厚度量测设备、抛光系统及抛光物料管理方法技术方案

本发明专利技术提供一种厚度量测设备、抛光系统及抛光物料管理方法。厚度量测设备包括承载台及量测装置；承载台用于承载料篮，料篮上设置有多个装料口，装料口的内侧一一对应设置有内衬；量测装置位于承载台的一侧，量测装置包括驱动模块及与驱动模块相连接的量测模块；量测模块包括光源发射器、分光器、光接收器及处理单元，光源发射器用于发射多色光源，分光器用于将多色光源经分光后入射至内衬，光接收器用于接收经内衬反射的光源，处理模块与光接收器相连接，用于基于光接收器接收的光源信息得到内衬的厚度。本发明专利技术可以及时发现内衬厚度不一致的问题，避免因内衬厚度不一致导致抛光厚度不一致，可以有效减少误判风险，减少原料浪费。

【技术实现步骤摘要】
厚度量测设备、抛光系统及抛光物料管理方法
本专利技术涉及晶体生长
，具体涉及一种厚度量测设备、抛光系统及抛光物料管理方法。
技术介绍
随着集成电路器件集成度的日益提高和器件特征尺寸的日益缩小，晶圆表面的平坦度对工艺良率的影响越来越大，晶圆厂为了满足客户对晶圆表面平坦度越来越高的要求也不得不加大投入，对抛光设备和工艺越来越重视。如图1所示，在常见的抛光设备中，晶圆23通过料篮21(Carrier)和内衬22(Insert)的固定被夹在抛光组件24之间以进行单面或双面抛光。具体地，单个抛光设备上有多个料篮，而单个料篮上有多个圆形装料口(slot)，内衬固定在装料口的内侧(内衬无法从料篮上拆除)，待抛光的晶圆则被固定在内衬的内侧(待抛光的晶圆至少有一个表面凸出于内衬的表面)进行抛光，抛光组件同时位于多个料篮上以同时对多个料篮上的多个晶圆进行抛光，直至将晶圆凸出于内衬表面的部分去除以实现晶圆表面的全局平坦化。从图1可以看到，内衬的厚度很大程度上决定了抛光效果。如果内衬的厚度与硅晶圆的目标厚度接近时，抛光后的晶圆表面平坦度会较好，而如果内衬的厚度与硅晶圆的目标厚度相差较大时就会导致平坦度的表现较差(比如内衬的厚度如果比较大则会导致抛光出的晶圆偏厚)。因此管控内衬厚度的一致性对于提高硅晶圆的表面平坦度尤为重要。现有技术中通常是通过事后反馈机制来管控内衬厚度的一致性。即通过测量同一抛光设备上抛光出的同一批次晶圆的厚度来判断同一抛光设备上所有内衬的厚度是否一致，如果不一致，比如出现多个晶圆的厚度偏大或偏小，那该抛光设备上所有的料篮都将做报废处理(厚度不一致的晶圆要返工甚至报废)，造成原料的浪费和生产成本的增加(料篮单价昂贵)。同时，这种事后反馈机制还存在误判风险，因为影响晶圆抛光厚度不一致的原因并非只有内衬厚度差异这一个原因，比如抛光头不平稳、抛光料不均匀等，都有可能导致在同一抛光设备上抛光出的晶圆厚度不完全一致。
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厚度量测设备、抛光系统及抛光物料管理方法，用于解决现有技术中通过测量抛光后的晶圆的厚度一致性来判断同一抛光设备上的内衬厚度是否相同，存在极大的误判风险，以及在检测到同一抛光设备上的多个内衬厚度不一致时将该设备上的所有料篮做报废处理，导致原料的浪费和生产成本的上升等问题。为了实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种厚度量测设备，包括承载台及量测装置；所述承载台用于承载料篮，所述料篮上设置有多个装料口，所述装料口的内侧一一对应设置有内衬；所述量测装置位于所述承载台的一侧，所述量测装置包括驱动模块及与所述驱动模块相连接的量测模块，所述驱动模块用于驱动所述量测模块使其延伸至所述内衬的上方以测量所述内衬的厚度；所述量测模块包括光源发射器、分光器、光接收器及处理单元，所述光源发射器用于发射多色光源，所述分光器用于将所述光源发射器发射的多色光源经分光后入射至所述内衬，所述光接收器用于接收经所述内衬反射的光源，所述处理模块与所述光接收器相连接，用于基于所述光接收器接收的光源信息得到所述内衬的厚度。可选地，所述光接收器包括折射棱镜及光电转换器，所述折射棱镜上设置有聚光孔，所述内衬反射的光线经所述折射棱镜过滤后经所述聚光孔进入所述光电转换器进行光电信息转换。可选地，所述厚度量测设备还包括旋转装置，所述旋转装置与所述承载台相连接，用于通过驱动所述承载台旋转以带动所述料篮旋转。可选地，所述承载台包括底座及支撑架，所述支撑架位于所述底座上，所述料篮位于所述支撑架上。可选地，所述厚度量测设备还包括显示屏，所述显示屏与所述量测装置相连接。可选地，所述厚度量测设备包括中央处理器，所述中央处理器与所述量测装置相连接，用于存储所述量测装置的量测结果，并对量测结果进行匹配分组。可选地，所述厚度量测设备还包括量测腔体，所述承载台及所述量测模块位于所述量测腔体内。