專(zhuān)利名稱(chēng)：一種防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝制程中化學(xué)機(jī)械拋光工序，尤其涉及機(jī)械拋光的研 磨過(guò)程中一種防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體工藝制程中，化學(xué)機(jī)械拋光是很重要的一道工序?，F(xiàn)今化學(xué)機(jī)械 拋光過(guò)程主要通過(guò)研磨機(jī)臺(tái)實(shí)現(xiàn)。研磨機(jī)臺(tái)通常包括一個(gè)具有數(shù)個(gè)接口的保濕 舉置，研磨機(jī)臺(tái)控制單元。研磨機(jī)臺(tái)的保濕裝置接口是和去離子水源相通，其 開(kāi)啟和關(guān)閉受研磨沖幾臺(tái)控制單元控制。
整個(gè)機(jī)臺(tái)會(huì)分為數(shù)個(gè)研磨區(qū)和一個(gè)晶圓裝卸區(qū)，每個(gè)研磨區(qū)和晶圓裝卸區(qū) 都會(huì)有機(jī)械頭(cross)。每個(gè)機(jī)械頭下都裝載了研磨頭。在每個(gè)研磨區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的研 磨頭下面都會(huì)對(duì)應(yīng)放置研磨墊，同時(shí)每個(gè)研磨墊都有注入研磨料的裝置用于在 研磨墊和研磨頭之間注入研磨料。晶圓裝卸區(qū)會(huì)有用于移出已研磨好的晶圓和 移入未研磨的晶圓機(jī)械交換手。
圖1為研磨機(jī)臺(tái)研磨區(qū)和晶圓裝卸區(qū)示意圖，它分為數(shù)個(gè)研磨區(qū)和一個(gè)晶 圓裝卸區(qū)。每個(gè)研磨區(qū)下都有研磨墊15,研磨區(qū)和裝卸區(qū)均有機(jī)械頭14,每個(gè) 杯械頭下都裝有研磨頭，研磨頭上固定著晶圓。機(jī)械頭可定時(shí)轉(zhuǎn)到不同的研磨 區(qū)，從而進(jìn)行不同研磨工序，也可只經(jīng)過(guò)選擇的研磨區(qū)，然后轉(zhuǎn)到晶圓裝卸區(qū)。 晶圓裝卸區(qū)還有積4成交換手16進(jìn)^f亍晶圓裝卸和轉(zhuǎn)移工序。
在研磨時(shí)，隨著研磨料的注入，機(jī)械頭會(huì)控制研磨頭相對(duì)研磨墊旋轉(zhuǎn)，此 時(shí)研磨料會(huì)很容易從研磨頭和研磨墊之間'戚射出來(lái)。賊射出來(lái)的研磨料會(huì)'踐到 研磨墊上方的機(jī)械頭上。
研磨機(jī)臺(tái)一般是配有噴水裝置的。在研磨區(qū)之間，研磨區(qū)和晶圓裝卸區(qū)之 間都有噴水裝置。當(dāng)研磨臺(tái)停止工作時(shí)，這些噴水裝置會(huì)啟動(dòng)清洗這些機(jī)械頭 和研磨頭。然而在研磨臺(tái)工作時(shí)，這些噴水裝置是不啟動(dòng)的。在研磨臺(tái)工作時(shí)，研磨機(jī)臺(tái)控制單元會(huì)控制保濕裝置啟動(dòng)，但是該保濕裝置只是清洗晶圓裝卸區(qū) 機(jī)械頭下的研磨頭。當(dāng)研磨機(jī)臺(tái)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，停留在機(jī)械頭上的研磨料會(huì)由于水分的流失聚 合成固體物。在研磨時(shí)，這些固體物會(huì)很容易掉在研磨墊上。由于研磨料混入 了這些大的固體顆粒，在研磨時(shí)，會(huì)導(dǎo)致晶圓缺陷的產(chǎn)生。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了 一種防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法， 可解決研磨機(jī)臺(tái)上的機(jī)械頭上研磨料的聚合引起研磨晶圓的缺陷問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置， 所述研磨機(jī)臺(tái)包括一個(gè)具有數(shù)個(gè)接口的保濕裝置，研磨機(jī)臺(tái)控制單元，所述噴 水裝置包括兩個(gè)噴水部件，所述兩個(gè)噴水部件都包括進(jìn)水孔，數(shù)個(gè)噴水孔，底座，支架，以及卡孔和水管；所述數(shù)個(gè)噴水孔位于支架上，所述卡孔位于底座 底部，所述支架一端固定在底座上，另一端固定在研磨機(jī)臺(tái)上，所述水管具有 三端，其中兩端分別連接兩噴水部分的進(jìn)水孔，另一端連接研磨機(jī)臺(tái)的保濕裝 置接口。