專利名稱：襯底拋光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種襯底拋光設(shè)備，特別是，涉及一種能夠提高襯底測(cè)量裝置的測(cè)量精度的襯底拋光設(shè)備，該襯底測(cè)量裝置被結(jié)合在襯底拋光設(shè)備中。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造工藝中，使用襯底/基片拋光裝置將諸如半導(dǎo)體晶片的襯底表面拋光至平坦鏡面。該襯底拋光設(shè)備具有可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)(拋光臺(tái))，并且襯底被壓靠在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的拋光表面上。隨后，當(dāng)拋光劑或拋光磨料被供應(yīng)到拋光表面上時(shí)，該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，以拋光該襯底。已經(jīng)提出了一種利用光的襯底測(cè)量裝置，其在拋光該襯底期間作為測(cè)量襯底上的薄膜的裝置。例如，薄膜厚度可以被測(cè)量，以確定基于該被測(cè)薄膜厚度的拋光終點(diǎn)。
已經(jīng)提出了一種射流型裝置作為這類襯底測(cè)量裝置。例如，公開號(hào)為2001-235311的日本專利公開了一種襯底測(cè)量裝置，其具有設(shè)置于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中的給水通道。該供水通道的出口被設(shè)置在拋光表面上，并且將純水通過供水通道噴射到襯底上。兩個(gè)光纖被連續(xù)地排列。測(cè)量光通過一個(gè)光纖被發(fā)射到襯底上，并且來自襯底的反射光通過另一個(gè)光纖被接收。然后，該薄膜厚度根據(jù)該反射光被計(jì)算出來。
在上述襯底拋光設(shè)備中，襯底在位于襯底和拋光面之間的拋光劑的參與下被拋光。當(dāng)拋光劑流入通過供水通道供應(yīng)的純水中時(shí)，該純水的透明度降低。結(jié)果是，導(dǎo)致已經(jīng)被接收的反射光量減少。因此，對(duì)于射流型測(cè)量裝置來說，防止純水與拋光劑發(fā)生混合或者即使當(dāng)拋光劑流入純水中時(shí)純水的透明度也保持在測(cè)量不受影響的程度已經(jīng)成為一項(xiàng)任務(wù)。
上述襯底拋光設(shè)備具有一些消耗件/易耗件。一個(gè)消耗件為用于發(fā)射測(cè)量光的光源部件。例如，該光源部件包括燈。雖然燈的使用壽命取決于燈的類型及其使用條件，但是舉例來說，燈的使用壽命大約為四個(gè)月左右。該襯底拋光設(shè)備可以具有設(shè)置在供水通道中的控制閥，以用于控制噴水定時(shí)。在這種情況下，該控制閥可能成為一個(gè)消耗件。
這些消耗件通常被嵌入于拋光臺(tái)中。例如，該消耗件被置于沿拋光臺(tái)的外緣設(shè)置的裙部中。
這些消耗元件需要進(jìn)行定期或不定期的更換。在更換操作中，操作者將手從該裙部的下面伸到拋光臺(tái)的裙部中，并隨后更換消耗件。然而，對(duì)于操作者來說，接觸到該消耗件是很困難的，從而使得該更換操作不易完成。
上述射流型襯底測(cè)量裝置將水供應(yīng)到形成于拋光墊中的通孔中，以使得在拋光臺(tái)和襯底之間流動(dòng)并流入到通孔中的漿料可以被稀釋，并且附著在襯底上的漿料可以被清洗掉。因此，降低了漿料對(duì)測(cè)量的影響，從而保持了必要的測(cè)量性能。
然而，必須供應(yīng)大量的水，以保持必要的測(cè)量性能。當(dāng)大量水被供給時(shí)，水流到拋光臺(tái)的拋光面上使得該漿料被稀釋。漿料的稀釋可能影響拋光性能。迄今為止，如上所述，如果為了測(cè)量性能而增大水量的話，拋光性能便會(huì)下降，并在測(cè)量性能和拋光性能之間存在著權(quán)衡關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在考慮到上述缺陷后被提出。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種襯底拋光設(shè)備，其能夠降低拋光劑對(duì)薄膜測(cè)量的影響，并且使消耗件容易更換，并且可在保持襯底測(cè)量裝置的測(cè)量性能的同時(shí)降低測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；其中，該供給通道具有位于該通孔內(nèi)的出口部分。
根據(jù)本發(fā)明，由于供給通道的出口部分位于通孔中，因而通道的出口部分靠近半導(dǎo)體襯底。因此，從供給通道流出的流體在出口部分流速加快，并且流體從半導(dǎo)體襯底和出口部分之間的間隙向該供給通道外猛烈噴出，從而沿該半導(dǎo)體襯底形成流體流。該流體流能夠有效地去除測(cè)量光作用區(qū)域上的拋光劑，該區(qū)域位于出口部分的前面。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該出口部分可拆卸地安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；其中，該供給通道具有可拆卸地安裝在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的出口部分。
在該結(jié)構(gòu)中，該出口部分能夠在拋光墊被安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上之后再進(jìn)行裝配。因此，該拋光墊可以被很容易地安裝就位。該出口部分可以在拋光墊被拆除之前被拆下。這樣，拋光墊可以被容易地拆除而不會(huì)使出口部分受損。該出口部分靠近襯底從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中伸出。因此，從供給通道流出的流體在出口部分流速加快，并且流體從半導(dǎo)體襯底和出口部分之間的間隙向該供給通道外猛烈噴出，從而沿該半導(dǎo)體襯底形成流體的流動(dòng)。該流體的流動(dòng)能夠有效地去除位于出口部分的前面的測(cè)量光作用區(qū)域上的拋光劑。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該光發(fā)射和接收裝置被安裝在出口部分上。
在該結(jié)構(gòu)中，該光發(fā)射和接收裝置可以被設(shè)置在通孔中并因此被布置在靠近半導(dǎo)體襯底的位置上。因此，該反射光可以被高效地接收。由于光發(fā)射和接收裝置以及出口部分可以一起被安裝和拆卸，所以該光發(fā)射和接收裝置不會(huì)妨礙拋光墊的更換。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及出口部分移動(dòng)裝置，其用于沿通孔延伸方向移動(dòng)供給通道的出口部分。
在該結(jié)構(gòu)中，該出口部分可以在拋光墊被安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上之后再被移動(dòng)到該通孔中。更進(jìn)一步地，該出口部分可以在拋光墊被拆除之前被移動(dòng)和裝入可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中。因此，拋光墊可以被容易地拆除而不會(huì)使出口部分受損。該出口部分從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中伸出到靠近襯底的位置。因此，從供給通道流出的流體在出口部分流速加快，并且流體從半導(dǎo)體襯底和出口部分之間的間隙向該供給通道外猛烈噴出，從而沿該半導(dǎo)體襯底形成流體流。該流體流能夠有效地去除位于出口部分的前面的測(cè)量光作用區(qū)域上的拋光劑。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該出口部分移動(dòng)裝置將光發(fā)射和接收裝置與出口部分一起移動(dòng)。
在該結(jié)構(gòu)中，該光發(fā)射和接收裝置可以被設(shè)置在通孔中并因此被布置在靠近半導(dǎo)體襯底的位置上。所以，該反射光可以被高效地接收。由于光發(fā)射和接收裝置以及出口部分可以被一起安裝和拆卸，因此該光發(fā)射和接收裝置在更換拋光墊時(shí)被移動(dòng)和裝入到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中。所以，該光發(fā)射和接收裝置不會(huì)妨礙拋光墊的更換。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該出口移動(dòng)裝置包括將出口部分移向拋光墊的拋光面的促動(dòng)裝置，以及用于限制由該促動(dòng)裝置引起的移動(dòng)的限位裝置，從而使得該出口部分不會(huì)從拋光面伸出。
根據(jù)本發(fā)明，該出口部分被促動(dòng)裝置促動(dòng)而移向拋光面，從而使得該出口部分被設(shè)置在通孔中。該出口部分可以克服該促動(dòng)裝置的促動(dòng)力被移向可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。當(dāng)更換拋光墊時(shí)，如果拋光墊被放置于出口部分上，該出口部分被拋光墊壓迫并容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中。當(dāng)拋光墊的通孔和出口部分彼此對(duì)齊時(shí)，該出口部分被促動(dòng)，以伸入到該通孔中。因此，該出口部分不會(huì)妨礙拋光墊的安裝，并使該拋光墊可以被容易地定位。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該出口部分移動(dòng)裝置根據(jù)拋光墊的拋光面的打磨過程(dressing process)調(diào)整出口部分的位置。
根據(jù)本發(fā)明，該出口部分的位置根據(jù)已經(jīng)被打磨過程刮擦過的拋光墊的厚度調(diào)整。因此，襯底和出口部分能夠處于適當(dāng)?shù)奈恢藐P(guān)系。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及光發(fā)射和接收裝置的移動(dòng)裝置，其用于沿通孔延伸方向移動(dòng)該光發(fā)射和接收裝置。
在該結(jié)構(gòu)中，該光發(fā)射和接收裝置可以被設(shè)置在通孔中，并且可以被安置在靠近半導(dǎo)體襯底的位置上。因此，該發(fā)射光可以被高效地接收。由于該光發(fā)射和接收裝置是可移動(dòng)的，因此當(dāng)更換拋光墊時(shí)，該光發(fā)射和接收裝置可以被容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)內(nèi)，并且不會(huì)妨礙拋光墊的更換。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該光發(fā)射和接收裝置的移動(dòng)裝置根據(jù)拋光墊的拋光面的打磨過程調(diào)整光發(fā)射和接收裝置的位置。
根據(jù)本發(fā)明，該光發(fā)射和接收裝置的位置根據(jù)已經(jīng)被刮擦過的拋光墊的厚度調(diào)整。因此，襯底與光發(fā)射和接收裝置可以保持適當(dāng)?shù)奈恢藐P(guān)系，從而使得反射光可以被高效地接收。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體，其中，該供給通道具有由軟質(zhì)材料制成的出口部分，該軟質(zhì)材料的柔軟度基本上等于或高于拋光墊的柔軟度。該供給通道的出口部分可以由與拋光墊相同的材料制成。
在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)半導(dǎo)體襯底被拋光時(shí)，該半導(dǎo)體襯底防止了與出口部分接觸時(shí)受到損害。因此，該出口部分可以被安置在靠近半導(dǎo)體襯底的位置上，并且出口可以被布置在與拋光面基本相同的平面中。根據(jù)本發(fā)明，該出口部分與拋光墊可以一起被打磨，因此該出口部分可以與拋光墊一起在垂直位置上被調(diào)整，從而可使該出口被容易地定位在與拋光面基本相同的平面中。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體，其中，該供給通道具有出口部分，其由具有大于拋光墊的彈性模量的材料制成。
在該結(jié)構(gòu)中，該出口部分的垂直位置可以通過設(shè)定大于下述拋光壓力的打磨壓力調(diào)整。具體地說，首先，該襯底拋光設(shè)備將出口部分與拋光墊一起打磨。由于出口部分的彈性模量大于拋光墊的彈性模量，當(dāng)打磨過程完成時(shí)，在打磨過程過程中施加的壓力被釋放，該拋光墊延伸，以使得拋光墊的延伸量大于該出口部分的延伸量。因此，當(dāng)打磨過程完成時(shí)，該出口部分縮回到拋光墊的通孔中。在該襯底拋光設(shè)備中，拋光壓力被設(shè)定為小于打磨壓力。因此，當(dāng)襯底被拋光時(shí)，該出口部分不會(huì)從拋光面中伸出，并由此被保持在拋光墊的通孔中而不會(huì)干涉該拋光過程。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體，其中，該供給通道具有鏡面內(nèi)表面。
根據(jù)本發(fā)明，由于供給通道具有鏡面內(nèi)表面，供給通道內(nèi)的光吸收被抑制，從而減少了測(cè)量光及反射光的衰減。因此，接收到的反射光量得到增加，從而導(dǎo)致了信噪比(S/N ratio)的增加。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；其中，該供給通道具有非反射內(nèi)表面。
根據(jù)本發(fā)明，該非反射內(nèi)表面有效地抑制了供給通道內(nèi)的反射光，這樣便減少了由于在供給通道內(nèi)表面上的反射而造成的波長(zhǎng)偏移。因此，在這種情況下，可以根據(jù)該波長(zhǎng)偏移測(cè)量襯底上的薄膜，該非反射內(nèi)表面能夠增加信噪比。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及保護(hù)罩，其可拆卸地安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，當(dāng)更換拋光墊時(shí)，其可被拆下；其中，該保護(hù)罩被容納在形成于拋光墊上的通孔中，并且覆蓋構(gòu)成形成于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中的供給通道的開口。
根據(jù)本發(fā)明，由于該保護(hù)罩被容納在拋光墊的通孔中，拋光墊可以與連接在其上的保護(hù)罩一起更換。由于該保護(hù)罩覆蓋構(gòu)成供給通道的開口，所以即使該供給通道的出口部分與光發(fā)射和接收裝置從拋光面伸出一定的量，該拋光墊也可以在供給通道被保護(hù)罩保護(hù)的情況下進(jìn)行更換。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及用于供應(yīng)流體的輔助供給通道，其沿可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向設(shè)置在供給通道的前面。
根據(jù)本發(fā)明，如上所述，測(cè)量通道中流體的透明度得到提高。具體地說，隨著可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)和拋光劑彼此相對(duì)地運(yùn)動(dòng)。從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的角度來看，拋光劑沿可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向向后移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，由于該輔助供給通道沿可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在供給通道的前面，所以拋光劑在測(cè)量區(qū)域前方的位置上被稀釋。具體地說，該拋光劑主要在輔助供給通道中被稀釋，其次在后面的測(cè)量區(qū)域被稀釋。這樣，便提高了該測(cè)量區(qū)域的透明度，由此測(cè)量精度也得到提高。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該輔助供給通道具有設(shè)置在通孔內(nèi)的出口。
在該結(jié)構(gòu)中，由于該輔助供給通道的出口位于靠近半導(dǎo)體襯底的位置上，所以拋光劑被輔助供給通道提供的流體有效地沖刷掉。因此，該測(cè)量區(qū)域的透明度得到進(jìn)一步提高。在使用輔助供給通道的情況下，需要供應(yīng)的測(cè)量流體的總量(主供給量和輔助供給量的總和)小于不使用輔助供給通道情況下的水量。這樣，可以減少測(cè)量流體的消耗量。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該輔助供給通道具有環(huán)繞該供給通道的形狀。
在該結(jié)構(gòu)中，從輔助供給通道供應(yīng)的流體可以有效提高測(cè)量區(qū)域的透明度。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該輔助供給通道的出口比供給通道的出口更窄。
在該結(jié)構(gòu)中，前面的輔助供給通道中的流體的流速大于供給通道中的流體的流速，因此，輔助供給通道在流體稀釋中起到更大的作用，從而進(jìn)一步提高了測(cè)量區(qū)域的透明度。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，流體被供應(yīng)到形成于拋光墊上的第二通孔中。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體，其中，該供給通道具有一出口，其面積小于該供給通道的其他部分的面積。
在該結(jié)構(gòu)中，從該供給通道出口流出的流體的流速加快，因此，拋光劑對(duì)測(cè)量的影響可以被降低。
根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及拋光墊塊(polishing pad piece)，其安裝在形成于拋光墊中的開口中，所述通孔形成于該拋光墊塊上；其中，該拋光墊塊具有與拋光墊的表面連續(xù)相連的墊塊表面，并且該墊塊表面是平坦的。
根據(jù)本發(fā)明，如下所述，可以減少流入通孔中的拋光劑量通常，為了將拋光劑和研磨顆粒從拋光面上流暢地沖刷掉，拋光墊具有一凹槽，以作為拋光劑和研磨顆粒的通道。該凹槽可以成為一通道，拋光劑通過該通道流入為測(cè)量薄膜而設(shè)置的通孔中。該拋光墊的拋光面可以具有多個(gè)凹穴。這些凹穴還用于增加流入通孔中的拋光劑的量。根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)置有多個(gè)通孔的拋光墊塊具有平坦表面，從而可以減少流入該通孔中的拋光劑量。該拋光墊塊與拋光墊分別地設(shè)置。因此，可以很容易地獲得具有平坦部分的拋光墊的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該拋光墊塊由與拋光墊相同的材料制成。
在該結(jié)構(gòu)中，防止了半導(dǎo)體襯底在其被拋光時(shí)受到損害。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該襯底拋光設(shè)備具有固定裝置，用于將拋光墊塊安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，并且將該拋光墊塊安置在測(cè)量光透過通孔的位置上。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)更換拋光墊時(shí)，該拋光墊塊由固定裝置定位和固定，以將該通孔設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀Ｔ搾伖鈮|被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，以便安裝在該開口中。因此，當(dāng)安裝拋光墊時(shí)，該通孔可以很容易地被設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。在?shí)際的裝置中，用于測(cè)量的通孔的尺寸比拋光墊的尺寸小得多。因此，不便于通過移動(dòng)整個(gè)拋光墊對(duì)通孔的位置進(jìn)行微調(diào)。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置分離的拋光墊塊以消除上述調(diào)整操作，從而極大地方便了拋光墊的安裝操作。根據(jù)本發(fā)明，可以先安裝拋光墊，然后再安裝拋光墊塊。該拋光墊塊可以被安裝到底座元件上，并且該拋光墊塊和底座元件可以構(gòu)成一更換盒。在這種情況下，該更換盒用作固定拋光墊塊的固定裝置。優(yōu)選地，該更換盒具有測(cè)量流體的供給和排放端口，并且還具有用于發(fā)射測(cè)量光的發(fā)射元件和用于接收反射光的接收元件。該結(jié)構(gòu)使得將測(cè)量裝置安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的操作變得更為方便。
根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于拋光墊上的通孔到達(dá)該半導(dǎo)體襯底，并且接收來自半導(dǎo)體襯底上的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；其中，該通孔具有防水內(nèi)表面。
由于該通孔具有防水內(nèi)表面，通孔中流過的測(cè)量流體幾乎不能滲入到拋光墊中。該結(jié)構(gòu)有效地抑制了由于容納在拋光墊中的流體所引起的拋光墊性質(zhì)的改變，從而減少了該拋光墊的拋光性能的變化。
根據(jù)本發(fā)明的第九個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；襯底測(cè)量裝置，其設(shè)置在拋光臺(tái)中，以用于檢測(cè)襯底的薄膜厚度或拋光終點(diǎn)；以及消耗件更換門，其被可打開和關(guān)閉地設(shè)置在拋光臺(tái)上，以用于允許將消耗件取出或裝入拋光臺(tái)中。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底測(cè)量裝置將測(cè)量光射向襯底并根據(jù)來自襯底的反射光測(cè)量襯底上的薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，由于消耗件可以被取出或裝入使用該消耗件更換門的拋光臺(tái)中，所以能夠容易地更換消耗件。
在本發(fā)明中，該消耗件更換門包括能夠打開或關(guān)閉形成于拋光臺(tái)上的更換口的結(jié)構(gòu)。該消耗件更換門可以通過鉸鏈安裝到拋光臺(tái)上。該消耗件更換門可滑動(dòng)地設(shè)置在拋光臺(tái)上?？商鎿Q地，該消耗件更換門可以是活動(dòng)蓋。
在本發(fā)明中，襯底和拋光臺(tái)可以彼此相對(duì)地壓靠。典型地，襯底被推向拋光臺(tái)。然而，本發(fā)明并不局限于這樣的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該消耗件包括用于發(fā)射測(cè)量光的光源部件。該光源部件可以是燈，并且該燈可以是鹵素?zé)艋螂W光燈?？商鎿Q地，該光源部件可以是LED或者激光源。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該消耗件包括設(shè)置在流體通道中的控制閥，其被用于使用測(cè)量光的測(cè)量過程中。該控制閥可以被設(shè)置在流體供給通道或流體排放通道中。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該消耗件更換門被設(shè)置在拋光臺(tái)的側(cè)面上。操作者可以通過該拋光臺(tái)的側(cè)面容易地更換消耗件。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該消耗件更換門被設(shè)置在拋光臺(tái)的表面上，襯底被壓靠在該表面上，并且該消耗件更換門偏離襯底的軌跡(orbit)。該消耗件更換門如此設(shè)置，從而不影響拋光過程。如果襯底被安置在拋光臺(tái)的上方，則被襯底壓靠的拋光臺(tái)表面是該拋光臺(tái)的上表面。通常，拋光墊或固定研磨劑被安裝在拋光臺(tái)上，該固定研磨劑包括被諸如樹脂的粘合劑固定在一起的二氧化鈰(CeO2)或類似物的磨粒。
該消耗件更換門可以設(shè)置在拋光墊的下面。
根據(jù)本發(fā)明的第十個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；襯底測(cè)量裝置，其設(shè)置在拋光臺(tái)中，以用于檢測(cè)襯底的薄膜厚度或拋光終點(diǎn)；多個(gè)具有相同功能的消耗件，該多個(gè)消耗件被安裝在拋光臺(tái)上，并且構(gòu)成襯底測(cè)量裝置；以及用于切換消耗件的消耗件切換裝置，該消耗件的功能是測(cè)量襯底上的薄膜。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底測(cè)量裝置將測(cè)量光射向襯底并根據(jù)來自襯底的反射光測(cè)量襯底上的薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，由于該消耗件可以被切換，所以可以減少更換消耗件的次數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，還具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)消耗件耗損或損壞時(shí)，不需關(guān)閉襯底拋光設(shè)備便可以立即進(jìn)行更換操作。該消耗件可以在諸如更換拋光墊的其他維修工作期間被更換。因此，提高了該襯底拋光設(shè)備的開工率(operating rate)。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該消耗件切換裝置根據(jù)用于測(cè)量襯底上薄膜的每個(gè)消耗件的使用情況自動(dòng)地切換該消耗件。例如，該消耗件切換裝置根據(jù)消耗件的使用周期自動(dòng)運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明，由于該消耗件是自動(dòng)切換的，因此進(jìn)一步降低了操作者的負(fù)擔(dān)。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該消耗件包括用于發(fā)射測(cè)量光的光源部件或設(shè)置在流體通道中的控制閥，該控制閥被用于使用測(cè)量光的測(cè)量過程中。本方面可以與上述第九個(gè)方面結(jié)合。在這種情況下，設(shè)置有消耗件更換門，并且多個(gè)具有相同功能的消耗件被設(shè)置并切換。
