JP2018501654A - Detection of wafer dropping from the spin chuck - Google Patents

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Abstract

【課題】本開示は、マイクロエレクトロニクス基板がもはや適切に固定されていないか又は回転チャックから脱落したことを検出するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】マクロエレクトロニクス基板は、プロセスチャンバ内での処理の間に化学物質に基板を曝露するとき、前記基板を回転する回転チャックに固定されうる。回転チャックは、マイクロ電子基板を固定する把持機構の位置を検出できる1つ以上の検出器を含みうる。検出器は、マイクロエレクトロニクス基板の位置に関連する電気信号を発生させることができる。電気信号が閾値を超えるときに、システムは、プロセスチャンバへのさらなる損傷を回避するために、チャックの回転を停止しうる。【選択図】図5The present disclosure provides a system and method for detecting that a microelectronic substrate is no longer properly secured or has fallen from a rotating chuck. A macroelectronic substrate can be secured to a rotating chuck that rotates the substrate when the substrate is exposed to chemicals during processing in a process chamber. The rotating chuck can include one or more detectors that can detect the position of a gripping mechanism that secures the microelectronic substrate. The detector can generate an electrical signal related to the position of the microelectronic substrate. When the electrical signal exceeds the threshold, the system can stop the chuck from rotating to avoid further damage to the process chamber. [Selection] Figure 5

Description

本発明は、マイクロエレクトロニクス基板の表面を処理するための装置及び方法に関し、特に、マイクロエレクトロニクス基板が、処理の間、適所に固定されているかを求める、装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for processing a surface of a microelectronic substrate, and more particularly to an apparatus and method for determining whether a microelectronic substrate is fixed in place during processing.

集積回路(ICs)は、ますます増大する能動素子の密度で、半導体基板のようなマイクロエレクトロニクス基板上に形成されることができる。ICsは、必要に応じて電気的機能を実行する構造を形成する連続プロセス処理を介して、形成されることができる。マイクロエレクトロニクス基板の処理は、制御された方法でマイクロエレクトロニクス基板を固定し、処理するために、自動化されることができる。1つの態様は、処理又はプロセスの間、マイクロエレクトロニクス基板を回転させることを含むことができる。この回転は、マイクロエレクトロニクス基板全体のより均一なプロセッシングを可能にすることができる。しかし、回転速度が比較的速い場合があり、その結果、マイクロエレクトロニクス基板が固定されなくなると、基板は破損し、プロセス機器は損傷する可能性がある。したがって、基板破損の可能性を低減し、固定されていないマイクロエレクトロニクス基板によって、生じる機器への損傷を防止又は最小化するために、いつマイクロエレクトロニクス基板が固定されなくなるかを判定すること、及び、回転機構を使用不可にすることが望ましい場合がある。   Integrated circuits (ICs) can be formed on microelectronic substrates, such as semiconductor substrates, with an increasing density of active devices. ICs can be formed through a continuous process that forms structures that perform electrical functions as needed. The processing of the microelectronic substrate can be automated to secure and process the microelectronic substrate in a controlled manner. One aspect can include rotating the microelectronic substrate during processing or processes. This rotation can allow for more uniform processing of the entire microelectronic substrate. However, the rotational speed may be relatively fast, so that if the microelectronic substrate is not secured, the substrate can break and process equipment can be damaged. Accordingly, determining when the microelectronic substrate will not be secured to reduce the possibility of substrate breakage and prevent or minimize damage to the resulting equipment by the unsecured microelectronic substrate; and It may be desirable to disable the rotation mechanism.

マイクロエレクトロニクスデバイスの製造産業において、デバイスは、半導体プロセス機器間を移送され、ハンドリングされ、半導体プロセス機器によって処理されるマイクロエレクトロニクス基板(例えば、半導体ウェハ)上に製造される。マイクロエレクトロニクス基板の直径は、150mmより大きくてもよく、プロセス装置による数種の機械的取扱いの対象となり得る。機械的ハンドリングの一態様は、処理の間マイクロエレクトロニクス基板を回転させることを含むが、これに限定されるものではない。機械的ハンドリングは、少なくとも50rpmの速度で回転できる回転機構にマイクロエレクトロニクス基板を固定することを含むことができる。ほとんどの場合、固定されたマイクロエレクトロニクス基板は首尾よく処理され、プロセス機器から取り外される。しかしながら、いくつかの例で、マイクロエレクトロニクス基板は、回転機構から固定されなくなることがある。これは、回転機構が回転し続け、破損したマイクロエレクトロニクス基板の一部をチャンバ全体に放出すると増大する虞がある、基板の破損及び処理チャンバの損傷を生じさせる。   In the microelectronic device manufacturing industry, devices are manufactured on microelectronic substrates (eg, semiconductor wafers) that are transported, handled, and processed by semiconductor process equipment between semiconductor process equipment. The diameter of the microelectronic substrate can be larger than 150 mm and can be subject to several mechanical handling by the process equipment. One aspect of mechanical handling includes, but is not limited to, rotating the microelectronic substrate during processing. Mechanical handling can include securing the microelectronic substrate to a rotating mechanism that can rotate at a speed of at least 50 rpm. In most cases, the fixed microelectronic substrate is successfully processed and removed from the process equipment. However, in some examples, the microelectronic substrate may become unsecured from the rotating mechanism. This results in substrate failure and processing chamber damage that can increase as the rotating mechanism continues to rotate and releases a portion of the damaged microelectronic substrate into the entire chamber.

プロセス機器への損傷を防止し最小化すための1つの態様は、マイクロエレクトロニクス基板の回転の前及び回転中に、マイクロエレクトロニクス基板が固定されているかどうかを判定する、マイクロエレクトロニクス基板検出システムを含むことができる。一実施形態において、マイクロエレクトロニクス基板は、マイクロエレクトロニクス基板を回転するステップを含みうる後続の処理のために、マイクロエレクトロニクス基板を所望の位置に固定する任意の機械的手段(例えば、クランプ)を用いて、把持されることができる。把持機構のポジショニングは、機構が望ましくない態様で位置を変えても、検出システムが回転を止めてプロセスチャンバの損傷を最小限に抑えることができるように、検出システムによって、監視できる。   One aspect for preventing and minimizing damage to process equipment includes a microelectronic substrate detection system that determines whether the microelectronic substrate is fixed before and during rotation of the microelectronic substrate. Can do. In one embodiment, the microelectronic substrate is used with any mechanical means (eg, clamp) that secures the microelectronic substrate in a desired position for subsequent processing, which may include rotating the microelectronic substrate. Can be gripped. The positioning of the gripping mechanism can be monitored by the detection system so that the detection system can stop rotating and minimize damage to the process chamber even if the mechanism changes position in an undesirable manner.

一実施形態において、回転機構は、マイクロエレクトロニクス基板を回転機構に固定できる、少なくとも2つの把持コンポーネントを含むことができる。把持コンポーネントは、マイクロエレクトロニクス基板が回転中に水平又は垂直に移動しないように、マイクロエレクトロニクス基板に接触して圧力を加えるために、機械的に駆動できる。しかしながら、マイクロエレクトロニクス基板が固定されなくなると、把持コンポーネントによって、加えられる機械的応力も位置又は方向を変える可能性がある。したがって、検出システムは、把持コンポーネントの位置を監視してもよく、位置の変化が閾値量を上回るとき、把持コンポーネントの位置に少なくとも部分的に基づいて回転機構を停止してもよい。検出システムは、把持コンポーネントの位置及びマイクロエレクトロニクス基板が固定されているかどうかを判定するために組み合わせて使用される磁石及び磁気検出器を含むことができる。   In one embodiment, the rotation mechanism can include at least two gripping components that can secure the microelectronic substrate to the rotation mechanism. The gripping component can be mechanically driven to contact and apply pressure to the microelectronic substrate so that the microelectronic substrate does not move horizontally or vertically during rotation. However, when the microelectronic substrate is not secured, the mechanical stress applied by the gripping component can also change position or orientation. Accordingly, the detection system may monitor the position of the gripping component and may stop the rotation mechanism based at least in part on the position of the gripping component when the change in position exceeds a threshold amount. The detection system can include a magnet and a magnetic detector that are used in combination to determine the position of the gripping component and whether the microelectronic substrate is fixed.

