專利名稱：用于晶片載體減震的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請要求于2009年10月23日遞交的、第61/2M，536號美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，該臨時申請已全部并入此處作為參考。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體芯片制造中，已知等離子體刻蝕方法會遺留不受歡迎的殘留物和顆粒。 這些殘留物和顆粒如果留在晶片上會成為導(dǎo)致電氣故障和設(shè)備失靈的缺陷。當用化學(xué)清洗方法去除這些顆粒和殘留物，設(shè)備產(chǎn)量會增加且失靈會減少。然而，這必須謹慎，以使得化學(xué)清洗方法能有效地去除殘留物和顆粒，并且也不會對晶片造成任何損壞。因此，化學(xué)清洗方法必須精確地檢測且充分優(yōu)化，以使得晶片清洗效率盡可能高，但不會造成任何方式的損壞。常規(guī)清洗方法通常涉及把成批晶片置于槽(tank)內(nèi)長時間曝露在化學(xué)制品中清洗。這種清洗方法會導(dǎo)致晶片內(nèi)部和晶片與晶片之間的交叉污染，以及因干燥不足或化學(xué)品接觸過久而造成的損壞。對此，傳統(tǒng)的解決方法是使晶片通過限定的化學(xué)制品彎液面，從而單獨清洗晶片，該方法可消除上述問題。圖1顯示了傳統(tǒng)的線性濕式化學(xué)清洗系統(tǒng)100的部分。如圖1所示，清洗系統(tǒng)100包括固定托盤(holding tray) 102，晶片載體104，排水裝置(drain) 106，動力(磁力)軌112，附件設(shè)備110，114，126和130，非動力(平衡)軌 128，清洗部分118和晶片載體位置控制器132。清洗部分118包括多個處理噴淋頭120。在操作過程中，晶片108可設(shè)置在晶片載體104上。連接到晶片載體104的附件設(shè)備110和114和附件設(shè)備1 和130使得晶片載體能夠分別沿動力軌112和非動力軌1 之間的路徑D滑行。載體托盤104沿著路徑D的運動(例如，它的速度)受晶片載體位置控制器132的控制。清洗過程中，晶片載體104在向其起始位置(方向業(yè))往回運動之前， 首先往dl (從左至右)方向沿著路徑D運動。由于承載著晶片108的晶片載體104通過清洗部分118下方，處理噴淋頭120向晶片108表面施用清洗液。然后處理噴淋頭120通過負壓去除清洗液，同時部分液體通過排水裝置106排出。在這種方式下，可去除晶片108表面的任何顆粒。在濕式清洗方法中，結(jié)合去離子水輸送和混合液-氣回流線(mixed liquid-gas return lines)(未顯示)，清洗液被施用到晶片108表面。在這個過程中，液體也會流到固定托盤102、動力軌112和非動力軌128的表面上?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，針對動力軌112和非動力軌 1 相關(guān)的振動，在動力軌112和非動力軌1 上存在有液體時，相較于在動力軌112和非動力軌1 上沒有任何可溶性溶液時，晶片載體104的振動在頻率上會增加。此外，當晶片載體104在整個固定托盤102上移動時，由于表面殘留物的存在，非動力軌1 和附件設(shè)備 110和114之間的以及動力軌112和附件設(shè)備126和130之間的接觸電阻是不同的。在這些接觸電阻存在較大差異的情況下，晶片108往往會在晶片載體104內(nèi)振動，在晶片載體 104內(nèi)移動或者完全從晶片載體104掉出。在清洗過程中晶片108的移位是不可取的，必須最小化，以防止晶片的損壞并且提高清洗過程的效率。需要防止晶片在濕式清洗過程中在載體結(jié)構(gòu)內(nèi)移動的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供用于防止晶片在濕式清洗過程中在載體結(jié)構(gòu)內(nèi)移動的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用于控制具有晶片載體和驅(qū)動部分的晶片清洗系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。