金刚石盘的监控方法及系统技术方案

本申请公开了一种金刚石盘的监控系统及方法，涉及半导体制造领域。该监控系统包括至少包括金刚石盘检测传感器、信号转换模块、金刚石盘信号采集电路、运动控制器、中控系统、研磨盘调节器驱动系；金刚石盘检测传感器设置在研磨盘的外侧且与金刚石盘的初始位置相邻，金刚石盘上设置有检测标记，金刚石盘检测传感器根据工作指令发射检测信号，接收由金刚石盘反射回的反馈信号；将反馈信号发送至中控系统，中控系统根据反馈信号确定金刚石盘的运行状态信息；解决了目前金刚石盘的实际运行状态不能及时反馈的问题；达到了实时获取金刚石盘的运行状态，防止金刚石盘运行过程中出现异常无法及时发现，有助于优化对研磨盘上研磨垫的处理的效果。

【技术实现步骤摘要】
金刚石盘的监控方法及系统
本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种金刚石盘的监控方法及系统。
技术介绍
随着半导体工业的发展，半导体器件的尺寸越来越小，对晶片表面平整度的要求也越来越高。CMP(ChemicalMechanicalPolish，化学机械抛光)是一种化学反应和机械打磨结合的技术，可以实现晶片表面的全局平坦化。CMP的原理为：将晶片固定在抛光头的最下面，将抛光垫放置在研磨盘上，研磨液在晶片和抛光垫之间连续流动，在抛光时旋转的抛光头以一定压力下压，晶片表面的反应物不断地被剥离，在化学反应剂和磨粒的联合作用下实现平坦化。金刚石盘(Disk)是CMP系统中的重要耗材，主要用于对研磨垫进行处理，去除研磨垫上的研磨副产物，令研磨垫表面更加平整、均匀，并让研磨垫表面保持一定的粗糙度，有助于研磨液在研磨垫表面分布地更加均匀。若研磨垫没有经过合适的处理，研磨副产物和研磨液会沉积在研磨垫表面的微孔内，使晶圆在研磨垫表面打滑，导致晶圆被划伤或研磨速率和均匀性变差。由此可以看出，金刚石盘的运行状态与CMP效果直接相关。然而，目前金刚石盘的实际运行状态只能通过经过CMP处理的晶片的厚度和缺陷来检测，无法在金刚石盘运行过程中直接检测。
技术实现思路
为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种金刚石盘的监控方法及系统。该技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供了一种金刚石盘的监控系统，该系统至少包括金刚石盘检测传感器、信号转换模块、金刚石盘信号采集电路、运动控制器、中控系统、研磨盘调节器驱动系统；金刚石盘检测传感器与信号转换模块连接，信号转换模块与金刚石盘信号采集电路连接，金刚石盘信号采集电路与运动控制器连接、运动控制器与中控系统、研磨盘调节器驱动系统分别连接；金刚石盘检测传感器设置在研磨盘的外侧且与金刚石盘的初始位置相邻，金刚石盘上设置有检测标记；中控系统内存储有研磨盘调节器的运动控制指令、研磨盘调节器的工作流程、研磨盘调节器中研磨头的标准运动轨迹；中控系统，用于向运动控制器发送运动控制指令；运动控制器，用于将接收到的运动控制指令发送至研磨盘调节器驱动系统；研磨盘调节器驱动系统，用于根据运动控制指令驱动研磨盘调节器运行，研磨盘调节器用于带动金刚石盘在研磨盘上运动；中控系统，用于根据研磨盘调节器的工作流程向金刚石盘检测传感器发送工作指令；金刚石盘检测传感器，用于根据工作指令发射检测信号，接收由金刚石盘反射回的反馈信号；将反馈信号发送至中控系统；反馈信号包括金刚石盘上检测标记对应的目标反馈信号和检测标记以外位置对应的普通反馈信号；中控系统，用于接收反馈信号，并根据反馈信号确定金刚石盘的运行状态信息，金刚石盘的运行状态信息包括金刚石盘的转速、金刚石盘的位置。可选的，中控系统，用于根据研磨盘调节器的工作流程确定研磨头位于预设位置时，向金刚石盘检测传感器发送金刚石盘检测传感器的工作指令。可选的，中控系统，用于根据研磨盘调节器的工作流程确定研磨头位于预设位置时，向运动控制器发送金刚石盘检测传感器的工作指令；运动控制器，用于接收并将金刚石盘检测传感器的工作指令发送至金刚石盘信号采集电路；金刚石盘信号采集电路，用于通过信号转换模块向金刚石盘检测传感器发送工作指令；金刚石盘检测传感器，用于通过信号转换模块将反馈信号发送至金刚石盘信号采集电路；金刚石盘信号采集电路，用于接收并将反馈信号发送至运动控制器系统；运动控制器系统，用于接收并将反馈信号发送至中控系统。可选的，金刚石盘检测传感器，用于根据工作指令在预定时间内持续发射光信号，接收由金刚石盘反射回的反馈光信号；光信号为窄波段红光信号。可选的，金刚石盘检测传感器的外侧设置有透明保护罩。可选的，金刚石盘上设置的检测标记为凸起块或凹槽或色斑块。可选的，研磨盘调节器包括研磨头、调节器基座，研磨头通过皮带与调节器基座连接；研磨头用于固定金刚石盘；调节器基座用于带动研磨头旋转、以及带动研磨头在研磨盘边缘和研磨盘中心之间来回摆动。