一実施形態において、検出システムは、回転機構の回転部分に連結された1つ以上の磁石、及び、プロセス機器の比較的静止した部分に連結された検出センサを含むことができる。検出センサ(例えば、ホール効果センサ)は、それらがマイクロエレクトロニクス基板処理の間、検出センサのまわりを回転する度に、磁石の場の強さを監視できる。検出システムは、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていることを示すように、特定の場の強度の表示を識別するために教示されることができる。同様に、検出システムは、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていない可能性があることを示すために、特定の場の強度の表示を解釈するために、教示されることもできる。例えば、トリガ値又は閾値はセットされることができ、場の強度がそのトリガ値を上回るか又は下回るとき、処理又はプロセスが完了したかどうかにかかわらず、回転機構は回転を停止する。   In one embodiment, the detection system can include one or more magnets coupled to a rotating portion of the rotating mechanism and a detection sensor coupled to a relatively stationary portion of the process equipment. Detection sensors (eg, Hall effect sensors) can monitor the strength of the magnet field each time they rotate around the detection sensor during microelectronic substrate processing. A detection system can be taught to identify an indication of a particular field intensity to indicate that the microelectronic substrate is properly secured. Similarly, a detection system can be taught to interpret a particular field intensity indication to indicate that the microelectronic substrate may not be properly secured. For example, a trigger value or threshold can be set, and when the field strength is above or below that trigger value, the rotation mechanism stops rotating regardless of whether the process or process is complete.

一実施形態において、3以上の磁石が把持コンポーネントに隣接して配置されることができ、したがって、把持コンポーネントの動き又は配向が、検出センサに対する磁石の位置及び/又は配向を変える。検出システムは、場の強度の大きさ及び/又は場の強度の変化に、少なくとも部分的に基づいて磁石の位置又は配向を特定できる。本実施形態において、把持コンポーネントの位置は、マイクロエレクトロニクス基板が固定されていることを示す場の強度に相関しうる。しかしながら、これは、場の強度がトリガ値の閾値量を上回るか又は下回るときには、マイクロエレクトロニクス基板がもはや回転機構にも固定されていないことを示す。したがって、固定されていないマイクロエレクトロニクス基板によって、生じるプロセスチャンバへのさらなる損傷を最小化するために、回転機構は速度を落とし始めるか又は停止しうる。   In one embodiment, more than two magnets can be placed adjacent to the gripping component, so that the movement or orientation of the gripping component changes the position and / or orientation of the magnet relative to the detection sensor. The detection system can determine the position or orientation of the magnet based at least in part on the magnitude of the field strength and / or the change in field strength. In this embodiment, the position of the gripping component can be correlated to the strength of the field indicating that the microelectronic substrate is fixed. However, this indicates that when the field strength is above or below the threshold value of the trigger value, the microelectronic substrate is no longer fixed to the rotating mechanism. Thus, the rotation mechanism may begin to slow down or stop to minimize further damage to the process chamber caused by the unsecured microelectronic substrate.

他の実施形態では、磁石は異なる極性を含むことができ、従って、場の強度シグネチャ(field strength signatures)が分極され、二重シグネチャ能力(dual
signature capability)を提供することができ、検出システムにより監視されうる。磁石間の極性の差は、マイクロエレクトロニクス基板が回転機構に適切に固定されているかどうかを判定するために使用されうる、異なる場強度特性をもたらす可能性がある。したがって、マイクロエレクトロニクス基板が回転機構に適切に固定されているかどうかを判定するために監視されうる2つのタイプの信号が存在し得る。2つの信号が、回転機構を停止するために、単独で又は組み合わせて用いられることが可能である。したがって、検出システムは、各信号に対する閾値を、回転機構の停止をトリガするために用いることができる。
In other embodiments, the magnets can include different polarities, so that field strength signatures are polarized and dual signature capabilities (dual
signature capability) can be provided and can be monitored by the detection system. The difference in polarity between the magnets can result in different field strength characteristics that can be used to determine whether the microelectronic substrate is properly secured to the rotating mechanism. Thus, there can be two types of signals that can be monitored to determine whether the microelectronic substrate is properly secured to the rotating mechanism. Two signals can be used alone or in combination to stop the rotation mechanism. Thus, the detection system can use the threshold for each signal to trigger the rotation mechanism to stop.

他の実施形態では、プロセス機器は、上述した検出システムを実行するためのコンピュータ実行可能命令を格納し実行できるコンピュータプロセッサ及びメモリコンポーネントを含むことができるコントローラを含みうる。例えば、メモリは、プロセスチャンバ内で処理プロセスを管理し又は制御するプロセスコンポーネントを含むことができる。検出コンポーネントは、同じくメモリに保存されることができる(が、そうである必要はなく)、マイクロエレクトロニクス基板が処理プロセスの間適切に固定されるかどうか判定する。1つの方法実施形態において、コントローラは、マイクロエレクトロニクス基板をプロセスチャンバ内で回転チャックに結合するようにプロセス機器に指示する。マイクロエレクトロニクス基板は、開位置と閉位置との間で駆動する把持機構によって、機械的に固定されることができる。把持機構が閉位置にあるとコントローラが判定したとき、回転チャックは回転できる。検出コンポーネントは、磁石に近接する検出センサ(例えば、ホール効果センサ)により検出された磁石からの場の強度に少なくとも部分的に基づいて把持機構が閉位置にあることを判定できる。その後、コントローラは、磁石が検出センサを通過する際に検出センサが磁石の場の強度を検出するように、マイクロエレクトロニクス基板の回転を開始できる。上記のように、場の強度は、把持機構の位置に応じて変化しうる。検出コンポーネントは、場の強度信号を閾値と比較して、把持機構が同じか又は類似の位置にあるかどうかを判定できる。一実施形態においては、場の強度信号が閾値を下回るとき、マイクロエレクトロニクス基板が把持機構により固定されたと見なされうる。しかしながら、 場の強度信号が閾値と交差するときは、マイクロエレクトロニクス基板は脱落したか又は把持機構により固定されていないと見なされうる。したがって、コントローラは、回転チャックを回転させるのを停止できる。   In other embodiments, the process equipment can include a controller that can include a computer processor and memory components that can store and execute computer-executable instructions for executing the detection system described above. For example, the memory can include process components that manage or control the processing process within the process chamber. The detection component can also be stored in memory (but need not be) to determine if the microelectronic substrate is properly secured during the processing process. In one method embodiment, the controller instructs the process equipment to couple the microelectronic substrate to the rotating chuck in the process chamber. The microelectronic substrate can be mechanically fixed by a gripping mechanism that drives between an open position and a closed position. The rotary chuck can rotate when the controller determines that the gripping mechanism is in the closed position. The detection component can determine that the gripping mechanism is in the closed position based at least in part on the strength of the field from the magnet detected by a detection sensor (eg, a Hall effect sensor) proximate to the magnet. The controller can then initiate rotation of the microelectronic substrate so that the detection sensor detects the strength of the magnet field as the magnet passes the detection sensor. As described above, the field strength can vary depending on the position of the gripping mechanism. The detection component can compare the field intensity signal to a threshold value to determine whether the gripping mechanism is in the same or similar position. In one embodiment, the microelectronic substrate may be considered fixed by the gripping mechanism when the field intensity signal falls below a threshold value. However, when the field intensity signal crosses the threshold, the microelectronic substrate can be considered as missing or not secured by the gripping mechanism. Therefore, the controller can stop rotating the rotary chuck.