該晶片載體可沿第一方向和第二方向的路徑移動。該驅(qū)動部分能沿所述第一個方向和第二個方向可控地移動所述晶片載體。該控制系統(tǒng)包括振動傳感器部分和晶片載體位置控制器。該振動傳感器部分可檢測該晶片載體的振動，并可以根據(jù)所述檢測到的振動輸出振動信號。該晶片載體位置控制器可基于該振動信號指示該驅(qū)動部分修正該晶片載體的運動以減少該檢測到的振動。本發(fā)明其他的目的、優(yōu)點和新穎的特點，部分是在下面說明書中作出描述，部分對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說通過下文的考察將變得很明顯，或者通過實踐本發(fā)明而被理解。本發(fā)明的目的和優(yōu)勢可通過特別是所述權(quán)利要求中指出的手段和組合來實現(xiàn)和達到。


并入說明書且成為其組成部分的附圖，顯示了本發(fā)明的具體實施例，并且與說明書一起，用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1顯示了傳統(tǒng)線性濕式化學(xué)清洗系統(tǒng)的一部分；圖2A-2E顯示了在干式測試清洗過程中晶片載體在整個固定托盤上向一個方向運動的壓電式傳感器的響應(yīng)(response)曲線；圖3A-3E顯示了在干式測試清洗過程中晶片載體在整個固定托盤上向相反方向運動的壓電式傳感器的響應(yīng)曲線；圖4A顯示了連續(xù)進行兩次干式測試清洗過程時，來自一個傳感器的過濾后的響應(yīng)；圖4B顯示了連續(xù)進行兩次干式測試清洗過程時，來自另一個傳感器的過濾后的響應(yīng)；圖5A顯示了在干式測試清洗過程中，來自一個傳感器的過濾后的響應(yīng)；圖5B顯示了在濕式清洗測試過程中，來自一個傳感器的過濾后的響應(yīng)；和圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個方面的晶片清洗和控制系統(tǒng)的一個例子。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明一個方面，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法提供了通過在濕式化學(xué)清洗系統(tǒng)中檢測與載體結(jié)構(gòu)相關(guān)的振動來檢測載體結(jié)構(gòu)運動的能力，以及通過基于所檢測到的振動來調(diào)節(jié)運動控制從而減少載體結(jié)構(gòu)不受歡迎的運動的能力。具體來說，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該系統(tǒng)除了晶片載體位置控制器之外，還包括振動傳感器部分。該振動傳感器部分可檢測晶片載體結(jié)構(gòu)的振動，并能根據(jù)所檢測到的振動輸出振動信號。然后，該晶片載體位置控制器可基于該振動信號指示該驅(qū)動部分修正晶片載波結(jié)構(gòu)的運動，以減少所檢測到的振動。通過這種方法，在清洗過程中，該晶片載體結(jié)構(gòu)內(nèi)的晶片的運動可以顯著地降低?，F(xiàn)在參考附圖2A-6，對本發(fā)明的各方面進行更詳細的描述。在符合本發(fā)明的一個方面的實施例中，振動傳感器部分由第一個傳感器(傳感器 1)和第二傳感器(傳感器幻組成，它們每一個分別放置在在附圖1清洗系統(tǒng)的非動力軌 128和動力軌112上，用于測量與載體托盤104沿固定托盤102的運動相關(guān)的震動。可使用的傳感器類型包括壓電薄膜，MEMS或光學(xué)傳感器，但可以是任何類型的能檢測振動的傳感器。首先在“干式”清洗過程中測量來自每個傳感器的響應(yīng)，在該過程中，晶片載體104在整個固定托盤102上來回移動(沿方向dl和d2)，但是，無論在動力軌112或非動力軌1 上都沒有液體或殘留物。這為傳感器提供了一個“基準”的響應(yīng)，它代表在清洗過程中與晶片載體104的運動相關(guān)的理想的，或最小的振動。