CN1744968A - 具有复合透明窗口的化学机械抛光垫 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含透明窗口的化学机械抛光垫。在一个实施方式中，透明窗口包含无机材料及有机材料，其中该无机材料占透明窗口的20重量％或更多。在另一实施方式中，透明窗口包含无机材料及有机材料，其中该无机材料分散在整个有机材料中，且具有5至1000纳米的大小，且其中该透明窗口在200至10,000纳米的范围中的至少一个波长处具有30％或更大的总透光率。在另一实施方式中，透明窗口包含无机/有机杂化溶胶－凝胶材料。在一额外实施方式中，透明窗口包括聚合物树脂及澄清材料，其中该透明窗口具有基本高于仅包含聚合物树脂的窗口的总透光率。
Description
本发明涉及用于与原位化学机械抛光检测方法使用的包含复合窗口材料的抛光垫。
背景技术
化学机械抛光(″CMP″)方法用于制造微电子器件，以在半导体晶片、场发射显示器及很多其它微电子基材上形成平表面。例如，制造半导体器件一般包括形成各种处理层、选择性除去或图案化这些层的部分，并在半导电基材表面上沉积额外处理层，以形成半导体晶片。例如，处理层可包括绝缘层、栅氧化物层、导电层及金属或玻璃层等。一般在某些晶片处理步骤需要处理层的最上表面为用于随后层沉积的平面状，即，平坦。CMP用于使处理层平面化，其中将经沉积材料(如导电或绝缘材料)抛光，以使用于随后处理步骤的晶片平面化。
在典型CMP方法中，晶片在CMP工具中在载体上倒置安置。力将载体和晶片向下推向抛光垫。载体和晶片在CMP工具的抛光台上在旋转抛光垫上旋转。在抛光处理期间一般在旋转晶片和旋转抛光垫之间引入抛光组合物(也称为抛光浆料)。抛光组合物一般包含与最上晶片层部分相互作用或使最上晶片层部分溶解的化学物质以及物理除去该层部分的研磨材料。晶片和抛光垫可以相同或相反方向旋转，无论哪种均为进行特定抛光处理所需。载体也可在抛光台上跨抛光垫振动。
在晶片表面抛光中，通常有利地原位监控抛光处理。原位监控抛光处理的一种方法包括使用具有孔或窗口的抛光垫。孔或窗口提供光线能够通过以允许在抛光处理期间检视晶片表面的入口。具有孔和窗口的抛光垫已知，且已用于使基材抛光，如半导体器件的表面。例如，美国专利第5,605,760号提供具有自固态、均匀聚合物形成的透明窗的垫，该透明窗没有吸收或传输浆料的内在能力。美国专利第5,433,651号公开一种抛光垫，其中部分垫已除去，以提供能够透光的孔。美国专利第5,893,796号及第5,964,643号公开除去一部分抛光垫以提供孔，并将透明聚氨酯或石英塞放入孔中，以提供透明窗口，或除去部分抛光垫衬材(backing)，以在垫中提供半透明性。美国专利第6,171,181号及第6,387,312号公开具有透明区域的抛光垫，该透明区域由使可流动材料(例如，聚氨酯)以快速冷却速率固化形成。
目前仅公开数种材料用于抛光垫窗口。美国专利第5,605,760号公开使用固体聚氨酯片。美国专利第5,893,796号及第5,964,643号公开使用聚氨酯塞或石英插入物。美国专利第6,146,242号公开具有窗口的抛光垫，该窗口包括聚氨酯或透明塑料，如由西湖(Westlake)销售的ClariflexTM四氟乙烯-共聚-六氟丙烯-共聚-偏二氟乙烯三元共聚物。由固态聚氨酯制成的抛光垫窗口在化学机械抛光期间易于划伤，这导致在抛光垫寿命期间光透射率持续降低。由于在终点检测系统中的设置必须不断调节，以补偿光透射率的损失，这特别不利。此外，垫窗口(如固体聚氨酯窗口)一般比抛光垫的其余部分具有较慢磨损率，导致在抛光垫中形成“团块”，这产生不期望的抛光缺陷。为解决这些问题的一些问题，WO01/683222号公开具有在CMP期间增加窗磨损率的间断性的窗。该间断性据称通过将两种不溶混聚合物的共混物或固态、液态或气态颗粒的分散加入窗口在窗材料中产生。
虽然很多已知窗材料适用于其预期用途，但仍需要能够用有效和廉价方法产生的具有半透明区域的有效抛光垫。本发明提供这种抛光垫及其使用方法。自本文提供的本发明说明，本发明的这些及其它优点及额外发明特征将显而易见。
