晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路(簡稱IC)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路的特征尺寸(CD)不斷減小，在一片半導(dǎo)體晶圓上，半導(dǎo)體器件的數(shù)量不斷增加。為了滿足半導(dǎo)體器件數(shù)量增多的要求，在一片半導(dǎo)體晶圓上往往包括多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，而相鄰層的半導(dǎo)體器件通過金屬互連結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電連接，從而在特定面積的芯片上增加半導(dǎo)體器件數(shù)量，提高半導(dǎo)體器件的集成度。
[0003]在多層結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體器件制備過程中，需要在半導(dǎo)體襯底上沉積不同的材料層，并通過化學(xué)機械研磨(Chemical Mechanical polishing,CMP)等平坦化工藝去除部分厚度的材料層，以控制各材料層厚度的同時，提高各材料層的表面平整度，進而提高后續(xù)形成的半導(dǎo)體器件的性能。而且，在CMP后往往會通過刷子清洗半導(dǎo)體晶圓，以去除CMP在半導(dǎo)體晶圓表面形成的研磨殘留。
[0004]圖1至圖3為現(xiàn)有的晶圓清洗刷，所述晶圓清洗刷包括滾軸11、套設(shè)于滾軸11上的套筒12以及設(shè)置于套筒12外周表面上的若干凸點結(jié)構(gòu)13 ;所述凸點結(jié)構(gòu)13用于充當(dāng)刷毛，每個凸點結(jié)構(gòu)13的形狀為如圖4所示的圓柱體結(jié)構(gòu)。晶圓清洗之前，如圖5和6所示，將所述晶圓清洗刷固定于一晶圓20的上方，并使所述套筒12的軸線投影穿過晶圓20的圓心；晶圓清洗時，所述滾軸11在馬達的驅(qū)動下帶動套筒12旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中，所述凸點結(jié)構(gòu)13會壓緊晶圓表面并與晶圓表面形成接觸摩擦從而實現(xiàn)清洗。
[0005]然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在清洗過程中，所述套筒12會受力變形，并且所述套筒12的中部變形時會向下彎曲，使得套筒12中部上的凸點結(jié)構(gòu)13—直接觸晶圓的中心區(qū)域，造成了頻繁清洗晶圓的中心區(qū)域問題，進而導(dǎo)致了晶圓的中心區(qū)域因頻繁清洗而出現(xiàn)刮傷、腐蝕等問題，降低了晶圓的良率。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置，以避免晶圓的中心區(qū)域因頻繁清洗而造成的刮傷、腐蝕等問題，提高晶圓良率。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種晶圓清洗刷，包括套筒和設(shè)置于所述套筒外周表面上的若干凸點結(jié)構(gòu)，所述套筒外周表面包括沿所述套筒軸向分布的第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域位于所述套筒的中部，所述第二區(qū)域位于所述第一區(qū)域的兩偵牝其中，所述第一區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的密度小于所述第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的密度。
[0008]可選的，在所述的晶圓清洗刷中，所述第一區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的密度為所述第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的密度的25 %?75 %。
[0009]可選的，在所述的晶圓清洗刷中，所述凸點結(jié)構(gòu)包括固定于所述套筒外周表面上的底部結(jié)構(gòu)和設(shè)置于所述底部結(jié)構(gòu)上的頂部結(jié)構(gòu)，其中，所述第一區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu)與晶圓接觸的面積小于所述第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu)與晶圓接觸的面積。
[0010]可選的，在所述的晶圓清洗刷中，所述第一區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu)與晶圓接觸的面積為所述第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu)與晶圓接觸的面積的40%?80%。
[0011]可選的，在所述的晶圓清洗刷中，所述頂部為球形凸起，所述底部結(jié)構(gòu)為圓臺、棱臺、棱柱、圓柱或橢圓柱結(jié)構(gòu)。
[0012]可選的，在所述的晶圓清洗刷中，所述第一區(qū)域中的凸點結(jié)構(gòu)包括交錯排布的第一凸點結(jié)構(gòu)和第二凸點結(jié)構(gòu)，所述第一凸點結(jié)構(gòu)的高度小于所述第二凸點結(jié)構(gòu)的高度。
[0013]可選的，在所述的晶圓清洗刷中，所述第二區(qū)域中的凸點結(jié)構(gòu)的高度相等，所述第一區(qū)域中的凸點結(jié)構(gòu)的平均高度等于所述第二區(qū)域中的凸點結(jié)構(gòu)的高度。
