CN116194250A - 依序施加清洁流体用于化学机械抛光系统的强化的维护 - Google Patents

Abstract

公开一种用于依序施加清洁流体以用于化学机械抛光(CMP)系统的强化维护的装置及方法。一种方法包括将第一基板传送至多个抛光站中的第一抛光站，在第一抛光站处抛光第一基板，将第一基板传送至第二抛光站，及将第二基板传送至第一抛光站。该方法包括通过自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第一清洁流体以将第一清洁流体导向至第一表面，以及自第一一个或多个喷嘴施配第二清洁流体以将第二清洁流体导向至第一表面上来清洁抛光系统的多个表面中的第一表面，其中第二清洁流体与第一清洁流体不同。

Description

依序施加清洁流体用于化学机械抛光系统的强化的维护

技术领域

本公开内容的实施方式一般涉及用在半导体器件制造中的化学机械抛光(chemical mechanical polishing；CMP)系统。特定言之，本文中的实施方式涉及用于依序施加清洁流体以用于CMP系统的强化维护的方案。

背景技术

化学机械抛光(CMP)通常用于半导体器件的制造中，用以平坦化或抛光沉积在基板表面上的材料层。在典型CMP工艺中，基板被保持在基板载体中，在抛光流体存在的情况下，该基板载体将基板背侧压向旋转的抛光垫。经由由抛光流体及基板与抛光垫的相对运动所提供的化学及机械动作的组合，去除在基板的与抛光垫接触的材料层表面上的材料。

用于CMP工艺中的典型抛光流体可包括一种或多种化学成分的水溶液连同悬浮在水溶液中的纳米级磨料颗粒。通常，在抛光工艺期间，抛光流体的干燥残留物(诸如，磨料颗粒的黏聚)在部件表面上累积，所述部件表面为设置于抛光垫上方或以其他方式接近于抛光垫。举例而言，当将抛光流体施配在抛光垫上时，抛光流体的干燥残留物通常累积在设置于抛光垫之上的CMP系统部件(诸如，基板载体、衬垫调节器组件和/或流体输送臂)的表面上。若累积的残留物未被去除，则磨料颗粒的黏聚可能自部件表面剥落至抛光垫上，并对随后在其上抛光的基板的材料表面造成非所期望的损坏。此损坏通常表现为基板表面上的划痕(例如，微划痕)，其可能不利地影响形成于其上的器件的性能，或在一些情况下，可能导致器件无法运行。

遗憾地，因为黏聚的磨料颗粒通常形成水泥状层，所以自部件表面去除已累积的残留物通常费力且耗时。结果为非所期望地延长了抛光系统停机时间并使抛光系统停机时间变频繁以用于耗材更换和/或预防性维护(preventive maintenance；PM)程序，其中自部件表面手动清洁已累积的残留物。

因此，本领域中需要用于解决上述问题的装置及方法。

发明内容

本公开内容一般涉及用在半导体器件制造中的化学机械抛光(CMP)系统。特定而言，本文中的实施方式涉及用于依序施加清洁流体以用于CMP系统的强化维护的方案。

在一个实施方式中，一种使用具有多个抛光站的抛光系统来处理基板的方法包括将第一基板传送至多个抛光站中的第一抛光站，在第一抛光站处抛光第一基板，将第一基板传送至多个抛光站中的第二抛光站，及将第二基板传送至第一抛光站。在第一抛光站处抛光第一基板与将第二基板传送至第一抛光站之间，该方法包括清洁抛光系统的多个表面中的第一表面。该清洁包括自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第一清洁流体以将第一清洁流体导向至多个表面中的第一表面上，及自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第二清洁流体以将第二清洁流体导向至多个表面中的该第一表面上，其中第二清洁流体与第一清洁流体不同。

在另一实施方式中，一种基板抛光系统包括多个抛光站及清洁系统，该清洁系统经配置以将一种或多种清洁流体导向至抛光系统的多个表面中的一者上。清洁系统包括分配歧管，该分配歧管经配置以接收分别来自第一流体源及第二流体源的第一清洁流体及第二清洁流体；第一入口阀，在第一流体源与分配歧管之间流体连通以用于调节第一清洁流体的流动；及第二入口阀，在第二流体源与分配歧管之间流体连通以用于调节第二清洁流体的流动。清洁系统包括多个喷涂喷嘴，其经配置以独立地接收来自分配歧管的第一清洁流体及第二清洁流体，且其中该多个喷涂喷嘴经配置以独立地自其施配第一清洁流体及第二清洁流体；以及系统控制器，其用于控制第一入口阀及第二入口阀。该基板抛光系统包括非暂时性计算机可读介质，其具有存储于上面的指令以用于基板处理方法。该方法包括将第一基板传送至多个抛光站中的第一抛光站，在第一抛光站处抛光第一基板，将第一基板传送至多个抛光站中的第二抛光站，及将第二基板传送至第一抛光站。在第一抛光站处抛光第一基板与将第二基板传送至第一抛光站之间，该方法包括清洁抛光系统的多个表面中的第一表面。该清洁包括自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第一清洁流体以将第一清洁流体导向至多个表面中的第一表面上，及自第一一个或多个喷嘴施配第二清洁流体以将第二清洁流体导向至多个表面中的该第一表面上，其中第二清洁流体与第一清洁流体不同。

在又一实施方式中，一种非暂时性计算机可读介质包括存储于上面的指令，所述指令用于使用具有多个抛光站的抛光系统的基板处理方法。该方法包括将第一基板传送至多个抛光站中的第一抛光站，在第一抛光站处抛光第一基板，将第一基板传送至多个抛光站中的第二抛光站，及将第二基板传送至第一抛光站。在第一抛光站处抛光第一基板与将第二基板传送至第一抛光站之间，该方法包括清洁抛光系统的多个表面中的第一表面。该清洁包括自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第一清洁流体以将第一清洁流体导向至多个表面中的第一表面上，及自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第二清洁流体以将第二清洁流体导向至多个表面中的该第一表面上，其中第二清洁流体与第一清洁流体不同。

