晶圆加工抛光轮表面形貌修磨设备及其控制方法与装置与流程

本技术涉及自动化，特别是涉及一种晶圆加工抛光轮表面形貌修磨设备及其控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、在晶圆机械抛光工艺中，抛光轮长期与晶圆及微细磨料持续高速摩擦接触，轮面会逐渐出现表层结釉、微孔堵塞、磨料嵌塞、盘面凹凸变形、表面粗糙度衰减等现象，导致抛光轮切削能力与整平性能下降，影响晶圆抛光效率、表面光洁度及批量加工一致性。

2、为维持抛光轮性能，传统工艺通常采用金刚石修整机构对抛光轮表面进行刮削、整平和梳理，以去除老化表层、疏通孔隙并恢复表面形貌。但该修磨过程中，缺乏对抛光轮表面形貌状态的有效识别与修磨控制，修整时机、修整量及修整参数难以与轮面实际形貌匹配，导致修磨效果不佳，修磨后轮面形貌一致性和稳定性较差，无法有效恢复抛光轮的标准平面度与微观粗糙度。

3、因此，传统技术无法实现有效的抛光轮表面形貌修磨控制，修磨效果不佳，难以保障晶圆机械抛光工艺的连续性和产品品质一致性。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种有效的晶圆加工抛光轮表面形貌修磨设备及其控制方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本技术提供了一种晶圆加工抛光轮表面形貌修磨控制方法。方法包括：

3、获取抛光轮目标形貌，基于抛光轮目标形貌确定z轴插补距离；抛光轮用于晶圆加工；

4、获取磨刀组件测高值；

5、获取抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差；

6、根据磨刀组件测高值确定修磨起始z轴位置，并基于z轴插补距离、抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，控制抛光轮沿z轴和x轴方向联动进行表面插补修磨。

7、在其中一个实施例中，获取磨刀组件测高值包括：

8、控制抛光轮的中心沿z轴方向朝磨刀组件运动；

9、获取抛光轮与磨刀组件之间的压力值；

10、当压力值达到预设表面压力阈值时，将当前抛光轮的z轴位置作为磨刀组件测高值。

11、在其中一个实施例中，获取抛光轮驱动机构水平度误差包括：

12、确定磨刀组件基准面，磨刀组件基准面为用于承载磨刀组件中磨刀台的台盘上表面；

13、获取抛光轮驱动机构处于x轴原点位置时，抛光轮中心点相对于磨刀组件基准面的第一距离；

14、获取抛光轮驱动机构处于x轴正极限位置时，抛光轮中心点相对于磨刀组件基准面的第二距离；

15、根据第一距离与第二距离的差值，确定抛光轮驱动机构水平度误差。

16、在其中一个实施例中，根据磨刀组件测高值确定修磨起始z轴位置，并基于z轴插补距离、抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，控制抛光轮沿z轴和x轴方向联动进行表面插补修磨包括：

17、根据磨刀组件测高值确定修磨起始z轴位置；

18、根据抛光轮半径，确定x轴插补距离；

19、根据z轴插补距离、x轴插补距离、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，确定z轴插补目标位置；

20、获取x轴插补速度、并基于x轴插补速度确定z轴插补速度；

21、控制抛光轮以x轴插补速度和z轴插补速度沿x轴和z轴联动，并移动至z轴插补目标位置，以进行表面插补修磨。

22、在其中一个实施例中，根据z轴插补距离、x轴插补距离、x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，确定z轴插补目标位置包括：

23、确定抛光轮的z轴当前位置和x轴当前位置；

24、以抛光轮中心对准磨刀组件磨刀头的位置为起点，沿x轴方向移动x轴插补距离，将到达的位置确定为x轴插补目标位置；

25、计算x轴插补目标位置与x轴当前位置的差值；

26、将差值除以x轴方向最大插补行程，得到比值；

27、计算z轴插补距离与比值的乘积，并将z轴当前位置减去乘积结果，得到初始z轴插补目标位置；

28、根据抛光轮驱动机构水平度误差对初始z轴插补目标位置进行补偿，得到z轴插补目标位置。

29、在其中一个实施例中，获取x轴插补速度、并基于x轴插补速度确定z轴插补速度包括：

30、获取x轴插补速度；

31、根据x轴插补速度、z轴插补距离和x轴插补距离，确定z轴插补速度。

32、在其中一个实施例中，获取抛光轮目标形貌，基于抛光轮目标形貌确定z轴插补距离包括：

33、获取抛光轮目标形貌；

34、基于抛光轮目标形貌，确定抛光轮边缘高度与中心高度差值；

35、根据抛光轮边缘高度与中心高度差值，确定z轴插补距离。

36、第二方面，本技术还提供了一种晶圆加工抛光轮表面形貌修磨控制装置。装置包括：

37、第一参数获取模块，用于获取抛光轮目标形貌，基于抛光轮目标形貌确定z轴插补距离；抛光轮用于晶圆加工；

38、测高模块，用于获取磨刀组件测高值；

39、第二参数获取模块，用于获取抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差；

40、插补修磨控制模块，用于根据磨刀组件测高值确定修磨起始z轴位置，并基于z轴插补距离、抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，控制抛光轮沿z轴和x轴方向联动进行表面插补修磨。

41、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

42、获取抛光轮目标形貌，基于抛光轮目标形貌确定z轴插补距离；抛光轮用于晶圆加工；

43、获取磨刀组件测高值；

44、获取抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差；

45、根据磨刀组件测高值确定修磨起始z轴位置，并基于z轴插补距离、抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，控制抛光轮沿z轴和x轴方向联动进行表面插补修磨。

46、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

47、获取抛光轮目标形貌，基于抛光轮目标形貌确定z轴插补距离；抛光轮用于晶圆加工；

48、获取磨刀组件测高值；

49、获取抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差；

50、根据磨刀组件测高值确定修磨起始z轴位置，并基于z轴插补距离、抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，控制抛光轮沿z轴和x轴方向联动进行表面插补修磨。

51、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

52、获取抛光轮目标形貌，基于抛光轮目标形貌确定z轴插补距离；抛光轮用于晶圆加工；

53、获取磨刀组件测高值；

54、获取抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差；

55、根据磨刀组件测高值确定修磨起始z轴位置，并基于z轴插补距离、抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，控制抛光轮沿z轴和x轴方向联动进行表面插补修磨。

56、第六方面，本技术还提供一种晶圆加工抛光轮表面形貌修磨设备，包括控制器，控制器采用上述方法进行晶圆加工抛光轮表面形貌修磨控制。

57、上述晶圆加工抛光轮表面形貌修磨设备及其控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过获取目标形貌对应的z轴插补距离，使修磨过程中z轴下压量能够量化匹配所需表面形貌；同时获取磨刀组件测高值，为修磨提供准确的起始高度基准。在此基础上，进一步获取抛光轮半径、抛光轮x轴方向最大插补行程以及抛光轮驱动机构水平度误差，其中抛光轮半径与x轴最大插补行程共同界定了插补运动的范围与比例关系，而水平度误差则反映了驱动机构在x轴移动过程中引起的z向高度偏差。修磨控制时，根据磨刀组件测高值确定修磨起始z轴位置，并基于上述参数控制抛光轮沿z轴和x轴方向联动进行表面插补修磨，使得修磨轨迹能够随x轴位置动态调整z轴目标位置，补偿水平度误差带来的高度变化，避免因导轨不平导致修磨形貌失真。因此，本技术能够实现对抛光轮表面形貌的有效修磨控制，使抛光轮恢复目标表面形态。