專利名稱：化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備研磨頭的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備 研磨頭的清洗方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體集成電路向小線寬方向不斷發(fā)展，多層互連或填充深寬 比較大的沉積過程會(huì)導(dǎo)致晶片表面過大的起伏，引起光刻工藝聚焦困難， 從而減弱光刻工藝中對(duì)線寬控制能力，降低整個(gè)晶片上的線寬的一致性。
業(yè)界引入化學(xué)機(jī)械研磨(Chemical Mechanical Planarization,CMP )對(duì)晶片
表面進(jìn)行平坦化。
在化學(xué)機(jī)械研磨工藝中，將硅片放置于研磨頭(PolishHead)上，并 使晶片表面朝下與研磨墊(Polish Pad)接觸，通過晶片表面和拋光墊之 間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得硅片表面平坦化。
在化學(xué)機(jī)械研磨過程中，在晶片背面施加壓力，以使晶片表面和研 磨墊充分接觸。在晶片表面和研磨墊之間供給有研磨液(Slurry),研磨 液通過晶片表面和研磨墊之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，均勻分布在晶片和研磨墊之 間的縫隙中，并和晶片表面欲除去的材料層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成容易去 除的材料，然后通過晶片和研磨墊相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械作用將晶片表面 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成的相對(duì)容易去除的材料除去。由于晶片表面高處的 圖形更容易和研磨墊接觸而被除去，從而高處的圖形比低處的圖形能夠 更快被去除，達(dá)到整個(gè)晶片表面平坦化的效果。
化學(xué)機(jī)械研磨后，需要對(duì)研磨頭進(jìn)行清洗，以去除研磨頭表面的研 磨殘留物，所述的殘留物可能是研磨液殘留、晶片表面的材料層殘留物 或者研磨液與晶片表面材料發(fā)生反應(yīng)后的生成物的殘留物。
專利號(hào)為US7255771B2的美國(guó)專利中，公開了 一種研磨裝置的研磨 頭，圖l為所述的美國(guó)專利公開的研磨頭的剖面示意圖。
如圖1所示，所述的研磨頭包括主體部件104、卡環(huán)(RetainingRing) 1 IO和柔性隔膜(Flexible Membrance ) 108;所述柔性隔膜108與所述主體部件104連接，并向下延伸，形成多個(gè)內(nèi)腔，包括中心圓形腔106a、同心 環(huán)腔106b和內(nèi)腔106c;在主題部件104中形成有通道112a、 112b和112c, 所述通道112a、 112b和112c分別與中心圓形腔106a、同心環(huán)腔106b和內(nèi)腔 106c流體性連接。待研磨晶片10可被吸附于所述柔性隔膜108的表面，通 過通道112a、 112b和112c可分別改變中心圓形腔106a、同心環(huán)腔106b和內(nèi) 腔106c的壓力，從而改變所述柔性隔膜108不同區(qū)域施加于晶片10上的壓 力。
在對(duì)研磨頭進(jìn)行清洗時(shí)，需要將研磨頭置于清洗裝置中，如圖2所示 的剖示圖。
將如圖1所示的研磨頭置于如圖2所示的清洗裝置140中，所述清洗裝 置140中的多個(gè)噴頭140a向所述的研磨頭的工作板外表面噴出去離子水， 對(duì)所述研磨頭表面進(jìn)行清洗，以去除所述研磨頭表面的研磨殘留物。
然而，用所述的方法清洗所述研磨頭時(shí)，很難將研磨頭的卡環(huán)110與 柔性隔膜108之間的間隙中的研磨殘留物去除，研磨殘留物會(huì)隨著所述的 研磨頭被帶到后續(xù)的研磨工藝，常常會(huì)在后續(xù)待研磨的晶片表面形成新 殘留物缺陷，造成形成的半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種研磨頭的清洗方法，本發(fā)明能夠?qū)⒀心ヮ^清洗干凈。
本發(fā)明提供的一種研磨頭的清洗方法，所述研磨頭包括卡環(huán)，至少 一個(gè)內(nèi)腔，各內(nèi)腔連接且在工作板上，且內(nèi)腔壓力作用于工作板上，包 括將研磨頭置于研磨裝置的清洗槽中；設(shè)置與所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi) 腔中壓力小于大氣壓力；向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水。
