CN102437013A

CN102437013A - 一种cmp机台内置晶片清洗装置

Info

Publication number: CN102437013A
Application number: CN2011102502649A
Authority: CN
Inventors: 白英英; 张明华; 徐友峰; 张守龙; 陈玉文
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2012-05-02

Abstract

本发明提供一种CMP机台内置晶片清洗装置，包括清洗机构，所述清洗机构包括晶片固定装置，在所述晶片固定装置旁侧设有喷头装置，用于喷放清洗剂，清洗晶片；所述喷头装置设有喷头以及气体进口和清洗剂进口，气体进口与清洗剂进口汇合后与喷头连通。采用本发明一种CMP机台内置晶片清洗装置的喷头装置中通入气体与液体，从而使清洗液呈雾化状态，采用不接触晶片的喷洗技术清洗晶片，其可在保证相同的清洗能力的同时，有效的避免了二次污染、以及图案损伤的问题；而且，喷头装置的导轨，喷头装置的关节机构以及晶片固定装置的滚轮设计，使晶片竖直放置，从而呈多角度多方位得到全面清洗，提高晶片的清洗质量和效率。

Description

一种CMP机台内置晶片清洗装置

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造装置，尤其涉及在集成电路制造过程中，一种化学机械研磨机台内置的晶片清洗装置。

背景技术

在半导体集成电路制造过程中，晶片在化学机械研磨机台中经过抛光后，要继续经过一系列的清洗步骤，除去在抛光过程中，晶片表面所残留的研磨液，以及微粒等脏污，用以保证晶片后续加工制造过程中的质量，从而完整的完成了化学业机械研磨的工艺。

常规的晶片清洗步骤一般采用刷洗的方法，待晶片抛光过后，采用刷子配合清洗液在晶片的表面来回擦拭，从而达到清洗的目的。然而在采用刷洗的晶片清洗过程中，我们发现，由于刷子接触晶片给晶片一定的压力，容易造成晶片图案的损伤，特别是随着晶片工艺尺寸的减小，图案的损伤对晶片良率的影响也越来越大。而且由于晶片表面设有的沟槽，很多的微粒都位于沟槽深处，清洗难度大。为了避免上述刷子给晶片表面的损伤，以及提供晶片的清洗效率。人们开始研发、寻找新的柔性材料作为与晶片的清洗工具，如公告号为CN1122591C的中国专利提供给了一种采用聚乙烯醇制成的抛光清洗布，用于晶片清洗过程中，避免清洗布对于晶片表面损伤：然而由于晶片的材质不同，不同材料的刷子或是清洗布的磨损程度不同，其使用范围有限。而且在使用刷子或是清洗布清洗过程中，使用过的刷子或是清洗布本身也可能在接触晶片的清洗过程中反过来污染晶片，造成了晶片的二次污染。公开号CN1958180A的中国专利申请文件提供了一种晶片清洗装置及清洗方法，其通过将晶片放置于一个转盘上来回转动，从而使晶片沟槽中的微粒子来回震荡而脱落，并通过流体注射器向晶片表面喷注流体，从而达到清洗晶片目的。但上述专利申请文件的技术方案采用喷射流体冲洗晶片的一定程度上保护了晶片图案，但由于通过转动松动沟槽中的微颗粒效率较低，而且由于晶片尺寸小，流水水压难以控制，对于沟槽中的微粒清洗难度大，而且高水压易造成晶片表面图案的损坏，因而，其晶片清洗效率低下。

发明内容

本发明提供了一种CMP机台内置晶片清洗装置，采用本发明可实现不接触晶片的喷洗技术，在清洗能力的同时，克服了上述现有的晶片清洗过程中晶片的二次污染、以及图案损伤以及清洗效率低下的问题。

本发明一种CMP机台内置晶片清洗装置通过以下技术方案实现其目的：

一种CMP机台内置晶片清洗装置，所述的晶片清洗装置安装在CMP机台内，且与所述CMP机台上的研磨机构之间设置晶片传递装置，用于传递晶片，其中，包括清洗机构；所述清洗机构包括用于固定晶片的晶片固定装置，在所述晶片固定装置旁侧设有喷头装置，用于喷放清洗剂，清洗晶片；

所述喷头装置设有喷头以及气体进口和清洗剂进口，所述气体进口与清洗剂进口汇合后与喷头连通。

上述的CMP机台内置晶片清洗装置，其中，在安装在所述晶片固定装置上的晶片的正、反两面相邻的位置处各设有一个所述喷头装置。

上述的CMP机台内置晶片清洗装置，其中，在所述晶片固定装置的旁侧设有纵向放置的导轨，所述喷头装置安装在所述导轨上。

上述的CMP机台内置晶片清洗装置，其中，所述的晶片固定装置包括多个用于固定晶片位置的滚轮，所述多个滚轮的表面开设有环形卡槽；晶片的边缘位于与所述滚轮的环形卡槽内，从而将晶片固定与所述的多个滚轮之间；这样，当所述的多个滚轮呈逆时针或顺时针方向旋转，从而晶片能够随滚轮转动而作逆时针或顺时针方向相应转动。

上述的CMP机台内置晶片清洗装置，其中，所述的多个滚轮呈水平放置，从而所述晶片能够呈竖直状放置于所述的多个滚轮之间。

上述的CMP机台内置晶片清洗装置，其中，所述环形卡槽的深度小于3毫米。

上述的CMP机台内置晶片清洗装置，其中，所述喷头装置还设有关节机构，从而实现所述喷头呈多角度喷射。

值得注意的是，在具体操作过程中，本发明还包括外部的控制系统，包括管道以及借助于其他的仪器，从而精确控制进入所述喷头装置的气体、清洗剂的量、流速、以及所述晶片滚轮装置的转速和所述喷头装置的上、下移动速度以及关节机构对于喷头的相对晶片角度控制等。从而使得晶片清洗达到最佳状态。这些都是现有技术，在此不再多做阐述。

