TWI634617B - 拋光設備及檢測方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示了一種拋光設備及檢測方法。本發明提供的拋光設備，包括殼體，位於所述殼體內的多個載體，位於所述殼體上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述載體的插入位置，所述第二定位器確認相鄰載體之間的位置關係。由此，在利用本發明提供的拋光設備進行加工時，能夠確保每個載體的正確插入，從而避免晶圓受損。

Description

拋光設備及檢測方法
本發明涉及半導體領域，特別是涉及一種拋光設備及檢測方法。
例如在半導體加工生產過程中，化學機械拋光製程是制約著產品品質的一個關鍵因素，不良的化學機械拋光製程很可能導致報廢。工欲善其事，必先利其器。因此，對拋光設備能否正確的執行拋光，提出了很高的要求。
現有的雙面拋光設備包括上下兩個拋光板和設置在拋光板之間的載體，載體中承載有晶圓，以對晶圓進行拋光。但是，目前對載體的插入位置通常只是經過目測後來執行，因此位置並不精確，並容易導致晶圓受損。
當載體位置異常時，拋光板會出現位置的波動，設備會改變對拋光板施加的作用力來調整這一波動，通常是增大施加於上拋光板的壓力，於是很容易導致壓力過大而使得晶圓受損。
有鑑於此，需要對現有的拋光設備進行改善，確保載體位置正常，以避免異常發生。
本發明的目的在於提供一種拋光設備和檢測方法，可以確保載體位置的準確性。
為解決上述技術問題，本發明的提供一種拋光設備，包括：殼體，位於所述殼體內的多個載體，位於所述殼體上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述載體的插入位置，所述第二定位器確認相鄰載體之間的位置關係。
可選的，對於所述的拋光設備，所述第二定位器包括一檢測部分、一比較部分和一警示部分，所述檢測部分掃描所述多個載體的插入位置資訊，所述比較部分依據所述插入位置資訊與一設定標準進行比較並產生比較結果，所述警示部分依據所述比較結果警示異常或通過。
可選的，對於所述的拋光設備，所述檢測部分為一自動光學檢測相機。
可選的，對於所述的拋光設備，在所述設定標準中，所述多個載體均勻分佈且具有設定角度差異。
可選的，對於所述的拋光設備，所述載體插入在一內環和一外環之間形成的軌道中。
可選的，對於所述的拋光設備，所述設定角度=360°/n，其中n為所述軌道中插入的載體的總數量。
可選的，對於所述的拋光設備，所述載體與所述內環和外環通過齒牙嚙合。
可選的，對於所述的拋光設備，所述第一定位器發出一光 斑，當所述光斑位於所述載體設定方向的相鄰兩個齒牙之間時進行所述載體的插入。
本發明還提供一種檢測方法，採用如上所述的拋光設備，包括：開啟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個載體，所述第二定位器記錄所述第一個載體的位置；在所述第一定位器的指示下插入第二個載體，所述第二定位器記錄所述第二個載體的位置並與第一個載體的位置進行比較；若比較結果正常，進行第三個載體的插入；若比較結果異常，則重新進行第二個載體的插入，直至比較結果正常。
可選的，對於所述的檢測方法，當所有載體皆插入後，關閉所述第一定位器和所述第二定位器。
本發明提供的拋光設備，包括殼體，位於所述殼體內的多個載體，位於所述殼體上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述載體的插入位置，所述第二定位器確認相鄰載體之間的位置關係。由此，在利用本發明提供的拋光設備進行加工時，能夠確保每個載體的正確插入，從而避免晶圓受損。進一步的，通過使得所述多個載體均勻分佈且具有設定角度差異，所述設定角度=360°/n，其中n為所述軌道中插入的載體的總數量，能夠更佳的確保每個晶圓的拋光效果。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧載體
