JP7106527B2 - ツール内esd事象選択的監視方法及び装置 - Google Patents
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Description
本国際出願は、2016年9月16日に出願された「In-tool ESD Events Selective Monitoring Method And Apparatus」という発明の名称の米国特許出願第15/267,640号の一部継続出願の優先権を主張する。米国特許出願第15/267,640号の全内容は、引用することによって本明細書の一部をなす。
CDMESバージョン/例:CDM事象を生成する機械的ギャップを有する「崩壊キャパシター」(図2a及び図2b参照)。
W=C(V1)2/2
ここで、Cは崩壊キャパシター値であり、V1は、(放電前の)キャパシターに印加される電圧である。例えば、C=1pFであり、印加電圧が100Vである場合、放電エネルギーは5×10-9J(ジュール)となる。
半導体、ディスクドライブ、FPD(フラットパネルディスプレイ)、自動ICハンドリング、及び他の製造プロセスのホストにおける多くのアプリケーションが、直接監視/制御するのが困難なロケーションにおいてESDによる損傷を受け易い製品とともに動作する。加えて、これらの環境の多くは、それらの性質によって、HVDC供給源、電気モーター、及びアクチュエーターから広帯域通信(RF)ユニットに及ぶEMI雑音発生源で飽和している。製品ハンドリングに関係した特定のポイントにおいてESD事象を検出することは、困難なものになる可能性がある。
図3cは、本発明の別の実施形態によるシステム(又は装置)330の図である。この図は、ESD検出器355とツール内制御システムとの相互作用の一例を示している。
MiniPulse ESD検出器355は、信号取得の瞬時の起動及び起動停止を可能にするスタンバイモードを実施する。このスタンバイモードの特徴は、処理ツールが、ESD検出の最も高い再現率までESD信号捕捉を制御することを可能にする。
次に、ESDアンテナ382の様々な実施形態の更なる詳細を論述するために、図4a、図4b、及び図4cを参照する。図4a、図4b、及び/又は図4cに記載された特徴は、アンテナ382(図3a)、アンテナ382a(図3b)、及び/又はアンテナ382b(図3b)に組み込むことができる。したがって、図4a、図4b、及び図4cにおいて論述されるアンテナは、アンテナ382、アンテナ382a、及び/又はアンテナ382bとして具現化することができる。
ESD事象検出器(電子部分)
次に、本発明の一実施形態におけるESD事象検出器の細部のブロック図を論述する。例えば、図3aのESD事象検出器355は、図5のシステム500(又は回路500)を備える。
1.MiniPulseモニター(ESD検出器355)のMicroESDアンテナ382を、損傷を受け易いICデバイスが配置されるツール内のプロセスポイントの可能な限り近接したポイント(例えば、1インチ)に配置する。
2.MicroESDアンテナケーブル(例えば、ケーブル404b)を、MiniPulseモニター355に接続する。
3.CDMES用のDC電源電圧を、必要とされる閾値電圧レベル(通常、ICデバイス障害閾値の約50%)に設定する。
4.CDMESを、ICデバイスの監視アプリケーション用に選ばれた指定プロセスポイントに位置決めする。
5.MiniPulse355に必要とされるESD事象検出閾値に達するまで、MiniPulse検出閾値制御を調整しながら、CDMESを連続的にトリガーする。
6.ICデバイス指定閾値電圧においてCDMES放電の最小統計グループ(例えば、12~24)を生成して、MiniPulse検出器性能を検証する。
7.CDMES DC電圧レベルの形態の成功した較正データと、統計サンプリンググループの間に成功したMiniPulse検出の数と、デジタルマルチメーターを有するフロントパネルテストポイントを介したMiniPulse閾値設定とを記録する。
減衰係数=0.0(0.0dB)
24インチにおける拒絶ESDレベル=8.0(mV)=50V/m
背景パルス雑音レベル=3.0(mV)
推奨アンテナ閾値設定(mV):30.39
最大SNR(mV):23.01
備考:これは理想的な状況である。
減衰係数=10.0(10.0dB)
拒絶ESDレベル=0.9(mV)=50V/m
24インチ/減衰係数
背景パルス雑音レベル=0.6(mV)
最大アンテナ閾値設定(mV):2.94
Claims (20)
- 静電気放電(ESD)事象を検出する装置であって、
ESD事象をプロセスウィンドウ期間中において検出可能となるように構成されたESD検出器と、
前記ESD検出器に結合された少なくとも1つのアンテナと、
前記ESD検出器に接続されたコントローラーと、
を備え、
前記コントローラーは、
ツールによりハンドリング又はテストされているデバイスを処理するためのコマンドに対応する信号に応答して、前記プロセスウィンドウ期間をアクティブ化し、
前記ESD検出器を起動して、前記プロセスウィンドウ期間中に発生する前記ESD事象を検出して報告するようにし、
前記処理を終了するためのコマンドに対応する信号に応答して、前記プロセスウィンドウ期間を非アクティブ化し、かつ前記ESD検出器がスタンバイモードに入るように制御して、電磁(EM)信号を無視する、ように構成され、
