CN1250372C - 带有内置光学传感器的抛光垫 - Google Patents

带有内置光学传感器的抛光垫 Download PDF

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    • B24B49/12Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means

Abstract

一种包含光源(35)和探测器(36)的光学传感器(25)被安置在抛光垫(3)的空腔(2)中,从而面对着被抛光表面(4)。来自光源(35)的光线从被抛光表面(4)上反射,而探测器(36)探测反射的光线。探测器(36)产生的电信号被传送到安置在抛光垫(3)的中心孔(23)中的电子器件集成件(10)中。一次性抛光垫(3)以可拆卸的方式机械和电气连接着集成件(10)。集成件(10)中容纳着电路,该电路用于向光学传感器(25)供应电能和向非旋转控制台(9)传送电信号。系统能够连续地监视被抛光表面的光学特性,即使是在抛光机(1)运转时,而且能够确定抛光过程的终点。

Description

带有内置光学传感器的抛光垫
本申请对2000年9月29日提交的美国临时专利申请提出优先权要求。
技术领域
本发明涉及半导体晶片加工领域,具体地讲,涉及一种用于化学机械抛光的一次性抛光垫。抛光垫中包含光学传感器,用于在实施抛光操作时监视被抛光表面的状态,从而能够确定出加工的终点。
背景技术
在1999年4月13日颁发的美国专利No.5,893,796和2000年4月4日颁发的继续申请专利No.6,045,439中,Birang等人展示了多种装于抛光垫中的窗口结构。需要被抛光的晶片位于抛光垫顶部,抛光垫支靠在刚性台板上,从而对晶片的下表面实施抛光。在抛光过程中,所述下表面被一个安置在刚性台板下面的干涉仪监视。干涉仪向上发射激光束,而且为了使激光束到达晶片的下表面,激光束必须穿过台板中的孔,再继续向上穿过抛光垫。为了防止抛光浆液聚集在台板中的孔的上方,有一个窗口设在抛光垫中。不论该窗口如何形成,显然干涉仪传感器总是位于台板下面,而不是位于抛光垫中。
在1999年9月7日颁发给Tang的美国专利No.5,949,927中,描述了多项用于在抛光过程中监视被抛光表面的技术。在一个实施例中,Tang将光纤带缆嵌在抛光垫中。光纤带缆只是一个光导体。光源和探测用探测器位于抛光垫外侧。Tang没有建议在抛光垫内侧设置光源和探测器。在Tang的一些实施例中,光纤解耦器用于将光纤中的光从一个旋转元件传输到一个静止元件。在其他一些实施例中,在旋转元件上探测光信号,所产生的电信号通过电滑环传输到静止元件。Tang的所述专利中没有建议利用无线电波、声波、调制光束或磁感应而将电信号传递到静止元件。
在1992年1月21日颁发给Schultz的美国专利No.5,081,796中公开的另一种加工终点光学探测系统中,描述了这样一种方法,其中,在部分抛光之后,晶片被移动到一个位置,在此晶片的一部分被悬挂在台板边缘之外。这一悬挂部分的磨削量被干涉仪测量,以确定抛光过程是否应当继续。
在将传感器安装于抛光垫中的早期尝试中,一个孔形成在抛光垫中,光学传感器借助于粘结剂而在孔中粘着就位。然而,随后的试验表明,在使用粘结剂的情况下,无法防止含有反应性化学物质的抛光浆液进入光学传感器并穿过抛光垫而到达支承台。