可選的，設(shè)置所述與卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力小于大氣壓力的步 驟中，設(shè)置與卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中為真空狀態(tài)。
可選的，在向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水之前，設(shè)置與 卡環(huán)次相鄰研磨頭內(nèi)腔中的壓力小于大氣壓力。
可選的，在向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水時(shí)，周期性改變與所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中的壓力。
可選的，與所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中的壓力在大氣壓力和真空之 間周期性改變。
可選的，向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水時(shí)，旋轉(zhuǎn)所述研 磨頭。
可選的，向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水時(shí)，改變噴灑的 角度。
可選的，間歇性向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水。 可選的，隨著噴灑次數(shù)的增加，噴灑的流量減小。
可選的，向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子的時(shí)間為5至 100s。
可選的，向所述卡環(huán)相鄰的研磨頭內(nèi)腔與該卡環(huán)之間區(qū)域噴灑去離 子水的噴灑速度大于向研磨頭工作板外表面其它區(qū)域的噴射速度。
相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種研磨頭的清洗方法，所述研磨頭包括卡 環(huán)，至少一個(gè)內(nèi)腔，各內(nèi)腔連接且在工作板上，且內(nèi)腔壓力作用于工作 板上，包括將研磨頭置于研磨裝置的清洗槽中；向所述研磨頭工作板 外表面噴灑去離子水，對(duì)所述研磨頭進(jìn)行清洗；對(duì)所述研磨頭工作板外 表面噴灑去離子水一l史時(shí)間后，設(shè)置與所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力 小于大氣壓力；繼續(xù)向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水。
可選的，設(shè)置所述與卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力小于大氣壓力的步 驟中，設(shè)置與卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中為真空狀態(tài)。
可選的，在向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水之前，設(shè)置與 與卡環(huán)次相鄰研磨頭內(nèi)腔中的壓力小于大氣壓力。
可選的，在向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水時(shí)，周期性改 變與所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中的壓力。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案的其中 一個(gè)具有以下優(yōu)點(diǎn)
通過減小與卡環(huán)相鄰的研磨頭內(nèi)腔的壓力，增大研磨頭卡環(huán)與該相 鄰內(nèi)腔側(cè)壁之間的間隙，使得去離子水可以很容易的對(duì)該間隙內(nèi)進(jìn)行沖洗，以減少或去除該減小中的殘留物，從而可以減小或去除干凈整個(gè)研 磨頭表面的殘留物缺陷。
上述技術(shù)方案的另一個(gè)具有以下優(yōu)點(diǎn)通過同時(shí)減小相鄰內(nèi)腔和次 相鄰內(nèi)腔中的壓力，可使得相鄰內(nèi)腔的側(cè)面與卡環(huán)之間的間隙進(jìn)一步增 大，使得去除所述間隙中的殘留物更加容易。
