專利名稱：化學機械拋光后晶片清洗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種化學機械拋光后晶片清洗裝置，特別是涉及一種刷洗機，可以在化學機械拋光工藝后刷洗半導體晶片。
背景技術：
化學機械拋光(chemical mechanical polishing, CMP)技術常用在半導體產業中，可以平坦化晶片上的介質層。一般來說，在化學機械拋光工藝中，一拋光懸浮劑或一漿料會放在一拋光墊的拋光表面上。晶片和拋光表面間的相對運動會使晶片表面上的機械結合化學效應。所以，化學機械拋光工藝可以讓晶片的表面變得非常平坦。另外，在化學機械拋光工藝后，必須再進行化學機械拋光后清洗步驟，而移除拋光工藝中剩余的剩余漿料和其它剩余物。在化學機械拋光工藝后實施的清洗步驟可以是利 用旋轉的清潔刷在刷洗機內清洗晶片表面。利用清潔刷的旋轉動作和清潔刷施加在晶片的壓力，幫助剩余漿料從晶片表面上移除。但是，公知化學機械拋光后晶片清洗裝置還是無法達到令人滿意的清潔效率。沿著晶片表面的邊緣可以看見剩余漿料和大量缺陷。因此，產業上還需要一種改進的化學機械拋光后晶片清洗裝置，而解決上述問題。
發明內容
本發明提出一種改進的化學機械拋光后晶片清洗裝置，用來解決上述問題。本發明公開了一種化學機械拋光后晶片清洗裝置，特征在于包含腔體；多個滾輪，用來支撐和旋轉位在所述腔體中的一個晶片；至少一清潔刷，用來刷洗所述晶片的一待清洗表面，其中所述晶片的待清洗表面分成二區域中央區域和環形周邊區域；和噴灑桿，用來噴灑液體到晶片上，其中所述的噴灑桿包含第一噴嘴組，其為分散布置而且位在所述噴灑桿的中間部分并對應所述中央區域，和第二噴嘴組，其為密集布置并且位在所述噴灑桿的兩端而且對應所述環形周邊區域。本發明公開了一種化學機械拋光后晶片清洗裝置，特征在于包含腔體；多個滾輪，用來支撐和旋轉腔體中的晶片；至少一個清潔刷，用來刷洗晶片的待清洗表面；和液體噴灑裝置，用來噴灑一液體到晶片上，其中液體噴灑裝置包含二個噴灑桿，其經由接合構件接合在一起。
圖IA是第一優選實施例的刷洗機的相關組件的示意圖。圖IB是第一優選實施例的刷洗機的側視圖。圖2A是第二優選實施例的刷洗機的相關組件的示意圖。圖2B是第二優選實施例的刷洗機的側視圖。其中，附圖標記說明如下
10晶片12 清潔刷14、24液體噴灑裝置14a 頂面52滾輪100 腔體122機臺軸124 幫浦142第一噴嘴組144第二噴嘴組
152液體進料導管154液體出料導管242、244噴灑桿262接合構件320水柱A 中央區域B環形周邊區域F 力Fx水平分力a 角度0入射角F 力a角度
具體實施例方式雖然本發明的優選實施例敘述例如下，但是并非用來限定本發明。任何擅長此技術的人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，可以對本發明作更動和潤飾。因此本發明的保護范圍會以權利要求的界定范圍當作標準。并且為了讓本發明的精神容易被理解，部分公知結構與工藝步驟的細節不會在此描述。同樣地，附圖是優選實施例的裝置示意圖，但不是用來限定裝置的尺寸。為了使本發明可以更清楚地呈現，部分組件的尺寸可能在附圖被放大呈現。再者，在多個優選實施例中，相同的組件將會標示相同或相似的標記，使說明更容易并且更清晰。為了讓本發明的目的、特征和優點能更明顯易懂，下文描述優選實施方式，并配合附圖，詳細說明如下。但優選實施方式和附圖只供參考與說明，并不是用來對本發明加以限制。雖然下述優選實施例只描述使用單面的刷洗器，但本發明也可以使用雙面的刷洗器。例如一種單面的刷洗器，一次只以一個清潔刷刷洗晶片的一面。例如是一種雙面的刷洗器，則可以利用滾輪清潔刷同時刷洗晶片的兩面。圖IA是第一優選實施例的刷洗機的相關組件的示意圖。圖IB是本發明第一優選實施例的刷洗機的側視圖。晶片10以滾輪52支撐和旋轉，而且晶片10的待清洗表面面向滾輪形狀的清潔刷12。