技术领域 本发明涉及一种具有抛光垫的抛光装置，更进一步涉及一种具 有抛光垫的抛光装置，用于抛光工作件(比如半导体基板)至平坦 镜面光洁度。 发明背景 近些年来，随着半导体装置的高集成度要求布线变窄以及多层 布线，因此必须让半导体基板的表面高度平坦化。特别在高集成度 半导体装置中更精细互连线路已经导致在微影术中使用具有更短波 长的光，于是就使得在使用较短波长光时对基板上焦点升高的可容 许的差异变得越来越小。因此焦点升高之差异应尽可能减小。换而 言之，半导体基板的表面必须要求高度平坦化。在现有技术中平坦 化半导体基板的表面的方式是利用化学机械抛光(CMP)法去除在半 导体基板表面上的不平整物(凹面及凸面)。 在化学机械抛光法中，在半导体基板之表面已经被抛光一段时 间后，抛光过程必须在预定位置或预定时间完成。比如，有些集成 电路设计要求二氧化硅或类似物的绝缘膜(绝缘层)留在铜、铝或类似 物的金属互连线路上。因金属层或其它膜层在随后处理过程中进一 步沉积于绝缘层上，这种绝缘层被称作中间层。这种情况下，若半 导体基板过度抛光，则下方的金属层将暴露于抛光面上。因此，抛 光过程需要以这样一种状态完成，即使得预定厚度的中间层保持未 抛光。 根据另一抛光过程，具有某种图案的互连沟槽形成于半导体基 板的表面，在铜层沉积在半导体基板上之后，以铜或铜合金填补互 连沟槽，然后借助于化学机械抛光(CMP)法去除不需要的铜层部分。 特别是在半导体基板上的铜层借助于化学机械抛光法选择性去除， 只留下铜层在互连沟槽中，更具体地说，要求去除铜层直到二氧化 硅或类似物的绝缘层暴露于互连沟槽以外的表面为止。 另外，在某些情况下，预定布线图案用之互连沟槽形成于半导 体基板里，诸如铜或铜合金等导电材料填充在此种半导体基板的沟 槽，然后借助于化学机械抛光法(CMP)移除在半导体基板表面上不 需要的导电材料部分。当铜层借助于化学机械抛光法(CMP)抛光后， 必须将在半导体基板上的铜层在留在沟槽中作为布线电路的状态下 选择性去除，亦即互连沟槽。尤其是在互连沟槽以外半导体基板的 表面上的铜层需要被去除直至二氧化硅或类似物的绝缘层暴露在抛 光表面上为止。 在这些情况下，若半导体基板被过度抛光直到将在互连沟槽中 的铜层连同绝缘层一并去除，这样在该半导体基板上的电路的电阻 将升高以至于可能必须抛弃半导体基板，结果导致大量资源耗损。 相反地，若半导体基板抛光不足而留下铜层在绝缘层上，则在半导 体基板上的互连线路无法按要求而彼此分开，反而在互连线路之间 造成短路。结果，需要再度抛光半导体基板，这样就会提高其制造 成本。当另一层铝或类似物之金属膜形成于半导体基板上且借助于 化学机械抛光法(CMP)抛光时也会发生前述问题。 因此，提议使用光学传感器来检测化学机械抛光法CMP处理的 终点，特别是将包括发光组件及光检测组件的光学传感器设置在抛 光装置中。光学传感器的发光组件施加光到半导体基板的抛光面上， 光检测组件检测从抛光面反射的光的反射变化，借助于此测量在该 抛光面上的绝缘层或金属层的厚度。这样利用测量的薄膜厚度来检 测得化学机械抛光法(CMP)处理的终点。 在进行化学机械抛光法(CMP)处理的抛光装置中，安装在抛光 台之上表面上的抛光垫通常具有较低的透光度。因此，将来自光传 感器的光由抛光垫下方施加至设置于抛光台上的半导体基板的抛光 面时，具有高的光透射率的可透光窗口允许光通过其中。可透光窗 口设置于抛光垫中，来自光传感器的光经由可透光窗口施加在半导 体基板的抛光面上。 图1为部分放大横截面图，其显示现有技术中包括可透光窗口的 双层抛光垫。如附图1所示，抛光垫310包含上层垫311及下层垫312， 上层垫311具有设置于其中的孔311a以及可透光窗口341，可透光窗 口341设置于上层垫311的孔311a中，下层垫312具有设置于其中的光 通道孔312a，光通道孔312a的直径小于孔311a，具有不同直径的孔 311a、312a之间设置一阶梯313。 