本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造。
背景技術(shù):
一些半導(dǎo)體器件制造工藝包括將材料電鍍到半導(dǎo)體晶片(以下稱為“晶片”)上。電鍍可以在電鍍單元中進(jìn)行,其中具有導(dǎo)電籽晶層存在其上的晶片被定位成物理接觸圍繞晶片外周定位的多個(gè)電接觸件。此外,在一些配置中,當(dāng)晶片定位成物理接觸多個(gè)電接觸件時(shí),晶片也可以被定位成使晶片的外周部分物理接觸唇形密封構(gòu)件,以盡可能地防止電鍍?nèi)芤航佑|多個(gè)電接觸件。在這種配置中,晶片和唇形密封構(gòu)件之間的密封可能不完美,并且可能在多個(gè)電鍍循環(huán)中惡化,從而不利地允許一些量的電鍍?nèi)芤旱竭_(dá)電接觸件中的一些。
以受控的方式將電流引導(dǎo)通過多個(gè)電接觸件,以使存在于晶片上的籽晶層帶電,從而引起導(dǎo)致晶片上的材料電鍍的反應(yīng)。隨著電鍍循環(huán)的數(shù)量增加,電鍍材料可能會積聚在電接觸件中的一些上和/或在唇密封件上,并導(dǎo)致沿延伸到晶片的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電路徑的電阻發(fā)生變化。沿著給定的到晶片的導(dǎo)電路徑的電阻的變化可能影響晶片上的電鍍結(jié)果。例如,沿著到晶片的給定導(dǎo)電路徑的電阻增大可以減少沿著給定的導(dǎo)電路徑流動(dòng)的電流量,并且導(dǎo)致在晶片上在對應(yīng)于給定的導(dǎo)電路徑的物理接觸位置附近的電鍍材料的量(例如,厚度)局部減小。
鑒于上述情況,應(yīng)當(dāng)理解,需要確定多個(gè)電接觸件中的哪一個(gè)和/或唇形密封構(gòu)件的哪個(gè)部分已經(jīng)經(jīng)受不期望的電鍍,直到沿著相應(yīng)導(dǎo)電路徑的電阻的變化可以不利地影響晶片上的電鍍結(jié)果的程度。在本背景中出現(xiàn)了本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)示例性實(shí)施方式中,公開了一種用于測量半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能的裝置。半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片上執(zhí)行處理時(shí)將導(dǎo)電路徑電連接到晶片的表面。該裝置包括具有基本上等于晶片外徑的外徑的盤形結(jié)構(gòu)。盤形結(jié)構(gòu)的總體厚度與晶片的總體厚度基本上相同。該裝置包括沿盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊。多個(gè)導(dǎo)電墊中相鄰定位的導(dǎo)電墊彼此電隔離。多個(gè)導(dǎo)電墊共同地外接盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周。該裝置包括具有第一端子和第二端子的電力源。電力源被配置成當(dāng)盤形結(jié)構(gòu)位于半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)時(shí),通過在第一端子和第二端子之間延伸并通過半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑提供電力。第一端子電連接到第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)。第二端子電連接到第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)。第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊不包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊。第一組和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊形成在第一端子和第二端子之間延伸的導(dǎo)電路徑的一部分。該裝置包括具有第一輸入端和第二輸入端的測量電路。測量電路的第一輸入端電連接到多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定的導(dǎo)電墊。測量電路的第二輸入端電連接到多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定的導(dǎo)電墊。測量電路被配置為基于存在于所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第一和第二選定的導(dǎo)電墊的電信號來確定電參數(shù)的值。所述電源被連接以向所述盤形結(jié)構(gòu)上的所有電力部件供電。
在示例性實(shí)施方式中,公開了一種用于測量半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能的方法。半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片上執(zhí)行處理時(shí)將導(dǎo)電路徑電連接到晶片的表面。該方法包括將測量裝置定位在半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)。測量裝置具有盤形結(jié)構(gòu),盤形結(jié)構(gòu)具有基本上等于晶片外徑的外徑,并具有基本上類似于晶片總體厚度的總體厚度。測量裝置位于半導(dǎo)體處理裝置內(nèi),使得沿著測量裝置的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊物理接觸半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的電接觸件。多個(gè)導(dǎo)電墊中相鄰定位的導(dǎo)電墊在測量裝置上彼此電隔離。多個(gè)導(dǎo)電墊共同地外接測量裝置的第一側(cè)的外周。該方法包括操作測量裝置以通過導(dǎo)電路徑提供電力,該導(dǎo)電路徑包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)。