一種晶圓清洗刷的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種晶圓清洗刷，所述晶圓清洗刷至少包括：套筒；位于所述套筒外表面的若干凸點結(jié)構(gòu)；所述凸點結(jié)構(gòu)包括兩部分：高于所述套筒表面的底部以及位于所述底部上的頂部；所述凸點結(jié)構(gòu)頂部的縱截面為梯形。本實用新型通過設(shè)計套筒表面的凸點結(jié)構(gòu)來增大凸點結(jié)構(gòu)和晶圓表面的接觸面積，延長清洗液在晶圓表面的停留時間，以此來有效實現(xiàn)化學(xué)機(jī)械研磨后晶圓表面殘留物的清洗。
【專利說明】一種晶圓清洗刷
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種晶圓清洗刷。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造工藝中，隨著制程技術(shù)的不斷升級，對晶圓表面平坦度的要求越來越高。而化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)可以實現(xiàn)晶圓表面全局的平坦化。在后續(xù)的加工工藝中，由于前道研磨工序會給晶圓表面帶來玷污物質(zhì)，這些玷污物質(zhì)包括磨料顆粒如二氧化鈰、氧化鋁、膠狀的二氧化硅顆粒以及添加至磨料中的表面活性劑、侵蝕劑和其他添加劑等殘留物。化學(xué)機(jī)械研磨過程中使得這些顆粒在機(jī)械性的壓力之下嵌入晶圓表面，為了避免降低器件的可靠性以及對器件引入缺陷，因此后續(xù)工序的清洗工藝變得更加重要和嚴(yán)格。
[0003]傳統(tǒng)的晶圓清洗刷剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該清洗刷至少包括:套筒10、位于套筒內(nèi)中心軸上的滾軸11以及套筒外表面上的凸點結(jié)構(gòu)12。該凸點結(jié)構(gòu)12用來充當(dāng)清洗刷的刷毛，每個凸點結(jié)構(gòu)的形狀為如圖2所示的圓柱體結(jié)構(gòu)。在晶圓的清洗過程中，滾軸11在馬達(dá)的驅(qū)動下帶動套筒10旋轉(zhuǎn)，裝置自帶的清洗液會流入清洗刷表面的刷毛上以及刷毛之間，刷毛會壓緊晶圓表面并與晶圓表面形成接觸摩擦從而實現(xiàn)清洗。由于傳統(tǒng)清洗刷具有的凸點結(jié)構(gòu)其形狀為柱體，當(dāng)套筒旋轉(zhuǎn)時，凸點結(jié)構(gòu)不能很好地和晶圓表面形成更大面積的接觸即達(dá)不到更多的刷洗，從而達(dá)不到有效的清洗效果；另一方面，當(dāng)清洗液在套筒表面以及凸點結(jié)構(gòu)之間流動時，柱體凸點結(jié)構(gòu)對清洗液沒有實現(xiàn)有效的截流，使得清洗液和晶圓的接觸的時間不夠而達(dá)不到有效的清洗。目前這些問題都沒有較為理想的解決方案。
實用新型內(nèi)容
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種晶圓清洗刷，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于刷毛和晶圓表面接觸不到位使得清洗液在晶圓表面停留時間不夠?qū)е碌牟荒苡行崿F(xiàn)化學(xué)機(jī)械研磨后晶圓表面殘留物清洗的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種晶圓清洗刷，所述晶圓清洗刷至少包括:
[0006]套筒；
[0007]位于所述套筒外表面的若干凸點結(jié)構(gòu)；
[0008]所述凸點結(jié)構(gòu)包括固定于所述套筒外表面的底部以及位于所述底部上的頂部；
[0009]所述凸點結(jié)構(gòu)的頂部的縱截面為梯形。
[0010]作為本實用新型的晶圓清洗刷的一種優(yōu)選方案，所述底部縱截面為矩形或梯形。
[0011]作為本實用新型的晶圓清洗刷的一種優(yōu)選方案，所述頂部底面面積小于等于所述底部頂面面積。
[0012]作為本實用新型的晶圓清洗刷的一種優(yōu)選方案，所述底部為圓臺、棱臺、棱柱、圓柱或橢圓柱。[0013]作為本實用新型的晶圓清洗刷的一種優(yōu)選方案，所述頂部為圓臺、橢圓臺或棱臺。
[0014]作為本實用新型的晶圓清洗刷的一種優(yōu)選方案，所述套筒為圓柱形，該套筒的長度為200毫米~230毫米。
[0015]作為本實用新型的晶圓清洗刷的一種優(yōu)選方案，所述套筒的內(nèi)直徑為60毫米~70毫米。
[0016]作為本實用新型的晶圓清洗刷的一種優(yōu)選方案，所述凸點結(jié)構(gòu)高度為2毫米~3毫米。
[0017]作為本實用新型的晶圓清洗刷的一種優(yōu)選方案，所述凸點結(jié)構(gòu)的間距為5毫米~6毫米。
