拋光裝置及其異常處理方法
2023-05-07 16:50:26
專利名稱：拋光裝置及其異常處理方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件及製造領域，特別涉及一種拋光裝置及其異常處理方法。
背景技術：
隨著半導體產業的不斷發展，半導體製作工藝已經進入納米時代，在進行超大規模集成電路晶片的生產時，需要在幾平方釐米的晶片面積上形成數千萬個電晶體和數千萬條互連線，而多層金屬技術使單個集成電路中百萬電晶體和支持元件的內部互連成為可能。而化學機械拋光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)則成為實現多層金屬技術的主要平坦化技術。化學機械拋光(CMP,Chemical Mechanical Polishing)工藝由 IBM 於 1984 年引入集成電路製造工業，並首先用在後道工藝的金屬間絕緣介質(IMD，Inter Metal Dielectric)的平坦化，然後通過設備和工藝的改進用於鎢的平坦化，隨後用於淺溝槽隔離 (STI)和銅的平坦化。化學機械拋光為近年來IC製程中成長最快、最受重視的一項技術。化學機械拋光的機理是表面材料與研磨料發生化學反應生成一層相對容易去除的表面層，所述表面層通過研磨料中研磨劑和研磨壓力與拋光墊的相對運動被機械地磨去。特別地，在對金屬材料進行CMP時，研磨料與金屬表面接觸並產生金屬氧化物，並通過研磨去除所述金屬氧化物以達到拋光的效果。但是，當金屬材料的表面(尤其是鋁和銅) 長時間暴露在去離子水或研磨液中時，極易發生腐蝕而而導致器件失效。目前的化學機械拋光工藝過程已經完全實現了電腦精確控制，在化學機械拋光設備工作過程中，如果出現非正常的情況，例如壓力、轉速等異常，拋光設備會自動停止工作並且發出報警，等待設備工程師來處理，在等待的這段時間內，未完成化學機械拋光的晶圓 (包括處於研磨中的晶圓以及處於研磨後清洗中的晶圓)一直停留在研磨液或清洗液(一般為去離子水)中，導致晶圓上的金屬材料的表面被腐蝕，從而影響了晶圓的質量。關於化學機械拋光可參考申請號為US20050112894A1的美國專利，該專利公開了一種形成鋁金屬層的拋光研磨液、用該研磨液進行拋光的方法、用所述拋光方法形成鋁布線的方法。
發明內容
本發明解決的問題是拋光裝置對晶圓的拋光過程中因異常情況產生報警並停止工作，從而使所述拋光裝置中的晶圓的表面長時間接觸研磨液或清洗液，導致晶圓上的金屬材料的表面被腐蝕而導致器件失效。為解決上述問題，本發明提供一種拋光裝置，包括研磨機構、清洗機構、報警單元、處理單元，所述報警單元，當拋光過程中因異常產生報警時，發送報警信號給所述處理單元；所述處理單元，基於接收到的所述報警信號以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理。可選的，所述報警產生於所述研磨機構，所述報警單元發送的所述報警信號為第一報警信號，所述處理單元以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理包括以所述有機酸溶液對所述研磨機構中的晶圓進行處理。可選的，所述報警產生於所述清洗機構，所述報警單元發送的所述報警信號為第二報警信號，所述處理單元以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理包括以所述有機酸溶液對所述研磨機構以及所述清洗機構中的晶圓進行處理。可選的，所述拋光裝置還包括研磨頭清洗及晶圓裝卸機構，所述處理單元以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理還包括以所述有機酸溶液對所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構中的晶圓進行處理。可選的，所述處理單元以有機酸溶液對所述研磨機構中的晶圓進行的處理包括 將經過所述研磨機構研磨處理後的晶圓置於盛有所述有機酸溶液的隔離槽中。可選的，所述處理單元以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行的處理包括 向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。可選的，所述處理單元在接收到所述報警信號後的第一處理時間內，持續向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。可選的，所述第一處理時間為1至5分鐘。可選的，所述處理單元向所述晶圓噴射有機酸溶液的流速大於1000毫升/分鐘。