第二組多個(gè)導(dǎo)電墊不包括第一組多個(gè)導(dǎo)電墊。該方法包括操作測量裝置以測量存在于多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定導(dǎo)電墊和多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定導(dǎo)電墊的電信號。該方法還包括操作測量裝置以使用測量的電信號確定延伸穿過半導(dǎo)體處理裝置的一部分并且包括多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定導(dǎo)電墊和多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定導(dǎo)電墊的導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)。
在示例性實(shí)施方式中,公開了一種用于測量半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能的系統(tǒng)。半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片上執(zhí)行處理時(shí)將導(dǎo)電路徑電連接到晶片的表面。該系統(tǒng)包括具有盤形結(jié)構(gòu)的測量裝置,盤形結(jié)構(gòu)的外徑基本上等于晶片的外徑,盤形結(jié)構(gòu)的總體厚度基本上類似于晶片的總體厚度。測量裝置包括沿盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊。多個(gè)導(dǎo)電墊中相鄰定位的導(dǎo)電墊彼此電隔離。多個(gè)導(dǎo)電墊共同地外接盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周。測量裝置包括具有第一端子和第二端子的電力源。電力源被配置成當(dāng)測量裝置定位在半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)時(shí),通過在第一端子和第二端子之間延伸并通過半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑提供電力。第一端子電連接到第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)。第二端子電連接到第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)。第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊不包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊。第一組和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊形成在第一端子和第二端子之間延伸的導(dǎo)電路徑的一部分。測量裝置還包括具有第一輸入端和第二輸入端的測量電路。測量電路的第一輸入端電連接到多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定導(dǎo)電墊。測量電路的第二輸入端電連接到多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定導(dǎo)電墊。測量電路被配置為基于存在于多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一和第二選定導(dǎo)電墊的電信號來確定電參數(shù)的值。測量裝置包括通信模塊,其被配置為傳送表示由測量電路確定的電參數(shù)的值的數(shù)據(jù)。測量裝置還包括連接到為測量裝置上的所有電力部件供電的電源。
在一個(gè)示例性實(shí)施方式中,方法包括以與晶片定位在半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的相同方式將測量裝置定位在半導(dǎo)體處理裝置中。半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片上執(zhí)行處理時(shí)將一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電路徑電連接到晶片的表面。測量裝置具有盤形結(jié)構(gòu),盤形結(jié)構(gòu)的外徑基本上等于晶片的外徑,盤形結(jié)構(gòu)的總體厚度基本上類似于晶片總體厚度。測量裝置定位于半導(dǎo)體處理裝置內(nèi),使得沿著測量裝置的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊物理地接觸半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的電接觸件。該方法還包括操作測量裝置以通過導(dǎo)電路徑提供電力,該導(dǎo)電路徑包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)。第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊不包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊。該方法還包括操作測量裝置以測量存在于多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定導(dǎo)電墊以及多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定導(dǎo)電墊的電信號,以確定延伸穿過半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)。該方法還包括從半導(dǎo)體處理裝置移除測量裝置。
具體而言,本發(fā)明的一些方面可以闡述如下:
1.一種用于測量半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能的裝置,所述半導(dǎo)體處理裝置被配置為在晶片上執(zhí)行處理時(shí)將所述導(dǎo)電路徑電連接到所述晶片的表面,所述裝置包括:
