CN106984563A - 修整盘清洗用刷、清洗装置以及清洗方法 - Google Patents

Abstract

一种修整盘清洗用刷、清洗装置以及清洗方法，能够在清洗CMP装置的修整盘时，有效地将从修整盘分离的尘埃排出到清洗系统的外部并使得尘埃不会再次附着。其构成为：在清洗用刷(3)的上表面突出设置有多根刷子(31a)，清洗用刷(3)的内部设有供喷出清洗流体的喷嘴(24)插入的上下贯通的通孔(31b、32a)，在通孔(31b、32a)的下端所面对的下表面设有凹槽(32b)，在清洗修整盘时所产生的附着在刷子(31a)上的尘埃与清洗流体一起通过喷嘴(24)的周围与通孔(31b、32a)的内表面之间的间隙从凹槽(32b)排出到外部。

Description

修整盘清洗用刷、清洗装置以及清洗方法

技术领域

本发明专利申请是针对申请日为2013年4月28日、申请号为201310157070.3、发明名称为“修整盘清洗用刷、清洗装置以及清洗方法”的申请提出的分案申请。

本发明涉及用于对研磨CPM装置的研磨垫表面的修整盘进行清洗的清洗用刷及清洗装置，以及使用该清洗装置的修整盘的清洗方法。

背景技术

CMP装置形成为如下构成：例如图13所示，在驱动马达的旋转轴101的上端安装有圆盘状的研磨板102，在研磨板102的上表面安装有表面具有微细的多孔质孔的研磨垫103，由此构成研磨台100，晶片载体104在该研磨台100的上方被支承为能够旋转，在晶片载体104的下表面保持有作为研磨对象的晶体105，在旋转的研磨垫103的上表面上流过由供给装置S供给的作为研磨剂的料浆，且通过晶片载体104使晶片105旋转，同时将晶片105按压于研磨垫103的表面，从而将晶片105的表面研磨平坦。

并且，作为附带设备构成为，在研磨台100的侧方，对由于反复研磨晶体105而产生气孔堵塞或表面变钝的研磨垫103的表面进行研磨切削从而使其翻新的修整盘106与旋转驱动机构108一并被配置安装在移动臂107的前端，并且设置有清洗装置109，该清洗装置109用于将由于对研磨垫103的表面进行切削研磨而附着于修整盘106的垫片接触面的污渍或研磨屑、研磨垫屑以及料浆粒子等尘埃除去。

作为清洗修整盘106的装置109，已知有如下构成的装置：例如图14所示，在具备纯水等清洗液的流入口110a与排水口110b的储水槽110的底部设有被适当的旋转驱动单元驱动而旋转的刷子111，将修整盘106浸泡在滞留于储水槽110内的清洗液中，使修整盘106的垫片接触面与旋转的刷子111抵接，由此将附着在垫片接触面上的尘埃在储水槽110内除去(例如参照专利文献1、2)。另外，符号112为气泡产生单元。

并且，作为将刷子抵接于被研磨面或被清洗面来进行研磨或清洗的刷子构造体，已知有如下构成的刷子构造体：在突出设置有刷子的面内设置流体供给口，使研磨液或清洗液从该流体供给口中喷出的同时进行研磨或清洗(例如参照专利文献2、3、4、5)。

专利文献：

专利文献1：日本特开平11-129153号公报

专利文献2：日本特开2011-260024号公报

专利文献3：日本特开2003-188125号公报

专利文献4：日本特开2003-117819号公报

专利文献5：日本特开平10-294261号公报

所述现有的清洗装置109具有如下问题：即便将清洗液循环供给到储水槽110内并在清洗液中产生气泡，也无法避免从修整盘106的垫片接触面分离的某种程度的尘埃滞留在储水槽110内，重的尘埃在储水槽110内沉淀堆积在其底部或刷子111内，轻的尘埃浮游在清洗液中或液面上不能被完全地排出到储水槽110的外部，因此，在将修整盘106从储水槽110中拉出时，这些滞留的尘埃容易再次附着于修整盘106。

作为修整盘106的清洗单元存在如下问题：在代替储水槽110而使用具备所述流体供给口的公知的刷子构造体的情况下，通过与刷子的抵接而从修整盘106分离的尘埃容易附着并堆积在刷子与刷子之间或刷子与流体供给口之间，堆积的尘埃会伴随刷子的滑动动作再次附着在修整盘106上，妨碍清洗液的供给。

任何清洗单元都不具备将在清洗过程中从修整盘106分离的尘埃排出到修整盘106与清洗单元所面对的清洗系统外部的有效单元，因此不能改善清洗效率，虽然也运用了必须将清洗修整盘106的维护周期设定得较短的方法等，但现状是无法获得令人满意的清洗效果。

