CN202053164U - 一种抛光垫清洁装置及抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种抛光垫清洁装置及抛光装置，包括：清洁臂，设于所述抛光垫上方并能够相对所述抛光垫运动，其内部设有至少一路送气管和至少一路吸气管；多个喷嘴，设于所述清洁臂靠近所述抛光垫的底面上，并分别与所述送气管或吸气管相通。通过对送气管送气后，与送气管相通的喷嘴会将抛光垫上的工艺副产物吹起，同时对吸气管吸气后，与吸气管相通的喷嘴会将被吹起的工艺副产物吸走，该清洁装置结构简单，操作方便，能在抛光制程中将抛光垫上的工艺副产物物清理干净，保持晶片抛光速率的稳定性，减少抛光缺陷，提高晶片抛光性能和工艺效率，同时延长抛光垫和修整器的使用寿命，适用于各种抛光制程。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学机械抛光设备领域，且特别涉及一种用于化学机械抛光制程中清洁抛光垫上工艺副产物的清洁装置及抛光装置。
背景技术
随着集成电路(IC)制造技术的飞速发展，对硅片的加工精度和表面质量提出了更高的要求，化学机械抛光(CMP)是目前唯一能够实现硅片局部和全局平坦化的实用技术和核心技术，正广泛地应用于IC制造中。
图1为目前CMP采用的抛光装置，CMP制程中，抛光头(未图示)承载晶片12旋转运动，并下压晶片12至抛光垫10上与抛光垫10相对旋转，抛光液分发装置11将抛光液或抛光浆料喷洒或涂抹在抛光垫10上，晶片12和抛光垫10在抛光浆料(对于普通抛光垫来说)或抛光垫10自身特征磨料块(对于固结磨料抛光垫来说)作用下相对彼此执行摩擦运动，从而将晶片12的表面变平，而为了提高晶片的材料去除率，会使用抛光垫修正器13，在抛光过程中对抛光垫10表面进行修整，增强特征磨料块(对于固结磨料抛光垫来说)或沟槽(对于普通抛光垫来说)的性能。
如图2所示，晶片12抛光时产生的颗粒状或块状的工艺副产物(例如铜-CMP制程中的氧化铜)14，容易积聚在抛光垫10的特征磨料块之间的空白区(对于固结磨料抛光垫来说)或沟槽(对于普通抛光垫来说)100底部，虽然在抛光过程中，抛光液或抛光浆料的离心力以及抛光垫修整器会清除部分工艺副产物14，但是清除效率不够高，特别是在抛光时间较长的抛光过程中，工艺副产物14会越积越多，阻碍抛光液或抛光浆料在抛光垫10上的流动，影响抛光速率的稳定性，导致了晶片12抛光划痕等损伤缺陷的产生，严重降低了晶片12抛光表面的均一性。
因此需要一种抛光垫清洁装置及抛光装置，能在抛光制程中将抛光垫上的工艺副产物物清理干净，保持晶片抛光速率的稳定性，减少抛光缺陷，提高晶片抛光性能。
实用新型内容
本实用新型提出一种抛光垫清洁装置及抛光装置，能在抛光制程中将抛光垫上的工艺副产物物清理干净，保持晶片抛光速率的稳定性，减少抛光缺陷，提高晶片抛光性能。
为了达到上述目的，本实用新型提出一种抛光垫清洁装置，用于清洁抛光垫，包括：
清洁臂，设于所述抛光垫上方并能够相对所述抛光垫运动，其内部设有至少一路送气管和至少一路吸气管；
多个喷嘴，设于所述清洁臂靠近所述抛光垫的底面上，并分别与所述送气管或吸气管相通。
进一步的，所清洁臂内部设有1～4路送气管。
进一步的，所述清洁臂内部设有1～4路吸气管。
进一步的，与每路送气管或吸气管相通的喷嘴的数量为6～20个。
进一步的，所述送气管和吸气管均为一端开口、另一端密封的管道。
进一步的，所述送气管和吸气管与所述清洁臂一体成型。
进一步的，所述多个喷嘴与所述送气管或吸气管一体成型或密封连接。
本发明还提供一种抛光装置，包括抛光垫和抛光垫清洁装置，所述抛光垫清洁装置用于清洁所述抛光垫，所述抛光垫清洁装置包括：
清洁臂，设于所述抛光垫上方并能够相对所述抛光垫运动，其内部设有至少一路送气管和至少一路吸气管；
多个喷嘴，设于所述清洁臂靠近所述抛光垫的底面上，并分别与所述送气管或吸气管相通。