上iii支術(shù)方案的一種具有以下優(yōu)點(diǎn)所述周期性的改變相鄰內(nèi)腔中 的壓力，使得所述相鄰內(nèi)腔外的工作板表面相應(yīng)的周期性的收縮與擴(kuò) 張，可進(jìn)一步加強(qiáng)去除所述相鄰內(nèi)腔與卡環(huán)之間的殘留物，更有助于使 得所述第 一研磨頭的工作板外表面殘留物去除干凈。
上述^^支術(shù)方案的一種具有以下優(yōu)點(diǎn)首先通過經(jīng)過一^a時(shí)間的去離
子水清洗，以去除所述研磨頭工作板外表面的殘留物；接著，再使所述 相鄰內(nèi)腔的工作板外表面收縮，增大該相鄰內(nèi)腔外表面與卡環(huán)的間隙， 并對(duì)所述間隙進(jìn)行清洗，這可以避免將工作板外表面的殘留物被沖進(jìn)所 述間隙中，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了去除殘留物的能力，能夠使得研磨頭工作 板外表面被去除的較為干凈。


圖1為現(xiàn)有的一種研磨頭的剖視圖2為現(xiàn)有的 一種研磨頭清洗方法中研磨頭與清洗槽相對(duì)放置的剖 視圖3為一種具有研磨墊和研磨頭的研磨裝置的俯視圖4為將圖3所述的研磨裝置中的研磨頭放大后的剖視圖5為將圖3所示的研磨裝置中的研磨頭清洗及裝載/卸載裝置放 大后的剖^L圖；；
圖6為本發(fā)明的研磨頭的清洗方法的第一實(shí)施例中研磨頭與清洗槽 相對(duì)放置的剖視圖7為本發(fā)明的研磨頭的清洗方法的第二實(shí)施例中研磨頭與清洗槽 相對(duì)放置的剖視圖8為本發(fā)明的研磨頭的清洗方法的第四實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。
在化學(xué)機(jī)械研磨工藝中，通過研磨頭吸附待研磨頭晶片，并將吸附 的晶片置于研磨墊上，在研磨頭和研磨墊之間通入研磨液，使研磨頭和 研磨墊相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)晶片表面材料的研磨。完成研磨后，卸載研磨 頭的晶片，需要對(duì)研磨頭進(jìn)行清洗，以去除研磨頭表面的研磨殘留物， 消除或減'J、殘留物對(duì)后續(xù)4寺研磨晶片的影響。
本發(fā)明提供一種研磨頭的清洗方法，所述研磨頭包括卡環(huán)，至少一 個(gè)內(nèi)腔，各內(nèi)腔連接且在工作板上，且內(nèi)腔壓力作用于工作板上，在本
發(fā)明的研磨頭的清洗方法中，首先將研磨頭置于研磨裝置的清洗槽中； 接著，設(shè)置與所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力小于大氣壓力；從而可使 與卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔(稱為相鄰內(nèi)腔)的工作板外表面在外部大氣壓
力的作用下，向內(nèi)收縮，以增大研磨頭卡環(huán)與該相鄰內(nèi)腔腔側(cè)壁之間間 隙；然后，向所述的研磨頭工作板外表面噴灑去離子水，對(duì)該研磨頭進(jìn) 行清洗。
由于通過減小研磨頭相鄰內(nèi)腔的壓力，增大研磨頭卡環(huán)與相鄰內(nèi)腔 側(cè)壁之間的間隙，^f吏得去離子水可以4艮容易的對(duì)該間隙內(nèi)進(jìn)行沖洗，以 減少或去除該減小中的殘留物，從而可以減小或去除干凈整個(gè)研磨頭工 作板外表面的殘留物缺陷。
下面結(jié)合附圖對(duì)所述的研磨頭清洗方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例一
下面結(jié)合研磨裝置對(duì)實(shí)施例一進(jìn)行詳細(xì)描述。
請(qǐng)參考圖3,研磨裝置包括一底座200，在所述底座200上有第一 研磨墊210a、第二研磨墊210b和第三研磨墊210c;所述第一研磨墊 210a、第二研磨墊210b和第三研磨墊210c上表面有凹槽，研磨墊上的 凹槽有助于傳送研磨液和提高研磨的均勻性。
三個(gè)研磨液供給壁220a、 220b和220c的一端固定于所述底座200 上，另一端分別設(shè)置于所述第一研磨墊210a、第二研磨墊210b和第三研磨墊210c上方，以向所述第一研磨墊210a、第二研磨墊210b和第三 研磨墊210c供給研磨液。
所述研磨裝置還包括三個(gè)研磨墊調(diào)節(jié)器230a、 230b和230c，所述 三個(gè)研磨墊調(diào)節(jié)器230a、 230b和230c—端固定于所述底座200上，另 一端分別與所述第一研磨墊210a,第二研磨墊210b和第三研磨墊210c 的上表面接觸并能夠掃過所述研磨墊表面從而對(duì)研磨墊表面進(jìn)行調(diào)節(jié)。
