專利名稱：一種防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體工藝制程中化學機械拋光工序，尤其涉及機械拋光的研 磨過程中一種防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法。
背景技術：
在半導體工藝制程中，化學機械拋光是很重要的一道工序。現(xiàn)今化學機械 拋光過程主要通過研磨機臺實現(xiàn)。研磨機臺通常包括一個具有數(shù)個接口的保濕 舉置，研磨機臺控制單元。研磨機臺的保濕裝置接口是和去離子水源相通，其 開啟和關閉受研磨沖幾臺控制單元控制。
整個機臺會分為數(shù)個研磨區(qū)和一個晶圓裝卸區(qū)，每個研磨區(qū)和晶圓裝卸區(qū) 都會有機械頭(cross)。每個機械頭下都裝載了研磨頭。在每個研磨區(qū)內對應的研 磨頭下面都會對應放置研磨墊，同時每個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)會有用于移出已研磨好的晶圓和 移入未研磨的晶圓機械交換手。
圖1為研磨機臺研磨區(qū)和晶圓裝卸區(qū)示意圖，它分為數(shù)個研磨區(qū)和一個晶 圓裝卸區(qū)。每個研磨區(qū)下都有研磨墊15,研磨區(qū)和裝卸區(qū)均有機械頭14,每個 杯械頭下都裝有研磨頭，研磨頭上固定著晶圓。機械頭可定時轉到不同的研磨 區(qū)，從而進行不同研磨工序，也可只經過選擇的研磨區(qū)，然后轉到晶圓裝卸區(qū)。 晶圓裝卸區(qū)還有積4成交換手16進^f亍晶圓裝卸和轉移工序。
在研磨時，隨著研磨料的注入，機械頭會控制研磨頭相對研磨墊旋轉，此 時研磨料會很容易從研磨頭和研磨墊之間'戚射出來。賊射出來的研磨料會'踐到 研磨墊上方的機械頭上。
研磨機臺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。當研磨臺停止工作時，這些噴水裝置會啟動清洗這些機械頭 和研磨頭。然而在研磨臺工作時，這些噴水裝置是不啟動的。在研磨臺工作時，研磨機臺控制單元會控制保濕裝置啟動，但是該保濕裝置只是清洗晶圓裝卸區(qū) 機械頭下的研磨頭。當研磨機臺長時間工作時，停留在機械頭上的研磨料會由于水分的流失聚 合成固體物。在研磨時，這些固體物會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，會導致晶圓缺陷的產生。發(fā)明內容本發(fā)明提供了 一種防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法， 可解決研磨機臺上的機械頭上研磨料的聚合引起研磨晶圓的缺陷問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明的防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置， 所述研磨機臺包括一個具有數(shù)個接口的保濕裝置，研磨機臺控制單元，所述噴 水裝置包括兩個噴水部件，所述兩個噴水部件都包括進水孔，數(shù)個噴水孔，底座，支架，以及卡孔和水管；所述數(shù)個噴水孔位于支架上，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臺上，所述水管具有 三端，其中兩端分別連接兩噴水部分的進水孔，另一端連接研磨機臺的保濕裝 置接口。所述兩個噴水部件，其中一噴水部件的噴水孔個數(shù)比另外一噴水部件 的噴水孔個數(shù)多。所述研磨機臺的保濕裝置接口是和去離子水源相通，其開啟 和關閉受研磨機臺控制單元控制。本發(fā)明的采用所述噴水裝置防止研磨料聚合的方法，所述研磨機臺具有機 械交換手和機械頭的晶圓裝卸區(qū)，數(shù)個具有機械頭的研磨區(qū)，它包括以下步驟 步驟l:把所述噴水裝置安裝在研磨機臺晶圓裝卸區(qū)的機械頭兩側；步驟2:在 研磨機臺控制單元控制保濕裝置開啟時，利用噴水裝置對機械頭進行清洗和保 濕。在步驟2中，利用噴水裝置噴水孔多的噴水部件對機械頭側邊和底邊進行 清洗和保濕，利用噴水裝置噴水孔少的噴水部件對機械頭另一側邊進行清洗和 保濕。本發(fā)明的防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法，可在研磨 機臺工作時，對晶圓裝卸區(qū)的機械頭兩側和底邊進行清洗，同時保持機械頭濕 潤，避免濺射出的研磨料在機械頭上形成大的聚合物或堆積。采用本發(fā)明能消 除研磨機臺長時間連續(xù)工作時存在的影響晶圓研磨質量的隱患，保證晶圓的研磨質量。