在现有技术中，抛光垫310之制造如下：施加粘着剂至上层垫311 的下表面以及下层垫312的上表面，且上层垫311及下层垫312在垂直 方向彼此压合，因此，上层垫311及下层垫312彼此结合。然后，将 可透光窗口341嵌合于孔311a中，可透光窗口341借助于施加于阶梯 313上表面的粘着剂而结合到下层垫312。 但是，因可透光窗口341只在阶梯313的上表面结合到下层垫 312，因此其结合面积以及其结合强度较小。因此，可透光窗口341 可能会从抛光垫310剥离。依据施加在抛光垫310的力，可透光窗口341 可能无法完全剥离，但也会部分地剥离，于是在可透光窗口341与下 层垫312或阶梯313之间产生间隙。这样形成的间隙可使在抛光垫310 的上表面上的抛光液渗漏至可透光窗口341的下表面上。当抛光液粘 着在可透光窗口341的下表面时，可透光窗口341的反射率大减，因 而难以使用光学传感器检测出半导体基板的抛光面的反射率的变 化。在此种情况下，无法以高准确度测得半导体基板的薄膜厚度。 若抛光液进入到可透光窗口341与阶梯313之间的间隙中，则由 于抛光垫的泡胀，弹性不均之区域在抛光垫310中产生，此区域对半 导体基板的抛光过程将造成不良影响。此外，若有低透光性的抛光 液无规律地进入可透光窗口341与光学传感器之间，则借助于光学传 感器检测的信号变得不稳定，使检测的结果不可靠。 如前所述，可透光窗口341装设于定义在上层垫311中的孔311a 之中，孔311a的面积略大于可透光窗口341的面积，以让可透光窗口 341容易装设于孔311a中。因此，在可透光窗口341已设置于孔311a 中之后，可透光窗口341与孔311a间有个小间隙314。这样的话，抛 光液容易进入小间隙内并且在小间隙314内硬化，硬化后的抛光液可 能会造成放置在抛光垫310的上表面得待抛光半导体基板形成刮痕。 发明概述 因此，本发明的目的在于提供一种具有抛光垫的抛光装置，它 使光学传感器能够以高精度稳定测量被抛光的表面的薄膜厚度，并 且可以防止被抛光的表面被刮伤。 根据本发明第一方面，提供一种抛光装置，包括：一抛光台； 一抛光垫，被安装于该抛光台上，并在其上具有用于对待抛光工作 件抛光的抛光面；一顶环，用于固定该工作件，并使该工作件紧压 该抛光垫；及一光学传感器，设置于该抛光台中，用以测量在该工 作件上形成的薄膜厚度，该抛光垫包括：一衬垫，有一孔界定于其 中；一可透光窗口，其设置于该孔内以允许光通过其中；及一支撑 件，用于防止该可透光窗口凸出在所述抛光垫的抛光面上。 根据本发明的一个优选方案，该支撑件被设置在可透光窗口的 下表面。 根据本发明的一个优选方案，该衬垫与可透光窗口采用粘着剂 紧密结合。 根据本发明的一个优选方案，支撑件包括一弹性支撑密封件， 以阻止被提供到抛光垫的抛光面上的抛光液被引入到可透光窗口和 光学传感器中间。 根据本发明的一个优选方案，抛光垫包括一上层垫和一置于上 层垫下面的下层垫。 根据本发明的一个优选方案，该支撑件包括一可透光支撑体。 根据本发明的一个优选方案，该抛光垫进一步包括一加强元件， 它放置在可透光窗口和可透光支撑体中间，以防止可透光窗口在工 作件被抛光时所施加的压力下被弯曲。 根据本发明的一个优选方案，该加强元件有形状记忆能力。 根据本发明的一个优选方案，该衬垫包括一上层垫和一放置于 上层垫之下的下层垫。 根据本发明第二方面，提供一种抛光装置，包括：一抛光台； 一抛光垫，被安装于所述的抛光台上，并在其上具有用于对待抛光 工作件抛光的抛光面；一顶环，用以固定所述工作件，并使所述工 作件紧压所述抛光垫，及一光学传感器，设置于所述的抛光台中， 用以检测对所述工作件进行抛光的终点，所述的抛光垫包括：一衬 垫，有一孔界定于其中；一可透光窗口，其设置于所述孔内，用于 使光可通过其中；所述的衬垫与所述的可透光窗口采用粘着剂紧密 结合；及一支撑件，设置于所述的可透光窗口的下表面，用于在所 述抛光面的修整处理之后阻止所述的可透光窗口凸出在所述抛光垫 的所述抛光面上。 