研磨液输送臂及晶圆处理设备的制作方法

本实用新型涉及晶圆的生产加工领域，具体涉及一种研磨液输送臂及晶圆处理设备。

背景技术：

在半导体工业中，化学机械抛光(cmp，chemicalmechanicalpolishing)技术常被用来平坦化晶圆上的材料层。在化学机械抛光操作过程中，研磨液会被分散在研磨垫的表面，所述研磨垫表面以及晶圆表面间彼此进行相对运动及摩擦，由该相对运动对晶圆表面造成机械以及化学的抛光作用，从而得到平整的晶圆表面。

现有技术中，通常使用研磨液输送臂(slurryarm)来向研磨垫表面喷淋研磨液，并使用研磨液输送臂内的喷嘴喷淋清水以清洁所述研磨垫，但现有技术中，在喷淋清水清洁所述研磨垫时，总是不能起到很到的清洗效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种研磨液输送臂及晶圆处理设备，能够获取到更好的清洗效果。

为解决上述技术问题，以下提供了一种研磨液输送臂，用于输送研磨液，包括：至少一个喷嘴，用于喷淋液体，还包括：遮挡件，设置于所述喷嘴外围，形成一喷淋区域，所述喷淋区域沿喷液方向呈外扩状。

可选的，还包括：喷液管，表面设置所述喷嘴，且所述喷液管与所述喷嘴相连通；外壳，表面设置有至少一个通孔，所述通孔与所述喷嘴一一对应，暴露出所述喷嘴；所述喷液管设置于所述外壳内，所述遮挡件设置于所述外壳外表面。

可选的，所述遮挡件固定于所述通孔所在面，并设置在所述通孔外围。

可选的，所述遮挡件沿所述外壳的长度方向设置，包括两片遮挡板，相对设置于所述通孔的两侧。

可选的，所述遮挡板与所述通孔所在面形成的夹角的范围为91°至179°。

可选的，所述外壳水平放置时，所述遮挡板的最高点与最低点之间的距离为20mm至50mm。

可选的，所述遮挡件的数目与所述通孔的数目相同，并且每一通孔外围都对应设置有一遮挡件。

可选的，所述喷嘴包括清洗液喷嘴以及研磨液喷嘴，其中所述清洗液喷嘴用于向所述研磨液输送臂外喷淋清洗液，所述研磨液喷嘴用于向所述研磨液输送臂外喷淋研磨液。

可选的，所述喷嘴与所述通孔朝向所述外壳外部的端面齐平，或伸出所述通孔。

为了解决上述技术问题，以下还提供了一种晶圆处理设备，包括：研磨垫；所述的研磨液输送臂；所述喷嘴和遮挡件朝向所述研磨垫设置。

本实用新型的研磨液输送臂及晶圆处理设备具有遮挡件，所述遮挡件能够在所述喷嘴外围形成沿喷液方向外扩的喷淋区域，增大了自所述喷嘴喷出的液体的喷淋空间，自所述喷嘴喷出的液体流出的更加顺畅。并且，由于所述研磨液输送臂具有遮挡件，能够防止喷淋研磨液时研磨液溅射到所述研磨液输送臂表面，使研磨液输送臂难以清洁。

附图说明

图1a为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的侧视示意图。

图1b为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的俯视示意图。

图1c为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的正视示意图。

图2为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的正视示意图。

图3为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的侧视示意图。

图4为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的侧视示意图。

图5为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆处理设备的结构示意图。

具体实施方式

研究发现，使用研磨液输送臂喷淋清水以清洁所述研磨垫时，总是不能起到很好的清洗效果的原因在于，所述研磨液输送臂喷出的清洗液容易被所述外壳阻挡，不能顺畅的排出，以致无法获取到较好的清洁效果。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种研磨液输送臂及晶圆处理设备作进一步详细说明。

请参阅图1至图2，其中图1a为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的侧视示意图，图1b为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的俯视示意图，图1c为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的正视示意图，图2为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂的正视示意图。

