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技術 振動特性または音響特性の解析に基づくウェハのクランプ検出

出願人 アクセリステクノロジーズ,インコーポレイテッド
発明者 佐藤修
出願日 2015年12月28日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2017-527738
公開日 2018年2月1日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-503070
状態 特許登録済
技術分野 ウエハ等の容器、移送、固着、位置決め等 超音波による材料の調査、分析
主要キーワード 振動検出機構 例示形態 機械式装置 振動発生機構 クランプ表面 超音波エミッタ 固有共振 キャパシタンス測定
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題・解決手段

クランプ装置クランプ状態を検出するためのワークピースクランプ状態検出システムおよび方法が提供される。クランプ表面を有するクランプ装置は、クランプ表面に対してワークピースを選択的にクランプする。クランプ装置は、半導体ウェハを選択的に保持するための静電チャックまたは機械式クランプであってよい。1つ以上のクランプ装置およびワークピースを選択的に振動させる振動発生機構がさらに設けられる。また、1つ以上のクランプ装置およびワークピースの振動を検出する振動検出機構がさらに設けられる。クランプ状態の検出には、ワークピースがクランプされている条件を判定するための音響特性の変化(固有共振周波数シフトまたは音響インピーダンス等)が使用される。クランプ表面に対するワークピースのクランプに関連するクランプ状態を判定するための制御器がさらに設けられる。クランプ状態は、1つ以上のクランプ装置およびワークピースの検出された振動に関連する。

概要

背景

概要

クランプ装置クランプ状態を検出するためのワークピースクランプ状態検出システムおよび方法が提供される。クランプ表面を有するクランプ装置は、クランプ表面に対してワークピースを選択的にクランプする。クランプ装置は、半導体ウェハを選択的に保持するための静電チャックまたは機械式クランプであってよい。1つ以上のクランプ装置およびワークピースを選択的に振動させる振動発生機構がさらに設けられる。また、1つ以上のクランプ装置およびワークピースの振動を検出する振動検出機構がさらに設けられる。クランプ状態の検出には、ワークピースがクランプされている条件を判定するための音響特性の変化(固有共振周波数シフトまたは音響インピーダンス等)が使用される。クランプ表面に対するワークピースのクランプに関連するクランプ状態を判定するための制御器がさらに設けられる。クランプ状態は、1つ以上のクランプ装置およびワークピースの検出された振動に関連する。

目的

本発明は、静電クランプに対するワークピースのクランプ状態を判定するためのシステム、装置、および方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

クランプ表面を有し、ワークピースを当該クランプ表面に選択的にクランプするクランプ装置と、1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースを選択的に振動させる振動発生機構と、1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースの振動を検出する振動検出機構と、上記クランプ表面に対する上記ワークピースのクランプに関連するクランプ状態を判定する制御器と、を備えており、上記クランプ状態は、1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースの検出された振動に関連していることを特徴とするワークピースクランプ状態検出システム

請求項2

上記振動発生機構は、音響装置を備えていることを特徴とする請求項1に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項3

上記音響装置は、音声スピーカを有する振動送信器を備えていることを特徴とする請求項2に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項4

上記振動検出機構は、マイクロフォンを有する加速度計を備えていることを特徴とする請求項2に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項5

上記振動発生機構は、超音波エミッタを備えており、上記振動検出機構は、超音波受信器を備えていることを特徴とする請求項1に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項6

上記超音波エミッタおよび上記超音波受信器は、超音波トランスデューサによって規定されていることを特徴とする請求項5に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項7

上記制御器は、上記クランプ状態に関連付けられたインピーダンスパターン識別することを特徴とする請求項1に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項8

上記クランプ装置は、静電クランプを備えており、上記クランプ表面は、上記ワークピースを静電的にクランプする、概ね平坦な表面を有していることを特徴とする請求項1に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項9

上記クランプ装置は、機械式クランプを備えていることを特徴とする請求項1に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項10

