CN113330546A - 处理晶片的设备以及控制该设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于处理晶片的设备，其包含：可旋转卡盘，其用于接收晶片；加热组件，包含发光加热组件的阵列，该发光加热组件的阵列经设置以照射由该可旋转卡盘所接收的晶片而加热该晶片；以及一或更多个光传感器，其被配置成检测由该发光加热组件的阵列所发出的光。

Description

处理晶片的设备以及控制该设备的方法

技术领域

本发明涉及晶片处理设备，并且涉及控制该设备的方法。

背景技术

半导体晶片可经历各种表面处理工艺，例如蚀刻、清理、抛光以及材料沉积。为了执行这些工艺，可将晶片安装在可旋转卡盘上，以便在晶片的表面上可执行各种工艺。

例如，可通过将清理液(例如，异丙醇或去离子水)施加到晶片的表面，以清理晶片的表面。之后，可通过使用可旋转卡盘来旋转晶片并且加热晶片而致使清理液蒸发，以干燥晶片的表面。这种清理工艺通常被称为旋转清理工艺。

可用于清理晶片表面的设备的一示例被描述在US2017/0345681A1中，其内容还通过参考文献方式合并于此。

US 2017/0345681 A1中所述的设备包含可旋转卡盘以及液体分配器，在该可旋转卡盘上可安装晶片，以及该液体分配器被用于当晶片被安装于该可旋转卡盘上时，将液体分配在晶片的上表面上。该设备还包含加热组件的阵列，当晶片被安装于该可旋转卡盘中时，加热组件的阵列被配置在晶片的下方并且被配置成加热晶片。在将液体分配于晶片的表面上之后，控制加热组件的阵列以加热晶片而致使液体蒸发。

发明内容

最概括而言，本发明提供了一种晶片处理设备，其包含：发光加热组件，其被配置成加热安装在该设备中的晶片；以及一或更多个光传感器，其被配置成检测由该发光加热组件所发出的光。因此，本发明的设备能够测量由该发光加热组件所发出的光。

对于若干不同理由，由该发光加热组件所发出的光的测量会是有用的。举例来说，该测量可用于鉴别该发光加热组件中的一或更多者的劣化、误差或失效，或者可用于达成由该发光加热组件所发出的光的光强度分布的更准确控制。例如，这可改善通过该设备加热不同半导体晶片之间的再现性、或不同各别设备之间的再现性。

尤其是，本案发明人已发现由该发光加热组件所发出的光可能会例如因为该发光加热组件中的一或更多者的故障或劣化而随着时间变化。这可能会导致不同处理步骤之间以及从晶片到晶片的加热条件变动。这可能会造成问题，例如，因为在半导体晶片上所执行的工艺可能对处理条件(例如，温度)具有高度敏感性。

本发明的设备可用于解决该问题，这是因为由该发光组件所发出的光的任何变化(例如，强度的变化)可通过该一或更多个光传感器进行检测。

本发明还可通过测量并且比较不同设备中的发光加热组件所发出的光，以改善从设备到设备的晶片加热的再现性。

本发明的设备还可促进设备的维护与故障排除。举例而言，该一或更多个光传感器可用于检测由该发光组件中的一或更多者所发出的光随着时间的变化，这可能是因为该发光组件中的一或更多者的劣化所引起。该一或更多个光传感器可用于确定哪个组件或哪个组件群组正在引起所发出的光的变化，以便可更换或修理故障的组件。

在某些情况下，可通过基于来自一或更多传感器的输出来调整输送到该发光加热组件的功率的量，以补偿该发光加热组件的光照变化。

用于监视加热组件的阵列的常规技术包含使用测试晶片，该测试晶片具有配置于其上的温度传感器的阵列。该测试晶片可安装于加热组件的阵列上，并且可使用温度传感器的阵列来监视位于该测试晶片上的不同点的温度。之后可使用算法来调整输送到加热组件的功率，直到在整个该测试晶片达到期望温度为止。

本发明的设备优于使用这种测试晶片的一个优点为该一或更多个光传感器能够原位检测由发光加热组件的阵列所发出的光。相比之下，该测试晶片只能够经由测量该测试晶片的温度而间接测量该加热组件的输出，这也可能受到各种其他变量与环境因素的影响。因此，本发明可对发光加热组件的阵列的输出进行更准确且快速的监视与控制。

因此，根据本发明的第一实施方面，提供了一种晶片处理设备，该设备包含：可旋转卡盘，其用于接收晶片；加热组件，其包含发光加热元件的阵列，该发光加热组件的阵列被配置成照射由该可旋转卡盘所接收的晶片而加热该晶片；以及一或更多个光传感器，其被配置成检测由该发光加热组件的阵列所发出的光。

