一种研磨液输出臂及稳定研磨速率的方法技术

本发明专利技术涉及半导体加工设备技术领域，其目的是提供一种研磨液输出臂，能使研磨液更均匀分布在研磨垫上、高压水喷射幅度较大、清洗研磨垫效果较好，上述研磨液输出臂包括摆臂、回转组件和动力装置，摆臂设置在回转组件上，回转组件由动力装置驱动水平回转；摆臂上设置有至少一个第一研磨液喷嘴和至少一个高压水喷嘴，第一研磨液喷嘴和高压水喷嘴设置在摆臂的底部。本发明专利技术解决了研磨液不能均匀分布在研磨垫上、高压水冲洗范围小，研磨效率差、清洗效果不佳的问题。不佳的问题。不佳的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种研磨液输出臂及稳定研磨速率的方法


[0001]本专利技术涉及半导体加工设备
，具体涉及一种研磨液输出臂及稳定研磨速率的方法。

技术介绍

[0002]半导体制造工艺流程中化学机械平坦化(chemical mechanical planarization,后简称CMP)的作用越来越重要，对设备的工艺性能要求也越来越高，在CMP工艺性能中最关键的因素便是晶圆表面形貌，晶圆表面形貌的平整度直接影响后续工艺制程并可能影响最终芯片的电气性能，因此有效改善晶圆表面形貌是CMP设备性能优化的最重要目标之一。
[0003]在进行晶圆研磨时，首先通过研磨液输出臂将研磨液输出到研磨垫上，然后由研磨垫调整器将研磨液均匀分布于研磨垫表面，使研磨液中的化学物质与晶圆表面材料发生化学反应，进而改变晶圆的表面形貌，研磨液可以使晶圆更容易被研磨，可以提高研磨速度和研磨效率，但研磨液与晶圆发生化学反应也会产生相应的副产物，而这些副产物沉积在研磨垫表面的沟槽结构中，会导致晶圆出现产品缺陷，也会降低研磨垫的使用寿命，故而需要通过研磨液输出臂输送高压水对研磨垫进行冲洗，将副产物清洗掉。
[0004]目前，研磨液输出臂一般是固定设置的，研磨液和高压水对研磨垫的覆盖范围有限，导致研磨液输出臂输出到研磨垫上的研磨液不能均匀分布，进而会影响晶圆的研磨速度和研磨效率，同时也会造成冲洗效果不佳的问题，影响后续晶圆的研磨效果。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中研磨液输出臂位置固定，导致输出的研磨液不能均匀分布在研磨垫上、高压水冲洗范围小，影响研磨效率、清洗效果不佳的缺陷，从而提供一种能使研磨液更均匀分布在研磨垫上、高压水喷射幅度较大、清洗研磨垫效果较好的研磨液输出臂及稳定研磨速率的方法。
[0006]为此，本专利技术提供了一种研磨液输出臂，包括摆臂、回转组件和动力装置，所述摆臂设置在所述回转组件上，所述回转组件由所述动力装置驱动水平回转；所述摆臂上设置有至少一个第一研磨液喷嘴和至少一个高压水喷嘴，所述第一研磨液喷嘴和所述高压水喷嘴设置在所述摆臂的底部。
[0007]可选的，所述摆臂上设置有多个所述第一研磨液喷嘴和多个所述高压水喷嘴，多个所述第一研磨液喷嘴沿所述摆臂的长度方向间隔布置成一列，多个所述高压水喷嘴沿所述摆臂的长度方向间隔布置成一列。
[0008]可选的，多个所述第一研磨液喷嘴和多个所述高压水喷嘴在水平位置上相互交错。
[0009]可选的，所述摆臂上还设置有第二研磨液喷嘴，所述第二研磨液喷嘴设置在所述摆臂远离所述回转组件的一端，且所述第二研磨液喷嘴朝远离所述摆臂的方向张开。
[0010]可选的，所述高压水喷嘴喷出的液体呈喷雾状，所述第一研磨液喷嘴和所述第二
研磨液喷嘴喷出的液体呈液滴状。
[0011]可选的，所述摆臂内设置有研磨液管路和高压水管路，所述研磨液管路与所述第一研磨液喷嘴、所述第二研磨液喷嘴相通，所述高压水管路与所述高压水喷嘴相通。
[0012]可选的，所述回转组件包括旋转轴，所述旋转轴一端连接所述动力装置的输出端，另一端与所述摆臂相连接。
[0013]可选的，所述动力装置为摆动气缸。
[0014]一种稳定研磨速率的方法，包括以下步骤：
[0015]研磨垫开始转动；
[0016]所述研磨液输出臂摆动并输出研磨液，同时研磨垫调整器转动；