上記クランプ装置は、上記ワークピースの周辺端部を選択的に保持する1つまたは複数の保持部を備えていることを特徴とする請求項9に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項11

上記振動検出機構は、レーザ装置を備えており、上記レーザ装置は、上記ワークピースの表面にレーザビームを向かわせ、かつ、当該ワークピースの当該表面からの当該レーザビームの受信反射変調を検出し、上記レーザビームの上記受信反射の上記変調は、上記クランプ装置に対する上記ワークピースの振動に関連していることを特徴とする請求項1に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項12

上記ワークピースの質量は、上記クランプ装置の質量よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のワークピースクランプ状態検出システム。

請求項13

クランプ装置におけるワークピースのクランプ状態を検出するための方法であって、上記クランプ装置のクランプ表面に上記ワークピースの表面をクランプする工程と、1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースに振動を生じさせる工程と、1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースの振動を検出する工程と、上記クランプ表面に対する上記ワークピースのクランプに関連するクランプ状態を判定する工程と、を含んでおり、上記クランプ状態は、1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースの検出された振動の共振周波数に関連していることを特徴とする方法。

請求項14

1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースに振動を生じさせる工程は、1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースに向けて音波出射する工程を含んでいることを特徴とする請求項13に記載の方法。

請求項15

1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースの振動を検出する工程は、上記音波が1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースに反射された後に、当該音波を検出する工程を含んでいることを特徴とする請求項14に記載の方法。

請求項16

1つまたは複数の上記クランプ装置および上記ワークピースの振動を検出する工程は、上記ワークピースの表面にレーザビームを向かわせる工程と、上記ワークピースの上記表面からの上記レーザビームの反射を受信する工程と、上記ワークピースの上記表面からの上記レーザビームの受信反射の変調を判定する工程と、を含んでおり、上記レーザビームの上記受信反射の上記変調は、上記クランプ装置に対する上記ワークピースの振動に関連していることを特徴とする請求項13に記載の方法。

請求項17

上記クランプ装置のクランプ表面に上記ワークピースの表面をクランプする工程は、静電クランプの概ね平坦な表面に、上記ワークピースの上記表面を静電的にクランプする工程を含んでいることを特徴とする請求項13に記載の方法。

請求項18

上記クランプ装置のクランプ表面に上記ワークピースの表面をクランプする工程は、機械式クランプによって、上記ワークピースの周辺端部を機械的にクランプする工程を含んでいることを特徴とする請求項13に記載の方法。

発明の詳細な説明

0001

〔関連出願の参照〕
本願は、「振動特性または音響特性解析に基づくウェハクランプ検出」(WAFERCLAMPDETECTION BASED ON VIBRATION OR ACOUSTICCHARACTERISTIC ANALYSIS)というタイトルが付された米国仮出願No.62/096,924(2014年12月26日出願)の優先権およびその利益を主張する。当該出願の全体の内容は、本明細書中において完全に開示されるように、参照によって本明細書に組み込まれる。

0002

〔技術分野〕
本発明は、一般的にはワークピースをクランプするシステムに関し、より具体的には、静電クランプを備えたクランプにおけるワークピースの検出に関する。

0003

背景
静電クランプまたは静電チャックESCs)は、プラズマまたは真空を用いた半導体処理(例:イオン注入エッチング化学蒸着CVD)等)の時間中に、ワークピースまたは基板をクランプするために、半導体産業において盛んに利用されている。ESCsの静電クランプ能力は、ワークピースの温度制御と同様に、半導体基板またはウェハ(例:シリコンウェハ)の処理に特に有用であることが示されている。例えば、標準的なESCは、導電性電極の上部に配置された誘電層を備えている。半導体ウェハは、ESCの表面に配置される(例えば、当該ウェハは誘電層の表面に配置される)。半導体処理(例:イオン注入)の時間中、一般的にクランプ電圧はウェハと電極との間に印加される。ウェハは、静電気力によってESCの表面に対してクランプされる。