所述兩個(gè)噴水部件，其中一噴水部件的噴水孔個(gè)數(shù)比另外一噴水部件 的噴水孔個(gè)數(shù)多。所述研磨機(jī)臺(tái)的保濕裝置接口是和去離子水源相通，其開(kāi)啟 和關(guān)閉受研磨機(jī)臺(tái)控制單元控制。本發(fā)明的采用所述噴水裝置防止研磨料聚合的方法，所述研磨機(jī)臺(tái)具有機(jī) 械交換手和機(jī)械頭的晶圓裝卸區(qū)，數(shù)個(gè)具有機(jī)械頭的研磨區(qū)，它包括以下步驟 步驟l:把所述噴水裝置安裝在研磨機(jī)臺(tái)晶圓裝卸區(qū)的機(jī)械頭兩側(cè)；步驟2:在 研磨機(jī)臺(tái)控制單元控制保濕裝置開(kāi)啟時(shí)，利用噴水裝置對(duì)機(jī)械頭進(jìn)行清洗和保 濕。在步驟2中，利用噴水裝置噴水孔多的噴水部件對(duì)機(jī)械頭側(cè)邊和底邊進(jìn)行 清洗和保濕，利用噴水裝置噴水孔少的噴水部件對(duì)機(jī)械頭另一側(cè)邊進(jìn)行清洗和 保濕。本發(fā)明的防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法，可在研磨 機(jī)臺(tái)工作時(shí)，對(duì)晶圓裝卸區(qū)的機(jī)械頭兩側(cè)和底邊進(jìn)行清洗，同時(shí)保持機(jī)械頭濕 潤(rùn)，避免濺射出的研磨料在機(jī)械頭上形成大的聚合物或堆積。采用本發(fā)明能消 除研磨機(jī)臺(tái)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作時(shí)存在的影響晶圓研磨質(zhì)量的隱患，保證晶圓的研磨質(zhì)量。


通過(guò)以下具體實(shí)施例，結(jié)合附圖可進(jìn)一步理解本發(fā)明的防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置及其使用特點(diǎn)。其中，附圖為 圖l是研磨機(jī)臺(tái)研磨區(qū)和晶圓裝卸區(qū)示意圖。 圖2a和圖2b是噴水裝置的兩個(gè)噴水部件結(jié)構(gòu)圖。 .圖3是噴水裝置的安裝位置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置及其使用作進(jìn)一步 詳細(xì)具體的描述。研磨機(jī)臺(tái) 一般會(huì)包括數(shù)個(gè)研磨區(qū)和一個(gè)晶圓裝卸區(qū)，具有數(shù)個(gè)接口的保濕 裝置和研磨機(jī)臺(tái)控制單元。每個(gè)研磨區(qū)和晶圓區(qū)都會(huì)有機(jī)械頭，每個(gè)研磨區(qū)都 裝有研磨墊。在研磨機(jī)臺(tái)工作時(shí)，控制單元會(huì)自動(dòng)控制具有數(shù)個(gè)接口的保濕裝置的開(kāi)啟 和關(guān)閉。所述保濕裝置與去離子水源相通，當(dāng)在研磨頭裝晶圓之前或卸晶圓之 后，控制單元都會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟保濕裝置，對(duì)機(jī)械頭下的研磨頭進(jìn)行去離子水的清 洗和保濕。所述噴去裝置包括兩個(gè)噴水部件，如圖2和圖3所示，兩個(gè)噴水部件都包 括進(jìn)水孔5或5'，數(shù)個(gè)噴水孔7或7、底座6或6',支架9或9、以及卡孔8 或8'和水管；所述數(shù)個(gè)噴水孔7或7'位于支架上9或9'，所述卡孔位8或8' 于底座6或6'底部，所述支架9或9' 一端固定在底座上6或6'，另一端固定 在研磨機(jī)臺(tái)上，所述水管具有三端，其中兩端分別連接兩噴水部分的進(jìn)水孔， 另 一端連接研磨機(jī)臺(tái)的保濕裝置接口 。-圖2a所示的噴水部件具有四個(gè)噴水孔7，圖2b所示噴水部件具有兩個(gè)噴水 孔7'。利用噴水裝置底座上卡孔8或8'把噴水裝置安裝在研磨機(jī)臺(tái)的晶圓裝卸區(qū)。 并把兩個(gè)噴水部件分別安裝在機(jī)械頭兩側(cè)，如圖3所示。假設(shè)位置10易對(duì)機(jī)械頭底邊進(jìn)行清洗，則把噴水孔多的噴水部件，如圖2a所示，安裝在位置10的 機(jī)械頭側(cè)邊，把噴水孔少的噴水部件，如圖2b所示，安裝在位置11機(jī)械頭的 側(cè)邊。
