TWI818237B - 除濕裝置及拋光設備 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種除濕裝置及拋光設備，所述除濕裝置和用於晶圓滑片檢測的傳感器通過一固定塊固定在拋光頭的一側，所述除濕裝置包括快插接頭和吹氣柱，所述吹氣柱豎直固定在所述固定塊內，所述吹氣柱的一端連接所述快插接頭以連通除濕氣體，另一端設置有噴射口，所述噴射口朝向所述傳感器的頭部噴射氣體以在所述傳感器的頭部形成氣牆保護。本發明提供的除濕裝置可以有效去除附著在晶圓滑片檢測的傳感器的頭部的液滴，避免傳感器的頭部附著的液滴帶來的誤報警，提高滑片檢測的準確性，減少廢品率，提高設備的運行效率。
Description
本發明係關於半導體製造技術領域，尤其關於一種除濕裝置及拋光設備。
半導體矽晶圓片是製造超大規模積體電路的主要基板材料，隨著半導體產業的飛速發展，對基板材料的精度要求也越來越高，特別是對晶圓的外圓表面狀態越來越嚴格，一般在基板加工時是需要對晶圓的外圓表面進行拋光處理的，從而確保在磊晶時晶圓邊緣處不產生滑移線或磊晶層錯等缺陷，進而提高磊晶片或裝置成品率。
晶圓的表面拋光往往需要經過雙面拋光(double side polish，DSP)和正面最終拋光(final polish，FP)兩個拋光步驟來完成。雙面拋光用於研磨晶圓的正反兩面，且可以通過拋光盤的控制實現期望的晶圓形狀，而最終拋光只對晶圓正面進行拋光。
圖1為正面最終拋光程序中拋光頭的結構示意圖，圖2為拋光頭上用於晶圓滑片檢測的傳感器的結構示意圖。如圖1和圖2所示，目前在正面最終拋光程序，對晶圓13拋光過程中，出現碎片或者滑片(滑出拋光頭)後，拋光
頭10側面的傳感器12檢測到晶圓13，輸出信號，拋光設備接收信號後停止此拋光頭10的運轉，並進行報警提示，操作人員進行破損晶圓清理。
然而，拋光過程中拋光頭10上的保濕噴頭11有殘餘的水會濺射到傳感器12上，如果傳感器12的頭部12a有水汽積聚成水滴14後，將引發誤報警，導致對應的拋光頭10停止運轉，需要人工拿氣槍將傳感器12上的水吹乾淨，解除誤報警。由於拋光頭10停止運轉，需要將壓在拋光頭10下、拋光墊15上的晶圓13取下報廢，廢品率增加，且需要人工拿氣槍將傳感器12上的水吹乾淨才能解除誤報警，然後進行設備運行，費時費力，設備效率降低。
本發明的目的在於提供一種除濕裝置及拋光設備，以去除附著在晶圓滑片檢測的傳感器的頭部的液滴，避免傳感器誤報警，提高滑片檢測的準確性。
本發明提供一種除濕裝置，包括所述除濕裝置和用於晶圓滑片檢測的傳感器通過一固定塊固定在拋光頭的一側，所述傳感器的頭部暴露在所述固定塊的底部並面向所述晶圓設置，其中，所述除濕裝置包括快插接頭和吹氣柱，所述吹氣柱豎直固定在所述固定塊內，所述吹氣柱的一端連接所述快插接頭以連通除濕氣體，另一端設置有噴射口，所述噴射口朝向所述傳感器的頭部噴射氣體以在所述傳感器的頭部形成氣牆保護。
於一實施例中，所述傳感器包括雷射(laser)發射器、光纖接收器和控制器，所述雷射發射器用於發射雷射，所述光纖接收器用於接收反射的雷射並將其轉化為電信號，所述控制器用於根據所述光纖接收器的電信號判定是否有晶圓自拋光頭滑出。
於一實施例中，所述吹氣柱通過一緊定螺釘進行位置固定。
於一實施例中，所述固定塊固定在一連接板上，並通過所述連接板固定在所述拋光頭的一側。
