研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，通過(guò)將研磨頭浸入水中并通入正壓氣體來(lái)判斷膜片是否漏氣，以確定膜片是否有缺陷，從而對(duì)膜片質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證了膜片的工藝中質(zhì)量提高了了研磨工藝的穩(wěn)定性，防止晶圓報(bào)廢。
【專利說(shuō)明】研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)機(jī)械平坦化(chemical mechanical polish, CMP)技術(shù)是半導(dǎo)體制造業(yè)中常用的平坦化技術(shù)。如圖1所示，化學(xué)機(jī)械平坦化工藝所使用的化學(xué)機(jī)械研磨裝置包括研磨平臺(tái)(platen)、粘附于所述研磨平臺(tái)上的研磨墊(pad) 11、研磨頭(polishing head) 12和研磨液噴嘴(slurry nozzle) 13。進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí),所述研磨平臺(tái)旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)所述研磨墊11 一起旋轉(zhuǎn)(如圖1中的粗箭頭所示)，所述研磨液噴嘴13向所述研磨墊11噴射研磨液，并通過(guò)所述研磨墊11旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使所述研磨液均勻地分布在所述研磨墊11上，所述研磨頭12吸附住要研磨的晶圓，并將所述晶圓的待研磨面壓在所述研磨墊11的研磨表面上，所述研磨頭12帶動(dòng)所述晶圓一起旋轉(zhuǎn)(如圖1中的細(xì)箭頭所示)，通過(guò)所述晶圓的待研磨面與所述研磨墊11的研磨表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將所述晶圓的待研磨面平坦化。
[0003]圖2所示為所述研磨頭12的結(jié)構(gòu)示意圖，所述研磨頭12具有本體120,所述本體120靠近所述研磨墊11的一端設(shè)有膜片(membrane) 121，所述膜121用于吸附要研磨的晶圓20，所述晶圓20的邊沿被定位環(huán)122包圍，所述定位環(huán)122固定在所述本體120靠近所述研磨墊11的一端，用于限定所述晶圓20的位置，所述本體120內(nèi)設(shè)有氣體通道123，通過(guò)所述氣體通道123既可抽真空產(chǎn)生負(fù)壓力，又可通氣體產(chǎn)生正壓力，所述正壓力將所述晶圓20和定位環(huán)122壓在所述研磨墊11的研磨表面上，所述本體120遠(yuǎn)離所述研磨墊11的一端設(shè)有連接桿124，所述連接桿124旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述本體120、定位環(huán)122和晶圓20 —起旋轉(zhuǎn)(如圖2中的箭頭所示)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，研磨頭上的膜片有一定的使用壽命，待膜片達(dá)到使用壽命后才更換，但是，在使用壽命未到期之前，一般不會(huì)監(jiān)控膜片的質(zhì)量。如果膜片存在缺陷，會(huì)導(dǎo)致晶圓的報(bào)廢。
[0005]因此，如何在研磨頭的使用過(guò)程中監(jiān)控膜片，避免其在到達(dá)使用壽命之前就出現(xiàn)缺陷而影響晶圓質(zhì)量，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，用來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中不能檢測(cè)研磨頭的膜片在使用壽命到達(dá)之前就出現(xiàn)缺陷的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明提供的研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，其包括以下步驟:
[0008]步驟S01，提供一 CMP用研磨頭以及一盛水水槽，該研磨頭上具有膜片；
[0009]步驟S02，將該研磨頭浸入該水槽中，使該膜片完全浸入水中；
[0010]步驟S03，向該研磨頭中通入氣體對(duì)該膜片產(chǎn)生正壓力，判斷該膜片處是否漏氣；
[0011]步驟S04，若是，則表示膜片上產(chǎn)生了缺陷，需要更換；若否，則表示膜片上無(wú)缺陷，可以進(jìn)行后續(xù)研磨工藝。
[0012]進(jìn)一步地，步驟S03包括觀察水槽中是否產(chǎn)生氣泡來(lái)判斷是否漏氣。
[0013]進(jìn)一步地，步驟S03包括密閉浸入該研磨頭的水槽，并通過(guò)測(cè)壓儀測(cè)量水槽中的壓力變化來(lái)判斷是否漏氣。
[0014]進(jìn)一步地，步驟S03中通入氣體的壓力為0.85-2.lpsi。
[0015]進(jìn)一步地，步驟S04還包括通過(guò)觀察漏氣的位置，檢查該研磨頭所研磨的晶圓背面缺陷或檢查該膜片的同批次膜片。