可選的，所述處理單元在所述第一處理時間後至所述報警解除前的第二處理時間內，間隔地向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。可選的，所述間隔的時間為所述第一處理時間的20% 90%。可選的，所述處理單元向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的流速大於500毫升/分鐘。可選的，所述有機酸為草酸、丙二酸、丁二酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸或胺基酸。可選的，所述有機酸溶液的濃度為0. 01 10wt%。為解決上述問題，本發明還提供一種拋光裝置的異常處理方法，包括當拋光過程中因異常產生報警時，發送報警信號；基於接收到的所述報警信號以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理。可選的，所述報警產生於所述拋光裝置的研磨機構，所述報警信號為第一報警信號，所述以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理包括以所述有機酸溶液對所述拋光裝置的研磨機構中的晶圓進行處理。可選的，所述報警產生於所述拋光裝置的清洗機構，所述報警信號為第二報警信號，所述以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理包括以所述有機酸溶液對所述拋光裝置的研磨機構以及清洗機構中的晶圓進行處理。可選的，所述以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理還包括以所述有機酸溶液對所述拋光裝置的研磨頭清洗及晶圓裝卸機構中的晶圓進行處理。可選的，所述以有機酸溶液對所述研磨機構中的晶圓進行的處理包括將經過所述研磨機構研磨處理後的晶圓置於盛有所述有機酸溶液的隔離槽中。可選的，所述以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行的處理包括向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。可選的，接收到所述報警信號後的第一處理時間內，持續對所述晶圓噴射所述有
5機酸溶液。可選的，所述第一處理時間為1至5分鐘。可選的，所述向所述晶圓噴射有機酸溶液的流速大於1000毫升/分鐘。可選的，在所述第一處理時間後至所述報警解除前的第二處理時間內，間隔地向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。可選的，所述間隔的時間為所述第一處理時間的20% 90%。可選的，所述向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的流速大於500毫升/分鐘。可選的，所述有機酸為草酸、丙二酸、丁二酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸或胺基酸。可選的，所述有機酸溶液的濃度為0. 01 10wt%。與現有技術相比，本發明具有以下優點當拋光裝置在對晶圓進行拋光過程中因異常情況產生報警時，通過所述報警單元發送報警信號給所述處理單元，由其以有機酸溶液對拋光裝置上的晶圓進行處理，從而避免了所述晶圓的表面因長時間接觸研磨液或清洗液而導致晶圓上的金屬材料的表面被腐蝕，由此提高了晶圓的質量。
圖1是本發明提供的拋光裝置的一種實施例示意圖；圖2是本發明提供的拋光裝置的另一種實施例示意圖；圖3是本發明提供的拋光裝置的異常處理方法的流程示意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施方式
的限制。現有技術的拋光裝置一般主要包括研磨機構、清洗機構以及研磨頭清洗及晶圓裝卸機構(HCLU，Head Clean Load/Unload)，當然，還包括將晶圓在各機構之間傳遞的傳動機構，例如傳送帶、機械手等裝置。整個拋光過程一般分為研磨和清洗兩個步驟，前者主要由所述研磨機構完成，後者主要由所述清洗機構完成。所述研磨機構主要由研磨臺(platen)、 研磨頭(拋光頭)、設置於所述研磨臺上的研磨墊、研磨液噴頭組成。研磨步驟中，由所述 HCLU將需要進行拋光處理的晶圓送入所述研磨機構進行研磨，具體地，以對金屬材料進行拋光處理為例，所述研磨液噴頭向所述研磨墊上噴射包含研磨劑的研磨液，所述研磨頭真空吸附住所述晶圓，置於所述研磨墊上的所述研磨液中，所述研磨劑將晶圓的金屬表面氧化形成金屬氧化物，由所述研磨頭施以向下的壓力，並由所述研磨臺帶動所述研磨墊轉動 (研磨頭也可以與所述研磨臺反方向轉動)，晶圓表面的金屬氧化物通過壓力與研磨墊的相對運動被機械地磨去。