本发明涉及一种化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,包括:第一步骤,使两片晶片在清洗室中相隔规定的距离竖直放置,并排排列;第二步骤,使位于并排排列的两片晶片两侧的两个喷雾装置的喷头移动至与所述两片晶片相对应的位置,喷出雾状的清洗剂,对各个晶片的正面和背面中的一个面进行清洗;第三步骤,在对各个晶片中的一个面进行清洗之后,交换两片晶片的位置,使没有被清洗的另一个面与所述喷雾装置的喷头相对应;第四步骤,在交换了两片晶片的位置之后,使喷雾装置的喷头喷出雾状的清洗剂,对各个晶片的正面和背面中的另一个面进行清洗。
1.一种化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,包括:第一步骤,使两片晶片在清洗室中相隔规定的距离竖直放置,并排排列;第二步骤,使位于并排排列的两片晶片两侧的两个喷雾装置的喷头移动至与所述两片晶片相对应的位置,喷出雾状的清洗剂,对各个晶片的正面和背面中的一个面进行清洗;第三步骤,在对各个晶片中的一个面进行清洗之后,交换两片晶片的位置,使没有被清洗的另一个面与所述喷雾装置的喷头相对应;第四步骤,在交换了两片晶片的位置之后,使喷雾装置的喷头喷出雾状的清洗剂,对各个晶片的正面和背面中的另一个面进行清洗。
2.如权利要求1所述的化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,所述喷雾装置具有气体入口、清洗液入口以及喷头,通过从气体入口导入的气体使来自清洗液入口的清洗液雾化来形成清洗液的喷雾。
3.如权利要求2所述的化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,在两个晶片之间设置有喷气装置,在对各个晶片的一个面进行清洗时,从所述喷气装置的双向喷头向各个晶片的另一面喷气。
4.如权利要求1至3中任一项所述的化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,首先对各个晶片的背面进行清洗,然后对各个晶片的正面进行清洗。
5.如权利要求1至3中任一项所述的化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,在清洗过程中使晶片进行旋转。
6.如权利要求1至3中任一项所述的化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,在清洗过程中使喷头沿着晶片竖直放置的方向移动。
7.如权利要求1至3中任一项所述的化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,使喷头朝向与垂直于晶片的方向形成角度的方向喷出喷雾。
8.如权利要求1至3中任一项所述的化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,从气体入口导入的气体为氮气或稀有气体。
9.如权利要求3所述的化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,双向喷头喷出的气体为氮气或稀有气体。技术领域
本发明涉及化学机械研磨(CMP)中的清洗系统的清洗方法。
背景技术
在半导体集成电路制造过程中,晶片在化学机械研磨装置中经过抛光后,要继续经过一系列的清洗步骤才能够完整的完成化学机械研磨的工艺。然而,在现有的清洗系统的清洗方法中,一次只能清洗一片晶片,当化学机械研磨装置可以同时研磨出两片晶片的时候,由于清洗系统一次只能清洗一片晶片,所以会降低化学机械研磨装置的生产率。例如,参照图5、图6,目前日本的荏原(EBARA)公司生产的化学机械研磨装置已经能够同时研磨出两片晶片,但是,它的清洗系统一次只能清洗一片晶片,这样限制了化学机械研磨装置本身的生产率。另外,在荏原公司生产的化学机械研磨装置中,利用刷洗的方法对晶片进行清洗,而且只能清洗晶片的正面。