CN117120215A - 化学机械抛光浆料堆积监测 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于监测浆料堆积的装置和方法。一种基板抛光装置包括：至少部分地涂覆有荧光材料的表面、被配置为照亮所述表面的光源、被配置为对所述表面进行成像的图像传感器，以及耦合至图像传感器并被配置为使用从图像传感器供应的数据监测所述表面上的浆料堆积的处理器。
Description
背景
领域
本公开的实施例总体上涉及用于制造半导体器件的化学机械抛光(CMP)系统。具体地，本文的实施例涉及监测CMP系统中的浆料堆积。
背景技术
化学机械抛光(CMP)通常在半导体器件制造中使用，以平坦化或抛光沉积在基板表面上的材料层。在CMP工艺期间，基板被保持在基板载体中，在抛光液存在的情况下，基板载体将基板的背面压向旋转的抛光垫。经由由抛光液提供的化学和机械活性和基板与抛光垫的相对运动的组合，在与抛光垫接触的基板的材料层表面上移除材料。
CMP工艺中使用的抛光液可包括一种或多种化学成分的水溶液以及悬浮在水溶液中的纳米级磨粒。通常，在抛光期间，抛光液的干燥残留物，诸如磨粒团聚体，积聚在设置于抛光垫上方或以其他方式接近抛光垫的部件表面上。例如，抛光液的干燥残留物往往积聚在当抛光液被分配到抛光垫上时设置在抛光垫之上的CMP系统部件(诸如基板载体、垫调节器组件和/或流体输送臂)的表面上。如果积聚的残留物未被移除，则磨粒团聚体可能从部件表面剥落到抛光垫上并对随后在抛光垫上抛光的基板的材料表面造成非期望的损伤。这种损伤往往表现为基板表面上的划痕，例如微划痕，这可能不利地影响在基板表面上形成的器件的性能，或者在一些情况下，可能使器件不能操作。
不幸的是，从部件表面移除积聚的残留物通常是费力且耗时的，因为团聚的磨粒往往形成水泥状层。结果是非期望的延长且频繁的抛光系统停机时间以用于消耗品更换和/或预防性维护程序，在所述程序中积聚的残留物被手动地从部件表面清除。
因此，本领域中需要解决上述问题的装置和方法。
发明内容
本公开总体上涉及在半导体器件制造中使用的化学机械抛光(CMP)系统。具体地，本文的实施例涉及监测CMP系统中的浆料堆积。
在一个实施例中，一种基板抛光装置包括：至少部分地涂覆有荧光材料的表面、被配置为照亮所述表面的光源、被配置为对所述表面进行成像的图像传感器，以及耦合至图像传感器并被配置为使用从图像传感器供应的数据监测所述表面上的浆料堆积的处理器。
在另一个实施例中，一种浆料堆积监测方法包括捕获抛光装置的表面的图像。所述表面至少部分地涂覆有荧光材料。所述方法包括选择图像中的感兴趣区域，以及确定感兴趣区域的荧光参数，其中荧光参数的值对应于感兴趣区域上的浆料堆积量。
在又另一实施例中，一种基板抛光装置包括：至少部分地涂覆有荧光材料的表面、被配置为照亮所述表面的光源、被配置为测量所述表面上的感兴趣区域的荧光强度的传感器，以及其上存储有用于监测方法的指令的非暂时性计算机可读介质。监测方法包括在基板抛光装置中用浆料抛光基板。表面上的浆料堆积降低了感兴趣区域的可测量荧光强度。所述方法包括打开光源，并且当光源被打开时，使用传感器测量感兴趣区域的荧光强度。所述方法包括将所测得的荧光强度与第一范围进行比较，以及如果所测得的荧光强度在第一范围之外，则创建警报。
附图说明
为了能够详细理解本公开的上述特征，可以参考实施例对以上简要概述的本公开进行更具体地描述，所述实施例中的一些实施例在附图中图示。然而，应当注意的是，附图仅图示了本公开的典型实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，因为本公开可以允许其他同等有效的实施例。
图1A是根据一个或多个实施例的抛光装置的平面图。
图1B是图1A的示意性局部横截面侧视图。
图1C是图1A的示意性局部横截面侧视图。
图2是图示根据一个或多个实施例的用于监测浆料堆积的方法的图式。
