CN108723986B - 抛光设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种抛光设备及检测方法。本发明提供的抛光设备，包括壳体，位于所述壳体内的多个载体，位于所述壳体上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述载体的插入位置，所述第二定位器确认相邻载体之间的位置关系。由此，在利用本发明提供的抛光设备进行加工时，能够确保每个载体的正确插入，从而避免晶圆受损。

Description

抛光设备及检测方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别是涉及一种抛光设备及检测方法。

背景技术

例如在半导体加工生产过程中，化学机械抛光工艺是制约着产品质量的一个关键因素，不良的化学机械抛光工艺很可能导致报废。工欲善其事，必先利其器。因此，对抛光设备能否正确的执行抛光，提出了很高的要求。

现有的双面抛光设备包括上下两个抛光板和设置在抛光板之间的载体，载体中承载有晶圆，以对晶圆进行抛光。但是，目前对载体的插入位置通常只是经过目测后来执行，因此位置并不精确，并容易导致晶圆受损。

当载体位置异常时，抛光板会出现位置的波动，设备会改变对抛光板施加的作用力来调整这一波动，通常是增大施加于上抛光板的压力，于是很容易导致压力过大而使得晶圆受损。

有鉴于此，需要对现有的抛光设备进行改善，确保载体位置正常，以避免异常发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抛光设备和检测方法，可以确保载体位置的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的提供一种抛光设备，包括：

壳体，位于所述壳体内的多个载体，位于所述壳体上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述载体的插入位置，所述第二定位器确认相邻载体之间的位置关系。

可选的，对于所述的抛光设备，所述第二定位器包括一检测部分、一比较部分和一警示部分，所述检测部分扫描所述多个载体的插入位置信息，所述比较部分依据所述插入位置信息与一设定标准进行比较并产生比较结果，所述警示部分依据所述比较结果警示异常或通过。

可选的，对于所述的抛光设备，所述检测部分为一自动光学检测相机。

可选的，对于所述的抛光设备，在所述设定标准中，所述多个载体均匀分布且具有设定角度差异。

可选的，对于所述的抛光设备，所述载体插入在一内环和一外环之间形成的轨道中。

可选的，对于所述的抛光设备，所述设定角度＝360°/n，其中n为所述轨道中插入的载体的总数量。

可选的，对于所述的抛光设备，所述载体与所述内环和外环通过齿牙啮合。

可选的，对于所述的抛光设备，所述第一定位器发出一光斑，当所述光斑位于所述载体设定方向的相邻两个齿牙之间时进行所述载体的插入。

本发明还提供一种检测方法，采用如上所述的抛光设备，包括：

开启所述第一定位器和所述第二定位器；

在所述第一定位器的指示下插入第一个载体，所述第二定位器记录所述第一个载体的位置；

在所述第一定位器的指示下插入第二个载体，所述第二定位器记录所述第二个载体的位置并与第一个载体的位置进行比较；

若比较结果正常，进行第三个载体的插入；若比较结果异常，则重新进行第二个载体的插入，直至比较结果正常。

可选的，对于所述的检测方法，当所有载体皆插入后，关闭所述第一定位器和所述第二定位器。

本发明提供的抛光设备，包括壳体，位于所述壳体内的多个载体，位于所述壳体上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述载体的插入位置，所述第二定位器确认相邻载体之间的位置关系。由此，在利用本发明提供的抛光设备进行加工时，能够确保每个载体的正确插入，从而避免晶圆受损。进一步的，通过使得所述多个载体均匀分布且具有设定角度差异，所述设定角度＝360°/n，其中n为所述轨道中插入的载体的总数量，能够更佳的确保每个晶圆的抛光效果。

附图说明

图1为本发明一实施例中抛光设备的示意图；

图2为本发明一实施例中多个载体的排布示意图；

图3为本发明一实施例中一个载体的放置示意图；

图4为本发明一实施例中一个载体容纳晶圆的示意图；

图5为本发明一实施例中检测方法的流程图；

图6-图11为本发明一实施例的检测方法中插入载体的示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的抛光设备及检测方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参阅图1，图1为本发明提供的抛光设备的示意图。所述抛光设备包括：壳体1，位于所述壳体1内的多个载体2，位于所述壳体1上的第一定位器3和第二定位器4，所述第一定位器3指示所述载体2的插入位置，所述第二定位器4确认相邻载体2之间的位置关系。

具体的，请结合图2，所述多个载体2在作业时设置于一框架中，并且位于上下相对的两个抛光板(未图示)之间，然后即可进行双面抛光。如图2中，所述框架包括一外环5和一内环6，所述载体2插入在所述内环6和所述外环5之间形成的轨道中，例如可以是所述载体2与所述内环6和外环5通过齿牙啮合。在本发明实施例中，通过所述第一定位器3和第二定位器4使得相邻载体2之间均匀分布，例如是间隔均匀且同向。

