CN204596757U - 已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，包括：第1-1清洗模块，清洗已进行化学机械研磨工序的晶片；第1-2清洗模块，层叠配置于第1-1清洗模块的上侧，清洗已进行化学机械研磨工序的晶片；第2-1清洗模块，清洗在第1-1清洗模块与第1-2清洗模块中的任一个模块中已清洗的晶片；第2-2清洗模块，层叠配置于第2-1清洗模块的上侧，清洗在第1-1清洗模块与第1-2清洗模块中的任一个模块中已清洗的晶片；移动机构，使晶片移动到第1-1清洗模块与第1-2清洗模块中的至少一个模块中和第2-1清洗模块与第2-2清洗模块中的至少一个模块中，可根据异物附着于晶片的状态，及时调节清洗步骤，从而能够进行各种清洗工序。

Description

已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置

技术领域

本实用新型涉及已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，更具体地涉及一种多步骤清洗晶片的装置，其利用一清洗装置，以非接触方式清洗执行化学机械研磨工序时沾于晶片的异物。

背景技术

化学机械研磨(CMP)装置用于精密研磨加工晶片表面，其目的在于消除在半导体元件制造过程中由于反复执行掩模(masking)、蚀刻(etching)及布线工序而出现的晶片表面凹凸导致的单元区域与周边电路区域之间的高度差，以实现广域平坦化，改善分离用于形成电路的接触(contact)/布线膜及高集成元件化所导致的晶片表面粗糙度。

化学机械研磨工序为进行平坦化的工序，以使晶片的铜、氧化物层等蒸镀面达到一定的厚度，但研磨粒子或浆料等粘附于研磨表面，因此研磨表面的清洗工序非常重要。

如图1所示，化学机械研磨装置X1用供给臂将晶片W供给承载头(carrier head)，晶片W施压于旋转的研磨板P上的同时，对晶片W进行摩擦式的机械研磨工序，与此同时借助供给于晶片W的浆料而进行化学研磨工序。为了去除沾在晶片W表面的异物，使位于承载头H的底面且完成CMP工序的晶片W，依次被移送到配置有基板清洗装置9的区域X2进行清洗。

基板清洗装置9借助传送臂将晶片W供给各清洗模块C1、C2、C3，从而清洗去除CMP工序中沾于晶片W的异物。此时，在各清洗模块C1、C2、C3之间，由夹具Gr夹紧晶片W，沿着移送轨道Rx进行移动99d的同时，使其依次经过清洗模块C1、C2、C3。

如此完成CMP工序的晶片，由于沾在其表面的浆料或研磨粒子的附着状态千差万别，因此如果使晶片W一律地通过清洗模块C1、C2、C3执行清洗工序，则在三个清洗模块C1、C2、C3中清洗的晶片的洁净状态有可能参差不齐。从而，以往通过各清洗模块C1、C2、C3执行清洗的所需时间过长，尽管如此，仍然会出现清洗不净的问题。

不仅如此，完成CMP工序的晶片W被供给到第1清洗模块C1中进行第1清洗工序，之后等待进入第2清洗模块C2中。而且，在第2清洗模C2中进行第2清洗工序的晶片被移送到下一工序而第2清洗模块C2被空出，则在第1清洗模块C1中等待着的晶片被供给到第2清洗模块C2中，进行第2清洗工序。同理，在第2清洗模块C2中完成第2清洗工序的晶片W，在第2清洗模块C2中等待供给至进行第3清洗工序的第3清洗模块C3中。之后，如果第3清洗模块C3被空出，则在第2清洗模块C2中等待的晶片被供给到第3清洗模块C3，进行第3清洗工序，即按上述形式实现清洗工序。

但是，在各清洗模块C1、C2、C3中所进行的清洗工序所需时间均不相同存在差异。比如，如果在第1清洗模块C1中进行的清洗所需时间为30秒，且在第2清洗模块C2中进行的清洗所需时间为45秒时，则在第1清洗模块C1中完成第1清洗工序的晶片，需等待15秒之后进入第2清洗模块C2中，即等待在第2清洗模块C2中晶片完成第2清洗工序。因此，晶片在各清洗模块C1、C2、C3中的清洗工序只能以清洗模块C1、C2、C3中耗时最长的清洗模块的清洗工序时间为基准，从而存在清洗时间不必要地耗时过长的问题。