图3是图示根据一个或多个实施例的用于监测表面上的浆料堆积的示例性设置的示意图。
具体实施方式
本公开的实施例总体上涉及用于制造半导体器件的化学机械抛光(CMP)系统。具体地，本文的实施例涉及监测CMP系统中的浆料堆积。
本文所公开的装置和/或方法提供了对CMP工具的内表面上的浆料堆积的监测。在浆料堆积不受监测的常规CMP处理期间，由于落在晶片表面上的浆料残留物而导致的缺陷可能是需要进行清洁的最早的并且可能是唯一的指示。因此，当检测到可能归因于浆料堆积的缺陷时，即使未预先计划进行清洁，也可以使工具离线以进行清洁或排程进行清洁，以这种方式排程清洁(即，基于对由CMP工艺导致的缺陷的观察)是低效的，导致晶片报废并降低整体工艺产量。与之相反，本文所公开的装置和/或方法促进仅基于浆料堆积来对清洁进行排程(例如，在浆料堆积导致缺陷之前)。仅基于浆料堆积来排程清洁会导致更高效的排程，增加整体工艺产量，并减少或防止可能由于缺乏清洁而导致的缺陷的发生。
在一些替代的CMP工艺中，为了防止可能归因于浆料堆积的缺陷，可以预先计划的时间间隔使CMP工具离线以进行清洁，而不考虑浆料的实际堆积。然而，这种方法还可能通过在真正需要清洁之前执行对工具的清洁来降低整体工艺产量。与之相反，使用本文所公开的装置和/或方法，仅在需要时才排程清洁，从而导致具有更少工具停机时间的更高效的清洁排程。
本文所公开的装置和/或方法提供了对浆料堆积的监测，以仅针对CMP工具的特定区域进行清洁，这与清洁各种内表面而不考虑浆料实际堆积的常规方法相反。因此，本文所公开的装置和/或方法提供了以更少的工具停机时间对选定表面的更高效清洁。此外，通过优先化最需要清洁的表面，可以优化清洁工艺以进行更高效的清洁。本文所公开的装置和/或方法还提供了对浆料堆积的监测，以帮助识别问题区域以供未来持续改进程序。
图1A是抛光装置100(诸如用于处理一个或多个基板的化学机械抛光(CMP)工具)的平面图。抛光装置100包括抛光平台或基底102，抛光平台或基底102至少部分地支撑和容纳多个抛光站124。例如，所示的抛光装置100包括四个抛光站124a、124b、124c和124d。每个抛光站124适于抛光保持在承载头126中的基板。
抛光装置100还包括多个承载头126，多个承载头126中的每个承载头被配置为承载基板。承载头的数量可以是等于或大于抛光站的数量的数值，例如四个承载头或六个承载头。例如，承载头的数量可以比抛光站的数量多两个。这允许从承载头中的两个承载头装载和卸除待执行的基板，与此同时在抛光站的其余部分处用其他承载头进行抛光，从而提供提高的产量。
抛光装置100还包括传送站122，以用于从承载头126装载和卸除基板。传送站122可包括多个装载杯123，例如两个装载杯123a和123b，多个装载杯123适于促进通过传送机器人110在承载头126与工厂接口(未图示)或其他设备(未图示)之间传送基板。装载杯123通常促进机器人110与承载头126中的每个承载头之间的传送。
抛光装置100的各站，包括传送站122和抛光站124，可围绕基底102的中心以基本上相等的角度间隔定位。这不是必需的，但是可以为抛光装置100提供减小的占地面积。
每个抛光站124包括支撑在工作台120上的抛光垫130(如图1B至图1C所示)。对于抛光操作，一个承载头126定位在每个抛光站124处。两个额外的承载头可定位在传送站122中，以当其他基板正在抛光站124处被抛光时将经抛光的基板交换成未抛光的基板。
承载头126适于保持基板抵靠抛光垫130的抛光表面，与此同时在承载头126与工作台120之间提供相对运动以抛光基板。相对运动可以是旋转的、横向的或它们的某种组合，并且由承载头126和工作台120中的至少一者提供。每个承载头126可以具有对与每个相应基板相关联的抛光参数(例如压力)的独立控制。