如上所述，该一或更多个光传感器能够原位检测由该发光组件的阵列所发出的光。这可促进该设备的维护与故障排除，和/或可提供对晶片的加热条件的改善控制。

依照本发明的第一实施方面的该设备可具有下列任一选择特征或(在兼容的情况下)其任何组合。

“可旋转卡盘”(或旋转卡盘)一词可仅指晶片支架，其被设计成保持晶片并且使该晶片旋转。

该可旋转卡盘可设置成使该晶片相对于该可旋转卡盘的旋转轴而旋转，该旋转轴实质垂直于该晶片的一表面。

当从上方观看时，该可旋转卡盘可实质为圆形。

该可旋转卡盘可包含用于接收该晶片并且相对于该卡盘而将该晶片稳固地保持在适当位置的机构(例如夹钳、螺丝、真空支架等等)。

该可旋转卡盘可用于接收具有预定尺寸的晶片，例如具有300mm或450mm直径的晶片。

该可旋转卡盘可包含马达，其用于驱动该卡盘的相对于该旋转轴的旋转。

替代地，可通过外部驱动装置(例如经由磁感应)而使该可旋转卡盘旋转。

该加热组件用于加热安装在该可旋转卡盘上的晶片。该加热组件包含发光加热组件的阵列，该发光加热组件的阵列被配置成照射由该可旋转卡盘所接收的晶片。

因此，该发光加热组件通过使用光的辐射加热来加热该晶片。

“阵列”一词可仅意指多个发光加热组件，且不一定意指该发光加热组件是以任何特定顺序进行排列。

当该晶片被该可旋转卡盘所接收时，该发光加热组件的阵列可被配置成面向该晶片。

该发光加热组件的阵列可被配置成面向该晶片的第一表面，该第一表面是与该晶片的第二表面相反，在该第二表面上执行处理(例如清理、材料的沉积等等)。

该发光加热组件可被配置在实质平坦的表面上(例如，在板上，例如电路板)。

当该晶片被该可旋转卡盘所接收时，该板可被配置成实质上平行于该晶片。

该发光加热组件可实质上均匀地分布在该平坦表面上，以均匀方式照射该晶片，这可造成该晶片的均匀加热。

当从上方观看时，该加热组件可以具有圆形形状。

该发光加热组件的阵列可被配置成覆盖一定面积，该面积与该晶片的面积实质相同、或在该晶片的面积的增减10％的范围内。

所有的该发光加热组件可具有相同的类型(例如，其都可以具有相同的特性)。

一般而言，发光加热组件为使用光来执行辐射加热的组件(或部件)。

由该发光加热组件所发出的光可为可见光。

该加热组件可相对于该可旋转卡盘安装，以在该可旋转卡盘绕着该旋转轴旋转时，使该加热组件不与该可旋转卡盘一起旋转。换言之，当该可旋转卡盘绕着该旋转轴旋转时，该发光加热组件的阵列可保持固定不动。这可促进提供对该发光加热组件的阵列的电连接。

在此，发光加热组件可以是指光源，其发出具有适用于加热晶片的波长的光。举例而言，发光加热组件可发出具有在从380nm到650nm的波长范围内的最大强度的光。

在某些实施方案中，该发光加热组件中的一或更多者可以是发光二极管(LED)。

该发光加热组件可以以同心圆方式(与该加热组件的中心呈同心)设置在该加热组件中。

在每一个同心圆中，该加热组件可被分成不同群组。换言之，在各个同心圆中的该加热组件可以不均匀地绕着该同心圆分布。

该不同群组的每一者可含有相同数量的加热组件，例如16个加热组件。

该一或更多个光传感器被配置成检测由该发光加热组件的阵列所发出的光。

该一或更多个光传感器可因此输出与由该发光加热组件的阵列所发出的光的量(或光的强度)有关的信号。

依此方式，可将由该发光加热组件的阵列所发出的光的量与预定值(例如目标值、先前测量值、或参考值)进行比较，以判定该阵列是否在期望水平下进行操作。

该一或更多个光传感器可被校正(例如相对于一参考光源)。此可确保不同设备之间的再现性。

在此，光传感器可以是能够检测光并且输出信号的传感器，该信号与所检测的光的量有关。举例来说，合适的光传感器可以是光检测器，例如光二极管。

该一或更多个光传感器可以被配置成检测具有波长的光，该波长对应于由该发光加热组件的阵列所发出的光的波长。

该一或更多个光传感器可相对于该发光加热组件的阵列而位于该设备中的固定位置。这可实现由该发光加热组件的阵列所发出的光的量的可再现测量。

在使用中，可通过(例如经由连接至该阵列的电源)将功率供应到该发光加热组件的阵列而控制该阵列。这可使该发光加热组件发光。

从该一或更多个光传感器所获得的信号(或多个信号)可用于判定该发光加热组件的阵列是否正在以期望的强度发光，这例如通过比较该信号与先前测量值或参考信号或目标值而进行该判定。

来自该一或更多个光传感器的该信号可用于校正该发光加热组件的阵列。例如，可调整供应到该发光加热组件的阵列的功率，直到该信号显示已达到期望的强度为止。这也可实现对于随着时间的推移该发光加热组件的劣化的补偿。

来自该一或更多个光传感器的该信号可随着时间推移被监视，以检查该发光加热组件的阵列的劣化、或该阵列中的故障的出现。

在某些实施方案中，可分别控制该阵列中的个别的发光加热组件的群组。依此方式，可判定各群组是否正在以期望的强度发光。

同样，在某些实施方案中，可分别控制每一个别发光加热元件，以便可检测由每一个别发光加热组件所发出的光的量。

这些实施方案可进一步促进该设备的维护，因为其可鉴别未正确运作的单一发光加热组件或发光加热组件的群组。

该一或更多个光传感器可包含相对于该发光加热组件的阵列而设置的光传感器(或多于一个的光传感器)。

相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器直接或以一定角度面向该发光加热组件的阵列。

依此方式，由该发光加热组件的阵列所发出的光可朝向该一或更多个光传感器发射。

这可实现在该阵列中的该发光加热组件中的每一者所发出的光的直接检测。

这可改善检测该发光加热组件的阵列所产生的光的量的变化的准确性。因此，也可改善跨越不同设备的加热条件的再现性。

面向该发光加热组件的阵列的光传感器可意指该光传感器的受光表面直接或一定角度朝向该阵列。

当该晶片被该可旋转卡盘所接收时，对照该发光加热组件的阵列，相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器可经设置而位于该晶片的相反侧上。

换言之，对照被该发光加热组件的阵列所照射的该晶片的一侧，相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器可配置在该晶片的相反侧上。

这可以促进将该光传感器整合到既有设备中，因为该可旋转卡盘与该加热组件的结构不需要被修改以容纳该光传感器。

此外，相对于该发光加热组件的阵列的该传感器的这种配置可意指该传感器可设置离该发光加热组件的阵列更远。因此，该光传感器能够检测从更大量的发光加热组件所发出的光，因而可能需要更少的光传感器来测量由整个阵列所发出的光，或者只要单一光传感器即可足以检测由整个阵列所发出的光。

相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器可设置在该可旋转卡盘的旋转轴上，和/或以该可旋转卡盘的旋转轴为中心。

该发光加热组件的阵列可绕着该可旋转卡盘的该旋转轴呈对称配置。依此方式，设置在该可旋转卡盘的该旋转轴上、或以其为中心的该光传感器也可相对于该发光加热组件的阵列置中设置。

这可促进检测由在该发光加热组件的阵列中的所有组件所发出的光。

相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器可设置在与该发光加热组件的阵列相对的预定固定位置。

于存在相对于该发光加热组件的阵列而设置的多于一个的光传感器的情况下，相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器的每一者可设置在与该发光加热组件的阵列相对的对应预定固定位置。

