研磨头膜片的缺陷检测方法技术

本发明专利技术公开了一种研磨头膜片的缺陷检测方法，通过将研磨头浸入水中并通入正压气体来判断膜片是否漏气，以确定膜片是否有缺陷，从而对膜片质量进行实时监控，保证了膜片的工艺中质量提高了了研磨工艺的稳定性，防止晶圆报废。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，通过将研磨头浸入水中并通入正压气体来判断膜片是否漏气，以确定膜片是否有缺陷，从而对膜片质量进行实时监控，保证了膜片的工艺中质量提高了了研磨工艺的稳定性，防止晶圆报废。【专利说明】
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种。
技术介绍
化学机械平坦化(chemical mechanical polish, CMP)技术是半导体制造业中常用的平坦化技术。如图1所示，化学机械平坦化工艺所使用的化学机械研磨装置包括研磨平台(platen)、粘附于所述研磨平台上的研磨垫(pad) 11、研磨头(polishing head) 12和研磨液喷嘴(slurry nozzle) 13。进行化学机械研磨时,所述研磨平台旋转,带动所述研磨垫11 一起旋转(如图1中的粗箭头所示)，所述研磨液喷嘴13向所述研磨垫11喷射研磨液，并通过所述研磨垫11旋转产生的离心力使所述研磨液均匀地分布在所述研磨垫11上，所述研磨头12吸附住要研磨的晶圆，并将所述晶圆的待研磨面压在所述研磨垫11的研磨表面上，所述研磨头12带动所述晶圆一起旋转(如图1中的细箭头所示)，通过所述晶圆的待研磨面与所述研磨垫11的研磨表面之间的相对运动将所述晶圆的待研磨面平坦化。 图2所示为所述研磨头12的结构示意图，所述研磨头12具有本体120,所述本体120靠近所述研磨垫11的一端设有膜片(membrane) 121，所述膜121用于吸附要研磨的晶圆20，所述晶圆20的边沿被定位环122包围，所述定位环122固定在所述本体120靠近所述研磨垫11的一端，用于限定所述晶圆20的位置，所述本体120内设有气体通道123，通过所述气体通道123既可抽真空产生负压力，又可通气体产生正压力，所述正压力将所述晶圆20和定位环122压在所述研磨垫11的研磨表面上，所述本体120远离所述研磨垫11的一端设有连接杆124，所述连接杆124旋转，带动所述本体120、定位环122和晶圆20 —起旋转(如图2中的箭头所示)。 现有技术中，研磨头上的膜片有一定的使用寿命，待膜片达到使用寿命后才更换，但是，在使用寿命未到期之前，一般不会监控膜片的质量。如果膜片存在缺陷，会导致晶圆的报废。 因此，如何在研磨头的使用过程中监控膜片，避免其在到达使用寿命之前就出现缺陷而影响晶圆质量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
为了实现本专利技术的专利技术目的，本专利技术提供一种，用来解决现有技术中不能检测研磨头的膜片在使用寿命到达之前就出现缺陷的技术问题。 本专利技术提供的，其包括以下步骤: 步骤S01，提供一 CMP用研磨头以及一盛水水槽，该研磨头上具有膜片； 步骤S02，将该研磨头浸入该水槽中，使该膜片完全浸入水中； 步骤S03，向该研磨头中通入气体对该膜片产生正压力，判断该膜片处是否漏气； 步骤S04，若是，则表示膜片上产生了缺陷，需要更换；若否，则表示膜片上无缺陷，可以进行后续研磨工艺。 进一步地，步骤S03包括观察水槽中是否产生气泡来判断是否漏气。 进一步地，步骤S03包括密闭浸入该研磨头的水槽，并通过测压仪测量水槽中的压力变化来判断是否漏气。 进一步地，步骤S03中通入气体的压力为0.85-2.lpsi。 进一步地，步骤S04还包括通过观察漏气的位置，检查该研磨头所研磨的晶圆背面缺陷或检查该膜片的同批次膜片。 本专利技术的，通过将研磨头浸入水中并通入正压气体来判断膜片是否漏气，以确定膜片是否有缺陷，从而对膜片质量进行实时监控，保证了膜片的工艺中质量提高了研磨工艺的稳定性，防止晶圆报废。 