本實用新型涉及半導體技術領域，特別涉及一種清洗裝置及機械研磨設備。

背景技術：

在半導體的制造過程中，通常會涉及對晶片的機械研磨工藝，即，將晶片放置于機械研磨設備中，通過機械研磨設備的研磨臺對晶片進行平坦化或拋光等處理。

目前，機械研磨設備中通常會配置一清洗裝置，以對機械研磨設備進行清洗，例如，用于去除機械研磨設備的研磨臺上的研磨漿和研磨殘留物，避免對后續(xù)待研磨的晶片造成磨損。然而，大多數(shù)的機械研磨設備的清洗裝置只針對研磨臺的臺面進行清洗，而沒有針對其他區(qū)域進行清洗，對機械研磨設備的清潔范圍有限，易引發(fā)交叉污染的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種清洗裝置及機械研磨設備，以解決現(xiàn)有的機械研磨設備中，針對研磨臺側壁沒有相應的清洗裝置，進而無法對研磨臺側壁進行及時的清洗而導致在研磨臺側壁產生大量的堆積物的問題。

上述技術問題，本實用新型提供一種清洗裝置，所述清洗裝置用于對機械研磨設備中研磨臺的側壁進行清洗，所述清洗裝置包括：

至少一個用于與所述研磨臺的側壁接觸的清洗刷頭；

用于控制所述清洗刷頭移動的連接組件，所述連接組件的一端連接所述清洗刷頭；以及，

用驅動所述連接組件移動驅動裝置，所述驅動裝置連接所述連接組件的另一端。

可選的，所述清洗刷頭為可旋轉刷頭。

可選的，所述研磨臺為圓柱形結構并沿所述圓柱形結構的軸線方向旋轉，所述清洗刷頭的旋轉方向與所述研磨臺的旋轉方向相反。

可選的，當研磨臺側壁和所述清洗刷頭接觸時，所述研磨臺側壁的移動帶動所述清洗刷頭旋轉。

可選的，所述清洗刷頭內還設置有第一噴嘴，所述第一噴嘴與一清洗液供給裝置連通。

可選的，所述連接組件包括第一連接桿和至少一個第二連接桿；所述第一連接桿與所述驅動裝置連接，所述驅動裝置帶動所述第一連接桿沿特定方向移動；所述第二連接桿的一端與清洗刷頭連接，所述第二連接桿的另一端與所述第一連接桿連接，所述第二連接桿沿著以第一連接桿和第二連接桿的連接點為圓心的弧線方向移動。

可選的，所述清洗裝置還包括一底座，所述驅動裝置安裝于所述底座上。

可選的，所述底座為條狀的中空結構，在所述底座的長度方向的側壁上開設有一開口，所述驅動裝置安裝于所述中空結構內，所述連接組件通過所述開口延伸出來。

可選的，所述底座上還設置有至少一個第二噴嘴，所述第二噴嘴與一清洗液供給裝置連通。

本實用新型的又一目的在于，提供一種機械研磨設備，其包括如上所述的清洗裝置；以及，至少一個研磨臺。

可選的，所述機械研磨設備包括兩個研磨臺，所述清洗裝置包括兩個清洗刷頭。

可選的，所述清洗裝置位于兩個所述研磨臺之間。

可選的，所述研磨臺為圓柱形結構并可繞所述圓柱形結構的軸線方向旋轉。

可選的，所述研磨臺的旋轉速度為8rpm/min～15rpm/min。

在本實用新型提供的清洗裝置及機械研磨設備中，所述清洗裝置具有一清洗刷頭和一驅動裝置，通過所述驅動裝置使清洗刷頭與研磨臺的側壁接觸，實現(xiàn)對研磨側壁進行自動化清洗的目的。不僅可有效提供清洗效果，同時可及時去除研磨臺側壁上的研磨殘留物，避免在研磨臺的側壁上形成堅硬的堆積物而對研磨產品造成影響。

附圖說明

圖1為一種機械研磨設備的結構示意圖；

圖2為本實用新型一實施例中的清洗裝置的結構示意圖；

圖3為本實用新型一實施例中的清洗裝置其清洗刷頭在清洗研磨臺時的結構示意圖；

圖4為本實用新型一實施例中的清洗裝置的底座的結構示意圖；

圖5為本實用新型一實施例中的機械研磨設備的結構示意圖；

圖6為本實用新型一實施例中的機械研磨設備中研磨臺側壁的清洗過程的結構示意圖。

具體實施方式

如背景技術所述，在機械研磨設備的清洗裝置中，其通常僅對針對研磨臺的臺面進行清洗，從而使未被清洗到的區(qū)域堆積大量的污染物，進而極易引發(fā)交叉污染的問題。