根據(jù)本發(fā)明的第十一個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；襯底測(cè)量裝置，其設(shè)置在拋光臺(tái)中，以用于檢測(cè)襯底的薄膜厚度或拋光終點(diǎn)；以及構(gòu)成襯底測(cè)量裝置并被設(shè)置在拋光臺(tái)外的消耗件。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底測(cè)量裝置將測(cè)量光射向襯底并根據(jù)來自襯底的反射光測(cè)量襯底上的薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，由于該消耗件被設(shè)置在拋光臺(tái)外，所以可以很容易地更換該消耗件。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該消耗件包括用于發(fā)射測(cè)量光的光源部件。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該襯底拋光設(shè)備具有用于在正在旋轉(zhuǎn)的拋光臺(tái)與該拋光臺(tái)外部之間傳送光的下列結(jié)構(gòu)該襯底拋光設(shè)備具有設(shè)置在拋光臺(tái)外的固定側(cè)光導(dǎo)向器，以用于將光源部件發(fā)出的光傳送到拋光臺(tái)；以及設(shè)置在拋光臺(tái)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器，以用于接收來自固定側(cè)光導(dǎo)向器的測(cè)量光。在該結(jié)構(gòu)中，可以利用該測(cè)量光測(cè)量位于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的襯底上的薄膜，該測(cè)量光由設(shè)置在拋光臺(tái)外部的光源部件發(fā)出。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該固定側(cè)光導(dǎo)向器和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器分別具有固定側(cè)光導(dǎo)向器端部和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器端部，當(dāng)該拋光臺(tái)處于沿該拋光臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定光導(dǎo)向區(qū)域時(shí)，所述端部彼此面對(duì)。根據(jù)本發(fā)明的襯底拋光設(shè)備如此布置，以使得當(dāng)該拋光臺(tái)處于預(yù)定的光導(dǎo)向區(qū)域時(shí)，固定側(cè)光導(dǎo)向器端部與旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器端部彼此面對(duì)。由于旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器和固定側(cè)光導(dǎo)向器的端部不要求始終相通，所以使得傳送光的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。該預(yù)定光導(dǎo)向區(qū)域被優(yōu)選地設(shè)定為包括該拋光臺(tái)的角位置，該襯底在該角位置中位于測(cè)量位置。當(dāng)需要測(cè)量時(shí)，來自光源部件的光被傳送到拋光臺(tái)。因此，該薄膜可以被可靠地測(cè)量。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該消耗件包括設(shè)置在流體通道中的控制閥，該流體被用于利用測(cè)量光的測(cè)量過程中。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該襯底拋光設(shè)備具有用于在正在旋轉(zhuǎn)的拋光臺(tái)與固定的端部之間輸送流體的下列結(jié)構(gòu)該襯底拋光設(shè)備具有設(shè)置在拋光臺(tái)外部的固定側(cè)通道，該控制閥被設(shè)置在該固定側(cè)通道中；以及設(shè)置在拋光臺(tái)中的旋轉(zhuǎn)側(cè)通道；其中，該固定側(cè)通道和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道分別具有固定側(cè)通道端部和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部，當(dāng)拋光臺(tái)處于沿拋光臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定傳導(dǎo)區(qū)域時(shí)，所述端部彼此面對(duì)。該固定側(cè)通道和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道可以是供給通道或排放通道。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的襯底拋光設(shè)備如此布置，以使得當(dāng)拋光臺(tái)處于沿拋光臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定傳導(dǎo)區(qū)域時(shí)，該固定側(cè)通道端部和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部彼此相對(duì)。由于上述端部不要求始終相通，所以使得用于輸送流體的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。該預(yù)定傳導(dǎo)區(qū)域被優(yōu)選地設(shè)定為包括該拋光臺(tái)的角位置，該襯底在該角位置中位于測(cè)量位置。當(dāng)需要測(cè)量時(shí)，該流體被輸送到拋光臺(tái)上。因此，該薄膜可以被可靠地測(cè)量。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該襯底拋光設(shè)備具有孔形成元件，該孔形成元件具有靠近拋光臺(tái)設(shè)置的孔形成表面，在拋光臺(tái)和孔形成表面之間存在孔隙(orifice gap)。該孔形成表面被布置在與旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部的位置相對(duì)應(yīng)的位置上，并且被布置在未設(shè)置固定側(cè)通道端部的區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部與固定側(cè)通道端部不彼此面對(duì)時(shí)，這些通道端部通過孔隙保持相通。因此，當(dāng)上述通道端部未彼此面對(duì)時(shí)，該流體以低流速被傳輸。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在該工作臺(tái)上；用于發(fā)射從拋光臺(tái)到襯底的測(cè)量光的襯底測(cè)量裝置，從而根據(jù)來自襯底的反射光測(cè)量襯底上的薄膜；旋轉(zhuǎn)側(cè)通道，其設(shè)置在拋光臺(tái)中，以用作流體通道，該流體被用于利用測(cè)量光的測(cè)量過程中；以及設(shè)置在拋光臺(tái)外的固定側(cè)通道，其中，該固定側(cè)通道和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道分別具有固定側(cè)通道端部和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部，當(dāng)拋光臺(tái)處于沿拋光臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定傳導(dǎo)區(qū)域時(shí)，所述端部彼此面對(duì)。上述通道可以是供給通道或者排放通道。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，當(dāng)拋光臺(tái)的角位置處于所述傳導(dǎo)區(qū)域時(shí)，該旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部和固定側(cè)通道端部彼此面對(duì)。在該結(jié)構(gòu)中，流體的輸送可以被控制，因此可以使用設(shè)置在上述通道中的控制閥分配流體。即使在設(shè)置有這種控制閥的情況下，該控制閥的操作次數(shù)也被極大地減少。因此，該控制閥不需要更換，或者可以增加更換控制閥的間隔。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該襯底拋光設(shè)備具有孔形成元件，該孔形成元件具有靠近拋光臺(tái)設(shè)置的孔形成表面，在拋光臺(tái)和孔形成表面之間存在孔隙。該孔形成表面被布置在與旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部的位置相對(duì)應(yīng)的位置上，并且被布置在未設(shè)置固定側(cè)通道端部的區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部與固定側(cè)通道端部不彼此面對(duì)時(shí)，這些通道端部通過孔隙保持相通。因此，當(dāng)通道端部未彼此面對(duì)時(shí)，該流體以低流速被傳輸。因此，根據(jù)本發(fā)明，可通過簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的通道接頭轉(zhuǎn)換流量的大小。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；用于發(fā)射從拋光臺(tái)到襯底的測(cè)量光的襯底測(cè)量裝置，從而根據(jù)來自襯底的反射光測(cè)量襯底上的薄膜；設(shè)置在拋光臺(tái)外的固定側(cè)光導(dǎo)向器；以及設(shè)置在拋光臺(tái)中的旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器，其中，該固定側(cè)光導(dǎo)向器和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器分別具有固定側(cè)光導(dǎo)向器端部和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器端部，當(dāng)拋光臺(tái)處于沿拋光臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定的光導(dǎo)區(qū)域時(shí)，所述端部彼此面對(duì)。在該布置中，該固定側(cè)光導(dǎo)向器和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器不局限于測(cè)量光用的光導(dǎo)向器，也可以是反射光用的光導(dǎo)向器。根據(jù)本發(fā)明，用于在旋轉(zhuǎn)側(cè)和固定側(cè)之間傳輸光的結(jié)構(gòu)可以被簡(jiǎn)化。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；設(shè)置在拋光臺(tái)中用作流體通道的旋轉(zhuǎn)側(cè)通道；以及設(shè)置在拋光臺(tái)外的固定側(cè)通道，其中，該固定側(cè)通道和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道分別具有固定側(cè)通道端部和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部，當(dāng)拋光臺(tái)處于沿拋光臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定傳導(dǎo)區(qū)域時(shí)，所述端部彼此面對(duì)。根據(jù)本發(fā)明，可以使用在旋轉(zhuǎn)側(cè)和固定側(cè)之間傳輸流體的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)控制流體的流動(dòng)。在該布置中，該流體不局限于測(cè)量流體。該流體可以從固定側(cè)流到旋轉(zhuǎn)側(cè)，反之亦然。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，襯底拋光設(shè)備包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；設(shè)置在拋光臺(tái)中以用于傳輸光的旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器；以及設(shè)置在拋光臺(tái)外的固定側(cè)光導(dǎo)向器，其中，該旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器和固定側(cè)光導(dǎo)向器分別具有旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器端部和固定側(cè)光導(dǎo)向器端部，當(dāng)拋光臺(tái)處于沿拋光臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定的傳導(dǎo)區(qū)域時(shí)，所述端部彼此面對(duì)。根據(jù)本發(fā)明，光透射的定時(shí)可以由傳輸光的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)控制。在該布置中，被傳送的光不局限于測(cè)量光。該光可以從固定側(cè)傳送到旋轉(zhuǎn)側(cè)，反之亦然。盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的許多方面，但是本發(fā)明不局限于上述襯底拋光設(shè)備。例如，本發(fā)明的另一個(gè)方面包括結(jié)合在上述襯底拋光設(shè)備中的襯底測(cè)量裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第十二個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；用于發(fā)射從拋光臺(tái)到襯底的測(cè)量光的光發(fā)射和接收裝置，從而根據(jù)來自襯底的反射光測(cè)量襯底上的薄膜；以及流體供給裝置，其將傳送測(cè)量光和反射光的測(cè)量流體供應(yīng)到測(cè)量光的作用區(qū)域；其中，該流體供給裝置供應(yīng)拋光漿料中使用的溶劑，以作為測(cè)量流體。該溶劑是該漿料中的非拋光劑成分。在本發(fā)明中，襯底和拋光臺(tái)被彼此相對(duì)地壓靠在一起。
典型地，襯底被推向拋光臺(tái)。然而，本發(fā)明并不局限于這樣的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，由于該漿料的溶劑被當(dāng)作測(cè)量流體供應(yīng)，即使該測(cè)量流體流到拋光臺(tái)上并與漿料混合在一起，被稀釋漿料對(duì)拋光性能的影響也可以得到降低。本發(fā)明基于這樣的事實(shí)，即使該漿料本身具有低透明度，但是該漿料溶劑的透明度是較高的。因此，通過使用漿料溶劑保持測(cè)量性能，并且測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響也如上所述被降低。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該溶劑包括硅石漿料(silica slurry)的堿性溶劑。用于拋光二氧化硅薄膜(SiO2)的硅石漿料包含堿性溶劑(pH10-11)，以便獲得可靠的去除率。如果該堿性溶劑被純水稀釋，則去除率便會(huì)降低。根據(jù)本發(fā)明，硅石漿料的堿性溶劑被用作測(cè)量流體，從而降低了對(duì)去除率的影響。例如，該堿性溶劑為KOH或NH4OH。
在優(yōu)選方式中，該溶劑包括二氧化鈰漿料的表面活性劑溶液。用于拋光二氧化硅薄膜(SiO2)或STI晶片的二氧化鈰漿料包含用作溶劑的表面活性劑溶液，從而保持低去除率和保證臺(tái)階特性(step characteristics)。如果該表面活性劑被純水稀釋，則去除率便會(huì)增加，并且臺(tái)階特性可能惡化。根據(jù)本發(fā)明，二氧化鈰漿料的表面活性劑溶液被用作測(cè)量流體，由此可以降低其對(duì)去除率和臺(tái)階特性的影響。該表面活性劑優(yōu)選為陽離子表面活性劑。該陽離子表面活性劑可以是氨基聚羧酸鹽或類似物。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，該流體供給裝置的供給通道由諸如樹脂或陶瓷的耐化學(xué)腐蝕材料制成。該供給通道可以涂有高度耐化學(xué)腐蝕材料，并且這樣的結(jié)構(gòu)包括在上述結(jié)構(gòu)中。根據(jù)本發(fā)明，防止了被用作測(cè)量流體的溶劑對(duì)供給通道的損害。
此外，還防止了襯底被雜質(zhì)污染，該雜質(zhì)由于溶劑的作用已經(jīng)從供給通道中被沖掉。優(yōu)選地，用于導(dǎo)向測(cè)量光和反射光的諸如光纖的元件具有與上述相同的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第十三個(gè)方面，提供了一種用于測(cè)量襯底上的薄膜的襯底測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置被結(jié)合在襯底拋光設(shè)備中，該襯底拋光設(shè)備具有拋光臺(tái)，襯底被壓靠在該拋光臺(tái)上，其特征在于，該拋光臺(tái)具有用于供應(yīng)測(cè)量流體的流體供給裝置，并且該流體供給裝置供應(yīng)用于拋光漿料中的溶劑，以作為測(cè)量流體。
根據(jù)本發(fā)明的第十四個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；用于發(fā)射從拋光臺(tái)到襯底的測(cè)量光的光發(fā)射和接收裝置，從而根據(jù)來自襯底的反射光測(cè)量襯底上的薄膜；以及流體供給裝置，其將傳送測(cè)量光和反射光的測(cè)量流體供應(yīng)到測(cè)量光的作用區(qū)域；其中，該流體供給裝置供應(yīng)高粘性流體，以作為測(cè)量流體，并且該高粘性流體比拋光漿料的粘性大。典型地，該高粘性流體是液體。但是，該高粘性流體不局限于液體。該高粘性流體可以是溶膠或類似物。在本發(fā)明中，該高粘性流體可以包括凝膠。
根據(jù)本發(fā)明，由于該高粘性流體被當(dāng)作測(cè)量流體供應(yīng)，可以減少流入該測(cè)量區(qū)域的漿料的擴(kuò)散。因此，降低了該漿料對(duì)薄膜測(cè)量的影響，從而提高了測(cè)量性能。
更進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明，該高粘性流體被用作測(cè)量流體，還可以減少流出的測(cè)量流體的量。由于上述擴(kuò)散減少能力，使得測(cè)量性能提高，并且即使高粘性流體的供應(yīng)量小于供應(yīng)水量，也可以獲得同樣的測(cè)量性能。這樣，可以減少測(cè)量流體的流出量。由于測(cè)量流體的流出量被減少，該測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響也被減少。因此，根據(jù)本發(fā)明，在保持測(cè)量性能的同時(shí)，可以降低測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響。
根據(jù)本發(fā)明的第十五個(gè)方面，提供了一種結(jié)合在具有拋光臺(tái)的襯底拋光設(shè)備中的襯底測(cè)量裝置，襯底被壓靠在該拋光臺(tái)上，該襯底測(cè)量裝置用于發(fā)射從拋光臺(tái)到襯底的測(cè)量光并且接收來自襯底的反射光，以便測(cè)量該襯底上的薄膜，該襯底測(cè)量裝置包括流體供給裝置，其將傳送測(cè)量光和反射光的測(cè)量流體供應(yīng)到測(cè)量光的作用區(qū)域；其中，該流體供給裝置供應(yīng)高粘性流體，以作為測(cè)量流體，并且該高粘性流體比拋光漿料的粘性大。
根據(jù)本發(fā)明的第十六個(gè)方面，提供了一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；用于發(fā)射從拋光臺(tái)到襯底的測(cè)量光的光發(fā)射和接收裝置，從而根據(jù)來自襯底的反射光測(cè)量襯底上的薄膜；以及流體供給裝置，其將傳送測(cè)量光和反射光的測(cè)量流體供應(yīng)到測(cè)量光的作用區(qū)域；其中，該流體供給裝置供應(yīng)氣體，以作為測(cè)量流體。
根據(jù)本發(fā)明，由于氣體被用作測(cè)量流體，該漿料被從測(cè)量區(qū)域去除，由此可以獲得優(yōu)異的測(cè)量性能。即使氣體流出，該漿料也不會(huì)被稀釋，從而可以降低該測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響。因此，根據(jù)本發(fā)明，在保持測(cè)量性能的同時(shí)，可以降低測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響。該氣體可以包括空氣、氮?dú)饣蚨栊詺怏w。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，光發(fā)射元件和光接收元件由防水材料制成?？商鎿Q地，該光發(fā)射元件和光接收元件可以分別具有防水加工表面。在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)漿料粘附在光發(fā)射元件和光接收元件上時(shí)，該附著的漿料可以被容易地去除。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的許多方面，但是本發(fā)明不局限于上述襯底拋光設(shè)備。例如，本發(fā)明的另一個(gè)方面包括結(jié)合在襯底拋光設(shè)備中的襯底測(cè)量裝置。該襯底測(cè)量裝置被結(jié)合在具有拋光臺(tái)的襯底拋光設(shè)備中并用于測(cè)量襯底上的薄膜，該襯底被壓靠在拋光臺(tái)上。該拋光臺(tái)具有用于供應(yīng)測(cè)量流體的流體供給裝置，并且該流體供給裝置供應(yīng)用于拋光漿料中的溶劑，以作為測(cè)量流體。在該結(jié)構(gòu)中，測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響可以被降低。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，提供了一種結(jié)合在上述襯底拋光設(shè)備中的襯底加工設(shè)備。在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，還提供了一種使用上述襯底拋光設(shè)備的襯底拋光方法以及一種使用上述襯底測(cè)量裝置的襯底測(cè)量方法。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為圖1中所示襯底拋光設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的另一例子的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例具有襯底拋光設(shè)備的襯底加工系統(tǒng)的示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5A和5B為出口位置和水流之間的關(guān)系的示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的一種變型的示意圖；圖7A至7H為多種管件結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9A和9B為分別顯示了根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的管單元的示意圖；圖10A和10B為分別顯示了該管單元的一種變型的示意圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖13為根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖14為根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的一種變型的示意圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖16為根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備在更換拋光墊時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備在拋光襯底時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18為第七個(gè)實(shí)施例的一種變型的示意圖；圖19為根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的一種變型在拋光襯底時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖20為根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的一種變型在拋光襯底時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖21A為詳細(xì)顯示一襯塊/補(bǔ)塊(patch piece)的安裝部分的放大視圖；圖21B為顯示了安裝部分上安裝有保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖22為根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的一種變型在拋光襯底時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖23為具有另一種結(jié)構(gòu)的保護(hù)罩的襯底拋光設(shè)備的示意圖；圖24為具有另一種結(jié)構(gòu)的襯塊的襯底拋光設(shè)備的示意圖；圖25A和25B為根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖26A和26B為顯示了根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的第一種變型的示意圖；圖27A和27B為顯示了根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的第二種變型的示意圖；
圖28A和28B為顯示了根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的第三種變型的示意圖；圖29A和29B為顯示了根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的第四種變型的示意圖；圖30A和30B為顯示了根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的第五種變型的示意圖；圖31為根據(jù)本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備中使用的拋光墊的示意圖；圖32為顯示了拋光墊的連接方式的示意圖，其中該拋光墊結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備中；圖33為根據(jù)本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖34為根據(jù)本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備中使用的拋光墊的示意圖；圖35A為示意圖，其顯示了隨可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的通孔的軌跡和襯底的位置；圖35B為示意圖，其顯示了當(dāng)可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)和襯底的轉(zhuǎn)速改變時(shí)該通孔的軌跡；圖35C為示意圖，其顯示了根據(jù)本實(shí)施例的通孔的軌跡的；圖36為顯示了本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的一種變型的示意圖；圖37為根據(jù)本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備中使用的拋光墊的示意圖；圖38為拋光墊的示意圖，其中該拋光墊被用于根據(jù)本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的一種變型中；圖39為根據(jù)本發(fā)明第十二個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的一例子的示意圖；