发明内容

本发明鉴于现有技术具有的这些问题点，其课题在于提供一种清洗用刷以及清洗装置，使得在清洗CMP装置的修整盘时，能够将从修整盘分离的尘埃有效地排出到清洗系统外部使尘埃不会再次附着，并且使用所述清洗用刷以及清洗装置来实现修整盘的清洗效率的提高。

为了解决所述课题，本发明涉及一种清洗用刷，所述清洗用刷固定于清洗装置主体的腕部而构成修整盘的清洗装置，其中在上述清洗装置主体的腕部的上表面突出设置有喷出清洗流体的喷嘴，所述清洗用刷的特征在于，所述清洗用刷的上表面突出设置有多根刷子，所述清洗用刷的内部具有供所述喷嘴插入的上下贯通的通孔，且在所述通孔的下端所面对的下表面设有凹槽，从所述喷嘴喷出清洗流体来清洗修整盘时产生的附着于刷子的尘埃与清洗流体一起通过所述喷嘴的周围与通孔内表面之间的间隙，从所述凹槽排出到外部。

所述构成的清洗用刷子固定于在上表面突出设置有喷出流体的喷嘴的清洗装置主体的腕部，来构成设置在CMP装置的研磨台的侧方的、清洗修整盘的装置。

使用该清洗装置来清洗修整盘时如下进行：首先，在使修整盘的垫片接触面与清洗用刷接触的状态下，使清洗流体从喷嘴喷出的同时保持修整盘使之旋转来刷洗所述垫片接触面，接下来，以在清洗用刷的上方配置修整盘的状态，使清洗流体从喷嘴喷出的同时保持修整盘使之旋转来冲洗所述垫片接触面。

由此，在所述刷洗工序中，由于刷子的相对滑动而从修整盘的垫片接触面分离的尘埃与清洗流体一起从清洗用刷的上表面流下，且通过设置在清洗用刷的内部的、在插入有喷嘴的通孔的内表面与喷嘴的周围之间形成的间隙从通孔内流下，并从与通孔的下端连通的清洗用刷的下表面的凹槽排出到清洗用刷的外部。

如此，在插入有喷嘴的清洗用刷的通孔内表面与喷嘴的周围之间确保有供从修整盘分离的尘埃与清洗用流体一起流下的间隙，通过这样的设置，将在刷洗工序中产生的尘埃与清洗流体一起排出到清洗用刷的外部，因此在刷子与刷子之间或在位于喷嘴的上方的通孔的上端不会有尘埃附着或堆积，能够有效地防止尘埃再次附着于修整盘，始终从喷嘴喷出新的清洗用流体。

并且，通过在刷洗后向修整盘喷出清洗流体来进行冲洗，能够确实地将在刷洗时未除去的尘埃洗掉。

所述构成的清洗用刷能够由如下2个部件构成：刷子主体部，其上表面突出设置有多根刷子，在其内部具有供所述喷嘴插入的上下贯通的通孔；以及台座部，其在内部具有供所述喷嘴插入的上下贯通的通孔且在该通孔的下端所面对的下表面上形成有凹槽。所述清洗用刷以在台座部上重叠有刷子主体部的状态，一体地固定在上表面突出设置有所述喷嘴的腕部，从而构成清洗装置。

如此地由刷子主体部与台座部2个部件构成清洗用刷，在维护作业时，能够将两部件分解并简单地对排出尘埃的通道进行清扫，并且，在刷子磨损时仅更换刷子主体部，能够实现作为消耗品的清洗用刷的成本降低。

并且，在所述构成的清洗用刷子中，供喷嘴插入的通孔设置在清洗用刷的靠中央处，且清洗用刷的上表面的所述通孔的上端的周围被俯视呈交错格子状配置的突出设置的刷子群包围。

这样，将多列刷子配置成包围供喷嘴插入的通孔，且将相邻的刷子配置为交替错位的交错格子状，因此在修整清洗工序中使修整盘的垫片接触面与清洗用刷接触并使清洗流体喷出时，刷子群所包围的部分的压力比周边部分大，由此，能够促进从修整盘的垫片接触面分离的尘埃与从垫片接触面反冲回来的清洗流体朝插入有所述喷嘴的通孔内表面的间隙流入，从而高效地排出到清洗用刷的外部。

在所述构成的清洗用刷中，优选将通孔的内径设定为比喷嘴的外径大，确保在喷嘴的周围有1mm～5mm左右的间隙，以使在将喷嘴插入到通孔中时，确保在喷嘴的周围与通孔内表面之间具有尘埃能够通过的间隙。

并且，除了供喷嘴插入的通孔之外，作为具有尘埃与清洗流体能够一起通过的大小的流通路径，也可以设置尘埃排出路径来构成清洗用刷，该尘埃排出路径的一端在突出设置有刷子的上表面开口，另一端与凹槽连通。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式的清洗装置的外观图。