所以底座200中央有旋轉(zhuǎn)軸260,第一研磨頭250a、第二研磨頭 250b、第三研磨頭250c和第四研磨頭250d通過固定裝置"&置于所述旋 轉(zhuǎn)軸260周圍，所述四個(gè)研磨頭及固定裝置能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸260同時(shí)做 轉(zhuǎn)動(dòng)，每一個(gè)研磨頭自身也可以作轉(zhuǎn)動(dòng)。所述研磨裝置可同時(shí)對(duì)三片晶 片進(jìn)行研磨。
在所述底座200上還包括有晶片清洗及裝載/卸載裝置240。所述清 洗及裝載/卸載裝置即可以對(duì)所述研磨頭進(jìn)行清洗，也可以向研磨頭裝 載晶片，還可以從研磨頭卸載晶片。
請(qǐng)參考圖4所示的其中 一個(gè)研磨頭的剖面示意圖，研磨頭包括主體部 件20、卡環(huán)26,柔性隔膜(即工作板)24，所述柔性隔膜24與所述主體 部件20連接，并向下延伸，形成多個(gè)封閉的、可改變壓力的內(nèi)腔，包括 中心圓形腔22a、與卡環(huán)次相鄰內(nèi)腔(稱為次相鄰內(nèi)腔)22b和與卡環(huán)相 鄰內(nèi)腔(稱為相鄰內(nèi)腔)22c,在所述柔性隔膜24外側(cè)形成第一區(qū)域23a、 第二區(qū)域23b和第三區(qū)域23c。
在所述主體部件20中形成有通道28a、 28b和28c,所述通道28a、 28b 和28c分別與中心圓形腔22a、次相鄰內(nèi)腔22b和相鄰內(nèi)腔22c流體性連接。 待研磨晶片可被吸附于所述柔性隔膜24的表面，通過通il28a、 28b和28c 可分別改變中心圓形腔22a、次相鄰內(nèi)腔22b和相鄰內(nèi)腔22c的壓力，乂人而 改變所述柔性隔膜108第一區(qū)域23a、第二區(qū)域23b和第三區(qū)域23c施加于 晶片不同區(qū)域上的壓力。
其中，所述卡環(huán)26用于防止被研磨的晶片在橫向移動(dòng)。
請(qǐng)參考圖5所示的清洗及裝載/卸載裝置240的剖面示意圖，該清洗及裝載/卸載裝置240具有一主體部件10,該主體部件10的邊緣向上 延伸，在該主體部件10中間形成凹槽，該凹槽的形狀與圖5所示的研 磨頭相適應(yīng)，尺寸與所述的研磨頭相當(dāng)，且比所述研磨頭尺寸稍大，以 使所述的研磨頭能夠放置于所述凹槽中。
在所述凹槽的底部具有多個(gè)噴頭12，所述多個(gè)噴頭12較為均勻的 分布于所述凹槽的底部。所述的噴頭12與去離子水供給源通過管路連 接；去離子水供給源通過所管路能夠向噴頭12供給去離子水，去離子 水能夠通過所述的噴頭12噴出。
所述的研磨裝置能夠同時(shí)處理多片晶片。利用所述的研磨裝置工作 時(shí)，請(qǐng)參考圖3,首先，通過傳送裝置將晶片A送入清洗及裝載/卸載裝 置240,并通過所述清洗及裝載/卸載裝置240將晶片A吸附于所述第一 研磨頭250a上，所述晶片待研磨除去膜層的表面朝下，通過旋轉(zhuǎn)軸260, 所述裝載有晶片A的第一研磨頭250a被移至第一研磨盤210a;
同時(shí)，第四研磨頭250d被移至清洗及裝載/卸載裝置240上方，待 晶片B被送入所述清洗及裝載/卸載裝置240后吸附晶片B,等待晶片A 在第 一研磨盤21 Oa上完成研磨。當(dāng)晶片A被移至第 一研磨盤21 Oa上后， 第一研磨頭250a研磨頭向下對(duì)晶片A背面施加壓力，以使晶片A待研 磨的膜層表面緊貼所述第一研磨墊210a上表面，研磨液供給壁220a向 所述晶片A和第一研磨壁210a之間供給研磨液，通過第一研磨頭250a (帶動(dòng)晶片A)和第一研磨墊210a之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，研磨液均勻分布 于所述晶片A表面，并能夠使晶片A表面金屬層與所述研磨液發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)以生成容易去除的材料，通過機(jī)械的作用再將該材料層去除。
晶片A完成第一步研磨后，第一研磨頭250a通過旋轉(zhuǎn)軸260a轉(zhuǎn)動(dòng) 將晶片A移至第二研磨墊210b表面上方，同時(shí)第四研磨頭250d上晶片 B移至第一研磨墊210a上方，并通過研磨液供給裝置220a、 220b分別 向第一研磨墊210a和第二研磨墊210b供給研磨液，同時(shí)開始對(duì)晶片A 進(jìn)行第二步研磨，對(duì)晶片B進(jìn)行第一步研磨。