通過以下具體實施例，結合附圖可進一步理解本發(fā)明的防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置及其使用特點。其中，附圖為 圖l是研磨機臺研磨區(qū)和晶圓裝卸區(qū)示意圖。 圖2a和圖2b是噴水裝置的兩個噴水部件結構圖。 .圖3是噴水裝置的安裝位置示意圖。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置及其使用作進一步 詳細具體的描述。研磨機臺 一般會包括數(shù)個研磨區(qū)和一個晶圓裝卸區(qū)，具有數(shù)個接口的保濕 裝置和研磨機臺控制單元。每個研磨區(qū)和晶圓區(qū)都會有機械頭，每個研磨區(qū)都 裝有研磨墊。在研磨機臺工作時，控制單元會自動控制具有數(shù)個接口的保濕裝置的開啟 和關閉。所述保濕裝置與去離子水源相通，當在研磨頭裝晶圓之前或卸晶圓之 后，控制單元都會自動開啟保濕裝置，對機械頭下的研磨頭進行去離子水的清 洗和保濕。所述噴去裝置包括兩個噴水部件，如圖2和圖3所示，兩個噴水部件都包 括進水孔5或5'，數(shù)個噴水孔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 在研磨機臺上，所述水管具有三端，其中兩端分別連接兩噴水部分的進水孔， 另 一端連接研磨機臺的保濕裝置接口 。-圖2a所示的噴水部件具有四個噴水孔7，圖2b所示噴水部件具有兩個噴水 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臺的晶圓裝卸區(qū)。 并把兩個噴水部件分別安裝在機械頭兩側，如圖3所示。假設位置10易對機械頭底邊進行清洗，則把噴水孔多的噴水部件，如圖2a所示，安裝在位置10的 機械頭側邊，把噴水孔少的噴水部件，如圖2b所示，安裝在位置11機械頭的 側邊。
在研磨機臺工作時，當研磨機臺的控制單元控制保濕裝置開啟時，晶圓裝 卸區(qū)的噴水裝置對研磨頭進行清洗，同時噴水孔多的噴水部件對晶圓裝卸區(qū)的 機械頭的側邊和底邊進行清洗和保濕，噴水孔少的噴水部件對機械頭另 一側邊 進行清洗和保濕。這樣就可清洗掉機械頭上聚合了的研磨料，同時保持機械頭 底邊和兩側的濕潤防止重新濺射到機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)，該噴水裝置噴出來的去離子水雖然也會對 機械頭起到保濕作用，但是會稀釋研磨料，影響研磨料質量，導致研磨料的浪 費。
權利要求
1、一種防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置，所述研磨機臺包括，數(shù)個接口的保濕裝置，研磨機臺控制單元，其特征在于所述噴水裝置包括兩個噴水部件，所述兩個噴水部件都包括進水孔，數(shù)個噴水孔，底座，支架，以及卡孔和水管；所述數(shù)個噴水孔位于支架上，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臺上，所述水管具有三端，其中兩端分別連接兩噴水部分的進水孔，另一端連接研磨機臺的保濕裝置接口。
2、 如權利要求1所述的一種防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置，其特征在 亍所述兩個噴水部件，其中一噴水部件的噴水孔個數(shù)比另外一噴水部件的噴 水孔個數(shù)多。
3、 如權利要求1所述的一種防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置，其特征在 于所述研磨機臺的保濕裝置接口是和去離子水源相通，其開啟和關閉受研磨 機臺控制單元控制。
4、 一種采用如權利要求1所述噴水裝置防止研磨料聚合的使用方法，所述研磨 機臺具有機械交換手和機械頭的晶圓裝卸區(qū)，數(shù)個具有機械頭的研磨區(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臺晶圓裝卸區(qū)的機械頭兩側；步驟2:在研磨機臺控制單元控制保濕裝置開啟時，利用噴水裝置對機械頭進行清洗和保濕。
5、 如權利要求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才幾械頭側邊和底邊進行清洗 和保濕，利用噴水裝置噴水孔少的噴水部件對機械頭另 一側邊進行清洗和保濕。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防止研磨機臺上研磨料聚合的噴水裝置及其使用方法?？捎行Ы鉀Q研磨機臺上的機械頭上研磨料的聚合引起研磨晶圓的缺陷問題。所述噴水裝置包括兩個噴水部件，所述兩個噴水部件都包括進水孔，數(shù)個噴水孔，底座，支架，以及卡孔和水管；所述數(shù)個噴水孔位于支架上，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臺上，所述水管具有三端，其中兩端分別連接兩噴水部分的進水孔，另一端連接研磨機臺的保濕裝置接口。利用噴水裝置對晶圓裝卸區(qū)機械頭的兩側邊和底邊進行清洗和保濕。采用本發(fā)明可去除留在機械頭側邊及底邊研磨料的聚合物，同時保持機械頭的濕潤防止重新濺射到研磨臺機械頭上的研磨料的聚合。
文檔編號B24B37/34GK101407039SQ200710046840
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權日2007年10月9日
發(fā)明者彭名君, 沙酉鶴 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司