这可确保由该发光加热组件的阵列所发出的光的测量之间的再现性。

该光传感器的位置被预先决定，这意指该光传感器与该发光加热组件的每一者之间的距离也被预先决定。

这可基于来自该一或更多个光传感器的输出信号而计算由该发光加热组件的阵列所发出的光的强度。

在某些实施方案中，该设备可包含盖体，该盖体被配置成防止杂散光到达相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器。

这可避免相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器检测到非由该发光加热组件的阵列所发出的杂散光。

因此，可改善由该发光加热组件所发出的光的量测准确性。

相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器可设置在该盖体的内部、或附接于该盖体的内部。

该盖体因此可提供方便安装该光传感器的位置。这可避免必须修改该可旋转卡盘或该发光加热组件的阵列的结构以容纳该一或更多个光传感器。这可促进将该一或更多个光传感器整合于既有设备中。

该盖体可安装在该设备的处理室的框架上。

例如，该设备可包含处理室，于其中配置该可旋转卡盘与加热组件。该处理室可为一种室，于该室中，在该晶片上执行各种处理，例如蚀刻、材料沉积、清理等等。该盖体可被配置成当其被安装于该处理室的该框架上时，防止杂散光进入该室。因此，当测量由该发光加热组件的阵列所发出的光时，该盖体可安装在该处理室的该框架上。一旦完成该测量，则可移除该盖体，而例如安装其他设备于该处理室中。

该盖体可包含成组的对准特征，以确保相对于该发光加热组件的阵列而设置的该光传感器位于与该发光加热组件的阵列相对的预定位置。这可确保由该发光加热组件的阵列所发出的光的测量是可再现的。

在某些实施方案中，该设备可仅包含单一光传感器，其相对于该发光加热组件的阵列而设置。这可简化该设备、和/或促进由该发光加热组件的阵列所发出的光的检测和/或测量，因为只有一个来自该单一光传感器的输出信号需要被分析。依此方式，相对于该发光加热组件的阵列而设置的该单一光传感器可检测该发光加热组件的整个阵列所发出的光。

在某些实施方案中，该一或更多个光传感器可包含被配置成检测来自该发光加热组件的阵列的光的光传感器，当该晶片被该可旋转卡盘所接收时，该光是从该晶片反射。

因此，当该晶片被该可旋转卡盘所接收时，被配置成检测所反射的该光的该光传感器可设置在该晶片的与该发光加热组件的阵列相同的侧上。

当晶片被该可旋转卡盘所接收时，由该发光加热组件的阵列所发出的光可被该晶片所反射。然后，某些、或全部所反射的该光可由被配置成检测所反射的该光的该光传感器进行检测。

依此方式，当晶片被该可旋转卡盘所接收时，可检测并且监视由该发光组件的阵列所发出的光。

这可在处理该晶片时，使该发光加热组件的阵列所发出的光被监视。因此，可在处理该晶片时，原位执行对于该发光加热组件的劣化的补偿。这可用于确保在该晶片的处理期间维持期望的加热条件。

被配置成检测所反射的该光的该光传感器被设置在与该发光加热组件的阵列相同的平面。

这可避免该光传感器阻挡由该发光加热组件所发出的光，并且同时确保该光传感器被适当地设置以接收所反射的该光。

被配置成检测所反射的该光的该光传感器与该发光加热组件的阵列可整合到该设备的同一个板中，例如电路板。

依此方式，可以将被配置成检测所反射的该光的该传感器与该发光加热组件的阵列两者设置在同一个板(或支座)上。这可简化该设备的结构。

例如，被配置成检测所反射的该光的多个该光传感器可分布而遍及于该发光加热组件的阵列。这可确保该传感器能够检测到来自该发光加热组件的整个阵列的所反射的光。

该板可以是电路板。

在某些情况下，该板可包含散热器，其被配置成消散在该发光加热组件中所产生的热。

如上所述，该设备可包含被配置成检测来自该发光加热组件的阵列的光的多个该光传感器，当该晶片被该可旋转卡盘所接收时，该光是从该晶片反射。

这可使来自该发光加热组件中的更多或所有发光加热组件的光被该光传感器检测到。

在上文中，已讨论了其中该一或更多个光传感器包含相对于该发光加热组件的阵列而设置的一或更多个光传感器的实施方案、以及其中该一或更多个光传感器包含被配置成检测来自该发光加热组件的阵列并且从该晶片反射的光的一或更多个光传感器的实施方案。然而，在某些实施方案中，该一或更多个光传感器可包含两种型态的光传感器；即，该一或更多个光传感器可包含与该发光加热组件的阵列相对的一或更多个光传感器以及被配置成检测来自该发光加热组件的阵列并且从该晶片反射的光的一或更多个光传感器。

在某些实施方案中，该发光加热组件中的一或更多者可以是发光二极管(LED)，其被配置成发出具有一预定波长或在一预定波长范围内的波长的光，并且该一或更多个光传感器可用于检测具有该预定波长或在该预定范围内的波长的光。

使用LED可以是有利的，因为LED可具有高效率并且可产生相对小的废热。该LED发出在适用于加热晶片的波长或波长范围内的光。举例而言，该LED可发出具有在380nm至650nm范围内的一波长或多个波长的光。其他波长范围也会是合适的。

该一或更多个光传感器对具有由该发光加热组件所发出的该波长的光敏感。这可确保准确检测到由该发光加热组件的阵列所发出的光。

在某些情况下，该一或更多个光传感器可仅对在该预定波长范围内的波长敏感。以此方式，具有在该预定波长范围外的波长的杂散光可不被该光传感器检测到，这可改善检测由该发光加热组件的阵列所发出的光的准确性。

