TWI676006B - 半導體晶圓稱重裝置及其稱重方法 - Google Patents

半導體晶圓稱重裝置及其稱重方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種半導體晶圓稱重裝置，其包括：一重力量測器件，其用於量測一半導體晶圓之一重力；及控制構件，其經組態以基於藉由用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之一偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作。

Description

半導體晶圓稱重裝置及其稱重方法
本發明係關於一種半導體晶圓稱重裝置。
本發明亦係關於一種半導體晶圓稱重方法。
另外，本發明係關於一種表徵一半導體晶圓稱重裝置之一重力量測器件對於該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之回應之方法。
使用各種技術(例如，包含沈積技術(CVD、PECVD、PVD等等)及移除技術(例如，化學蝕刻、CMP等等))來在半導體(例如，矽)晶圓上製造微電子器件。可以更改半導體晶圓之質量(例如，藉由清洗、離子植入、微影及諸如此類)之方式進一步處理半導體晶圓。
取決於製造之器件，各半導體晶圓可依序經歷數百個不同處理步驟以積累及/或移除其最終操作必要之層及材料。實際上，各半導體晶圓沿一生產線傳遞。半導體製造之性質意謂，生產流程中之特定處理步驟或步驟序列可以一相似或相同方式重複。舉例而言，此可係累積相似之金屬導體層以互連主動電路之不同零件。
為確保不同工廠中所使用之半導體設備之一致性及互操作性，大部分半導體製造行業皆採取標準。舉例而言，國際半導體設備及材料協會(SEMI)開發之標準具有一高市場吸收度。標准化之一項實例係 半導體(矽)晶圓之大小及形狀：通常針對大量生產，其等係具有300mm之一直徑之磁碟。然而，一些半導體(矽)晶圓(通常用於舊工廠中)係具有200mm之一直徑之磁碟。
產生一完整矽晶圓所需之處理步驟之成本及複雜度以及其到達生產線結尾(其中可正確評估其操作)所花時間已導致監測生產線上之設備操作及整個處理中經處理之晶圓品質之一期望，使得可確保效能之信心及最終晶圓之良率。
晶圓處理技術通常造成半導體晶圓之質量之一改變(例如，在半導體晶圓之表面處或其上或在半導體晶圓之塊體中)。對半導體晶圓之改變之組態常對器件之運行極重要，故為品質控制之目的期望在生產期間評估晶圓以判定其是否具有正確組態。
專業計量工具可用於生產流程內，使得在所關注相關程序之後且通常在任何後續處理之前立刻(即，在處理步驟之間)進行監測。
在一處理步驟之任一側量測一半導體晶圓之質量改變係用於實施產品晶圓計量之一受矚目方法。其係相對低成本、高速且可自動適應不同晶圓電路型樣。另外，其常可提供比替代技術更高精確度之結構。舉例而言，在許多典型材料上，材料層之厚度可經解析低至一原子標度。在所關注處理步驟之前及之後稱重所討論之晶圓。質量改變係與生產設備之效能及/或晶圓之所要性質相關。
在半導體晶圓上執行之處理步驟可造成半導體晶圓之質量之非常小改變，可期望高精確度量測該等改變。舉例而言，自半導體晶圓之表面移除一小量材料可將半導體晶圓質量減小數個毫克，且可期望使用大約±10μg或更佳之一解析度來量測此改變。開發能夠量測約±0.1μg之一解析度之一半導體晶圓質量之改變之半導體晶圓計量方法及裝置，且具有約±10μg之一解析度之方法及裝置係市售的。
本發明者已認識到，由一半導體晶圓稱重裝置(特定言之，量測一半導體晶圓歸因於地心引力之重力(即，一半導體晶圓之一重力)之一裝置)獲得之重量量測可受半導體晶圓稱重裝置加速度或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度負面影響。舉例而言，該裝置加速度或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度可由該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之振動(例如，向前及向後、及/或向上及向下、及/或側對側運動)引起。
一半導體晶圓稱重裝置一般具有一力量測器件，諸如一天平(例如，一微量天平)或一測力器，其量測該半導體晶圓之該力。該力量測器件或負載於該力量測器件上之一半導體晶圓之任何加速度(例如，歸因於該半導體晶圓稱重裝置之振動)可導致加速度力經施加至該重力量測器件。該重力量測器件可以與其量測重力相同之方式量測此等加速度力，此可導致記錄錯誤之重力量測。
因此，在該半導體晶圓之該重力之量測期間該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之任何加速度可歸因於藉由該重力量測器件量測之該額外加速度力而導致該半導體晶圓之該量測重力之一誤差。
本發明者已進一步認識到，該半導體晶圓稱重裝置或具有該半導體晶圓稱重裝置之大約量測時間之一週期之該半導體晶圓之振動可係尤其成問題的，其中此等振動可造成更顯著之誤差。舉例而言，該半導體晶圓稱重裝置之該量測時間(即，執行一個重量量測所花時間)可係大約10秒。高頻率振動(例如，具有大約一秒或更少之一週期之振動)可不造成該半導體晶圓稱重裝置之量測輸出之一顯著誤差。此可係因為此一振動之效應可在該量測時間週期中被有效過濾掉或達平衡。另外，或另一選擇係，此可意謂，在不同時間做出之不同量測可以相同方式受振動影響。此當執行兩個不同重量量測相減之比較量測 (例如，其中自處理前之一半導體晶圓之該重量減去處理後之該半導體晶圓之該重量來判定歸因於該處理之重量改變)時係重要的，此係因為歸因於該等振動之該等誤差可因此實質上取消(減去)。
低頻率振動(諸如具有大約10秒或更多之一週期之一振動，舉例而言，歸因於一地震或歸因於一建築或結構上之風效應之振動)可當使用一半導體晶圓稱重裝置執行重量量測時係更成問題的。憑藉此等振動，該等振動效應可不在該量測時間週期中取消。另外，或另一選擇係，在不同時間做出之不同量測可以不同方式受振動影響。舉例而言，當執行兩個不同重量量測相減以判定該重量改變之比較量測時，若在當該加速度量值較高時之一時間採取該等量測中之一者，使得該重量量測中存在一更大誤差，且在當該加速度量值較低時之一時間採取該等量測中之另一者，使得該重量量測中存在一更小誤差，則一顯著誤差將當該兩個重量量測相減時保留(因為該等重量量測之該等誤差並不取消/減去)。可當針對該兩個量測之該等加速度處於相對方向中(即，該等加速度中之一者為正(例如，一向上加速度)且另一加速度為負(例如，一向上減速度或一向下加速度))時出現一類似誤差。
本發明者亦已認識到，與一些其他類型之計量裝置一起使用之許多被動減緩技術將高頻率振動轉換或變換為低頻率振動。因此，此等被動減緩技術可不適用於半導體晶圓計量裝置，其中低頻率振動可比高頻率振動(在所得誤差之大小方面)更成問題(因上文討論之原因)。
本發明者已認識到，因此，監測一半導體晶圓處理裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度且相應控制該晶圓處理裝置之操作可係有利的。
在下文中，術語「加速度」可意謂速度之任何改變，且可涵蓋速度之一增大及速度之一減小兩者。換言之，下文中之該術語「加速 度」亦可包含「減速度」(即，速度之一減小)。取決於內容背景，在下文中，該術語「加速度」可用來指稱該加速度之量值(即，一純量)或該加速度之該量值及方向(即，一向量)。
一般言之，本發明係關於基於用於偵測一半導體晶圓稱重裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之一偵測器之輸出而控制該裝置之一操作。
根據本發明之一第一態樣，提供一半導體晶圓稱重裝置，其包括：控制構件，其經組態以基於藉由用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之一偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作。
該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度可意謂正或負加速度(即，其可包含減速度以及加速度)。加速度可意謂速度之任何改變。
偵測加速度可包括：偵測存在加速度。另一選擇係，或另外，偵測加速度可包括：判定該加速度之一方向。另一選擇係，或另外，偵測加速度可包括：判定該加速度之一量值。偵測加速度亦可包括：偵測該加速度之時間變化。
在一些實施例中，可僅偵測該裝置之加速度。在其他實施例中，可僅偵測負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。在其他實施例中，可(同時或分別)偵測該裝置及負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度兩者。