第二方面，本申请实施例提供了一种金刚石盘的监控方法，应用于如第一方面所示的金刚石盘的监控系统，该方法包括：通过中控系统向运动控制器发送运动控制指令；中控系统内存储有研磨盘调节器的运动控制指令、研磨盘调节器的工作流程、研磨盘调节器中研磨头的标准运动轨迹；通过运动控制器将接收到的运动控制指令发送至研磨盘调节器驱动系统；通过研磨盘调节器驱动系统根据运动控制指令驱动研磨盘调节器运行；研磨盘调节器用于带动金刚石盘在研磨盘上运动；通过中控系统根据研磨盘调节器的工作流程向金刚石盘检测传感器发送工作指令；金刚石盘检测传感器设置在研磨盘的外侧且与金刚石盘的初始位置相邻，金刚石盘上设置有检测标记；通过金刚石盘检测传感器根据工作指令发射检测信号，接收由金刚石盘反射回的反馈信号；将反馈信号发送至中控系统；反馈信号包括金刚石盘上检测标记对应的目标反馈信号和检测标记以外位置对应的普通反馈信号；通过中控系统接收金刚石盘检测传感器发送的反馈信号，并根据反馈信号确定金刚石盘的运行状态信息，金刚石盘的运行状态信息包括金刚石盘的转速、金刚石盘的位置。可选的，通过中控系统向运动控制器发送运动控制指令，包括：通过中控系统根据研磨盘调节器的工作流程确定研磨头位于预设位置时，向金刚石盘检测传感器发送金刚石盘检测传感器的工作指令。可选的，通过金刚石盘检测传感器根据工作指令发射检测信号，接收由金刚石盘反射回的反馈信号，包括：通过金刚石盘检测传感器根据工作指令在预定时间内持续发射光信号；通过金刚石盘检测传感器接收由金刚石盘反射回的反馈光信号；光信号为窄波段红光信号。可选的，金刚石盘检测传感器的外侧设置有透明保护罩。可选的，金刚石盘上设置的检测标记为凸起块或凹槽或色斑块。本申请技术方案，至少包括如下优点：通过在研磨盘的外侧设置金刚石盘检测传感器，增加与金刚石盘检测传感器配套的信号转换模块、金刚石盘信号采集电路，建立金刚石盘检测传感器与中控系统之间的双向数据链路，在研磨盘调节器带动金刚石盘在研磨盘上运行时，由中控系统根据研磨盘调节器的工作流程向金刚石盘检测传感器发送工作指令，金刚石盘检测传感器发射检测信号，并接收由金刚石盘反射回的反馈信号，向中控系统发送反馈信号，由中控系统根据反馈信号实时计算出金刚石盘的实际运行状态；解决了目前金刚石盘的实际运行状态不能及时反馈的问题；达到了实时获取金刚石盘的运行状态，防止金刚石盘运行过程中出现异常无法及时发现，有助于优化对研磨盘上研磨垫的处理的效果。附图说明为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚石盘的监控系统，其特征在于，至少包括金刚石盘检测传感器、信号转换模块、金刚石盘信号采集电路、运动控制器、中控系统、研磨盘调节器驱动系统；/n所述金刚石盘检测传感器与所述信号转换模块连接，所述信号转换模块与所述金刚石盘信号采集电路连接，所述金刚石盘信号采集电路与运动控制器连接、所述运动控制器与所述中控系统、所述研磨盘调节器驱动系统分别连接；/n所述金刚石盘检测传感器设置在研磨盘的外侧且与金刚石盘的初始位置相邻，所述金刚石盘上设置有检测标记；/n所述中控系统内存储有研磨盘调节器的运动控制指令、所述研磨盘调节器的工作流程、所述研磨盘调节器中研磨头的标准运动轨迹；/n所述中控系统，用于向运动控制器发送运动控制指令；/n所述运动控制器，用于将接收到的运动控制指令发送至所述研磨盘调节器驱动系统；/n所述研磨盘调节器驱动系统，用于根据所述运动控制指令驱动研磨盘调节器运行，所述研磨盘调节器用于带动所述金刚石盘在所述研磨盘上运动；/n所述中控系统，用于根据所述研磨盘调节器的工作流程向所述金刚石盘检测传感器发送工作指令；/n所述金刚石盘检测传感器，用于根据工作指令发射检测信号，接收由所述金刚石盘反射回的反馈信号；将所述反馈信号发送至所述中控系统；所述反馈信号包括所述金刚石盘上检测标记对应的目标反馈信号和检测标记以外位置对应的普通反馈信号；/n所述中控系统，用于接收所述反馈信号，并根据所述反馈信号确定所述金刚石盘的运行状态信息，所述金刚石盘的运行状态信息包括所述金刚石盘的转速、所述金刚石盘的位置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种金刚石盘的监控系统，其特征在于，至少包括金刚石盘检测传感器、信号转换模块、金刚石盘信号采集电路、运动控制器、中控系统、研磨盘调节器驱动系统；
所述金刚石盘检测传感器与所述信号转换模块连接，所述信号转换模块与所述金刚石盘信号采集电路连接，所述金刚石盘信号采集电路与运动控制器连接、所述运动控制器与所述中控系统、所述研磨盘调节器驱动系统分别连接；
所述金刚石盘检测传感器设置在研磨盘的外侧且与金刚石盘的初始位置相邻，所述金刚石盘上设置有检测标记；
所述中控系统内存储有研磨盘调节器的运动控制指令、所述研磨盘调节器的工作流程、所述研磨盘调节器中研磨头的标准运动轨迹；
所述中控系统，用于向运动控制器发送运动控制指令；
所述运动控制器，用于将接收到的运动控制指令发送至所述研磨盘调节器驱动系统；
所述研磨盘调节器驱动系统，用于根据所述运动控制指令驱动研磨盘调节器运行，所述研磨盘调节器用于带动所述金刚石盘在所述研磨盘上运动；
所述中控系统，用于根据所述研磨盘调节器的工作流程向所述金刚石盘检测传感器发送工作指令；
所述金刚石盘检测传感器，用于根据工作指令发射检测信号，接收由所述金刚石盘反射回的反馈信号；将所述反馈信号发送至所述中控系统；所述反馈信号包括所述金刚石盘上检测标记对应的目标反馈信号和检测标记以外位置对应的普通反馈信号；
所述中控系统，用于接收所述反馈信号，并根据所述反馈信号确定所述金刚石盘的运行状态信息，所述金刚石盘的运行状态信息包括所述金刚石盘的转速、所述金刚石盘的位置。


