CN103878687B - 一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，包括：一清理盘，其表面设置有凸出的若干钻石，且每个所述钻石暴露的表面均包裹有一层磁性材料；一研磨垫，其表面与所述清理盘的表面相对设置；一磁性感应器，设置于所述研磨垫的下方，以对所述研磨垫表面的磁性情况进行检测，另外该系统还包括报警装置。在研磨过程中，若清理盘上的磁性材料脱落至研磨垫上，就会被磁性感应器感应，触发报警装置，研磨垫停止研磨。该系统可以实时的监测钻石是否脱落而导致的晶圆刮伤的效果，防止了晶圆由于严重刮伤而报废的后果，大大提高了产品的良率，降低了成本。

Description

一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统
技术领域
本发明涉及到化学机械研磨设备装置的改进技术领域，尤其涉及一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统。
背景技术
在化学机械研磨的工作程中，晶圆刮伤是产品良率的主要杀手，依照刮伤的特性，晶圆刮伤可以细分为宏观刮伤与细微刮伤。宏观刮伤主要因为研磨过程中，研磨垫上有硬物破坏晶圆表面，这些硬物可能是清理盘的钻石脱落从而造成巨大刮伤，并且通常会造成产品的报废，现有技术只是在化学机械研磨结束前后，利用高压水流对研磨垫进行清洗，冲洗掉研磨过程中可能产生的杂质颗粒，防止在后续的研磨过程中对晶圆造成刮伤。但对于化学机械研磨过程中，由于清理盘的钻石脱落造成的晶圆刮伤，目前暂无有效的方法。
中国专利（CN1479351A）公开了一种无刮伤化学机械研磨工艺,使用含有二氧化硅研磨粒的研磨剂研磨基底上的待研磨层,并且于接近研磨步骤完成之前加入可缩小研磨粒的溶液,以避免晶片表面被刮伤。
通过该专利的方法，避免了晶圆刮伤，但是对于机械研磨的宏观刮伤来说，上述方法并不能起到效果，而且暂时并没有效的办法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，这种系统实现了防止在清理盘清理研磨垫时，由于钻石的脱落而造成晶圆被宏观刮伤，大大提高了产品的良率，降低了成本。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述系统包括：
一清理盘，其表面设置有凸出的若干钻石，且每个所述钻石暴露的表面均包裹有一层磁性材料；
一研磨垫，其表面与所述清理盘的表面相对设置；
一磁性感应器，设置于所述研磨垫的下方，以对所述研磨垫表面的磁性情况进行检测；
其中，在化学机械研磨过程中，所述清理盘对所述研磨垫进行清理，若所述清理盘上的磁性材料脱落至所述研磨垫上时，被所述磁性感应器感应，所述研磨垫停止研磨。
上述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其中，所述清理盘与所述研磨垫旋转方向相反。
上述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其中，所述清理盘自身旋转的同时，相对于所述研磨垫左右来回运动。
上述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其中，所述清理盘运动的范围大于所述晶圆的直径。
上述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其中，所述清理盘运动的范围不超过所述研磨垫的半径。
上述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其中，所述钻石暴露的部分主视图为三角形。
上述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其中，所述系统还包括一报警装置，当所述磁性感应器感应到所述研磨垫表面具有磁性物质时，所述报警装置发出报警。
上述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其中，所述晶圆和所述清理盘位于所述研磨垫的中线的两侧。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
在钻石表面包裹一层具有磁性的薄膜，在研磨垫下安装具有磁性感应功能的感应器。当清理盘对研磨垫进行摩擦清理导致钻石脱落在研磨垫上时，磁性感应器便能感应到脱落在研磨垫表面的磁性薄膜，即时触发报警系统，终止研磨，所以能够实时监控清理盘在摩擦清理研磨垫时，钻石是否发生脱落。避免了晶圆由于严重刮伤而报废的后果，大大提高了产品的良率，降低了成本。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1是本发明系统的结构示意图；
图2是本发明的防止研磨垫刮伤晶圆的系统中的清理盘的侧视结构示意图；
图3是本发明的防止研磨垫刮伤晶圆的系统中的包裹磁性材料钻石的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种防止化学机械研磨宏观刮伤的方法，可应用于技术节点为90nm、65/55nm、45/40nm、32/28nm、大于等于130nm以及小于等于22nm的工艺中；可应用于以下技术平台中：Logic、Memory、RF、HV、Analog/Power、MEMS、CIS、Flash、eFlash以及Package。
如图1-3所示,一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，系统包括：
一清理盘，其表面设置有凸出的若干钻石，且每个所述钻石暴露的表面均包裹有一层磁性材料；
一研磨垫，其表面与所述清理盘的表面相对设置；
一磁性感应器，设置于所述研磨垫的下方，以对所述研磨垫表面的磁性情况进行检测；
其中，在化学机械研磨过程中，所述清理盘对所述研磨垫进行清理，若所述清理盘上的磁性材料脱落至所述研磨垫上时，被所述磁性感应器感应，所述研磨垫停止研磨。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，研磨垫2的一侧设有对研磨垫2摩擦清理的清理盘3，研磨垫2的另一侧设有被用于研磨的晶圆1，即清理盘3和晶圆1位于研磨垫2中间线7的两侧。由于清理盘3与研磨垫2摩擦清理的过程中，镶嵌在清理盘3（如图2）内的钻石5有可能脱落，导致晶圆1发生刮伤而报废，所以需要及时的停止机械研磨。
如图3所示，在清理盘3的钻石表面包裹一层磁性材料6，然后在研磨垫2下方装有具有感应磁性功能的磁性感应器4，在化学机械研磨的过程中，清理盘3与研磨垫2旋转方向相反，以起到摩擦清理研磨垫2保证研磨垫2具有良好的研磨效果，而且清理盘3旋转的同时相对于研磨垫2左右来回运动。
上述清理盘3的运动范围大于晶圆1的直径且不超过研磨垫2的半径，保证晶圆1在清理盘3清理研磨垫2的范围之内。便于研磨垫2研磨所述晶圆1时，对晶圆1有较好的研磨效果，优选的晶圆1的旋转方向与研磨垫2旋转方向相同。
该系统还包括一报警装置，由于钻石5表面具有一层磁性材料，且研磨垫2下方设置具有磁性感应功能的磁性感应器4，在研磨的过程中，当钻石5脱落在研磨垫2时，感应器4就会感应到脱落在研磨垫表面上的磁性材料6，及时的触发报警装置，研磨垫2终止研磨。该系统防止了研磨垫2带动脱落的钻石5到晶圆1表面，晶圆1由于严重刮伤而报废的后果。
综上所述，本实施例实现了在化学机械研磨的过程中，能够实时监控清理盘在摩擦清理研磨垫时，钻石是否脱落而导致的晶圆刮伤的效果，防止了晶圆由于严重刮伤而报废的后果，大大提高了产品的良率，降低了成本。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (8)

