【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体是涉及一种研磨垫沟槽深度的检测方法。
技术介绍
1、化学机械平坦化即cmp,是能够对半导体元件(如晶圆)实现全局平坦化的工艺技术。cmp设备包括研磨盘和抛光头，研磨盘上设置有研磨垫，抛光头吸附晶圆至研磨垫上，通过抛光头与研磨盘的相对移动或相对转动，使晶圆表面实现平坦化。
2、所述研磨垫表面设有众多沟槽，随着平坦化工艺的进行，沟槽会逐渐地变薄消耗，当研磨垫使用一定时间后，晶圆的平坦化效率变得非常差。因此，研磨垫是一种耗材，研磨垫的使用寿命是一个非常重要的因素，需要及时更换新的研磨垫，从而继续加工晶圆，保证工厂的产出。
3、现有技术一般在cmp设备停机时，人工用工具去测量研磨垫沟槽的深度，以此判断沟槽的消耗情况，确定是否需要更换新的研磨垫。该检测方法需要人工测量，不仅效率低下，而且还容易污染研磨垫。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种工作效率高且不会污染研磨垫的研磨垫沟槽深度的检测方法。
2、为了实现上述的目的，本专利技术提供的一种研磨垫沟槽深度的检测方法，包括研磨盘和抛光头，研磨盘上设置有研磨垫，抛光头设置在研磨垫上方，其特征在于，检测方法包括如下步骤：
3、控制研磨盘旋转至初始位置，控制抛光头移动至预设位置，预设位置设置在研磨垫上方，抛光头上设置有探测器，探测器可向研磨垫发射检测光；
4、控制抛光头带动探测器按照预设运动轨迹运动；
5、获取抛光头运动轨迹下方的第一系列值并计算
6、控制抛光头下移至研磨位置，研磨位置设置在预设位置的正下方，控制研磨盘带动研磨垫旋转，同时控制抛光头相对研磨垫旋转和/或移动，以进行研磨；
7、控制研磨盘旋转至初始位置，控制抛光头上升至预设位置并按照预设运动轨迹旋转；
8、获取抛光头运动轨迹下方的第二系列值并计算研磨垫的研磨后沟槽深度值，第二系列值包括多个研磨后沟槽顶距离值和多个研磨后沟槽底距离值；
9、比较研磨前沟槽深度值与研磨后沟槽深度值之差。
10、由上述方案可见，通过在研磨前和研磨后分别进行一次自动检测并计算相应的沟槽深度值，然后比较研磨前后的沟槽深度值，即可得到研磨一个晶圆后研磨垫的沟槽差异及消耗值，方便及时更换新的研磨垫，与现有技术相比，具有检测效率高、检测准确度好的优点，而且采用自动检测，不会污染研磨垫。
11、进一步的方案是，第一系列值和第二系列值均根据获取先后顺序依次排列数据，研磨前沟槽深度值为研磨前沟槽顶距离值与其相邻的研磨前沟槽底距离值之差的绝对值，研磨后沟槽深度值为相邻的研磨后沟槽顶距离值与其相邻的研磨后沟槽底距离值之差的绝对值。
12、进一步的方案是，根据获取的第一系列值，分析在研磨前研磨垫的沟槽顶以及其沟槽底的均匀性。
13、进一步的方案是，根据获取的第二系列值，分析在研磨后研磨垫的沟槽顶以及其沟槽底的均匀性。
14、进一步的方案是，预设运动轨迹为抛光头绕其自身轴线旋转的轨迹，或者，预设运动轨迹为抛光头绕其自身轴线旋转的同时沿水平方向来回摆动的轨迹。
15、进一步的方案是，抛光头设置有吸附区和保持环，吸附区设置在保持环的内侧，保持环上开设有开口，探测器设置在开口内并能朝下射出探测信号。
16、进一步的方案是，在研磨过程中，间隔预设时间获取一次第三系列值并计算研磨中沟槽深度值，第三系列值包括多个研磨中沟槽顶距离值和多个研磨中沟槽底距离值。
17、由上述方案可见，通过在研磨过程中，间歇性地获取一次当前研磨中沟槽深度值，一方面，方便实时监控研磨垫的沟槽深度变化，另一方面在确保数据量足够的情况下，尽量减小不必要的数据量，有利于降低数据分析的难度。
18、进一步的方案是，第三系列值为抛光头旋转预设圈数过程中获取的数据，第三系列值根据获取先后顺序依次排列数据，研磨中沟槽深度值为研磨中沟槽顶距离值与其相邻的研磨中沟槽底距离值之差的绝对值。
19、由上述方案可见，通过上述设置，有利于方便工作人员分析单次研磨所消耗的沟槽深度。
20、进一步的方案是，检测方法还包括沟槽限位提示步骤。
21、由上述方案可见，由于不同深度的沟槽对应不同的研磨速率，通过上述设置，可根据沟槽限位提示步骤判断晶圆是否出现问题并及时调整研磨步骤或研磨工艺参数，确保每一片晶圆的质量，避免造成多批量研磨时不同晶圆之间去除量的差异。
22、更进一步的方案是，沟槽限位提示步骤包括：
23、间隔第一预设时间获取一次第三系列值并计算研磨中沟槽深度值；
24、判断当前研磨中沟槽深度值是否小于预设阈值；
25、若是，则控制报警模块发出初次警报，初次警报至少包括以下的一种：声音警示、光线警示和振动警示；
26、判断当前研磨工作是否完成；
27、若否，则控制抛光头继续研磨直至当次研磨工作完成。
28、由上述方案可见，通过比较研磨中沟槽深度值与预设阈值的大小，方便判断在下一次研磨前是否需要更换新的研磨垫，具有简单、直接、方便的优点；当报警模块发出警报后，当前研磨工作若未完成，会继续研磨，直至完成该次研磨工作后才会更换新的研磨垫，确保当前研磨工作正常进行。
29、又进一步的方案是，在控制抛光头继续研磨过程中，间隔第二预设时间再次获取第三系列值并计算研磨中沟槽深度值；
30、判断当前研磨中沟槽深度值是否小于安全阈值，安全阈值小于预设阈值；
31、若是，则控制报警模块发出二次警报并调整研磨参数，二次警报至少包括以下的一种：声音警示、光线警示和振动警示，研磨参数包括研磨时间和/或研磨压力。
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1.一种研磨垫沟槽深度的检测方法，包括研磨盘和抛光头，所述研磨盘上设置有研磨垫，所述抛光头设置在所述研磨垫上方，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
9.根据权利要求7或8所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
11.根据权利要求10所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种研磨垫沟槽深度的检测方法，包括研磨盘和抛光头，所述研磨盘上设置有研磨垫，所述抛光头设置在所述研磨垫上方，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的研磨垫沟槽深度的检测方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：陈婷，
申请(专利权)人：星钥珠海半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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