CN210676158U - 清洗槽及修整器清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种清洗槽及修整器清洗系统。清洗槽包括支撑体，支撑体包括支撑柱和套设于支撑柱上的支撑面板；壳体，具有环形侧壁且呈中空状；在清洗槽工作过程中，支撑面板卡设于壳体内以在壳体的上部间隔出容纳清洗液的清洗空间以用于清洗修整器；支撑面板上设置有进液喷嘴，一端与清洗液供应管路相连接，另一端沿水平方向向清洗空间内供应清洗液；多个排液口，位于环形侧壁上，与排液管路相连接。本实用新型提供的清洗槽和修整器清洗系统通过优化的结构设计可有效减少颗粒物杂质的残留，提高清洗槽的洁净度，由此可提高修整器的清洁度并进而改善研磨垫的清洁度，最终实现减少晶圆污染，提高化学机械研磨效果的目的。

Description

清洗槽及修整器清洗系统

技术领域

本实用新型涉及半导体制造设备领域，特别是涉及一种清洗槽及修整器清洗系统。

背景技术

化学机械研磨是晶圆制造工艺中非常重要的部分，其主要过程是将晶圆放置于化学机械研磨设备的研磨垫上，通过机械和化学作用将晶圆表面的非平坦部分去除以实现晶圆表面的全面平坦化。为确保研磨设备保持在良好的工作状态，晶圆厂会定期采用修整器(dresser)对研磨垫进行修整(dressing)。修整器在对研磨垫进行修整的过程中，研磨垫上的颗粒杂质不可避免地会进入到修整器的毛刷中，这些颗粒杂质如果不及时清除，那在下一次的修整作业中极有可能被带入到待修整的研磨垫中造成研磨垫的污染，并最终会造成晶圆的污染，因此对修整器的清洗同样非常重要。现有技术中，晶圆厂对修整器的清洗都是将修整器放入如图1中所示的清洗槽1’中进行，这种清洗槽1’上具有一个手动阀门11’和过溢口12’，清洗完修整器后残留于清洗槽1’的颗粒物杂质一部分可随过溢清洗液溢出，但沉积在槽底的颗粒物杂质需在最终完成修整器的清洗后由人工手动清除，使用非常不便；此外，现有技术中的清洗槽的供液方向都是垂直向上的，这容易导致颗粒物杂质残留在清洗槽底部，并在修整器的清洗过程中很容易被搅动而被再次卷入至修整器的毛刷中，造成二次污染。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种清洗槽及修整器清洗系统，用于解决现有的修整器清洗槽容易产生颗粒物残留，继而容易导致修整器的污染并最终导致晶圆污染，以及现有的修整器清洗槽需人工清洗导致人力成本上升等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种清洗槽，所述清洗槽包括支撑体，所述支撑体包括支撑柱和套设于所述支撑柱上的支撑面板；壳体，所述壳体具有环形侧壁且呈中空状；在所述清洗槽工作过程中，所述支撑面板卡设于所述壳体内以在所述壳体的上部间隔出容纳清洗液的清洗空间以用于清洗修整器；所述支撑面板上设置有进液喷嘴，所述进液喷嘴一端与清洗液供应管路相连接，另一端沿水平方向向所述清洗空间内供应清洗液；多个排液口，位于所述清洗空间对应的环形侧壁上，所述多个排液口与排液管路相连接。

可选地，所述清洗槽还包括第一驱动装置，与所述支撑柱相连接，用于驱动所述支撑柱上下移动。

可选地，所述进液喷嘴为多个，所述多个进液喷嘴的进液速率之和大于所述多个排液口的排液速率之和。

可选地，所述清洗槽还包括第二驱动装置，与所述壳体相连接，用于驱动所述壳体上下移动。

可选地，所述支撑体还包括支撑座，所述支撑座与所述支撑柱相连接且位于所述支撑柱的底部，所述支撑面板位于所述支撑柱的顶部。

可选地，所述多个排液口与所述排液管路通过电磁阀相连接。

可选地，所述支撑面板上还设置有排液孔。

可选地，所述支撑面板包括金属层及覆盖于所述金属层表面的橡胶层。

可选地，所述壳体包括聚丙烯材料层。

本实用新型还提供一种修整器清洗系统，包括如上述任一方案中所述的清洗槽、清洗液供应管路以及外槽，所述清洗液供应管路一端与清洗液源相连接，另一端与所述进液喷嘴相连接，用于向所述清洗槽内供应清洗液；所述外槽位于所述清洗槽的所述壳体的外围；所述外槽上设置有排液口。