然后，在“濕式”清洗過程中再次測量該傳感器的響應(yīng)，在該過程中，晶片載體104 在整個固定托盤102表面(沿方向dl和業(yè))來回運動，這一次，動力軌112和非動力軌128 上有液體。從而，該傳感器響應(yīng)的變化可量化由液體的存在而引起的晶片載體104的振動量。通過這種方法，可以獲得檢測和表征晶片載體104在常規(guī)濕式清洗過程中與流體存在有關(guān)的振動的能力，因此使得能原位(in-situ)檢測和調(diào)整晶片載體104的位置，以便在清洗過程中減少晶片108的運動。附圖2A-2E顯示了，該晶片載體104在“干式”測試清洗過程中在整個固定托盤102 上朝一個方向運動的壓電式傳感器的響應(yīng)曲線(沿方向dl，或從起始位置到結(jié)束位置的運動，標記為“運動1”)(沒有出現(xiàn)液體)。傳感器1是指放置在非動力軌128的傳感器，傳感器2是指放置在動力軌112的傳感器。具體來說，附圖2A包括圖表202，該圖表顯示了當晶片載體104在整個固定托盤 102上沿方向dl (運動1)運動時，傳感器1輸出電壓相對于時間的函數(shù)關(guān)系。附圖2B包括圖表204，這是附圖202中的輸出電壓的快速傅立葉變換(FFT)，顯示了 FFT幅度相對于頻率的函數(shù)關(guān)系。附圖2C是圖表206，這顯示了當晶片載體104在整個固定托盤102上沿方向dl (運動1)運動時，傳感器2輸出電壓相對于時間的函數(shù)關(guān)系。附圖2D和附圖2E包括圖表208和210，分別顯示了 FFT幅度相對于圖表206中電壓信號頻率的函數(shù)關(guān)系。附圖3A-3E顯示了，該晶片載體104在“干式”測試清洗過程中(沒有出現(xiàn)液體) 在整個固定托盤102上朝相反方向運動的壓電式傳感器的響應(yīng)曲線(運動方向d2，或從結(jié)束位置到起始位置，標記為“運動2”)。附圖3A是圖表302，該圖表顯示了當晶片載體104 在整個固定托盤102上沿d2方向(運動2、運動時，傳感器1輸出電壓相對于時間的函數(shù)關(guān)系。附圖3B是圖表304，這是附圖302中的輸出電壓的FFT，顯示了 FFT幅度相對于頻率的函數(shù)關(guān)系。附圖3C是圖表306，這顯示了當晶片載體104在整個固定托盤102上沿d2方向 (運動幻運動時，傳感器2輸出電壓相對于時間的函數(shù)關(guān)系。附圖3D和3E包括圖表308 和310，分別顯示了 FFT幅度相對于圖表306中電壓信號頻率的函數(shù)關(guān)系。當晶片載體104在整個固定托盤102上沿方向dl (運動1)時，來自于傳感器1 (附圖2B)和傳感器2 (附圖2D和2E)的振動信號的頻率響應(yīng)是在理想的條件下測量的，即，動力軌112和非動力軌1 都沒有任何液體或外來顆粒。然后，晶片載體104往回向起始處沿方向d2運動(運動幻，來自于傳感器1 (附圖3B)和傳感器2 (附圖3D和3E)的振動信號的頻率響應(yīng)用同樣的方法測量。這些數(shù)據(jù)為晶片載體104的振動提供了一套“基準”的頻率響應(yīng)，由于它是在沒有任何液體或顆粒存在的情況下在整個固定托盤102上運動的。假定動力軌112和非動力軌128的質(zhì)量是不相等的，來自于較輕質(zhì)量軌上的傳感器(傳感器1，非動力軌1 上)的響應(yīng)具有較強的高頻成分。通過把附圖2B與附圖2E中的頻率幅度做比較，就可以看出這一點。相較于傳感器2，傳感器1以較高的頻率為主，但是發(fā)現(xiàn)，傳感器1和傳感器2都包含了介于1和10赫茲之間的低頻率成分。附圖4A和4B顯示了，當連續(xù)進行兩次干式測試清洗過程時，來自傳感器1和傳感器2的過濾后的響應(yīng)(沒有流體存在)。附圖4A顯示了在這兩個干式測試期間來自于傳感器1(連接到非動力軌128的傳感器)的過濾后的響應(yīng)。y軸是來自于傳感器1(伏特)的過濾后的響應(yīng)，而χ軸是時間(秒)。部分402是指時間段，其間第一測試(測試1)才剛剛開始，并且載體104正通過沿動力軌112和非動力軌1 滑行的方式沿dl方向運動(運動 1)。在這里，在部分402期間，來自于傳感器1的響應(yīng)是非常小的，因為晶片載體104尚未通過傳感器1的位置(處理噴淋頭120下方)，因此所檢測到的振動可以忽略不計。