專利名稱：清洗裝置以及化學機械研磨設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路制造領域，尤其涉及一種清洗裝置以及化學機械研磨設備。
背景技術：
隨著超大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，集成電路制造工藝變得越來越復雜和精細， 為了提高集成度，降低制造成本，半導體器件的尺寸日益減小，平面布線已難以滿足半導體 器件高密度分布的要求，只能采用多層布線技術，進一步提高半導體器件的集成密度。由于 多層互連或填充深度比較大的沉積過程導致了晶片表面過大的起伏，引起光刻工藝聚焦的 困難，使得對線寬的控制能力減弱，降低了整個晶片上線寬的一致性。為此，需要對不規(guī)則 的晶片表面進行平坦化處理。目前，化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP) 是達成全局平坦化的最佳方法，尤其是在半導體制作工藝進入亞微米領域后，化學機械研 磨已成為一項不可或缺的制作工藝技術。目前，業(yè)界通常采用化學機械研磨設備，也稱為研磨機臺或拋光機臺來進行化學 機械研磨工藝，例如，日本Ebara公司生產的化學機械研磨設備。所述化學機械研磨設備首 先進行研磨工藝，再進行研磨后處理工藝。所述研磨后處理工藝用于對已進行研磨工藝的 晶片進一步研磨清洗，以去除研磨后附著在晶片上的研磨顆粒。請參考圖1，其為現(xiàn)有的化學機械研磨設備的示意圖。如圖1所示，所述化學機械 研磨設備包括研磨平臺10、修整器20、清洗裝置、研磨液供應噴嘴(未圖示)以及頂環(huán)(未 圖示)。其中，研磨平臺10的上表面由軟質的無仿布構成，利用這種無紡布可將附著在晶片 表面上的研磨顆粒拋光洗凈，修整器20能夠在待機位置與研磨平臺10上的修整位置之間 移動，以修整所述研磨平臺10。具體的說，所述清洗裝置包括清洗管路31、噴嘴32、閥33以及控制氣路34。其中， 噴嘴32與清洗管路31連接，噴嘴32位于所述待機位置的一側，閥33設置于清洗管路31 上，控制氣路34通過控制閥33的開閉，來控制清洗管路31的通斷。當所述修整器20處于 待機位置時，噴嘴32噴出的去離子水可以清洗修整器20。所述化學機械研磨設備可進行研磨后處理工藝，所述研磨后處理工藝通常如下幾 個步驟首先，進行修整過程，也就是將修整器20移動至研磨平臺10上方的修整位置，并 分別使研磨平臺10和修整器20自轉，并將修整器20壓緊到研磨平臺10上，此時，研磨液 供應噴嘴可噴出去離子水，以對研磨平臺10表面進行修整和清洗；接著，進行研磨過程，也 就是將修整器20移動至所述待機位置后，將夾持著晶片的頂環(huán)移動到研磨平臺10上方，并 使研磨平臺10和頂環(huán)自轉，同時將晶片壓緊到研磨平臺10上，這時，從研磨液供應噴嘴向 研磨平臺10上供應研磨液，對所述晶片進行精細研磨，以達到全局平坦化的效果；最后，還 可以進行清洗的過程，也就是說，使研磨平臺10和頂環(huán)自轉的同時，將晶片壓緊到研磨平 臺10上，并由研磨液供應噴嘴向研磨平臺10上噴灑去離子水，以去除晶片上殘留的研磨顆 粒，確保晶片的潔凈。[0007]然而，在實際生產中發(fā)現(xiàn)，在研磨過程中，所述研磨液供應噴嘴噴出的研磨液會殘 留在研磨平臺10上，且所述化學研磨設備的其它模塊所使用的研磨液也有可能濺射到所 述研磨平臺10上，這些殘留的研磨液如果未被及時清理掉，將會在研磨平臺10上形成研磨 液的結晶體，這些結晶體在后續(xù)研磨過程中，極有可能在晶片表面產生劃痕等缺陷，并影響 晶片表面的平整度，嚴重時，這些殘留的研磨液還會在金屬間引起短路或開路現(xiàn)象，降低了 產品的良率，給工藝生產帶來巨大的損失。針對上述問題，現(xiàn)有的解決方法通常是工作人員每隔一段時間進行一次清理維護，在清理維護時對研磨平臺10的上表面以及其周邊區(qū)域進行擦拭，但是這種清理維護費 時費力，并且效果也不理想，不利于化學機械研磨設備的長時間連續(xù)作業(yè)。