清潔刷12可以由聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate,PVA)或類似海綿材料等制成，而且較佳是以聚醋酸乙烯酯海綿橡膠(PVA foam)制成。清潔刷12設置在機臺軸122上，其中機臺軸122由一幫浦124帶動并依機臺軸122的中心軸旋轉。清潔刷12上可以有多個凸起的節結(沒有清楚畫出)。清潔刷12的旋轉動作和施加在清潔刷12上向晶片10的力或壓力，可幫助剩余漿料從晶片表面移除。在第一優選實施例中，晶片12的待清洗表面可分是二區域中央區域A和環形周邊區域B，環繞中央區域A。例如之前的敘述，在晶片清洗工藝后，在環形周邊區域B中常可以看見大量缺陷。本發明可以解決位在環形周邊區域B中的大量缺陷。繼續參考第圖IA和圖1B，一長條塊狀液體噴灑裝置14緊鄰清潔刷12設置，用來噴灑液態清潔液，例如氫氧化四甲基銨(TMAH)或其類似物，在晶片12的待清洗表面上。在本發明的第一優選實施例中，長條塊狀液體噴灑裝置14具有一窄盒形狀的主體，具有一頂面14a，直接面向晶片12的待清洗表面。長條塊狀液體噴灑裝置14也可叫做“噴灑桿”。液體進料導管152和液體出料導管154可分別連接在長條塊狀液體噴灑裝置14的相對兩端。滾輪52、晶片10、清潔刷12和長條塊狀液體噴灑裝置14可設置在一外殼或腔體100中。二個噴嘴組或液體噴灑孔142和144設置在液體噴灑裝置14的頂面14a。在本發明的第一優選實施例中，噴嘴組142和144是沿著長條塊狀液體噴灑裝置14的縱向方向排成一列。第一噴嘴組142設置在長條塊狀液體噴灑裝置14的中間部分并對應晶片10的中央區域A。第二噴嘴組144則設置在長條塊狀液體噴灑裝置14的兩端并對應晶片10的環形周邊區域B。在本發明的第一優選實施例中，第二噴嘴組144以較第一噴嘴組142密集的方式設置，所以刷洗晶片10時，在晶片10的環形周邊區域B上的清洗液量比分布在中央區域A上的清洗液量多。舉例來說，第二噴嘴組144的兩相鄰近噴嘴間的距離較第一噴嘴組142 的兩相鄰近噴嘴間的距離小。從圖IB可清楚看出，從第二噴嘴組144噴出的水柱(以箭頭表示)比從第一噴嘴組142噴出的水柱集中。所以，晶片10的環形周邊區域B中的剩余漿料可以被有效地移除。圖2A是本發明第二優選實施例的刷洗機的相關組件的示意圖。圖2B是本發明第二優選實施例的刷洗機的側視圖。多個滾輪52是用來支撐和沿著一水平方向旋轉晶片10。晶片10的待清洗表面面向滾輪形清潔刷12。清潔刷12可由聚醋酸乙烯酯(polyvinylacetate, PVA)或類似海綿材料等制成,而較佳是以聚醋酸乙烯酯海綿橡膠(PVA foam)制成。清潔刷12可設置在一機臺軸上，其中機臺軸可由一幫浦帶動并依機臺軸的中心軸旋轉。清潔刷12上可以有多個凸起的節結(沒有清楚畫出)。清潔刷12的旋轉動作和施加在清潔刷12上向晶片10的力或壓力，可以幫助剩余漿料從晶片表面移除。當然，附圖中的各組件，例如滾輪、晶片、清潔刷以和幫浦等，可以設置在一腔體中，為了簡化說明，本發明的腔體沒有繪示在附圖中。同樣地，晶片10的待清洗表面可分是二區域中央區域A以和環形周邊區域B，環繞中央區域A。一液體噴灑裝置24緊鄰清潔刷12設置，以噴灑液態清潔液，例如氫氧化四甲基銨或其類似物，到晶片10的待清洗表面上。在本發明的第二優選實施例中，液體噴灑裝置24呈現一彎折狀而且具有二個噴灑桿242和244，噴灑桿242和244經由一接合構件262連接在一起，因此形成一倒V字形彎折狀。二噴灑桿242和244間的角度a可以被調難