盤形結(jié)構(gòu),其具有基本上等于所述晶片的外徑的外徑,所述盤形結(jié)構(gòu)具有與所述晶片的總體厚度基本上相同的總體厚度;
多個(gè)導(dǎo)電墊,其沿著所述盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周形成,其中所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的相鄰定位的導(dǎo)電墊彼此電隔離,并且其中所述多個(gè)導(dǎo)電墊共同外接所述盤形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)的所述外周;
電力源,其具有第一端子和第二端子,所述電力源被配置為當(dāng)所述盤形結(jié)構(gòu)位于所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)時(shí)通過在所述第一端子和所述第二端子之間延伸的并且通過所述半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑來提供電力,所述第一端子電連接到第一組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),所述第二端子電連接到第二組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),所述第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊不包括所述第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊,所述第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊和所述第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊形成在所述第一端子和所述第二端子之間延伸的所述導(dǎo)電路徑的一部分;
測量電路,其具有第一輸入端和第二輸入端,所述測量電路的所述第一輸入端電連接到所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定的導(dǎo)電墊,所述測量電路的所述第二輸入端電連接到所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定的導(dǎo)電墊,所述測量電路被配置為基于存在于所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第一選定的導(dǎo)電墊和第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號來確定電參數(shù)的值;以及
電源,其設(shè)置在所述盤形結(jié)構(gòu)上,所述電源被連接以供應(yīng)電力至所述盤形結(jié)構(gòu)上的所有電力部件。
2.根據(jù)條款1所述的裝置,其中,所述盤形結(jié)構(gòu)是印刷電路板。
3.根據(jù)條款1所述的裝置,其中,所述盤形結(jié)構(gòu)由電絕緣材料形成,并且其中所述多個(gè)導(dǎo)電墊中相鄰定位的導(dǎo)電墊通過所述盤形結(jié)構(gòu)的一部分彼此分離。
4.根據(jù)條款1所述的裝置,其中,電隔離結(jié)構(gòu)被設(shè)置在所述盤形結(jié)構(gòu)上以將所述多個(gè)導(dǎo)電墊中相鄰定位的導(dǎo)電墊彼此電隔離。
5.根據(jù)條款1所述的裝置,其中,所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的每一個(gè)具有與沿著所述盤形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)的所述外周測量的尺寸基本上相同的尺寸。
6.根據(jù)條款1所述的裝置,其中,所述測量電路被配置為基于存在于所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第一選定的導(dǎo)電墊和第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號來測量電壓和電流中的一者或兩者。
7.根據(jù)條款1所述的裝置,其中,所述電力源被配置為通過在所述第一端子和所述第二端子之間延伸的所述導(dǎo)電路徑提供受控量的電流。
8.根據(jù)條款1所述的裝置,其中,所述電力源被配置為在所述第一端子和所述第二端子之間提供受控量的電壓。
9.根據(jù)條款1所述的裝置,其進(jìn)一步包括:
開關(guān)電路,其被配置為在給定時(shí)間將所述電力源的所述第一端子連接到所述第一組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),所述開關(guān)電路被配置為在所述給定時(shí)間將所述電力源的所述第二端子連接到所述第二組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),所述開關(guān)電路被配置為在所述給定時(shí)間將所述測量電路的第一輸入端連接到所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第一選定的導(dǎo)電墊,并且所述開關(guān)電路被配置為在所述給定時(shí)間將所述測量電路的所述第二輸入端連接到所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第二選定的導(dǎo)電墊。
10.根據(jù)條款9所述的裝置,其中,所述開關(guān)電路被配置為在所述給定時(shí)間選擇性地將所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的任何兩個(gè)或更多個(gè)電連接到所述測量電路的所述第一輸入端。