附图说明

因此，可详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施方式来获得以上简要概述的本公开内容的更特定描述，一些实施方式在附图中绘示。然而，应注意，附图仅绘示本公开内容的典型实施方式，且因此不应将其视为对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可允许其他同等有效的实施方式。

图1为根据实施方式的化学机械抛光(CMP)系统的示意性分解等角视图。

图2为根据实施方式的绘示用于控制清洁工艺的方法的示图。

图3为根据另一实施方式的绘示用于控制清洁工艺的方法的示图。

图4为根据实施方式的绘示用于使用具有多个抛光站的抛光系统来处理基板的方法的示图。

具体实施方式

本公开内容的实施方式一般涉及用在半导体器件制造中的化学机械抛光(CMP)系统。特定而言，本文中的实施方式涉及用于依序施加清洁流体以用于CMP系统的强化维护的方案。

图1为根据实施方式的化学机械抛光(CMP)系统10的示意性分解等角视图。参考图1，CMP系统10通常包括多平台抛光系统100，该多平台抛光系统100具有与之整合在一起的表面清洁系统200。抛光系统100通常包括底座112、三个可独立操作的抛光站114a-114c、基板传送站116及可旋转转盘118，该可旋转转盘118编排四个可独立旋转的承载头120的操作。

转盘118具有带有插槽144的支撑板142，驱动轴146延伸穿过所述插槽144以支撑承载头120并使承载头120围绕承载轴线旋转。通常，驱动轴146耦接至致动器(未示出)，该致动器使驱动轴146在插槽144中来回振荡以赋予承载头120相对于设置在其下面的抛光垫154的扫动运动。承载头120由相应的马达148旋转，所述马达148通常隐藏在转盘118的可移除盖150(在图1中移除了其四分之一)后面。在操作中，基板被装载至传送站116上，自该传送站116将基板传送至承载头120。转盘118接着传送基板经过一连串的一个或多个抛光站114a-114c并最终使经抛光基板返回传送站116。传送站116包括装载杯117以便于基板的装载及传送。

每一抛光站114a-114c包括可旋转平台152，其支撑抛光垫154、组合的抛光流体输送/清洗臂155a-155c及衬垫调节装置156a-156c。此处，每一抛光站114a-114c还包括清洁杯166，该清洁杯166含有清洁溶液(诸如，去离子水)用于清洗或清洁调节器磁头160。通常，平台152设置成穿过桌面157，且抛光流体输送臂155a-155c、衬垫调节装置156a-156c及清洁杯166安装至桌面157上，接近平台152。

每一抛光流体输送臂155a-155c将抛光流体输送至相关联的抛光垫154以促进基板抛光操作。另外，抛光流体输送臂155a-155c可将清洁流体(例如，去离子水)输送至抛光垫154以清洗来自抛光垫表面176的抛光副产物。

每一衬垫调节装置156a-156c包括臂162，其在相应的抛光站114a-114c之上支撑调节器磁头160。臂162以可移动方式在底座164处紧固至桌面157。臂162的远端耦接至调节器磁头160，且臂162的近端耦接至底座164。底座164可旋转以使臂162枢转且因此使调节器磁头160在抛光垫表面176之上移动。

CMP系统10包括表面清洁系统200以用于处理一种或多种清洁流体并将该一种或多种清洁流体施配在抛光系统100的部件上。清洁系统200通常包括系统控制器210、第一流体源220、第二流体源230、分配歧管240及多个喷涂喷嘴。

系统控制器210促进了清洁系统200的操作。系统控制器210包括可编程中央处理单元(central processing unit；CPU 212)，其可与存储器214(例如，非易失性存储器)及支持电路216一起操作。支持电路216习知地耦接至CPU 212，且包括耦接至清洁系统200的各种部件的高速缓存、时钟电路、输入/输出子系统、电源及其类似者以及其组合，以促进对清洁工艺的控制。此处，系统控制器210经由接线218将功率及指令输出至清洁系统200的部件。

在一些实施方式中，CPU 212为在工业环境中使用的任何形式的通用计算机处理器中的一者(诸如，可编程逻辑控制器(programmable logic controller；PLC))，用于控制各种清洁系统部件及子处理器。耦接至CPU 212的存储器214为非暂时性的且通常为易购存储器中的一者或多者，诸如，随机存取存储器(random access memory；RAM)、只读存储器(read only memory；ROM)、软盘驱动器、硬盘，或任何其他形式的本端或远程数字储存器。

本文中，存储器214呈含有指令的计算机可读存储介质的形式(例如，非易失性存储器)，所述指令在由CPU 212执行时促进抛光系统100的操作。存储器214中的指令呈程序产品的形式，诸如，实施本公开内容的方法的程序(例如，中间件应用程序、设备软件应用程序，等)。程序代码可符合诸多不同编程语言中的任一者。在一个实例中，本公开内容可被实施为存储在计算机可读存储介质上以与计算机系统一起使用的程序产品。程序产品的(若干)程序定义了实施方式的功能(包括本文所述方法)。

说明性的计算机可读存储介质包括但不限于：(i)永久地存储信息的不可写存储介质(例如，计算机内的只读存储器器件，诸如，可由CD-ROM驱动器读取的CD-ROM磁盘、闪存、ROM芯片，或任何类型的固态非易失性半导体存储器)；及(ii)存储可变更信息的可写存储介质(例如，磁盘驱动器内的软盘或硬盘驱动器，或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。当携载指导本文所述方法的功能的计算机可读指令时，此种计算机可读存储介质为本公开内容的实施方式。