另外，完成CMP工序的晶片W的清洗工序由非接触式清洗工序、接触式清洗工序与漂洗干燥工序而构成。但是，韩国授权专利公报第10-0918894号中公开的利用吸水性材料的刷子的接触式清洗工序，由于从晶片擦拭出粒子的刷子导致晶片表面产生刮痕等。因此，目前迫切需要以非接触式清洗工序洗净晶片。

此外，半导体制造生产线中，CMP设备及清洗设备所占空间已被固定，因此在进行各种清洗工序时，在不超出半导体制造生产线中所规定的现有空间的范围内，要求以更为紧凑的清洗设备满足上述需求。

实用新型内容

所要解决的问题

本实用新型是为了解决上述问题而提出，其目的在于提供一种晶片的多步骤清洗装置，其利用一个清洗装置进行多步骤清洗工序，根据沾有异物的状态，进行各种清洗工序，以去除在进行化学机械研磨工序时沾于晶片的异物。

与此同时，本实用新型的目的在于，在半导体制造生产线上，在CMP设备及清洗设备所占空间内，以紧凑的清洗设备，通过多步骤清洗工序，完全去除沾于晶片的异物。

此外，本实用新型的另一目的在于，最小化用于去除在进行化学机械研磨工序时沾于晶片表面异物的多步骤清洗工序所需时间，从而缩短清洗时间，提高清洗工序效率。

此外，本实用新型的目的在于，清洗已进行化学机械研磨工序的晶片时，即使通过非接触方式清洗也能够完全去除异物。

为达到上述目的，本实用新型提供一种已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，包括：第1-1清洗模块，其清洗已进行化学机械研磨工序的所述晶片；第1-2清洗模块，其层叠配置于所述第1-1清洗模块的上侧，清洗已进行化学机械研磨工序的所述晶片；第2-1清洗模块，其清洗在所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片；第2-2清洗模块，其层叠配置于所述第2-1清洗模块的上侧，清洗在所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片；移动机构，使所述晶片移动至所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的至少一个模块中以及所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的至少一个模块中。

本实用新型的多步骤清洗装置，第1-1清洗模块与第1-2清洗模块以相互层叠的结构形成，且第2-1清洗模块与第2-2清洗模块也以相互层叠的结构形成，通过移动机构，晶片在第1-1清洗模块与第1-2清洗模块中的至少一个模块中进行清洗工序后，在第2-1清洗模块与第2-2清洗模块中的至少一个模块中进行清洗工序，从而可根据异物附着于晶片的状态，及时调节清洗步骤，在只占据半导体生产线中规定空间的情况下，也能够进行更加多样的清洗工序。

换句话说，移动机构不仅可以使晶片进行水平移动，还可以使晶片进行垂直移动，从而在占据同一底面面积且层叠为2层的第1-1清洗模块与第1-2清洗模块中的至少一个模块中进行清洗工序，之后根据晶片的清洗状态，在占据同一底面面积且层叠为2层的第2-1清洗模块与第2-2清洗模块中的至少一个模块中进行下一清洗工序，使得在以往进行2个规定清洗工序的空间内，根据晶片的污染状态，进行2至4个各种清洗工序，从而可以更加彻底、干净地去除化学机械研磨工序中沾在晶片上的浆料与研磨粒子。

例如，所述移动机构能够按如下路径移动所述晶片的同时对所述晶片进行清洗工序，即，使所述晶片移动到所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中，以进行第1次清洗工序，之后使所述晶片移动到所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中，以进行第2次清洗工序。

或者，所述移动机构也能够按如下路径移动所述晶片，即，使所述晶片移动到所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中，以进行清洗工序后，使所述晶片移动到所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的另一个模块中，以进行清洗工序。

即，如上所述构成的晶片清洗装置，可以根据晶片的污染状态，使晶片选择地通过由第1-1清洗模块、第1-2清洗模块、第2-1清洗模块、第2-2清洗模块构成的4个清洗模块中的2个至4个清洗模块，以进行清洗，从而可以彻底、干净地清洗沾在晶片上的异物。