因此,尽管在本领域中已知有几种用于在抛光过程中监视被抛光表面的技术,但这些技术均不是完全令人满意的。Tang公开的光纤束价格昂贵且具有潜在的脆性;使用位于抛光垫中的干涉仪,例如Birang等人所用的那样,需要在支承着抛光垫的台板上加工出孔。为此,本发明人设计了一种监视系统,其具有经济性和耐用性,并且吸取了目前在某些元件的最小化方面的所能够获得的优点。
发明内容
下面描述的一次性抛光垫由发泡氨基甲酸乙酯构成。其包含一个光学传感器,用于在原位置上监视被抛光的晶片表面的光学特性。从光学传感器得到的实时数据能够实现多种功能,包括用于确定加工终点,而不需要将晶片松开以进行离线试验。这会极大地提高抛光加工的效率。
需要被抛光的晶片是包含有多层不同材料的复合结构。通常,最外层被研磨掉,直至到达最外层与随后一层之间的界面。在这个位置,可以认为达到了抛光操作的终点。抛光垫和附属的光学器件和电子器件能够探测从氧化层向硅层的过渡,以及金属层向氧化层或其他材料层的过渡。
这里描述的本发明的抛光垫涉及对传统抛光垫的改造,其中抛光垫中嵌有光学传感器和其他元件。未经改造的抛光垫是市场上广泛供应的,由美国新泽西州Newmak的Rodel Company生产的型号为IC 1000的抛光垫是一种典型的未经改造的抛光垫。由ThomasWest Company制造的抛光垫也可以使用。
光学传感器用于探测被抛光表面的光学特性。通常,表面的光学特性指的是其反射率。然而,也可以探测表面的其他光学特性,包括其极化性、吸收性以及光致发光性(如果有的话)。用于探测这些不同特性的技术是光学领域中众所周知的,而且它们通常涉及向光学系统添加偏振器或光谱过滤器。出于这种原因,在下面的讨论中,要使用更为上位的术语“光学特性”。
除了光学器件,一次性抛光垫中还设有用于向抛光垫中的光学传感器供应电能的装置。
一次性抛光垫中还设有这样的装置,它除了供应电能以外,还能够将代表光学特性的电信号从旋转抛光垫传送到相邻的非旋转抛光垫。抛光垫能够以可拆卸的方式连接在容纳着电能和信号处理电路的非一次性的集成件上。
包含光源和探测器的光学传感器布置在抛光垫的盲孔中,并且面对着被抛光表面。来自光源的光线从被抛光表面上反射,而探测器探测反射的光线。探测器产生电信号,该点信号代表反射到探测器上的光强度。
探测器产生的电信号被一个薄导体从探测器的位置径向向内传送到抛光垫的中心孔中,该薄导体隐藏在抛光垫的各层之间。
一次性抛光垫可拆卸地机械和电气连接着一个集成件,该集成件与抛光垫一起旋转。集成件中容纳着电路,该电路用于向光学传感器供应电能和向系统的非旋转部分传送由探测器产生的电信号。由于这些电路较为昂贵,因此集成件不是一次性的。在抛光垫被使用而磨损后,它将与光学传感器和薄导体一起被废弃掉。
用于使集成件中的电路运行的电能和用于驱动光学传感器光源的电能可以通过多种技术供应。在一个实施例中,旋转集成件中包含变压器次级绕组,抛光机上的相邻非旋转部分中包含初级绕组。在另一个实施例中,太阳能电池或光电池阵列安装在旋转集成件上并且被装于抛光机的非旋转部分上的光源照亮。在另一个实施例中,电源由安置在集成件中的电池供应。在另一个实施例中,位于旋转抛光垫中或位于旋转集成件中的导电体穿过安装在抛光机上的相邻非旋转部分上的永磁体,以构成永磁电机。
代表被抛光表面的光学特性的电信号可以通过多种技术而从旋转集成件传送到抛光机上的相邻固定部分中。在一个实施例中,利用将被传送的电信号对安置在相邻非旋转结构中的探测器所接收到的光束进行频率调制。在另一个实施例中,信号被无线电线路或声学线路传送。在另一个实施例中,信号被施加在位于旋转集成件中的变压器初级绕组上,并且被位于抛光机上的相邻非旋转部分中的变压器次级绕组接收。该变压器可以是用于将电能供应到集成件中的同一个变压器,或者可以也可以是不同的变压器。