3‧‧‧第一定位器
4‧‧‧第二定位器
5‧‧‧外環
6‧‧‧內環
7‧‧‧晶圓
8‧‧‧齒牙
9‧‧‧光斑
21‧‧‧第一載體
22‧‧‧第二載體
23‧‧‧第三載體
24‧‧‧第四載體
25‧‧‧第五載體
26‧‧‧第六載體
第1圖為本發明一實施例中拋光設備的示意圖；第2圖為本發明一實施例中多個載體的排布示意圖；第3圖為本發明一實施例中一個載體的放置示意圖；第4圖為本發明一實施例中一個載體容納晶圓的示意圖；第5圖為本發明一實施例中檢測方法的流程圖；第6圖-第11圖為本發明一實施例的檢測方法中插入載體的示意圖。
下面將結合示意圖對本發明的拋光設備及檢測方法進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明，而仍然實現本發明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對於本領域技術人員的廣泛知道，而並不作為對本發明的限制。
在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發明。根據下面說明和請求項書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
參閱第1圖，第1圖為本發明提供的拋光設備的示意圖。所述拋光設備包括：殼體1，位於所述殼體1內的多個載體2，位於所述殼體1上的第一定位器3和第二定位器4，所述第一定位器3指示所述載體2的插入位置，所述第二定位器4確認相鄰載體2之間的位置關係。
具體的，請結合第2圖，所述多個載體2在作業時設置於一框架中，並且位於上下相對的兩個拋光板(未圖示)之間，然後即可進行雙面拋光。如第2圖中，所述框架包括一外環5和一內環6，所述載體2插入在所述內環6和所述外環5之間形成的軌道中，例如可以是所述載體2與所述內環6和外環5通過齒牙嚙合。在本發明實施例中，通過所述第一定位器3和第二定位器4使得相鄰載體2之間均勻分佈，例如是間隔均勻且同向。
請繼續參考第1圖和第2圖，第1圖中示出了第二定位器4的視場，對應在第2圖中例如是最上方處的載體2所在的虛線框A位置處。當然，根據實際需要，該視場可以是任意一個方位，只是需要至少完全容納一個載體2即可。可以理解的是，所述第一定位器4在工作時，可以是使得拋光板移開，暴露出所述載體2，從而獲取所述載體2的位置。
請參考第3圖，第3圖示出了一個載體的放置示意圖。可見，所述載體2有著齒牙8，用於與所述內環6和外環5的嚙合。在本發明一個實施例中，請結合第1圖和第3圖，可見第一定位器3發出的光斑9位於所述載體2相鄰2個齒牙8之間。可以是當所述光斑9位於所述載體2設定方向的相鄰兩個齒牙8之間時進行所述載體2的插入。例如第3圖所示即為設定方向在載體2的最右側。當然，依據實際情況，這一設定方向可以任意設置，只需要每個載體的設定方向一致。
在本發明一實施例中，所述第二定位器4包括一檢測部分、一比較部分和一警示部分，所述檢測部分掃描所述多個載體2的插入位置資訊，所述比較部分依據所述插入位置資訊與一設定標準進行比較並產生比較結果，所述警示部分依據所述比較結果警示異常或通過。例如，所述檢 測部分為一自動光學檢測相機，所述比較部分可以為電腦，或者是單片機等，所述警示部分可以為有著不同級別的警示燈。所述比較部分中可以設置有設定數值，例如是後續載體2與第一個載體2在插入時之間的設定角度，每個載體2在插入時具有設定角度差異，所述設定角度=360°/n，其中n為所述軌道中插入的載體的總數量。而檢測部分則獲得後續載體2與第一個載體2在插入時之間的實際角度，從而進行比較。又如，所述比較部分中可設置有一標準圖案，通過接收檢測部分獲得的每個載體的位置，與所述標準圖案進行對比，從而進行比較。依據實際情況，可以設定差別許可值，當比較後的差別在該許可值範圍內，則認為載體2的插入通過，否則，則認為異常。
