[實(shí)用新型]化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的清洗裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720068728.3
• 申請(qǐng)日: 2007-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN201046544Y
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳肖科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號(hào): B24B29/00
• 分類號(hào): B24B29/00;H01L21/304;B24B55/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體工藝，特別涉及化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的清洗裝置。

背景技術(shù)

化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical?Mechanical?Polishing，簡(jiǎn)稱CMP)技術(shù)是機(jī)械削磨和化學(xué)腐蝕的組合技術(shù)，化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)借助超微粒子的研磨作用以及漿料的化學(xué)腐蝕作用在被研磨的介質(zhì)表面上形成光潔平坦平面，現(xiàn)已成為半導(dǎo)體加工行業(yè)的主導(dǎo)技術(shù)。化學(xué)機(jī)械拋光是集成電路(IC)向微細(xì)化、多層化、薄型化、平坦化工藝發(fā)展的產(chǎn)物，也是晶圓向200mm、300mm乃至更大直徑過渡、提高生產(chǎn)效率、降低制造成本及襯底全局化平坦化必備的工藝技術(shù)。舉例來說，典型的邏輯器件包括七道內(nèi)介質(zhì)層CMP工序，七道金屬CMP工序和一道淺溝槽隔離(STI)CMP工序。因此說，CMP工藝已經(jīng)成為制備集成電路的半導(dǎo)體工藝的中樞技術(shù)。

一個(gè)完整的CMP工藝主要由拋光、后清洗和計(jì)量測(cè)量等操作組成。其中后清洗包括對(duì)晶圓的清洗，也包括對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)各部件的清洗。后清洗工藝的目的是把CMP中的殘留顆粒和沾污減少到可接受的水平。目前，CMP工藝的后清洗工藝主要涉及CMP工藝后的晶圓以及CMP設(shè)備的拋光墊的清洗，例如，美國(guó)應(yīng)用材料公司(www.appliedmaterials.com)公開了Mirra?Mesa化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備，該設(shè)備集成了拋光后的晶圓清洗裝置。如圖1所示，當(dāng)晶圓完成化學(xué)機(jī)械拋光后，由傳送槽2將晶圓傳送至晶圓清洗裝置。該晶圓清洗裝置使用超聲波清洗技術(shù)和雙面刷洗技術(shù)來去除晶圓上殘留的微細(xì)顆粒和研磨泥漿。該晶圓清洗裝置如圖1所示，包括六個(gè)部分：輸入口31，用于接收傳送槽2傳送的經(jīng)化學(xué)機(jī)械拋光后的晶圓；超聲波清洗池32，包含一個(gè)灌滿清洗液的腔體，運(yùn)用超聲波對(duì)輸入口31收入的晶圓進(jìn)行清洗；第一刷洗池33，包含能噴出清洗液的噴淋頭及兩把清洗刷，用于將清洗液噴淋在經(jīng)超聲波清洗的晶圓的兩個(gè)表面并同時(shí)對(duì)晶圓的兩個(gè)表面進(jìn)行刷洗；第二刷洗池34，包含能噴出清洗液的噴淋頭及兩把清洗刷，用于將清洗液噴淋在經(jīng)第一刷洗池33刷洗的晶圓的兩個(gè)表面并同時(shí)對(duì)晶圓的兩個(gè)表面進(jìn)行刷洗；干燥間35，包含能噴出清洗液的噴淋頭和能帶動(dòng)晶圓高速旋轉(zhuǎn)的晶圓墊片，通過向經(jīng)第二刷洗池34刷洗的晶圓的表面噴灑清洗液繼續(xù)去除晶圓表面殘留物，通過晶圓墊片帶動(dòng)晶圓高速旋轉(zhuǎn)，甩走晶圓表面的清洗液，使晶圓干燥；輸出口36，用于將經(jīng)干燥的晶圓送出，并傳輸給化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的晶圓存放箱1。

目前，當(dāng)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的晶圓存放箱1發(fā)生故障時(shí)，輸出口36會(huì)無(wú)法將晶圓送至晶圓存放箱1而導(dǎo)致晶圓滯留于輸出口36中，也導(dǎo)致晶圓滯留于晶圓清洗裝置的各個(gè)部分。現(xiàn)有的做法是打開晶圓清洗裝置各個(gè)部分的密封門，將晶圓全部取出，等故障排除時(shí)，再將晶圓重新放入晶圓清洗裝置的各個(gè)部分。然而，這樣的話就會(huì)出現(xiàn)下列不良后果：

1.取出晶圓的過程較慢，導(dǎo)致超聲波清洗池、第一刷洗池和第二刷洗池中的晶圓長(zhǎng)時(shí)間浸泡于清洗液中，而浸泡于清洗液中的晶圓超過5分鐘就會(huì)報(bào)廢。

2.晶圓的取出和放入都會(huì)導(dǎo)致晶圓暴露于空氣當(dāng)中，因此會(huì)增加晶圓表面的微細(xì)顆粒，污染晶圓。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的問題是避免晶圓長(zhǎng)時(shí)間浸泡于清洗液中。

本實(shí)用新型還解決的問題是避免晶圓暴露于空氣當(dāng)中。

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的清洗裝置，包括：

輸入口，為一封閉腔體，用于接收經(jīng)化學(xué)機(jī)械拋光后的晶圓；

超聲波清洗池，包含一個(gè)灌滿清洗液的腔體及其中的超聲波發(fā)生器，用于通過超聲波對(duì)晶圓傳送臂從輸入口傳送來的晶圓進(jìn)行清洗；

第一刷洗池，為一封閉腔體，包含能噴出清洗液的噴淋頭及兩把清洗刷，用于將清洗液噴淋在晶圓傳送臂從超聲波清洗池中傳送來的晶圓的兩個(gè)表面并同時(shí)對(duì)晶圓的兩個(gè)表面進(jìn)行刷洗；

第二刷洗池，為一封閉腔體，包含能噴出清洗液的噴淋頭及兩把清洗刷，用于將清洗液噴淋在晶圓傳送臂從第一刷洗池中傳送來的晶圓的兩個(gè)表面并同時(shí)對(duì)晶圓的兩個(gè)表面進(jìn)行刷洗；

干燥間，為一封閉腔體，包含能噴出清洗液的噴淋頭和能帶動(dòng)晶圓旋轉(zhuǎn)的晶圓墊片，用于將清洗液噴淋在晶圓傳送臂從第二刷洗池中傳送來的晶圓的表面，以去除晶圓表面的殘留物，通過晶圓墊片帶動(dòng)晶圓旋轉(zhuǎn)，甩走晶圓表面的清洗液，使晶圓干燥；

輸出口，為一封閉腔體，將晶圓傳送臂從干燥間傳送來的晶圓送至干燥晶舟；

干燥晶舟，為半封閉的腔體，開口緊靠輸出口的晶圓送出口，用于暫時(shí)存放輸出口傳送的經(jīng)干燥的晶圓，并傳輸給化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)的晶圓存放箱。