发明内容
本发明提供一种用于化学机械抛光的抛光垫，其包括由复合材料制成的透明窗口。在一个实施方式中，透明窗口包含至少一种无机材料及至少一种有机材料，其中以透明窗口的总重量计，该无机材料占透明窗口的约20重量％或更多。在另一实施方式中，透明窗口包含至少一种无机材料及至少一种有机材料，其中该无机材料分散在整个有机材料中，且具有5纳米至1000纳米的大小，且其中该透明窗口在200纳米至10,000纳米的范围中的至少一个波长处具有30％或更大的总透光率。在另一实施方式中，透明窗口包含无机/有机杂化溶胶-凝胶材料。在一额外实施方式中，透明窗口包括至少一种聚合物树脂及至少一种澄清剂，使该透明窗口具有基本高于仅包含聚合物树脂的窗口的总透光率。
本发明进一步提供一种化学机械抛光装置及使工件抛光的方法。CMP装置包括(a)旋转的压板，(b)本发明的抛光垫，及(c)通过接触旋转抛光垫而保持待抛光工件的载体。该抛光方法包括以下步骤，(i)提供本发明的抛光垫，(ii)使工件与抛光垫接触，及(iii)相对于工件使抛光垫运动，以研磨工件并由此使工件抛光。
具体实施方式
本发明涉及一种用于化学机械抛光的包含透明窗口的抛光垫，其中该透明窗口由二或多种材料的复合材料制成。二或多种材料一般在物理和/或化学上相互不同。该透明窗口可为抛光垫内的部分，或者，该透明窗口可为整个抛光垫(例如，整个抛光垫或抛光上垫透明，且包括二或多种材料的复合材料)。
在第一实施方式中，透明窗口包含至少一种无机材料及至少一种有机材料。该无机材料可为任何适用的无机材料。例如，该无机材料可为无机纤维或无机颗粒。适合的无机材料包括金属氧化物颗粒(例如，硅石、氧化铝及铈土颗粒)、碳化硅颗粒、玻璃纤维、玻璃珠、金刚石颗粒、碳纤维及层状硅酸盐材料(如，云母(例如，氟化云母)及具有50或更大(例如，100至200)长宽比的粘土)。适合的粘土包括蒙脱土、高岭土及滑石，其中粘土的表面已用鎓离子处理。无机材料优选选自硅石颗粒、氧化铝颗粒、铈土颗粒、金刚石颗粒、玻璃纤维、碳纤维、玻璃珠、云母颗粒及其组合。无机材料一般具有1微米或更小的大小(例如，0.1纳米或900纳米，1纳米至800纳米或甚至10纳米至700纳米)。
有机材料可为任何适用的有机材料。有机材料一般为选自热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃、聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龙、弹性体橡胶、弹性体聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneteraphthalate)、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳撑(polyarylene)、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、其共聚物及其混合物的聚合物树脂。有机材料优选为热塑性聚氨酯聚合物树脂。
以透明窗口的总重量计，无机材料以透明窗口的20重量％或更多的量(例如，30重量％或更多，40重量％或更多，或甚至50重量％或更多)存在于透明窗口中。以透明窗口的总重量计，无机材料优选占透明窗口的95重量％或更少(例如，90重量％或更少，或甚至85重量％或更少)。
无机材料可由任何适用的方法及任何适合的图案分布在整个有机材料中。例如，无机材料可在整个有机材料、整个有机材料的表面(例如，在抛光期间与基材接触的表面，即，″抛光表面″)或其组合中分散。无机材料优选均匀分散在整个有机材料中。
无机材料包入有机材料不应使透明窗口具有增强的研磨性。相反，包含无机材料应改良透明窗口的机械性能(例如，强度)或透光性能。存在无机材料优选不应基本改变透明窗口的研磨性。