根据本发明的的一个优选方案， 支撑件包括一弹性支撑密封 件，以防止被提供到抛光垫的抛光面上的抛光液被引入到可透光窗 口和光学传感器中间。 根据本发明的一个优选方案， 支撑件包括一可透光支撑体。 根据本发明的一个优选方案，抛光垫进一步包括：一加强元件， 它放置在可透光窗口和可透光支撑体中间，用于防止可透光窗口在 工作件被抛光时所施加的压力下被弯曲。 根据本发明的一个优选方案，加强元件有形状记忆能力。 根据本发明，因为可透光窗口被稳固地由支撑件所支撑，故当 修整抛光垫时使该可透光窗口不易向下凹陷，从而在修整处理完成 后阻止可透光窗口在该抛光垫之表面凸起。此顶事实连同由以软性 材料制成的可透光窗口所提供的优势，可更有效防止工作件被刮伤。 因可透光窗口由具有绝佳密封能力的支持密封件支撑，故可将 任何渗透到至可透光窗口的下表面的抛光液减到最少。因此，该抛 光垫可抛光工作件至高品质光洁度，光学传感器可以高精度稳定地 测量工作件的表面的薄膜厚度。 根据本发明第三方面，提供一种抛光装置，包括：一抛光台； 一抛光垫，被安装于该抛光台上，并在其上具有用于对待抛光工作 件抛光的抛光面；一顶环，用于固定该待抛光的工作件，并使该工 作件紧压该抛光垫；一光学传感器，设置于该抛光台中，用以测量 形成于该工作件上的薄膜之厚度，该抛光垫包括：一衬垫，有一孔 界定于其中；一可透光窗口，其设置在该孔内，并且允许光通过其 中，该衬垫与该可透光窗口采用粘着剂紧密结合；一可透光支撑体， 设置在该可透光窗口的下表面，以阻止该可透光窗口凸出在该抛光 垫的该抛光面上；及一加强元件，设置于该可透光窗口和该可透光 支撑体之间，以防止该可透光窗口在该工作件被抛光时所施加的压 力下被弯曲，该加强元件具有形状记忆能力。 根据本发明的一个优选方案，抛光垫包括一上层垫，其中界定 有一孔，还包括一置于上层垫下面的下层垫，该下层垫具有界定于 其中的一光通道孔，其直径基本上与上层垫的孔的直径相同。 若当工作件接受抛光时可透光窗口在施加的压力下弯曲，则有 足量的光线无法行进通过可透光窗口或光线可能分散在于可透光窗 口，因而无法准确且稳定地测量薄膜厚度。因具有高度可挠性的加 强元件插置在可透光窗口与可透光支撑件之间，故支撑可透光窗口 的结构得以加强，而防止当工作件待抛光时在施加的压力下使该可 透光窗口弯曲。另外，因加强元件有绝佳粘着性，亦即加强元件可 与另一物件紧密接触，故光学系统可维持以高准确度稳定地测量薄 膜厚度。 根据本发明的一个优选方案，提供一种抛光垫，其包括：一上 层垫，有一孔界定于其中；一可透光窗口，其设置于上层垫之孔内 并且允许光通过其中；一下层垫，其设置于上层垫下方，且具有一 个光通道孔界定于其中，该孔的直径基本上与上层垫的孔的直径相 同；以及一薄膜，其插置在上层垫与下层垫间。优选的是，施加粘 着剂到薄膜的表面，这些表面与上层垫和下层垫紧密接触。 可透光窗口的整个下表面维持与该透明薄膜接触，故可透光窗 口的整个下表面和透明薄膜结合。由于可透光窗口的结合面积大于 常规的可透光窗口的结合面积，故可透光窗口的结合强度增高。因 此，可防止可透光窗口从抛光垫剥离。这样，阻止抛光液渗透到可 透光窗口的下表面上，从而使该抛光垫可抛光工作件至高品质光整 度。同时，光学传感器可稳定地以高准确度测量工作件的表面的薄 膜厚度。 因可透光窗口和下层垫借助于透明薄膜而完全地彼此分开，故 可防止低透明度的抛光液被引入到可透光窗口与光学传感器之间， 光学传感器因此可稳定地以高准确度测量工作件表面的薄膜厚度。 根据本发明的一个优选方案，提供一种抛光垫，其包括：一衬 垫，有一孔界定于其中；和一可透光窗口，其设置于该孔内并允许 光通过其中，可透光窗口由比该衬垫之表面更柔软的材料所制成。 