传感器顶部与晶片底侧之间必须有独立存在的光学路径。然而,如果空隙中会快速充满抛光浆液,则该空隙是无法接受的,因为这样的话不能够用作光学介质。另外,空隙会在抛光垫中造成大的机械不连续性,而在没有这种空隙时,抛光垫是均质的且具有一致的弹性。此外,光学传感器中的各个元件必须不与被抛光的晶片直接机械接触,以避免划伤晶片表面。
为了克服这种问题,光学传感器通过下面详细描述的技术而被嵌在抛光垫中。这些技术已经成功地克服了前面描述的缺陷。
附图说明
图1中示出了一种化学机械抛光机利用嵌在光学传感器中的抛光垫抛光晶片时的俯视图。
图2是安置在抛光垫中的集成件和光学组件中的各个元件的总体布置分解透视图。
图3是光学传感器的上前方透视图。
图4是不带棱镜的光学传感器的侧视图。
图5示出了使用了电感耦合器的电子器件集成件。
图6是一种集成件的横向剖切示意图,集成件中使用了发光装置,用以将信号传送到非旋转集成件。
图7是一种集成件的横向剖切示意图,集成件中使用了无线电发射装置,用以将信号传送到非旋转集成件。
图8是一种集成件的横向剖切示意图,集成件中使用了声波,用以将信号传送到非旋转集成件。
图9示出了布置在抛光垫中的卡环。
图10是卡环以及布置在卡环底部的触点垫板和导电带缆的俯视图。
图11是嵌在抛光垫中的光学传感器的中部剖视图。
图12是注射成型过程的中部剖视图,该过程用于如图13所示嵌入光学传感器。
图13是嵌在单一注射成型垫中的光学传感器和集成件组件的中部剖视图。
图14是注射成型过程的中部剖视图,该过程用于嵌入光学传感器和集成件组件。
图15示出了安装在CMP系统中的抛光垫。
具体实施方式
图1是一种化学机械抛光系统1的俯视图,该系统中设有切割形成在抛光垫3中的光学口2。晶片4(或其他需要平面化或抛光的工件)被抛光头5保持着,并且从平移臂6悬挂下来而位于抛光垫3上方。其他系统中可能使用多个抛光头以保持多个晶片,而且分开的平移臂设在抛光垫的相反两侧(左右侧)。
抛光过程中使用的抛光浆液通过浆液喷管7而喷射到抛光垫的表面上。悬臂8连接着非旋转集成件9,该非旋转集成件悬挂在电子器件组件集成件10的上方。电子器件组件集成件10通过扭转锁、锁销、卡环、螺钉、螺纹段或其他任何适宜的配合机构而可拆卸地附着在抛光垫3上。集成件10连接在一个导电组件上,该导电组件位于集成件所附着的抛光垫内。导电组件可以是连接在薄导电带缆11上的单一触点或多个触点,该导电带缆也被称作柔性电路或带缆。带缆11将一个位于光学口2中并且嵌在抛光垫3中的光学传感机构电连接到电子器件集成件10中的电子器件。带缆11可以包括单独设置的电线或细电缆。
该光学窗口与抛光垫一起旋转,抛光垫本身又在加工驱动台或台板18上沿着箭头12的方向旋转。各抛光头沿箭头14的方向绕着它们各自的转轴13旋转。抛光头本身被如箭头16所示转动的平移转轴15带动着在抛光垫的表面上前后平移。这样,在抛光头同时旋转和平移时,光学窗口2经过抛光头下方,从而每当抛光垫/台板组件旋转一圈而在晶片表面上滑过一条复杂的路径。
光学口2和导电组件(见图1)在抛光垫旋转时总是保持在相同的径线上。然而,在抛光垫3绕着集成件9旋转时,该径线沿着圆形路径平移。请注意,导电带缆11铺设在径线上并且与该径线一起移动。