憑藉根據本發明之該第一態樣之該裝置，可藉由該偵測器偵測可造成一錯誤重量量測之該裝置及負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度(例如，歸因於在該裝置之一重力量測器件上存在加速度力可造成一錯誤重力量測之該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度)。
基於該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之該偵測控制該裝置之一操作。可基於關於該加速度之特定資訊(諸如，其量值及/或方向及/或持續時間)來控制該操作。因此，當偵測可造成一錯誤重量量測之該裝置或負載於該裝置上之該半導體晶圓之加速度時，可藉由控制該裝置之一操作而採取適當措施。因此，可識別或減輕該裝置及負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之效應。如上文討論，該半導體稱重裝置及負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度可歸因於(例如)該半導體稱重裝置之振動(例如，向前及向後運動、及/或側對側運動、及/或向上及向下運動或此等三個運動之一些組合(即，可經解析為沿三個相互垂直之軸之一或多者之任一方向上之運動之運動))而發生。術語「振動」可意謂該裝置之一週期性振盪或該裝置之一非週期性或不規則運動。振動可意謂該裝置之任何數量之振盪，例如，振動可意謂該裝置之一單一向前及向後運動。(若干)加速度力亦可藉由施加至該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一衝擊力施加至該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓。
根據本發明之該第一態樣之該裝置可具有下列可選特徵之任一者或(在其相容之程度上)超過一者之任何組合。
該控制構件可經組態以控制該裝置以識別已受該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度影響之一量測(例如，一重力量測或若干量測)。
換言之，該控制構件可經配置以識別可具有由該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之效應造成之一量測誤差之一量測，諸如可具有其量值大於一預定臨限之一量測誤差之一量測，或具有任何量值之一量測誤差之一量測。
舉例而言，該控制構件可經配置以控制該裝置識別在偵測該裝置之加速度之同時執行之一量測。
該控制構件可經配置以控制該裝置以(例如)透過一視覺或可聽通知或指示(諸如藉由播放一聲音、照明一光或藉由在用於顯示該裝置之該量測結果之一顯示器上指示存在加速度或該量測結果之一可能誤差)而通知該裝置之一操作者或該裝置之一主機或控制器：一量測已受該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度影響。
該控制構件可經配置以基於該偵測器之該輸出而控制該裝置執行一量測之一時間。舉例而言，該控制構件可經配置以控制該裝置執行該量測之一時間以減小或最小化加速度對該量測之影響。舉例而言，該控制構件可經配置以控制該裝置以在預期一加速度對一量測之效應低於一預定臨限時(例如，當一加速度之量值低於一預定臨限時)執行該量測。
該控制構件可經配置以控制該裝置當該偵測器偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之實質上零加速度時執行一量測。舉例而言，該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度可係零，其中該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓不存在振動(即，其中該裝置或該半導體晶圓係靜態的)。另外，該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度可係零，其中存在該裝置或該半導體晶圓之一週期性振動且該裝置或該半導體晶圓大約處於一振盪之中點且以恒定速度運動。
當偵測實質上零加速度時執行一量測可係有利的，此係因為彼時該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓上可存在實質上零加速度力。因此，在該裝置包括用於量測該半導體晶圓之一重力之一重力量測器件的情況中，藉由該重力量測器件量測之該重力可不包含除該半導體晶圓之該重力外之任何加速度力。因此，可避免、移除或減少由於該裝置及負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度所致之該裝置之該量測輸出之誤差。
該控制構件可經組態以控制該裝置在該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一振盪加速度之一零點處執行一量測。如上文，在該振盪之一零點處，該加速度將係零，且因此，可避免、移除或減少由於該裝置之加速度所致之該裝置之該量測輸出之誤差。
另一選擇係，在存在施加至該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一個以上振動源或具有不同週期或方向之振動的情況中，該控制構件可經組態以控制該裝置在該等不同振動之總和之一零點或一最小值處(例如，在該等不同振動相消干擾使得該所得加速度實質上為零或一最小值之一時間)執行一量測。在一些實施例中，該控制構件可經組態以控制該裝置在平行於該裝置之一重量量測方向之一方向(例如，在許多裝置中為垂直的)上在不同振動之總和之一零點或一最小值處執行一量測。該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓在平行於該重量量測方向之一方向上之加速度可對該裝置之該輸出具有最顯著影響。
該裝置可包括一主動減緩器件，其用於主動減緩該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；且該控制構件可經配置以基於該偵測器之輸出而控制該主動減緩器件主動減緩該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。主動減緩該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度可意謂主動減少、限制或防止該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。舉例而言，主動減緩該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度可意謂(例如)藉由主動減少、限制或防止該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之振動而主動減緩該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之振動。主動減緩該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度可包括(例如)使用一外部構件(諸如一致動器)來主動消散來自裝置或來自該半導體晶圓之能量，例如主動消散來自該裝置或來自該半導體晶圓之動能。
該主動減緩器件可藉由主動施加力至該裝置或該半導體晶圓以反作用或減少經施加至該裝置或該半導體晶圓之加速度力之效應而主動減緩該加速度，例如藉由使用一電子控制式致動器來施加力至該裝置或該半導體晶圓。該控制構件可控制藉由該主動減緩器件施加至該裝置或該半導體晶圓之力之時序及量值以主動減緩(即，減小量值)該裝置或該半導體晶圓之加速度或振動，例如藉由消散來自該裝置或來自該半導體晶圓之能量。因此，可藉由偵測該裝置或該半導體晶圓之該加速度且藉由基於該加速度之該偵測控制該主動減緩器件以主動減緩該裝置或該半導體晶圓之該加速度而減小或移除該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之效應。
該主動減緩器件可包括一壓電式致動器。一壓電式致動器可係尤其適用於用作本發明中之一主動減緩器件。當然，亦可使用其他類型之致動器。
另一選擇係，或另外，該控制構件可經組態以基於該偵測器之該輸出而主動減緩或過濾該裝置之一重力感測器之一信號輸出以反作用或減小由於該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度所致之該信號之分量。
