泥漿桶2⑽係直接連接 至,器210。因此,由於流體的特性,會在該泥漿桶中產 生^泡。再者,在該過濾器置換期間,由於空氣進入該等 導官二會在該等導管中產生氣泡。此外,當該真空幫浦抽 出空氣以形成真空時,穿過該等導管之泥漿流亂成一團且 11 200812752 \ m m ,生漩渦,從而產生氣泡。由於沒有固定的壓力施加至該 等導管(因氣泡的產生),故泥漿的供應不穩定。因此,複 數個氣泡存在於儲存於該容器中之泥漿。因此,該容器感 測器由於氣泡而機能失常,且在用以攪拌泥漿以達到均勻 的一製程中,泥漿不具有適當的混合比率。 因此,氣泡阻尼器100係設於泥漿桶2〇〇及容器21〇 間。結果,當泥漿自該泥漿桶被供應且通過該桶過濾器時 所產生的氣泡係在該氣泡阻尼器的上部被收集,ϋ ,氣泡,器的下部減少。在此情形中氣二= y係糟由-導管而連接至該容器時’能夠將泥聚供應 J ^器。因此’當舰漿供職置对該氣雜尼器時, /使虱泡沒有被消除,可降低供應至該容器的泥漿中之 心。結果,能夠在後續製程中使用均勻的泥漿。 、 、、尸將,阻尼盎感測器n〇被關閉且於氣泡阻尼器100中之 係減少(當泥漿係被供應至容器21〇 if/rf泥漿輸送至氣泡阻尼器' 刚。由於抽 至包阻尸哭=5 ’故能夠將泥漿從泥漿桶200供應 =Ll(K) °當泥㈣如上所述來供應時,於該氣 之上口 P所收集的氣泡可透過一排出口排到外面。 啟該3::岔操氣泡阻尼器充滿泥漿,接著開 直空者’該氣泡阻尼器充滿泥漿,且該 〜W接者再次運轉,使得泥漿被供應至該容号。
4 」β >糸该乳泡阻尼哭。合止 A 氣體注入該氣泡阻尼n 將t7及4G打開而使 裝排出。替代地,若閥50及將 尼器100之泥 至該氣泡阻尼n,貝離子水被供應 排出並清潔該氣泡阻尼器將尼器中的泥漿 田邊寺導官在真空情形下與來 200812752 自外面的空氣接觸時,該等導管中的泥漿會變硬並堵塞該 專&管或會汗染該專導管。因此’將閥60打開,可藉由去 離子水清潔該等導管達一預定的時間。圖3為根據本發明 一弟二具體實施例之一泥漿供應裝置的氣泡阻尼器系統之 示意圖。 根據本發明一弟一具體貫施例之一泥滎供應裝置的氣 泡阻尼器系統包含一氣泡阻尼器100、一阻尼器感測器 110、一桶過濾器130、複數個導管、複數個閥、二7尼漿^ 200、一容器210、一容器感測器220、及一升壓幫浦3〇〇。 _ 氣泡阻尼器1⑻、阻尼器感測器110、桶過濾器130、 抽氣機120、複數個導管、複數個閥、泥裝桶2〇〇、容器 210、及容器感測器220已詳細說明於上文。因此,將省略 其說明,而其他不同的組件將說明於後文。 升壓幫浦300係使用以將壓力增加至一預定的值,且 係藉由使用壓力以將泥漿供應至氣泡阻尼器或容器 。升壓幫浦300係位於泥漿桶200,且在該泥漿桶之一 位置產生高的壓力。因此,設於容器21〇之閥8〇被打開以 ^低该谷态之壓力時,由於壓力差的關係,可透過該等導 φ 管將泥漿供應至該容器。 …以下將說明根據本發明該第二具體實施例之如圖3所 述的泥漿供應裝置之氣泡阻尼器系統的操作。 叫藉由升壓幫浦300,可將泥漿從泥漿桶供應至氣泡阻 尼為100及容器210。在此情形中,設於容器210之閥80 被打開,使得由於該升壓幫浦及該容器間之壓力差的關 係,f泥漿供應至該容器。若當泥漿被供應至該容器時該 ,尼态感測器被關閉,則升壓幫浦300係關閉而將氣泡阻 尼器100運轉。 该氣泡阻尼器可如以下所述來運轉··將閥30關閉、將 钱打開、且將升壓幫浦300運轉。泥漿係藉由升壓幫浦 13 200812752 3〇〇從該泥漿桶供應至氣泡阻 器充滿泥t,且在氣泡阻尼 過閥50及排出口排到外面P。尼°。之上梢收集的氣泡可透 及80打開。接菩,可雜士2=將閥50關閉並將閥30 210。 接了糟由升昼幫浦300將泥漿供應至容器 =為根據本發n具體實蝴之 置的亂纽尼靠統之示意圖。 水供應衣