[0017]装载在研磨头上的晶圆与所述研磨垫接触，同时所述研磨头开始旋转，在研磨液作用下所述研磨头对所述晶圆进行研磨；
[0018]所述研磨头抬起离开所述研磨垫，所述研磨液输出臂停止输出研磨液，并开始输出高压水。
[0019]可选的，所述研磨垫的转速为90
‑
110rpm/min，所述研磨头的转速为85
‑
95rpm/min，所述研磨头对所述晶圆进行研磨的时间为45
‑
55秒。
[0020]本专利技术具有以下优点：
[0021]1.本专利技术提供的研磨液输出臂，摆臂底部设置有至少一个第一研磨液喷嘴，第一研磨液喷嘴在输出研磨液到研磨垫时，摆臂在动力装置的驱动下会进行一定角度的水平回转，可以使第一研磨液喷嘴喷出的研磨液均匀分布在研磨垫上，稳定了晶圆的研磨速率且提高晶圆的研磨效率。
[0022]2.本专利技术提供的研磨液输出臂，高压水喷嘴喷出的液体呈喷雾状，喷出到研磨垫上的高压水散布范围广，冲击力强，具有较好的清洗效果。
[0023]3.本专利技术提供的研磨液输出臂，多个第一研磨液喷嘴和高压水喷嘴分别设置在两列，且第一研磨液喷嘴和高压水喷嘴在水平位置上交错设置，提高了摆臂底部的空间利用率，且可以增大研磨液和高压水的作用面积。
[0024]4.本专利技术提供的稳定研磨速率的方法，研磨液输出臂在输出研磨液时通过端部的第二研磨液喷嘴和底部的第一研磨液喷嘴同时输出研磨液，同时摆臂进行摆动，可使研磨液覆盖范围更广、分布更加均匀，进而晶圆研磨时可以一直与研磨液接触，使研磨速率保持稳定。
[0025]5.本专利技术提供的稳定研磨速率的方法，在进行晶圆研磨前，会使研磨液预流3
‑
5秒，通过研磨垫调整器将研磨液分布至研磨垫上，使得晶圆在第一时间可以接触到研磨液，保证研磨速率的稳定，提高研磨效率。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术研磨液输出臂的布置示意图；
[0028]图2为本专利技术研磨液输出臂的结构示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1‑
摆臂；2
‑
第一研磨液喷嘴；3
‑
高压水喷嘴；4
‑
第二研磨液喷嘴；5
‑
研磨液管路；6
‑
高压水管路；7
‑
旋转轴；8
‑
摆动气缸；9
‑
研磨垫；10
‑
研磨头。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研磨液输出臂，其特征在于：包括摆臂(1)、回转组件和动力装置，所述摆臂(1)设置在所述回转组件上，所述回转组件由所述动力装置驱动水平回转；所述摆臂(1)上设置有至少一个第一研磨液喷嘴(2)和至少一个高压水喷嘴(3)，所述第一研磨液喷嘴(2)和所述高压水喷嘴(3)设置在所述摆臂(1)的底部。2.根据权利要求1所述的研磨液输出臂，其特征在于，所述摆臂(1)上设置有多个所述第一研磨液喷嘴(2)和多个所述高压水喷嘴(3)，多个所述第一研磨液喷嘴(2)沿所述摆臂(1)的长度方向间隔布置成一列，多个所述高压水喷嘴(3)沿所述摆臂(1)的长度方向间隔布置成一列。3.根据权利要求2所述的研磨液输出臂，其特征在于，多个所述第一研磨液喷嘴(2)和多个所述高压水喷嘴(3)在水平位置上相互交错。4.根据权利要求1所述的研磨液输出臂，其特征在于，所述摆臂(1)上还设置有第二研磨液喷嘴(4)，所述第二研磨液喷嘴(4)设置在所述摆臂(1)远离所述回转组件的一端，且所述第二研磨液喷嘴(4)朝远离所述摆臂(1)的方向张开。5.根据权利要求4所述的研磨液输出臂，其特征在于，所述高压水喷嘴(3)喷出的液体呈喷雾状，所述第一研磨液喷嘴(2)和所述第二研磨液喷嘴(4)喷出的液体呈液滴状。6.根据权利要求4所述的研磨液输出臂，其特征在于，所述摆臂(1)内设置有研磨液管路(5)和高压水...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐强，蒋锡兵，
申请(专利权)人：北京烁科精微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：