如图2所示,抛光垫3是圆形的并且具有中心圆形孔23。一个盲孔24形成在抛光垫中,该盲孔向上敞开,以面对着被抛光表面。光学传感器25安置在盲孔24中,从光学传感器25延伸到中心孔23的导电带缆11嵌在抛光垫3中。
在抛光垫3被使用时,一个电子器件集成件从上方插入中心孔23中,并且通过将一个位于抛光垫3下方的底座26拧在集成件10的螺纹部分上,从而将电子器件集成件紧固于中心孔中。如图5所示,抛光垫3因此而被夹持在集成件的部分与底座26的部分之间。在研磨过程中,抛光垫3、集成件10和底座26一起绕着中心竖直轴线28旋转。
抛光机的非旋转集成件9安置在集成件10的相邻上方。非旋转集成件9在操作过程中固定在悬挂臂8上。
图3中详细示出了光学传感器25。光学传感器25包含光源35、探测器36、反射表面37(可以是棱镜、镜子或其他反射型光学器件)和导电带缆11。导电带缆11包含多个大致平行的导线,它们以薄片的形式结合在一起,用于向光源35供应电能,并且将探测器36的电输出信号传输到中心孔23。优选的结构是,光源35和探测器36是相匹配的一对。一般而言,光源35是发光二极管,探测器36是光电二极管。从光源35发出的光束的轴线首先指向水平方向,在到达了反射表面37后,光线改变方向而指向上方,从而照射在被抛光表面上并被反射。反射光线又被反射表面37改变方向,以使反射光线到达探测器36,探测器产生与照射在其上的光强度相关的电线号。之所以选择图3中的结构,是为了使传感器的高度最小化。反射表面37可以省略,而图4中的侧视图所示的结构可以取而代之。
光学元件以及导电带缆11的端部被封装为薄圆盘38的形式,该薄圆盘的尺寸使之能够紧密装配在图2中的盲孔24中。请注意,在图3和4所示的结构中,可以使用隔板以降低到达探测器36的非反射光量。导电带缆11中包含三根导线:电源导线39、信号导线40和一根或多根回流或接地导线41。
图5中示出了一种使用了电感耦合器的电子器件集成件。电源导线39在抛光垫3的中心孔23附近终止于电源插头48,信号导线40类似地终止于信号插头49。当集成件10插入中心孔23中后,电源插头48与电源插座50电接触,信号插头49与信号插座51电接触。一个O形密封圈52用于防止抛光过程中所用的液体到达插头和插座。一个密封圈53设在底座26中,以进一步确保集成件中的电路不受污染。
探测器探测到的与光学特性有关的电信号被导线54从信号插座51传送到信号处理电路55,该电路响应于电信号而在导线56上产生代表光学特性的处理信号。导线56上的处理信号被供应给发射器57。
信号从旋转集成件10向非旋转集成件9的传送被称作电感耦合或RF耦合。整个组件可以称作电感耦合器或RF耦合器。
发射器57向一个变压器的初级绕组58施加时变电流,以产生代表处理后的信号的变化磁场59。磁场59向上延伸穿过集成件10的顶部,并且被位于抛光机的相邻非旋转部分或其他非旋转物体上的变压器次级绕组60截获。变化磁场59在次级线圈60中感应出电流,该电流被施加在接收器61上,从而在端子62上产生代表光学特性的信号。该信号可被外部电路用于这样的目的,例如监视抛光操作的进程或者确定抛光过程是否达到终点。
类似的技术可以用于将来自抛光机上的相邻非旋转部分9的电源传输到旋转集成件10。非旋转部分9上的主电源63向一个变压器的初级绕组64上施加电流,以产生向下延伸穿过集成件10的顶部的磁场65,该磁场被次级绕组66截获,变化磁场在次级绕组中感应出电流,该电流施加在电源接收电路67中。电源接收器67通过导线68将电源施加在电源插座50上,再从此通过电源插头48和电源导线39传输到光源。电源接收器67还通过导线69向信号处理电路55供应电源,以及通过导线70向发射器57供应电源。这样,用于操作LED的电能也可以通过电感耦合而提供。