方塊404是指測試1部分，其中晶片載體104在傳感器1附近運動。當晶片載體 104作為運動的一部分第一次通過傳感器1時，傳感器1探測到一個大的響應(yīng)(部分408) (晶片載體104沿方向dl運動)。然后，晶片載體104到達固定托盤102的終止位置后，開始沿方向d2運動返回到起始位置(運動幻，它再次通過傳感器1，由此類似地探測到另一個大的響應(yīng)(部分410)。緊接著測試1，立即開始第二個相同的測試(測試幻。方塊406指測試2部分，其中晶片載體104在傳感器1附近運動。如測試1所示，當晶片載體104在運動1 (部分412) 和運動2(部分414)中通過傳感器1，傳感器1可出現(xiàn)大的相應(yīng)響應(yīng)。注意到，在測試1中的部分408和410以及在測試2中的部分412和414，信號的波形和幅度彼此都非常相似。 因此，這些一致的、可重復(fù)的結(jié)果表明，這種過濾信號為進一步評估因晶片載體104運動引起的振動提供了穩(wěn)定的“基準”傳感器1響應(yīng)。附圖4B顯示了在同樣的2個干式測試中來自于傳感器2 (連接到動力軌112的傳感器)的過濾后的響應(yīng)。y軸是來自于傳感器2 (伏特)的過濾后的響應(yīng)，而χ軸是時間 (秒)。部分416是指時間段，其間第一測試(測試1)才剛剛開始，并且載體104正通過沿動力軌112和非動力軌1 滑行的方式沿方向dl運動(運動1)。在這里，在部分416期間，來自于傳感器2的響應(yīng)是非常小的，因為晶片載體104尚未通過傳感器2 (處理噴淋頭 120下方)的位置，因此所檢測到的振動可以忽略不計。方塊418是指測試2部分，其中晶片載體104在傳感器2附近運動。當晶片載體 104作為運動的一部分第一次通過傳感器2時，傳感器2記錄到一個大的響應(yīng)(部分422) (晶片載體104沿方向dl運動)。然后，晶片載體104到達固定托盤102的終止位置，并且開始沿方向d2運動返回到起始位置(運動幻后，它再次通過傳感器2，由此類似地記錄到另一個大的響應(yīng)(部分424)。緊接著測試1，立即開始第二個相同的測試(測試幻。方塊420指測試2部分，其中晶片載體104在傳感器2附近運動。如測試1所示，當晶片載體104在運動1 (部分426) 和運動2(部分428)中通過傳感器2時，傳感器2可出現(xiàn)大的相應(yīng)響應(yīng)。注意到，在測試1 中的部分422和424以及在測試2中的部分4 和428，信號的波形和幅度彼此都非常相似。因此，這些一致的、可重復(fù)的結(jié)果表明，這種過濾信號為進一步評估因晶片載體104運動引起的振動提供了一個穩(wěn)定的“基準”傳感器2響應(yīng)。由于附圖4A和附圖4B顯示了傳感器1和傳感器2的過濾信號在重復(fù)的干式測試中提供一致的響應(yīng)，因此這些過濾信號可用作在清洗過程中檢測和優(yōu)化振動的基準。具體來說，由于基準的響應(yīng)代表了與晶片載體104運動相關(guān)的振動的理想的，或最小的量，因此，當在常規(guī)(或“濕式”)清洗過程中檢測響應(yīng)時，它們可用作參照。通過使用明顯是來自于傳感器1和傳感器2的可重復(fù)低頻率成分，還能夠檢測非動力軌1 和附件設(shè)備1 和130之間的接觸電阻的變化，以及動力軌112和附件設(shè)備110 和114之間的接觸電阻的變化。結(jié)合附圖2-4討論的一個實施例中，發(fā)現(xiàn)，對于檢測因接觸電阻變化而變化的頻率響應(yīng)來說，傳感器1和2上的1-10赫茲帶通濾波器是足夠的。下文結(jié)合附圖5A-5B討論頻率響應(yīng)的變化相對于接觸電阻的函數(shù)關(guān)系。為簡潔起見，在圖5A和 5B中，僅僅顯示來自于一個傳感器(傳感器1)的響應(yīng)。附圖5A和5B顯示了，在干式測試清洗過程中(圖5A)和濕式清洗測試過程中(圖 5B)，來自于傳感器1的過濾后的響應(yīng)。具體來說，附圖5A是圖表500，該圖表顯示了在6個相同的“干式”測試清洗過程中(動力軌112或非動力軌1 上沒有流體)，來自傳感器1的過濾后的響應(yīng)。y軸是來自傳感器1 (伏特)的過濾后的響應(yīng)，而χ軸是時間(秒)。