对于刷洗的方法,由于刷直接接触晶片,所以有可能对晶片上的图案带来损伤,另外,由于刷重复使用,所以有可能由于使用脏污的刷而对晶片表面带来二次污染。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其非接触地同时清洗两片晶片,从而能够提高生产率,并且能够避免直接接触对晶片上的图案带来损伤,而且能够避免使用过的脏污的刷对晶片带来二次污染。为了解决上述问题,本发明提供一种化学机械研磨中的清洗系统的清洗方法,其特征在于,包括:第一步骤,使两片晶片在清洗室中相隔规定的距离竖直放置,并排排列;第二步骤,使位于并排排列的两片晶片两侧的两个喷雾装置的喷头移动至与所述两片晶片相对应的位置,喷出雾状的清洗剂,对各个晶片的正面和背面中的一个面进行清洗;第三步骤,在对各个晶片中的一个面进行清洗之后,交换两片晶片的位置,使没有被清洗的另一个面与所述喷雾装置的喷头相对应;第四步骤,在交换了两片晶片的位置之后,使喷雾装置的喷头喷出雾状的清洗剂,对各个晶片的正面和背面中的另一个面进行清洗。根据上述方法,在喷雾清洗室中能够同时清洗两片晶片,从而与现有技术相比能够提高生产率。另外通过采用气体雾化清洗剂来清洗晶片表面,从而达到去除晶片表面残留的研磨液、微粒等脏污的清洗效果。此外,用喷雾清洗的方式取代接触式刷洗的方式,避免因为刷直接接触晶片而造成的图案损伤,同时避免使用过的脏污刷二次污染晶片表面,另外,也能减轻喷洗液对晶片的作用力,进一步降低图案损伤的风险。另外,优选所述喷雾装置具有气体入口、清洗液入口以及喷头,通过从气体入口导入的气体使来自清洗液入口的清洗液雾化来形成清洗液的喷雾。另外,优选在两个晶片之间设置有喷气装置,在对各个晶片的一个面进行清洗时,从所述喷气装置的双向喷头向各个晶片的另一面喷气。根据上述方法,可以阻止雾状的清洗剂到达另一面,防止喷雾污染晶片的没有被清洗的另一面。另外,优选首先对各个晶片的背面进行清洗,然后对各个晶片的正面进行清洗。根据上述方法,可以进一步降低对晶片正面的图案的污染,保证晶片最后的清洗效果。另外,可以在在清洗过程中使晶片进行旋转,并且使喷头沿着晶片竖直放置的方向移动。另外,还可以使喷头朝向与垂直于晶片的方向形成角度的方向喷出喷雾。根据上述方法,能够更均匀、有效地对晶片的整个面进行清洗。另外,优选从气体入口导入的气体为氮气或稀有气体,以及双向喷头喷出的气体为氮气或稀有气体。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的化学机械研磨装置的示意图。图2是表示喷雾清洗室中的结构的示意图。图3A是表示晶片支撑结构的主视示意图。图3B是表示晶片支撑结构的侧视示意图。图4是表示在喷雾室中在进行双面清洗时使晶片交换位置的轨迹的示意图。图5是表示现有技术中的化学机械研磨装置的示意图。图6是表示现有技术中的化学机械研磨装置中的刷洗的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一个实施方式的化学机械研磨装置的示意图。图2是表示本发明的喷雾清洗室中的结构的示意图。图3A是表示晶片支撑结构的主视示意图。图3B是表示晶片支撑结构的侧视示意图。图4是表示在喷雾室中在进行双面清洗时使晶片交换位置的轨迹的示意图。如图1所示,在本实施例的化学机械研磨装置中具有设备前端单元(EFEMxa0unit)1、研磨单元2、清洗单元3、动力单元4等。所述设备前端单元1具有机械手11,其用于将容纳在前开式统一标准箱(FOUP)6中的未处理的晶片搬运至研磨单元2,或将处理后的晶片搬运至前开式统一标准箱6。所述研磨单元2具有交接装置21、24、输送装置22、研磨装置23等,其中,所述交接装置21、24用于在研磨装置23与清洗单元3之间交接晶片,所述输送装置22用于输送晶片,并且用于暂时放置研磨后或清洗后的晶片,所述研磨装置23用于研磨晶片。所述清洗单元3对输送过来的晶片进行清洗以及干燥。以下,具体说明本发明所涉及的清洗单元3。所述清洗单元3具有超声波清洗室31、喷雾清洗室32以及干燥室33。所述超声波清洗室31及其中的设备与现有技术相同,但是,与以往相比能够一次清洗两片晶片。在此省略其说明。