0004

ワークピースの取り扱い中、および/または、ワークピースの処理中において、ESCに対してワークピースが十分にクランプしていることを確認すること、および/または、
より確実にESCに対してワークピースを十分にクランプさせることが、必要とされる場合が多い。さらに、所定の処理(例:所定のイオン注入処理)のためには、ESCを冷却することによってワークピースを冷却することが望ましい。この場合、ワークピースとESCとの間のクランプ力が、より確実にワークピースを十分に冷却させる。このため、
ワークピースのクランプ状態を確認するための様々な構成が確立されてきた。ワークピースの確認のための標準的な方法の1つは、ワークピースおよびESCに関連するキャパシタンスの変化に基づいている。ESCの表面に対するワークピースの近接性は、ワークピースとESCの表面との間のキャパシタンスを概ね規定する。しかしながら、このような測定されたキャパシタンスが、ワークピースがESCに十分に保持またはクランプされているかを、常に示すとは限らない。

0005

従って、装置、システム、および方法の分野において、ワークピースがESCの表面に十分に保持またはクランプされているかを判定することが要求される。

0006

概要
本発明は、静電クランプに対するワークピースのクランプ状態を判定するためのシステム、装置、および方法を提供することによって、従来技術の制限を克服する。そこで、以下では、本発明の複数の態様に対する基本的な理解を提供するために、簡略的な本開示の概要を示す。本概要は、本発明の広い範囲での概要ではない。本発明の主要な点または重要な部材を特定することを意図しているわけでもないし、本発明の範囲を規定することを意図しているわけでもない。本概要の目的は、後述するより詳細な説明の序文として、簡略化された形態によって、本発明の複数のコンセプトを示すことにある。

0007

本開示によれば、ワークピースクランプ状態検出システムが提供される。当該システムにおいて、クランプ装置は、当該クランプ装置に関連するクランプ表面を有している。クランプ装置は、ワークピースをクランプ表面に選択的にクランプする。クランプ装置は、例えば静電クランプを備えている。クランプ表面は、当該クランプ表面にワークピースを静電的にクランプする、概ね平坦な表面を有している。あるいは、クランプ装置は、機械式クランプを備えている。機械式クランプは、ワークピースの周辺端部を選択的に保持する1つまたは複数の保持部を備えている。さらに別の例として、クランプ装置は、ワークピースを当該クランプ装置に選択的に保持する任意のクランプ機器を備えている。

0008

一例として、1つまたは複数のクランプ装置およびワークピースを選択的に振動させる振動発生機構が設けられる。さらに、1つまたは複数のクランプ装置およびワークピースの振動を検出する振動検出機構が設けられる。一例として、振動発生機構は、例えば電気機械式の振動送信器を備えている。当該例において、振動検出機構は、加速度計を備えていてよい。検出が大気中において行われる場合の例において、振動発生機構は音声スピーカを備えていてよく、振動検出機構はマイクロフォンを備えていてもよい。あるいは、振動発生機構は超音波エミッタを備えており、振動検出機構は超音波受信器を備えている。一部の電気機械式の振動送信器(例:音声スピーカのボイスコイルまたは超音波送信器)において、当該送信器は検出機構としても動作するように構成されてもよい。

0009

別の例において、振動検出機構は、レーザ装置を備えている。レーザ装置は、例えば、ワークピースの表面にレーザビームを向かわせる。さらに、レーザ装置は、ワークピースの表面からのレーザビームの受信反射変調を検出する。このため、レーザビームの受信反射の変調は、クランプ装置に対するワークピースの振動に関連する。

0010

さらに別の例において、クランプ表面に対するワークピースのクランプに関連するクランプ状態を判定する制御器が設けられる。クランプ状態は、例えば、1つ以上のクランプ装置およびワークピースの検出された振動に関連している。一例として、制御器は、クランプ状態に関連付けられたインピーダンスパターン識別する。