绕组58与绕组66相同,绕组60与绕组64相同。或者,这些绕组可以彼此不同。叠加的电能和信号分量处于不同的频率范围,并且可以通过过滤而彼此分开。
图6至8中示出了其他技术,用于将信号从抛光机的旋转集成件10传输到非旋转集成件9,以及将电源从非旋转集成件9传输到旋转集成件10。
图6中示出了发射器57,其还包括一个调制器75,用于向发光二极管或激光二极管76供应代表处理后的信号的频率调制电流,该信号用于表示光学特性。发光二极管76发出光波77,光波被透镜78聚焦在光电二极管探测器79上。探测器79将光波77转化成电信号,该电信号在接收器80中被调制,从而在端子62上产生代表光学特性的电信号。
主电源是电池81,其向电能分配电路82供应电能,该分配电路反过来又向电源插座50、信号处理电路55和发射器电路57分配电能。在图7中,发射器57是无线电发射器,其具有天线87,用于发射穿过集成件9的无线电波88。无线电波88被天线89截获并且被接收器90调制,以便在端子62上产生代表光学特性的电信号。
由一个安置在非旋转部分29中的永磁体91以及一个感应子92构成的永磁发电机可以产生电能,其中当感应子92旋转经过永磁体91时,永磁体91中的磁场将在感应子92中感应出电流。感应电流被电源电路93整流并且过滤,再被电能分配电路94分配。
在图8中,发射器57还包含功率放大器100,该功率放大器驱动扬声器101以产生声波102。声波102被安置在抛光机的非旋转部分29中的麦克风103拾取。麦克103产生供应给接收器104的电信号,该接收器反过来又在端子62上产生代表光学特性的电信号。
太阳能电池或太阳能电池板105响应于由一个安置在非旋转部分29中的光源107施加在太阳能电池板105上的光线106,从而在旋转集成件9中产生电能。如需要,太阳能电池板105的电输出被转换器108转换成适宜的电压,然后,该电压被施加在电能分配电路94中。
图9至16中示出了集成件嵌块组件和光电嵌块组件25。图中还公开了将卡环(使之可释放地连接在电子器件集成件上)和光电组件密封在抛光垫中的方法。这些图中所示的抛光垫3是工业领域提供的典型抛光垫,例如Rodel Co.生产的型号IC 1000的抛光垫。该型号的抛光垫中包括两个0.045英寸厚的发泡氨基甲酸乙酯层,二者通过一个0.007英寸厚的粘结剂层而彼此面对面地粘接在一起。然而,这些层均被改造,以便能够将导电带缆11、卡环114和光学组件25安置在抛光垫中。
图9中示出了模制嵌块的横断面,该嵌块包括一个卡环114,用于将电子器件集成件10固定在抛光垫3的中心孔中。卡环114安置在抛光垫3的中心孔23内。一个向内延伸的凸缘115或套环从卡环114中切割形成,用于将电子器件集成件10牢固卡紧就位。一个导销孔116用于接收电子器件集成件导销117,以有助于将电子器件集成件117正确对正。卡环通过粘结剂或液体氨基甲酸乙酯而被密封在抛光垫3内,所述氨基甲酸乙酯随后要被干燥和固化。电子器件集成件10具有环绕着其底段119设置的凸缘或脊118。凸缘118的尺寸使之能够与模制嵌块式卡环114提供出可释放的配合。
导电带缆11用于在光学组件25与电子器件集成件10之间传输电信号和电能。带缆11的末端在集成件容纳孔120的底部布置在触点垫板126上。触点垫板上设有触点,用于与布置在集成件10上的匹配触点122建立电接触。触点122优选为弹簧加载或推压的触点(例如弹簧针)。触点可以设置成多组的形式。如图所示,可以看见的一组中设有三个触点。
