气吹单元及化学机械研磨设备制造技术

本实用新型专利技术提出气吹单元及化学机械研磨设备，通过添加喷气喷杆和供气管对置放于气吹室内的半导体元件表面进行气体吹拂，使半导体元件表面形成一层保护层，从而防止半导体元件表面被部分氧化，避免产生污染物。进一步的，本实用新型专利技术还提出一种化学机械研磨设备，采用上述气吹单元，首先对半导体元件进行研磨，在对半导体元件进行一系列的清洗之后，对所述半导体元件的表面进行气体吹拂，使半导体元件表面形成一层保护层，从而防止半导体元件表面被部分氧化，避免产生污染物，进而提高半导体元件的良率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体领域，尤其涉及一种气吹单元及化学机械研磨设备。
技术介绍
化学机械抛光或研磨(CMP)是一种用于半导体制备工艺的技术，使半导体元件或基材的上表面被研磨。一般来说，CMP工艺用于去除已沉积在半导体元件上的薄膜层，例如铜层或铝层，以使半导体元件表面平坦化。CMP工艺典型地包括在可控条件下使半导体元件面对润湿的抛光表面旋转。化学抛光剂包括研磨料(例如:氧化铝或氧化硅)和其它在CMP工艺期间与半导体元件表面相互作用的化学成分的浆料。当CMP被用于平坦化半导体元件表面时，该工艺会在半导体元件表面上遗留污染物，需要应用后CMP清洗溶液去除这种污染残留物。而其它来自于CMP工艺的污染残留物可增大接触电阻，限制互连线材料的传导性并导致覆盖层的粘连性降低。因此，在后CMP清洗工艺中必须从基材表面去除这些污染残留物。传统工艺中，如图1所示，化学机械研磨设备包括:研磨腔室10 ;若干研磨头20，位于所述研磨腔室10内；传送臂30，设置于所述研磨腔室10内；清洗单元40，所述清洗单元40包括音震单元41、刷洗单元42以及干燥单元43。半导体元件在被传送臂30传送至研磨腔室10内的研磨头20上被研磨之后，再被传送臂30传送至所述清洗单元40进行清洗，在所述清洗单元40中，依次进入所述音震单元41、刷洗单元42以及干燥单元43中进行清洗，从而达到洁净半导体元件表面的目的。由于半导体元件在研磨的过程中，需要用到大量的水，这就造成整个研磨腔室10以及清洗单元40处于湿度较高的环境之中。而半导体元件表面沉积有铜或铝，极易在湿度较高的环境中发生部分氧化。部分氧化会造成半导体元件表面粗糙，氧化物也会演变成影响半导体元件良率的污染物。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种气吹单元及化学机械研磨设备，使半导体元件表面形成一层保护层，防止污染物的产生。为了实现上述目的，本技术提出一种气吹单元，用于对半导体元件进行气体吹拂，包括:气吹室，包括顶壁、底壁以及与顶壁、底壁连接的侧壁，所述侧壁或者顶壁上设有一进出口和一排气口；托物台，设置于所述气吹室内，并位于所述排气口与所述进出口之间；喷气喷杆，设置于所述气吹室内，并与所述进出口处于同一侧，所述喷气喷杆设有若干喷气孔；供气管,一端伸入所述气吹室内并与所述喷气喷杆连接，另一端伸出所述气吹室外。进一步的，在所述气吹单元中，所述喷气喷杆的长度大于所述半导体元件的直径。进一步的，在所述气吹单元中所述喷气喷杆与所述半导体元件之间的水平距离大于 5cm。进一步的，在所述气吹单元中还包括设置于所述供气管上的流量控制器。进一步的，在所述气吹单元中还包括与所述供气管连接的第一供应支路和第二供应支路。进一步的，在所述气吹单元中还包括设置于所述第一供应支路和第二供应支路上的阀门。进一步的，在所述气吹单元中还包括与所述排气口连通的抽气泵。进一步的，本技术还提出一种化学机械研磨设备，包括:研磨腔室；以及设置于所述研磨腔室内的若干研磨头、传送臂和清洗单元；还包括如上文中任意一项所述的气吹单元,所述气吹单元设置于所述清洗单元内。进一步的，在所述化学机械研磨设备中，所述清洗单元包括音震单元、刷洗单元以及干燥单元。与现有技术相比，本技术的气吹单元通过添加喷气喷杆和供气管对置放于气吹室内的半导体元件表面进行气体吹拂，使半导体元件表面形成一层保护层，从而防止半导体元件表面被部分氧化，避免产生污染物。本技术的化学机械研磨设备采用气吹单元，首先对半导体元件进行研磨，在对半导体元件进行一系列的清洗之后，接着对所述半导体元件的表面进行气体吹拂，使半导体元件表面形成一层保护层，从而防止半导体元件表面被部分氧化，避免产生污染物，进而提闻半导体兀件的良率。附图说明图1为现有技术中一化学机械研磨设备的结构示意图；图2为本技术一实施例中气吹单元的立体结构示意图；图3为本技术一实施例中气吹单元的主视图；图4为本技术一实施例中化学机械研磨设备的结构示意图。