於一實施例中，所述噴射口為扇形噴射口，所述扇形噴射口的扇形開口朝向所述傳感器的頭部。
於一實施例中，所述除濕氣體為壓縮氣體。
於一實施例中，所述除濕氣體為惰性氣體。
相應的，本發明還提供一種拋光設備，包括拋光頭、拋光盤、設置在所述拋光盤上的拋光墊及驅動所述拋光頭的驅動組件，所述拋光頭包括上述任一項所述的除濕裝置。
於一實施例中，所述拋光頭還包括保濕噴頭，所述保濕噴頭與所述除濕裝置分別設置在所述拋光頭的兩側。
於一實施例中，所述拋光設備用於化學機械拋光。
綜上，本發明提供一種除濕裝置及拋光設備，所述除濕裝置與用於晶圓滑片檢測的傳感器通過一固定塊固定在拋光頭的一側，通過所述除濕裝置向所述傳感器的頭部噴射氣體以在所述傳感器的頭部形成氣牆保護，有效去除附著在晶圓滑片檢測的傳感器的頭部的液滴，避免傳感器的頭部附著的液滴帶來的誤報警，提高滑片檢測的準確性，減少廢品率，提高設備的運行效率。
10:拋光頭
11:保濕噴頭
12:傳感器
12a:傳感器的頭部
13:晶圓
14:水滴
15:拋光墊
100:傳感器
100a:傳感器的頭部
101:雷射發射器
102:光纖接收器
110:除濕裝置
111:快插接頭
112:吹氣柱
112a:噴射口
120:固定塊
130:緊定螺釘
140:連接板
圖1為一拋光頭的結構示意圖。
圖2為一拋光頭上用於晶圓滑片檢測的傳感器的結構示意圖。
圖3為本發明一實施例提供的除濕裝置的結構示意圖。
以下結合附圖和具體實施例對本發明的除濕裝置及拋光設備作進一步詳細說明。根據下面的說明和附圖，本發明的優點和特徵將更清楚，然而，需說明的是，本發明技術方案的構思可按照多種不同的形式實施，並不局限於在此闡述的特定實施例。附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
在說明書中的術語“第一”“第二”等用於在類似要素之間進行區分，且未必是用於描述特定次序或時間順序。要理解，在適當情況下，如此使用的這些術語可替換，例如可使得本文所述的本發明實施例能夠以不同于本文所述的或所示的其他順序來操作。類似的，如果本文所述的方法包括一系列步驟，且本文所呈現的這些步驟的順序並非必須是可執行這些步驟的唯一順序，且一些所述的步驟可被省略和/或一些本文未描述的其他步驟可被添加到該方法。若某附圖中的構件與其他附圖中的構件相同，雖然在所有附圖中都可輕易辨認出這些構件，但為了使附圖的說明更為清楚，本說明書不會將所有相同構件的標號標於每一圖中。
圖3為本實施例提供的除濕裝置的結構示意圖，如圖3所示，所述除濕裝置110和用於晶圓滑片檢測的傳感器100通過一固定塊120固定在拋光頭的一側，所述傳感器100的頭部100a暴露在所述固定塊120的底部並面向所述晶圓設置，其中，所述除濕裝置110包括快插接頭111和吹氣柱112，所述吹氣柱112豎直固定在所述固定塊120內，所述吹氣柱112的一端連接所述快插接頭111以連通除濕氣體，另一端設置有噴射口112a，所述噴射口112a朝向所述傳感器100的頭部100a噴射氣體以在所述傳感器100的頭部100a形成氣牆保護，防止水汽聚集造成傳感器100的誤報警。