iF. O在本發明的第二優選實施例中，從二個噴灑桿242和244的噴嘴噴出的水柱(以箭頭表示)不會垂直晶片10的待清洗表面。舉例來說，水柱320具有一力F，其方向與晶片10的待清洗表面具有一入射角0。因此，施加在環形周邊區域B中的一水平分力Fx可使剩余衆料被移除。以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于包含 腔體； 多個滾輪，用來支撐和旋轉位在所述腔體中的一個晶片； 至少一清潔刷，用來刷洗所述晶片的一待清洗表面，其特征在于所述晶片的待清洗表面分成二區域中央區域和環形周邊區域；和 噴灑桿，用來噴灑液體到晶片上，其中所述的噴灑桿包含第一噴嘴組，其為分散布置而且位在所述噴灑桿的中間部分并對應所述中央區域，以及第二噴嘴組，其為密集布置并且位在所述噴灑桿的兩端而且對應所述環形周邊區域。
2.根據權利要求I所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于所述的第二噴嘴組的兩相鄰近噴嘴間的距離小于所述第一噴嘴組的兩相鄰近噴嘴間的距離。
3.根據權利要求I所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于從所述第二噴嘴組噴出的水柱比從第一噴嘴組噴出的水柱集中。
4.根據權利要求I所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于噴灑到所述晶片上的液體包含氫氧化四甲基銨。
5.根據權利要求I所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于所述的第一及第二噴嘴組是沿著所述噴灑桿的縱向方向排成一列。
6.根據權利要求I所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于所述噴灑桿和所述清潔刷相鄰設置。
7.根據權利要求I所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于所述清潔刷由聚醋酸乙烯酯構成。
8.一化學機械拋光后晶片清洗裝置，特征在于包含 腔體； 多個滾輪，用來支撐和旋轉所述的腔體中的一個晶片； 至少一個清潔刷，用來刷洗所述晶片的待清洗表面；和 液體噴灑裝置，用來噴灑一液體到所述的晶片上，其特征在于所述的液體噴灑裝置包含二個噴灑桿，其經由接合構件接合在一起。
9.根據權利要求8所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于所述晶片的所述的待清洗表面區分成二區域一中央區域以及一環形周邊區域。
10.根據權利要求8所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于位在所述的二個噴灑桿間的角度可以被調整。
11.根據權利要求8所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于所述二個噴灑桿的噴嘴所噴出的水柱和所述晶片的待清洗表面不會垂直。
12.根據權利要求9所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于所述的液體會施加一水平分力到所述的環形周邊區域中，幫助移除殘余漿料。
13.根據權利要求8所述的化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于所述的液體噴灑裝置呈現一倒V字形彎折狀。
全文摘要
本發明公開了一種化學機械拋光后晶片清洗裝置，其特征在于包含腔體；多個滾輪，用來支撐和旋轉腔體中的晶片；至少一個清潔刷，用來刷洗晶片的待清洗表面；和液體噴灑裝置，用來噴灑液體到晶片上，其中液體噴灑裝置包含二個噴灑桿，其經由接合構件接合在一起。
文檔編號B08B11/00GK102773240SQ20111030667
公開日2012年11月14日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年5月10日
發明者劉獻文, 劉立中, 陳逸男 申請人:南亞科技股份有限公司