該控制構件可經配置以控制該裝置針對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度之效應實質上校正該裝置之一量測結果。該加速度可係在彼時刻之一瞬時加速度或基於先前偵測之關於前述加速度之資訊之一預測加速度。
舉例而言，在判定該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度已影響一量測結果的情況中，該控制構件可經配置以控制該裝置判定由於該加速度之效應所致之該量測結果之一誤差且針對該經判定誤差校正該量測結果。判定量測結果之該誤差可包括：計算或預測該量測結果之該誤差，或基於該偵測器之該輸出及(例如)其中該量測 結果之該誤差之值係與該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度之對應值相關聯之一資料檔案(例如，在一清單或一查找表中)而查找該量測結果之該誤差。該加速度之該等值可係瞬時值、平均值、代表值或預測值。
該裝置可包括一重力量測器件，其用於量測一半導體晶圓之一重力；且該控制構件可經配置以控制該裝置判定由該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度造成之該重力量測器件之該輸出之一誤差。
舉例而言，該重力量測器件可包括一天平、或一微量天平，或一測力器。
如上文討論，該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度可導致加速度力經施加至該重力量測器件，且除量測該半導體晶圓之該重力外，該重力量測器件亦可量測該等加速度力。因此，該重力量測器件之該量測輸出可對應於該半導體晶圓之該重力與在執行該量測時施加至該重力量測器件或負載於該裝置上之該半導體晶圓之該加速度力之總和。因此，由於量測該等額外加速度力，該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度可導致該重力量測器件之該重力量測之一誤差。該控制構件可控制該裝置判定該力量測器件之該輸出之該誤差(即，對應於該加速度力之該重力量測器件之該量測輸出之部分)。一旦判定該重力量測器件之該輸出之誤差，則可藉由自該輸出減去該誤差而校正該重力量測器件之該輸出，使得該重力量測器件之該輸出單獨對應於該半導體晶圓之該重力。
該控制構件可經配置以使用一預定關係來判定該重力量測器件之該輸出之誤差，針對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之不同加速度，該預定關係將該重力量測器件之該輸出之該誤差與該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度匹配。
舉例而言，該預定關係可係一演算法、或一方程式、或一資料檔案(例如，包括一清單或一查找表之一資料檔案)或一些其他形式之關係。該預定關係可容許根據該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度判定該重力量測器件之該輸出之該誤差。舉例而言，該預定關係可係一資料檔案(例如，包括一清單或一查找表)，其中該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之複數個加速度值係與該重力量測器件之該輸出之對應誤差值相關聯。另一選擇係，該預定關係可係一方程式或演算法，其當該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度經輸入至該方程式或演算法時輸出該重力量測器件之該輸出之一誤差。該輸入加速度可係一瞬時、代表或平均加速度。
該裝置可包括一偵測器，其用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；且該控制構件可經組態以基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。換言之，該偵測器可係該裝置之一部分，例如經整合至該裝置。
該偵測器可包括該裝置之一重力量測器件，其用於量測負載於該裝置上之一半導體晶圓之一重力；且該控制構件可經組態以基於藉由該重力量測器件對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。換言之，該裝置之該重力量測器件亦可用作一偵測器來偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度，且接著，可基於藉由該重力量測器件對該裝置之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。
該裝置可進一步包括一重力量測器件，其用於量測負載於該裝置上之一半導體晶圓之一重力。換言之，該偵測器可與該裝置之該重力量測器件分開或與其不同。
亦可提供一系統，其包括根據本發明之該第一態樣之該裝置及 一偵測器，該偵測器用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；其中該裝置之該控制構件經組態以基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作。換言之，該偵測器可不係該裝置之部分，例如其可與該裝置實體分離或遠離該裝置(但與該裝置通信，例如，經由一有線或一無線連接)。
該系統可包括根據本發明之該第一態樣之複數個裝置，該偵測器可用於偵測該複數個裝置中之各者或負載於該裝置上之半導體晶圓之加速度，且該複數個裝置之該控制構件中之各者可經組態以基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作。換言之，複數個裝置可各共用相同偵測器，即，一單一偵測器可用於偵測複數個裝置或負載於該裝置上之半導體晶圓之加速度。此可在存在(例如)緊接近於一單一建築中之一半導體晶圓製造環境之複數個裝置的情況中，及在全部裝置可以相同方式受加速度影響(例如，在全部裝置可因由於地震或風所致之含有裝置之一建築之振動而以相同方式振動)的情況中可係有利的。該偵測器可併入至該裝置中之一者中，例如，該偵測器可係用於量測負載於該裝置上之一半導體晶圓之一重力之該裝置中之一者之一重力量測裝置。
該偵測器可包括：一加速度計，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；或一力感測器，其用於量測經施加至該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一力；或一位置感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一位置；或一速度感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一速度。此等感測器中之任一者可用於直接或間接判定該裝置或該半導體晶圓之加速度，及因此該裝置或該半導體晶圓所經歷之該等 加速度力(例如，該裝置之一重力量測器件所經歷之該等加速度力)。因此，此等偵測器中之任何者之該等輸出可用來判定該裝置之適當操作。
該偵測器可包括：一重力量測器件；或一測力器；或一天平；或一壓電式感測器；或一彈簧上之一質量；或一電容式感測器；或一應變感測器；或一光學感測器；或一振動石英感測器。此等感測器可適用於直接或間接判定可藉由該裝置量測之加速度力。
該裝置可包括一力量測器件，其用於量測負載於該裝置上之一半導體晶圓之一力；且該偵測器可經組態以在平行於該力量測器件之一力量測方向之一方向上偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。舉例而言，一力量測器件可僅量測沿著一特定方向(例如，一垂直方向)之一力之分量。該重力量測器件無法量測在其他方向上之力之分量。因此，該裝置之一量測輸出之一誤差之量值可取決於該力量測方向上之該加速度)之該分量(一向量，而非取決於該加速度之總體量值。因此，可有利地在平行於該量測方向之一方向上偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度(例如，量測該加速度之該量值)。
根據本發明之一第二態樣，提供一種半導體晶圓稱重方法，其包括：使用一偵測器來偵測一半導體晶圓稱重裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；及基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作。
本發明之該第二態樣之優點可與上文討論之本發明之該第一態樣之該等優點中之一或多者相同。