0011

さらに別の例示的な態様として、本開示において、クランプ装置におけるワークピースのクランプ状態を検出するための方法が提供される。一例として、当該方法は、クランプ装置のクランプ表面にワークピースの表面をクランプする工程と、1つ以上のクランプ装置およびワークピースに振動を生じさせる工程と、を含んでいる。続いて、1つ以上のクランプ装置およびワークピースの振動が検出される。これにより、クランプ表面に対するワークピースのクランプに関連するクランプ状態が判定される。クランプ状態は、例えば、1つ以上のクランプ装置およびワークピースの検出された共振周波数シフトに関連する。

0012

上述の概要は、本発明の一部の実施形態の一部の構成について、簡潔な概略を提供することのみを意図している。このため、他の実施形態は、上述の構成に対して、付加的な構成および/または異なる構成を備えていてもよい。特に、本概要は、本願の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。このため、上述の目標および関連する目標を達成するためには、本発明は、以下に説明され、かつ、特許請求の範囲において具体的に示された構成を備えている。以下の説明および添付の図面は、本発明の所定の例示的な実施形態を詳細に開示する。これらの例示形態は、本発明の原則において採用されうる様々な手法の一部を示している。本発明の他の目的、利点、および新たな構成は、図面とともに考慮されることにより、以下の本発明の詳細な説明から、さらに明確になるであろう。

0013

〔図面の簡単な説明〕
図1は、本開示の様々な態様に基づく、例示的なワークピースクランプ状態検出システムのブロック図である。

0014

図2は、本開示の別の態様に基づく、例示的な静電クランプの断面図である。

0015

図3は、本開示のさらに別の態様に基づく、例示的な機械式クランプの断面図である。

0016

図4は、本開示のさらに別の態様に基づく、クランプにおけるワークピースのクランプ状態を判定するための方法を示す。

0017

〔詳細な説明〕
本開示は、ワークピースのクランプに対してのワークピースのクランプ状態を検出するためのシステム、装置、および方法を全般的に対象としている。以降、本発明は、図面を参照して説明される。同様の参照番号は、同様の部材を一貫して参照するために用いられてよい。様々な態様についての説明は単なる例示であると理解されるべきであり、限定を意図したものと解釈されるべきではない。以下の記載では、説明のために、様々な具体的な詳細が、本発明に対する十分な理解を与えるために開示されている。但し、本発明はこれらの具体的な詳細がなくとも実施されてよいことは、当業者によって明白であろう。さらに、本発明の範囲は、添付の図面を参照して以下に説明される実施形態または実施例に限定されることは意図されていない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが意図されている。

0018

また、図面は本開示の実施形態の様々な態様の例を与えるために提供されている。このため、図面は単に概略的なものと理解されてよい。特に、図面に示された各部材は必ずしも互いにスケール通りに描かれているわけではない。また、図面における様々な部材の位置は、各実施形態に対する明確な理解をもたらすために選択されたものである。このため、当該位置は、本発明の実施形態に係る実装における、様々な部材の実際の相対的な位置関係を必ずしも示しているわけではないと解釈されるべきである。さらに、本明細書における様々な実施形態および実施例の構成は、特に明記されない限り、互いに組み合わせられてもよい。

0019

また、以降の説明において、図面または明細書に示された機能ブロックデバイス部品回路素子、またはその他の物理的または機能的なユニット間における任意の直接的な接続または連結は、間接的な接続または連結によって実現されてもよいと理解されるべきである。さらに、図面における機能ブロックまたはユニットは、ある実施形態では、個別の構成または回路として実装されてよい。あるいは、当該機能ブロックまたはユニットは、別の実施形態では、全体的または部分的に、共通の構成または回路として実現されてもよい。例えば、複数の機能ブロックは、共通のプロセッサ(例:単一のプロセッサ)上で動作するソフトウェアとして実装されてよい。さらに、以下の記載において、有線によるものとして説明されている任意の接続は、特に明記されない限り、無線通信として実現されてもよい。

