【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
所描述的實施例涉及晶片定位系統(tǒng)及方法，且更特定來說，所描述的實施例涉及用于在制造環(huán)境中提高晶片的高通量定位的方法及系統(tǒng)。
技術介紹
1、例如邏輯及存儲器裝置的半導體裝置的各種特征及多個結構層級一般由應用于樣品的一系列處理步驟制造。例如，其中光刻是涉及在半導體晶片上產生圖案的一個半導體制造過程。半導體制造過程的額外實例包含(但不限于)化學機械拋光、蝕刻、沉積及離子植入。多個半導體裝置可在單個半導體晶片上制造且接著分離成個別半導體裝置。
2、在半導體制造過程期間的各個步驟使用計量過程以檢測晶片上的缺陷以促進較高良率。光學計量技術提供高通量而不冒樣本破壞的風險的潛力。通常使用包含散射測量、反射測量及橢圓測量實施方案及相關聯分析算法的數個基于光學計量的技術以特性化納米級結構的臨界尺寸、膜厚度、組成及其它參數。
3、隨著裝置(例如邏輯及存儲器裝置)邁向更小納米級尺寸，特性化變得更困難。并入復雜三維幾何形狀及具有多種物理性質的材料的裝置造成特性化困難。作為響應，已開發(fā)出更復雜的光學工具。例如，已開發(fā)出具有多個照明角度、較短及較寬范圍的照明波長及從反射信號的更完整信息獲取的工具(例如，除更常規(guī)反射率或橢圓測量信號以外還測量多個穆勒(mueller)矩陣元素)。
4、隨著裝置邁向更小納米級尺寸，商業(yè)上可行的光學測量工具必須更快且以更大準確度定位樣本。一般來說，晶片定位系統(tǒng)必須在兩個維度(一般來說，稱為x及y方向)上在長距離上移動半導體晶片。要在短時間內快速移動長距離且準確定位被測量晶片，需要大量驅動力。一般來
5、一般來說，可用的晶片定位系統(tǒng)采用低導熱性材料以試圖熱隔離敏感置物臺框架元件與線性電機產生的熱。不幸的是，通常觀察到橫跨敏感置物臺框架元件溫度升高至少攝氏一度。這些溫度變化引發(fā)橫跨敏感置物臺框架元件的顯著變形，引起準確度降低。另外，敏感置物臺框架元件通常包含具有顯著不同的熱膨脹系數(cte)的不同材料。失配cte連同溫度變化引發(fā)敏感置物臺框架元件內的顯著內部應變及相關聯變形，其進一步降低置物臺定位準確度。
6、圖1是說明一個實施例中的典型現有技術的晶片定位系統(tǒng)10的簡化圖。晶片定位系統(tǒng)10包含置物臺基底框架11及中間框架12。坐標系{xif,yif,zif}固定到中間框架12。一組機械線性軸承13將中間框架12相對于置物臺基底框架11的相對運動限制為一個自由度，即，yif方向。圖1還說明包含u通道磁道14及無鐵芯電機組合件15的無鐵芯u通道線性電機。如圖1中所描繪，無鐵芯電機組合件15機械固定到中間框架12且u通道磁道14機械固定到置物臺基底框架11。無鐵芯電機組合件15包含嵌入非磁性封裝中的多個導電線圈。在一些實例中，銅線圈嵌入填充鋁或銅外殼的環(huán)氧樹脂基質材料中。u通道磁道14包含附接到u形通道的兩側上的磁性背板的多個永久磁體。此組合件產生橫跨u形通道的明確定義的磁場。如圖1中所描繪，磁場線17集中于u形磁道的永久磁體及鐵背板中。u形磁道外部的磁場的部分受限于橫跨u形通道的相對較小間隙。
7、如圖1中所描繪，無鐵芯電機組合件15安置于u形通道內。機械驅動力在y方向上由通過無鐵芯電機組合件15的線圈的繞組的流動電流產生。線圈繞組相對于橫跨u形通道的磁場的定向使得電流流動與磁場的相互作用產生y方向上的機械驅動力。
8、由于無鐵芯電機組合件15中缺少鐵，所以無鐵芯u通道線性電機是固有的平滑操作電機。在無鐵芯電機組合件15與u通道磁道14之間未產生顯著磁吸力。因而，無鐵芯電機組合件15能夠在相對于磁道14的永久磁體的任何相對位置處在u通道內操作而不產生顯著離軸力。另外，橫跨u通道產生的磁場相對不受無鐵芯電機組合件15干擾。因此，在無鐵芯電機組合件15與u通道磁道14之間產生的驅動力的位置相依性相對平滑且可預測。因而，相對簡單的控制算法可用于分布電流通過無鐵芯電機組合件15的線圈使得在無鐵芯電機組合件15與u通道磁道14之間產生的驅動力幾乎是位置獨立的。
9、不幸的是，無鐵芯u通道線性電機還具有負面影響晶片定位系統(tǒng)(例如圖1中所描繪的晶片定位系統(tǒng)10)的可實現準確度及通量的一些固有限制。由于無鐵芯u通道線性電機的無鐵芯設計，針對給定量的電流產生的驅動力的量顯著小于鐵芯設計。盡管優(yōu)化無鐵芯電機繞組的設計及磁場強度，無鐵芯u通道線性電機需要顯著更多電流以產生相同于相當的鐵芯線性電機的線性驅動力。通過導電材料的電流產生熱，且所產生的熱必須耗散在某處，通常以晶片定位準確度為代價。例如，如圖1中所描繪，無鐵芯電機組合件15機械固定到中間框架12。無鐵芯電機組合件15的線圈繞組中產生的熱傳導到中間框架12中。如圖1中所描繪，箭頭16表示從無鐵芯電機組合件15到中間框架12中的熱流。中間框架12的溫度隨著熱流16被吸收而升高。作者已觀察到在高通量光學計量工具內的正常操作條件下中間框架溫度升高約攝氏0.65度。此溫度升高引起材料膨脹及變形，嚴重限制晶片處的定位重復性。