请继续参考图1和图2，图1中示出了第二定位器4的视场，对应在图2中例如是最上方处的载体2所在的虚线框A位置处。当然，根据实际需要，该视场可以是任意一个方位，只是需要至少完全容纳一个载体2即可。可以理解的是，所述第一定位器4在工作时，可以是使得抛光板移开，暴露出所述载体2，从而获取所述载体2的位置。

请参考图3，图3示出了一个载体的放置示意图。可见，所述载体2有着齿牙8，用于与所述内环6和外环5的啮合。在本发明一个实施例中，请结合图1和图3，可见第一定位器3发出的光斑9位于所述载体2相邻2个齿牙8之间。可以是当所述光斑9位于所述载体2设定方向的相邻两个齿牙8之间时进行所述载体2的插入。例如图3所示即为设定方向在载体2的最右侧。当然，依据实际情况，这一设定方向可以任意设置，只需要每个载体的设定方向一致。

在本发明一实施例中，所述第二定位器4包括一检测部分、一比较部分和一警示部分，所述检测部分扫描所述多个载体2的插入位置信息，所述比较部分依据所述插入位置信息与一设定标准进行比较并产生比较结果，所述警示部分依据所述比较结果警示异常或通过。例如，所述检测部分为一自动光学检测相机，所述比较部分可以为计算机，或者是单片机等，所述警示部分可以为有着不同级别的警示灯。所述比较部分中可以设置有设定数值，例如是后续载体2与第一个载体2在插入时之间的设定角度，每个载体2在插入时具有设定角度差异，所述设定角度＝360°/n，其中n为所述轨道中插入的载体的总数量。而检测部分则获得后续载体2与第一个载体2在插入时之间的实际角度，从而进行比较。又如，所述比较部分中可设置有一标准图案，通过接收检测部分获得的每个载体的位置，与所述标准图案进行对比，从而进行比较。依据实际情况，可以设定差别许可值，当比较后的差别在该许可值范围内，则认为载体2的插入通过，否则，则认为异常。

这样，通过确保每个载体2的位置精确，就可以防止载体2位置异常，进而避免晶圆受损。具体的，通过每个载体2在插入时具有设定角度差异，所述设定角度＝360°/n，能够使得插入后的每个载体同向，这样能够大大提高抛光均匀性，并尽可能降低晶圆受损几率。

请参考图4，图4示出了载体2承载晶圆7的示意图。图4示出的是仅承载了一个晶圆7，并且是偏心设置。但应当理解，晶圆7的承载还可以有着其他形式，例如是多个，并且分布在载体2的圆周上。以一个晶圆7为例，所述载体2上有着一个顶点P，例如该顶点P可以是所述载体2最靠近所述晶圆7的位置。

下面请参考图5，依据上述抛光设备，本发明还提供一种检测方法，包括：

开启所述第一定位器3和所述第二定位器4；

在所述第一定位器3的指示下插入第一个载体2，所述第二定位器4记录所述第一个载体2的位置；

在所述第一定位器3的指示下插入另一个载体2；

所述第二定位器4记录所述另一个载体2的位置并与第一个载体2插入时的位置进行比较；

若比较结果正常，依据是否还具有载体2继续进行下一个载体2的插入，并如此循环直至所有载体插入完成；

若比较结果异常，则重新进行上述另一个载体2的插入，并进行比较，直至比较结果正常，然后依据是否还具有载体2继续进行下一个载体2的插入，并如此循环直至所有载体插入完成；

当所有载体2皆插入后，关闭所述第一定位器3和所述第二定位器4。

下面参考图6-图11，对本发明一实施例的检测方法进行详细说明。

如图6所示，首先在第一定位器3的指示下在内环6和外环5之间插入第一个载体21，并由第二定位器4记录下第一个载体21的位置。例如，可以选择任意一XY方向，且XY方向相互垂直。可以使得所述第一个载体21的顶点P在Y方向的最高点处，这样来插入第一个载体21。

接着，请参考图7，所述框架旋转，在第一定位器3的指示下在内环6和外环5之间插入第二个载体22，并由第二定位器4记录下第二个载体22的位置。每个载体2在插入时具有设定角度差异，所述设定角度＝360°/n，其中n为所述轨道中插入的载体的总数量。例如，本实施例以6个载体2为例，则均匀分布情况下，每个载体2在插入时之间相差60°。此时记录下的第二个载体22的位置可以是与第一个载体21之间的偏转角度θ1。根据这一角度θ1，通过所述比较部分进行比较，例如是比较数值大小(即是否为60°或者在许可范围内)，当然，也可以是比较与标准图案中第二个载体22的偏差情况，例如P点的朝向是否一致。若比较结果异常，则取出第二个载体22并重新调整框架的旋转位置进行插入，直至比较后结果正常。