清洁系统200与多个清洁流体源连通，诸如，用于输送和/或存储第一清洁流体222的第一流体源220(例如，供应罐)及用于存储和/或输送第二清洁流体232的第二流体源230。然而，清洁系统200并不特定限于所绘示的实施方式。举例而言，清洁系统200可与用于输送和/或存储相应清洁流体的一个或多个额外流体源(例如，供应罐)流体连通。在一些实施方式中，清洁系统200与2至5个不同流体源流体连通，诸如2至4个流体源，诸如2至3个流体源，诸如2个流体源，或者3个流体源。

在一些实施方式中，第一清洁流体222及第二清洁流体232包括以下各项中的一者或多者：水(例如，去离子水)、醇、两亲化合物(例如，去污剂、肥皂、脂蛋白、表面活性剂、合成两亲化合物、天然存在的两亲化合物)、酸(例如，柠檬酸、过氧化氢)、碱、氧化剂、还原剂、亲水化合物、疏水化合物(例如，油、脂肪、蜡)，或其混合物。

清洁系统200包括第一入口管线224，其以流体方式将第一流体源220的出口耦接至歧管240的第一入口242，第一入口管线224经由该第一入口242运送第一清洁流体222。此处，清洁系统200还包括第一泵226，其沿第一入口管线224设置在第一流体源220与歧管240之间以用于驱动第一清洁流体222流动经过第一入口管线224。清洁系统200还包括第一入口阀228，其沿第一入口管线224设置在第一泵226与歧管240之间以用于调节第一清洁流体222的流动。

清洁系统200包括第二入口管线234，其以流体方式将第二流体源230的出口耦接至歧管240的第二入口244，第二入口管线234经由该第二入口244运送第二清洁流体232。此处，清洁系统200还包括第二泵236，其沿第二入口管线234设置第二流体源230与歧管240之间以用于驱动第二清洁流体232流动经过第二入口管线234。清洁系统200还包括第二入口阀238，其沿第二入口管线234设置在第二泵236与歧管240之间以用于调节第二清洁流体232的流动。

第一入口管线224及第二入口管线234可为具有针对其中所使用的清洁流体的化学抵抗性以及分别适合于处理第一清洁流体222及第二清洁流体232的压力及温度额定值的任何管道。在一些实施方式中，该管道由塑料或金属形成。第一泵226及第二泵236可为具有适当化学抵抗性以及分别适合于处理第一清洁流体222及第二清洁流体232的压力及温度额定值的任何泵。举例而言，第一泵226及第二泵236可选自排量式泵、可变排量泵、轴流泵或离心泵。在一些实施方式中，第一入口阀228及第二入口阀238选自(例如)比例控制阀(例如，马达或电螺线管流动速率控制阀)或截止阀。将了解，清洁系统200还可包括截止阀、止回阀、减压阀、传感器(例如，流量计、压力和/或温度计)、注入口(即，用于清洗清洁系统200和/或用于执行其他维护)、过滤器、旁通管线、废液管线、冗余部件、其他部件，或其组合。

第一泵226及第二泵236以及第一入口阀228及第二入口阀238通过接线218以通信方式耦接至系统控制器210。在一些实施方式中，系统控制器210包括无线发射器219，且第一泵226及第二泵236以及第一入口阀228及第二入口阀238各自包括无线接收器(未示出)用于以无线方式与系统控制器210通信。在这样的实施方式中，接线218可被省略。

系统控制器210可独立地控制第一泵226及第二泵236以分别控制第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动速率。系统控制器210可进一步独立地控制第一入口阀228及第二入口阀238以分别调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。以下更详细地描述用于控制清洁工艺的方法。

分配歧管240包括第一入口242及第二入口244以分别自第一流体源220及第二流体源230接收第一清洁流体222及第二清洁流体232。歧管240经配置以将第一清洁流体222及第二清洁流体232分配至与多个喷嘴中的一者或多者流体连通的多个出口。此处，歧管240具有2个入口及8个出口。然而，歧管240并不特定限于所绘示的实施方式。举例而言，歧管240可具有多于2个入口，诸如，2至5个入口。歧管240可具有任何数目个出口，诸如，1至10个出口。

歧管240包括第一出口252，该第一出口252与喷嘴250a-250d流体连通以喷涂转盘118的一个或多个部件(例如，支撑板142)。第一出口管线254以流体方式将第一出口252耦接至喷嘴250a-250d以运送第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者经过其中。第一出口阀256沿第一出口管线254设置以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。

歧管240包括第二出口262，其与喷嘴260a-260b流体连通用于喷涂第一衬垫调节装置156a。第二出口管线264以流体方式将第二出口262耦接至喷嘴260a-260b以运送第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者经过其中。第二出口阀266沿第二出口管线264设置以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。

歧管240包括第三出口272，其与喷嘴270a-270b流体连通用于喷涂第二衬垫调节装置156b。第三出口管线274以流体方式将第三出口272耦接至喷嘴270a-270b以运送第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者经过其中。第三出口阀276沿第三出口管线274设置以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。

歧管240包括第四出口282，其与喷嘴280a-280b流体连通用于喷涂第三衬垫调节装置156c。第四出口管线284以流体方式将第四出口282耦接至喷嘴280a-280b以运送第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者经过其中。第四出口阀286沿第四出口管线284设置以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。

歧管240包括第五出口292，其与喷嘴290流体连通以喷涂第一抛光流体输送臂155a。第五出口管线294以流体方式将第五出口292耦接至喷嘴290以运送第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者经过其中。第五出口阀296沿第五出口管线294设置以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。