图2是将图1的清洗用刷的半面剖开表示的侧视图。

图3是图1的清洗用刷的俯视图与仰视图。

图4是安装有图1的清洗装置的清洗用刷的腕部的放大剖视图。

图5是将清洗装置的腕部与清洗用刷的构成部件展开表示的图。

图6是图1的清洗装置的清洗用刷的安装部分的主要部分的剖视图。

图7是使用图1的清洗装置来刷洗修整盘的状态的外观图。

图8是图7的主要部分的侧视图。

图9是使用图1的清洗装置来冲洗修整盘的状态的剖面立体图。

图10是清洗用刷的其他的实施方式的外观图。

图11是清洗用刷的另一实施方式的外观图。

图12是清洗用刷的又一实施方式安装在清洗装置的腕部的状态的剖视图。

图13是用于说明CMP装置的一个例子的构成的俯视图(A)与侧视图(B)。

图14是表示现有的修整盘的清洗装置的一个例子的构成的图。

具体实施方式

基于附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1表示本发明的一种实施方式的修整盘清洗装置，该清洗装置1由清洗装置主体2与清洗用刷3构成，将清洗用刷3一体地固定在清洗装置主体2的腕部21来构成该清洗装置，清洗装置主体2的腕部21的上表面突出设置有喷出清洗流体的喷嘴24。清洗装置1设于未图示的CMP装置的研磨台的侧方。

清洗装置主体2在其水平的腕部21的一侧的端部朝上方突出有凸部22，如下述图9所示，在其内部形成为：设有清洗流体的供给路径23，并且清洗装置主体2具有上半部朝腕部21的上方突出设置、下端部与所述供给路径23连通且突出设置并安装在腕部21的上表面的3个喷嘴24；以及同样与所述供给路径23连通并安装在凸部22的上端的喷嘴25，从所述喷嘴24与25中能够喷出清洗流体。清洗流体的供给通过驱动未图示的清洗流体供给机构来进行。

清洗用刷3由合成树脂等具有弹性的材料成型，如图2以及图3所示，在横长的俯视大致呈椭圆形状的清洗用刷3的上表面，一体地栽设有将尼龙制的细毛的集合体捆扎起来而构成的多根刷子31a，从而形成清洗用刷3。

详细地，清洗用刷由如下2个部件构成：刷子主体部31，其上表面突出设置有所述多根刷子31a且内部具有供所述喷嘴24插入的上下贯通的3个通孔31b；以及台座部32，其同样地在内部具有供所述喷嘴24插入的上下贯通的3个通孔32a，并且在台座部32的上表面承载支撑刷子主体部31。

在台座部32的下表面的所述各通孔32a的下端所面对的部分，分别形成有以比通孔32a宽的宽度横穿台座部32的短边两侧面的凹槽32b。

并且，在刷子主体部31与台座部32的长边两侧端部分别设有与固定螺栓等固定工具4卡合的剖面为U字形的切口部31c、32c。

刷子主体部31的通孔31b与台座部32的通孔32a，如图3所示，形成为与所述清洗装置主体2的腕部21的喷嘴24的突出设置位置相对应，在刷子主体部31与台座部32的靠中央处隔开相等间隔分别形成为相同的内径，多列突出设置在刷子主体部31的上表面的多个刷子31a以包围该各通孔31b的上端周围的方式配置，且相邻的刷子配置为交替错位的交错格子状。

并且，如图4所示，刷子主体部31的通孔31b与台座部32的通孔32a形成为其内径Φa比喷嘴24的外径Φb大，将刷子主体部31与台座部32重叠并重叠安装在所述腕部21的上表面，以将喷嘴24插入到所述两通孔31b、32a中的状态，在喷嘴24的周围与两通孔31b、32a的内表面之间确保1mm～5mm左右的间隙，且设置为该间隙与形成在台座部32的下表面的凹槽32b连通。

清洗用刷3如图5以及图6所示，在清洗装置主体2的腕部21的上表面，使喷嘴24插入到台座部32以及刷子主体部31的各自的通孔31b、32a中并依次上下重叠设置台座部32以及刷子主体部31，将固定工具4分别卡合于设置在台座部32以及刷子主体部31的两侧端部的切口部31c、32c，将固定工具4的轴部固定在腕部21从而进行固定，由此该清洗用刷3的固定完成，构成清洗装置1。

使用如此构成的本形态的清洗装置1来清洗修整盘时，首先，如图7以及图8所示，在使支承于移动臂51的下部的修整盘5的垫片接触面与清洗用刷3的刷子31a接触的状态下，从喷嘴24喷出清洗流体的同时保持修整盘5使之旋转来刷洗所述垫片接触面。