因可透光窗口比衬垫的表面更柔软，故当修整抛光垫时更不易 刮伤可透光窗口，这样可避免被抛光的工作件被该可透光窗口所刮 伤。由于可透光窗口是柔软的，在修整抛光垫后，即使该可透光窗 口凸起在抛光垫之表面上，在抛光工作件时更不可能损伤工作件。 根据本发明，提供一种制造抛光垫的方法，该方法包括：制备 一上层垫，其中界定有一个孔；形成一个允许光通过其间的可透光 窗口，它设置于上层垫的孔中；制备一下层垫，其中界定有一个光 通道孔，光通道孔之直径基本上等于上层垫的孔直径；在上层垫及 下层垫已定位的状态下，插置一薄膜于上层垫与下层垫之间，薄膜 的上和下表面上施加有粘着剂，使在下层垫中的光通道孔对准在上 层垫中的孔；以及将上层垫与下层垫相对并加压而使上层垫及下层 垫通过插置在其间的薄膜彼此结合，优选的是，形成过程包括将材 料注入界定在上层垫内的孔中。 使用前述方法，抛光垫并无任何间隙产生在可透光窗口和上层 垫之间，因此，将无任何抛光液在可透光窗口和上层垫之间硬化， 这样可防止工作件因为硬化的抛光液而造成刮痕。 本发明前述及其它目的、特征及优点可通过以下结合附图的详 细说明变得更清楚。附图举例说明本发明的优选实施例。 附图简要说明 附图1为现有技术中抛光垫的部分放大横截面图； 附图2为本发明第一实施例的抛光装置之整体配置的示意图； 附图3为本发明第一实施例的抛光垫的部分放大横截面图； 附图4为附图2所示的抛光装置的抛光台的平面图； 附图5至附图8为附图3图所示抛光垫制备法的连续步骤的垂直断 面图； 附图9为本发明的另一实施例之抛光装置的立体图； 附图10为本发明的第二实施例之抛光垫的部分放大横截面图； 附图11为附图10的抛光垫之底视图； 附图12为本发明的第三实施例之抛光垫的部分放大横截面图； 附图13为附图12所示抛光垫的修改的部分放大横截面图； 附图14为附图12图所示抛光垫的另一修改的部份放大横截面 图。 优选实施例说明 根据本发明的第一实施例的具有抛光垫的抛光装置将参照附图2 至附图8说明如下。 附图2为侧视图，其显示根据本发明的第一实施例的抛光装置的 部份横断面。如附图2所示，抛光装置包括附有抛光垫10安装于其上 的抛光台20和顶环30，顶环30用以固定待抛光的工作件W例如半导 体基板以及朝向抛光垫10的上表面加压工作件W。抛光垫10的上表 面作为抛光面，该抛光面与待抛光的半导体基板W做滑动接触。抛 光面另外可由固定式研磨板的上表面所组成，该研磨板的上表面包 括二氧化铈或类似物所制成的微细磨粒并利用合成树脂粘结剂固 定。 抛光台20耦合至设置于其下方的马达21，当马达21工作时，抛 光台20如附图2箭头所指示在其自身轴线周围旋转。抛光液供给喷嘴 22设置在抛光台20上方，用以供给抛光液Q到抛光垫10上。 项环30耦合到顶环轴31，而顶环轴31耦合到马达及升降缸(未示 出)。这样顶环30可借助于升降缸垂直移动，并且借助马达在顶环轴 31周围旋转，如附图2箭头所指示。顶环30有弹性衬垫32安装于其下 表面上，该弹性垫32由聚氨酯及类似物所制成。待抛光的半导体基 板W在例如真空下吸引而夹持在弹性垫32的下表面上。当顶环30旋 转时，夹持在弹性垫32的下表面上的半导体基板W在预定压力下压 抵向抛光垫10。顶环30之导环33环绕其下周缘设置，用于固定半导 体基板W以避免该半导体基板W由顶环30松脱。 如附图2所示，光学传感器40设置在抛光台20里，用以测量形成 于半导体基板W的表面上的绝缘膜(层)或金属膜(层)的薄膜厚度。光 学传感器40包括发光组件以及光检测组件，光学传感器4的发光组件 照光到半导体基板W的待抛光表面，而光学传感器40的光检测组件 接收来自半导体基板W的表面的反射光，这样就可以测量半导体基 板W的表面上的绝缘层或金属层的厚度。举例来说，发光组件可施 加从发光二极管LED发射的激光束或光至半导体基板的表面。某些 情况下，发光组件可利用白光。 