[實(shí)用新型]氣吹單元及化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220748958.5
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN203003662U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊世偉;陳楓;蔣莉
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): B24B37/34
• 分類號(hào): B24B37/34;B24B37/00
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時(shí)云

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種氣吹單元及化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備。

背景技術(shù)

化學(xué)機(jī)械拋光或研磨（CMP）是一種用于半導(dǎo)體制備工藝的技術(shù)，使半導(dǎo)體元件或基材的上表面被研磨。一般來說，CMP工藝用于去除已沉積在半導(dǎo)體元件上的薄膜層，例如銅層或鋁層，以使半導(dǎo)體元件表面平坦化。CMP工藝典型地包括在可控條件下使半導(dǎo)體元件面對潤濕的拋光表面旋轉(zhuǎn)。化學(xué)拋光劑包括研磨料（例如：氧化鋁或氧化硅）和其它在CMP工藝期間與半導(dǎo)體元件表面相互作用的化學(xué)成分的漿料。

當(dāng)CMP被用于平坦化半導(dǎo)體元件表面時(shí)，該工藝會(huì)在半導(dǎo)體元件表面上遺留污染物，需要應(yīng)用后CMP清洗溶液去除這種污染殘留物。而其它來自于CMP工藝的污染殘留物可增大接觸電阻，限制互連線材料的傳導(dǎo)性并導(dǎo)致覆蓋層的粘連性降低。因此，在后CMP清洗工藝中必須從基材表面去除這些污染殘留物。

傳統(tǒng)工藝中，如圖1所示，化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備包括：研磨腔室10；若干研磨頭20，位于所述研磨腔室10內(nèi)；傳送臂30，設(shè)置于所述研磨腔室10內(nèi)；清洗單元40，所述清洗單元40包括音震單元41、刷洗單元42以及干燥單元43。半導(dǎo)體元件在被傳送臂30傳送至研磨腔室10內(nèi)的研磨頭20上被研磨之后，再被傳送臂30傳送至所述清洗單元40進(jìn)行清洗，在所述清洗單元40中，依次進(jìn)入所述音震單元41、刷洗單元42以及干燥單元43中進(jìn)行清洗，從而達(dá)到潔凈半導(dǎo)體元件表面的目的。

由于半導(dǎo)體元件在研磨的過程中，需要用到大量的水，這就造成整個(gè)研磨腔室10以及清洗單元40處于濕度較高的環(huán)境之中。而半導(dǎo)體元件表面沉積有銅或鋁，極易在濕度較高的環(huán)境中發(fā)生部分氧化。部分氧化會(huì)造成半導(dǎo)體元件表面粗糙，氧化物也會(huì)演變成影響半導(dǎo)體元件良率的污染物。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提出一種氣吹單元及化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備，使半導(dǎo)體元件表面形成一層保護(hù)層，防止污染物的產(chǎn)生。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種氣吹單元，用于對半導(dǎo)體元件進(jìn)行氣體吹拂，包括：

氣吹室，包括頂壁、底壁以及與頂壁、底壁連接的側(cè)壁，所述側(cè)壁或者頂壁上設(shè)有一進(jìn)出口和一排氣口；

托物臺(tái)，設(shè)置于所述氣吹室內(nèi)，并位于所述排氣口與所述進(jìn)出口之間；

噴氣噴桿，設(shè)置于所述氣吹室內(nèi)，并與所述進(jìn)出口處于同一側(cè)，所述噴氣噴桿設(shè)有若干噴氣孔；

供氣管，一端伸入所述氣吹室內(nèi)并與所述噴氣噴桿連接，另一端伸出所述氣吹室外。

進(jìn)一步的，在所述氣吹單元中，所述噴氣噴桿的長度大于所述半導(dǎo)體元件的直徑。

進(jìn)一步的，在所述氣吹單元中所述噴氣噴桿與所述半導(dǎo)體元件之間的水平距離大于5cm。

進(jìn)一步的，在所述氣吹單元中還包括設(shè)置于所述供氣管上的流量控制器。

進(jìn)一步的，在所述氣吹單元中還包括與所述供氣管連接的第一供應(yīng)支路和第二供應(yīng)支路。

進(jìn)一步的，在所述氣吹單元中還包括設(shè)置于所述第一供應(yīng)支路和第二供應(yīng)支路上的閥門。

進(jìn)一步的，在所述氣吹單元中還包括與所述排氣口連通的抽氣泵。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還提出一種化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備，包括：研磨腔室；以及設(shè)置于所述研磨腔室內(nèi)的若干研磨頭、傳送臂和清洗單元；還包括如上文中任意一項(xiàng)所述的氣吹單元，所述氣吹單元設(shè)置于所述清洗單元內(nèi)。

進(jìn)一步的，在所述化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備中，所述清洗單元包括音震單元、刷洗單元以及干燥單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的氣吹單元通過添加噴氣噴桿和供氣管對置放于氣吹室內(nèi)的半導(dǎo)體元件表面進(jìn)行氣體吹拂，使半導(dǎo)體元件表面形成一層保護(hù)層，從而防止半導(dǎo)體元件表面被部分氧化，避免產(chǎn)生污染物。

本實(shí)用新型的化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備采用氣吹單元，首先對半導(dǎo)體元件進(jìn)行研磨，在對半導(dǎo)體元件進(jìn)行一系列的清洗之后，接著對所述半導(dǎo)體元件的表面進(jìn)行氣體吹拂，使半導(dǎo)體元件表面形成一層保護(hù)層，從而防止半導(dǎo)體元件表面被部分氧化，避免產(chǎn)生污染物，進(jìn)而提高半導(dǎo)體元件的良率。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例中氣吹單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例中氣吹單元的主視圖；

圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例中化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更加詳細(xì)而又方便的對本實(shí)用新型進(jìn)行描述，下面將結(jié)合具體實(shí)施例與附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的介紹。