由所述研磨機構進行研磨處理後的晶圓再通過所述HCLU取出並送入所述清洗機構進行清洗。所述清洗機構(例如清洗槽、清洗刷等)一般採用去離子水對晶圓進行清洗以消除晶圓表面上的微小擦痕、顆粒(研磨劑顆粒、研磨後產生的顆粒等)以及其他化學沾汙物。如背景技術中所述，現有技術的拋光裝置在工作過程中，通過電腦(該電腦也可作為所述拋光裝置的一部分)對其工作狀態進行檢測，如果出現非正常的情況，例如研磨頭的壓力、轉速等出現異常，拋光裝置會自動停止工作並且發出報警，等待設備工程師來處理。所述報警既可能發生在所述研磨機構中，也可能發生在所述清洗機構中，如果報警產生於所述研磨機構，則位於所述研磨臺上的晶圓將停止研磨處理，在警報解除前(設備工程師處理前)將一直被置於所述研磨液的環境中，而位於所述清洗機構的晶圓則完成清洗後放回晶圓盒；如果報警產生於所述清洗機構，則位於所述清洗機構的晶圓則停止清洗處理， 在警報解除前將一直被置於清洗液(一般為去離子水)的環境中，而位於所述研磨機構的晶圓則完成研磨後通過所述HCLU置於一盛有去離子水的隔離槽中。在等待設備工程師來處理的這段時間內，無論是位於所述研磨機構中的晶圓還是位於所述清洗機構中的晶圓都一直停留在研磨液或清洗液(一般為去離子水)的環境中， 而發明人發現，由於在對晶圓的金屬材料進行拋光時，還會暴露出晶圓上的阻擋層(與金屬材料一同拋光)，該阻擋層的材料一般為鉭(Ta)或氮化鉭(TaN)，與所述金屬材料(一般為鋁和銅)具有不同特性，如果所述金屬材料(特別是鋁和銅)長時間處於研磨液或清洗液等電解質溶液中極易發生電化腐蝕(galvanic corrosion)，導致晶圓上的金屬材料的表面被腐蝕。所述電化腐蝕通常指不純的金屬(或合金)接觸到電解質溶液所發生的原電池反應，比較活潑的金屬原子失去電子而被氧化所引起的腐蝕。為了避免拋光裝置對晶圓的拋光過程中因異常情況產生報警時，使晶圓上的金屬材料長時間接觸研磨液或清洗液而導致所述金屬材料的表面被腐蝕，本發明提供了一種拋光裝置。下面結合附圖，以具體實施例對本發明提供的拋光裝置作詳細說明。圖1是本發明提供的拋光裝置的一種實施例示意圖。如圖1所示，所述拋光裝置包括研磨機構103、清洗機構104、研磨頭清洗及晶圓裝卸機構(HCLU) 102以及乾燥機構106。當然，所述拋光裝置還包括在各機構之間進行傳遞的傳動機構(例如傳送帶、機械手等裝置)，在本實施例中不作詳細描述。由於實際實施時，一方面為了加快晶圓的拋光速度，將晶圓置於多個研磨臺上進行研磨處理，另一方面，不同的研磨臺可能具有不同材質的研磨墊，分別用於對晶圓上的不同材料進行研磨，因此可能出現某片晶圓需要在不同的研磨臺上進行研磨處理。圖1示出了所述研磨機構103包含的三個研磨臺，分別是研磨臺103a、研磨臺103b、研磨臺103c， 具體實施時，通過所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102將晶圓101裝入所述研磨機構103 的某個研磨臺，經研磨處理之後的晶圓101再通過所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102由傳動機構送入所述清洗機構104進行清洗處理，經過清洗處理後的晶圓101再經乾燥機構 106乾燥處理後放回晶圓盒。本實施例中所述的研磨處理為對晶圓的金屬材料(例如為鋁、 銅)進行的研磨處理。所述拋光裝置還包括報警單元10、處理單元20，所述報警單元10，當拋光過程中因異常產生報警時，發送報警信號給所述處理單元20;所述處理單元20，基於接收到的所述報警信號以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理。在具體實施例中，所述報警單元10和處理單元20既可以為所述拋光裝置的軟體控制系統，控制相關硬體裝置進行工作，所述報警單元10和處理單元20也可以包括在軟體控制系統控制下完成相應工作的硬體裝置。在所述研磨機構103、清洗機構104上都設置有報警裝置，可以包括異常監測裝置和警示裝置，所述異常監測裝置對拋光裝置的工作情況進行監測，例如對研磨頭的壓力、轉速等進行實時檢測並發回檢測到的數據。當監測到所述拋光裝置(研磨機構103、清洗機構104)出現非正常的情況時，觸發所述警示裝置發出報警以通知設備工程師前來處理。所述報警裝置可以包含於所述報警單元10之中。