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、上記に与えられた発明の一般的な説明及び以下の詳細な説明と共に、本発明を説明する役割を果たす。さらに、参照符号の最も左の桁は、参照符号が最初に現れる図面を識別する。
回転機構及びマイクロエレクトロニクス基板位置検出システムを含むプロセスシステムの概略を示す図である。 把持コンポーネント、磁石、及び検出センサを含む回転機構の一実施形態の底面を示す図である。 マイクロエレクトロニクス基板の位置を検出するためにプロセスシステムにより使用される検出センサ及び磁気コンポーネントの概略図を示す図である。 回転機構がいつ切り離されるかを決定する方法の一実施形態を示すグラフを示す。 マイクロエレクトロニクス基板が回転機構に固定されているかどうかを検出する方法のためのフローチャートを示す。
The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention, and together with the general description of the invention given above and the following detailed description, Play a role in explaining. Further, the leftmost digit of the reference sign identifies the drawing in which the reference sign first appears.
It is a figure which shows the outline of the process system containing a rotation mechanism and a microelectronic substrate position detection system. It is a figure which shows the bottom face of one Embodiment of the rotation mechanism containing a holding | grip component, a magnet, and a detection sensor. FIG. 2 shows a schematic diagram of detection sensors and magnetic components used by a process system to detect the position of a microelectronic substrate. Fig. 6 shows a graph illustrating one embodiment of a method for determining when a rotating mechanism is disconnected. 6 shows a flowchart for a method of detecting whether a microelectronic substrate is fixed to a rotating mechanism.

基板から材料を選択的に除去するための方法が様々な実施形態において、説明される。当業者であれば、様々な実施形態が、特定の詳細の1つ以上を用いることなく、又は、他の置換及び/又は追加の方法、材料、又はコンポーネントを用いて実施され得ることを認識するであろう。他の例では、本発明の様々な実施形態の態様を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造、材料、又は動作を詳細に図示又は説明しない。同様に、説明のために、本発明の完全な理解を提供するために、特定の数、材料、及び構成が示されている。それにもかかわらず、本発明は特定の詳細なしに実施できる。さらに、図面に示された様々な実施形態は、例示的なものであり、必ずしも縮尺通りに描かれていないことが理解される。   A method for selectively removing material from a substrate is described in various embodiments. Those skilled in the art will recognize that various embodiments may be practiced without one or more of the specific details, or with other substitutions and / or additional methods, materials, or components. Will. In other instances, well-known structures, materials, or operations are not shown or described in detail to avoid obscuring aspects of various embodiments of the invention. Similarly, for purposes of explanation, specific numbers, materials, and configurations are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. Nevertheless, the present invention can be practiced without specific details. Further, it is understood that the various embodiments shown in the drawings are illustrative and are not necessarily drawn to scale.

本明細書を通じて、「一実施形態」又は「実施形態」は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、材料又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味するが、 あらゆる実施形態にそれらが存在することを意図するものではない。したがって、本明細書全体を通して、様々な箇所における「一実施形態において、」又は「実施形態において、」という表現の出現は、必ずしも本発明の同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料又は特性は、1つ以上の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わせることができる各種追加層又は構造は含まれることができる、及び/又は、記載されている特徴は他の実施形態で省略されることができる。   Throughout this specification "an embodiment" or "embodiment" means that a particular feature, structure, material, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the invention. Although meant, they are not intended to be present in every embodiment. Thus, the appearances of the phrases “in one embodiment” or “in an embodiment” in various places throughout this specification are not necessarily referring to the same embodiment of the invention. Furthermore, the particular features, structures, materials, or characteristics may include and / or be described in various additional layers or structures that may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. Certain features may be omitted in other embodiments.

「一般的に本明細書で用いられるマイクロエレクトロニクス基板」とは、本発明に従って処理されるべき対象を意味する。マイクロエレクトロニクス基板は、デバイスの、特に半導体デバイス又は他のエレクトロニクスデバイスの、任意の材料部分又は構造を含むことができ、例えば、半導体基板のようなベース基板構造であるか、又は、ベース基板構造上の若しくはベース基板構造を覆う薄膜のような層でありうる。したがって、基板は、パターン化された又はパターン化されていない、任意の特定のベース構造、下地層又はオーバーレイ層に限定することを意図しておらず、任意のそのような層又はベース構造、及び、層及び/又はベース構造の任意の組み合わせを含むことを意図する。以下の説明は、特定の種類の基板を参照できるが、これは例示の目的に過ぎず、限定するものではない。マイクロエレクトロニクス基板に加えて、本明細書に記載の技術は、フォトリソグラフィ技術を用いたマイクロエレクトロニクス基板のパターニングに使用され得るレチクル基板の洗浄にも使用され得る。   “Generally used microelectronic substrate” means an object to be processed according to the present invention. A microelectronic substrate can include any material portion or structure of a device, particularly a semiconductor device or other electronic device, for example, a base substrate structure, such as a semiconductor substrate, or on a base substrate structure. Or a thin film-like layer covering the base substrate structure. Thus, the substrate is not intended to be limited to any particular base structure, underlayer or overlay layer, patterned or unpatterned, and any such layer or base structure, and , And / or any combination of layers and / or base structures. The following description can refer to a particular type of substrate, but this is for illustrative purposes only and is not limiting. In addition to microelectronic substrates, the techniques described herein can also be used to clean reticle substrates that can be used to pattern microelectronic substrates using photolithography techniques.