11.根據(jù)條款10所述的裝置,其中,所述開關(guān)電路被配置為在所述給定時(shí)間選擇性地將所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的任何兩個(gè)或更多個(gè)電連接到所述測量電路的所述第二輸入端,其中,在所述給定時(shí)間電連接到所述測量電路的所述第二輸入端的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的兩個(gè)或更多個(gè)不同于在所述給定時(shí)間電連接到所述測量電路的所述第一輸入端的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的兩個(gè)或更多個(gè)不同于在所述給定時(shí)間電連接到所述測量電路的所述第一輸入端的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的兩個(gè)或更多個(gè)。
12.根據(jù)條款9所述的裝置,其進(jìn)一步包括:
控制模塊,其設(shè)置在所述盤形結(jié)構(gòu)上,所述控制模塊被配置為引導(dǎo)所述電力源以及所述測量電路和所述開關(guān)電路的操作。
13.根據(jù)條款12所述的裝置,其中,所述控制模塊被配置為引導(dǎo)所述開關(guān)電路以在所述給定時(shí)間將所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到所述電力源的所述第一端子,并且在所述給定時(shí)間將所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到所述電力源的所述第二端子,并且在所述給定時(shí)間將所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到所述測量電路的所述第一輸入端并且在給定時(shí)間將所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到所述測量電路的所述第二輸入端。
14.根據(jù)條款1所述的裝置,其進(jìn)一步包括:
設(shè)置在所述盤形結(jié)構(gòu)上的計(jì)算機(jī)存儲器,所述計(jì)算機(jī)存儲器被配置為存儲表示由所述測量電路確定的所述電參數(shù)的值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),其中所述測量電路包括模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將所述電參數(shù)的值轉(zhuǎn)換為表示所述電參數(shù)的值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
15.根據(jù)條款1所述的裝置,其進(jìn)一步包括:
設(shè)置在所述盤形結(jié)構(gòu)上的通信模塊,所述通信模塊被配置為無線地傳送表示由所述測量電路確定的所述電參數(shù)的值的數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)條款1所述的裝置,其中,所述半導(dǎo)體處理裝置是電鍍裝置,并且其中,所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的所述導(dǎo)電路徑包括電接觸件,所述電接觸件被配置為當(dāng)所述盤形結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)時(shí)物理接觸沿著所述盤形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)的所述外周形成的所述多個(gè)導(dǎo)電墊。
17.一種用于測量半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能的方法,所述半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片上執(zhí)行處理時(shí)將所述導(dǎo)電路徑電連接到所述晶片的表面,所述方法包括:
將測量裝置布置在所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi),所述測量裝置具有盤形結(jié)構(gòu),所述盤形結(jié)構(gòu)具有基本上等于所述晶片的外徑的外徑并具有與所述晶片的總體厚度基本上相同的總體厚度,其中所述測量器件位于所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi),使得沿著所述測量裝置的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊物理接觸所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的電接觸件,其中所述多個(gè)導(dǎo)電墊中相鄰定位的導(dǎo)電墊在所述測量裝置上彼此電隔離,并且其中所述多個(gè)導(dǎo)電墊共同地外接所述測量裝置的所述第一側(cè)的所述外周;
操作所述測量裝置以通過導(dǎo)電路徑提供電力,所述導(dǎo)電路徑包括第一組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)和第二組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),其中所述第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊不包括所述第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊;
操作所述測量裝置以測量存在于所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定的導(dǎo)電墊和所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號;以及
操作所述測量裝置以使用所測量的電信號確定導(dǎo)電路徑的表征參數(shù),所述導(dǎo)電路徑延伸穿過所述半導(dǎo)體處理裝置的一部分并且包括所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第一選定的導(dǎo)電墊和所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第二選定的導(dǎo)電墊。