根據本發明之該第二態樣之該方法可具有下列選用特徵中之任一者或(在其等相容之程度上)一個以上之任何組合。下列選用特徵之優點可與上文討論之本發明之該第一態樣之該等對應選用特徵之該等 優點相同。
該方法可包括控制該裝置以識別已受該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度影響之一量測。
該方法可包括：基於該偵測器之該輸出而控制該裝置執行一量測之一時間。
該方法可包括：控制該裝置當該偵測器偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之實質上零加速度時執行一量測。
該方法可包括：控制該裝置以在該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一振盪加速度之一零點處執行一量測。
該方法可包括：基於該偵測器之該輸出而控制一主動減緩器件以主動減緩該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。
該主動減緩器件可包括一壓電式致動器。
該方法可包括：針對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度之該效應實質上校正一量測結果。
該裝置可包括一重力量測器件，其用於量測一半導體晶圓之一重力；且該方法可包括：判定由該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度造成之該重力量測器件之該輸出之一誤差。
該方法可包括：使用一預定關係來判定該重力量測器件之該輸出之該誤差，針對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之不同加速度，該預定關係將該重力量測器件之該輸出之該誤差與該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度匹配。
該方法可包括：藉由量測該重力量測器件對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之不同加速度之回應而提前判定該預定關係。
提前判定該預定關係可包括：判定該重力量測器件之頻率回應。
提前判定該預定關係可包括：使該重力量測器件或負載於該重 力量測器件上之一半導體晶圓加速及量測該重力量測器件對不同加速度之輸出。
提前判定該預定關係可包括：(例如)使用一壓電式致動器來振動該重力量測器件。
該裝置可包括一偵測器，其用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；且該方法可包括：基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。
該偵測器可包括該裝置之一重力量測器件，其用於量測負載於該裝置上之一半導體晶圓之一重力；且該方法可包括：基於藉由該重力量測器件對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。
該方法可包括：使用與該裝置分離之一偵測器來偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。
該方法可包括：使用：一加速度計，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；或一力感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓上之一力；或一位置感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一位置；或一速度感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一速度來偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。
該方法可包括：使用：一重力量測器件；或一測力器；或一天平；或一壓電式感測器；或一彈簧上之一質量；或一電容式感測器；或一應變感測器；或一光學感測器；或一振動石英感測器來偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。
該裝置可包括一力量測器件，其用於量測負載於該裝置上之一半導體晶圓之一力；且該方法可包括：在平行於該力量測器件之一力 量測方向之一方向上偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。
本發明者亦已認識到，瞭解一半導體晶圓稱重裝置之一重力量測器件如何對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之不同加速度作出回應，使得當該重力量測器件正用於執行一重量量測時，可基於該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之一加速度之一性質(或若干性質)(例如，基於該加速度之量值及/或方向)而判定(例如，計算或查找)由於該加速度所致之該重量量測之一量測誤差將係有利的。
因此，根據本發明之一第三態樣，提供一種表徵一半導體晶圓稱重裝置之一重力器件對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之回應之方法，該方法包括：使該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓加速度；及量測該重力量測器件回應於該加速度之該輸出。
一半導體晶圓可在表徵其回應時負載於該重力量測器件上。在一些實施例中，可在其上負載有一半導體晶圓之情況下及在其上不負載有一半導體晶圓之情況下單獨表徵該重力量測器件之該回應。
表徵該重力量測器件對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之該回應可意謂針對複數個不同加速度量測由於該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度所致之該重力量測器件之該輸出。舉例而言，表徵該重力量測器件對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之該回應可包括：該重力量測器件之該輸出如何隨著該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之該加速度改變而改變。
如上文提及，表徵該重力量測器件對該重力量測器件或負載於 該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之該回應可容許基於該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之一加速度而判定當該重力量測器件正用於量測一半導體晶圓之該重力時由於該加速度所致之該重力量測器件之該輸出之該誤差。因此，表徵該重力量測器件之該回應可在執行一半導體晶圓之該重力之量測時促進或實現對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度(例如，由於振動所致)之效應之校正。
可藉由使該重力量測器件或該半導體晶圓振動而使該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓加速。振動該重力量測器件或該半導體晶圓可包括：使該重力量測器件或該半導體晶圓向前及向後、及/或向上及向下、及/或側對側(即，在沿三個相互正交之軸中之一或多者之兩個/任一方向上)移動。該振動可係週期性的或可替代地係非週期性的或不規則的。該振動可包括任何數量之振盪(在一個方向上之一運動後續接著在相對方向上之一運動，該等運動可能具有相同大小或可能具有不同大小)。由於該重力量測器件或該半導體晶圓之振動包含該重力量測器件或該半導體晶圓之速度及方向之改變，故隨著該重力量測器件或該半導體晶圓振動，不同量值及方向之加速度力經施加至該重力量測器件或該半導體晶圓。因此，可針對加速度之複數個不同量值及方向量測該重力量測器件或該半導體晶圓之該輸出。
該方法可包括使用一壓電式致動器或一些其他類型之致動器來使該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓振動。一壓電式致動器可係按不同頻率使該重力量測器件或該半導體晶圓可控制地振動之一適當方式。
該方法可包括：針對複數個不同頻率之振動量測該重力量測器件之該輸出。換言之，該方法可包括：按不同振動頻率使該重力量測 器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓振動及針對該等不同振動頻率(或針對在該等不同振動頻率下經歷之該等不同加速度)量測該重力量測器件之該輸出。改變該振動頻率可改變該重力量測器件或該半導體晶圓所經歷之加速度之量值。
