[发明专利]化学机械研磨设备及其滑片侦测方法

说明书

一种化学机械研磨设备及其滑片侦测方法，所述化学机械研磨设备包括：研磨盘，用于固定研磨垫；研磨头，位于所述研磨盘上方，用于固定晶圆；传感器，固定于所述研磨头外壁上，且所述传感器的检测窗口朝向所述研磨盘；喷气单元，固定设置于所述研磨盘一侧，用于向所述传感器喷气。所述化学机械研磨设备的滑片侦测效果提高。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，尤其涉及一种化学机械研磨设备及其滑片侦测方法。

背景技术

随着集成电路制造过程中特征尺寸的缩小和金属互联的增加，对晶圆表面平整度的要求也越来越高。化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是将机械研磨和化学腐蚀结合的技术，是目前最有效的晶圆平坦化方法，其广泛应用于半导体工业制造生产中。

化学机械研磨设备包括研磨头和研磨垫，所述研磨头用于固定晶圆，并将晶圆压在研磨垫上，通过转动，使得晶圆表面被研磨。在研磨过程中，还可以在研磨垫上加入研磨液，提高研磨效率。

晶圆在研磨过程中，时常有发生晶圆从研磨头滑出的情况，而化学机械研磨设备未能及时检测到晶圆的滑出，造成晶圆破损问题。

如何使得化学机械研磨设备能够及时检测到晶圆的滑出，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种化学机械研磨设备及其滑片侦测方法，用于提高化学机械研磨设备的滑片侦测效果。

为了解决上述问题，本发明提供了一种化学机械研磨设备，包括：研磨盘，所述研磨盘表面用于固定研磨垫；研磨头，位于所述研磨盘上方，用于固定晶圆；传感器，固定于所述研磨头外壁，且所述传感器的检测窗口朝向所述研磨盘；喷气单元，设置于所述研磨盘一侧，用于向所述传感器喷气。

可选的，所述喷气单元包括喷嘴，所述喷嘴设置于所述研磨头移动轨迹的下方；所述喷嘴设置为：当研磨头移动至所述喷嘴上方时，所述喷嘴的喷气方向朝向所述传感器，与所述传感器的检测窗口之间成60°～90°。

可选的，所述喷嘴通过气体管路连接至气体源，所述气体源与所述喷嘴之间的气体管路上设置有第一阀门。

可选的，还包括：相对设置的第一清洗单元和第二清洗单元，分别用于清洗所述研磨头竖直方向的相对两侧的区域；所述第一清洗单元用于清洗的区域内固定有所述传感器；所述第二清洗单元包括液体喷嘴，所述液体喷嘴连接至液体管路，所述液体管路上设置有第二阀门。

可选的，所述第一阀门和第二阀门连接至同一控制端，用于同步控制所述第一阀门和第二阀门的通断状态。

可选的，所述第一阀门和第二阀门均为气动阀。

可选的，所述化学机械研磨设备包括两个以上的所述研磨盘和两个以上的所述研磨头；化学机械研磨设备包括两个以上的所述喷气单元，分别固定于相邻两个所述研磨盘之间，使得两个以上的所述研磨头均能够移动至所述喷气单元的气体喷出位置上方。

本发明的技术方案还提供一种化学机械研磨设备的滑片侦测方法，所述化学机械研磨设备包括：研磨头，用于固定晶圆；传感器，固定于所述研磨头的外壁上，用于检测晶圆是否从研磨头的晶圆固定位置滑出；所述滑片侦测方法包括：在对所述研磨头进行清洗过程中或清洗完成后，对所述传感器的检测窗口喷气，去除所述检测窗口表面的液体膜。

可选的，对所述传感器的检测窗口喷气的气流压强为0.05MPa～0.1MPa；对所述传感器的检测窗口喷气时，喷气方向与所述检测窗口成60°～90°。

可选的，对所述研磨头进行清洗包括：依次对所述研磨头竖直方向的相对两侧区域进行两次冲洗，且第一次冲洗的区域内固定有所述传感器；进行第二次冲洗的同时对所述传感器的检测窗口喷气或者在第二次冲洗结束之后，对所述传感器的检测窗口喷气。