[发明专利]CMP设备研磨头清洗装置

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造领域，涉及半导体设备的清洗维护，特别涉及一种CMP设备研磨头清洗装置。

背景技术

CMP(Chemical Mechanical Polishing)设备是半导体行业化学机械抛光装置的缩写。现有CMP设备研磨头的清洗装置如图1所示。包括供水模块11、研磨头清洗控制气路12、气动水阀13、承载台供水管14、研磨头装卸装置3，研磨头装卸装置3如图2所示，装置内底部为硅片承载台31，承载台31上分布有八个超纯水喷嘴32，超纯水喷嘴同承载台供水管14连通，研磨头清洗控制气路12控制气动水阀13连通或阻断供水模块11中的超纯水到承载台供水管14。在CMP设备作业过程中，研磨头有硅片装载任务时，CMP设备控制系统发出装载准备信号后，设备会将该研磨头1移动到研磨头装卸装置3上方，在装载硅片前，先进行研磨头清洗，研磨头清洗控制气路12会控制打开气动水阀13，供水模块11中的超纯水会经气动水阀13、承载台供水管14从承载台31上分布的八个超纯水喷嘴32喷出，对研磨头进行纯水冲洗指定时间(一般为5秒)，每次仅冲洗与硅片接触的部分15(隔膜和保持环)，而研磨头其它部分都无法得到冲洗。

研磨头如图3所示，研磨头下部为与硅片接触的部分，即隔膜41和保持环42，保持环42上方为大面积研磨头周边区域43，研磨头需装载硅片时，通过隔膜41吸真空可以将硅片吸附在研磨头的隔膜上。对硅片进行研磨过程中，高速旋转的研磨台/研磨垫上流有化学研磨液，硅片被隔膜41压在研磨台/研磨垫上一边旋转，一边进行研磨，保持环42也压在研磨垫上硅片周围，保证旋转的硅片不从研磨头内滑出，以实现研磨功能。现有CMP设备研磨头的清洗装置由于仅在硅片承载台31上分布有超纯水喷嘴32，清洗时仅能冲洗到研磨头上与硅片接触的部分，即隔膜41和保持环42，而对研磨头保持环42上方的大面积周边区域43无法进行有效冲洗。

CMP设备作业时，研磨头在一定大小的压力下，在高速旋转的研磨垫上旋转，会使药液飞溅至研磨头的大面积周边区域43。由于CMP设备使用的酸性或碱性研磨液都容易形成结晶，如不及时冲洗，在一次维护频度内，将有大量药液结晶块吸附在研磨头的大面积周边区域43表面，在拆卸研磨头或其自身运动时，这些块状吸附物随时有可能掉落在研磨垫上，从而对硅片制品表面平整度和状态构成极大威胁，最终影响硅片制品的成品率。

现在通常解决方法是作业人员每隔两周做一次清扫维护，维护时对研磨头大面积周边区域43表面的凝结物进行刮除，但此种维护费时费力，效果也不好，清扫会使得研磨头周边区域表面变得愈发粗糙，今后更容易形成凝结物，容易引起颗粒超标和产生微划伤，不利于CMP设备的长时间连续作业。

发明内容

本发明要解决的技术问题是减少CMP设备维护作业的频度和时间，降低颗粒超标和制品划伤的可能性，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种CMP设备研磨头清洗装置，包括供水模块、研磨头清洗控制气路、气动水阀一、承载台供水管、研磨头装卸装置，研磨头装卸装置内底部为硅片承载台，承载台上分布有纯水喷嘴，纯水喷嘴同承载台供水管连通，其特征在于，还包括气动水阀二、周边清洗供水管，研磨头清洗控制气路同时控制气动水阀一及气动水阀二的开闭，从而连通或阻断供水模块中的纯水到承载台供水管和周边清洗供水管，周边清洗供水管的一端为周边清洗喷嘴，加装在研磨头装卸装置旁边并且喷嘴出口向内，喷出的纯水可以冲洗到在研磨头装卸装置上方的研磨头周边区域。

本发明的CMP设备研磨头清洗装置，研磨头清洗控制气路同时控制气动水阀一及气动水阀二的开闭，研磨头装卸装置内底部硅片承载台上的纯水喷嘴同周边清洗喷嘴一起喷出纯水清洗研磨头，喷出的纯水可以有效冲洗到在研磨头装卸装置上方的研磨头周边区域。从而可有效防止药液在研磨头上的结晶凝聚，降低了颗粒超标和制品划伤的可能性，提高了制品的良率。可减少设备维护清扫时间和频度，提高设备的生产效率。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有CMP设备研磨头的清洗装置示意图；

图2是CMP设备研磨头装卸装置示意图；

图3是CMP设备研磨头示意图；

图4是本发明的CMP设备研磨头清洗装置一实施方式示意图。

具体实施方式