這樣，通過確保每個載體2的位置精確，就可以防止載體2位置異常，進而避免晶圓受損。具體的，通過每個載體2在插入時具有設定角度差異，所述設定角度=360°/n，能夠使得插入後的每個載體同向，這樣能夠大大提高拋光均勻性，並盡可能降低晶圓受損幾率。
請參考第4圖，第4圖示出了載體2承載晶圓7的示意圖。第4圖示出的是僅承載了一個晶圓7，並且是偏心設置。但應當理解，晶圓7的承載還可以有著其他形式，例如是多個，並且分佈在載體2的圓周上。以一個晶圓7為例，所述載體2上有著一個頂點P，例如該頂點P可以是所述載體2最靠近所述晶圓7的位置。
下面請參考第5圖，依據上述拋光設備，本發明還提供一種檢測方法，包括：開啟所述第一定位器3和所述第二定位器4； 在所述第一定位器3的指示下插入第一個載體2，所述第二定位器4記錄所述第一個載體2的位置；在所述第一定位器3的指示下插入另一個載體2；所述第二定位器4記錄所述另一個載體2的位置並與第一個載體2插入時的位置進行比較；若比較結果正常，依據是否還具有載體2繼續進行下一個載體2的插入，並如此迴圈直至所有載體插入完成；若比較結果異常，則重新進行上述另一個載體2的插入，並進行比較，直至比較結果正常，然後依據是否還具有載體2繼續進行下一個載體2的插入，並如此迴圈直至所有載體插入完成；當所有載體2皆插入後，關閉所述第一定位器3和所述第二定位器4。
下面參考第6圖-第11圖，對本發明一實施例的檢測方法進行詳細說明。
如第6圖所示，首先在第一定位器3的指示下在內環6和外環5之間插入第一個載體21，並由第二定位器4記錄下第一個載體21的位置。例如，可以選擇任意一XY方向，且XY方向相互垂直。可以使得所述第一個載體21的頂點P在Y方向的最高點處，這樣來插入第一個載體21。
接著，請參考第7圖，所述框架旋轉，在第一定位器3的指示下在內環6和外環5之間插入第二個載體22，並由第二定位器4記錄下第二個載體22的位置。每個載體2在插入時具有設定角度差異，所述設定角度=360°/n，其中n為所述軌道中插入的載體的總數量。例如，本實施例以6個載體2 為例，則均勻分佈情況下，每個載體2在插入時之間相差60°。此時記錄下的第二個載體22的位置可以是與第一個載體21之間的偏轉角度θ1。根據這一角度θ1，通過所述比較部分進行比較，例如是比較數值大小(即是否為60°或者在許可範圍內)，當然，也可以是比較與標準圖案中第二個載體22的偏差情況，例如P點的朝向是否一致。若比較結果異常，則取出第二個載體22並重新調整框架的旋轉位置進行插入，直至比較後結果正常。
然後，請參考第8圖，所述框架旋轉，在第一定位器3的指示下在內環6和外環5之間插入第三個載體23，並由第二定位器4記錄下第三個載體23插入時的位置。此時記錄下的第三個載體23的位置可以是與第一個載體21之間的偏轉角度θ2。根據這一角度θ2，通過所述比較部分進行比較，例如是比較數值大小(即是否為120°或者在許可範圍內)，當然，也可以是比較與標準圖案中第三個載體23的偏差情況，例如P點的朝向是否一致。若比較結果異常，則取出第三個載體23並重新調整框架的旋轉位置進行插入，直至比較後結果正常。需要說明的是，偏轉角度θ2優選為第三個載體23與第一個載體21插入時之間的角度，如此可以避免由於第二個載體22本身位置差異造成的誤差放大，從而導致第三個載體23的位置實際上產生較大偏移。
接下來，請參考第9圖，所述框架旋轉，在第一定位器3的指示下在內環6和外環5之間插入第四個載體24，並由第二定位器4記錄下第四個載體24插入時的位置。此時記錄下的第四個載體24的位置可以是與第一個載體21之間的偏轉角度θ3。根據這一角度θ3，通過所述比較部分進行比較，例如是比較數值大小(即是否為180°或者在許可範圍內)，當然，也可 以是比較與標準圖案中第四個載體24的偏差情況，例如P點的朝向是否一致。若比較結果異常，則取出第四個載體24並重新調整框架的旋轉位置進行插入，直至比較後結果正常。同樣的，偏轉角度θ3優選為第四個載體24與第一個載體21之間的角度。