具體參考圖1所示，研磨設備通常包括一研磨臺11和一研磨頭12，晶圓W固定于所述研磨頭12上，從而可在具有研磨漿(slurry)的研磨臺11上進行研磨。由此可見，在研磨過程中，研磨漿和研磨殘留物等也會殘留在研磨臺11的側壁11b上，從而在研磨臺11的側壁11b上形成大量的堆積物，進而極易導致研磨臺11的臺面11a受到污染的問題。同時，當研磨臺側壁11b上的堆積物高出研磨臺11時，則在對晶片進行研磨的過程中，極易對晶片造成刮傷，造成產品的報廢。并且，堆積物中通常包含大量的研磨漿結晶物，其進一步會對研磨臺11造成侵蝕，從而影響研磨臺的使用壽命。同時，大量堆積物還可能導致排水系統(tǒng)堵塞。為克服上述問題，目前，通常是人工定期對研磨臺的側壁進行清洗，顯然，這種清洗方式不僅需浪費大量的人力，并且不能及時的清除研磨臺側壁上的堆積物，同時在人員對研磨臺的側壁進行清洗時，所形成的堅硬的堆積物還會對人員造成劃傷。

為此，本實用新型提供了一種清洗裝置，所述清洗裝置用于對機械研磨設備中研磨臺的側壁進行清洗，其包括：至少一個用于與所述研磨臺的側壁接觸的清洗刷頭；用于控制所述清洗刷頭移動的連接組件，所述連接組件的一端連接所述清洗刷頭；以及，用驅動所述連接組件移動驅動裝置，所述驅動裝置連接所述連接組件的另一端。

本實用新型提供的清洗裝置中，通過一可移動的清洗刷頭，實現(xiàn)對研磨臺的側壁進行自動化清洗，從而可有效提高清洗效率，節(jié)省清洗時間，大大降低了機械研磨設備的維護成本。并且，可在設備空閑時隨時對研磨臺的側壁進行清洗，及時去除研磨臺側壁上的研磨漿液和研磨殘留物，避免在側壁上形成堅硬的結晶物。因此，在具有所述清洗裝置的機械研磨設備中，由于在研磨臺的側壁上的堆積物可及時被去除，從而可防止位于研磨臺的晶片被刮傷；此外，還可改善研磨臺被腐蝕的問題，延長了研磨臺的使用壽命。

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的清洗裝置和機械研磨設備作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

圖2為本實用新型一實施例中的清洗裝置的結構示意圖，如圖2所示，所述清洗裝置包括：

至少一個清洗刷頭110；

連接組件120，所述連接組件120的一端連接所述清洗刷頭110并可控制所述清洗刷頭110移動；

驅動裝置130，所述驅動裝置130連接所述連接組件120的另一端，以用于驅動所述連接組件120移動，使位于所述連接組件120上的清洗刷頭110與所述研磨臺200的側壁接觸。

圖3為本實用新型一實施例中的清洗裝置其清洗刷頭在清洗研磨臺時的結構示意圖，結合圖2和圖3所示，當采用所述清洗裝置對研磨臺200的側壁210進行清洗時，所述清洗刷頭110與所述側壁210接觸，從而可對其進行清洗。本實施例中，所述研磨臺200為圓柱型結構并可沿其軸線方向移動，在清洗的過程中，所述研磨臺200以一定的旋轉速度旋轉。進一步的，所述清洗刷頭110也為可旋轉刷頭，本實施例中，所述清洗刷頭110為圓柱型結構，所述清洗刷頭110可沿其軸線方向旋轉。也就是說，在清洗過程中，清洗刷頭110以螺旋的方式對研磨臺200進行清洗，從而在清洗中掉落的碎屑也可螺旋方向掉落，進而避免了掉落的碎屑被甩到研磨臺的臺面上。

其中，所述清洗刷頭110的旋轉方向可以和所述研磨臺200的旋轉方向相同，例如兩者均沿順時針方向旋轉，此時清洗刷頭110和研磨臺側壁210的接觸面為相對運動，因此可有效提供清洗能力。當然，所述清洗刷頭110的旋轉方向也可以和所述研磨臺200的旋轉方向不同，例如清洗刷頭110沿順時針方向旋轉，研磨臺200沿逆時針方向旋轉，此時清洗刷頭110和研磨臺側壁210的接觸面具有較小的相對運動，甚至不產生相對運動，如此一來，可有效減小清洗刷頭110對研磨臺200的磨損，當然也可減小清洗刷頭110自身的磨損程度，從而可延長其使用壽命。本實施例中，所述清洗刷頭110是通過所述研磨臺200的移動，進而帶動其發(fā)生旋轉，即，當所述研磨臺200和所述清洗刷頭110接觸時，進行旋轉運動的研磨臺200直接帶動所述清洗刷頭110以相同的速度發(fā)生旋轉。這種清洗方式，不僅可達到對研磨臺側壁的清洗效果，并且可避免對研磨臺和清洗刷頭造成磨損。