由此，本实用新型能够得到如下效果，CMP设备及清洗设备在半导体生产线中所占空间内，既具有可进行设置的紧凑结构，同时还能够根据异物的附着状态，由一个清洗装置进行各种多步骤清洗工序。

另外，还可以包括第1缓冲模块，在所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片被供给到所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的另一个模块中之前，所述第1缓冲模块用于载放所述晶片。

由此得到如下效果，即便第1-1清洗模块、第1-2清洗模块、第2-1清洗模块、第2-2清洗模块的工序所需时间相互具有偏差，也能让在任一个清洗模块中完成该清洗工序的晶片在第1缓冲模块中等待，从而即便在下一清洗模块中所进行的工序所需时间更长，也能连续进行该清洗工序，从而最大限度地减少多步骤清洗工序的等待时间，以缩短清洗时间，提高清洗工序的效率。

此时，优选，所述第1缓冲模块具有载放2个以上晶片的空间。由此，可以让更短时间内在第1清洗模块中进行第1清洗工序的2个以上的晶片在第1缓冲模块中等待，从而在第1清洗模块中连续进行清洗工序。

在此，优选，所述第1缓冲模块具有以上下方向载放2个以上晶片的空间，以使其所占空间更小。

而且，所述第1缓冲模块可上下移动，即便移动机构以一定高度靠近第1缓冲模块，也能把多个晶片不重复地载放在第1缓冲模块的各层中，并且能够移送该晶片。

此外，所述第1缓冲模块可设置成可进行往返移动，以便从所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块接收所述晶片，且向所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块供给所述晶片。由此，将晶片载放于第1缓冲模块时，第1缓冲模块移动到靠近第1-1清洗模块及第1-2清洗模块的位置，而从第1缓冲模块移送晶片且供给至第2-1清洗模块或第2-2清洗模块时，第1缓冲模块移动到靠近第2-1清洗模块及第2-2清洗模块的位置，从而使移送晶片的移动机构的移动路径最小化，进一步提高工序效率。

优选，所述第1缓冲模块供给纯水等液体，以保持被载放晶片的浸湿状态。由此可以防止晶片在等待时间内因干燥而损伤。

另外，对于所述第1-1清洗模块、所述第1-2清洗模块、所述第2-1清洗模块、所述第2-2清洗模块中处理时间长的模块，也可以排列2个以上执行相同清洗工序的模块。由此，在连续进行晶片的多步骤清洗工序的过程中，在2个以上的清洗模块中进行处理时间长的清洗工序，从而可让整个晶片的多步骤清洗工序，无积压的连续进行。

与共有同一底面面积的第1-1清洗模块及第1-2清洗模块、第2-1清洗模块及第2-2清洗模块相同，本实用新型还可以包括：第3-1清洗模块，清洗在所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片；第3-2清洗模块，其叠层配置于所述第3-1清洗模块的上侧，清洗在所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片，所述移动机构也可以按如下路径移动所述晶片，如果所述晶片在所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中进行第2次清洗，则使所述晶片在所述第3-1清洗模块与所述第3-2清洗模块中的任一个模块中进行第3次清洗。

此时，所述晶片经过所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块以及所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块时，也能够仅以不使用刷子的非接触方式进行清洗。

这是，以往完成化学机械研磨工序的晶片，在进行有限的多步骤清洗工序时，借助刷子以高摩擦力接触的方式去除沾在晶片表面的异物而清洗晶片表面，但由于接触式清洗工序，附着于刷子的研磨粒子等刮伤晶片表面，从而造成由刮痕引起的损伤，因此以非接触方式清洗的情况，可以解决从晶片中去除的研磨粒子使晶片刮伤的问题。

即，即使一个晶片所经过的清洗模块数量增加，但并不延长在规定空间内彻底清洗一个晶片时所需的时间，同时能够在更多的清洗模块中进行晶片的清洗工序，从而可以得到以非接触方式清洗干净在化学机械研磨工序中沾到晶片表面的异物的效果。

