本發(fā)明專利申請(qǐng)是針對(duì)申請(qǐng)日為2013年4月28日、申請(qǐng)?zhí)枮?01310157070.3、發(fā)明名稱為“修整盤清洗用刷、清洗裝置以及清洗方法”的申請(qǐng)?zhí)岢龅姆职干暾?qǐng)。

本發(fā)明涉及用于對(duì)研磨cpm裝置的研磨墊表面的修整盤進(jìn)行清洗的清洗用刷及清洗裝置，以及使用該清洗裝置的修整盤的清洗方法。

背景技術(shù)：

cmp裝置形成為如下構(gòu)成：例如圖13所示，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸101的上端安裝有圓盤狀的研磨板102，在研磨板102的上表面安裝有表面具有微細(xì)的多孔質(zhì)孔的研磨墊103，由此構(gòu)成研磨臺(tái)100，晶片載體104在該研磨臺(tái)100的上方被支承為能夠旋轉(zhuǎn)，在晶片載體104的下表面保持有作為研磨對(duì)象的晶體105，在旋轉(zhuǎn)的研磨墊103的上表面上流過(guò)由供給裝置s供給的作為研磨劑的料漿，且通過(guò)晶片載體104使晶片105旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將晶片105按壓于研磨墊103的表面，從而將晶片105的表面研磨平坦。

并且，作為附帶設(shè)備構(gòu)成為，在研磨臺(tái)100的側(cè)方，對(duì)由于反復(fù)研磨晶體105而產(chǎn)生氣孔堵塞或表面變鈍的研磨墊103的表面進(jìn)行研磨切削從而使其翻新的修整盤106與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)108一并被配置安裝在移動(dòng)臂107的前端，并且設(shè)置有清洗裝置109，該清洗裝置109用于將由于對(duì)研磨墊103的表面進(jìn)行切削研磨而附著于修整盤106的墊片接觸面的污漬或研磨屑、研磨墊屑以及料漿粒子等塵埃除去。

作為清洗修整盤106的裝置109，已知有如下構(gòu)成的裝置：例如圖14所示，在具備純水等清洗液的流入口110a與排水口110b的儲(chǔ)水槽110的底部設(shè)有被適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的刷子111，將修整盤106浸泡在滯留于儲(chǔ)水槽110內(nèi)的清洗液中，使修整盤106的墊片接觸面與旋轉(zhuǎn)的刷子111抵接，由此將附著在墊片接觸面上的塵埃在儲(chǔ)水槽110內(nèi)除去(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。另外，符號(hào)112為氣泡產(chǎn)生單元。

并且，作為將刷子抵接于被研磨面或被清洗面來(lái)進(jìn)行研磨或清洗的刷子構(gòu)造體，已知有如下構(gòu)成的刷子構(gòu)造體：在突出設(shè)置有刷子的面內(nèi)設(shè)置流體供給口，使研磨液或清洗液從該流體供給口中噴出的同時(shí)進(jìn)行研磨或清洗(例如參照專利文獻(xiàn)2、3、4、5)。

專利文獻(xiàn)：

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平11-129153號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2011-260024號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2003-188125號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開(kāi)2003-117819號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開(kāi)平10-294261號(hào)公報(bào)

所述現(xiàn)有的清洗裝置109具有如下問(wèn)題：即便將清洗液循環(huán)供給到儲(chǔ)水槽110內(nèi)并在清洗液中產(chǎn)生氣泡，也無(wú)法避免從修整盤106的墊片接觸面分離的某種程度的塵埃滯留在儲(chǔ)水槽110內(nèi)，重的塵埃在儲(chǔ)水槽110內(nèi)沉淀堆積在其底部或刷子111內(nèi)，輕的塵埃浮游在清洗液中或液面上不能被完全地排出到儲(chǔ)水槽110的外部，因此，在將修整盤106從儲(chǔ)水槽110中拉出時(shí)，這些滯留的塵埃容易再次附著于修整盤106。