ここで図面を参照すると、図1は、マイクロエレクトロニクス基板(図示せず)を処理するために使用され得る代表的なシステム100の概略図、及び、プロセスチャンバ106内での処理中にマイクロエレクトロニクス基板を固定するために使用される回転チャック104の一実施形態の断面図102を提供する。一実施形態において、プロセスチャンバ106処理は、マイクロエレクトロニクス基板の処理を可能にし、又は改善するために、マイクロエレクトロニクス基板を回転させることを含むことができる。処理は、プロセスチャンバ106内のマイクロエレクトロニクス基板が曝されるガス及び/又は化学物質を含みうるが、これに限定されるものではない。処理を可能にするためにシステム100は以下の構成を含みうるが、これに限定されるものではない。様々な条件(例えば、温度、圧力、時間、等)の下でマイクロエレクトロニクス基板が曝される様々な化学流体(例えば、気相、液相又はこれらの組み合わせ)を供給する1つ以上の流体配送システム108。化学処理の当業者により理解されるように、流体配送システム108は、プロセスチャンバ106に供給されている化学流体の流量、濃度及び/又は温度を制御できる、様々な制御機構及び配管を含むことができる。システム100は、化学流体又は処理の副生成物をプロセスチャンバ106から取り除くことができる排出システム110を含むこともできる。当業者に理解されるように、排出システムは、気体又は液体をある方向に流すことを可能にする圧力差システムを使用して気体及び/又は液体を除去する様々な技術を含むことができる。排出システム110は、公知の技術を用いてプロセスチャンバ106からの化学物質の除去速度を制御することが。   Referring now to the drawings, FIG. 1 is a schematic diagram of an exemplary system 100 that can be used to process a microelectronic substrate (not shown), and the microelectronic substrate during processing in process chamber 106. FIG. 10 provides a cross-sectional view 102 of one embodiment of a rotating chuck 104 used to secure the. In one embodiment, process chamber 106 processing can include rotating the microelectronic substrate to enable or improve processing of the microelectronic substrate. The processing can include, but is not limited to, gases and / or chemicals to which the microelectronic substrate in the process chamber 106 is exposed. In order to enable processing, the system 100 may include, but is not limited to, the following configuration. One or more fluid delivery that supplies various chemical fluids (eg, gas phase, liquid phase, or combinations thereof) to which the microelectronic substrate is exposed under various conditions (eg, temperature, pressure, time, etc.). System 108. As will be appreciated by those skilled in the chemical processing arts, the fluid delivery system 108 may include various control mechanisms and piping that can control the flow rate, concentration and / or temperature of the chemical fluid supplied to the process chamber 106. it can. The system 100 can also include an exhaust system 110 that can remove chemical fluids or process by-products from the process chamber 106. As will be appreciated by those skilled in the art, the evacuation system can include various techniques for removing gas and / or liquid using a pressure differential system that allows gas or liquid to flow in one direction. The evacuation system 110 can control the rate of chemical removal from the process chamber 106 using known techniques.

システム100はまた、マイクロエレクトロニクス基板を処理チャンバ106の中へ及び外に移動させる操作、及び処理に使用される化学物質の供給及び除去を、操作又は制御するコントローラ112を含むことができる。コントローラ112の一態様は、処理前、処理中及び/又は処理後に、マイクロエレクトロニクス基板の移動を監視することでもよい。例えば、1つの処理条件は、化学物質がプロセスチャンバ106内にあるとき、 マイクロエレクトロニクス基板を回転させることを含むことができる。しかしながら、マイクロエレクトロニクス基板が処理前、処理中及び/又は処理後に回転チャック104に固定されていることを確認することが望ましい場合がある。コントローラ112は、回転チャック104に組み込まれた検出システムと相互作用することができ、メモリ116に格納されうる検出コンポーネント114に電気信号を提供できる。図1に示すとおり、コントローラ112は、通信ネットワーク120(例えば、破線)上のシステム100コンポーネントと電気通信できる。   The system 100 can also include a controller 112 that operates or controls the operation of moving the microelectronic substrate into and out of the processing chamber 106 and the supply and removal of chemicals used in the processing. One aspect of the controller 112 may monitor the movement of the microelectronic substrate before, during and / or after processing. For example, one processing condition can include rotating the microelectronic substrate when chemicals are in the process chamber 106. However, it may be desirable to confirm that the microelectronic substrate is secured to the rotating chuck 104 before, during, and / or after processing. The controller 112 can interact with a detection system incorporated in the rotating chuck 104 and can provide an electrical signal to a detection component 114 that can be stored in the memory 116. As shown in FIG. 1, the controller 112 can be in electrical communication with the system 100 components on the communication network 120 (eg, dashed lines).

本実施形態において、検出コンポーネント114は、コンピュータプロセッサ118上で実行される、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104に適切に固定されていることを電気信号が示すか否かを判定するための、コンピュータ実行可能命令を含むことができる。同様に、プロセスコンポーネント120は、流体配送システム108及び排出システム110を制御し又は走査する、コンピュータ実行可能命令を含むことができる。   In this embodiment, the detection component 114 is executed on the computer processor 118 to determine whether the electrical signal indicates that the microelectronic substrate is properly secured to the rotating chuck 104. Possible instructions can be included. Similarly, the process component 120 can include computer-executable instructions that control or scan the fluid delivery system 108 and the discharge system 110.

検出コンポーネント114に提供される電気信号(図示せず)は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていることを示す回転チャック104のいくつかの態様を監視できる検出センサ122により提供されてもよい。図1の実施形態において、マイクロエレクトロニクス基板は、マイクロエレクトロニクス基板を回転チャック104に固定する圧力を加えるために、ピボットジョイント128を使用して、機械デバイス126(例えば、ばね)によって、駆動させることができる把持機構124を含むことができる。この例では、把持機構124は、両方向矢印で示されるように横に移動できる。マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されているらしいという1つの徴候は、把持機構124の位置である。位置は、把持機構124と連動して移動しうる位置表示器128(例えば磁石)を用いることにより監視されうる。例えば、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104から脱落し又は取り外されると、把持機構124は、機械デバイス126に対する対向抵抗の低下により移動できる。検出センサ122は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されないと判定するために、移動を検出することができ、検出コンポーネント114により解釈されうる電気信号を生成できる。したがって、コントローラ112は、固定されていないマイクロエレクトロニクス基板によって、生じるプロセスチャンバ102への追加の損傷を防止するために、回転チャック104に回転するのを止めるように指示できる。   An electrical signal (not shown) provided to the detection component 114 may be provided by a detection sensor 122 that can monitor some aspect of the rotating chuck 104 indicating that the microelectronic substrate is properly secured. In the embodiment of FIG. 1, the microelectronic substrate can be driven by a mechanical device 126 (eg, a spring) using a pivot joint 128 to apply pressure to secure the microelectronic substrate to the rotating chuck 104. A gripping mechanism 124 can be included. In this example, the gripping mechanism 124 can move sideways as indicated by the double arrow. One indication that the microelectronic substrate appears to be properly secured is the position of the gripping mechanism 124. The position can be monitored by using a position indicator 128 (eg, a magnet) that can move in conjunction with the gripping mechanism 124. For example, when the microelectronic substrate is dropped or removed from the rotating chuck 104, the gripping mechanism 124 can move due to a decrease in resistance to the mechanical device 126. The detection sensor 122 can detect movement and determine an electrical signal that can be interpreted by the detection component 114 to determine that the microelectronic substrate is not properly secured. Thus, the controller 112 can instruct the rotating chuck 104 to stop rotating to prevent additional damage to the process chamber 102 caused by an unsecured microelectronic substrate.

位置表示器128は、検出センサ122によって、観察可能であり、かつ、把持機構124が移動したという徴候又はマイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104にもはや固定されていないという徴候を提供できる、任意のコンポーネントを含むことができる。一実施形態において、位置表示器128は、磁場を発する磁石であってもよく、磁場は大きさが磁石にわたって又は磁石から離れる距離において、変化しうる。検出センサ122は、磁場強度の変化を検出することができ、磁場強度を表す電気信号を生成できる。一例では、検出センサ122は、磁場の検出に応答して電圧を生成できるホール効果センサを含むことができる。電圧の大きさは、磁場強度の大きさによって、変化しうる。例えば、磁石種類に応じて、より高い場の強度はより高い電圧を発生させることができ、より低い場の強度はより低い電圧を発生させることができる。したがって、位置表示器128の位置は、ホール効果センサにより検出された場の強度に近似されるか又は相関されうる。最低限でも、磁場強度の変化は、把持機構124が移動したことを示す位置表示器128の位置が移動したこと示しうる。移動は、マイクロエレクトロニクス基板がもはや回転チャック104に適切に固定されていないことによる場合がある。   The position indicator 128 includes any component that can be observed by the detection sensor 122 and that can provide an indication that the gripping mechanism 124 has moved or that the microelectronic substrate is no longer secured to the rotating chuck 104. Can be included. In one embodiment, the position indicator 128 may be a magnet that generates a magnetic field, which may vary in magnitude across or away from the magnet. The detection sensor 122 can detect a change in the magnetic field strength and can generate an electric signal representing the magnetic field strength. In one example, the detection sensor 122 can include a Hall effect sensor that can generate a voltage in response to detection of a magnetic field. The magnitude of the voltage can vary depending on the magnitude of the magnetic field strength. For example, depending on the magnet type, higher field strengths can generate higher voltages and lower field strengths can generate lower voltages. Thus, the position of the position indicator 128 can be approximated or correlated to the field strength detected by the Hall effect sensor. At a minimum, a change in magnetic field strength may indicate that the position indicator 128 has moved, indicating that the gripping mechanism 124 has moved. The movement may be due to the microelectronic substrate no longer being properly secured to the rotating chuck 104.