當(dāng)晶片A完成第二步研磨、晶片B完成第一步研磨后，同時(shí)旋轉(zhuǎn) 研磨頭，使晶片A置于所述第三研磨墊210c上方以便進(jìn)行第三步研磨，晶片B置于所述第二研磨墊210b上以便進(jìn)行第二步研磨；另一晶片C 通過第三研磨頭250c被移至第一研磨墊210a上以便進(jìn)行第一步研磨， 通過研磨液供給裝置220a、 220b、 220c分別向第一研磨墊210a、第二 研磨墊210b和第三研磨墊210c供給研磨液，并同時(shí)對(duì)晶片A, B, C 進(jìn)行研磨。
當(dāng)晶片C完成第一步研磨、晶片B完成第二步研磨以及晶片A完 成第三步研磨后，通過旋轉(zhuǎn)軸，晶片A被移入清洗及裝載/卸載裝置240, 使晶片A從該清洗及裝載/卸載裝置240上卸載，然后送入清洗裝置進(jìn) 行清洗；與此同時(shí)，晶片B被移至第三研磨墊210c,晶片C被移至第 二研磨墊210b，另外的晶片D通過清洗及裝載/卸載裝置240被裝載至第 二研磨頭250b,并被移至第一研磨墊210a,然后再同時(shí)對(duì)晶片B、 C、 D進(jìn)行研磨。
所述的第一研磨頭250a卸載晶片A后，需要進(jìn)行清洗，以去除在 研磨時(shí)附著在所述第一研磨頭250a底部表面的研磨殘留物。
請(qǐng)參考圖6和圖3,第一研磨頭250a置于所述清洗及裝載/卸載裝 置240的凹槽中，所述第一研磨頭250a的底部的工作板外表面朝向所 述凹槽的底面，并距所述的凹槽底面有一段距離。
然后，對(duì)所述第一研磨頭250a的相鄰內(nèi)腔22c進(jìn)行抽真空，減小 所述第一研磨頭250a的相鄰內(nèi)腔22c中的壓力，使所述相鄰內(nèi)腔22c 處于真空狀態(tài)；在對(duì)所述相鄰內(nèi)腔22c抽真空的過程中，相鄰內(nèi)腔22c 中的壓力小于大氣壓力，并且在不斷的減少，外部的大氣壓力作用于所 述相鄰內(nèi)腔22c外部的第一區(qū)域23c柔性隔膜上，使所述第一區(qū)域23c 向所述相鄰內(nèi)腔22c內(nèi)部凹陷，如圖7所示，使所述相鄰內(nèi)腔22c的側(cè) 面與所述第一研磨頭250c的卡環(huán)26之間的間隙增大，從而使所述間隙 中的研磨殘留物能夠被暴露。
接著，去離子水供給源向所述噴頭12供給去離子水，通過所述噴 頭12向所述第一研磨頭250a的底部表面噴出，對(duì)所述表面進(jìn)行清洗， 以去除研磨殘留物。
由于所述第一研磨頭250a的卡環(huán)26與相鄰內(nèi)腔22c之間的間隙較大，去離子水沖洗很容易將該間隙的殘留物沖洗干凈，從而使得所述第
一研磨頭250a底部表面的殘留物能夠被去除干凈，能夠消除殘留物對(duì) 后續(xù)工藝的影響。
完成沖洗后，噴頭12停止噴射去離子水，同時(shí)向所述相鄰內(nèi)腔22c 中充氣至大氣壓力。
實(shí)施例二
該實(shí)施例中仍以第一研磨頭250a為例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)表明的是， 后續(xù)的第二研磨頭250b、第三研磨頭250c和第四研磨頭250d的清洗均 可適用該實(shí)施例所描述的方法。
請(qǐng)參考圖7，將第一研磨頭250a置于所述清洗及裝載/卸載裝置240 的凹槽中，所述第一研磨頭250a的底部表面朝向所述凹槽的底面，并 距所述的凹槽底面有一段距離。
然后，對(duì)所述第一研磨頭250a的相鄰內(nèi)腔22c和次相鄰內(nèi)腔22b 進(jìn)行抽真空，減小所述第一研磨頭250a的相鄰內(nèi)腔22c和次相鄰內(nèi)腔 22b中的壓力，使所述相鄰內(nèi)腔22c和次相鄰內(nèi)腔22b處于真空狀態(tài)。
在對(duì)所述相鄰內(nèi)腔22c和次相鄰內(nèi)腔22b抽真空的過程中，相鄰內(nèi) 腔22c和次相鄰內(nèi)腔22b中的壓力小于大氣壓力，并且在不斷的減少， 外部的大氣壓力作用于所述相鄰內(nèi)腔22c外部的第一區(qū)域23c以及次相 鄰內(nèi)腔22b外部的第二區(qū)域23b柔性隔膜上，使所述第一區(qū)域23c和第 二區(qū)域23b向所述相鄰內(nèi)腔22c內(nèi)部凹陷，如圖7所示，4吏所述相鄰內(nèi) 腔22c的側(cè)面與所述第一研磨頭250a的卡環(huán)26之間的間隙增大，從而 使所述間隙中的研磨殘留物能夠被暴露。相對(duì)于僅僅對(duì)相鄰內(nèi)腔22c抽 真空的方法，本方法可使所述間隙進(jìn)一步增大，使得去除所述間隙中的 殘留物更加容易。