圖40A和40B為顯示了設(shè)置在圖1中的襯底拋光設(shè)備的拋光臺(tái)上的消耗件更換門的示意圖，圖40A為平面圖，圖40B為側(cè)視圖；圖41A和41B為顯示了消耗件更換門的一種變型的示意圖，圖41A為平面圖，圖41B為側(cè)視圖；圖42A和42B為顯示了消耗件更換門的一種變型的示意圖，圖42A為平面圖，圖42B為側(cè)視圖；圖43A和43B為顯示了消耗件更換門的一種變型的示意圖，圖43A為平面圖，圖43B為側(cè)視圖；圖44為消耗件更換門的一種變型的示意圖；圖45為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的示意圖；圖46為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的示意圖；圖47為光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭的一例子的示意圖；圖48為光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭的一例子的示意圖；圖49A和49B為光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭的一例子的示意圖；圖50A至50C分別為光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭的例子的示意圖；圖51A和51B為用于測(cè)量流體的旋轉(zhuǎn)接頭的一例子的示意圖；圖52為用于測(cè)量流體的旋轉(zhuǎn)接頭的示意圖；圖53為用于測(cè)量流體的旋轉(zhuǎn)接頭的一例子的示意圖；圖54A和54B為用于測(cè)量流體的旋轉(zhuǎn)接頭的一例子的示意圖；以及圖55為結(jié)合在圖1中所示襯底拋光設(shè)備中的傳感器的一例子的示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先，下面將參考圖1描述襯底拋光設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備。圖2為圖1中所示襯底拋光設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的又一例子的示意圖。該襯底拋光設(shè)備10為所謂的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)設(shè)備，并且具有可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)(拋光臺(tái))12和頂圈14。拋光墊16被連接在該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。對(duì)于拋光墊16來說，除了使用由聚氨酯泡沫體制成的拋光布、無紡纖維型拋光布和絨面革型拋光布之外，還可以使用通過諸如環(huán)氧樹脂的粘合劑將拋光劑磨粒固定在一起的固定研磨式拋光墊。該頂圈14將襯底18支撐在其底面上并且與該襯底18一起旋轉(zhuǎn)。該頂圈14在遠(yuǎn)離該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的中心的位置上將襯底壓靠在拋光墊16上。在拋光墊16和襯底18之間供應(yīng)用于拋光的漿料(拋光劑)。該漿料通過漿料供給通道22由漿料容器20供應(yīng)。該襯底18在有漿料參與并且該襯底18被壓靠在位于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的拋光墊16上的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。更進(jìn)一步地，可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12被旋轉(zhuǎn)。因此，襯底18被拋光。
該襯底拋光設(shè)備10被用于拋光形成于襯底18上的薄膜。當(dāng)薄膜厚度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，拋光完成。在本實(shí)施例中，通過終點(diǎn)檢測(cè)確定拋光的完成。該襯底拋光設(shè)備10具有用于終點(diǎn)檢測(cè)的膜厚測(cè)定儀24，該測(cè)定儀將在下面描述。
被該膜厚測(cè)定儀24測(cè)量的薄膜是絕緣薄膜，例如二氧化硅薄膜或金屬薄膜。該膜厚測(cè)定儀24具有安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的傳感器26，并具有電源單元28、控制器單元30、光源單元32以及光度計(jì)單元34，上述單元均被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的底面上。
該電源單元28通過旋轉(zhuǎn)連接器36接收電能，并且將電能供應(yīng)給該膜厚測(cè)定儀24的各個(gè)單元。該控制器單元30控制該膜厚測(cè)定儀24的整個(gè)系統(tǒng)。該光源單元32向傳感器26供應(yīng)測(cè)量光，并且該測(cè)量光通過傳感器26作用在襯底18上。該傳感器26接收來自襯底18的反射光并且將其傳送給光度計(jì)單元34。在該光度計(jì)單元34中，光信號(hào)被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。該電信號(hào)在控制器單元30內(nèi)進(jìn)行處理。
該控制器單元30通過旋轉(zhuǎn)連接器36與光學(xué)特性計(jì)算單元38相連，并且該光學(xué)特性計(jì)算單元38與光學(xué)特性測(cè)定單元40相連。在控制器單元30中處理的信號(hào)被傳輸?shù)焦鈱W(xué)特性計(jì)算單元38，該光學(xué)特性計(jì)算單元38計(jì)算光學(xué)特性，如薄膜厚度、反射強(qiáng)度和光譜。該光學(xué)特性測(cè)定單元40確定諸如薄膜厚度的光學(xué)特性并且進(jìn)行終點(diǎn)檢測(cè)，以確定該薄膜厚度是否達(dá)到預(yù)定值。該確定的結(jié)果被發(fā)送給拋光控制單元42，該拋光控制單元42用于控制襯底拋光設(shè)備10的整個(gè)系統(tǒng)。
該膜厚測(cè)定儀24還具有向傳感器26供應(yīng)測(cè)量流體的供給通道44，以及從傳感器26排放測(cè)量流體的排放通道46。該供給通道44通過旋轉(zhuǎn)接頭48與未示出的儲(chǔ)藏容器相連。該排放通道46與泵50相連，以用于強(qiáng)制地排放傳感器26中的測(cè)量流體和流入該測(cè)量流體中的諸如漿料的拋光漿料。
該膜厚測(cè)定儀24的光學(xué)特性測(cè)定單元40存儲(chǔ)最近的光信號(hào)數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)。當(dāng)氣泡和漿料進(jìn)入位于傳感器26和襯底18之間的間隙而引起光信號(hào)相對(duì)于參考數(shù)據(jù)發(fā)生很大變化時(shí)，該光學(xué)特性測(cè)定單元40將這樣的光信號(hào)認(rèn)定為異常數(shù)據(jù)。用于確定光信號(hào)為異常數(shù)據(jù)的閾值可以由操作者設(shè)定。
在本實(shí)施例中，該測(cè)量流體為純水。該供給通道44和排放通道46由適當(dāng)?shù)墓芑蝾愃莆飿?gòu)成。該供給通道44和排放通道46可以包括設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中的護(hù)套。
如圖1所示，該供給通道44具有平行部分67，并且該平行部分67包括主通道54和副通道56。該主通道54和副通道56具有供給控制閥58和60。該主通道54被用于以高流速供應(yīng)純水并且在傳感器26中將純水噴出。另一方面，該副通道56具有孔(未示出)并且被用于以低流速供應(yīng)純水。該供給控制閥58和60被打開和關(guān)閉，以切換純水的低流速供應(yīng)和純水的噴出。該供給控制閥58和60根據(jù)被供給純水的流速可以不被關(guān)閉。
更進(jìn)一步地，該排放通道46具有排放控制閥62。該排放控制閥62用以控制強(qiáng)制排放的定時(shí)。該排放控制閥62和供給控制閥58，60包含電磁閥并且構(gòu)成未示出的電磁閥單元。該電磁閥單元如同其他單元一樣被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的底面上。
根據(jù)旋轉(zhuǎn)接頭的類型，可能需要保證測(cè)量流體以指定流速?gòu)墓┙o泵2102向旋轉(zhuǎn)接頭48供應(yīng)。如圖2所示，在上述流速大于供應(yīng)給傳感器26的測(cè)量流體的流速時(shí)，需設(shè)置旋轉(zhuǎn)接頭排放通道2200，以從旋轉(zhuǎn)接頭48排放該測(cè)量流體。在這種情況下，一流量計(jì)(未示出)被設(shè)置在供給通道44上，并且一流量計(jì)2201被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)接頭排放通道2200上，以使得提供給傳感器26的測(cè)量流體的流速可以通過調(diào)整由上述流量計(jì)所測(cè)出的測(cè)量流體的流速控制。事實(shí)上，當(dāng)不進(jìn)行襯底拋光設(shè)備的維修時(shí)，供應(yīng)給傳感器26的測(cè)量流體的流速是受控的。在傳感器26測(cè)量襯底18上的薄膜時(shí)與襯底拋光設(shè)備處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)的測(cè)量流體的流速存在差異。具體地，當(dāng)測(cè)量薄膜時(shí)，該流速被控制在適當(dāng)?shù)闹担瑥亩ＷC測(cè)量性能，即漿料去除性能的穩(wěn)定性。另一方面，當(dāng)該襯底拋光設(shè)備處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，該流速被控制在很小的數(shù)值，以便防止光纖變干而阻礙漿料的進(jìn)入，這一點(diǎn)稍后將進(jìn)行描述。為了進(jìn)一步提高上述控制的精度，該流體腔室2100被設(shè)計(jì)為使得其靜壓可被測(cè)量，并且該供給泵2102、供給控制閥58，60以及排放控制閥62被設(shè)計(jì)為使得它們的操作可被監(jiān)控。
為了使該測(cè)量流體的流速保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，容許值被預(yù)先設(shè)定，以使得被供應(yīng)給旋轉(zhuǎn)接頭48和傳感器26的測(cè)量流體的流速被限制在各自的容許值以下。該容許值取決于流量計(jì)的采樣時(shí)間、供給控制閥58，60的開啟和閉合周期和可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的轉(zhuǎn)速。因此，該襯底拋光設(shè)備被設(shè)計(jì)成能夠使操作者可以設(shè)定可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的轉(zhuǎn)速并輸入上述容許值。更進(jìn)一步地，為了允許操作者檢查控制狀態(tài)，該襯底拋光設(shè)備具有諸如觸板的顯示器，該顯示器可以顯示供應(yīng)給旋轉(zhuǎn)接頭48的測(cè)量流體的流速、通過該旋轉(zhuǎn)接頭排放通道2200排放的測(cè)量流體的流速和供應(yīng)給傳感器26的測(cè)量流體的流速中的至少一個(gè)。
事實(shí)上，如果該測(cè)量流體的流速偏離了適當(dāng)?shù)姆秶?，一測(cè)定單元(未示出)確定出錯(cuò)并隨后執(zhí)行例如停止拋光過程的必要步驟。然而，當(dāng)襯底拋光設(shè)備的操作狀態(tài)在傳感器26測(cè)量薄膜的狀態(tài)和空轉(zhuǎn)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時(shí)，該測(cè)量流體的流速被迅速改變。在這種情況下，上述測(cè)定單元將會(huì)確定出錯(cuò)并從而導(dǎo)致該襯底拋光設(shè)備處于故障狀態(tài)。因此，當(dāng)襯底拋光設(shè)備的操作狀態(tài)被轉(zhuǎn)換時(shí)，不執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)。
當(dāng)拋光墊16被更換為新的拋光墊時(shí)，操作者操作觸板或其他控制面板，以轉(zhuǎn)換襯底拋光設(shè)備的操作狀態(tài)，從而停止測(cè)量流體的供給。更進(jìn)一步地，任何供給控制閥58，60和排放控制閥62均可以根據(jù)預(yù)先確定的設(shè)置按照要求開啟。為了防止在測(cè)量流體的供給停止的故障期間仍然供給漿料，在更換拋光墊16期間不供給漿料。此外，當(dāng)保護(hù)罩被連接到傳感器26上時(shí)，測(cè)量流體的供給也會(huì)停止，這一點(diǎn)稍后將會(huì)進(jìn)行描述。
在將純水作為測(cè)量流體供應(yīng)的情況下，該襯底拋光設(shè)備可以采用下列結(jié)構(gòu)純水供給裝置(未示出)被設(shè)置在供給泵2102和流體腔室2100之間或者供給泵2102和旋轉(zhuǎn)接頭48之間。上述純水供給裝置包括壓力控制閥、流量計(jì)、流速控制閥。每個(gè)壓力控制閥、流量計(jì)和流速控制閥均具有一些由諸如碳化硅(SiC)的非金屬材料制成的部分，以免當(dāng)純水接觸這樣的部分時(shí)發(fā)生金屬污染。該純水供給裝置被構(gòu)造為可以抑制閥入口壓力的脈動(dòng)。在該實(shí)施例中，例如該壓力控制閥具有利用空氣壓力進(jìn)行壓力控制的結(jié)構(gòu)，該流速控制閥為一種針形閥，并且該流量計(jì)為一種渦輪流量計(jì)。該流量計(jì)將測(cè)定值轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，使得該轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)被發(fā)送給控制器(未示出)，以用于監(jiān)控該純水、即測(cè)量流體的流速。
該襯底拋光設(shè)備10還具有設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中以用于冷卻的水套64。該水套64通過旋轉(zhuǎn)接頭48與未示出的水箱相連。
該旋轉(zhuǎn)接頭48的下面設(shè)置有滑環(huán)或集電環(huán)(未示出)。該滑環(huán)具有設(shè)置在旋轉(zhuǎn)接頭側(cè)面的旋轉(zhuǎn)側(cè)金屬部件以及設(shè)置在滑環(huán)側(cè)面的固定側(cè)金屬部件。該旋轉(zhuǎn)側(cè)金屬部件和固定側(cè)金屬部件始終保持彼此接觸，從而允許電信號(hào)和電能在它們之間傳送。在該旋轉(zhuǎn)接頭48在其轉(zhuǎn)動(dòng)中心處具有空心的情況下，該滑環(huán)被設(shè)置為與該旋轉(zhuǎn)接頭48的轉(zhuǎn)動(dòng)中心對(duì)準(zhǔn)。在該結(jié)構(gòu)中，可以使光從固定側(cè)向旋轉(zhuǎn)側(cè)傳送。該旋轉(zhuǎn)接頭48的一些部分由諸如碳化硅的非金屬材料制成，以免當(dāng)測(cè)量流體接觸這樣的部分時(shí)發(fā)生金屬污染。
該旋轉(zhuǎn)接頭可以具有與該轉(zhuǎn)動(dòng)中心居中地對(duì)齊的至少三個(gè)環(huán)形通道。其中一個(gè)通道被用作測(cè)量流體通道，其它通道被分別用作冷卻可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的冷卻液的冷卻液通道。優(yōu)選地，從該轉(zhuǎn)動(dòng)中心開始的第二通道被用作測(cè)量流體的供給通道。在這種情況下，如果從旋轉(zhuǎn)接頭排放通道2200排放出的測(cè)量流體被用作冷卻該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的冷卻液，則可以減少?gòu)脑撔D(zhuǎn)接頭排放通道2200排放的測(cè)量流體的量。
圖3顯示了具有襯底拋光設(shè)備10的襯底加工設(shè)備66的整體布局。該襯底加工設(shè)備66具有襯底盒式保持部分68、襯底移動(dòng)裝置70、清理腔室72以及襯底拋光設(shè)備10。該襯底18作為被拋光的工件從襯底盒式保持部分68被傳送到襯底拋光設(shè)備10上。該拋光后的襯底18在清理腔室72中被清洗并且返回到襯底盒式保持部分68。
每個(gè)襯底拋光設(shè)備10均具有靠近可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12設(shè)置的打磨機(jī)15。該打磨機(jī)15被用于打磨拋光墊16，該拋光墊的拋光性能由于拋光操作和重新設(shè)定(更新、修理或打磨)該拋光墊16的拋光性能而已經(jīng)降低。該打磨機(jī)15的結(jié)構(gòu)元件和打磨操作將在下面進(jìn)行描述。一刷子被連接到該打磨機(jī)15的底面上。當(dāng)拋光面90(參見圖4)上供應(yīng)有打磨液體(純水或類似物)時(shí)，該拋光墊轉(zhuǎn)動(dòng)。該打磨機(jī)15也旋轉(zhuǎn)并且隨后其底面壓靠拋光面90一段預(yù)定的時(shí)間。該拋光墊16的拋光性能由此被打磨機(jī)15設(shè)定。該打磨機(jī)15可以具有底面上電鍍有金剛石顆粒的結(jié)構(gòu)。
更進(jìn)一步地，該襯底加工設(shè)備66具有設(shè)置在一腔室內(nèi)的工作窗口74，襯底拋光設(shè)備10被設(shè)置在該腔室內(nèi)。漿料通過噴嘴76被供給到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。噴嘴76作為圖1中所示的漿料供給通道22。盡管未示出，但是測(cè)量流體從下面被提供給可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12。
接下來，將對(duì)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行描述。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10，并且以放大比例顯示了該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的測(cè)量區(qū)域。圖4中所示的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖1中所示襯底拋光設(shè)備10的整體結(jié)構(gòu)中的傳感器26。如上所述，該拋光墊16被放置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的拋光墊安裝面78上，并且該襯底18保持與拋光墊16接觸。該供給通道44和排放通道46形成于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中，并且彼此平行地延伸。
光發(fā)射光纖80和光接收光纖82被設(shè)置在該供給通道44中并且彼此平行地延伸。該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82分別連接到光源單元32和光度計(jì)單元34(參見圖1)上。該光發(fā)射光纖80將光源單元32提供的測(cè)量光發(fā)射到襯底18上。該光接收光纖82接收來自襯底18的反射光并且將已接收的光傳送至光度計(jì)單元34。在本實(shí)施例中，該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82構(gòu)成用于發(fā)射測(cè)量光并接收反射光的光發(fā)射和接收裝置。
該拋光墊16具有形成于其中的通孔84，并且該供給通道44和排放通道46與該通孔84相通。用于在通孔84中提供供給通道44的管件86被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。在本實(shí)施例中，該管件86作為供給通道44的出口部分，并且該管件86的端部作為測(cè)量流體的出口88。該出口88作為供給端口，用于將由供給通道44供應(yīng)的測(cè)量流體輸送到通孔84中。該管件86被布置在通孔84中。具體地，該出口88被布置在上述可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上，并且被布置在拋光墊16的拋光面90附近。
該管件86包括一圓柱形元件，并通過螺旋機(jī)構(gòu)92固定到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。具體地，該螺旋機(jī)構(gòu)92包括形成于管件86上的陽螺紋以及形成于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的陰螺紋，該陽螺紋和陰螺紋彼此配合。該管件86具有設(shè)置在其外圓周表面上的凸緣87。當(dāng)該管件86通過螺紋機(jī)構(gòu)92被固定到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上時(shí)，該凸緣87與可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的拋光墊安裝面78保持緊密接觸。位于該管件86上端的出口88由此被設(shè)置在通孔84中的適當(dāng)垂直位置上。
在根據(jù)本實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10中，諸如純水的測(cè)量流體通過供給通道44供應(yīng)并通過排放通道46排放。因此，該通孔84中充滿透明的純水，由此防止了拋光漿料進(jìn)入該通孔84，從而允許使用透射光進(jìn)行測(cè)量。
在本實(shí)施例中，特別地，由于作為該供給通道44的出口部分的管件86延伸到通孔84中，漿料對(duì)測(cè)量精度的影響被極大減少。該特征將參考圖5A和5B在下面進(jìn)行描述。
圖5A和5B分別顯示了出口88的位置與水流之間的關(guān)系。在圖5A中，出口88與襯底18之間的距離很大。該結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一裝置，在該裝置中，該供給通道44的出口部分被設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。另一方面，在圖5B中，出口88和襯底18之間的距離小于圖5A中所示布置方式中的距離。該結(jié)構(gòu)相當(dāng)于本實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)，也就是說，在該結(jié)構(gòu)中，出口88被設(shè)置在通孔84中。
根據(jù)圖5B中所顯示的布置方式，出口88和襯底18之間的間隙小于圖5A中所顯示的布置方式中的間隙。因此，在圖5B所顯示的布置方式中，純水以大于圖5A中所示布置方式中的流速?gòu)某隹?8中有力地噴出。從出口88被噴出的純水產(chǎn)生了沿襯底18的純水流。因此，圖5B中所示的布置方式比圖5A中所示的布置方式在去除位于出口部分前面的區(qū)域上的拋光劑方面更為有效，其中測(cè)量光通過來自供給通道44的水流作用在該區(qū)域上。
根據(jù)本實(shí)施例，由于用作供給通道44的管件86被設(shè)置在拋光墊16的通孔84中，所以該供給通道44的出口88接近襯底18。因此，來自出口88的流體的流速在出口88處增大，并且該流體從襯底18和出口88之間的間隙向供給通道44外有力地噴出，從而形成了沿襯底18的流體流。該流體流有效地去除了位于該出口部分的前面的區(qū)域中的拋光劑，其中測(cè)量光作用在該區(qū)域上。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，作為出口部分的管件86可拆卸地安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。因此，由于該管件86可以在拋光墊16被安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上之后被安裝，所以該拋光墊16可以被容易地安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。更進(jìn)一步地，如果該管件86在拆除拋光墊16之前被卸下，則拋光墊16可以被容易地拆除而不會(huì)造成管件86的損壞。
圖6為上述實(shí)施例的一種變型的示意圖。該變型具有與上述襯底拋光設(shè)備10相同的基本結(jié)構(gòu)。然而，在該變型中，具有小于供給通道44的橫截面面積的開口的板狀節(jié)流件94被安裝在該管件86的出口部分上。在該結(jié)構(gòu)中，該管件86的出口88的面積小于供給通道44的橫截面面積。
在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，由于出口88的面積小于供給通道44的面積，所以從供給通道44的出口88噴出的純水的流速變大。這樣，可以增大去除測(cè)量光作用區(qū)域的拋光劑的能力，該區(qū)域位于出口部分的前面。
在該變型中，設(shè)置有節(jié)流件94，從而使得出口88的面積小于供給通道44的面積?？商鎿Q地，該管件的出口可以為錐形，從而使得該出口的面積逐漸變小。
盡管該圓柱形管件86構(gòu)成上述實(shí)施例中的供給通道44的出口部分，但是可替換地，可以采用不同類型的管件。圖7A至7H顯示了可以被本發(fā)明采用的各種型式的管件。圖7A顯示了本實(shí)施例所采用的圓柱形管件86。圖7B顯示了外表面和孔均為六邊形橫截面的管件96。與此相對(duì)照，圖7C中所示的管件98的外表面具有六邊形橫截面，圖7D中所示的管件100的孔具有六邊形橫截面。圖7E中所示的管件102具有呈星形橫截面的外表面和呈圓形橫截面的孔。圖7F中所示的管件104具有呈圓形橫截面的外表面和呈星形橫截面的孔。圖7G和7H中分別顯示的管件106，108均包括圓柱形管件。管件106具有兩個(gè)設(shè)置在出口88附近的凹口110，并且管件108具有四個(gè)設(shè)置在出口88附近的凹口110。當(dāng)管件106，108被裝配和拆卸時(shí)，這些凹口110與一工具配合。當(dāng)管件106，108被設(shè)置得非常靠近襯底18時(shí)，供給通道44中的純水可以通過該凹口110被釋放。圖7A至7H只是顯示了管件的例子，并且可以選擇具有其它結(jié)構(gòu)的管件。
在上述實(shí)施例中，管件86具有螺旋機(jī)構(gòu)92，該螺旋機(jī)構(gòu)包括管件86上的陽螺紋和可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的陰螺紋，從而使得該管件86通過螺旋機(jī)構(gòu)92被固定在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。可替換地，該管件86可以通過其它任何機(jī)構(gòu)被固定到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。例如，該管件86可以被插入到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中從而與其相連，或者可以通過永久磁鐵或電磁體磁性地連接在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。該管件86可以被粘合在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10，并且以放大比例顯示了該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的測(cè)量區(qū)域。如同第一個(gè)實(shí)施例一樣，該拋光墊16被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上，并且該襯底18與拋光墊16保持接觸。
在本實(shí)施例中，該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的拋光墊安裝面78具有形成于其中的凹槽112。作為該供給通道44的出口部分的管單元116被安裝在構(gòu)成凹槽112的底部的管單元安裝面114上。該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12具有用于供應(yīng)測(cè)量用純水的供給通道44和用于排放該純水的排放通道46，并且該供給通道44和排放通道46暴露在該管單元安裝面114上。以彼此平行的關(guān)系延伸的光發(fā)射基底光纖118和光接收基底光纖120被設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。該光發(fā)射基底光纖118和光接收基底光纖120分別具有暴露在該管單元安裝面114上的端面。