该设备可以包含一或更多光学滤波器，其被配置成选择性地传递具有该预定波长或在该预定波长范围内的波长的光。例如，该滤波器可以是低通滤波器、高通滤波器、或带通滤波器。

该一或更多光学滤波器可被配置成使该一或更多个光传感器仅接收已通过该一或更多光学滤波器的光。

依此方式，具有在该预定波长范围外的波长的杂散光可不被该光传感器检测到。这可改善检测由该发光组件的阵列所发出的光的准确性。

该一或更多滤波器可与该一或更多个光传感器整合在一起或附接于该一或更多个光传感器，或者可分别设置于该一或更多个光传感器。

该设备还可以包含控制器，其被配置成控制供应到该发光加热组件的阵列的功率，并且接收该一或更多个光传感器的测量输出。

该控制器可以是计算装置，其具有安装于其上的软件，该软件用于控制供应到该发光加热组件的阵列的功率并且接收该一或更多个光传感器的测量输出。

这种控制器可以例如通过记录来自该一或更多个光传感器的测量值而促进监视由该发光加热组件所发出的光。

这种测量值之后可例如用于判定随着时间推移是否存在该发光加热组件的阵列的任何劣化。

该控制器可经由通信接口(例如USB、以太网络(Ethernet)等等)而连接至电源，该电源将功率供应到该发光加热组件的阵列。该控制器可经设置而将指令传送至该电源，以控制由该电源供应到该发光加热组件的阵列的功率的量。同样，该控制器可经由通信接口(例如USB、以太网络(Ethernet)等等)而连接至该一或更多个光传感器，以接收来自该一或更多个光传感器的该测量输出。

该控制器可被配置成基于该一或更多个光传感器的该测量输出而控制该设备。

例如，该控制器可被配置成控制供应到该发光加热组件的阵列的功率，直到该测量输出显示达到由该发光加热组件的阵列所发出的光的期望强度为止。这可例如通过下列方式来实现：将该测量输出或自该测量输出所取得的信息与对应于该期望强度的参考值进行比较。依此方式，该控制器可执行该发光加热组件的阵列的自动更正。

该控制器可被配置成将该一或更多个光传感器的测量输出或自该测量输出所取得的信息与参考值进行比较，并且基于比较结果：判定与该发光加热组件的阵列中的一或更多该发光加热组件的操作状态有关的信息；和/或调整供应到该发光加热组件的阵列中的一或更多该发光加热组件的功率。

该参考值可以是例如目标/期望值、来自相同的该一或更多个光传感器的先前测量值、或针对一或更多参考发光加热组件所获得的个别测量值。

与其中一或更多该发光加热组件的操作状态有关的信息可例如为下列鉴别结果：来自该发光加热组件的群组或所有该发光加热组件的光强度小于预期，且因此其中一或更多该发光加热组件可能不依照预期进行操作。或者，此信息可以是特定发光加热组件的鉴别结果，该特定发光加热组件因为例如劣化或个别故障而未正确地运作。

依此方式，该控制器可以判定该发光加热组件中的一或更多者是否正确地运作，或者其是否正遭受退化或故障。例如，如果该测量输出或自该测量输出所取得的信息符合该参考值的话，则该控制器可判定该一或更多发光组件正确地运作。如果该测量输出或自该测量输出所取得的信息不符合(例如低于)该参考值的话，则该控制器可判定该一或更多发光组件未正确地运作，例如其已劣化或故障。

该控制器可被设置成向使用者通知该一或更多发光加热组件的经判定的操作状态。依此方式，可以让使用者注意到该发光加热组件的劣化或故障，以使得用户可执行该装置的适当维护。

该控制器可被设置成将与在预定功率水平被供应到该发光加热组件中的一或更多者时的测量输出对应的参考值储存于内存内。依此方式，该控制器可通过下列方式来检验该一或更多发光加热组件的操作状态：将该预定功率水平施加至该一或更多发光加热组件，并且将该测量输出或自该测量输出所取得的信息与该参考值进行比较。该控制器可被配置成储存关于不同组的该一或更多发光加热组件的参考值。依此方式，该控制器可判定该不同组的该一或更多发光加热组件的操作状态。

该控制器可基于比较结果，调整供应到该发光加热组件的阵列中的一或更多该发光加热组件的功率。例如，在判定来自发光加热组件或发光加热组件的群组的光强度小于该参考值的情况下，该控制器可增加供应到该发光加热组件或该发光加热组件的群组的功率，以使该光强度增强至该参考值。该功率调整的执行可独立于操作状态的判定，或者可依循操作状态的判定。

依此方式，该控制器可以补偿该一或更多发光加热组件的劣化或故障。这可用于确保在处理晶片时使用期望的加热条件(例如光照强度)，因此可改善晶片间与设备间的处理的再现性。

该发光加热组件的阵列可由多个可个别控制的发光加热组件的群组所构成，且该控制器可被配置而个别控制供应到该多个的发光加热组件的群组中的每一者的功率。

依此方式，该发光加热组件的群组中的每一者可通过该控制器将功率供应到该群组而被个别启动。这可降低该设备关于个别控制该发光加热元件中的每一者的复杂度。

发光加热组件的群组可包含该发光加热组件的阵列中的一或更多该发光加热组件。

当该晶片被该可旋转卡盘所接收时，发光加热组件的每一群组可被配置成加热该晶片的不同区域。

该多个的发光加热组件的群组可绕着该可旋转卡盘的旋转轴而呈同心设置，以使每一群组占据对应径向位置。依此方式，可通过启动不同的发光加热组件的群组而加热该晶片的不同径向区域。

该控制器可被进一步设置以：接收来自该一或更多个光传感器的测量输出，该测量输出表示该多个的发光加热组件的群组中的一者的光照强度；将关于该发光加热组件的群组的该测量输出或自该测量输出所取得的信息与关于该群组的参考值进行比较；以及基于比较结果：判定与该发光加热组件的群组的操作状态有关的信息、和/或控制供应到该发光加热组件的群组的功率。

依此方式，该控制器可判定特定的发光加热组件的群组的操作状态。该控制器可对发光加热组件的每一群组执行此种程序，以便判定发光加热组件的每一群组的操作状态。这可促进该设备的故障排除与维护，因为这可促进鉴别未正确运作的发光加热组件的群组。

为了获得表示该多个的发光加热组件的群组中的一者的光照强度的该测量输出，该控制器可经设置而控制供应到该发光加热组件的群组的功率，以使该发光加热组件的群组发光(例如仅控制该发光组件的群组发光，而不控制该阵列中的其他发光加热组件)。