該方法可包括：判定該重力量測器件之該頻率回應。該重力量測器件之該頻率回應可係該重力量測器件之脈衝回應之傅立葉變換。該重力量測器件之該頻率回應可包括隨經施加至該重力量測器件之該振動之該頻率改變之該重力量測器件之該輸出之量值及相位之一量測。該重力量測器件之該頻率回應可包括該重力量測器件之該輸出之該量值與經施加至該重力量測器件之該振動之該頻率之間的一關係。
該方法可包括：判定針對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之不同加速度將該重力量測器件之該輸出與該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之該加速度匹配之一關係。舉例而言，該關係可係一方程式或演算法，其當該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之一加速度經輸入至該方程式或演算法時輸出由於該加速度所致之該重力量測器件之該輸出。另一選擇係，該關係可包括一資料檔案(例如，含有一清單或一表(例如，一查找表))，其中由於該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度所致之該重力量測器件之該輸出之複數個值係與該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之該加速度之對應值相關聯。因此，該關係可表徵該重力量測器件對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之該回應，且因此促進或實現針對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度(或振動)之效應對該重力量測器件之量測之校正。
根據本發明之一第四態樣，提供一種半導體晶圓稱重裝置，其 包括：控制構件，其經組態以基於藉由用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之一偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作；其中該控制構件經組態以：預測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一持續變化之加速度何時將瞬時地實質上為零；及控制該裝置以在該預測時間執行一量測。
本發明之該第四態樣可包含上文提及之本發明之該第一至該第三態樣之該等選用特徵中之任何一或多者。為簡明起見此處不再重複彼等選用特徵。本發明之該第四態樣亦可(或另一選擇係)包括下列選用特徵中之一或多者。
在本發明之該第四態樣中，該控制構件經組態以提前預測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一持續變化之加速度何時將實質上為零，且控制該裝置以在該預測時間處執行該量測。一持續變化之加速度可意謂隨時間改變之任何加速度，例如，一振盪(週期性或其他方面)加速度，或由該裝置或半導體晶圓之持續振動造成之一加速度。
舉例而言，該瞬時加速度可在該加速度自為正改變至為負或自為負改變至為正之一時間(或約在此時間)實質上為零。舉例而言，該加速度可在一振動或一振盪加速度之一零點處瞬時地實質上為零。
提前預測該瞬時加速度何時將實質上為零之一優點在於可能更可靠地確保在該瞬時加速度實質上為零之該時間進行該量測。
舉例而言，該裝置可具有用於執行一量測之一預定回應時間，該預定回應時間可(例如)包含該裝置之一重力量測器件之一預定回應時間及/或該控制構件之一預定回應時間。若該控制構件僅著眼於該 瞬時加速度且在其偵測該瞬時加速度變為零之時刻發送一控制信號，則該裝置之該回應時間將意謂直至該瞬時加速度變為零之該時間後之一段時間才進行該量測，在此時間內該持續變化之加速度可不再為零。因此，將在實質上不為零之一瞬時加速度期間進行該量測，且該量測結果將具有負面影響。
相比而言，憑藉本發明，由於提前預測該加速度將實質上為零之該時間，則該裝置能夠提前採取措施。舉例而言，該控制構件可經組態以在該預測時間之前之該裝置之該預定回應時間發送指示執行一量測之一控制信號(例如，至該裝置之一重力量測器件)，使得該裝置在該預測時間而非在該預測時間之後執行該量測。因此，藉由提前預測該加速度何時將實質上為零，可改良該量測結果之該精確度。
該裝置可經組態以監測在一預定時間段內該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度；且該控制構件可經組態以使用此監測之結果來執行該預測。舉例而言，該監測之該等結果可指示該加速度中之特定趨勢或圖案。
該裝置可經組態以記錄在一預定時間段內該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度之複數個值；且該控制構件可經組態以使用該等記錄值來執行該預測。該等記錄值可稱為一最近加速度歷史，且可表徵該裝置或該半導體晶圓之該最近加速度。
該控制構件可具有一方程式或演算法，該加速度之該等記錄或儲存歷史值經輸入至該方程式或演算法，且該方程式或演算法輸出該加速度將實質上為零之一時間或直至該加速度將實質上為零之一時間段。接著，該控制構件可控制該裝置以在該預測時間或在該預測時間段後執行一量測。
該控制構件可經組態以自該等記錄值外推以預測該瞬時加速度何時將實質上為零。
該控制構件可經組態以判定最佳擬合該等記錄值之一方程式且使用此方程式來執行該預測。本質上，此可對應於自該等記錄加速度歷史外推以預測該加速度將實質上為零之該時間。
在該加速度係週期性的情況中，該等記錄值可跨等於或大於該加速度之一週期之一時間段。
該控制構件可經組態以在該預測時間之前改變該裝置之一狀態。舉例而言，該控制構件可經組態以(例如)藉由在該預測時間之前改變該裝置之一重力量測器件之一或多個性質而使該裝置在該預測時間之前準備進行一量測，使得該裝置備妥在該預測時間進行該量測。
根據本發明之一第五態樣，提供一種半導體晶圓稱重方法，其包括：使用一偵測器來偵測一半導體晶圓稱重裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；及預測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一持續變化之加速度何時將瞬時地實質上為零；及控制該裝置以在該預測時間執行一量測。
本發明之該第五態樣可包含上文提及之本發明之該第一至該第四態樣之該等選用特徵中之任何一者多者。為簡明起見此處不再重複彼等選用特徵。該第五態樣亦可(或另一選擇係)包括下列選用特徵中之一或多者。
該方法可包括：監測監測在一預定時間段內該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度；且使用此監測之結果來執行該預測。
該方法可包括：記錄在一預定時間段內該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之該加速度之複數個值；且使用該等記錄值來執行該預測。
該方法可包括：判定最佳擬合該等記錄值之一方程式且使用此方程式來執行該預測。
該方法可包括：在該預測時間之前改變該裝置之一狀態。
1‧‧‧量測腔室
3‧‧‧重力量測器件
5‧‧‧支撐件
7‧‧‧半導體晶圓
9‧‧‧偵測器
11‧‧‧主動減緩器件/壓電式致動器
現將僅藉由實例參考隨附圖式討論本發明之實施例，在圖式中：圖1係一先前技術半導體晶圓稱重裝置之一示意性繪示；圖2(a)係根據本發明之一實施例之一半導體晶圓稱重裝置之一示意性繪示；圖2(b)係根據本發明之另一實施例之一半導體晶圓稱重裝置之一示意性繪示；圖3係根據本發明之另一實施例之一半導體晶圓稱重裝置之一示意性繪示；圖4(a)係表徵一半導體晶圓稱重裝置之一重力量測器件對於重力量測器件或負載於重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之回應之一方法之一實施例之一示意性繪示；圖4(b)係表徵一半導體晶圓稱重裝置之一重力量測器件對於重力量測器件或負載於重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之回應之一方法之一進一步實施例之一示意性繪示。
圖1係一先前技術半導體晶圓稱重裝置之一示意性繪示，其可用於(例如)由一半導體晶圓製造設施中之一產生線產生之稱重半導體晶圓以監測半導體晶圓之製造。