而且，优选，所述第2-1清洗模块、所述第2-2模块、所述第3-1清洗模块、所述第3-2清洗模块中的至少一个模块包括漂洗工序与干燥工序中的至少一个工序。

另外，可以构成为，在所述第1-1清洗模块与所述第2-1清洗模块之间，对所述晶片的清洗状态进行检查，所述移动机构根据检查出的所述晶片的清洗状态，能够及时决定所述晶片的清洗路径。由此，可以防止过度清洗晶片或者省略所需清洗工序而引起的清洗不良。

即，本说明书及权利要求书中记载的‘清洗模块’及与此类似的术语不限于清洗晶片，可以包括所有漂洗或清洗及漂洗后使晶片干燥的模块。例如，‘第3-1清洗模块’和‘第3-2清洗模块’包括以漂洗或使其干燥的模块而构成模块。

另外，根据实用新型的另一实施方式，本实用新型提供一种晶片的多步骤清洗方法，在第1-1清洗模块、以层叠于所述第1-1清洗模块上侧的第1-2清洗模块、以与所述第1-1清洗模块水平方向隔开的第2-1清洗模块、以层叠于所述第2-1清洗模块上侧的第2-2清洗模块中，多步骤清洗已进行化学机械研磨工序的晶片，其特征在于，包括如下步骤：第1次清洗步骤，在所述第1-1清洗模块与所述1-2清洗模块中的任一个模块中清洗所述晶片；检查步骤，检查已进行所述第1次清洗步骤的所述晶片清洗状态；第2次清洗步骤，根据在所述检查步骤中检查的所述晶片的清洗状态结果，在所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的另一个模块中以及所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中清洗所述晶片。

根据本实用新型可以得到如下效果，由于第1-1清洗模块与第1-2清洗模块以层叠的结构形成，且第2-1清洗模块与第2-2清洗模块也以层叠的结构形成，并且借助移动机构使晶片在第1-1清洗模块与第1-2清洗模块中的至少一个模块中进行清洗工序，之后在第2-1清洗模块与第2-2清洗模块中的至少一个模块中进行清洗工序，从而能够根据晶片的污染状态，多样地调节晶片的清洗工序，因此，即使在半导体生产线中只占据规定空间，也可以更加干净地清洗晶片。

即，本实用新型可得到如下效果，由于晶片通过移动机构进行的水平及垂直移动，所以在占据同一底面面积而层叠为2层的第1-1清洗模块与第1-2清洗模块中的至少一个模块中进行清洗工序，之后根据晶片的清洗状态，在占据同一底面面积而层叠为2层的第2-1清洗模块与第2-2清洗模块中的至少一个模块中进行下一清洗工序，从而可以在以往进行2个规定清洗工序的空间内，根据晶片的污染状态，选择性地进行2至4个清洗工序，从而可以更加彻底、干净地去除化学机械研磨工序中沾于晶片的浆料与研磨粒子。

而且，本实用新型具有如下优点，在以往的半导体生产线中，在CMP清洗设备所占空间内以层叠为2层的形式构成清洗模块，从而即能保持原来CMP清洗设备占用空间的同时，也能够实现通过多步骤清洗工序完全去除沾于晶片上的异物的紧凑的结构。

而且，本实用新型具有第1缓冲模块，在所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片被供给到所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的另一个模块之前，所述第1缓冲模块用于载放所述晶片，即便第1-1清洗模块、第1-2清洗模块、第2-1清洗模块、第2-2清洗模块的工序所需时间相互具有偏差，也能让在任一个清洗模块中完成该清洗工序的晶片在第1缓冲模块中等待，从而即便在下一清洗模块中进行的工序所需时间更长，也能连续进行该清洗工序，从而能够最大限度地减少多步骤清洗工序的等待时间，以缩短清洗时间，提高清洗工序效率。

另外，本实用新型可具有优点，与现有技术相比，在更多的清洗模块中进行清洗，从而可以仅以不用刷子的非接触方式(例如，喷嘴喷射方式)进行晶片的清洗工序，可以解决由于通过接触式清洗工序而沾于刷子的研磨粒子等而使晶片表面发生刮痕导致损伤的问题。