18.根據(jù)條款17所述的方法,其中,延伸穿過所述半導(dǎo)體處理裝置的所述部分的所述導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)是電阻值。
19.根據(jù)條款18所述的方法,其中,所述半導(dǎo)體處理裝置是電鍍裝置,并且其中所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的所述導(dǎo)電路徑包括當(dāng)所述測量裝置被設(shè)置在所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)時(shí)與所述多個(gè)導(dǎo)電墊物理接觸的電接觸件。
20.根據(jù)條款17所述的方法,其中,操作所述測量裝置以通過所述導(dǎo)電路徑提供電力包括通過所述第一組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)和所述第二組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)傳輸電流。
21.根據(jù)條款17所述的方法,其中,操作所述測量裝置以通過所述導(dǎo)電路徑提供電力包括在所述第一組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)與所述第二組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)之間施加電壓差。
22.根據(jù)條款17所述的方法,其進(jìn)一步包括:
操作所述測量裝置以存儲表示所述導(dǎo)電路徑的所述表征參數(shù)的值的數(shù)據(jù)。
23.一種用于測量半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能的系統(tǒng),所述半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片上執(zhí)行處理時(shí)將所述導(dǎo)電路徑電連接到晶片的表面,所述系統(tǒng)包括:
測量裝置,其具有盤形結(jié)構(gòu),所述盤形結(jié)構(gòu)具有基本上等于所述晶片的外徑的外徑,并具有與所述晶片的總體厚度基本上相同的總體厚度,
所述測量裝置包括沿著所述盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊,其中所述多個(gè)導(dǎo)電墊中相鄰定位的導(dǎo)電墊彼此電隔離,并且其中所述多個(gè)導(dǎo)電墊共同外接所述盤形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)的所述外周,
所述測量裝置包括具有第一端子和第二端子的電力源,所述電力源被配置為當(dāng)所述測量裝置位于所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)時(shí)通過在所述第一端子和所述第二端子之間延伸并且通過所述半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑來提供電力,所述第一端子電連接到第一組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),所述第二端子電連接到第二組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),所述第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊不包括所述第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊,所述第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊形成在所述第一端子和所述第二端子之間延伸的所述導(dǎo)電路徑的一部分,
所述測量裝置包括具有第一輸入端和第二輸入端的測量電路,所述測量電路的所述第一輸入端電連接到所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定的導(dǎo)電墊,所述測量電路的所述第二輸入端電連接到所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定的導(dǎo)電墊,所述測量電路被配置為基于存在于所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第一選定的導(dǎo)電墊和第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號來確定電參數(shù)的值,
所述測量裝置包括通信模塊,所述通信模塊被配置為傳送表示由所述測量電路確定的所述電參數(shù)的值的數(shù)據(jù),以及
所述測量裝置包括被連接以向所述測量裝置上的所有電力部件供電的電源。
24.根據(jù)條款23所述的系統(tǒng),其中所述測量裝置包括開關(guān)電路,開關(guān)電路被配置為在給定時(shí)間將所述電力源的所述第一端子連接到所述第一組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),所述開關(guān)電路被配置在所述給定時(shí)間將所述電力源的所述第二端子連接到所述第二組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),所述開關(guān)電路被配置為在所述給定時(shí)間將所述測量電路的所述第一輸入端連接到所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定導(dǎo)電墊,并且所述開關(guān)電路被配置為在所述給定時(shí)間將所述測量電路的所述第二輸入端連接到所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定的導(dǎo)電墊。
25.根據(jù)條款23所述的系統(tǒng),其中所述測量裝置包括數(shù)據(jù)存儲裝置,所述存儲裝置被配置為存儲基于存在于所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的所述第一選定的導(dǎo)電墊和第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號所確定的所述電參數(shù)的值。