該管單元116具有管件122、光發(fā)射光纖124和光接收光纖126。如同第一個(gè)實(shí)施例一樣，該管件122具有作為測(cè)量流體出口128的上端，并且該出口128被布置在通孔84中。具體地，該出口128被設(shè)置為高于上述可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12并且低于拋光墊16的拋光面90。該管件122具有實(shí)心下部，該實(shí)心下部作為光纖支座130，以用于支撐光發(fā)射光纖124和光接收光纖126。該光纖支座130具有形成于其中的通道132，用以使該管件122的內(nèi)部和可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中的供給通道44彼此相通。該光發(fā)射光纖124和光接收光纖126以彼此平行的關(guān)系設(shè)置在管件122中并且由光纖支座130支撐。該光發(fā)射光纖124和光接收光纖126構(gòu)成光發(fā)射和接收裝置。
該光發(fā)射光纖124和光接收光纖126分別具有設(shè)置在通孔84中的末端部分134，136。該光發(fā)射光纖124和光接收光纖126延伸到該管單元116的底面，并且分別具有暴露在該管單元116的底面上的端面。
管單元116的安裝結(jié)構(gòu)將在下面進(jìn)行描述。圖9A顯示了該管單元116的管件122，圖9B顯示了將管單元116安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的單元支座。
如圖9A所示，該管件122具有設(shè)置在其外圓周表面上的凸緣。圍繞該光纖支座130設(shè)置有環(huán)形緊固元件140。該緊固元件140具有向內(nèi)凸出部分，該凸出部分的擠壓表面與管件122的凸緣配合。該緊固元件140具有形成于其內(nèi)圓周表面上的陰螺紋。用于確定管件122的安裝方向的鍵138設(shè)置在該管件122的光纖支座130的外圓周表面上并沿管件122的延伸方向延伸。
如圖9B中所示，單元支座142具有被安裝到管單元安裝面上的圓盤144，從該圓盤144向上延伸的圓柱形部分146，以及從該圓盤144向下延伸的凸出部分148。該圓盤144、圓柱形部分146和凸出部分148彼此成一體地形成。該圓盤144具有四個(gè)形成于其中的螺紋孔150，該單元支座142通過這些螺紋孔被固定到管單元安裝面114上。該管件122的光纖支座130被容納在該圓柱形部分146中。該圓柱形部分146具有形成于其內(nèi)圓周表面上的鍵槽152，并且鍵138被安裝到該鍵槽152中。該圓柱形部分146具有形成于其外圓周表面上的陽螺紋。該凸出部分148被容納在形成于管單元安裝面114中的孔內(nèi)。
光發(fā)射接頭光纖125和光接收接頭光纖127被設(shè)置在該單元支座142中。該光發(fā)射接頭光纖125用來連接光發(fā)射光纖124和光發(fā)射基底光纖118，并且該光接收接頭光纖127用來連接光接收光纖126和光接收基底光纖120。該單元支座142具有將管件122中的通道132與可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中的供給通道44彼此連通的通道133。
在上述結(jié)構(gòu)中，單元支座142通過螺紋被固定到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上，并且該管件122通過緊固元件140被固定到單元支座142上。
安裝管單元116的操作將在下面進(jìn)行描述。首先，圖9B中所示的單元支座142被置于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的管單元安裝面114上，并且該單元支座142隨后通過插入到其螺紋孔150中的螺紋被固定到管單元安裝面114上。該單元支座142被置于管單元安裝面114上，以使得該單元支座142的凸出部分148被插入到形成于該管單元安裝面114內(nèi)的孔中。此時(shí)，暴露在管單元安裝面114上的光發(fā)射基底光纖118和光發(fā)射接頭光纖125、光接收基底光纖120和光接收接頭光纖127以及供給通道44和通道133彼此分別對(duì)準(zhǔn)。然后，按照該光纖支座130的鍵138插入到單元支座142的圓柱形部分146的鍵槽152中的方向，該管件122被裝入到該單元支座142的圓柱形部分146中，由此該管件122被安裝到單元支座142上。在這種狀態(tài)下，該光發(fā)射接頭光纖125、光接收接頭光纖127和單元支座142的通道133與光發(fā)射光纖124、光接收光纖126和管件122的通道132分別對(duì)準(zhǔn)。由于管件122被安裝在單元支座142上，該緊固元件140轉(zhuǎn)動(dòng)以壓緊管件122的凸緣，從而使得管件122被固定到單元支座142上。該光發(fā)射接頭光纖125和光發(fā)射光纖124彼此相連，并且光接收接頭光纖127和光接收光纖126也彼此相連，從而允許這些光纖對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)向。
如上所述，該管單元116可拆卸地安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。當(dāng)更換拋光墊16時(shí)，該管單元116被拆下，從而使得該拋光墊16可以被容易地更換，而不受管件122、光發(fā)射光纖124以及光接收光纖126的阻礙。
該光發(fā)射光纖124和光接收光纖126被設(shè)置成這樣的狀態(tài)，以使得上述光纖的末端部分134，136被定位成朝向可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的上方。該光發(fā)射光纖124的末端部分134和光接收光纖126的末端部分136被定位成接近襯底18，由此來自襯底18的反射光可以被高效地接收。
該管件122延伸到通孔84中，并且該出口128被設(shè)置在通孔84中。因此，與第一個(gè)實(shí)施例一樣，可以有效地從測(cè)量光作用區(qū)域?qū)伖鈩┤コ?br> 作為出口部分的管單元116可拆卸地安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。因此，該出口部分(管單元116)可以在拋光墊16連接到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上之后再被安裝，從而使得拋光墊可以被容易地連接在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。更進(jìn)一步地，該出口部分可以在拆除拋光墊16之前被卸下，從而使得拋光墊16可以被容易地拆除而不會(huì)對(duì)出口部分造成損害。
圖10A和10B顯示了上述實(shí)施例中的管單元116的又一安裝結(jié)構(gòu)。圖10A顯示了管件122，圖10B顯示了單元支座142。如同上述的管件122一樣，該管件122具有實(shí)心下部，以作為用于支撐光發(fā)射光纖124和光接收光纖126的光纖支座130。該光纖支座130具有形成于其外圓周表面上的陽螺紋。如圖10A中所示，鍵槽152形成于陽螺紋下面的下端上。該鍵槽152用來確定管件122的安裝方向。
如圖10B中所示，該單元支座142具有用于容納該光纖支座130下端的圓柱形部分154。該圓柱形部分154具有形成于其內(nèi)圓周表面上的鍵138。該鍵138與光纖支座130的鍵槽152配合。
該圓柱形部分154具有使供給通道44和管件122的內(nèi)部彼此連通的通道133，并且還具有光發(fā)射接頭光纖125和光接收接頭光纖127。
圍繞該圓柱形部分154設(shè)置有環(huán)形緊固元件140。該緊固元件140具有形成于其內(nèi)圓周表面上的陰螺紋。該緊固元件140具有向內(nèi)凸出并且被設(shè)置在圓柱形部分154的凸緣和可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)(未示出)之間的下端。該凸緣從該圓柱形部分154的上部向外突出。
為了將管單元116安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上，首先，將單元支座142的圓柱形部分154安裝到管單元安裝面114上。同時(shí)，該緊固元件140被設(shè)置在該圓柱形部分154和未示出的可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)之間。該單元支座142可以通過粘合、焊接、壓配合或者與凸緣形成螺紋配合而被安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上?？商鎿Q地，該單元支座142可以通過插入到該圓柱形部分154中的螺栓從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的下面安裝。
然后，該管件122被插入到該單元支座142的圓柱形部分154中，從而使得該圓柱形部分154的鍵138被安裝到光纖支座30的鍵槽152中。由于管件122插入到圓柱形部分154中，該緊固元件140轉(zhuǎn)動(dòng)，以將管件122固定到單元支座142上。同樣，在這種情況下，該管單元116可以被安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。
在上述實(shí)施例中，該管件122具有光發(fā)射光纖124和光接收光纖126，并且該單元支座142具有光發(fā)射接頭光纖125和光接收接頭光纖127。可替換地，可以使用從管件122連續(xù)延伸到單元支座142的光發(fā)射光纖124和光接收光纖126。該結(jié)構(gòu)可以通過下列結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)該管件122具有由彈性材料制成的圓柱形光纖固定元件。光纖穿過該光纖固定元件被插入并隨后被該光纖固定元件鎖緊。該單元支座142具有光發(fā)射光纖124和光接收光纖126，該光纖的末端部分向上突出。向單元支座142的上方伸出的光發(fā)射光纖124和光接收光纖126被插入到該光纖固定元件中，以使得該光發(fā)射光纖124和光接收光纖126的末端部分被定位在管件122中。然后，該光纖固定元件被張緊，以將光發(fā)射光纖124和光接收光纖126固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。該光發(fā)射光纖124和光接收光纖126可以通過光纖固定元件被固定在一起，或者可以通過各自的光纖固定元件被分別固定，該光纖固定元件分別為光發(fā)射光纖124和光接收光纖126設(shè)置。
在上述實(shí)施例中，該管件122通過該緊固元件140被安裝。然而，本發(fā)明并不被局限為這樣的結(jié)構(gòu)。例如，該管單元116可以通過螺栓和螺母被安裝在管單元安裝面114上。可替換地，該管單元116可以被粘合在管單元安裝面114上。
圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10，并且以放大比例顯示了該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的測(cè)量區(qū)域。如同第一個(gè)實(shí)施例一樣，該拋光墊16被放置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的拋光墊安裝面78上，并且該襯底18保持與拋光墊16接觸。該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12將用于向通孔84供給測(cè)量用純水的供給通道44和用于從通孔84排放該純水的排放通道46結(jié)合在其內(nèi)部。該光發(fā)射光纖80和光接收光纖被設(shè)置在供給通道44中。該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82構(gòu)成光發(fā)射和接收裝置。
該襯底拋光設(shè)備10具有作為供給通道44的出口部分的管件156。該管件156包括沿垂直于拋光面90的方向從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的內(nèi)部向其上方的位置延伸的圓柱形元件。該管件156具有位于該通孔84內(nèi)的出口158。具體地，該出口158位于拋光面90的下面。
設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12內(nèi)的供給通道44包括管。該供給通道44的外徑基本等于該管件156的內(nèi)徑。該供給通道44的末端部分被插入到管件156中。該管件156在該供給通道44的延伸方向上可以滑動(dòng)。該管件156具有比其上部厚的下部，從而構(gòu)成一支撐部分160。該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12具有用于插入該管件156的支撐部分160的孔162。彈簧164被安裝在該支撐部分160的底面上，用于促動(dòng)該管件156向上移動(dòng)。形成于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中的孔162具有上端，該上端作為接收該支撐部分160的臺(tái)階166的接觸面168。當(dāng)該臺(tái)階166與該接觸面168接觸時(shí)，在彈簧164的彈力推動(dòng)下的管件156的運(yùn)動(dòng)受到限制，并且該管件156因此被定位。
該管件156被彈簧164向上推動(dòng)，由此該出口158從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12伸出。因此，當(dāng)該管件156被壓向可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12時(shí)，該管件156以滑動(dòng)方式移動(dòng)而被容納在該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。形成于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中的孔162具有足夠的尺寸，以允許將管件156移動(dòng)到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中容納管件156的出口的位置上。
根據(jù)本實(shí)施例的拋光墊16的安裝操作將在下面進(jìn)行描述。首先，該拋光墊16被放置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的拋光墊安裝面78上。同時(shí)，該拋光墊16被定位，以使得從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中伸出的管件156被插入到形成于拋光墊16中的通孔84中。在將拋光墊16放置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的最初階段，該拋光墊被粗定位。當(dāng)該拋光墊16被放置在管件156上并且該管件156被壓向可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12時(shí)，該管件156克服彈簧164的彈力被移入并容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。然后，調(diào)整該拋光墊16在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的位置。具體地，該拋光墊16被移動(dòng)到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上，從而使通孔84位于管件156上方。當(dāng)通孔84被定位在管件156上方時(shí)，該管件156在彈簧164彈力的作用下向上移動(dòng)，并且從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中伸出。也就是說，該管件156的出口158伸到通孔84中。
按照這種方式，當(dāng)管件156被放置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的拋光墊16壓緊時(shí)，該管件156被容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。因此，該管件156不會(huì)妨礙拋光墊16的安裝。當(dāng)拋光墊16的通孔84和管件156彼此對(duì)準(zhǔn)時(shí)，管件156伸入到通孔84中。因此，該通孔84和管件156可以容易地相互定位。
在根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10中，由于管件156的出口158被定位在通孔84中，如同第一個(gè)實(shí)施例一樣，該拋光劑可以從測(cè)量光的作用區(qū)域被有效地去除。
作為出口部分的管件156被作為促動(dòng)裝置的彈簧164推向拋光墊90，從而使得該管件156被設(shè)置在通孔84中。該出口部分可以克服彈簧164的彈力被推向可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12。當(dāng)更換拋光墊16時(shí)，如果拋光墊16被放置在出口部分上，該出口部分被拋光墊16推動(dòng)并容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。當(dāng)拋光墊16的通孔84和出口部分彼此對(duì)準(zhǔn)時(shí)，該出口部分被彈簧164推動(dòng)而伸入到通孔84中。因此，由于該出口部分不會(huì)妨礙拋光墊16的安裝，所以拋光墊16可以被容易地定位。
圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10，并且以放大比例顯示了該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的測(cè)量區(qū)域。如同第一個(gè)實(shí)施例一樣，該拋光墊16被放置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的拋光墊安裝面78上，并且該襯底18保持與拋光墊16接觸。該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12將彼此平行延伸的供給通道44和排放通道46結(jié)合在其內(nèi)部。該供給通道44將彼此平行延伸的光發(fā)射光纖80和光接收光纖82容納在其內(nèi)部。該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82構(gòu)成光發(fā)射和接收裝置。
該襯底拋光設(shè)備10具有作為供給通道44出口部分的管件170。該管件170包括沿垂直于拋光面90的方向從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的內(nèi)側(cè)向其上方的位置延伸的圓柱形元件。該管件170具有位于該通孔84內(nèi)的出口172。具體地，該出口172位于拋光面90的下面。該管件170的外圓周表面與可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12內(nèi)部的供給通道的內(nèi)表面保持接觸。該管件170可沿著供給通道44垂直移動(dòng)。
該管件170的下部連接有壓電元件174。用于施加電壓的電壓發(fā)生器176被連接到該壓電元件174上。該襯底拋光設(shè)備10還具有用于測(cè)量出口172和襯底18之間的距離的靜電測(cè)距儀178。該靜電測(cè)距儀178被連接到控制器單元30上。該控制器單元30根據(jù)該靜電測(cè)距儀178測(cè)量的距離向電壓發(fā)生器176發(fā)送指令信號(hào)，從而控制該管件170的移動(dòng)。
由于該管件170被連接在該壓電元件174上，當(dāng)電壓施加到壓電元件174上時(shí)，該管件170沿供給通道44移動(dòng)，從而改變管件170的位置。因此，該管件170的位置可以在諸如更換和打磨拋光墊16或者拋光襯底18的任何時(shí)候被改變。當(dāng)襯底18被拋光時(shí)，該靜電測(cè)距儀178測(cè)量出口172和襯底18之間的距離，并且該管件170的位置根據(jù)該被測(cè)距離被調(diào)整。具體地，當(dāng)該拋光墊16由于拋光而磨損從而造成襯底18接近出口172時(shí)，該管件170被降低，以避免管件170和襯底18之間接觸。當(dāng)襯底18被拋光時(shí)，如果該管件170在不與襯底18發(fā)生接觸的范圍內(nèi)向襯底18移動(dòng)，從襯底18與出口172之間的間隙噴出的純水的流速較大。因此，可以有效地將拋光劑從測(cè)量光作用區(qū)域去除。在打磨拋光墊16時(shí)，該管件170下降到不與打磨機(jī)發(fā)生接觸的位置，或者該管件170被容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中，從而防止該管件170被該打磨過程刮傷。當(dāng)更換拋光墊16時(shí)，該管件170被容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。由于該管件170不從拋光墊安裝面78上伸出，所以該拋光墊16可以不受管件170的阻礙而很容易地安裝。
如上所述，在根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10中，由于該出口部分可以被作為出口部分移動(dòng)裝置的壓電元件174移動(dòng)，所以該出口部分可以在拋光墊16被裝配到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上之后移動(dòng)到通孔84中。
該出口部分可以在拆除拋光墊16之前被移動(dòng)和容納到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。因此，該拋光墊16可以在不造成出口部分損壞的情況下被容易地更換。該出口部分從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中伸出到接近襯底18的位置。因此，來自出口部分的流體流速在出口部分處加快，并且該流體從襯底18和出口部分之間的間隙向供給通道44外有力地噴出，從而形成沿襯底18的流體流。該流體流有效地去除位于該出口部分的前面的區(qū)域中的拋光劑，其中測(cè)量光作用在該區(qū)域上。由于襯底18和出口部分之間的距離由靜電測(cè)距儀178進(jìn)行測(cè)量，所以可以根據(jù)已經(jīng)被打磨過程刮過的拋光墊16的厚度來調(diào)整出口部分的位置，從而襯底18和出口部分之間保持適當(dāng)?shù)奈恢藐P(guān)系。
圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10，并且以放大比例顯示了該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)13的測(cè)量區(qū)域。根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10具有與根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10相同的基本結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10與根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10的不同之處在于，在第四個(gè)實(shí)施例中，管件170是可移動(dòng)的，而在第五個(gè)實(shí)施例中，光發(fā)射光纖80和光接收光纖82是可移動(dòng)的。
形成于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中的供給通道44將彼此平行延伸的光發(fā)射光纖80和光接收光纖容納在其內(nèi)部。該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82構(gòu)成光發(fā)射和接收裝置。該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82被分別連接到光源單元32和光度計(jì)單元34上。該光發(fā)射光纖80將光源單元32提供的測(cè)量光發(fā)射到襯底18上。該光接收光纖82接收來自襯底18的反射光并且將已接收的光傳送到光度計(jì)單元34中。
作為供給通道44的出口部分的管件170包括沿垂直于拋光面90的方向從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的內(nèi)部向其上方的位置延伸的圓柱形元件。
該管件170被固定到供給通道44上。該管件170具有位于該通孔84內(nèi)的出口172。具體地，該出口172位于拋光面90的下面。
該壓電元件174被連接到光發(fā)射光纖80和光接收光纖82上。用于提供電壓的電壓發(fā)生器176被連接到該壓電元件174上。該襯底拋光設(shè)備10還具有用于計(jì)算由光度計(jì)單元34檢測(cè)到的反射光量的計(jì)算單元180。該計(jì)算單元180被連接到控制器單元30上。該控制器單元30根據(jù)由計(jì)算單元180計(jì)算出的接收光的數(shù)值向電壓發(fā)生器176發(fā)送指令信號(hào)，從而控制光發(fā)射光纖80和光接收光纖82的移動(dòng)。
在該襯底拋光設(shè)備10中，該壓電元件174被連接到光發(fā)射光纖80和光接收光纖82上。當(dāng)電壓作用在壓電元件174上時(shí)，該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82沿供給通道44移動(dòng)，由此它們的位置可以被改變。用于控制向壓電元件174施加電壓的電壓發(fā)生器176的控制器單元30與計(jì)算由光接收光纖82收到的反射光量的計(jì)算單元180相連。該控制單元30根據(jù)由計(jì)算單元180計(jì)算出的接收光量控制壓電元件174，以使得光發(fā)射光纖80和光接收光纖82可以移動(dòng)，從而增加被接收的反射光量。
接收光量被光度計(jì)單元34和計(jì)算單元180算出，并且根據(jù)該接收光量控制壓電元件174。在該結(jié)構(gòu)中，光發(fā)射光纖80和光接收光纖82的位置可以在襯底18被拋光時(shí)調(diào)整。當(dāng)光發(fā)射光纖80的末端部分182和光接收光纖82的末端部分184接近襯底18時(shí)，增加被接收的反射光量。然而，如果末端部分182，184過于接近襯底18時(shí)，被接收的反射光量將會(huì)減少。因此，當(dāng)拋光墊16由于拋光或打磨而磨損從而引起末端部分182，184和襯底18之間的距離變小時(shí)，該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82的位置可以根據(jù)該接收光量被調(diào)整，從而增加反射光被接收的比率。
根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例，由于該管件170的出口172被布置在通孔84中，如同第一個(gè)實(shí)施例一樣，可以將拋光劑從測(cè)量光作用區(qū)域有效地去除。
該光發(fā)射和接收裝置可以被設(shè)置在通孔84中，并且可以使其向襯底18接近，以用于高效地接收反射光。由于該光發(fā)射和接收裝置是可移動(dòng)的，因此在更換拋光墊16時(shí)，該光發(fā)射和接收裝置可以被容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)內(nèi)，并且不會(huì)妨礙拋光墊16的更換。
圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備的一種變型。該變型的不同之處在于，采用滾珠絲杠186來代替壓電元件174，以用于移動(dòng)光發(fā)射光纖80和光接收光纖82。該滾珠絲杠186被安裝在光發(fā)射光纖80和光接收光纖82上。該滾珠絲杠186與滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)電路188相連。用于計(jì)算由光度計(jì)單元34檢測(cè)到的接收光量的計(jì)算單元180被連接到控制器單元30上。該控制器單元30根據(jù)由計(jì)算單元180計(jì)算出的接收光的數(shù)值向滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)電路188發(fā)送指令信號(hào)，從而控制光發(fā)射光纖80和光接收光纖82的移動(dòng)。
根據(jù)該變型，如同上述實(shí)施例一樣，該控制單元30根據(jù)由計(jì)算單元180計(jì)算出的接收光量控制該滾珠絲杠186，以使得該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82可以被移動(dòng)，從而增加被接收的反射光量。上述變型還適用于第四個(gè)實(shí)施例。在這種情況下，該出口部分移動(dòng)裝置由滾珠絲杠和滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。