附图说明

图1是示出化学机械研磨装置及由其已进行CMP工序的晶片的以往的多步骤清洗装置的俯视图。

图2是示出化学机械研磨装置及由其已进行CMP工序的晶片的本实用新型的一实施例涉及的多步骤清洗装置的俯视图。

图3是示出图2的移动机构的结构立体图。

图4是概略示出设置在图2的多步骤清洗装置上的移动机构的立体图。

图5是用于说明图3的移动机构工作原理的示意图。

图6是示出图2的缓冲模块的立体图。

图7是示出根据晶片污染状态检查结果的晶片清洗路径的示意图。

附图标记的说明

W：晶片                        P：研磨板

C11：第1-1清洗模块             C12：第1-2清洗模块

C21：第2-1清洗模块             C22：第2-2清洗模块

C31：第3-1清洗模块              C32：第3-2清洗模块

Go：移动机构                    Gr1、Gr2、Gr3：夹具

10：第1缓冲模块                 10’：第2缓冲模块

11：支撑销                      12：支撑板

13：支撑柱                      15：纯水供给部

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本实用新型。但是在说明本实用新型的过程中，为了更加明确本实用新型的要旨，将省略对公知的功能或结构的详细说明。

如图所示，本实用新型的一实施例涉及的已进行CMP工序的晶片的多步骤清洗装置100，其包括：移动机构Go，其移送已进行化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)工序的晶片W；多个清洗模块C(C11、C12、C21、C22、C31、C32)，按晶片W的清洗状态，多步骤清洗晶片W；缓冲模块10、10’，用于载放由于在清洗模块C中的各清洗时间的偏差而先完成清洗的晶片W，以待机；检查机构90(901、902、903)，其检查通过清洗模块C的晶片W的清洗状态。

如图4所示，所述清洗模块C层叠排列有共享一个底面面积的2个清洗模块C11、C12/C21、C22/C31、C32，从而可在规定的空间内设置进行更多样清洗工序的清洗模块C。

清洗模块C中，配置在第一的第1清洗模块C1由位于下层的第1-1清洗模块C11与位于上层的第1-2清洗模块C12而构成。在第1-1清洗模块C11与第1-2清洗模块C12中，可以设置各种类型的清洗装置，例如，可以设置喷射清洗液的清洗装置，使其以高压打击晶片W的表面。此时，优选地，在进入第1-1清洗模块C11与第1-2清洗模块C12之前，借助第1检查机构901检查晶片W的污染状态时，根据检查结果的污染程度，化学机械研磨工序的晶片W的清洗方法不同，因此，可分别不同地设置在第1-1清洗模块C11与第1-2清洗模块C12中喷射清洗液的压力。

与第1清洗模块C1以水平方向隔开的第2清洗模块C2，也与第1清洗模C1相同的，由位于下层的第2-1清洗模块C21与位于上层的第2-2清洗模块C22而构成。在第2-1清洗模块C21与第2-2清洗模块C22中，可以设置各种类型的清洗装置，例如，可以设置以刷子类型清洗晶片W表面的清洗装置，或者设置与第1清洗模块C1相同的清洗装置，但是使喷射于晶片表面的清洗液的角度倾斜，从而向固着的异物施加向前端方向的作用力，能够以非接触方式去除固着的异物。在第2-1清洗模块C21与第2-2清洗模块C22中虽然可安装相同的清洗装置，但是，可不同地设置在第2-1清洗模块C21与第2-2清洗模块C22中清洗液的喷射角度或喷射压力等，以便根据在第1清洗模块C1与第2清洗模块C2之间借助第2检查机构902所检查出的晶片清洗状态进行不同的清洗工序。

与第2清洗模块C2以水平方向隔开的第3清洗模块C3，也与第1清洗模块C1及第2清洗模块C2相同的，由位于下层的第3-1清洗模块C31与位于上层的第3-2清洗模块C32而构成。在第3-1清洗模块C31与第3-2清洗模块C32中，可以设置有各种类型的清洗装置，例如，可以设置漂洗并干燥晶片W表面的装置。若在第3清洗模块C3中所执行的漂洗干燥工序比在其它清洗模块C11-C22中所进行的清洗工序需要更长时间，则可在第3-1清洗模块C31与第3-2清洗模块C32中均设置执行相同清洗工序(例如，漂洗干燥工序)的清洗装置于。

