化学机械研磨工艺中用于干燥处理的IPA喷杆的制作方法

本实用新型涉及半导体集成电路领域，具体属于一种化学机械研磨工艺中用于干燥处理的IPA喷杆。

背景技术：

随着大规模集成电路的飞速发展，集成电路制造工艺变得越来越复杂和精细，为了提高集成度，降低制造成本，半导体器件的尺寸日益缩小，平面布线已难以满足高密度分布的要求，只能采用多层布线技术，进一步提高半导体器件的集成密度。

由于多层互联或填充深度比较大的沉积过程导致了晶圆表面过大的起伏，引起光刻工艺聚焦的困难，使得对线宽的控制能力减弱，降低了整个晶片上线宽的一致性。为此，需要对不规则的晶圆表面进行平坦化处理。

目前，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，简称CMP)是达成全局平坦化的最佳方法，尤其是在半导体制作工艺进入亚微米领域后，化学机械研磨已成为一项不可或缺的制作工艺技术。化学机械研磨作为一个复杂的工艺过程，通常采用化学机械研磨设备，即研磨机台或抛光机台来进行化学机械研磨工艺。所述化学机械研磨设备包括但不限于多个研磨平台、与去离子水和研磨液连通的研磨液手臂等。

通常地，化学机械研磨过程主要包括如下步骤：

第一，将待研磨的晶圆固定在研磨头上，研磨头对所述晶圆施加向下的压力并高速旋转；

第二，研磨时，旋转的晶圆以一定的向下压力施加在随研磨台高速旋转的研磨垫上，并与所述研磨垫作相对运动；

第三，研磨液供给手臂向所述研磨垫提供研磨液，研磨液在所述晶圆与所述研磨垫之间流动；

第四，通过化学与机械的共同作用，从所述晶圆表面去除一层极薄的材料，以获得高精度、低粗糙度、无损伤的晶圆表面，同时晶圆表面会残留大量的亚微米或纳米级的研磨颗粒和研磨副产物等污染物；

第五，对晶圆进行清洗，以去除晶圆表面残留的污染物。

在晶圆清洗之后，为了避免晶圆上残留的水分或残留清洗液对后续工艺造成影响，一般都会将晶圆进行干燥处理。目前，对清洗后的晶圆进行干燥的方式主要包括以下三种：

1、离心力脱水法，即利用机械离心力的旋转干燥法(Spin Dry)，其利用高速旋转下产生的离心力将晶圆上的水滴旋干；

2、热氮气法，主要是利用氮气吹干晶圆上的水滴；

3、异丙酮(iso-Propyl alcohol，IPA)表面张力梯度法，即将潮湿的晶圆传至异丙醇(IPA)溢流去离子水(DIW)槽内，异丙醇(IPA)则由氮气作为传输气体，把氮气导入加热的IPA液体，使高挥发性的IPA产生气态IPA传入槽内，结合晶圆从溢流DIW槽内缓慢拉起的动作使晶圆表面的IPA浓度高于液面的IPA浓度，这样通过IPA浓度差水滴流入槽内，同时IPA高挥发性可将晶圆表面水分脱水干燥。

现有的半导体工艺流程中，主要采用第三种方法对清洗后的晶圆进行干燥，其中气态IPA主要通过IPA喷杆喷出，该IPA喷杆上设有一排喷气孔。在晶圆的实际干燥过程中，IPA喷杆上的某个喷气孔或某些喷气孔会发生被杂质堵住的情况，从而造成晶圆完成干燥后会出现条形的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种化学机械研磨工艺中用于干燥处理的IPA喷杆，可以解决现有晶圆干燥处理后发生条形缺陷的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的化学机械研磨工艺中用于干燥处理的IPA喷杆，所述IPA喷杆设有至少两排喷气孔，每排喷气孔的数量相同且相邻喷气孔的间距相同，所有排喷气孔的喷气孔间距相同且位于两端的喷气孔相互对齐。

在上述结构中，所有喷气孔的开口都朝向待干燥的晶圆。

较佳的，所述IPA喷杆设在待干燥的晶圆的正面一侧，所述IPA喷杆上的喷气孔朝向待干燥的晶圆的正面。

或者较佳的，所述IPA喷杆分别设在待干燥的晶圆的正面和背面，位于晶圆正面一侧的IPA喷杆上的喷气孔都朝向待干燥晶圆的正面，位于晶圆背面一侧的IPA喷杆上的喷气孔都朝向待干燥晶圆的背面。

