[发明专利]晶片清洁装置及其使用方法

说明书

本发明涉及晶片清洁装置及其使用方法。所述方法包括以下步骤：准备附着有异物的晶片；在冷却单元中冷却晶片和异物；以及在清洁单元中物理除去晶片的异物，其中，在冷却单元中冷却晶片和异物的步骤中，晶片与冷却材料直接接触。

技术领域

本发明总体涉及晶片清洁装置及其使用方法，更具体地，涉及用于有效清洁污泥和浆料的晶片清洁装置及其使用方法。

背景技术

在这里，提供了与本发明相关的背景技术，但不一定是现有技术。

图1是示出在韩国专利公开第10-2004-0035344号中提出的用于半导体晶片的常规化学-机械抛光设备的示例性实施方式的视图。

通常，半导体器件通过选择性地和重复地在晶片上进行诸如光刻、蚀刻、扩散、化学气相沉积、离子注入和金属沉积的工艺来制造。在制造成这种半导体器件之前，晶片经过用于平面化和回蚀刻的化学机械抛光(CMP)工艺，使得可以容易地在晶片上形成电路图案。

在化学机械抛光工艺中，将浆料供给到高速旋转的抛光垫的表面以均匀分布，并且需要平面化的晶片表面位于靠近抛光垫表面的位置，化学机械抛光工艺通过利用浆料的化学反应和通过高速旋转产生的物理力加工晶片的目标表面来完成。

在为此目的的化学机械抛光装置10的现有技术配置中，如图1所示，设置有在其上表面上设置有高速旋转的抛光垫14的工作台12。在工作台12的上侧，安装有用于向抛光垫14的中心部分供给浆料的浆料供给喷嘴16和用于在抛光工艺完成时供给清洁液以清除残留在抛光垫14表面上的浆料的清洁液供给喷嘴18。此外，化学机械抛光装置10设置在腔室C内。

这里，通过浆料供给喷嘴16和清洁液供给喷嘴18供给的浆料或清洁液通过工作台12的高速旋转而从抛光垫14的中心位置逐渐移动到边缘部，最终与抛光垫14的边缘部分离。

在上述工艺中，如果在将抛光垫14的旋转速度维持在一定水平的状态下将浆料或清洁液中的任一种连续供给到抛光垫14，浆料或清洁液均匀地分布在抛光垫14的整个表面上。

此外，头部单元20设置在工作台12的一侧以安装晶片W，使得需要平坦表面的晶片W的表面面向抛光垫14的表面并靠近其定位。此时，晶片W在被安装在头部单元20的头部22上的同时高速旋转并移动，同时，在晶片移动为靠近抛光垫14并被头部22的上下驱动位置按压时进行抛光工艺。

此外，调节单元24安装在工作台12的另一侧，用于切割抛光垫14的表面，使得抛光垫14可以均匀地平面化晶片W的表面。

在这种调节单元24中，安装有具有用于切割抛光垫14的表面的切割刃的调节器26。

调节器26在面向或靠近抛光垫14的方向上接收预定的按压力的同时快速旋转并移动时使快速旋转的抛光垫14平整。

从各配置的驱动关系来看，设置有抛光垫14的工作台12根据所施加的控制信号而快速旋转。此时，浆料供给喷嘴16连续供给浆料，同时相对于快速旋转的抛光垫14的旋转中心保持预定量的水平。因此，浆料均匀地分布在抛光垫14的整个表面上。

在这种状态下，头部单元20配置成使得安装在头部22的底表面上的晶片W的整个表面均匀地靠近快速旋转的抛光垫14的表面，或者使晶片W在被按压的同时往复运动以保持以预定力接触。通过头部22和头部单元20使晶片W的目标表面与分布在抛光垫14上的浆料或抛光垫14接触，并且在化学反应和接收从接触和旋转产生的物理力的过程期间进行抛光工艺。此外，在连续处理过程期间，抛光垫14的表面由于与晶片W的接触而变得不均匀。

调节单元24使调节器26在预定压力下与抛光垫14接触的同时快速旋转并移动，使得抛光垫14的整个表面修整成预定厚度，从而形成整个平坦表面。

图2是示出在韩国授权专利第10-0700860号中提出的用于半导体器件的化学机械抛光工艺的常规清洁方法的示例性实施方式的视图。