CN102343553B - 修整器装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种修整器装置及其检测方法，其中所述修整器装置包括至少一个修整器和控制装置；所述控制装置包括真空测量器、适于将所述真空测量器连通至真空环境的第一真空管、分别连通至所述至少一个修整器且与所述修整器的数量匹配的第三真空管、分别连接至所述第三真空管且与所述第三真空管的数量匹配的连接部件、以及连接至所述第一真空管、真空测量器和一个连接部件的第二真空管；还包括在连接部件为两个以上时连通所述连接部件的中间真空管；其中，所述中间真空管和第二真空管均具有开启和关闭两种状态。本技术方案减少了对现有修整器装置进行检测所述耗费的时间成本和人力成本，提高了生产效率。

Description

修整器装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种修整器装置及其检测方法。

背景技术

在半导体工艺领域，化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)技术兼具有机械式抛光与化学式研磨两种作用，可以使整个晶圆表面达到平坦化，以便于后续进行薄膜沉积等工艺。在研磨过程中，由于浆料输送装置无法使输送的研磨浆料均匀地分布在所述研磨垫上，从而可能会影响晶圆的研磨效果，因此在现有技术中，通常在靠近所述研磨垫附近设置一个或者多个修整器装置来对所述研磨垫进行修整。所述修整通常为包括：1)通过对所述研磨垫上的研磨浆料分布位置的调整，使所述研磨浆料均匀地分布在所述研磨垫上；2)在研磨过程中，通过对所述研磨垫随时修整，从而使所述研磨垫始终保持一种多孔、微观上凹凸不平的结构，保证其研磨晶圆的效果。更多关于研磨垫修整器的资料可以参考中国专利申请号为200710184835.7公开的一种化学机械研磨用的研磨垫修整器。

在使用过程中，修整器内的圆环上的隔膜以及控制装置内的连接部件常常会发生破损，从而影响修整器的正常工作。但是，现有技术中，由于修整器装置的条件所限，需要人工逐一拆下隔膜以及各个连接部件，并检查具体哪个出现破损。这样的检测方法往往需要花费大量的时间成本、人力成本。

发明内容

本发明解决的问题是节省检测修整器装置的时间成本和人力成本，提高生产效率。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种修整器装置，包括至少一个修整器和控制装置；所述控制装置包括真空测量器、适于将所述真空测量器连通至真空环境的第一真空管、分别连通至所述至少一个修整器且与所述修整器的数量匹配的第三真空管、分别连接至所述第三真空且与所述第三真空管的数量匹配的连接部件、以及连接至所述第一真空管、真空测量器和一个连接部件的第二真空管；还包括在连接部件为两个以上时连通所述连接部件的中间真空管；其中，所述中间真空管和第二真空管均具有开启和关闭两种状态。

可选地，所述第二真空管的长度大于其与第一真空管、真空测量器的连接点和与其连接的连接部件之间的距离。

可选地，在连接部件为两个以上时所述中间真空管的长度大于其两端连接的连接部件之间的距离。

可选地，所述修整器的数量为一个。

可选地，所述修整器的数量为两个以上。

可选地，在所述修整器和连接部件之间还设置有控制阀门，所述控制阀门用于控制所述第三真空管的开启和关闭。

根据本发明实施例提供的修整器装置，还提供了一种修整器装置的检测方法，包括：确定所述真空测量器的测量数据；

如对真空测量器进行检测，关闭所述第二真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述真空测量器正常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述真空测量器异常；

如对任一修整器及其对应的连接部件进行检测，关闭连接至修整器的第三真空管，且在连接部件为两个以上时关闭连接至对应该修整器的连接部件的、处于修整器和真空测量器之间的气路外的中间真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述连接部件正常，所述修整器异常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述连接部件异常。