进一步的，所清洁臂内部设有1～4路送气管，所述清洁臂内部设有1～4路吸气管。
进一步的，与每路送气管或吸气管相通的喷嘴的数量为6～20个。
进一步的，所述送气管和吸气管均为一端开口、另一端密封的管道。
进一步的，所述送气管和吸气管与所述清洁臂一体成型。
进一步的，所述多个喷嘴与所述送气管或吸气管一体成型或密封连接。
进一步的，所述抛光装置还包括旋转轴，所述抛光垫清洁装置通过所述旋转轴设于所述抛光垫上方。
进一步的，所述抛光装置，还包括抛光垫修整器及旋转轴，所述抛光垫清洁装置与所述抛光垫修整器均通过所述旋转轴设于所述抛光垫上方。
与现有技术相比，本实用新型的抛光垫清洁装置及抛光装置，对送气管送气后，与送气管相通的喷嘴会将抛光垫上的工艺副产物吹起，同时对吸气管吸气后，与吸气管相通的喷嘴会将被吹起的工艺副产物吸走，该清洁装置结构简单，操作方便，能在抛光制程中将抛光垫上的工艺副产物物清理干净，保持晶片抛光速率的稳定性，减少抛光缺陷，提高晶片抛光性能。
附图说明
图1所示为现有技术的抛光装置结构示意图；
图2所示为现有技术的抛光垫结构示意图；
图3所示为本实用新型的抛光垫清洁装置结构的俯视图；
图4所示为本实用新型的抛光垫清洁装置结构的立体图；
图5所示为本实用新型的抛光装置结构示意图。
具体实施方式
为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图示说明如下。
请参考图3和图4，本实用新型提供一种抛光垫清洁装置25，用于清洁抛光垫，包括：
清洁臂250，设于所述抛光垫20上方并相对抛光垫运动，其内部设有至少一路送气管251和至少一路吸气管252，优选的，其内部设有1～4路送气管251和1～4路吸气管252，每路送气管251允许气压范围为50～300磅每平方英寸，每路吸气管252允许气压范围为50～300磅每平方英寸，每路送气管251和吸气管252均为一端开口、另一端密封的管道。可选的，所述送气管251和吸气管252与所述清洁臂250一体成型或内置。本实施例中，送气管251和吸气管252均为1路，与清洁臂250一体成型。
多个喷嘴253，设于所述清洁臂250靠近所述抛光垫20的底面上，并分别与送气管251或吸气管252相通，其中，与每路送气管251或吸气管252相通的喷嘴253的数量为6～20个。可选的，所述多个喷嘴253与所述送气管251或吸气管252一体成型或密封连接。本实施例中，与每路送气管251或吸气管252相通的喷嘴253的数量为6个。
请参考图5，本发明还提供一种抛光装置，包括抛光垫20和抛光垫清洁装置25，所述抛光垫清洁装置25用于清洁所述抛光垫20，所述抛光垫清洁装置25包括：
清洁臂250，设于所述抛光垫20上方并能够相对所述抛光垫20运动，其内部设有至少一路送气管251和至少一路吸气管252，优选的，所清洁臂250内部设有1～4路送气管251，所述清洁臂250内部设有1～4路吸气管252，每路送气管251和吸气管252与所述清洁臂250一体成型。
多个喷嘴253，设于所述清洁臂250靠近所述抛光垫20的底面上，并分别与所述送气管251或吸气管252相通，所述送气管和吸气管均为一端开口、另一端密封的管道。优选的，与每路送气管或吸气管相通的喷嘴的数量为6～20个，均与与所述送气管251或吸气管252一体成型或密封连接。
进一步的，所述抛光装置还包括旋转轴(未图示)，所述抛光垫清洁装置25通过所述旋转轴设于所述抛光垫20上方，可选的，所述抛光装置，还包括抛光垫修整器23，也通过所述旋转轴设置与所述抛光垫20上方。
