CN102479669B - 晶片毛刷清洗装置及晶片毛刷清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶片毛刷清洗装置，包括：固定待清洗晶片的固定装置、位于所述待清洗晶片一侧或两侧的毛刷、及与用于驱动的驱动装置，所述驱动装置用于驱使毛刷沿与所述待清洗晶片表面平行的方向运动，以对晶片的表面进行刷洗。本发明还提供一种晶片毛刷清洗方法，本发明通过驱动装置使所述毛刷沿与晶片表面平行的，使毛刷的刷洗范围可以均匀覆盖晶片的整个区域，避免晶片的中心区域与毛刷过度接触，造成晶片中心区域的损伤。

Description

晶片毛刷清洗装置及晶片毛刷清洗方法

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造领域，特别涉及一种晶片毛刷装置及晶片毛刷清洗方法。

背景技术

化学机械抛光(chemical mechanical polishing，简称CMP)技术是机械削磨和化学腐蚀的组合技术，其借助超微粒子(例如二氧化硅粒子，氧化铝粒子)的研磨作用以及化学溶液的腐蚀作用在研磨的晶片表面上形成光洁平坦平面。在CMP工艺之后，超微粒子会附着在被抛光晶片上，成为污染物粒子，必须从晶片表面完全去除以保持电子器件的可靠性和生产线的清洁度。

通常情况下，CMP后的晶圆是在酸性(例如以氢氟酸为主要清洗剂)或者碱性(例如氨水为主要清洗剂)的清洗溶液中进行一定时间的浸泡清洗，然后去离子水清洗。但所述清洗溶液的浸泡时间不宜过长，若时间过长，将造成对晶片的腐蚀损伤。公开号为CN1281588A的中国专利申请文件描述了一种在CMP后从晶片表面上清除污染物粒子的工艺。

具体的CMP后清洗工艺还包括溶液清洗槽清洗后的毛刷清洗、甩干及烘烤。即在短时间的浸泡清洗之后，通过机械臂将浸泡于清洗溶液中的晶片取出，继续后续的毛刷清洗等流程。

如图1，为现有技术对所述晶片进行毛刷清洗示意图，包括：晶片010、用于固定所述晶片010的固定装置011、及位于晶片010两侧的毛刷020。所述毛刷020为圆柱形，所述圆柱形毛刷020的中轴线平行于所述晶片010的一条直径，所述毛刷020围绕所述中轴线进行旋转，以对所述晶片010进行刷洗，同时，所述晶片020进行圆周运动，以使得位于晶片上不同的位置均可进行毛刷清洗。

如图2所示，为所述毛刷020的结构示意图，所述毛刷020的表面上具有若干数目的突起022，所述突起022可以加大刷洗力度，提高清洗效果。

但是，通过现有技术进行刷洗之后，所述晶片圆心位置的器件区域会受到较大的磨损。

发明内容

本发明提供一种晶片毛刷装置及晶片毛刷清洗方法，避免毛刷与晶片中心区域过多接触，对所述晶片中心区域造成损伤，提高晶片的良率。

本发明提供一种晶片毛刷清洗装置，包括：

固定待清洗晶片的固定装置、位于所述待清洗晶片一侧或两侧的毛刷、及与所述毛刷连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱使毛刷沿与所述待清洗晶片表面平行的方向运动，以对待清洗晶片的表面进行刷洗。

可选的，还包括承载所述毛刷两端的支架，所述支架具有沟槽，所述毛刷的两端通过沟槽与支架连接。

可选的，所述毛刷表面具有若干数目的突起，毛刷通过所述突起与晶片接触，对晶片进行清洗。

可选的，所述毛刷数目为2个，分别与所述待清洗晶片的两个表面接触，所述支架数目为4个，分别用于承载毛刷的两端。

可选的，所述毛刷包括毛刷本体，及与所述毛刷本体连接的支杆。

可选的，所述毛刷通过支杆与支架上的沟槽连接。

可选的，所述支杆与驱动装置连接，在驱动装置的驱动下，所述支杆沿沟槽轨道方向运动。

可选的，所述毛刷本体连接有第二驱动装置，通过所述第二驱动装置，所述毛刷本体围绕所述支杆旋转。

可选的，所述毛刷本体表面形成有若干数目的突起。

可选的，所述待清洗晶片与第三驱动装置连接，通过第三驱动装置使所述待清洗晶片旋转，所述旋转轴通过晶片圆心，且与所述晶片垂直。

本发明还提供一种所述晶片毛刷清洗装置的晶片毛刷清洗方法，包括：

提供晶片毛刷清洗装置及待清洗的晶片，将待清洗晶片固定在晶片固定装置上；

启动驱动装置，使所述毛刷沿与所述待清洗晶片表面平行的方向运动，对所述待清洗晶片进行刷洗。

可选的，启动第二驱动装置，使所述毛刷本体以支杆为转轴旋转。

可选的，启动第三驱动装置，使所述待清洗晶片旋转，所述旋转轴通过晶片圆心，且与所述晶片垂直。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过驱动装置使所述毛刷沿与晶片表面平行的，使毛刷的刷洗范围可以均匀覆盖晶片的整个区域，避免晶片的中心区域与毛刷过度接触，造成晶片中心区域的损伤；