磁石と磁気センサ間の相互作用は、図3の説明において、更に詳細に記載される。検出コンポーネント114及び検出センサ122の動作を記載している一実施例は、図4及び5の説明において、更に詳細に記載されている。   The interaction between the magnet and the magnetic sensor is described in more detail in the description of FIG. One embodiment describing the operation of the detection component 114 and the detection sensor 122 is described in more detail in the description of FIGS.

図2は、検出センサ122と位置表示器128との組み合わせを含むことができる回転チャック104の一実施形態の底面から見た全体図200を示す。3対の検出センサ122及び位置表示器128があるが、対の総数は変化することができ、検出センサ122と位置表示器128との間の対は必須ではない。例えば、複数の位置表示器128が単一の位置検出器122で用いられることが可能である。そして、逆もまた同じである。   FIG. 2 shows a general view 200 as viewed from the bottom of one embodiment of the rotating chuck 104 that may include a combination of a detection sensor 122 and a position indicator 128. Although there are three pairs of detection sensors 122 and position indicators 128, the total number of pairs can vary and the pair between detection sensors 122 and position indicators 128 is not essential. For example, multiple position indicators 128 can be used with a single position detector 122. And vice versa.

図2実施形態において、マイクロエレクトロニクス基板(図示せず)を固定するために圧力を印加できる、それぞれの動作機構202に連結する3つの把持機構(図示せず)を、回転チャック104は含むことができる。作動機構202は、位置表示器128が取り付けアームに対して垂直方向、水平方向、又はその両方の組み合わせで移動できるように、支持又は梃子を提供できるそれぞれの取り付けアーム204に固定されてもよい。例えば、取り付けアーム202を、マイクロエレクトロニクス基板を固定するように配置できるので、位置表示器128は、検出センサ122の既知の距離内に配置されうる。このようにして、検出センサ122は、検出コンポーネント114を使用して位置を識別するために用いられうる電気信号を検出し生成できる。位置検出器128が中心アセンブリ206の周りを回転するとき、静止検出センサ128は、それらがそばを通過する度に、各位置表示器128に対する電気信号を生成することができ、それらの位置を示す観察可能な信号を提供できる。磁石実施形態において、観察可能な信号は、ホール効果センサ(例えば、検出センサ122)により検出されうる磁場でもよい。しかしながら、他の実施例では、観察可能な信号は、光、電圧、力、電流、熱又はそれらの組み合わせを含むことができる。検出センサ122及び位置表示器128は、コントローラ112に提供されうる観察可能な信号を生成し及び/又は検出するように、適切に構成されることができる。   In the embodiment of FIG. 2, the rotating chuck 104 includes three gripping mechanisms (not shown) coupled to respective operating mechanisms 202 that can apply pressure to secure a microelectronic substrate (not shown). it can. The actuating mechanism 202 may be secured to each mounting arm 204 that can provide support or leverage so that the position indicator 128 can move relative to the mounting arm in a vertical direction, a horizontal direction, or a combination of both. For example, the mounting arm 202 can be positioned to secure the microelectronic substrate so that the position indicator 128 can be positioned within a known distance of the detection sensor 122. In this manner, the detection sensor 122 can detect and generate an electrical signal that can be used to identify the location using the detection component 114. As the position detectors 128 rotate about the central assembly 206, the stationary detection sensors 128 can generate an electrical signal for each position indicator 128 each time they pass by, indicating their position. An observable signal can be provided. In the magnet embodiment, the observable signal may be a magnetic field that can be detected by a Hall effect sensor (eg, detection sensor 122). However, in other examples, the observable signal can include light, voltage, force, current, heat, or combinations thereof. The detection sensor 122 and the position indicator 128 can be suitably configured to generate and / or detect an observable signal that can be provided to the controller 112.

図3は、プロセスシステム100により使用される検出センサ122(例えば、ホール効果センサ)及び位置表示器128(例えば、磁石)の概略図を示し、マイクロエレクトロニクス基板(図示せず)の回転チャック104(図示せず)を含む。   FIG. 3 shows a schematic diagram of a detection sensor 122 (eg, a Hall effect sensor) and a position indicator 128 (eg, a magnet) used by the process system 100, and a rotating chuck 104 ( (Not shown).

本実施形態において、磁石302は、ホール効果センサ306により検出されることができる磁場304を発することができる。場304の場の強度は距離によって、変化することができ磁石302とホール効果センサ306間の相対位置308は場の強度の大きさと相関しうる。ホール効果センサ306は、相対位置308を表しうる 電圧又は電気信号を生成できる。相対位置308は水平距離に図示されているが、相対位置はx、y及びz方向内で変更されてもよい。位置は、ホール効果センサ306が磁石302から放出される磁場(例えば、観察可能な信号)を検出できる任意の方法で変更できる。検出コンポーネント114は、磁場の任意の部分を、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104によって、確実に保持されていることを示す大きさに相関させるように構成されてもよい。   In this embodiment, the magnet 302 can emit a magnetic field 304 that can be detected by the Hall effect sensor 306. The field strength of the field 304 can vary with distance, and the relative position 308 between the magnet 302 and the Hall effect sensor 306 can be correlated with the magnitude of the field strength. Hall effect sensor 306 can generate a voltage or electrical signal that can represent relative position 308. Although the relative position 308 is illustrated as a horizontal distance, the relative position may be changed in the x, y, and z directions. The position can be changed in any way that allows the Hall effect sensor 306 to detect a magnetic field emitted from the magnet 302 (eg, an observable signal). The detection component 114 may be configured to correlate any portion of the magnetic field with a magnitude that indicates that the microelectronic substrate is securely held by the rotating chuck 104.

一実施形態において、磁石302は極性を変化させることができ、したがって、ホール効果センサ306により検出された磁場が、2つの異なるタイプの電気信号を生成し、検出コンポーネント114に提供する。この実施形態の実施例は、図4の説明に記載されている。   In one embodiment, the magnet 302 can change polarity so that the magnetic field detected by the Hall effect sensor 306 generates two different types of electrical signals and provides them to the detection component 114. An example of this embodiment is described in the description of FIG.

他の実施形態において、観察可能な信号は、磁場でなくてもよい。例えば、位置表示器128によって、光が発されるか又は圧力が作用することができ、適切な検出センサ122により検出されうる。例えば、光の強度は光センサ(図示せず)により検出されることができ、圧力変換器(図示せず)は圧力の変化を検出するために用いられることが可能である。しかしながら、検出コンポーネント114は、観察可能な信号を、把持機構124の位置及びマイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104によって、適切に固定されているかどうかと相関させるように構成できる。   In other embodiments, the observable signal may not be a magnetic field. For example, the position indicator 128 can emit light or pressure can be detected by a suitable detection sensor 122. For example, the light intensity can be detected by a light sensor (not shown) and a pressure transducer (not shown) can be used to detect a change in pressure. However, the detection component 114 can be configured to correlate the observable signal with the position of the gripping mechanism 124 and whether the microelectronic substrate is properly secured by the rotating chuck 104.