[0016]本發(fā)明的研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，通過(guò)將研磨頭浸入水中并通入正壓氣體來(lái)判斷膜片是否漏氣，以確定膜片是否有缺陷，從而對(duì)膜片質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證了膜片的工藝中質(zhì)量提高了研磨工藝的穩(wěn)定性，防止晶圓報(bào)廢。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]為能更清楚理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中:
[0018]圖1是現(xiàn)有CMP裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是現(xiàn)有CMP研磨頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例中膜片缺陷檢測(cè)方法的流程示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例中檢測(cè)膜片缺陷的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]第一實(shí)施例
[0023]請(qǐng)同時(shí)參閱圖3和圖4，本實(shí)施例中，研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法用于在對(duì)晶圓的研磨工藝之前進(jìn)行，或隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，其包括以下步驟:
[0024]步驟S01，提供一 CMP用研磨頭2以及一盛水水槽3，研磨頭2上具有膜片21 ；
[0025]步驟S02，將研磨頭2浸入水槽3中，使膜片21完全浸入水中，且其表面暴露在水中；
[0026]步驟S03，通過(guò)氣體通道向研磨頭2內(nèi)通入氣體，對(duì)膜片21產(chǎn)生正壓力，判斷膜片21處是否漏氣；
[0027]步驟S04，若是，則表示膜片21上產(chǎn)生了缺陷，需要更換；若否，則表示膜片21上無(wú)缺陷，可以進(jìn)行后續(xù)研磨工藝。
[0028]本實(shí)施例通過(guò)將研磨頭浸入水中并通入正壓氣體來(lái)判斷膜片是否漏氣，以確定膜片是否有缺陷，從而對(duì)膜片質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證了膜片的工藝中質(zhì)量提高了了研磨工藝的穩(wěn)定性，防止晶圓報(bào)廢。
[0029]本實(shí)施例中，通過(guò)肉眼觀察水槽中是否產(chǎn)生氣泡來(lái)判斷是否漏氣，以確定膜片是否存在缺陷，如膜片有微裂，由于氣體產(chǎn)生的正壓力會(huì)在該微裂處溢出，從而產(chǎn)生氣泡。在其他實(shí)施例中，也可將研磨頭浸入水中之后，密閉水槽，使密閉水槽內(nèi)壓力平穩(wěn)，隨后通入氣體，通過(guò)測(cè)壓儀測(cè)量密閉水槽內(nèi)的壓力是否發(fā)生變化，若壓力變大，說(shuō)明有外部壓力進(jìn)入，也就是通入的氣體從膜片缺陷處進(jìn)入了密閉水槽內(nèi)。
[0030]本實(shí)施例中，通入的氣體壓力較佳地為0.85-2.lpsi。
[0031]實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)觀察到的漏氣的位置，檢查該研磨頭所研磨的晶圓背面是否有缺陷而使膜片產(chǎn)生了微裂，也可以用來(lái)檢查該膜片同批次膜片在該處是否同樣有微裂等缺陷。
【權(quán)利要求】
1.一種研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，其包括: 步驟S01，提供一 CMP用研磨頭以及一盛水水槽，該研磨頭上具有膜片； 步驟S02，將該研磨頭浸入該水槽中，使該膜片完全浸入水中； 步驟S03，向該研磨頭中通入氣體對(duì)該膜片產(chǎn)生正壓力，判斷該膜片處是否漏氣； 步驟S04，若是，則表示膜片上產(chǎn)生了缺陷，需要更換；若否，則表示膜片上無(wú)缺陷，可以進(jìn)行后續(xù)研磨工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:步驟S03包括觀察水槽中是否產(chǎn)生氣泡來(lái)判斷是否漏氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:步驟S03包括密閉浸入該研磨頭的水槽，并通過(guò)測(cè)壓儀測(cè)量水槽中的壓力變化來(lái)判斷是否漏氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:步驟S03中通入氣體的壓力為0.85-2.1psi。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的研磨頭膜片的缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:步驟S04還包括通過(guò)觀察漏氣的位置，檢查該研磨頭所研磨的晶圓背面缺陷或檢查該膜片的同批次膜片。
【文檔編號(hào)】B24B49/00GK104308736SQ201410428713
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】丁弋, 朱也方 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司