【专利附图】【附图说明】 为能更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点，以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细描述，其中: 图1是现有CMP装置的结构示意图； 图2是现有CMP研磨头的结构示意图； 图3是本专利技术第一实施例中膜片缺陷检测方法的流程示意图； 图4是本专利技术第一实施例中检测膜片缺陷的示意图。 【具体实施方式】 第一实施例 请同时参阅图3和图4，本实施例中，用于在对晶圆的研磨工艺之前进行，或随时进行检测，其包括以下步骤: 步骤S01，提供一 CMP用研磨头2以及一盛水水槽3，研磨头2上具有膜片21 ； 步骤S02，将研磨头2浸入水槽3中，使膜片21完全浸入水中，且其表面暴露在水中； 步骤S03，通过气体通道向研磨头2内通入气体，对膜片21产生正压力，判断膜片21处是否漏气； 步骤S04，若是，则表示膜片21上产生了缺陷，需要更换；若否，则表示膜片21上无缺陷，可以进行后续研磨工艺。 本实施例通过将研磨头浸入水中并通入正压气体来判断膜片是否漏气，以确定膜片是否有缺陷，从而对膜片质量进行实时监控，保证了膜片的工艺中质量提高了了研磨工艺的稳定性，防止晶圆报废。 本实施例中，通过肉眼观察水槽中是否产生气泡来判断是否漏气，以确定膜片是否存在缺陷，如膜片有微裂，由于气体产生的正压力会在该微裂处溢出，从而产生气泡。在其他实施例中，也可将研磨头浸入水中之后，密闭水槽，使密闭水槽内压力平稳，随后通入气体，通过测压仪测量密闭水槽内的压力是否发生变化，若压力变大，说明有外部压力进入，也就是通入的气体从膜片缺陷处进入了密闭水槽内。 本实施例中，通入的气体压力较佳地为0.85-2.lpsi。 实际应用中，可以根据观察到的漏气的位置，检查该研磨头所研磨的晶圆背面是否有缺陷而使膜片产生了微裂，也可以用来检查该膜片同批次膜片在该处是否同样有微裂等缺陷。【权利要求】1.一种，其特征在于，其包括: 步骤S01，提供一 CMP用研磨头以及一盛水水槽，该研磨头上具有膜片； 步骤S02，将该研磨头浸入该水槽中，使该膜片完全浸入水中； 步骤S03，向该研磨头中通入气体对该膜片产生正压力，判断该膜片处是否漏气； 步骤S04，若是，则表示膜片上产生了缺陷，需要更换；若否，则表示膜片上无缺陷，可以进行后续研磨工艺。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤S03包括观察水槽中是否产生气泡来判断是否漏气。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤S03包括密闭浸入该研磨头的水槽，并通过测压仪测量水槽中的压力变化来判断是否漏气。4.根据权利要求1至3任一项所述的，其特征在于:步骤S03中通入气体的压力为0.85-2.1psi。5.根据权利要求4所述的，其特征在于:步骤S04还包括通过观察漏气的位置，检查该研磨头所研磨的晶圆背面缺陷或检查该膜片的同批次膜片。【文档编号】B24B49/00GK104308736SQ201410428713【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日 【专利技术者】丁弋, 朱也方 申请人:上海华力微电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨头膜片的缺陷检测方法，其特征在于，其包括：步骤S01，提供一CMP用研磨头以及一盛水水槽，该研磨头上具有膜片；步骤S02，将该研磨头浸入该水槽中，使该膜片完全浸入水中；步骤S03，向该研磨头中通入气体对该膜片产生正压力，判断该膜片处是否漏气；步骤S04，若是，则表示膜片上产生了缺陷，需要更换；若否，则表示膜片上无缺陷，可以进行后续研磨工艺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁弋，朱也方，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31