此外，在所述清洗刷頭110內還可設置一第一噴嘴111，所述第一噴嘴與一清洗液供給裝置(圖中未示出)連通。如圖2所示，本實施例中，所述第一噴嘴111通過一管道與清洗液供給裝置連通，所述管道設置于所述清洗刷頭110內部。所述第一噴嘴111噴灑清洗液，從而可對清洗刷頭110進行潤濕，并且可緩解清洗刷頭110與研磨臺200之間的摩擦力，以及，在清洗過程中提供清洗液，有效提高清洗效率。其中，所述第一噴嘴111優(yōu)選為可旋轉噴嘴，其旋轉角度優(yōu)選為360度，所述第一噴嘴111的噴灑角度優(yōu)選為60°～120°，以使其具有較大的噴灑范圍。此外，所述清洗液供給裝置提供的清洗液可以為純水或者其他化學清洗劑，此處不做限制。

繼續(xù)參考圖2所示，本實施例中，所述連接組件120包括第一連接桿121和至少一個第二連接桿122，所述第一連接桿121的一端與所述驅動裝置130連接，所述第一連接桿121的另一端與所述第二連接桿122連接，所述第二連接桿122與所述清洗刷頭110連接。進一步的，所述第一連接桿121和所述第二連接桿122均為可移動連接桿。其中，所述第一連接桿121可沿特定方向移動，即，在驅動裝置130的驅動下移動，本實施例中，所述第一連接桿121沿圖2所示的X方向移動；所述第二連接桿沿122可沿著以第一連接桿121和第二連接桿122的連接點為圓心的弧線方向移動，即，第二連接桿122可在圖2所示的XY的平面上移動。在清洗過程中，在驅動裝置130的驅動下，所述第一連接桿121沿X方向移動至特定位置后，為確保清洗刷頭110確實與研磨臺200的側壁接觸，可通過移動所述第二連接桿121以對清洗刷頭110的位置進行微調。在實際的應用過程中，所述第一連接桿121和第二連接桿122的長度以及角度可根據(jù)實際需求進行調節(jié)，以確保與連接組件120連接的清洗刷頭110能夠與研磨臺的側壁接觸。

本實施例中，所述清洗裝置還包括一底座140，所述驅動裝置130安裝于所述底座140上。即，通過所述底座140，一方面可為驅動裝置130提供一安裝平臺；另一方面還可對驅動裝置130的高度位置進行調節(jié)，從而確保清洗刷頭110與研磨臺側壁的高度位置相互對應。

圖4為本實用新型一實施例中的清洗裝置的底座的結構示意圖，結合圖2和圖4所示，本實施例中，所述底座140為條狀的中空結構，在其長度方向的側壁上還開設有一開口142，所述驅動裝置130安裝于所述中空結構內，所述由所述驅動裝置130驅動的連接組件120通過所述開口142延伸出。如圖2所示，與所述驅動裝置130連接的第一連接桿121位于所述底座140內，與所述第一連接桿121連接的第二連接桿122通過所述開口142延伸出，進而使第二連接桿122上的清洗刷頭110可與研磨臺接觸。優(yōu)選的，所述底座140上還設置有至少一個第二噴嘴141，所述第二噴嘴141也可與一清洗液供給裝置(圖中未示出)連通。底座140上的第二噴嘴141的數(shù)量和位置可根據(jù)實際需求相應的設定。本實施例中，在底座140上設置有5個第二噴嘴141，其中兩個第二噴嘴141設置底座140靠近清洗刷頭110一側的底部，在清洗過程中，由清洗刷頭110刷洗而掉落的碎屑，即可經底座140底部的兩個第二噴嘴141沖洗掉；另外三個第二噴嘴141設置于所述底座140靠近側壁的上臺面上，所述三個第二噴嘴141可用于對研磨臺周邊的其他裝置進行沖洗；優(yōu)選的，在所述底座140的上臺面的中間位置上設置有兩個第二噴嘴141，所述兩個第二噴嘴141的高度低于所述研磨臺的高度，從而不僅可用于對其他裝置進行清洗，同時還可對研磨臺的側壁進行清洗。

與清洗刷頭110上的第一噴嘴111類似的，位于底座140上的第二噴嘴141也可以是可旋轉噴嘴，其也可具有一定的噴嘴角度，使第二噴嘴141的噴灑范圍為扇形。此外，與清洗刷頭110上第一噴嘴111所連通的清洗液供給裝置類似的，位于底座140上的第二噴嘴141所連通的清洗液供給裝置中，其所提供的清洗液可以為純水，也可以是化學試劑。