接著，去離子水供給源向所述噴頭12供給去離子水，通過所述噴 頭12向所述第一研磨頭250a的底部表面噴出，對(duì)所述表面進(jìn)行清洗， 以去除研磨殘留物。
由于所述第一研磨頭250a的卡環(huán)26與相鄰內(nèi)腔22c之間的間隙較大，去離子水沖洗4艮容易將該間隙的殘留物沖洗干凈，從而使得所述第
一研磨頭250a底部表面的殘留物能夠被去除干凈，能夠消除殘留物對(duì) 后續(xù)工藝的影響。
完成沖洗后，噴頭12停止噴射去離子水，同時(shí)向所述外相鄰內(nèi)腔 22c和次相鄰內(nèi)腔22b中充氣至大氣壓力。 實(shí)施例三
該實(shí)施例中仍以第一研磨頭250a為例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)表明的是， 后續(xù)的第二研磨頭250b、第三研磨頭250c和第四研磨頭250d均可適用 用該實(shí)施例所描述的方法進(jìn)行清洗。
請(qǐng)參考圖7,將第一研磨頭250a置于所述清洗及裝載/卸載裝置240 的凹槽中，所述第一研磨頭250a的底部表面朝向所述凹槽的底面，并 距所述的凹槽底面有一段距離。
然后，對(duì)所述第一研磨頭250a的相鄰內(nèi)腔22c進(jìn)行抽真空進(jìn)行抽 真空，減小所述第一研磨頭250a的相鄰內(nèi)腔22c中的壓力，使所述相 鄰內(nèi)腔22c和次相鄰內(nèi)腔22b處于真空狀態(tài)。
在對(duì)所述相鄰內(nèi)腔22c抽真空的過程中，相鄰內(nèi)腔22c中的壓力小 于大氣壓力，并且在不斷的減少，外部的大氣壓力作用于所述相鄰內(nèi)腔 22c外部的第一區(qū)域23c柔性隔膜上，使所述第一區(qū)域23c向所述相鄰 內(nèi)腔22c內(nèi)部凹陷，使所述相鄰內(nèi)腔22c的側(cè)面與所述第 一研磨頭250a 的卡環(huán)26之間的間隙增大，從而使所述間隙中的研磨殘留物能夠被暴 露。
接著，去離子7K供給源向所述噴頭12供給去離子水，通過所述噴
頭12向所述第一研磨頭250a的底部表面噴出，對(duì)所述表面進(jìn)行清洗， 在清洗的過程中，向所述相鄰內(nèi)腔22c中通入氣體，增大所述相鄰內(nèi)腔 22c中的壓力，但小于大氣壓力，使得所述相鄰內(nèi)腔22c的柔性隔膜向 外擴(kuò)展，恢復(fù)至正常狀態(tài)，然后再次對(duì)所述相鄰內(nèi)腔22c抽真空，并再 次充氣......如上所述周期性的改變所相鄰內(nèi)腔22c中的壓力，使得所述
相鄰內(nèi)腔22c的柔性隔膜相應(yīng)的周期性的收縮與擴(kuò)張，通過所述柔性隔膜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可進(jìn)一步加強(qiáng)去除所述相鄰內(nèi)腔22c與所述卡環(huán)26之 間的殘留物，更有助于使得所述第 一研磨頭的表面殘留物去除干凈。
增大所述第一研磨頭250a的卡環(huán)26與相鄰內(nèi)腔22c之間的間隙， 可使去離子水沖洗很容易將該間隙的殘留物沖洗干凈，與此同時(shí)，使得 所述相鄰內(nèi)腔22c的柔性隔膜周期性的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可增強(qiáng)去除殘留物的 能力，能夠使所述間隙中的殘留物較為徹底的去除。
從而使得所述第 一研磨頭250c底部表面的殘留物能夠被去除干凈， 能夠消除殘留物對(duì)后續(xù)工藝的影響。
完成沖洗后，噴頭12停止噴射去離子水，同時(shí)向所述相鄰內(nèi)腔22c 和次相鄰內(nèi)腔22b中充氣至大氣壓力。
此外，也可以同時(shí)使所述相鄰內(nèi)腔22c和次相鄰內(nèi)腔22b中的壓力 做周期性改變，以提高去除殘留物的能力，這里不再贅述。
在實(shí)施例一至實(shí)施例三所述的研磨頭的清洗方法中，在向所述研磨 頭表面噴灑去離子水時(shí)，可以使所述研磨頭旋轉(zhuǎn)，以增強(qiáng)去離子水去除 研磨殘留物的能力，這里不再贅述。
在實(shí)施例一至實(shí)施例三所述的研磨頭的清洗方法中，在向所述研磨 頭表面噴射去離子水時(shí)，可以改變噴灑的角度或周期性的噴灑去離子 水，以增強(qiáng)去離子水去除研磨殘留物的能力。
在周期性的噴灑去離子水的方法中，也可以隨著噴灑次數(shù)的增加， 減小噴灑的流量，以節(jié)約去離子水。
在實(shí)施例一至實(shí)施例三所述的研磨頭的清洗方法中，在向所述研磨 頭表面噴灑去離子水時(shí)，可以在不同區(qū)域的設(shè)置噴頭不同的噴灑速度 例如，使向所述研磨頭表面靠近卡環(huán)與柔性隔膜間隙區(qū)域噴灑去離子水 的噴射速度大于向研磨頭表面其它區(qū)域的噴射速度，以增強(qiáng)對(duì)所述間隙 中的殘留物的清除能力，這里不再贅述。
