研磨垫清洗方法及装置与流程

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种研磨垫清洗方法及装置。

背景技术：

化学机械研磨是半导体制造过程中的表面平坦化工艺。化学机械研磨的过程是将晶圆放在旋转的研磨垫上，通过施加一定压力的研磨头添加化学研磨液对晶圆进行研磨以使晶圆表面平坦化。晶圆研磨完成后，会产生研磨颗粒等副产物残留在研磨垫的表面及沟槽内，因此，在晶圆研磨之后，需要通过清洁刷对研磨垫进行清洗，在研磨垫上可能会有颗粒物残留。由于晶圆研磨是逐个地依次研磨，因此，在下一个晶圆放入研磨垫之前，研磨垫上有20秒左右的空闲时间，此时可能会有颗粒物掉落在研磨垫上，并且当研磨头旋转到研磨垫位置时，研磨头上的残留的颗粒物或者研磨腔体内的研磨颗粒掉落到研磨垫上，则研磨垫上会产生二次颗粒物残留，则残留在研磨垫上的颗粒物会对晶圆表面造成刮伤。因此，如何对研磨垫进行清洗，以避免对晶圆的刮伤是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供了一种研磨垫清洗方法及装置，以避免对晶圆的刮伤。

为达到上述目的，本发明提供一种研磨垫清洗方法，在晶圆研磨之前，通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗，通过清洁刷对研磨垫进行刷洗；在晶圆研磨之后，通过清洁刷对研磨垫进行刷洗。

进一步的，本发明提供的研磨垫清洗方法，所述高压液体为水。

进一步的，本发明提供的研磨垫清洗方法，所述水为纯水。

进一步的，本发明提供的研磨垫清洗方法，所述高压液体或高压气体对研磨垫的冲洗时间为10秒至20秒。

进一步的，本发明提供的研磨垫清洗方法，在晶圆研磨之前，先通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗，然后再通过清洁刷对研磨垫进行刷洗。

进一步的，本发明提供的研磨垫清洗方法，在晶圆研磨之前，先通过清洁刷对研磨垫进行刷洗，然后再通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗。

进一步的，本发明提供的研磨垫清洗方法，在晶圆研磨之前，通过清洁刷对研磨垫进行刷洗，通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗，所述刷洗和冲洗同时进行。

进一步的，本发明提供的研磨垫清洗方法，所述采用高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗的步骤包括：

采用较小压力的第一压力的液体或气体对研磨垫进行低压冲洗，使残留在研磨垫上的颗粒物与第一压力的液体或气体混合形成液态残留物；

采用较大压力的第二压力的液体或气体对研磨垫及所述液态残留物进行高压冲洗，以避免颗粒物在冲洗过程中对研磨垫造成的刮伤。

为达到上述目的，本发明还提供一种研磨垫清洗装置，包括供研磨垫清洗的冲洗装置以及供研磨垫清洗的刷洗装置。

进一步的，本发明提供的研磨垫清洗装置，所述冲洗装置包括液体冲洗装置或气体冲洗装置。

与现有技术相比，本发明提供的研磨垫清洗方法及装置，在晶圆研磨之后，通过清洁刷对研磨垫的刷洗，是为了洗掉研磨垫表面及其沟槽内的颗粒物等副产物的残留。在晶圆研磨之前，通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗，能够清洗掉研磨垫在空闲时间内掉落在研磨垫上的颗粒物，以及能够清洗掉研磨头旋转到研磨垫上时，研磨头上的残留的颗粒物或者研磨腔体内的研磨颗粒掉落到研磨垫上的二次颗粒物残留，即能够清洗掉残留在研磨垫上的颗粒物等副产物。在晶圆研磨之前，通过清洁刷对研磨垫的刷洗，能够清洗掉研磨垫表面及其沟槽内的较大的颗粒物残留，在后续晶圆研磨时，可以有效降低或避免对晶圆表面的刮伤。

附图说明

图1是本发明一实施例的研磨垫清洗方法的流程图；

图2是本发明一实施例中的在晶圆研磨之前对研磨垫清洗的流程图；

图3是本发明一实施例中的在晶圆研磨之前对研磨垫清洗的流程图；

图4是本发明一实施例的研磨垫清洗装置的结构示意图。

图中所示：1、冲洗装置，2、刷洗装置，3、研磨垫，4、旋转台，5、转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

