研磨垫修整机系统技术方案

一种研磨垫修整机系统，包括：包括：修整盘，适于在下压力的作用下对研磨垫进行修整；压力检测装置，用于在修整盘对研磨垫进行修整时，检测修整盘对研磨垫的实时下压力；实时数据分析系统，基于设定的修整研磨速率、研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间，获得修整盘保持设定的修整研磨速率进行研磨时修整盘需要施加的下压力的大小；驱动装置，提供下压力驱动所述修整盘下压，直至实时下压力等于修整盘需要施加的下压力。本实用新型专利技术的研磨垫修整机系统使得修整时的修整研磨速率保持恒定。

Grinding pad repair machine system

【技术实现步骤摘要】
研磨垫修整机系统
本技术涉及半导体设备领域，尤其涉及一种研磨垫修整机系统。
技术介绍
在半导体制作工艺中，化学机械研磨(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)是非常重要的一道工序，有时也称之为化学机械抛光或平坦化。所谓化学机械研磨，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。化学机械研磨是通过化学机械研磨设备进行，现有的化学机械研磨设备一般包括：研磨台、研磨垫、研磨液供给端、研磨垫修整器和研磨头，其中研磨垫设置于研磨台上；研磨头用于固定待研磨晶圆，使所述待研磨晶圆与研磨垫接触；研磨液供给端用于供应研磨液(Slurry)至研磨垫表面；研磨垫修整器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。在进行研磨时，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、研磨台、修整盘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，并对研磨垫的表面进行修整。现有在对研磨垫进行修整时，需要研磨垫修整器对研磨垫施加某一特定的压力对研磨垫进行修整，但在实际生产中，修整研磨的速率难以保持恒定。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是怎样保持修整研磨速率的恒定。为了解决上述问题，本技术提供了一种研磨垫修整机系统，包括：修整盘，适于在下压力的作用下对研磨垫进行修整；压力检测装置，用于在修整盘对研磨垫进行修整时，检测修整盘对研磨垫的实时下压力；实时数据分析系统，基于设定的修整研磨速率、研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间，获得修整盘保持设定的修整研磨速率进行研磨时修整盘需要施加的下压力的大小；驱动装置，提供下压力驱动所述修整盘下压，直至实时下压力等于修整盘需要施加的下压力。可选的，所述压力检测装置包括压力反馈器和模数转换单元，压力反馈器用于将压力转换为模拟电信号，所述压力反馈器与模数转换单元连接，模数转换单元将压力反馈器获得模拟电信号转换为数字信号。可选的，压力反馈器包括弹性元件和滑动变阻器，当驱动装置做下压动作时，所述弹性元件发生形变带动滑动变阻器运动，从而使阻值发生变化，阻值的变化会引起电压的变化，通过电压的值来反馈当前的压力变化。可选的，实时数据分析系统基于设定的修整研磨速率、研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间利用多元回归模型获得需要施加的下压力的大小。可选的，所述驱动装置包括驱动单元和驱动力调节单元，所述驱动单元用于基于驱动力给修整盘提供下压力，所述驱动力调节单元用于调节驱动力的大小。可选的，所述研磨垫修整机系统还包括控制单元，所述控制单元用于获取设定的修整研磨速率、研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间并将其发送给实时数据分析系统。可选的，所述控制单元还根据实时数据分析系统获得的需要施加的下压力的大小计算驱动力的大小，并根据实时下压力与修整盘需要施加的下压力两者的差异调整驱动力的大小。可选的，所述驱动单元为隔膜或气缸，隔膜或气缸在压缩空气的作用下使得修整盘下压，所述驱动力调节单元为气体压力调节器，气体压力调节器与隔膜或气缸连接，气体压力调节器基于驱动力的大小调节压缩空气的流量，从而调节隔膜或气缸的下压力。与现有技术相比，本技术技术方案具有以下优点：本技术的研磨垫修整机系统，包括：修整盘，适于在下压力的作用下对研磨垫进行修整；压力检测装置，用于在修整盘对研磨垫进行修整时，检测修整盘对研磨垫的实时下压力；实时数据分析系统，基于设定的修整研磨速率、研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间，获得修整盘保持设定的修整研磨速率进行研磨时修整盘需要施加的下压力的大小；驱动装置，提供下压力驱动所述修整盘下压，直至实时下压力等于修整盘需要施加的下压力。