本實施例中，所述傳感器100為光電傳感器，所述傳感器100設置在拋光頭的側部以監測晶圓的狀態。當晶圓自拋光頭滑出通過傳感器100時，晶圓會發生強反射，反射光由傳感器感知，傳感器便發出信號通知機台停止工作。具體的，所述傳感器100包括雷射發射器101、光纖接收器102和控制器(圖中未示出)，所述雷射發射器101用於發射雷射(朝向拋光墊)，所述光纖接收器102用於接收反射的雷射並將其轉化為電信號，所述控制器用於根據光纖接收器102的電信號判定是否有晶圓自拋光頭滑出。
在拋光過程中，需要使用大量拋光液，為了防止拋光液的研磨顆粒發生結晶，一般會為拋光機台配置多個噴射清洗液的保濕噴頭。由於保濕噴頭噴射的清洗液可能在拋光墊的表面形成鏡面水膜而誘導傳感器發生誤報的情況，一定程度上影響拋光進程，影響機台運行的效率。另外，保濕噴頭噴射的清洗液可能噴射至傳感器的頭部並在其上積聚成具有一定形狀的液滴，液滴可能位於光線發射或接收的路徑上，進而影響滑片檢測的準確性。
基於此，本發明在用於晶圓滑片檢測的傳感器的附近設置除濕裝置110，以對所述傳感器的頭部進行表面除濕。所述除濕裝置110和所述傳感器100通過一固定塊120固定在拋光頭的一側，所述除濕裝置110的吹氣柱112豎直固定在所述固定塊120內，於一實施例中，所述除濕裝置110位於傳感器100靠近保濕噴頭的一側，例如，所述除濕裝置110位於所述雷射發射器101和所述光纖接收器102中間位置。所述除濕裝置110的快插接頭111連通清潔氣體，以向所述吹氣柱112提供除濕氣體，所述吹氣柱112面向晶圓的一端設置有噴射口112a，通過所述噴射口112a朝向所述傳感器100的頭部100a，即雷射發射器101和光纖接收器102的面向晶圓的端面噴射氣體，去除附著於所述傳感器100的頭部上100a的液滴。進一步的，通過控制所述除濕氣體的流量可以在所述傳感器100的
頭部上100a周圍形成氣牆，阻止保濕噴頭噴射的清洗液靠近，消除由於所述傳感器100的頭部100a附著液體導致的誤報警。
本實施例中，所述吹氣柱112通過一緊定螺釘130固定在所述固定塊120內，所述固定塊120通過一連接板140固定在拋光頭的一側，所述噴射口112a為扇形噴射口，扇形開口朝向所述傳感器100的頭部100a。具體的，調整所述吹氣柱112在所述固定塊120的上下位置，確保從所述吹氣柱112的噴射口112a出來的清潔氣體能將傳感器100的頭部100a區域的水汽快速吹離，然後通過所述緊定螺釘130對所述吹氣柱112進行位置固定。
於一實施例中，所述除濕氣體為壓縮氣體，以在所述傳感器100的頭部100a附近形成帶壓力的氣牆保護，當液體飛濺到傳感器100的頭部100a附件區域時，液體會被具有一定氣壓的空氣吹離，進而不會濺到傳感器100表面上，實現傳感器表面的除濕功能。本實施例中，所述除濕氣體為經過過濾的清潔氣體，所述除濕氣體也可以為惰性氣體，以減少除濕氣體對拋光的干擾。所述惰性氣體例如可以為氮氣、氦氣或氬氣等。
相應的，本發明還提供一種拋光設備，包括拋光頭、拋光盤、設置在所述拋光盤上的拋光墊及驅動所述拋光頭的驅動組件，所述拋光頭包括上述除濕裝置、用於晶圓滑片檢測的傳感器及保濕噴頭，所述除濕裝置和所述傳感器固定在拋光頭的一側，所述保濕噴頭固定在所述拋光頭的另一側。