實用新型內容本實用新型提供一種清洗裝置，以解決現(xiàn)有的清洗裝置無法清洗研磨平臺上殘留 的研磨液，使得這些殘留的研磨液造成晶片表面產生劃痕，甚至造成金屬間短路或開路，從 而降低產品的良率的問題。為解決上述問題，本實用新型提出一種清洗裝置，所述清洗裝置用于清洗研磨平 臺和修整器，所述修整器用于修整所述研磨平臺，所述清洗裝置包括第一清洗管路；第一 噴嘴，與所述第一清洗管路連接，用于清洗所述修整器；第二清洗管路；第二噴嘴，與所述 第二清洗管路連接，用于清洗所述研磨平臺?？蛇x的，所述清洗裝置還包括設置于所述第一清洗管路上的第一閥，所述清洗裝 置還包括設置于所述第二清洗管路上的第二閥?？蛇x的，所述清洗裝置還包括控制氣路，所述控制氣路分別與所述第一閥和所述 第二閥連接的控制氣路，所述第一閥是常關氣動閥，所述第二閥是常開氣動閥?？蛇x的，所述清洗裝置還包括總管路，所述總管路分別與所述第一清洗管路和所 述第二清洗管路連接，所述總管路是去離子水管路。相應的，本實用新型還提供了一種化學機械研磨設備，所述化學機械研磨設備包 括研磨平臺和修整器，所述修整器用于修整所述研磨平臺，所述化學機械研磨設備還包括 清洗裝置，所述清洗裝置用于清洗所述研磨平臺和所述修整器，所述清洗裝置包括第一清 洗管路；第一噴嘴，與所述第一清洗管路連接，用于清洗所述修整器；第二清洗管路；第二 噴嘴，與所述第二清洗管路連接，用于清洗所述研磨平臺?？蛇x的，所述化學機械研磨設備還包括罩設在所述研磨平臺上的防護罩，所述防 護罩的材質為可溶性聚四氟乙烯?？蛇x的，所述清洗裝置還包括設置于所述第一清洗管路上的第一閥，所述清洗裝 置還包括設置于所述第二清洗管路上的第二閥?？蛇x的，所述清洗裝置還包括控制氣路，所述控制氣路分別與所述第一閥和所述 第二閥連接，所述第一閥是常關氣動閥，所述第二閥是常開氣動閥。可選的，所述清洗裝置還包括總管路，所述總管路分別與所述第一清洗管路和所 述第二清洗管路連接，所述總管路是去離子水管路。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所提供的清洗裝置不僅包括第一清洗管路以及與第 一清洗管路連接的第一噴嘴，所述清洗裝置還包括第二清洗管路以及與第二清洗管路連接的清洗噴嘴。所述清洗裝置不僅能夠清洗修整器，并可去除研磨平臺上殘留的研磨液，提高 了清洗效率，有利于提高產品的良率。

圖1為現(xiàn)有的化學機械研磨設備的示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的化學機械研磨設備的示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的清洗裝置的示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的清洗裝置以及化學機械研磨設 備作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需 說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用于方便、明晰地輔助說 明本實用新型實施例的目的。在背景技術中已經提及，在研磨過程中，研磨液經常會殘留在研磨平臺上。而現(xiàn)有 的清洗裝置僅包括一個清洗管路以及一個噴嘴，所述噴嘴位于修整器的待機位置的一側， 當所述修整器移動至所述待機位置時，所述噴嘴噴出的去離子水可以清洗修整器。但是， 現(xiàn)有的清洗裝置無法清洗研磨平臺上殘留的研磨液，這些殘留的研磨液如果未被及時清理 掉，將會在研磨平臺上形成研磨液的結晶體，而這些結晶體在后續(xù)研磨過程中，極有可能在 晶片表面產生劃痕等缺陷，嚴重時，這些殘留的研磨液甚至會引起金屬短路或開路現(xiàn)象，大 大降低產品的良率，給工藝生產帶來巨大的損失。