所述研磨機構103通過所述異常監測裝置將檢測到的數據發送給所述報警單元10，若發現異常，則由其包括的所述警示裝置發出報警(報警產生於所述研磨機構103的情況)，所述報警單元10向所述處理單元20發送所述報警信號；所述清洗機構104通過所述異常監測裝置將檢測到的數據發送給所述報警單元 10，若發現異常，則由其包括的所述警示裝置發出報警(報警產生於所述清洗機構104的情況)，所述報警單元10向所述處理單元20發送所述報警信號。具體實施例中，所述有機酸溶液中的有機酸可以為草酸、丙二酸、丁二酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸或胺基酸，所述有機酸溶液的濃度為0.01 IOwt % (重量/質量百分比)。所述處理單元20以有機酸溶液對所述晶圓進行處理的方式既可以是通過一噴射頭向所述晶圓噴射所述有機酸溶液，也可以將所述晶圓放置於盛有所述有機酸溶液的隔離槽中，上述處理方式將在下面詳細說明。所述報警既可能產生於所述研磨機構103中，也可能產生於所述清洗機構104中。 若所述報警產生於所述研磨機構103，則所述報警單元10向所述處理單元20發送的所述報警信號為第一報警信號，所述處理單元20接收到所述第一報警信號後，以所述有機酸溶液對所述研磨機構103和所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102中的晶圓進行處理。具體地， 所述處理單元20控制所述研磨機構103的噴射頭向所述研磨臺上的晶圓噴射出所述有機酸溶液，另外，所述處理單元20還可以控制所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102中的噴射頭向處於該機構中的晶圓(具體為經研磨處理後但未放入所述清洗機構104的晶圓)噴射所述有機酸溶液。這樣既可以去除所述晶圓表面的研磨液(包括研磨劑顆粒)、研磨後產生的顆粒等，也可以使晶圓處於所述有機酸的環境中(在該有機酸環境中不易發生腐蝕)，相當於在所述晶圓的金屬材料表面形成了保護層，從而避免所述金屬材料表面受到腐蝕。至於所述清洗機構104，將正在處理的晶圓清洗後，送入所述乾燥機構106進行乾燥處理後放回晶圓盒，至此，由於所述研磨機構103已停止工作，也就沒有經研磨處理後的晶圓需要清洗，因此，所述清洗機構104也停止工作。若所述報警產生於所述清洗機構104，則所述報警單元10向所述處理單元20發送的所述報警信號為第二報警信號，所述處理單元20接收到所述第二報警信號後，控制所述研磨機構103、所述清洗機構104以及所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102以所述有機酸溶液對所述研磨機構103、所述清洗機構104以及所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102中的晶圓進行處理。所述清洗機構104 —般使用刷洗器(scrubbing brush)對晶圓進行清洗，所述刷洗器選材一般是聚乙烯醇(PVA)，清洗過程中多孔海綿狀呈擠壓狀態，可同時與PH值 2 12的化學溶液一同使用，例如去離子水，通過向晶圓噴射液體和刷洗同時進行。具體地，所述處理單元20接收到所述第二報警信號後，對所述清洗機構104中的晶圓進行的處理可以通過所述刷洗器噴射出所述有機酸溶液。另外，也可以通過所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102中的噴射頭向處於該機構中的晶圓(具體為經研磨處理後但未放入所述清洗
8機構104的晶圓)噴射所述有機酸溶液。噴射所述有機酸溶液的作用如上所述。當所述處理單元20以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行的處理為向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的方式時，例如上述的通過所述研磨機構103的噴射頭向所述研磨臺上的晶圓噴射出所述有機酸溶液、通過所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102中的噴射頭向處於該機構中的晶圓噴射所述有機酸溶液、通過所述清洗機構104的所述刷洗器向處於該機構中的晶圓噴射出所述有機酸溶液。在所述處理單元20以噴射的方式對所述晶圓進行處理時，本發明提供了兩個噴射階段第一階段，當所述處理單元20在接收到所述報警信號後的第一處理時間內，持續向所述晶圓噴射所述有機酸溶液，並且噴射的流速大於1000毫升/分鐘。由於在所述第一處理時間內是持續噴射所述有機酸的，因此，第一階段噴射所述有機酸的時間即為所述第一處理時間。在本實施例中，所述第一處理時間優選為1至5分鐘。