在该具体实施方式中，提供了一种研磨液输送臂100，用于输送研磨液，包括：至少一个喷嘴1021，用于喷淋液体，还包括：遮挡件103，设置于所述喷嘴1021外围，形成一喷淋区域，所述喷淋区域沿喷液方向呈外扩状。

在该具体实施方式中，所述研磨液输送臂100具有遮挡件103，能够防止喷淋研磨液时研磨液溅射到所述研磨液输送臂100表面，使研磨液输送臂100难以清洁。并且，由于所述遮挡件103能够在所述喷嘴1021外围形成沿喷液方向外扩的喷淋区域，符合液体的喷淋范围沿喷液方向逐渐增大的规律，使得自所述喷嘴1021喷出的液体流出的更加顺畅，从而具有更佳的喷淋效果。

在一种具体实施方式中，所述研磨液输送臂100还包括：喷液管102，表面设置所述喷嘴1021，且所述喷液管102与所述喷嘴1021相连通；外壳101，表面设置有至少一个通孔1011，所述通孔1011与所述喷嘴1021一一对应，暴露出所述喷嘴1021；所述喷液管102设置于所述外壳101内，所述遮挡件103设置于所述外壳101外表面。

在一种具体实施方式中，所述喷淋管102由具有一定耐腐蚀性能和耐磨性能的材料制成，如聚四氟乙烯、碳纤维、氧化铜等，以保证在输送所述研磨液的过程中，所述喷淋管102不会被所述研磨液腐蚀，增加所述喷淋管102的耐久。

在一种其他的具体实施方式中，所述喷淋管102内壁涂覆有涂层，以增加所述喷淋管102内壁的耐磨和耐腐蚀的性能。所述涂层包括陶瓷涂层、特氟龙涂层等。

在一种具体实施方式中，所述遮挡件103由橡胶、聚四氟乙烯、碳纤维、氧化铜中的至少一种制成。实际上，可以根据需要选择所述遮挡件103的具体材料，具体的，所述遮挡件103需要具有一定的耐磨和耐腐蚀性能，以防止被溅射的研磨液腐蚀、磨损，造成所述遮挡件103的寿命过短，从而影响所述研磨液输送臂100的使用，以及cmp过程的晶圆产率。

在一种具体实施方式中，所述研磨液输送臂100的外壳101采用与所述遮挡件103相同的材料制备，在制备所述外壳101时制备所述遮挡件103，所述外壳101与所述遮挡件103一体化设置，这样所述遮挡件103与外壳101之间的连接更加稳固。

实际上也可根据需要设置所述遮挡件103连接到所述外壳101的方式，如将所述遮挡件103可拆卸的连接到所述外壳101。

在一种具体实施方式中，所述遮挡件103固定于所述通孔所在面，并设置在所述通孔1011外围。这样，每一通孔1011都有一遮挡件103提供防护。这里可以参考图3，为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂100的侧视示意图。

在一种具体实施方式中，所述通孔1011设置在所述外壳101朝向待喷淋区域设置的一面。例如，所述外壳101的下表面与待喷淋区域相对，则所述通孔1011设置在所述外壳101的下表面。在该具体实施方式中，所述遮挡件103固定在所述外壳101下表面，设置在所述通孔1011旁，防止自所述通孔1011喷出的喷淋液四处溅射，减小清洁所述研磨液输送臂100的难度。

请参阅图1a至1c，在该具体实施方式中，所述遮挡件103包括两片遮挡板，呈八字形设置于所述通孔1011的两侧，将所述通孔1011夹设在内。两片遮挡板可以实现对所述外壳101两侧的防护。实际上，可以根据需要，在一个通孔1011设置更多的遮挡板，以实现更好的防护效果。

在图3所示的具体实施方式中，所述遮挡板的形状为直角三角形，且较长的直角边与所述通孔所在面相连接。两片直角三角形状的遮挡板构成一个八字，将所述通孔1011夹设在两个遮挡板之间。