本實用新型的核心思想在于，提供一種清洗裝置，本實用新型所提供的清洗裝置 不僅包括第一清洗管路以及與第一清洗管路連接的第一噴嘴，還包括第二清洗管路以及與 第二清洗管路連接的清洗噴嘴，也就是說，所述清洗裝置不僅能夠清洗修整器，還可以去除 研磨平臺上殘留的研磨液，提高了清洗效率，有利于提高產品的良率。具體請參考圖2和圖3，其中，圖2為本實用新型實施例提供的化學機械研磨設備 的示意圖，圖3為本實用新型實施例提供的清洗裝置的示意圖。首先參考圖2，本實用新型實施例所提供的清洗裝置用于清洗研磨平臺100和修 整器200，所述修整器200用于修整研磨平臺100。所述清洗裝置包括第一清洗管路310、 第一噴嘴320、第二清洗管路360、第二噴嘴370，其中，第一噴嘴320與第一清洗管路310連 接，用于清洗修整器200，第二噴嘴370與第二清洗管路360連接，用于清洗研磨平臺100。本實用新型實施例所提供的清洗裝置包括第二清洗管路360以及與第二清洗管 路360連接的清洗噴嘴370，因此，所述清洗裝置不僅能夠清洗修整器200，還可以去除研 磨平臺100上殘留的研磨液，提高了清洗效率，有利于提高工藝的穩(wěn)定性，可提高產品的良 率。在本實用新型的一個具體實施例中，第一清洗管路310以及第二清洗管路360是 由可溶性聚四氟乙烯制成的管路，以確保在化學機械研磨過程中，研磨液即使濺射到第一 清洗管路310以及第二清洗管路360上，第一清洗管路310以及第二清洗管路360也不會 被腐蝕，且使用可溶性聚四氟乙烯制成的管路不會產生粉塵或顆粒，可確保晶片的潔凈度。在本實用新型的一個具體實施例中，所述清洗裝置還包括設置于第一清洗管路310上的第一閥330，所述第一閥330在需要清洗修整器200時開啟。在本實用新型的一個具體實施例中，所述清洗裝置還包括設置于第二清洗管路 360上的第二閥380，所述第二閥380在需要清洗研磨平臺100時開啟。進一步的，所述清洗裝置還包括控制氣路340，所述控制氣路340分別與第一閥 330和第二閥380連接。例如，可通過一個三通接頭即可將所述控制氣路340分成兩路，分 別接在第一閥330和第二閥380上。所述控制氣路340用于控制第一閥330和第二閥380 的開閉。在本實用新型的一個具體實施例中，第一閥330是常關氣動閥，當修整器200處于 待機位置時，第一閥330在控制氣路340的控制下開啟，第一噴嘴320可噴出清洗物質以清 洗修整器200。在本實用新型的一個具體實施例中，第二閥380是常開氣動閥，當需要清洗研磨 平臺100時，第二閥360在控制氣路340的控制下開啟，第二噴嘴370可噴出清洗物質以清 洗研磨平臺100。在本實用新型的一個具體實施例中，所述清洗裝置還包括總管路350，所述總管路 350分別與第一清洗管路310和第二清洗管路360連接，以分別向第一清洗管路310和第二 清洗管路360供給清洗物質。較佳的，總管路350是去離子水管路，利用去離子水清洗研磨平臺100以及修整器 200的成本較低，且清洗效果較佳。當然，在本實用新型的其它具體實施例中，總管路350也可以是氣體管路，以利用 氣流將研磨平臺100以及修整器200表面殘留的研磨液吹走，例如可利用氮氣或壓縮空氣 去除研磨平臺100以及修整器200上的研磨液。本實用新型實施例還提供了一種化學機械研磨設備，所述化學機械研磨設備可用 于進行研磨后處理工藝，所述研磨后處理工藝用于對已進行研磨工藝的晶片進一步研磨， 并清洗晶片上殘留的研磨顆粒。如圖3所示，并結合圖2，所述化學機械研磨設備包括研磨平臺100和修整器200， 所述修整器200用于修整研磨平臺100，此外，所述化學機械研磨設備還包括清洗裝置，所 述清洗裝置用于清洗所述研磨平臺100和所述修整器200，所述清洗裝置包括第一清洗管 路310、第一噴嘴320、第二清洗管路360、第二噴嘴370，其中，所述第一噴嘴320與第一清 洗管路310連接，用于清洗修整器200，所述第二噴嘴370與第二清洗管路360連接，用于所 述研磨平臺100。其中，研磨平臺100的上表面可以由軟質的無仿布構成，利用這種無紡布可對已 完成研磨工藝的晶片進一步研磨，并可將附著在晶片表面上的研磨顆粒拋光洗凈。