如上所述，本实用新型的清洗槽及修整器清洗系统，具有以下有益效果：本实用新型提供的清洗槽和修整器清洗系统通过优化的结构设计可在清洗修整器的过程中及时将颗粒物杂质排出，可有效减少颗粒物杂质的残留，尤其是避免颗粒物杂质残留在清洗槽的底部而被再次卷入至修整器的毛刷中，有助于提高清洗槽的洁净度，由此可提高修整器的清洁度并进而改善研磨垫的清洁度，最终实现减少晶圆污染，提高化学机械研磨效果的目的。此外，采用本实用新型的清洗槽可极大减少人工作业量，有助于降低人力成本。本实用新型结构简单，使用方便，不仅可以用于化学机械研磨设备中的修整器清洗，同时也适用于其他容易产生颗粒物残留的清洗作业中，有着较高的产业利用价值。

附图说明

图1显示为现有技术中的清洗槽的结构示意图。

图2和图3显示为本实用新型的清洗槽的结构示意图，其中，图2为清洗槽处于修整器清洗作业过程中的状态图，图3显示为非清洗作业过程中的状态图。

图4显示为本实用新型的修整器清洗系统的结构示意图。

元件标号说明

1’ 清洗槽

11’ 手动阀

12’ 过溢口

1 清洗槽

11 支撑体

111 支撑柱

112 支撑面板

113 支撑座

12 壳体

121 环形侧壁

13 进液喷嘴

14，21 排液口

15 排液管路

16 第一驱动装置

17 电磁阀

18 排液孔

2 外槽

21 排液口

3 控制器

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图2至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图2至图3所示，本实用新型提供一种清洗槽1，所述清洗槽1包括支撑体11，所述支撑体11包括支撑柱111和套设于所述支撑柱111上的支撑面板112；壳体12，所述壳体12具有环形侧壁121且呈中空状；在所述清洗槽1工作过程中，比如在用于修整器的清洗作业过程中，所述支撑面板112卡设于所述壳体12内(即所述支撑面板112的周向面与所述环形侧壁121相接触)以在所述壳体12的上部间隔出容纳清洗液的清洗空间以用于清洗修整器；所述支撑面板112上设置有进液喷嘴13，所述进液喷嘴13一端与清洗液供应管路相连接，另一端沿水平方向向所述清洗空间内供应清洗液，以使清洗液在所述清洗空间内产生旋流而避免颗粒物杂质沉积在所述清洗空间的底部(即避免沉积在所述支撑面板112上)；多个排液口14，位于所述清洗空间对应的环形侧壁121上，所述多个排液口14与排液管路15相连接，通过所述多个排液口14不仅可以排放废液，同时可以及时排出颗粒物杂质。图2示意了所述清洗槽1处于修整器的清洗作业过程中的状态图，图3示意了所述清洗槽1在非清洗作业过程中的状态图。

本实用新型提供的清洗槽通过优化的结构设计可在清洗修整器的过程中及时将颗粒物杂质排出，可有效减少颗粒物杂质的残留，尤其是避免颗粒物杂质残留在清洗槽的底部而被再次卷入至修整器的毛刷中，有助于提高清洗槽的洁净度，由此在用于修整器的清洗过程中可提高修整器的清洁度并进而改善研磨垫的清洁度，最终实现减少晶圆污染，提高化学机械研磨效果的目的。此外，采用本实用新型的清洗槽可极大减少人工作业量，有助于降低人力成本。

作为示例，所述进液喷嘴13为多个，比如为2个、3个或更多个，具体数量和尺寸大小可以根据所述清洗槽1的大小而定，本实施例中并不严格限定。但所述多个进液喷嘴13的进液速率之和应大于所述多个排液口14的排液速率之和，以确保在对修整器的清洗作业过程中所述清洗空间内容纳足够的清洗液。清洗液供应管路可自所述支撑面板112的下端延伸到与所述进液喷嘴13相连接。所述多个进液喷嘴13的喷液方向优选相同。所述进液喷嘴13可为倒L型喷嘴，或者是在喷射管路中设置L型转接头以确保清洗液沿水平方向而非传统的垂直向上方式往清洗空间内供应清洗液，由此使清洗液在所述清洗空间内产生旋流而避免颗粒物杂质的沉积。

