[实用新型]化学机械抛光设备的清洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体工艺，特别涉及化学机械抛光设备的清洗装置。

背景技术

化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，简称CMP)技术是机械削磨和化学腐蚀的组合技术，化学机械抛光技术借助超微粒子的研磨作用以及浆料的化学腐蚀作用在被研磨的介质表面上形成光洁平坦平面，现已成为半导体加工行业的主导技术。化学机械抛光是集成电路(IC)向微细化、多层化、薄型化、平坦化工艺发展的产物，也是晶圆向200mm、300mm乃至更大直径过渡、提高生产效率、降低制造成本及衬底全局化平坦化必备的工艺技术。举例来说，典型的逻辑器件包括七道内介质层CMP工序，七道金属CMP工序和一道浅沟槽隔离(STI)CMP工序。因此说，CMP工艺已经成为制备集成电路的半导体工艺的中枢技术。

一个完整的CMP工艺主要由抛光、后清洗和计量测量等操作组成。其中后清洗包括对晶圆的清洗，也包括对化学机械抛光机各部件的清洗。后清洗工艺的目的是把CMP中的残留颗粒和沾污减少到可接受的水平。目前，CMP工艺的后清洗工艺主要涉及CMP工艺后的晶圆以及CMP设备的抛光垫的清洗，例如，美国应用材料公司(www.appliedmaterials.com)公开了Mirra Mesa化学机械抛光设备，该设备集成了抛光后的晶圆清洗装置。如图1所示，当晶圆完成化学机械抛光后，由传送槽2将晶圆传送至晶圆清洗装置。该晶圆清洗装置使用超声波清洗技术和双面刷洗技术来去除晶圆上残留的微细颗粒和研磨泥浆。该晶圆清洗装置如图1所示，包括六个部分：输入口31，用于接收传送槽2传送的经化学机械抛光后的晶圆；超声波清洗池32，包含一个灌满清洗液的腔体，运用超声波对输入口31收入的晶圆进行清洗；第一刷洗池33，包含能喷出清洗液的喷淋头及两把清洗刷，用于将清洗液喷淋在经超声波清洗的晶圆的两个表面并同时对晶圆的两个表面进行刷洗；第二刷洗池34，包含能喷出清洗液的喷淋头及两把清洗刷，用于将清洗液喷淋在经第一刷洗池33刷洗的晶圆的两个表面并同时对晶圆的两个表面进行刷洗；干燥间35，包含能喷出清洗液的喷淋头和能带动晶圆高速旋转的晶圆垫片，通过向经第二刷洗池34刷洗的晶圆的表面喷洒清洗液继续去除晶圆表面残留物，通过晶圆垫片带动晶圆高速旋转，甩走晶圆表面的清洗液，使晶圆干燥；输出口36，用于将经干燥的晶圆送出，并传输给化学机械抛光设备的晶圆存放箱1。

目前，当化学机械抛光设备的晶圆存放箱1发生故障时，输出口36会无法将晶圆送至晶圆存放箱1而导致晶圆滞留于输出口36中，也导致晶圆滞留于晶圆清洗装置的各个部分。现有的做法是打开晶圆清洗装置各个部分的密封门，将晶圆全部取出，等故障排除时，再将晶圆重新放入晶圆清洗装置的各个部分。然而，这样的话就会出现下列不良后果：

1.取出晶圆的过程较慢，导致超声波清洗池、第一刷洗池和第二刷洗池中的晶圆长时间浸泡于清洗液中，而浸泡于清洗液中的晶圆超过5分钟就会报废。

2.晶圆的取出和放入都会导致晶圆暴露于空气当中，因此会增加晶圆表面的微细颗粒，污染晶圆。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是避免晶圆长时间浸泡于清洗液中。

本实用新型还解决的问题是避免晶圆暴露于空气当中。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种化学机械抛光设备的清洗装置，包括：

输入口，为一封闭腔体，用于接收经化学机械抛光后的晶圆；

超声波清洗池，包含一个灌满清洗液的腔体及其中的超声波发生器，用于通过超声波对晶圆传送臂从输入口传送来的晶圆进行清洗；

第一刷洗池，为一封闭腔体，包含能喷出清洗液的喷淋头及两把清洗刷，用于将清洗液喷淋在晶圆传送臂从超声波清洗池中传送来的晶圆的两个表面并同时对晶圆的两个表面进行刷洗；

第二刷洗池，为一封闭腔体，包含能喷出清洗液的喷淋头及两把清洗刷，用于将清洗液喷淋在晶圆传送臂从第一刷洗池中传送来的晶圆的两个表面并同时对晶圆的两个表面进行刷洗；

干燥间，为一封闭腔体，包含能喷出清洗液的喷淋头和能带动晶圆旋转的晶圆垫片，用于将清洗液喷淋在晶圆传送臂从第二刷洗池中传送来的晶圆的表面，以去除晶圆表面的残留物，通过晶圆垫片带动晶圆旋转，甩走晶圆表面的清洗液，使晶圆干燥；

输出口，为一封闭腔体，将晶圆传送臂从干燥间传送来的晶圆送至干燥晶舟；

干燥晶舟，为半封闭的腔体，开口紧靠输出口的晶圆送出口，用于暂时存放输出口传送的经干燥的晶圆，并传输给化学机械抛光系统的晶圆存放箱。