自我清洁并可调节的浆料传送臂制造技术

本发明专利技术涉及自我清洁并可调节的浆料传送臂。本发明专利技术的实施例提供了一种用于化学机械研磨（ＣＭＰ）设备的浆料传递和清洗系统，该设备可以自我清洁并且可以可调整地在研磨垫上提供浆料剂及清洗剂。在一个实施例中，流体传递系统具有包含至少一个歧管的分布式浆料传递臂（ＤＳＤＡ），通常是附接到传递臂的下表面的两个或更多歧管。每一个ＤＳＤＡ歧管包含沿着歧管的长度设置的多个浆料喷嘴。传递臂还包含多个高压清洗喷嘴，其从该传递臂的下表面延伸且沿着传递臂的长度设置，其中该长度平行于分布式浆料传递臂歧管。在一个示例中，传递臂包含彼此平行设置的两个ＤＳＤＡ歧管以及设置在歧管之间的多个高压清洗喷嘴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及用于研磨衬底的设备和方法，尤其是浆料分配器和清洗臂及其方法。
技术介绍
通常通过在衬底上沉积导电、半导电或绝缘层以形成集成电路。在沉积每一层后， 蚀刻该层以产生电路特征。因为连续沉积和蚀刻一系列层，所以衬底最上面的暴露表面可能成为非平面的并需要平坦化。当在衬底上形成的层的厚度因为形成在衬底上的电路的几何不均勻而在衬底表面处变化时，产生这种非平面表面。在有多个图案化的基础层的应用中，高峰和低谷之间高度差异变得更加严重，可能有几个微米。化学机械研磨(CMP)是一种平坦化制程，其涉及以含有研磨成分的化学浆料对可旋转研磨垫进行润湿，并且利用该润湿的垫对衬底前表面进行机械研磨。该垫是安装在可旋转平台上的，并且可旋转衬底承载件被用来对衬底背面施加向下压力。在研磨期间，通过浆料分配臂将浆料分配到垫上。在承载件和垫之间的力以及它们之间的相对旋转与浆料的机械和化学效应结合用来研磨衬底表面。图1描述了 CMP系统10，其中衬底38被承载件头46保持，该承载件头46绕衬底 38的中心轴旋转。在接触由承载件头46所保持的旋转衬底38的底部表面时，圆形研磨垫 40旋转。旋转衬底38在离开研磨垫40中心的区域中接触该旋转研磨垫40。经由供应线 14和16，设置在研磨垫40的表面上的浆料传递臂15在研磨垫40上分配浆料17 (例如包括研磨料和至少一种化学反应剂)。浆料17被传递至研磨垫40的中心，以化学钝化或氧化被研磨衬底的表面上的层并磨除或抛光选定层。浆料中的反应剂与衬底表面的膜作用，以利于研磨。研磨垫、磨粒和反应剂与衬底表面的作用导致期望层的受控研磨。在CMP中遇到的一个问题是被传递到研磨垫的浆料可能凝固，且与从衬底移除的物质一同堵塞垫上的凹槽或其它特征，从而减少后续研磨步骤的效果并且增加缺陷的可能性。因此，清洗臂已被结合到一些CMP系统中来向研磨垫提供水或清洗溶液，以利于从研磨垫的凹槽清洗凝结的浆料和其它材料。然而，CMP系统遇到几个缺点。首先，浆料传递线经常被线内的浓缩浆料堵塞。此外，清洗臂通常是在垫上的固定位置，因此一次只能分配给一个位置。此外，清洗臂必须设置在垫的中心，以将清洗剂传递到研磨垫的该部分。根据衬底承载件头的相对于研磨垫的位置，可能无法完成研磨垫的中央部分的清洗，除非从垫移开衬底承载件头并且停止研磨步骤。因此，存在提供浆料传递和清洗系统的需要，其能够自行清洁而且能够在整个研磨垫表面上可调节地传递浆料剂和清洗剂，而不必设置在整个研磨垫上。
技术实现思路
本专利技术的实施例，提供了一种用于化学机械研磨(CMP)设备的浆料传递和清洗系统，其能够自行清洗而且可以在整个研磨垫表面上可调节地传递浆料剂和清洗剂而不必设置在整个研磨垫上。在一个实施例中，提供一种用于传递流体的设备，其包括传递臂，其可旋转地连接到基座并且从该基座沿径向延伸；至少一个浆料传递线，其至少部分沿着该传递臂的长度延伸；至少一个清洗剂传递线，其至少部分沿着该传递臂的长度延伸；以及设置在传递臂上的铰链组件。该设备还可以包含至少一个喷嘴，其设置在传递臂下方并连接到至少一个清洗剂传递线。至少一个喷嘴可以以离开所述传递臂的水平面的垂直角度安装。该喷嘴的尖端可以具有相对于所述传递臂的水平面在约30°到约60°的范围内的角度。在一个示例中，每一喷嘴的尖端可以具有约45°的角度。在一些示例中，该歧管和/或喷嘴是由含氟聚合物材料制成或包含含氟聚合物材料，例如，过氟烷氧基(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)及其衍生物。