所述排液口14可以为2个、3个或更多个，多个所述排液口14可沿所述环形侧壁121的周向均匀分布，且优选位于所述清洗空间对应的环形侧壁121的底部以使所述排液口14尽量与所述支撑面板112相邻，这样的设置有利于颗粒物杂质的排出。所述多个排液口14的大小优选相同，有利于确保在清洗作业过程中所述清洗空间内各处的液面和液压平衡。在一示例中，所述多个排液口14与所述排液管路15通过电磁阀17相连接，由此可以通过控制器3(图2至图3中未图示)控制所述电磁阀17的开闭以控制排液，比如在对修整器的清洗作业过程中每间隔5～10分钟打开一次进行排液而非一直处于排液的状态，以在避免颗粒物杂质残留的同时减少清洗液的使用量。

在一示例中，所述支撑面板112上还设置有排液孔18，以排放清洗液并有助于颗粒物杂质的排出。当设置有所述排液孔18时，所述排液孔18的排液速率和所述多个排液口14的排液速率之和需确保小于所述进液喷嘴13的进液速率。

作为示例，所述清洗槽1还包括第一驱动装置16，与所述支撑柱111相连接，用于驱动所述支撑柱111上下移动，由此带动所述支撑面板112的上下移动并在所述壳体12内间隔出不同高度的半封闭空间。比如在用于修整器的清洗作业时，所述支撑柱111可以带动所述支撑面板112下降到最底端而使隔出的清洗空间具有足够的深度来容纳修整器；而在非清洗作业过程中，所述支撑柱111在所述第一驱动装置16的驱动下可以带动所述支撑面板112上升至使所述支撑面板112的水平面与所述环形侧壁121的上表面相平齐以将残留于所述支撑面板112上的颗粒物杂质随清洗液自所述支撑面板112的周向向外排出。所述第一驱动装置16可以为气缸或伺服电机。在另一示例中，所述第一驱动装置16除具有垂直驱动装置以驱动所述支撑柱111上下移动外，还具有旋转驱动装置以带动所述支撑柱111旋转并由此带动所述支撑面板112旋转，这可以进一步增强清洗液的旋流，有助于颗粒物杂质在旋转过程中被排出。

作为示例，所述清洗槽1还包括第二驱动装置(未图示)，与所述壳体12相连接，用于驱动所述壳体12上下移动，通过所述壳体12的上下移动同样可在所述壳体12内间隔出容纳清洗液体的清洗空间。所述第二驱动装置同样优选为气缸或伺服电机，其数量可以为一个或多个，比如为2个，2个所述第二驱动装置可对称分布于所述壳体12的两侧以提高所述壳体12升降过程中的平衡度。所述第一驱动装置16和所述第二驱动装置可以二者择其一或者二者同时具备，本实施例中并不严格限制。

作为示例，所述支撑体11还包括支撑座113，所述支撑座113与所述支撑柱111相连接且位于所述支撑柱111的底部，所述支撑面板112位于所述支撑柱111的顶部。所述支撑座113可以为圆柱形、梯形或其他便于固定支撑的结构，优选为圆柱形，更利于所述壳体12与所述支撑体11相匹配。所述支撑柱111和所述支撑座113可为可拆卸连接、所述支撑柱111和所述支撑面板112也可为可拆卸连接，以在需要时，比如在进行设备的保养作业或者进行设备搬运时快速拆解所述清洗槽1。

所述支撑面板112和所述壳体12的材质可以根据需要设置。在一示例中，所述支撑面板112包括金属层及覆盖于所述金属层表面的橡胶层，以确保所述支撑面板112在上下移动中不变形，同时确保所述支撑面板112能与所述环形侧壁121紧密贴置以避免所述清洗空间产生漏液而对位于所述支撑面板112底部的电气部件造成腐蚀。所述壳体12的材质可以为聚丙烯材料层(俗称PP材质)，有助于提高密封效果，或者所述壳体12同样可以为金属层表面包覆橡胶层的复合材料结构，金属层有助于提高所述壳体12的稳固性，而橡胶层可以提高防水效果，同时减少所述壳体12上下升降过程中的损伤。

为进一步减少人工作业，所述清洗槽1可以连接至一控制器3，比如一电脑或单片机，由控制器3根据工艺流程进行统一控制，比如根据预设的工艺参数控制所述第一驱动装置16和所述第二驱动装置的升降以实现不同阶段的作业，还可以控制如前所述的电磁阀17的开闭。

如图4所示，本实用新型还提供一种修整器清洗系统，包括如上述任一方案中所述的清洗槽1，故对所述清洗槽1的描述请参考前述内容，出于简洁的目的不赘述；所述修整器清洗系统还包括清洗液供应管路(未图示)及外槽2；所述清洗槽1一端与清洗液源相连接，另一端与所述进液喷嘴13相连接，以向所述清洗槽1内供应清洗液；所述外槽2位于所述清洗槽1的所述壳体12的外围；所述外槽2上设置有排液口21。