該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82可以彼此獨(dú)立地垂直移動(dòng)。在該結(jié)構(gòu)中，為了優(yōu)化光接收光纖82接收到的光量，可以分別調(diào)整末端部分182，184的垂直位置或者只調(diào)整末端部分182，184的垂直位置中的一個(gè)。
圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10，并且以放大比例顯示了該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)15的測(cè)量區(qū)域。根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10具有與根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例(圖12)的襯底拋光設(shè)備10相同的基本結(jié)構(gòu)。然而，在第四個(gè)實(shí)施例中，管件170是可移動(dòng)的，而在第五個(gè)實(shí)施例中，光發(fā)射光纖80和光接收光纖82與管件170是可一起移動(dòng)的。
具體地，在第六實(shí)施例中，作為出口部分的光發(fā)射光纖80和光接收光纖82和管件170被連接到壓電元件174上。這樣，該光發(fā)射光纖80與光接收光纖82和該管件170可一起垂直移動(dòng)。
該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82可沿著供給通道44移動(dòng)。因此，在拋光時(shí)，如果光發(fā)射光纖80的末端部分182和光接收光纖82的末端部分184與管件170一起被移動(dòng)到靠近襯底18，來自襯底18的反射光可以被高效地接收。在更換拋光墊16時(shí)，該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82與管件170一起被容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中，從而不會(huì)妨礙拋光墊16的更換。
根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例，如同第四個(gè)實(shí)施例一樣，通過移動(dòng)管件170從而將該出口172定位在通孔84中以及使出口172接近襯底18，該拋光劑可以從測(cè)量光作用區(qū)域上被有效地去除。
由于該光發(fā)射和接收裝置可以被設(shè)置在通孔84中以使其位置靠近襯底18，所以可以高效地接收反射光。更進(jìn)一步地，由于該光發(fā)射和接收裝置與出口部分可一起移動(dòng)，所以在更換拋光墊16時(shí)，該光發(fā)射和接收裝置可以被容納在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。因此，該光發(fā)射和接收裝置不會(huì)妨礙拋光墊16的更換。
上面已經(jīng)參考附圖11至14對(duì)測(cè)量管件170或光纖80，82和襯底18之間距離的過程以及管件170、光纖80，82或帶有光纖80，82的管件170的移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了描述。然而，測(cè)量距離的過程和移動(dòng)機(jī)構(gòu)并不局限于上述實(shí)施例，而是根據(jù)需要可以對(duì)其組合進(jìn)行改變。更進(jìn)一步地，也可以采用其它類型的傳感器和移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
該光發(fā)射光纖80、光接收光纖82和管件170可以彼此獨(dú)立地垂直移動(dòng)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，可以單獨(dú)調(diào)整光發(fā)射光纖80、光接收光纖82以及管件170的垂直位置，從而對(duì)接收光量和噴向襯底18的測(cè)量流體的流速進(jìn)行優(yōu)化。希望控制該管件170和光纖80，82，以使得管件170和襯底18之間的距離以及光纖80，82和襯底18之間的距離分別保持恒定。還希望將管件170和光纖80，82整體、同時(shí)地移動(dòng)。在這種情況下，可以減少由于帶測(cè)量流體的漿料以及光量變化造成的影響，從而可以精確地測(cè)量襯底18的性質(zhì)。
在本實(shí)施例中，通過使用壓電元件174，該管件170、光發(fā)射光纖80以及光接收光纖82是可移動(dòng)的?？商鎿Q地，可以采用滾珠絲杠來代替壓電元件174。在圖11至14所示的實(shí)施例中，為了防止流體從供給通道44和拋光臺(tái)12之間的間隙泄漏，可以設(shè)置諸如蓋或外罩的密封機(jī)構(gòu)覆蓋該間隙。
圖16顯示了根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10，并且以放大比例顯示了該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)16的測(cè)量區(qū)域。同上述第一個(gè)實(shí)施例一樣，該拋光墊16被放置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的拋光墊安裝面78上。該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12將彼此平行延伸的供給通道44和排放通道46結(jié)合在其內(nèi)部。該拋光墊16具有形成于其中的通孔84，并且該供給通道44和排放通道46與該通孔84相通。
該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82以彼此平行的方式被設(shè)置在供給通道44中。該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82構(gòu)成光發(fā)射和接收裝置。該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中伸出，并且其末端部分182，184被布置在通孔84中。
該襯底拋光設(shè)備10具有安裝在通孔84中的保護(hù)罩190。該保護(hù)罩190通過螺栓192可拆卸地安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。如下所述，在拋光墊16被更換時(shí)，該保護(hù)罩190被安裝。
在本實(shí)施例中更換拋光墊16的操作將在下面進(jìn)行描述。在更換拋光墊16時(shí)，該保護(hù)罩190被安裝在通孔84中，并且隨后通過螺栓192被固定到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。然后，拆下舊的拋光墊16，將新的拋光墊16裝上。該拋光墊16被連接，以使得固定在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的保護(hù)罩190被安裝在拋光墊16的通孔84中。在拋光墊16被連接好后，該螺栓192被拆除，于是該保護(hù)罩190從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上被拆下。
在更換拋光墊16時(shí)，供給通道44和排放通道46被保護(hù)罩190覆蓋。因此，可以保護(hù)其末端部分182，184從供給通道44和可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12向上突出的光發(fā)射光纖80和光接收光纖82。由于以保護(hù)罩190被安裝到通孔84中的方式連接拋光墊16，所以該拋光墊16可以被容易地定位。因此，該拋光墊16可以被容易地更換。
該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82的末端部分被布置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的上方。因此，光發(fā)射光纖80和光接收光纖82的末端部分182，184被布置成接近襯底18，由此來自襯底18的反射光可以被高效地接收。
根據(jù)第七個(gè)實(shí)施例，由于該保護(hù)罩190被容納在拋光墊16的通孔84中，所以在安裝保護(hù)罩190的同時(shí)可以更換拋光墊16。該保護(hù)罩190覆蓋住作為可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的供給通道44的開口。因此，例如，即使供給通道44的出口部分和光發(fā)射和接收裝置從拋光墊安裝面78伸出，當(dāng)該供給通道44被保護(hù)罩190保護(hù)的同時(shí)，拋光墊16可以被更換。
圖17顯示了處于對(duì)襯底18進(jìn)行拋光并對(duì)其上的薄膜進(jìn)行測(cè)量的狀態(tài)的襯底拋光設(shè)備10的例子。安裝襯塊194，以代替保護(hù)罩190。該襯塊194具有形成于其中的孔196，該孔用于使供給通道44和排放通道46與通孔84相通。該襯塊194還具有管狀部分198，其用于允許該供給通道44延伸到通孔84中。該管狀部分198作為供給通道44的出口部分并具有位于通孔84中的出口200。
通過設(shè)置襯塊194使該出口200被布置在通孔84中。因此，如同第一個(gè)實(shí)施例一樣，拋光劑可以有效地從測(cè)量光作用區(qū)域被去除。
圖18顯示了上述實(shí)施例的變型，并且以放大比例顯示了該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)18的測(cè)量區(qū)域。在該變型中，該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12具有凹槽191，保護(hù)罩190被安裝在該凹槽中。該保護(hù)罩190以被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的凹槽191中的方式被安裝。在該結(jié)構(gòu)中，該保護(hù)罩190可以被容易地安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上或從其上拆除。
圖19顯示了處于對(duì)襯底18進(jìn)行拋光并對(duì)其上的薄膜進(jìn)行測(cè)量的狀態(tài)的襯底拋光設(shè)備10的一種變型。襯塊194被安裝，以代替可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的保護(hù)罩190。該襯塊194以被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的凹槽191中的方式安裝。如同第一個(gè)實(shí)施例一樣，該襯塊194具有管狀部分198，用于從測(cè)量光作用區(qū)域有效地去除拋光劑。該襯塊194不是必須具有管狀部分198。
圖20顯示了處于對(duì)襯底18進(jìn)行拋光并執(zhí)行終點(diǎn)檢測(cè)的狀態(tài)下的襯底拋光設(shè)備10的一種變型。如圖20中所示，在該變型中使用的襯塊194不具有管狀部分，并且該供給通道44的出口200被布置在拋光墊安裝面78上。在襯底拋光設(shè)備10中可以采用這種襯塊194。
圖21A是詳細(xì)顯示圖20中所示襯塊194的安裝區(qū)域R的放大視圖，并且圖21B詳細(xì)顯示了一結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，保護(hù)罩190被安裝在安裝區(qū)域R上。如圖21A中所示，安裝塊193被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。該安裝塊193具有形成于其中的供給通道44和排放通道46。該襯塊194被安裝在安裝塊193上。在襯塊194中形成有開口197，純水通過該開口197從供給通道44被供應(yīng)到通孔84并且通過開口197從排放通道46排出。為了防止供應(yīng)給通孔84的純水泄漏到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中，在安裝塊193和襯塊194上分別安裝有O形環(huán)195。
如圖21B中所示，該保護(hù)罩190具有與圖21A中所示的襯塊194基本相同的形狀。然而，該保護(hù)罩190不具有用于允許供給通道44和排放通道46與通孔84相通的開口。
圖22顯示了處于對(duì)襯底18進(jìn)行拋光并對(duì)其上的薄膜進(jìn)行測(cè)量的狀態(tài)下的襯底拋光設(shè)備10的又一種變型。在該變型中，形成于拋光墊16中的通孔84的直徑等于襯塊194的直徑。因此，在拋光墊16和連接在其上的保護(hù)罩190被更換之后，該保護(hù)罩190可以被替換為襯塊194。在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)拋光墊16被裝配時(shí)，該拋光墊16可以通過保護(hù)罩190被容易地定位。
圖23為具有另一種結(jié)構(gòu)的保護(hù)罩的襯底拋光設(shè)備10的示意圖。保護(hù)罩190具有凹槽，該襯塊194的管狀部分198被安裝在該凹槽中。該保護(hù)罩190通過將管狀部分198裝配到凹槽中而被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。
在該結(jié)構(gòu)中，該拋光墊16以下述方式被連接到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上首先，該管狀部分198被安裝到保護(hù)罩190的凹槽中，以使得該保護(hù)罩190被安裝在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。這樣便確定了保護(hù)罩190在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的位置。然后，該拋光墊16被裝配，以使得保護(hù)罩190被安裝在通孔84中。通過這種方式，該拋光墊16被定位并裝配到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。
在該變型中，該保護(hù)罩190具有保護(hù)設(shè)置在管狀部分198和供給通道44中的光發(fā)射光纖80和光接收光纖82的功能，并且還具有將拋光墊16相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12定位的功能。更進(jìn)一步地，在拋光墊16的安裝操作完成時(shí)，具有管狀部分198的襯塊194也已經(jīng)被安裝完畢。因此，當(dāng)保護(hù)罩190被拆除時(shí)，可以立即測(cè)量襯底18上的薄膜。
圖24顯示了具有能夠定位拋光墊16的襯塊194的襯底拋光設(shè)備10。如圖24中所示，該襯塊194具有用于引導(dǎo)通孔84的導(dǎo)向突出部199。該導(dǎo)向突出部199從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中伸出，并且該導(dǎo)向突出部199的外圓周表面與通孔84的內(nèi)圓周表面保持接觸。
在該結(jié)構(gòu)中，可以通過安裝拋光墊16使該導(dǎo)向突出部199被裝配在通孔84中，從而對(duì)拋光墊16進(jìn)行定位。
當(dāng)襯底18在上述實(shí)施例中被拋光時(shí)，該襯塊194可以不必安裝到拆除了保護(hù)罩190的部分上。例如，可以采用上述第一個(gè)實(shí)施例中的圓柱形管件86。在根據(jù)其它實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10中的任何一個(gè)中將拋光墊16更換時(shí)，均可以使用根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)罩190。
圖25A和25B顯示了根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10。圖25B以放大比例顯示了可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的測(cè)量區(qū)域，圖25A顯示了從上方觀察的圖25B中的測(cè)量區(qū)域。
該排放通道46、供給通道44和輔助供給通道202彼此平行地設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12中。該拋光墊16具有形成于其中的通孔84，并且該排放通道46、供給通道44和輔助供給通道202與通孔84相通。該供給通道44將彼此平行延伸的光發(fā)射光纖80和光接收光纖82容納在其內(nèi)部。該輔助供給通道202沿可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在供給通道44的前方。該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向由箭頭R指示。通過將供給通道44在圖1中所示的平行部件52和傳感器26之間的位置上分岔而形成輔助供給通道202。通過供給控制閥58，60控制純水在相同時(shí)間內(nèi)向供給通道44和輔助供給通道202的供應(yīng)和停止。
在襯底拋光設(shè)備10中，諸如純水的測(cè)量流體通過供給通道44和輔助供給通道202被供應(yīng)到通孔84中，并且通過排放通道46被排放。該通孔84充滿用于測(cè)量的純水，這樣便防止了拋光漿料進(jìn)入到通孔84中。
下面將對(duì)輔助供給通道202的功能進(jìn)行描述。當(dāng)可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12旋轉(zhuǎn)時(shí)，拋光墊16上的漿料沿與可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向相對(duì)移動(dòng)。具體地，該漿料沿圖25B中的箭頭S指示的方向移動(dòng)。因此，該漿料趨向于從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向的前方流入通孔84中。由于輔助供給通道202沿可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向布置在供給通道44的前面，所以從旋轉(zhuǎn)方向的前面流入通孔84的漿料首先被輔助供給通道202中供應(yīng)的純水所稀釋。該被首先稀釋的漿料向可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向的后方流動(dòng)，并且隨后被由供給通道44供應(yīng)的純水再次稀釋。該供給通道44將光發(fā)射光纖80和光接收光纖82容納在其內(nèi)部，并且該測(cè)量區(qū)域位于該供給通道44的上面。當(dāng)該漿料到達(dá)測(cè)量區(qū)域時(shí)，漿料被來自于輔助供給通道202的純水所稀釋，并且被來自于供給通道44的純水進(jìn)一步稀釋。結(jié)果，可以提高測(cè)量區(qū)域的純水的透明度，由此能夠以更高的精度測(cè)量薄膜。
圖26A和26B顯示了上述實(shí)施例的第一種變型。第一種變型具有與上述實(shí)施例相同的基本結(jié)構(gòu)，但是不同之處在于，在輔助供給通道202中設(shè)置有管件204。該管件204包括沿輔助供給通道202延伸的圓柱形元件，并且該管件從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的內(nèi)部向上伸出到該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上方的位置。該管件204具有位于該通孔84內(nèi)的出口206。因此，來自輔助供給通道202的純水流速在出口206處加快，并且該純水從襯底18和出口206之間的間隙向輔助供給通道202的外面有力地噴出，從而形成了沿襯底18的純水流。該純水流可以限制來自可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向前方的漿料進(jìn)入并且還可以有效地稀釋該漿料。
圖27A和27B顯示了上述實(shí)施例的第二種變型。在第二種變型中，該輔助供水通道202具有圍繞該供給通道44的弧形形狀。與第一種變型一樣，該管件204沿輔助供給通道202延伸，并且該輔助供給通道202的出口206位于通孔84中。根據(jù)該第二種變型，由于該輔助供給通道202具有圍繞該供給通道44的形狀，從該旋轉(zhuǎn)方向的前方朝向供給通道44流入通孔84的漿料可以被首先地稀釋。此外，從可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向的前方傾斜地流入通孔84中的漿料也可以被首先稀釋，這樣便提高了測(cè)量區(qū)域中的純水的透明度。
圖28A和28B顯示了上述實(shí)施例的第三種變型。該第三種變型具有和第一種變型相同的基本結(jié)構(gòu)，但是其不同之處在于，該輔助供給通道202具有小于供給通道44的尺寸，該光發(fā)射光纖80和光接收光纖82沒有被設(shè)置在輔助供給通道202中，由此該輔助供給通道202可以具有較小的尺寸。由于該輔助供給通道202具有小尺寸，所以可以增加來自于輔助供給通道202的純水的流速。從輔助供給通道202流出的純水產(chǎn)生沿襯底18的純水流。該純水流可以限制來自旋轉(zhuǎn)方向前方的漿料進(jìn)入并且還可以有效地稀釋該漿料。
圖29A和29B顯示了上述實(shí)施例的第四種變型。該第四種變型具有與本實(shí)施例相同的基本結(jié)構(gòu)，但是其不同之處在于，該拋光墊16具有第二通孔208。該第二通孔208形成于與輔助供給通道202對(duì)準(zhǔn)的位置上，并且來自輔助供給通道202的純水流入該第二通孔208。按照這種方式，盡管該輔助供給通道202與不同于通孔84的第二通孔208對(duì)準(zhǔn)，但是如上述實(shí)施例一樣，可以有效地限制從旋轉(zhuǎn)方向前方的漿料的進(jìn)入并且有效地稀釋該漿料。
圖30A和30B顯示了上述實(shí)施例的第五種變型。該第五種變型具有與第二種變型相同的基本結(jié)構(gòu)，但是其不同之處在于，除了第二種變型的結(jié)構(gòu)外，該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12還具有兩個(gè)位于該供給通道44的各側(cè)面上的排放通道210。在該結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)被來自輔助供給通道202的純水稀釋的漿料可以通過排放通道210被排放，由此提高了測(cè)量區(qū)域中的純水的透明度。該排放通道210可以具有形成于拋光墊16的表面上的凹槽或孔。
雖然上面對(duì)上述實(shí)施例的各種變型進(jìn)行了描述，但是不同于圖26至30中所示變型的其它變型也是可以采用的。例如，與第一個(gè)實(shí)施例一樣，管件可以被設(shè)置在供給通道44中，以用于使該供給通道44接近襯底18，從而有效地從測(cè)量光作用區(qū)域去除該拋光劑。該拋光墊16可以具有與第二種變型中所描述的弧形輔助供給通道202對(duì)準(zhǔn)的弧形通孔84。該輔助供給通道202的數(shù)量、形狀和大小可以按照要求改變。
圖31為立體視圖，其顯示了在根據(jù)第九個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10中使用的拋光墊16，并且圖32以放大比例顯示了可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的測(cè)量區(qū)域。
如圖31中所示，裝配到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的拋光墊16包括圓形薄板，并且該拋光墊由聚氨基甲酸乙酯或其它類似物制成。作為拋光墊16的一部分的拋光墊塊212被安裝在拋光墊16中。
該拋光墊塊212具有平滑、連續(xù)地與拋光墊16的表面相連的表面，并且還具有形成于其中的通孔84。拋光墊塊212的表面是平坦的。具體地，該拋光墊塊212不具有形成于拋光墊16上的凹槽和凹穴。該拋光墊塊212由與拋光墊16相同的材料制成。
如圖32中所示，該拋光墊塊212具有面向可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的安裝突出部214。該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12具有將該拋光墊塊212的安裝突出部214容納在其中的孔216。該可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的12的安裝突出部214和孔216構(gòu)成固定拋光墊塊212的固定裝置。在該結(jié)構(gòu)中，該拋光墊塊212可以作為盒子被很容易地連接到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。
圖33顯示了該拋光墊16被連接到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上的狀態(tài)。在本實(shí)施例中連接拋光墊16的操作將參考圖31和32在下面進(jìn)行描述。如圖32中所示，為了將拋光墊16連接到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上，首先，將拋光墊塊212安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。該拋光墊塊212的安裝突出部214被安裝到形成于可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12內(nèi)的孔216中，以使得該拋光墊塊212被安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上。然后，如圖33中所示，該拋光墊16被連接到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上，以使得該拋光墊塊212被放入到拋光墊16的開口218中。
由于該拋光墊塊212具有不包含凹槽和凹穴的平坦表面220，可以限制漿料進(jìn)入到通孔84中。具體地，如圖32中所示，該拋光墊16的拋光面90具有形成于其上的凹槽222，以用于允許漿料和研磨顆粒從拋光面90上被順利沖掉。該漿料可以通過凹槽222流入通孔84中。具有通孔84的拋光墊塊212的表面220是平坦的并且不具有作為漿料通道的凹槽，由此該漿料幾乎不能在表面220上流動(dòng)。由于拋光墊塊212由與拋光墊16相同的材料制成，該拋光墊塊212不會(huì)對(duì)襯底18造成損害。更進(jìn)一步地，由于該拋光墊塊212與拋光墊16受到相同程度的磨損，所以在拋光墊16和拋光墊塊212之間不存在臺(tái)階。
此外，當(dāng)通過預(yù)先將拋光墊塊212安裝到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12上而裝配該拋光墊16時(shí)，該拋光墊16可以被容易地定位。
根據(jù)第九個(gè)實(shí)施例，由于該拋光墊塊212不具有可作為允許拋光劑流入通孔84中的通道的凹槽和凹穴，因此減少了流入通孔84的漿料量。
在上述實(shí)施例中，該拋光墊塊212由與拋光墊16相同的材料制成?？商鎿Q地，該拋光墊塊212可以由比拋光墊16更易磨損的其它材料制成。該拋光墊塊212可以不具有拋光功能。
圖34為根據(jù)本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10中使用的拋光墊16的示意圖。該拋光墊16具有作為其上不含凹槽和凹穴的平坦表面213的一部分，并且在該平坦表面213上形成有通孔84。該平坦表面213的尺寸和通孔84的尺寸由包括漿料類型、漿料流速、可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)速、工藝壓力、測(cè)量流體的供給流速、測(cè)量流體的排放流速、通孔數(shù)目以及通孔布置在內(nèi)的工藝條件確定。在該實(shí)施例中，橢圓形的通孔84形成于平坦表面213中。該通孔84具有2-10毫米的長(zhǎng)軸d1和1-5毫米的短軸d2。該通孔84的外圓周邊緣和平坦表面213的外圓周邊緣之間的距離d3為30毫米或更小。優(yōu)選地，該通孔84的長(zhǎng)軸d1為3-8毫米，該通孔84的短軸d2為2-4毫米，并且通孔84的外圓周邊緣和平坦表面213的外圓周邊緣之間的距離d3為10毫米或更小。更為優(yōu)選地，該通孔84的長(zhǎng)軸d1為4-6毫米，該通孔84的短軸d2為2.5-3.5毫米，并且通孔84的外圓周邊緣和平坦表面213的外圓周邊緣之間的距離d3為3毫米或更少。