歧管240包括第六出口302，其与喷嘴300流体连通以喷涂第二抛光流体输送臂155b。第六出口管线304以流体方式将第六出口302耦接至喷嘴300以运送第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者经过其中。第六出口阀306沿第六出口管线304设置以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。

歧管240包括第七出口312，其与喷嘴310流体连通以喷涂第三抛光流体输送臂155c。第七出口管线314以流体方式将第七出口312耦接至喷嘴310以运送第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者经过其中。第七出口阀316沿第七出口管线314设置以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。

歧管240包括第八出口322，该第八出口322与喷嘴320a-320b流体连通以喷涂传送站116的一个或多个部件(例如，负载杯117)。第八出口管线324以流体方式将第八出口322耦接至喷嘴320a-320b以运送第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者经过其中。第八出口阀326沿第八出口管线324设置以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232的流动。

出口管线及出口阀分别类似于上述入口管线及入口阀。举例而言，出口阀通过接线218以通信方式耦接至系统控制器210。或者，系统控制器210可包括无线发射器219，且每一出口阀可包括无线接收器(未示出)用于以无线方式与系统控制器210通信。在这样的实施方式中，接线218可被省略。

系统控制器210可独立地控制每一出口阀以调节第一清洁流体222及第二清洁流体232至多个喷嘴中的相应一者的流动，并协调清洁流体222、232的施配与每一抛光站处的基板处理操作。以下更详细地描述用于控制清洁工艺的方法。

在一些实施方式中，喷嘴由金属或塑料形成。在一些实施方式中，适当金属包括不锈钢(例如，303或316不锈钢)、黄铜、钛、铜、镍合金及其合金。在一些实施方式中，适当塑料包括聚氯乙烯(polyvinylchloride；PVC)、氯化PVC、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯及其组合。喷嘴可选自喷涂喷嘴、扇形喷嘴、锥形喷嘴、清洗喷嘴或其他适当的喷嘴类型。在一些实施方式中，喷嘴为旋涡型喷嘴。在一些实施方式中，喷嘴具有自约1/8英寸至约1英寸的连接大小，诸如自约1/8英寸至约1/2英寸，诸如自约1/8英寸至约1/4英寸。在一些实施方式中，喷嘴具有自约30度至约120度的喷涂角度，诸如约30度，或者约60度，或者约90度，或者约120度。在一些实施方式中，喷嘴具有自约1/32英寸至约1/4英寸的孔口直径。

此处，清洁系统200包括8个不同站点，每一站点中具有1至4个喷嘴，其经配置以清洁抛光系统100的8个不同部件。然而，清洁系统200并不特定限于所绘示的实施方式。举例而言，清洁系统200可包括任何数目个站点，在每一站点中具有任何数目个喷嘴。在一些实施方式中，清洁系统200包括1至10个站点，诸如1至8个站点，诸如1至3个站点，或者4至5个站点，或者6至8个站点，或者8个站点，或者8至10个站点。在一些实施方式中，每一站点包括1至5个喷嘴，诸如1至4个喷嘴，如1至2个喷嘴，诸如1个喷嘴，或者2个喷嘴，或者3至4个喷嘴，诸如3个喷嘴，或者4个喷嘴，或者5个喷嘴。

此处，每一站点用以由第一清洁流体222及第二清洁流体232依序喷涂抛光系统100的不同部件。然而，清洁系统200并不特定限于所绘示的实施方式。举例而言，可使用单个站点喷涂两个或更多个部件，诸如三个或更多个部件，诸如四个或更多个部件。在一些其他实施方式中，可使用两个或更多个站点喷涂同一部件，诸如两个或更多个站点喷涂同一部件，诸如三个或更多个站点喷涂同一部件，诸如四个或更多个站点喷涂同一部件。

将了解，图1中所绘示的多个喷嘴为例示性的，且清洁系统200可包括一个或多个额外喷嘴以清洁抛光系统100的一个或多个额外部件。举例而言，清洁系统200可包括一个或多个额外喷嘴以喷涂承载头120、抛光垫154、清洁杯166或其他部件中的一者或多者。

参考图1，示意性地示出喷嘴。将了解，所述喷嘴中的每一者可安装至支撑结构180并耦接(例如，螺纹连接)至相应的出口管线。此处，支撑结构180为固定的。在一些其他实施方式中，支撑结构180及耦接至所述支撑结构180的喷嘴可相对于抛光系统100移动，以重新定位和/或重新定向由喷嘴中的一者或多者所提供的喷涂区域。

此处，支撑结构180耦接至抛光系统100(例如，耦接至底座112)。在一些其他实施方式中，支撑结构180被耦接成与抛光系统100相邻。在又一实施方式中，支撑结构180为独立结构。在一些实施方式中，清洁系统200为预防性维护减少套件的延伸部，且喷嘴可附接至其支撑结构。

图2为根据实施方式的绘示用于控制清洁工艺的方法400的示图。通常，方法400包括在抛光站上的基板抛光操作之前、之后或与其同时地使不同清洁流体循环经过同一清洁站点。

在动作402处，方法400包括打开第一入口阀228以将第一清洁流体222自第一流体源220输送至歧管240。在一些实施方式中，第一入口阀228由系统控制器210以编程方式控制。此处，打开第一入口阀228以第一清洁流体222填充歧管240。此处，关闭多个出口阀以阻止自歧管240施配第一清洁流体222。

在动作404处，方法400包括打开出口阀以允许第一清洁流体222自歧管240流至一个或多个喷嘴以清洁抛光系统100的部件。在一些实施方式中，出口阀由系统控制器210以编程方式控制。