其中，修整器200與可旋轉的驅動軸連接的，以使得修整器200能夠在待機位置與 修整位置之間移動?？蛇x的，修整器200是在金屬或者陶瓷板上固定金剛石離子的金剛石 修整器、由尼龍制成的刷子或者是由碳纖維制成的刷子。進一步的，所述化學機械研磨設備還包括研磨液供應噴嘴(未圖示)以及頂環(huán) (未圖示)。所述頂環(huán)可用于夾持晶片，并可將晶片按壓到研磨平臺100上進行研磨，所述 研磨液供應噴嘴用于向研磨平臺100供應研磨液或其它液體。當所述化學機械研磨設備處于待機狀態(tài)(idle)時，所述修整器200處于待機位置時，控制氣路340可打開第一閥330，第二噴嘴320即會有去離子水噴出，以對修整器200進 行沖洗。所述化學機械研磨設備進行研磨后處理工藝時，通常包括如下幾個步驟首先，進 行修整過程，也就是將修整器200移動研磨平臺100上方，并分別使研磨平臺100和修整器 200自轉，并將修整器200壓緊到研磨平臺100上，以對研磨平臺100表面進行修整。此時， 所述研磨液供應噴嘴可噴出去離子水，以對研磨平臺100表面進行修整和清洗。在這個時 間內，控制氣路340可打開第二閥380，所述第二噴嘴370即會有去離子水噴出，以對研磨平 臺100進行沖洗。由于此時并未使用研磨液，因此即使所述第二噴嘴370噴出去離子水清 洗研磨平臺100，也不會稀釋研磨液而影響正常的工藝。當然，還可根據(jù)工藝要求，控制第二閥380的打開時間，例如，可持續(xù)打開5 20 秒，以保證沖洗研磨平臺100的需要，不會浪費過多的去離子水，且不會影響工藝的順利進 行。接著，進行研磨過程，也就是將修整器200移動至所述待機位置，并將頂環(huán)移動到 研磨平臺100上方，并使研磨平臺100和頂環(huán)自轉，同時將晶片壓緊到研磨平臺100上，這 時，從研磨液供應噴嘴向研磨平臺100上供應研磨液， 以達到全局平坦化的效果。最后，還可進行水清洗的過程，也就是說，使研磨平臺100和頂環(huán)自轉的同時，將 晶片壓緊到研磨平臺100上，并由研磨液供應噴嘴向研磨平臺100上噴灑去離子水，以去除 晶片上殘留的研磨顆粒，確保晶片的潔凈。此時，可通過控制氣路340來控制第一閥330或 第二閥380打開，選擇清洗研磨平臺100或修整器200。當然，根據(jù)具體的工藝要求，還可通過控制氣路340來控制第一閥330或第二閥 380打開的時機，以選擇其它時間段內來清洗研磨平臺100或修整器200，確保不會影響研 磨后處理工藝的順利進行。在本實用新型的其它實施例中，所述化學機械研磨設備還可包括防護罩400，所述 防護罩400的尺寸與研磨平臺100的尺寸相匹配，以使得防護罩400恰好罩設在研磨平臺 100上。所述防護罩400可以防止在研磨過程，研磨液供應噴嘴噴射的研磨液濺射到研磨平 臺100的周邊區(qū)域，當然，防護罩400也可以防止其它模塊所使用的研磨液濺射到研磨平臺 100上，避免這些研磨液影響產品的良率。優(yōu)選的，防護罩400具有多個開口，所述多個開口分別與修整器200以及第二管路 360相匹配，使得修整器200可以在待機位置和研磨位置之間移動，不會影響其它組件的正 常運行。優(yōu)選的，防護罩400的材質為可溶性聚四氟乙烯，所述防護罩可耐酸堿，避免受到 研磨液的腐蝕，且不會產生粉塵或顆粒影響晶片的潔凈度。綜上所述，本實用新型提供一種清洗裝置，所述清洗裝置用于清洗研磨平臺和修 整器，所述修整器用于修整所述研磨平臺，所述清洗裝置包括第一清洗管路；第一噴嘴， 與所述第一清洗管路連接，用于清洗所述修整器；第二清洗管路；第二噴嘴，與所述第二清 洗管路連接，用于清洗所述研磨平臺。所述清洗裝置不僅能夠清洗修整器，并可去除研磨平 臺上殘留的研磨液，提高了清洗效率，有利于提高產品的良率。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內 。