该控制器可经进一步设置，以基于该发光加热组件的群组的经判定的操作状态，调整供应到该发光组件的群组的功率。依此方式，可个别校正该发光加热组件的群组的每一者。

该控制器可被配置成将该多个的发光加热组件的群组的每一者的参考值储存于内存内。发光加热组件的群组的参考值可与该发光加热组件的群组的预定功率水平有关联。因此，为了判定发光加热组件的群组的操作状态，该控制器可将供应到该群组的功率水平调整至该群组的该预定功率水平。

该参考值可以是使用该一或更多个光传感器所获得的先前测量输出。

该设备可包含如执行该晶片上的工艺所需的另外构件。举例而言，该设备还可包含液体分配器，其被配置成将液体(例如清理液)分配到该晶片的表面上。该液体分配器可被配置成将液体分配在与面向该发光加热元件的阵列的该晶片的表面相反的该晶片的表面上。

该液体分配器可以是可移动的，以将液体分配在位于该晶片的该表面上的不同位置。因此，在清理工艺期间，可将液体分配在该可旋转卡盘中所接收的晶片的表面上。该晶片接着可与该可旋转卡盘一起旋转，以从该晶片的表面移除该液体。之后可通过以该发光加热组件的阵列来加热该晶片而使剩下的液体蒸发。

该设备还可以包含透明板(例如由石英或蓝宝石所制造)，当该晶片被接收在该可旋转卡盘中时，该透明板被设置在该发光加热组件的阵列与该晶片之间。由该发光加热组件所发出的光可穿透该透明板。该透明板可用于保护该发光加热组件的阵列免于受到正在该晶片的表面上执行的工艺的影响。

该设备可以是用于清理该晶片的清理设备。更具体而言，该设备可以是用于旋转清理该晶片的旋转清理设备。

该晶片可以是半导体晶片。

依照本发明的第二实施方面，提供了一种依照本发明的第一实施方面的该设备的控制方法。本发明的第二实施方面的方法可包含在上文中关于本发明的第一实施方面所讨论的特征；因此这些特征不再重述。

该方法可包含：将功率供应到该发光加热组件的阵列；接收来自该一或更多个光传感器的测量输出；将该测量输出或自该测量输出所取得的信息与参考值进行比较；以及基于比较结果：判定与该发光加热组件的阵列的操作状态有关的信息，和/或控制供应到该发光加热组件的阵列的功率。

该方法还可以包含，基于经判定的该操作状态，调整供应到该发光加热组件的阵列的功率。

该方法还可以包含选择性地将功率供应到该发光加热组件中的一或更多者，并且判定与该发光加热组件中的一或更多者的操作状态有关的信息。

附图说明

在下文中参考附图来讨论本发明的实施方案，其中:

图1a是依照本发明的第一实施方案的设备的示意截面图；

图1b是本发明的第一实施方案的示意截面图，在该处，晶片被安装于该设备中；

图2是依照本发明的第二实施方案的设备的示意截面图；

图3是依照本发明的第三实施方案的设备的示意截面图；

图4是可以在本发明的实施方案中所使用的加热组件的示例。

具体实施方式

依照本发明的第一实施方案，图1a与1b显示了用于处理晶片的设备100的示意性截面图。在图1a中，没有晶片被安装在该设备中。在图1b中，晶片101被安装在设备100中。

设备100包含可旋转卡盘102，其用于接收晶片。可旋转卡盘102包含卡盘本体104，其可旋转地被安装在基座106上。卡盘本体104可相对于基座106而绕着通过附图数字108所标示的旋转轴旋转。卡盘本体104相对于基座106的旋转可例如通过马达(未显示)进行驱动，该马达本身可被控制器来控制。卡盘本体104包含成组的夹持销110，其用于接收晶片并且将该晶片稳固地保持在适当位置。依此方式，当经由夹持销110将晶片安装在可旋转卡盘102上时，可通过使卡盘本体104相对于基座106旋转而使该晶片旋转。在图1b所示的构造中，夹持销110施加夹持力，以将晶片101保持在适当位置。然而，作为替代，其他合适的机构可用于将晶片101保持在适当位置(例如夹钳、螺丝、吸引支架等等)。

可旋转卡盘102还包含例如由石英或蓝宝石所制造并且安装在卡盘本体104上的透明板112。将透明板112固定于卡盘本体104，以使其与卡盘本体104一起相对于基座106旋转。如图1b所示，当晶片101被安装在可旋转卡盘102中时，透明板112经设置而实质上平行于晶片101。

设备100还包含加热组件114。加热组件114包含LED116的阵列，其被配置成照射安装在可旋转卡盘102中的晶片。LED114作为发光加热组件，其用于加热被该可旋转卡盘所接收的晶片(例如晶片101)。在本示例中，这些LED被配置成发出在从380nn倒650nm的波长范围内的光。例如，LED 116可发出具有在从380nm到650nm的波长范围内的最大强度的光。本案发明人已发现该波长范围适用于加热半导体晶片。透明板112被配置成实质被LED116发出的波长所穿透，即，由LED116发出的全部或大多数光被透明板112所传递。

加热组件114还包含板118。LED116的阵列被安装在板118的上表面上，该板作为用于LED116的阵列的散热器，以消散LED116所产生的热。举例来说，板118可由例如铝的金属进行制造。包含用于LED116的驱动电路(未显示)的电路板120被设置在板118的下表面上。LED116的阵列与电路板上的驱动电路之间的互连被制造而穿过板118。板118被安装在固定柱122上。固定柱122不连接至卡盘本体104，以使其不与卡盘本体104一起旋转。板118实质上平行于透明板112。

当晶片被安装在可旋转卡盘102中时，LED116的阵列被设置成面向晶片101。如图1b所示，当晶片101被安装在可旋转卡盘102中时，透明板112位于LED116的阵列与晶片101之间。因此，由LED116的阵列所发出的光可被透明板112所传递，并且照射在晶片101上而加热晶片101。当晶片被安装在可旋转卡盘102中时，透明板112可用于保护LED116的阵列免于受到在晶片101上所执行的工艺的影响。

LED116的阵列被配置成照射晶片101的第一表面103，该第一表面与晶片101的第二表面105相反。晶片101的第二表面105被露出，以使工艺(例如蚀刻、材料沉积、清理)可在晶片101的第二表面105上被执行。LED116的阵列可绕着可旋转卡盘102的旋转轴108呈实质对称配置。依此方式，LED116的阵列可实质对称地绕着旋转轴108而照射该晶片。

