专利汇可以提供内装有光传感器的抛光垫专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种光 传感器 ,它包括 光源 (28)和检测器(30),该检测器位于 抛光 垫 (10)的槽(14)内,从而面向要被抛光的表面。光源发出的光被正被抛光的表面反射,检测器检测该反射光。检测器所产生的电 信号 被传输到位于抛光垫的中央开口(12)内的集线器(20)。可处理的抛光垫与该集线器可拆卸地机械和 电子 地连接。该集线器包括 电路 (78,58),所述电路用于向光传感器供电,并用于将 电信号 传输到非转动部分(26)。本 发明 还介绍了实现这些任务的几种技术。即使在抛光机进行抛光的同时,该系统也能够连续地监视正被抛光的表面的光学特性,并确定抛光工序的终点。,下面是内装有光传感器的抛光垫专利的具体信息内容。
1、一种用于抛光晶片并确定某种抛光工序的终点的系统,其中 一个抛光垫被固定在一平台上,所述平台和所述抛光垫进行转动, 将晶片的一个表面支撑在所述抛光垫的一个抛光区域以便对该表面 进行抛光,所述抛光垫的至少一部分不用于抛光,所述系统包括:
抛光垫,其具有位于所述抛光垫的所述抛光区域中的光学窗 口;
光传感器,其位于所述光学窗口内,所述光传感器适于检测 所述晶片表面的光学特征,所述光传感器作用以输出相应于所述晶 片表面的所述光学特征的电信号;
电感耦合系统,其作用以将信号在转动过程中感应地从所述抛 光垫传输至一固定的接收机,所述电感耦合系统包括连接到所述抛 光垫上的第一变压器绕组,它与所述抛光垫一起转动;并包括位于 所述固定的接收机内的第二变压器绕组;以及将所述电信号从所述 光传感器输出到所述第一变压器绕组的装置。
2、如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述光传感器提供 与所述晶片表面的光学特征成比例的恒流输出,所述电感耦合系统 还包括将所述光传感器的恒流输出转换成随时间变化的输入至所述 第一变压器绕组的电力的装置。
3、如权利要求1所述的系统,还包括:
光源,其位于所述抛光垫内,用于照明所述晶片表面,从而为 所述光传感器提供反射光,其特征在于,所述光传感器提供一相应 于来自所述晶片表面的反射光强度的输出。
4、如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述光传感器偏离 所述抛光垫的中心,所述第一变压器绕组被连接在所述抛光垫的中 心,所述固定接收机相对于所述第一变压器绕组设置,使得所述第 二变压器绕组邻近于所述第一变压器绕组而可操作地被安装。
5、如权利要求1所述的系统,还包括:
集线器,其设置于所述抛光垫的中心,所述集线器内安置有第 一变压器绕组,其特征在于:所述固定接收机从所述集线器上伸出, 使得所述第二变压器绕组邻近于所述第一变压器绕组而可操作地被 安装。
6、一种抛光垫装置,用于对晶片表面进行抛光并收集及传输关 于所述晶片表面状况的数据,所述抛光垫装置包括:
抛光垫;
用于在晶片表面引导光束的装置,该装置位于所述抛光垫内;
用于检测从所述晶片表面反射的光并相应于所述反射光产生电 信号的装置,该装置用于检测位于所述抛光垫内的光;
用于相应于所述反射光处理电信号并相应于所述反射光产生随 时间变化的电信号的装置;
第一变压器绕组,其适于接收所述传送装置的随时间变化的电 信号输出。
7、如权利要求6所述的抛光垫装置,还包括:
第二变压器绕组,其毗邻所述第一变压器绕组而可操作地设 置,使得输入至所述第一变压器绕组的随时间变化的电信号在所述 第二变压器绕组中感应出一随时间变化的电信号,该电信号输出至 用于分析信号的装置以便确定所述晶片表面的状况。
8、如权利要求6所述的抛光垫装置,其特征在于:
所述用于在晶片表面引导光的装置包括一发光二极管(LED);
所述用于检测反射光的装置包括一光电二极管,所述光电二极 管相应于所述被检测到的反射光的数量而产生电流;
所述用于处理电信号并产生随时间变化的电信号的装置包括一 个信号处理器,所述信号处理器适于相应于所述光电二极管的电流 输出而产生一处理后的电信号,并包括一传送装置,其适于相应于 所述处理后的信号而产生一随时间变化的电流。
