专利名称：一种化学机械研磨装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制程，尤其涉及化学机械研磨装置。
背景技术：
目前，集成电路中开始使用铜作为互连结构的金属材料，通常采用双大马
士革镶嵌—(Dual Damascene )工艺实现集成电路的铜互连。采用双镶嵌工艺制造 集成电路铜互连在将铜填充到导线沟槽中后均会采用化学机械研磨 (Chemical Mechanical Polish)使铜层平坦化，去除电介质层上多余的铜，让晶 片表面达到全面性的平坦化，以利后续进行薄膜沉积。
化学机械研磨工艺通常包括三步。第一步用来磨掉晶片表面大部分的金属； 第二步通过降低研磨速率的方法精磨与阻挡层接触的金属，并通过终点侦测技 术使研磨停在阻挡层上；最后，磨掉阻挡层以及少量的介质氧化物。
化学机械研磨液通常是酸性的，含有双氧水作为与铜等金属反应的氧化剂。 对于化学机械研磨来说，由于铜几乎在所有的水溶液中产生腐蚀现象，粘附在 晶片上的研磨液对铜表面的腐蚀速度很快。 一旦机台报警，需要转动研磨头到 研磨头清洗器上方，打开去离子水的控制阀进行清洗晶片，以去除晶片上的残 留研磨液。否则，中断超过五分钟，所粘附的研磨液的腐蚀作用就可以导致该 晶片报废。同时，由于研磨头清洗器的喷头是呈直线排布，而研磨头吸附的晶 片在清洗过程中是固定，喷头喷出的水压会造成晶片对应喷头的表面过度沖洗， 从而在晶片的表面形成一条被冲洗的直线，这种过度清洗反而会造成晶片表面 的损伤，降低晶片的良率。
因此，有必要提供一种改进的化学机械研磨装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的化学机械研磨装置，其可以有效降低晶片表面由于清洗不当引起的损伤。
为实现上述目的，本发明提供的一种化学机械研磨装置，至少包括一个吸 附晶片的研磨头和一个用于清洗晶片表面的清洗装置，该清洗装置至少包括一 个与研磨头对应的喷射器和将清洗液导入喷射器的管路，其中，所述研磨头相 对喷射器是旋转的，使喷射器喷出的清洗液可以均匀分布到研磨头吸附的晶片 表面。
所述喷射器的喷头可以呈环形分布。在所述的总管路上安装控制清洗液压 力大小的调节阀。
所述清洗液至少由去离子水和晶片保护液混合构成。所述清洗装置还至少 包括一个传送去离子水的管路和一个传送晶片保护液的管路。所述两个管路上 可以设置控制阀，用于控制通路导通或关闭。所述两个管路上可以设置用于测 量液体的流量计量器和调节液体流量调节装置。所述两个管路并连连接到总管 路。 '
与现有技术相比，本发明的研磨头相对于喷射器是旋转的，使喷射器喷出 的清洗液可以均匀分布到研磨头吸附的晶片表面。晶片上受到的压力是均勻分 布的，不仅保护了晶片表面，而且清洗的更干净。本发明除了采用去离子水清 洗晶片表面，而且通过增设了一个晶片保护液管路，采用去离子水和晶片保护 液的混合液体清洗晶片表面，这就有效地避免了由于去离子水纯度不够且清洗 时间过长导致晶片表面被腐蚀。
通过以下对本发明化学机械研磨装置的一实施询结合其附图的描述，可以
进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为 图1为本发明化学机械研磨装置的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明涉及的化学机械研磨装置主要包括研磨头1与研磨头 清洗器2。研磨头1的底面设有吸附部11,其用于吸附晶片(未图示)进行研磨。研磨头清洗器2用于清洗残留在晶片上的研磨液等残留物。研磨头清洗器2 包括研磨头喷射器21，将清洗液导入喷射器21的液体管路22,控制清洗液压 力大小的压力调节阀24，控制去离子水管路导通或关闭的控制阀23以及控制晶 片保护液管路导通或关闭的控制阀25。喷射器21上分布若干喷头211。
