[實用新型]研磨頭清洗裝置和化學機械研磨設備

有效

• 申請號: 201420276003.3
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN203887686U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 董兵超
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: B24B37/34
• 分類號: B24B37/34;B24B37/04
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本實用新型涉及化學機械研磨技術領域，特別涉及一種研磨頭清洗裝置和包括所述研磨頭清洗裝置的化學機械研磨設備。

背景技術

化學機械研磨(chemical?mechanical?polishing，簡稱CMP)是一個通過化學反應過程和機械研磨過程共同作用的工藝，通過化學機械研磨能夠去除晶圓表面的薄膜，達到晶圓平坦化的目的，因此普遍應用于半導體晶圓的制造中。

請參考圖1，其為現有技術的化學機械研磨設備的結構示意圖。如圖1所示，現有的化學機械研磨設備100包括研磨裝置110，所述研磨裝置110包括研磨墊111和研磨頭112，所述研磨頭112能夠移動位置。進行化學機械研磨時，晶圓101固定在研磨頭112上，研磨頭112施加一定的壓力使得晶圓101緊貼研磨墊111，同時研磨頭112帶動晶圓101和研磨墊111同向旋轉，使得晶圓101與研磨墊111產生機械摩擦。與此同時，研磨液通過研磨液供給管路流在研磨墊111上，在研磨過程中起到潤滑作用，并與所研磨的晶圓101發生適當的化學反應，提高研磨速度。為了防止研磨墊111上方的顆粒(Particle)直接落到研磨墊111影響研磨質量，研磨頭112的上方通常設置有一擋板113，所述擋板113與研磨頭112固定，且所述擋板113的下表面正對著研磨墊111。

請繼續參考圖1，現有的化學機械研磨設備100還包括研磨墊清洗裝置(圖中未示出)和研磨頭清洗裝置120，研磨結束后通過研磨墊清洗裝置對所述研磨墊111進行清洗，此時研磨頭112及擋板113仍位于所述研磨墊111的上方，研磨墊清洗結束之后，所述研磨頭112帶著擋板113移動到所述研磨頭清洗裝置120的上方進行研磨頭清洗。目前所述研磨頭清洗裝置120一般采用研磨頭清洗及硅片裝卸單元(Head?Clean?Load/Unload，簡稱HCLU)。所述研磨墊清洗裝置和研磨頭清洗裝置120均能夠噴射高壓水，分別射向研磨墊111和研磨頭112以去除剩余的研磨液。

然而，在利用高壓水沖洗研磨墊111的過程中，部分研磨液被濺到擋板113的下表面上，擋板113的下表面所殘留的研磨液若不及時清除會產生結晶，結晶非常容易掉落在研磨墊111上產生顆粒，進而造成晶圓劃傷。

基此，如何防止化學機械研磨設備的擋板上所殘留的研磨液產生結晶，進而產生顆粒劃傷晶圓的問題成為本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種研磨頭清洗裝置和化學機械研磨設備以解決現有技術中化學機械研磨設備的擋板上所殘留的研磨液產生結晶，進而產生顆粒劃傷晶圓的問題。

為解決上述問題，本實用新型提供一種研磨頭清洗裝置，所述研磨頭清洗裝置包括研磨頭清洗及硅片裝卸單元和霧化器；所述研磨頭清洗及硅片裝卸單元具有多個第一噴嘴，所述研磨頭清洗及硅片裝卸單元通過所述多個第一噴嘴噴射出研磨頭清洗液，所述研磨頭清洗液的噴射方向對準所述研磨頭；所述霧化器具有至少一個噴頭，所述霧化器通過所述噴頭噴射出霧氣，所述霧氣的噴射方向對準所述擋板。

可選的，在所述的研磨頭清洗裝置中，所述霧化器與所述研磨頭清洗及硅片裝卸單元的距離小于50cm。

可選的，在所述的研磨頭清洗裝置中，所述擋板的下表面與所述研磨頭的下表面相互平行。

可選的，在所述的研磨頭清洗裝置中，所述研磨頭清洗及硅片裝卸單元包括第一管道，所述第一管道與所述多個第一噴嘴連接。

可選的，在所述的研磨頭清洗裝置中，所述霧化器采用的材料為高分子材料。

本實用新型還提供一種化學機械研磨設備，所述化學機械研磨設備包括：研磨裝置和如上所述的研磨頭清洗裝置；所述研磨裝置包括研磨墊、研磨頭和擋板，所述研磨頭位于所述研磨墊和研磨頭清洗裝置的上方，所述擋板設置于所述研磨頭的上方并與所述研磨頭固定；所述研磨頭清洗裝置包括研磨頭清洗及硅片裝卸單元和霧化器；所述研磨頭清洗及硅片裝卸單元具有多個第一噴嘴，所述研磨頭清洗及硅片裝卸單元通過所述多個第一噴嘴噴射出研磨頭清洗液，所述研磨頭清洗液的噴射方向對準所述研磨頭；所述霧化器具有至少一個噴頭，所述霧化器通過所述噴頭噴射出霧氣，所述霧氣的噴射方向對準所述擋板。

可選的，在所述的化學機械研磨設備中，所述霧化器與所述研磨頭清洗及硅片裝卸單元的距離小于50cm。

可選的，在所述的化學機械研磨設備中，所述擋板的下表面與所述研磨頭的下表面相互平行。

可選的，在所述的化學機械研磨設備中，所述研磨頭清洗及硅片裝卸單元包括第一管道，所述第一管道與所述多個第一噴嘴連接。