[实用新型]化学机械研磨机台及其研磨液供给手臂

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造领域，特别涉及一种化学机械研磨机台及其研磨液供给手臂。

背景技术

随着微电子集成电路向微细化、多层化、薄型化、平坦化工艺发展，化学机械研磨技术已经发展成以化学机械研磨机台为主体，集在线检测、终点检测、清洗等技术于一体的化学机械研磨技术。

如图1和图2所示，现有的化学机械研磨机台的结构，包括：研磨台110、研磨垫120、研磨垫修整器（pad conditioner）130、研磨液供给手臂140以及研磨头150。研磨垫120粘贴在研磨台110上，随研磨台110以一定速度旋转，所述研磨垫120的表面状态会影响到所研磨的膜层的平整度和均匀度。研磨液供给手臂140用于向研磨垫120提供研磨液。研磨垫修整器130负责把研磨液输送到所有区域，保证研磨的均匀性，并且研磨垫修整器130上镶有钻石，用于去除研磨过程产生的残留物质145，并修整研磨垫120以维持研磨过程所需的化学和机械环境。所述残留物质主要有化学反应产物、研磨液本身的残留物以及研磨产生的碎片等。所述研磨垫120上具有沟槽125，可协助研磨垫修整器130将研磨液输送到各区域，还可协助将研磨残留物145移走。

具体地说，化学机械研磨机台的工作过程如下：将待研磨的晶圆160固定在研磨头150上，研磨头150可以提供下压力并可以高速旋转。研磨时，旋转的晶圆160以一定的下压力压在随研磨台110一起高速旋转的研磨垫120上，并在此下压力的作用下相对于研磨垫120作旋转运动，研磨液供给手臂140向研磨垫120提供研磨液，研磨液在晶圆160与研磨垫120间流动，所述研磨液通常由超细固体粒子研磨剂、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等组成，固体粒子提供研磨作用，化学氧化剂提供腐蚀溶解作用，由此在晶圆160表面产生化学反应，通过化学的和机械的共同作用，从晶圆表面去除一层极薄的材料获得高精度、低粗糙度、无损伤的晶圆表面。在进行研磨的同时，所述研磨垫修整器130以一定的下压力压在随研磨台110一起高速旋转的研磨垫120上，利用钻石修整研磨垫120并去除沟槽125内的残留物质145。但是，由于研磨垫修整器130上的钻石的高度低于研磨垫的沟槽125的深度，所以研磨垫修整器130不能完全去除残留物质145尤其是研磨垫120中心位置的残留物质，残留物质在研磨垫120上受到摩擦总是会产生微小的划伤。

公开号为US7815495B2的专利公开了一种研磨垫修整器，在研磨垫修整器上安装刷子去除研磨残留物质，但是由于研磨垫修整器的表面镶嵌钻石要求的表面材质和刷子要求的表面材质有差异，在制作工序上比较繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的研磨液供给手臂，解决现有的化学机械研磨机台不能有效地去除研磨残留物质导致研磨晶圆微小划伤的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种研磨液供给手臂，所述研磨液供给手臂包括主体以及设置于所述主体一端的喷嘴，其特征在于，还包括设置于所述主体底部的多个刷子。

可选的，所述刷子包括若干根刷毛，所述刷毛的顶端有结节。

可选的，所述刷毛的高度大于所述刷毛顶端结节的高度。

可选的，所述结节的顶部是平整的。

可选的，所述刷子为圆形或条形，所述多个刷子均匀分布在所述主体的底部。

可选的，所述刷毛的长度是4.5～6.5毫米，所述刷毛的直径是0.1～0.3毫米。

可选的，所述刷子材质为聚苯硫醚(Poly-phenylene Sulfide，PPS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚酰亚氨（polyimide）、聚酰胺-酰亚胺（polyamide-imide）、尼龙。

可选的，所述喷嘴包括研磨液喷嘴和清洗液喷嘴，所述清洗液喷嘴和所述研磨液喷嘴呈一字型排列。

本实用新型还提供了一种化学研磨机台，其特征在于，包括以上任意一项所述的研磨液供应手臂，还包括研磨台、粘贴于所述研磨台上的研磨垫以及用于修整所述研磨垫的研磨垫修整器。

与现有技术相比，本实用新型提供的研磨液供给手臂在其主体的底部增设了刷子，有助于去除研磨垫沟槽内的残留物质，提高了化学机械研磨机台的清扫能力，有利于减少晶圆表面的划伤缺陷。

附图说明

图1为现有技术的化学机械研磨机台的结构示意图；

图2是图1研磨垫表面沟槽的剖面示意图；

图3是本实用新型一实施例的研磨液供给手臂的底部示意图；

图4是图3的刷子的结构示意图；