修整盘系统、化学机械研磨装置及修整盘脱落侦测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统、化学机械研磨装置以及修整盘脱落的侦测方法，修整盘系统包括：修整盘，用于在研磨过程中修整研磨垫；固定盘，位于所述修整盘上方，且与所述修整盘相固定；侦测系统，包括绝缘部件以及传感器组件，所述绝缘部件设置于所述固定盘内，具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述修整盘相接触，所述传感器组件设置于所述第二表面上，所述侦测系统用于对所述修整盘脱落情况的侦测。通过上述方案，本发明专利技术的修整盘系统，通过侦测系统侦测在研磨过程中修整盘脱落情况，实时侦测，及时发现修整盘的脱落；侦测方法中可以采用电容式传感器，测试信号直观，实现方式简便。

Disks system, chemical mechanical grinding device and disks exfoliate detection method

The invention provides a detection in the grinding process of the trimming disc shedding dressing wheel system, chemical mechanical polishing and finishing off the disk device detection method, including the dressing disc system: dressing wheel, used in the process of grinding dressing pad; fixed plate, located in the top of the plate and dressing, the dressing wheel. Fixed; detection system, including insulation components and sensor components, the insulating part is arranged on the fixed plate and has a first surface and an opposite second surface, the first surface in contact with the dressing disc, the sensor assembly is arranged on the second surface, the detection system for the the trimming disc shedding detection. Through the above scheme, the trimming disc system of the invention, the system for detecting in the grinding process of the trimming disc shedding, real-time detection, timely detection of exfoliated trimming disc; detection method can be used in capacitive sensor test signal directly, realize the simple way.

【技术实现步骤摘要】
修整盘系统、化学机械研磨装置及修整盘脱落侦测方法
本专利技术属于设备及制造
，特别是涉及一种可侦测研磨过程中修整盘脱落情况的修整盘系统、化学机械研磨装置及修整盘脱落侦测方法。
技术介绍
在半导体工艺流程中，化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)是非常重要的一道工序，有时也称之为化学机械平坦化。所谓化学机械抛光，它是采用化学与机械综合作用从半导体硅片上去除多余材料，并使其获得平坦表面的工艺过程。化学机械研磨的主要设备一般包括：研磨垫修整盘、研磨台、研磨垫(Pad)、研磨液供给器、研磨头。研磨垫设置于研磨台上；研磨头的下端装配有待研磨晶圆，所述待研磨晶圆与研磨垫接触；研磨液供给器用于提供研磨液(Slurry)至研磨垫表面；研磨垫修整盘的下端装配有修整盘(Disk)，用于对研磨垫的表面进行修整，同时提高研磨液在所述研磨垫上分布的均匀性；研磨液以一定的速率流到研磨垫的表面，研磨头给待研磨晶圆施加一定的压力，使得待研磨晶圆的待研磨面与研磨垫产生机械接触，在研磨过程中，研磨头、研磨修整盘、研磨台分别以一定的速度旋转，通过机械和化学作用去除待研磨晶圆表面的薄膜，从而达到待研磨晶圆表面平坦化的目的。通常，研磨垫的表面具有许多助于研磨的凹凸结构，因此研磨垫的表面呈现一定的粗糙程度。一般化学机械研磨设备在研磨数片晶圆后，研磨垫原先凹凸不平的表面将会变得平坦，以致研磨垫的研磨能力降低，同时研磨的均匀性也得不到保障。同时，在研磨过程中待研磨晶圆上被研磨掉的物质会残留在研磨垫表面，研磨液中的某些研磨液副料也会残留在研磨垫表面，这些颗粒状的杂质将使研磨特性发生改变，进而影响研磨效果，使待研磨晶圆表面存在划痕。因此，需要时刻保持研磨垫表面的粗糙程度一致，同时及时去除掉落在研磨垫表面的残留物质，而研磨垫修整盘正是用于调节研磨垫的，可使研磨垫的表面恢复成凹凸不平的表面并保持其粗糙程度的稳定性，同时刮除研磨垫上的残留物质，确保研磨质量。然而，在现有的化学机械研磨装置中，往往存在修整盘受到研磨时的摩擦力作用，可能会发生修整盘从支架上脱落的问题，但当前机台上没有能实现侦测修整盘是否脱落的功能，从而会导致晶圆在修整盘脱落的情况下继续研磨造成损伤。因此，提供一种可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统、包含其的化学机械研磨装置及修整盘脱落侦测方法，以解决上述问题实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种修整盘系统、化学机械研磨装置及修整盘脱落侦测方法，用于解决现有技术中进行研磨时修整盘脱落无法侦测等的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，包括：修整盘，用于在研磨过程中修整研磨垫；固定盘，位于所述修整盘上方，且与所述修整盘相固定；以及侦测系统，包括绝缘部件以及传感器组件，所述绝缘部件设置于所述固定盘内，具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述修整盘相接触，所述传感器组件设置于所述第二表面上，所述侦测系统用于对所述修整盘脱落情况的侦测。作为本专利技术的一种优选方案，所述固定盘与所述修整盘通过磁力吸附的方式相固定。作为本专利技术的一种优选方案，所述固定盘包括至少一个凸出于所述固定盘表面的凸块，所述修整盘包括至少一个与所述凸块相对应的凹槽，且所述凸块插设于所述凹槽中。作为本专利技术的一种优选方案，所述凸块为圆柱状凸块，所述圆柱状凸块的直径为1～5mm，长度为1～5mm。作为本专利技术的一种优选方案，所述传感器组件为电容式接近传感器或电感式接近传感器。作为本专利技术的一种优选方案，所述绝缘部件的材料为聚乙烯醇或聚四氟乙烯。作为本专利技术的一种优选方案，所述绝缘部件包括中心部，以及与所述中心部相连接且位于所述中心部外围的边缘部，所述中心部沿所述固定盘厚度方向的长度大于所述边缘部沿该方向的长度，所述边缘部通过连接件与所述固定盘相固定。作为本专利技术的一种优选方案，所述连接件为螺钉或螺栓。作为本专利技术的一种优选方案，所述侦测系统还包括固定环，所述固定环设置于所述固定盘内，且位于所述绝缘部件的第二表面上，所述固定环、所述绝缘部件的边缘部以及所述固定盘通过所述连接件相连接，所述传感器组件的探测头穿过所述固定环与所述第二表面相接触。作为本专利技术的一种优选方案，所述绝缘部件的所述第一表面与所述第二表面之间的距离为2～5mm。作为本专利技术的一种优选方案，所述修整盘系统还包括修整盘支架、中空轴以及位于所述修整盘支架上的传动机构，所述固定盘通过所述中空轴连接至所述传动机构上，所述传感器组件固定于所述修整盘支架上且经由所述中空轴伸入到所述绝缘部件的第二表面。本专利技术还提供一种化学机械研磨装置，包括：研磨台；研磨垫，位于所述研磨台上表面；研磨头，位于所述研磨垫上表面，用于对位于所述研磨头与所述研磨垫之间的待研磨晶圆进行化学机械研磨；以及修整盘系统，位于所述研磨垫上表面，且所述修整盘系统为如上述任意一项方案所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统。本专利技术还提供一种侦测研磨过程中修整盘脱落的方法，包括如下步骤：1)提供一如上述方案所述的化学机械研磨装置，并安装好待研磨晶圆；2)调整所述传感器组件，使得所述修整盘未脱落时，所述传感器组件输出第一信号；3)启动所述化学机械研磨装置以进行研磨，使得当所述修整盘脱落时，所述传感器组件输出第二信号，以实现研磨过程中所述修整盘脱落情况的侦测。作为本专利技术的一种优选方案，所述传感器组件为电容式传感器，至少包括振荡电路及输出电路，所述第一信号为所述输出电路输出的代表所述振荡电路停振的信号，所述第二信号为所述输出电路输出的代表所述振荡电路振动的信号。如上所述，本专利技术的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统、化学机械研磨装置以及侦测研磨过程中修整盘脱落的方法，具有以下有益效果：1)本专利技术的修整盘系统以及基于其的化学机械研磨装置，可以通过侦测系统侦测在研磨过程中修整盘脱落于固定盘的情况，可以实现实时侦测，及时发现修整盘的脱落；2)本专利技术的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统及侦测方法中可以采用电容式传感器或者电感式传感器，测试信号直观，实现方式简便。附图说明图1显示为本专利技术实施例一提供的修整盘系统的结构示意图。图2显示为本专利技术实施例一提供的另一修整盘系统的结构示意图。图3显示为图2提供的修整盘系统的俯视图。图4显示为图2提供的修整盘系统中侦测系统的具体结构示意图。图5显示为本专利技术实施例二提供的化学机械研磨装置的结构示意图。图6显示为本专利技术实施例二提供的修整盘脱落侦测方法各步骤流程图。元件标号说明11修整盘111凹槽21固定盘211凸块31绝缘部件311第一表面312第二表面313中心部314边缘部32传感器组件33连接件34固定环41修整盘支架51中空轴61研磨台71研磨垫81研磨头9待研磨晶圆S1～S3步骤1)～步骤3)具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，包括：修整盘，用于在研磨过程中修整研磨垫；固定盘，位于所述修整盘上方，且与所述修整盘相固定；以及侦测系统，包括绝缘部件及传感器组件，所述绝缘部件设置于所述固定盘内，具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述修整盘相接触，所述传感器组件设置于所述第二表面上，所述侦测系统用于对所述修整盘脱落情况的侦测。