卡环组件114优选与抛光垫3共面,以使多个抛光垫可以容易地彼此上下叠加。
图10中示出了卡环114的俯视图。卡环的圆环形唇缘115、导销孔116和导电带缆11与图9中所示的相同。图中还示出了三个布置在触点垫板126上的触点。具体地讲,这三个触点分别用于电能传输(触点123)、信号传输(触点124)和公共接地(触点125),并且均位于触点垫板126上。触点垫板127布置在卡环组件的底部内表面上。
接下来,电子器件集成件被卡扣就位于卡环114的唇缘115中。通过导销116,可以确保集成件上的触点与触点垫板127上的触点正确对正。这样,当集成件被卡环紧固就位后,集成件触点与触点垫板126的触点建立电接触。
图11和12示出了光学传感器25的横断面以及一种用于将光学传感25紧固就位于抛光垫3的光学口2中的方法。抛光垫中加工出一个开口或孔143。孔143必须足够大,以容纳光学传感器25。该光学组件25被放在一个光学组件圆盘上,以便容易安置在所述孔中。与抛光垫3的上表面144和下表面145相邻的孔部分从孔径向向外扩展一小段距离。这样可以在抛光垫的边界上产生一个卷轴状空隙。
上层147的底侧加工出一个沟槽,以容纳所述用于从电子器件集成件10向光学传感器25传输电能和信号的导电带缆11。导电带缆11可以挤入大致上被粘结剂层148占据的空间中,该粘结剂层将抛光垫的上层147粘结在抛光垫的下层149上。或者,导电带缆11可以铺设在粘结剂层148的上侧或下侧。
在孔143形成在抛光垫3中后,光学传感器25及其导电带缆11被插入它们相应的空间中,并且在此被氨基甲酸乙酯垫片或上层147和下层149的部分支承和保持就位。
之后,组件被安置在一个夹具中,该夹具包含平坦的非粘着表面155和156。所述非粘着表面155和156被带到与上表面144和下表面145相接触处并将上下表面压紧在一起。
然后,利用注射器157并通过下模板159中的通道158而将液体氨基甲酸乙酯注射到直接环绕着光学传感器25的空隙中,直至注射的氨基甲酸乙酯从上模板161的排气通道160中溢出。在注射过程中,将组件沿顺时针方向倾斜是有益的,这样可以从空隙的最低点注射液体,而排气通道160位于最高点。以这种方式倾斜组件还可以防止空气被俘获在空隙中。
注射形成在光学传感器25正上方的氨基甲酸乙酯162用作窗口,透过该窗口可以观察到安置在上层147顶部的晶片的底侧。液体氨基甲酸乙酯是这种类型的氨基甲酸乙酯,即在固化后是光学透明的。由于该氨基甲酸乙酯的化学特性与构成抛光垫3的氨基甲酸乙酯类似,因此可以形成与抛光垫3的材料结合在一起的耐用防水结构。
卡环组件可以如图9所示插入抛光垫中,或者通过注射成型处理而与抛光垫形成在一起即一体化。如图13和14所示,包含上垫层147、下垫层149和粘结剂层148的抛光垫3被预先冲裁和切割而提供出空隙168,以容纳光学传感器、带缆和触点垫板。带缆11、触点垫板和光学传感器25被安置在抛光垫的相应空隙中,卡环集成件模块被插入集成件孔中。触点垫板可以通过压敏度较低的粘结剂(粘胶)粘结在卡环模块169上。
如图13所示,上模座172和下模座173分别压紧在抛光垫的上层147和下层149上。然后,氨基甲酸乙酯或其他可注射塑料通过注射口174注射,以使氨基甲酸乙酯充满空隙。当板间的空隙被充满后,液体氨基甲酸乙酯由排气通道175中溢出,这样注射程序就完成了。如图14所示,注射的氨基甲酸乙酯形成了卡环组件并且充满带缆通道和光学传感器组件孔。注射的氨基甲酸乙酯密封并连接在卡环114与光学传感器25之间的完整空隙中,并将带缆和传感器组件锁定就位于抛光垫中。