0020

本開示の一態様において、図1は、例示的なワークピースクランプ状態検出システム100を示している。ワークピースクランプ状態検出システム100は、例えば、クランプ装置102を備えている。クランプ装置102は、当該クランプ装置102に関連するクランプ表面104を有する。クランプ装置は、ワークピースをクランプ表面に選択的にクランプする。クランプ装置102は、例えば、静電クランプ108(「ESC」とも称される)を備えている。静電クランプ108は、ワークピース106(例:シリコンウェハ等の半導体、ディスプレイパネル等)を静電的にクランプする。クランプ表面104は、例えば、図2に示されるように、概ね平坦な表面110を有している。概ね平坦な表面110は、例えば、当業者であれば理解できるように、静電気の引力によって、ワークピース106の表面112を、当該表面110に選択的にクランプする。

0021

1つの代替例において、図1のクランプ装置102は、図3に例示されている機械式クランプ114を備えている。図3に示された機械式クランプ114は、例えば、ワークピース106の周辺端部118を選択的に保持する1つまたは複数の保持部116を備えている。あるいは、機械式クランプ114は、ワークピース106を選択的に保持する任意の機械式装置を備えていてもよい。

0022

本開示では、図1に示されるように、振動発生機構120が設けられている。当該振動発生機構は、1つまたは複数のクランプ装置102およびワークピース106を、選択的に振動させる。振動発生機構120は、例えば、スピーカ124等の音響装置122を備えている。音響装置122は、大気中において検出がなされる場合に、音波126を発生させる。音響装置122は、振動を発生させることが可能な任意の波出力装置またはデバイスを備えていてもよいことが理解されるであろう。

0023

さらに、振動検出機構128が設けられている。当該振動検出機構は、1つまたは複数のクランプ装置102およびワークピース106の振動130を検出する。例えば、振動検出機構128は、マイクロフォン132を備えている。マイクロフォン132は、大気中において検出がなされる場合に、音響装置122から反射された音波134を検出する。別の例において、振動発生装置120は超音波エミッタを備えており、振動検出機構128は超音波受信器を備えている。さらに別の例において、真空中での検出が望ましい場合、または、超音波を使用する場合には、十分に硬いクランプ装置の媒質を介して音波を伝導させるために、振動発生装置120および振動検出機構128(例:送信器と受信器とを組み合わせた超音波トランスデューサ)は、図2に示されるようにクランプ装置102に物理的に取り付けられてよい(例えば、表面110に接続されてよい)。あるいは、図1の振動発生装置120および振動検出機構128は、クランプ装置に接続された概ね剛体である任意の構造体(例:クランプ装置を移動させるスキャンアーム(不図示))を介して、クランプ装置102に取り付けられてもよい。

0024

一例として、制御器136がさらに設けられる。制御器136は、クランプ装置102のクランプ表面104に対してのワークピース106のクランプに関連するクランプ状態138を判定する。クランプ状態138は、例えば、1つまたは複数のクランプ装置102およびワークピース106の振動130に関連する。一例として、制御器136は、クランプ状態138に関連付けられたインピーダンスパターンを識別してよい。

0025

別の例の態様において、振動検出機構128は、レーザ装置140を備えている。レーザ装置140は、例えば、レーザビーム142をワークピース106の表面144に向かわせ、かつ、当該ワークピースの表面からのレーザビーム142の受信反射146の変調を検出する。従って、レーザビーム142の受信反射146の変調は、クランプ装置102に対するワークピース106の振動130に関連する。別の例において、別のレーザ装置(不図示)が、別のレーザビーム(不図示)をクランプ装置に向かわせてもよい。この場合、例えば、制御器136は、各ワークピース106およびクランプ装置に関連する受信反射の変調をさらに比較し、クランプ装置の表面104に対するワークピースのクランプ状態をさらに判定する。例えば、ワークピース106がクランプ装置102の表面104に十分にクランプされていない場合、各ワークピースおよびクランプ装置に関連する受信反射の変調は、相違しうる。このため、制御器136は、変調の差異に基づいてクランプ状態を判定する。

