[发明专利]化学液供液及回收再利用系统与方法

说明书

本发明揭示了一种化学液供液及回收再利用系统，该系统分别与原液槽、机台储液槽及废液回收槽连接，该系统包括：混液槽、温度检测调节装置、粘度检测调节装置及金属离子浓度检测调节装置。混液槽存放化学液，其中，化学液由原液槽或机台储液槽注入混液槽，或者由混液槽注入机台储液槽或废液回收槽，或者化学液从混液槽抽出后再注入混液槽。温度检测调节装置检测和调节化学液的温度，以使注入至混液槽内的化学液的温度达到目标温度。粘度检测调节装置检测和调节化学液的粘度，以使注入至混液槽内的化学液的粘度达到目标粘度。金属离子浓度检测调节装置检测和调节化学液的金属离子浓度，以使注入至混液槽内的化学液的金属离子浓度小于或等于目标浓度。本发明还揭示了一种化学液供液及回收再利用方法。

技术领域

本发明涉及电化学抛光技术领域，尤其涉及一种化学液供液及回收再利用系统与方法。

背景技术

随着半导体工业的快速发展，极大规模集成电路(VLSI)以及超大规模集成电路(ULSI)已经被广泛的应用。相比以往的集成电路，极大规模集成电路和超大规模集成电路具有更复杂的多层结构，更小的特征尺寸。然而，多层布线会造成硅片表面凸凹不平，对后续图形制作非常不利。因此，需要对硅片的表面进行平坦化处理。较为常见的平坦化方法是化学机械研磨(CMP)。化学机械研磨虽然能够对硅片的表面平坦化，但是，由于铜和低K或者超低K电介质材料被广泛应用在极大规模集成电路和超大规模集成电路中，化学机械研磨产生的强机械作用力可能会对低K或者超低K电介质材料造成永久性的损伤。

鉴于此，电化学抛光技术引起了越来越多的半导体厂商的关注与兴趣，并致力于研发适于大规模生产的工艺与设备。电化学抛光过程中，仅有抛光液与硅片表面接触，因此，可以无机械应力的对硅片表面进行平坦化，克服了传统的化学机械研磨技术在超微细特征尺寸集成电路中的缺陷。为了保证平坦化工艺中的去除率和片间均匀性，提高产品良率，抛光液的供应是电化学抛光中重要环节之一。目前的抛光液供应设备自动化程度较低，自动检测、自动控制的精度不高，往往难以达到生产工艺的要求，影响了产品的良率。而且，大量的抛光液使用过后的回收利用率不高，造成了生产成本的上升。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够精确检测和控制化学液的温度、粘度及金属离子浓度，并且能够使化学液循环使用的化学液供液及回收再利用系统与方法。

为实现上述目的，本发明提供的化学液供液及回收再利用系统，该系统分别与原液槽、机台储液槽及废液回收槽连接，该系统包括：混液槽、温度检测调节装置、粘度检测调节装置及金属离子浓度检测调节装置。混液槽存放化学液，其中，化学液由原液槽或机台储液槽注入混液槽，或者由混液槽注入机台储液槽或废液回收槽，或者化学液从混液槽抽出后再注入混液槽。温度检测调节装置检测和调节化学液的温度，以使注入至混液槽内的化学液的温度达到目标温度。粘度检测调节装置检测和调节化学液的粘度，以使注入至混液槽内的化学液的粘度达到目标粘度。金属离子浓度检测调节装置检测和调节化学液的金属离子浓度，以使注入至混液槽内的化学液的金属离子浓度小于或等于目标浓度。

在一个实施例中，温度检测调节装置、粘度检测调节装置及金属离子浓度检测调节装置均检测和调节混液槽内的化学液的温度、粘度及金属离子浓度。

在一个实施例中，该系统还包括金属离子回收槽，金属离子回收槽分别与机台储液槽及混液槽连接，以允许化学液由机台储液槽注入金属离子回收槽以及允许化学液由金属离子回收槽注入混液槽。金属离子浓度检测调节装置检测和调节金属离子回收槽内的化学液的金属离子浓度，以使化学液的金属离子浓度小于或等于目标浓度之时将化学液由金属离子回收槽注入混液槽。

为实现上述目的，本发明提供的化学液供液及回收再利用方法，包括步骤：将化学液由原液槽或机台储液槽注入混液槽；检测和调节化学液的温度、粘度及金属离子浓度，以使注入至混液槽内的化学液的温度、粘度达到目标温度、目标粘度及金属离子浓度小于或等于目标浓度；及将混液槽内的化学液注入机台储液槽。