实际上，也可根据需要将所述遮挡板设置成其他的三角形，如设置成等腰三角形。在设置成等腰三角形时，通过所述等腰三角形的底边安装到所述通孔所在面。将所述遮挡板设置成三角形，可以减少所述遮挡板占用的空间。实际上，所述遮挡板也可以是其他的形状，如方形等，这样能够提供更大的遮挡面积，但也占用更多的空间。

在一种具体实施方式中，所述通孔1011数目与所述喷嘴1021的数目相同，各通孔1011均设置在同一直线上时，且所述遮挡件103的数目与所述通孔1011的数目相同，每一通孔1011外围都设置有一遮挡件103。这样，当所述研磨液输送臂100同时通过多个喷嘴1021喷淋研磨液时，所述遮挡件103可以阻挡每一个通孔1011流出的喷淋液的溅射，实现更全面的防护。

在该具体实施方式中，所述遮挡件103沿所述外壳101的长度方向设置，且所述遮挡件103在所述外壳101长度方向上的投影至少部分与所述通孔1011重合。在图3所示的具体实施方式中，一个遮挡件103只用于设置到一个通孔1011的外围。

在一种其他的具体实施方式中，也可延长一个所述遮挡件103在外壳101长度方向上的尺寸，使用一个所述遮挡件103在所有通孔1011的外围形成喷淋区域。在该具体实施方式中，所述遮挡件103在所述外壳101长度方向上的尺寸大于或等于首端和尾端的通孔1011构成的线段的长度，从而实现较全面的研磨液溅射防护，并且能够能够有效的降低所述研磨液输送臂100的加工难度。此处可参考图4，为本实用新型的一种具体实施方式中研磨液输送臂100的侧视示意图。在图4所示的具体实施方式中，所述遮挡板呈方形。

在一种具体实施方式中，所述遮挡板与所述通孔所在面形成的夹角的范围为91°至179°，以保证所述遮挡板在所述喷嘴1021外围形成的喷淋区域是沿喷液方向外扩的。外扩的遮挡板增大了所述研磨液输送臂100喷淋液体的时候的喷淋区域，使得所述研磨液输送臂100能够更加顺畅的喷淋液体，从而获取到更好的喷淋效果。在一种具体实施方式中，所述遮挡板与所述通孔所在面形成的夹角为120°。

实际上，可根据需要设置所述遮挡板与所述通孔所在面形成的夹角的范围，只要能够使所述遮挡板在所述喷嘴1021外围形成的喷淋区域总是沿喷液方向外扩的即可。

在一种具体实施方式中，所述外壳101水平放置时，所述遮挡板的最高点与最低点之间的距离为20mm至50mm。这样，能够保证所述遮挡件103的竖直高度足够大，外壳101与被喷淋区域的距离足够远，研磨液溅射到所述研磨液输送臂100的外壳101的可能性更低。

在该具体实施方式中，所述遮挡件103的竖直高度足够大，还能够防止所述外壳101与被喷淋区域之间因距离过小发生碰撞。例如，所述研磨液输送臂100对研磨垫201进行喷淋时，所述外壳101与研磨垫201之间的距离至少为所述遮挡板的竖直高度。所述遮挡板的竖直高度足够大，解决了现有技术中外壳101与研磨垫201距离过近从而发生碰撞的问题，防止所述研磨垫201和外壳101因碰撞而毁损。

在该具体实施方式中，所述遮挡板为由弹性体，如橡胶等，制成的弹性遮挡板，在所述遮挡板与所述被喷淋区域发生碰撞时，所述遮挡板不会对被喷淋区域造成损伤，还能起到对外壳101和喷嘴1021的防护作用。

在一种具体实施方式中，所述喷嘴1021与所述通孔1011朝向所述外壳101外部的端面齐平，或伸出所述通孔1011，使得自所述喷嘴1021喷出的液体能够更加顺畅的自所述通孔1011流出。