在研磨機(jī)臺(tái)工作時(shí)，當(dāng)研磨機(jī)臺(tái)的控制單元控制保濕裝置開(kāi)啟時(shí)，晶圓裝 卸區(qū)的噴水裝置對(duì)研磨頭進(jìn)行清洗，同時(shí)噴水孔多的噴水部件對(duì)晶圓裝卸區(qū)的 機(jī)械頭的側(cè)邊和底邊進(jìn)行清洗和保濕，噴水孔少的噴水部件對(duì)機(jī)械頭另 一側(cè)邊 進(jìn)行清洗和保濕。這樣就可清洗掉機(jī)械頭上聚合了的研磨料，同時(shí)保持機(jī)械頭 底邊和兩側(cè)的濕潤(rùn)防止重新濺射到機(jī)械頭上研磨料的聚合，消除造成研磨晶圓 缺陷的隱患。
如果把噴水裝置安放在研磨區(qū)，該噴水裝置噴出來(lái)的去離子水雖然也會(huì)對(duì) 機(jī)械頭起到保濕作用，但是會(huì)稀釋研磨料，影響研磨料質(zhì)量，導(dǎo)致研磨料的浪 費(fèi)。
權(quán)利要求
1、一種防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置，所述研磨機(jī)臺(tái)包括，數(shù)個(gè)接口的保濕裝置，研磨機(jī)臺(tái)控制單元，其特征在于所述噴水裝置包括兩個(gè)噴水部件，所述兩個(gè)噴水部件都包括進(jìn)水孔，數(shù)個(gè)噴水孔，底座，支架，以及卡孔和水管；所述數(shù)個(gè)噴水孔位于支架上，所述卡孔位于底座底部，所述支架一端固定在底座上，另一端固定在研磨機(jī)臺(tái)上，所述水管具有三端，其中兩端分別連接兩噴水部分的進(jìn)水孔，另一端連接研磨機(jī)臺(tái)的保濕裝置接口。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置，其特征在 亍所述兩個(gè)噴水部件，其中一噴水部件的噴水孔個(gè)數(shù)比另外一噴水部件的噴 水孔個(gè)數(shù)多。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置，其特征在 于所述研磨機(jī)臺(tái)的保濕裝置接口是和去離子水源相通，其開(kāi)啟和關(guān)閉受研磨 機(jī)臺(tái)控制單元控制。
4、 一種采用如權(quán)利要求1所述噴水裝置防止研磨料聚合的使用方法，所述研磨 機(jī)臺(tái)具有機(jī)械交換手和機(jī)械頭的晶圓裝卸區(qū)，數(shù)個(gè)具有機(jī)械頭的研磨區(qū)，其特 征在于它包括以下步驟步驟1:把所述噴水裝置安裝在研磨機(jī)臺(tái)晶圓裝卸區(qū)的機(jī)械頭兩側(cè)；步驟2:在研磨機(jī)臺(tái)控制單元控制保濕裝置開(kāi)啟時(shí)，利用噴水裝置對(duì)機(jī)械頭進(jìn)行清洗和保濕。
5、 如權(quán)利要求4所述的噴水裝置防止研磨料聚合的使用方法，其特征在于所 述步驟2中，利用噴水裝置噴水孔多的噴水部件對(duì)才幾械頭側(cè)邊和底邊進(jìn)行清洗 和保濕，利用噴水裝置噴水孔少的噴水部件對(duì)機(jī)械頭另 一側(cè)邊進(jìn)行清洗和保濕。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防止研磨機(jī)臺(tái)上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法。可有效解決研磨機(jī)臺(tái)上的機(jī)械頭上研磨料的聚合引起研磨晶圓的缺陷問(wèn)題。所述噴水裝置包括兩個(gè)噴水部件，所述兩個(gè)噴水部件都包括進(jìn)水孔，數(shù)個(gè)噴水孔，底座，支架，以及卡孔和水管；所述數(shù)個(gè)噴水孔位于支架上，所述卡孔位于底座底部，所述支架一端固定在底座上，另一端固定在研磨機(jī)臺(tái)上，所述水管具有三端，其中兩端分別連接兩噴水部分的進(jìn)水孔，另一端連接研磨機(jī)臺(tái)的保濕裝置接口。利用噴水裝置對(duì)晶圓裝卸區(qū)機(jī)械頭的兩側(cè)邊和底邊進(jìn)行清洗和保濕。采用本發(fā)明可去除留在機(jī)械頭側(cè)邊及底邊研磨料的聚合物，同時(shí)保持機(jī)械頭的濕潤(rùn)防止重新濺射到研磨臺(tái)機(jī)械頭上的研磨料的聚合。
文檔編號(hào)B24B37/34GK101407039SQ200710046840
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者彭名君, 沙酉鶴 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司