在一个实施方式中，出口阀为第一出口阀256，一个或多个喷嘴为喷嘴250a-250d，且抛光系统100的被清洁的部件为转盘118(例如，支撑板142)。在一些其他实施方式中，出口阀、一个或多个喷嘴及抛光系统100的部件可为本文中关于图1描述和/或绘示的零件中的任一者。

在动作406处，方法400包括关闭出口阀以阻止第一清洁流体222流至一个或多个喷嘴。在一个实施方式中，出口阀为第一出口阀256且该一个或多个喷嘴为喷嘴250a-250d。在一些其他实施方式中，该出口阀及一个或多个喷嘴可为本文中关于图1描述和/或绘示的零件中的任一者。

在动作408处，方法400包括关闭第一入口阀228以阻止第一清洁流体222自第一流体源220流至歧管240。

在一些实施方式中，残留在抛光系统100的部件上的第一清洁流体222的残留量或膜非所期望地与在抛光系统100的操作中所使用的处理流体反应。在这样的实施方式中，可能期望在开始下一基板处理操作之前由第二清洁流体232清洗(或净化)抛光系统100。

在一些实施方式中，第一清洁流体222比第二清洁流体232更昂贵。在这样的实施方式中，可能期望通过(例如)以下来减少使用第一清洁流体222而偏向于使用第二清洁流体232：少量地施加第一清洁流体222，并接着切换至第二清洁流体232并更自由地施加第二清洁流体232(例如)历时更长的时间周期和/或以更高的流动速率。

在动作410处，方法400包括打开第二入口阀238以将第二清洁流体232自第二流体源230输送至歧管240。在一些实施方式中，第二入口阀238由系统控制器210以编程方式控制。此处，关闭多个出口阀以阻止自歧管240施配第二清洁流体232。

在动作412处，方法400包括打开出口阀以允许第二清洁流体232自歧管240流至一个或多个喷嘴以清洗抛光系统100的部件。在一些实施方式中，第二清洁流体232为后续CMP处理操作准备部件表面。在一个实施方式中，出口阀为第一出口阀256，一个或多个喷嘴为喷嘴250a-250d，且抛光系统100的被清洗的部件为转盘118(例如，支撑板142)。

在一些实施方式中，第一清洁流体222为两亲溶液，包括去污剂、肥皂、脂蛋白、表面活性剂、合成两亲物、天然存在的两亲物、另一两亲物质或其组合中的至少一者。在一些实施方式中，第一清洁流体222为酸性的。在一些实施方式中，第一清洁流体222包括过氧化氢、柠檬酸或该两者。在一些实施方式中，第一清洁流体222包括产生化学反应的两种或更多种化合物的混合物，该化学反应改良了对未清洗浆料、浆料堆积物、其他非所期望的残留物或其组合中的至少一者的去除。

在一些实施方式中，第二清洁流体232为亲水溶液，包括水、醇、酸、碱、另一亲水物质或其组合中的至少一者。在一些其他实施方式中，第二清洁流体232为疏水溶液，包括油、脂肪、蜡、另一疏水物质或其组合中的至少一者。在一些实施方式中，第二清洁流体232在化学上类似于第一清洁流体222。在一些实施方式中，当在重复的依序喷涂及清洗操作中一起使用第一清洁流体222及第二清洁流体232时，第二清洁流体232具有改良清洁的化学成分。在一些实施方式中，第一清洁流体222及第二清洁流体232经历改良清洁的化学反应。在这样的实施方式中，第一清洁流体222及第二清洁流体232在pH、浓度及该两者方面具有差别，此有助于化学反应所引起的清洁效率。

在某些实施方式中，第一清洁流体222为具有酸性pH的过氧化氢与柠檬酸的混合物，而第二清洁流体232为具有中性pH的去离子水。

在一些实施方式中，与第二清洁流体232相比较而言，第一清洁流体222具有增大的效力，用于清洁抛光系统100的一个或多个部件。换言之，与第二清洁流体232相比较而言，第一清洁流体222通过展现与被清洁的一种或多种物质相当的化学性质而证明改良的清洁。在一些实例中，第一清洁流体222与被清洁物质混溶，而第二清洁流体232与被清洁物质不混溶。在一些实施方式中，至少相对于第二清洁流体232而言，第一清洁流体222具有与在抛光系统100的操作中所使用的处理流体(例如，抛光流体)相当的化学性质(例如，混溶性)和/或与在抛光系统100的部件上堆积的材料相当的化学性质(例如，混溶性)。有益地，至少部分地由于第一清洁流体222及第二清洁流体232之间的前述差别及其依序施加，与使用单一清洁流体的典型技术相比较而言，方法400改良了抛光系统100的清洁。

在一些实施方式中，第二清洁流体232可操作以在第一清洁流体222去除了处理流体、材料堆积物或该两者之后自抛光系统100清洗掉第一清洁流体222。在这样的实施方式中，第一清洁流体222清洁抛光系统100，在此之后，第二清洁流体232清洗抛光系统100。在一些实施方式中，第二清洁流体232为后续CMP处理操作准备抛光系统100的表面。在这样的实施方式中，至少相对于第一清洁流体222而言，第二清洁流体232具有与在抛光系统100的操作中所使用的后续处理流体(例如，抛光流体)相当的化学性质(例如，混溶性)。在一些实施方式中，第一清洁流体222可与用于溶解浆料的浆料或浆料堆积物混溶，但可能留下第一清洁流体222的残留物。继而，可使用第二清洁流体232去除第一清洁流体222的残留物。有益地，至少部分地由于第一清洁流体222及第二清洁流体232之间的前述差别及其依序施加，与使用单一清洁流体的典型技术相比较而言，方法400改良了抛光系统100的清洁。