組502是從六個干式測試獲得的來自于傳感器1的一組六個過濾信號。如圖所示，組502中所有六個曲線彼此都非常一致， 每一個都有一致的幅度和相位。這是和預(yù)期一致的，因為在干式測試中，相對穩(wěn)定的接觸電阻使得僅僅出現(xiàn)最少的振動。該最少的振動基本上是可以接受的，因為它不會導(dǎo)致晶片108 在晶片載體104內(nèi)明顯的運動。附圖5B是圖表504，該圖表顯示了在5個相同的“濕式”清洗過程中(流體直接噴在動力軌112或非動力軌1 上)，來自傳感器1的過濾后的響應(yīng)。組506是從5個濕式測試獲得的來自于傳感器1的一組5個過濾信號。如圖所示，在組506中的曲線相互之間相差很大，表現(xiàn)出大的相移、振幅的變化和高次諧波。這種差異可歸結(jié)為傳感器1所檢測到的振動頻率增加，該振動頻率增加是由因流體的存在引起的接觸電阻變化直接導(dǎo)致的。該振動頻率增加是不可取的，因為它可導(dǎo)致晶片108在晶片載體104內(nèi)過度運動，甚至到晶片 108從晶片載體104內(nèi)完全掉出的程度。因此，該因流體的存在而產(chǎn)生的額外振動是不可接受的，必須得到解決，以減少在清洗過程中晶片108的不必要的運動。附圖5A和5B顯示了，如何通過跟蹤來自于傳感器1的響應(yīng)的頻率、振幅和相位的變化，來衡量因非動力軌1 上存在流體而引起的振動變化和接觸電阻變化。傳感器2的情況也類似，因在動力軌112上存在流體而引起響應(yīng)的情況也類似。按照本發(fā)明的一個方面，這種振動檢測是在清洗過程中實時進行的，這樣的話，該信息可用于檢測晶片載體104 的運動(或其他動態(tài)處理變量)及適當?shù)乜刂凭d體104的運動(或其他動態(tài)過程變量)，以減少晶片108在晶片載體104內(nèi)的運動。具體來說，來自于傳感器1和傳感器2的原位振動頻率分析是這樣進行的，以使得能夠獲得針對每個信號響應(yīng)的明確頻率域，并用于識別因流體和/或殘留物積在動力軌 112和/或無動力軌1 上造成的不受歡迎的振動的性質(zhì)。然后，來自于該原位分析的數(shù)據(jù)能以這樣一種方式用于實時控制晶片載體104的運動，以使得破壞性地干擾不受歡迎的振動。因此，這就可以對晶片載體104運動(和其他動態(tài)過程變量)進行實時控制，以使得減少在清洗過程中晶片108在晶片載體104內(nèi)總的運動。通過確保晶片108在任何時候都在晶片載體104內(nèi)保持穩(wěn)定，這可以防止災(zāi)難性故障。現(xiàn)在結(jié)合附圖6開始討論根據(jù)本發(fā)明一個方面的實施該檢測和控制的實施例。附圖6顯示了，根據(jù)本發(fā)明一個方面的晶片清洗及控制系統(tǒng)600。附圖6包括清洗系統(tǒng)100，第一傳感器6 (傳感器1)，第二傳感器630 (傳感器2、，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (ADC) 602，數(shù)字信號處理器(DSP) 604，晶片載體位置控制器606和工具控制器608。ADC602設(shè)置成接收傳感器1輸出信號610和傳感器2輸出信號612作為輸入信號， 并且輸出傳感器1數(shù)字信號614和傳感器2數(shù)字信號616。DSP 604設(shè)置成接收傳感器1數(shù)字信號614和傳感器2數(shù)字信號616作為輸入信號，并且輸出統(tǒng)計學(xué)的操作控制(SPC)頻率參數(shù)618和載體頻率參數(shù)輸入信號620。工具控制器608設(shè)置成接收SPC頻率參數(shù)618， 并輸出操作輸入信號622。晶片載體位置控制器606設(shè)置成接收載體位置輸入信號624，載體頻率參數(shù)輸入信號620，操作輸入信號622，并且輸出載體速度設(shè)定點626。在操作中，在清潔過程中，當晶片載體104在整個固定托盤102上運動，來自第一傳感器6 和第二傳感器630 (傳感器1輸出信號610和傳感器2輸出信號61 的模擬電壓信號輸入ADC 602中。然后，ADC602將傳感器1輸出信號610和傳感器2輸出信號612 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳感器1數(shù)字信號614和傳感器2數(shù)字信號616。