1.一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述系统包括：
一清理盘，其表面设置有凸出的若干钻石，且每个所述钻石暴露的表面均包裹有一层磁性材料；
一研磨垫，其表面与所述清理盘的表面相对设置；
一磁性感应器，设置于所述研磨垫的下方，以对所述研磨垫表面的磁性情况进行检测；
其中，在对一晶圆进行化学机械研磨过程中，所述清理盘对所述研磨垫进行清理，若所述清理盘上的磁性材料脱落至所述研磨垫上时，被所述磁性感应器感应，所述研磨垫停止研磨。
2.如权利要求1所述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述清理盘与所述研磨垫旋转方向相反。
3.如权利要求2所述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述清理盘自身旋转的同时，相对于所述研磨垫左右来回运动。
4.如权利要求3所述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述清理盘运动的范围大于所述晶圆的直径。
5.如权利要求3所述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述清理盘运动的范围不超过所述研磨垫的半径。
6.如权利要求1所述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述钻石暴露的部分主视图为三角形。
7.如权利要求1所述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述系统还包括一报警装置，当所述磁性感应器感应到所述研磨垫表面具有磁性物质时，所述报警装置发出报警。
8.如权利要求1所述的一种防止研磨垫刮伤晶圆的系统，其特征在于，所述晶圆和所述清理盘位于所述研磨垫的中间线的两侧。
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