采用本发明一种CMP机台内置晶片清洗装置的优点在于：

本发明一种CMP机台内置晶片清洗装置的采用向喷头装置中通入气体与液体，从而使清洗液呈雾化状态，从而有效清洗晶片中的微小颗粒，而且其采用不接触晶片的喷洗技术清洗晶片，其可在保证清洗能力的同时，有效的避免了二次污染、以及图案损伤的问题；喷头装置的导轨，喷头装置的关节机构以及晶片固定装置的滚轮设计，使得晶片能够在竖直的状态下，呈多角度多方位得到全面清洗，提高晶片的清洗质量和效率。

附图说明

图1为装有本发明CMP机台内置晶片清洗装置的CMP机台的结构示意图；

图2为本发明CMP机台内置晶片清洗装置的清洗机构的结构示意图；

图3为本发明CMP机台内置晶片清洗装置的晶片固定装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种CMP机台，包括研磨机构1和清洗机构2；所述研磨机构1和清洗机构2之间设有晶片传递装置，当晶片研磨完成后，由所述晶片传递装置送入所述清洗机构2中，完成晶片的清洗工作。所述的晶片传递装置包括抓手等常规的用于晶片传递的工件。

如图2所示，所述清洗机构2包括用于放置晶片5的晶片固定装置4，图中，晶片5被竖直固定在所述的晶片固定装置4上；在所述晶片固定装置4上的晶片5的两面的相邻位置处各设有喷头装置3，所述两个喷头装置3对于晶片5的正反两面同时进行清洗，提高清洗效率。所述的喷头装置3包括喷头31、气体进口32和清洗剂进口33，气体进口32与清洗剂进口33汇合后与喷头31连通，使用时，分别有所述的气体进口32和清洗剂进口33向所述喷头装置3中通入特定量的氮气等惰性气体和清洗剂，所述惰性气体和清洗剂汇合后由所述喷头31喷出雾化清洗剂，雾化后的清洗液可渗透如晶片的沟槽中，且对于晶片沟槽中的微小颗粒更具清洗力，而且不会损坏晶片的图案。从而提高所述晶片5的清洗力度，与清洗效率。

其中，在所述晶片固定装置4的两侧均设有纵向放置的导轨6，所述喷头装置3安装在所述导轨6上，这样使用时，通过外部的控制可以使所述喷头上、下移动。

如图3所示，所述的晶片固定装置4包括3个滚轮，滚轮41、42和43，所述的三个滚轮均横向水平放置，且所述滚轮42位于所述晶片5的下方，而另外两个滚轮43和41分别位于所述晶片5的两侧，所述的3个滚轮位置相对应，结构相匹配。在所述各个滚轮的表面均设有环形的卡槽45，而晶片5的边缘固定与所述卡槽45内，这样，而晶片5呈竖直状放置于所述三个滚轮之间。这样使用时，所述的多个滚轮呈逆时针或顺时针方向旋转，从而带动晶片呈逆时针或顺时针方向旋转。而所述这样的设计使得晶片5清洗更全面，保证清洗质量。

所述的喷头装置3上还设有关节机构7，从而可实现所述喷头装置3呈多角度喷射清洗液，从而有效除去位于晶片5的一些小沟槽中的杂质等，提高晶片的清洗质量。

具体操作过程中，所述喷头装置的气体、清洗剂的量、流速、以及所述晶片固定装置的滚轮的转速和所述喷头装置的上、下移动速度，和关机机构对于喷头装置角度调整、控制等操作参数，均可通过外部的控制系统，从而精确控制进入从而使得晶片清洗达到最佳状态。这些都是现有技术，再次不再多做阐述。

本发明在保证清洗效果的前提下，对晶片表面无直接接触，不会对晶片造成损伤，也不会带来二次污染；晶片正反面同时喷洗可以提高清洗效率和产量。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种CMP机台内置晶片清洗装置，所述的晶片清洗装置安装在CMP机台内，且与所述CMP机台上的研磨机构之间设置晶片传递装置，用于传递晶片，其特征在于，包括清洗机构；所述清洗机构包括用于固定晶片的晶片固定装置，在所述晶片固定装置旁侧设有喷头装置，用于喷放清洗剂，清洗晶片；

2.2．根据权利要求1所述的CMP机台内置晶片清洗装置，其特征在于，在安装在所述晶片固定装置上的晶片的正、反两面相邻的位置处各设有一个所述喷头装置。

3.根据权利要求1或2所述的CMP机台内置晶片清洗装置，其特征在于，在所述晶片固定装置的旁侧设有纵向放置的导轨，所述喷头装置安装在所述导轨上。

4.根据权利要求1所述的CMP机台内置晶片清洗装置，其特征在于，所述的晶片固定装置包括多个用于固定晶片位置的滚轮，所述多个滚轮的表面开设有环形卡槽；晶片的边缘位于与所述滚轮的环形卡槽内，从而将晶片固定与所述的多个滚轮之间从而晶片能够随滚轮转动而相应转动。

5.根据权利要求4所述的CMP机台内置晶片清洗装置，其特征在于，所述的多个滚轮呈水平放置，从而所述晶圆能够呈竖直状放置于所述的多个滚轮之间。

6.根据权利要求5所述的CMP机台内置晶片清洗装置，其特征在于，所述环形卡槽的深度小于3毫米。

7.根据权利要求4所述的CMP机台内置晶片清洗装置，其特征在于，所述喷头装置还设有关节机构，从而实现所述喷头呈多角度喷射。