一种化学机械研磨后的清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种化学机械研磨后的清洗装置，包括兆声波水槽和水槽中设置的用于夹持并固定晶圆的滚筒，滚筒包括法兰形的第一滚筒部分和第二滚筒部分，二个滚筒部分通过其法兰形的法兰管部相互活动套接，在二个滚筒部分的法兰管套接面设有轴向移动导向结构，第一滚筒部分通过其法兰形的法兰口部外接滚筒转动驱动单元，第二滚筒部分通过其法兰形的法兰口部外接移动驱动单元，使用于夹持晶圆的二个法兰口之间的间距可以调节，避免了在滚筒夹持变形晶圆时，因晶圆的平面高度变大而对晶圆造成侧向挤压，从而消除了清洗过程中晶圆破片的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种化学机械研磨后的清洗装置
本专利技术涉及半导体制造
，更具体地，涉及一种在化学机械研磨后的晶圆清洗时可防止在清洗过程中破片的清洗装置。
技术介绍
化学机械研磨平坦化工艺(Chemical Mechanical Polishing,CMP)已成为推动半导体集成电路技术节点不断缩小的关键工艺。目前，CMP已经广泛应用在浅沟槽隔离(STI)平坦化、氧化物(例如层间介质层ILD)平坦化、钨塞(W-plug)平坦化、铜互连平坦化等工艺中。在化学机械平坦化工艺过程中，研磨液中的氧化物颗粒和研磨产物会不断地吸附在晶圆表面，虽然通过研磨头和研磨垫的自转，以及研磨头相对研磨垫中心的径向直线运动可以带走大部分研磨液和研磨产物，但在CMP工艺结束时，仍会有大量残余研磨液以及研磨产物吸附在晶圆表面上。如果不经过及时清洗，这些微粒就会凝结在晶圆表面并无法有效去除。因此，CMP后的清洗工艺非常重要，是提升晶圆良率的重要手段。在化学机械研磨的主研磨过后，需要将晶圆放入清洗装置的兆声波水槽中进行旋转清洗。清洗时，晶圆被水槽中3个沿晶圆圆周分布设置的带有径向卡槽的滚筒所夹持并固定，滚筒带动晶圆旋转进行清洗。现有CMP后清洗装置的水槽中的3个滚筒上用于固定晶圆的卡槽，是以固定的宽度沿滚筒的外圆周面加工而成的环形凹槽，3个滚筒上的卡槽处于相同的转动平面上。当晶圆经过热处理、铜电镀等工艺后，会发生一定的弯曲变形现象，而卡槽的宽度是固定的，t匕晶圆的厚度略宽一些。因此，具有一定变形量的晶圆加上其自身的厚度，实际平面高度将接近或者大于卡槽的宽度。当这样的晶圆被固定到滚筒卡槽内时，因具有轴向变形，将会受到来自卡槽的轴向反作用力。由于清洗时兆声波的作用，晶圆会产生振动，在自身变形力和卡槽轴向力的作用下，容易发生破片，导致晶圆报废，并且得花费时间清理机台。由于晶圆在经过热处理等工艺后不可避免会发生变形现象，因此，现有CMP后清洗装置的水槽中的3个滚筒上具有的固定宽度的卡槽结构，已不能适应对变形晶圆的安全夹持要求，成为变形晶圆在兆声波清洗时容易因受力而发生碎片现象的问题来源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种可调整对晶圆的夹持宽度的化学机械研磨后的清洗装置，通过将夹持晶圆的滚筒改进为可以轴向相对移动的二个套接的法兰形滚筒部分，用于夹持晶圆的二个所述滚筒部分的法兰形法兰口部之间的间距可以调节，使具有不同平面高度的各种变形晶圆都可以有合适的夹持宽度进行固定和清洗，避免了在滚筒夹持变形晶圆时，因晶圆的平面高度变大而对晶圆造成侧向挤压，从而解决了现有在化学机械研磨后的晶圆清洗时，