无机材料包入有机材料可能只单独使透光率相对于有机材料的总透光率降低。透光率损失的程度可由用加入透明窗口的无机材料和有机材料的相对量来平衡无机材料的大小而进行控制。这些因素的平衡将至少部分依赖所用无机材料和有机材料的类型。
包含无机材料和有机材料的透明窗口在200纳米至10,000纳米范围(例如，200纳米至5,000纳米或甚至200纳米至2,000纳米)中的至少一个波长处具有10％或更大的总透光率(例如，20％或更大或甚至30％或更大)。这意味，在所述范围内有至少一个光波长用于使本发明透明窗口具有10％或更大的总透光率(例如，20％或更大或甚至30％或更大)。可有一个以上波长或甚至波长范围，用于使本发明的透明窗口具有10％或更大的总透光率(例如，20％或更大或甚至30％或更大)。透明窗口优选在200纳米至1000纳米的范围(例如，200纳米至800纳米)中的至少一个波长处具有10％或更大的总透光率(例如，20％或更大或甚至30％或更大)。在一些实施方式中，该窗口在200纳米至10,000纳米的范围(例如，200纳米至5,000纳米，或甚至200纳米至1000纳米)在一个或多个波长具有90％或更小的总透光率(例如，80％或更小或甚至70％或更小)。
在第二实施方式中，透明窗口包含至少一种无机材料及至少一种有机材料，其中该无机材料具有5纳米至1000纳米(例如，10纳米至700纳米)的大小，且该透明窗口在200纳米至10,000纳米范围(例如，200纳米至1,000纳米，或甚至200纳米至800纳米)中的至少一个波长处具有30％或更大的总透光率(例如，40％或更大，或甚至50％或更大)。无机材料分散在整个有机材料中，优选均匀分散。
该第二实施方式的无机材料及有机材料可为任何与第一实施方式有关的上述材料。无机材料可以任何适用的量存在。以透明窗口的总重量计，无机材料一般占透明窗口的1重量％至95重量％(例如，5重量％至75重量％，或甚至5重量％至50重量％)。无机材料可由关于第一实施方式所述的任何适用的方法及以任何适合的图案在整个有机材料中进行分布。
在第三实施方式中，透明窗口包含杂化有机-无机溶胶-凝胶材料。溶胶-凝胶为具有可控制孔径大小、表面积及孔径大小分布的三维金属氧化物网络(例如，硅氧烷网络)。溶胶-凝胶可用多种方法制备，其很多是本领域已知的。适合方法包括单步骤(例如，″单釜(one-pot)″)方法及二步骤方法。典型方法包括使用金属醇盐前体(例如，M(OR)4，其中M为Si、Al、Ti、Zr或其组合，且R为烷基、芳基或其组合)，且该前体在放入含水和醇的溶剂中时经历醇盐配位体水解和缩合(例如，缩聚)，导致形成M-O-M键(例如，Si-O-Si硅氧烷键)。当M-O-M键数增加时，形成具有微胞状孔隙结构的三维网络。杂化溶胶-凝胶材料为这种溶胶凝胶材料的子类。有机-无机杂化材料用既含无机基团又含有机基团的化学前体制备。在由这种前体形成三维网络时，有机基团可能变得捕集于孔隙结构内。孔径大小可通过选择适合有机基团控制。这些杂化有机-无机材料可透明，并具有类似于玻璃的性能。适合杂化溶胶-凝胶材料的实例包括粘土-聚酰胺杂化材料及金属氧化物-聚合物树脂杂化材料(例如，硅石-聚合物杂化物)。这些溶胶-凝胶复合材料可用任何适用的前体试剂及遵循任何适用的方法制备，很多是本领域已知的。例如，硅石-聚合物纳米复合材料可由二嵌段共聚物与有机改性的铝硅酸盐或硅石-类型陶瓷材料的水解及缩合制备。
在第四实施方式中，抛光垫包括含至少一种聚合物树脂及至少一种澄清材料的透明窗口。包含澄清材料与聚合物树脂导致窗口的透光率相对于缺乏澄清材料的含聚合物树脂的材料的透光率增加。该透明窗口在200纳米至10,000纳米范围(例如，200纳米至1,000纳米)中的至少一个波长处具有30％或更大的总透光率(例如，40％或更大，或甚至50％或更大)。