9、如权利要求7所述的抛光垫装置,其特征在于:
所述用于在晶片表面引导光的装置包括一发光二极管;
所述用于检测反射光的装置包括一光电二极管,所述光电二极 管相应于所述被检测到的反射光的数量而产生电流;
所述用于处理电信号并产生随时间变化的电信号的装置包括一 个信号处理器,所述信号处理器适于相应于所述光电二极管的电流 输出而产生一处理后的电信号,并包括一传送装置,其适于相应于 所述处理后的信号而产生一随时间变化的电流。
10、如权利要求6所述的抛光垫装置,其特征在于:所述第一变 压器绕组位于所述抛光垫的中心附近,并被紧固至所述抛光垫上, 使得当所述抛光垫旋转时,所述第一变压器绕组随着所述抛光垫而 转动。
11、如权利要求7所述的抛光垫装置,其特征在于:所述第一变 压器绕组位于所述抛光垫的中心附近,并被紧固到所述抛光垫上, 使得当所述抛光垫旋转时,所述第一变压器绕组随着所述抛光垫而 转动,所述第二变压器绕组伸出所述第一变压器之上。
12、如权利要求10所述的抛光垫装置,其特征在于:在一个集 线器中设置有用于相应于反射光处理电信号并产生随时间变化的电 信号的装置以及所述第一变压器绕组,所述集线器固定于所述抛光 垫的中心,一第二变压器绕组悬挂于所述集线器附近。
13、如权利要求11所述的抛光垫装置,其特征在于:所述相应 于反射光处理电信号并产生随时间变化的电信号的装置以及所述第 一变压器绕组位于一个集线器之中,所述集线器被固定于所述抛光 垫的中心,所述第二变压器悬挂于所述集线器附近。
14、如权利要求6所述的抛光垫装置,还包括一被固定到所述抛 光垫上的第二电源变压器绕组;一被设置在所述第一电源变压器附 近的初级电源变压器绕组;以及将电力从所述第二电源变压器绕组 输出至所述用于引导光的装置的装置。
15、如权利要求7所述的抛光垫装置,还包括一被固定到所述抛 光垫上的第二电源变压器绕组;一被设置在所述第一电源变压器附 近的初级电源变压器绕组;以及将电力从所述第二电源变压器绕组 输出至发光二极管的装置。
16、一种抛光垫装置,其用于对晶片表面进行抛光并收集及传 输关于所述晶片表面状况的数据,所述抛光垫装置包括:
一抛光垫;
用于在所述晶片表面引导光的装置,所述装置位于所述抛光垫 内;
用于检测来自所述晶片表面的反射光并相应于所述反射光产生 电信号的装置,所述用于检测光的装置位于所述抛光垫内;
相应于所述反射光处理所述电信号并产生一相应的处理后信号 的装置;
一传送装置,其相应于所述处理后信号而产生一随时间变化的 电信号;
第一变压器绕组,其适于接收所述传送装置输出的随时间变化 的电信号。
17、如权利要求16所示的抛光垫装置,还包括:
一第二变压器绕组,其毗邻所述第一变压器绕组而可操作地设 置,使得输入至所述第一变压器绕组的随时间变化的电信号在所述 第二变压器绕组中感应出一随时间变化的电信号,该电信号输出至 用于分析信号的装置以便确定所述晶片表面的状况。
18、一种用于抛光晶片并确定某种抛光工序的终点的系统,其中 一个抛光垫被固定在一平台上,所述平台和所述抛光垫进行转动, 将晶片的一个表面支撑在所述抛光垫的一个抛光区域以便对该表面 进行抛光,所述抛光垫的至少一部分不用于抛光,所述系统包括:
抛光垫,其具有位于所述抛光垫的所述抛光区域中的光学窗 口;
光传感器,其位于所述光学窗口内,所述光传感器适于检测所 述晶片表面的光学特征,所述光传感器作用以输出相应于所述晶片 表面的所述光学特征的电信号;
光学耦合系统,其作用以将信号在转动过程中通过光从所述抛 光垫传输至一固定的接收机,所述光学耦合系统包括连接到所述抛 光垫上的一发光二极管,它与所述抛光垫一起转动;并包括一检测 装置,其作用以将从所述发光二极管输出的光信号转换成一代表所 述晶片表面的光学特征的电信号,所述检测装置位于所述固定接收 机中;还包括将所述电信号从所述光传感器输出到所述发光二极管 的装置。
19、如权利要求18所述的系统,其特征在于:所述光传感器提 供与所述晶片表面的光学特征相对应的恒流输出,所述光学耦合系 统还包括将所述光传感器的恒流输出转换成随时间变化的输入至所 述发光二极管的电输入的装置。
20、如权利要求18所述的系统,还包括:
