CMP设备抛光头掉片检测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种CMP设备抛光头掉片检测方法和系统，该方法包括：在抛光头真空抓片的过程以及载片传送的过程中，监测所述抛光头的抓片区域的真空吸附压力；如果所述真空吸附压力超过预定压力阈值，则认定所述抛光头掉片，并控制停止运行所述抛光头。本发明专利技术具有如下优点：实时检测抓片区域的压力，并对这些区域的压力变化进行比较分析，以此为条件来判断是否发生掉片，从而避免对抛光头、抛光盘以及挡板造成损伤，提高产能和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种CMP设备抛光头掉片检测方法和系统。
技术介绍
半导体集成电路芯片制造工艺中平坦化技术已成为与光刻和刻蚀同等重要且相互依赖的不可缺少的关键技术之一。而化学机械平坦化(ChemicalMechanicalPlanarization,CMP)工艺便是目前最有效、最成熟的平坦化技术。化学机械抛光系统是集抛光、清洗、干燥、在线检测、终点检测等技术于一体的化学机械平坦化技术。CMP设备是完全自动化的，不需要人为手动操作，保证晶圆在生产过程中每一模块每一环节的安全性，对于安全生产、降低损耗、提高生产率、增加产能、提高企业利润具有重要的意义。CMP设备主要是通过抛光头对晶圆吸附运载到抛光垫上进行抛光，抛光结束后再由抛光头运回晶圆装载支架卸载放片。现有技术中，在吸附晶圆和载片传输的过程中，晶圆会因为各种原因在各个位置脱离抛光头的吸附膜发生掉片的情况，此时抛光盘在旋转，头也在旋转，那么晶圆掉落不仅会对晶圆造成破坏性的损伤，对抛光头、抛光盘以及挡板也会有造成损伤的可能性。另外，发生晶圆和设备损伤的情况时，机台必须停机清理，更换耗材并进行维护和测试，损失已损坏晶圆和耗材的同时，还降低了产能和效率，对企业的正常生产和生产利润造成很大的影响。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种CMP设备抛光头掉片检测方法，用于检测吸附膜是否掉片，从而避免对抛光头、抛光盘以及挡板造成损伤，提高产能和效率。为了实现上述目的，本专利技术的实施例公开了一种CMP设备抛光头掉片检测方法，包括以下步骤：在抛光头真空抓片的过程以及载片传送的过程中，监测所述抛光头的抓片区域的真空吸附压力；如果所述真空吸附压力超过预定压力阈值，则认定所述抛光头掉片，并控制停止运行所述抛光头。根据本专利技术实施例的CMP设备抛光头掉片检测方法，实时检测抓片区域的压力，并对这些区域的压力变化进行比较分析，以此为条件来判断是否发生掉片，从而避免对抛光头、抛光盘以及挡板造成损伤，提高产能和效率。另外，根据本专利技术上述实施例的CMP设备抛光头掉片检测方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述抛光头的抓片区域包括多个负压吸附点，当所述多个负压吸附点中存在至少一个吸附点的真空吸附压力超过所述预定压力阈值时，认定所述抛光头的掉片。进一步地，所述预定压力阈值是根据所述抛光头的抓片区域在正常抓片是采用的吸附压力设定的。进一步地，在判断所述抛光头掉片后，还包括：进行报警。本专利技术的另一个目的在于提出一种CMP设备抛光头掉片检测系统，用于检测吸附膜是否掉片，从而避免对抛光头、抛光盘以及挡板造成损伤，提高产能和效率。为了实现上述目的，本专利技术的实施例公开了一种CMP设备抛光头掉片检测系统，包括：压力监测模块，所述压力监测模块与抛光头相连，以在所述抛光头真空抓片的过程以及载片传送的过程中，监测所述抛光头的抓片区域的真空吸附压力；控制模块，所述控制模块分别与所述压力监测模块和所述抛光头的电子控制单元相连，以在所述真空吸附压力超过预定压力阈值时则判所述认定所述抛光头掉片，并在认定所述抛光头掉片后控制停止运行所述抛光头。根据本专利技术实施例的CMP设备抛光头掉片检测系统，实时检测抓片区域的压力，并对这些区域的压力变化进行比较分析，以此为条件来判断是否发生掉片，从而避免对抛光头、抛光盘以及挡板造成损伤，提高产能和效率。