一种基板清洗头及基板清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基板清洗头，包括：具有一定厚度的圆盘状基座及同心连接于所述基座下表面的圆形清洁垫，所述基座沿厚度方向具有多个流体通道，所述清洁垫具有多个通孔，每个通孔耦合至不同的流体通道，使得清洗液可经由所述多个通孔中的一部分喷射至基板表面并在与污染物结合后经由另一部分通孔吸走；所述清洁垫的截面半径小于所述基座的截面半径，所述基座的外周侧设置有斜向贯通的冲洗通道，使得冲洗液可通过冲洗通道的上方端口及冲洗通道经由位于清洁垫外侧的下方端口流出，以去除附着于清洁垫外周侧的污染物。

A base plate cleaning head and a base plate cleaning device

【技术实现步骤摘要】
一种基板清洗头及基板清洗装置
本专利技术属于化学机械抛光
，具体而言，涉及一种基板清洗头及基板清洗装置。
技术介绍
随着半导体产业的迅速发展，集成电路特征尺寸不断趋于微细化，半导体晶片向小体积、高电路密集度、快速、低耗电方向发展，集成电路现已进入特大规模集成电路亚微米级的技术阶段。伴随着硅晶片直径的逐渐增大，元件内刻线宽度逐步缩小，金属层数的增多，半导体薄膜表面的平坦化对器件的高性能、低成本、高成品率有着重要的影响，硅晶片表面的平整度要求将日趋严格。目前，化学机械抛光(CMP，ChemicalMechanicalPlanarization)作为获得全局平面化效果的平整化技术，已经发展成集抛光、基板传输、在线量测、清洗等技术于一体的化学机械抛光技术。这种化学机械抛光方法通常将基板吸合在承载头的下部，基板具有沉积层的一面抵接于旋转的抛光垫上，承载头在驱动部件的带动下与抛光垫同向旋转并给予基板向下的载荷；同时，抛光液供给于抛光垫的上表面并分布在基板与抛光垫之间，在化学及机械的综合作用下完成基板全局抛光。在基板进行化学机械抛光后，会在基板表面残留加工的移除物和抛光液，为了及时去除基板表面的污染物，化学机械抛光设备配置对应的清洗单元。目前，清洗单元主流的配置有基板垂直方式清洗和基板水平方式清洗，每种基板清洗单元配置又不相同。垂直方式的清洗单元可以节省设备空间，兆声清洗和刷洗的工艺一致性更好，但甩干过程中由于受重力影响，干燥效果不如水平方式，而水平方式的清洗单元又不利于污染物及时移出基板表面。因此，亟需设计一种基板清洗头及基板清洗装置，解决现有技术中存在的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基板清洗头，包括具有一定厚度的圆盘状基座及同心连接于所述基座下表面的圆形清洁垫，所述基座沿厚度方向具有多个流体通道，所述清洁垫具有多个通孔，每个通孔耦合至不同的流体通道，使得清洗液可经由所述多个通孔中的一部分喷射至基板表面并在与污染物结合后经由另一部分通孔吸走；所述清洁垫的截面半径小于所述基座的截面半径，所述基座的外周侧设置有斜向贯通的冲洗通道，使得冲洗液可通过冲洗通道的上方端口及冲洗通道经由位于清洁垫外侧的下方端口流出，以去除附着于清洁垫外周侧的污染物。优选的，所述通孔沿所述清洁垫的具有不同直径的圆周等距均匀分布。优选的，所述通孔沿所述清洁垫的半径方向等距均匀分布。优选的，相邻的两个通孔分别用于喷射和吸走清洗液。优选的，所述基座与清洁垫之间可拆卸地设置有连接板，所述连接板的截面半径与清洁垫的截面半径相同且具有与清洁垫同样分布的通孔，使得清洗液可以经由耦合的流体通道、连接板的通孔、清洁垫的通孔喷射至基板表面，或者，使得清洗液经由耦合的清洁垫的通孔、连接板的通孔、流体通道从基板表面吸走。优选的，所述流体通道、连接板的通孔、清洁垫的通孔的截面半径不同。优选的，所述流体通道、连接板的通孔、清洁垫的通孔的内壁的疏水性不同。优选的，所述清洁垫的下表面设置有多个凸起。优选的，所述清洁垫的半径小于基板的半径。同时，本专利技术还公开了一种基板清洗装置，其包括上面所述的基板清洗头、清洗头驱动装置、基板固定装置、清洗液管路、气体管路及冲洗液管路，使得所述清洗头可距基板表面一定距离平行于基板表面移动，所述清洗液管路和气体管路分别将清洗头与清洗液单元和抽气单元连接，所述冲洗液管路将清洗头与冲洗液单元连接。本申请所述的基板清洗头及其基板清洗装置，其结构合理，能够快速移除基板表面的污染物，高效清洗基板表面；同时，能够通过设置的冲洗通道及时对清洗头进行清洁维护，保证了基板清洗头的使用效果，延长了基板清洗头的使用寿命。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术的保护范围，其中：图1是本专利技术所述基板清洗头的结构示意图；图2是图1对应基板清洗头的部件拆解图；图3至图4是本专利技术之清洁垫上通孔的分布示意图；图5是本专利技术所述基板清洗头另一实施例的结构示意图；图6a、6b、6c、6d是本专利技术所述基板清洗头其他实施例的结构示意图；图7是本专利技术之清洁垫的立体图；图8是本专利技术所述基板清洗装置的结构示意图；图9是图8中基板清洗头及其连接管路的示意图；图10是本专利技术所述基板清洗装置另一实施例的结构示意图；图11至图12是本专利技术所述清洗头驱动装置的结构示意图。其中，数字附图标记的含义如下：1000-基板清洗装置；100-清洗头；200-基板固定装置；300-清洗头驱动装置；301-横杆；302-竖杆；10-基座；11-流体通道；1101-上方开口；1102-下方开口；12-冲洗通道；1201-上方端口；1202-下方端口；20-清洁垫；21-通孔；22-凸起；30-基板夹持装置；31-通孔；40-清洗液管路；50-气体管路；60-清洗液单元；70-抽气单元；80-旋转电机；90-冲洗液单元；P-污染物和/或飞溅的清洗液。具体实施方式下面结合具体实施例及其附图，对本专利技术所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本专利技术实施方式及本专利技术保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。本说明书的附图为示意图，辅助说明本专利技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本专利技术实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。本专利技术所述基板清洗头的结构示意图，如图1及图2所示，基板清洗头100包括基座10及清洁垫20，所述基座10为圆盘状结构，基座10沿轴线方向具有一定厚度，所述基座10沿其厚度方向贯穿设置有多个平行于基座10的轴线的流体通道11，所述流体通道11上方延伸至基座10的上表面并在所述上表面形成上方开口1101，所述流体通道11下方延伸至基座10的下表面并在所述下表面形成下方开口1102，使得外部的清洗液或气体可以经由清洗头100的流体通道11的上方开口1101流入清洗头100并从流体通道11的下方开口1102流出，从而使外部的清洗液或气体喷射至待清洗基板的表面；类似的，喷射至待清洗基板表面的清洗液与基板表面的污染物结合后，受到流体通道11的下方开口1102的负压作用而从清洗头100的流体通道11的下方开口1102被吸入清洗头100并从清洗头100的流体通道11的上方开口1101流出，以实现将基板表面的污染物通过清洗头100的流体通道11吸走，进而完成对基板表面的清洗。同时，基座10的外周侧设置有多个冲洗通道12，所述冲洗通12道斜向贯通设置，即冲洗通道12上方延伸至基座10的上表面并在所述上表面形成上方端口1201，所述洗通道12下方延伸至基座10的下表面并在所述下表面形成下方端口1202，所述上方端口1201与下方端口1202的连接线与基座10的轴线形成一夹角，使得冲洗液经由冲洗通道12的上方端口1201本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板清洗头，包括：具有一定厚度的圆盘状基座及同心连接于所述基座下表面的圆形清洁垫，所述基座沿厚度方向具有多个流体通道，所述清洁垫具有多个通孔，每个通孔耦合至不同的流体通道，使得清洗液可经由所述多个通孔中的一部分喷射至基板表面并在与污染物结合后经由另一部分通孔吸走；所述清洁垫的截面半径小于所述基座的截面半径，所述基座的外周侧设置有斜向贯通的冲洗通道，使得冲洗液可通过冲洗通道的上方端口及冲洗通道经由位于清洁垫外侧的下方端口流出，以去除附着于清洁垫外周侧的污染物。