在动作414处，方法400包括关闭出口阀以阻止第二清洁流体232流至一个或多个喷嘴。在一个实施方式中，出口阀为第一出口阀256且该一个或多个喷嘴为喷嘴250a-250d。在一些其他实施方式中，该出口阀及一个或多个喷嘴可为本文中关于图1描述和/或绘示的零件中的任一者。

在动作416处，方法400包括关闭第二入口阀238以阻止第二清洁流体232自第二流体源230流至歧管240。

方法400描述了用于清洁抛光系统100的一个部件的工艺。在一些实施方式中，可重复方法400以用于清洁一个或多个额外部件。在一些实施方式中，依序执行方法400的动作。或者，可以任何功能次序执行方法400的动作。可自方法400省略一个或多个动作。

在一些实施方式中，方法400由系统控制器210以编程方式(即，以自动化方式)控制。在一些实施方式中，系统控制器210应用一个或多个预定义的清洁工艺例程。在一些实施方式中，清洁工艺例程可包括一个或多个参数，包括但不限于每一站点的施配时间、每一站点的施配次序、每一站点的循环数目、站点之间的延迟时间、不同清洁流体的相应的流动速率、不同清洁流体的施配次序及不同清洁流体之间的延迟时间。

在一些实施方式中，系统控制器210基于基板处理操作以编程方式确定参数。在一些其他实施方式中，系统控制器210基于抛光系统100的维护条件以编程方式确定清洁工艺的参数，包括但不限于总运行时间及自上次服务以来的运行时间、设备寿命、已排程维护、错误代码、维修请求、维护请求及基板处理性能及质量控制。在一些实施方式中，使用一个或多个传感器182(图1)来确定抛光系统100的维护条件。在一个实施方式中，传感器182确定抛光系统100的部件上的材料堆积物。在一些实施方式中，系统控制器210将第一清洁流体222及第二清洁流体232中的一者施配在该部件上以清洁该部件，直至材料堆积物被去除为止。传感器182可为指向抛光系统100的一个或多个部件的光学传感器。此处，传感器182由接线218以通信方式耦接至系统控制器210。在一些其他实施方式中，传感器182以无线方式与系统控制器210通信。

在一些实施方式中，系统控制器210基于抛光系统100的清洁条件以编程化方式确定清洁工艺的参数。在一些实施方式中，使用一个或多个传感器182来确定抛光系统100的清洁条件。在一个实施方式中，传感器182检测残留在抛光系统100的部件上的第一清洁流体222的残留量。在另一实施方式中，传感器182检测第一清洁流体222的残留量与在抛光系统100的操作中所使用的处理流体之间的反应。在两个实施方式中，系统控制器210可确定残留的第一清洁流体222的残留量的精确位置和/或具有该残留量的特定部件。在一些实施方式中，系统控制器210启动清洁系统200的一个或多个站点以靶向具有残留的第一清洁流体222的该残留量的部件。在一些实施方式中，系统控制器210将第二清洁流体232施配在该部件上以清洗该部件，直至第一清洁流体222的该残留量被去除为止。

在一些实施方式中，系统控制器210通过使用传感器182确定材料残留物在抛光系统100的多个表面中的一者上的存在，其中该材料残留物可为抛光流体、第一清洁流体222、第二清洁流体232或其组合。在一些实施方式中，系统控制器210基于该确定来调整清洁工艺例程的一个或多个参数。

图3为根据另一实施方式的绘示用于控制清洁工艺的方法500的示图。通常，方法500包括使用相同清洁流体循环经过不同的清洁站点。

在动作502处，方法500包括打开第一入口阀228以将第一清洁流体222自第一流体源220输送至歧管240。在一些实施方式中，第一入口阀228由系统控制器210以编程方式控制。此处，打开第一入口阀228以第一清洁流体222填充歧管240。此处，关闭多个出口阀以阻止自歧管240施配第一清洁流体222。

在动作504处，方法500包括打开第一出口阀256以允许第一清洁流体222自歧管240流至第一喷嘴250a-250d以用于清洁转盘118(例如，支撑板142)。在一些实施方式中，第一出口阀256由系统控制器210以编程方式控制。

在动作506处，方法500包括关闭第一出口阀256以阻止第一清洁流体222流至第一喷嘴250a-250d。

在动作508处，方法500包括打开第二出口阀266以允许第一清洁流体222自歧管240流至第二喷嘴260a-260b以用于清洁第一衬垫调节装置156a。

在动作510处，方法500包括关闭第二出口阀266以阻止第一清洁流体222流至第二喷嘴260a-260b。

在动作512处，方法500包括依序打开继而关闭第三至第八出口阀276、286、296、306、316、326中的每一者，以允许第一清洁流体222自歧管240流至相应喷嘴，以用于分别清洁第二衬垫调节装置156b、第三衬垫调节装置156c、第一抛光流体输送臂155a、第二抛光流体输送臂155b、第三抛光流体输送臂155c及传送站116(例如，负载杯117)中的每一者。

此处，方法500循环经过图1所绘示之每一站点。然而，方法500并不特定限于所绘示的实施方式。在一些实施方式中，方法500可循环经过第一至第八出口阀以及相应喷嘴的任何组合。在一些实施方式中，可跳过或重复清洁系统200的一个或多个站点。

在一些实施方式中，方法500由系统控制器210以编程方式(即，以自动化方式)控制。在一些实施方式中，系统控制器210应用一个或多个预定义的清洁工艺例程。在一些实施方式中，清洁工艺例程可包括本文关于方法400所描述的一个或多个参数。举例而言，不同站点可具有相同或不同的运行时间。在一些实施方式中，使用系统控制器210以自动化方式调整一个或多个站点的运行时间。举例而言，可基于如在本文中别处所描述的维护条件、清洁条件或材料堆积物中的一者或多者以自动化方式调整运行时间。

