[發明專利]研磨液供給管路以及化學機械研磨裝置

有效

• 申請號: 200710094564.6
• 申請日: 2007-12-13
• 公開（公告）號: CN101456162A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 閆大鵬
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: B24B57/02
• 分類號: B24B57/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 麗

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種研磨液供給管路以及化學機械研磨裝置。

背景技術

隨著半導體集成電路制造工藝的日益進步，線寬不斷減小，互連線層數也不斷增多，多層互連或填充深寬比較大的沉積過程會導致半導體晶片表面過大的起伏，引起光刻工藝聚焦困難，從而減弱光刻工藝中對線寬控制能力，降低整個半導體晶片上的線寬的一致性。業界引入化學機械研磨(Chemical?Mechanical?Planarization，CMP)對半導體晶片表面進行平坦化。

在化學機械研磨工藝中，將半導體晶片放置于研磨頭(Polish?Head)上，并使晶片表面朝下與研磨墊(Polish?Pad)接觸，在所述研磨墊和半導體晶片之間通入研磨液，通過晶片表面和拋光墊之間的相對運動使得硅片表面平坦化。

在專利號為US?6929532?B1的美國專利中，公開了一種研磨液供給管路。圖1為所述的美國專利公開的研磨液供給管路的示意圖。

請參考圖1，所述的供給管路包括容器52、第一輸運泵56、過濾裝置10、研磨液容器58和第二輸運泵62。容器52中的研磨液經第一輸運泵56抽運至所述過濾裝置10，經所述過濾裝置10過濾的研磨液經過管路后被輸運至所述研磨液容器58，所述研磨液容器58中的研磨液經過第二輸運泵54抽運后被輸送至研磨裝置60。

所述研磨液容器58一般為圓柱形容器，請參考圖2所示的一種研磨液容器58的剖示圖，第一管路57一端連接至所述研磨液容器58的內部，另一端與圖2所示的過濾器10連接，用于向所述的研磨液容器58中供給研磨液。第二管路59一端連接至該研磨液容器58的內部，另一端與圖2所示的第二輸運泵62連接，用于將所述研磨液容器58中的研磨液抽出，并輸運至研磨裝置60。

然而，由于在研磨液中具有研磨顆粒物質，在研磨液容器58中的研磨液常常會產生沉淀、結晶等缺陷。而沉淀物、結晶物被輸送至研磨裝置60后，會導致被研磨的半導體結構表面產生缺陷，造成形成的半導體器件的良率下降。

發明內容

本發明提供一種研磨液供給管路以及化學機械研磨裝置，能夠減少或消除研磨液在研磨液容器中產生沉淀、結晶等缺陷。

本發明提供的一種研磨液供給管路，包括研磨液容器、用于向研磨液容器輸入研磨液的第一管路和用于將所述研磨液容器中的研磨液輸出的第二管路，還包括位于研磨液容器液面以下與第一管路連通的橫管，該橫管包括與所述第一管路連通的具有彎曲部的S狀管體和位于所述管體兩端的出口部，所述橫管徑向截面與研磨液容器的徑向截面夾角大于零度且小于或等于90度。

可選的，所述橫管的彎曲部的彎曲的角度為105至135℃。

可選的，所述橫管的徑向截面為圓形或橢圓形。

可選的，在所述橫管的管體上具有至少一對開孔，每一對開孔相對于該橫管橫向軸線對稱分布，且每一開孔的開口方向與其相鄰的出口部的開口方向的夾角小于90度。

可選的，所述開孔在其投影面積最大的方向的投影為圓形，該圓形投影直徑為0.254cm至0.423cm(十分之一至六分之一英寸)。

可選的，所述橫管的管體的長度為25至35cm。

可選的，所述橫管的出口部呈喇叭型，且從管體向出口部方向徑向截面面積逐漸增大。

可選的，所述橫管管體的軸線與所述研磨液容器底面平行，且所述橫管的管體的下側壁距離所述研磨液容器底部的距離為3至10cm。

可選的，所述橫管至少為兩個，所述兩個橫管交叉，且在交叉部與所述第一管路連通。

可選的，所述橫管管體的軸線在同一平面內。

相應的，本發明還提供一種化學機械研磨裝置，包括：

研磨頭、研磨墊和研磨液供給管路；其中，

所述研磨頭位于所述研磨墊上方，用于吸附待研磨襯底，并和研磨墊配合對待研磨襯底進行研磨；

所述研磨液供給管路包括研磨液容器、用于向研磨液容器輸入研磨液的第一管路和用于將所述研磨液容器中的研磨液輸出至研磨墊的第二管路；

還包括位于研磨液容器液面以下與第一管路連通的橫管，該橫管包括與所述第一管路連通的具有彎曲部的S狀管體和位于所述管體兩端的出口部，所述橫管徑向截面與研磨液容器的徑向截面夾角大于零度且小于或等于90度。

可選的，所述橫管的彎曲部的彎曲角度為105至135℃。

可選的，在所述橫管的管體上具有至少一對開孔，每一對開孔相對于該橫管橫向軸線對稱分布；且每一開孔的開口方向與其相鄰的出口部的開口方向的夾角小于90度。