一种研磨机台零部件的自动化检测方法技术

本发明专利技术提供了一种研磨机台零部件的自动化检测方法，所述方法包括：将研磨机台零部件正面向上放置在工作台面上，采用三坐标检测设备建立检测基准，然后自动化检测零部件正面的结构尺寸；再将零部件反面向上放置在工作台面上，再次建立检测基准后，自动化检测零部件反面的结构尺寸；判断上述结构尺寸以及计算得到的形位公差是否符合要求，由此确定进入下一工序或返修

【技术实现步骤摘要】
一种研磨机台零部件的自动化检测方法


[0001]本专利技术属于半导体产品检测
，涉及一种研磨机台零部件的自动化检测方法
。

技术介绍

[0002]在半导体晶圆的加工过程中，化学机械抛光是其中的一道重要工序，化学机械抛光是将化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术，该过程会使用到化学机械抛光研磨机台，所述研磨机台包括研磨头
、
研磨垫以及流体喷射结构，其中研磨头由多个零部件组装而成，研磨头直接与晶圆以及保持环接触，为保证晶圆研磨的精确性，需要保证研磨头结构的稳定性，因而需要对研磨头中零部件的尺寸进行精确检测，以保证组装后的运行稳定性
。
[0003]在零件生产及使用过程中，尤其是具备明显结构特征或对尺寸要求较高的零部件产品，往往需要对其三维尺寸进行检测，尤其是对各结构特征的尺寸进行检测，便于更好地应用；三坐标测量仪是一种自动检测产品尺寸的设备，在测量产品前需要对被测量的产品建立检测基准，找正坐标，然后手动检测点位，构造出点
、
线
、
面，由此计算各种结构特征的尺寸以及各种形位公差，根据技术要求判断是否符合公差要求；但采用手动检测的方法检测结构复杂的零部件，检测效率极低，耗时较长，影响产能
。
[0004]CN 108621023A
公开了一种化学机械研磨机台及化学机械研磨制程，化学机械研磨机台包含研磨垫
、
研磨头以及流体喷射装置，研磨头设置在该研磨垫上方，配置以控制晶圆相对研磨垫旋转，以使研磨垫研磨晶圆的表面，流体喷射装置设置在研磨垫上方，配置以对研磨垫喷射流体；流体喷射装置包含条状喷头以及流体供应源，条状喷头具有第一空间以及与第一空间连通的喷射孔，喷射孔沿着条状喷头的延伸方向设置，流体供应源连接条状喷头，且流体供应源配置以提供流体至第一空间中，使流体自喷射孔射出
。
该专利虽然是对研磨机台结构的陈述，但对于研磨头的结构并未再具体介绍，自然也未涉及到对其中零部件尺寸的检测方法
。
[0005]CN 205669996U
公开了一种三坐标检测用定位夹具，该定位夹具包括卡盘
、
定位底板
、
支撑底板
、
定位芯轴；其中，卡盘固定在定位芯轴上，定位芯轴安装在定位底板上，定位底板与支撑底板固连，定位芯轴由轴套和胀芯组成，胀芯嵌入轴套中，轴套内部为锥面，纵向开有轴套开口，胀芯为与轴套内锥面相适应的锥台
。
该定位夹具为三坐标检测设备提供了一个公共夹具定位接口，使被测工件可直接放置于卡盘中夹紧进行测量，但该夹具适于测量的工件受卡盘的结构及尺寸的影响，适用范围有限；且该专利着重于三坐标检测用夹具，而非三坐标检测设备的使用情况以及待检测零件的结构
。
[0006]综上所述，对于研磨机台零部件全尺寸的检测，尤其是平面度的检测，需要根据零部件的结构，通过检测程序的设定，采用三坐标测量的方式进行自动化检测，以提高检测效率，保证检测过程安全
、
稳定，适于产品批量化
、
标准化检测
。
个等，优选为3个，其数量由与零部件中空心结构相配合的部件的结构所决定
。
[0022]优选地，所述
U
形区域的封口端不超过中部突出台阶的边缘
。
[0023]优选地，所述
U
形区域的宽度对应的圆形区域的圆心角为
45
～
60
度，例如
45
度
、48
度
、50
度
、52
度
、55
度
、58
度或
60
度等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用
。
[0024]本专利技术中，所述研磨机台零部件是与其他零部件配合使用的，尤其是其中的空心结构的形状与该零件的结构相匹配，因而研磨机台零部件的结构尺寸是满足该零件的尺寸要求的
。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案，每个所述
U
形区域的一侧设有一个非贯穿沉孔，所述沉孔为定位孔
。
[0026]优选地，所述沉孔为阶梯孔，所述阶梯孔分为三段
。
[0027]本专利技术中，所述阶梯孔的结构中，最上层的一段直径大，深度小，下面两段则是阶梯孔的主体结构
。
[0028]优选地，所述阶梯孔的深度占零部件总高度的
60
～
80
％，例如
60
％
、65
％
、70
％
、75
％或
80
％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用
。
[0029]优选地，所述中部突出台阶与周围区域的交界处，沿圆周方向设有多个贯穿孔
。
[0030]优选地，所述中部突出台阶将零部件的正面分为台阶上表面
、
台阶下表面和台阶竖直侧面
。
[0031]优选地，每个所述贯穿孔跨越中部突出台阶区域和周围区域，这部分中部台阶向内凹陷，使得整个贯穿孔位于台阶下表面上