聚合物树脂可为任何适用聚合物树脂。聚合物树脂一般选自热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃、聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龙、弹性体橡胶、弹性体聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳撑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、其共聚物及其混合物。聚合物树脂优选为热塑性聚氨酯、尼龙、聚丙烯或聚乙烯聚合物树脂。
澄清材料可为任何适用澄清材料。澄清材料一般选自层状硅酸盐(例如，粘土及云母)、金属氧化物、无机盐、糖类(例如，由密理根化学公司(MillikenChemical)销售的Millad多糖澄清剂和山梨糖醇)、聚合物纤维(聚酰胺纤维)及其组合。当澄清材料为粘土时，粘土优选选自滑石、高岭土、蒙脱土、锂蒙脱石(hectorite)及其组合。更优选，上述粘土的表面用鎓离子处理(例如，鏻离子、铵离子、锍离子等)。当澄清材料为云母时，云母优选为氟化云母。当澄清材料为金属氧化物时，金属氧化物可为任何适用金属氧化物，且优选为二氧化钛。当澄清材料为无机盐时，无机盐可为任何适用金属盐，且优选为碳酸钙或苯甲酸钠。
澄清材料的选择至少部分依赖所用的聚合物树脂。当聚合物树脂为尼龙时，澄清材料优选为滑石、蒙脱土、氟化云母或其组合。当聚合物树脂为聚丙烯时，澄清材料优选为滑石、二氧化钛、苯甲酸钠、脱水山梨糖醇(sorbital)、多糖、碳酸钙或其组合。当聚合物树脂为聚丙烯时，澄清材料优选为滑石。
可用任何适用技术使澄清材料和聚合物树脂相组合以形成窗口材料，其很多是本领域已知的。例如，可使澄清材料(如层状硅酸盐粘土或云母)与聚合物树脂的熔融物组合并共混，以使澄清材料变得分散在整个聚合物树脂中。在此组合步骤期间，优选至少部分聚合物树脂插入粘土或云母层之间。然后可挤出聚合物树脂和澄清材料的混合物，以形成能够由其切割成窗的透明或基本透明片。本领域技术人员应当理解，透明窗口材料可由多种技术制备，这些技术包括挤出、铸模、烧结、热成形等。
澄清材料一般具有1纳米至10微米(例如，5微米或更小，或3微米或更小)的大小(例如，平均颗粒大小)。当澄清材料为粘土时，粘土优选具有50或更大的长宽比(例如，100至200)。这种粘土一般具有10纳米至20纳米的厚度及100纳米至1000纳米的长度。当澄清材料为云母时，云母优选具有50或更大的长宽比(例如，100至200)、10纳米至20纳米的厚度及100纳米至1000纳米的长度。
第四实施方式的透明窗口可包括任何适用量的澄清材料。以透明窗口的总重量计，该澄清材料的量一般为0.0001重量％或更多(例如，0.001重量％或更多，或甚至0.01重量％或更多)。以透明窗口的总重量计，该澄清材料的量优选为10重量％或更少(例如，5重量％或更少，2重量％或更少，或甚至0.5重量％或更少)。透明窗口中存在的澄清材料的量部分依赖所用的聚合物树脂。例如，当聚合物树脂为聚丙烯时，一般使用0.2重量％或更少的山梨糖醇或多糖。同样，当聚合物树脂为尼龙时，一般使用0.2重量％或更少的滑石、蒙脱土或氟化云母。加入较大量的澄清材料可理想地改良所得聚合物材料的强度或刚性。
本发明抛光垫的任何实施方式的透明窗口任选地进一步包括能够使基材选择性透射特定波长光的染料(或颜料)。染料用于滤出不需要波长的光(例如，背景光)并因此改良检测的信号-噪音比。透明窗口可包括任何适用染料或可包括染料的组合。适合染料包括聚次甲基染料、二-及三-芳基次甲基染料、二芳基次甲基染料的氮杂类似物、氮杂(18)轮烯染料、天然染料、硝基染料、亚硝基染料、偶氮染料、蒽醌染料、硫化染料等。期望地，染料的透射光谱与原位终点检测所用光线的波长匹配或重迭。例如，当终点检测(EPD)系统所用的光源为产生具有633纳米波长的可见光的HeNe激光器时，染料优选为红色染料，该染料能够透射具有633纳米波长的光线。
当本发明抛光垫的任何实施方式的透明窗口仅构成部分抛光垫时，可用任何适合的技术将窗口装入抛光垫。例如，可通过使用粘着剂将窗口装入抛光垫。可将窗口装入抛光垫上部(例如，抛光表面)，或可装入抛光垫底部(例如，子垫)。透明窗口可具有任何适合的大小，并可为圆形、椭圆形、方形、长方形、三角形等。可布置透明窗口与抛光垫的抛光表面齐平，或可自抛光垫的抛光表面凹入。抛光垫可包括一个或多个本发明的透明窗口。相对于抛光垫的中心及/或周边，透明窗口可放置在抛光垫的任何适合的位置上。
