流体控制阀制造技术

一种流体控制阀，包括：阀体，阀体内部的阀芯和阀口，分别位于阀体内部两侧的进液管和出液管，其中，所述阀口连通进液管和出液管，所述阀芯相对于阀口往复运动而将阀口打开或闭合；所述进液管的侧壁具有导流通道和将所述导流通道打开或封闭的开关部。在所述流体控制阀工作时可以避免结晶物或沉淀物的影响，使所述阀体内乃至输送管道内的压力稳定，可以保证流量控制的准确性，进而提高ＣＭＰ工艺的质量和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种用于CMP工艺的流体阀装置。
技术介绍
随着对超大规模集成电路高集成度和高性能的需求逐渐增加，半导体技术向着 65nm甚至更小特征尺寸的技术节点发展，而芯片的运算速度明显受到金属导线所造成的电 阻电容延迟(Resistance Capacitance Delay Time，RC DelayTime)的影响。因此在目前的 半导体制造技术中，采用具有更低电阻率的铜金属互连，来代替传统的铝金属互连，以改善 RC延迟的现象。铜金属还具有优良的抗电迁移能力，使得器件的寿命更长及稳定性更佳。通常，铜金属互连层采用双镶嵌工艺制作。首先在半导体晶片上沉积介质层，接着 在所述介质层中刻蚀出沟槽和通孔相互嵌套的开口，然后采用电镀工艺在开口内填充铜金 属膜层，最后平坦化铜金属膜层表面得到金属互连层。目前，化学机械研磨(CMPchemical mechanical polishing)为主流的平坦化技术，CMP工艺就是在无尘室的大气环境中，利用 机械力对半导体晶片表面作用，在表面薄膜层产生断裂腐蚀的动力，而这部分动力必须籍 由研磨液中的化学物质通过反应来增加其腐蚀的效率，而研磨液、半导体晶片与研磨垫之 间的相互作用，便是CMP工艺中发生反应的焦点。在先进集成电路制造中，CMP已经不仅限 于铜金属互连层的制作，还用于STI (浅沟槽隔离)、PMD(金属前介质层)、IMD (金属间介质 层)等的制作。专利号为7294575的美国专利就详细公开了一种形成浅沟槽隔离结构的化 学机械研磨方法。CMP工艺最重要的两大组件便是研磨液和研磨垫。研磨液是将一些很细的氧化物 粉末分散在溶液中而制成，研磨垫大多是使用发泡式的多孔聚亚安酯制成。在研磨过程中， 先让研磨液填充在研磨垫的空隙中，并提供了高转速的条件，让半导体晶片在高速旋转下 和研磨垫与研磨液中的粉粒作用。通常研磨液由特殊的管道输送至研磨垫，所述管道一端 连接研磨液储存装置，另一端设置于研磨垫上方附近，管道上还具有流体控制阀用于控制 研磨液的输送。研磨过程中研磨液的流量控制十分关键，所述输送管道内需要保证稳定的压力， 才可以保证流量控制的准确性，然而问题在于，现有的管道在输送研磨液的过程中经常出 现压力降低的现象，严重影响了 CMP工艺的质量和可靠性。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是如何解决现有的管道在输送研磨液的过程中经常出现压力 降低的现象，提高CMP工艺的质量和可靠性。为解决上述问题，本专利技术提供一种流体控制阀，包括阀体，阀体内部的阀芯和阀口，分别位于阀体内部两侧的进液管和出液管，其中，所述阀口连通进液管和出液管，所述阀芯相对于阀口往复运动而将阀口打 开或闭合；所述进液管的侧壁具有导流通道和将所述导流通道打开或封闭的开关部。所述进液管的侧壁内具有与所述导流通道基本垂直相交的圆柱孔，所述开关部为 所述圆柱孔内的插塞部，所述插塞部相对于圆柱孔可旋转，所述插塞部与导流通道相交的 位置具有通孔。所述插塞部一端插入所述圆柱孔内，另一端露出阀体，该露出阀体的一端具有旋 柄。所述导流通道打开的状态下，所述通孔与导流通道的开口交叠或重合。插塞部相对于圆柱孔的旋转角度对应于所述交叠区域的面积。所述旋柄上设有刻度盘，用于标定所述插塞部相对于圆柱孔的旋转角度。所述圆柱孔将导流通道分为两段，并与圆柱孔形成“十”字形。所述圆柱孔与进液管相切，导流通道与圆柱孔形成“T”字形。所述进液管和出液管的轴线重合，所述导流通道延伸方向与所述轴线方向基本垂 直。所述阀体内部具有基本垂直于所述轴线方向的阻挡部，所述阻挡部位于进液管和 出液管之间，所述阀口位于所述阻挡部与出液管的连接处。