図4は、回転チャック104がいつ回転を停止するかを、検出コンポーネント114により受信された検出センサ122からの信号に、少なくとも部分的に基づいて判定する方法の一実施形態を示すグラフ400を含む。概して、検出コンポーネント122は、検出センサ122からの信号を監視することができ、それらを1つ以上の閾値レベル(例えば、S極閾値402、N極閾値404)と比較できる。   FIG. 4 includes a graph 400 illustrating one embodiment of a method for determining when the rotating chuck 104 stops rotating based at least in part on a signal from the detection sensor 122 received by the detection component 114. . In general, the detection component 122 can monitor signals from the detection sensor 122 and compare them to one or more threshold levels (eg, S-pole threshold 402, N-pole threshold 404).

異なる閾値は、磁石の異なる極性と関連していてもよい。一実施形態において、回転チャック104は、異なる観察可能な特性を含むことができる複数の位置表示器128を含みうる。例えば、位置表示器128は、磁石を異なる極性で含むことができ、把持機構124の同じ位置に相関して異なる電気信号をもたらすことができるが、これに限定されるものではない。電気信号は、回転チャック104を停止するかどうかを決定するために、検出コンポーネント114によって、単独で又は組み合わせて使用されてもよい。   Different thresholds may be associated with different magnet polarities. In one embodiment, the rotating chuck 104 can include a plurality of position indicators 128 that can include different observable characteristics. For example, the position indicator 128 can include magnets with different polarities and can provide different electrical signals relative to the same position of the gripping mechanism 124, but is not limited to such. The electrical signal may be used alone or in combination by the detection component 114 to determine whether to stop the rotating chuck 104.

グラフ400は、信号強度(例えば、信号軸406)、回転チャック104の毎分回転数(例えば、rpm軸408)、及び時間(例えば、時間軸410)、に関する情報の組み合わせを含む。時間は、時間軸410に沿って左から右へ増加し、グラフ400は、回転数プロット412によって、1000rpmで回転する回転チャック104による中間処理の間から始まる。S磁石414についての信号強度(例えば、検出センサ122)は、ちょうど180以下で始まり、N磁石についての信号強度416(例えば、検出センサ122)は約80で始まる。上記のように、信号強度は、磁石302からの観察可能な信号(例えば、磁場304)と相関する電圧を生成するホール効果センサ306により生成されてもよい。グラフ400に示される大きさは、説明のためのものであり、特許請求の範囲を、信号軸406、rpm軸408又は時間軸410上の値に限定するものではない。   The graph 400 includes a combination of information regarding signal strength (eg, signal axis 406), number of revolutions per minute of the rotating chuck 104 (eg, rpm axis 408), and time (eg, time axis 410). Time increases from left to right along the time axis 410 and the graph 400 begins during the intermediate process with the rotating chuck 104 rotating at 1000 rpm by the rotation speed plot 412. The signal strength for the S magnet 414 (eg, the detection sensor 122) starts at exactly 180 or less, and the signal strength 416 for the N magnet (eg, the detection sensor 122) starts at about 80. As described above, the signal strength may be generated by a Hall effect sensor 306 that generates a voltage that correlates with an observable signal from the magnet 302 (eg, magnetic field 304). The magnitudes shown in graph 400 are for illustrative purposes and do not limit the claims to values on signal axis 406, rpm axis 408, or time axis 410.

図4の実施形態において、検出コンポーネント114は、S磁石416信号及びN磁石414信号を監視できる。検出コンポーネント114は、信号をそれぞれの閾値と比較できる。例えば、S磁石信号が約240まで上昇し、S極閾値402と交差すると、検出コンポーネント114は、マイクロエレクトロニクス基板が固定されていないと判定し、回転チャック104の回転を停止させるように指示する。ランプダウンへの移行は、ゼロrpmsで終了するランプダウンポイント412で示される。他の実施形態では、検出コンポーネント114は、マイクロエレクトロニクス基板が固定されていないことを判定するために、N磁石416信号を用いることができる。図4に示すように、N磁石416信号はN極閾値レベル404と交差することができ、検出コンポーネント114は回転チャック104に回転を停止するように指示できるさらに別の実施形態では、検出コンポーネント114は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていないことを判定するために、S磁石414信号及びN磁石416信号の両方を組み合わせて使用できる。この場合、検出コンポーネント114が回転チャック104を停止させる前に、S磁石信号414及びN磁石信号416の両方がそれぞれの閾値レベルと交差しなければならない。   In the embodiment of FIG. 4, the detection component 114 can monitor the S magnet 416 signal and the N magnet 414 signal. The detection component 114 can compare the signal to a respective threshold value. For example, when the S magnet signal rises to about 240 and crosses the S pole threshold 402, the detection component 114 determines that the microelectronic substrate is not fixed and instructs the rotary chuck 104 to stop rotating. The transition to ramp down is indicated by a ramp down point 412 that ends at zero rpms. In other embodiments, the detection component 114 can use the N magnet 416 signal to determine that the microelectronic substrate is not secured. As shown in FIG. 4, in yet another embodiment, the N magnet 416 signal can cross the N pole threshold level 404 and the detection component 114 can instruct the rotating chuck 104 to stop rotating. Can use a combination of both the S magnet 414 signal and the N magnet 416 signal to determine that the microelectronic substrate is not properly secured. In this case, both the S magnet signal 414 and the N magnet signal 416 must cross the respective threshold levels before the detection component 114 stops the rotating chuck 104.

閾値レベル(例えば、S極閾値402など)は、実験又は把持機構124の教示を介して決められることが可能である。このようにして、マイクロエレクトロニクス基板を回転チャック104で把持すること、及び、検出コンポーネントの把持設定点をセットすることによって、閾値レベルを定めることができる。その後、図4に示すように、マイクロエレクトロニクス基板が離れるまでゆっくりと解放し、検出コンポーネント114のホール効果センサ306からの電圧を、処理中に回転チャック104の停止をトリガする閾値レベルとしてセットする。   The threshold level (eg, S pole threshold 402, etc.) can be determined through experimentation or teaching of the gripping mechanism 124. In this way, the threshold level can be determined by gripping the microelectronic substrate with the rotating chuck 104 and setting the gripping set point of the detection component. Thereafter, as shown in FIG. 4, the microelectronic substrate is slowly released until it leaves, and the voltage from the Hall effect sensor 306 of the sensing component 114 is set as a threshold level that triggers the rotation chuck 104 to stop during processing.

別の実施形態では、閾値レベルは、入力される磁石信号の変化率のような設定偏差量に基づいてもよい。例えば、信号の大きさが10%又は20%以上偏差する場合、検出コンポーネント114は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていないと判定し、回転チャック104を停止させる。他の実施形態では、外れ値イベント(例えば、予想外の信号ピーク)の影響を低減し、誤ったシャットダウンを防止することによって、回転チャック104をより良好に制御するために、信号を正規化できる。   In another embodiment, the threshold level may be based on a set deviation amount, such as the rate of change of the input magnet signal. For example, if the magnitude of the signal deviates by 10% or 20% or more, the detection component 114 determines that the microelectronic substrate is not properly fixed and stops the rotating chuck 104. In other embodiments, the signal can be normalized to better control the rotating chuck 104 by reducing the effects of outlier events (eg, unexpected signal peaks) and preventing false shutdowns. .