请参考图4和图5，本实用新型的抛光垫清洁装置25应用于抛光装置中，通过旋转轴(未图示)连接所述抛光装置。在CMP制程中，抛光头(未图示)承载晶片22旋转运动，并下压晶片22至抛光垫20上与抛光垫20相对旋转，抛光液分发装置21将抛光液或抛光浆料喷洒或涂抹在抛光垫20上，抛光垫修正器23对抛光垫20表面进行修整，增强抛光垫20的特征磨料块(对于固结磨料抛光垫来说)或沟槽(对于普通抛光垫来说)200的性能，晶片22和抛光垫20在抛光浆料(对于普通抛光垫来说)或抛光垫10自身特征磨料块(对于固结磨料抛光垫来说)作用下相对彼此执行摩擦运动进行晶片22的抛光，晶片22的抛光会产生颗粒状或块状的工艺副产物24。
在CMP制程中，向抛光垫清洁装置25的送气管251中通入气体，如氦气、氮气、氢气、氩气等，与送气管251相通的喷嘴253会将抛光垫20的特征磨料块之间的空白区(对于固结磨料抛光垫来说)或沟槽200中的工艺副产物24吹起，同时向抛光垫清洁装置25的吸气管252中吸气，与吸气管252相通的喷嘴253会将被吹起的工艺副产物吸走，提高了工艺副产物的清除率，保持晶片抛光速率的稳定性，减少抛光缺陷，提高晶片抛光性能和工艺效率，同时延长抛光垫和修整器的使用寿命。
综上所述，本实用新型的抛光垫清洁装置及抛光装置，对送气管送气后，与送气管相通的喷嘴会将抛光垫上的工艺副产物吹起，同时对吸气管吸气后，与吸气管相通的喷嘴会将被吹起的工艺副产物吸走，该清洁装置结构简单，操作方便，能在抛光制程中将抛光垫上的工艺副产物物清理干净，保持晶片抛光速率的稳定性，减少抛光缺陷，提高晶片抛光性能和工艺效率，同时延长抛光垫和修整器的使用寿命，适用于铜、氧化物、铝、钨、高K介质、层间介质、浅槽隔离结构等各种抛光制程。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (15)
1.一种抛光垫清洁装置，用于清洁抛光垫，其特征在于，包括：
清洁臂，设于所述抛光垫上方并能够相对所述抛光垫运动，其内部设有至少一路送气管和至少一路吸气管；
多个喷嘴，设于所述清洁臂靠近所述抛光垫的底面上，并分别与所述送气管或吸气管相通。
2.如权利要求1所述的抛光垫清洁装置，其特征在于，所清洁臂内部设有1～4路送气管。
3.如权利要求1或2所述的抛光垫清洁装置，其特征在于，所述清洁臂内部设有1～4路吸气管。
4.如权利要求1所述的抛光垫清洁装置，其特征在于，与每路送气管或吸气管相通的喷嘴的数量为6～20个。
5.如权利要求1所述的抛光垫清洁装置，其特征在于，所述送气管和吸气管均为一端开口、另一端密封的管道。
6.如权利要求1或5所述的抛光垫清洁装置，其特征在于，所述送气管和吸气管与所述清洁臂一体成型。
7.如权利要求1或5所述的抛光垫清洁装置，其特征在于，所述多个喷嘴与所述送气管或吸气管一体成型或密封连接。
8.一种抛光装置，包括抛光垫和抛光垫清洁装置，所述抛光垫清洁装置用于清洁所述抛光垫，其特征在于，所述抛光垫清洁装置包括：
清洁臂，设于所述抛光垫上方并能够相对所述抛光垫运动，其内部设有至少一路送气管和至少一路吸气管；
多个喷嘴，设于所述清洁臂靠近所述抛光垫的底面上，并分别与所述送气管或吸气管相通。
9.如权利要求8所述的抛光装置，其特征在于，所清洁臂内部设有1～4路送气管，所述清洁臂内部设有1～4路吸气管。
10.如权利要求9所述的抛光洁装置，其特征在于，与每路送气管或吸气管相通的喷嘴的数量为6～20个。
11.如权利要求8所述的抛光装置，其特征在于，所述送气管和吸气管均为一端开口、另一端密封的管道。
12.如权利要求8或11所述的抛光垫清洁装置，其特征在于，所述送气管和吸气管与所述清洁臂一体成型。
13.如权利要求8或11所述的抛光垫清洁装置，其特征在于，所述多个喷嘴与所述送气管或吸气管一体成型或密封连接。
14.如权利要求8所述的抛光装置，其特征在于，还包括旋转轴，所述抛光垫清洁装置通过所述旋转轴设于所述抛光垫上方。
15.如权利要求8所述的抛光装置，其特征在于，还包括抛光垫修整器及旋转轴，所述抛光垫清洁装置与所述抛光垫修整器均通过所述旋转轴设于所述抛光垫上方。
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