。
[0032]优选地，所述贯穿孔的数量至少为6个，例如6个
、7
个
、8
个
、9
个或
10
个等
。
[0033]作为本专利技术优选的技术方案，所述研磨机台零部件的反面设有一个大直径的凹槽，所述凹槽的直径占零部件反面直径的
90
～
95
％，例如
90
％
、91
％
、92
％
、93
％
、94
％或
95
％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用
。
[0034]优选地，所述凹槽的深度占零部件总高度的
10
～
15
％，例如
10
％
、11
％
、12
％
、13
％
、14
％或
15
％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用
。
[0035]优选地，所述研磨机台零部件的反面设有一条流道，所述流道为直形流道，从零部件的边缘延伸到空心结构
。
[0036]优选地，所述流道的横截面呈圆形
。
[0037]作为本专利技术优选的技术方案，步骤
(1)
所述工作台面包括大理石工作台面，其平整度较高，放置保持环产品及定位检具时，便于定位基准的确定
。
[0038]优选地，步骤
(1)
所述三坐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种研磨机台零部件的自动化检测方法，其特征在于，所述自动化检测方法包括以下步骤：
(1)
将待检测研磨机台零部件正面向上放置在工作台面上，采用三坐标检测设备建立检测基准，然后自动化检测零部件产品正面的结构尺寸；
(2)
再将研磨机台零部件反面向上放置在工作台面上，再次建立检测基准后，自动化检测零部件产品反面的结构尺寸；
(3)
判断步骤
(1)
和
(2)
检测的结构尺寸以及由此计算得到的形位公差是否符合技术要求，由此确定进入下一工序或者进行返修；其中，所述研磨机台零部件呈阶梯圆盘状结构，中部位置凸出，高于周围区域，中部凸出台阶上设有贯穿零部件的空心结构，所述空心结构由圆形区域和环绕圆形区域的多个
U
形区域构成，所述
U
形区域的开口侧与圆形区域相通
。2.
根据权利要求1所述的自动化检测方法，其特征在于，所述研磨机台零部件为化学机械抛光工艺中使用的研磨机台的零部件；优选地，所述研磨机台零部件的材质包括不锈钢；优选地，所述研磨机台零部件中部突出台阶的直径占零部件直径的
60
～
75
％；优选地，所述中部突出台阶的高度占研磨机台零部件总高度的
40
～
50
％
。3.
根据权利要求1或2所述的自动化检测方法，其特征在于，所述中部突出台阶的空心结构中圆形区域的直径占中部突出台阶直径的
40
～
60
％；优选地，所述
U
形区域环绕圆形区域均匀分布，其数量至少为3个；优选地，所述
U
形区域的封口端不超过中部突出台阶的边缘；优选地，所述
U
形区域的宽度对应的圆形区域的圆心角为
45
～
60
度
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的自动化检测方法，其特征在于，每个所述
U
形区域的一侧设有一个非贯穿沉孔；优选地，所述沉孔为阶梯孔，所述阶梯孔分为三段；优选地，所述阶梯孔的深度占零部件总高度的
60
～
80
％；优选地，所述中部突出台阶与周围区域的交界处，沿圆周方向设有多个贯穿孔；优选地，所述中部突出台阶将零部件的正面分为台阶上表面
、
台阶下表面和台阶竖直侧面；优选地，每个所述贯穿孔跨越中部突出台阶区域和周围区域，这部分中部台阶向内凹陷，使得整个贯穿孔位于台阶下表面上；优选地，所述贯穿孔的数量至少为6个
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的自动化检测方法，其特征在于，所述研磨机台零部件的反面设有一个大直径的凹槽，所述凹槽的直径占零部件反面直径的
90
～
95
％；优选地，所述凹槽的深度占零部件总高度的
10
～
15
％；优选地，所述研磨机台零部件的反面设有一条流道，所述流道为直形流道，从零部件的边缘延伸到空心结构；优选地，所述流道的横截面呈圆形
。6.
根据权利要求3‑5任一项所述的自动化检测方法，其特征在于，步骤
(1)
所述工作台面包括大理石工作台面；
优选地，步骤
(1)
所述三坐标检测设备包括三坐标测量仪；优选地，步骤
(1)
所述检测基准采用手动检测的方式建立；优选地，步骤
(1)
所述检测基准包括工作台面上的至少4个点和零部件外圆上至少3个点的检测
。7.
根据权利要求1‑6任一项所述的自动化检测方法，其特征在于，所述三坐标检测设备连接有控制单元，所述控制单元包括计算机；优选地，所述计算机内装载自动化检测程序，启动自动化检测程序后，控制探测针的移动，按照从上到下
、
从外到内的顺序检测零部件正面各结构特征的点位坐标
。8.
根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠宏业，姚力军，许慷，柏钧天，赵梓聿，赵金凤，
申请(专利权)人：宁波润平电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：