[发明专利]一种保持环的表面形态检测方法、装置及系统

说明书

本申请公开了一种保持环的表面形态检测方法、装置及系统，属于芯片制造技术领域，该方法包括：当接收到启动检测的指令时，控制保持环移动，使所述保持环的下方形成检测空间，通过所述检测空间使轮廓传感器扫描所述保持环的表面；获取所述轮廓传感器采集的所述保持环的表面轮廓数据；根据所述保持环的表面轮廓数据确定所述保持环的轮廓特征参数；根据所述保持环的轮廓特征参数确定所述保持环的表面形态。本申请可以有效代替手动拆卸后测量检查，缩短检测时间，量化保持环的轮廓特征参数实现对保持环表面形态缺陷的早期检测，能提前发现研磨头过度损耗以及保持环表面材质破损。

技术领域

本申请涉及芯片制造技术领域，特别涉及一种保持环的表面形态检测方法、装置及系统。

背景技术

芯片制造工艺中的化学机械研磨(Chemical Mechanical Polish，CMP)是一种通过物理和化学反应将晶圆表面进行全局平坦化的技术。研磨垫(Pad)粘贴在研磨盘(Platen)上，在研磨过程中承载研磨液，研磨头承载晶圆在研磨垫表面进行研磨。保持环固定在研磨头上，起到稳定研磨头的压力以及防止晶圆发生滑片的作用，保持环上的沟槽起到对研磨液进行导流的作用。

在CMP工艺中，研磨头保持环作为耗材，表面材质多为聚醚醚酮(Peek)材质，随着研磨时间的增加其表面材质磨损同时，表面形貌微观上会发生一定的变化，如图1所示的保持环倒角被划伤和如图2所示的保持环轮廓不稳定两种异常情况，过多的消耗会导致晶圆边缘厚度不可控又或者是由于边缘保持环倒角被划伤后产生的毛刺会成为晶圆表面的划伤源，进而导致晶圆表面有划伤的产生，造成晶圆产量和良率损失。一般而言，只有当晶圆发生不良时，才能通过人工手动拆卸后测量检查发现保持环的缺陷，然后对保持环进行更换，这种方式一方面不能提前发现保持环存在表面形态缺陷，存在滞后性问题，另一方面检测过程繁琐，检测时间长。因此，需要提供一种保持环的表面形态检测方法，来解决传统保持环的表面形态检测方法的滞后性和检测时间长的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种保持环的表面形态检测方法、装置及系统，从而解决传统保持环的表面形态检测方法的滞后性和检测时间长的问题。

为实现上述目的，本申请提供了一种保持环的表面形态检测方法，包括：

当接收到启动检测的指令时，控制保持环移动，使所述保持环的下方形成检测空间，通过所述检测空间使轮廓传感器扫描所述保持环的表面；

获取所述轮廓传感器采集的所述保持环的表面轮廓数据；

根据所述保持环的表面轮廓数据确定所述保持环的轮廓特征参数；

根据所述保持环的轮廓特征参数确定所述保持环的表面形态。

可选的，所述控制保持环移动，使所述保持环的下方形成检测空间，包括：

将所述保持环升高到预设高度，使所述保持环的下方形成检测空间。

可选的，通过所述检测空间使轮廓传感器扫描所述保持环的表面，包括：

当检测到所述保持环处于水平状态时，通过所述检测空间使所述轮廓传感器扫描所述保持环的表面。

可选的，所述当检测到所述保持环处于水平状态时，通过所述检测空间使所述轮廓传感器扫描所述保持环的表面，包括：

当检测到水平传感器的接收端接收到发射端发射的信号时，通过所述检测空间使所述轮廓传感器扫描所述保持环的表面。

可选的，所述控制保持环移动，使所述保持环的下方形成检测空间后，还包括：

通过喷嘴喷出氮气对所述保持环的表面进行吹扫；

相应的，通过所述检测空间使轮廓传感器扫描所述保持环的表面，包括：