[0018]如上所述，本實用新型的晶圓清洗刷，設(shè)計套筒表面的凸點結(jié)構(gòu)為兩個組成部分:一部分是高于套筒筒體表面的底部，另一部分是位于所述底部上的頂部。頂部的縱截面形狀為梯形。通過設(shè)計套筒表面的凸點結(jié)構(gòu)使晶圓清洗刷具有以下有益效果:用于增大凸點結(jié)構(gòu)和晶圓表面接觸的面積用以延長清洗液在晶圓表面停留時間，以此來有效實現(xiàn)化學(xué)機(jī)械研磨后晶圓表面殘留物的清洗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓清洗刷剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓清洗刷凸點結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3、圖4為本實用新型的晶圓清洗刷剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5、圖6為本實用新型的晶圓清洗刷凸點結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7為本實用新型的晶圓清洗刷的凸點結(jié)構(gòu)底部或頂部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]元件標(biāo)號說明
[0025]10、30、40 滾軸
[0026]11、31、41 套筒
[0027]12、32、42 凸點結(jié)構(gòu)
[0028]321、421 底部
[0029]322、422頂部
【具體實施方式】
[0030]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0031]請參閱圖3至圖7。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0032]如圖3所示，本實用新型提供一種晶圓清洗刷，所述清洗刷至少包括:套筒31以及位于套筒31內(nèi)部的滾軸30。所述套筒31的長度h為200毫米~230毫米，其內(nèi)直徑d為60毫米~70毫米，所述套筒31的外表面具有凸點結(jié)構(gòu)。同時參照圖4，圖4表示本實用新型的另一種晶圓清洗刷，所述清洗刷至少包括:套筒41以及位于套筒內(nèi)部的滾軸40。所述套筒41的長度h與所述套筒31的長度相同，為200毫米?230毫米；其內(nèi)直徑d也與套筒41的內(nèi)直徑相同，為60毫米?70毫米。
[0033]所述套筒31的外表面具有凸點結(jié)構(gòu)。參照圖5，所述圖3中的凸點結(jié)構(gòu)32由兩部分組成:與圖3中套筒31連接的底部321，位于底部321上的頂部322。所述底部321高于所述套筒31表面，其形狀為圓柱形。
[0034]所述套筒41的外表面具有凸點結(jié)構(gòu)。參照圖6，所述圖4中的凸點結(jié)構(gòu)42由兩部分組成:與圖4中套筒41連接的底部421，位于底部421上的頂部422。所述底部421高于所述套筒41表面，其形狀為圓臺。
[0035]本實施例中所述底部的形狀為圓柱或圓臺。除此以外，底部形狀為橢圓柱、棱臺或棱柱的情況均落在本實用新型所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。如圖7所示的棱臺結(jié)構(gòu)，可以表示為所述底部。而所述底部形狀無論是圓柱、橢圓柱、棱臺、棱柱以及圓臺，其縱截面的形狀為矩形或梯形。
[0036]圖5和圖6中，凸點結(jié)構(gòu)32的頂部322以及凸點結(jié)構(gòu)42的頂部422，其結(jié)構(gòu)都為圓臺。除本實施例給出的頂部形狀為圓臺外，頂部形狀為橢圓臺或棱臺的情況也在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。如圖7所示為一個棱臺結(jié)構(gòu)，其可以表示為所述頂部。所述棱臺的橫截面形狀可以為規(guī)則多邊形，如正三角形、正四邊形、六邊形、八邊形等。也可以為不規(guī)則多邊形。所述頂部形狀無論是圓臺、橢圓臺還是棱臺，其縱截面形狀為梯形。
[0037]圖5表示的是圓柱形狀的底部321和圓臺形狀的頂部322共同構(gòu)成的如圖3所示的凸點結(jié)構(gòu)32 ;而圖6表示的是圓臺形狀的底部421和圓臺形狀的頂部422共同構(gòu)成的如圖4所示的凸點結(jié)構(gòu)42。本發(fā)明給出如圖5和圖6所示的所述頂部和所述底部的組合。而事實上，除了如圖5和圖6所示的組合外，所述底部形狀為圓柱、橢圓柱、棱臺、棱柱或圓臺的任意一種可以與頂部形狀為橢圓臺、棱臺或圓臺的任意一種相組合，從而形成形狀不同的凸點結(jié)構(gòu)，這些凸點結(jié)構(gòu)均在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0038]所述頂部底面面積小于等于所述底部頂面面積。