CN111842259A - 一种研磨垫修整器的清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种研磨垫修整器的清洁装置，该清洁装置包括：清洁刷，用于清洁研磨垫修整器的表面；高度调节机构，高度调节机构与清洁刷相连，用于调节清洁刷的高度；其中，研磨垫修整器移动至清洁刷上方，高度调节机构抬升，使清洁刷与研磨垫修整器相接触，通过清洁刷对研磨垫修整器至少部分表面进行清洁。通过为研磨垫修整器设置清洁装置，使得附着在研磨垫修整器表面的研磨液可以及时有效的被清洗掉，防止了研磨液在研磨垫修整器表面结晶，有效减少了研磨过程中的颗粒源，减少了晶圆在研磨过程中的损伤，可以有效提高通过晶圆制成的芯片的成品率和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地，涉及一种研磨垫修整器的清洁装置。
背景技术
在目前快速进步的半导体制造产业中，化学机械抛光(Chemical MechanicalPolishing,CMP)是平坦化和抛光半导体衬底以从半导体衬底的表面之上移除过量材料的先进和有利的方法。
化学机械抛光涉及研磨垫，并包括机械和化学组件。研磨垫旋转，需要研磨的晶片表面在晶片研磨位置与旋转的研磨垫相接触。晶片，如衬底，优选地旋转以促进研磨。分配头将研磨液送到研磨垫上。研磨垫通常由聚亚安酯制成，垫表面通常渗透包括亚微米磨料和化学品的研磨液。研磨垫表面的品质和均匀性对于对被研磨的晶片提供均匀的研磨是关键性的。特别地，在使用设备对几个晶片连续研磨时，研磨垫的表面粗糙度须维持相同的状态。
为了维持研磨垫的表面粗糙度，通常需要时不时的采用研磨垫修整器对研磨垫的表面进行修整以保证不同时间的研磨效果相近。但研磨垫修整器需要与研磨垫的表面相接触，使得研磨垫修整器极易沾染研磨垫上的研磨液，研磨液在研磨垫修整器的表面干涸会产生结晶，在再次使用研磨垫修整器时，该结晶会脱落在研磨垫上形成不同尺寸的颗粒源，在晶圆的研磨过程中严重影响其研磨效果，还可能造成产品损坏等问题的发生
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一个研磨垫修整器清洁装置，在研磨垫修整器的非工作期间对研磨垫修整器进行清洗，去除其表面可能残留的研磨液，防止结晶的产生。
根据本发明的实施例，提供一种研磨垫修整器的清洁装置，其特征在于，包括：清洁刷，用于清洁研磨垫修整器的表面；高度调节机构，所述高度调节机构与所述清洁刷相连，用于调节所述清洁刷的高度；其中，研磨垫修整器移动至所述清洁刷上方，所述高度调节机构抬升，使所述清洁刷与所述研磨垫修整器相接触，通过清洁刷对研磨垫修整器的至少部分表面进行清洁。
优选地，所述清洁刷包括基座、刷头和设置在所述刷头上的刷毛，所述刷头可带动所述刷毛旋转以对研磨垫修整器进行清洁。
优选地，所述刷头与所述基座之间为可拆卸连接，根据所述刷毛的磨损程度定期更换所述刷头。
优选地，所述基座包括传感器，以监测所述刷头旋转的扭矩。
优选地，所述刷毛包括多组，多组所述刷毛阵列排布在所述刷头上，多组所述刷毛的长度均相同。
优选地，所述刷头的尺寸大于研磨垫修整器的尺寸，使所述清洁刷可对研磨垫修整器的下表面和侧边进行清洁。
优选地，位于所述刷头中心区域的刷毛长度小于边缘区域的刷毛长度，以防止中心区域的刷毛被过度挤压。
优选地，所述清洁刷的尺寸不小于研磨垫修整器的尺寸。
优选地，所述清洁刷还包括喷射单元，所述喷射单元用于向研磨垫修整器喷射液体。
优选地，所述高度调节机构包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述高度调节机构的升高和降低。
优选地，所述驱动组件包括液压杆、气压杆、丝杠、齿轮齿条中的至少一种。
优选地，所述高度调节机构还包括导向组件，所述导向组件用于提高所述高度调节机构的稳定性。
通过为研磨垫修整器设置清洁装置，使得附着在研磨垫修整器表面的研磨液可以及时有效的被清洗掉，防止了研磨液在研磨垫修整器表面结晶，有效减少了研磨过程中的颗粒源，减少了晶圆在研磨过程中的损伤，可以有效提高通过晶圆制成的芯片的成品率和可靠性。进一步地，还可减少全面清理化学机械抛光机台的频次，提高设备的利用率和生产效率。