还可以通过可以第二驱动装置，使所述毛刷本体沿支杆进行旋转，提高清洗效果及均匀性；

进一步地，通过第三驱动装置，使所述晶片进行旋转，提高清洗效果及均匀性。

附图说明

图1至图3为现有技术的晶片毛刷清洗装置结构示意图。

图4为现有技术造成的晶片中心区域受损示意图。

图5为本发明一个实施例的晶片毛刷清洗装置结构示意图。

具体实施方式

通过现有技术进行刷洗之后，所述晶片圆心位置的器件区域会受到较大的磨损。

如图3所示，发明人发现是因为在CMP后的毛刷清洗时，所述毛刷020位置始终与晶片010的中心位置011接触，一直对晶片010的中心位置011进行刷洗，造成所述晶片中心区域010的器件结构受损，影响晶片的电学性能。

如图4所示，为位于晶片中心区域010的器件结构受损示意图，本图示出的受损器件为铜互连结构01，所述铜互连结构02区域因毛刷的过度刷洗。造成了所述铜互连结构01的损伤，降低铜互连的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种晶片毛刷清洗装置，包括：固定待清洗晶片的固定装置、位于所述待清洗晶片一侧或两侧的毛刷、及用于驱动的驱动装置，所述驱动装置驱使毛刷沿与待清洗晶片表面平行的方向运动，以对待清洗晶片的表面进行刷洗。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

如图5所示为本发明一个实施例的晶片毛刷清洗装置，包括：

晶片固定装置120，用于固定待清洗的晶片110，本实施例中，所述晶片固定装置120包括4个固定夹，用于固定所述晶片110，本图仅示出了其中一个固定夹；

还包括位于所述待清洗晶片110表面一侧或两侧的毛刷200，本实施例中，所述毛刷200为2个，分别位于所述待清洗晶片110的两侧。且所述毛刷200与第一驱动装置(未图示)连接，通过开启所述第一驱动装置可以驱动所述毛刷200，所述毛刷200的运动方向与所述晶片110表面平行，对所述晶片110表面进行刷洗。

继续参考图5，所述毛刷清洗澡装置还包括承载所述毛刷200两端的支架400，所述支架400具有沟槽410，所述毛刷200的两端通过沟槽410与支架400连接。

本实施中，所述毛刷数目为2个，分别与所述待清洗晶片的两个表面接触，所述支架数目为4个，分别用于承载毛刷的两端。

继续参考图5，所述毛刷200包括毛刷本体220及承载所述毛刷本体的支杆210。具体地，所述毛刷200通过支杆210与所述支架400内的沟槽410连接。并通过支杆210与第一驱动装置连接，在第一驱动装置的驱动下，所述支杆210沿沟槽410的轨道方向运动，所述沟槽410的轨道方向与晶片的表面方向平行。

其中，所述毛刷本体220为圆柱体形状，所述毛刷本体220的表面具有若干数目的突起，用于加大对所述晶片110的刷洗力度。

所述晶片清洗装置还包括位于所述晶片110上方的喷洒装置300，所述喷洒装置包括喷洒头310，通过所述喷洒头310可以对所述晶片110喷洒清洗溶液，可以在毛刷清洗的过程中，对所述晶片110进行溶液清洗。

上述晶片清洗装置中，通过所述毛刷200与晶片110相对的上下运动，避免所述毛刷200始终停留在所述晶片110的中心区域，不会对所述晶片110的中心区域造成过度刷洗，进一步避免对晶片的中心区域造成损伤，且可以使得所述毛刷的刷洗效果均匀化。

继续参考图5，所述晶片毛刷清洗装置还可以包括如下装置：

第二驱动装置(未图示)，用于驱动所述毛刷本体220。如图所示，通过所述第二驱动装置，所述毛刷本体220围绕所述支杆210旋转；

及第三驱动装置(未图示)，与所述待清洗晶片110连接，通过第三驱动装置，使所述待清洗晶片110旋转，所述旋转轴通过晶片110的圆心，且与所述晶片110垂直。

本实施例中，通过第二驱动装置，可以使所述毛刷本体220围绕所述支杆210旋转，增加刷洗力度和均匀性，提高清洗效果。

进一步地，所述晶片110通过所述晶片固定装置120进行固定，并可以通过第三驱动装置，使得晶片110以通过晶片圆心，且与所述晶片110表面垂直的轴线为旋转轴进行旋转，增加刷洗力度和均匀性，提高清洗效果。

本发明还提供一种所述晶片毛刷清洗装置的晶片毛刷清洗方法，包括：提供晶片毛刷清洗装置及待清洗晶片，将待清洗晶片固定在晶片固定装置上；启动驱动装置，使所述毛刷沿与所述待清洗晶片表面平行的方向运动，对所述晶片进行刷洗。