圆柱形可透光窗口41安装于抛光垫10其中，用以允许来自光学 传感器40的光通过其中，举例来说，可透光窗口41具有18毫米之外 径。附图3为显示包括可透光窗口41的抛光垫10的部份放大横截面 图，如附图3所示，抛光垫10是包括具有上层垫11及下层垫12的双层 抛光垫。举例来说，该上层垫11由发泡聚氨酯所制成，诸如罗戴尔 (Rodel)公司制造的IC-1000，而下层垫12则由非织物所制成，诸如罗 戴尔公司制造的SUBA400。可透光窗口41由透明材料制成者较佳， 特别的是，该可透光窗口41也可由有高透光性如未经发泡的聚氨酯 所制成。通常，上层垫11由硬质材料所制成，而下层垫12由比上层 垫11更柔软的材料所制成。 如附图3所示，上层垫11具有界定于其中的孔11a，而可透光窗 口41则设置于上层垫11的孔11a中。下层垫12具有设置于其中的一个 光通道孔12a，光通道孔12a的直径基本上等于孔11a的直径。透明粘 着薄膜13插置于上层垫11与下层垫12之间，粘着剂施加于透明粘着 薄膜13的上表面及下表面。上层垫11及下层垫12借助于透明粘着薄 膜13彼此结合。该透明粘着薄膜13则可包含厚50微米的聚乙烯对苯 二甲酸酯(PET)的芯片(core sheet)，和丙烯酸类橡胶的感压粘着剂， 其被施加于芯片的上表面及下表面。 可透光窗口41的整个下表面与该透明粘着薄膜13接触而固持， 使得可透光窗口41整个下表面连结至透明粘着薄膜13。因可透光窗 口41的结合面积大于常规的可透光窗口的结合面积，所以可透光窗 口41的连结强度增高。因此，可防止可透光窗口41从抛光垫10剥离。 这样，可防止抛光液Q渗透至可透光窗口41的下表面，这样的话， 抛光垫10可抛光半导体基板W至高品质光整程度。同时，光学传感 器40可以高准确度稳定地测量半导体基板W的表面的薄膜厚度。 因可透光窗口41和下层垫12彼此借助于透明粘着薄膜13完整分 开，故具有低度透光性之抛光液Q可避免被引入可透光窗口41与光 学传感器40之间。如此使光学传感器40可稳定地以高准确度测量半 导体基板W的表面的薄膜厚度。 光学传感器40借助于缆线42电连接至控制器44，缆线42延伸贯 穿于抛光台20、工作台支撑轴20a以及安装于该工作台支撑轴20a的 下表面的旋转连接器43，控制器44连接至显示单元45。另外，用于 测量薄膜厚度的信号也可由光学传感器40通过无线信号传输装置(未 图示)传输至控制器44。 附图4为附图2所示的抛光装置的抛光台20的平面图。如附图4所 示，抛光台20有个中心CT，抛光台20绕该中心的周围而旋转，由顶 环30所固持的半导体基板W具有几何中心CW。光学传感器40设置于 抛光台20内，以便通过由顶环30所固定的半导体基板W的几何中心 CW，同时旋转抛光台20而抛光半导体基板W。虽然光学传感器40在 半导体基板W的下方移动，但光学传感器40可沿弓形路径(包括半导 体基板W之中心CW)连续检测半导体基板W的抛光面的薄膜厚度。为 了缩短薄膜厚度的检测时间间隔，可如附图4虚线指示，加上另一光 学传感器40，让至少二个光学传感器用以检测薄膜厚度。 当抛光台20转一圈时，光学传感器40的发光组件发射的光通过 可透光窗口41，并且施加至半导体基板W的抛光面上。施加的光由 半导体基板W的抛光面所反射，然后由光学传感器40的光检测组件 检测。借助于光学传感器40的光检测组件把检测得到的光转成电信 号，该电信号由控制器44处理，以用来测量半导体基板W的抛光面 的薄膜厚度。 使用光学传感器检测二氧化硅或类似物之绝缘层或者铜、铝或 类似物的金属层的薄膜厚度的原理将简单说明如下。使用光学传感 器的薄膜厚度的量测是利用由顶层与毗邻顶层的介质所造成的光的 干涉，尤指当光施加于基板上的薄膜时，部分光由薄膜的表面反射， 而其余的光则通过薄膜，然后部分通过薄膜的光由底层的表面或基 板反射，同时其余光通过该底层或该基板。