[发明专利]CMP工艺晶圆定位装置和划痕追踪方法

说明书

本发明公开了一种CMP工艺晶圆定位装置，包括：传感器，其用于采集预设信号，其根据预设信号发出旋转信号在CMP工艺装片或下片前使CMP研磨头单元十字转架基座旋转到指定位置。反射件，其作为传感器定位反射点。本发明还公开了一种CMP工艺划痕追踪方法。本发明使晶圆在研磨头上片和下片前，研磨头的wafer检测pin(销)、晶圆缺口(notch)、和机械手呈人为可控的特定角度。对于某些应力较高的wafer产品可以根据其实际情况选择所述特定角度，避免研磨头装卸晶圆时造成破片，避免机械手加持晶圆时造成破片。在CMP工艺后如果追溯到产品划伤缺陷，则可以在本发明wafer已固定角度的前提下，通过异常分析精确推导出产生划伤的时间，以便消除设备问题或改进工艺。

技术领域

本发明涉及集成电路生产制造领域，特别是涉及一种用于CMP(化学机械抛光)工艺中的晶圆定位装置。本发明还涉及一种CMP工艺中划痕追踪方法。

背景技术

化学机械抛光(CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺。与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同，CMP工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除，从而达到晶圆表面纳米级平坦化，使下一步的光刻工艺得以进行。CMP的主要工作原理是在一定压力下及抛光液的存在下，被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动，借助纳米磨料的机械研磨作用与各类化学试剂的化学作用之间的高度有机结合，使被抛光的晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。

传统CMP机台在load/unload wafer notch位置朝向随机，某些应力较高的wafer产品在CMP机械研磨及传送过程中容易碎片,发生碎片后难以追踪，还原，设备状态。

由于head内背压环各处形状不同且压环监测传感器的存在，head与wafer在不同取向下load/unload对wafer的应力冲击不同。针对不同产品在与notch呈某一定特定位置关系下会增加应力破片的风险。Wafer unload后如果应力大的方向与机械手呈特殊角度，容易被机械手夹碎。并且，在生产中发生CMP划伤后，由于起始位置随机，无法直接推算出划伤产生精确时间，对分析异常十分不利。

相关名词解释

Polish recipe：研磨工艺设定的参数配置条件。分多个步骤，每个步骤的化学剂用量，超纯水用量，研磨头旋转速度，研磨盘，各个步骤执行时间，切换，以及各区域的压力分配等参数设置组合。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种能对晶圆上片和下片位置选择固定位置，进而控制晶圆与机械手间角度，能避免机械手应力造成破片的CMP工艺晶圆定位装置。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种能对晶圆上片和下片位置选择固定位置，进而控制晶圆与机械手间角度，能对CMP划痕进行追踪的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的CMP工艺晶圆定位装置，包括：

传感器，其用于采集预设信号，其根据预设信号发出旋转信号在CMP工艺装片或下片前使CMP研磨头旋转到指定角度。

可选择的，进一步改进所述的CMP工艺晶圆定位装置，所述传感器固定在CMP研磨头单元十字转架基座底或晶圆装卸平台(HCLU)基座旁的支柱上。

可选择的，进一步改进所述的CMP工艺晶圆定位装置，所述预设信号是研磨头马达旋转道数信号，根据马达旋转道数信号使在CMP工艺装片或下片前使CMP研磨头旋转到指定角度。

可选择的，进一步改进所述的CMP工艺晶圆定位装置，还包括：反射件，其作为传感器定位反射点。