所述的實(shí)施例中，噴灑去離子水的時(shí)間可以是5至100s。 實(shí)施例四
圖9為本發(fā)明的研磨頭的清洗方法的第四實(shí)施例的流程圖。請(qǐng)參考圖9，步驟S100,將研磨頭置于研磨裝置的清洗槽中。
步驟S110,向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水，對(duì)所述研
磨頭進(jìn)行清洗。
步驟S120,對(duì)所述研磨頭表面噴灑去離子水一段時(shí)間后，設(shè)置與 所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔(相鄰內(nèi)腔)中壓力小于大氣壓力。
在其中的一個(gè)實(shí)施例中，所述相鄰內(nèi)腔中的壓力為真空時(shí)的壓力。
在另外的實(shí)施例中，也可以同時(shí)使次相鄰內(nèi)腔中的壓力減小至小于 大氣壓力，使該次相鄰內(nèi)腔的外表面向內(nèi)收縮，進(jìn)一步增大卡環(huán)與柔性 隔膜之間的間隙。
在另外的實(shí)施例中，還可以周期性的改變相鄰內(nèi)腔中壓力， <吏得所 述次相鄰內(nèi)腔表面的柔性隔膜周期性的收縮與擴(kuò)張。
步驟S130,繼續(xù)向所述研磨頭表面噴灑去離子水。
完成對(duì)研磨頭的清洗后，停止噴灑去離子水，并使所述次相鄰內(nèi)腔 和次相鄰內(nèi)腔中的壓力恢復(fù)至大氣壓力，接著，執(zhí)行后續(xù)的研磨工藝。
通過首先經(jīng)過一^a時(shí)間的去離子水清洗，以去除所述研磨頭柔性隔 膜表面的殘留物，接著，再使所述相鄰內(nèi)腔的柔性隔膜收縮，增大該相 鄰內(nèi)腔外表面的柔性隔膜與卡環(huán)的間隙，并對(duì)所述間隙進(jìn)行清洗，這可 以避免將柔性隔膜表面的殘留物被沖進(jìn)所述間隙中，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了 去除殘留物的能力，能夠使得研磨頭表面被去除的較為干凈。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明， 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能 的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的 范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種研磨頭的清洗方法，所述研磨頭包括卡環(huán)，至少一個(gè)內(nèi)腔，各內(nèi)腔連接且在工作板上，且內(nèi)腔壓力作用于工作板上，其特征在于，包括將研磨頭置于研磨裝置的清洗槽中；設(shè)置與所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力小于大氣壓力；向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水。
2、 如權(quán)利要求1所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于設(shè)置所 述與卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力小于大氣壓力的步驟中，設(shè)置與卡環(huán)相 鄰研磨頭內(nèi)腔中為真空狀態(tài)。
3、 如權(quán)利要求1所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于在向所 述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水之前，設(shè)置與卡環(huán)次相鄰研磨頭內(nèi) 腔中的壓力小于大氣壓力。
4、 如權(quán)利要求1所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于在向所 述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水時(shí)，周期性改變與所述卡環(huán)相鄰研 磨頭內(nèi)腔中的壓力。
5、 如權(quán)利要求4所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于與所述 卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中的壓力在大氣壓力和真空之間周期性改變。