26.一種方法,其包括:
將測量裝置以與將晶片被設(shè)置在半導(dǎo)體處理裝置中的方式相同的方式設(shè)置在所述半導(dǎo)體處理裝置中,所述半導(dǎo)體處理裝置被配置為在所述晶片上執(zhí)行處理時(shí)將一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電路徑電連接到所述晶片的表面,所述測量裝置具有盤形結(jié)構(gòu),所述盤形結(jié)構(gòu)具有基本上等于所述晶片的外徑的外徑并具有與所述晶片的總體厚度基本上相同的總體厚度,其中所述測量裝置被設(shè)置在所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi),使得沿著所述測量裝置的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊物理接觸所述半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的電接觸件;
操作所述測量裝置以通過導(dǎo)電路徑提供電力,所述導(dǎo)電路徑包括第一組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)和第二組的所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),其中所述第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊不包括所述第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊;
操作所述測量裝置以測量存在于所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第一選定的導(dǎo)電墊和所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號,以確定延伸穿過所述半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑的表征參數(shù);以及
從半導(dǎo)體處理裝置中去除測量裝置。
27.根據(jù)條款26所述的方法,其進(jìn)一步包括:
確定所述導(dǎo)電路徑的所述表征參數(shù)是否可接受;
在確定所述導(dǎo)電路徑的所述表征參數(shù)不可接受時(shí),提供所述半導(dǎo)體處理裝置需要維修的通知;以及
在確定所述導(dǎo)電路徑的所述表征參數(shù)可接受時(shí),繼續(xù)所述半導(dǎo)體處理裝置的正常操作。
28.根據(jù)條款26所述的方法,其進(jìn)一步包括:
將所述測量裝置儲存在所述半導(dǎo)體處理裝置中。
29.根據(jù)條款28所述的方法,其進(jìn)一步包括:
當(dāng)所述測量裝置儲存在所述半導(dǎo)體處理裝置時(shí),對所述測量裝置進(jìn)行充電。
通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述,通過舉例的方式說明本發(fā)明,本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
附圖說明
圖1a示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于電鍍晶片的電鍍裝置的垂直橫截面的概括圖。
圖1b示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的圖1a的圖,其中錐構(gòu)件向下移動(dòng)以與晶片接合,從而將晶片的外周的朝下區(qū)域壓靠唇形密封構(gòu)件的密封表面。
圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的指狀接觸件的俯視圖。
圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的通過指狀接觸件中的一個(gè)的如圖2a所示的“視線a-a”的垂直橫截面圖。
圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的電鍍厚度和指狀接觸件電阻作為沿著晶片的給定半徑的方位角的函數(shù)的示例曲線圖,其中所有指狀接觸件具有可接受的電阻。
圖3b示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的對于使用針對一個(gè)晶片的所有良好狀態(tài)的指狀接觸件以及使用針對另一個(gè)晶片的不良狀態(tài)的某些指狀接觸件的兩個(gè)晶片獲得的電鍍厚度的曲線圖。
圖3c根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出了使用一些變色的指狀接觸件電鍍的晶片的電鍍厚度作為在如圖3b所示的在給定半徑的方位角的函數(shù)的曲線圖,結(jié)合用于電鍍的指狀接觸件的電阻作為在給定半徑的方位角的函數(shù)的曲線圖。
圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于測量電鍍裝置中的指狀接觸件和唇形密封構(gòu)件的電氣狀態(tài)的裝置的俯視圖。
圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的來自圖4a的裝置,其中開關(guān)電路更詳細(xì)地示出。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的給定導(dǎo)電墊的電氣圖,所述給定導(dǎo)電墊具有到其電流開關(guān)模塊的電連接件以及到其測量開關(guān)模塊的電連接件。
圖6a示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的被定位成擱置在指狀接觸件的支撐表面107c上的裝置的示圖。