本专利技术还提供一种抛光系统，所述抛光系统包括抛光设备及如上述任一方案中所述的厚度量测设备，所述抛光设备包括多个料篮。本专利技术还提供一种抛光物料管理方法，所述抛光物料管理方法包括对料篮的内衬厚度进行测量，并在检测到单个抛光设备上的多个料篮的内衬厚度不相同时，将不同抛光设备上内衬厚度相同的料篮组合到同一抛光设备的步骤。可选地，所述抛光物料管理方法还包括将不同抛光设备上内衬厚度相同的料篮组合到同一抛光设备后，利用组合后的抛光设备对待抛光件进行抛光效果验证的步骤。本专利技术经改善的结构设计，可以对料篮的内衬厚度进行检测，可以及时发现内衬厚度不一致的问题，避免因内衬厚度不一致导致抛光出的晶圆厚度不一致，可以有效减少误判风险，有助于减少原料浪费。本专利技术的抛光物料管理方法基于本专利技术的厚度量测设备对内衬厚度进行量测后，对不同抛光设备上具有相同厚度的内衬的料篮进行重组利用，可以有效降低生产成本。附图说明图1显示为料篮、内衬和晶圆三者的位置关系示意图。图2显示为本专利技术的厚度量测设备的结构示意图。图3显示为本专利技术的量测模块的结构及量测原理示意图。图4显示为单个料篮的俯视结构示意图。图5显示为抛光设备的局部俯视结构示意图。图6至图8显示为本专利技术的抛光物料管理方法的过程示意图。元件标号说明11承载台111底座112支撑架12料篮121装料口13内衬14量测装置141驱动模块142量测模块142a光源发射器142b分光器142c光源接收器142d处理单元15折射棱镜151聚光孔16显示器17量测腔体18研磨垫21料篮22内衬23晶圆24抛光组件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2～图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。如图2至图5所示，本专利技术提供一种厚度量测设备，包括承载台11及量测装置14；所述承载台11用于承载料篮12，所述料篮12上设置有多个装料口，所述装料口的内侧一一对应设置有内衬13；所述量测装置14位于所述承载台11的一侧，所述量测装置14包括驱动模块141及与所述驱动模块141相连接的量测模块142，所述驱动模块141用于驱动所述量测模块142使其延伸至所述内衬13的上方以测量所述内衬13的厚度；所述量测模块142包括光源发射器142a、分光器14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厚度量测设备，其特征在于，包括：/n承载台，用于承载料篮，所述料篮上设置有多个装料口，所述装料口的内侧一一对应设置有内衬；/n量测装置，位于所述承载台的一侧，所述量测装置包括驱动模块及与所述驱动模块相连接的量测模块，所述驱动模块用于驱动所述量测模块使其延伸至所述内衬的上方以测量所述内衬的厚度；所述量测模块包括光源发射器、分光器、光接收器及处理单元，所述光源发射器用于发射多色光源，所述分光器用于将所述光源发射器发射的多色光源经分光后入射至所述内衬，所述光接收器用于接收经所述内衬反射的光源，所述处理模块与所述光接收器相连接，用于基于所述光接收器接收的光源信息得到所述内衬的厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种厚度量测设备，其特征在于，包括：
承载台，用于承载料篮，所述料篮上设置有多个装料口，所述装料口的内侧一一对应设置有内衬；
量测装置，位于所述承载台的一侧，所述量测装置包括驱动模块及与所述驱动模块相连接的量测模块，所述驱动模块用于驱动所述量测模块使其延伸至所述内衬的上方以测量所述内衬的厚度；所述量测模块包括光源发射器、分光器、光接收器及处理单元，所述光源发射器用于发射多色光源，所述分光器用于将所述光源发射器发射的多色光源经分光后入射至所述内衬，所述光接收器用于接收经所述内衬反射的光源，所述处理模块与所述光接收器相连接，用于基于所述光接收器接收的光源信息得到所述内衬的厚度。


2.根据权利要求1所述的厚度量测设备，其特征在于：所述光接收器包括折射棱镜及光电转换器，所述折射棱镜上设置有聚光孔，所述内衬反射的光线经所述折射棱镜过滤后经所述聚光孔进入所述光电转换器进行光电信息转换。


3.根据权利要求1所述的厚度量测设备，其特征在于：所述厚度量测设备还包括旋转装置，所述旋转装置与所述承载台相连接，用于通过驱动所述承载台旋转以带动所述料篮旋转。


4.根据权利要求1所述的厚度量测设备，其特征在于：所述承载台包括底座及支撑架，所述支撑架位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：权林，季文明，张宇磊，胡文才，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31