[发明专利]一种可实时检测磨损剩余厚度的固定环

说明书

技术领域

本发明涉及化学机械抛光和晶圆加工设备技术领域，尤其涉及一种可实时检测磨损剩余厚度的固定环。

背景技术

随着半导体制造技术的发展，集成电路的关键尺寸越来越小的同时，晶圆的尺寸越来越大，单片晶圆的价值也越来越高，因此，在晶圆的加工的化学机械平坦化过程中，固定环厚度对研磨速率及稳定性有很大影响。

其中，固定环是晶圆制作中常用的设备部件，其主要作用为：固定晶圆，防止晶圆的研磨过程中出现滑片；使得晶圆边缘的压力可调，对晶圆边缘的研磨量可调；固定环的沟槽可引导研磨液的流进流出，使研磨液更均匀的接触晶圆。

而目前固定环的厚度监测，还不能实现自动实时监测厚度或寿命的功能，致使有时因固定环厚度出现异常时，不能及时发现和处理，而对生产工艺造成比较大的影响。

因此，通讯工业生产中需求一种能够实现对固定环本身的厚度实现实时监测的新型固定环，以方便工程师更快速的发现问题，降低因固定环的厚度异常的潜在风险和经济损失。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在能够实现对固定环的厚度实现实时监测的固定环，用以克服上述技术缺陷。

具体技术方案如下：

一种可实时检测磨损剩余厚度的固定环，包括整体呈薄片型圆环状且下表面开设有多个沟槽的固定环本体，

所述固定环本体的圆环状侧边上开设有一小孔，所述小孔贯穿所述固定环本体的上下表面，且所述小孔在所述固定环本体上表面的开头端处安装有一距离探测器，所述距离探测器检测其探头至所述固定环本体下表面间的距离，并与外部设置的电脑控制端相电连；或者

所述固定环本体的圆环型外侧壁上划刻有等间距的刻度线。

所述固定环本体上还安装有一刻度线扫描装置，所述刻度线扫描装置扫描所述刻度线并确定所述固定环剩余厚度。

所述刻度线扫描装置安装于所述固定环本体的圆环型外侧壁上，并与所述电脑控制端相电连。

所述固定环还包括一报警器，且所述报警器与所述距离探测器相电连。

较佳的，所述报警器为一声音警报器。

较佳的，所述刻度线的最下端与所述固定环本体的下表面相齐平。

较佳的，所述刻度扫描装置实时扫描检测所述刻度线。

上述技术方案的有益效果在于：

(1)本发明在保证抛光机的抛光效果的前提下，可实现对固定环的厚度实现实时监测，方便工程师更快速的发现问题，可有效的降低因固定环的厚度异常的潜在风险和经济损失。

(2)本发明的所述固定环可以应用于半导体所有化学机械平坦化的工艺技术中。

附图说明

图1a为现有技术下固定环的立体示意图；

图1b为现有技术下固定环的侧面示意图；

图2a为本发明可实时检测磨损剩余厚度的固定环实施例一不包括距离探测器4的立体视图；

图2b为本发明可实时检测磨损剩余厚度的固定环实施例一侧视结构示意图；

图3为本发明可实时检测磨损剩余厚度的固定环实施例二的侧视结构示意图；

图4为本发明可实时检测磨损剩余厚度的固定环实施例三的侧视结构示意图。

具体实施方式

以下，将会参照附图描述本发明的实施方式。在实施方式中，相同构造的部分使用相同的附图标记并且省略描述。

参阅图1a和图1b可知，现有技术下的固定环整体呈薄片型圆环状，且下表面开设有多个沟槽2，用以一方面固定晶圆，另一方面沟槽2可引导研磨液的流进流出，使得研磨液更均匀的接触晶圆。

实施例一：

再参阅图2a，为本发明可实时检测磨损剩余厚度的固定环实施例一不包括距离探测器4的立体视图；并结合图2b，为本发明可实时检测磨损剩余厚度的固定环实施例一侧视结构示意图。

如图中所示，本实施例可实时检测磨损剩余厚度的固定环与现有技术下的固定环相比，包括与现有技术相同结构功能的固定环本体1，即固定环本体1整体呈薄片型圆环状，且下表面开设有多个沟槽2；同时，在固定环本体1的环状侧边上开设有一小孔3，且该小孔3自上而下贯穿固定环本体1的上下表面，并在该小孔3位于固定环本体1的上表面开头端处安装有一距离探测器4；距离探测器4检测其探头至固定环本体1的下表面间的距离(即检测固定环本体1的厚度数据)，并与外部设置的电脑控制端5相电连，用以在运行过程中固定环本体1下表面的磨损剩余厚度实时传输至电脑控制端5内，从而实现对固定环的磨损状态的监控。