通過接收到所述報警信號後的最初一段時間內(所述第一處理時間)持續、高速地噴射所述有機酸溶液，可以充分、快速地去除所述晶圓表面的研磨液(包括研磨劑顆粒)、研磨後產生的顆粒等，也可以使晶圓充分、快速處於所述有機酸的環境中，從而可以及時有效地避免所述金屬材料表面受到腐蝕。第二階段，當所述處理單元20在所述第一處理時間後至所述報警解除前的第二處理時間內，間隔地向所述晶圓噴射所述有機酸溶液，並且噴射的流速大於500毫升/分鐘。所述間隔的時間優選為所述第一處理時間的20 % 90 %，而所述處理單元20每次向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的時間可以是相同的，即為所述第一處理時間與所述間隔的時間之差(即所述處理單元20向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的時間對應為所述第一處理時間的10% 80% )，當然，所述處理單元20每次向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的時間也可以是不同的。出於控制方式簡單的考慮，本實施例中優選為所述處理單元20每次向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的時間是相同的。下面以所述第一處理時間為1分鐘、所述間隔的時間為所述第一處理時間的90%為例進行說明，當所述處理單元20向所述晶圓噴射所述有機酸溶液持續噴了 1分鐘後，間隔了討秒鐘(1分鐘*90% )之後，再向所述晶圓噴
射6秒鐘(1分鐘秒鐘)的所述有機酸溶液，再間隔M秒鐘，再噴射6秒鐘......直
至設備工程師將警報解除為止。當然，也可以在所述處理單元20向所述晶圓噴射所述有機酸溶液持續噴了 1分鐘後，再接著噴射6秒鐘，然後間隔M秒鐘，再噴射6秒鐘，再間隔M
秒鐘......直至警報解除為止。當然，也存在如下的特例如果在所述第一處理時間內已
經將警報解除，則也不存在所述第二處理時間了 ；或者所述第二處理時間很短，甚至沒有所述間隔的時間。上述特例包括於本實施例中。由於在第一階段噴射過程中，已經基本上能去除所述晶圓表面的研磨液(包括研磨劑顆粒)、研磨後產生的顆粒等，也可以使晶圓充分、 快速處於所述有機酸的環境中，之後的第二階段噴射只需要噴射較短的時間，並且以相對於第一階段噴射的流速小很多的流速進行噴射，起到將晶圓維持在所述有機酸溶液的環境中並進一步去除所述晶圓表面的研磨劑顆粒、研磨後產生的顆粒以及其他化學沾汙物。這樣，可以在達到避免晶圓的金屬材料表面受到腐蝕的同時節省有機酸溶液的成本的目的。當所述處理單元20接收到所述第二報警信號後，所述處理單元20以有機酸溶液對所述研磨機構103中的晶圓進行的處理還包括將經過所述研磨機構103研磨處理後的晶圓置於盛有所述有機酸溶液的隔離槽105中。具體地，將經過所述研磨機構103研磨處理後的晶圓置於所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102後，再由所述傳動機構將所述晶圓放置於盛有所述有機酸溶液的隔離槽105中。這樣主要可以使所述晶圓處於所述有機酸的環境中，避免晶圓的金屬材料表面受到腐蝕。待報警解除後，所述拋光裝置重新工作，所述隔離槽105中的晶圓會被送入所述清洗機構104進行清洗處理，屆時，所述晶圓表面的有機酸溶液會被去離子水洗掉。現有技術中，在報警產生於拋光裝置的研磨機構時，雖然也將處於所述研磨機構中的晶圓完成研磨後置於一盛有去離子水的隔離槽中，但是，所述晶圓去離子水的環境下，其金屬材料的表面仍然會被腐蝕，本發明將所述隔離槽105中盛滿所述有機酸溶液則可以解決這一問題。現有技術中，所述報警裝置可包括於一控制單元(例如對拋光裝置進行控制的電腦)中，所述控制單元基於所述異常監測裝置檢測到的數據，控制拋光裝置的各機構停止工作，並通過所述警示裝置發出報警。因此，在其他實施例中，可以通過所述控制單元來獲取拋光裝置中哪個機構發生異常。圖2是本發明提供的拋光裝置的另一種實施例示意圖。 如圖2所示，所述拋光裝置與上一種實施例中有所區別的是報警單元10』與控制單元30連接，所述報警裝置設置於所述控制單元30，所述研磨機構103通過所述異常監測裝置將檢測到的數據發送給所述控制單元30，若發現異常，則由所述警示裝置發出報警(報警產生於所述研磨機構103的情況)，並控制所述報警單元10』發送報警信號給所述處理單元20 ； 所述清洗機構104通過所述異常監測裝置將檢測到的數據發送給所述控制單元30，若發現異常，則由所述警示裝置發出報警(報警產生於所述清洗機構104的情況)，並控制所述報警單元10』發送報警信號給所述處理單元20。