一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法技术

本发明专利技术提供一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法，包括：步骤一，采用一种用于定盘平坦度的测试装置进行测试，测试装置包括底座、支架、激光位移传感器、传感器位置控制系统、丝杆伺服机构、丝杆、导轨、计算机、处理软件和被测试的定盘；步骤二，调整支架高度，使激光位移传感器至定盘表面的距离4mm‑6mm；步骤三，调节激光位移传感器至定盘边缘，并设置此位置为R轴原点；步骤四，设置控制装置的采样速率、激光位移传感器横向移动速率和行程，并输入定盘转速；步骤五，设置定盘转速并启动定盘，待转速稳定之后启动装置开始采样；步骤六，待激光位移传感器移动至指定行程后，测试结束，数据结果包含每一个点的位置信息及相应高度值(R,θ,z)。

【技术实现步骤摘要】
一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法
本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法。
技术介绍
硅片表面的平坦度(TTV,LTV,TAPPER等)是衡量硅片品质的重要参数，半导体行业后道客户对硅片的平坦度有着很高的要求。在硅片生产过程中，研磨和抛光是影响硅片平坦度的重要工序，而研磨盘和抛光盘自身的平坦度对硅片平坦度具有重要影响，例如，定盘的凹陷或凸起会导致硅片TAPPER不良。实际生产中，主要有两种测试方法：(1)采用一种带有若干个千分表的简易测试设备或采用滑轨式千分表对定盘表面高度进行多点测量；(2)采用水平仪，通过沿直径方向不同点处的倾斜度，间接地换算出各点的高度。上述测试方法的缺点是：(1)不同位置的测量存在高度基准的差异，测试结果不可靠；(2)测试点数有限，测试效率较低，难以得到整个定盘表面的平坦度分布。现有技术共同的缺点是在静止的定盘上进行测量，一次测量只能测得有限个高度值，完成一次测试后需要将量具移动一个位置再次进行测量，测试效率较低。并且由于量具是放置在定盘表面的，当量具移动一个位置后，前后两个位置可能存在高度的差异，导致前后两次的测量值不在一个基准上。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法，以解决定盘的凹陷或凸起会导致硅片平坦度不良的问题。一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法，其特征在于，包括：步骤一，采用一种用于定盘平坦度的测试装置进行测试，所述测试装置包括底座、支架、激光位移传感器、传感器位置控制系统、丝杆伺服机构、丝杆、导轨、计算机、处理软件和被测试的定盘；步骤二，调整支架高度，使激光位移传感器至定盘表面的距离4mm-6mm；步骤三，调节激光位移传感器至定盘边缘，并设置此位置为R轴原点；步骤四，设置控制装置的采样速率、激光位移传感器横向移动速率和行程，并输入定盘转速；步骤五，设置定盘转速并启动定盘，待转速稳定之后启动装置开始采样；步骤六，待激光位移传感器移动至指定行程后，测试结束，数据结果包含每一个点的位置信息及相应高度值(R,θ,z)，并以Excel形式存储数据。本专利技术采用激光位移传感器作为高度测量的核心部件，测试装置独立于定盘，确保传感器的位置始终处于同一高度，提高了测试的可靠性。同时采用对旋转定盘表面的高速测量与自动记录，可以大大提高测量效率；测试完成后，通过数据处理软件对测试数据进行处理，可以得到定盘表面的平坦度分布图。所述激光位移传感器在定盘表面测试点的轨迹为一个等间隔的螺旋线。在测量时，激光位移传感器沿导轨从定盘外沿向中心作匀速移动，移动速度可以根据测试要求进行调整；抛光机定盘以某一特定转速进行匀速转动。所述支架的下端与所述底座连接，且所述支架是一可伸缩的支架，所述支架的上端连接丝杆，所述丝杆上设有导轨，所述丝杆的左右两端分别设有激光位移传感器和传感器位置控制系统，所述丝杆上还设有用于驱动激光位移传感器移动的丝杆伺服机构，所述激光位移传感器沿所述导轨横向移动。在测试过程中，激光位移传感器可以沿精密丝杆机构沿导轨作横向移动，保证传感器位置在移动过程中始终位于同一高度，确保了所有测试数据都位于同一基准。所述传感器位置控制系统连接计算机。通过计算机上的软件对数据进行分析。所述底座呈三脚结构，且所述底座是由铸铁制成。确保测试过程中的稳定性。所述丝杆是由因瓦合金制成的。可以减少环境温度波动对测试造成的误差。所述激光位移传感器是精度为1um的距离传感器。本专利技术采用基恩士LJ-V7020型号的距离传感器。所述底座与所述支架通过螺纹结构连接。便于拆卸。附图说明图1为本专利技术中测试装置的结构示意图；图2为本专利技术中激光位移传感器在定盘表面测试点的轨迹；图3为本专利技术通过软件处理得到的定盘表面的形貌。图中：1.底座，2.