[實用新型]研磨后清洗裝置和化學機械研磨設備

有效

• 申請號: 202021645116.8
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN213349873U
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 李武祥;金文祥;朱冬祥;程建秀
• 申請（專利權）人: 合肥晶合集成電路股份有限公司
• 主分類號: B08B1/04
• 分類號: B08B1/04;B08B3/02;B08B13/00;H01L21/67;B24B37/04;B24B37/34;B24B57/02;B24B57/00
• 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: 曹廷廷

本實用新型提供一種研磨后清洗裝置和一種化學機械研磨設備。所述研磨后清洗裝置中，第一滾刷和第二滾刷分別設置于進行研磨后清洗處理的半導體基片的兩側，第一滾刷清潔模塊包括酸液供給槽和進液口連接酸液供給槽的第一噴淋管路，第二滾刷清潔模塊包括堿液供給槽和進液口連接堿液供給槽的第二噴淋管路，第一噴淋管路和第二噴淋管路的噴液方向都設置為朝向第一和第二滾刷。所述研磨后清洗裝置可以利用第一和第二滾刷清潔模塊分別對滾刷進行酸洗和堿洗，可以有效去除滾刷表面附著的雜質，提高滾刷對半導體基片的清洗效果，延長滾刷的壽命，降低生產成本。本實用新型提供的化學機械研磨設備包括所述研磨后清洗裝置。

技術領域

本實用新型涉及研磨后清洗技術領域，特別涉及一種研磨后清洗裝置以及一種化學機械研磨設備。

背景技術

目前的化學機械研磨(CMP)工藝中，通過在研磨墊上添加研磨液來對研磨件(例如硅晶圓等半導體基片)進行化學機械研磨，而研磨液中含有較多的有機物和研磨粒子，因而在研磨完成后，半導體基片的表面粘有較多的研磨粒子(slurry abrasive)和有機物顆粒(organic particle)等雜質，需要利用研磨后清洗裝置來對半導體基片進行清潔。

圖1為對半導體基片進行研磨后清洗的示意圖。如圖1所示，一種CMP 工藝中，在對半導體基片上的銅材料進行CMP處理后，利用研磨后清洗裝置對半導體基片130進行滾刷清洗(roller clean)時，其中，對稱設置的第一滾刷110a、第二滾刷110b對半導體基片130的兩個表面進行刷洗，以去除半導體基片130表面的研磨粒子和一些有機物顆粒等雜質，同時，通過清洗液供給裝置120在該刷洗過程中向半導體基片130的上表面和下表面提供清洗液。在刷洗過程中，半導體基片130表面的殘留物如研磨粒子和有機物顆粒容易回粘到滾刷上，當研磨粒子和有機物顆粒受到的黏附力大于離心力時，在清洗結束后，研磨粒子和有機物顆粒仍然會黏附在滾刷表面，這些黏附雜質被滾刷帶入后續刷洗工序中。

圖2為黏附有雜質的滾刷的示意圖。如圖2所示，隨著滾刷使用時間和刷洗半導體基片數量的增加，滾刷表面會黏附較多的研磨殘留物，如圖 2中的研磨粒子111和有機物顆粒112，且這些研磨殘留物會導致滾刷的清洗能力下降，而且還會反向污染半導體基片，嚴重時甚至會在半導體基片表面的造成刮傷，因而滾刷需要經常更換，增加了生產成本。為了清洗滾刷，現有技術在滾刷對半導體基片刷洗之前或結束后，采用去離子水對滾刷表面進行潤濕和清洗，但是中性的去離子水很難有效去除黏附在滾刷表面的各種雜質。

實用新型內容

本實用新型提供一種研磨后清洗裝置，可以提高滾刷的清洗能力，改善滾刷上的雜質回粘到半導體基片表面的問題，減小半導體基片在研磨后清洗過程中被刮傷的概率。本實用新型還提供一種包括所述研磨后清洗裝置的化學機械研磨設備。

本實用新型一方面提供一種研磨后清洗裝置。所述研磨后清洗裝置包括：

基片支撐結構，用于夾持研磨后的半導體基片，所述半導體基片具有正面和背面；

第一滾刷和第二滾刷，分別設置于所述半導體基片的正面側和背面側；

第一滾刷清潔模塊，包括酸液供給槽和進液口連接所述酸液供給槽的第一噴淋管路，所述第一噴淋管路的噴液方向朝向所述第一滾刷和所述第二滾刷；

第二滾刷清潔模塊，包括堿液供給槽和進液口連接所述堿液供給槽的第二噴淋管路，所述第二噴淋管路的噴液方向朝向所述第一滾刷和所述第二滾刷。

可選的，所述研磨后清洗裝置還包括：

第三滾刷清潔模塊，包括去離子水噴頭，所述去離子水噴頭朝向所述第一滾刷和所述第二滾刷。

可選的，所述第一噴淋管路和所述第二噴淋管路中的一個的出液口位于所述半導體基片的正面側，另一個的出液口位于所述半導體基片的背面側；或者，所述第一噴淋管路和所述第二噴淋管路的出液口位于所述半導體基片的同一側。