放入透明窗口的抛光垫可由任何适用的抛光垫材料制成，很多是本领域已知的。抛光垫一般为不透明或仅部分半透明。抛光垫可包括任何适用的聚合物树脂。例如，抛光垫一般包括选自热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃、聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龙、弹性体橡胶、弹性体聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳撑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、其共聚物及其混合物的聚合物树脂。抛光垫可由任何适用的方法制造，包括烧结、注模、吹模、挤出等。抛光垫可为固体及非孔性，可包含微孔闭孔，可包含开孔，或可包含在上已模制聚合物的纤维网。
本发明的抛光垫具有抛光表面，该抛光表面任选地进一步包括促进抛光组合物跨抛光垫表面侧向传输的槽、沟及/或穿孔。这些槽、沟或穿孔可以为任何适用的图案形式，且可具有任何适合的深度及宽度。抛光垫可具有二种或多种不同槽图案，例如，如美国专利第5,489,233号所述的大槽和小槽的组合。槽可为倾斜槽、同心槽、螺旋或圆形槽、XY交叉口图案(XY cross-hatchpattern)形式，并可在连通性上连续或非连续。抛光垫优选至少包括由标准垫调节方法产生的小槽。
除透明窗口外，本发明的抛光垫可包括一个或多个其它特性或组件。例如，抛光垫可任选地包括不同密度、硬度、孔隙度及化学组合物的区域。抛光垫可任选地包含包括研磨颗粒(例如，金属氧化物颗粒)的固体颗粒、聚合物颗粒，水溶性颗粒、水吸收性颗粒、空心颗粒等。
本发明的抛光垫可特别适用于与化学机械抛光(CMP)装置结合使用。装置一般包括压板(压板在使用时运动，且具有由轨道、线性或圆周运动产生的速度)、与压板接触且在运动时与压板移动的本发明的抛光垫以及通过相对于抛光垫表面进行接触和运动以保持待抛光工件的载体。
为进行工件的抛光，将工件放置与抛光垫接触，然后使抛光垫相对于工件运动(一般在其间具有抛光组合物)，以研磨至少部分工件，从而使工件抛光。抛光组合物一般包括液态载体(例如，含水载体)、pH调节剂及任选的磨料。依赖所抛光的工件的类型，抛光组合物可任选地进一步包括氧化剂、有机酸、络合剂、pH缓冲剂、界面活性剂、腐蚀抑制剂、防泡剂等。CMP装置可为任何适用的CMP装置，很多是本领域已知的。本发明的抛光垫也可与线性抛光工具使用。
期望地，CMP装置进一步包括原位抛光终点检测系统，很多是本领域已知的。通过分析自工件表面反射的光或其它辐射检查及监控抛光处理的技术是本领域已知的。这些方法描述于，例如，美国专利第5,196,353号、第5,433,651号、第5,609,511号、第5,643,046号、第5,658,183号、第5,730,642号、第5,838,447号、第5,872,633号、第5,893,796号、第5,949,927号及第5,964,643号。期望地，检查或监控与所抛光工件有关的抛光处理进程使得能够决定抛光终点，即，决定何时终止与特定工件有关的抛光处理。
本发明所述的抛光垫可单独使用，或任选地用作多层堆叠抛光垫中的一层。例如，抛光垫可与子垫组合使用。子垫可为任何适用的子垫。适合的子垫包括聚氨酯发泡子垫(例如，自罗格公司(Rogers Corporation)的Poron发泡子垫)、浸透的毛毡子垫、微孔性聚氨酯子垫或烧结的氨基甲酸酯子垫。子垫一般比本发明的抛光垫软，因此更具压缩性，且比本发明的抛光垫具有更低的肖氏(Shore)硬度值。例如，子垫可具有35至50的肖氏A硬度。在一些实施方式中，子垫较硬、较不易压缩且比抛光垫具有更高的肖氏硬度。子垫可任选地包括槽、沟、空心区域、窗、孔等。当本发明的抛光垫与子垫结合使用时，一般有与抛光垫和子垫共延(coextensive)且介于其间的中间衬材层，如聚对苯二甲酸乙二醇酯粘着性薄膜。
