一种清洗化学机械研磨设备的系统和化学机械研磨系统技术方案

本发明专利技术提供一种清洗化学机械研磨设备的系统和化学机械研磨系统，所述化学机械研磨设备包括传动装置，用于在所述化学机械研磨设备的研磨台上方转动以传送晶圆，所述系统包括：清洗装置，所述清洗装置包括设置在所述传动装置上的清洗喷头，所述清洗喷头随着所述传动装置的转动而移动以清洗所述化学机械研磨设备；以及控制模块，所述控制模块配置为基于外部的指令信号控制所述清洗装置的清洗参数，所述清洗参数至少包括清洗开始时间和清洗结束时间。根据本发明专利技术提供一种清洗化学机械研磨设备的系统和化学机械研磨系统，可实现设备清洗的完全自动化，完全避免了人为的操作，实现了设备清洁的量化，提高了设备的清洁程度，提升了工艺质量。

【技术实现步骤摘要】
一种清洗化学机械研磨设备的系统和化学机械研磨系统
本专利技术涉及半导体制造领域，具体而言涉及一种清洗化学机械研磨设备的系统和化学机械研磨系统。
技术介绍
随着集成电路制造过程中特征尺寸的缩小和金属互联的增加，对晶圆表面平整度的要求也越来越高。化学机械研磨(CMP)是将机械研磨和化学腐蚀结合的技术，是目前最有效的晶圆平坦化方法，其广泛应用于半导体工业制造生产中。然而，随着半导体产品种类，制程的不断增加，化学机械研磨设备上涉及的半导体晶圆种类如硅晶圆、SOI晶圆等，和研磨工艺也不断增加，如应用于背面照射(BSI)型CMOS传感器工艺，集成CMOS工艺+MEMS技术的CMEMS工艺等。不断变化的晶圆种类和工艺类型，使得化学机械研磨设备需要面临各种研磨液的切换、PH值的变化，从而形成这种研磨液结晶残留物，对设备造成污染。而一旦对设备里面残留或结晶的研磨液处理不充分，将对下一类型晶圆或工艺产生污染。当前生产中主要通过在工艺转换过程中设置各种检验单，通过在工艺转换过程中进行设备中流过研磨液的管路以及设备内的环境进行不同时间的冲洗，以使设备进入下一工艺使用所需的环境。这种方法对工业生产控制要求高，人为因素影响较高，控制过程复杂，需要定期追踪，不利于生产控制。为此有必要提出一种清洗化学机械研磨设备的系统。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术提供了一种清洗化学机械研磨设备的系统，所述化学机械研磨设备包括传动装置，用于在所述化学机械研磨设备的研磨台上方转动以传送晶圆，所述系统包括：清洗装置，所述清洗装置包括设置在所述传动装置上的清洗喷头，所述清洗喷头随着所述传动装置的转动而移动以清洗所述化学机械研磨设备；以及控制模块，所述控制模块配置为基于外部的指令信号控制所述清洗装置的清洗参数，所述清洗参数至少包括清洗开始时间和清洗结束时间；其中，在所述清洗开始时间下，所述控制模块控制所述清洗装置自动开启对所述化学机械研磨设备的清洗；在所述清洗结束时间下，所述控制模块控制所述清洗装置自动停止对所述化学机械研磨设备的清洗。示例性的，所述化学机械研磨设备包括若干由所传动装置间隔的所述研磨台，所述传动装置用于在不同所述研磨台之间传送晶圆；所述传动装置包括设置在研磨台上方的十字传动手臂和驱动所述十字传动手臂旋转的驱动装置，其中所述研磨台由所述十字传动手臂间隔；所述清洗喷头设置为若干个设置在所述十字传动手臂之上的清洗喷头，可随着所述十字传动手臂在不同研磨台之间移动以对每个研磨台进行清洗。示例性的，所述控制模块包括控制板、气阀控制板和/或气阀；所述控制板接受所述外部的指令信号，并将所述指令信号转化成控制控制所述清洗装置清洗所述化学机械研磨设备的清洗参数的控制信号发送至所述气阀控制板，其中，所述清洗参数的控制信号至少包括所述清洗开始时间的控制信号和所述清洗结束时间的控制信号；在所述清洗开始时间的控制信号下，所述气阀控制板控制所述气阀开启所清洗装置的对所述化学机械研磨设备的清洗；在所述清洗结束时间的控制信号下，所述气阀控制板控制所述气阀停止所清洗装置的对所述化学机械研磨设备的清洗。示例性的，所述清洗喷头包括设置在所述十字传动手臂上对应清洗所述化学机械研磨设备的研磨头、研磨台、研磨盖的清洗喷头。示例性的，所述清洗喷头还包括设置在所述十字传动手臂上对应清洗所述传动装置下方的清洗喷头。示例性的，所述清洗装置还包括设置在研磨液输出管道上的清洗切换阀，所述清洗切换阀用于切换在所述研磨液输出管道中通过的液体，其中所述液体包括研磨液和清洗液。示例性的，所述清洗装置还包括设置在所述化学机械研磨设备的研磨台上方的研磨垫清洗装置。示例性的，所述研磨垫清洗装置包括高压清洗控制环。示例性的，所述清洗开始时间设置在第一化学机械研磨工艺完成后，所述清洗结束时间设置在第二化学机械研磨工艺开始前，所述第一化学机械研磨工艺和所述第二化学机械研磨工艺为同一半导体晶圆在所述化学机械研磨设备上不同研磨台上进行的前后相邻两次化学机械研磨工艺，所述清洗装置在所述传动装置将所述半导体晶圆由执行所述第一化学机械研磨工艺的第一研磨台传送至执行所述第二化学机械研磨工艺的第二研磨台的过程中对所述化学机械研磨设备进行清洗。示例性的，所述清洗开始时间设置在所述化学机械研磨设备停止工艺后的预定时间之后。示例性的，所述预定时间为4～6小时。示例性的，所述清洗结束时间设置在所述化学机械研磨设备开始工艺之前。示例性的，所述清洗参数还包括清洗液种类、研磨液流量。本专利技术还提供了一种化学机械研磨系统，所述系统包括化学机械研磨设备和上述任意一项所述的清洗化学机械研磨设备的系统。综上所述，根据本专利技术的化学机械研磨设备的清洗系统和化学机械研磨系统，一方面可实现设备清洗的完全自动化，完全避免了人为的操作，大大减小了误操作的可能性，另一方面实现了设备清洁的量化，从而提高了设备的清洁程度，减少化学机械研磨工艺缺陷，提升了产品质量。同时，实现了在传送晶圆的过程中，对化学机械研磨设备进行清洗，从而增加了清洗覆盖面积，避免研磨液结晶，提升了清洗质量，减少清洗时间，提高了产量。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1为根据本专利技术的实施例的清洗装置中设置在传动装置上的清洗喷头和高压清洗控制环的示意图；图2为根据本专利技术的清洗化学机械研磨设备的系统清洗化学机械研磨设备与未采用本专利技术的清洗系统清洗的化学机械研磨设备上，半导体晶圆在进行化学机械研磨工艺后表面的缺陷密度对比图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本专利技术所述半导体器件制造方法。显然，本专利技术的施行并不限于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。现在，将参照附图更详细地描述根据本专利技术的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本专利技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洗化学机械研磨设备的系统，其特征在于，所述化学机械研磨设备包括传动装置，用于在所述化学机械研磨设备的研磨台上方转动以传送晶圆，所述系统包括：清洗装置，所述清洗装置包括设置在所述传动装置上的清洗喷头，所述清洗喷头随着所述传动装置的转动而移动以清洗所述化学机械研磨设备；以及控制模块，所述控制模块配置为基于外部的指令信号控制所述清洗装置的清洗参数，所述清洗参数至少包括清洗开始时间和清洗结束时间；其中，在所述清洗开始时间下，所述控制模块控制所述清洗装置自动开启对所述化学机械研磨设备的清洗；在所述清洗结束时间下，所述控制模块控制所述清洗装置自动停止对所述化学机械研磨设备的清洗。