6、 如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的研磨頭的清洗方法，其 特征在于向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水時(shí)，旋轉(zhuǎn)所述研磨 頭。
7、 如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的研磨頭的清洗方法，其 特征在于向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水時(shí)，改變噴灑的角 度。
8、 如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的研磨頭的清洗方法，其 特征在于間歇性向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水。
9、 如權(quán)利要求8所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于隨著噴 灑次數(shù)的增加，噴灑的流量減小。
10、 如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子的時(shí)間為5至100s。
11、 如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的研磨頭的清洗方法，其 特征在于向所述卡環(huán)相鄰的研磨頭內(nèi)腔與該卡環(huán)之間區(qū)域噴灑去離子 水的噴灑速度大于向研磨頭工作板外表面其它區(qū)域的噴射速度。
12、 一種研磨頭的清洗方法，所述研磨頭包括卡環(huán)，至少一個(gè)內(nèi)腔， 各內(nèi)腔連接且在工作板上，且內(nèi)腔壓力作用于工作板上，其特征在于， 包括將研磨頭置于研磨裝置的清洗槽中；向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水，對(duì)所述研磨頭進(jìn)行清洗；對(duì)所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水一段時(shí)間后，設(shè)置與所述 卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力小于大氣壓力；繼續(xù)向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水。
13、 如權(quán)利要求12所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于設(shè)置 所述與卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力小于大氣壓力的步驟中，設(shè)置與卡環(huán) 相鄰研磨頭內(nèi)腔中為真空狀態(tài)。
14、 如權(quán)利要求12所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于在向 所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水之前，設(shè)置與與卡環(huán)次相鄰研磨 頭內(nèi)腔中的壓力小于大氣壓力。
15、 如權(quán)利要求12所述的研磨頭的清洗方法，其特征在于在向 所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水時(shí)，周期性改變與所述卡環(huán)相鄰 研磨頭內(nèi)腔中的壓力。
全文摘要
一種化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備研磨頭的清洗方法，所述研磨頭包括卡環(huán)，至少一個(gè)內(nèi)腔，各內(nèi)腔連接且在工作板上，且內(nèi)腔壓力作用于工作板上，包括將研磨頭置于研磨裝置的清洗槽中；設(shè)置與所述卡環(huán)相鄰研磨頭內(nèi)腔中壓力小于大氣壓力；向所述研磨頭工作板外表面噴灑去離子水。本發(fā)明能夠?qū)⒀心ヮ^清洗干凈。
文檔編號(hào)B24B55/00GK101456161SQ200710094559
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者波 楊, 王亦磊, 賈廣森, 陳增祥 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司