可选地，关闭所述第二真空管、关闭所述中间真空管的方式包括如下任一种：

折叠所述第二真空管、所述中间真空管，以使所述第二真空管、所述中间真空管处于关闭状态；

在所述第二真空管、所述中间真空管上设置开关阀门，并将所述开关阀门调至关闭状态，以使所述第二真空管、所述中间真空管处于关闭状态。

可选地，所述真空测量器的测量数据为第一真空管、第二真空管、第三真空管以及中间真空管内的真空压强值。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：提供一种修整器装置，包括至少一个修整器和控制装置；所述控制装置包括真空测量器、适于将所述真空测量器连通至真空环境的第一真空管、分别连通至所述至少一个修整器且与所述修整器的数量匹配的第三真空管、分别连接至所述第三真空管且与所述第三真空管的数量匹配的连接部件、以及连接至所述第一真空管、真空测量器和一个连接部件的第二真空管；还包括在连接部件为两个以上时连通所述连接部件的中间真空管；其中，所述中间真空管和第二真空管均具有开启和关闭两种状态。由于所述中间真空管和第二真空管均具有开启和关闭两种状态，这样当修整器装置发生损坏时，技术人员可以通过控制所述中间真空管和第二真空管的开启或关闭，并根据真空测量器的测量数据的变化检测出发生损坏的部件，从而减少了检测耗费的时间成本和人力成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的一种修整器装置的第一实施例的结构示意图；

图2是针对图1所示的一种修整器装置的检测方法的第一具体实施方式的流程示意图；

图3为本发明的一种修整器装置的第二实施例的结构示意图；

图4是针对图3所示的一种修整器装置的检测方法的第二具体实施方式的流程示意图。

具体实施方式

发明人经过研究发现，通常，修整器装置包括修整器和控制装置，控制装置用于控制修整器的向上或者向下位置的变化。当需要修整器对研磨垫进行修整时，控制装置控制修整器下压，使之与研磨垫接触；当不需要修整器对研磨垫进行修整时，控制装置控制修整器抬起，使之与研磨垫之间没有接触。具体地，控制装置内包括多个真空管、连接部件以及控制真空管开启关闭的阀门；修整器内包括带有隔膜的圆环，该圆环与控制装置内相对应的真空管相连通。通过阀门的开关来控制真空管内是否处于真空环境，从而实现修整器的上下位置变化。

发明人发现现有的修整器装置由于自身条件所限，当修整器装置发生故障(主要是修整器无法正常落下、抬起)时，往往需要人工逐一检查各个零部件是否出现破损，通常修整器内的圆环上的隔膜以及控制装置内的连接部件可能会发生损坏。但是这样的检测方法需要耗费大量的时间成本和人力成本，影响生产效率。

针对上述问题，本发明提供了一种修整器装置，包括至少一个修整器和控制装置；所述控制装置包括真空测量器、适于将所述真空测量器连通至真空环境的第一真空管、分别连通至所述至少一个修整器且与所述修整器的数量匹配的第三真空管、分别连接至所述第三真空管且与所述第三真空管的数量匹配的连接部件、以及连接至所述第一真空管、真空测量器和一个连接部件的第二真空管；还包括在连接部件为两个以上时连通所述连接部件的中间真空管；其中，所述中间真空管和第二真空管均具有开启和关闭两种状态。由于所述中间真空管和第二真空管均具有开启和关闭两种状态，这样当修整器装置发生损坏时，技术人员可以通过控制所述中间真空管和第二真空管的开启或关闭，并根据真空测量器的测量数据的变化检测出发生损坏的部件，从而减少了检测耗费的时间成本和人力成本，提高了生产效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例一：图1是本发明的一种修整器装置的第一实施例的结构示意图。参考图1，所述修整器装置1包括修整器11和控制装置12，其中所述控制装置12包括真空测量器124、适于将所述真空测量器124连通至真空环境的第一真空管121、连通至所述修整器11的第三真空管123、连接至所述第三真空管123的连接部件125、连接至所述第一真空管121、真空测量器124和连接部件125的第二真空管122。并且所述第二真空管122具有开启和关闭两种状态，其中所述开启状态是常态，即当所述修整器装置1正常工作时，所述第二真空管122均为开启状态；所述关闭状态是在当所述修整器装置1发生故障时，在对其进行检测过程中所述第二真空管122所处的状态。关于控制所述第二真空管122进入开启状态/关闭状态的实现方式将在下文的检测方法中描述。