承载头126由支撑结构支撑，所述支撑结构可使每个承载头沿依次经过第一抛光站124a、第二抛光站124b、第三抛光站124c和第四抛光站124d的路径移动。这允许每个承载头选择性地定位在抛光站124和装载杯123中的每一者之上。
在一些实施方案中，每个承载头126与安装在架空轨道128上的托架108耦接。通过沿着架空轨道128移动托架108，相应的承载头126可以定位在所选择的抛光站124或装载杯123之上。沿着架空轨道128移动的承载头126横穿经过抛光站124中的每个抛光站的路径。
在图1A所示的实施方案中，架空轨道128具有圆形配置(以虚线图示)，所述圆形配置允许保持承载头126的托架108选择性地绕装载杯123和抛光站124之上运行和/或离开装载杯123和抛光站124。架空轨道128可具有其他构造，包括椭圆形、卵形、直线形或其他合适的取向。替代地，在一些实施方案(未图示)中，承载头126从旋转料架悬垂，并且旋转料架的旋转使所有承载头126同时沿着圆形路径移动。尽管本文所示的抛光装置配备有架空轨道，但是本公开可以利用任何合适的抛光装置。在一个示例中，抛光装置可具有机器人，所述机器人提供与架空轨道相同的功能。
抛光装置100的每个抛光站124包括喷杆134，以用于将抛光液(诸如研磨浆料)分配到抛光垫130上，如图1B中更详细所示。抛光装置100的每个抛光站124包括垫调节装置112，以用于研磨抛光垫130的抛光表面131以将抛光垫130维持在一致的研磨状态下，如图1C中更详细所示。
控制器190(诸如可编程计算机)连接至相应的电机，以独立地控制工作台120和承载头126的旋转速率，如下文更详细描述。例如，每个电机可包括编码器，所述编码器测量相关联的驱动轴的角位置或旋转速率。类似地，控制器190连接至每个托架108中的致动器，以独立地控制每个承载头126的横向运动。例如，每个致动器可包括线性编码器，所述线性编码器测量托架108沿着架空轨道128的位置。
控制器190包括可编程中央处理单元(CPU)192，可编程中央处理单元192可与存储器194(例如，非易失性存储器)和支持电路196一起操作。支持电路196常规地耦合至CPU192，并且包括耦合到抛光装置100的各种部件的高速缓存、时钟电路、输入/输出子系统、电源等，以及它们的组合。
在一些实施例中，CPU 192为工业环境中使用的任何形式的通用计算机处理器中的一者，诸如可编程逻辑控制器(PLC)，以用于控制各种监测系统部件和子处理器。耦合到CPU 192的存储器194是非暂时性的，并且通常是易获得的存储器(诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM))、软磁盘驱动器、硬盘或任何其他形式的本地或远程的数字存储装置中的一者或多者。
在本文中，存储器194是包含指令的计算机可读存储介质(例如，非易失性存储器)的形式，所述指令当由CPU 192执行时促进抛光装置100的操作。存储器194中的指令是程序产品的形式，诸如实施本公开的方法的程序(例如，中间件(middleware)应用程序、装备软件应用程序等)。程序代码可以符合多种不同编程语言中的任何一者。在一个示例中，本公开可以被实施为存储在计算机可读存储介质上以供与计算机系统一起使用的程序产品。程序产品的(多个)程序定义各实施例(包括本文所述的方法)的功能。
说明性的计算机可读存储介质包括但不限于：(i)在其上永久地存储信息的不可写存储介质(例如，计算机内的只读存储器装置，诸如可由CD-ROM驱动器读取的CD-ROM磁盘、闪存、ROM芯片、或任何类型的固态非易失性半导体存储器)；以及(ii)在其上存储可变信息的可写存储介质(例如，磁盘驱动器或硬盘驱动器中的软磁盘或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。此类计算机可读存储介质在携带指导本文所述的方法的功能的计算机可读指令时是本公开的实施例。