【技术特征摘要】
1.一种基板清洗头，包括：具有一定厚度的圆盘状基座及同心连接于所述基座下表面的圆形清洁垫，所述基座沿厚度方向具有多个流体通道，所述清洁垫具有多个通孔，每个通孔耦合至不同的流体通道，使得清洗液可经由所述多个通孔中的一部分喷射至基板表面并在与污染物结合后经由另一部分通孔吸走；所述清洁垫的截面半径小于所述基座的截面半径，所述基座的外周侧设置有斜向贯通的冲洗通道，使得冲洗液可通过冲洗通道的上方端口及冲洗通道经由位于清洁垫外侧的下方端口流出，以去除附着于清洁垫外周侧的污染物。2.如权利要求1所述的清洗头，其特征在于，所述通孔沿所述清洁垫的具有不同直径的圆周等距均匀分布。3.如权利要求1所述的清洗头，其特征在于，所述通孔沿所述清洁垫的半径方向等距均匀分布。4.如权利要求1至3中任一项所述的清洗头，其特征在于，相邻的两个通孔分别用于喷射和吸走清洗液。5.如权利要求1所述的清洗头，其特征在于，所述基座与清洁垫之间可拆卸地设置有连接板，所述连接板的截面半径与...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德文，李长坤，蒋阳波，刘远航，路新春，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11