JP4602773B2 - 一定の最高効率でrfジェネレータの自動調整を使用する改良されたメガソニック洗浄効率 - Google Patents
一定の最高効率でrfジェネレータの自動調整を使用する改良されたメガソニック洗浄効率 Download PDFInfo
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Description
11…タンク
12…基板キャリア
14…基板
15…放射エネルギ
16…洗浄液
17…反射エネルギ
18A,18B,18C…トランスデューサ
19A,19B…取り付け具
30…電圧制御発振器(VCO)
33…信号
34…RF発生器
35…信号
36…電力センサ
38…反射信号
200…動的な単一の基板洗浄システム
202…基板
204…洗浄液
206…洗浄チャンバ
208A,208B,208C…エッジローラ
210…トランスデューサ
212…RF発生器
214…音響エネルギ
216…反射エネルギ
218…活性表面
220…RF信号
222…反射信号
300…自動同調式のRF発生器システム
302…自動同調式のRF発生器
306…電圧制御発振器(VCO)
310…VCO RF信号
312…直流電源
314…誘導器
320…増幅器
322…直流バイアスレール
324…接地電位レール
326…ピーク電圧検出器
330…負荷ネットワーク
332…トランスデューサ
340…比較器装置
342…分圧器ネットワーク
502,504…コンデンサ
506…ダイオード
600…自動同調式のRF発生器システム
602…RF発生器
604…位相検出器
606…第1の入力部
608…第2の入力部
610,612…スケール変更回路
900…自動同調式のRF発生器システム
902…可変直流電源
904…比較器
906…スケール変更回路
1100…メガソニックモジュール
1102…基板処理タンク
1104…蓋
1106…タンクメガソニックトランスデューサ
1108…蓋メガソニックトランスデューサ
1110…基板
1112…駆動輪
1114…基板安定腕/輪
1116…駆動モータ
1118…機械的結合
1120…作動器
1122…位置決め棒
Claims (26)
- RF発生器をトランスデューサの瞬時共振周波数に動的に調整する方法であって、
発振器から前記RF発生器にRF入力信号を入力する工程と、
前記RF入力信号の入力電圧の第1の位相を測定する工程と、
前記RF発生器から出力されると共にトランスデューサの入力部に結合されるRF信号の電圧の第2の位相を測定する工程と、
前記第1の位相が前記第2の位相に等しくない場合に周波数制御信号を生成する工程と、
前記周波数制御信号を前記発振器の周波数制御入力部に印加する工程であって、前記周波数制御信号を定値制御信号と組み合わせることを含む工程と、を備える方法であって、
前記第1の位相が前記第2の位相に等しくない場合に周波数制御信号を生成する工程は、
前記第1の位相が前記第2の位相より遅れる場合は、前記周波数制御信号は前記発振器の前記周波数を減少させ、
前記第1の位相が前記第2の位相に先行する場合は、前記周波数制御信号は前記発振器の前記周波数を増大させ、
前記第1の位相が前記第2の位相に等しい場合は、前記周波数制御信号は前記発振器の前記周波数を変化させない、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記第1の位相および前記第2の位相の測定ならびに前記周波数制御信号の生成は、前記RF入力信号のサイクルごとに行われる、方法。 - トランスデューサのRF電源であって、
周波数制御入力部とRF信号出力部とを有する発振器と、
前記発振器のRF信号出力部に結合されている入力部と、前記トランスデューサに結合されているRF発生器出力部と、を有するRF発生器と、
前記発振器の前記RF信号出力部に結合されている第1の位相入力部と、前記RF発生器出力部に結合されている第2の位相入力部と、前記発振器の前記周波数制御電圧入力部に結合されている周波数制御信号出力部と、を有する電圧位相検出器であって、前記発振器から前記RF発生器に入力されるRF入力信号の入力電圧の第1の位相と、前記RF発生器から出力されるRF信号の第2の位相とを測定して比較し、前記第1の位相が前記第2の位相に等しくない場合に周波数制御信号を生成する電圧位相検出器と、を備え、
前記周波数制御信号出力部は、制御増幅器を通じて前記発振器の前記周波数制御入力部に結合され、
前記制御増幅器は、
前記周波数制御信号出力部に結合されている第1の入力部と、
定値制御信号部に結合されている第2の入力部と、