下面结合图5对本发明一个实施例的晶片毛刷清洗方法进行说明。

参考图5，提供晶片110，所述晶片110具有待清洗的表面，本实施例，所述晶片110的两个表面均为待清洗表面；

将所述晶片固定在所述晶片固定装置120，则所述毛刷200分别位于晶片110表面的两侧；

开启与毛刷200连接的第一驱动装置，使得毛刷200沿沟槽410方向进行上下运动，所述运动方向与所述晶片110表面平行；

同时，通过喷洒头310对所述晶片110喷洒清洗液，对所述晶片110进行清洗。

继续结合图5，对另一实施例的晶片的毛刷清洗方法进行说明。

参考图5，提供晶片110，所述晶片110具有待清洗的表面，本实施例，所述晶片110的两个表面均为待清洗表面；

将所述晶片固定在所述晶片固定装置120，则所述毛刷200分别位于晶片110表面的两侧；

开启与毛刷200中支杆210连接的第一驱动装置(未图示)，使得毛刷200沿沟槽410方向进行上下运动，所述运动方向与所述晶片110表面平行；

开启与毛刷本体220连接的第二驱动装置(未图示)，通过所述第二驱动装置，所述毛刷本体220围绕所述支杆210旋转；

开启与所述待清洗晶片110连接的第三驱动装置(未图示)，通过第三驱动装置，使所述待清洗晶片110旋转，所述旋转轴通过晶片110的圆心，且与所述晶片110垂直；

通过喷洒头310对所述待清洗晶片110喷洒清洗液，对所述待清洗晶片110进行清洗。

上述三个驱动装置的开启顺序可以根据具体的工艺环境进行调整，本实施例中，三个驱动装置是同时开启，对所述晶片进行刷洗。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过第一驱动装置使所述毛刷沿与晶片表面平行的，使毛刷的刷洗范围可以均匀覆盖晶片的整个区域，避免晶片的中心区域与毛刷过度接触，造成晶片中心区域的损伤；

还可以通过可以第二驱动装置，使所述毛刷本体沿支杆进行旋转，提高清洗效果及均匀性；

进一步地，通过第三驱动装置，使所述晶片进行旋转，提高清洗效果及均匀性。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种晶片毛刷清洗装置，其特征在于，包括：固定待清洗晶片的固定装置、位于所述待清洗晶片一侧或两侧的毛刷、及与所述毛刷连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱使毛刷沿与所述待清洗晶片表面平行的方向运动，以对待清洗晶片的表面进行刷洗，从而避免毛刷始终停留在待清洗晶片的中心区域，避免对待清洗晶片的中心区域造成损伤。

2.如权利要求1所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，还包括承载所述毛刷两端的支架，所述支架具有沟槽，所述毛刷的两端通过沟槽与支架连接。

3.如权利要求2所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，所述毛刷表面具有若干数目的突起，毛刷通过所述突起与待清洗晶片接触，对待清洗晶片进行清洗。

4.如权利要求3所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，所述毛刷数目为2个，分别与所述待清洗晶片的两个表面接触，所述支架数目为4个，分别用于承载毛刷的两端。

5.如权利要求2所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，所述毛刷包括毛刷本体，及与所述毛刷本体连接的支杆。

6.如权利要求5所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，所述毛刷通过支杆与支架上的沟槽连接。

7.如权利要求6所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，所述支杆与驱动装置连接，在驱动装置的驱动下，所述支杆沿沟槽的轨道方向运动。

8.如权利要求7所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，所述毛刷本体连接有第二驱动装置，通过所述第二驱动装置，所述毛刷本体围绕所述支杆旋转。

9.如权利要求8所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，所述毛刷本体表面形成有若干数目的突起。

10.如权利要求1所述的晶片毛刷清洗装置，其特征在于，所述待清洗晶片与第三驱动装置连接，通过第三驱动装置使所述待清洗晶片旋转，旋转轴通过晶片圆心，且与所述晶片垂直。

11.一种晶片毛刷清洗装置的晶片毛刷清洗方法，其特征在于，

提供晶片毛刷清洗装置及待清洗的晶片，将待清洗晶片固定在晶片固定装置上；

启动驱动装置，使所述毛刷沿与所述待清洗晶片表面平行的方向运动，对所述待清洗晶片进行刷洗，从而避免毛刷始终停留在待清洗晶片的中心区域，避免对待清洗晶片的中心区域造成损伤。

12.如权利要求11所述的晶片毛刷清洗装置的晶片毛刷清洗方法，其特征在于，启动第二驱动装置，使毛刷本体以支杆为转轴旋转。

13.如权利要求12所述的晶片毛刷清洗装置的晶片毛刷清洗方法，其特征在于，启动第三驱动装置，使所述待清洗晶片旋转，旋转轴通过待清洗晶片圆心，且与所述待清洗晶片垂直。

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