該通孔84被設(shè)置在這樣的位置上，以使得當(dāng)可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該通孔84不對(duì)準(zhǔn)襯底18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。圖35A顯示了隨可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12轉(zhuǎn)動(dòng)的襯底18和通孔84的軌跡。圖35B顯示了當(dāng)可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12和襯底18的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)襯底18上的通孔84的軌跡。圖35C顯示了本實(shí)施例中襯底18上的通孔84的軌跡。圖35B和35C顯示了假定從襯底18的旋轉(zhuǎn)中心到可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的中心的距離基本等于該襯底18的半徑的情況。
首先，下面將參考圖35B對(duì)根據(jù)可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的轉(zhuǎn)速和襯底18的轉(zhuǎn)速、襯底18上的通孔84的軌跡發(fā)生變化的方式進(jìn)行描述。當(dāng)襯底18不旋轉(zhuǎn)時(shí)，該通孔84沿軌跡A1運(yùn)動(dòng)。當(dāng)襯底18以可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的轉(zhuǎn)速的一半的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，該通孔84沿軌跡A2運(yùn)動(dòng)。當(dāng)襯底18與可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，該通孔84沿軌跡A3運(yùn)動(dòng)。按照這種方式，通孔84在襯底18上所描繪出的軌跡依賴于轉(zhuǎn)速進(jìn)行變化。在一般拋光條件下，由于襯底18和可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的轉(zhuǎn)速相同，所以該通孔84沿軌跡A3運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，可以得到該襯底的右半個(gè)輪廓，但是不能得到該襯底的左半個(gè)輪廓。
如圖35B中所示，如果通孔84的軌跡和襯底18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心彼此重疊，隨后在襯底18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心附近容易存在拋光不均勻的情況。因此，優(yōu)選地將通孔84設(shè)置在使通孔84的軌跡和襯底的轉(zhuǎn)動(dòng)中心彼此偏離的位置上。該通孔84偏離襯底18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的程度取決于工藝條件。通過將可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12和襯底18的轉(zhuǎn)速設(shè)定為不同的值可以降低拋光不均勻的情況。
在本實(shí)施例中，該通孔84被設(shè)置在比距離襯底18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心更接近可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的位置上。因此，如圖35C中所示，當(dāng)襯底18不旋轉(zhuǎn)時(shí)，該通孔84沿襯底18上的軌跡A4運(yùn)動(dòng)，并且當(dāng)襯底18以與可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，該通孔84沿軌跡A5運(yùn)動(dòng)。在一般拋光情況下，由于該通孔84沿軌跡A5運(yùn)動(dòng)，可以獲得該襯底18的右半個(gè)輪廓和該襯底18的左半個(gè)輪廓。設(shè)置通孔84的位置已經(jīng)在上面進(jìn)行了描述。
在本實(shí)施例中，圍繞該通孔84的區(qū)域包括平坦表面213，該平坦表面不具有作為漿料通道的凹槽和凹穴。這樣，該平坦表面213可以防止?jié){料流入通孔84，由此使用測(cè)量光可以精確地測(cè)量襯底18上的薄膜。該拋光墊16在除了圍繞該通孔84的區(qū)域外的區(qū)域上具有凹槽或凹穴，從而可以高效地供給和排放漿料。
由于襯底18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心偏離跟隨可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)的通孔84的圓形軌跡，可以降低被拋光的襯底18上的拋光不均勻的情況。更進(jìn)一步地，由于通孔84朝向可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的中心偏離襯底18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，可以增加在一般拋光情況下得到的輪廓的區(qū)域。
圖36為第十個(gè)實(shí)施例的一種變型的示意圖。在該變型中，在一個(gè)平坦表面213上形成有多個(gè)通孔84。具體地，橫穿該襯底18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，沿襯底18的徑向以相等間隔設(shè)置了八個(gè)通孔84。
在該結(jié)構(gòu)中，通過將測(cè)量光穿過每個(gè)通孔84照射到襯底18上，可以測(cè)量該襯底18的徑向輪廓，從而可以測(cè)量該襯底18上的薄膜。由于橫穿該轉(zhuǎn)動(dòng)中心設(shè)置有通孔84，所以可以降低拋光不均勻的情況。
在拋光墊16中設(shè)置有奇數(shù)個(gè)通孔84的情況下，為了測(cè)量襯底18的輪廓，優(yōu)選地將通孔84以相等間隔設(shè)置在包括轉(zhuǎn)動(dòng)中心在內(nèi)的位置上。
根據(jù)本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10具有與根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10(參見圖4)相同的結(jié)構(gòu)，但是不同之處在于，該拋光墊16的內(nèi)圓周表面具有拒水性。
圖37以放大比例顯示了第十一個(gè)實(shí)施例中接近通孔84的拋光墊16。該拋光墊16具有包括表層襯墊228和底層襯墊230的雙層結(jié)構(gòu)。該表層襯墊228由具有拒水性的閉室(closed-cell)樹脂、例如由Rodel公司制造的IC1000(商標(biāo)名稱)制成。該底層襯墊230由具有吸水性的非織布材料、例如由Rodel公司制造的SUBA400(商標(biāo)名稱)制成。底層襯墊230暴露在通孔84中的部分被防水的樹脂涂層232覆蓋。
在該結(jié)構(gòu)中，供應(yīng)給通孔84的純水幾乎不滲入拋光墊16中，從而抑止了拋光墊16的性質(zhì)變化，以減少拋光墊16在拋光特性方面的改變。
圖38以放大比例顯示了根據(jù)第十一個(gè)實(shí)施例的變型的接近通孔84的拋光墊16。該拋光墊16是單層襯墊，并且由諸如Rodel公司制造的SUBA400(商標(biāo)名稱)或SUBA800(商標(biāo)名稱)的吸水材料制成。該通孔84的內(nèi)圓周表面被防水的樹脂涂層232覆蓋。
在該結(jié)構(gòu)中，如同第十一個(gè)實(shí)施例一樣，供應(yīng)給通孔84的純水幾乎不滲入拋光墊16中，從而減少該拋光墊16在拋光特性方面的改變。
在本實(shí)施例中，該通孔84的內(nèi)圓周表面具有樹脂涂層232，該涂層使得通孔84的內(nèi)表面具有拒水性。然而，在該通孔84的內(nèi)圓周表面具有拒水性的范圍內(nèi)，產(chǎn)生拒水性的方法不局限于本發(fā)明中的樹脂涂層。例如，該拋光墊16可以由防水材料制成?？商鎿Q地，由防水材料制成的卡圈可以被安裝在通孔84中。
在本實(shí)施例中，盡管該通孔84的內(nèi)圓周表面具有拒水性，優(yōu)選地使拋光墊16的外圓周表面具有拒水性還包括以下原因作為拋光劑被供給到拋光墊16的漿料流動(dòng)到該拋光墊16的外表面上，并且還流動(dòng)到外圓周表面上并隨后從拋光墊16落下。通常，該拋光墊16具有由高防水材料制成的表層，從而防止?jié){料滲入到拋光墊16中。然而，該拋光墊16在其暴露的外圓周表面上具有吸水材料。例如，該雙層拋光墊具有由高防水材料制成的表層襯墊和由吸水材料制成的底層襯墊。在該雙層拋光墊中，具有吸水性的底層襯墊暴露在其外圓周表面上。如果漿料滲入到外圓周表面的吸水材料中，該拋光墊16的拋光特性趨于改變。為了防止這種問題的發(fā)生，優(yōu)選地使該外圓周表面具有防水性。這樣便防止了該漿料滲入該拋光墊16的外圓周表面中，從而減少了該拋光墊16的性質(zhì)的改變。
根據(jù)本發(fā)明第十二個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10具有與第一個(gè)實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)，但是其不同之處在于，該管件86由軟質(zhì)材料制成，該軟質(zhì)材料的柔軟度基本等于或大于拋光墊16的柔軟度。
由于該管件86由軟質(zhì)材料制成，該軟質(zhì)材料的柔軟度基本等于或大于拋光墊16的柔軟度，即使當(dāng)管件86與襯底18接觸時(shí)，該襯底18也不會(huì)受到損壞。因此，該出口部分可以被安置在接近襯底18的位置上，并且出口88可以被定位在與拋光面90基本相同的平面內(nèi)。該管件86與拋光墊16可以被一起打磨，并且該管件86可以與拋光墊16一起在垂直位置上被調(diào)整，從而將出口88容易地定位在與拋光面90基本相同的平面內(nèi)。
圖39顯示了第十二個(gè)實(shí)施例的一種變型。在該變型中，由大體上等于或大于拋光墊16的柔軟度的軟質(zhì)材料制成的蓋帽224被安裝在管件86上。該蓋帽224作為出口部分，并且作為該蓋帽224的端部的出口226被用作測(cè)量流體的供給端口，該測(cè)量流體通過供給通道44被供應(yīng)到通孔84中。即使當(dāng)由軟質(zhì)材料制成的蓋帽224與襯底18接觸時(shí)，該襯底18也不會(huì)受到損壞。該蓋帽224使得出口226被定位在接近襯底18的位置上，這樣便提高了從測(cè)量光作用區(qū)域去除拋光劑的能力，該作用區(qū)域位于出口部分的前面。
在第十二個(gè)實(shí)施例中，該管件86可以由與拋光墊16相同的材料制成。在該結(jié)構(gòu)中，即使當(dāng)管件86與襯底18接觸時(shí)，該襯底18也不會(huì)受到損壞，與第十二個(gè)實(shí)施例一樣，該出口部分可以被定位在更接近襯底18的位置上。
根據(jù)本發(fā)明第十三個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10具有與根據(jù)第一實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10相同的結(jié)構(gòu)，但是其不同之處在于，作為出口部分的管件86由彈性模量大于拋光墊16的彈性模量的材料制成。
在該結(jié)構(gòu)中，該出口部分的垂直位置可以通過設(shè)定大于下述拋光壓力的打磨壓力調(diào)整。具體地，該襯底拋光設(shè)備10將出口部分與拋光墊16一起打磨。由于出口部分的彈性模量大于拋光墊16的彈性模量，當(dāng)打磨過程完成并且在打磨過程中施加的壓力被釋放時(shí)，該拋光墊16延伸，以使得拋光墊16的延伸量大于該出口部分的延伸量。因此，當(dāng)打磨過程完成時(shí)，該出口部分縮回到拋光墊16的通孔84中。在該襯底拋光設(shè)備10中，拋光壓力被設(shè)定為小于打磨壓力。因此，當(dāng)襯底18被拋光時(shí)，該出口部分不會(huì)從拋光面90中伸出。具體地，該出口部分被定位在拋光墊16的通孔84中，并且不會(huì)妨礙拋光加工。
根據(jù)本發(fā)明第十四個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10具有與根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10相同的結(jié)構(gòu)，但是不同之處在于，該供給通道44具有鏡面內(nèi)表面。雖然該供給通道44可以在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有鏡面內(nèi)表面，但是優(yōu)選地，該供給通道44僅在其出口88附近具有鏡面內(nèi)表面。例如，作為出口部分的管件86可以具有鏡面內(nèi)表面。該鏡面內(nèi)表面可以有效地抑止在供給通道44中的光吸收，由此可以減少測(cè)量光和反射光的衰減。因此，增加了被接收的反射光量，從而提高了信噪比。
根據(jù)本發(fā)明第十五個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10具有與根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10相同的結(jié)構(gòu)，但是不同之處在于，該供給通道44具有非反射內(nèi)表面。雖然該供給通道44可以在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有非反射內(nèi)表面，但是優(yōu)選地，該供給通道44僅在其出口88附近具有非反射內(nèi)表面。例如，作為出口部分的管件86可以具有非反射內(nèi)表面。該非反射內(nèi)表面可以有效地抑止供給通道44中的光反射，由此可以減少由于供給通道44的內(nèi)表面上的反射而造成的波長(zhǎng)偏移。因此，在根據(jù)該波長(zhǎng)偏移測(cè)量襯底18上的薄膜的情況下，該非反射內(nèi)表面可以提高信噪比。
盡管上面已經(jīng)詳細(xì)地描述了根據(jù)本發(fā)明的襯底拋光設(shè)備的一些實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明，由于該供給通道的出口部分被設(shè)置在拋光墊的通孔中，所以該供給通道的出口部分接近襯底。因此，來自供給通道的流體流速在出口部分處加快，并且該流體從襯底和出口部分之間的間隙向供給通道外有力地噴出，從而形成了沿襯底18的流體流。該流體流有效地去除了位于該出口部分的前面的區(qū)域中的拋光劑，其中測(cè)量光作用在該區(qū)域。
上面已經(jīng)對(duì)根據(jù)實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10的整個(gè)結(jié)構(gòu)與傳感器26的結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行了描述。下面將對(duì)這些實(shí)施例的特征進(jìn)行描述。
在圖1所示的襯底拋光設(shè)備10中，該光源單元32的光源部件為一消耗件。在本實(shí)施例中，該光源部件包括燈。假設(shè)該光源單元32包括鹵素?zé)?，則該燈具有大約四個(gè)月的使用壽命。然而，燈的使用壽命根據(jù)其類型和燈的使用情況有所不同。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，該燈不局限于鹵素?zé)簟＠?，可以使用氙閃光燈。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，該光源部件不局限于燈。例如，可以使用LED或激光源。
在本實(shí)施例中，該供給控制閥58，60和排放控制閥62包括同樣為消耗件的電磁閥。如果該電磁閥由不銹鋼制成，則該電磁閥具有大約六個(gè)月(工作周期數(shù)為15,000,000次)的使用壽命。如果該電磁閥由樹脂制成，則該電磁閥具有大約四個(gè)月(工作周期為10,000,000次)的使用壽命。然而，電磁閥的使用壽命根據(jù)其類型和電磁閥的使用情況有所不同。
迄今為止，這些消耗件被安裝在拋光臺(tái)12的底面上，并且不能被容易地更換。由于這樣的缺點(diǎn)，本實(shí)施例被設(shè)置成可以允許消耗件被容易地更換。下面將對(duì)用于更換燈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。然而，同樣的結(jié)構(gòu)也適用于電磁閥的更換。
圖40A和40B顯示了設(shè)置在圖1中所示襯底拋光設(shè)備的拋光臺(tái)上的消耗件更換門。圖40A是平面圖，圖40B是側(cè)視圖。如圖40A和40B中所示，沿該拋光臺(tái)12的外緣布置有電源單元28、控制器單元30、光源單元32、光度計(jì)單元34、泵50以及電磁閥單元1074，并且這些裝置被設(shè)置在裙部1076的內(nèi)部。該裙部1076具有作為拋光臺(tái)12的側(cè)面1078的外圓周表面。
作為本實(shí)施例的特征，在拋光墊12的側(cè)面1078上設(shè)置有消耗件更換門1080。該消耗件更換門1080通過鉸鏈1082連接到側(cè)面1078上。當(dāng)該消耗件更換門1080關(guān)閉后，更換口1084被消耗件更換門1080蓋住。該消耗件更換門1080被設(shè)置在光源單元32的外面。該更換口1084具有使該光源單元32可以通過該更換口1084被放入和取出的形狀。在消耗件更換門1080的中心部分安裝有把手1086，并且在消耗件更換門1080的四個(gè)角上分別安裝有螺栓1080。當(dāng)不進(jìn)行維修操作時(shí)，該消耗件更換門1080被螺栓1088固定在拋光臺(tái)12上。盡管未被顯示，諸如O形環(huán)的密封被設(shè)置在消耗件更換門1080上，從而防止了拋光漿料和測(cè)量用純水的進(jìn)入。為了實(shí)現(xiàn)可靠的密封，優(yōu)選地設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的螺栓。因此，在本實(shí)施例中，設(shè)置有四個(gè)螺栓1088。
下面將對(duì)更換燈的操作進(jìn)行描述。在更換燈時(shí)，操作者將螺栓1088從該消耗件更換門1080的四個(gè)角上拆下。然后，操作者握住把手1086并打開消耗件更換門1080。操作者將手伸入更換口1084中并將光源單元32從拋光墊12中拆下。該光源單元32通過更換口1084被取出。操作者更換該光源單元32的燈。該光源單元32通過更換口1084被插入，并且被安裝到拋光臺(tái)12上的預(yù)定位置上。然后，該消耗件更換門1080被關(guān)閉，并且螺栓1088被擰緊。這樣便完成了燈的更換。
如圖3中所示，該襯底加工設(shè)備66具有設(shè)置在一腔室內(nèi)的工作窗口74，襯底拋光設(shè)備10被設(shè)置在該腔室內(nèi)。該工作窗口74原本被用來更換拋光墊。在本實(shí)施例中，該工作窗口74也被用來更換燈。該工作窗口74內(nèi)的工作區(qū)域1100被用來更換燈。操作者打開工作窗口74的門并手動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)拋光臺(tái)12，以便將消耗件更換門1080定位在工作區(qū)域1100中。然后，操作者根據(jù)上述過程對(duì)燈進(jìn)行更換。
優(yōu)選地，拋光臺(tái)12的停止位置被自動(dòng)控制，以用于維修。例如，當(dāng)操作者使用控制面板輸入維修指令時(shí)，該拋光臺(tái)12轉(zhuǎn)動(dòng)。該拋光臺(tái)12隨后停止，以使得消耗件更換門1080被定位在襯底加工設(shè)備66的工作區(qū)域1100中。這樣，該更換過程變得更加方便。對(duì)拋光臺(tái)的停止控制響應(yīng)于操作者的輸入操作。然而，對(duì)拋光臺(tái)的停止控制可以在使用消耗件開始之后經(jīng)過某一時(shí)段定時(shí)自動(dòng)執(zhí)行。同樣的停止控制還可以與故障發(fā)生時(shí)輸出的警報(bào)一起同時(shí)執(zhí)行。
根據(jù)本實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備已經(jīng)在上面進(jìn)行了詳細(xì)描述。如上所述，通過設(shè)置消耗件更換門可以容易地更換消耗件。
在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了用于更換燈的結(jié)構(gòu)。然而，同樣的結(jié)構(gòu)也可用于替換電磁閥。在這種情況下，該消耗件更換門被設(shè)置在電磁閥單元的附近。該電磁閥單元被拆除，以使得該電磁閥單元的電磁閥被更換。該特征還適用于下面將要描述的其它實(shí)施例中。
在本本發(fā)明的范圍內(nèi)，該消耗品元件不局限于燈和電磁閥。如上所述，該消耗件可以是除了燈之外的光源部件，如LED或激光源。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該消耗件可以與設(shè)置在該消耗件附近的其它元件一起被更換。例如，可以更換包括消耗件在內(nèi)的整個(gè)單元。這樣的操作還包括在消耗件更換操作中。更進(jìn)一步地，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，測(cè)量薄膜厚度的過程中可以包括確定是否存在薄膜的過程。此外，測(cè)量薄膜的過程不局限于薄膜厚度的測(cè)量過程。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該測(cè)量流體不局限于液體，還可以是氣體，例如空氣。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該襯底測(cè)量裝置不局限于上述光學(xué)類型裝置。例如，該襯底測(cè)量裝置可以是渦流型裝置。該渦流型裝置可以被用來測(cè)定終點(diǎn)。同樣，在這種情況下，消耗件的更換可以變得更為方便圖41A和41B顯示了上述實(shí)施例的變型。圖41A是平面圖，圖41B是側(cè)視圖。在該變型中，消耗件更換門1102可沿拋光臺(tái)12的側(cè)面1078滑動(dòng)。這樣，該消耗件更換門1102以滑動(dòng)方式打開和關(guān)閉。當(dāng)該消耗件更換門1102被打開時(shí)，通過更換口1104將消耗件放入或取出。該消耗件更換門1102具有被螺栓1106固定到拋光臺(tái)12上的四個(gè)角。當(dāng)進(jìn)行更換操作時(shí)，該螺栓1106被拆下。
圖42A和42B顯示了上述實(shí)施例的又一變型。圖42A是平面圖，圖42B是側(cè)視圖。在該變型中，消耗件更換門1108包括可以從拋光臺(tái)12上拆除的蓋子。該蓋子還被包括在根據(jù)本發(fā)明的消耗件更換門中。該消耗件更換門1108通過分別位于四個(gè)角上的螺栓1110被固定到拋光臺(tái)12上。把手1112被安裝到消耗件更換門1108上。
優(yōu)選地，擋圈與螺栓1110相結(jié)合，從而防止螺栓1110從該消耗件更換門1108的四個(gè)角上被完全拆下。在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)螺栓1110被松開時(shí)，該螺栓1110保持在使螺栓1110從消耗件更換門1108中伸出的位置上。該螺栓1110可以被當(dāng)作把手使用，以用于拆卸和安裝消耗件更換門1108。因此，可以不需要把手1112。
圖43A和43B顯示了又一變型。圖43A是平面圖，圖43B是側(cè)視圖。在該變型中，該光源單元32被安裝到抽屜元件1116上。在本實(shí)施例中，該抽屜元件1116包括帶有安裝在其上的光源單元32的板狀物。設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1118，以使得該抽屜元件1116向拋光臺(tái)12外滑動(dòng)。消耗件更換門1120被連接在抽屜元件1116上。
在更換消耗件的操作中，操作者拉動(dòng)消耗件更換門1120的把手1122，從而將光源單元32與抽屜元件1116一起從拋光臺(tái)12中拉出。然后，操作者更換該光源單元32的燈。該結(jié)構(gòu)可以使該消耗件的更換更為便利。
上述抽屜機(jī)構(gòu)還適用于圖40A和40B或圖41A和41B中所示的結(jié)構(gòu)。這樣，該抽屜元件和該消耗件更換門可以彼此分開。
圖44顯示了又一變型。在該變型中，該消耗件更換門被安裝在壓靠襯底的拋光臺(tái)12的表面上。具體地，如圖44中所示，消耗件更換門1124被安裝在拋光臺(tái)12的拋光面90上。更具體地，該消耗件更換門1124被安裝在具有拋光面90的拋光墊16的下面的工作臺(tái)表面(旋轉(zhuǎn)表面)上。為了以容易理解的方式進(jìn)行說明，該消耗件更換門1124在圖44中以實(shí)線表示。事實(shí)上，該消耗件更換門1124隱藏在圖44中的拋光墊16的下面。該消耗件更換門1124被設(shè)置在拋光面90的中心區(qū)域的下面，并從而偏離該襯底的軌跡。
該消耗件更換門1124被構(gòu)造成設(shè)置有與圍繞該消耗件更換門1124的工作臺(tái)臺(tái)面相配合的平面。這樣，可以防止拋光面90上具有臺(tái)階的缺陷發(fā)生。
下面將要對(duì)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述。該實(shí)施例通過切換多個(gè)消耗件來方便消耗件的更換操作。
參考圖45，與上述實(shí)施例一樣，根據(jù)本實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備10的拋光臺(tái)12具有電源單元28、控制器單元30、光源單元32、光度計(jì)單元34、電磁閥單元1074和泵50。該光源單元32具有燈，并且該電磁閥單元1074具有設(shè)置在測(cè)量流體的供給通道和排放通道中的電磁閥。
該拋光臺(tái)12具有備用光源單元1142和備用電磁閥單元1144。該備用光源單元1142具有與光源單元32相同的結(jié)構(gòu)，并且如同光源單元32一樣，能夠?qū)y(cè)量光發(fā)射到傳感器。備用電磁閥單元1144具有與電磁閥單元1074相同的結(jié)構(gòu)，并且與電磁閥單元1074一樣被設(shè)置在測(cè)量流體的供給通道和排放通道中。
該控制器單元30以下述方式起到根據(jù)本發(fā)明的消耗件切換裝置的作用。首先，下面將對(duì)從光源單元32切換到備用光源單元1142的功能進(jìn)行描述。
該控制器單元30監(jiān)控該光源單元32的使用情況，并且起到使用情況監(jiān)視機(jī)構(gòu)或檢測(cè)器的作用。在本實(shí)施例中，將使用期當(dāng)作使用情況監(jiān)視。該控制器單元30存儲(chǔ)有已經(jīng)按照該光源單元32的燈的使用壽命設(shè)置的燈切換標(biāo)準(zhǔn)周期。例如，該燈的切換標(biāo)準(zhǔn)周期為四個(gè)月。該控制器單元30確定該光源單元32的使用期是否已經(jīng)達(dá)到燈切換標(biāo)準(zhǔn)周期。
如果該使用期已經(jīng)達(dá)到燈的切換標(biāo)準(zhǔn)周期，隨后該控制器單元30發(fā)出指令讓光源單元32關(guān)閉，并且發(fā)出指令讓備用光源單元1142接通。在隨后的測(cè)量過程中，該光源單元32不會(huì)被接通，而是該備用光源單元1142被接通。
下面將對(duì)從電磁閥單元1074切換到備用電磁閥單元1144的操作進(jìn)行描述。該控制器單元30還監(jiān)視作為電磁閥單元1074的使用情況的使用期。該控制器單元30存儲(chǔ)有已經(jīng)按照該電磁閥單元1074的電磁閥使用壽命設(shè)置的閥切換標(biāo)準(zhǔn)周期。例如，該閥的切換標(biāo)準(zhǔn)周期為六個(gè)月。該控制器單元30確定該電磁閥單元1074的使用期是否已經(jīng)達(dá)到閥切換標(biāo)準(zhǔn)周期。
當(dāng)該使用期已經(jīng)達(dá)到閥切換標(biāo)準(zhǔn)周期時(shí)，該控制器單元30停止發(fā)出指令讓該電磁閥單元1074打開和關(guān)閉它的閥，并且發(fā)出指令讓備用電磁閥單元1144打開和關(guān)閉它的閥。在隨后的測(cè)量過程中，該電磁閥單元1074不會(huì)執(zhí)行用于測(cè)量的功能，換句話說，該備用電磁閥單元1144執(zhí)行用于測(cè)量的功能。