進一步的，所述驅動裝置130可以為氣缸。具體的，所述氣缸包括：數(shù)字輸入輸出板卡(DIO board)和氣動板(Pneumatic F board)，DIO board用于發(fā)出指令，所述氣動板接收DIO board發(fā)出的指令并執(zhí)行相應的動作。

基于以上所述的清洗裝置，本實用新型還提供了一種機械研磨設備，其具有如上所述的清洗裝置；以及，至少一個研磨臺。通過所述清洗裝置可對研磨臺的側壁進行清洗，避免機械研磨設備出現(xiàn)清洗盲區(qū)，確?？蓪ρ心ヅ_進行全面的清洗，從而放置對待研磨的產品造成影響，并延長所述研磨臺的使用壽命。

圖5為本實用新型一實施例中的機械研磨設備的結構示意圖，如圖5所示，所述機械研磨設備包括清洗裝置以及至少一個研磨臺200。如以上實施例所述，所述清洗裝置中具有一清洗刷頭110、一連接組件120和一驅動裝置130，通過所述驅動裝置130使連接組件120移動，進而帶動所述清洗刷頭110移動并與研磨臺200的側壁接觸，實現(xiàn)對研磨臺200的側壁進行清洗的目的。進一步的，所述清洗裝置中還可設置有一底座140，所述驅動裝置130安裝于所述底座140上。優(yōu)選的方案中，所述清洗刷頭110和所述底座140上均設置有噴嘴，所述噴嘴與清洗液供給裝置連通，進而在清洗過程中可噴灑清洗液。

本實施例中，所述機械研磨設備中具有兩個研磨臺200，對應的，所述清洗裝置中設置有兩個清洗刷頭110，以分別對兩個研磨臺200進行清洗。然而，應當認識到，所述清洗裝置還可以設置多個清洗刷頭110以對同一研磨臺200進行清洗，進而提升其清洗效率。與上述實施例類似的，所述清洗裝置中設置有兩個連接組件120，兩個連接組件120分別連接兩個清洗刷頭110，從而可分別對兩個清洗刷頭110進行控制。

進一步的，將所述清洗裝置設置于兩個研磨臺200之間，從而可同時對兩個研磨臺200進行清洗，節(jié)省清洗時間。具體的，在清洗過程中，通過兩個連接組件120使兩個清洗刷頭110分別與兩側的研磨臺200接觸，從而可同時對兩個研磨臺200進行清洗。

繼續(xù)參考圖4所示，本實施例中，所述研磨臺200為圓柱型結構并可繞其軸線方向旋轉，其旋轉速度例如為8rpm/min～15rpm/min。其中，所述清洗刷頭110也可以是圓柱型結構并可繞其軸線方向旋轉，進一步的，所述清洗刷頭110的旋轉方向與所述研磨臺200的旋轉方向相反，以避免對研磨臺和清洗刷頭造成損傷，延長使用壽命。本實施例中，所述清洗刷頭110的旋轉是在研磨臺200的旋轉過程中，通過研磨臺200的側壁帶動清洗刷頭110旋轉。

圖6為本實用新型一實施例中的機械研磨設備中研磨臺側壁的清洗過程的結構示意圖，以下結合圖5和圖6對研磨臺的清洗過程進行詳細說明。

首先，所述機械研磨設備處于狀態(tài)A，即，所述清洗裝置中的清洗刷頭110不與所述研磨臺200接觸；

接著，通過驅動裝置130使連接組件120移動并帶動清洗刷頭110運動至研磨臺的側壁位置，使清洗刷頭110與研磨臺200的側壁接觸，即使所述機械研磨設備處理狀態(tài)B，在此過程中，可同時驅動所述研磨臺200轉動；

接著，隨著研磨臺200的旋轉，所述清洗裝置開始對研磨臺的側壁進行清洗，在此過程中，可通過清洗刷頭110的噴嘴噴灑清洗液以提高其清洗效果，以及可通過底座140上的噴嘴噴灑清洗液，及時清除清洗時掉落的碎屑；

當清洗完畢后，所述驅動裝置130再次驅動所述連接組件120移動，使清洗刷頭110離開研磨臺，即，使所述機械研磨設備回到狀態(tài)A。

綜上所述，本實用新型提供的清洗裝置中，通過將清洗刷頭與研磨臺的側壁接觸，實現(xiàn)對研磨臺側壁的自動化清洗，從而可有效提高清洗效率，節(jié)省時間。

進而，在具有所述清洗裝置的機械研磨設備中，通過采用所述清洗裝置對研磨臺的側壁進行清洗，可有效避免在研磨臺的側壁上堆積大量的研磨漿結晶物或研磨殘留物等，從而可防止研磨晶片時晶片被刮傷的現(xiàn)象。并且，及時的清除研磨臺側壁上的研磨漿結晶物還可有避免研磨臺被侵蝕的問題，有利于延長研磨臺的使用壽命。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領域的普通技術人員根據(jù)上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。