如在圖1中展示，裝置包括封圍裝置之一量測區域之一量測腔室1。量測腔室1可限制或防止氣流進入或離開裝置之量測區域，量測腔室1可防止氣流及/或氣溫或氣壓之改變負面影響由裝置執行之量測。
裝置之量測區域包括一重力量測器件3，其可(例如)包括一天平(例如，一電子微量天平)或一測力器以用於量測負載於裝置上之一半導體晶圓7之重力。裝置之量測區域亦包括用於在藉由重力量測器件3量測半導體晶圓7之重量時支撐半導體晶圓7之一支撐件5。
應理解，圖1係一半導體晶圓稱重裝置之一些特徵之一簡化示意性繪示，使得其等功能可被容易理解，且實際上，(例如)重力量測器件之組態及外觀可與在圖1中所繪示明顯不同。
如在圖1中展示，在使用中，一半導體晶圓7經放置於支撐件5上，使得其重量可藉由重力量測器件3量測。量測腔室1可具有一或多個開口(未展示)，一半導體晶圓可穿過該等開口插入至量測腔室1中或自量測腔室1移除。一或多個開口可在不使用時藉由一門或蓋(未展示)密封。
當一半導體晶圓7經支撐於支撐件5上時，重力量測器件3產生取決於半導體晶圓7之重量之一輸出。因此，可基於重力量測器件3之輸出判定半導體晶圓7之重量。
本發明者已認識到，諸如在圖1中繪示之半導體晶圓稱重裝置之一半導體晶圓稱重裝置之量測輸出可受裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度負面影響(即，可具有由加速度造成之一誤差)。舉例而言，諸如在圖1中繪示之裝置之一裝置可經受振動，例如由一地震造成、藉由由含有裝置之一建築上之風效應造成之建築之振動、或由其他原因(諸如衝擊、重載運動、爆炸等等)造成之振動。
裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度可導致經施加至裝置或半導體晶圓且因此至裝置之重力量測器件3之加速度力。可藉由重力量測器件3以與藉由重力量測器件3量測重力相同之方式量測經施加至重力量測器件3之此等加速度力，且因此，此等加速度力可當一半導體晶圓之重量之量測期間發生裝置之加速度時導致錯誤的重力 量測。
因此，在本發明之一第一實施例中，如在圖1中繪示，藉由包含用於偵測裝置之加速度之一偵測器9而修改圖1之已知半導體晶圓稱重裝置。在此實施例中，偵測器9係用於量測裝置之加速度(例如，用於判定裝置之加速度)之一加速度器。當然，在其他實施例中，偵測器9可係用於偵測裝置之加速度之一不同類型之偵測器9。舉例而言，偵測器9可係用於量測裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之位置或速度之一偵測器9，位置或速度兩者可用於判定加速度及因此經施加至裝置之加速度力。另一選擇係，偵測器9可係用於直接量測經施加至裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度力之一偵測器(例如，一力轉換器)。
在其他實施例中，重力量測器件3可用作偵測器，且因此，可不存在如在圖2中繪示之一單獨偵測器9。在圖2(b)中繪示此一配置。在圖2(b)之實施例中，可基於重力量測器件3自身偵測裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度。舉例而言，若裝置振動，則此將從重力量測器件3之輸出瞭解，該輸出可展示(例如)負載於重力量測器件3上之一半導體晶圓7之一週期性變化之重量。
在其他實施例中，偵測器可不係裝置之部分。替代地，偵測器可與裝置隔開，且可係一不同裝置之部分，例如，一不同裝置之一重力量測器件。偵測器可與裝置有線通信或無線通信。以此方式，一單一偵測器可與複數個不同裝置一起使用，例如，皆定位於相同建築中且因此可能以相同方式受影響整個建築之一振動(例如，由於一地震或由於風所致之一振動)影響之裝置。此可減少所需偵測器之數目且因此減小複雜度。
較佳地，不管偵測器9之類型或定位/位置，偵測器9皆經配置以在平行於重力量測器件3之一重量量測方向之一方向上偵測(例如，量 測)裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度。舉例而言，在圖2(a)及2(b)中，重力量測器件3經組態以量測一重力之一垂直分量(即，一垂直重力)。因此，水平發生(即，垂直於重量量測方向)之裝置或半導體晶圓7之加速度可不顯著影響裝置之量測輸出。相比而言，垂直發生(即，平行於重量量測方向)之加速度或具有一顯著垂直分量之加速度可對裝置之量測輸出具有一顯著效應，此係因為將在裝置之重量量測方向上施加加速度力。因此，偵測(或量測)平行於重量量測方向之一方向上之加速度(或一加速度之一分量)係有利的。
裝置進一步包括用於基於偵測器9之輸出而控制裝置之一操作之一控制器(未展示)，例如，一處理器件，諸如一電腦處理器。
與圖1之已知裝置之特徵相同(或對應於其)之第一實施例之其他特徵經展示具有相同元件符號，且不再重複其之描述。
在一項實施例中，控制器可監測及/或追蹤裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度對由裝置所執行之量測之效應。舉例而言，控制器可識別(或控制裝置來識別)已受裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度影響之一量測，例如，當偵測加速度時由裝置執行之一量測。識別已受裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度影響之一量測可包括(例如)藉由照明一光、發出一聲音或在裝置之一顯示器上顯示一訊息或指示而通知一操作者、控制器或裝置之主機。此可容許裝置之一操作者瞭解裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度何時影響一量測，使得可無視量測結果或若必要可重複量測。
在另一實施例中(或除第一實施例外或另一選擇係)，控制器可基於偵測器9之輸出而判定執行一量測之一時間。舉例而言，控制器可控制裝置以在偵測器9之輸出指示裝置之實質上零加速度或具有低於一預定臨限值之一量值之加速度時執行一量測。藉由當加速度實質上為零時執行一量測，當執行重量量測時實質上不存在施加至重力量測 器件3之加速度力，且因此實質上不存在由於裝置之加速度所致之量測結果之誤差。裝置可控制裝置以當偵測器9之輸出指示加速度之量值已實質上為零達一預定時間段時執行一量測。
在存在不同波長及方向之複數個不同振動影響裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓的情況下，控制器可經組態以控制裝置以當不同振動總計為一實質上零加速度(即，一空拍)時或當其總計使得其在裝置之一重量量測方向上之分量實質上為零時執行一量測。
在另一實施例中，該控制器可針對裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度之效應校正裝置之量測結果。換言之，控制器可判定(或可控制裝置來判定)當執行量測時由裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度之效應造成之一量測結果之一誤差，且可藉由減去經判定之誤差而校正量測結果。舉例而言，控制器可判定(或可控制裝置來判定)在裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度期間(或由於裝置與半導體晶圓之間的一相對加速度)由施加至重力量測器件3之加速度力造成之藉由重力量測器件3執行之一量測之一誤差。
可使用在由於裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度之重力量測器件3之輸出與裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度之間的一預定關係來判定量測結果之誤差。舉例而言，在一項實施例中，預定關係可係一方程式或演算法，其當該在重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓之一加速度鍵入方程式或演算法中時輸出針對該加速度之重力量測器件3之輸出之誤差。可藉由加速度(例如，振動)重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓且針對振動之不同加速度及/或頻率量測重力量測器件3之輸出而提前判定此預定關係，以表徵重力量測器件3對加速度或振動之回應。
在另一實施例中，預定關係可包括一資料檔案，其中由於加速度所致之重力量測器件之輸出之誤差值係與加速度之值相關聯。舉例 而言，資料檔案可包括一清單或表，例如一查找表。
