[發明專利]一種清洗裝置

在審

• 申請號: 202011257353.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN114473845A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 魯容碩;張月;楊濤;盧一泓;劉青
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;真芯（北京）半導體有限責任公司
• 主分類號: B24B37/10
• 分類號: B24B37/10;B24B37/30;B24B37/005;H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 趙永剛

本發明提供了一種清洗裝置，該清洗裝置用于清洗晶圓。其中晶圓具有相對的第一面及第二面。該清洗裝置包括支撐結構、以及設置在支撐結構上的第一轉軸。在第一轉軸上套裝有與晶圓的第一面位置相對的清洗刷，以對晶圓的第一面進行清洗。在第一轉軸上還套裝有與清洗刷間隔設置的研磨墊組件，研磨墊組件用于抵壓在晶圓的第二面上。在上述的方案中，通過在連接清洗刷的第一轉軸上還設置研磨墊組件，且研磨墊組件與清洗刷間隔設置，從而能夠對晶圓的第一面進行清洗的同時，研磨墊組件抵壓在晶圓的第二面上，對晶圓的第二面進行研磨，以便于在清洗晶圓正面的同時，對晶圓背面進行研磨，以去除晶圓背面上的硬顆粒。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種清洗裝置。

背景技術

在晶圓的加工過程中，會多次用到CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光)工藝。在對晶圓進行CMP工藝過后，需要對晶圓進行清洗。現有技術中的清洗裝置通常僅包括清洗刷，主要用于對晶圓正面進行清洗。但隨著近年來半導體器件的體積逐漸減小，晶圓背面(Wafer Backside)的顆粒等異物會引起晶圓邊緣面的收率受損較大。特別是晶圓背面因顆粒等異物進行后續的光刻(Photo)工序時，由于晶圓背面附著的粒子局部高度變化，從而導致諸如局部發生焦點不良的現象時有發生。且因局部失焦(Defocus)不良會導致良率減少，以及生產效率降低。所以在半導體的加工工藝上，晶圓表面的顆粒含量(Particle Level)要求也逐漸增高。在此背景下，現有技術中的清洗裝置不再能夠滿足工藝的要求。

發明內容

本發明提供了一種清洗裝置，用于在清洗晶圓正面的同時，對晶圓背面進行研磨，以去除晶圓背面上的硬顆粒。

本發明提供了一種清洗裝置，該清洗裝置用于清洗晶圓。其中晶圓具有相對的第一面及第二面。該清洗裝置包括支撐結構、以及設置在支撐結構上的第一轉軸。在第一轉軸上套裝有與晶圓的第一面位置相對的清洗刷，以對晶圓的第一面進行清洗。在第一轉軸上還套裝有與清洗刷間隔設置的研磨墊組件，研磨墊組件用于抵壓在晶圓的第二面上。

在上述的方案中，通過在連接清洗刷的第一轉軸上還設置研磨墊組件，且研磨墊組件與清洗刷間隔設置，從而能夠對晶圓的第一面進行清洗的同時，研磨墊組件抵壓在晶圓的第二面上，對晶圓的第二面進行研磨，以便于在清洗晶圓正面的同時，對晶圓背面進行研磨，以去除晶圓背面上的硬顆粒。

在一個具體的實施方式中，研磨墊組件包括套裝在第一轉軸上的轉盤、以及貼設在轉盤上朝向清洗刷一側的研磨墊，其中，研磨墊用于抵壓在晶圓的第二面上對晶圓的第二面進行研磨。通過轉盤套裝在第一轉軸上的方式，方便對研磨墊的固定。

在一個具體的實施方式中，研磨墊的材料包括聚氨酯、砂紙，以便于去除晶圓表面的硬顆粒。

在一個具體的實施方式中，清洗刷與第一轉軸固定連接，轉盤與第一轉軸鍵連接，使第一轉軸能夠同時帶動清洗刷及轉盤轉動，從而可以采用一個驅動電機即可實現對清洗刷及轉盤的驅動。

在一個具體的實施方式中，轉盤通過滑鍵裝配在所述第一轉軸上。在支撐結構上還設置有用于抵壓在轉盤上背離清洗刷一側的加壓裝置，加壓裝置用于沿第一轉軸的軸向給轉盤施壓，使研磨墊以設定壓力抵壓在晶圓的第二面上。轉盤通過滑鍵裝配在第一轉軸上，使轉盤能夠沿第一轉軸的軸向滑動，同時設置加壓裝置，使研磨墊以設定壓力抵壓在晶圓的第二面上，提高去除晶圓第二面上的硬顆粒的效果及效率。

在一個具體的實施方式中，加壓裝置包括設置在支撐結構上的氣缸，氣缸的活塞桿的伸縮方向與第一轉軸的軸向重合、以及設置在活塞桿上且抵壓在轉盤上背離清洗刷一側的彈性件，以便于在轉盤旋轉的情況下，給轉盤施加一定的壓力。

在一個具體的實施方式中，彈性件為彈簧，彈簧的一端與活塞桿連接，另一端與轉盤連接，使活塞桿的伸縮不影響轉盤的旋轉。