因而本技术的研磨垫修整机系统通过设定实施数据分析系统，根据研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间(或者研磨垫和修整盘的使用时的磨损因素)，可以获得修整盘保持设定的修整研磨速率进行研磨时修整盘需要施加的下压力的大小，驱动装置提供下压力驱动所述修整盘下压时，根据压力检测装置获得的实施下压力，以及实时数据分析系统获得的需要施加的下压力，直至实时下压力等于修整盘需要施加的下压力，从而使得本申请的研磨垫修整机系统在进行修正时，可以使得修整盘以设定的修整研磨速率对研磨垫进行修整，保证了修整过程中修整研磨速率的恒定；并且，由于将研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间引入到进行需要施加的下压力的计算，使得计算获得需要施加下压力精度较高，进一步保证了修整研磨速率的准确性和恒定性，并且，通过压力检测装置在修整盘对研磨垫进行修整时，检测修整盘对研磨垫的实时下压力，驱动装置，驱动所述修整盘下压时，需要使得实时下压力等于修整盘需要施加的下压力，使得研磨垫修整机系统实现了闭环的控制，进一步保证了修整研磨速率的准确性和恒定性。附图说明图1-图3为本技术实施例研磨垫修整机系统的结构示意图。具体实施方式如
技术介绍
所言，修整研磨的速率难以保持恒定。研究发现，现有在对研磨垫进行修整时，需要研磨垫修整器对研磨垫施加某一特定的压力对研磨垫进行修整，但在实际生产中，此压力会随着设备的运行发生偏差，使得修整研磨的速率会发生变化，一般需要停机校准压力数据，并且由于研磨垫研磨晶圆的数量以及修整盘使用时间的增长也会影响修整研磨速率，因而即使对压力经理校准，一段时间后，修整研磨速率仍会发生变化，因而很难使得修整研磨速率保持恒定。为此，本技术提供了一种研磨垫修整机系统，通过设定实施数据分析系统，根据研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间(或者研磨垫和修整盘的使用时的磨损因素)，可以获得修整盘保持设定的修整研磨速率进行研磨时修整盘需要施加的下压力的大小，驱动装置提供下压力驱动所述修整盘下压时，根据压力检测装置获得的实施下压力，以及实时数据分析系统获得的需要施加的下压力，直至实时下压力等于修整盘需要施加的下压力，从而使得本申请的研磨垫修整机系统在进行修正时，可以使得修整盘以设定的修整研磨速率对研磨垫进行修整，保证了修整过程中修整研磨速率的恒定。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在详述本技术实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。图1-图3为本技术实施例研磨垫修整机系统的结构示意图。参考图1-图3，本实施例的研磨垫修整机系统，包括：修整盘201，适于在下压力的作用下对研磨垫(图中未示出)进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研磨垫修整机系统，其特征在于，包括：/n修整盘，适于在下压力的作用下对研磨垫进行修整；/n压力检测装置，用于在修整盘对研磨垫进行修整时，检测修整盘对研磨垫的实时下压力；/n实时数据分析系统，基于设定的修整研磨速率、研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间，获得修整盘保持设定的修整研磨速率进行研磨时修整盘需要施加的下压力的大小；/n驱动装置，提供下压力驱动所述修整盘下压，直至实时下压力等于修整盘需要施加的下压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种研磨垫修整机系统，其特征在于，包括：
修整盘，适于在下压力的作用下对研磨垫进行修整；
压力检测装置，用于在修整盘对研磨垫进行修整时，检测修整盘对研磨垫的实时下压力；
实时数据分析系统，基于设定的修整研磨速率、研磨垫实时研磨晶圆的总量和修整盘实时使用的总时间，获得修整盘保持设定的修整研磨速率进行研磨时修整盘需要施加的下压力的大小；
驱动装置，提供下压力驱动所述修整盘下压，直至实时下压力等于修整盘需要施加的下压力。


2.如权利要求1所述研磨垫修整机系统，其特征在于，所述压力检测装置包括压力反馈器和模数转换单元，压力反馈器用于将压力转换为模拟电信号，所述压力反馈器与模数转换单元连接，模数转换单元将压力反馈器获得模拟电信号转换为数字信号。


3.如权利要求2所述研磨垫修整机系统，其特征在于，压力反馈器包括弹性元件和滑动变阻器，当驱动装置做下压动作时，所述弹性元件发生形变带动滑动变阻器运动，从而使阻值发生变化，阻值的变化会引起电压的变化，通过电压的值来反馈当前的压力变化。


4.如权利要求1所述研磨垫修整机系统，其特征在于，实时数据分析系统基于设定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳志刚，辛君，林宗贤，吴龙江，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32