前記ESD検出器は、減衰器を有し、前記プロセスウィンドウ期間中に検出された少なくとも1つの放電エネルギーの閾値又は放電エネルギーレンジの範囲外の電磁干渉(EMI)を抑制するように前記減衰器を調整することにより、前記少なくとも1つの放電エネルギーの閾値又は放電エネルギーレンジについて較正される、装置。 - 前記ESD検出器は、受信パルスがESD事象であるか否かを判断するために、前記受信パルスのパルス継続時間を測定するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記ESD検出器は、第1のパルス継続時間よりも短い受信パルス又は第2のパルス継続時間よりも長い受信パルスを拒絶するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記ESD検出器は、周波数レンジ外にある受信パルスを拒絶するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記ESD検出器は、受信パルスの電力、継続時間、及び振幅に基づいて前記受信パルスをフィルタリングするように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記ESD検出器は、電磁干渉(EMI)を抑制する調整された信号対雑音比フィルターを備える、請求項1に記載の装置。
- 第1の導電性部分及び第2の導電性部分を備える帯電デバイスモデル事象シミュレーター(CDMES)ユニットを更に備え、
前記第1の導電性部分及び前記第2の導電性部分は、電位が異なり、
入力される高電圧が、前記第1の導電性部分に電荷を提供し、
前記第1の導電性部分は、前記第2の導電性部分に向かって移動可能であり、
前記第1の導電性部分が前記第2の導電性部分に向かって移動すると、CDM事象がトリガーされる、請求項1に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのアンテナは、ESD放射エネルギーを、指向性をもって検出することを可能にするとともに、対象でない他の事象を抑制する特性を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ESD事象は、前記ツールにより前記デバイスが処理されるエリアであるツールプロセスエリアにおいて発生する、請求項1に記載の装置。
- 前記ツールプロセスエリアは、第1のプロセスエリアと、第2のプロセスエリアとを含み、
前記少なくとも1つのアンテナは、前記ESD検出器に結合された第1のアンテナと、前記ESD検出器に結合された第2のアンテナとを含み、
前記第1のアンテナは前記第1のプロセスエリアに位置決めされ、前記第2のアンテナは前記第2のプロセスエリアに位置決めされる、請求項9に記載の装置。 - 静電気放電(ESD)事象をプロセスウィンドウ期間中において検出可能となるように構成されたESD検出器及びアンテナを用いて、前記ESD事象を検出する方法であって、
ツールによりハンドリング又はテストされているデバイスを処理するためのコマンドに対応する信号に応答して、前記プロセスウィンドウ期間をアクティブ化し、
前記ESD検出器を起動して、前記プロセスウィンドウ期間中に発生する前記ESD事象を検出して報告するようにし、
前記プロセスウィンドウ期間中に検出された少なくとも1つの放電エネルギーの閾値又は放電エネルギーレンジの範囲外の電磁干渉(EMI)を抑制するように減衰器を調整することにより、前記少なくとも1つの放電エネルギーの閾値又は放電エネルギーレンジについて前記ESD検出器を較正することと、
前記処理を終了するためのコマンドに対応する信号に応答して、前記プロセスウィンドウ期間を非アクティブ化し、かつ前記ESD検出器がスタンバイモードに入るように制御して、電磁(EM)信号を無視する、
ことを含む、方法。 - 前記ESD検出器は、受信パルスがESD事象であるか否かを判断するために、前記受信パルスのパルス継続時間を測定するように構成されている、請求項11に記載の方法。
- 前記ESD検出器は、第1のパルス継続時間よりも短い受信パルス又は第2のパルス継続時間よりも長い受信パルスを拒絶するように構成されている、請求項11に記載の方法。
- 前記ESD検出器は、周波数レンジ外にある受信パルスを拒絶するように構成されている、請求項11に記載の方法。
- 前記ESD検出器は、受信パルスの電力、継続時間、及び振幅に基づいて前記受信パルスをフィルタリングするように構成されている、請求項11に記載の方法。
- 前記ESD検出器は、電磁干渉(EMI)を抑制する調整された信号対雑音比フィルターを備える、請求項11に記載の方法。
- 第1の導電性部分が第2の導電性部分に向かって移動すると、ESD事象をトリガーすることを更に含み、
前記第1の導電性部分及び前記第2の導電性部分は、電位が異なり、
入力される高電圧が、前記第1の導電性部分に電荷を提供し、
前記第1の導電性部分は、前記第2の導電性部分に向かって移動可能である、請求項11に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのアンテナによって、ESD放射エネルギーを、指向性をもって検出することを可能にすることと、前記少なくとも1つのアンテナによって、対象でない他の事象を抑制することと、
を更に含む、請求項11に記載の方法。 - 前記ESD事象は、前記ツールにより前記デバイスが処理されるエリアであるツールプロセスエリアにおいて発生する、請求項11に記載の方法。
- 前記ツールプロセスエリアは、第1のプロセスエリアと、第2のプロセスエリアとを含み、
前記少なくとも1つのアンテナは、前記ESD検出器に結合された第1のアンテナと、前記ESD検出器に結合された第2のアンテナとを含み、
前記第1のアンテナは前記第1のプロセスエリアに位置決めされ、前記第2のアンテナは前記第2のプロセスエリアに位置決めされる、請求項19に記載の方法。
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