如上所述，多个清洗模块C层叠构成而共享一个底面面积，从而具备可在有限的空间内进行各种清洗工序的环境，并且在进行各清洗工序之前，以检查机构90检查晶片的状态，并根据该检查结果进行晶片的清洗工序，因此可更加彻底、干净地清洗晶片。不仅如此，在有限的空间内，根据晶片的清洗状态，晶片的清洗工序可变更为各种形式，从而可进行最佳的清洗。因此，可以排除有可能引发晶片表面刮痕问题的接触式清洗方式，而仅以非接式触清洗方式干净地清洗晶片表面。

所述移动机构Go由夹具Gr1、Gr2、Gr3逐个拾取晶片W放在指定位置99，从而使其在清洗模块C11-C32之间进行移动。各夹具Gr1、Gr2、Gr3可顺着以水平方向形成于导向架的水平路径Rx1、Rx2水平移动88x，同时可顺着以垂直方向形成于导向架的上下路径Ry上下移动88y，可独立地进行180度旋转88r。例如，如图5所示，各个夹具Gr1、Gr2、Gr3借助第3电机M3而旋转88r，第3电机(M3)在固定板89之上，借助第2直线电机(linear motor)M2进行上下移动88y，固定板89则借助第1电极M1，随着导螺杆881的旋转而进行水平移动88x。夹具Gr1、Gr2、Gr3的移动形式可根据公开的不同的机械结构而有所变形。附图中未说明的符号Gx为引导部件，其引导各夹具Gr1、Gr2、Gr3顺着路径Rx1、Rx2、Ry移动。

如此，夹具Gr1、Gr2、Gr3可以在水平方向88x和垂直方向88y上均可移动，因此，可自由自在地通过各清洗模块C11-C32的入口Ci使晶片W移动到任何一个清洗模块C。

在进入各个清洗模块C11-C32之前，所述检查机构90感测出沾在晶片W表面的异物的量和状态，以传送给控制部(未图示)。例如，检查机构90可以拍摄晶片W的板面，从而感测沾在晶片W表面的异物的量。

具体地，第1检查机构90感测已进行化学机械研磨工序的晶片的异物量和状态，如果异物量多于基准值时，则借助移动机构Go把晶片W移送到以更高压或更长时间喷射清洗液的第1-1清洗腔C11，如果异物量小于基准值时，则借助移动机构Go把晶片W移送到以更低压或更短时间喷射清洗液的第1-2清洗腔C12。

之后，在第1-1清洗腔C11或第1-2清洗腔C12中完成第1次清洗的晶片W，再借助第2检查机构902检查晶片表面残存的异物量。并且，根据第2检查机构902检查的晶片的异物量，把晶片W移送到第1-1清洗腔C11与第1-2清洗腔C12中的另一个，或者第2清洗腔C21、C22中，以进行第2次清洗。

如此，在供给到清洗模块C11-C32之前，先检查晶片W的污染状态，从而可以解决化学机械研磨工序中沾于晶片W的异物得不到完全清除的清洗不良问题。

即，本实用新型涉及的晶片的多步骤清洗装置100，在图中例示的6个清洗模块C11-C32中，可以以多条路径进行多步骤的清洗工序。如图7所示，也可以依次经过位于下层的清洗腔C11、C21、C31的同时进行多步骤清洗工序A1，也可以依次经过位于上层的清洗腔C12、C22、C32的同时进行多步骤清洗工序A2，也可以依次经过位于上层和下层的清洗腔C11、C22、C32的同时进行多步骤清洗工序A3，也可以全部经过共享一个底面的2个清洗模块C12、C11、C22、C32/C11、C21、C22、C32的同时进行多步骤清洗工序A4、A5。如此，根据晶片W的污染状态，调节多个清洗模块的路径而清洗晶片W，因此，可提高晶片W的清洗效率，在完成多步骤清洗工序的状态下，可保障干净的清洗状态。

而且，如图7所示，虽然可根据借助检查机构90(901、902、903)检查的异物残存量，及时检查并执行多条清洗路径选择，但考虑在化学机械研磨装置中所研磨的晶片金属层材料或研磨时间等，也可以按预定的路径进行多步骤清洗工序。

另外，对晶片W进行的多步骤清洗工序中，如果任一清洗工序所需时间比其它清洗工序长的情况，则相比于执行其它清洗工序的清洗腔，更多地设置执行该清洗工序的清洗腔，从而能够缓和在各清洗腔所执行的清洗所需时间偏差。