【技术特征摘要】
1.一种可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，包括：修整盘，用于在研磨过程中修整研磨垫；固定盘，位于所述修整盘上方，且与所述修整盘相固定；以及侦测系统，包括绝缘部件及传感器组件，所述绝缘部件设置于所述固定盘内，具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述修整盘相接触，所述传感器组件设置于所述第二表面上，所述侦测系统用于对所述修整盘脱落情况的侦测。2.根据权利要求1所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，所述固定盘与所述修整盘通过磁力吸附的方式相固定。3.根据权利要求1所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，所述固定盘包括至少一个凸出于所述固定盘表面的凸块，所述修整盘包括至少一个与所述凸块相对应的凹槽，且所述凸块插设于所述凹槽中。4.根据权利要求3所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，所述凸块为圆柱状凸块，所述圆柱状凸块的直径为1～5mm，长度为1～5mm。5.根据权利要求1所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，所述传感器组件为电容式接近传感器或电感式接近传感器。6.根据权利要求1所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，所述绝缘部件的材料为聚乙烯醇或聚四氟乙烯。7.根据权利要求1所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，所述绝缘部件包括中心部，以及与所述中心部相连接且位于所述中心部外围的边缘部，所述中心部沿所述固定盘厚度方向的长度大于所述边缘部沿该方向的长度，所述边缘部通过连接件与所述固定盘相固定。8.根据权利要求7所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，所述连接件为螺钉或螺栓。9.根据权利要求7所述的可侦测研磨过程中修整盘脱落的修整盘系统，其特征在于，所述侦测系统还包括固定环...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海宽，林宗贤，吴龙江，郭松辉，吕新强，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32