【技术特征摘要】
1.一种清洗化学机械研磨设备的系统，其特征在于，所述化学机械研磨设备包括传动装置，用于在所述化学机械研磨设备的研磨台上方转动以传送晶圆，所述系统包括：清洗装置，所述清洗装置包括设置在所述传动装置上的清洗喷头，所述清洗喷头随着所述传动装置的转动而移动以清洗所述化学机械研磨设备；以及控制模块，所述控制模块配置为基于外部的指令信号控制所述清洗装置的清洗参数，所述清洗参数至少包括清洗开始时间和清洗结束时间；其中，在所述清洗开始时间下，所述控制模块控制所述清洗装置自动开启对所述化学机械研磨设备的清洗；在所述清洗结束时间下，所述控制模块控制所述清洗装置自动停止对所述化学机械研磨设备的清洗。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述化学机械研磨设备包括若干由所传动装置间隔的所述研磨台，所述传动装置用于在不同所述研磨台之间传送晶圆；所述传动装置包括设置在研磨台上方的十字传动手臂和驱动所述十字传动手臂旋转的驱动装置，其中所述研磨台由所述十字传动手臂间隔；所述清洗喷头设置为若干个设置在所述十字传动手臂之上的清洗喷头，可随着所述十字传动手臂在不同研磨台之间移动以对每个研磨台进行清洗。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括控制板、气阀控制板和/或气阀；所述控制板接受所述外部的指令信号，并将所述指令信号转化成控制控制所述清洗装置清洗所述化学机械研磨设备的清洗参数的控制信号发送至所述气阀控制板，其中，所述清洗参数的控制信号至少包括所述清洗开始时间的控制信号和所述清洗结束时间的控制信号；在所述清洗开始时间的控制信号下，所述气阀控制板控制所述气阀开启所清洗装置的对所述化学机械研磨设备的清洗；在所述清洗结束时间的控制信号下，所述气阀控制板控制所述气阀停止所清洗装置的对所述化学机械研磨设备的清洗。4.如权利要求2所述的系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤露奇，齐宝玉，张健，唐强，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31