[發明專利]一種硅片拋光墊清洗裝置及清洗方法

在審

• 申請號: 201911134376.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110842783A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 祝斌;王彥君;裴坤羽;武衛;劉建偉;劉園;孫晨光;由佰玲;謝艷;楊春雪;劉秒;劉姣龍;常雪巖;呂瑩;徐榮清
• 申請（專利權）人: 天津中環領先材料技術有限公司;中環領先半導體材料有限公司
• 主分類號: B24B53/017
• 分類號: B24B53/017
• 代理公司: 天津諾德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

本發明提供一種硅片拋光墊清洗裝置，包括用于儲存清洗液的第一水槽和第二水槽、用于清洗上拋光墊和下拋光墊的刷子以及用于控制所述刷子移動的機械臂；所述刷子上端面與所述上拋光墊接觸，所述刷子下端面與所述下拋光墊接觸；所述第一水槽通過第一水管與所述第二水槽連通，所述第二水槽通過所述第二水管與所述刷子連通；設置在所述刷子上下端部的噴嘴均與所述機械臂軸線成一定角度。本發明還提出一種硅片拋光墊清洗方法。本發明提出的清洗裝置，可完全去除拋光墊表面附著的SiO₂膠體顆粒、拋光藥液和硅粉，自動化程度高，清洗效果好且效率高。

技術領域

本發明屬于半導體硅片拋光技術領域，尤其是涉及一種硅片拋光墊清洗裝置及清洗方法。

背景技術

化學機械拋光可以獲得較為平整的表面，又可以得到較高的拋光速率，得到的平整度比其他方法高兩個數量級，是能夠實現全局平面化的有效方法。但是在化學機械拋光的過程中拋光液中部分SiO₂膠體顆粒會團聚在一起形成較大的顆粒，這樣的大顆粒會在拋光的過程中附著在較為粗糙的拋光墊上,隨著拋光的次數增加，附著在拋光墊上的SiO₂膠體大顆粒會越來越多，導致硅片表面在拋光的過程中產生劃傷。現有化學機械拋光由于結構設計的不合理，容易出現漏刷現象，很多SiO₂膠體顆粒清理不干凈，而且拋光墊上還殘留拋光液和硅粉，導致清洗的效果不好，后續拋光出現很多不良品，嚴重影響產品質量。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種硅片拋光墊清洗裝置及清洗方法，解決了現有對拋光墊清洗時容易出現漏刷且清洗效果差的技術問題，完全去除拋光墊表面附著的SiO₂膠體顆粒、拋光藥液和硅粉，自動化程度高，清洗效果好且清洗效率高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種硅片拋光墊清洗裝置，包括用于儲存清洗液的第一水槽和第二水槽、用于清洗上拋光墊和下拋光墊的刷子以及用于控制所述刷子移動的機械臂；所述刷子上端面與所述上拋光墊接觸，所述刷子下端面與所述下拋光墊接觸；所述第一水槽通過第一水管與所述第二水槽連通，所述第二水槽通過所述第二水管與所述刷子連通；設置在所述刷子上下端部的噴嘴均與所述機械臂軸線成一定角度。

進一步的，所述角度為60°。

進一步的，所述刷子中心軸線分別與所述上拋光墊端面和所述下拋光墊端面垂直；在所述刷子內部設有T型結構的通道，所述第二水管貫穿所述機械臂與所述通道一端連通，所述噴嘴與所述通道另兩端連通。

進一步的，所述刷子上下端面均設有噴嘴組件，所述噴嘴置于所述噴嘴組件中部；所述噴頭組件懸空設置在所述刷子端面中心軸線處且沿所述刷子長度方向向外延伸設置。

進一步的，所述噴頭組件還包括用于卡固所述噴嘴的套夾和用于調節所述噴嘴角度的調節件，所述噴嘴、所述套夾和所述調節件從內向外依次設置。

進一步的，所述刷子上下端面還設有毛刷組件，所述毛刷組件與所述噴頭組件同向設置，所述毛刷組件置于所述噴頭組件外側，所述毛刷組件與所述噴頭組件之間有空隙。

進一步的，在所述第一水槽內設有低壓水泵；在所述第二水槽內設有高壓水泵。

一種硅片拋光墊清洗方法，采用如上所述的清洗裝置，步驟包括：清洗液依次從所述第一水槽和所述第二水槽通過所述第二水管貫穿所述機械臂進入所述刷子，再經所述噴嘴分別向所述上拋光面和所述下拋光面進行噴灑；

在這一過程中，所述上拋光面和所述下拋光面同步反向旋轉，所述機械臂帶動所述刷子水平沿所述下拋光面半徑從外到內移動；

所述第一水槽水壓小于所述第二水槽水壓。

進一步的，所述第一水槽水壓為10-20bar；所述第二水槽水壓是 80-120bar。