圖3係根據本發明之另一實施例之一半導體晶圓稱重裝置之一示意性繪示。在此實施例中，裝置進一步包括主動減緩器件11，其用於主動減緩裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度或振動。在此實施例中，主動減緩器件11係壓電式致動器。當然，在其他實施例中，可使用其他主動減緩器件11(例如，其他類型之致動器)而非壓電式致動器。
與圖1之已知裝置或圖2之第一實施例之特徵相同(或對應於其)之此實施例之其他特徵經展示具有相同元件符號，且不再重複對其之描述。
基於偵測器9之輸出而控制主動減緩器件11以主動減緩裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度或振動。主動減緩裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度或振動可包括：主動消散來自裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之能量(例如，動能)以減少裝置之加速度或振動。在此實施例中，藉由使用壓電式致動器來施加力至裝置以反抗(減小)裝置之加速度或振動而自裝置消散能量。舉例而言，在裝置向上加速度的情況下，壓電式致動器可提供一向下力以反抗此加速度。
如在圖3中展示，在一些實施例中，偵測器9可經定位於裝置上，或定位於藉由主動減緩器件11減緩之裝置之一部分上。在此配置中，主動減緩器件11可經控制以嘗試將藉由偵測器9偵測之加速度減小至零。在其他實施例中，偵測器9可經定位於裝置外側，或定位於未由主動減緩器件11減緩之裝置之一部分上。在此配置中，主動減緩器件11可經控制以抵消(或減小)藉由偵測器9偵測之加速度，使得裝置受加速度較小影響。當然，如上文討論，在一些實施例中，偵測器9可與裝置分離，且可經定位與裝置隔開。
圖4(a)係表徵一半導體晶圓稱重裝置之一重力量測器件對於重力量測器件或負載於重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之回應之一方法之一實施例之一示意性繪示。
與圖1之已知裝置或圖2及圖3之其他實施例之特徵相同(或對應於其)之此實施例之特徵經展示具有相同元件符號，且不再重複其之描述。
如上文關於其他實施例所討論，為判定由於裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度所致之裝置之輸出之誤差，瞭解裝置之輸出如何受裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度影響係有幫助的。此可藉由以不同加速度使重力量測器件3加速且在其被加速時量測重力量測器件3之輸出而判定。
在此實施例中，藉由使用壓電式致動器11按不同振動頻率使裝置振動且在其振動時量測重力量測器件3之輸出而表徵重力量測器件3之回應。使裝置振動意謂，不同量值及方向之加速度經施加至裝置，且因此，可針對重力量測器件3之不同加速度量測重力量測器件3之輸出。
可用負載於重力量測器件3上之一半導體晶圓7執行表徵，以表徵重力量測器件3如何在其(在用於執行半導體晶圓重量之量測時將)具有負載於其上之一半導體晶圓時對加速度作出回應。另外，或另一選擇係，可替代地在重力量測器件3上不負載一半導體晶圓7的情況下執行表徵，以表徵重力量測器件3如何當其不具有負載於其上之一半導體晶圓時對加速度作出回應。此資訊可(例如)當在重力量測器件3上不負載晶圓的情況下取得一零讀數時在實踐中有用。
在其中一半導體晶圓經負載於重力量測器件3上之其他實施例中，可使半導體晶圓直接加速或振動而非重力量測器件，且可針對半導體晶圓之不同加速度判定重力量測器件之輸出。
自藉由不同加速度(例如，藉由使裝置或半導體晶圓振動)使裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓加速且量測重力量測器件3之輸出而獲得之資訊可用來判定由於重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓之一加速度所致之重力量測器件3之輸出之誤差與重力量測器件或負載於重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之間的一關係。舉例而言，此關係可具有一方程式之形式，例如近似按重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度標繪之重力量測器件3之輸出之一曲線圖之最佳擬合線之一方程式。另一選擇係，關係可具有一程式或演算法之形式，其之輸入係重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度且其之輸出係由於加速度效應所致之重力量測器件3之輸出之誤差。
另一選擇係，關係可具有一資料檔案之形式，其中由於加速度所致之重力量測器件3之輸出之誤差值係與重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度之值相關或與其相關聯地儲存。
如上文討論，此等關係可用來基於重力量測器件3或半導體晶圓之加速度而判定由於裝置或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度所致之一重力量測之誤差。因此，在已知此關係的情況下，可基於重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度之量測針對重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度效應校正重力量測。
圖4(b)係表徵一半導體晶圓稱重裝置之一重力量測器件對於重力量測器件或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度之回應之一方法之一替代實施例之一示意性繪示。圖4(b)之方法背後之原理係與上文討論之圖4(a)之方法背後之原理相同，惟在此實施例中，藉由一壓電式致動器11直接振動重力量測器件3以表徵重力量測器件3對於重力量測器件3或負載於裝置上之一半導體晶圓之加速度之回應除外。
當然，在其他實施例中，主動減緩器件11之位置及/或數量可不同於在圖中繪示之位置及/或數量。
此外，在其他實施例中，偵測器9之數量及/或位置可係不同的。舉例而言，在其他實施例中，偵測器9可直接附接至重力量測器件3，以直接偵測重力量測器件3之加速度。
在一些實施例中，複數個裝置(諸如在圖2及圖3中繪示之彼等)可共用相同偵測器9。舉例而言，複數個裝置可經定位於相同房間或建築中，使得其等可以相同方式受影響房間或建築之一振動(例如，由一地震或由風效應造成之一振動)影響。

Claims (27)

  1. 一種半導體晶圓稱重裝置，其包括：一重力量測器件，其用於量測一半導體晶圓之一重力；及控制構件，其經組態以基於藉由用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之一偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作；其中：該控制構件經配置以使用一預定關係來判定由該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度造成之該重力量測器件之該輸出之一誤差，針對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之不同加速度，該預定關係將該重力量測器件之該輸出之該誤差與該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度匹配，其中該預定關係包括：一演算法或一方程式，其當該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度經輸入至該方程式或該演算法中時輸出該重力量測器件之該輸出之一誤差；或一資料檔案，其中該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之複數個值係與該重力量測器件之該輸出之對應誤差值相關聯。
  2. 如請求項1之裝置，其中該控制構件經配置以控制該裝置針對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度之效應實質上校正該裝置之一量測結果。
  3. 如請求項1或請求項2之裝置，其中：該裝置包括一偵測器，其用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；及該控制構件經組態以基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。
  4. 如請求項1或請求項2之裝置，其中：該偵測器包括該重力量測器件；及該控制構件經組態以基於藉由該重力量測器件對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。