0026

本発明の別の例示的な態様において、図4には、静電クランプのクランプ状態を検出するために提供された例示的な方法100が示されている。例示的な方法は、本明細書では一連の動作またはイベントとして図示および説明されているが、本発明はこのような例示された動作またはイベントの順序に限定されないと理解できることに留意されたい。このため、本発明において、一部のステップは、異なる順序で実行されてもよいし、あるいは本明細書に図示および説明された他のステップと共に実行されてもよい。また、本発明に係る方法を実行するために、図示された全てのステップが必ずしも必要とされるわけではない。さらに、当該方法は、本明細書において図示または説明されたシステムに関連して実施されてもよいし、本明細書において図示されていない他のシステムにも関連して実施されてもよい。

0027

図4の方法200は、動作202から開始される。動作202において、ワークピースの表面は、クランプ装置(例:図1のクランプ装置102)のクランプ表面にクランプされる。動作204において、例えば、1つまたは複数のクランプ装置およびワークピースに向けて音波を出射することにより、1つまたは複数のクランプ装置およびワークピース106に振動が引き起こされる。動作206において、1つまたは複数のクランプ装置およびワークピースの振動が検出される。例えば、動作206において、1つまたは複数のクランプ装置およびワークピースの振動を検出する工程は、上述の音波が1つまたは複数のクランプ装置およびワークピースから反射した後に、当該音波を検出する工程を含んでいる。あるいは、動作206において、1つまたは複数のクランプ装置およびワークピースの振動を検出する工程は、ワークピースの表面にレーザビームを向かわせる工程と、当該ワークピースの表面からレーザビームの反射を受信する工程とを含んでいる。そして、ワークピースの表面からのレーザビームの受信反射の変調が判定される。レーザビームの受信反射の変調は、クランプ装置に対するワークピースの振動に関連している。

0028

動作208において、クランプ表面に対するワークピースのクランプに関連するクランプ状態が判定される。クランプ状態は、1つまたは複数のクランプ装置およびワークピースの検出された振動の共振周波数のシフトおよび共振のQに関連する。例えば、動作206において検出された振動は、動作208において、クランプのレベル(例:クランプ状態)を判定するために使用されてよい。動作208では、様々なクランプの段階におけるクランプ装置およびワークピースに関連する所定のクランププロファイルと、当該クランププロファイルに関連する比較または他の計算とに基づいて、クランプのレベルが判定されてよい。

0029

ワークピースの検出において、振動(例:音響)解析を導入することで、ワークピースまたはウェハが動的にESCに連結(例:接続)されているか否かを検出できる。そこで、本開示は、有益であるように、(i)ワークピースがESCに強固にクランプされている状態と、(ii)ワークピースがESCに上において単に載置または支持されている状態と、における、振動(または音響)特性の変化によって、ワークピースのクランプ状態を検出するためのシステムおよび方法を提供する。

0030

1つの例は、ESCの固有共振周波数の変化を観察することである。例えば、本開示では、(i)ESC上にウェハが存在しない状態と、(ii)ESC上にウェハが存在するが当該ウェハがクランプされていない別の状態と、(iii)ウェハがESCにクランプされ、ESCとウェハとがともに共振するさらに別の状態と、の間における固有共振周波の変化を考慮する。例えば、ウェハがESCにクランプされると、一体の固体として、ウェハがESCとともに振動することが一般的である。本開示では、この場合のESCの固有共振周波数は、ウェハが全く存在しない場合に比べて、わずかに低くなるであろうと予測している。ウェハがESCに上において単に載置または支持されており、当該ウェハがESCにクランプされていない場合、ウェハはESCに対して緩やかに接続されていると見なすことできると予測される。この場合、固有共振周波数は、上述の2つのケースとは異なるであろう。