図5は、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104に固定されているかどうか判定し、マイクロエレクトロニクス基板が脱落している又は固定されていないと判断されたときに回転を停止する方法のためのフローチャート500を例示する。上記のように、コントローラ112は、回転チャック104とその把持機構124を制御するために用いられることが可能である。コントローラ112は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に回転チャック104に固定されているかどうか判定することもできる。フローチャート500において、本実施形態を実施する一例が説明される。   FIG. 5 illustrates a flowchart 500 for a method of determining whether a microelectronic substrate is secured to the rotating chuck 104 and stopping rotation when it is determined that the microelectronic substrate is either missing or not secured. Illustrate. As described above, the controller 112 can be used to control the rotating chuck 104 and its gripping mechanism 124. The controller 112 can also determine whether the microelectronic substrate is properly secured to the rotating chuck 104. A flowchart 500 illustrates an example of implementing this embodiment.

ブロック502において、システム100は、マイクロエレクトロニクス基板を運搬カセットからプロセスチャンバ106へ移送できるハンドリング機構を含むことができる。ハンドリング機構はマイクロエレクトロニクス基板を回転チャック104に配置することができ、コントローラ112は、マイクロエレクトロニクス基板を処理する前に把持機構124を作動させることができる。   At block 502, the system 100 can include a handling mechanism that can transfer the microelectronic substrate from the transport cassette to the process chamber. The handling mechanism can place the microelectronic substrate on the rotating chuck 104 and the controller 112 can actuate the gripping mechanism 124 before processing the microelectronic substrate.

一実施形態において、回転チャック104は、把持機構124に連結されうる位置表示器128を含むことができる。位置表示器128は、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104に固定されていることを示す特定の方法で位置づけられることが可能である。例えば、把持機構124は、開位置から閉位置へ移動できる。開位置と閉位置間の移動は、検出センサ122に対して位置表示器128を移動することもできる。コントローラ112は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されるかどうかを示すために解釈されうる検出センサからの信号を受信できる。   In one embodiment, the rotating chuck 104 can include a position indicator 128 that can be coupled to the gripping mechanism 124. The position indicator 128 can be positioned in a specific manner that indicates that the microelectronic substrate is secured to the rotating chuck 104. For example, the gripping mechanism 124 can move from the open position to the closed position. Movement between the open position and the closed position can also move the position indicator 128 relative to the detection sensor 122. The controller 112 can receive a signal from a detection sensor that can be interpreted to indicate whether the microelectronic substrate is properly secured.

ブロック504において、コントローラ112は、マイクロエレクトロニクス基板が把持機構124によって、適切に固定されていると検出コンポーネント114が判定したときに、回転チャックを回転させるように指示できる。上記のように、検出コンポーネント114は、検出センサ122からの信号を、メモリ116に格納された値又はシグネチャと比較できる。   In block 504, the controller 112 can direct the rotating chuck to rotate when the detection component 114 determines that the microelectronic substrate is properly secured by the gripping mechanism 124. As described above, the detection component 114 can compare the signal from the detection sensor 122 with a value or signature stored in the memory 116.

ブロック506において、マイクロエレクトロニクス基板の処理中に回転チャック124が回転しているとき、検出センサ122は位置表示器128からの信号又は位置表示器128の位置を検出し続けることができる。   At block 506, the detection sensor 122 may continue to detect the signal from the position indicator 128 or the position of the position indicator 128 as the rotating chuck 124 is rotating during processing of the microelectronic substrate.

一実施形態において、位置表示器128は、把持機構124がマイクロエレクトロニクス基板を固定するように駆動されているときに、移動され又は位置付られる、1以上の磁石を含みうる。磁石は、磁化された強磁性材料(例えば、鉄、ニッケル)からなることができ、磁石から放出される磁場の方向を示すN、Sの極性を有することができる。磁場は、検出センサ122と関連して磁石の位置を示すことができる、距離又は位置依存シグネチャを有する。例えば、磁場は、それが環境にどのように影響を与えるかに基づいて特徴づけられることが可能である。一実施形態では、磁場は、移動する荷電粒子に及ぼされる力として特徴づけることができ、その結果、磁場は、電子の移動を誘発し、別の非接触対象物内で電流の流れを生成できる電流の流れの大きさは、非接触対象物からの距離を判定するために用いられる磁場の強さを示すことができる。このようにして、電流の流れは、磁石の位置を近似するために用いられる。例えば、把持機構124の位置は、近接磁場によって、検出センサ122内で発生する電流に基づいて推定されうる。   In one embodiment, the position indicator 128 may include one or more magnets that are moved or positioned when the gripping mechanism 124 is driven to secure the microelectronic substrate. The magnet can be made of a magnetized ferromagnetic material (eg, iron, nickel) and can have N and S polarities that indicate the direction of the magnetic field emitted from the magnet. The magnetic field has a distance or position dependent signature that can indicate the position of the magnet in relation to the detection sensor 122. For example, a magnetic field can be characterized based on how it affects the environment. In one embodiment, a magnetic field can be characterized as a force exerted on a moving charged particle, so that the magnetic field can induce electron movement and generate a current flow in another non-contact object. The magnitude of the current flow can indicate the strength of the magnetic field used to determine the distance from the non-contact object. In this way, the current flow is used to approximate the position of the magnet. For example, the position of the gripping mechanism 124 can be estimated based on a current generated in the detection sensor 122 by the near magnetic field.

ブロック508において、コントローラ112は、少なくとも一つの検出コンポーネント122から、回転チャック104が回転する間に、位置表示器128に近接しうる信号を受信できる。信号は、磁石からの場の強度を反映することができ、従って、把持機構124の位置を近似できる。近似は、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104とほぼ同じ速度で回転し及び/又は流体配送システム108ポート又は入口に対して安定したx−y−z位置を維持するように、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック104に確実に連結されるかどうか、推測できる。   At block 508, the controller 112 can receive signals from the at least one detection component 122 that can be in proximity to the position indicator 128 while the rotating chuck 104 rotates. The signal can reflect the strength of the field from the magnet and thus can approximate the position of the gripping mechanism 124. The approximation is that the microelectronic substrate rotates at approximately the same speed as the rotating chuck 104 and / or maintains a stable xyz position relative to the fluid delivery system 108 port or inlet. It can be inferred whether it is securely connected to 104.

本実施形態において、信号は、適切に固定されたマイクロエレクトロニクス基板と関連しうる第1シグネチャを有することができる。この第1シグネチャ信号が検出コンポーネント114により検出され又は分析されると、コントローラ112は回転チャック104を回転させ続けることができる。しかしながら、第1シグネチャ信号が第2シグネチャ信号と置き換えられると、コントローラ112は応答し又は処置をとることができる。   In this embodiment, the signal can have a first signature that can be associated with a suitably fixed microelectronic substrate. Once this first signature signal is detected or analyzed by the detection component 114, the controller 112 can continue to rotate the rotating chuck 104. However, if the first signature signal is replaced with the second signature signal, the controller 112 can respond or take action.