进一步地，在所述修整器11和连接部件125之间还设置有控制阀门(未示出)，所述控制阀门用于控制所述第三真空管123的开启和关闭。

所述修整器装置1的工作原理如下：所述第一真空管121、第二真空管122以及第三真空管123之间互相连通，并处于真空环境。通过所述真空测量器124可以测量所述第一真空管121、第二真空管122以及第三真空管123内的真空压强值。通常所述真空压强值低于一个标准大气压(101.325kPa)。

进一步地，通过设置于所述修整器11和连接部件125之间的控制阀门可以控制所述第三真空管123的开启和关闭，当所述第三真空管123开启时，与所述第三真空管123相连通的修整器11也处于真空环境中，这样可以使所述修整器11产生向上的力；而当所述第三真空管123关闭时，与所述第三真空管123相连通的修整器11则处于非真空环境中，这样可以使所述修整器11产生向下的力。通过上述控制过程可以实现所述修整器11的抬起和落下，即当需要使用修整器11对研磨垫进行修整时，则控制其落下并与研磨垫表面接触；当修整完毕后，则控制所述修整器11抬起，使其与研磨垫之间没有接触。

在所述修整器装置1的使用过程中，所述修整器11、所述控制装置12内的真空测量器124以及连接部件125比较容易发生损坏，从而无法控制所述修整器11正常的工作。针对上述问题，在本实施例中，所述控制装置12中的第二真空管122具有开启和关闭两种状态，这样通过控制所述第二真空管122的开启和关闭，以及所述真空测量器124的测量数据的变化来判断具体是哪个部件发生损坏。

参考图2，针对本实施例所述的修整器装置1的检测方法包括：

步骤S11：确定所述真空测量器的测量数据。

步骤S12：关闭所述第二真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述真空测量器正常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述真空测量器异常。

步骤S13：关闭连接至修整器的第三真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述连接部件正常，所述修整器异常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述连接部件异常。

结合图1和图2，当所述修整器11或者所述控制装置12内的真空测量器124或者所述连接部件125发生损坏时，所述真空测量器124的测量数据将比正常工作时减小，其中所述真空测量器124的测量数据为第一真空管121、第二真空管122、第三真空管123内的真空压强值。技术人员可以根据所述真空测量器124的测量数据判断修整器装置1发生故障，同时记录下所述真空测量器124的测量数据(即步骤S11)。

然后，检查所述真空测量器124是否异常，具体方法是通过关闭所述第二真空管122，观察所述真空测量器124的测量数据是否发生改变。若所述测量数据没有改变，则确定所述真空测量器124正常；反之，若所述真空测量器124的测量数据发生改变，则确定所述真空测量器124异常(即步骤S12)。

在本实施例中，关闭所述第二真空管122可以通过如下任意一种方式来实现。例如，可以通过折叠所述第二真空管122，以使所述第二真空管122处于关闭状态。由于所述第二真空管122的长度大于所述第二真空管122与第一真空管121的连接点和所述第二真空管122与连接部件125的连接点之间的距离，换句话说，所述第二真空管122的长度足够适于折叠，折叠后其实起到了关闭所述第二真空管122的作用。又例如，还可以在所述第二真空管122上设置开关阀门(图1中未示出)，并将所述开关阀门调至关闭状态，以使所述第二真空管122处于关闭状态。在实际应用中，并不局限于上述关闭方式，本领域技术人员还可以利用其他不同的方式来实现关闭所述第二真空管122的效果，在此不予赘述。