对于所述喷雾清洗室32,在其中保持两片晶片W,如图3A、图3B所示,可以用转轮在晶片W侧面和下方支撑晶片W使其竖直放置,并带动晶片W旋转。如图2所示,在竖直保持的晶片W的两侧具有喷雾装置,该喷雾装置具有气体入口321、清洗剂入口322以及喷头324。使氮气、惰性气体等非活性气体从气体入口321导入喷雾装置,并且使清洗剂从清洗剂入口322导入喷雾装置,通过非活性气体使清洗剂形成喷雾效果,从喷头喷出。而且,如图2所示,该喷雾装置能够沿着双向箭头的方向上下移动。另外,可以在两个晶片W之间设置喷气装置323,喷气装置323的前端设置有双向喷气头325,通过双向喷气头325向晶片W的没有被清洗的面喷出氮气、惰性气体等非活性气体,由此防止正在用于清洗的喷雾污染没正在被清洗的晶片W的面。所述干燥室33及其中的设备与现有技术相同,但是,与以往相比能够一次干燥两片晶片。在此省略其说明。以下,对本实施方式的化学机械研磨装置的动作进行说明。在本实施方式的化学机械研磨装置中,通过设备前端单元1中的机械手将前开式统一标准箱6中的未被加工的晶片搬入研磨单元2中,两片晶片在被研磨单元2中的研磨装置研磨后,被交接装置搬入清洗单元3进行清洗,关于清洗之前的动作与现有技术相同,在此不具体说明。如图1、图2、图3A、图3B所示,两片晶片W在被搬入清洗单元3之后,首先通过超声波清洗室对两片晶片W同时进行超声波清洗,然后,在第一喷雾清洗室中同时对两片晶片W进行第一喷雾清洗,此后,在第二喷雾清洗室中同时对两片晶片W进行第二喷雾清洗,最后在两个干燥室中对两片晶片进行两次干燥。此后被干燥后的晶片进入下一道工艺。在两片晶片进入第一喷雾清洗室中后,使两片晶片隔开规定的距离,在第一喷雾室的上方并排排列,然后对晶片的一个面进行水冲洗、预清洗。此后,使两个喷雾装置分别移动至与晶片对应的位置,然后,从气体入口321向喷雾装置中导入氮气等非活性气体,并且从清洗剂入口322向喷雾装置中导入清洗剂,使清洗剂伴随非活性气体从喷头喷出,形成喷雾效果,来对两片晶片的一个表面进行喷雾清洗。在进行喷雾清洗之后,再次进行水冲洗。在晶片的一个面被喷雾清洗后,水平交换两片晶片的位置,再同时清洗晶片的另一个面。进行交换的步骤如下,即,使位于清洗室右上方的晶片往下移动,然后使位于清洗室左上方的晶片水平平移到清洗室右上方,之后使之前移动至下方的晶片水平平移到左边后竖直上移到清洗室左上方。然后,与上述方法相同对两片晶片的另一面进行清洗,最后,将两面清洗后的晶片搬出第一清洗室,搬入第二清洗室。在第二清洗室中的清洗方式与在第一清洗室中的清洗方式相同,在此省略说明。在本实施方的喷雾清洗室中能够同时清洗两片晶片,从而与现有技术相比能够提高生产率。另外,通过采用氮气、惰性气体等非活性气体雾化清洗剂来清洗晶片表面,从而达到去除晶片表面残留的研磨液、微粒等脏污的清洗效果。此外,用喷雾清洗的方式取代接触式刷洗的方式,避免因为刷直接接触晶片而造成的图案损伤,同时避免使用过的脏污刷二次污染晶片表面,另外,也能减轻喷洗液对晶片的作用力,进一步降低图案损伤的风险。另外,为了保证晶片最后的清洗效果,优选在进行喷雾清洗时,首先对晶片背面的进行清洗,然后再对晶片正面进行清洗。这样可以进一步降低对晶片正面的图案的污染。另外,在进行喷雾清洗的同时,可以通过喷气装置的双向喷气头向晶片喷出氮气等非活性气体,这样可以阻止雾状的清洗剂到达另一面,防止喷雾污染晶片的没有被清洗的另一面。另外,可以改变喷头的朝向,使其不垂直于晶片表面进行喷雾而与垂直于晶片表面的方向形成角度地对晶片进行清洗,这样也可以增强喷雾清洗效果。另外,在上述实施方式中描述了在清洗室的上方对两片晶片进行清洗的方法,但不限于此,可以在清洗室的下方对两片晶片进行清洗。另外,在上述实施方式中描述了对两片晶片的位置进行交换的方法,但不限于此,步骤可以相反,即,首先使左上方的晶片下降,然后进行换位。只要是能够使两片晶片的位置进行交换即可。以上通过实施方式说明了本发明,但是,本发明不限于此,在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够进行各种变形。