由于滚筒限定的卡槽间距和晶圆变形后产生的平面高度变大之间不匹配，而导致的清洗过程中晶圆破片的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下:一种化学机械研磨后的清洗装置，包括兆声波水槽和所述水槽中设置的用于夹持并固定晶圆的滚筒，其特征在于，所述滚筒包括法兰形的第一滚筒部分和第二滚筒部分，二个所述滚筒部分通过其法兰形的法兰管部相互活动套接，在二个所述滚筒部分的法兰管套接面设有轴向移动导向结构，所述第一滚筒部分通过其法兰形的法兰口部外接滚筒转动驱动单元，所述第二滚筒部分通过其法兰形的法兰口部外接移动驱动单元；其中，所述滚筒移动驱动单元带动所述第二滚筒部分作与所述第一滚筒部分的轴向相对移动，并通过调整位移量，将所述晶圆的边部夹持和固定在二个所述滚筒部分的法兰形法兰口部之间，所述滚筒转动驱动单元带动所述第一滚筒部分作径向转动，同时，所述第一滚筒部分通过所述轴向移动导向结构带动所述第二滚筒部分作同步转动。进一步地，相套接的二个所述滚筒部分法兰形的法兰管中，位于内侧的所述法兰管的长度大于位于外侧的所述法兰管的长度。进一步地，位于内侧的所述法兰管的末端设有限位块。进一步地，所述第一滚筒部分的法兰形法兰口部为中空结构，相套接的二个所述滚筒部分法兰形的法兰管中，位于内侧的所述法兰管的长度大于位于外侧的所述法兰管的长度，位于内侧的所述法兰管伸入所述第一滚筒部分的中空法兰形法兰口部内，其伸入部分的末端设有限位块。进一步地，所述轴向移动导向结构为在二个所述滚筒部分的二个法兰管套接面分别对应设有的相配合的导槽和导块结构。进一步地，所述相配合的导槽和导块结构为I?3组。进一步地，所述第二滚筒部分通过其法兰形的法兰口部转动外接移动驱动单元。进一步地，所述第二滚筒部分通过其法兰形的法兰口部中心转动外接移动驱动单J Li ο进一步地，所述滚筒为至少3个。进一步地，每个所述滚筒各自的套接后的二个所述滚筒部分的法兰形法兰口部的最小间距大于所述晶圆厚度，且各所述滚筒的所述第一滚筒部分的法兰形法兰口部的内表面位于同一平面。从上述技术方案可以看出，本专利技术通过将夹持晶圆的滚筒改进为可以轴向相对移动的二个套接的法兰形滚筒部分，用于夹持晶圆的二个所述滚筒部分的法兰形法兰口部之间的间距可以调节，使具有不同平面高度的各种变形晶圆都可以有合适的夹持宽度进行固定和清洗，避免了在滚筒夹持变形晶圆时，因晶圆的平面高度变大而对晶圆造成侧向挤压，从而解决了现有在化学机械研磨后的晶圆清洗时，由于滚筒限定的卡槽间距和晶圆变形后产生的平面高度变大之间不匹配，而导致的清洗过程中晶圆破片的问题。【附图说明】图1是本专利技术一种化学机械研磨后的清洗装置的结构示意图；图2是本专利技术一种化学机械研磨后的清洗装置二个套接的滚筒部分的法兰形法兰管的截面剖视图。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。需要说明的是，为了将下述实施例中的各部件结构表述得更清楚，特对图1、2中的各部件结构及相互位置关系进行了非比例变形处理，图1、2作为示意图，在不产生歧义的前提下，请对图形的非比例变形处理予以忽略。在本实施例中，请参阅图1，图1是本专利技术一种化学机械研磨后的清洗装置的结构示意图。如图所示，本专利技术的化学机械研磨后的清洗装置，包括兆声波水槽I和水槽I中设置的3个用于夹持并固定晶圆的滚筒(图中仅显示了 3个滚筒中的其中I个，另2个滚筒的结构相同，予以省略)。