TWI220119B - Cleaning apparatus of conditioner used in CMP - Google Patents

Description

1220119 五、發明說明^ ^ ^-- 支術領域 ^ 本發明是有關於一種化學機械研磨機台之調節器清洗 ’且特別是有關於一種化學機械研磨機台之調節、、主 冼裝詈。 w /n

化學機械研磨法是現今唯一能提供全面性平坦化的一 技術。而其平坦化之原理是利用類似磨刀這種機械式的 原理’配合適當的化學助劑（Reagent )，而將晶圓表面高 低起伏的輪廓加以磨平。 ^ 第1圖所示，其繪示為一化學機械研磨機台及習知調 喊器清洗裝置之簡示圖。 請參照第1圖，一化學機械研磨機台係包括一研磨台 l〇〇(Polishing Table)、 一 研磨墊（Polishing Pad)l〇2 、 一晶圓載具（Wafer Carrier)104、一研磨液輸送管件 (Slurry Tube)108 以及一調節器（Conditioner)110 。 其中，研磨墊1 0 2係舖在研磨台1 0 0上。晶圓載具1 0 4 係配置在研磨墊1 〇 2之上方，其係用來抓住被研磨的晶圓 1 0 6，以使晶圓1 〇 6能於研磨墊1 〇 2上進行研磨。研磨液輸 送管件1 0 8係配置在研磨墊丨〇 2之上方，其係用來輸送研磨 液到研磨墊1 0 2上。而調節器丨丨〇係配置在研磨墊丨〇 2之上 方，且調節器1 1 0具有調節面丨丨1以接觸研磨墊丨〇 2之表面 係肷有终多堅硬顆粒’例如是鑽石顆粒（D i a m 〇 n d G r i t s ) 或陶竟顆粒’用以調節研磨塾1 〇 2之表面。 當進行化學機械研磨時，研磨台丨〇 〇與晶圓載具1 〇 4分

7562twf.ptd 第4頁 1220119 五、發明說明（2) 一 別沿一定的方向旋轉。而晶圓載具丨〇 4係抓住晶圓丨〇 6的背 面，而將晶圓104的正面壓在研磨墊1〇2上。研磨液輸送管 件1 0 8則是將研磨液持續不斷地供應到研磨墊丨〇 2上。所 以’化學機械研磨程序就是當晶圓丨〇 6正面之凸出的部分 和研磨塾1 0 2接觸時，便可利用研磨液中的化學助劑，以 在晶圓106的正面產生化學反應，並且藉由研磨液中之研 磨粒（A b r* a s i v e P a r t i c 1 e s )以輔助機械研磨，而去除晶圓 106正面之凸出的部份。在反覆上述之化學反應與機械研 磨之後’便可以使晶圓1 〇 6之正面平坦化。 通常研磨墊102之表面上具有許多助於研磨的凹凸結 構’因此研磨塾1 〇 2之表面係呈現1微米到2微米的粗糙程 度。而一般化學機械研磨機台在研磨數片晶圓之後，原先 研磨塾1 0 2凹凸不平之表面將會變得平坦，以致研磨墊丨〇 2 之研磨能力降低。而且，在研磨過後，從晶圓丨〇 6上被研 磨掉的物質還可能殘留在研磨墊丨〇2上，如此將使得研磨 特性有所改變’進而影響研磨之效果。因此，通常在研磨 數片晶圓之後’都會利用調節器丨丨〇來調節研磨墊丨〇 2，以 使研磨墊1 0 2之表面恢復成凹凸不平的表面，並且同時刮 除塞在研磨墊1 0 2中的殘留物。當進行括除塞在研磨墊丨〇 2 中的殘留物時，調節器丨丨〇之調節面丨丨j會沾附一些被研磨 掉的物質，而降低調節器丨丨〇的功用，所以一段時間後， 即需清洗調節器1 1 〇 。 、而習知清洗調節器的方式是將調節器丨丨〇浸入裝盛清 洗液1 1 4的水槽1 1 2中，並將調節器丨丨〇上下左右擺動進行

1220119 五、發明說明（3) 清洗。但是因水槽1 1 2中的清洗液1 1 4不具流動性，因此習 知的清洗方法無法將調節器1 1 0充分洗淨。 發明内容 因此本發明的目的就是在提供一種化學機械研磨機台 之調節器清洗裝置，可以充分清洗調節器，恢復調節器的 功能。 本發明所提出一種化學機械研磨機台之調節器清洗裝 置，此裝置包括一溢流槽、一清洗液供應裝置以及一清洗 單元。其中清洗液供應裝置係與溢流槽連通，用以持續供 應清洗液至溢流槽中，並且清洗液會滿出溢流槽之頂部， 而將從調節器沖洗下來的雜質順勢帶走。而清洗單元係裝 設在溢流槽中，用以刷洗調節器，以使調節器上的雜質被 充分地去除。 本發明所提出一種化學機械研磨機台之調節器清洗方 法，此方法係首先提供一溢流槽，此溢流槽係與一清洗液 供應裝置連通，而且溢流槽内設置有一清洗單元。當調節 器在研磨墊工作一段時間後，將調節器浸入溢流槽内，使 調節器之調節面接觸清洗單元，並且旋轉清洗單元以刷洗 調節器之調節面，而使調節面上的雜質離開調節面。在此 同時，清洗液供應裝置係持續的供應清洗液至溢流槽中， 以使清洗液從溢流槽内溢流出去，而順勢將清洗下來的雜 質一併帶出溢流槽外。 本發明因採用溢流式的清洗結構，且溢流槽内裝置清 洗單元可刷洗調節器，因此可將調節器充分洗淨，恢復調