虽然图示为单个计算机，但是控制器190可以是分布式系统，例如包括多个独立操作的处理器和存储器。计算机架构可适用于基于控制器190的编程进行各种抛光操作，以控制承载头在抛光站处定位的次序和时序。
例如，一种操作模式是控制器使基板被装载到装载杯123中的一个装载杯处的承载头126中，并将承载头126依次定位在每个抛光站124a、124b、124c和124d处，使得基板顺序地在每个抛光站处抛光。在最后一个站处抛光之后，将承载头126返回到装载杯123中的一个装载杯，并且将基板从承载头126卸除。
图1B是图1A的示意性局部横截面侧视图，图示了与抛光站124组合的示例性喷杆134。抛光装置100具有外壳101。外壳101通常包括基底102、上壁103，以及在基底102与上壁103之间的侧壁104。基底102、上壁103和侧壁104限定了抛光装置100的处理区域105。
承载头126具有外壳129。承载头126耦接至架空轨道128，架空轨道128耦接至柱162并在工作台120之上延伸。驱动系统106通过驱动轴107耦接承载头126。驱动系统106向承载头126提供至少旋转运动。驱动系统106还可以向承载头126提供横向运动，以相对于工作台120向承载头126施加扫掠运动，例如通过驱动架空轨道128上的托架108。承载头126可朝向和远离工作台120致动，使得保持在承载头126中的基板114可在抛光期间抵靠抛光垫130设置。
每个抛光站124处的工作台120可围绕轴线121旋转。例如，电机160转动驱动轴125来旋转工作台120。工作台120可旋转地设置在基底102上。轴承158设置在工作台120与基底102之间，以促进工作台120相对于基底102旋转。
在操作中，工作台120绕轴线121旋转，并且每个承载头126绕相应的轴线127旋转，并跨抛光表面131横向平移。横向扫掠是在平行于抛光表面131的方向上。横向扫掠可以是线性或弓形运动。
每个喷杆134将抛光液(诸如浆料135)输送至相关联的抛光垫130，以促进基板抛光操作。此外，喷杆134可以向抛光垫130输送清洁液(例如，去离子水)，以从抛光表面131冲洗掉抛光副产物。如图1B所示，喷杆134包括臂136，臂136在远端具有多个流体分配端口(未图示)，以用于将流体(诸如浆料135)喷射到抛光表面131上。臂136的近端耦接至从外壳101的基底102向上延伸的基底138。基底138可旋转以在设置于工作台120之上的第一位置(如图1B所示)与设置成与工作台120相邻的第二位置之间枢转臂136。在抛光期间，喷杆134位于第一位置，并且随着工作台120旋转，浆料135被施加到抛光表面131上。
喷杆134流体耦合至处理区域105外部的一个或多个流体源，诸如浆料源140和去离子水源142。尽管仅图示了浆料源和去离子水源，但是喷杆134可以利用本领域中已知的多种额外的流体化学物质。例如，其他合适的流体化学物质可包括醇类、两亲化合物(例如，洗涤剂、肥皂、脂蛋白、表面活性剂、合成两亲物、天然存在的两亲物)、酸(例如，柠檬酸、过氧化氢)、碱、氧化剂、还原剂、亲水化合物、疏水化合物(例如，油、脂肪、蜡)或其混合物。
图1C是图1A的示意性局部横截面侧视图，图示了与抛光站124组合的示例性垫调节装置112。图1C的剖视图是从与图1B不同的角度，例如隔开约90度截取的。每个垫调节装置112包括臂113，臂113将调节器头115支撑在相应的工作台120之上。臂113可旋转地紧固至基底102。臂113的远端耦接至调节器头115的外壳116。电机117耦接至臂113的远端，以用于在垫调节期间旋转调节器头115。臂113的近端耦接至从外壳101的基底102向上延伸的基底118。基底118可旋转以枢转臂113并跨抛光表面131横向平移调节器头115。