3个滚筒按水平设置，需清洗的晶圆(图略)垂直放置，晶圆被在其圆周均匀设置的3个水平方向的滚筒所夹持并固定。请继续参阅图1。滚筒包括法兰形的第一滚筒部分和第二滚筒部分，其中，第一滚筒部分包括法兰口 6和法兰管5，第二滚筒部分包括法兰口 4和法兰管10。二个滚筒部分通过其法兰形的法兰管5和10相互活动套接，其中，法兰管10套入法兰管5中。第一滚筒部分的法兰口 6的外侧中心固定装有水平的转轴7，转轴7穿过水槽I的槽壁连接至滚筒转动驱动电机8。第二滚筒部分的法兰口 4的外侧中心装有可与其发生相对转动的水平的连杆3，连杆3穿过水槽I的槽壁连接至滚筒移动驱动电机2。请继续参阅图1。第一滚筒部分的法兰口 6为中空结构，法兰管10套入法兰管5中，并且，法兰管10的长度大于法兰管5的长度，所以，在套入后，法兰管10的末端将伸入到中空的法兰口 6内部。在法兰管10的末端装有竖直的大于法兰管10和法兰管5 口径的限位挡块9。请继续参阅图1。图中的滚筒与另2个在图中省略未显示的滚筒的第一滚筒部分的法兰口 6的内表面13处于同一垂直面，并且，在滚筒的第一滚筒部分和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械研磨后的清洗装置，包括兆声波水槽和所述水槽中设置的用于夹持并固定晶圆的滚筒，其特征在于，所述滚筒包括法兰形的第一滚筒部分和第二滚筒部分，二个所述滚筒部分通过其法兰形的法兰管部相互活动套接，在二个所述滚筒部分的法兰管套接面设有轴向移动导向结构，所述第一滚筒部分通过其法兰形的法兰口部外接滚筒转动驱动单元，所述第二滚筒部分通过其法兰形的法兰口部外接移动驱动单元；其中，所述滚筒移动驱动单元带动所述第二滚筒部分作与所述第一滚筒部分的轴向相对移动，并通过调整位移量，将所述晶圆的边部夹持和固定在二个所述滚筒部分的法兰形法兰口部之间，所述滚筒转动驱动单元带动所述第一滚筒部分作径向转动，同时，所述第一滚筒部分通过所述轴向移动导向结构带动所述第二滚筒部分作同步转动。

【技术特征摘要】
1.一种化学机械研磨后的清洗装置，包括兆声波水槽和所述水槽中设置的用于夹持并固定晶圆的滚筒，其特征在于，所述滚筒包括法兰形的第一滚筒部分和第二滚筒部分，二个所述滚筒部分通过其法兰形的法兰管部相互活动套接，在二个所述滚筒部分的法兰管套接面设有轴向移动导向结构，所述第一滚筒部分通过其法兰形的法兰口部外接滚筒转动驱动单元，所述第二滚筒部分通过其法兰形的法兰口部外接移动驱动单元；其中，所述滚筒移动驱动单元带动所述第二滚筒部分作与所述第一滚筒部分的轴向相对移动，并通过调整位移量，将所述晶圆的边部夹持和固定在二个所述滚筒部分的法兰形法兰口部之间，所述滚筒转动驱动单元带动所述第一滚筒部分作径向转动，同时，所述第一滚筒部分通过所述轴向移动导向结构带动所述第二滚筒部分作同步转动。2.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，相套接的二个所述滚筒部分法兰形的法兰管中，位于内侧的所述法兰管的长度大于位于外侧的所述法兰管的长度。3.如权利要求2所述的清洗装置，其特征在于，位于内侧的所述法兰管的末端设有限位块。4.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁弋，朱也方，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31