7562twf.ptd 第6頁 1220119 五、發明說明（4) 節器的功能。 顯易1董讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 …、 下文特舉一較佳實施例’並配合所附圖式，作詳 細祝明如下： 、 二=參照第2圖，其繪示/種調節器在化學機械研磨機 及本發明調節器清洗裝置之簡示圖。本發明化學機 二研'"機台之調節器清洗裝置係包括一溢流槽2 0 〇、一清 m應裝置2 〇 7以及一清洗單元21。。其中’清洗液供應 裝 包括管件204及液泵206，而清洗單元21〇包括清洗 墊片2 0 2及馬達2〇8。 上述之溢流槽2 〇 〇係用來盛裝清洗液，其材質以不會 與清洗液起化學反應者為隹，又因其槽頂上方開口需能容 納放入調節器且容易使雜質隨清洗液溢流出去，設計上槽 頂開口應具廣大平面且槽頂邊緣不能阻礙微細雜質溢滿流 出。 其中，清洗液供應裝置2 〇 7係以管件2 0 4與溢流槽2 0 0 連通，而以液泵2 0 6供應清洗液1 1 4至溢流槽2 0 0中。 另外，清洗單元2 1 0裝設在溢流槽2 0 0中，此清洗單元 2 1 0例如是清洗墊片2 〇 2，用以刷洗調節器1 1 0之調節面 i 1 1 ，其種類例如是菜瓜布或刷子，其形狀例如是圓形或 矩形。 在一較佳實施例中，清洗單元2 1 〇更包括馬達2 〇 8，其 係設置在溢流槽2 0 0的底部，並與清洗墊片2 0 2連接，馬達

7562twf.Ptd 第7頁 1220119 五、發明說明（5) '""" " 2 0 8可以帶動旋轉清洗墊片2 〇 2用以刷洗調節器丨丨〇，而使 調節器1 1 0上的雜質被充分地去除。 、 接f說明本發明清洗化學機械研磨機台之調節器的方 法，叫芩照第2圖與第3圖，第2圖所繪示為一種調節器在 化學，械研磨機_台運作及本發明調節器清洗裝置之簡示 圖，第3圖所繪不為一種化學機械研磨機台及調節器在本 發明清洗裝置清洗之簡示圖。 4參照第2圖，當進行化學機械研磨時，研磨台丨〇 〇盥 晶，載具1〇4分別沿-定的方向旋轉。而晶圓載具1〇4係抓 住B曰圓106的背面，而將晶圓104的正面壓在研磨墊1〇2 上研磨液輸送官件1 0 8則是將研磨液持續不斷地供應到 研磨墊1 0 2上。所以，化學機械研磨程序就是當晶圓丨〇 6正 面之凸出的部分和研磨墊i 02接觸時，便可利用研磨液中 的化學助劑，以在晶圓106的正面產生化學反應，並且藉 由研磨液中之研磨粒以輔助機械研磨’而去除晶圓1〇6正 ，之^出的部#。在反覆上述之化學反應與機械研磨之 後，便可以使晶圓1 〇 6之正面平坦化。 媒研〗表面*具有許多助☆研磨㈤凹凸結 2 ’因此研磨塾1〇2之表面係呈現i微米到2微米的粗糙程 研磨墊1〇2凹凸不平之表面vn 圓之後’原先 特性有所改變，進而影Gfi1二上，如此將使得研磨 〜響研磨之效果。因此，通常在研磨