作為修整盤106的清洗單元存在如下問(wèn)題：在代替儲(chǔ)水槽110而使用具備所述流體供給口的公知的刷子構(gòu)造體的情況下，通過(guò)與刷子的抵接而從修整盤106分離的塵埃容易附著并堆積在刷子與刷子之間或刷子與流體供給口之間，堆積的塵埃會(huì)伴隨刷子的滑動(dòng)動(dòng)作再次附著在修整盤106上，妨礙清洗液的供給。

任何清洗單元都不具備將在清洗過(guò)程中從修整盤106分離的塵埃排出到修整盤106與清洗單元所面對(duì)的清洗系統(tǒng)外部的有效單元，因此不能改善清洗效率，雖然也運(yùn)用了必須將清洗修整盤106的維護(hù)周期設(shè)定得較短的方法等，但現(xiàn)狀是無(wú)法獲得令人滿意的清洗效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于現(xiàn)有技術(shù)具有的這些問(wèn)題點(diǎn)，其課題在于提供一種清洗用刷以及清洗裝置，使得在清洗cmp裝置的修整盤時(shí)，能夠?qū)男拚P分離的塵埃有效地排出到清洗系統(tǒng)外部使塵埃不會(huì)再次附著，并且使用所述清洗用刷以及清洗裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)修整盤的清洗效率的提高。

為了解決所述課題，本發(fā)明涉及一種清洗用刷，所述清洗用刷固定于清洗裝置主體的腕部而構(gòu)成修整盤的清洗裝置，其中在上述清洗裝置主體的腕部的上表面突出設(shè)置有噴出清洗流體的噴嘴，所述清洗用刷的特征在于，所述清洗用刷的上表面突出設(shè)置有多根刷子，所述清洗用刷的內(nèi)部具有供所述噴嘴插入的上下貫通的通孔，且在所述通孔的下端所面對(duì)的下表面設(shè)有凹槽，從所述噴嘴噴出清洗流體來(lái)清洗修整盤時(shí)產(chǎn)生的附著于刷子的塵埃與清洗流體一起通過(guò)所述噴嘴的周圍與通孔內(nèi)表面之間的間隙，從所述凹槽排出到外部。

所述構(gòu)成的清洗用刷子固定于在上表面突出設(shè)置有噴出流體的噴嘴的清洗裝置主體的腕部，來(lái)構(gòu)成設(shè)置在cmp裝置的研磨臺(tái)的側(cè)方的、清洗修整盤的裝置。

使用該清洗裝置來(lái)清洗修整盤時(shí)如下進(jìn)行：首先，在使修整盤的墊片接觸面與清洗用刷接觸的狀態(tài)下，使清洗流體從噴嘴噴出的同時(shí)保持修整盤使之旋轉(zhuǎn)來(lái)刷洗所述墊片接觸面，接下來(lái)，以在清洗用刷的上方配置修整盤的狀態(tài)，使清洗流體從噴嘴噴出的同時(shí)保持修整盤使之旋轉(zhuǎn)來(lái)沖洗所述墊片接觸面。

由此，在所述刷洗工序中，由于刷子的相對(duì)滑動(dòng)而從修整盤的墊片接觸面分離的塵埃與清洗流體一起從清洗用刷的上表面流下，且通過(guò)設(shè)置在清洗用刷的內(nèi)部的、在插入有噴嘴的通孔的內(nèi)表面與噴嘴的周圍之間形成的間隙從通孔內(nèi)流下，并從與通孔的下端連通的清洗用刷的下表面的凹槽排出到清洗用刷的外部。

如此，在插入有噴嘴的清洗用刷的通孔內(nèi)表面與噴嘴的周圍之間確保有供從修整盤分離的塵埃與清洗用流體一起流下的間隙，通過(guò)這樣的設(shè)置，將在刷洗工序中產(chǎn)生的塵埃與清洗流體一起排出到清洗用刷的外部，因此在刷子與刷子之間或在位于噴嘴的上方的通孔的上端不會(huì)有塵埃附著或堆積，能夠有效地防止塵埃再次附著于修整盤，始終從噴嘴噴出新的清洗用流體。