泡阻二第’體實施狀—泥漿供鱗置的氣 包Ρ尼口口糸統包含一氣泡阻尼器1〇()、一 〇、-?過滤器m、複數個導管、複數個 00、一谷态210、一容器感測器22〇、及一升壓幫浦3〇〇。 由於各該粒件已詳細說上文,目此,將省略发 ί 1°根,發明該第三具體實施例L供應裝置^ 包阻尼态糸統之操作將參考圖4說明於下。 類=於圖3所示之該泥漿供應裝置的氣泡阻尼器系 統,可藉由升壓幫浦300將泥漿從泥漿桶200供應至氣;包 阻尼器100及容器210。在此情形中,設於容器21〇之閥 8〇被打開,使得由於升壓幫浦300及該容器間之壓力差的 關係,將泥漿供應至該容器。若當泥漿被供應至該容器時 該阻尼器感測器被關閉,則升壓幫浦300係關閉而將氣泡 阻尼器100運轉。 當閥30被關閉且閥50被打開時,將該升壓幫浦運轉。 因此,該氣泡阻尼器充滿泥漿,且在該氣泡阻尼器之上部 所收集的氣泡係透過設於該氣泡阻尼器及該泥漿桶間之導 窳再认進入泥漿。結果,氣泡係加入至該泥漿桶,使得可 回收包含於氣泡中的泥漿。該氣泡阻尼器係由該等導管密 閉。因此,即使氣泡係存在於該氣泡阻尼器中,氣泡沒有 被供應至該容器。結果,餘留於該容器中的泥漿中之氣泡 14 200812752 係降低。此外,由於在該泥漿桶中回收 ,對ίϊί=ΐί發明之該等範例具體實施例來說明 形下’對上述各項具體實施崎行變化及 口此,應了解該等上述具體實施例於所有 示用,而非限_。 ㈣賴下’僅為例 _ ^康本發明’由於氣泡阻尼器係使用於泥漿供 置,故能夠降低供應至一容器的泥漿中之氣泡。…义 夢由夠藉由一真空幫浦將泥漿供應至一容器,且 曰由一抽氟機從一氣泡阻尼器排出氣泡。 由H且?ifir升壓幫浦將泥裝供應至一容器、藉 結果,4泡、及透過—排出口將氣泡排出。 月b夠卩牛低供應至該容器的泥漿中之氣泡。 接至Ui藉^ 一氣泡阻尼器所收集的氣泡係使用連 /水桶的導官來回收,故能避免泥漿被浪費。 ϋ本發明之效果並不限於以上所述者,且本月 Ρϊ於熟f此項技藝者而言,透過以下=== 圍,將變得淺顯易懂。 W甲明專利祀 200812752 【圖式簡單說明】 藉由詳細敘明本發明之較佳具體實施例並參閱附圖, 本發明的上述與其他觀點或特徵將更為明確,其中·· 圖1為根據本發明一具體實施例之包含一氣泡阻尼器 的泥漿供應裝置之示意圖; 圖2為根據本發明一第一具體實施例之一泥漿供應裝 置的氣泡阻尼器系統之示意圖; 圖3為根據本發明一第二具體實施例之一泥漿供應裝 置的氣泡阻尼器系統之示意圖;及 • 圖4為根據本發明一第三具體實施例之一泥漿供應裝 置的氣泡阻尼器系統之示意圖。 【主要元件符號說明】 10 閥 20 閥 30 閥 40 閥 50 閥 60 閥 70 閥 80 閥 100 氣泡阻尼器 110 阻尼器感測器 120 抽氣機 130 桶過濾器 16 200812752 150 導管 200 泥漿桶 210 容器 220 容器感測器 230 真空幫浦 300 升壓幫浦 17
Claims (1)
- 200812752 十、申請專利範圍·· 1. -種泥=應裝置之氣泡阻尼器系統 二,漿桶,於其中儲存有泥漿; 器;及4 ’來自該泥聚桶之該泥漿係被供應至該容 泡阻尼SStVrtT該泥漿桶及該容器間’該氣 泡。“收讀该泥漿桶所供應之該泥裝所產生的氣 2.如申ϊίϋί圍第^之 ^ 一工幫浦,係連接至該容器,玆直办 S之壓力’使得該泥漿從該氣泡阻“應至“ 3· Ξΐίΐϋ範圍第1項之氣泡阻尼器系統,其中該氣泡 4.如申範圍第lJM之氣泡阻尼m更包含, 一抽氣機’係連接至該氣泡阻尼器, 氣泡阻尼器中產生相對低的壓力,使得該g 桶被供應至該氣泡阻尼哭。 水攸该泥桌 第1 :頁口;氣泡阻尼器系統,其中該容器 ,亡感裔’以偵測於該容器内之泥襞的量。 6. 如申請專利範圍第丨項之氣泡阻尼料統,進_里+勺人. 一桶過濾、H ’係設於該泥漿桶及該氣 ^3. 該桶過濾器將該泥漿桶所供應之泥漿中匕:間, 7. 如申請專利範圍第i項之氣泡阻尼器系 阻尼器係由氣體或去離子水來清潔。 ,、宁忒乳泡 8. 如申請專利範圍帛【項之氣泡阻尼器系統 -升壓幫浦,係設麟絲缺魏· = ¾ : 該升壓幫浦產生預定的壓力,使得儲存於觀泥 18 200812752 漿係透過該氣泡阻尼器而供應至該容器。 9·如申請專利範圍第8項之氣泡阻尼器系統,其中當該氣 泡阻尼器中的泥漿減少時,則泥漿不供應至該容器而係 由該升壓幫浦從該泥漿桶供應至該氣泡阻尼器。 10·如申請專利範圍第8項之氣泡阻尼器系統,其中一導管 係設於該氣泡阻尼器及該泥漿桶間,且餘留在該氣泡阻 尼器之泥漿係被供應至該泥漿桶,以進行回收。 19
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