这一过程是这样实现的,即将抛光垫中的集成件孔的尺寸加工得略大于卡环嵌块,以便使用图9和10中所示的卡环嵌块,然后注射氨基甲酸乙酯,以将卡环嵌块固定在抛光垫中。
图15中示出了安装在使用了图13和14中所示抛光垫的CMP系统中的整个抛光垫3。抛光垫包括前面各图中描述过的上垫层147、下垫层149、粘结剂层148、注射的氨基甲酸乙酯162、导电带缆11和光学传感器25。抛光垫安置在台板18上,电子器件集成件10插入卡环中,以使弹簧针电触点137与电极触点垫板上的电极接触。非旋转容纳集成件9从悬挂臂8上悬挂下来而位于旋转电子器件集成件10的上方。旋转电子器件集成件中的电子器件可以是图5至8中所示的电子器件,它们安置在图中同样以附图标记10表示的外壳内,非旋转容纳集成件9中的电子器件容纳在同样以附图标记9表示的外壳内。在长时间使用后,抛光垫被消耗到尽头,并且可以被拆下和废弃,新的抛光垫可以被安置在台板上,旋转集成件可以插入新抛光垫的卡环中。
应当指出,以上各种发明内容可以以不同的方式组合使用。例如,前面结合电感耦合器和其他接触耦合器所描述的可释放集成件的实施例也可以与滑环或其他接触耦合器一起使用。虽然前面讨论了以氨基甲酸乙酯作为注射材料并且用作注射密封剂,但其他材料也可以使用,只要它们能够在多个嵌块与抛光垫之间提供显著的粘接和密封性能即可。此外,虽然前面结合光学传感器讨论了抛光垫结构,但电传感器、热敏传感器、阻抗传感器和其他传感器也可以采用,而且注射成型和可释放集成件的益处仍可以达到。因此,虽然前面借助于本发明的装置和方法所应用的环境而描述了它们,但它们只是用来解释本发明的原理。在不脱离本发明的精神和权利要求书中确定的范围的前提下,可以产生其他实施例和构造。

Claims (21)

1.一种用于CMP加工中的抛光垫组件,其利用传感器组件探测CMP加工的进度,所述抛光垫组件包括:
具有中心的抛光垫;
设在抛光垫中的卷轴形空隙,其径向偏离抛光垫中心;以及
布置在卷轴形插塞中的传感器组件,所述卷轴形插塞布置在所述卷轴形空隙中;
导电体,其布置在抛光垫中与所述传感器组件电连通,并且可取下地连接到一集成件。
2.如权利要求1所述的抛光垫,其特征在于,卷轴形插塞包含氨基甲酸乙酯。
3.如权利要求1所述的抛光垫,其特征在于,卷轴形插塞包含光学透明的氨基甲酸乙酯。
4.一种用于CMP加工中的抛光垫组件,其利用传感器组件探测CMP加工的进度,所述抛光垫组件包括:
具有中心的抛光垫;
布置在抛光垫中心的可释放匹配结构,其上设置了第一组电触点;
布置在抛光垫中的传感器组件,其径向偏离抛光垫中心;
导电体,其将传感器组件连接到可释放匹配结构;以及
集成件,其用于以可释放的方式连接到可释放匹配结构上,所述集成件上设置了第二组电触点,通过将集成件插入可释放匹配结构中,将导致第一组电触点与第二组电触点电接触。
5.如权利要求4所述的抛光垫,其特征在于,可释放匹配结构还包括:
布置在抛光垫中心的卡环组件,其具有卡环和集成件容纳孔,所述集成件容纳孔具有底部;
布置在集成件容纳孔底部的触点垫板,其中所述第一组电触点设在触点垫板上,这些电触点面对着集成件容纳孔;
所述导电体将传感器组件电连接到设在卡环底部的多个电触点。
6.如权利要求5所述的抛光垫,其特征在于,可释放匹配结构的顶表面和抛光垫的顶表面基本上共面,而且卡环的底表面和抛光垫的底表面基本上共面。