本发明的抛光垫适用于使很多类型的工件(例如，基材或晶片)及工件材料抛光。例如，可用抛光垫使包括记忆存储器件、半导体基材及玻璃基材的工件抛光。用抛光垫抛光的适合的工件包括存储器或硬磁盘、磁头、MEMS器件、半导体晶片、场发射显示器及其它微电子基材，尤其为包括绝缘层(例如，二氧化硅、氮化硅或低介电材料)和/或含金属层(例如，铜、钽、钨、铝、镍、钛、铂、钌、铑、铱或其它贵金属)的微电子基材。
Claims (43)
1.一种用于化学机械抛光的包含透明窗口的抛光垫，其中该透明窗口包含至少一种无机材料及至少一种有机材料，且其中以透明窗口的总重量计，该无机材料占透明窗口的20重量％或更多。
2.根据权利要求1的抛光垫，其中该透明窗口在200纳米至10,000纳米范围中的至少一个波长处具有10％或更大的总透光率。
3.根据权利要求2的抛光垫，其中该透明窗口在200纳米至1,000纳米范围中的至少一个波长处具有10％或更大的总透光率。
4.根据权利要求1的抛光垫，其中该无机材料为无机纤维或无机颗粒。
5.根据权利要求4的抛光垫，其中该无机材料选自硅石颗粒、氧化铝颗粒、铈土颗粒、金刚石颗粒、玻璃纤维、碳纤维、玻璃珠、云母颗粒及其组合。
6.根据权利要求1的抛光垫，其中该无机材料具有1微米或更小的大小。
7.根据权利要求6的抛光垫，其中该无机材料具有0.1纳米至700纳米的大小。
8.根据权利要求1的抛光垫，其中该有机材料为选自热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃、聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龙、弹性体橡胶、弹性体聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳撑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、其共聚物及其混合物的聚合物树脂。
9.根据权利要求8的抛光垫，其中该聚合物树脂为热塑性聚氨酯。
10.根据权利要求1的抛光垫，其中以透明窗口的总重量计，该无机材料占透明窗口的30重量％或更多。
11.根据权利要求1的抛光垫，其中以透明窗口的总重量计，该无机材料占透明窗口的95重量％或更少。
12.根据权利要求1的抛光垫，其中该无机材料分散在整个有机材料中。
13.根据权利要求1的抛光垫，其中该无机材料在整个有机材料的表面分散。
14.一种化学机械抛光装置，其包括
(a)旋转的压板；
(b)根据权利要求1的抛光垫；及
(c)通过接触旋转抛光垫而保持待抛光基材的载体。
15.根据权利要求14的化学机械抛光装置，其进一步包括原位抛光终点检测系统。
16.一种抛光工件的方法，其包括：
(i)提供根据权利要求1的抛光垫；
(ii)使工件与抛光垫接触；及
(iii)相对于工件使抛光垫运动，以研磨工件并由此使工件抛光。
17.一种用于化学机械抛光的包含透明窗口的抛光垫，其中该透明窗口包含至少一种无机材料及至少一种有机材料，其中该无机材料分散在整个有机材料中且具有5纳米至1000纳米的大小，且其中该透明窗口在200纳米至10,000纳米范围中的至少一个波长处具有30％或更大的总透光率。
18.根据权利要求17的抛光垫，其中该透明窗口在200纳米至1,000纳米范围中的至少一个波长处具有30％或更大的总透光率。
19.根据权利要求17的抛光垫，其中该无机材料具有10纳米至700纳米的大小。
20.根据权利要求17的抛光垫，其中以透明窗口的总重量计，该无机材料占透明窗口的5重量％至75重量％。