清洗液的种类可根据不同需要而设置，因而清洗液供应管路的材质，甚至包括所述壳体12及所述支撑面板112的材质都需要考虑清洗液的不同而择优选择。本实施例中，所述清洗液的种类优选但不限于去离子水(DIW)和稀释氢氟酸中的一种或多种。

作为示例，所述修整器清洗系统还包括回收装置(未图示)，与所述外槽2的排液口14相连接，用于对所述外槽2排出的清洗液进行回收；当然，在其他示例中，所述修整器清洗系统还可以将回收装置，比如将过滤器直接设置于所述外槽2内，经过滤后的清洗液可直接作为下一次清洗作业的原料使用。

作为示例，所述修整器清洗系统还可以设置控制器3，比如电脑，所述控制器3可控制所述第一驱动装置16、所述第二驱动装置和所述电磁阀17，以及控制清洗液的供液及排液，以提高整个修整器清洗系统的自动化水平。

如上所述，本实用新型提供一种清洗槽及修整器清洗系统。所述清洗槽包括支撑体，所述支撑体包括支撑柱和套设于所述支撑柱上的支撑面板；壳体，所述壳体具有环形侧壁且呈中空状；在所述清洗槽工作过程中，所述支撑面板卡设于所述壳体内以在所述壳体的上部间隔出容纳清洗液的清洗空间以用于清洗修整器；所述支撑面板上设置有进液喷嘴，所述进液喷嘴一端与清洗液供应管路相连接，另一端沿水平方向向所述清洗空间内供应清洗液；多个排液口，位于所述清洗空间对应的环形侧壁上，所述多个排液口与排液管路相连接。本实用新型提供的清洗槽通过优化的结构设计可在清洗修整器的过程中及时将颗粒物杂质排出，可有效减少颗粒物杂质的残留，尤其是避免颗粒物杂质残留在清洗槽的底部而被再次卷入至修整器的毛刷中，有助于提高清洗槽的洁净度，由此在用于修整器的清洗过程中可提高修整器的清洁度并进而改善研磨垫的清洁度，最终实现减少晶圆污染，提高化学机械研磨效果的目的。此外，采用本实用新型的清洗槽可极大减少人工作业量，有助于降低人力成本。本实用新型结构简单，使用方便，不仅可以用于化学机械研磨设备中的修整器清洗，同时也适用于其他容易产生颗粒物残留的清洗作业中。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种清洗槽，其特征在于，包括：

支撑体，所述支撑体包括支撑柱和套设于所述支撑柱上的支撑面板；

壳体，所述壳体具有环形侧壁且呈中空状；在所述清洗槽工作过程中，所述支撑面板卡设于所述壳体内以在所述壳体的上部间隔出容纳清洗液的清洗空间以用于清洗修整器；

所述支撑面板上设置有进液喷嘴，所述进液喷嘴一端与清洗液供应管路相连接，另一端沿水平方向向所述清洗空间内供应清洗液；

多个排液口，位于所述清洗空间对应的环形侧壁上，所述多个排液口与排液管路相连接。

2.根据权利要求1所述的清洗槽，其特征在于：所述进液喷嘴为多个，所述多个进液喷嘴的进液速率之和大于所述多个排液口的排液速率之和。

3.根据权利要求1所述的清洗槽，其特征在于：所述清洗槽还包括第二驱动装置，与所述壳体相连接，用于驱动所述壳体上下移动。

4.根据权利要求1所述的清洗槽，其特征在于：所述支撑体还包括支撑座，所述支撑座与所述支撑柱相连接且位于所述支撑柱的底部，所述支撑面板位于所述支撑柱的顶部。

5.根据权利要求1所述的清洗槽，其特征在于：所述多个排液口与所述排液管路通过电磁阀相连接。

6.根据权利要求1所述的清洗槽，其特征在于：所述支撑面板上还设置有排液孔。

7.根据权利要求1所述的清洗槽，其特征在于：所述支撑面板包括金属层及覆盖于所述金属层表面的橡胶层。

8.根据权利要求1所述的清洗槽，其特征在于：所述壳体包括聚丙烯材料层。

9.根据权利要求1至8任一项所述的清洗槽，其特征在于：所述清洗槽还包括第一驱动装置，与所述支撑柱相连接，用于驱动所述支撑柱上下移动。

10.一种修整器清洗系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一项所述的清洗槽；

清洗液供应管路，一端与清洗液源相连接，另一端与所述进液喷嘴相连接，用于向所述清洗槽内供应清洗液；

外槽，位于所述清洗槽的所述壳体的外围；所述外槽上设置有排液口。

Images