在一种具体实施方式中，所述喷嘴1021包括清洗液喷嘴1021以及研磨液喷嘴1021，其中所述清洗液喷嘴1021用于向所述研磨液输送臂100外喷淋清洗液，所述研磨液喷嘴1021用于向所述研磨液输送臂100外喷淋研磨液。

在一种具体实施方式中，所述清洗液喷嘴1021通过所述喷淋管102连通到一清洗液源，所述研磨液喷嘴1021通过所述喷淋管102连通到一研磨液源。需要注意的是，所述喷淋管102在一次喷淋的过程中，只能连通到清洗液源或研磨液源中的一种。将所述喷淋管102连通到所述清洗液源后，既可以通过所述清洗液清洁所述喷淋管102中的研磨液，又可以通过所述清洗液清洁喷淋了研磨液的区域，如研磨垫201。

在一种具体实施方式中，所述清洗液喷嘴1021为高压喷嘴1021，这使得所述清洗液喷嘴1021喷出清洗液时，有一定的喷射力度，从而提升对喷淋了研磨液的区域的清洁效果。

请参阅图1至图5，其中图5为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆处理设备的结构示意图。

在该具体实施方式中，还提供了一种晶圆处理设备，包括：研磨垫201；所述研磨液输送臂100；所述喷嘴1021和遮挡件103朝向所述研磨垫201设置。

在该具体实施方式中，所述晶圆处理设备具有所述研磨液输送臂100，而所述研磨液输送臂100具有遮挡件103，所述遮挡件103能够在所述喷嘴1021外围形成沿喷液方向外扩的喷淋区域，增大了自所述喷嘴1021喷出的液体的喷淋空间，自所述喷嘴1021喷出的液体流出的更加顺畅。并且，由于所述研磨液输送臂100具有遮挡件103，能够防止喷淋研磨液时研磨液溅射到所述研磨液输送臂100表面，简化了对研磨液输送臂100的清洁。

在一种具体实施方式中，所述研磨液输送臂100还包括：喷液管102，表面设置所述喷嘴1021，且所述喷液管102与所述喷嘴1021相连通；外壳101，表面设置有至少一个通孔1011，所述通孔1011与所述喷嘴1021一一对应，暴露出所述喷嘴1021；所述喷液管102设置于所述外壳101内，所述遮挡件103设置于所述外壳101外表面。

所述外壳101水平放置时，所述遮挡板的最高点与最低点之间的距离为20mm至50mm。这样，能够保证所述遮挡件103的竖直高度足够大，外壳101与被喷淋区域的距离足够远，研磨液溅射到所述研磨液输送臂100的外壳101的可能性更低。

在该具体实施方式中，所述遮挡件103的竖直高度足够大，还能够防止所述外壳101与被喷淋区域之间因距离过小发生碰撞。例如，所述研磨液输送臂100对研磨垫201进行喷淋时，所述外壳101与研磨垫201之间的距离至少为所述遮挡板的竖直高度。所述遮挡板的竖直高度足够大，解决了现有技术中外壳101与研磨垫201距离过近从而发生碰撞的问题，防止所述研磨垫201和外壳101因碰撞而毁损。

在该具体实施方式中，所述遮挡板为由弹性体，如橡胶等，制成的弹性遮挡板，在所述遮挡板与所述被喷淋区域发生碰撞时，所述遮挡板不会对被喷淋区域造成损伤，还能起到对外壳101和喷嘴1021的防护作用。

在一种具体实施方式中，在所述外壳101水平放置时，所述喷嘴1021与所述研磨垫201之间的距离至少为所述遮挡板的竖直高度，所述遮挡板的竖直高度足够大，所述喷嘴1021与所述研磨垫201发生碰撞的可能性就会减小，这也减小了所述研磨垫201或所述喷嘴1021因碰撞造成毁损的可能性。

在一种具体实施方式中，请参阅图2，所述研磨垫201和所述遮挡件103之间也具有一距离d1，这进一步拉大了所述外壳101、所述喷嘴1021两者与所述研磨垫201的距离，减小所述外壳101、所述喷嘴1021与所述研磨垫201发生碰撞的可能性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。