并且，通過(guò)在刷洗后向修整盤噴出清洗流體來(lái)進(jìn)行沖洗，能夠確實(shí)地將在刷洗時(shí)未除去的塵埃洗掉。

所述構(gòu)成的清洗用刷能夠由如下2個(gè)部件構(gòu)成：刷子主體部，其上表面突出設(shè)置有多根刷子，在其內(nèi)部具有供所述噴嘴插入的上下貫通的通孔；以及臺(tái)座部，其在內(nèi)部具有供所述噴嘴插入的上下貫通的通孔且在該通孔的下端所面對(duì)的下表面上形成有凹槽。所述清洗用刷以在臺(tái)座部上重疊有刷子主體部的狀態(tài)，一體地固定在上表面突出設(shè)置有所述噴嘴的腕部，從而構(gòu)成清洗裝置。

如此地由刷子主體部與臺(tái)座部2個(gè)部件構(gòu)成清洗用刷，在維護(hù)作業(yè)時(shí)，能夠?qū)刹考纸獠⒑?jiǎn)單地對(duì)排出塵埃的通道進(jìn)行清掃，并且，在刷子磨損時(shí)僅更換刷子主體部，能夠?qū)崿F(xiàn)作為消耗品的清洗用刷的成本降低。

并且，在所述構(gòu)成的清洗用刷子中，供噴嘴插入的通孔設(shè)置在清洗用刷的靠中央處，且清洗用刷的上表面的所述通孔的上端的周圍被俯視呈交錯(cuò)格子狀配置的突出設(shè)置的刷子群包圍。

這樣，將多列刷子配置成包圍供噴嘴插入的通孔，且將相鄰的刷子配置為交替錯(cuò)位的交錯(cuò)格子狀，因此在修整清洗工序中使修整盤的墊片接觸面與清洗用刷接觸并使清洗流體噴出時(shí)，刷子群所包圍的部分的壓力比周邊部分大，由此，能夠促進(jìn)從修整盤的墊片接觸面分離的塵埃與從墊片接觸面反沖回來(lái)的清洗流體朝插入有所述噴嘴的通孔內(nèi)表面的間隙流入，從而高效地排出到清洗用刷的外部。

在所述構(gòu)成的清洗用刷中，優(yōu)選將通孔的內(nèi)徑設(shè)定為比噴嘴的外徑大，確保在噴嘴的周圍有1mm～5mm左右的間隙，以使在將噴嘴插入到通孔中時(shí)，確保在噴嘴的周圍與通孔內(nèi)表面之間具有塵埃能夠通過(guò)的間隙。

并且，除了供噴嘴插入的通孔之外，作為具有塵埃與清洗流體能夠一起通過(guò)的大小的流通路徑，也可以設(shè)置塵埃排出路徑來(lái)構(gòu)成清洗用刷，該塵埃排出路徑的一端在突出設(shè)置有刷子的上表面開(kāi)口，另一端與凹槽連通。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的清洗裝置的外觀圖。