抛光装置100的每个抛光站124包括径向环绕工作台120的站杯146。站杯146具有面向工作台120的内侧壁表面147。内侧壁表面147在抛光表面131之上延伸。来自抛光垫130的浆料135接触内侧壁表面147，并被收集在站杯146内部。在站杯146底部中和/或穿过基底102的排放口148用于排放被收集在站杯146内的浆料135。
在操作中，由于偶然的飞溅、喷射和/或雾化，外壳101内的表面上可能会出现浆料135的堆积。例如，浆料135可能堆积在承载头126、承载头126上方的结构(诸如架空轨道128、喷杆134、侧壁104、站杯146或垫调节装置112)的表面上。为了促进监测浆料135的堆积，一个或多个表面至少部分地涂覆有荧光材料。当荧光材料涂层与不发荧光的浆料一起使用时，荧光强度与浆料堆积成反相关，使得具有较低荧光强度或亮度的表面对应于较高水平的浆料堆积。
每个表面上的一个或多个感兴趣区域可涂覆有荧光材料。替代地，整个表面可涂覆有荧光材料。在一些实施例中，荧光材料包括荧光涂料或荧光胶带。在一些实施例中，荧光材料可在暴露于紫外线辐射时发出荧光。感兴趣区域可对应于特定的问题区域。替代地，感兴趣区域可以是总体上代表表面上的浆料堆积的区域。在一些实施例中，荧光材料被施加到多个不同表面上的感兴趣区域。
在一些其他实施例中，不使用荧光材料涂层，而是浆料135本身可包含荧光添加剂以促进对浆料堆积的监测。在此类实施例中，荧光强度与浆料堆积成正相关，使得具有较高荧光强度或亮度的表面对应于较高水平的浆料堆积。
为了监测表面上浆料135的堆积，抛光装置100包括至少一个用于照亮表面的光源、至少一个用于测量表面上感兴趣区域的荧光强度的传感器、以及用于监测表面上浆料堆积的处理器。在所图示的实施例中，抛光装置包括多个相机，以用于照亮和检测抛光装置100内特定感兴趣区域的荧光强度。在图1B至图1C中，示意性地图示了相机。每个相机可以安装到支撑件(未图示)上和/或直接或间接地耦接至抛光装置100的相应部件上。在一些实施例中，每个相机相对于抛光装置100固定。在一些其他实施例中，一个或多个相机是相对于抛光装置100可移动的，以用于重新定位和/或重新定向相机以改变其视野。此外，相机中的每个相机耦合至控制器190(图1A)并由控制器190控制。
在一些实施方案中，浆料135的堆积可能主要发生在紧靠工作台120的面朝上表面上。因此，可能期望定位多个相机中的一个或多个相机，以用于自上而下观察邻近工作台120的表面，诸如工作台120的竖直上方、竖直下方或径向围绕工作台120的附近表面。
在一些实施例中，每个相机包括光源和图像传感器。替代地，光源可以与相机分开。例如，光源可以是抛光装置100的独立部件。在一个示例中，光源可包括抛光装置100的外壳101内的一个或多个灯条，以用于照亮处理区域105。在一些实施例中，光源是任何紫外光源。例如，紫外光源可以是发射约315nm至约400nm范围内的紫外辐射的光源，所述紫外辐射通常被称为紫外A辐射或黑光。在一些实施例中，光源包括发光二极管阵列。在一些实施例中，每个相机使用能够对扩大的视野成像的透镜，诸如广角或鱼眼透镜。在一些实施例中，每个相机具有与荧光材料的荧光波长范围相匹配的滤光器。在一些实施例中，单个相机被配置为同时对多个不同表面上的感兴趣区域进行成像。
抛光装置100包括设置在承载头126上方的相机151。相机151可耦接至架空轨道128或托架108(如图1A所示)中的至少一者。相机151的位置和取向使得能够对承载头126的表面(诸如外壳129的表面)进行成像。
抛光装置100包括设置在抛光站124上方的相机152。相机152可耦接至上壁103或侧壁104中的至少一者。相机152的位置和取向使得能够对承载头126的表面或承载头126上方的一个或多个结构(诸如架空轨道128、驱动系统106、驱动轴107或托架108(如图1A所示))的表面进行成像。