權利要求一種清洗裝置，其特征在于，用于清洗研磨平臺和修整器，所述修整器用于修整所述研磨平臺，所述清洗裝置包括第一清洗管路；第一噴嘴，與所述第一清洗管路連接，用于清洗所述修整器；第二清洗管路；第二噴嘴，與所述第二清洗管路連接，用于清洗所述研磨平臺。
2.如權利要求1所述的清洗裝置，其特征在于，還包括設置于所述第一清洗管路上的第一閥。
3.如權利要求2所述的清洗裝置，其特征在于，還包括設置于所述第二清洗管路上的第二閥。
4.如權利要求3所述的清洗裝置，其特征在于，還包括控制氣路，所述控制氣路分別與 所述第一閥和所述第二閥連接的控制氣路。
5.如權利要求4所述的清洗裝置，其特征在于，所述第一閥是常關氣動閥。
6.如權利要求5所述的清洗裝置，其特征在于，所述第二閥是常開氣動閥。
7.如權利要求1所述的清洗裝置，其特征在于，還包括總管路，所述總管路分別與所述 第一清洗管路和所述第二清洗管路連接。
8.如權利要求1至7中任意一項所述的清洗裝置，其特征在于，所述總管路是去離子水 管路。
9. 一種化學機械研磨設備，其包括研磨平臺和修整器，所述修整器用于修整所述研磨 平臺，其特征在于，還包括清洗裝置，所述清洗裝置用于清洗所述研磨平臺和所述修整器， 所述清洗裝置包括第一清洗管路；第一噴嘴，與所述第一清洗管路連接，用于清洗所述修整器； 第二清洗管路；第二噴嘴，與所述第二清洗管路連接，用于清洗所述研磨平臺。
10.如權利要求9所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述化學機械研磨設備還包 括罩設在所述研磨平臺上的防護罩。
11.如權利要求9所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述防護罩的材質為可溶性 聚四氟乙烯。
12.如權利要求9所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述清洗裝置還包括設置于 所述第一清洗管路上的第一閥。
13.如權利要求12所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述清洗裝置還包括設置 于所述第二清洗管路上的第二閥。
14.如權利要求13所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述清洗裝置還包括控制 氣路，所述控制氣路分別與所述第一閥和所述第二閥連接。
15.如權利要求14所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述第一閥是常關氣動閥。
16.如權利要求15所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述第二閥是常開氣動閥。
17.如權利要求9所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述清洗裝置還包括總管 路，所述總管路分別與所述第一清洗管路和所述第二清洗管路連接。
18.如權利要求9至17中任意一項所述的化學機械研磨設備，其特征在于，所述總管路 是去離子水管路。
專利摘要本實用新型揭露了一種清洗裝置以及化學機械研磨設備，所述清洗裝置用于清洗研磨平臺和修整器，所述修整器用于修整所述研磨平臺，所述清洗裝置包括第一清洗管路；第一噴嘴，與所述第一清洗管路連接，用于清洗所述修整器；第二清洗管路；第二噴嘴，與所述第二清洗管路連接，用于清洗所述研磨平臺。所述清洗裝置不僅能夠清洗修整器，并可去除研磨平臺上殘留的研磨液，提高了清洗效率，有利于提高產品的良率。
文檔編號B08B3/02GK201559125SQ20092021217
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權日2009年11月10日
發(fā)明者謝俊, 韓俊 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司