进一步的，所有喷气孔与待干燥的晶圆表面都呈一锐角。

或者进一步的，一排喷气孔与待干燥的晶圆表面垂直，其余喷气孔与待干燥的晶圆表面呈一锐角。

本实用新型对现有的化学研磨机台中的IPA喷杆进行结构改进，在IPA喷杆上增加至少一排喷气孔，这样当IPA喷杆上某个喷气孔被杂质堵住时与该喷气孔位置对齐的其余排的喷气孔仍然可以有效地对晶圆表面进行干燥，从而避免某个喷气孔被杂质堵住而导致晶圆完成干燥后产生条形缺陷的情况，更好地保证晶圆的干燥效果。

附图说明

图1为现有的IPA喷杆的示意图；

图2为现有IPA喷杆进行晶圆处理后的效果分析图；

图3为本实用新型的IPA喷杆的示意图。

其中附图标记说明如下：

1为喷杆；2为喷气孔。

具体实施方式

以下结合附图给出本实用新型的具体实施方式，但本实用新型并不限于以下的实施方式，根据下面的说明书和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是。附图均采用非常简化的形式，且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型提供的化学机械研磨工艺中用于干燥处理的IPA喷杆，所述IPA喷杆设有至少两排喷气孔，每排喷气孔的数量相同且相邻喷气孔的间距相同，所有排喷气孔的喷气孔间距相同且位于两端的喷气孔相互对齐。

在上述结构中，所有喷气孔的开口都朝向待干燥的晶圆。

第一实施例

在本实施例中，IPA喷杆1设有两排喷气孔2，每排喷气孔2的数量相同且相邻喷气孔2的间距相同，两排喷气孔2的喷气孔间距相同且位于两端的喷气孔2相互对齐。

所述IPA喷杆1设在待干燥的晶圆的正面一侧，所述IPA喷杆1上的喷气孔2朝向待干燥的晶圆的正面。

第二实施例

在本实施例中，IPA喷杆1设有两排喷气孔2，每排喷气孔2的数量相同且相邻喷气孔2的间距相同，两排喷气孔2的喷气孔间距相同且位于两端的喷气孔2相互对齐。

所述IPA喷杆1分别设在待干燥的晶圆的正面和背面，位于晶圆正面一侧的IPA喷杆1上的喷气孔2都朝向待干燥晶圆的正面，位于晶圆背面一侧的IPA喷杆1上的喷气孔2都朝向待干燥晶圆的背面。

第三实施例

在本实施例中，IPA喷杆1设有两排喷气孔2，每排喷气孔2的数量相同且相邻喷气孔2的间距相同，两排喷气孔2的喷气孔间距相同且位于两端的喷气孔2相互对齐。

所有喷气孔1可以与待干燥的晶圆表面都呈一锐角。

第四实施例

在本实施例中，IPA喷杆1设有两排喷气孔2，每排喷气孔2的数量相同且相邻喷气孔2的间距相同，两排喷气孔2的喷气孔间距相同且位于两端的喷气孔2相互对齐。

一排喷气孔与待干燥的晶圆表面垂直，其余喷气孔与待干燥的晶圆表面呈一锐角。

第五实施例

与前面四个实施例不同的是，IPA喷杆1设有三排或者三排以上的喷气孔2，每排喷气孔2的数量相同且相邻喷气孔2的间距相同，两排喷气孔2的喷气孔间距相同且位于两端的喷气孔2相互对齐。

所有喷气孔1可以与待干燥的晶圆表面都呈一锐角，当然也可以一排喷气孔与待干燥的晶圆表面垂直，其余喷气孔与待干燥的晶圆表面呈一锐角。

IPA喷杆1可以设在待干燥的晶圆的正面一侧，也可以分别设在待干燥的晶圆的正面和背面。

本领域技术人员可以根据IPA的洁净程度以及干燥工艺的需要设置喷气孔的排数，在此简单说明。

本实用新型对现有的化学研磨机台中的IPA喷杆进行结构改进，在IPA喷杆上增加至少一排喷气孔，这样当IPA喷杆上某个喷气孔被杂质(气态IPA不洁净而含有杂质颗粒)堵住时与该喷气孔位置对齐的其余排的喷气孔仍然可以有效地对晶圆表面进行干燥，从而避免某个喷气孔被杂质堵住而导致晶圆完成干燥后产生条形缺陷的情况。

以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，该实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，并非用于限定本实用新型。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员对喷气孔的数量、分布形式以及喷气孔与待干燥晶圆的位置关系等做出的等效置换和改进，均应视为在本实用新型所保护的技术范畴内。