7.如权利要求5所述的抛光垫,其特征在于,卡环组件的顶表面和抛光垫的顶表面基本上共面,而且卡环的底表面和抛光垫的底表面基本上共面。
8.如权利要求4所述的抛光垫,其特征在于,以可释放的方式连接的集成件是保持着电子器件的电子器件集成件。
9.如权利要求5所述的抛光垫,其特征在于,以可释放的方式连接的集成件是保持着电子器件的电子器件集成件。
10.如权利要求4所述的抛光垫,其特征在于,第一组触点包括信号触点、电源触点和接地触点,以可释放的方式连接的集成件是保持着电子器件的电子器件集成件,所述电子器件用于处理从信号触点接收到的信号、将电能传输到电源触点、将公共地线连接到接地触点。
11.如权利要求5所述的抛光垫,其特征在于,第一组触点包括信号触点、电源触点和接地触点,以可释放的方式连接的集成件是保持着电子器件的电子器件集成件,所述电子器件用于处理从信号触点接收到的信号、将电能传输到电源触点、将公共地线连接到接地触点。
12.如权利要求4所述的抛光垫,其特征在于,导电体包括电源导线、信号导线和接地导线。
13.如权利要求5所述的抛光垫,其特征在于,所述抛光垫具有从卡环组件延伸到传感器组件的切口部分,该切口部分适于容纳液体密封剂。
14.如权利要求13所述的抛光垫,其特征在于,传感器组件、导电体和卡环组件通过液体密封剂密封在切口部分中。
15.如权利要求14所述的抛光垫,其特征在于,液体密封剂包括液体氨基甲酸乙酯。
16.一种方法,用于将光学传感器组件密封在具有上表面和下表面的抛光垫中的光学孔内,所述方法包括以下步骤:
提供抛光垫,其被这样成形,即切割出穿通于抛光垫中的光学孔,所述孔用于容纳液体密封剂,所述密封剂在干燥后变得透明和坚固;
将光学传感器组件插入该光学孔中,所述光学传感器组件被相对于该孔构造尺寸,以使光学传感器组件与抛光垫之间存有空隙空间;
将上模板按压在抛光垫的上表面上,将下模板按压在抛光垫的下表面上;
将液体密封剂注射到孔中,直至液体密封剂充满空隙空间;
使液体密封剂干燥;以及
去除上模板和下模板。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,液体密封剂包含氨基甲酸乙酯。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,液体密封剂包含光学透明的氨基甲酸乙酯。
19.一种抛光垫成形方法,包括以下步骤:
提供抛光垫,其包括:由氨基甲酸乙酯构成的上层和由氨基甲酸乙酯构成的下层、设在抛光垫中心的中心孔和径向偏离抛光垫中心设在抛光垫上的传感器孔;插在中心孔中的卡环组件,其包括卡环和集成件容纳孔,所述集成件容纳孔具有底部;布置在集成件容纳孔底部的触点垫板;设在触点垫板上的一组电触点,其中所述电触点面对着集成件容纳孔;布置在传感器孔中的传感器组件;及布置在抛光垫中的导电体,其电连接着光学传感器组件和设在卡环底部的电触点;
将上模板按压在抛光垫的上表面上,将下模板按压在抛光垫的下表面上,以形成用于将密封剂注射到抛光垫中的模具;
将液体密封剂注射到模具中;
使液体密封剂干燥;以及
去除上模板和下模板。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,液体密封剂包含氨基甲酸乙酯。
21.如权利要求19所述的方法,其特征在于,液体密封剂包含光学透明的氨基甲酸乙酯。
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