所述缓冲模块10、10’由第1缓冲模块10与第2缓冲模块10’构成，其中，所述第1缓冲模块10用于载放在第1清洗模块C1中完成第1清洗工序的晶片W，直至供给到第2清洗模块C2中为止；而所述第2缓冲模块10’用于载放在第2清洗模块C2中完成第2清洗工序的晶片W，直至供给到第3清洗模块C3中为止。

如图6所示，这些缓冲模块10、10’包括：支撑销11，以能使晶片W保持稳定的姿势的最小个数支撑晶片W；多层支撑板12，固定有支撑销11，使晶片W按上下方向进行载放；支撑柱13，其按上下方向定位支撑板12；底座14，其固定支撑柱13；驱动部14a，其借助使底座14进行上下移动，从而调节支撑销11上下方向上的位置；纯水供给部15，其通过纯水供给泵15a向支撑于支撑销11的晶片W表面供给纯水。

如此，缓冲模块10、10’被设置成借助驱动部14a能够进行上下移动，因此，即便移动机构Go按同一高度向缓冲模块10、10’供给晶片W，也能让晶片W支撑于位于不同层的支撑销11之上。

另外，通过纯水供给部15向载放在缓冲模块10、10’中的晶片W表面喷洒纯水，从而可持续保持晶片W的湿润状态。由此，可以防止晶片W由于干燥而发生损伤。纯水供给部15构成为，设置在缓冲模块10、10’的各层上，以便能够向载放于各层的晶片W表面持续地供给纯水，虽然没有图示，特别是，为了保持晶片W研磨面的湿润状态，均向晶片W的上表面和下表面喷洒纯水。纯水供给部15可以使纯水以喷射(jet)形式进行喷射，或者也可以以喷洒形式涂布于宽广的区域，虽然没有图示，也可以以浸湿于纯水的结构构成。

另外，各缓冲模块10、10’设置成可往返于相邻的清洗模块C1、C2、C3之间。具体地，第1缓冲模块10中载放在第1清洗模块C1中完成第1清洗工序的晶片W，之后供给到第2清洗模块C2，因此，第1缓冲模块10设置成可往返移动10d于第1清洗模块C1与第2清洗模块C2之间的能够往返的路径。而且，第2缓冲模块10’中载放在第2清洗模块C2中完成第2清洗工序的晶片W，之后供给到第3清洗模块C3，因此，第2缓冲模块10’设置成可往返移动于第2清洗模块C2与第3清洗模块C3之间的能够往返的路径。

此时，若第1清洗模块C1与第2清洗模块C2中至少一个被形成为多个时，第1缓冲模块10形成为能够在多个第1清洗模块C1与多个第2清洗模块C2之间进行往返移动。由此，可以最小化移动机构Go为了把晶片载放在缓冲模块10、10’中而靠近或者为了把载放于缓冲模块10、10’中的晶片移动到下一清洗模块中而靠近的路径。由此，可更加缩短进行晶片的多步骤清洗工序的时间。

另外，缓冲模块10、10’顺着导轨R进行的往返移动，可由丝杆等公知的各种形式来实现。只是，如果第1缓冲模块10与第2缓冲模块10’在同一导轨R上移动时，优选，借助设置在底座14或其下方结构物(未图示)的直线电机而进行往返移动，以便第1缓冲模块10与第2缓冲模块10’相互独立地移动。

如上所述结构的本实用新型一实施例涉及的多步骤清洗装置100，清洗模块C构成为多个层叠形式，移动机构Go水平及垂直方向移动晶片从而在层叠为2层的第1-1清洗模块与第1-2清洗模块中的至少一个模块中进行清洗工序，之后根据晶片的清洗状态，在占据同一底面面积的层叠为2层的第2-1清洗模块与第2-2清洗模块中的至少一个模块中进行下一清洗工序，从而在以往进行2个清洗工序的有限空间内，根据晶片的污染状态，选择进行2至4个清洗工序，因此既能够照旧保持CMP清洗装置所占空间而维持紧凑结构的同时，可更加彻底、干净地去除化学机械研磨工序中沾在晶片上的浆料或研磨粒子。