接著，DSP604接收傳感器1數(shù)字信號614和傳感器2數(shù)字信號616，并且處理信號，其可包括過濾(例如，數(shù)字帶通)和FFT以識別振動的頻率成分(幅度和相位響應(yīng))。DSP604還包括為執(zhí)行頻率成分分析的干式測試期間獲得的基準數(shù)據(jù)的各種數(shù)據(jù)庫。因此，源自DSP604的輸出信號SPC頻率參數(shù)618可包括幅度和相位信息，該信息提供給工具控制器608進行實時SPC，以及對當前測試參數(shù)和該批其它測試參數(shù)進行比較。為了確保成批晶片間的運用重復(fù)性，工具控制器608向晶片載體位置控制器606輸出操作輸入信息622，其中包括用于適當調(diào)整晶片載體104的速度和/或位置的反饋參數(shù)，以使得它的運動在該批整個測試中盡可能維持均一。 這是通過這樣的方式來完成的晶片載體位置控制器606接收操作輸入信息622和載體位置輸入信息624，以及輸出合適的設(shè)定晶片載體104速度的速度設(shè)定點626。注意到，DSP604還提供了另一種輸出信號，載體頻率參數(shù)輸入信號620，它繞過工具控制器608直接輸入到晶片載體位置控制器606中。這樣完成后，使得如果DSP604測定到不可接受的過度震動量，DSP604可直接控制晶片載體位置控制器606。在這種情況下，載體頻率參數(shù)輸入信號620包含用于信號的參數(shù)，該參數(shù)設(shè)計成減緩晶片載體104運動以減少這些過度振動。晶片載體位置控制器606接收載體頻率參數(shù)輸入信號620，并輸出合適的速度設(shè)定點626，該速度設(shè)定點設(shè)定晶片載體104的速度，以盡可能減少過度振動。如果過度振動異常高，晶片載體位置控制器606可簡單地把速度設(shè)定點6 設(shè)置成零(從而暫時停止晶片載體104)，以防止晶片108掉出晶片載體104。在這種方式下，在清洗和控制系統(tǒng)600中，晶片108在晶片載體104內(nèi)的穩(wěn)定性提高，且防止出現(xiàn)晶片108掉出晶片載體104的災(zāi)難性后果，從而提高清洗過程的綜合效率。 此外，由于SPC還可用于晶片載體104的控制，整批處理的均勻性得到提高。操作根據(jù)本發(fā)明一個方面的清洗和控制系統(tǒng)600的示例性方法，現(xiàn)將結(jié)合附圖7 作出描述。
開始操作700(步驟S702)并且建立晶片載體104在清洗過程中振動的基準線(步驟S704)。如前所述，這是通過在“干式”清洗測試過程中測定來自于傳感器1和傳感器2 的響應(yīng)來完成的，其間在非動力軌1 或非動力軌112上不存在任何流體或殘留。然后，處理來自每個傳感器的響應(yīng)以獲得代表在清洗過程中理想的，或最小的，振動量的基準響應(yīng)。 通過特定的數(shù)值還可建立用于超過基準的振動閾值，以使得超過一定的閾值后，給定的振動響應(yīng)被視為是不可接受的，因此需要調(diào)整。然后，加載晶片產(chǎn)品(步驟S706)并且該晶片產(chǎn)品在清洗和控制系統(tǒng)600中進行處理(步驟S708)。當該晶片進行處理時，檢測來自于傳感器1和傳感器2的響應(yīng)，并進行原位頻率分析和SPC(步驟S710)。如前述附圖6中所描述，DSP604處理來自兩個傳感器的數(shù)字響應(yīng)，進行頻率分析，并把頻率參數(shù)與所建立的基準響應(yīng)相比較。該工具控制器608 是，通過對當前測試(trial)的該頻率參數(shù)數(shù)據(jù)與該批中其它測試的頻率參數(shù)數(shù)據(jù)進行比較，并指示晶片載體位置控制器606相應(yīng)地調(diào)整晶片載體104的速度，這樣來執(zhí)行SPC的。 其他的工藝參數(shù)(例如所用的清洗液量、操作噴淋頭120的位置等等)也可被調(diào)整。如果/當所測得的振動響應(yīng)超過既定的振動閾值(步驟S712)，適當調(diào)整晶片載體 104的速度和/或其他工藝參數(shù)，以把振動減少到可接受的水平(步驟S714)?