0031

固有共振周波数を監視するための1つの方法は、外的な振動(例:選択的に変更可能な周波数での振動)を印加し、駆動周波数掃引された場合の変位を監視することである。別の例において、励振としてのインパルスまたはショックパルスが印加され、変位信号の周波数成分が監視されてよい。あるいは、固有周波数での励振を行うために、機械的なノイズが利用されてもよい。

0032

別の例は、2つの振動周波数(一方はESCからの振動周波数、もう一方はウェハからの振動周波数)を監視し、2つの振動間の一致性を比較することである。本開示では、ウェハがESCにクランプされると、2つの振動は概ね一致しクランプ状態を示すものと予測している。一例として、2つの振動は、ウェハがクランプされていない(例:ウェハがESCに上において単に載置または支持されている)場合であっても、低い周波数において概ね一致するものと予測される。しかしながら、比較的高い周波数(例:100Hzよりも高い周波数)では、上記一致性は、ウェハがESCに動的に接続(例:クランプ)されていることを示す優れた指標となる。2つの振動の検出は、ESCから反射されるレーザ光と、ウェハ(例:ESCの外径の外側に位置するウェハの端部)から反射されるレーザ光と、によって行われてよい。

0033

ウェハの検出が音響インピーダンスの測定に基づく場合の、ウェハ検出システムが提供される。共振周波数はウェハの重さによって異なりうるため、ウェハは移動アーム上において検出されてよい。また、検出システムは、ウェハがESCにクランプされていることを検出するために利用されてよい。ウェハがクランプされている場合、ウェハはESCに連結された固体の塊として取り扱うことができる。他方、ウェハがクランプされていない場合、ウェハは異なるインピーダンスパターンを示しうる。特定の周波数において、ウェハは位相シフトを伴う共振に至りうる。この場合、インピーダンスは異なりうる。例えば、音響インピーダンスは、比較的小型のスピーカ(例:コーンを有しないスピーカ)を用いて測定されてよい。一定の電流駆動のもとでの電圧は、少なくとも部分的には逆起電力に起因して、共振の周囲において動的に変化しうる。本開示は、キャパシタンス測定法の代替またはバックアップとして使用されてよい。信頼性の高いウェハ検出のために、超音波イメージングがさらに使用されてよい。

0034

本発明は特定の実施形態に関して図示および説明されているが、上述の各実施形態は、本発明の一部の実施形態を実現するための例としてのみの役割を担っていることに留意されたい。本発明の適用例は、これらの実施形態に限定されない。特に、上述の部材(アセンブリ、デバイス、および回路等)によって実現される様々な機能に関して、これらの部材を説明するために使用される用語(「手段」(means)への言及を含む)は、特に明示されない限り、説明された部材の特定の機能を実現する任意の部材(つまり、機能的に等価である部材)に対応するものであると意図されている。このことは、例え当該任意の部材が、本明細書において、本発明の例示的な実施形態にて説明された機能を実現する開示された構造と、構造的に等価でない場合にも当てはまる。さらに、本発明の特定の構成は、複数の実施形態のうちの1つの実施形態のみに関して開示されている。但し、任意または特定の応用例について、望ましくかつ有益である場合には、このような構成は、他の実施形態の1つまたは複数の構成と組み合わせられてもよい。従って、本発明は上述の実施形態に限定されない。本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが意図されている。

図面の簡単な説明

0035

本開示の様々な態様に基づく、例示的なワークピースクランプ状態検出システムのブロック図である。
本開示の別の態様に基づく、例示的な静電クランプの断面図である。
本開示のさらに別の態様に基づく、例示的な機械式クランプの断面図である。
本開示のさらに別の態様に基づく、クランプにおけるワークピースのクランプ状態を判定するための方法を示す。

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