2.根据权利要求1所述的金刚石盘的监控系统，其特征在于，
所述中控系统，用于根据所述研磨盘调节器的工作流程确定所述研磨头位于预设位置时，向金刚石盘检测传感器发送金刚石盘检测传感器的工作指令。


3.根据权利要求2所述的金刚石盘的监控系统，其特征在于，
所述中控系统，用于根据所述研磨盘调节器的工作流程确定所述研磨头位于预设位置时，向运动控制器发送金刚石盘检测传感器的工作指令；
所述运动控制器，用于接收并将所述金刚石盘检测传感器的工作指令发送至所述金刚石盘信号采集电路；
所述金刚石盘信号采集电路，用于通过所述信号转换模块向所述金刚石盘检测传感器发送工作指令；
所述金刚石盘检测传感器，用于通过所述信号转换模块将所述反馈信号发送至所述金刚石盘信号采集电路；
所述金刚石盘信号采集电路，用于接收并将所述反馈信号发送至所述运动控制器系统；
所述运动控制器系统，用于接收并将所述反馈信号发送至所述中控系统。


4.根据权利要求1所述的金刚石盘的监控系统，其特征在于，所述金刚石盘检测传感器，用于根据工作指令在预定时间内持续发射光信号，接收由所述金刚石盘反射回的反馈光信号；
所述光信号为窄波段红光信号。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁金娥，李松，张超逸，邢中豪，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32