一种传感器与晶圆相对轨迹追踪方法技术

本发明专利技术提供了一种传感器与晶圆相对轨迹追踪方法，属于CMP设备技术领域，包括以下步骤：通过已知条件，对AB之间的距离进行计算；在T1时刻，以A点此刻所处的位置为圆心，AB此刻的长度为半径形成第一圆，第一圆与晶圆边缘产生第一交点；重复执行交点获取步骤，直至传感器脱离晶圆的位置时，得到若干交点；传感器在扫过晶圆时，通过将若干交点进行曲线拟合，得到传感器在晶圆上扫过的弧线。本发明专利技术提供的传感器与晶圆相对轨迹追踪方法，能够实时获得传感器相对于抛光头中心的距离，获取传感器扫过晶圆时的弧线，获得传感器相对于晶圆的实时位置，可以由传感器传来的数据得知此时晶圆的研磨状况，进而可以对抛光头的压力进行实时调整。整。整。

【技术实现步骤摘要】
一种传感器与晶圆相对轨迹追踪方法


[0001]本专利技术涉及CMP设备
，具体涉及一种传感器与晶圆相对轨迹追踪方法。

技术介绍

[0002]化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization，简称CMP)技术是当今最有效的全局平坦化方法。它利用化学腐蚀和机械磨削的协同作用，可以有效兼顾晶圆局部和全局平坦度，并已在超大规模集成电路制造中得到了广泛应用。
[0003]CMP设备在处理晶圆时，通常都会使用终点检测系统对晶圆进行检测，检测晶圆金属物质是否被抛光。终点检测系统通常会采用在抛光垫上设置传感器，使用传感器对晶圆进行检测，以保证晶圆的抛光效果。而在抛光头压力不变的情况下，晶圆研磨的初期总是中间薄，边缘厚，而在晶圆研磨的后期总是中间厚，边缘薄。若是抛光头的压力不进行调整，晶圆的形貌会与目标形貌出现偏差。而欲根据晶圆的研磨状况对抛光头的压力进行实时调整，则需要获取传感器相对于晶圆的实时位置，由于传感器随着抛光盘进行转动，晶圆也随着抛光头做各种复杂运动，不能准确的获得传感器相对于晶圆的位置。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中CMP设备在对晶圆进行研磨时不能准确获得传感器与晶圆相对位置的缺陷，从而提供一种传感器与晶圆相对轨迹追踪方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种传感器与晶圆相对轨迹追踪方法，包括以下步骤：
[0006]获取抛光盘中心O1点与抛光头公转中心O2点之间的距离L1；r/>[0007]获取抛光头公转中心O2点与抛光头中心A点之间的距离L2；
[0008]获取传感器所处的位置B点与抛光盘中心O1点之间的距离L3；
[0009]获取抛光盘的转速Rpm1，根据抛光头运动公式得出抛光头自转中心在(T2－T1)时间内的弧长位移S1；
[0010]获取角FO1O2的大小，包括：以O1为极点，O1O2的连线为极轴，通过弧度角公式可得知，角FO1B的弧度角为：
[0011]∠FO1B＝2*π/60*Rpm1*(T2‑
T1)
[0012]其中，传感器扫到晶圆时的时间T1，传感器上传数据的时间T2，T1时刻传感器在抛光盘上所处半径为O1F，T2时刻抛光头中心为A点；
[0013]计算BO1O2的弧度角为：
[0014]∠BO1O2＝∠FO1O2‑
∠FO1B
[0015]根据弧度角，计算B点的极坐标为(L3，∠BO1O2)；
[0016]计算角AO2O1的弧度角为：
[0017]∠AO2O1＝S1/L2；
[0018]根据三角形余弦定理，计算AO1的长度为：
[0019][0020]计算角AO1O2的弧度角为：
[0021]∠AO1O2＝arcsin(L2*sin(∠AO2O1)/AO1)；
[0022]计算A点的极坐标为(AO1，∠AO1O2)；
[0023]将A点和B点的极坐标转化为以O1为原点的直角坐标系的坐标：
[0024]A(AO1*cos(∠AO1O2)，AO1*sin(∠AO1O2))；
[0025]B(L3*cos(∠BO1O2)，L3*sin(∠BO1O2))；
[0026]根据两点距离公式可推算出AB两点之间的距离，计算传感器相对于抛光头自转中心的距离为：
[0027][0028]在T1时刻，以A点此刻所处的位置为圆心，AB此刻的长度为半径形成第一圆，第一圆与晶圆边缘产生第一交点；
[0029]经过预设时间后，以当前时刻A点所处位置处为圆心，AB此刻的长度为半径形成第二圆，第二圆与第一圆产生第二交点；