设备100还包含光传感器124，其被配置成检测由LED116的阵列所发出的光。光传感器124可以为发光二极管或其他合适的光传感器，并且对由LED116所发出的光敏感。光传感器124可包含光学带通滤波器，其被配置成选择性地传递对应于或包含由LED116所发出的波长的一系列波长。光传感器124相对于LED116的阵列设置并且面向LED116的阵列，即，光传感器124的受光区域朝向LED116的阵列。光传感器124以可旋转卡盘102的旋转轴108为中心。因此，其可实质相对于LED116的阵列置中设置。在本实施方案中，仅设置单一光传感器124，且光传感器124被配置成感测来自LED116的阵列中的所有LED116的光。

光传感器124位于与LED116的阵列相对的固定位置。这可改善来自LED116的光的检测的再现性。可设定光传感器124与LED116的阵列之间的距离，例如将LED116的亮度、光传感器124的敏感度、以及从该LED到光传感器124的入射角度纳入考虑，以实现来自LED116的阵列中的所有LED116的光的良好检测。

在图1a中通过附图标记126所标示的箭头说明由该LED所发出并且入射在光传感器124上的光。光传感器124能够直接检测由LED116所发出的光，以便可直接监视LED116的阵列的性能。

光传感器124可输出与所检测的光的量有关(例如与所检测的光的量成比例)的信号。依此方式，可基于来自光传感器124的测量输出，估计由LED116的阵列所产生的光强度。实际上，由于整个LED116的阵列的入射角度的变异，所以可能难以估计LED116的光强度的绝对值。然而，光传感器124可以使LED116所发出的光的相对值随着时间推移被测量与追踪。举例而言，来自光传感器124的输出信号可被记录与监视，以判定随着时间推移是否例如因为LED116的劣化或该阵列中的故障而存在由该LED的阵列所发出的光的量的任何变化。

如图1b所示，当晶片101被安装在可旋转卡盘102中时，晶片101被配置在光传感器124与LED116的阵列之间。因此，来自LED116的光被晶片101阻止到达光传感器124。因此，在使用中，在将晶片安装于可旋转卡盘102中之前，可测量由LED116的阵列所发出的光，以例如评估该LED的阵列的性能和/或校正LED116的阵列。在该测量之后，可将晶片101安装在可旋转卡盘102中以进行处理。

可将LED116设置成多个可个别控制的LED116的群组。可例如经由电路板120上的电路，将功率独立供应到多个LED116的群组中的每一者，以使LED116的群组中的每一者可被独立控制(例如开启或关闭)。LED116的每一群组可包含该阵列中的一或更多LED116。LED116的每一群组可被配置成加热晶片101的特定区域，以使晶片101的不同区域可被可控制地加热。多个LED116的群组可绕着可旋转卡盘102的旋转轴108而呈同心设置，以使每一群组占据对应径向位置。依此方式，可通过启动不同的LED116的群组而加热晶片101的不同径向区域。

为了使用光传感器124来获得由该群组所发出的光的测量值，可个别启动LED116的群组的每一者。依此方式，可判定LED116的群组的每一者是否正确地运作。

为了检测来自单一LED116或单一的LED116的群组的光，可仅将功率供应到该单一LED116或该单一的LED116的群组，以使得光传感器124仅检测到来自该单一LED116或该单一的LED116的群组的光。

设备100还可以包含控制器(未显示)，该控制器控制供应到LED116的阵列的功率，并且接收来自光传感器124的测量输出(例如输出信号)。

该控制器可以是任何合适的计算装置，其具有安装于其上以执行所需功能的软件。举例来说，该控制器可经由通信接口(例如USB、以太网络等等)而连接至电路板120，以控制供应到LED116的阵列的功率的量。同样地，该控制器可经由通信接口而连接至光传感器124，以接收来自光传感器124的测量输出。该控制器可包含内存，于其中储存用于LED116的阵列的各种控制参数(例如功率水平)。该控制器还可储存接收自光传感器124的测量数据。

该控制器可被设置成基于接收自光传感器124的测量输出而自动控制供应到LED116的阵列的功率。举例而言，该控制器可调整供应到LED116的阵列的功率，直到该测量输出显示LED116产生期望的光照为止(例如通过将该测量输出与参考值进行比较)。在LED116的阵列包含多个可个别控制的LED116的群组的情况下，该控制器可自动调整供应到LED116的群组中的每一者的功率，以便针对每一群组获得期望的输出。

该控制器可被配置成自动判定LED116的阵列的操作状态，例如LED116的阵列是否正确地运作。为此，该控制器可将关于LED116的阵列的参考值储存于其内存中。举例而言，如在先前测量中所测量的，该参考值可对应于当预定功率水平被供应到LED116的阵列时来自光传感器124的测量输出。于是，该控制器可将该预定功率水平供应到LED116的阵列，并且将来自光传感器124的该测量输出与该参考值进行比较。如果该测量输出符合该参考值的话，则该控制器可判定LED116的阵列正确地运作。如果该测量输出不同于(例如低于)该参考值的话，则该控制器可判定LED116的阵列未正确地运转。当作出这种判定时，该控制器可通知使用者，以便让使用者进一步调查该问题并且执行任何适当的维护。同样地，该控制器可储存关于多个LED116的群组中的每一者的参考值，以使该群组中的每一者的操作状态可被判定。该控制器可被进一步设置，以基于该测量或经判定的该操作状态，调整供应到LED116的阵列的功率以例如补偿LED116中的劣化。

图2显示了用于处理晶片的设备200的示意性截面图，其是本发明的第二实施方案。设备200包含关于设备100所述的所有特征，例如可旋转卡盘、加热组件以及光传感器。与关于设备100所述的特征相对应的设备200的特征以与在图1中相同的附图标记标示于图2中，并且不再叙述。