21.根据权利要求17的抛光垫，其中该有机材料为选自热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃、聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龙、弹性体橡胶、弹性体聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳撑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、其共聚物及其混合物的聚合物树脂。
22.根据权利要求21的抛光垫，其中该聚合物树脂为热塑性聚氨酯。
23.一种化学机械抛光装置，其包括：
(a)旋转的压板；
(b)根据权利要求17的抛光垫；及
(c)通过接触旋转抛光垫而保持待抛光基材的载体。
24.根据权利要求23的化学机械抛光装置，其进一步包括原位抛光终点检测系统。
25.一种抛光工件的方法，其包括：
(i)提供根据权利要求17的抛光垫；
(ii)使工件与抛光垫接触；及
(iii)相对于工件使抛光垫运动，以研磨工件并由此使工件抛光。
26.一种用于化学机械抛光的包含透明窗口的抛光垫，其中该透明窗口包含无机/有机杂化溶胶-凝胶材料。
27.根据权利要求26的抛光垫，其中该透明窗口在200纳米至10,000纳米范围中的至少一个波长处具有10％或更大的总透光率。
28.根据权利要求27的抛光垫，其中该杂化溶胶-凝胶材料为金属氧化物-聚合物杂化材料或粘土-聚酰胺杂化材料。
29.一种化学机械抛光装置，其包括
(a)旋转的压板；
(b)根据权利要求26的抛光垫；及
(c)通过接触旋转抛光垫而保持待抛光基材的载体。
30.根据权利要求29的化学机械抛光装置，其进一步包括原位抛光终点检测系统。
31.一种抛光工件的方法，其包括：
(i)提供根据权利要求26的抛光垫；
(ii)使工件与抛光垫接触；及
(iii)相对于工件使抛光垫运动，以研磨工件并由此使工件抛光。
32.一种用于化学机械抛光的包含透明窗口的抛光垫，其中该透明窗口包含至少一种聚合物树脂及至少一种澄清材料，其中该透明窗口具有基本高于仅包含聚合物树脂的窗口的总透光率。
33.根据权利要求32的抛光垫，其中该透明窗口在200纳米至10,000纳米范围中的至少一个波长处具有30％或更大的总透光率。
34.根据权利要求33的抛光垫，其中该透明窗口在200纳米至1,000纳米范围中的至少一个波长处具有30％或更大的总透光率。
35.根据权利要求32的抛光垫，其中该澄清材料选自层状硅酸盐粘土、云母、金属氧化物、无机盐、多糖、聚合物纤维及其组合。
36.根据权利要求35的抛光垫，其中该澄清材料为具有100至200的长宽比的层状硅酸盐粘土，且选自滑石、高岭土、蒙脱土、锂蒙脱石及其组合。
37.根据权利要求35的抛光垫，其中该金属氧化物为二氧化钛。
38.根据权利要求35的抛光垫，其中该无机盐为碳酸钙或苯甲酸钠。
39.根据权利要求32的抛光垫，其中该聚合物树脂选自热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃、聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龙、弹性体橡胶、弹性体聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳撑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、其共聚物及其混合物。
40.根据权利要求39的抛光垫，其中该聚合物树脂为尼龙，且该澄清材料为滑石、蒙脱土、氟化云母或其组合。
41.根据权利要求39的抛光垫，其中该聚合物树脂为聚丙烯，且该澄清材料为滑石、二氧化钛、苯甲酸钠、多糖、碳酸钙或其组合。
42.根据权利要求39的抛光垫，其中该聚合物树脂为聚乙烯，且该澄清材料为滑石。
43.根据权利要求32的抛光垫，其中以透明窗口的总重量计，该澄清材料的量为0.0001重量％或更多。
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