【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体加工设备，尤其是涉及一种用于cmp清洁干燥模组的检测装置及检测方法。
技术介绍
1、化学机械平坦化(chemical mechanical planarization,cmp)设备通常包括半导体设备前端模块(efem)、清洗单元和抛光单元。现有cmp清洗单元中的清洁干燥装置，例如使用旋转甩干方式干燥晶圆的装置(spin rinse dry，srd)、或以ipa清洁干燥晶圆的装置等。无论采用哪种清洁干燥方式，晶圆放入后都需与清洁干燥晶圆的装置的夹爪底面平行，如果未能成功按要求将晶圆放至与夹爪底面平行，夹爪存在不能固定住晶圆的可能性，未很好固定的晶圆在干燥过程中将脱离工位而损坏晶圆和装置。因此，在清洁干燥模组工作前需要检测晶圆是否成功放置在清洁干燥模组要求的平面上并且水平放置。
2、当前技术为使用两组透过式激光传感器来进行晶圆水平检测以及晶圆有无检测，使用此方案会产生调试时间过长，成本过高，机械结构复杂，检测反馈时间过长，装置复杂不美观等问题。此外，当倾斜晶圆与有无检测的激光传感器光束平行时，无法有效检测此时晶圆的有无，会导致工况下上位机判断产生异常
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种用于cmp清洁干燥模组的检测装置及检测方法，其可以实现晶圆有无检测、晶圆水平检测和晶圆夹持单元状态检测，提高对晶圆是否正确放置的检测效率。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于cmp清洁干燥模组的检测装置，包括：p>
3、光发生单元，用于产生光束或光幕；
4、光接收单元，用于接收光发生单元所产生的光束或光幕，并将光信号转换为电信号；
5、晶圆夹持单元，用于夹持晶圆并可带动晶圆旋转，位于所述光发生单元和光接收单元之间，且至少部分处于光发生单元所产生光束或光幕内，该晶圆夹持单元至少具有闭合状态和张开状态；
6、数据处理单元，用于获取所述光发生单元产生的光束或光幕被晶圆和/或晶圆夹持单元遮挡后在光接收单元产生的投影信息，并依据投影信息判断晶圆夹持单元是否夹持有晶圆和/或判断晶圆夹持单元所夹持的晶圆是否水平和/或晶圆夹持单元的状态信息。
7、进一步的，所述晶圆夹持单元包括晶圆固定夹爪底座，用于驱动晶圆固定夹爪底座绕着自身轴心旋转的底座驱动电机，及设于晶圆固定夹爪底座的至少三个晶圆固定夹爪。
8、进一步的，所述数据处理单元可实时获取底座驱动电机的电机角度值。
9、进一步的，所述数据处理单元获取的投影信息为光发生单元所产生光束或光幕被遮挡区域的宽度值或面积值。
10、进一步的，所述数据处理单元和光接收单元之间设有信号处理放大器，其用于将来自光接收单元的电信号转化至满足转换处理需求的功率级别。
11、本专利技术还公开了一种用于cmp清洁干燥模组的晶圆检测方法，包括以下步骤：
12、将光发生单元和光接收单元相对于晶圆所在平面平行或呈一定角度放置，晶圆夹持单元处于所述光发生单元和光接收单元之间，且晶圆和晶圆夹持单元的至少部分处于光发生单元所产生光束或光幕内；
13、在晶圆水平放置状态下，获取光发生单元产生的光束或光幕在光接收单元产生的投影信息一；
14、在晶圆夹持单元处于张开状态下，获取光发生单元产生的光束或光幕在光接收单元产生的投影信息二；
15、在晶圆处于最小不满足需求的倾斜状态下，获取光发生单元产生的光束或光幕在光接收单元产生的投影信息三；
16、在晶圆夹持单元处于闭合状态下，获取光发生单元产生的光束或光幕在光接收单元产生的投影信息四；
17、数据处理单元根据获取的投影信息一、投影信息二、投影信息三和投影信息四，判断晶圆夹持单元是否夹持有晶圆和/或判断晶圆夹持单元所夹持的晶圆是否水平和/或晶圆夹持单元的状态信息。
18、进一步的，所述晶圆最小不满足需求的倾斜状态为，在清洁干燥工况下，晶圆夹持单元带动倾斜的晶圆进行旋转，晶圆受到的离心力刚好超过约束力，使其离开限定位置，此时晶圆的倾斜状态为最小不满足需求的倾斜状态。
19、进一步的，包括以下步骤：
20、将光发生单元和光接收单元相对于晶圆所在平面平行或呈一定角度放置，晶圆夹持单元处于所述光发生单元和光接收单元之间，且晶圆和晶圆夹持单元的晶圆固定夹爪部分处于光发生单元所产生光束或光幕内；
21、在晶圆水平放置、晶圆夹持单元处于张开状态下，晶圆夹持单元旋转设定的参考值获取旋转区间，该设定的参考值获取旋转区间保证所有晶圆固定夹爪经过所述光发生单元发出的光束或光幕，获取该设定的参考值获取旋转区间范围内光接收单元获取的投影信息一、投影信息二，以时间或电机旋转角度为横轴，以投影信息为纵轴，绘制曲线ρ0，以作为参考曲线；
22、在晶圆处于最小不满足需求的倾斜状态、晶圆夹持单元处于张开状态下，晶圆夹持单元旋转设定的参考值获取旋转区间，该设定的参考值获取旋转区间保证所有晶圆固定夹爪经过所述光发生单元发出的光束或光幕，获取该设定的参考值获取旋转区间范围内光接收单元获取的投影信息二、投影信息三，以时间或电机旋转角度为横轴，以投影信息为纵轴，绘制曲线ρ1；
23、在晶圆水平放置、晶圆夹持单元的单个晶圆固定夹爪处于闭合状态下，晶圆夹持单元旋转设定的参考值获取旋转区间，该设定的参考值获取旋转区间保证所有晶圆固定夹爪经过所述光源发出的光束或光幕，获取该设定的参考值获取旋转区间范围内光接收单元获取的投影信息一、投影信息四，以时间或电机旋转角度为横轴，以投影信息为纵轴，绘制曲线ρ2；