请参考图1，本发明实施例提供一种研磨垫清洗方法，包括：

步骤10，在晶圆研磨之前，通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗，通过清洁刷对研磨垫进行刷洗。

步骤20，在晶圆研磨之后，通过清洁刷对研磨垫进行刷洗。

其中高压液体可以为纯水等水。

请参考图4，本发明实施例还提供一种研磨垫清洗装置，包括供研磨垫清洗的冲洗装置1以及供研磨垫清洗的刷洗装置2。研磨垫3设置在研磨设备的旋转台4上，旋转台4通过转轴5旋转。其中冲洗装置1包括液体冲洗装置或气体冲洗装置。本发明实施例中仅示例了冲洗装置1的供应液体的管路，冲洗装置1的具体结构可采用本领域公知技术中的研磨液供应装置。

本发明实施例提供的研磨垫清洗方法及装置，在晶圆研磨之后，通过清洁刷对研磨垫的刷洗，是为了洗掉研磨垫表面及其沟槽内的颗粒物等副产物的残留。在晶圆研磨之前，通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗，能够清洗掉研磨垫在空闲时间内掉落在研磨垫上的颗粒物，以及能够清洗掉研磨头旋转到研磨垫上时，研磨头上的残留的颗粒物或者研磨腔体内的研磨颗粒掉落到研磨垫上的二次颗粒物残留，即能够清洗掉残留在研磨垫上的颗粒物等副产物。在晶圆研磨之前，通过清洁刷对研磨垫的刷洗，能够清洗掉研磨垫表面及其沟槽内的较大的颗粒物残留，在后续晶圆研磨时，可以有效降低或避免对晶圆表面的刮伤。本发明实施例能够提高晶圆表面研磨的合格率。

本发明实施例提供的研磨垫清洗方法，高压液体或高压气体对研磨垫的冲洗时间可以控制在10秒至20秒，以避免过长时间的冲洗对研磨垫造成的损伤，以及对液体资源的浪费。冲洗过程可以是连续冲洗，也可以是间断式冲洗。

请参考图2，本发明实施例提供的研磨垫清洗方法，在晶圆研磨之前的清洗步骤包括：

步骤11，通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗，

步骤12，通过清洁刷对研磨垫进行刷洗。

先冲洗能够清洗掉残留在研磨垫上的颗粒物等副产物，后刷洗能够清洗掉研磨垫表面及其沟槽内的较大的颗粒物残留。

请参考图3，本发明实施例提供的研磨垫清洗方法，在晶圆研磨之前的清洗步骤包括：

步骤13，通过清洁刷对研磨垫进行刷洗。

步骤14，通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗。

先刷洗能够清洗掉研磨垫表面及其沟槽内的较大的颗粒物残留，后冲洗能够清洗掉残留在研磨垫上的颗粒物等副产物。此外后冲洗能够将刷洗后研磨垫表面及沟槽内的颗粒物与液体混合后形成的液态混合物冲洗干净，避免残留。

本发明实施例提供的研磨垫清洗方法，在晶圆研磨之前的冲洗步骤和刷洗步骤可以同时进行，以提高清洗效率。即通过清洁刷对研磨垫进行刷洗，通过高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗。

本发明实施例提供的研磨垫清洗方法，所述采用高压液体或高压气体对研磨垫进行冲洗的步骤包括：

采用较小压力的第一压力的液体或气体对研磨垫进行低压冲洗，使残留在研磨垫上的颗粒物等副产物与第一压力的液体或气体混合形成液态残留物；

采用较大压力的第二压力的液体或气体对研磨垫及所述液态残留物进行高压冲洗，以避免颗粒物在冲洗过程中对研磨垫造成的刮伤。颗粒物在冲洗过程中对研磨垫造成的刮伤主要体现在颗粒物在研磨垫上被冲走时流经研磨垫的路径。

本发明不限于上述具体实施方式，凡在本发明的权利要求书内所作出的各种变化和润饰，均在本发明的保护范围之内。