如上所述，在本實(shí)施例中，設(shè)置有多個(gè)具有相同功能的消耗件。執(zhí)行測(cè)量薄膜功能的消耗件被切換到其它元件。因此，可以減少更換消耗件的次數(shù)，從而降低了操作者的負(fù)擔(dān)。
在本實(shí)施例中，根據(jù)執(zhí)行測(cè)量薄膜的功能的消耗件的使用情況自動(dòng)地切換消耗件。因此，可以減少操作者必要的操作工作，從而進(jìn)一步降低了操作者的負(fù)擔(dān)。
在本實(shí)施例中，當(dāng)消耗件耗損或損壞時(shí)，不必關(guān)掉襯底拋光設(shè)備便可以立即執(zhí)行更換操作。該消耗件可以在諸如更換拋光墊的其他維修工作期間被更換。因此，提高了該襯底拋光設(shè)備的開工率。
在本實(shí)施例中，首先，該消耗件被連續(xù)地使用，并且隨后使用該備用消耗件。然而，本發(fā)明不局限于這種方式。多個(gè)消耗件可以被交替地使用。在這種情況下，切換時(shí)間可以被設(shè)定為小于該消耗件的使用壽命。
在本實(shí)施例中，將使用期當(dāng)作使用情況監(jiān)視。然而，本發(fā)明并不局限于該例子?？梢栽O(shè)置用于判斷該消耗件的故障或者使用壽命的診斷裝置。用于判斷的傳感器信號(hào)在控制器單元或類似物中被處理，并隨后獲得診斷結(jié)果。根據(jù)該診斷結(jié)果自動(dòng)地切換該消耗件。通過警報(bào)示出的故障等可以促使操作者更換該消耗件。
本實(shí)施例可以與圖40A和40B中所示的實(shí)施例相結(jié)合。在這種情況下，該消耗件更換門被設(shè)置在拋光臺(tái)上，并且多個(gè)具有相同功能的消耗件被設(shè)置在該拋光臺(tái)中。這些消耗件通過該消耗件更換門被切換或更換。這樣，更換消耗件的次數(shù)被減少，并且更換消耗件的操作變得更為方便。結(jié)果，整個(gè)更換操作變得更加方便。
下面將要對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施例進(jìn)行描述。在該實(shí)施例中，如下所述，該消耗件被設(shè)置在拋光臺(tái)外，從而使更換操作變得更加方便。
圖46顯示了具有設(shè)置在拋光臺(tái)外的消耗件的襯底拋光設(shè)備。圖46中所示的襯底拋光設(shè)備1150與圖1中所示的襯底拋光設(shè)備10的不同之處在于光源單元沒有安裝在該拋光臺(tái)12上。換句話說，光源單元1152被設(shè)置在拋光臺(tái)12外。在本實(shí)施例中，拋光臺(tái)12外的區(qū)域?yàn)樵搾伖馀_(tái)12所占空間、即由拋光工作臺(tái)12和安裝部件所占空間之外的區(qū)域。更具體地，該拋光臺(tái)12外的區(qū)域?yàn)橛稍搾伖馀_(tái)12的頂面和側(cè)面(裙部)所界定的空間外的區(qū)域。該光源單元1152被設(shè)置在燈可以被容易地更換的適當(dāng)位置上。
為了將由光源單元1152發(fā)出的光導(dǎo)向傳感器26，固定側(cè)光導(dǎo)向器被設(shè)置在拋光臺(tái)12外，以及旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156被設(shè)置在拋光臺(tái)12中。該旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器被連接到傳感器26上。固定側(cè)光導(dǎo)向器1154和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156均包括光纖。
該固定側(cè)光導(dǎo)向器1154和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156通過光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭1158彼此連接。該光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭1158、電旋轉(zhuǎn)連接器36和流體旋轉(zhuǎn)接頭48被安裝到拋光臺(tái)12的軸上，從而將光從固定側(cè)光導(dǎo)向器1154傳送到旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156。該光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭1158、電旋轉(zhuǎn)連接器36和流體旋轉(zhuǎn)接頭48可以可替換地設(shè)置在除拋光臺(tái)12的軸外的其它位置上，例如，設(shè)置在拋光臺(tái)12的外圓周表面上或者在拋光臺(tái)12的下部上。
該襯底拋光設(shè)備1150與圖1中所示的襯底拋光設(shè)備10的不同之處在于該供給控制閥沒有被設(shè)置在拋光臺(tái)12中。換句話說，該襯底拋光設(shè)備1150將供給控制閥1160、1162設(shè)置在拋光臺(tái)12外。如已經(jīng)描述的那樣，該供給控制閥1160、1162被用來切換測(cè)量流體的噴射和測(cè)量流體的低流速供給。
更具體地，測(cè)量流體的供給通道1164包括旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1166和固定側(cè)供給通道1168。該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1166被設(shè)置在拋光臺(tái)12中，并且該固定側(cè)供給通道1168被設(shè)置在拋光臺(tái)12外。該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1166和固定側(cè)供給通道1168通過旋轉(zhuǎn)接頭48彼此相連。
該襯底拋光設(shè)備1150還具有同樣的機(jī)構(gòu)，以用于排放測(cè)量流體。具體地，不同于圖1中所示的襯底拋光設(shè)備10，該襯底拋光設(shè)備1150不具有設(shè)置在拋光臺(tái)12內(nèi)的排放控制閥。換句話說，該排放控制閥1170被設(shè)置在拋光臺(tái)12外。
為了將該排放控制閥1170設(shè)置在拋光臺(tái)12外，排放通道1172從拋光臺(tái)12向外延伸。該排放通道1172包括設(shè)置在拋光臺(tái)12中的旋轉(zhuǎn)排放通道1174和設(shè)置在拋光臺(tái)12外的固定排放通道117。該旋轉(zhuǎn)排放通道1174和固定排放通道1176通過旋轉(zhuǎn)接頭48彼此相連。該排放控制閥1170被設(shè)置在固定排放通道176中。用于強(qiáng)制排放測(cè)量流體的泵50也被設(shè)置在拋光臺(tái)12外并且與固定排放通道1176相連。
上述供給控制閥1160，1162和排放控制閥1170構(gòu)成電磁閥單元。該電磁閥單元以與上述相同的方法被設(shè)置在拋光臺(tái)12外。該電磁閥單元被設(shè)置在閥可以被容易地更換的位置上。
下面將對(duì)更換根據(jù)本實(shí)施例的消耗件的操作進(jìn)行描述。該消耗件為燈和電磁閥。在更換時(shí)，操作者打開設(shè)置在該襯底加工設(shè)備的壁上的工作門。該操作者將手穿過該門并且更換消耗件。
根據(jù)本實(shí)施例，由于該消耗件被設(shè)置在拋光臺(tái)外，所以可以容易地更換該消耗件。
圖47顯示了光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭1158被結(jié)合在圖46所示的襯底拋光設(shè)備1150中的例子。
在圖47中，固定側(cè)光導(dǎo)向器1154和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156均包括光纖。該旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156沿拋光臺(tái)12的轉(zhuǎn)軸Y延伸。該固定側(cè)光導(dǎo)向器1154垂直于轉(zhuǎn)軸Y延伸，并且該旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156的延伸量X與轉(zhuǎn)軸Y相交。在圖47中，該固定側(cè)光導(dǎo)向器1154的端部構(gòu)成固定側(cè)端部1178，并且該旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156的端部構(gòu)成位于拋光臺(tái)12的下端的旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180。
如圖47所示，在轉(zhuǎn)軸Y上設(shè)置有鏡子1182，該鏡子1182被設(shè)置成使得旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180和固定側(cè)端部1178通過該鏡子1182彼此面對(duì)。在該布置中，光從固定側(cè)光導(dǎo)向器1154發(fā)出，通過鏡子1182反射，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156，并且被傳送到未示出的傳感器。
在圖47所示的布置中，在拋光臺(tái)12旋轉(zhuǎn)期間，從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光被連續(xù)地傳送。該鏡子1182可以是平面鏡或者凹鏡。作為圖47的變型，該固定側(cè)光導(dǎo)向器1154可以被彎曲，以代替鏡子1182。具體地，構(gòu)成固定側(cè)光導(dǎo)向器1154的光纖可以被向上彎曲，從而使得該固定側(cè)端部1178面向旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180。該變型的結(jié)構(gòu)同樣使得光被適當(dāng)?shù)貍魉汀?br> 圖48顯示了該光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭的另一個(gè)例子。在圖48中，該旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器1156在拋光臺(tái)12中以直角彎曲。該旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180由此被設(shè)置在拋光臺(tái)12的軸1184的側(cè)面1186上。該固定側(cè)光導(dǎo)向器1154被設(shè)置成使得該旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180和固定側(cè)端部1178彼此面對(duì)。
圖49A和49B是沿圖48的A-A線的橫剖面圖。如圖中箭頭所示，由于該拋光臺(tái)21旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180和固定側(cè)端部1178在沿拋光臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定光導(dǎo)向區(qū)域內(nèi)彼此面對(duì)。該光導(dǎo)向區(qū)域是從固定側(cè)端部1178和旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180開始彼此面對(duì)的位置到這種面對(duì)結(jié)束的位置之間的區(qū)域。
圖50A，50B和50C顯示了圖49A和49B的變型，其中增大了光導(dǎo)向區(qū)域。在圖50A中，該旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180在圓周方向上被加寬。在圖50B和50C中，該固定側(cè)端部1178被加寬。在這些結(jié)構(gòu)中，該固定側(cè)端部1178和旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180可以在增大的范圍內(nèi)彼此面對(duì)。
上述光導(dǎo)向區(qū)域被優(yōu)選地設(shè)定，以包括襯底處于測(cè)量位置的拋光臺(tái)的角位置。它適于當(dāng)襯底經(jīng)過拋光面上的傳感器時(shí)對(duì)襯底進(jìn)行多次測(cè)量。在這種情況下，該光導(dǎo)向區(qū)域被設(shè)定成在襯底的所有測(cè)試點(diǎn)均通過傳感器的同時(shí)，使得該固定側(cè)端部1178和旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180彼此面對(duì)。該光導(dǎo)向區(qū)域可以設(shè)定成在襯底通過傳感器的整個(gè)時(shí)段內(nèi)均使該固定側(cè)端部1178與旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1180彼此面對(duì)。
根據(jù)本實(shí)施例的優(yōu)選光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭已經(jīng)在上面進(jìn)行了描述。在上述結(jié)構(gòu)中，由于旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器和固定側(cè)光導(dǎo)向器的端部不要求始終保持連通，所以用于傳送光的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。例如，可以不像圖47中所示結(jié)構(gòu)那樣配置鏡子，這樣該光導(dǎo)向器的端部可以被更加自由地設(shè)置。
下面將對(duì)圖46中所示的用于供給測(cè)量流體并被結(jié)合到襯底拋光設(shè)備1150中的旋轉(zhuǎn)接頭48的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖51A和51B顯示了根據(jù)本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)接頭1200。該旋轉(zhuǎn)接頭1200被用來供給諸如純水的測(cè)量流體。
該旋轉(zhuǎn)接頭1200具有圓柱形外殼1202，并且回轉(zhuǎn)件1204被放置在該外殼1202中。該回轉(zhuǎn)件1204被安裝在襯底拋光設(shè)備的拋光臺(tái)(未示出)上，并且圍繞拋光臺(tái)的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。由于這種元件被安裝在拋光臺(tái)上并且與拋光臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所以該回轉(zhuǎn)件1204構(gòu)成本發(fā)明中的拋光臺(tái)。
該回轉(zhuǎn)件1204具有形成于其中的旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1206，并且該外殼1202具有形成于其中的固定側(cè)供給通道1208。該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1206和固定側(cè)供給通道1208具有圓形截面并且具有彼此相同的橫截面積。該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1206沿該回轉(zhuǎn)件1204的轉(zhuǎn)軸向位于拋光臺(tái)的拋光面上的傳感器延伸。該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1206的下部以直角彎曲。
該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1206的端部構(gòu)成旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210，并且該固定側(cè)供給通道1208的端部構(gòu)成固定側(cè)端部121，該旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210被設(shè)置在該回轉(zhuǎn)件1204的外圓周表面1214上，并且該固定側(cè)端部1212被設(shè)置在該外殼1202的外圓周表面1216上。如圖中所示，該固定側(cè)端部1212包括沿圓周方向延伸的供給凹槽1218。該供給凹槽1218的位置和形狀被設(shè)置為使得該固定側(cè)端部1212和旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)彼此面對(duì)。
在沒有設(shè)置固定側(cè)端部1212的區(qū)域內(nèi)，該外殼1202的內(nèi)圓周表面1216被設(shè)置成靠近該回轉(zhuǎn)件1204的外圓周表面1214。在該回轉(zhuǎn)件1204的外圓周表面1214和外殼1202的內(nèi)圓周表面1216之間形成有孔隙1220。根據(jù)本發(fā)明，該外殼1202和其內(nèi)圓周表面1216分別相當(dāng)于孔形成元件和孔形成表面。
用于防止測(cè)量流體泄漏的密封件1222被設(shè)置在外殼1202的內(nèi)圓周表面和回轉(zhuǎn)件1204的外圓周表面1214之間。該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1206和固定側(cè)供給通道1208被設(shè)置在兩個(gè)密封件1222之間。
圖52顯示了該固定側(cè)端部1212的供給凹槽1218的適當(dāng)位置和形狀。當(dāng)拋光臺(tái)12旋轉(zhuǎn)時(shí)，該襯底18相對(duì)于拋光臺(tái)12移動(dòng)。同時(shí)，該襯底18沿拋光臺(tái)12上的圓形軌跡移動(dòng)。當(dāng)沿旋轉(zhuǎn)方向的拋光臺(tái)12的角位置位于重疊區(qū)域1224時(shí)，該襯底18被定位在設(shè)置于拋光面上的傳感器26的上方一段時(shí)間。在本實(shí)施例中，這段時(shí)間被設(shè)定為預(yù)定的導(dǎo)通時(shí)段。該供給凹槽1218的形狀被制成使得旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210和固定側(cè)端部1212在導(dǎo)通時(shí)段內(nèi)彼此面對(duì)。
更具體地，該供給凹槽1218的起點(diǎn)1226和終點(diǎn)1228被設(shè)定為相當(dāng)于襯底18到達(dá)傳感器26和離開傳感器26的旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210的相應(yīng)位置(點(diǎn)C，D)。
下面將對(duì)圖51A和51B中所示的旋轉(zhuǎn)接頭1200的操作進(jìn)行描述。當(dāng)旋轉(zhuǎn)接頭1200旋轉(zhuǎn)時(shí)，該固定側(cè)供給通道1208的固定側(cè)端部1212和旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1206的旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210彼此面對(duì)，以在上述導(dǎo)通時(shí)段內(nèi)、也就是傳感器26被襯底18遮蓋的時(shí)段內(nèi)形成較大的開口。因此，大量測(cè)量流體被供應(yīng)給傳感器26并且在傳感器26中被噴出。
另一方面，在除了該導(dǎo)通時(shí)段的時(shí)段內(nèi)，該固定側(cè)端部1212和旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210不會(huì)彼此面對(duì)。該固定側(cè)端部1212和旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210通過孔隙1220彼此連通。由于該流道狹窄，所以測(cè)量流體以低流速被供應(yīng)給傳感器26。因此，當(dāng)傳感器26不被襯底18遮蓋時(shí)，防止了大量的測(cè)量流體被噴射到拋光臺(tái)12上，這樣便防止了拋光臺(tái)12上的漿料被稀釋。
根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，可以使用相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)傳送該測(cè)量流體。更進(jìn)一步地，由于設(shè)置了孔隙，所以當(dāng)流體通道的端部沒有彼此面對(duì)時(shí)，可以傳送少量的測(cè)量流體。
根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，該測(cè)量流體流速的切換控制可以通過流體傳送機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。這樣，可以不需要電磁閥控制測(cè)量流體的流速。即使仍然安裝電磁閥，由于不必在測(cè)量期間頻繁地操作電磁閥，從而極大地延長(zhǎng)了該電磁閥的使用壽命。這樣便可以消除更換電磁閥的操作。
上面已經(jīng)對(duì)流體供給側(cè)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述。然而，同樣的結(jié)構(gòu)也適用于流體排放側(cè)。當(dāng)排放該測(cè)量流體時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)接頭可以切換成強(qiáng)制排放。在這種情況下，該旋轉(zhuǎn)接頭的回轉(zhuǎn)件和外殼之間的間隙可以非常小，以致于基本上消除了該孔隙。以這種方式，本發(fā)明對(duì)流體供給側(cè)和流體排放側(cè)均適用。
圖53顯示了本實(shí)施例的變型。在圖51A和51B所示的實(shí)施例中，該供給凹槽1218形成于固定側(cè)供給通道1208的固定側(cè)端部1212中。在圖53中，該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1206的旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1210被加寬。該結(jié)構(gòu)也可以起到與上述供給凹槽同樣的作用。
圖54A和54B顯示了又一實(shí)施例。旋轉(zhuǎn)接頭1230具有回轉(zhuǎn)件1232和底座1234。該回轉(zhuǎn)件1232和底座1234分別具有旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1236和固定側(cè)供給通道1238。
該回轉(zhuǎn)件1232和底座1234分別具有垂直于轉(zhuǎn)軸1240和回轉(zhuǎn)件1232的傳輸表面1242，1244。該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1236和固定側(cè)供給通道1238分別具有分別位于傳輸表面1242，1244上的旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1246和固定側(cè)端部1248。孔隙1259形成于傳輸表面1242，1244之間。盡管為了以容易理解的方式舉例說明而夸大顯示了孔隙1259，但是該孔隙1259實(shí)際上非常小。該固定側(cè)端部1248具有形成于底座1234的傳輸表面1244上的供給凹槽1250。該供給凹槽1250沿圓心位于轉(zhuǎn)軸1240上的圓弧延伸。盡管未被示出，在該回轉(zhuǎn)件1232和底座1234的外圓周表面上設(shè)置有具有防漏密封機(jī)構(gòu)的外殼。
當(dāng)該回轉(zhuǎn)件1232旋轉(zhuǎn)時(shí)，該旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1236的旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1246和固定側(cè)供給通道1238的固定側(cè)端部1248彼此面對(duì)，以在旋轉(zhuǎn)側(cè)端部1246經(jīng)過供給凹槽1250期間加大流速。在另一時(shí)段內(nèi)，該孔隙1259形成于固定側(cè)供給通道1238和旋轉(zhuǎn)側(cè)供給通道1236之間，從而降低了流速。因此，在該結(jié)構(gòu)中，可以獲得與上述實(shí)施例相同的功能。以這樣的方式，在本發(fā)明的范疇內(nèi)，該流體可以不通過圓柱形表面?zhèn)魉?。上述供給凹槽可以形成于該回轉(zhuǎn)件中。
盡管上面已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范疇內(nèi)對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改動(dòng)。例如，如前所述，該消耗件不局限于光源部件和控制閥。
根據(jù)本發(fā)明，由于該消耗件可以通過消耗件更換門被放入或取出，所以該消耗件可以被容易地更換。
根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)消耗件被設(shè)置和切換，以用于減少更換消耗件的次數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，該消耗件被設(shè)置在拋光臺(tái)外，所以可以容易地更換該消耗件。
根據(jù)本發(fā)明，由于向拋光臺(tái)輸送流體的結(jié)構(gòu)使得該流速可以被調(diào)整和控制，所以可以去掉用于調(diào)整流速的閥單元。
下面將對(duì)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行描述。在實(shí)施例中，一流體容器2100(圖1)存儲(chǔ)有漿料的溶劑，以作為測(cè)量流體。該漿料的溶劑優(yōu)選為主成分溶劑，其與該漿料為相同類型并且具有相同的濃度。該溶劑被供給泵2102輸送，并且通過供給通道44被供應(yīng)給傳感器26。
圖55為顯示了結(jié)合在圖1所示襯底拋光設(shè)備中的傳感器的一例子的示意圖。
如圖55中所示，該溶劑被噴入形成于拋光墊2018內(nèi)的通孔2068中。該溶劑用來稀釋從拋光臺(tái)2012和襯底2020之間的間隙流入通孔2068的漿料。該溶劑還用來清除附著在襯底2020上的漿料。這樣，該漿料對(duì)薄膜測(cè)量的影響被減少，從而達(dá)到所要求的測(cè)量性能。
當(dāng)作為測(cè)量流體的大量溶劑被供應(yīng)到通孔2068時(shí)，該溶劑趨向于從通孔2068流出而進(jìn)入襯底2020和拋光臺(tái)2012之間的間隙。
然而，即使該溶劑從通孔2068流出，由于在本實(shí)施例中，該溶劑被用作測(cè)量流體，如下面所述，其對(duì)拋光性能的負(fù)面影響很小。具體地，當(dāng)溶劑流出時(shí)，該漿料的溶劑增加，并且作為溶質(zhì)的磨粒的濃度減少。然而，即使溶劑增加，其對(duì)拋光性能的負(fù)面影響也很小。特別地，該增加的溶劑對(duì)拋光性能的負(fù)面影響遠(yuǎn)小于漿料被水稀釋的情況。
根據(jù)本實(shí)施例，由于該漿料的溶劑被當(dāng)作測(cè)量流體供應(yīng)，即使該測(cè)量流體流到拋光臺(tái)上以及與漿料混合在一起，被稀釋漿料對(duì)拋光性能的影響也可以得到減小。本實(shí)施例基于這樣的事實(shí)即使該漿料本身具有低透明度，但是不包含磨粒的漿料溶劑的透明度是相對(duì)較高的。通過使用漿料的溶劑來維持測(cè)量性能，并且測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響也被減小。
下面將對(duì)漿料和溶劑的適當(dāng)組合的例子進(jìn)行描述。在該例子中，由漿料容器提供的硅石漿料被用以拋光二氧化硅薄膜(SiO2)。這種硅石漿料包含用于保證去除率的堿性溶劑(pH10-11)。因此，該堿性溶劑被用作測(cè)量流體。由此，當(dāng)測(cè)量流體流出時(shí)，該測(cè)量流體對(duì)去除率的影響可以被減小。例如，該堿性溶劑為KOH或NH4OH。
根據(jù)另一個(gè)例子，提供二氧化鈰漿料，以拋光二氧化硅薄膜(SiO2)或STI晶片。該二氧化鈰漿料包含表面活性劑溶液，其作為溶劑，以用于保持低去除率和保證臺(tái)階特性。因此，該表面活性劑溶液被用作測(cè)量流體。由此，防止了去除率的增加和臺(tái)階特性的降低，從而減小了其對(duì)拋光性能的影響。