支架，3.丝杆，4.激光位移传感器，5.丝杆伺服机构，6.传感器位置控制系统，7.计算机，8.定盘。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法，包括：步骤一，采用一种用于定盘平坦度的测试装置进行测试，测试装置包括底座、支架、激光位移传感器、传感器位置控制系统、丝杆伺服机构、丝杆、导轨、计算机、处理软件和被测试的定盘8；步骤二，调整支架高度，使激光位移传感器至定盘表面的距离4mm-6mm；步骤三，调节激光位移传感器至定盘边缘，并设置此位置为R轴原点；步骤四，设置控制装置的采样速率、激光位移传感器横向移动速率和行程，并输入定盘转速；步骤五，设置定盘转速并启动定盘，待转速稳定之后启动装置开始采样；步骤六，待激光位移传感器移动至指定行程后，测试结束，数据结果包含每一个点的位置信息及相应高度值(R,θ,z)，并以Excel形式存储数据。本专利技术采用激光位移传感器作为高度测量的核心部件，测试装置独立于定盘，确保传感器的位置始终处于同一高度，提高了测试的可靠性。同时采用对旋转定盘表面的高速测量与自动记录，可以大大提高测量效率；测试完成后，通过数据处理软件对测试数据进行处理，可以得到定盘表面的平坦度分布图。激光位移传感器在定盘表面测试点的轨迹为一个等间隔的螺旋线。在测量时，激光位移传感器沿导轨从定盘外沿向中心作匀速移动，移动速度可以根据测试要求进行调整；抛光机定盘以某一特定转速进行匀速转动。如图1所示，支架2的下端与底座1连接，且支架是一可伸缩的支架，支架的上端连接丝杆3，丝杆上设有导轨，丝杆的左右两端分别设有激光位移传感器4和传感器位置控制系统6，丝杆上还设有用于驱动激光位移传感器移动的丝杆伺服机构5，激光位移传感器沿导轨横向移动。在测试过程中，激光位移传感器可以沿精密丝杆机构沿导轨作横向移动，保证传感器位置在移动过程中始终位于同一高度，确保了所有测试数据都位于同一基准。传感器位置控制系统连接计算机7。通过计算机上的软件对数据进行分析。底座呈三脚结构，且底座是由铸铁制成。确保测试过程中的稳定性。丝杆是由低膨胀的因瓦合金制成的。可以减少环境温度波动对测试造成的误差。激光位移传感器是精度为1um的距离传感器。本专利技术采用基恩士LJ-V7020型号的距离传感器。底座与支架通过螺纹结构连接。便于拆卸。实施例1、定盘直径为900mm，转速为10rpm，激光位移传感器移动速率为1mm/s，采样速率为10point/s。则进行一次测量所需要的时间约为7.5min，测试点数为4500个。测试点的数据量可以通过激光位移传感器的移动速率、采样速率来调节。如图2所示，激光位移传感器在定盘表面测试点的轨迹为一个等间隔的螺旋线。如图3所示，采用自动数据采集与存贮系统可以得到大量的数据点，通过软件处理可以得到整个盘面的形貌分布。以上仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法，其特征在于，包括：步骤一，采用一种用于定盘平坦度的测试装置进行测试，所述测试装置包括底座、支架、激光位移传感器、传感器位置控制系统、丝杆伺服机构、丝杆、导轨、计算机、处理软件和被测试的定盘；步骤二，调整支架高度，使激光位移传感器至定盘表面的距离4mm‑6mm；步骤三，调节激光位移传感器至定盘边缘，并设置此位置为R轴原点；步骤四，设置控制装置的采样速率、激光位移传感器横向移动速率和行程，并输入定盘转速；步骤五，设置定盘转速并启动定盘，待转速稳定之后启动装置开始采样；步骤六，待激光位移传感器移动至指定行程后，测试结束，数据结果包含每一个点的位置信息及相应高度值(R,θ,z)，并以Excel形式存储数据。

【技术特征摘要】
1.一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法，其特征在于，包括：步骤一，采用一种用于定盘平坦度的测试装置进行测试，所述测试装置包括底座、支架、激光位移传感器、传感器位置控制系统、丝杆伺服机构、丝杆、导轨、计算机、处理软件和被测试的定盘；步骤二，调整支架高度，使激光位移传感器至定盘表面的距离4mm-6mm；步骤三，调节激光位移传感器至定盘边缘，并设置此位置为R轴原点；步骤四，设置控制装置的采样速率、激光位移传感器横向移动速率和行程，并输入定盘转速；步骤五，设置定盘转速并启动定盘，待转速稳定之后启动装置开始采样；步骤六，待激光位移传感器移动至指定行程后，测试结束，数据结果包含每一个点的位置信息及相应高度值(R,θ,z)，并以Excel形式存储数据。2.根据权利要求1所述的一种研磨、抛光机定盘平坦度的测试方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸣，贺贤汉，
申请(专利权)人：杭州中芯晶圆半导体股份有限公司，上海申和热磁电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33