光源,其位于所述抛光垫中用于对所述晶片表面进行照明,以 便提供反射光给所述光传感器,其特征在于所述光传感器相应于来 自所述晶片表面的反射光的强度而提供一个输出。
21、如权利要求18所述的系统,其特征在于:所述光传感器偏 离所述抛光垫的中心而设置,所述发光二极管被固定在所述抛光垫 的中心,所述固定接收机相对于所述发光二极管而设置,使得所述 检测装置可操作地位于所述发光二极管的附近。
22、如权利要求18所述的系统,还包括:
集线器,其设置于所述抛光垫的中心,所述集线器内安置有发 光二极管,其特征在于:所述固定接收机从所述集线器上伸出,使 得所述检测装置邻近于所述发光二极管而可操作地被安装。
23、一种抛光垫装置,其用于对晶片表面进行抛光并收集及传 输关于所述晶片表面状况的数据,所述抛光垫装置包括:
一抛光垫;
用于在晶片表面引导光的装置,所述装置位于所述抛光垫内;
用于检测来自所述晶片表面的反射光并相应于所述反射光产生 电信号的装置,所述用于检测光的装置位于所述抛光垫内;
用于相应于所述反射光处理所述电信号并产生一相应于所述反 射光的随时间变化的电信号的装置;
一发光二极管,其适于接收所述传送装置输出的随时间变化的 电信号并产生一相应的光输出。
24、如权利要求23所述的抛光垫装置,还包括:
一光探测器,其可操作地位于所述发光二极管附近,使得输入 至所述发光二极管的随时间变化的电信号产生一随时间变化的输入 至所述光探测器的光信号,该光探测器又产生一随时间变化的电信 号,以输出至用于分析所述信号的装置中,从而确定所述晶片表面 的状况。
25、如权利要求23所述的抛光垫装置,其特征在于:
所述用于在晶片表面引导光的装置包括一发光二极管(LED);
所述用于检测反射光的装置包括一光电二极管,所述光电二极 管相应于所述被检测到的反射光的数量而产生电流;
所述用于处理电信号并产生随时间变化的电信号的装置包括一 个信号处理器,所述信号处理器适于相应于所述光电二极管的电流 输出而产生一处理后的电信号,并包括一传送装置,其适于相应于 所述处理后的信号而产生一随时间变化的电流。
26、如权利要求24所述的抛光垫装置,其特征在于:
所述用于检测晶片表面的光的装置包括一发光二极管;
所述检测反射光的装置包括一光电二极管,所述光电二极管相 应于所述被检测的反射光的数量而产生电流;
所述用于处理电信号并产生随时间变化的电信号的装置包括一 信号处理器,所述信号处理器适于相应于所述光电二极管的电流输 出而产生一处理后的电信号,并包括一传送装置,其适于相应于所 述处理后的信号而产生一随时间变化的电流。
27、如权利要求23所述的抛光垫装置,其特征在于:所述发光 二极管位于所述抛光垫的中心的附近,并被连接到所述抛光垫上, 使得当所述抛光垫旋转时,所述发光二极管随着所述抛光垫一起转 动。
28、如权利要求24所述的抛光垫装置,其特征在于:所述发光 二极管位于所述抛光垫中心附近,并被连接至所述抛光垫上,使得 当所述抛光垫旋转时,所述发光二极管随着所述抛光垫一起转动, 所述光电二极管伸出于所述发光二极管之上。
29、如权利要求27所述的抛光垫装置,其特征在于:在一个集 线器中设置有相应于所述反射光处理电信号并产生随时间变化的电 信号的装置以及所述发光二极管,所述集线器固定于所述抛光垫的 中心,所述光电二极管悬挂在所述集线器附近。
30、如权利要求28所述的抛光垫装置,其特征在于:所述相应 于反射光处理电信号并产生随时间变化的电信号的装置以及所述发 光二极管位于一个集线器之中,所述集线器被固定于所述抛光垫的 中心,所述光电二极管悬挂于所述集线器的附近。
31、如权利要求23所述的抛光垫装置,还包括一被固定到所述 抛光垫上的第二电源变压器绕组;一被设置在所述第一电源变压器 附近的初级电源变压器绕组;以及用于将电力从所述第二电源变压 器绕组输出至用于引导光的装置的装置。
32、如权利要求24所述的抛光垫装置,还包括一被固定到所述 抛光垫上的第二电源变压器绕组;一被设置在所述第一电源变压器 附近的初级电源变压器绕组;以及用于将电力从所述第二电源变压 器绕组输出至发光二极管的装置。
33、一种抛光垫装置,其用于对晶片表面进行抛光并收集及传 输关于所述晶片表面状况的数据,所述抛光垫装置包括:
一抛光垫;
用于在晶片表面引导光的装置,所述装置位于所述抛光垫内;