於一實施例中，所述拋光設備用於化學機械拋光(chemical mechanical polishing，CMP)，例如用於晶圓的正面最終拋光(FP)製程。具體的，將晶圓吸附於拋光頭的底面，晶圓具有沉積層的一面抵壓於拋光墊的上表面，拋光頭在驅動組件的致動下與拋光墊同向旋轉並給予晶圓向下的載荷；同時，拋光液供給於拋光墊的上表面並分佈在晶圓與拋光墊之間，使得晶圓在化學和機械的共同作用下完成晶圓的化學機械拋光。位於拋光頭一側的傳感器用
於檢測拋光頭內的晶圓是否滑出，所述傳感器附近設置的除濕裝置用於除去附著於所述傳感器的頭部的液滴，提高滑片檢測的準確性，避免傳感器的頭部附著液體帶來的誤報警，提高設備的運行效率。
綜上，本發明提供一種除濕裝置及拋光設備，所述除濕裝置和用於晶圓滑片檢測的傳感器通過一固定塊固定在拋光頭的一側，所述除濕裝置包括快插接頭和吹氣柱，所述吹氣柱豎直固定在所述固定塊內，所述吹氣柱的一端連接所述快插接頭以連通除濕氣體，另一端設置有噴射口，所述噴射口朝向所述傳感器的頭部噴射氣體以在所述傳感器的頭部形成氣牆保護。本發明提供的除濕裝置可以有效去除附著在晶圓滑片檢測的傳感器的頭部的液滴，提高滑片檢測的準確性，避免傳感器的頭部附著液體帶來的誤報警，較少廢品率，提高設備的運行效率。
上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明申請專利範圍的任何限定，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬本發明技術方案的保護範圍。
100:傳感器
100a:傳感器的頭部
101:雷射發射器
102:光纖接收器
110:除濕裝置
111:快插接頭
112:吹氣柱
112a:噴射口
120:固定塊
130:緊定螺釘
140:連接板
Claims (10)
- 一種除濕裝置，包括：所述除濕裝置和用於晶圓滑片檢測的傳感器通過一固定塊固定在拋光頭的一側，所述傳感器的頭部暴露在所述固定塊的底部並面向所述晶圓設置，其中，所述除濕裝置包括快插接頭和吹氣柱，所述吹氣柱豎直固定在所述固定塊內，所述吹氣柱的一端連接所述快插接頭以連通除濕氣體，另一端設置有噴射口，所述噴射口朝向所述傳感器的頭部噴射氣體以在所述傳感器的頭部形成氣牆保護。
- 根據請求項1所述的除濕裝置，其中，所述傳感器包括雷射發射器、光纖接收器和控制器，所述雷射發射器用於發射雷射，所述光纖接收器用於接收反射的雷射並將其轉化為電信號，所述控制器用於根據所述光纖接收器的電信號判定是否有晶圓自拋光頭滑出。
- 根據請求項1所述的除濕裝置，其中，所述吹氣柱通過一緊定螺釘進行位置固定。
- 根據請求項1所述的除濕裝置，其中，所述固定塊固定在一連接板上，並通過所述連接板固定在所述拋光頭的一側。
- 根據請求項1所述的除濕裝置，其中，所述噴射口為扇形噴射口，所述扇形噴射口的扇形開口朝向所述傳感器的頭部。
- 根據請求項1所述的除濕裝置，其中，所述除濕氣體為壓縮氣體。
- 根據請求項1所述的除濕裝置，其中，所述除濕氣體為惰性氣體。
- 一種拋光設備，其中，包括拋光頭、拋光盤、設置在所述拋光盤上的拋光墊及驅動所述拋光頭的驅動組件，所述拋光頭包括如請求項1-7任一項所述的除濕裝置。
- 根據請求項8所述的拋光設備，其中，所述拋光頭還包括保濕噴頭，所述保濕噴頭與所述除濕裝置分別設置在所述拋光頭的兩側。
- 根據請求項8所述的拋光設備，其中，所述拋光設備用於化學機械拋光。
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