在优选的实施例中，该清洁装置的使用维护简单便捷，清洁装置的清洁刷包括基座、刷头和设置在所述刷头上的刷毛，刷头与基座之间为可拆卸连接，可根据刷毛的磨损程度定期更换刷头，以保证清洁装置的清洁力。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出一种研磨垫修整器的示意图。
图2和图3分别示出晶圆被不同程度划伤的示意图。
图4示出本发明实施例的一种研磨垫修整器的清洗装置的示意图。
图5示出本发明实施例的一种研磨垫修整器的清洗装置的俯视图。
图6示出本发明实施例的一种研磨垫修整器的清洗装置的结构示意图。
图7示出本发明实施例的一种高度调节机构的示意图。
图8示出本发明实施例的一种研磨垫修整器的清洗装置的使用状态图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的部件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
图1示出一种研磨垫修整器的示意图。
如图1所示，移动臂110的末端与研磨垫修整器120相连，在研磨垫修整器120的非工作状态，即移动臂110将研磨垫修整器120从研磨垫上移开，通过侧面设置的喷嘴130向研磨垫修整器120喷射去离子水，使研磨垫修整器120的表面保持湿润，避免研磨垫修整器120沾染的研磨液干涸结晶形成颗粒，但此方式效果较差且一定程度上会造成资源浪费。
图2和图3分别示出晶圆被不同程度划伤的示意图。
如图2和图3所示，如研磨垫修整器120的湿润状态不理想或者部分表面的研磨液干涸结晶形成颗粒，该附着在研磨垫修整器120的颗粒极易通过下一次的研磨垫修整器120的使用带入研磨垫上，从而对研磨垫上进行研磨的晶圆210造成如图2所示的微小划痕缺陷或者如图3所示的更为严重的划痕缺陷，影响晶圆210的质量甚至造成晶圆210的报废。
图4示出本发明实施例的一种研磨垫修整器的清洗装置的示意图。如图4所示，该研磨垫修整器清洗装置300例如位于研磨垫的侧面，当研磨垫修整器120处于非工作状态时，移动臂110将研磨垫修整器120移动至该清洗装置300的上方，清洗装置300的高度调节机构320将清洁刷310升起，使清洁刷310可与研磨垫修整器120相接触，通过清洁刷310对研磨垫修整器120的下表面进行清洗，清洗完成后高度调节机构320下降，使清洁刷310恢复至原位置。当然地，其侧面同样还可保留图1中的喷嘴130。
图5和图6分别示出本发明实施例的一种研磨垫修整器的清洗装置的俯视图和结构示意图。该清洁刷例如为圆盘形，包括基座311、刷头312和刷毛313，清洁刷通过基座311与高度调节机构320相连，刷头312的直径不小于研磨垫修整器120的直径，刷头312的直径略小于基座311的直径，刷头312与基座311之间为可拆卸连接，刷头312可相对于基座311旋转，基座311还可设置传感器，以监测刷头312旋转的扭矩。刷头312上设置有多组刷毛313，多组刷毛313呈环形阵列均匀排布在刷头312上，多组刷毛313的长度均相同。当然地，上述结构中刷头312与基座311之间为可拆卸连接，当刷头312上的刷毛313磨损到一定程度后可更换新的刷头312以保证清洁力。进一步地，高度调节机构320与清洁刷之间的连接也可以为可拆卸连接，清洁刷可沿其自身轴向旋转，当磨损到一定程度后更换清洁刷。进一步地，清洁刷还可包括喷射单元(图中未示出)，喷射单元可向研磨垫修整器120喷射去离子水，保持研磨垫修整器120表面湿润的同时还使得其上附着的研磨液更易被清洗。
图7示出本发明实施例的一种清洗装置的高度调节机构的示意图。该高度调节机构320的外壳例如为两段式设计，其上段尺寸小于下段尺寸，该高度调节机构320包括驱动组件321和导向组件322，具体地，该驱动组件321例如为液压杆，可驱动高度调节机构320的升高和降低。该导向组件322例如包括导柱和导套，导向组件322例如对称设置在驱动组件321的周围，以增强高度调节机构320的稳定性。进一步地，驱动组件321还可采用气压杆、丝杠、齿轮齿条中的任意一种或多种。