另外，所述控制單元30還可接收拋光裝置中其他機構(例如研磨頭清洗及晶圓裝卸機構102)的監測數據，並控制所述報警單元10』發送相應的報警信號給所述處理單元20(圖2中未示出連接關係)。本實施例的具體實施可參考上一種實施例，在此不再贅述。基於所述拋光裝置，本發明還提供了一種拋光裝置的異常處理方法。圖3是本發明提供的拋光裝置的異常處理方法的流程示意圖，參閱圖3，所述拋光裝置的異常處理方法包括步驟S301，當拋光過程中因異常產生報警時，發送報警信號。步驟S302，基於接收到的所述報警信號以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理。所述拋光裝置的異常處理方法的具體實施可參考上述所述拋光裝置的實施例進行，在此不再贅述。綜上，本發明實施例提供的拋光裝置及其異常處理方法，至少具有如下有益效果拋光裝置對晶圓的拋光過程中因異常情況產生報警時，通過所述報警單元發送報警信號給所述處理單元，由其以有機酸溶液對拋光裝置上的晶圓進行處理，從而避免了所述晶圓的表面因長時間接觸研磨液或清洗液而導致晶圓上的金屬材料的表面被腐蝕(甚至由此導致器件失效)，由此提高了晶圓的質量。噴射所述有機酸溶液的兩個階段，可以充分、快速地去除所述晶圓表面的各種顆粒，並避免金屬材料的表面被腐蝕，也節省了成本。本發明雖然已以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬於本發明技術方案的保護範圍。
權利要求
1.一種拋光裝置，包括研磨機構、清洗機構，其特徵在於，還包括報警單元、處理單元，所述報警單元，當拋光過程中因異常產生報警時，發送報警信號給所述處理單元；所述處理單元，基於接收到的所述報警信號以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理。
2.根據權利要求1所述的拋光裝置，其特徵在於，所述報警產生於所述研磨機構，所述報警單元發送的所述報警信號為第一報警信號，所述處理單元以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理包括以所述有機酸溶液對所述研磨機構中的晶圓進行處理。
3.根據權利要求1所述的拋光裝置，其特徵在於，所述報警產生於所述清洗機構，所述報警單元發送的所述報警信號為第二報警信號，所述處理單元以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理包括以所述有機酸溶液對所述研磨機構以及所述清洗機構中的晶圓進行處理。
4.根據權利要求2或3所述的拋光裝置，其特徵在於，所述拋光裝置還包括研磨頭清洗及晶圓裝卸機構，所述處理單元以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理還包括 以所述有機酸溶液對所述研磨頭清洗及晶圓裝卸機構中的晶圓進行處理。
5.根據權利要求3所述的拋光裝置，其特徵在於，所述處理單元以有機酸溶液對所述研磨機構中的晶圓進行的處理包括將經過所述研磨機構研磨處理後的晶圓置於盛有所述有機酸溶液的隔離槽中。
6.根據權利要求1所述的拋光裝置，其特徵在於，所述處理單元以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行的處理包括向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。
7.根據權利要求6所述的拋光裝置，其特徵在於，所述處理單元在接收到所述報警信號後的第一處理時間內，持續向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。
8.根據權利要求7所述的拋光裝置，其特徵在於，所述第一處理時間為1至5分鐘。
9.根據權利要求7所述的拋光裝置，其特徵在於，所述處理單元向所述晶圓噴射有機酸溶液的流速大於1000毫升/分鐘。
10.根據權利要求7所述的拋光裝置，其特徵在於，所述處理單元在所述第一處理時間後至所述報警解除前的第二處理時間內，間隔地向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。
11.根據權利要求10所述的拋光裝置，其特徵在於，所述間隔的時間為所述第一處理時間的20% 90%。
12.根據權利要求10所述的拋光裝置，其特徵在於，所述處理單元向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的流速大於500毫升/分鐘。
13.根據權利要求1所述的拋光裝置，其特徵在於，所述有機酸為草酸、丙二酸、丁二酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸或胺基酸。
