[发明专利]金刚石盘的监控方法及系统

说明书

本发明公开了金刚石盘的监控方法及系统，所述监控方法包括以下步骤：监控端监控金刚石盘的表征状态以及运行状态，并生成图像数据以及模拟信号发送至处理端；处理端接收监控端发送的图像数据以及模拟信号后，分别对图像数据以及数字信号进行处理，数字信号处理为监控数据并存储。本发明通过在金刚石盘使用前以及使用后采集金刚石盘的表面图像信息，当金刚石盘表面缺陷时，可及时提醒人工更换或维护，在金刚石盘处理研磨垫的过程中实时监控金刚石盘的运行状态，并根据监控信息实时调节金刚石盘以最优运行状态处理研磨垫，监测精度高，且自动调节最优运行状态，不仅无需停机调节，而且对研磨垫的处理效果更好。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及金刚石盘的监控方法及系统。

背景技术

随着半导体工业的发展，半导体器件的尺寸越来越小，对晶片表面平整度的要求也越来越高。

CMP(ChemicalMechanicalPolish，化学机械抛光)是一种化学反应和机械打磨结合的技术，可以实现晶片表面的全局平坦化，CMP的原理为：将晶片固定在抛光头的最下面，将抛光垫放置在研磨盘上，研磨液在晶片和抛光垫之间连续流动，在抛光时旋转的抛光头以一定压力下压，晶片表面的反应物不断地被剥离，在化学反应剂和磨粒的联合作用下实现平坦化。

金刚石盘(Disk)是CMP系统中的重要耗材，主要用于对研磨垫进行处理，去除研磨垫上的研磨副产物，令研磨垫表面更加平整、均匀，并让研磨垫表面保持一定的粗糙度，有助于研磨液在研磨垫表面分布地更加均匀。若研磨垫没有经过合适的处理，研磨副产物和研磨液会沉积在研磨垫表面的微孔内，使晶圆在研磨垫表面打滑，导致晶圆被划伤或研磨速率和均匀性变差。由此可以看出，金刚石盘的运行状态与CMP效果直接相关。

公告号CN111515864B的中国专利公开了一种金刚石盘的监控系统及方法，涉及半导体制造领域。该监控系统包括至少包括金刚石盘检测传感器、信号转换模块、金刚石盘信号采集电路、运动控制器、中控系统、研磨盘调节器驱动系；金刚石盘检测传感器设置在研磨盘的外侧且与金刚石盘的初始位置相邻，金刚石盘上设置有检测标记，金刚石盘检测传感器根据工作指令发射检测信号，接收由金刚石盘反射回的反馈信号；将反馈信号发送至中控系统，中控系统根据反馈信号确定金刚石盘的运行状态信息；解决了目前金刚石盘的实际运行状态不能及时反馈的问题；达到了实时获取金刚石盘的运行状态，防止金刚石盘运行过程中出现异常无法及时发现，有助于优化对研磨盘上研磨垫的处理的效果。

上述技术存在以下不足：该监控方法仅通过对金刚石盘的运行转态进行及时反馈，但是金刚石盘运行过程中出现异常时，工作人员接受到了金刚石盘的异常状态后，需要停机对金刚石盘进行调节、维护，这样不仅降低金刚石盘的加工效率，而且不能保证金刚石盘以最优状态加工研磨垫。

发明内容

本发明的目的是提供金刚石盘的监控方法及系统，以解决背景技术中不足。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：金刚石盘的监控方法，所述监控方法包括以下步骤：

S1：监控端监控金刚石盘的表征状态以及运行状态，并生成图像数据以及模拟信号发送至处理端；

S2：处理端接收监控端发送的图像数据以及模拟信号后，先将模拟信号A/D转换为数字信号，再分别对图像数据以及数字信号进行处理，数字信号处理为监控数据并存储；

S3：处理端根据数据库中的初始图像数据以及数据阈值分别比对图像数据以及数字信号，图像数据与初始图像数据不匹配时，发出警示，数据阈值与监控数据不匹配时，处理端向控制端发出调节指令；

S4：控制端接收调节指令，并根据调节指令调节金刚石盘的运行状态。

在一个优选的实施方式中，所述表征状态为金刚石盘的表面完整度，对金刚石盘的表面完整度监控为金刚石盘使用前和使用后，金刚石盘使用前表面存在缺陷进行监控反馈。