[发明专利]机械研磨机台异常侦测仪及侦测方法、机械研磨机台

说明书

本发明提供了一种机械研磨机台异常侦测仪及侦测方法、机械研磨机台，设置有噪声传感器、数模转换单元、存储分析单元、反馈单元以及控制单元，噪声传感器实时采集机台运行的噪音的音频信号，数模转换单元将所述音频信号转化为数字信号，存储分析单元对所述数字信号进行存储并进行频谱分析，提取单位时间内的振幅图谱和波形图谱，并根据所述振幅图谱和频率图谱分析音频信号是否存在异常，反馈单元向所述控制单元反馈异常的音频信号，控制单元根据异常的音频信号进行异常处理，从而对机台异常进行实时有效的监测，及时侦测机台发生的异常状况，从而提高了机台的研磨效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种机械研磨机台异常侦测仪及侦测方法、机械研磨机台。

背景技术

化学机械研磨(CMP)已经成为晶圆生产的一个常见的工艺步骤。尽管随着技术的进步，研磨机台得到很大的提高，但研磨的基本原理都相同，即在研磨液的辅助下，研磨头将晶圆压在研磨垫上面，利用摩擦力去除掉晶圆表面的部分薄膜。

CMP机台里面有数百个传感器用于检测研磨过程中的机台异常。这些传感器的侦测方法主要分成两种，压力检测和光学检测。通过这些传感器虽然能够发现大部分的机台异常，但对于一些未设计传感器的位置，或者这两种检测方法都无法实现有效侦测的情况，机台难以做到有异常就能及时发现。

因此，如何弥补现有侦测手段的不足，提供一种对化学机械研磨机台实时侦测的设备或方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械研磨机台异常侦测仪及侦测方法、机械研磨机台，通过对研磨噪音的分析，实现机台异常的实时侦测。

为实现上述目的，本发明提供一种机械研磨机台异常侦测仪，包括：噪声传感器、数模转换单元、存储分析单元、反馈单元以及控制单元；其中，

所述噪声传感器安装于所述机械研磨机台上，用于实时采集机台运行的噪音的音频信号；

所述数模转换单元将所述音频信号转化为数字信号；

所述存储分析单元对所述数字信号进行存储并进行频谱分析，提取单位时间内的振幅图谱和频率图谱，并根据所述振幅图谱和频率图谱分析音频信号是否存在异常；

所述反馈单元用于向所述控制单元反馈异常的音频信号；

所述控制单元根据异常的音频信号进行异常处理。

可选的，还包括灵敏度调节器，所述灵敏度调节器用于调节所述噪声传感器采集到的音频信号的强度，并传输至所述数模转换单元。

可选的，还包括与存储分析单元相连接的用户界面，所述用户界面用于输出所述振幅图谱、频率图谱以及音频信号。

可选的，还包括电源，所述电源分别向所述噪声传感器、灵敏度调节器、数模转换单元、存储分析单元、反馈单元、控制单元以及用户界面供电。

可选的，所述用户界面包括音频输出端口、频谱显示器与用户调试端口；其中，

所述音频输出端口用于连接耳机或者音频存储设备；

所述频谱显示器用于显示振幅图谱和频率图谱；

所述用户调试端口用于调试所述侦测仪的性能参数

可选的，所述灵敏度调节器内设置有增益开关。

可选的，所述频谱分析包括：根据数字信号中的波形信息，采用离散傅里叶变化法得到单位时间内的频率图谱。

可选的，所述化学机械研磨机台异常侦测仪首次使用时，采集一段时间内的音频信号作为基础噪音，通过所述基础噪音校订，确定所述基础噪音所在的频率范围，并收集所述基础噪音的振幅图形。