前記発振器の前記周波数制御入力部に結合されている出力部と、を含み、
前記電圧位相検出器は、
前記第1の位相が前記第2の位相より遅れる場合は、前記発振器の前記周波数を減少させるように前記周波数制御信号を生成して前記制御増幅部に入力し、
前記第1の位相が前記第2の位相に先行する場合は、前記発振器の前記周波数を増大させるように前記周波数制御信号を生成して前記制御増幅器に入力し、
前記制御増幅器は、前記電圧位相検出器から入力される前記周波数制御信号を、前記発振器の制御に適した信号レベルにスケール変更する、トランスデューサのRF電源。 - 請求項3に記載のトランスデューサのRF電源であって、
前記トランスデューサは、メガソニック洗浄チャンバ内に設けられる、トランスデューサのRF電源。 - トランスデューサのRF電源であって、
周波数制御電圧入力部と出力部とを有する電圧制御発振器(VCO)と、
前記VCOの前記出力部に結合されている入力部と、可変インピーダンスを有する前記トランスデューサに結合されているRF発生器出力部と、を有するE級のRF発生器と、
前記VCOの前記出力部に結合されている第1の位相入力部と、前記RF発生器出力部に結合されている第2の位相入力部と、制御増幅器を通じて前記VCOの前記周波数制御電圧入力部に結合されている電圧制御信号出力部と、を含む電圧位相検出器と、を備え、
前記制御増幅器は、前記電圧制御信号出力部に結合されている第1の入力部と、定値制御信号部に結合されている第2の入力部と、前記VCOの前記周波数制御電圧入力部に結合されている出力部と、を含む、トランスデューサのRF電源。 - 基板を洗浄する方法であって、
周波数fでトランスデューサにRF信号を印加する工程であって、前記トランスデューサは、前記基板に向けて前記周波数fで音響エネルギを放射するように前記基板の方を向いている、工程と、
前記トランスデューサに対して前記基板を相対的に移動させる工程と、
前記基板と前記トランスデューサとの間の前記音響エネルギの共振を維持するように前記RF信号を動的に調整する工程であって、前記トランスデューサに印加される前記RF信号の電圧を一定に維持することを含む工程と、を備え、
RF発生器は、前記トランスデューサに前記RF信号を印加し、
前記トランスデューサに印加される前記RF信号の電圧を一定に維持する工程は、
前記RF信号の第1の電圧を測定する工程と、
前記第1の電圧を所望の電圧目標値と比較する工程と、
前記RF発生器に直流電源を供給する可変直流電源に制御信号を入力することによって、前記可変直流電源の出力電圧を調整する工程と、を含む、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記音響エネルギの共振を維持するように前記RF信号を動的に調整する工程は、前記トランスデューサに印加される前記RF信号の周波数fを動的に調整する工程を含む、方法。 - 基板を洗浄する方法であって、
周波数fでトランスデューサにRF信号を印加する工程であって、前記トランスデューサは、前記基板に向けて前記周波数fで音響エネルギを放射するように前記基板の方を向いている、工程と、
前記トランスデューサに対して前記基板を相対的に移動させる工程と、
前記基板と前記トランスデューサとの間の前記音響エネルギの共振を維持するように前記RF信号を動的に調整する工程であって、前記トランスデューサに印加される前記RF信号の電圧を一定に維持することを含む工程と、を備え、
前記音響エネルギの共振を維持するように前記RF信号を動的に調整する工程は、前記トランスデューサに印加される前記RF信号の周波数fを動的に調整する工程を含み、
前記RF信号は、RF発生器によって印加され、
前記トランスデューサに印加される前記RF信号の前記周波数fを動的に調整する工程は、
前記RF発生器に印加される電源電圧を測定する工程と、
前記RF発生器内に設けられた出力増幅器にかかるピーク電圧を測定する工程と、
前記ピーク電圧が前記電源電圧の選択比率に等しくない場合に周波数制御信号を生成する工程と、
前記RF信号を生成する発振器の周波数制御入力部に前記周波数制御信号を印加する工程と、を含む、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記RF信号は、RF発生器によって印加され、
前記トランスデューサに印加される前記RF信号の前記周波数fを動的に調整する工程は、
発振器から前記RF発生器にRF入力信号を入力すると共に、前記RF発生器内において前記RF信号を増幅させる工程と、
前記RF入力信号の入力電圧の第1の位相を測定する工程と、