抛光装置100包括设置在喷杆134上方的相机153。相机153可耦接至上壁103、侧壁104、架空轨道128、驱动系统106或托架108(如图1A所示)中的至少一者。相机153的位置和取向使得能够对喷杆134的表面，诸如臂136的表面进行成像。
抛光装置100包括设置在处理区域105中(例如邻近相机152)的相机154。相机154可耦接至上壁103、侧壁104、架空轨道128、驱动系统106或托架108(如图1A所示)中的至少一者。相机154的位置和取向使得能够对侧壁104的表面进行成像。
抛光装置100包括设置在站杯146上方的相机155。相机155可耦接至架空轨道128、驱动系统106或托架108(如图1A所示)中的至少一者。相机155的位置和取向使得能够对站杯146的表面，诸如内侧壁表面147进行成像。
抛光装置100包括设置在垫调节装置112上方的相机156。相机156可耦接至上壁103、侧壁104、架空轨道128、驱动系统106或托架108(如图1A所示)中的至少一者。相机156的位置和取向使得能够对垫调节装置112的表面(诸如臂113、调节器头115或电机117的表面)进行成像。
图2是图示用于监测浆料堆积的方法200的图式。方法200可以由控制器190执行。在一个示例中，控制器190包括其上存储有用于执行方法200的指令的非暂时性计算机可读介质。在活动202处，使用浆料135在抛光装置100中抛光基板114。特别地，如图1B所示，将浆料135从喷杆134分配到抛光垫130的抛光表面131上。如上所述，由于偶然的飞溅、喷射和/或雾化，一些浆料堆积可能发生在外壳101内部的表面上。正常情况下，浆料堆积是不可检测的。然而，如本文所公开的，抛光装置100的内表面上的一个或多个感兴趣区域涂覆有荧光材料。因此，在感兴趣区域上的浆料堆积覆盖了荧光涂层，这降低了感兴趣区域中荧光材料的可测量荧光强度或亮度。图3是图示用于监测表面302上的浆料堆积301的示例性设置300的示意图。参考图3，感兴趣区域304涂覆有荧光材料306。随着荧光材料306的各部分被浆料堆积301覆盖，感兴趣区域304的可测量荧光强度降低。
在活动204处，将光源308打开以照亮包括感兴趣区域304的表面302。在一些实施例中，光源开启达约1秒或更短，诸如约1毫秒至约1秒，诸如约1毫秒至约100毫秒，诸如约1毫秒至约10毫秒的时段。可能期望限制曝光时间，以便减少抛光装置100的外壳101内的基板114或其他敏感材料的光腐蚀可能性。在一些实施例中，当光源308开启时，辅助照明(诸如制造厂中的正常室内照明)可以可选地关闭，以防止干扰荧光测量，如下面更详细描述的。
在活动206处，当感兴趣区域304被照亮时，使用传感器(诸如图像传感器310)测量感兴趣区域的荧光强度。荧光强度可以对应于感兴趣区域304上的浆料堆积301的量。在一些实施例中，传感器可经校准以最佳地与特定类型的荧光材料和正在实施的照明一起工作。在一些实施例中，传感器测量可经归一化为处于清洁状态的荧光材料的荧光强度。在所图示的具有图像传感器310的实施例中，对荧光强度的测量包括使用图像传感器310捕获表面的图像。在一个示例中，光源308和图像传感器310被包括在相机中，诸如图1B和图1C所示的相机151至156中的一个相机中。虽然在所示实施例中描绘了图像传感器，但是可以使用任何合适的荧光测量传感器。
在一些实施例中，传感器测量包括表示感兴趣区域304外部的荧光的数据。例如，图像传感器310可捕获区域312的图像，区域312包括感兴趣区域304和感兴趣区域314周围的区域。在此类实施例中，执行数据处理，以便在确定荧光强度之前选择感兴趣区域304。例如，当所捕获的图像包括感兴趣区域314周围的区域时，可以通过对图像应用计算机算法来选择感兴趣区域304。为了提供浆料堆积的可执行指示，可能期望将感兴趣区域304的荧光强度转换成表示浆料堆积301的量的数字。
