[发明专利]通过耦合涡流传感器测量薄膜厚度的方法和设备

权利要求书

1.一种用于处理晶片的系统，包括：

化学机械平面化工具，该化学机械平面化工具包括，

晶片载体，限定在外壳内，所述晶片载体的底面具有限定在该底 面上的窗口；

载体薄膜，附在所述晶片载体的所述底面上，所述载体薄膜配置 成在化学机械平面化操作过程中支持晶片；以及

传感器，嵌入在所述晶片载体中，所述传感器设置在所述窗口的 顶面上面，所述传感器配置成在所述晶片感生涡流，以便确定所述晶 片的接近度和厚度；

传感器阵列，位于所述化学机械平面化工具外，所述传感器阵列与嵌 入所述晶片载体的传感器通信，所述传感器阵列包括顶部传感器和相应的 底部传感器，所述顶部传感器和相应的底部传感器配置成交替地处于起作 用的状态和不起作用的状态，所述顶部传感器还配置成当底部传感器处于 不起作用的状态时处于起作用的状态，所述传感器阵列配置成检测晶片与 顶部传感器和相应的底部传感器至所述晶片的距离无关的晶片厚度信号， 其中求取来自顶部传感器的信号与来自相应的底部传感器的信号的平均 值，以确定初始厚度，且该初始厚度被发送到被嵌入于所述晶片载体中的 传感器用于标定。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器阵列的顶部传 感器和相应的底部传感器具有公共轴线。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器阵列的顶部传 感器的轴线偏离相应的底部传感器的轴线。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

电源，与顶部传感器和相应的底部传感器两者都保持联系；

控制器，配置成交替地从所述电源向顶部传感器和相应的底部传感器 供电。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器与嵌入的传感 器以及传感器阵列通信，所述控制器配置成根据由嵌入的传感器或传感器 阵列提供的信号确定所述晶片的厚度，控制器能够向化学机械平面化控制 器提供经化学机械平面化之前的晶片和经化学机械平面化之后的晶片两者 的厚度分布曲线。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器阵列包括：

数个顶部传感器；

数个底部传感器，与所述顶部传感器相对，其中数个底部传感器中的 每一个与数个顶部传感器中相应的一个同轴，所述数个底部传感器配置成 当数个顶部传感器中相应的一个起作用时不起作用；

电源，与数个顶部传感器和数个底部传感器两者保持联系；以及

控制器，配置成交替地从所述电源向数个底部传感器和顶部传感器供 电。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，数个顶部传感器和数个底 部传感器都是涡流传感器。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制器还配置成当把 传感器从不起作用的状态切换到起作用的状态时包含一段延迟时间。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，传感器阵列被包括在半导 体处理工具的对准工位。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述延迟时间是1毫秒。