然後，請參考第10圖，所述框架旋轉，在第一定位器3的指示下在內環6和外環5之間插入第五個載體25，並由第二定位器4記錄下第五個載體25插入時的位置。此時記錄下的第五個載體25的位置可以是與第一個載體21之間的偏轉角度θ4。根據這一角度θ4，通過所述比較部分進行比較，例如是比較數值大小(即是否為240°或者在許可範圍內)，當然，也可以是比較與標準圖案中第五個載體25的偏差情況，例如P點的朝向是否一致。若比較結果異常，則取出第五個載體25並重新調整框架的旋轉位置進行插入，直至比較後結果正常。同樣的，偏轉角度θ4優選為第五個載體25與第一個載體21之間的角度。
之後，請參考第11圖，所述框架旋轉，在第一定位器3的指示下在內環6和外環5之間插入第六個載體26，並由第二定位器4記錄下第六個載體26插入時的位置。此時記錄下的第六個載體26的位置可以是與第一個載體21之間的偏轉角度θ5。根據這一角度θ5，通過所述比較部分進行比較，例如是比較數值大小(即是否為300°或者在許可範圍內)，當然，也可以是比較與標準圖案中第六個載體26的偏差情況，例如P點的朝向是否一致。若比較結果異常，則取出第六個載體26並重新調整框架的旋轉位置進行插入，直至比較後結果正常。同樣的，偏轉角度θ5優選為第六個載體26與第一個載體21之間的角度。
如此，6個載體2全部插入完成，即可以關閉所述第一定位器3和所述第二定位器4，並進行拋光工作。
綜上所述，本發明提供的拋光設備，包括殼體，位於所述殼體內的多個載體，位於所述殼體上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述載體的插入位置，所述第二定位器確認相鄰載體之間的位置關係。由此，在利用本發明提供的拋光設備進行加工時，能夠確保每個載體的正確插入，從而避免晶圓受損。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明請求項及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。

Claims (9)

  1. 一種拋光設備，包括：殼體，位於所述殼體內的多個載體，位於所述殼體上的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器指示所述載體的插入位置，所述第二定位器確認相鄰載體之間的位置關係，其中所述第二定位器包括一檢測部分、一比較部分和一警示部分，所述檢測部分掃描所述多個載體的插入位置資訊，所述比較部分依據所述插入位置資訊與一設定標準進行比較並產生比較結果，所述警示部分依據所述比較結果警示異常或通過。
  2. 如請求項1所述的拋光設備，其中所述檢測部分為一自動光學檢測相機。
  3. 如請求項1所述的拋光設備，其中在所述設定標準中，所述多個載體均勻分佈且具有設定角度差異。
  4. 如請求項3所述的拋光設備，其中所述載體插入在一內環和一外環之間形成的軌道中。
  5. 如請求項4所述的拋光設備，其中所述設定角度=360°/n，其中n為所述軌道中插入的載體的總數量。
  6. 如請求項4所述的拋光設備，其中所述載體與所述內環和外環通過齒牙嚙合。
  7. 如請求項6所述的拋光設備，其中所述第一定位器發出一光斑，當所述光斑位於所述載體設定方向的相鄰兩個齒牙之間時進行所述載體的插入。
  8. 一種檢測方法，採用如請求項1-7中任意一項所述的拋光設備，包括：開啟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個載體，所述第二定位器記錄所述第一個載體的位置；在所述第一定位器的指示下插入第二個載體，所述第二定位器記錄所述第二個載體的位置並與第一個載體插入時的位置進行比較；若比較結果正常，進行第三個載體的插入；若比較結果異常，則重新進行第二個載體的插入，直至比較結果正常。
  9. 如請求項8所述的檢測方法，其中當所有載體皆插入後，關閉所述第一定位器和所述第二定位器。
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