該表面活性劑優(yōu)選為陽離子表面活性劑。該二氧化鈰漿料的二氧化鈰顆粒(二氧化鈰磨粒)具有容易吸收光的性質(zhì)。從動(dòng)電位的角度看，由于該二氧化鈰顆粒具有pH大約為7的等電位點(diǎn)，在純水中該二氧化鈰顆粒容易被電吸引到襯底表面(SiO2)上。然而，如果pH值小于7的陽離子表面活性劑被噴射到襯底表面上，隨后該陽離子表面活性劑被吸引到二氧化鈰顆粒和襯底表面上，由此它們被彼此電排斥。因此，該二氧化鈰顆粒傾向于從該襯底表面上被去除。這樣，由于在襯底表面上的二氧化鈰顆粒減少，便會(huì)有更多的反射光被接收。因此，被發(fā)射和接收的光的信噪比得到改善，由此提高了測(cè)量性能。
根據(jù)本發(fā)明的漿料和溶劑不局限于上述類型。例如，在漿料被用來拋光金屬薄膜的情況下，可以使用與該漿料中的溶劑為同樣類型并具有相同濃度的溶劑。該溶劑主要含有氧化劑、螯合劑和防腐劑。
在本實(shí)施例中，在本發(fā)明的范疇內(nèi)，由供應(yīng)容器供應(yīng)的溶劑不要求與包含在由漿料容器供應(yīng)的漿料中的溶劑完全相同。具體地，用作測(cè)量流體的該漿料的溶劑不要求與拋光襯底的漿料完全相同。在不對(duì)拋光性能產(chǎn)生影響的范圍內(nèi)，該溶劑的濃度可以稍有不同，并且還可以采用不同類型的適當(dāng)溶劑。
在本實(shí)施例中，優(yōu)選地使用下列結(jié)構(gòu)構(gòu)成供給通道2042的元件由高耐化學(xué)腐蝕材料制成。構(gòu)成排放通道2044的元件也由同樣的材料制成。例如，這些元件可以由樹脂或陶瓷制成。該供給通道可以涂有極耐化學(xué)腐蝕材料，并且該結(jié)構(gòu)包括在上述結(jié)構(gòu)中。在該結(jié)構(gòu)中，通過被用作測(cè)量流體的溶劑防止了該供給通道元件受損。更進(jìn)一步地，還防止了襯底被雜質(zhì)污染，該雜質(zhì)由于溶劑的作用已經(jīng)從供給通道中被沖洗掉。優(yōu)選地，用于導(dǎo)向測(cè)量光和反射光的光纖具有同樣的結(jié)構(gòu)。
下面將對(duì)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備具有與圖1至54中所示的實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。然而，本實(shí)施例在測(cè)量流體方面區(qū)別于那些實(shí)施例。
在本實(shí)施例中，該液體容器2100裝有比拋光漿料的粘性大的高粘性流體。該高粘性流體被供給泵2102輸送并通過供給通道2042被供應(yīng)給傳感器26。
該高粘性流體被噴射到拋光墊2018的通孔2068(圖55)中，以使得該通孔2068充滿該高粘性流體。該高粘性流體用來稀釋從拋光臺(tái)12和襯底2020之間的間隙流入通孔2068的漿料。該高粘性流體還用來清除附著在襯底2020上的漿料。這樣，該漿料對(duì)薄膜測(cè)量的影響被減小，從而達(dá)到所要求的測(cè)量性能。
通過使用比漿料更粘稠的高粘性流體，減少了流入通孔的漿料的擴(kuò)散。因此，該漿料對(duì)薄膜測(cè)量的影響被減少，從而提高了測(cè)量性能。
在本實(shí)施例中，由于該高粘性流體被用作測(cè)量流體，從而減少了流入拋光臺(tái)2012和襯底2020之間的間隙中的測(cè)量流體的量。更進(jìn)一步地，由于獲得了上述擴(kuò)散減少能力，即使高粘性流體的供應(yīng)量小于通常所用的供應(yīng)水量，也可以獲得同樣的測(cè)量性能。這樣，可以減少測(cè)量流體的流出量。由于減少了測(cè)量流體的流出量，該測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響也被減少。因此，同樣在本實(shí)施例中，測(cè)量性能被保持，并且測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響被減小。
適用于本實(shí)施例的該高粘性流體例如可以是乙二醇。該漿料的粘度通常為大約2厘泊，而乙二醇在20攝氏度下的粘度為23.5厘泊。也就是說，乙二醇的粘度高于漿料的粘度。特別地，乙二醇具有類似于玻璃的折射率，并且適合于本發(fā)明中的光學(xué)測(cè)量。該高粘性流體可替換地為甘油。甘油在20攝氏度下的粘度為1499厘泊。進(jìn)一步可替換地，該高粘性流體可以是諸如丙二醇的增稠劑。
該高粘性流體可以是被純水稀釋的溶劑的溶液。該高粘性流體不局限于液體，還可以是溶膠或類似物。在本發(fā)明中，該高粘性流體可以包括凝膠。
根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，由于高粘性流體的供應(yīng)，該流體的流出量很小。因此，可以無需排放流體的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該高粘性流體的類型，可以不使用排放泵進(jìn)行強(qiáng)制排放，并且該排放通道也可以被去掉。
下面將對(duì)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備在測(cè)量流體方面不同于上述實(shí)施例。
在本實(shí)施例中，作為流體供給裝置的供給通道2042強(qiáng)制地供給氣體以作為測(cè)量流體。例如，該測(cè)量氣體包括空氣、氮?dú)饣蚨栊詺怏w。該氣體可以從設(shè)置在該襯底加工設(shè)備中的管子通過旋轉(zhuǎn)接頭48被供給到供給通道2042。在這種情況下，圖1中所示的流體容器2100和供給泵2102可以被去掉，并采用該襯底加工設(shè)備的儲(chǔ)罐和泵。然而，圖1中所示的流體容器2100和供給泵2102可以被設(shè)置在襯底拋光設(shè)備的附近。在這種情況下，設(shè)置了氣體用的容器和泵。也可以不需要用于排放的泵50。該供給和排放部分不局限于上述結(jié)構(gòu)，而是可根據(jù)氣體類型被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。在本實(shí)施例中，所供給的氣體為濕度、壓力和雜質(zhì)均可控制的氣體。
如上所述，在所提出的傳統(tǒng)射流型測(cè)量裝置中，作為測(cè)量流體被強(qiáng)制供應(yīng)的液體通常包括純水(DIW)。該液體將漿料去除，以減小該漿料對(duì)測(cè)量的影響。然而，由于漿料和液體在在一定程度上相互混合，該漿料對(duì)測(cè)量的影響仍然存在，這樣便導(dǎo)致了測(cè)量精度的下降。
在本實(shí)施例中，不同于上述現(xiàn)有技術(shù)，其建議采用氣體作為測(cè)量流體。該供給氣體將漿料從測(cè)量區(qū)域上吹掉并基本去除了該漿料，從而允許進(jìn)行高精度的測(cè)量。
根據(jù)本實(shí)施例，即使當(dāng)氣體流出時(shí)，該氣體也不會(huì)稀釋漿料，從而減小了對(duì)拋光性能的影響。從這一點(diǎn)看，在本實(shí)施例中，該測(cè)量性能被保持，并且測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響也被減小。
在本實(shí)施例中，該測(cè)量流體不是液體。因此，該測(cè)量精度可能受到附著在光發(fā)射元件和光接收元件上的漿料的不利影響。然而，本實(shí)施例通過使用下列結(jié)構(gòu)可以防止?jié){料附著。
在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，防水光纖被分別用作光發(fā)射光纖2070和光接收光纖2072(圖55)。該光發(fā)射光纖2070和光接收光纖2072由防水材料制成。至少該光纖的末端部分、特別是位于供給通道2042中的部分是防水的。
該光發(fā)射光纖2070是用于發(fā)射測(cè)量光的光纖，并且該光接收光纖2072是用于接收反射光的光纖。由于這些光纖具有防水性，所以任何附著在其上的漿料均可以被容易地去除。
該供給通道2042、排放通道2044、或者它們的內(nèi)表面可以由防水材料制成或者涂有防水材料涂層，從而防止該漿料附著在其上，并且還防止了供給通道2042和排放通道2044被漿料堵塞。從供給通道2042或類似物到光發(fā)射光纖2070和光接收光纖2072的漿料的次要附著也可以被阻止。
在根據(jù)本實(shí)施例的襯底拋光設(shè)備中，該流體的供給可以按照如下所述方式被控制。在拋光加工開始之前，該流體的供給被控制。
在前一個(gè)襯底被拋光或拋光墊被打磨之后和下一個(gè)襯底被拋光之前，作為清洗液的純水被間歇地或連續(xù)地從供給通道2042供應(yīng)到排放通道2044。如上述實(shí)施例中所述，氣體作為測(cè)量氣體在拋光加工期間被供應(yīng)。該清洗液的供給可以在前一個(gè)襯底被拋光前后或者打磨過程完成前后的適當(dāng)時(shí)間開始。該清洗液的供應(yīng)可以在拋光加工開始之后幾秒才停止。具體地，該清洗液應(yīng)當(dāng)利用拋光加工進(jìn)行之前的一段時(shí)間由流體供給裝置供應(yīng)。
由于流體以上述方式被供應(yīng)，在拋光加工期間，圍繞傳感器26(圖1)的區(qū)域可以在測(cè)量進(jìn)行之前保持高度清潔。在拋光加工期間，當(dāng)氣體被當(dāng)作測(cè)量流體供應(yīng)時(shí)，可以保持優(yōu)異的測(cè)量性能，并且該測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響很小。因?yàn)樵诖蚰ミ^程中產(chǎn)生的雜質(zhì)可以被有效地去除，所以上述控制在打磨過程之后的拋光加工中特別有效。
在上述流體控制中，該清洗液和測(cè)量流體的組合可以改變。該清洗液可以是純水或上述實(shí)施例中提到的任何流體，即漿料溶劑、高粘性流體或氣體。該測(cè)量流體也可以是漿料溶劑、高粘性流體或氣體。該清洗液和測(cè)量流體可以彼此相同或不同。為了供給所用流體，諸如適合于該流體的管的裝置被設(shè)置在拋光臺(tái)中。如上所述，即使該清洗液和測(cè)量流體的組合發(fā)生改變，也可以獲得同樣的優(yōu)點(diǎn)。
在上述各種實(shí)施例中，該拋光墊2018可以由發(fā)泡氨基甲酸乙酯制成，或者可以是非織造型或絨面革型拋光布。還可以采用由諸如環(huán)氧樹脂的粘結(jié)劑固定在一起的磨粒組成的固定磨料。
在所有上述實(shí)施例中，該測(cè)量流體優(yōu)選為具有高度清潔度和純度的流體，以使得該襯底2020的被測(cè)量表面(被照射表面)、光發(fā)射光纖2070，光接收光纖2072，供給通道2042和排放通道2044可以被有效地清洗。該測(cè)量流體可以被設(shè)置在該流體通道中的過濾器過濾。
盡管上面已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范疇內(nèi)對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明例，由于該漿料的溶劑被當(dāng)作測(cè)量流體供應(yīng)，即使該測(cè)量流體流到拋光臺(tái)上并與漿料混合在一起，被稀釋漿料對(duì)拋光性能的影響也可以減小。因此，在保持測(cè)量性能的同時(shí)，可以減小測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響。
更進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明，由于高粘性流體作為測(cè)量流體被供應(yīng)，流入到測(cè)量區(qū)域中的漿料的擴(kuò)散可以被減少。因此，該漿料對(duì)薄膜測(cè)量的影響被減少，從而提高了測(cè)量性能。由于減少了測(cè)量流體的流出量，該測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響也在保持測(cè)量性能的同時(shí)被減小。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于氣體被用作測(cè)量流體，該漿料從測(cè)量區(qū)域被去除，由此可獲得優(yōu)異的測(cè)量性能。即使氣體流出，該漿料也不會(huì)被稀釋。因此測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響可以被減小。因此，在保持測(cè)量性能的同時(shí)，可以減小測(cè)量流體對(duì)拋光性能的影響。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適于在襯底拋光設(shè)備中使用，其可以提高結(jié)合在該襯底拋光設(shè)備中的襯底測(cè)量裝置的測(cè)量精度。
權(quán)利要求
1.一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于所述拋光墊上的通孔到達(dá)所述半導(dǎo)體襯底，并且接收來自所述半導(dǎo)體襯底的反射光，以便測(cè)量所述半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向所述測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；其中，所述供給通道具有位于所述通孔中的出口部分。
2.如權(quán)利要求1所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述出口部分被可拆卸地安裝在所述可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上。
3.一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于所述拋光墊上的通孔到達(dá)所述半導(dǎo)體襯底，并且接收來自所述半導(dǎo)體襯底的反射光，以便測(cè)量所述半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向所述測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；其中，所述供給通道具有可拆卸地安裝在所述可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的出口部分。
4.一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于所述拋光墊上的通孔到達(dá)所述半導(dǎo)體襯底，并且接收來自所述半導(dǎo)體襯底的反射光，以便測(cè)量所述半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向所述測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及出口部分移動(dòng)裝置，其用于沿所述通孔的延伸方向移動(dòng)所述供給通道的出口部分。
5.一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于所述拋光墊上的通孔到達(dá)所述半導(dǎo)體襯底，并且接收來自所述半導(dǎo)體襯底的反射光，以便測(cè)量所述半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向所述測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；其中，所述供給通道具有非反射內(nèi)表面。
6.一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于所述拋光墊上的通孔到達(dá)所述半導(dǎo)體襯底，并且接收來自所述半導(dǎo)體襯底的反射光，以便測(cè)量所述半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向所述測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及保護(hù)罩，當(dāng)拋光墊被更換時(shí)，該保護(hù)罩被可拆卸地安裝在所述可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上；其中，所述保護(hù)罩被容納在形成于所述拋光墊上的通孔中，并且覆蓋構(gòu)成形成于所述可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中的所述供給通道的開口。
7.一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于所述拋光墊上的通孔到達(dá)所述半導(dǎo)體襯底，并且接收來自所述半導(dǎo)體襯底的反射光，以便測(cè)量所述半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向所述測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及用于供應(yīng)流體的輔助供給通道，其沿所述可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向設(shè)置在所述供給通道的前面。
8.一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于所述拋光墊上的通孔到達(dá)所述半導(dǎo)體襯底，并且接收來自所述半導(dǎo)體襯底的反射光，以便測(cè)量所述半導(dǎo)體襯底上的薄膜；供給通道，其用于向所述測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；以及拋光墊塊，其被安裝在形成于所述拋光墊中的開口中，所述通孔形成于所述拋光墊塊中；其中，所述拋光墊塊具有與所述拋光墊的表面連續(xù)相連的墊塊表面，并且所述墊塊表面是平坦的。
9.一種襯底拋光設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過形成于所述拋光墊上的通孔到達(dá)所述半導(dǎo)體襯底，并且接收來自所述半導(dǎo)體襯底的反射光，以便測(cè)量所述半導(dǎo)體襯底上的薄膜；以及供給通道，其用于向所述測(cè)量光的通道供應(yīng)流體；其中，所述通孔具有防水內(nèi)表面。
10.一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；襯底測(cè)量裝置，其設(shè)置在所述拋光臺(tái)中，以用于檢測(cè)所述襯底的薄膜厚度或拋光終點(diǎn)；以及消耗件更換門，其被可打開和關(guān)閉地設(shè)置在所述拋光臺(tái)上，以允許將消耗件取出或裝入所述拋光臺(tái)中。
11.如權(quán)利要求10所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述襯底測(cè)量裝置將測(cè)量光照射到所述襯底上，并根據(jù)來自所述襯底的反射光測(cè)量所述襯底上的薄膜。
12.如權(quán)利要求10所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述消耗件包括用于發(fā)射所述測(cè)量光的光源部件。
13.如權(quán)利要求11所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述消耗件包括設(shè)置在流體通道中的控制閥，該流體被用于利用所述測(cè)量光的測(cè)量過程中。
14.如權(quán)利要求11所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述消耗件更換門設(shè)置在所述拋光臺(tái)的側(cè)面上。
15.如權(quán)利要求11所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述消耗件更換門設(shè)置在壓靠所述襯底的所述拋光臺(tái)的表面上并偏離所述襯底的軌跡。
16.一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；襯底測(cè)量裝置，其設(shè)置在所述拋光臺(tái)中，以用于檢測(cè)所述襯底的薄膜厚度或拋光終點(diǎn)；多個(gè)具有相同功能的消耗件，所述多個(gè)消耗件被安裝在所述拋光臺(tái)上并構(gòu)成所述襯底測(cè)量裝置；以及用于切換消耗件的消耗件切換裝置，所述多個(gè)消耗件的功能為測(cè)量所述襯底上的薄膜。
17.如權(quán)利要求16所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述襯底測(cè)量裝置將測(cè)量光照射到所述襯底上，并根據(jù)來自所述襯底的反射光測(cè)量所述襯底上的薄膜。
18.如權(quán)利要求17所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述消耗件切換裝置根據(jù)用于測(cè)量所述襯底上的薄膜的每個(gè)所述消耗件的使用情況對(duì)消耗件進(jìn)行自動(dòng)切換。
19.一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；襯底測(cè)量裝置，其設(shè)置在所述拋光臺(tái)中，以用于檢測(cè)所述襯底的薄膜厚度或拋光終點(diǎn)；以及構(gòu)成所述襯底測(cè)量裝置并設(shè)置在所述拋光臺(tái)外的消耗件。
20.如權(quán)利要求19所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述襯底測(cè)量裝置將測(cè)量光照射到所述襯底上，并根據(jù)來自所述襯底的反射光測(cè)量所述襯底上的薄膜。
21.如權(quán)利要求20所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述消耗件包括用于發(fā)射所述測(cè)量光的光源部件。
22.如權(quán)利要求21所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置在所述拋光臺(tái)外的固定側(cè)光導(dǎo)向器，以用于將所述光源部件發(fā)出的所述測(cè)量光傳送到所述拋光臺(tái)；以及設(shè)置在所述拋光臺(tái)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器，以用于接收來自所述固定側(cè)光導(dǎo)向器的所述測(cè)量光。
23.如權(quán)利要求22所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述固定側(cè)光導(dǎo)向器和所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器分別具有固定側(cè)光導(dǎo)向器端部和旋轉(zhuǎn)側(cè)光導(dǎo)向器端部，當(dāng)所述拋光臺(tái)處于沿所述拋光臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定光導(dǎo)區(qū)域時(shí)，所述端部彼此面對(duì)。
24.如權(quán)利要求20所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述消耗件包括設(shè)置在流體通道中的控制閥，該流體被用于利用所述測(cè)量光的測(cè)量過程中。
25.如權(quán)利要求24所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置在所述拋光臺(tái)外的固定側(cè)通道，所述控制閥被設(shè)置在所述固定側(cè)通道中；以及設(shè)置在所述拋光臺(tái)中的旋轉(zhuǎn)側(cè)通道；其中，所述固定側(cè)通道和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道分別具有固定側(cè)通道端部和旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部，當(dāng)所述拋光臺(tái)處于沿所述拋光臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向延伸的預(yù)定傳導(dǎo)區(qū)域中時(shí)，所述端部彼此面對(duì)。
26.如權(quán)利要求25所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，還包括具有孔形成表面的孔形成元件，其設(shè)置在靠近所述拋光臺(tái)的位置上，并在兩者之間形成孔隙，所述孔形成表面設(shè)置在與所述旋轉(zhuǎn)側(cè)通道端部的位置相對(duì)應(yīng)的位置上，并且位于未設(shè)置所述固定側(cè)通道端部的區(qū)域中。
27.一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；光發(fā)射和接收裝置，其用于從所述拋光臺(tái)向所述襯底發(fā)射測(cè)量光，并且接收來自所述襯底的反射光，以便測(cè)量所述襯底上的薄膜；以及流體供給裝置，其將傳送所述測(cè)量光和所述反射光的測(cè)量流體供應(yīng)到所述測(cè)量光的作用區(qū)域；其中，所述流體供給裝置供應(yīng)在拋光漿料中使用的溶劑，以作為所述測(cè)量流體。
28.如權(quán)利要求27所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述溶劑包括硅石漿料的堿性溶劑。
29.如權(quán)利要求27所述的襯底拋光設(shè)備，其特征在于，所述溶劑包括二氧化鈰漿料的表面活性劑溶液。
30.一種用于測(cè)量襯底上的薄膜的襯底測(cè)量裝置，其結(jié)合在襯底拋光設(shè)備中，該襯底拋光設(shè)備具有拋光臺(tái)，襯底被壓靠在該拋光臺(tái)上，所述襯底測(cè)量裝置的特征在于所述拋光臺(tái)具有用于供應(yīng)測(cè)量流體的流體供給裝置，并且所述流體供給裝置供應(yīng)在拋光漿料中使用的溶劑，以作為所述測(cè)量流體。
31.一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；光發(fā)射和接收裝置，其用于從所述拋光臺(tái)向所述襯底發(fā)射測(cè)量光，并且接收來自所述襯底的反射光，以便測(cè)量所述襯底上的薄膜；以及流體供給裝置，其將傳送所述測(cè)量光和所述反射光的測(cè)量流體供應(yīng)到所述測(cè)量光的作用區(qū)域；其中，所述流體供給裝置供應(yīng)高粘性流體，以作為所述測(cè)量流體，并且所述高粘性流體比拋光漿料的粘性大。
32.一種結(jié)合在襯底拋光設(shè)備中的襯底測(cè)量裝置，該襯底拋光設(shè)備具有拋光臺(tái)，襯底被壓靠在該拋光臺(tái)上，該襯底測(cè)量裝置用于從所述拋光臺(tái)向所述襯底發(fā)射測(cè)量光并接收來自所述襯底的反射光，以便測(cè)量所述襯底上的薄膜，所述襯底測(cè)量裝置包括流體供給裝置，其將傳送所述測(cè)量光和所述反射光的測(cè)量流體供應(yīng)到所述測(cè)量光的作用區(qū)域；其中，所述流體供給裝置供應(yīng)高粘性流體，以作為所述測(cè)量流體，并且所述高粘性流體比拋光漿料的粘性大。
33.一種襯底拋光設(shè)備，包括拋光臺(tái)，襯底被壓靠在其上；光發(fā)射和接收裝置，其用于從所述拋光臺(tái)向所述襯底發(fā)射測(cè)量光，并且接收來自所述襯底的反射光，以便測(cè)量所述襯底上的薄膜；以及流體供給裝置，其將傳送所述測(cè)量光和所述反射光的測(cè)量流體供應(yīng)到所述測(cè)量光的作用區(qū)域；其中，所述流體供給裝置供應(yīng)氣體，以作為所述測(cè)量流體。
全文摘要
一種襯底拋光設(shè)備，其將諸如半導(dǎo)體晶片的襯底表面拋光至平坦鏡面光潔度。根據(jù)本發(fā)明的襯底拋光設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)(12)，其具有用于拋光半導(dǎo)體襯底(18)的拋光墊；光發(fā)射和接收裝置(80，82)，其用于發(fā)射測(cè)量光，以使之穿過設(shè)置在拋光墊(16)上的通孔到達(dá)半導(dǎo)體襯底(18)，并且接收來自半導(dǎo)體襯底(18)的反射光，以便測(cè)量該半導(dǎo)體襯底(18)上的薄膜；以及供給通道(44)，其用于向測(cè)量光的通道供應(yīng)流體。該供給通道(44)具有設(shè)置在通孔(84)中的出口部分。
文檔編號(hào)B24B37/04GK1791490SQ200480013400
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者廣川一人, 中井俊輔, 大田真朗, 和田雄高, 小林洋一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所