圖2是將圖1的清洗用刷的半面剖開(kāi)表示的側(cè)視圖。

圖3是圖1的清洗用刷的俯視圖與仰視圖。

圖4是安裝有圖1的清洗裝置的清洗用刷的腕部的放大剖視圖。

圖5是將清洗裝置的腕部與清洗用刷的構(gòu)成部件展開(kāi)表示的圖。

圖6是圖1的清洗裝置的清洗用刷的安裝部分的主要部分的剖視圖。

圖7是使用圖1的清洗裝置來(lái)刷洗修整盤的狀態(tài)的外觀圖。

圖8是圖7的主要部分的側(cè)視圖。

圖9是使用圖1的清洗裝置來(lái)沖洗修整盤的狀態(tài)的剖面立體圖。

圖10是清洗用刷的其他的實(shí)施方式的外觀圖。

圖11是清洗用刷的另一實(shí)施方式的外觀圖。

圖12是清洗用刷的又一實(shí)施方式安裝在清洗裝置的腕部的狀態(tài)的剖視圖。

圖13是用于說(shuō)明cmp裝置的一個(gè)例子的構(gòu)成的俯視圖(a)與側(cè)視圖(b)。

圖14是表示現(xiàn)有的修整盤的清洗裝置的一個(gè)例子的構(gòu)成的圖。

具體實(shí)施方式

基于附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

圖1表示本發(fā)明的一種實(shí)施方式的修整盤清洗裝置，該清洗裝置1由清洗裝置主體2與清洗用刷3構(gòu)成，將清洗用刷3一體地固定在清洗裝置主體2的腕部21來(lái)構(gòu)成該清洗裝置，清洗裝置主體2的腕部21的上表面突出設(shè)置有噴出清洗流體的噴嘴24。清洗裝置1設(shè)于未圖示的cmp裝置的研磨臺(tái)的側(cè)方。

清洗裝置主體2在其水平的腕部21的一側(cè)的端部朝上方突出有凸部22，如下述圖9所示，在其內(nèi)部形成為：設(shè)有清洗流體的供給路徑23，并且清洗裝置主體2具有上半部朝腕部21的上方突出設(shè)置、下端部與所述供給路徑23連通且突出設(shè)置并安裝在腕部21的上表面的3個(gè)噴嘴24；以及同樣與所述供給路徑23連通并安裝在凸部22的上端的噴嘴25，從所述噴嘴24與25中能夠噴出清洗流體。清洗流體的供給通過(guò)驅(qū)動(dòng)未圖示的清洗流體供給機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。

清洗用刷3由合成樹(shù)脂等具有彈性的材料成型，如圖2以及圖3所示，在橫長(zhǎng)的俯視大致呈橢圓形狀的清洗用刷3的上表面，一體地栽設(shè)有將尼龍制的細(xì)毛的集合體捆扎起來(lái)而構(gòu)成的多根刷子31a，從而形成清洗用刷3。

詳細(xì)地，清洗用刷由如下2個(gè)部件構(gòu)成：刷子主體部31，其上表面突出設(shè)置有所述多根刷子31a且內(nèi)部具有供所述噴嘴24插入的上下貫通的3個(gè)通孔31b；以及臺(tái)座部32，其同樣地在內(nèi)部具有供所述噴嘴24插入的上下貫通的3個(gè)通孔32a，并且在臺(tái)座部32的上表面承載支撐刷子主體部31。

在臺(tái)座部32的下表面的所述各通孔32a的下端所面對(duì)的部分，分別形成有以比通孔32a寬的寬度橫穿臺(tái)座部32的短邊兩側(cè)面的凹槽32b。

并且，在刷子主體部31與臺(tái)座部32的長(zhǎng)邊兩側(cè)端部分別設(shè)有與固定螺栓等固定工具4卡合的剖面為u字形的切口部31c、32c。

刷子主體部31的通孔31b與臺(tái)座部32的通孔32a，如圖3所示，形成為與所述清洗裝置主體2的腕部21的噴嘴24的突出設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，在刷子主體部31與臺(tái)座部32的靠中央處隔開(kāi)相等間隔分別形成為相同的內(nèi)徑，多列突出設(shè)置在刷子主體部31的上表面的多個(gè)刷子31a以包圍該各通孔31b的上端周圍的方式配置，且相鄰的刷子配置為交替錯(cuò)位的交錯(cuò)格子狀。

并且，如圖4所示，刷子主體部31的通孔31b與臺(tái)座部32的通孔32a形成為其內(nèi)徑φa比噴嘴24的外徑φb大，將刷子主體部31與臺(tái)座部32重疊并重疊安裝在所述腕部21的上表面，以將噴嘴24插入到所述兩通孔31b、32a中的狀態(tài)，在噴嘴24的周圍與兩通孔31b、32a的內(nèi)表面之間確保1mm～5mm左右的間隙，且設(shè)置為該間隙與形成在臺(tái)座部32的下表面的凹槽32b連通。