具体实施方式为了更加详细而又方便的对本技术进行描述，下面将结合具体实施例与附图对本技术作进一步的介绍。请参考图2及图3，本实施例提出一种气吹单元500，用于对半导体元件600进行气体吹拂，使半导体元件600表面形成保护层。所述气吹单元500包括气吹室510、供气管520、喷气喷杆550和托物台560。所述气吹室510包括顶壁、底壁以及与顶壁、底壁连接的侧壁，所述侧壁或者顶壁上设有一进出口 511和一排气口 512。所述半导体元件600可以通过所述进出口 511传进传出。所述排气口 512用于排出所述气吹室510内多余的气体。本实施例中，所述进出口511设置于所述气吹室510的侧壁上，所述排气口 512设置于所述气吹室510的底壁上；当然，在本技术其它实施例中，所述进出口 511也可以设置于所述气吹室510的顶壁上，所述排气口 512可以设置于所述气吹室510的侧壁上，本技术对比不予限定。较佳的，所述排气口 512下方连接一抽气泵(图未示)，用于抽去所述气吹室510内多余的气体。所述托物台560用于放置半导体元件600，设置于所述气吹室510的内底部，位于所述排气口 512与所述进出口 511之间。所述喷气喷杆550用于向半导体元件600喷吹气体，其设置于所述气吹室510的内侧壁或顶部。在本实施例中，所述喷气喷杆550设置于所述气吹室510的内侧壁，与所述进出口 511处于同一侧壁，并悬空于所述进出口 511的上方，所述喷气喷杆550设有若干喷气孔(图未不)。在本实施例中，所述喷气喷杆550的长度大于半导体兀件600的直径,所述喷气喷杆550与半导体元件600之间的水平距离LI大于5cm，例如是8cm，如图3所示，从而保证从所述喷气喷杆550喷出的气体能够完全覆盖半导体元件600的表面，并且保证从进出口 511进入的外部空气不会从半导体元件600的表面经过，只经过半导体元件600的背部；由于外部空气中含有杂质微粒等等，若使外部空气经过半导体元件600的表面则会导致半导体元件600的表面被污染。所述供气管520用于向所述喷气喷杆550供应气体，其一端与所述喷气喷杆550连接，另一端伸出所述气吹室510外。在本实施例中，所述的气吹单元还包括设置于所述供气管520上的流量控制器540，用于控制流入所述喷气喷杆550内气体的流量大小。所述的气吹单元还包括与所述供应管520连接的第一供应支路521和第二供应支路522，所述第一供应支路521供应氧化性气体，例如是臭氧；第二供应支路522供应惰性气体，例如氮气。所述的气吹单元还包括设置于所述第一供应支路521和所述第二供应支路522上的阀门530，所述阀门530的开关可以控制气体的传输与停输。在具体使用的过程中，将半导体元件600放置于所述托物台560上，并启动抽气泵对所述气吹室500进行抽气处理，打开第一供应支路521上的阀门530，为所述喷气喷杆550供给臭氧，臭氧经由所述喷气喷杆550的喷气孔喷出，并且全面的覆盖半导体元件600的表面，此时由于第一供应支路521供给的气体为氧化性气体，能够与半导体元件600表面暴露出的铜或铝发生完全的氧化反应，从而能够在半导体元件600的表面形成一层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气吹单元，用于对半导体元件进行气体吹拂，其特征在于，包括：气吹室，包括顶壁、底壁以及与顶壁、底壁连接的侧壁，所述侧壁或者顶壁上设有一进出口和一排气口；托物台，设置于所述气吹室内，并位于所述排气口与所述进出口之间；喷气喷杆，设置于所述气吹室内，并与所述进出口处于同一侧，所述喷气喷杆设有若干喷气孔；供气管，一端伸入所述气吹室内并与所述喷气喷杆连接，另一端伸出所述气吹室外。

【技术特征摘要】
1.一种气吹单元，用于对半导体元件进行气体吹拂，其特征在于，包括: 气吹室，包括顶壁、底壁以及与顶壁、底壁连接的侧壁，所述侧壁或者顶壁上设有一进出口和一排气口； 托物台，设置于所述气吹室内，并位于所述排气口与所述进出口之间； 喷气喷杆，设置于所述气吹室内，并与所述进出口处于同一侧，所述喷气喷杆设有若干喷气孔； 供气管，一端伸入所述气吹室内并与所述喷气喷杆连接，另一端伸出所述气吹室外。2.如权利要求1所述的气吹单元，其特征在于，所述喷气喷杆的长度大于所述半导体元件的直径。3.如权利要求1所述的气吹单元，其特征在于，所述喷气喷杆与所述半导体元件之间的水平距离大于5cm。4.如权利要求1所述的气吹单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊世伟，陈枫，蒋莉，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：实用新型
国别省市：