图8示出本发明实施例的一种研磨垫修整器的清洗装置的使用状态图，高度调节机构320升起，使清洁刷与研磨垫修整器120相接触，具体地，刷头312的尺寸大于研磨垫修整器120的尺寸，且在大于研磨垫修整器120的边缘区域仍设置有刷毛313，这使得研磨垫修整器120伸入刷毛一定深度时，其研磨垫修整器120的侧边也可通过刷头312边缘区域的刷毛进行刷洗。当然地，为了避免刷头312中心区域的刷毛被过度挤压，其中心区域的刷毛长度可适当减短。
本发明提供的研磨垫修整器的清洁装置，通过为研磨垫修整器设置清洁装置，使得附着在研磨垫修整器表面的研磨液可以及时有效的被清洗掉，防止了研磨液在研磨垫修整器表面结晶，有效减少了研磨过程中的颗粒源，减少了晶圆在研磨过程中的损伤，可以有效提高通过晶圆制成的芯片的成品率和可靠性。进一步地，还可减少全面清理化学机械抛光机台的频次，提高设备的利用率和生产效率。
在优选的实施例中，该清洁装置的使用维护简单便捷，清洁装置的清洁刷包括基座、刷头和设置在所述刷头上的刷毛，刷头与基座之间为可拆卸连接，可根据刷毛的磨损程度定期更换刷头，以保证清洁装置的清洁力。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (12)
1.一种研磨垫修整器的清洁装置，其特征在于，包括：
清洁刷，用于清洁研磨垫修整器的表面；
高度调节机构，所述高度调节机构与所述清洁刷相连，用于调节所述清洁刷的高度；
其中，研磨垫修整器移动至所述清洁刷上方，所述高度调节机构抬升，使所述清洁刷与所述研磨垫修整器相接触，通过清洁刷对研磨垫修整器的至少部分表面进行清洁。
2.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁刷包括基座、刷头和设置在所述刷头上的刷毛，所述刷头可带动所述刷毛旋转以对研磨垫修整器进行清洁。
3.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，所述刷头与所述基座之间为可拆卸连接，根据所述刷毛的磨损程度定期更换所述刷头。
4.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，所述基座包括传感器，以监测所述刷头旋转的扭矩。
5.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，所述刷毛包括多组，多组所述刷毛阵列排布在所述刷头上，多组所述刷毛的长度均相同。
6.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，所述刷头的尺寸大于研磨垫修整器的尺寸，使所述清洁刷可对研磨垫修整器的下表面和侧边进行清洁。
7.根据权利要求6所述的清洁装置，其特征在于，所述刷头中心区域的刷毛长度小于边缘区域的刷毛长度，以防止中心区域的刷毛被过度挤压。
8.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁刷的尺寸不小于研磨垫修整器的尺寸。
9.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁刷还包括喷射单元，所述喷射单元用于向研磨垫修整器喷射液体。
10.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述高度调节机构包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述高度调节机构的升高和降低。
11.根据权利要求10所述的清洁装置，其特征在于，所述驱动组件包括液压杆、气压杆、丝杠、齿轮齿条中的至少一种。
12.根据权利要求10所述的清洁装置，其特征在于，所述高度调节机构还包括导向组件，所述导向组件用于提高所述高度调节机构的稳定性。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201030 |