圖6b示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的通過裝置和指狀接觸件的如圖6a中引用的“視線b-b”所示的垂直橫截面視圖。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的表示供應(yīng)電流到第一導(dǎo)電墊的電流源的連接以及以將電流吸回電流源的第二導(dǎo)電墊的連接的電路圖。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于測量電鍍裝置內(nèi)的電接觸件的電氣性能的方法的流程圖。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于操作電鍍裝置以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電鍍單元評估的方法的流程圖。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于評估半導(dǎo)體處理裝置的狀態(tài)的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在下面的描述中,闡述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明的透徹理解。然而,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐本發(fā)明。在其他情況下,為了不會不必要地使本發(fā)明不清楚,沒有詳細(xì)描述公知的處理操作。
圖1a示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于電鍍晶片109的電鍍裝置100的垂直橫截面的概括圖。在示例性實(shí)施方式中,本文所用的術(shù)語晶片是指半導(dǎo)體晶片。而且,在多種實(shí)施方式中,本文所述的晶片可以在形式、形狀和/或尺寸上變化。例如,在一些實(shí)施方式中,本文所述的晶片可對應(yīng)于200mm(毫米)的半導(dǎo)體晶片、300mm的半導(dǎo)體晶片或450mm的半導(dǎo)體晶片。
電鍍裝置100包括杯構(gòu)件101和錐構(gòu)件103。電鍍裝置100還包括配置成與杯構(gòu)件101的頂部接合的唇密封部件105。多個(gè)指狀接觸件107設(shè)置在唇形密封部件105的頂部。指狀接觸件107被布置成圓形構(gòu)造,以向要處理的晶片109的周邊邊緣區(qū)域提供基本均勻的支撐。
圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的指狀接觸件107的俯視圖。圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的通過指狀接觸件107中的一個(gè)的如圖2a所示的“視線a-a”的垂直橫截面圖。如圖2a所示,一定數(shù)量的指狀接觸件107與環(huán)形導(dǎo)電條107a(例如金屬條)連接一體形成。指狀接觸件107和導(dǎo)電條107a都是導(dǎo)電的。應(yīng)當(dāng)理解,在多種實(shí)施方式中,指狀接觸件107和導(dǎo)電條107a可以由任何導(dǎo)電材料形成,該導(dǎo)電材料提供足夠的電導(dǎo)以用于電鍍工藝的執(zhí)行,并且具有足夠的機(jī)械性能以在電鍍工藝期間支撐晶片109,并且與在電鍍過程中暴露于其中的環(huán)境和材料化學(xué)相容。
如圖2b和1a所示,指狀接觸件107成形為沿著唇形密封構(gòu)件105的頂部的上輪廓向下彎曲。并且,指狀接觸件107的內(nèi)端部107b相對導(dǎo)電條107a的周向構(gòu)造向上轉(zhuǎn)動(dòng)以為晶片109提供支撐表面107c。更具體地,在電鍍工藝期間,晶片109定位于指狀接觸件107的支撐表面107c上,其中要電鍍的晶片109的表面朝下,以便物理接觸指狀接觸件107的支撐表面107c。
錐構(gòu)件103附接到被配置為相對于杯構(gòu)件101上下移動(dòng)的軸111,如箭頭111a所示。在電鍍工藝期間,錐形件103向下移動(dòng)以與晶片109相接觸,并將晶片109按壓到指狀接觸件107的支撐表面107c上,以使指狀接觸件107的內(nèi)端部107b朝向唇形密封構(gòu)件105向下彎曲,以將晶片109的外周向下區(qū)域壓靠唇形密封構(gòu)件105的密封表面105a。圖1b根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了圖1a的圖,其中錐構(gòu)件103向下移動(dòng)以與晶片109接口,如箭頭111b所示,以便將晶片109的外周向下區(qū)域壓靠唇形密封構(gòu)件105的密封表面105a。
杯101的內(nèi)部區(qū)域形成用于容納電鍍?nèi)芤旱脑◇w積113。當(dāng)通過由錐體103施加的向下力將晶片109壓靠唇形密封構(gòu)件105的密封表面105a時(shí),在晶片109和密封表面105a之間形成密封,使得電鍍?nèi)芤翰粫^晶片109與唇形密封構(gòu)件105的密封表面105a之間的接觸位置,從而保持電鍍?nèi)芤哼h(yuǎn)離指狀接觸件107。
電鍍裝置100還包括布置成物理地接觸導(dǎo)電條107a的匯流條115,從而在匯流條115和指狀接觸件107之間建立電連接。匯流條由固體金屬片形成,以改善圍繞晶片109的外周的方位角上的電鍍均勻性。
浴體積113包括陽極構(gòu)件117。在一些實(shí)施方式中,陽極構(gòu)件117由銅形成。然而,在其他實(shí)施方式中,陽極構(gòu)件117可以由適合于正在執(zhí)行的特定電鍍工藝的其它導(dǎo)電材料形成。在一些實(shí)施方式中,膜118設(shè)置在浴體積113內(nèi),以使膜118下方的陽極區(qū)域與膜118上方的陰極區(qū)域物理分離。膜118被配置成防止電解質(zhì)(電鍍?nèi)芤?在陽極區(qū)域和陰極區(qū)域之間大量連通,同時(shí)允許陽極區(qū)域和陰極區(qū)域之間的離子連通。在一些實(shí)施方式中,膜118是離子選擇性膜。