1220119 發明說明（6) Π之後 都會利用調節器1 1 0來調節研磨塾1 〇 2，以 使研磨勢1 η ?夕主二丨《呈i u 4 μ 除m j1表恢復成凹凸不平的表面，並且同時刮 除塞在研磨墊1 〇 2中的殘留物。 俨拄ΐ ΐ請參照第3圖’當調節器110在研磨墊102工作-二ζίΛν，需將調節器110移出研磨塾102，然後浸入溢流 ιί日即器110之調節面1U接觸清洗單元210 ，在此 :^液供應裝置2 0 7持續供應清洗液丨14至溢流槽2〇〇 洗下來二ΐί114從溢流槽200之頂部溢流出去，順勢將清 洗下末的雜貝一併帶出溢流槽2 〇 〇外。 由於本發明之調節器的清洗方式係將調節器110放置 槽2GG中作清洗，且清洗液114會持續的供應到溢流 = 2 0 0中，並從溢流槽2〇〇之頂部溢流出去，因此，相較於 白知清洗液為死水而不流動的狀態，本發明更能充分的將 歹欠留在調節器11 〇之調節面i丨1上的物質清洗乾淨。 加一除此之外，本發明之溢流槽2 〇〇中更包括設置有清洗 早元2 1 0其中β洗單元2 1 0例如是旋轉式清洗墊片2 〇 2， ^，由馬達2 0 8來帶動旋轉清洗墊片2 〇 2。而調節器丨丨〇之 ，節面1 1 1與清洗墊片2 〇 2接觸，以將殘留在調節器丨丨〇之 調節面111上的物質去除。 本發明之清洗裝置除了溢流槽2 ο 0之設計之外，更在 溢流槽2 0 0中裝置清洗墊片2 〇 2，因此調節器1丨〇於清洗之 過程中，係透過持續不斷供應的清洗液來清洗之，而且還 透過清洗單元2 1 0來刷洗其調節面丨丨1。因此，本發明之清 洗裝置及清洗方法可以使調節器丨丨〇充分的被清洗乾淨。

1220119 五、發明說明（7) 綜合以上所述，本發明具有下列優點： 1 .本發明化學機械研磨機台之調節器清洗裝置，係採 用溢流式的清洗結構，且溢流槽中裝置清洗單元可刷洗調 節器，因此可將調節器充分洗淨，恢復其調節功能。 2 .本發明清洗化學機械研磨機台之調節器的方法，係 將調節器置於溢流槽中，使清洗液持續供應至溢流槽中， 且使旋轉的清洗塾片刷洗調節器之調節面，去除調節面的 殘留物，可快速地將調節器充分洗淨，恢復其調節研磨墊 的功能。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

7562twf.ptd 第10頁 1220119 圖式簡單說明 圖式之簡單說明 第1圖是一種化學機械研磨機台及習知調節器清洗裝 置之間不圖， 第2圖是一種調節器在化學機械研磨機台運作及本發 明調節器清洗裝置之簡示圖；以及 第3圖是一種化學機械研磨機台及調節器在本發明清 洗裝置清洗之簡示圖。 圖式之標示說明 100 研 磨 台 102 研 磨 墊 104 晶 圓 載 具 106 晶 圓 108 研 磨 液 送 管 件 110 調 即 器 111 調 々/r 即 面 112 水 槽 114 清 洗 液 200 溢 流 槽 202 清 洗 墊 片 204 管 件 206 液 泵 207 清 洗 液 供 應 裝 置 208 馬 達 210 清 洗 單 元

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Claims (1)

1220119 六、申請專利範圍 1 . 一種化學機械研磨機台之調節器清洗裝置，包括： 一溢流槽； 一清洗液供應裝置，該清洗液供應裝置係與該溢流槽 連通，用以供應一清洗液至該溢流槽中；以及 一清洗單元，裝設在該溢流槽中。 2.如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨機台之 調節器清洗裝置，其中該清洗單元包括一清洗塾片。 3 .如申請專利範圍第2項所述之化學機械研磨機台之 調節器清洗裝置，其中該清洗墊片之形狀包括圓形或矩 形。 4. 如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨機台之 調節器清洗裝置，其中該清洗單元包括： 一清洗墊片，配置在該溢流槽中； 一馬達，裝設在該溢流槽之底部，並且與該清洗墊片 連接，該馬達係用以旋轉該清洗墊片。 5. 如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨機台之 調節器清洗裝置，其中該清洗液供應裝置包括： 一液泵； 一管件，該管件係連接該液泵以及該溢流槽。 6. —種清洗化學機械研磨機台之調節器的方法，包 括： 將一調節器置於一溢流槽中；以及 將一清洗液持續的供應至該溢流槽中，以清洗該調節 器。

7562twf.ptd 第12頁 1220119 六、申請專利範圍 7.如申請專利範圍第6項所述之清洗化學機械研磨機 台之調節器的方法，其中在清洗該調節器時更包括刷洗該 調節器之一調節面。 8 .如申請專利範圍第7項所述之清洗化學機械研磨機 台之調節器的方法，其中刷洗該調節器之方法係利用一旋 轉清洗塾片刷洗該調郎裔。 9 · 一種清洗化學機械研磨機台之調節器的方法，包 括： 提供一溢流槽，其中該溢流槽係與一清洗液供應裝置 連通，且該溢流槽中係設置有一清洗單元；以及 將一調節器置於該溢流槽中； 令該清洗液供應裝置持續的供應一清洗液至該溢流槽 中，並且使該調節器之一調節面與該清洗單元接觸，以去 除殘留在該調節器之該調節面上之物質。 1 0 .如申請專利範圍第9項所述之清洗化學機械研磨機 台之調節器的方法，其中該清洗單元係為一旋轉清洗墊 片。

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