專利名稱：Cmp拋光液供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓的化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備上的拋光液供應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是一種對(duì)半導(dǎo)體材料或是其它類型材料的 襯底進(jìn)行平坦化或是拋光的方法。廣泛應(yīng)用于集成電路(IC)制造 業(yè)中?；瘜W(xué)機(jī)械拋光是結(jié)合拋光液中化學(xué)溶液的腐蝕和磨粒的機(jī)械 磨削雙重作用，使硅晶片獲得極高的平面度和平整度的一項(xiàng)工藝。 為了保證硅片表面的平整度和平面度，拋光過程中的化學(xué)反應(yīng)速度 和機(jī)械作用速度必須一致，若化學(xué)反應(yīng)速度大于機(jī)械作用速度，將 導(dǎo)致硅片表面腐蝕嚴(yán)重、去除不均勻，從而使得拋光質(zhì)量下降，反 之，將導(dǎo)致硅片表面劃傷，影響硅片表面質(zhì)量。拋光液的濃度和溫 度是影響化學(xué)反應(yīng)速度的主要因素，濃度越高，化學(xué)反應(yīng)速度越快； 溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速度越快。因此，在拋光過程中精確控制拋光 液的濃度和溫度對(duì)拋光效果有重要作用?；瘜W(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的拋光 液存儲(chǔ)tf容量有限，在拋光過程中需要人工經(jīng)常去配比和添加拋光 液，化學(xué)機(jī)械拋光工藝對(duì)潔凈廠房的要求比較高，人工經(jīng)常出入廠 房會(huì)降低潔凈廠房的等級(jí)，而且人工運(yùn)送拋光液的過程中拋光液有 溫度損失，無法保證拋光液的溫度恒定。所以， 一種可以自動(dòng)配比 拋光液濃度并能保持其溫度恒定的拋光液供應(yīng)系統(tǒng)對(duì)提升化學(xué)機(jī)械 拋光設(shè)備的牲能具有重要作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種為化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備提供一定濃度和恒定溫度的拋光液的、可有效提高拋光質(zhì)量的CMP拋光
液供應(yīng)系統(tǒng)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明包括拋光液存儲(chǔ)罐、設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐內(nèi)的由攪拌電 機(jī)和攪拌葉片構(gòu)成的攪拌裝置、設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐內(nèi)的冷卻液管以 及設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度傳感器，去離子水管和拋光液管通過 三位三通電磁閥、液體流量計(jì)和拋光液存儲(chǔ)罐相連通。
本發(fā)明在拋光液存儲(chǔ)罐內(nèi)的上端設(shè)置有上液位傳感器、在拋光 液存儲(chǔ)罐內(nèi)的下端設(shè)置有下液位傳感器。
本發(fā)明三位三通電磁閥的一個(gè)入口接拋光液管，另一個(gè)入口接 去離子水管，當(dāng)三位三通電磁閥處于中位時(shí)，三位三通電磁閥關(guān)閉， 當(dāng)三位三通電磁閥處于右位時(shí)，接通拋光液管；當(dāng)三位三通電磁閥處 于左位時(shí)，接通去離子水管。
本發(fā)明攪拌電機(jī)設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐中央的正上方，和攪拌電 機(jī)的傳動(dòng)軸相連接的攪拌葉片設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐液面以下。
本發(fā)明的有益效果如下
采用本發(fā)明CMP拋光液供應(yīng)系統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備在對(duì)晶圓 進(jìn)行拋光時(shí)，可獲得所需一定濃度和一定溫度的拋光液，這樣可有效 提高拋光質(zhì)量，并且節(jié)約人力、物力、財(cái)力，有效提高生產(chǎn)效率，同 時(shí)降低潔凈廠房的維護(hù)成本。


附圖為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
在附圖中1三位三通電磁閥、2液體流量計(jì)、3攪拌電機(jī)、4
冷卻液管、5攪拌葉片、6拋光液存儲(chǔ)罐、7上液位 感器、8下液位 偉感器、9溫度傳感器、IO去離子水管、ll拋光液管。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備中的拋光液供應(yīng)系統(tǒng)。本
發(fā)明可以根據(jù)不同的需要自動(dòng)配比拋光液的濃度，并保持拋光液的溫 度恒定。本發(fā)明通過流量計(jì)控制拋光液和去離子水的比例來配比所需
拋光液的濃度，通過攪拌電機(jī)將拋光液和去離子水混合均勻。配好的 拋光液由一個(gè)標(biāo)有刻度的拋光液存儲(chǔ)罐存儲(chǔ)，拋光液存儲(chǔ)罐中裝有上 液位傳感器和下液位傳感器，拋光液存儲(chǔ)罐的最大容量由上液位傳感 器控制，最小容量由下液位傳感器控制。本發(fā)明采用一根冷卻液管環(huán) 繞著拋光液存儲(chǔ)罐壁的內(nèi)側(cè)，其中通入一定溫度的冷卻液以保持拋光 液的溫度恒定。本發(fā)明拋光液存儲(chǔ)罐中裝有溫度傳感器可以探測拋光 液溫度的變化，將信號(hào)輸送到控制系統(tǒng)來控制拋光液的溫度。
下面結(jié)合實(shí)施例將本發(fā)明作具體介紹本發(fā)明用于化學(xué)機(jī)械拋 光設(shè)備，由三位三通電磁閥1、液體流量計(jì)2、拋光液存儲(chǔ)罐6、攪
拌電機(jī)3、攪拌葉片5、冷卻液管4、上液位傳感器7、下液位傳感器 8和溫度傳感器9組成。