在此种情况下，当底层 由金属所制成时，其余的光由底层所吸收，来自于薄膜的表面所反 射的光与来自于下层或该基板的表面所反射的光之间的相位差构成 干涉。当从薄膜的表面所反射的光与该下层或者基板的表面所反射 的光彼此同相时，光强度增高；当从该薄膜的表面所反射的光与该 下层或基板之表面所反射的光彼此异相时，光强度减低。这样的话， 反射的强度因入射光的波长、薄膜厚度及薄膜的折射率而异。由基 板反射的光通过衍射光栅或类似物隔开，通过对各波长的反射光的 强度的测定来描绘一轮廓，并通过对该轮廓的分析来测量基板上的 薄膜的厚度。 在另一种可使用的光学传感器中，单色光(具有单一波长光)或白 光施加于在基板上的薄膜，并且基于反射的光测量反射率，该反射 率包括在薄膜的表面上的反射率与在底层或基板的表面上的反射率 的组合。因反射比随待抛光薄膜的厚度及类型的不同而变化，故可 通过监视反射率的变化来检测抛光处理的终点。 一种制造抛光垫10的方法将参照附图5至附图8说明如下。 (1)如附图5所示，制备由发泡聚氨酯制成的上层垫11，且孔11a 形成于上层垫11的指定位置。 (2)如附图6所示，未经发泡聚氨酯14注入在上层垫11的孔11a中， 并且融合(连结)至上层垫11。这样，可透光窗口41由孔11a中未经发 泡的聚氨酯所制成。另外，具有形状上对应该孔11a的可透光窗口41 可与上层垫11分开制造，然后嵌合入在该上层垫11之孔11a中。 (3)如附图7所示，由此所制造的上层垫11及可透光窗口41切割成 为1.9毫米的指定厚度。 (4)具有直径实质上与孔11a相等的光通道孔12a形成于下层垫12 中。然后，有粘着剂施加于其上表面及下表面的透明粘着薄膜13插 置于上层垫11与下层垫12之间，如附图8所示。这种情况中，将下层 垫12及上层垫11定位使得在下层垫12中的光通道孔12a对准在上层垫 11中的孔11a。在现有技术的抛光垫中，凹槽设置于上层垫11及下层 垫12中，且凹槽彼此对准因而可将上层垫及下层垫定位于适当位置。 但是，根据本发明，因在下层垫12中的光通道孔12a具有与在上层垫 11中的孔11a基本上相同的直径，故这些孔可用于将上层垫11与下层 垫12定位于适当位置，因此无需于上层垫及下层垫中设置凹槽。 (5)然后，将上层垫11及下层垫12彼此垂直压合，让其借助于透 明粘着薄膜13彼此粘合。这样就可以完成附图3所示的抛光垫10。 当未经发泡聚氨酯14注入上层垫11的孔11a中而于孔11a中形成 可透光窗口41时，抛光垫10在可透光窗口41与上层垫11之间并未产 生间隙。因此，在可透光窗口41与上层垫11之间不会出现抛光液的 硬化，这样可避免半导体基板W因固化的抛光液所造成的刮痕。 抛光半导体基板W用的抛光装置之操作说明如下。 固定在顶环30的下表面的半导体基板W在已旋转的抛光台20的 上表面上压抵抛光垫10，此时，抛光液Q从抛光液供应喷嘴22供给 到抛光垫10上。因此，利用抛光液Q对半导体基板W抛光，而抛光液 Q出现在半导体基板W待抛光的下表面与抛光垫10之间。 当基板W以此种方式而抛光时，每次当抛光台20回转一次时， 光学传感器40直接通过基板W的已抛光表面的正下方。因光学传感 器40位于通过半导体基板W的中心CW的弓形路径，光学传感器40可 沿半导体基板W的弓形路径连续检测半导体基板W的抛光面的薄膜 厚度。特别是使从光学传感器40的发光组件所发射的光通过在下层 垫12中的光通道孔12a及可透光窗口41，并到达半导体基板W的抛光 面。然后半导体基板W的抛光面反射已施加的光，该反射的光由光 学传感器40的光检测组件所接收。从光学传感器40输出的信号送至 控制器44，控制器44测量半导体基板W之抛光面的薄膜厚度。控制 器44处理以及监视来自光学传感器40的信号，这样就可以检测何时 在半导体基板W之抛光面上的薄膜已经抛光至预定厚度，因此，于 是就可以决定化学机械抛光法CMP处理的终点。光学传感器40可设 置于弯曲路径上，该路径未通过半导体基板W之中心CW。 