[发明专利]抛光液循环再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种抛光液循环再生装置。

背景技术

集成电路产业作为国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业，具有极强的创新力和融合力，已经渗透到人民生活、生产以及国防安全的方方面面。随着集成电路产业规模的持续扩大，对制造集成电路的原材料的需求也在不断增加。

例如，在集成电路铜互连制造工艺中，抛光液用于去除多余的铜结构，基于电化学抛光原理，仅有抛光液和硅片接触，从而将硅片上多余的铜结构无应力去除。通常，抛光液在使用一段时间后，其中的铜离子浓度会上升，当抛光液中铜离子浓度达到一定值时，为了保证抛光效果和效率，必须更换新鲜的抛光液。而对废液的处理，较为常见的方法是利用电化学氧化还原原理使抛光液中的铜离子在阴极还原，从而实现铜的回收，在此过程中，如果供应至阴极和阳极的电流较小，会导致铜的析出速率太低。为了提高铜的析出速率，需要增大供应至阴极和阳极的电流和电压，然而，电流和电压升高后会出现一弊端，即在阴极和阳极的表面产生气泡，气泡随着抛光液的循环而溶解在抛光液中。对于粘度较小的抛光液，气泡会较快的合并生长并浮出液面放出，而对于粘度较高的抛光液，比如液体的粘度大于50cp，这些气泡只有一小部分在短时间内自然放出，大部分气泡留在了抛光液中。当经过铜回收处理过的抛光液再次被用于铜抛光时，抛光液中的气泡会粘附在硅片的表面，使硅片表面的电流密度发生变化，从而造成硅片表面的光洁度变差，在抛光工艺要求较高的情况下，此种抛光液不可用，而如果将该抛光液直接排掉，既会造成环境的污染，也会造成原材料的浪费，导致生产成本上升，在竞争日益激烈的市场中，此种方式显然不可取。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种既能够提高抛光液中铜的析出速率，又可以保证抛光液能够再次使用的抛光液循环再生装置。

为实现上述目的，本发明提供的一种抛光液循环再生装置，包括：储存槽、电源、第一循环泵及脱气装置。储存槽储存抛光液，储存槽内设置有阳极板和阴极板。电源的阳极与储存槽内的阳极板电连接，电源的阴极与储存槽内的阴极板电连接。第一循环泵的进口与储存槽的底部连接，第一循环泵的出口与脱气装置连接。脱气装置的进液口与第一循环泵的出口连接，脱气装置的出液口与储存槽的顶部连接，脱气装置去除抛光液中的气泡。

在一个实施例中，该抛光液循环再生装置还包括铜离子浓度检测装置，铜离子浓度检测装置设置在储存槽内，铜离子浓度检测装置检测储存槽内抛光液中铜离子的浓度，如果检测值高于设定值，使电源处于工作模式，如果检测值等于或低于设定值，使电源处于空闲模式。电源处于空闲模式时，电源为恒压状态，电源的输出电压为0～2V。

在一个实施例中，该抛光液循环再生装置还包括液位检测装置，液位检测装置设置在储存槽内，液位检测装置检测储存槽内抛光液的液位。

在一个实施例中，脱气装置的出液口还与一机台连接，从脱气装置的出液口输出的抛光液供应至机台以用于工艺加工。在脱气装置的出液口与机台之间设置有第一过滤器。机台中的抛光液使用一时间段后排放至储存槽。

在一个实施例中，脱气装置具有内层和外层，内层和外层之间设置有脱气膜，脱气膜将内层和外层隔离，外层与一真空泵连接。

在一个实施例中，脱气装置具有内层和外层，内层和外层之间设置有脱气膜，脱气膜将内层和外层隔离，内层与一真空泵连接。

在一个实施例中，储存槽包括电解槽和循环槽，电解槽与循环槽之间由一隔板隔开，一第二循环泵分别与电解槽和循环槽连接，阳极板和阴极板设置在电解槽内，循环槽内设置有用于检测抛光液中铜离子浓度的铜离子浓度检测装置和用于检测抛光液液位的液位检测装置。在电解槽与第二循环泵之间设置有第二过滤器。

在一个实施例中，阳极板和阴极板为片状或网状。

在一个实施例中，阳极板和阴极板分别为多个，且依次间隔交错布置。

综上所述，本发明通过设置脱气装置，能够去除抛光液中的气泡。电解时，即使加大电源的电流和电压输出，以提高铜离子的析出速率，也不会影响抛光液的再次使用，且该装置是循环运行，无需向外排放废液，既不会对环境造成污染，同时也节省了原材料，降低了工艺成本。

附图说明

图1为根据本发明的抛光液循环再生装置的一实施例的结构示意图。

图2为根据本发明的抛光液循环再生装置的又一实施例的结构示意图。

图3为根据本发明的抛光液循环再生装置的储存槽的一实施例的侧视图。