  5. 如請求項1之裝置，其中該資料檔案包括一清單或一查找表。
  6. 如請求項1或請求項2之裝置，其中藉由量測該重力量測器件對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之不同加速度之回應而提前判定該預定關係。
  7. 如請求項1或請求項2之裝置，其中該偵測器包括：一加速度計，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；或一力感測器，其用於量測經施加至該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一力；或一位置感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一位置；或一速度感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一速度。
  8. 如請求項1或請求項2之裝置，其中該偵測器包括：一重力量測器件；或一測力器；或一天平；或一壓電式感測器；或一彈簧上之一質量；或一電容式感測器；或一應變感測器；或一光學感測器；或一振動石英感測器。
  9. 如請求項1或請求項2之裝置，其中：該偵測器經組態以在平行於該重力量測器件之一力量測方向之一方向上偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。
  10. 一種半導體晶圓稱重系統，其包括：如請求項1或請求項2之裝置；及一偵測器，其用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；其中該裝置之該控制構件經組態以基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作。
  11. 一種半導體晶圓稱重系統，包括：複數個如請求項1或請求項2之裝置；及一偵測器，其用於偵測該複數個裝置或負載於該裝置上之半導體晶圓中之各者之加速度；及其中該複數個裝置之該控制構件中之各者經組態以基於藉由該偵測器對個別的該裝置或負載於個別的該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制個別的該裝置之一操作。
  12. 一種半導體晶圓稱重方法，其包括：使用一偵測器來偵測一半導體晶圓稱重裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；及基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之一操作；其中：該裝置包括用於量測一半導體晶圓之一重力之一重力量測器件；且該方法包括：使用一預定關係來判定由該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度造成之該重力量測器件之該輸出之一誤差，針對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之不同加速度，該預定關係將該重力量測器件之該輸出之該誤差與該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度匹配，其中該預定關係包括：一演算法或一方程式，其當該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度經輸入至該方程式或該演算法中時輸出該重力量測器件之該輸出之一誤差；或一資料檔案，其中該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之複數個值係與該重力量測器件之該輸出之對應誤差值相關聯。
  13. 如請求項12之方法，其中該方法包括：針對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度之效應實質上校正一量測結果。
  14. 如請求項12之方法，其中該資料檔案包括一清單或一查找表。
  15. 如請求項12或請求項13之方法，其中該方法包括：藉由量測該重力量測器件對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之不同加速度之回應而提前判定該預定關係。
  16. 如請求項15之方法，其中提前判定該預定關係包括：使該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓加速及量測該重力量測器件對不同加速度之該輸出。
  17. 如請求項12或請求項13之方法，其中：該裝置包括一偵測器，其用於偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；及該方法包括：基於藉由該偵測器對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。
  18. 如請求項12或請求項13之方法，其中：該偵測器包括該重力量測器件；及該方法包括：基於藉由該重力量測器件對該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之偵測而控制該裝置之該操作。
  19. 如請求項12或請求項13之方法，其中該方法包括：使用與該裝置分離之一偵測器來偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。
  20. 如請求項12或請求項13之方法，其中該方法包括：使用以下構件來偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度：一加速度計，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度；或一力感測器，其用於量測該裝置上或負載於該裝置上之一半導體晶圓上之一力；或一位置感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一位置；或一速度感測器，其用於量測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一速度。
  21. 如請求項12或請求項13之方法，其中該方法包括：使用以下構件來偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度：一重力量測器件；或一測力器；或一天平；或一壓電式感測器；或一彈簧上之一質量；或一電容式感測器；或一應變感測器；或一光學感測器；或一振動石英感測器。
  22. 如請求項12或請求項13之方法，其中：該方法包括：在平行於該重力量測器件之一力量測方向之一方向上偵測該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度。
  23. 一種表徵一半導體晶圓稱重裝置之一重力量測器件對於該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之加速度之回應之方法，該方法包括：判定針對該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之不同加速度將該重力量測器件之該輸出與該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓之一加速度匹配之一關係；其中該關係包括：一演算法或一方程式，其當該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之一加速度經輸入至該方程式或該演算法中時輸出該重力量測器件之該輸出之一誤差；或一資料檔案，其中該裝置或負載於該裝置上之一半導體晶圓之加速度之複數個值係與該重力量測器件之該輸出之對應誤差值相關聯，其中判定該關係包括：使該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓加速；及回應於該加速度量測該重力量測器件之該輸出。
  24. 如請求項23之方法，其中該方法包括：使該重力量測器件或負載於該重力量測器件上之一半導體晶圓振動。
  25. 如請求項23或請求項24之方法，其中該方法包括：針對複數個不同振動頻率量測該重力量測器件之該輸出。
  26. 如請求項23或請求項24之方法，其中該方法包括：判定該重力量測器件之頻率回應。
  27. 如請求項23之方法，其中該資料檔案包括一清單或一查找表。
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