此时，通过刷子31a的相对滑动，附着在修整盘5的垫片接触面上的尘埃被刮去，从垫片接触面分离的尘埃与清洗流体一起从清洗用刷3的上表面流下，通过在插入有喷嘴24的通孔31b、32a的内表面与喷嘴24的周围之间被确保的间隙从通孔31b、32a内流下，从与通孔32a的下端连通的凹槽32b排出到清洗用刷3的外部。

由此，从垫片接触面分离的尘埃不会在刷子31a与刷子31a之间或在位于喷嘴24的上方的通孔31b的上端附着或堆积，能够有效地防止尘埃再次附着于修整盘5，始终从喷嘴24中喷出新的清洗用流体。

接下来，如图9所示，在清洗用刷3的上方隔开适当间隔配置有修整盘5的状态下，从配置在清洗用刷3的上表面内的喷嘴24与设置在清洗装置主体2的凸部22的上部的喷嘴25喷出清洗流体的同时保持修整盘5使之旋转，通过冲洗所述垫片接触面来完成修整盘5的清洗。

这样，在刷洗后，朝修整盘5喷出清洗流体来进行冲洗，由此能够确实地将刷洗时未除去的尘埃洗掉。

设置在所述清洗用刷3上的插入有喷嘴24的通孔31b、32a对应于突出设置在清洗装置主体2的腕部21上的喷嘴24的数量而形成，例如如图10所示，在腕部21上突出设置4个喷嘴24时，则形成有与此相对应的供各喷嘴24插入的4个通孔31b、32a。

并且，如图11所示，清洗用刷3也可以形成为在其上表面的通孔31b、31b之间的部分突出设置刷子31a。

并且，如图12所示，除了供喷嘴24插入的通孔31b、32a之外，作为具有尘埃与清洗流体能够一起通过的这样的大小的流通路径，也可以设置一端在清洗用刷3的上表面开口、另一端与凹槽32b连通的尘埃排出路径33，通过该尘埃排出路径33来使得尘埃被排出到外部。

另外，图示的清洗用刷3、清洗装置主体2以及清洗装置1表示本发明的实施方式的一个例子，但本发明并不限定于此，它们也能够以其他的适当的方式构成。清洗用刷3也可以形成为将刷子主体31与台座部32一体设置。

附图标记的说明

1清洗装置，2清洗装置主体，21腕部，22凸部，23供给路径，24、25喷嘴，3清洗用刷，31刷子主体部，32台座部，31a刷子，31b、32a通孔，32b凹槽，31c、32c切口部，4固定工具，5修整盘。

Claims (6)

1.一种修整盘清洗用刷，是修整盘清洗装置的清洗用刷，其特征在于，

在所述清洗用刷的上表面突出设置有多根刷子，在所述清洗用刷的内部具有供设置于清洗装置主体的喷出清洗流体的喷嘴插入的上下贯通的通孔，且在所述通孔的下端所面对的下表面设有凹槽，

从所述喷嘴喷出清洗流体来清洗修整盘时产生的附着于刷子的尘埃与清洗流体一起通过所述喷嘴的周围与通孔内表面之间的间隙，从所述凹槽排出到外部。

2.根据权利要求1所述的修整盘清洗用刷，其特征在于，

所述修整盘清洗用刷由如下部件构成：

刷子主体部，在该刷子主体部的上表面突出设置有多根刷子，在该刷子主体部的内部具有供所述喷嘴插入的上下贯通的通孔；以及

台座部，在该台座部的内部具有供所述喷嘴插入的上下贯通的通孔且在该通孔的下端所面对的下表面上形成有凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的修整盘清洗用刷，其特征在于，具有如下结构：

供喷嘴插入的通孔设置在清洗用刷的靠中央处，且清洗用刷的上表面的所述通孔的上端的周围被俯视呈交错格子状配置的突出设置的刷子群包围。

4.根据权利要求1或2所述的修整盘清洗用刷，其特征在于，

除了供喷嘴插入的通孔之外，所述修整盘清洗用刷设置有尘埃排出路径，该尘埃排出路径的一端在清洗用刷的上表面开口，另一端与凹槽连通。

5.一种修整盘清洗装置，其中，

所述修整盘清洗装置通过在清洗装置主体安装权利要求1至4中任意一项所述的清洗用刷而构成，其中，在所述清洗装置主体设置有喷出清洗流体的喷嘴。

6.一种使用权利要求5所述的清洗装置清洗修整盘的方法，所述方法的特征在于，具有：

在使修整盘的垫片接触面与清洗用刷接触的状态下，使清洗流体从喷嘴喷出的同时保持修整盘使之旋转，从而刷洗所述垫片接触面的工序；以及

在将修整盘配置在清洗用刷的上方的状态下，使清洗流体从喷嘴喷出的同时保持修整盘使之旋转，从而冲洗所述垫片接触面的工序。