；氐礁綀D6， 通過對所測得的振動和所建立的基準響應(yīng)做比較，DSP604決定過度振動的量是否落在所建立的閾值范圍內(nèi)。如果沒有，DSP604向晶片載體位置控制器606輸出載體頻率參數(shù)輸入信號620，并在清洗過程中調(diào)整晶片載體104的速度，以使得通過破壞性的干擾來消除或減少過度的振動。適當?shù)膮?shù)調(diào)整后，重復(fù)清洗和原位振動檢測(步驟S708)過程，直到再次決定正在測定的振動是否是可以接受的(步驟S712)。如果正在測定的振動是可以接受的，然后決定目前的晶片清洗過程是否結(jié)束(步驟S716)。如果確定清洗過程還沒有結(jié)束，然后繼續(xù)該清洗過程和原位檢測(步驟S708)。如果確定清洗過程已結(jié)束，然后確定是否有更多的晶片產(chǎn)品需要進行處理(步驟 S718)。如果沒有更多的晶片產(chǎn)品需要進行處理，那么處理結(jié)束(步驟S720)，除非加載下一個晶片產(chǎn)品(步驟S706)，并重復(fù)上述過程。根據(jù)本發(fā)明方面，在濕式化學(xué)清洗系統(tǒng)中與晶片載體運動有關(guān)的振動可被檢測， 并能用于防止晶片在載體結(jié)構(gòu)內(nèi)的運動。振動傳感器可用來檢測載體相對于其沿系統(tǒng)軌道運動的振動，而動態(tài)原位頻率分析可以將適當?shù)姆答亝?shù)作為輸入信息提供給晶片載體速度控制回路，以使與晶片移位相關(guān)的不受歡迎的頻率衰減。前面對于本發(fā)明各種優(yōu)選的實施例的描述的目的是為了解釋和闡述。并不是窮盡性的或把本發(fā)明限制在所披露的特定形式之內(nèi)，顯然根據(jù)上述教導(dǎo)還可以做出許多修改和變化。如上所述，對示例性的實施例的選擇和描述，是為了最好地解釋本發(fā)明的原則和其實際應(yīng)用，從而本領(lǐng)域其它的技術(shù)人員能夠最好地在各種實施例及與預(yù)期的特定用途相適應(yīng)的各種修改中利用本發(fā)明。此處所附的權(quán)利要求意在限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.與具有晶片載體和驅(qū)動部分的晶片清洗系統(tǒng)一起使用的控制系統(tǒng)，該晶片載體能沿第一方向和第二方向的路徑移動，該驅(qū)動部分能沿所述第一方向和所述第二方向可控地移動所述晶片載體，該控制系統(tǒng)包括振動傳感器部分，其能檢測該晶片載體的振動，并能根據(jù)所檢測到的振動輸出振動信號；和晶片載體位置控制器，其能基于該振動信號指示該驅(qū)動部分修正該晶片載體的運動以減少該檢測到的振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，進一步包括處理部分，其能基于第一時間段的振動信號提供在該第一時間段的所述晶片載體振動的第一分析，能基于第二時間段的振動信號提供在該第二時間段的所述晶片載體振動的第二分析，并且基于所述第一分析和所述第二分析的比較產(chǎn)生比較信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述處理部分還能建立閾值，并當所述第一分析和所述第二分析之間的差異大于所述閾值時能產(chǎn)生閾值信號。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的控制系統(tǒng)，其中，所述晶片載體位置控制器還能基于所述閾值信號指示該驅(qū)動部分修正該晶片載體的運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述傳感器部分包括第一振動傳感器和第二振動傳感器，其中，所述第一振動傳感器設(shè)置在第一位置，并能檢測所述晶片載體的第一振動以及能基于所檢測到的第一振動輸出第一振動信號，和其中，所述第二振動傳感器設(shè)置在第二位置，并能檢測所述晶片載體的第二振動以及能基于所檢測到的第二振動輸出第二振動信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，還包括處理部分，其能基于第一時間段的所述第一振動