在活动208处，将荧光强度与第一范围进行比较。第一范围可包括感兴趣区域中荧光强度的下限，低于所述下限，则感兴趣区域被认为需要清洁。换言之，在第一范围内的所测得的荧光强度可以被认为是“干净的”，而在第一范围之外的所测得的荧光强度可以被认为是“脏的”。例如，第一范围的下限可对应于感兴趣区域中的残留物厚度、残留物覆盖率百分比和/或残留物不均匀性的阈值水平。
在一些示例中，代替于或附加于作为如上所述的总荧光强度，还可监测感兴趣区域中的残留物不均匀性。在清洁后使抛光装置返回在线后，残留物不均匀性可能是特别有用的追踪参数。这是因为经由荧光强度不均匀性的测量值，可以在就总荧光强度而言浆料堆积的变化变得明显之前就可检测到浆料堆积的变化。换言之，随着浆料堆积的发生，甚至在总荧光强度的变化变得可检测之前，感兴趣区域中的荧光强度均匀性就可能降低达可检测的量。在一个示例中，可以结合荧光强度测量值来使用对发生浆料堆积的离散点的边缘检测，以帮助监测不均匀性的变化。
在活动210处，如果荧光强度在第一范围之外或满足与第一范围相关联的阈值条件，则创建警报。警报可包括指示需要进行清洁的用户消息。警报可指定需要进行清洁的特定表面，诸如与被识别为在第一范围之外的感兴趣区域相对应的表面。警报可包括概要屏幕，以向用户显示代表抛光装置100的不同表面上的浆料堆积的一个或多个评级。
在活动212处，基于警报来排程和/或启动对包括感兴趣区域的表面的清洁。在一些实施例中，在抛光装置100保持在线的同时执行清洁。例如，在抛光之间，可以用去离子水或另一种合适的冲洗流体间歇地冲洗或清洗抛光装置100的部件，诸如托架头126或喷杆134。使用本文所公开的装置和/或方法，可以基于警报来排程和/或启动冲洗。此外，使用本文所公开的装置和/或方法，可以修改冲洗，诸如通过提供更长的冲洗时间或特定的喷射配方，以用于对包括与活动210处的警报相对应的感兴趣区域的表面进行针对性地清洁。
在一些其他实施例中，使抛光装置100离线以执行预防性维护清洁。例如，当抛光装置100离线时，可以手动擦拭抛光装置100的部件。使用本文所公开的装置和/或方法，可基于警报来排程预防性维护清洁。例如，可以自动排程至少对包括与活动210处的警报相对应的感兴趣区域的表面进行清洁。仅在需要时排程工具清洁提供了更高效的清洁排程以及减少的工具停机时间。此外，仅针对抛光装置100的特定区域进行清洁提供了对所选择的表面的更高效清洁以及减少的工具停机时间。此外，可以通过优先化最需要清洁的表面来优化清洁工艺。
尽管前述内容针对本公开的实施例，但是可在不脱离本公开的基本范围的情况下设计本公开的其他和进一步实施例，并且本公开的范围由所附权利要求书确定。
Claims (20)
1.一种基板抛光装置，包括：
表面，所述表面至少部分地涂覆有荧光材料；
光源，所述光源被配置为照亮所述表面；
图像传感器，所述图像传感器被配置为对所述表面进行成像；以及
处理器，所述处理器耦合到所述图像传感器并被配置为使用从所述图像传感器供应的数据来监测所述表面上的浆料堆积。
2.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述表面包括承载头、架空轨道、喷杆、侧壁、站杯或垫调节装置中的至少一者的一部分。
3.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述荧光材料包括荧光涂料或荧光带中的至少一者。
4.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述光源包括紫外光。
5.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述光源和所述图像传感器被包括在相机中，所述相机使用广角或鱼眼透镜中的至少一者，所述广角或鱼眼透镜被配置为对扩大的视野进行成像。