14.根據權利要求1所述的拋光裝置，其特徵在於，所述有機酸溶液的濃度為0.01 IOwt %。
15.一種拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，包括當拋光過程中因異常產生報警時，發送報警信號；基於接收到的所述報警信號以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理。
16.根據權利要求15所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述報警產生於所述拋光裝置的研磨機構，所述報警信號為第一報警信號，所述以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理包括以所述有機酸溶液對所述拋光裝置的研磨機構中的晶圓進行處理。
17.根據權利要求15所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述報警產生於所述拋光裝置的清洗機構，所述報警信號為第二報警信號，所述以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理包括以所述有機酸溶液對所述拋光裝置的研磨機構以及清洗機構中的晶圓進行處理。
18.根據權利要求16或17所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理還包括以所述有機酸溶液對所述拋光裝置的研磨頭清洗及晶圓裝卸機構中的晶圓進行處理。
19.根據權利要求17所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述以有機酸溶液對所述研磨機構中的晶圓進行的處理包括將經過所述研磨機構研磨處理後的晶圓置於盛有所述有機酸溶液的隔離槽中。
20.根據權利要求15所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行的處理包括向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。
21.根據權利要求20所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，接收到所述報警信號後的第一處理時間內，持續對所述晶圓噴射所述有機酸溶液。
22.根據權利要求21所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述第一處理時間為1至5分鐘。
23.根據權利要求21所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述向所述晶圓噴射有機酸溶液的流速大於1000毫升/分鐘。
24.根據權利要求21所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，在所述第一處理時間後至所述報警解除前的第二處理時間內，間隔地向所述晶圓噴射所述有機酸溶液。
25.根據權利要求M所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述間隔的時間為所述第一處理時間的20% 90%。
26.根據權利要求M所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述向所述晶圓噴射所述有機酸溶液的流速大於500毫升/分鐘。
27.根據權利要求15所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述有機酸為草酸、丙二酸、丁二酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸或胺基酸。
28.根據權利要求15所述的拋光裝置的異常處理方法，其特徵在於，所述有機酸溶液的濃度為0. 01 IOwt %。
全文摘要
一種拋光裝置及其異常處理方法，所述拋光裝置的異常處理方法包括當拋光過程中因異常產生報警時，發送報警信號；基於接收到的所述報警信號以有機酸溶液對所述拋光裝置中的晶圓進行處理。本發明能防止拋光裝置在對晶圓的拋光過程中因異常情況產生報警並停止工作後晶圓上的金屬材料被腐蝕而導致器件失效。
文檔編號B24B37/34GK102485424SQ20101057312
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者蔣莉, 黎銘琦 申請人:中芯國際集成電路製造(北京)有限公司