除了关于设备100所述的特征以外，设备200包含处理室202。如图2所示，可旋转卡盘102、基座106、加热组件114以及光传感器124被配置在处理室202内。处理室202可以是适用于处理晶片的室。举例来说，能够控制处理室202内的大气(例如其压力与组成)，以提供用于处理晶片的适合状态。处理室202包含框架204，在其中安装可旋转卡盘102、基座106以及加热组件114(与柱122一起)。处理室202还包含盖体206，于其中安装光传感器124。光传感器124被安装在盖体206中，以使其面向LED116的阵列并且以该可旋转卡盘的旋转轴108为中心。盖体206被安装在处理室202的框架204上，并且用于防止杂散光从外部进入处理室202。依此方式，由光传感器124所检测的光可仅为由LED116的阵列所发出的光。这可改善测量由LED116的阵列所发出的光的准确性。

盖体206被配置成将光传感器124保持在与LED116的阵列相对的预定固定位置上，以使与LED116的阵列相对的光传感器124的位置可以在测量期间被准确地辨别。这可确保测量的再现性。

在某些情况下，盖体206可移除地安装在处理室202的框架204上。依此方式，例如为了将晶片安装在可旋转卡盘102中以进行处理，可将盖体206从框架204移除。一旦将晶片安装在可旋转卡盘102中，则可将盖体206安装在框架204上，以关闭处理室202。盖体206与框架204可包含可啮合的对准特征，以使盖体206相对于框架204设置。这可确保当盖体206被安装在框架204上时，光传感器124位于预定位置。举例而言，合适的对准特征可以位于对应的突部和凹部或凹槽。设备200的构成可促进将光传感器124整合到既有设备中。实际上，只需修改处理室202的盖体206以适应光传感器124的存在。

图3显示了用于处理晶片的设备300的示意截面图，其为本发明的第三实施方案。设备300包含用于接收晶片301的可旋转卡盘302。可旋转卡盘302包含卡盘本体304，其可旋转地安装在基座306上，并且可绕着通过附图标记308所标示的旋转轴旋转。卡盘本体304包含成组的夹持销310，其用于接收晶片并且将该晶片稳固地保持在适当的位置。在图3所示的示例中，显示晶片301被安装在可旋转卡盘302中。可旋转卡盘302还包含透明板312，其例如由石英或蓝宝石所制造，并且安装在卡盘本体304上。当晶片被安装在可旋转卡盘302中时，透明板312经设置而实质平行于晶片301。可旋转卡盘302及其构件可以与上述设备100的可旋转卡盘102类似的方式运作，且在上文中的设备100的构件的说明可用于该设备300的对应构件。

设备300还包含加热组件314。加热组件314包含LED316的阵列，其被配置成当晶片301被安装在可旋转卡盘302中时照射该晶片。LED316作为用于加热晶片301的发光加热组件。在本示例中，该LED被配置成发出在从380nm到650nm的波长范围内的光。例如，LED316可发出具有在从380nm到650nm的波长范围内的最大强度的光。透明板312被配置成被LED316发出的波长所穿透，即，由LED316所发出的光被透明板312所传递。

加热组件314还包含板318。LED316被安装在板318的上表面上。板318作为用于LED316的阵列的散热器，以消散LED316所产生的热。举例来说，板318可由例如铝的金属进行制造。包含用于LED316的驱动电路(未显示)的电路板320被设置在板318的下表面上。LED316的阵列与电路板上的驱动电路之间的互连被制造而穿过板318。板318被安装在固定柱322上。固定柱322不连接至卡盘本体304，以使其不与卡盘本体304一起旋转。板318实质上平行于透明板312。

LED316的阵列被配置成照射晶片301的第一表面303，该第一表面与晶片301的第二表面305相反。晶片301的第二表面305被露出，以使工艺(例如蚀刻、材料沉积、清理)可在晶片301的第二表面305上被执行。LED316的阵列绕着可旋转卡盘302的旋转轴308呈实质对称配置。依此方式，LED316的阵列可实质对称地绕着旋转轴308而照射该晶片。

加热组件314可以与上述设备100的加热组件114类似的方式运行。举例而言，如在上文中关于设备100所讨论的，可将LED316的阵列设置成可个别控制的LED316的群组。

设备300还包含成组的光传感器324。该成组的光传感器324被配置在板318的上表面上，即，在与LED316的阵列相同的表面上。该成组的光传感器324例如以实质均匀的方式(例如以固定间隔)分布遍及该阵列。光传感器324可以是光二极管或若干其他合适的光传感器，并且对由LED316所发出的光敏感。光传感器324可包含光学带通滤波器，其被配置成选择性地传递与LED316所发出的波长对应的系列波长。

光传感器324被设置成面向与LED316相同的方向。依此方式，该光传感器可检测来自LED316的光，当晶片301被安装在可旋转卡盘302中时，该光从晶片301的第二表面305反射。这是通过图3中的箭头326进行说明，该箭头表示由LED316所发出的光，该光被晶片301所反射并且接着被光传感器324所检测。由于光传感器被分布遍及LED316的阵列，因此有可能用光传感器324检测由所有LED 316发出的光。每个光传感器324可以输出测量信号，该测量信号与该光传感器324所检测到的光的量有关(例如与其成比例)。电路板320可包含读取电路，其用于获得来自每一光传感器324的测量信号。光传感器324与电路板320之间的互连可穿过板318形成。

因此，设备300使得来自LED316并且从晶片301反射的光能被测量。这可以在该晶片被安装在该可旋转卡盘中时(例如当晶片正在被处理时)，实现LED316的性能的实时监视。这可实现供应到LED316的阵列的功率的实时调整，以确保晶片的处理始终维持期望的加热条件。

设备300还可以包含控制器(未显示)，其用于控制供应到LED316的功率，并且接收来自光传感器324的测量输出(例如输出信号)。该控制器可以是任何合适的计算装置，其具有安装于其上以执行所需功能的软件。举例来说，该控制器可以经由通信接口(例如USB、以太网络等等)而连接至电路板320，以控制供应到LED316的阵列的功率的量，并且接收来自光传感器324的测量输出。该控制器可以包含内存，于其中储存用于LED316的阵列的各种控制参数(例如功率水平)。该控制器还可储存接收自光传感器324的测量数据。