6.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述图像传感器包括滤光器，所述滤光器与所述荧光材料的荧光波长范围相匹配。
7.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述荧光材料被施加到多个不同表面上的感兴趣区域，并且其中所述图像传感器包括一个或多个相机，所述一个或多个相机被配置为同时对所述感兴趣区域中的每个感兴趣区域进行成像。
8.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述处理器包括其上存储有用于监测方法的指令的非暂时性计算机可读介质，所述监测方法包括以下步骤：
捕获包含所述荧光材料的所述表面的图像；
选择所述图像中的感兴趣区域；以及
确定所述感兴趣区域的荧光强度，其中所述荧光强度对应于所述感兴趣区域上的浆料堆积量。
9.一种浆料堆积监测方法，包括以下步骤：
捕获抛光装置的表面的图像，其中所述表面至少部分地涂覆有荧光材料；
选择所述图像中的感兴趣区域；以及
确定所述感兴趣区域的荧光参数，其中所述荧光参数的值对应于所述感兴趣区域上的浆料堆积量。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述荧光参数包括荧光强度或荧光强度不均匀性中的至少一者。
11.如权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤：在捕获所述图像的步骤期间用光源照亮所述表面。
12.如权利要求9所述的方法，其中选择所述感兴趣区域的步骤包括以下步骤：将计算机算法应用于所述图像。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述感兴趣区域对应于所述表面的涂覆有所述荧光材料的一部分。
14.如权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤：
将所述荧光参数的所述值与第一范围进行比较；以及
如果所述荧光参数的所述值满足与所述第一范围相关联的阈值条件，则创建警报。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤中的至少一者：基于所述警报来排程或启动对包括所述感兴趣区域的所述表面进行清洁。
16.一种基板抛光装置，包括：
表面，所述表面至少部分地涂覆有荧光材料；
光源，所述光源被配置为照亮所述表面；
传感器，所述传感器被配置为测量所述表面上的感兴趣区域的荧光强度；以及
非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质具有存储在其上的用于监测方法的指令，所述监测方法包括以下步骤：
在所述基板抛光装置中用浆料抛光基板，其中所述表面上的浆料堆积降低所述感兴趣区域的可测量荧光强度；
打开所述光源；
当所述光源被打开时，使用所述传感器测量所述感兴趣区域的荧光强度；
将所测得的荧光强度与第一范围进行比较；以及
如果所测得的荧光强度在所述第一范围之外，则创建警报。
17.如权利要求16所述的基板抛光装置，其中所述荧光材料包括荧光涂料或荧光带中的至少一者，并且其中所述光源包括紫外光。
18.如权利要求16所述的基板抛光装置，其中所述传感器包括图像传感器，并且其中所述监测方法进一步包括以下步骤：使用所述图像传感器捕获所述表面的图像。
19.如权利要求18所述的基板抛光装置，其中所述监测方法进一步包括以下步骤：选择所述图像中与所述表面的涂覆有所述荧光材料的一部分相对应的感兴趣区域。
20.如权利要求16所述的基板抛光装置，其中所述监测方法进一步包括以下步骤中的至少一者：基于所述警报来排程或启动对包括所述感兴趣区域的所述表面进行清洁。
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