24、根据曲线ρ0，将设定的参考值获取旋转区间分为晶圆检测角度区间、晶圆固定夹爪检测角度区间、各晶圆检测角度区间或各晶圆固定夹爪检测角度区间间隔角度；
25、根据曲线ρ0，获取晶圆检测角度区间内投影信息一的平均值为d1，此参考值可作为晶圆厚度参考值；在工况下，若设定检测旋转区间内晶圆检测角度区间中选取若干个数据集的平均值与d1之差超过设定阈值，则表示晶圆不存在，若与d1之差在设定阈值范围内，则表示晶圆存在；
26、根据曲线ρ0、ρ1，确定晶圆倾斜判断参考值pw，记设定的参考值获取旋转区间内投影信息中大于参考值pw的数据数量为xw0；在工况下，记设定检测旋转区间内晶圆检测角度区间中大于参考值pw的数据数量为xw1，若xw1与xw0之差超过设定阈值，则表示晶圆倾斜，若xw1与xw0之差在设定阈值范围内，则表示晶圆水平；
27、根据曲线ρ0、ρ2，确定晶圆固定夹爪判断参考值pc，记设定的参考值获取旋转区间内投影信息中大于参考值pc的数据数量为xc0；在工况下，记设定检测旋转区间内晶圆固定夹爪检测角度区间中大于参考值pc的数据数量为xc1，若xc1与xc0之差超过设定阈值，则表示某一或若干晶圆固定夹爪闭合，若xc1与xc0之差在阈值范围内，则表示晶圆固定夹爪均为张开状态。
28、进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于CMP清洁干燥模组的检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述晶圆夹持单元包括晶圆固定夹爪底座，用于驱动晶圆固定夹爪底座绕着自身轴心旋转的底座驱动电机，及设于晶圆固定夹爪底座的至少三个晶圆固定夹爪。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于：所述数据处理单元可实时获取底座驱动电机的电机角度值。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述数据处理单元获取的投影信息为光发生单元所产生光束或光幕被遮挡区域的宽度值或面积值。
5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述数据处理单元和光接收单元之间设有信号处理放大器，其用于将来自光接收单元的电信号转化至满足转换处理需求的功率级别。
6.一种用于CMP清洁干燥模组的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于：所述晶圆最小不满足需求的倾斜状态为，在清洁干燥工况下，晶圆夹持单元带动倾斜的晶圆进行旋转，晶圆受到的离心力刚好超过约束力，使其离开限定位置，此时晶圆的倾斜状态
8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述pw为ρ0曲线峰值的2/3；所述pc为ρ0曲线峰值的49/50。
10.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于：数据处理单元根据获取的投影信息一，及工况下晶圆检测角度区间的投影信息，计算晶圆相对于光束或光幕的倾斜角度θ。
11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于：晶圆宽度为D，晶圆厚度为d，在旋转设定角度内某一时刻，光束或光幕被遮挡宽度为H1，则此时晶圆倾斜角度为：
12.根据权利要求8所述的晶圆检测方法，其特征在于：所述设定的参考值获取旋转区间为底座驱动电机旋转角度区间，或为，底座驱动电机旋转时间区间。
...【技术特征摘要】
1.一种用于cmp清洁干燥模组的检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述晶圆夹持单元包括晶圆固定夹爪底座，用于驱动晶圆固定夹爪底座绕着自身轴心旋转的底座驱动电机，及设于晶圆固定夹爪底座的至少三个晶圆固定夹爪。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于：所述数据处理单元可实时获取底座驱动电机的电机角度值。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述数据处理单元获取的投影信息为光发生单元所产生光束或光幕被遮挡区域的宽度值或面积值。
5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述数据处理单元和光接收单元之间设有信号处理放大器，其用于将来自光接收单元的电信号转化至满足转换处理需求的功率级别。
6.一种用于cmp清洁干燥模组的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于：所述晶圆最小不满足需求...
【专利技术属性】
技术研发人员：盛思杰，蔡宁远，陈阳阳，
申请(专利权)人：杭州众硅电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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