该控制器可被配置成执行与在上文中关于设备100的控制器所述的功能类似的功能。例如，该控制器可被配置成基于接收来自光传感器324的测量输出，自动控制供应到LED316或LED316的群组的功率。依此方式，当晶片301被安装在可旋转卡盘302中时，该控制器可基于通过光传感器324的测量而进行LED316的阵列的自动控制。该控制器还可以被设置成判定LED316的阵列或LED316的群组的操作状态。根据经判定的该操作状态，该控制器可被设置成向使用者通知该操作状态，以便使用者可执行适当的维护程序。

上述所有实施方案的设备可包含另外的构件，其被配置成处理安装在可旋转卡盘中的晶片。例如，该设备可包含液体分配器，其被配置成将液体分配到该晶片的上表面(即，与被该LED的阵列所照射的该晶片的表面相反的该晶片的表面)上。

该设备可以是用于清理该晶片的设备，例如用于旋转清理该晶片的旋转清理设备。

该晶片可以是半导体晶片。

本发明的某些实施方案中的加热组件114、314的示例性结构被说明于图4中。

如图4所示，LED116、316被设置在绕着加热组件114、314的中心的同心环上。LED116、316的排列绕着加热组件114、314的中心呈旋转对称。

在既定同心环内，LED116、316被分成群组401，例如在每一群组401中具有16个LED116、316。换言之，在既定同心环中的LED116、316并未绕着该同心环均匀分布。

如上所讨论的，到LED116、316的群组401中的每一者的功率可被独立控制。

在本示例中，存在20个LED116、316的同心环，但当然，在其他实施方案中，同心环的数量可以是不同的。

在图4中，加热组件114、314被分成四个四分之一圆402，其通过连接部403而连结在一起。

每一LED可具有10W的功率消耗并且提供3W的功率。

当然，加热组件114、314可与图4中所说明者不同。尤其，对于本发明而言，该加热组件中的LED的排列并非必要。

Claims (21)

1.一种用于处理晶片的设备，所述设备包含：

可旋转卡盘，其用于接收晶片；

加热组件，其包含发光加热组件的阵列，所述发光加热组件的阵列被配置成照射由所述可旋转卡盘所接收的晶片而加热所述晶片；以及

一或更多个光传感器，其被配置成检测由所述发光加热组件的阵列所发出的光。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或更多个光传感器包含相对于所述发光加热组件的阵列而设置的光传感器。

3.根据权利要求2所述的设备，其中当所述晶片被所述可旋转卡盘接收时，对照所述发光加热组件的阵列，相对于所述发光加热组件的阵列而设置的所述光传感器被设置成位于所述晶片的相反侧上。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的设备，其中相对于所述发光加热组件的阵列而设置的所述光传感器被设置在所述可旋转卡盘的旋转轴上，和/或以所述可旋转卡盘的旋转轴为中心。

5.根据权利要求2到4中任一项所述的设备，其中相对于所述发光加热组件的阵列而设置的所述光传感器被设置在与所述发光加热组件的阵列相对的预定固定位置。

6.根据权利要求2到5中任一项所述的设备，其中所述设备包含盖体，所述盖体被配置成防止杂散光到达相对于所述发光加热组件的阵列而设置的所述光传感器。

7.根据权利要求6所述的设备，其中相对于所述发光加热元件的阵列而设置的所述光传感器被设置在所述盖体的内部、或附接于所述盖体的内部。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的设备，其中所述盖体能安装在所述设备的处理室的框架上。

9.根据权利要求2到8中任一项所述的设备，其中所述设备仅包含单一光传感器，所述单一光传感器相对于所述发光加热组件的阵列而设置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述一或更多个光传感器包含被配置成检测来自所述发光加热组件的阵列的光的光传感器，当所述晶片被所述可旋转卡盘接收时，所述光从所述晶片反射。

11.根据权利要求10所述的设备，其中被配置成检测所反射的所述光的所述光传感器与所述发光加热组件的阵列被整合到所述设备的同一个板中。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的设备，其中所述设备包含被配置成检测来自所述发光加热组件的阵列的光的多个光传感器，当所述晶片被所述可旋转卡盘接收时，所述光从所述晶片反射。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中：

所述发光加热组件是LED，所述LED被配置成发出具有预定波长或在预定波长范围内的波长的光；以及

所述一或更多个光传感器适于检测具有所述预定波长或在所述预定范围内的波长的光。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述设备包含一光学滤波器，所述光学滤波器被配置成选择性地传递具有所述预定波长或在所述预定波长范围内的波长的光。

15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备还包含控制器，所述控制器被配置成控制供应到所述发光加热组件的阵列的功率，并且接收所述一或更多个光传感器的测量输出。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述控制器被配置成将所述一或更多个光传感器的测量输出或从所述测量输出所取得的信息与参考值进行比较，并且基于比较：

判定与所述发光加热组件的阵列中的所述发光加热组件中的一或更多者的操作状态有关的信息；和/或

调整供应到所述发光加热组件的阵列中的所述发光加热组件中的一或更多者的所述功率。

17.根据权利要求15或权利要求16所述的设备，其中：

所述发光加热组件的阵列由多个可个别控制的发光加热组件的群组所构成；以及

所述控制器被配置成个别控制供应到所述发光加热组件的多个群组的每一者的功率。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述控制器被配置成：

接收来自所述一或更多个光传感器的测量输出，所述测量输出表示所述发光加热组件的多个群组中的一者的光照强度；

将关于所述发光加热组件的群组的所述测量输出或从所述测量输出所取得的信息与关于所述群组的参考值进行比较；以及

基于该比较：

判定与所述发光加热组件的群组的操作状态有关的信息；和/或

控制供应到所述发光加热组件的群组的功率。

19.根据权利要求16到18中任一项所述的设备，其中所述参考值为来自所述一或更多个光传感器的先前测量输出，或从所述先前测量所取得。

20.一种用于控制根据前述权利要求中任一项所述的设备的方法，所述方法包含：

将功率供应到所述发光加热组件的阵列；

接收来自所述一或更多个光传感器的测量输出；

将所述测量输出或从所述测量输出所取得的信息与参考值进行比较；以及

基于该比较：

判定与所述发光加热组件的阵列的操作状态有关的信息；和/或

控制供应到所述发光加热组件的阵列的功率。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述方法包含：

选择性地将功率供应到所述发光加热组件中的一或更多者；以及

判定与所述发光组件中的所述一者或所述子集合的操作状态有关的信息。

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