另外，根据本专利技术上述实施例的CMP设备抛光头掉片检测系统，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述抛光头的抓片区域包括多个负压吸附点，所述控制模块进一步用于当所述多个负压吸附点中存在至少一个吸附点的真空吸附压力超过所述预定压力阈值时，认定所述抛光头掉片。进一步地，所述预定压力阈值是根据所述抛光头的抓片区域在正常抓片是采用的吸附压力设定的。进一步地，还包括：报警模块，所述报警模块与所述控制模块相连，以根据所述控制模块发送的报警信号进行报警；其中，所述控制模块还用于在认定所述抛光头掉片后，向所述报警模块发送所述信号。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施例的CMP设备抛光头掉片检测方法的流程图；图2(a)-(c)分别是本专利技术一个实施例中晶圆与抛光头贴合、松动和脱落的示意图；图3是本专利技术一个实施例中采用三个负压吸附点的吸附压力曲线图；图4是本专利技术一个实施例的CMP设备抛光头掉片检测系统的结构框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照下面的描述和附图，将清楚本专利技术的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本专利技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本专利技术的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。以下结合附图描述本专利技术。图1是本专利技术实施例的CMP设备抛光头掉片检测方法的流程图。如图1所示，一种CMP设备抛光头掉片检测方法，包括以下步骤：S110：在抛光头真空抓片的过程以及载片传送的过程中，监测抛光头的抓片区域的真空吸附压力。S120：如果真空吸附压力超过预定压力阈值，则认定抛光头掉片，并控制停止运行抛光头。具体地，图2(a)-(c)分别是本专利技术一个实施例中晶圆与抛光头贴合、松动和脱落的示意图。如图2(a)-(c)所示，晶圆2开始处于与抛光头1贴合状态，一旦有异常情况会有松动，进而会脱落。在晶圆2与吸附膜3紧密贴合与脱落的状态下，抓片区域压力都是平稳不变的，而在晶圆2与吸附膜3接触出现松动的瞬间，抓片区域的压力会有一个跳变，通过抓取这个压力跳变，来判断晶圆2与吸附膜3的接触状态，实现抛光头1的掉片监测，并在控制停止运行抛光头1。在本专利技术的一个实施例中，抛光头的抓片区域包括多个负压吸附点，当多个负压吸附点中存在至少一个吸附点的真空吸附压力超过预定压力阈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CMP设备抛光头掉片检测方法，其特征在于，包括以下步骤：在抛光头真空抓片的过程以及载片传送的过程中，监测所述抛光头的抓片区域的真空吸附压力；如果所述真空吸附压力超过预定压力阈值，则认定所述抛光头掉片，并控制停止运行所述抛光头。

【技术特征摘要】
1.一种CMP设备抛光头掉片检测方法，其特征在于，包括以下步骤：在抛光头真空抓片的过程以及载片传送的过程中，监测所述抛光头的抓片区域的真空吸附压力；如果所述真空吸附压力超过预定压力阈值，则认定所述抛光头掉片，并控制停止运行所述抛光头。2.根据权利要求1所述的CMP设备抛光头掉片检测方法，其特征在于，所述抛光头的抓片区域包括多个负压吸附点，当所述多个负压吸附点中存在至少一个吸附点的真空吸附压力超过所述预定压力阈值时，认定所述抛光头的掉片。3.根据权利要求1所述的CMP设备抛光头掉片检测方法，其特征在于，所述预定压力阈值是根据所述抛光头的抓片区域在正常抓片是采用的吸附压力设定的。4.根据权利要求1所述的CMP设备抛光头掉片检测方法，其特征在于，在判断所述抛光头掉片后，还包括：进行报警。5.一种CMP设备抛光头掉片检测系统，其特征在于，包括：压力监测模块，所述压力监测模块与抛光头相连，以在所述抛光头真空抓片的过程以及载片传送的过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩明，路新春，雒建斌，温诗铸，王同庆，李昆，沈攀，
申请(专利权)人：天津华海清科机电科技有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：天津;12