一种应用于化学机械研磨的防护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种应用于化学机械研磨的防护装置，包括：防护罩，由活动板与固定板组成一密闭空间；排气系统，位于所述防护罩上方，适于排除化学机械研磨时产生的废气和污染颗粒；活性炭过滤器，位于所述防护罩内，且靠近所述排气管道，适于通过吸附去除废气和污染颗粒。本实用新型专利技术的防护装置利用了活性炭过滤器吸附机台内因研磨产生的有害气体，减少产品缺陷，提高了产品的良率；并设置了抛光速率控制装置自动调控抛光速率，有效提高了机台的正常运行时间。

Protective device for chemical mechanical grinding

Including the protective device, the utility model provides an application in chemical mechanical polishing: protective cover, a moving plate and the fixed plate to form a closed space; the exhaust system located in the protective cover above, suitable for exhaust exclude chemical mechanical polishing and the pollution particles; the active carbon filter in the protective cover within and near the exhaust pipe, exhaust gas pollution and adapted to remove particles by adsorption. The protective device of the utility model using the activated carbon filter adsorption of harmful gases produced by internal grinding machine, reduce product defects, improve the yield of the product; and set up polishing rate control device of automatic control of polishing rate, effectively improve the normal operation of the machine time.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于化学机械研磨的防护装置
本技术涉及半导体制作领域，特别是涉及一种应用于化学机械研磨的防护装置。
技术介绍
化学机械研磨(CMP)是一个移除制程，亦称为化学机械抛光，其原理是化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术，是目前机械加工中唯一可以实现表面全局平坦化的技术。当前的半导体制造工艺中，很多情况下会用到化学机械研磨工艺，比如浅沟槽隔离(STI)氧化硅抛光、局部互联(LI)氧化硅抛光、层间介质(ILD)氧化硅抛光以及双大马式革铜抛光等。针对研磨机台环境对晶圆良率和抛光/研磨速率(removalrate)的研究，目前业界人员可能会忽视以下几个问题。如图1所示，为现有技术中化学机械研磨装置示意图，首先，化学机械研磨过程中会产生废气和残留颗粒3’，从而污染研磨机台的环境，虽然CMP机台的防护罩1’上方装配的排气系统2’(Exhaustsystem)适于排除研磨平台P1、P2、P3上产生的废气和残留颗粒3’，但是在抽气过程中，废气和残留颗粒3’会污染到晶圆，影响晶圆的良率，目前，业界没有一个较好的方法应对该问题。其次，影响抛光/研磨速率的因素很多，业界普遍研究的几大因素包括：CMP机台的硬件(hardware)，控制CMP机台的软件(software)，研磨垫的旋转速率，晶片的下压力(downforce)，供应研磨液的流动速率(slurryfowrate)，研磨液的温度(temperature)等，抛光速率也会随着研磨垫消耗时间的增长而变化。当机台抛光速率有异常时，我们需要停机，然后调节研磨盘压力、研磨头压力、研磨液流量等等才能控制抛光速率，而且至少要花一两个小时的时间。最后，我们通过实验发现，在上述影响因素之外的研磨机台环境(environment)，特别是研磨机台的排气系统2’也是极大地影响了抛光速率，在CMP制程中，当我们改变排气系统2’的抽气速率值抛光速率也会改变，它们是呈反比。但是，由于排气系统2’靠近P1的上方，如图1所示，如果直接调整排气系统2’会很大程度影响P1的抛光速率，但不能控制P2和P3的抛光速率；排气系统2’很大程度上会影响P1的温度，但较少影响到P2和P3的温度，且我们已经知道温度和抛光速率之间呈正比例的关系。所以，如何方便有效的调整抛光速率也是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种应用于化学机械研磨的防护装置，用于解决现有技术中化学机械研磨产生的废气和残留颗粒影响晶圆良率及难以调控抛光速率的问题。为实现上述目的，本技术提供一种应用于化学机械研磨的防护装置，包括：防护罩，由活动板与固定板组成一密闭空间；排气系统，位于所述防护罩上方，适于排除化学机械研磨时产生的废气和污染颗粒；活性炭过滤器，位于所述防护罩内，且靠近所述排气管道，适于通过吸附去除废气和污染颗粒。