用于检测来自所述晶片表面的反射光并相应于所述反射光产生 电信号的装置,所述用于检测光的装置位于所述抛光垫内;
相应于所述反射光处理所述电信号并产生一相应的处理后电信 号的装置;
一传送装置,其用于产生相应于所述处理后信号的随时间变化 的电信号;
一发光二极管,其适于接收所述传送装置输出的随时间变化的 电信号并产生一随时间变化的光信号。
34、如权利要求33所述的抛光垫装置,还包括:
可操作地毗邻所述发光二极管设置的光电二极管,使得所述发 光二极管输出的随时间变化的光信号被所述光电二极管检测,该光 电二极管又产生一随时间变化的电信号,该电信号输出至一用于分 析所述电信号的装置中,以便确定所述晶片表面的状况。
35、一种在对工件表面进行抛光操作时所使用的抛光垫,其特 征在于:在进行抛光操作期间,位于所述抛光垫内的光学装置检测 所述表面的光学特征。
36、根据权利要求35所述抛光垫,其特征在于:所述光学装置 还包括产生光的光源。
37、根据权利要求36所述抛光垫,其特征在于:所述光源是发 光二极管。
38、根据权利要求36所述抛光垫,其特征在于:所述光源是固 态激光。
39、根据权利要求36所述抛光垫,其特征在于:所述光源的朝 向被设置得对工件表面进行照明。
40、根据权利要求36所述抛光垫,其特征在于:所述光学装置 还包括一反射表面,该反射表面的朝向被设置得将所述光源产生的 光反射到工件表面。
41、根据权利要求39或40所述抛光垫,其特征在于:所述光学 装置还包括检测装置,用于接收工件表面的反射光并产生表示反射 光强度的电信号。
42、根据权利要求41所述抛光垫,其特征在于还包括:
中央开口;
所述抛光垫内的信号传输装置,其用于将所述电信号从所述光 学装置传输到所述中央开口。
43、根据权利要求42所述抛光垫,其特征在于:所述信号传输 装置还包括细长的弹性电路板。
44、根据权利要求42所述抛光垫,其特征在于还包括:
位于所述中央开口内的一可拆卸的集线器,以及电信号连接装 置,其在机械上适于可拆卸地接收所述信号传输装置,从而使电信 号进入集线器;
与所述电信号连接装置相连的信号处理装置,其用于接收电信 号,并响应于所述电信号生成一代表光学特性的处理后信号;
与所述信号处理装置相连的传送装置,用于传送该处理后信 号。
45、根据权利要求44所述抛光垫,其特征在于:所述传送装置 还包括用于发射表示处理后信号的无线电波的装置。
46、根据权利要求44所述抛光垫,其特征在于:所述传送装置 还包括用于发射表示处理后信号的声波的装置。
47、根据权利要求44所述抛光垫,其特征在于:所述传送装置 还包括用于发射表示处理后信号的光波的装置。
48、根据权利要求44所述抛光垫,其特征在于:所述传送装置 还包括用于产生表示处理后信号的可变磁场的装置。
49、根据权利要求35所述抛光垫,其特征在于还包括:
一中央开口;
从所述中央开口延伸到所述光学装置的电源线,其用于向所述 光学装置供电;
位于所述抛光垫的所述中央开口内的可拆卸的集线器,所述可 拆卸的集线器包括:
电力接收机,其响应于外加能量而发电;
在机械上适于可拆卸地接收所述电源线的电力连接装置,其用 于将电力接收机产生的电力施加到电源线上。
50、根据权利要求49所述抛光垫,其特征在于:所述电力接收 机包括响应于外加光线而发电的太阳能电池。
51、根据权利要求49所述抛光垫,其特征在于:所述电力接收 机包括感应器,其响应于穿过所述感应器的外加磁场的变化而发 电。
52、根据权利要求35所述抛光垫,其特征在于还包括:
一中央开口;
从所述抛光垫的所述中央开口延伸到所述光学装置的电源线, 用于向所述光学装置供电;
位于所述抛光垫的所述中央开口内的可拆卸的集线器,所述可 拆卸的集线器包括:
用于发电的电池;
在机械上适于可拆卸地接收所述电源线的电力连接装置,其用 于将所述电池产生的电力施加到电源线上。
本发明涉及一种半导体晶片处理,更具体地说,本发明涉及一 种在半导体晶片上执行化学机械抛光操作时所使用的可处理的抛光 垫,该抛光垫包括一光传感器,在进行抛光操作的同时,所述光传 感器监视被抛光表面的状况,从而确定加工终点。
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