前記RF発生器から出力される前記RF信号の電圧の第2の位相を測定する工程と、
前記第1の位相が前記第2の位相に等しくない場合に周波数制御信号を生成する工程と、
前記発振器の周波数制御入力部に前記周波数制御信号を印加する工程と、を含む、方法。 - 洗浄システムであって、
基板と、前記基板の方を向いたトランスデューサと、を含む洗浄チャンバであって、前記トランスデューサと前記基板とは、可変距離dによって隔てられる、洗浄チャンバと、
前記トランスデューサに結合されている出力部を有する動的に調整可能なRF発生器と、
前記調整可能なRF発生器の制御入力部に結合されているフィードバック回路であって、前記RF発生器の出力を動的に調整することによって、前記トランスデューサに印加されるRF信号の電圧を一定に維持することを含む、前記基板と前記トランスデューサとの間の音響エネルギの共振を維持することを行うフィードバック回路と、を備え、
前記基板は、回転することができ、
前記トランスデューサは、前記RF信号の周波数で前記音響エネルギを放射し、
前記距離dは、前記基板の回転に伴って、前記RF発生器から出力されるRF信号の約1/3波長だけ変動する、洗浄システム。 - 請求項10に記載の洗浄システムであって、
前記動的に調整可能なRF発生器は、制御入力部と、前記RF発生器に結合されている直流出力部と、を有する可変直流電源を含み、
前記フィードバック回路は、定値制御信号部に結合されている第1の入力部と、前記RF発生器の前記RF出力部に結合されている第2の入力部と、前記調整可能なRF発生器の前記制御入力部に結合されている制御信号出力部と、を含む第1の比較器を含み、前記制御入力部は、前記可変直流電源に対する電圧制御入力部を含む、洗浄システム。 - 請求項11に記載の洗浄システムであって、
前記動的に調整可能なRF発生器は、
制御信号入力部とRF信号出力部とを有する発振器と、
前記発振器の前記出力部に結合されている出力増幅器と、
前記出力増幅器の出力部と前記RF発生器の前記出力部との間に結合されている負荷ネットワークと、を含み、
前記フィードバック回路は、
前記出力増幅器の両端に結合されているピーク電圧検出器と、
前記可変直流電源の出力部に結合されている第3の入力部と、前記ピーク電圧検出器の出力部に結合されている第4の入力部と、前記調整可能なRF発生器の前記制御入力部に結合されている第2の比較器出力部と、を含む第2の比較器と、を含み、前記制御入力部は、前記発振器の前記制御信号入力部を含む、洗浄システム。 - 請求項11に記載の洗浄システムであって、
前記動的に調整可能なRF発生器は、
周波数制御入力部とRF信号出力部とを有する発振器と、
前記発振器の前記RF信号出力部に結合されているRF発生器入力部と、を含み、
前記フィードバック回路は、前記発振器の前記RF信号出力部に結合されている第1の位相入力部と、前記RF発生器出力部に結合されている第2の位相入力部と、前記調整可能なRF発生器の前記制御入力部に結合されている周波数制御信号出力部と、を含む電圧位相検出器を含み、前記制御入力部は、前記発振器の前記周波数制御電圧入力部を含む、洗浄システム。 - 請求項10に記載の洗浄システムであって、
前記動的に調整可能なRF発生器は、
電圧源と、
制御信号入力部とRF信号出力部とを有する発振器と、
前記発振器の前記出力部に結合されている出力増幅器と、
前記出力増幅器の出力部と前記RF発生器の前記出力部との間に結合されている負荷ネットワークと、を含み、
前記フィードバック回路は、
前記出力増幅器の両端に結合されているピーク電圧検出器と、
前記電圧源に結合されている第1の入力部と、前記ピーク電圧検出器の出力部に結合されている第2の入力部と、前記調整可能なRF発生器の前記制御入力部に結合されている比較器出力部と、を含む比較器回路と、を含み、前記制御入力部は、前記発振器の前記制御信号入力部を含む、洗浄システム。 - 請求項10に記載の洗浄システムであって、
前記動的に調整可能なRF発生器は、
周波数制御入力部とRF信号出力部とを有する発振器と、
前記発振器の前記RF信号出力部に結合されているRF発生器入力部と、を含み、
前記フィードバック回路は、前記発振器の前記RF信号出力部に結合されている第1の位相入力部と、前記RF発生器出力部に結合されている第2の位相入力部と、前記調整可能なRF発生器の前記制御入力部に結合されている周波数制御信号出力部と、を含む電圧位相検出器を含み、前記制御入力部は、前記発振器の前記周波数制御電圧入力部を含む、洗浄システム。 - RF発生器をトランスデューサの瞬時共振周波数に動的に調整する方法であって、