于本技术的一实施方式中，所述活性炭过滤器安装于所述活动板的内侧壁。于本技术的一实施方式中，所述活性炭过滤器包括间距设置的内活性炭过滤器和外活性炭过滤器，所述内活性炭过滤器和所述外活性炭过滤器分别位于所述排气系统的两侧，且所述内活性炭过滤器和所述外活性炭过滤器均安装于所述活动板的内侧壁。于本技术的一实施方式中，所述防护罩上开设有若干个窗口，所述窗口的顶部铰接有窗门。于本技术的一实施方式中，所述窗门的开合角度范围为0-90°。于本技术的一实施方式中，还包括抛光速率控制装置，所述抛光速率控制装置包括：排气管道，适于通过排除一定压强的气体控制所述窗门的开合角度；阀门，位于所述排气管道上，用于增大或减小所述排气管道中的气体压强；抛光速率检测系统，用于实时监测和获取当前抛光速率，将获取的所述当前抛光速率与目标抛光速率相比较，并发出反馈信号；传感器，用于接收所述抛光速率检测系统发送的反馈信号，并根据接收的所述反馈信号控制所述阀门增大或减小所述排气管道中的气体压强。于本技术的一实施方式中，所述反馈信号包括第一信号和第二信号，若当前抛光速率大于目标抛光速率，则通过所述信号反馈向所述传感器发送第一信号，若当前抛光速率小于目标抛光速率，则向所述传感器发送第二信号。于本技术的一实施方式中，所述传感器根据接收的所述第一信号控制所述阀门增大所述排气管道中的气体压强，或者所述传感器根据接收的所述第二信号控制所述阀门减小所述排气管道中的气体压强。于本技术的一实施方式中，所述第一信号是高电平信号，所述第二信号是低电平信号，或所述第一信号是低电平信号，所述第二信号是高电平信号。于本技术的一实施方式中，所述反馈信号控制所述阀门增大或减小所述排气管道中的气体压强的范围均为1-7帕斯卡。如上所述，本技术的应用于化学机械研磨的防护装置，具有以下有益效果：1、利用活性炭过滤器吸附机台内研磨产生的有害气体，减少产品缺陷，提高产品良率；2、设置了抛光速率控制装置调节抛光速率，在防护罩上开设窗口，通过改变窗口开合的角度改变整体吸附机台内侧压力，自动调控抛光速率，有效提高了机台的正常运行时间。附图说明图1显示为现有技术中化学机械研磨装置示意图。图2为本技术应用于化学机械研磨的防护装置于实施例一中的结构示意图。图3为本技术应用于化学机械研磨的防护装置于实施例二中的结构示意图元件标号说明1’防护罩2’排气系统3’污染颗粒P1-P3研磨平台1防护罩2排气系统3活性炭过滤器31内活性炭过滤器32外活性炭过滤器4窗口5窗门6排气管道7阀门8抛光速率检测系统9传感器具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图2至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。众所周知，活性炭过滤器是一个可以同时去除酸碱物质的过滤器，永久去除气态污染物，气态污染物通过被吸附和不可逆转的化学反应被去除。活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内。本技术应用于化学机械研磨的防护装置正是利用活性炭的上述吸附原理有效去除气态和固态污染物，并通过设置抛光速率控制装置自动调控抛光速率。下面以两个实施例做详细说明。实施例一请参阅图2，本技术提供一种应用于化学机械研磨的防护装置，包括：防护罩1，由活动板(未示出)与固定板(未示出)组成一密闭空间；排气系统2，位于所述防护罩1上方，适于排除化学机械研磨时产生的废气和污染颗粒；活性炭过滤器3，位于所述防护罩1内，且靠近所述排气管道6，适于通过吸附去除废气和污染颗粒。作为示例，所述活性炭过滤器3安装于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于化学机械研磨的防护装置，其特征在于，包括：防护罩，由活动板与固定板组成一密闭空间；排气系统，位于所述防护罩上方，适于排除化学机械研磨时产生的废气和污染颗粒；活性炭过滤器，位于所述防护罩内，适于通过吸附去除废气和污染颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种应用于化学机械研磨的防护装置，其特征在于，包括：防护罩，由活动板与固定板组成一密闭空间；排气系统，位于所述防护罩上方，适于排除化学机械研磨时产生的废气和污染颗粒；活性炭过滤器，位于所述防护罩内，适于通过吸附去除废气和污染颗粒。2.根据权利要求1所述的应用于化学机械研磨的防护装置，其特征在于，所述活性炭过滤器安装于所述活动板的内侧壁。3.根据权利要求1所述的应用于化学机械研磨的防护装置，其特征在于，所述活性炭过滤器包括间距设置的内活性炭过滤器和外活性炭过滤器，所述内活性炭过滤器和所述外活性炭过滤器分别位于所述排气系统的两侧，且所述内活性炭过滤器和所述外活性炭过滤器均安装于所述活动板的内侧壁。4.根据权利要求1所述的应用于化学机械研磨的防护装置，其特征在于，所述防护罩上开设有若干个窗口，所述窗口的顶部铰接有窗门。5.根据权利要求4所述的应用于化学机械研磨的防护装置，其特征在于，所述窗门的开合角度范围为0-90°。6.根据权利要求5所述的应用于化学机械研磨的防护装置，其特征在于，还包括抛光速率控制装置，所述抛光速率控制装置包括：排气管道，适于通过排除一定压强的气体控制所述窗门的开合角度；阀门，位于所述排气管道上，用于增大或减小所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：严卫讯，唐强，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11