专利名称：Cmp设备研磨头清洗装置的制作方法
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禾几械 抛光装置的縮写。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。
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。
具体实施例方式
本发明的CMP设备研磨头清洗装置一实施方式如图4所示,包括供水 模块11、研磨头清洗控制气路12、气动水阀一 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上分布有八个纯水喷嘴32，纯水喷嘴同承载台供水管 14连通；还包括气动水阀二23、周边清洗供水管24、周边清洗供水管24 的一端为周边清洗喷嘴，研磨头清洗控制气路12同时控制气动水阀一 13 及气动水阀二 23的开闭，从而连通或阻断供水模块11中的超纯水到承载 台供水管14和周边清洗供水管24，周边清洗供水管24的一端的周边清 洗喷嘴加装在研磨头装卸装置3旁边，喷嘴出口向内，保证喷出的超纯水 可以有效冲洗到在研磨头装卸装置3上方的研磨头周边区域。
作为一实施例，可选用1/4英寸管径可随意弯曲定位的模块式塑料软 管(L0C-LINE)作为周边清洗供水管24，以便于定位，防止周边清洗供 水管24同CMP设备上运动部件(研磨头，CROSS,机械手等)产生位置干 涉。将1/4英寸管径PFA软管(耐酸碱气氛,无产尘及颗粒的管子)插入1/4 英寸管径模块式软管中，靠近研磨头装卸装置3侧的一端露出少量软管 (约4腿长度)直接作为周边清洗喷嘴(通常超纯水压力30士5psi，如 压力不足时，可在喷水口末端接一喷嘴，喷洒角度120。，以保证冲洗效 果)。软管在靠近CMP设备机械手部分需用绑带固定在设备侧板上，以防 止软管位置松动而碰到运动件。利用研磨头装卸装置的硅片进出空间，将 外侧水管沿着CMP设备中的空隙引到CMP设备底下。水管经CMP设备中的空隙引到CMP设备底部，通过一个气动水阀二连接在设备的供水模块上，
气动水阀二由控制气路控制超纯水的有无，控制气路同时控制通向研磨头 装卸装置内底部硅片承载台上分布的纯水喷嘴的气动水阀一。此控制气路
12在每次冲洗研磨头时开动，控制气动水阀一13、气动水阀二23连通， 每次持续5秒，刚好能满足对研磨头冲洗超纯水的需要，不会浪费太多的 超纯水，且对制品作业也没有影响。控制气路12只需用一个三通接头把 气管一分二，分别接在两个气动水阀上。
使用时需调整周边清洗喷嘴方向，方法为在执行研磨头冲洗动作时， 周边清洗喷嘴会有超纯水喷出，对研磨头周边进行冲洗，调整模块式软管 方向，使得旋转的研磨头保持环(Retaining Ring)上方的大面积周边区 域都能被冲洗到，且CMP设备作业时不会碰到周边清洗喷嘴即可。
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的硅片承载台上的 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。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。
权利要求
1、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。
2、 根据权利要求1所述的CMP设备研磨头清洗装置，其特征在于， 周边清洗供水管为模块式塑料软管。
3、 根据权利要求1所述的CMP设备研磨头清洗装置，其特征在于， 控制气路用一个三通接头把气管一分二，分别接在气动水阀一和气动水阀 二上。
全文摘要
本发明公开了一种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；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。采用本发明的CMP设备研磨头清洗装置能减少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。
文档编号B24B37/34GK101439494SQ200710094260
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月22日 优先权日2007年11月22日
发明者瞿治军, 祝志敏 申请人:上海华虹Nec电子有限公司