然后，请参考图8，所述框架旋转，在第一定位器3的指示下在内环6和外环5之间插入第三个载体23，并由第二定位器4记录下第三个载体23插入时的位置。此时记录下的第三个载体23的位置可以是与第一个载体21之间的偏转角度θ2。根据这一角度θ2，通过所述比较部分进行比较，例如是比较数值大小(即是否为120°或者在许可范围内)，当然，也可以是比较与标准图案中第三个载体23的偏差情况，例如P点的朝向是否一致。若比较结果异常，则取出第三个载体23并重新调整框架的旋转位置进行插入，直至比较后结果正常。需要说明的是，偏转角度θ2优选为第三个载体23与第一个载体21插入时之间的角度，如此可以避免由于第二个载体22本身位置差异造成的误差放大，从而导致第三个载体23的位置实际上产生较大偏移。

接下来，请参考图9，所述框架旋转，在第一定位器3的指示下在内环6和外环5之间插入第四个载体24，并由第二定位器4记录下第四个载体24插入时的位置。此时记录下的第四个载体24的位置可以是与第一个载体21之间的偏转角度θ3。根据这一角度θ3，通过所述比较部分进行比较，例如是比较数值大小(即是否为180°或者在许可范围内)，当然，也可以是比较与标准图案中第四个载体24的偏差情况，例如P点的朝向是否一致。若比较结果异常，则取出第四个载体24并重新调整框架的旋转位置进行插入，直至比较后结果正常。同样的，偏转角度θ3优选为第四个载体24与第一个载体21之间的角度。

然后，请参考图10，所述框架旋转，在第一定位器3的指示下在内环6和外环5之间插入第五个载体25，并由第二定位器4记录下第五个载体25插入时的位置。此时记录下的第五个载体25的位置可以是与第一个载体21之间的偏转角度θ4。根据这一角度θ4，通过所述比较部分进行比较，例如是比较数值大小(即是否为240°或者在许可范围内)，当然，也可以是比较与标准图案中第五个载体25的偏差情况，例如P点的朝向是否一致。若比较结果异常，则取出第五个载体25并重新调整框架的旋转位置进行插入，直至比较后结果正常。同样的，偏转角度θ4优选为第五个载体25与第一个载体21之间的角度。

之后，请参考图11，所述框架旋转，在第一定位器3的指示下在内环6和外环5之间插入第六个载体26，并由第二定位器4记录下第六个载体26插入时的位置。此时记录下的第六个载体26的位置可以是与第一个载体21之间的偏转角度θ5。根据这一角度θ5，通过所述比较部分进行比较，例如是比较数值大小(即是否为300°或者在许可范围内)，当然，也可以是比较与标准图案中第六个载体26的偏差情况，例如P点的朝向是否一致。若比较结果异常，则取出第六个载体26并重新调整框架的旋转位置进行插入，直至比较后结果正常。同样的，偏转角度θ5优选为第六个载体26与第一个载体21之间的角度。

如此，6个载体2全部插入完成，即可以关闭所述第一定位器3和所述第二定位器4，并进行抛光工作。

综上所述，本发明提供的抛光设备，包括壳体，位于所述壳体内的多个载体，位于所述壳体上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述载体的插入位置，所述第二定位器确认相邻载体之间的位置关系。由此，在利用本发明提供的抛光设备进行加工时，能够确保每个载体的正确插入，从而避免晶圆受损。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种抛光设备，包括：

壳体，位于所述壳体内的多个载体，位于所述壳体上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述载体的插入位置，所述第二定位器确认相邻载体之间的位置关系。

2.如权利要求1所述的抛光设备，其特征在于，所述第二定位器包括一检测部分、一比较部分和一警示部分，所述检测部分扫描所述多个载体的插入位置信息，所述比较部分依据所述插入位置信息与一设定标准进行比较并产生比较结果，所述警示部分依据所述比较结果警示异常或通过。

3.如权利要求2所述的抛光设备，其特征在于，所述检测部分为一自动光学检测相机。

4.如权利要求2所述的抛光设备，其特征在于，在所述设定标准中，所述多个载体均匀分布且具有设定角度差异。

5.如权利要求4所述的抛光设备，其特征在于，所述载体插入在一内环和一外环之间形成的轨道中。

6.如权利要求5所述的抛光设备，其特征在于，所述设定角度＝360°/n，其中n为所述轨道中插入的载体的总数量。

7.如权利要求5所述的抛光设备，其特征在于，所述载体与所述内环和外环通过齿牙啮合。

8.如权利要求7所述的抛光设备，其特征在于，所述第一定位器发出一光斑，当所述光斑位于所述载体设定方向的相邻两个齿牙之间时进行所述载体的插入。

9.一种检测方法，采用如权利要求1-8中任意一项所述的抛光设备，包括：

开启所述第一定位器和所述第二定位器；

在所述第一定位器的指示下插入第一个载体，所述第二定位器记录所述第一个载体的位置；

在所述第一定位器的指示下插入第二个载体，所述第二定位器记录所述第二个载体的位置并与第一个载体插入时的位置进行比较；

若比较结果正常，进行第三个载体的插入；若比较结果异常，则重新进行第二个载体的插入，直至比较结果正常。

10.如权利要求9所述的检测方法，其特征在于，当所有载体皆插入后，关闭所述第一定位器和所述第二定位器。

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