清洗用刷3如圖5以及圖6所示，在清洗裝置主體2的腕部21的上表面，使噴嘴24插入到臺(tái)座部32以及刷子主體部31的各自的通孔31b、32a中并依次上下重疊設(shè)置臺(tái)座部32以及刷子主體部31，將固定工具4分別卡合于設(shè)置在臺(tái)座部32以及刷子主體部31的兩側(cè)端部的切口部31c、32c，將固定工具4的軸部固定在腕部21從而進(jìn)行固定，由此該清洗用刷3的固定完成，構(gòu)成清洗裝置1。

使用如此構(gòu)成的本形態(tài)的清洗裝置1來(lái)清洗修整盤時(shí)，首先，如圖7以及圖8所示，在使支承于移動(dòng)臂51的下部的修整盤5的墊片接觸面與清洗用刷3的刷子31a接觸的狀態(tài)下，從噴嘴24噴出清洗流體的同時(shí)保持修整盤5使之旋轉(zhuǎn)來(lái)刷洗所述墊片接觸面。

此時(shí)，通過(guò)刷子31a的相對(duì)滑動(dòng)，附著在修整盤5的墊片接觸面上的塵埃被刮去，從墊片接觸面分離的塵埃與清洗流體一起從清洗用刷3的上表面流下，通過(guò)在插入有噴嘴24的通孔31b、32a的內(nèi)表面與噴嘴24的周圍之間被確保的間隙從通孔31b、32a內(nèi)流下，從與通孔32a的下端連通的凹槽32b排出到清洗用刷3的外部。

由此，從墊片接觸面分離的塵埃不會(huì)在刷子31a與刷子31a之間或在位于噴嘴24的上方的通孔31b的上端附著或堆積，能夠有效地防止塵埃再次附著于修整盤5，始終從噴嘴24中噴出新的清洗用流體。

接下來(lái)，如圖9所示，在清洗用刷3的上方隔開(kāi)適當(dāng)間隔配置有修整盤5的狀態(tài)下，從配置在清洗用刷3的上表面內(nèi)的噴嘴24與設(shè)置在清洗裝置主體2的凸部22的上部的噴嘴25噴出清洗流體的同時(shí)保持修整盤5使之旋轉(zhuǎn)，通過(guò)沖洗所述墊片接觸面來(lái)完成修整盤5的清洗。

這樣，在刷洗后，朝修整盤5噴出清洗流體來(lái)進(jìn)行沖洗，由此能夠確實(shí)地將刷洗時(shí)未除去的塵埃洗掉。

設(shè)置在所述清洗用刷3上的插入有噴嘴24的通孔31b、32a對(duì)應(yīng)于突出設(shè)置在清洗裝置主體2的腕部21上的噴嘴24的數(shù)量而形成，例如如圖10所示，在腕部21上突出設(shè)置4個(gè)噴嘴24時(shí)，則形成有與此相對(duì)應(yīng)的供各噴嘴24插入的4個(gè)通孔31b、32a。

并且，如圖11所示，清洗用刷3也可以形成為在其上表面的通孔31b、31b之間的部分突出設(shè)置刷子31a。

并且，如圖12所示，除了供噴嘴24插入的通孔31b、32a之外，作為具有塵埃與清洗流體能夠一起通過(guò)的這樣的大小的流通路徑，也可以設(shè)置一端在清洗用刷3的上表面開(kāi)口、另一端與凹槽32b連通的塵埃排出路徑33，通過(guò)該塵埃排出路徑33來(lái)使得塵埃被排出到外部。

另外，圖示的清洗用刷3、清洗裝置主體2以及清洗裝置1表示本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)例子，但本發(fā)明并不限定于此，它們也能夠以其他的適當(dāng)?shù)姆绞綐?gòu)成。清洗用刷3也可以形成為將刷子主體31與臺(tái)座部32一體設(shè)置。

附圖標(biāo)記的說(shuō)明

1清洗裝置，2清洗裝置主體，21腕部，22凸部，23供給路徑，24、25噴嘴，3清洗用刷，31刷子主體部，32臺(tái)座部，31a刷子，31b、32a通孔，32b凹槽，31c、32c切口部，4固定工具，5修整盤。