另外，本实用新型即使在实现多步骤清洗工序的清洗模块C1、C2、C3中所分别执行的清洗工序的所需时间有所偏差，在各清洗模块中完成清洗工序的晶片在被供给下一清洗模块之前，在缓冲模块10、10’中以保持浸湿状态而被载放并待机，从而可以连续进行多步骤清洗工序，能够得到缩短清洗时间且提高清洗工序效率的有利效果。而且，与以往相比，本实用新型借助更多的清洗模块进行清洗工序，因此可以只通过不用刷子的非接触方式(例如，喷嘴喷射方式)进行晶片的清洗工序，从而可以解决由于接触式清洗工序时沾于刷子的研磨粒子等而晶片表面发生刮痕而受损的问题。

以上通过优选实施例例示性的对本实用新型进行了说明，但本实用新型并非仅限定于如上所述的特定实施例，在本实用新型中提示的技术思想，具体地，记载于权利要求书的范围内可修改、变更、改善为各种形式。所添附的附图中，虽然举出在一个底面面积上层叠排列2层清洗模块的结构的例子，但本实用新型包括在一个底面面积上层叠排列3层以上清洗模块的结构。

Claims (13)

1.一种已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，包括：

第1-1清洗模块，其清洗已进行化学机械研磨工序的所述晶片；

第1-2清洗模块，其层叠配置于所述第1-1清洗模块的上侧，清洗已进行化学机械研磨工序的所述晶片；

第2-1清洗模块，其清洗在所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片；

第2-2清洗模块，其层叠配置于所述第2-1清洗模块的上侧，清洗在所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片；

移动机构，使所述晶片移动至所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的至少一个模块中以及所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的至少一个模块中。

2.根据权利要求1所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

所述移动机构按如下路径移动所述晶片，即，使所述晶片移动到所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中，以进行第1次清洗工序，之后使所述晶片移动到所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中，以进行第2次清洗工序。

3.根据权利要求1所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

所述移动机构按如下路径移动所述晶片，即，使所述晶片移动到所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中，以进行清洗工序之后，使所述晶片移动到所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的另一个模块中，以进行清洗工序。

4.根据权利要求1所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，包括：

第1缓冲模块，在所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片被供给到所述第2-1清洗模块与所述 第2-2清洗模块中的另一个模块之前，所述第1缓冲模块用于载放所述晶片。

5.根据权利要求4所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

所述第1缓冲模块具有载放2个以上晶片的空间。

6.根据权利要求5所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

所述第1缓冲模块具有以上下方向载放2个以上晶片的空间。

7.根据权利要求4所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

所述第1缓冲模块设置成可进行往返移动，以便从所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块接收所述晶片，并向所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块供给所述晶片。

8.根据权利要求4所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

所述第1缓冲模块供给液体，以保持被载放晶片的浸湿状态。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

对于所述第1-1清洗模块、所述第1-2清洗模块、所述第2-1清洗模块和所述第2-2清洗模块中处理时间长的模块，排列2个以上执行相同清洗工序的模块。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，还包括：

第3-1清洗模块，清洗在所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片；

第3-2清洗模块，其层叠配置于所述第3-1清洗模块的上侧，清洗在所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中已进行清洗的所述晶片，

所述移动机构按如下路径移动所述晶片，即，如果所述晶片在所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块中进行第2次清洗， 则使所述晶片在所述第3-1清洗模块与所述第3-2清洗模块中的任一个模块中进行第3次清洗。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

所述晶片在经过所述第1-1清洗模块与所述第1-2清洗模块中的任一个模块以及所述第2-1清洗模块与所述第2-2清洗模块中的任一个模块时，仅以不使用刷子的非接触方式进行清洗。

12.根据权利要求10所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

所述第2-1清洗模块、所述第2-2清洗模块、所述第3-1清洗模块和所述第3-2清洗模块中的至少一个模块包括漂洗工序与干燥工序中的至少一个工序。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的已进行化学机械研磨工序的晶片的多步骤清洗装置，其特征在于，

在所述第1-1清洗模块与所述第2-1清洗模块之间检查所述晶片的清洗状态，所述移动机构根据检查出的所述晶片的清洗状态，来决定所述晶片的清洗路径。