[0014]可選的，在所述的晶圓清洗刷中，所述第一凸點結(jié)構(gòu)的高度比所述第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的高度小2?5毫米，所述第二凸點結(jié)構(gòu)的高度比所述第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的高度大2?5毫米。
[0015]可選的，在所述的晶圓清洗刷中，所述第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的高度為10?15毫米。
[0016]此外，本實用新型還提供了一種晶圓清洗裝置，包括滾軸和如上任意一項所述的晶圓清洗刷，所述晶圓清洗刷套設(shè)于所述滾軸上，并在所述滾軸的驅(qū)動下對晶圓表面進行滾動清洗。
[0017]綜上所述，本實用新型的晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置具有以下有益效果:
[0018]第一、本實用新型的晶圓清洗刷通過將第一區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的密度設(shè)置為小于第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的密度，避免了因套筒受力變形而使得位于套筒中部的第一區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)在清洗過程中，始終接觸晶圓中心區(qū)域而造成對晶圓中心區(qū)域頻繁清洗問題，確保了晶圓良率；
[0019]第二、本實用新型的晶圓清洗刷僅通過減少與晶圓中心區(qū)域接觸的凸點結(jié)構(gòu)的密度，避免晶圓中心區(qū)域頻繁清洗問題，設(shè)置方便，易于實施；
[0020]第三、本實用新型的晶圓清洗刷又進一步通過將第一區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu)與晶圓接觸的面積設(shè)置為小于第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu)與晶圓接觸的面積，可以減小與晶圓中心區(qū)域接觸的凸點結(jié)構(gòu)的接觸面積，從而降低晶圓中心區(qū)域的清洗頻率，進一步確保晶圓良率；
[0021]第四、本實用新型的晶圓清洗刷還通過將第一區(qū)域中的凸點結(jié)構(gòu)設(shè)置為包括交錯排布的第一凸點結(jié)構(gòu)和第二凸點結(jié)構(gòu)，其中，所述第一凸點結(jié)構(gòu)的高度小于第二凸點結(jié)構(gòu)的高度，可以減小與晶圓中心區(qū)域接觸的凸點結(jié)構(gòu)的接觸面面積，從而減小晶圓中心區(qū)域受到的接觸壓力，進而降低晶圓中心區(qū)域受到的接觸摩擦力，由此降低晶圓中心區(qū)域的清洗強度，避免晶圓中心區(qū)域因受清洗強度過大而導(dǎo)致的刮傷、腐蝕等問題，進一步確保晶圓良率。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有的晶圓清洗刷的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2為圖1所不的晶圓清洗刷的主視不意圖；
[0024]圖3為圖2所示的晶圓清洗刷的側(cè)視示意圖；
[0025]圖4為現(xiàn)有的凸點結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為圖1所不的晶圓清洗刷清洗晶圓時的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖6為圖5所示的晶圓清洗刷的軸線剖視示意圖；
[0028]圖7為本實用新型實施例一的晶圓清洗刷的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8為圖7所不的晶圓清洗刷的主視不意圖；
[0030]圖9為本實用新型實施例一的凸點結(jié)構(gòu)于套筒外周表面上的平面分布示意圖；
[0031]圖10為本實用新型實施例一的凸點結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖11為本實用新型實施例一另一凸點結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖12為圖11所示的凸點結(jié)構(gòu)與晶圓表面接觸時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖13為本實用新型實施例二的凸點結(jié)構(gòu)于套筒外周表面上的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]本實用新型提供的晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置中，所述晶圓清洗刷包括套筒和設(shè)置于所述套筒外周表面上的若干凸點結(jié)構(gòu)，所述套筒外周表面包括沿所述套筒軸向分布的第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域位于所述套筒的中部，所述第二區(qū)域位于所述第一區(qū)域的兩側(cè)，其中，所述第一區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的密度小于所述第二區(qū)域中凸點結(jié)構(gòu)的