在本实施例中，抛光垫10包含双层垫。然而，抛光垫10可包括 有三层或三层以上的多层垫。当抛光垫10包括这种多层垫时，透明 粘着薄膜可设置的位置使得其被被固定而接触可透光窗口的下表 面。这种情况下，位于透明粘着薄膜上方的膜层作为上层垫，而位 于透明粘着薄膜下方的膜层则作为下层垫。因此本发明可应用于这 种多层垫。 在本实施例中，安装于抛光台上的抛光垫用于抛光工作件，但 本发明亦适用于另一类型的抛光装置。例如，本发明适用于如附图9 所示的具有提供抛光面的带状抛光垫51的抛光装置。在附图9所示抛 光装置中，带状抛光垫亦即具有研磨粒于其表面上的带体51，带体51 卷绕于两个分开的转鼓52、53上。转鼓52、53旋转而于箭头54指示 方向以圆形运动或往复直线运动移动带体51，支持底座55位于带体51 的上带与下带之间。由顶环56固定的半导体基板W被压抵到借助于 支持底座55所支撑的带体51的区域。这样就可以使半导体基板W的 表面借助于带体51被抛光。支持底座55有光学传感器(未图示)嵌置于 其中，该光学传感器施加光至由顶环56固定的半导体基板W上，并 且检测半导体基板W的反射光。基于光学传感器检测的反射光，可 测量在半导体基板W之抛光面上的绝缘层或金属层的薄膜厚度，该 带体51在对应光学传感器之位置具有可透光窗口41结合于其中。 将参照附图10及附图11说明本发明第二实施例的抛光垫如下。 附图10为部份放大断面图，其显示本发明第二实施例的抛光垫，而 附图11为附图10所示抛光垫的底视图。在附图10及附图11中，类似 的部件及组成元件标示如同第一实施例之相同元件数字及符号，于 此处不再个别说明。 第一实施例中，可透光窗口41由与上层垫11(IC-1000)相同的硬 质聚氨酯制成。因此，当抛光垫10的表面借助于修整器修整(再生)时， 可透光窗口41的表面可能刮伤，在可透光窗口41之表面所产生的刮 痕可能在半导体基板抛光时在半导体基板中造成刮痕。 再者，在第一实施例中，可透光窗口41之下端只借助于透明粘 着薄膜13支持(参考附图3)。结果，当抛光垫10借助于修整器修整时， 抛光垫10之表面借助于修整器刮平，同时在透明粘着薄膜13之弹性 作用之下将该可透光窗口41向下移动。在抛光垫10借助于修整器修 整后，可透光窗口41在透明粘着薄膜13的弹性作用之下将可透光窗 口41向上回推，因此可透光窗口41的表面凸起高于抛光垫10之表面， 达到由抛光垫10去除的厚度相同的距离。因第一实施例中可透光窗 口41由硬质材料制成，若半导体基板以抛光垫10在可透光窗口41凸 起在抛光垫10的表面上之状态下抛光，则半导体基板相当可能因凸 起的可透光窗口41而受损。 根据第二实施例，抛光垫110具有可透光窗口141，其由比上层 垫11的材料(IC-1000)更柔软的材料制成，或由比上层垫11更软而比 下层垫12更硬的材料制成较佳。可透光窗口141置于上层垫11的孔11a 中，可透光窗口141由透明材料制成较佳。因可透光窗口141比上层 垫11更软，故当抛光垫110接受修整时，可透光窗口更不易刮伤，如 此借助于可透光窗口141来防止刮伤接受抛光的半导体基板。因可透 光窗口141是柔软的，即使在抛光垫110修整后，该可透光窗口141凸 起高于抛光垫110之表面，当半导体基板接受抛光时，其损伤半导体 基板的可能性更小。 第二实施例中，附图10所示，具有绝佳密封能力之高度弹性支 持密封件120设置于可透光窗口141下方用以支持可透光窗口141。如 附图11所示，支持密封件120为环形形状，并且安装于在下层垫12中 的光通道孔12a之内周面上，该支持密封件120由具有绝佳密封能力 及弹性的粘着剂制成。 因可透光窗口141由具有绝佳密封能力的支持密封件120支持， 故可将渗透至可透光窗口141之下表面上的抛光液减至最低。因此， 抛光垫110可抛光半导体基板至高品质光整程度，且光学传感器可以 高准确度稳定地测量半导体基板的表面的薄膜厚度。