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点所述流体控制阀由于设置了所述导流通道及开关部，在流体控制阀工作状态下， 开关部将导流通道关闭，流体控制阀的阀口打开或关闭控制研磨液的输送，当流体控制阀 非工作状态下，所述阀口关闭，开关部将导流通道打开，从而使得进液管的空间内残余的研 磨液排出阀体，避免结晶物或沉淀物的形成，或者，利用一定流量的液体直接将已经形成的 结晶物或沉淀物冲出阀体内部，于是，可以在流体控制阀工作时避免结晶物或沉淀物的影 响，使所述阀体内乃至输送管道内的压力稳定，可以保证流量控制的准确性，进而提高CMP 工艺的质量和可靠性。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中 相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示 出本专利技术的主旨。图1为现有的一种流体控制阀的结构示意图；图2为本专利技术实施例中流体控制阀的结构示意图；图3为图2中流体控制阀的导流通道打开状态下A-A方向的剖视图；图4为图2中流体控制阀的导流通道关闭状态下A-A方向的剖视图；图5为本专利技术另一实施例中流体控制阀的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的 情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表 示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应 限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。CMP工艺过程中研磨液的流量控制十分关键，研磨液输送管道内需要保证稳定的 压力，才可以保证流量控制的准确性，然而现有的管道在输送研磨液的过程中经常出现压 力降低的现象，导致研磨液流量不稳定，严重影响了 CMP工艺的质量和可靠性。专利技术人研究发现，研磨液输送管道上流体控制阀的结构缺陷是引起管道压力降低 的现象原因之一，图1为传统的研磨液输送管道上流体控制阀的结构示意图，如图所示阀 口 13处于关闭状态，当阀口 13打开时，即阀芯14远离阀口 13，研磨液沿着进液管11、阀口 13和出液管12的方向流过阀体。当阀口 13关闭时，即阀口 13被阀芯14封闭，液体被阻挡 部15阻隔。在关闭状态下，进液管11内由于连通储存装置等原因，保持着较大压力，残留的 研磨液在其中容易形成结晶物或沉淀物16，该结晶物或沉淀物被阻挡部15阻隔，在阀口 13 打开时也不易被冲走，使管道在输送研磨液的过程中出现压力降低的现象，导致研磨液流 量不稳，更严重时甚至导致流体控制阀内堵塞。通过以上研究可见，要解决管道在输送研磨液的过程中经常出现压力降低的问 题，必须设法清除或避免研磨液在进液管内的结晶物或沉淀物。基于此，专利技术人提出一种新 型的流体控制阀的结构，采用设置在进液管侧壁的导流通道来解决上述问题。基于此，本专利技术的技术方案提供一种流体控制阀，包括阀体，阀体内部的阀芯和阀口，分别位于阀体内部两侧的进液管和出液管，其中，所述阀口连通进液管和出液管，所述阀芯相对于阀口往复运动而将阀口打 开或闭合；所述进液管的侧壁具有导流通道和将所述导流通道打开或封闭的开关部。所述进液管的侧壁内具有与所述导流通道基本垂直相交的圆柱孔，所述开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体控制阀，其特征在于，包括：阀体，阀体内部的阀芯和阀口，分别位于阀体内部两侧的进液管和出液管，其中，所述阀口连通进液管和出液管，所述阀芯相对于阀口往复运动而将阀口打开或闭合；所述进液管的侧壁具有导流通道和将所述导流通道打开或封闭的开关部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李新利，李小光，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]