在动作514处，方法500包括关闭第一入口阀228以阻止第一清洁流体222自第一流体源220流至歧管240。

方法500描述用于施配一种清洁流体的工艺。在一些实施方式中，可重复方法500以用于施配一种或多种额外清洁流体。在一些实施方式中，可依序执行方法500的动作。或者，可以任何功能次序执行方法500的动作。可自方法500省略一个或多个动作。

在一些实施方式中，方法500可施配第二清洁流体232，而非第一清洁流体222。在一些其他实施方式中，方法500可用于清洗，而非清洁。在一些实施方式中，可以任何次序组合方法400、500的任何动作。

有益地，与使用单一清洁流体的典型技术相比较而言，组合方法400、500的发明可改良对抛光系统100的多个部件的清洁。

图4为根据实施方式的绘示用于使用具有多个抛光站114a-114c的抛光系统100来处理基板的方法600的示图。

在动作602处，方法600包括将第一基板传送至多个抛光站114a-114c中的第一抛光站(例如，抛光站114a)。

在动作604处，方法600包括在第一抛光站114a处抛光第一基板。

在动作606处，方法600包括将第一基板传送至多个抛光站114a-114c中的第二抛光站(例如，抛光站114b)。

在动作608处，方法600包括将第二基板传送至第一抛光站114a。

在动作610处，方法600包括在第一抛光站114a处抛光第一基板与将第二基板传送至第一抛光站114a之间清洁抛光系统100的多个表面中的第一表面。在一个实施方式中，该第一表面为转盘118的表面。在一些其他实施方式中，该第一表面可为抛光系统100的任何表面，包括但不限于以下各者的至少一个表面：转盘118(例如，支撑板142)、第一衬垫调节装置156a、第二衬垫调节装置156b、第三衬垫调节装置156c、第一抛光流体输送臂155a、第二抛光流体输送臂155b、第三抛光流体输送臂155c或传送站116(例如，负载杯117)。

在动作612处，方法600包括自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第一清洁流体222以将第一清洁流体222导向至多个表面中的第一表面上。在一个实施方式中，第一一个或多个喷嘴为喷嘴250a-250d。在一些其他实施方式中，第一一个或多个喷嘴可为本文中关于图1描述和/或绘示的喷嘴中的任一者。

在动作614处，方法600包括自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第二清洁流体232以将第二清洁流体232导向至多个表面中的第一表面上，其中第二清洁流体232与第一清洁流体222不同。

在一些实施方式中，系统控制器210包括非暂时性计算机可读介质，其具有存储于上面的指令，以用于实施根据方法400、500或600中的任一者的基板处理方法。

虽然前文针对本公开内容的实施方式，但可在不脱离本公开内容的基本范围的情况下设计本公开内容的其他及另外实施方式，且本公开内容的范围由随附权要求书确定。

Claims (20)

1.一种用于使用具有多个抛光站的抛光系统来处理基板的方法，所述方法包括以下步骤：

将第一基板传送至所述多个抛光站中的第一抛光站；

在所述第一抛光站处抛光所述第一基板；

将所述第一基板传送至所述多个抛光站中的第二抛光站；

将第二基板传送至所述第一抛光站；和

在所述第一抛光站处抛光所述第一基板与将所述第二基板传送至所述第一抛光站之间，清洁所述抛光系统的多个表面中的第一表面，所述清洁的步骤包括以下步骤：

自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第一清洁流体以将所述第一清洁流体导向至所述多个表面中的所述第一表面上；和

自所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴施配第二清洁流体以将所述第二清洁流体导向至所述多个表面中的所述第一表面上，其中所述第二清洁流体与所述第一清洁流体不同。

2.如权利要求1所述的方法，其中自所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴施配所述第一清洁流体和第二清洁流体的步骤包括以下步骤：

将第一清洁流体输送至歧管；

打开出口阀以允许所述第一清洁流体自所述歧管流至所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴；

关闭所述出口阀以阻止所述第一清洁流体流至所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴；

停止将所述第一清洁流体输送至所述歧管；

将第二清洁流体输送至所述歧管；和

打开所述出口阀以允许所述第二清洁流体自所述歧管流至所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包括以下步骤：在关闭所述出口阀以阻止所述第一清洁流体流至所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴之后，打开另一出口阀以允许所述第一清洁流体自所述歧管流至所述多个喷嘴中的第二一个或多个喷嘴以将所述第一清洁流体导向至所述多个表面中的第二表面上。

4.如权利要求2所述的方法，其中将所述第一清洁流体输送至所述歧管的步骤包括以下步骤：

操作第一泵以驱动所述第一清洁流体自第一流体源至所述歧管的流动；和

操作在所述第一流体源与所述歧管之间流体连通的第一入口阀以调节所述第一清洁流体的流动。

5.如权利要求2所述的方法，其中将所述第二清洁流体输送至所述歧管的步骤包括以下步骤：

操作第二泵以驱动所述第二清洁流体自第二流体源至所述歧管的流动；和

操作在所述第二流体源与所述歧管之间流体连通的第二入口阀以调节所述第二清洁流体的流动。

6.如权利要求2所述的方法，其中打开及关闭所述出口阀的步骤根据清洁工艺例程来执行。

7.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

通过使用传感器确定材料残留物在所述抛光系统的所述多个表面中的一者上的存在，其中所述材料残留物包括抛光流体、所述第一清洁流体、所述第二清洁流体或上述的组合；和

基于所述确定来调整清洁工艺例程的一个或多个参数。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述清洁工艺例程的所述一个或多个参数包括以下各项中的至少一者：所述第一清洁流体及第二清洁流体的相应施配时间、用于施配所述第一清洁流体及第二清洁流体的循环的数目、施配所述第一清洁流体及第二清洁流体之间的延迟时间、所述第一清洁流体及第二清洁流体的相应的流动速率，及所述第一清洁流体及第二清洁流体的施配顺序。