ブロック510で、第2シグネチャ信号が検出されると、コントローラ112は回転チャック104の回転速度を減少させることができる。一実施形態では、第2シグネチャ信号は、マイクロエレクトロニクス基板がもはや回転チャック104によって、適切に固定されないことを示す閾値を上回る又は下回る任意の値であり得る。閾値と信号の間の相互作用は、図4の説明において、上で述べたとおりである。   At block 510, the controller 112 may decrease the rotational speed of the rotating chuck 104 when the second signature signal is detected. In one embodiment, the second signature signal can be any value above or below a threshold indicating that the microelectronic substrate is no longer properly secured by the rotating chuck 104. The interaction between the threshold and the signal is as described above in the description of FIG.

以上、本発明の特定の実施形態のみを詳細に説明したが、本発明の新規な教示及び利点から実質的に逸脱することなく、多くの変更が実施形態において、可能であることを当業者は容易に理解するであろう。したがって、そのような改変はすべて本発明の範囲内に含まれることが意図される。   Although only specific embodiments of the present invention have been described in detail, those skilled in the art will recognize that many changes can be made in the embodiments without substantially departing from the novel teachings and advantages of the present invention. It will be easy to understand. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of this invention.

Claims (20)

マイクロエレクトロニクス基板を処理する方法であって、
マイクロエレクトロニクス基板を化学処理システムの回転チャックに結合するステップであって、前記回転チャックは少なくとも1つの位置表示器コンポーネント及び少なくとも1つの検出コンポーネントを含む、ステップと、
前記回転チャックを用いて前記マイクロエレクトロニクス基板を回転させるステップと、
前記検出コンポーネントを用いて、前記検出コンポーネントに対する前記少なくとも1つの位置表示器コンポーネントの位置を検出するステップと、
前記少なくとも1つの検出コンポーネントからの信号を受信するステップと、
前記信号が閾値を上回るか又は下回るとき、前記回転チャックの回転速度を低減するステップと、
を含む方法。
A method for processing a microelectronic substrate, comprising:
Coupling a microelectronic substrate to a rotating chuck of a chemical processing system, the rotating chuck including at least one position indicator component and at least one detection component;
Rotating the microelectronic substrate using the rotating chuck;
Using the detection component to detect a position of the at least one position indicator component relative to the detection component;
Receiving a signal from the at least one detection component;
Reducing the rotational speed of the rotary chuck when the signal is above or below a threshold;
Including methods.
前記位置表示器コンポーネントが磁石を含む、
請求項1記載の方法。
The position indicator component includes a magnet;
The method of claim 1.
前記少なくとも1つの検出コンポーネントは、磁場検出センサを含む、
請求項2記載の方法。
The at least one detection component includes a magnetic field detection sensor;
The method of claim 2.
前記位置の前記検出は、前記検出コンポーネントにより検出された磁場強度に、少なくとも部分的に基づく、
請求項2記載の方法。
The detection of the position is based at least in part on the magnetic field strength detected by the detection component;
The method of claim 2.
前記位置を検出するステップは、前記少なくとも1つの位置表示器コンポーネントからの磁場強度に、少なくとも部分的に基づく、
請求項3記載の方法。
Detecting the position is based at least in part on a magnetic field strength from the at least one position indicator component;
The method of claim 3.
前記位置表示器コンポーネントは、異なる極性を有する少なくとも2つの磁石を含む、
請求項1記載の方法。
The position indicator component includes at least two magnets having different polarities;
The method of claim 1.
前記少なくとも1つの位置表示器コンポーネントは、発光コンポーネントを含む、
請求項1記載の方法。
The at least one position indicator component includes a light emitting component;
The method of claim 1.
前記少なくとも1つの検出コンポーネントは、フォトセンサを含む、
請求項1記載の方法。
The at least one detection component includes a photosensor;
The method of claim 1.
前記位置は、前記マイクロエレクトロニクス基板が前記回転チャックに固定されているかどうかの徴候を提示する、
請求項1記載の方法。
The position provides an indication of whether the microelectronic substrate is secured to the rotating chuck;
The method of claim 1.
マイクロエレクトロニクス基板を処理するためのプロセスチャンバと、
位置表示器コンポーネント及び検出コンポーネントを含む、前記プロセスチャンバ内の回転チャックと、
前記検出コンポーネントからの信号を受信することができ、閾値量を上回る前記信号によって、前記回転チャックを停止できるコントローラと、
を備えるシステム。
A process chamber for processing microelectronic substrates;
A rotating chuck in the process chamber comprising a position indicator component and a detection component;
A controller capable of receiving a signal from the detection component and capable of stopping the rotating chuck by the signal exceeding a threshold amount;
A system comprising:
位置表示器コンポーネントは、磁石を含む、
請求項10記載のシステム。
The position indicator component includes a magnet,
The system of claim 10.
前記検出コンポーネントは、磁気検出コンポーネントを含む、
請求項11記載のシステム。
The detection component includes a magnetic detection component;
The system of claim 11.
前記磁気検出コンポーネントは、ホール効果センサを含む、
請求項12記載のシステム。
The magnetic sensing component includes a Hall effect sensor,
The system of claim 12.
前記回転チャックは、マイクロエレクトロニクス基板を回転チャックに固定する把持機構を備える、
請求項10記載のシステム。
The rotary chuck includes a gripping mechanism that fixes the microelectronic substrate to the rotary chuck.
The system of claim 10.
少なくとも1つの化学物質をプロセスチャンバに供給する流体配送システムと、
前記プロセスチャンバから前記少なくとも1つの化学物質を排出できる排出システムと、
をさらに備える、請求項10記載のシステム。
A fluid delivery system for supplying at least one chemical to the process chamber;
An exhaust system capable of exhausting the at least one chemical from the process chamber;
The system of claim 10, further comprising:
コンピュータプロセッサにより実行されるときに方法を実施できる、コンピュータプロセッサで実行可能な命令を格納できる、1つ以上の有形の非一時的コンピュータ可読媒体であって、
前記方法は、
回転チャックを用いてマイクロエレクトロニクス基板を回転させるステップと、
検出コンポーネントを用いて、該検出コンポーネントに対する少なくとも1つの位置表示器コンポーネントの位置を検出するステップと、
前記少なくとも1つの検出コンポーネントからの信号を受信するステップと、
前記信号が閾値を上回るか又は下回るとき、前記回転チャックの回転速度を低減するステップと、
を含む、コンピュータ可読媒体。
One or more tangible, non-transitory computer readable media capable of storing computer-executable instructions capable of performing the methods when executed by the computer processor,
The method
Rotating the microelectronic substrate using a rotating chuck;
Using a detection component to detect the position of at least one position indicator component relative to the detection component;
Receiving a signal from the at least one detection component;
Reducing the rotational speed of the rotary chuck when the signal is above or below a threshold;
A computer readable medium comprising:
前記位置表示器コンポーネントは、磁石を含む、
請求項16記載のコンピュータ可読媒体。
The position indicator component includes a magnet,
The computer readable medium of claim 16.
前記少なくとも1つの検出コンポーネントは、磁場検出センサを含む、
請求項17のコンピュータ可読媒体。
The at least one detection component includes a magnetic field detection sensor;
The computer readable medium of claim 17.
前記位置の前記検出は、前記検出コンポーネントにより検出された磁場強度に、少なくとも部分的に基づく、
請求項17のコンピュータ可読媒体。
The detection of the position is based at least in part on the magnetic field strength detected by the detection component;
The computer readable medium of claim 17.
前記位置を検出するステップは、前記少なくとも1つの位置表示コンポーネントからの磁場強度に、少なくとも部分的に基づく、
請求項18のコンピュータ可読媒体。
Detecting the position is based at least in part on a magnetic field strength from the at least one position indicating component;
The computer readable medium of claim 18.
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