接着，关闭连接至修整器11的所述第三真空管123，若所述真空测量器124的测量数据没有改变，则确定所述连接部件125正常，所述修整器11异常；若所述真空测量器124的测量数据发生改变，则确定所述连接部件125异常(即步骤S13)。

与上述步骤S12相类似，本步骤中的关闭连接至修整器11的所述第三真空管123也可以通过如上所述的方式来实现，在此不予赘述，但在实际应用中，并不局限于上述关闭方式。

与现有技术相比，通过本实施例所述的检测方法可以便捷地检测出修整器装置1中发生损坏的部件，节省了时间和人力成本，提高生产效率。需要说明的是，当所述修整器装置1发生故障时，并不表示只有本发明实施例所述的修整器11、控制装置12中的真空测量器124和连接部件125发生损坏，本发明实施例提供的检测方法主要用于检测上述部件是否发生损坏，对于其他可能出现故障的部件，本领域技术人员可以利用其他方式进行检测。

本实施例中描述的是修整器装置内仅包括一个修整器的情形。在实际应用中，通常一个研磨机台上设有三个研磨垫，而每个研磨垫都会配有一个修整器，相应地，那么在修整器装置内将包括三个修整器，同时控制装置也将有所改变。针对上述情形，具体如图3所示的是本发明的一种修整器装置的第二实施例的结构示意图。

实施例二：参考图3，所述修整器装置1′包括三个修整器，分别是第一修整器11′、第二修整器11″、第三修整器11″′以及控制装置12′。其中，所述控制装置12′包括真空测量器131′、适于将所述真空测量器131′连通至真空环境的第一真空管121′；分别连通至所述第一修整器11′的第三真空管123′、连通至所述第二修整器11″的第三真空管125′、连通至所述第三修整器11″′的第三真空管127′；分别连接至所述第三真空管123′的第一连接部件128′、连接至所述第三真空管125′的第二连接部件129′、连接至所述第三真空管127′的第三连接部件130′，以及连接至所述第一真空管121′、真空测量器131′和所述第一连接部件128′的第二真空管122′；还包括连通所述第一连接部件128′和所述第二连接部件129′的第一中间真空管124′、连通所述第二连接部件129′和所述第三连接部件130′的第二中间真空管126′。

其中，所述第二真空管122′、所述第一中间真空管124′以及所述第二中间真空管126′具有开启和关闭两种状态。具体地，其中所述开启状态是常态，即当所述修整器装置1正常工作时，所述第二真空管122′、所述第一中间真空管124′以及所述第二中间真空管126′均为开启状态；所述关闭状态是在当所述修整器装置1发生故障时，在对其进行检测过程中所述第二真空管122′、所述第一中间真空管124′以及所述第二中间真空管126′所处的状态。关于控制所述第二真空管122′、所述第一中间真空管124′以及所述第二中间真空管126′进入开启状态/关闭状态的实现方式将在下文的检测方法中描述。

所述修整器装置1′的工作原理与实施例一相类似，在本实施例中，所述第一真空管121′、所述第二真空管122′、所述第三真空管123′、125′、127′、所述第一中间真空管124′以及第二中间真空管126′之间互相连通，并处于真空环境。通过所述真空测量器124可以测量上述各个真空管内的真空压强值。

进一步地，通过设置于所述第一修整器11′和所述第一连接部件128′之间的控制阀门(未示出)可以控制所述第三真空管123′的开启和关闭；通过设置于所述第二修整器11″和所述第二连接部件129′之间的控制阀门(未示出)可以控制所述第三真空管125′的开启和关闭；以及通过设置于所述第三修整器11″′和所述第三连接部件130′之间的控制阀门(未示出)可以控制所述第三真空管127′的开启和关闭。