9.一种基板抛光系统，包括：

多个抛光站；和

清洁系统，经配置以将一种或多种清洁流体导向至所述抛光系统的多个表面中的一者上，所述清洁系统包括：

分配歧管，经配置以接收分别来自第一流体源及第二流体源的第一清洁流体及第二清洁流体；

第一入口阀，在所述第一流体源与所述分配歧管之间流体连通以用于调节所述第一清洁流体的流动；

第二入口阀，在所述第二流体源与所述分配歧管之间流体连通以用于调节所述第二清洁流体的流动；

多个喷涂喷嘴，经配置以独立地接收来自所述分配歧管的所述第一清洁流体及第二清洁流体，且其中所述多个喷涂喷嘴经配置以独立地自所述多个喷涂喷嘴施配所述第一清洁流体及第二清洁流体；和

系统控制器，用于控制所述第一入口阀及第二入口阀；和

非暂时性计算机可读介质，具有存储于上面的指令以用于基板处理方法，所述方法包括以下步骤：

将第一基板传送至所述多个抛光站中的第一抛光站；

在所述第一抛光站处抛光所述第一基板；

将所述第一基板传送至所述多个抛光站中的第二抛光站；

将第二基板传送至所述第一抛光站；和

在所述第一抛光站处抛光所述第一基板与将所述第二基板传送至所述第一抛光站之间，清洁所述抛光系统的多个表面中的第一表面，所述清洁的步骤包括以下步骤：

自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第一清洁流体以将所

述第一清洁流体导向至所述多个表面中的所述第一表面上；和

自所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴施配第二清洁流

体以将所述第二清洁流体导向至所述多个表面中的所述第一表面

上，其中所述第二清洁流体与所述第一清洁流体不同。

10.如权利要求9所述的基板抛光系统，其中所述第一清洁流体为两亲性的，且其中所述第二清洁流体为亲水性的。

11.如权利要求10所述的基板抛光系统，其中所述第一清洁流体为去污剂，且其中所述第二清洁流体为水。

12.如权利要求9所述的基板抛光系统，其中所述第一清洁流体为两亲性的，且其中所述第二清洁流体为疏水性的。

13.如权利要求12所述的基板抛光系统，其中所述第一清洁流体为去污剂，且其中所述第二清洁流体为油。

14.一种非暂时性计算机可读介质，具有存储于上面的指令以用于使用具有多个抛光站的抛光系统的基板处理方法，所述方法包括以下步骤：

将第一基板传送至所述多个抛光站中的第一抛光站；

在所述第一抛光站处抛光所述第一基板；

将所述第一基板传送至所述多个抛光站中的第二抛光站；

将第二基板传送至所述第一抛光站；和

在所述第一抛光站处抛光所述第一基板与将所述第二基板传送至所述第一抛光站之间，清洁所述抛光系统的多个表面中的第一表面，所述清洁的步骤包括以下步骤：

自多个喷嘴中的第一一个或多个喷嘴施配第一清洁流体以将所述第一清洁流体导向至所述多个表面中的所述第一表面上；和

自所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴施配第二清洁流体以将所述第二清洁流体导向至所述多个表面中的所述第一表面上，其中所述第二清洁流体与所述第一清洁流体不同。

15.如权利要求14所述的计算机可读介质，其中自所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴施配所述第一清洁流体及第二清洁流体的步骤包括以下步骤：

将第一清洁流体输送至歧管；

打开出口阀以允许所述第一清洁流体自所述歧管流至所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴；

关闭所述出口阀以阻止所述第一清洁流体流至所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴；

停止将所述第一清洁流体输送至所述歧管；

将第二清洁流体输送至所述歧管；和

打开所述出口阀以允许所述第二清洁流体自所述歧管流至所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴。

16.如权利要求15所述的计算机可读介质，进一步包括存储于上面的指令，所述指令用于在关闭所述出口阀以阻止所述第一清洁流体流至所述多个喷嘴中的所述第一一个或多个喷嘴之后，打开另一出口阀以允许所述第一清洁流体自所述歧管流至所述多个喷嘴中的第二一个或多个喷嘴，以将所述第一清洁流体导向至所述多个表面中的第二表面上。

17.如权利要求15所述的计算机可读介质，其中将所述第一清洁流体输送至所述歧管的步骤包括以下步骤：

操作第一泵以驱动所述第一清洁流体自第一流体源至所述歧管的流动；和

操作在所述第一流体源与所述歧管之间流体连通的第一入口阀以调节所述第一清洁流体的流动。

18.如权利要求15所述的计算机可读介质，其中将所述第二清洁流体输送至所述歧管的步骤包括以下步骤：

操作第二泵以驱动所述第二清洁流体自第二流体源至所述歧管的流动；和

操作在所述第二流体源与所述歧管之间流体连通的第二入口阀以调节所述第二清洁流体的流动。

19.如权利要求15所述的计算机可读介质，进一步包括存储于上面的指令，所述指令用于根据清洁工艺例程以编程方式打开及关闭所述出口阀。

20.如权利要求14所述的计算机可读介质，进一步包括存储于上面的指令，所述指令用于：

通过使用传感器确定材料残留物在所述抛光系统的所述多个表面中的一者上的存在，其中所述材料残留物包括抛光流体、所述第一清洁流体、所述第二清洁流体或上述的组合；和

基于所述确定来调整清洁工艺例程的一个或多个参数。

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