在另一个实施例中，提供一种用来将流体传递到表面的设备，包括流体传递臂的固定部分，其在一端由基座支撑；至少一个清洗剂传递线，其沿着该流体传递臂的长度的至少一部分设置；至少一个浆料传递线，其至少部分沿着该流体传递臂的长度的一部分设置； 以及该流体传递臂的可调节部分，其由铰链连接至该固定部分。该铰链还包括柱塞，用来固定该传递臂的预定位置；止挡件，用来防止该传递臂的过度转动；以及铰链销，用来将该传递臂的可调节部分的固定块连接到该传递臂的固定部分的铰链块。另外，铰链可以进一步包括固定块，其连接到可调节部分；铰链块，其连接到该固定部分；以及铰链销，其中该铰链销将该可调节部分的固定块连接到该固定部分的铰链块。铰链可以具有锁定机构(例如钳)，以将传递臂固定到特定位置。该固定部分可以包括可旋转轴，其连接到基座；至少一个间隔块，其延伸固定部分的长度；至少一个第一阀门，其与该至少一个清洗剂传递线一起使用；以及第一盖，其覆盖至少一个第一阀门。 在其它实施例中，该铰链的可调节部分具有至少一个第二阀门，其接收来自至少一个浆料传递线的浆料；清洗口，其经由该至少一个清洗剂传递线，接收来自该固定部分的至少一个第一阀门的浆料；第二盖，其收集来自至少一个第二阀门的水分；至少一个喷嘴， 其安装到传递臂的下表面；至少一个传递通道，其用于至少一个浆料传递线；以及至少一个开口，其用于至少一个清洗剂传递线。在一个示例中，至少一个第一阀门是螺线管并且至少一个第二阀门是螺线管或T型接头阀门。水分可被该第二盖的有角度的顶面所容纳。在实施例中，浆料传递线经由传递通道连接到每一个喷嘴。在一个示例中，传递通道包含设置在该传递通道的一端的阻挡螺栓。许多上述部分可由各种塑料制成或含有各种塑料。例如， 阻挡螺栓可以包含聚二醚酮，该可旋转轴可以包含聚丙烯，该固定块可以包含聚丙烯，该铰链块可以包含聚二醚酮，并且该间隔块可以包含聚丙烯。附图说明所以，通过参照实施例，可以获得详细理解本专利技术的上述特征的方式以及上文中间数的本专利技术的更加具体的描述，部分实施例在附图中示出。然而要指出的是，附图仅说明本专利技术的典型实施例，因此不应被视为其范围的限制，本专利技术也适用于其它具有同等效果的实施例。图1示出了本领域中已知的化学机械研磨设备的侧视图2示出了包含如这里的一个实施例中描述的流体传递系统的化学机械研磨系统；图3A-图3C示出了根据这里描述的实施例的传递臂的示意图；图4A-图4B示出了根据这里所描述的实施例的一系列喷嘴，其设置在传递臂的下表面上；图5A-图5B示出了在根据所述的实施例的歧管上的喷嘴的截面图；图6A-图6B示出了根据这里所描述的另一个实施例的包含铰链的传递臂的示意图；及图7示出了根据本文所述实施例的多垫系统。 具体实施例方式本专利技术的实施例，提供了一种用于化学机械研磨(CMP)设备的浆料传递和清洗系统，其能够自清洁，而且可以在整个研磨垫表面上可调节地传递浆料剂和清洗剂而不必设置在整个研磨垫上。在一个实施例中，该流体传递系统具有分布式浆料传递臂(DSDA)，其包含至少一个歧管，通常是附接到该传递臂的下表面的二个或更多歧管。每个DSDA歧管包含沿着歧管和该传递臂的长度设置的多个浆料喷嘴。传递臂还包含多个高压清洗喷嘴，其从该传递臂的下表面延伸并沿着传递臂的长度设置，其中传递臂的长度与每个DSDA歧管平行。在一个示例中，传递臂包含彼此平行设置的二个DSDA歧管以及设置于歧管之间的多个高压清洗喷嘴。 在另一个实施例中，在研磨制程中，DSDA歧管将浆料从自歧管延伸的浆料喷嘴分配到研磨垫或衬底。在清洗制程中，水或其它清洗剂可以被从高压清洗喷嘴传递至研磨垫。 随后，水或清洗剂可由一阀门转向，而且代替穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用来将流体传递到衬底或垫的表面的设备，包括：传递臂，其可旋转地连接到基座，所述基座可绕固定轴旋转，所述传递臂从所述基座沿径向延伸；至少一个浆料传递线，其耦接到所述传递臂并至少部分沿着所述传递臂的长度延伸；至少一个清洗剂传递线，其耦接到所述传递臂并至少部分沿着所述传递臂的长度延伸；铰链，其设置在所述传递臂上，所述铰链包括用来将所述传递臂固定在预定位置的锁定机构；以及至少一个喷嘴，其以离开所述传递臂的水平面的垂直角度安装，连接到所述至少一个清洗剂传递线并且从所述传递臂向下设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加米尔·S·莱斯顿，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US