以设置于所述第一修整器11′和所述第一连接部件128′之间的控制阀门为例，当所述控制阀门开启时(即所述第三真空管123′开启时)，与所述第三真空管123′相连通的第一修整器11′也处于真空环境中，这样可以使所述第一修整器11′产生向上的力，控制所述第一修整器11′抬起；而当所述控制阀门关闭时(即所述第三真空管123′关闭时)，与所述第三真空管123′相连通的第一修整器11′则处于非真空环境中，这样可以使所述第一修整器11′产生向下的力，控制所述第一修整器11′落下。依此类推，控制所述第二修整器11″和所述第三修整器11″′的抬起和落下的工作原理可参考上文的描述，在此不予赘述。

在所述修整器装置1′的使用过程中，所述第一修整器11′、所述第二修整器11″、所述第三修整器11″′、控制装置12′内的真空测量器131′、所述第一连接部件128′、所述第二连接部件129′以及所述第三连接部件130′比较容易发生损坏，从而使所述修整器装置1′无法正常工作。针对上述问题，在本实施例中，所述控制装置12′内的所述第一中间真空管124′、所述第二中间真空管126′以及所述第二真空管122′均具有开启和关闭两种状态，这样通过控制上述这些真空管的开启和关闭，以及真空测量器131′的测量数据的变化判断具体哪个部件发生损坏。

参考图4，针对本实施例所述的修整器装置1′的检测方法包括：

步骤S21：确定所述真空测量器的测量数据。

步骤S22：关闭所述第二真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述真空测量器正常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述真空测量器异常。

步骤S23：关闭连接至所述第一修整器的第三真空管以及所述第一中间真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述第一连接部件正常，所述第一修整器异常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述第一连接部件异常。

步骤S24：关闭连接至所述第二修整器的第三真空管以及所述第二中间真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述第二连接部件正常，所述第二修整器异常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述第二连接部件异常。

步骤S25：关闭连接至所述第三修整器的第三真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述第三连接部件正常，所述第三修整器异常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述第三连接部件异常。

结合图3和图4，当所述第一修整器11′或者所述第二修整器11″或者所述第三修整器11″′或者所述控制装置12′内的所述真空测量器131′或者所述第一连接部件128′或者所述第二连接部件129′或者所述第三连接部件130′发生损坏时，所述真空测量器131′的测量数据将比正常工作时减小，其中所述真空测量器131′的测量数据为所述第一真空管121′、所述第二真空管122′、所述第三真空管123′、125′、127′、所述第一中间真空管124′、第二中间真空管126′内的真空压强值。技术人员可以根据所述真空测量器131′的测量数据判断修整器装置1′发生故障，同时记录下所述真空测量器131′的测量数据(即步骤S21)。

然后，检查所述真空测量器131′是否异常，具体方法是关闭所述第二真空管122′，若所述真空测量器131′的测量数据没有改变，则确定所述真空测量器131′正常；若所述真空测量器131′的测量数据发生改变，则确定所述真空测量器131′异常(即步骤S22)。

与实施例一相类似，在本实施例中，关闭所述第二真空管122′也可以通过如下任意一种方式来实现。例如，可以通过折叠所述第二真空管122′，以使所述第二真空管122′处于关闭状态。又例如，还可以在所述第二真空管122′上设置开关阀门(图3中未示出)，并将所述开关阀门调至关闭状态，以使所述第二真空管122′处于关闭状态。具体可参考实施例一中的描述，在此不作赘述。

接着，关闭连接至修整器的第三真空管，且同时关闭连接至对应该修整器的连接部件的、处于修整器和真空测量器之间的气路外的中间真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述连接部件正常，所述修整器异常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述连接部件异常。

具体地，在本实施例中，上述过程包括：

首先，关闭连接至所述第一修整器11′的第三真空管123′以及所述第一中间真空管124′，若所述真空测量器131′的测量数据没有改变，则确定所述第一连接部件128′正常，所述第一修整器11′异常；若所述真空测量器131′的测量数据发生改变，则确定所述第一连接部件128′异常(即步骤S23)。

