[发明专利]一种用于化学机械抛光的金属膜厚测量装置

权利要求书

1.一种用于化学机械抛光的金属膜厚测量装置，其特征在于，包括：

电涡流传感器，其包括磁芯和线圈，所述线圈沿所述磁芯的周向缠绕在所述磁芯的外周壁上；

前置信号处理模块，与所述电涡流传感器连接，用于对所述电涡流传感器输入固定频率的正弦激励信号，并通过所述电涡流传感器采集与金属膜厚相关的电压信号；

数据采集处理模块，与所述前置信号处理模块连接，用于接收所述前置信号处理模块输出的所述电压信号将其转换为数字信号，并根据预存的厚度标定表将所述数字信号转换为对应的膜厚值；

通讯模块，用于实现所述数据采集处理模块与上位机之间的通讯。

2.如权利要求1所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述前置信号处理模块包括恒压源和分压式调幅电路，恒压源用于提供固定频率的正弦激励信号，分压式调幅电路用于采集电涡流传感器两端的电压信号，所述分压式调幅电路包括谐振电容和分压电阻，分压电阻和电涡流传感器并联后与谐振电容和恒压源串联。

3.如权利要求2所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述谐振电容可根据以下算式计算得到：

其中，f₀为选定的目标激励频率，L为电涡流传感器的电感，C为谐振电容的电容，r为电涡流传感器的内阻。

4.如权利要求3所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述分压电阻取谐振时电涡流传感器的两端阻抗的实部。

5.如权利要求4所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述磁芯为长方体，所述磁芯的长度为其宽度的2-10倍，所述磁芯的宽度为2-4mm，所述磁芯的高度为1-3mm；所述线圈沿所述磁芯的横截面周向缠绕在所述磁芯的外周壁上，其中，所述横截面垂直于磁芯高度方向。

6.如权利要求5所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述磁芯材料为镍锌铁氧体或者锰锌铁氧体。

7.如权利要求5所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述线圈由漆包铜线绕制，漆包铜线的直径为0.05mm-0.2mm。

8.如权利要求5所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述电涡流传感器还包括电磁屏蔽壳，所述电磁屏蔽壳内限定有容纳腔，所述磁芯和线圈设置在所述容纳腔内。

9.如权利要求8所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述电磁屏蔽壳的材料为铝。

10.如权利要求8所述的金属膜厚测量装置，其特征在于，所述电涡流传感器还包括封装外壳，所述封装外壳开设有槽，用于容纳装有所述磁芯和线圈的所述电磁屏蔽壳。