三位三通電磁閥1用來切換流入拋光液存儲(chǔ)罐6的液體，本發(fā) 明三位三通電磁閥1用于控制流入拋光液存儲(chǔ)罐6的液體，其中一個(gè) 入口接拋光液管11，另一個(gè)接去離子水管10，當(dāng)三位三通電磁閥1 處于中位時(shí)，電磁閥關(guān)閉；當(dāng)電磁閥處于右位時(shí)，流入拋光液存儲(chǔ)罐 的是拋光液；當(dāng)電磁閥處于左位時(shí)，流入拋光液存儲(chǔ)罐6的是去離子 水。流入拋光液存儲(chǔ)罐6中液體的量由流量計(jì)2測量計(jì)算得出，若流 量計(jì)測得的流量為q，時(shí)間為t，則流入拋光液存儲(chǔ)罐6中該液體的 量為《x / ，通過控制流入拋光液存儲(chǔ)罐中拋光液和去離子水的量可以 配制拋光液的濃度。本發(fā)明攪拌電機(jī)3安裝在拋光液存儲(chǔ)罐6中央的 正上方，給攪拌葉片5提供動(dòng)力，帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。攪拌葉片5安裝在拋 光液液面以下，當(dāng)配制拋光液時(shí)，攪拌葉片旋轉(zhuǎn)使拋光液與去離子水 均勻混合。在配制拋光液時(shí)，攪拌電機(jī)3帶動(dòng)攪拌葉片5旋轉(zhuǎn)將拋光液混合均勻。拋光液存儲(chǔ)罐6的容積根據(jù)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備中拋光液
的流量和拋光時(shí)間計(jì)算設(shè)計(jì)，本發(fā)明上液位傳感器7用于測量拋光液 存儲(chǔ)罐6的最大容量，當(dāng)拋光液存儲(chǔ)罐6達(dá)到最大容量時(shí)，上液位傳 感器7向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，控制三位三通電磁閥1處于中位，關(guān)閉 電磁閥。下液位傳感器8用于測量拋光液存儲(chǔ)罐6的最小容量，當(dāng)拋 光液存儲(chǔ)罐6達(dá)到最小容量時(shí)，下液位傳感器8向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)， 控制系統(tǒng)停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，控制三位三通電磁閥l處于右位，開 啟電磁閥重新配制拋光液。冷卻液管4中通入設(shè)定溫度的冷卻液，使 配置好的拋光液處于恒定溫度。本發(fā)明溫度傳感器9安裝在拋光液存 儲(chǔ)罐6的底部，用于監(jiān)測拋光液存儲(chǔ)罐6中拋光液的溫度變化，溫度 傳感器9監(jiān)測拋光液存儲(chǔ)罐6中拋光液溫度的變化，將測量值反饋到 控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)根據(jù)測量值調(diào)節(jié)冷卻液的溫度，從而控制拋光 液的溫度。
本發(fā)明拋光液存儲(chǔ)罐6用耐腐蝕材料聚四氟乙烯加工而成，且 上面標(biāo)有刻度用于存儲(chǔ)配置好的拋光液，其容積根據(jù)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè) 備中拋光液的流量和拋光時(shí)間計(jì)算確定。
權(quán)利要求
1、一種CMP拋光液供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于其包括拋光液存儲(chǔ)罐(6)、設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐(6)內(nèi)的由攪拌電機(jī)(3)和攪拌葉片(5)構(gòu)成的攪拌裝置、設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐(6)內(nèi)的冷卻液管(4)以及設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐(6)內(nèi)的溫度傳感器(9)，去離子水管(10)和拋光液管(11)通過三位三通電磁閥(1)、液體流量計(jì)(2)和拋光液存儲(chǔ)罐(6)相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMP拋光液供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于在 拋光液存儲(chǔ)罐(6)內(nèi)的上端設(shè)置有上液位傳感器(7)、在拋光液存 儲(chǔ)罐(6)內(nèi)的下端設(shè)置有下液位傳感器(8)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的CMP拋光液供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在 于三位三通電磁閥(1)的一個(gè)入口接拋光液管(11)，另一個(gè)入口 接去離子水管(10)，當(dāng)三位三通電磁閥(1)處于中位時(shí)，三位三 通電磁閥(1)關(guān)閉，當(dāng)三位三通電磁閥(1)處于右位時(shí)，接通拋光 液管(11);當(dāng)三位三通電磁閥U)處于左位時(shí)，接通去離子水管(10)。
4、 、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的CMP拋光液供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在 于攪拌電機(jī)(3)設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐(6)中央的正上方，和攪拌電 機(jī)(3)的傳動(dòng)軸相連接的攪拌葉片(5)設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐(6) 液面以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓的化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備上的拋光液供應(yīng)系統(tǒng)，本發(fā)明包括拋光液存儲(chǔ)罐、設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐內(nèi)的由攪拌電機(jī)和攪拌葉片構(gòu)成的攪拌裝置、設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐內(nèi)的冷卻液管以及設(shè)置在拋光液存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度傳感器，去離子水管和拋光液管通過三位三通電磁閥、液體流量計(jì)和拋光液存儲(chǔ)罐相連通。采用本發(fā)明CMP拋光液供應(yīng)系統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備在對(duì)晶圓進(jìn)行拋光時(shí)，可獲得所需一定濃度和一定溫度的拋光液，這樣可有效提高拋光質(zhì)量，并且節(jié)約人力、物力、財(cái)力，有效提高生產(chǎn)效率，同時(shí)降低潔凈廠房的維護(hù)成本。
文檔編號(hào)B24B57/00GK101648365SQ20091007536
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者廖垂鑫, 濱 柳, 威 陳 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所