[发明专利]一种针对抛光设备的压力分布检测系统及方法

权利要求书

1.一种针对抛光设备的压力分布检测系统，其特征在于，包括：抛光设备、压力分布检测设备和上位机；

其中，所述抛光设备为抛光头，抛光头的底座包括若干个环状腔体；其中，所述环状腔体用于为晶圆抛光提供压力；

所述压力分布检测设备包括：圆形阵列传感器、信号采集模块和传输硬件；其中，所述圆形阵列传感器包括：微结构型柔性压力传感器阵列和传感器接口；所述微结构型柔性压力传感器阵列包括若干个传感器单元，且所述若干个传感器单元呈阵列交叉分布组成圆形阵列传感器的感应区域；

所述抛光头安装至所述圆形阵列传感器的一侧；所述圆形阵列传感器通过所述传感器接口与所述信号采集模块连接；所述信号采集模块通过所述传输硬件与所述上位机连接；其中，所述上位机用于控制压力分布检测设备对抛光设备进行压力分布检测。

2.如权利要求1所述的针对抛光设备的压力分布检测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：伪影消除电路和MCU；

所述MCU分别与所述伪影消除电路、所述传感器接口；所述MCU还通过传输硬件与所述上位机连接；

所述伪影消除电路用于虚拟隔离所述圆形阵列传感器中的被测电阻；

所述MCU用于根据所述上位机的指令，控制所述圆形阵列传感器进行压力分布检测；以及用于接收所述伪影消除电路的采集信息；以及用于将所述采集信息传输至所述上位机。

3.如权利要求2所述的针对抛光设备的压力分布检测系统，其特征在于，所述伪影消除电路用于虚拟隔离所述圆形阵列传感器中的被测电阻，具体为：

其中，所述伪影消除电路包括：电源、标准电阻、若干个运算放大器和多路开关；

所述伪影消除电路在连接所述电源后，根据所述标准电阻和所述若干个运算放大器，对待测电阻的阻值进行计算，以使通过所述标准电阻的电流与通过所述被测电阻的电流比例和电压比例保持已知。

4.如权利要求3所述的针对抛光设备的压力分布检测系统，其特征在于，所述多路开关的导通电阻小于等于4Ω。

5.如权利要求2所述的针对抛光设备的压力分布检测系统，其特征在于，所述压力分布检测的采样频率为50HZ。

6.如权利要求1所述的针对抛光设备的压力分布检测系统，其特征在于，所述上位机还用于根据非线性拟合算法，对接收的采集数据进行拟合处理，得到压力值数据。

7.如权利要求1-6任意一项所述的针对抛光设备的压力分布检测系统，其特征在于，所述上位机还用于根据采集数据或压力值数据，实时显示压力分布图；其中，所述压力分布图包括：3D图像和热力图。

8.如权利要求1-6任意一项所述的针对抛光设备的压力分布检测系统，其特征在于，还包括：抛光检漏装置；

所述抛光检漏装置包括：平整基底；其中，所述圆形阵列传感器的另一侧安装至所述平整基底；所述抛光检漏装置用于检测所述环状腔体是否存在漏气。

9.一种针对抛光设备的压力分布检测方法，其特征在于，所述针对抛光设备的压力分布检测方法应用于如权利要求1-8所述的针对抛光设备的压力分布检测系统，包括：

控制环状腔体对抛光头的retainer区域施加压力，并接收压力分布检测装置上传的第一采集数据；

对所述第一采集数据进行拟合处理，得到第一压力值数据，并呈现所述第一压力值数据的实时图像；

在清空所述retainer区域的背底压力后，控制环状腔体对抛光头的其他指定扇区施加压力，并接收压力分布检测装置上传的第二采集数据；

对所述第二采集数据进行拟合处理，得到第二压力值数据，并呈现所述第二压力值数据的实时图像。

10.如权利要求9所述的针对抛光设备的压力分布检测方法，其特征在于，在所述控制环状腔体对抛光头的retainer区域施加压力，并接收压力分布检测装置上传的第一采集数据之前，还包括：

其中，所述针对抛光设备的压力分布检测系统还包括：校准装置；

控制校准装置对抛光头的各区域施加预设的压力，接收压力分布检测装置上传的力电曲线；

根据所述校准装置和所述力电曲线，校准圆形阵列传感器，以使所述圆形阵列传感器的每个传感器单元输出的电信号与所述预设的压力对应。