然后，关闭连接至所述第二修整器11″的第三真空管125′以及所述第二中间真空管126′，若所述真空测量器131′的测量数据没有改变，则确定所述第二连接部件129′正常，所述第二修整器11″异常；若所述真空测量器131′的测量数据发生改变，则确定所述第二连接部件129′异常(即步骤S24)。

最后，关闭连接至所述第三修整器11″′的第三真空管127′，若所述真空测量器131′的测量数据没有改变，则确定所述第三连接部件130′正常，所述第三修整器11″′异常；若所述真空测量器131′的测量数据发生改变，则确定所述第三连接部件130′异常(即步骤S25)。

与上述步骤S22相类似，所述步骤S23、步骤S24以及步骤S25中所述的“关闭”也可以通过如上所述的方式来实现，在此不予赘述，但在实际应用中，并不局限于上述关闭方式。

根据本发明实施例提供的修整器装置及其检测方法，可以节省检测修整器装置的时间成本和人力成本，提高生产效率。

需要说明的是，上述实施例一和实施例二中分别描述了当修整器装置中包含一个修整器和三个修整器时，所述修整器装置的结构以及相对应的检测方法。但在实际应用中，并不限于上述这两种情况，并且当所述修整器装置中包括两个以上的修整器时，均可以参考如实施例二所述的修整器装置的结构以及检测方法并作相应的变化，这并不影响本发明的实质。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种修整器装置，包括控制装置和至少一个修整器；其特征在于，所述控制装置包括真空测量器、适于将所述真空测量器连通至真空环境的第一真空管、分别连通至所述至少一个修整器且与所述至少一个修整器的数量匹配的第三真空管、分别连接至所述第三真空管且与所述第三真空管的数量匹配的连接部件、以及连接至所述第一真空管、真空测量器和一个连接部件的第二真空管；还包括在连接部件为两个以上时连通所述连接部件的中间真空管；其中，所述中间真空管和第二真空管均具有开启和关闭两种状态。

2.根据权利要求1所述的修整器装置，其特征在于，所述第二真空管的长度大于其与第一真空管、真空测量器的连接点和与其连接的连接部件之间的距离。

3.根据权利要求1所述的修整器装置，其特征在于，在连接部件为两个以上时所述中间真空管的长度大于其两端连接的连接部件之间的距离。

4.根据权利要求1所述的修整器装置，其特征在于，所述修整器的数量为一个。

5.根据权利要求1所述的修整器装置，其特征在于，所述修整器的数量为两个以上。

6.根据权利要求1所述的修整器装置，其特征在于，在所述修整器和连接部件之间还设置有控制阀门，所述控制阀门用于控制所述第三真空管的开启和关闭。

7.一种根据权利要求1所述的修整器装置的检测方法，其特征在于，包括：

确定所述真空测量器的测量数据；

如对真空测量器进行检测，关闭所述第二真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述真空测量器正常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述真空测量器异常；

如对任一修整器及其对应的连接部件进行检测，关闭连接至修整器的第三真空管，且在连接部件为两个以上时关闭连接至对应该修整器的连接部件的、处于修整器和真空测量器之间的气路外的中间真空管，若所述真空测量器的测量数据没有改变，则确定所述连接部件正常，所述修整器异常；若所述真空测量器的测量数据发生改变，则确定所述连接部件异常。

8.根据权利要求7所述的修整器装置的检测方法，其特征在于，关闭所述第二真空管、关闭所述中间真空管的方式包括如下任一种：

折叠所述第二真空管、所述中间真空管，以使所述第二真空管、所述中间真空管处于关闭状态；

在所述第二真空管、所述中间真空管上设置开关阀门，并将所述开关阀门调至关闭状态，以使所述第二真空管、所述中间真空管处于关闭状态。

9.根据权利要求7所述的修整器装置的检测方法，其特征在于，所述真空测量器的测量数据为第一真空管、第二真空管、第三真空管以及中间真空管内的真空压强值。