発振器から前記RF発生器にRF入力信号を印加する工程と、
前記RF発生器に印加される電源電圧を測定する工程と、
前記RF発生器内においてピーク電圧を測定する工程と、
前記ピーク電圧が前記電源電圧の選択比率に等しくない場合に周波数制御信号を生成する工程と、
前記周波数制御信号を前記発振器の周波数制御入力部に印加する工程と、を備える方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
前記ピーク電圧を測定する工程は、前記RF発生器内に設けられた出力増幅器にかかるピーク電圧を測定することを含む、方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
前記電源電圧に対する前記ピーク電圧の前記選択比率は、約3:1から約6:1までの範囲に等しい、方法。 - RF発生器であって、
電圧源と、
制御信号入力部とRF信号出力部とを有する発振器と、
前記発振器の前記出力部に結合されている入力部を有する出力増幅器と、
前記出力増幅器の出力部と前記RF発生器の出力部との間に結合されている負荷ネットワークと、
前記出力増幅器の前記出力部と接地電圧レールとの間に結合されているピーク電圧検出器と、
前記電圧源に結合されている第1の入力部と、前記ピーク電圧検出器の出力部に結合されている第2の入力部と、前記発振器の前記制御信号入力部に結合されている比較器出力部と、を含む比較器回路と、を備えるRF発生器。 - 請求項19に記載のRF発生器であって、
前記ピーク電圧検出器によって出力されるピーク電圧の選択比率に電源電圧が等しくない場合は、前記比較器出力部から制御信号が出力される、RF発生器。 - RF発生器であって、
電圧源と、
制御電圧入力部と出力部とを有する電圧制御発振器(VCO)と、
前記VCOの前記出力部に結合されている出力増幅器と、
前記出力増幅器の出力部と前記RF発生器の出力部との間に結合されているE級の負荷ネットワークと、
前記出力増幅器の両端に結合されているピーク電圧検出器と、
前記電圧源に結合されている第1の入力部と、前記ピーク電圧検出器の出力部に結合されている第2の入力部と、前記VCOの前記制御電圧入力部に結合されている比較器出力部と、を含む比較器回路であって、前記ピーク電圧検出器によって出力されるピーク電圧と電源電圧とが約3.6:1の比率に等しくない場合は、前記比較器出力部から制御信号が出力される、比較器回路と、
前記RF発生器の前記出力部に結合されているトランスデューサと、を備えるRF発生器。 - トランスデューサに対する入力電圧を一定に維持する方法であって、
RF発生器から前記トランスデューサにRF信号を印加する工程と、
前記RF信号の第1の電圧を測定する工程と、
前記第1の電圧を所望の電圧目標値と比較する工程と、
前記RF発生器に直流電源を供給する可変直流電源に制御信号を入力することによって、前記可変直流電源の出力電圧を調整する工程と、を備える方法。 - 請求項22に記載の方法であって、
前記第1の電圧は、前記トランスデューサのインピーダンスの関数であり、前記トランスデューサの前記インピーダンスは、前記トランスデューサと標的との間の距離の変動に伴って変動する、方法。 - 請求項22に記載の方法であって、
前記第1の電圧を所望の電圧目標値と比較する工程は、制御信号を決定することを含み、前記制御信号は、前記第1の電圧と前記所望の電圧目標値との差にほぼ等しい、方法。 - トランスデューサのRF電源であって、
前記トランスデューサの入力部に結合されているRF出力部を有するRF発生器と、
制御入力部と、前記RF発生器に結合されている直流出力部とを有する可変直流電源と、
定値制御信号部に結合されている第1の入力部と、前記RF発生器の前記RF出力部に結合されている第2の入力部と、前記可変直流電源に対する電圧制御入力部に結合されている制御信号出力部と、を含む比較器と、を備えるトランスデューサのRF電源。 - トランスデューサのRF電源であって、
メガソニック洗浄チャンバ内において前記メガソニックトランスデューサの入力部に結合されているRF出力部を有するE級のRF発生器と、
制御入力部と、前記RF発生器に結合されている直流出力部とを有する可変直流電源と、
目標値電圧源に結合されている第1の入力部と、前記RF発生器の前記RF出力部に結合されている第2の入力部と、前記可変直流電源に対する電圧制御入力部に結合されている制御信号出力部と、を含む比較器と、を備えるトランスデューサのRF電源。
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