当研磨头1转到研磨头清洗器2上方，打开去离子水的控制阀23和晶片保 护液管路的控制阀25,去离子水和晶片保护液的混合液体通过液体管路22通入 喷射器21,喷射器21对晶片表面进行清洗，以去除晶片上的残留研磨液。也可 以在液体管路22上设置一个控制液体通^各的总控制阀，在控制阀23和25已开 启的情况下，直接控制液体管路22是否提供清洗液给喷射器21。
当研磨头1转到研磨头清洗器2上方后，研磨头1开始緩慢旋转，以便研 磨头清洗器2喷射到晶片表面的清洗液的压力均匀分布，不仅保护了晶片表面， 而且清洗的更干净。在本发明的较佳实施例中，研磨头1以每分钟5转的速度 旋转。在本发明的其他实施例中，也可以根据实际制程变更研磨头1的旋转速 度。
在本发明的其他实施例中，也可以将研磨头喷射器21设置成可旋转的，研 磨头1可以相对固定，或者研磨头1和研磨头喷射器21的旋转速度不同，均属 于本发明的保护范围。
在本发明的其他实施例中，也可以将研磨头喷射器21的喷头211设置为环 形分布或其他等同分布，也可以达到本发明喷射器21喷到晶片表面的压力均匀 分布效果。
在本发明的实施例中，还可以在提供去离子水的管路和提供晶片保护液的 管路上安装计量器及调节装置，计量器可以显示对应管路的液体流量，调节装 置可以控制对应管路的液体流量，从而达到精确控制去离子水和晶片保护液混 合比例的效果。在本发明其他实施例中，也可以根据制程需要通入其他液体， 以达到更好清洗晶片表面的效果。
本发明除了采用去离子水清洗晶片表面，还增设了 一个晶片保护液管路， 采用去离子水和晶片保护液的混合液体清洗晶片表面，这就有效地避免了由于 去离子水纯度不够且清洗时间过长导致晶片表面可能出现的腐蚀。
权利要求
1、一种化学机械研磨装置，至少包括一个吸附晶片的研磨头和一个用于清洗晶片表面的清洗装置，该清洗装置至少包括一个与研磨头对应的喷射器和将清洗液导入喷射器的总管路，其特征在于所述研磨头相对喷射器是旋转的，使喷射器喷出的清洗液可以均匀分布到研磨头吸附的晶片表面。
2、 如权利要求1所述的一种化学机械研磨装置，其特征在于所述喷射器的喷 头可以呈环形分布。
3、 如权利要求1所述的一种化学机械研磨装置，其特征在于在所述的总管路 上安装控制清洗液压力大小的调节阀。
4、 如权利要求1所述的一种化学机械研磨装置，其特征在于所述清洗液至少 由去离子水和晶片保护液混合构成。
5、 如权利要求4所述的一种化学机械研磨装置，其特征在于所述清洗装置还 至少包括一个传送去离子水的管路和一个传送晶片保护液的管路。
6、 如权利要求5所述的一种化学机械研磨装置，其特征在于所述两个管路上 可以设置控制阀，用于控制通路导通或关闭。
7、 如权利要求5所述的一种化学机械研磨装置，其特征在于所述两个管路上 可以设置用于测量液体的流量计量器和调节液体流量调节装置。
8、 如权利要求5所述的一种化学机械研磨装置，其特征在于所述两个管路并 连连接到总管路。
全文摘要
本发明提供的一种化学机械研磨装置，至少包括一个吸附晶片的研磨头和一个用于清洗晶片表面的清洗装置，该清洗装置至少包括一个与研磨头对应的喷射器和将清洗液导入喷射器的总管路，其中，所述研磨头相对喷射器是旋转的，使喷射器喷出的清洗液可以均匀分布到研磨头吸附的晶片表面。所述喷射器的喷头可以呈环形分布。总管路上安装控制清洗液压力的调节阀。所述清洗液至少由去离子水和晶片保护液混合构成。与现有技术相比，清洗过程中晶片表面受到的压力是均匀的，有效保护了晶片表面，而且清洗的更干净。此外，本发明的清洗液是去离子水和晶片保护液的混合液体，有效地避免了由于去离子水纯度不够且清洗时间过长导致晶片表面被腐蚀。
文档编号B24B55/00GK101318308SQ20071004176
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者沈叶舟, 陈肖科 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司