此外，因支持 密封件120可有效防止透光性低的抛光液被引进到可透光窗口141与 光学传感器之间，故光学传感器可稳定地以高准确度测量薄膜厚度。 此外，因可透光窗口141由高度弹性支持密封件120牢固支持，故当 抛光垫110修整时，可透光窗口141更不易向下凹陷，如此当修整处 理完成后，可避免可透光窗口141凸起高于抛光垫110的表面。此项 事实连同可透光窗口141由软性材料制成所提供的优势，可更有效防 止半导体基板被刮伤。 第二实施例中，可透光窗口141、上层垫11及下层垫12借助于有 绝佳密封能力的粘着剂130彼此连结，使得在可透光窗口141、上层 垫11与下层垫12之间未形成间隙。因此，抛光液不会在可透光窗口 141、上层垫11及下层垫12之间硬化，这样可避免半导体基板受到硬 化的抛光液刮伤。 根据本发明第三实施例的抛光垫将参照附图12说明如下。附图12 中，类似的部件及组成元件标示如同第一实施例的相同组件数字及 符号，于后文不再个别说明。 如附图12所示，根据第三实施例的抛光垫具有由可透光支撑体 220支持的可透光窗口241，该可透光支撑体220由丙烯酸类树脂、聚 乙烯凝胶、聚乙烯树脂或类似物所制成，该可透光窗口241及/或可 透光支持体220以由透明材料制成较佳。有高度可挠性及绝佳粘着性 的加强元件230插置于可透光窗口241与可透光支撑体220之间。举例 来说，加强元件230具有1至2之折射率，该加强元件230可由厚1.27 毫米(50密耳)的冻胶状弹性体制成，而可透光窗口241、加强元件230 及可透光支撑体220共同组成一种例如具有折射率1.4的光学系统， 如附图12所示。由激光束源发射的具有波长800奈米之激光束相对于 垂直方向以6度至48度的角度范围经由光学系统施加于抛光垫上的半 导体基板，从而测量半导体基板的薄膜厚度。 若可透光窗口在抛光半导体基板时所施加压力下弯曲，则无法 有足够的光通过该可透光窗口，或者光可能分散在可透光窗口中， 故无法准确及稳定地测量薄膜厚度。举例来说，若平均直径约0.2微 米的二氧化铈研浆用作为研磨粒，则因光更不大可能到达半导体基 板，而使前述问题变得更明显。在本实施例中，因具有高度可挠性 的加强元件230插置于可透光窗口241与可透光支撑体220之间，故用 于支持可透光窗口241的结构获得加强，以防止抛光半导体基板时可 透光窗口241在施加的压力下弯曲，而优选的是，该加强元件230具 有基本上与下层垫12(SUBA400)相等的可挠性。 此外，因加强元件230具有绝佳粘着性，亦即加强元件230可紧 密接触另一物件，这样光学系统可维持以高准确度稳定地测量薄膜 厚度。最好是加强元件230以不会产生气泡者，因为形成于其中的气 泡可能使通过其中的光散射。加强元件230最好是在变形后可回复其 原先形状(形状记忆能力)。举例来说，该加强元件230最好是由具有 形状记忆能力的弹性体制成，如聚酯弹性体。 在附图12中，加强元件230支持在设置于可透光支撑体220的上 表面的凸部220a上。然而，该可透光支撑体220可不具有凸部，如附 图13所示，加强元件230可直接支持在可透光支撑体220的上表面上。 加强元件230之外径不是仅限于附图12及附图13所示，也可与可透光 窗口241及可透光支撑体220的外径相同，如附图14图所示。为了更 准确测量薄膜厚度，氙或卤素光束源发射的光可基本是垂直施加在 半导体基板上，用以测量薄膜厚度，如附图13及附图14所示。氙或 卤素光束源发射的光具有多个频率。 在第二及第三实施例中，抛光垫包含双层垫。然而，该抛光垫 也可为有三层或更多膜层的多层垫或单层垫。 虽然已经详细显示及说明本发明的若干较佳实施例，但必须清 楚的是，在不背离随附权利要求书的范围内可做出不同的修改及变 更。 产业应用性 本发明最好是应用于具有抛光垫并用于抛光工作件(如半导体 基板)至平坦镜面光洁度的的抛光装置。