如圖5所述頂部322，其底面面積小于所述底部321的頂面面積，也就是說，頂部322的底面完全與所述底部321的頂面接觸，即頂部322的底面是完全落在所述底部321的頂面之上。同樣，對于圖6來說，所述頂部422其底面面積小于所述底部421的頂面面積，頂部422的底面完全與所述底部421的頂面接觸，即頂部422的底面是完全落在所述底部421的頂面之上?；蛘叽嬖诹硗庖环N情況:所述頂部底面面積等于所述底部頂面面積。即所述頂部底面與所述底部頂面二者完全重合。對于所述在本發(fā)明要求保護(hù)范圍內(nèi)的底部和頂部，二者的其他不同形狀的不同組合均滿足所述頂部底面面積小于等于所述底部頂面面積。而這些具有頂部底面面積小于等于所述底部頂面面積的底部和頂部不同組合構(gòu)成的凸點結(jié)構(gòu)亦在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0039]參照圖3或圖4，所述凸點結(jié)構(gòu)32或42中，底部321和頂部322的高度總和為所述凸點結(jié)構(gòu)的高度；同樣，底部421和頂部422的高度總和為所述凸點結(jié)構(gòu)42的高度。即圖3或圖4中的m表示為所述凸點結(jié)構(gòu)的高度。本實施例中，m的取值為2毫米?3毫米。
[0040]圖3或圖4為本實用新型的晶圓清洗刷剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其中，若干凸點結(jié)構(gòu)分布于套筒表面，而若干凸點結(jié)構(gòu)分布在套筒表面應(yīng)是布滿于所述套筒外表面的情況。所述若干凸點結(jié)構(gòu)的分布呈均勻分布形式，即所述凸點結(jié)構(gòu)彼此的間距相等。本實施例中，所述凸點結(jié)構(gòu)彼此的間距取值為5暈米?6暈米。[0041]綜上所述，本實用新型的晶圓清洗刷，該清洗刷套筒表面的凸點結(jié)構(gòu)有兩個組成部分:一部分是高于套筒筒體表面的底部，所述底部形狀可以為圓柱、橢圓柱、棱臺或棱柱以及圓臺；另一部分是位于所述底部上的頂部，所述頂部的形狀為圓臺、橢圓臺或棱臺，其縱截面形狀為梯形。通過設(shè)計套筒表面的凸點結(jié)構(gòu)，使晶圓清洗刷表面的凸點結(jié)構(gòu)和晶圓表面接觸的面積增大，從而可以延長清洗液在晶圓表面停留時間，以此來有效實現(xiàn)化學(xué)機(jī)械研磨后晶圓表面殘留物的清洗。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0042]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓清洗刷，其特征在于，所述晶圓清洗刷至少包括: 套筒； 位于所述套筒外表面的若干凸點結(jié)構(gòu)； 所述凸點結(jié)構(gòu)包括固定于所述套筒外表面的底部以及位于所述底部上的頂部； 所述凸點結(jié)構(gòu)的頂部的縱截面為梯形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗刷，其特征在于:所述底部縱截面為矩形或梯形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗刷，其特征在于:所述頂部底面面積小于等于所述底部頂面面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓清洗刷，其特征在于:所述底部為圓臺、棱臺、棱柱、圓柱或橢圓柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓清洗刷，其特征在于:所述頂部為圓臺、橢圓臺或棱臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗刷，其特征在于:所述套筒為圓柱形，該套筒的長度為200暈米?230暈米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓清洗刷，其特征在于:所述套筒的內(nèi)直徑為60毫米?70毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗刷，其特征在于:所述凸點結(jié)構(gòu)高度為2毫米?3毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗刷，其特征在于:所述凸點結(jié)構(gòu)的間距為5毫米?6毫米。
【文檔編號】B08B7/04GK203664279SQ201420001995
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】唐強(qiáng), 馬智勇 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司