10、圖2是說明另一實施例中的典型現有技術的晶片定位系統(tǒng)20的簡化圖。晶片定位系統(tǒng)20包含置物臺基底框架21及中間框架22。坐標系{xif,yif,zif}固定到中間框架22。一組機械線性軸承23將中間框架22相對于置物臺基底框架21的相對運動限制為一個自由度，即，yif方向。為解決u通道無鐵芯線性電機的有限力產生潛力，晶片定位系統(tǒng)20采用鐵芯線性電機。圖2說明包含磁道24及鐵芯電機組合件25的鐵芯線性電機。如圖2中所描繪，鐵芯電機組合件25機械固定到中間框架22且磁道24機械固定到置物臺基底框架21。鐵芯電機組合件25包含各自包繞鐵柱的多個導電線圈。一般來說，每一鐵柱經制造為較大鐵質結構的部分。在一些實例中，銅線圈嵌入填充導電線圈及鐵質結構周圍的空間的環(huán)氧樹脂基質材料。磁道24包含附接到機械固定到置物臺基底框架21的磁性背板的多個永久磁體27。此組合件在磁道24上方的空間中產生磁場。如圖2中所描繪，磁場線27集中于u形磁道24的永久磁體及鐵背板中，但在磁道24上方的空間中延伸。與橫跨u通道無鐵芯線性電機的u形通道的相對較小間隙相比，平坦磁道24外部的磁場的部分是擴張的。
11、如圖2中所描繪，鐵芯電機組合件25位于平坦磁道24上方。此外，鐵柱及相關聯鐵質結構塑形磁場線27，即，磁場線集中于鐵柱及相關聯結構中。依此方式，鐵柱及結構定義磁道24上方的磁場的形狀且是磁路的重要組件。此基本上不同于u通道無鐵芯線性電機。機械驅動力在y方向上由通過鐵芯電機組合件25的線圈的繞組的流動電流產生。磁力線在鐵柱及相關聯鐵質結構中的集中增強橫跨介于平坦磁道24與鐵芯電機組合件25之間的間隙的磁場。因此，針對給定量的電流產生的驅動力的量顯著多于無鐵芯線性電機設計。因此，與u通道無鐵芯線性電機相比，鐵芯線性電機能夠產生較大驅動力及較少產熱。
12、不幸的是，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種定位系統(tǒng)，其包括：
2.根據權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其進一步包括：
3.根據權利要求2所述的定位系統(tǒng)，其進一步包括：
4.根據權利要求3所述的定位系統(tǒng)，其中所述第三及第四磁體組合件機械耦合到所述第一移動框架且所述第三及第四鐵芯線性電機組合件機械耦合到所述第二移動框架。
5.根據權利要求2所述的定位系統(tǒng)，所述第一鐵芯線性電機組合件包含多個鐵芯線性電機單元，所述多個鐵芯線性電機單元安置成沿所述第一鐵芯線性電機組合件的長度彼此相鄰，每一鐵芯線性電機單元包含多個導電線圈，其中所述多個鐵芯線性電機單元中的每一者的所述多個導電線圈的第一者串聯電耦合，且其中所述多個鐵芯線性電機單元中的每一者的所述多個導電線圈的第二者串聯電耦合。
6.根據權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其進一步包括：
7.根據權利要求6所述的定位系統(tǒng)，其中冷卻流體或冷卻氣體通過所述第一及第二冷卻通道。
8.根據權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其中所述第一移動框架受限于通過機械軸承、空氣軸承或磁性軸承沿所述第二軸線相對于所述基底框架移動。
<...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種定位系統(tǒng)，其包括：
2.根據權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其進一步包括：
3.根據權利要求2所述的定位系統(tǒng)，其進一步包括：
4.根據權利要求3所述的定位系統(tǒng)，其中所述第三及第四磁體組合件機械耦合到所述第一移動框架且所述第三及第四鐵芯線性電機組合件機械耦合到所述第二移動框架。
5.根據權利要求2所述的定位系統(tǒng)，所述第一鐵芯線性電機組合件包含多個鐵芯線性電機單元，所述多個鐵芯線性電機單元安置成沿所述第一鐵芯線性電機組合件的長度彼此相鄰，每一鐵芯線性電機單元包含多個導電線圈，其中所述多個鐵芯線性電機單元中的每一者的所述多個導電線圈的第一者串聯電耦合，且其中所述多個鐵芯線性電機單元中的每一者的所述多個導電線圈的第二者串聯電耦合。
6.根據權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其進一步包括：
7.根據權利要求6所述的定位系統(tǒng)，其中冷卻流體或冷卻氣體通過所述第一及第二冷卻通道。
8.根據權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其中所述第一移動框架受限于通過機械軸承、空氣軸承或磁性軸承沿所述第二軸線相對于所述基底框架移動。
9.一種測量系統(tǒng)，其包括：
10.根據權利要求9所述的測量系統(tǒng)，所述晶片定位系統(tǒng)進一步包括：
11.根據權利要求10所述的測量系統(tǒng)，所述晶片定位系統(tǒng)進一步包括：...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：M·法蘭德，S·多利，S·納耶費，
申請(專利權)人：科磊股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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