信號和該第一時間段的所述第二振動信號中的至少一個，提供在該第一時間段的所述晶片載體振動的第一分析，能基于第二時間段的所述第一振動信號和該第二時間段的所述第二振動信號中的至少一個，提供在該第二時間段的所述晶片載體振動的第二分析，并且基于所述第一分析和所述第二分析的比較產(chǎn)生比較信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其中，所述處理部分還能建立閾值，并且當所述第一分析和所述第二分析之間的差異大于所述閾值時能產(chǎn)生閾值信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中，所述晶片載體位置控制器還能基于所述閾值信號指示該驅(qū)動部分修正該晶片載體的運動。
9.控制具有晶片載體和驅(qū)動部分的晶片清洗系統(tǒng)的方法，該晶片載體能沿第一方向和第二方向的路徑移動，該驅(qū)動部分能沿所述第一個方向和第二個方向可控地移動所述晶片載體，該方法包括檢測所述晶片載體的振動；基于所檢測到的振動輸出振動信號；和基于振動信號指示所述驅(qū)動部分修正該晶片載體的運動，以減少所檢測到的振動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括在第一時間段的振動信號的基礎(chǔ)上，提供在所述第一時間段的所述晶片載體振動的第一分析；在第二時間段的振動信號的基礎(chǔ)上，提供在所述第二時間段的所述晶片載體振動的第二分析；以及基于所述第一分析和所述第二分析的比較，產(chǎn)生比較信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括建立閾值；和當所述第一分析和所述第二分析之間的差異大于所述閾值時產(chǎn)生閾值信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括基于所述閾值信號指示該驅(qū)動部分修正該晶片載體的運動。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述檢測所述晶片載體的振動包括檢測所述晶片載體的第一振動和檢測所述晶片載體的第二振動，和其中，所述基于所檢測到的振動輸出振動信號包括基于所檢測到的第一振動輸出第一振動信號和基于所檢測到的第二振動輸出第二振動信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括基于第一時間段的所述第一振動信號和所述第一時間段的所述第二振動信號中的至少一個，提供在所述第一時間段的所述晶片載體振動的第一分析；基于第二時間段的所述第一振動信號和所述第二時間段的所述第二振動信號中的至少一個，提供在所述第二時間段的所述晶片載體振動的第二分析；和基于所述第一分析和所述第二分析的比較，產(chǎn)生比較信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進一步包括建立閾值；和當所述第一分析和所述第二分析之間的差異大于所述閾值時產(chǎn)生閾值信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進一步包括基于所述閾值信號指示該驅(qū)動部分修正該晶片載體的運動。
全文摘要
本發(fā)明的一個方面提供了用于控制具有晶片載體和驅(qū)動部分的晶片清洗系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。該晶片載體可沿第一方向和第二方向的路徑移動。該驅(qū)動部分能沿所述第一個方向和第二個方向可控地移動所述晶片載體。該控制系統(tǒng)包括振動傳感器部分和晶片載體位置控制器。該振動傳感器部分可檢測該晶片載體的振動，并可以根據(jù)所檢測到的振動輸出振動信號。該晶片載體位置控制器可基于該振動信號指示該驅(qū)動部分修正該晶片載體的運動以減少該檢測到的振動。
文檔編號B65G49/07GK102598241SQ201080047568
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者克里斯汀·西斯特斯基, 瓦列里·李維克, 約翰·瓦爾庫 申請人:朗姆研究公司