[0030]交点获取步骤：再次经过预设时间后，以此刻A点所处位置处为圆心，AB此刻的长度为半径形成第三圆，第三圆与第二圆产生第三交点；
[0031]重复执行交点获取步骤，直至传感器脱离晶圆的位置时，得到若干交点；
[0032]传感器在扫过晶圆时，通过将若干交点进行曲线拟合，得到传感器在晶圆上扫过的弧线。
[0033]可选的，所述预设时间为1ms。
[0034]可选的，所述抛光头在抛光盘表面上做自定义位移运动。
[0035]可选的，还包括有控制器，所述控制器与传感器通信连接。
[0036]可选的，还包括有压力调节装置，与所述抛光头连接，且所述压力调节装置与所述控制器通信连接。
[0037]可选的，还包括有轴体，设置所述抛光盘一侧，抛光头通过支杆转动安装在所述轴体上。
[0038]可选的，所述抛光盘的转动方向与所述抛光头的公转方向相同。
[0039]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0040]1.本专利技术提供的传感器与晶圆相对轨迹追踪方法，在晶圆进行研磨时，能够实时获得传感器相对于抛光头中心的距离，进而获取传感器扫过晶圆时的弧线，获得传感器相对于晶圆的实时位置，可以由传感器传来的数据得知此时晶圆的研磨状况，进而可以对抛光头的压力进行调整，保证晶圆的抛光效果。
[0041]2.本专利技术提供的传感器与晶圆相对轨迹追踪方法，预设时间设置为1ms，间隔时间极短，可以增多传感器上传数据的次数，提高测量传感器相对晶圆实时位置的准确度。
[0042]3.本专利技术提供的传感器与晶圆相对轨迹追踪方法，抛光头连接有压力调节装置，
通过传感器的反馈，可以得知晶圆的抛光状态，通过压力调节装置可以在抛光过程中实时调节压力，使晶圆研磨更加均匀，避免在研磨过程中出现晶圆中间位置和边缘位置研磨不均匀的现象。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1为本专利技术提供的传感器与晶圆相对轨迹追踪方法中抛光盘与抛光头的位置关系示意图；
[0045]图2为T2时刻时传感器与晶圆相对位置示意图。
[0046]附图标记说明：
[0047]1、传感器；2、抛光盘；3、抛光头；4、支杆；5、轴体。
具体实施方式
[0048]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0049]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器与晶圆相对轨迹追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：获取抛光盘(2)中心O1点与抛光头(3)公转中心O2点之间的距离L1；获取抛光头(3)公转中心O2点与抛光头(3)中心A点之间的距离L2；获取传感器(1)所处的位置B点与抛光盘(2)中心O1点之间的距离L3；获取抛光盘(2)的转速Rpm1，根据抛光头(3)运动公式得出抛光头(3)自转中心在(T2‑
T1)时间内的弧长位移S1；获取角FO1O2的大小，包括：以O1为极点，O1O2的连线为极轴，通过弧度角公式可得知，角FO1B的弧度角为：∠FO1B＝2*π/60*Rpm1*(T2‑
T1)其中，传感器(1)扫到晶圆时的时间T1，传感器(1)上传数据的时间T2，T1时刻传感器(1)在抛光盘上所处半径为O1F，T2时刻抛光头(3)中心为A点；计算BO1O2的弧度角为：∠BO1O2＝∠FO1O2‑
∠FO1B根据弧度角，计算B点的极坐标为(L3，∠BO1O2)；计算角AO2O1的弧度角为：∠AO2O1＝S1/L2；根据三角形余弦定理，计算AO1的长度为：计算角AO1O2的弧度角为：∠AO1O2＝arcsin(L2*sin(∠AO2O1)/AO1)；计算A点的极坐标为(AO1，∠AO1O2)；将A点和B点的极坐标转化为以O1为原点的直角坐标系的坐标：A(AO1*cos(∠AO1O2)，AO1*sin(∠AO1O2))；B(L3*cos(∠BO1O2)，L3*sin(∠BO1O2))；根据两点距离公式可推算出AB两点之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉浪，白琨，贾若雨，吴燕林，周庆亚，张金环，刘志伟，
申请(专利权)人：北京烁科精微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：