在電鍍工藝期間,直流電源的正極端子與陽極構(gòu)件117電連接,直流電源的負(fù)極端子與匯流條115電連接。以這種方式,從陽極構(gòu)件117通過電鍍?nèi)芤褐帘┞队陔婂內(nèi)芤旱木?09的表面,并從晶片109的表面到指狀接觸件107,以及從指狀接觸件107到匯流條115建立電流流動(dòng)路徑。通常,在電鍍工藝之前,在要鍍覆的晶片109的表面上形成導(dǎo)電籽晶層,從而提供初始的跨越晶片109的導(dǎo)電性。然后,當(dāng)在電鍍工藝期間材料在晶片109上沉積/生長時(shí),沉積的材料有助于跨越晶片109的導(dǎo)電性。
在許多電鍍工藝循環(huán)的過程中,一些電鍍?nèi)芤嚎赡軙秩胪ㄟ^晶片109與唇形密封構(gòu)件105的密封表面105a之間的接觸位置并到達(dá)指狀接觸件107。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí),某些材料可能被電鍍到指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105上。當(dāng)材料被電鍍到指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105上時(shí),那些經(jīng)電鍍的指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105的電鍍部分的電氣性能將改變,從而在晶片109上在通過經(jīng)電鍍的指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105的電鍍部分的改變的電氣性能電學(xué)上受影響的位置產(chǎn)生不利的電鍍結(jié)果。例如,晶片109上的不良電鍍結(jié)果可以表現(xiàn)為較薄的電鍍材料厚度的區(qū)域,這又導(dǎo)致跨越晶片109的電鍍不均勻性,從而可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件制造難度和/或缺陷。
圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的電鍍厚度和指狀接觸件107的電阻作為沿著晶片109的給定半徑的方位角的函數(shù)的曲線圖,其中所有指狀接觸件107都具有可接受的電阻。電鍍厚度以微米為單位呈現(xiàn)。指狀接觸件107的電阻以毫歐為單位呈現(xiàn)。圍繞垂直于晶片109的頂表面和底表面延伸并通過晶片109的中心點(diǎn)的晶片109中心軸測量方位角。如圖3a所示,當(dāng)指狀接觸件107處于良好狀態(tài)時(shí),材料的電鍍厚度沿著晶片109的給定半徑基本均勻,這是期望的電鍍結(jié)果。
圖3b示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的對于使用針對一個(gè)晶片109所有良好狀態(tài)的指狀接觸件107以及使用針對另一個(gè)晶片109不良狀態(tài)的指狀接觸件107的兩個(gè)晶片109獲得的電鍍厚度的曲線圖。圖3b的電鍍厚度示意圖顯示為沿著兩個(gè)晶片109的給定半徑的方位角的函數(shù)。由于電鍍?nèi)芤盒孤┙?jīng)過晶片109和唇形密封構(gòu)件105的密封表面105a之間的接觸位置,不良狀態(tài)的指狀接觸件107已經(jīng)經(jīng)歷不合乎期望的電鍍。由于在不良狀態(tài)的指狀接觸件107上的電鍍導(dǎo)致一些變色,這些不良狀態(tài)的指狀接觸件107被稱為變色的接觸件并具有超出可接受的規(guī)格的電氣性能(例如電阻)。如圖3b所示,基于電鍍厚度的失常,變色的指狀接觸件107似乎位于約130度至約188度的方位角之間。
圖3c根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出了使用一些變色的指狀接觸件107電鍍的晶片109的電鍍厚度作為在如圖3b所示的給定半徑的方位角的函數(shù)的曲線圖,結(jié)合用于電鍍的指狀接觸件107的電阻作為方位角的函數(shù)的曲線圖。圖3c示出了在電鍍厚度不均勻的方位角位置處,相應(yīng)的變色指狀接觸件107相對于其它指狀接觸件107具有高電阻,這表示在變色的指狀接觸件107上的材料的不合乎期望的電鍍。
鑒于上述情況,應(yīng)當(dāng)理解,在電鍍厚度和均勻性方面保持可接受的電鍍結(jié)果取決于保持指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105的良好狀態(tài)。并且為了保持指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105的良好狀態(tài),需要監(jiān)控在指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105上是否發(fā)生電鍍以及達(dá)到何種程度。此外,這種監(jiān)控應(yīng)該以不會顯著影響電鍍裝置100的可用性的方式進(jìn)行。
圖4a根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了用于測量電鍍裝置100中的指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105的電氣狀態(tài)的裝置400(測量裝置400)的俯視圖。裝置400包括具有類似于晶片109的形狀因子的形狀因子的印刷電路板。因此,裝置400可以以與晶片109相同的方式被搬運(yùn),并且可以以與晶片109相同的方式被定位在電鍍裝置100內(nèi)。此外,可以使用制造設(shè)施中的任何晶片搬運(yùn)設(shè)備如搬動(dòng)晶片一樣搬動(dòng)裝置400。另外,裝置400可以像任何晶片一樣被儲存。在一些實(shí)施方式中,裝置400被儲存在電鍍工具的伴隨晶片槽中,并且由晶片搬運(yùn)機(jī)械手放置在電鍍裝置100中,以便為裝置400測量指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105的電氣性能做好準(zhǔn)備。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在一些實(shí)施方式中,裝置400可以用手定位在電鍍裝置100中,以便為通過裝置400測量指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105的電氣性能做好準(zhǔn)。
裝置400包括沿著裝置400的外部徑向區(qū)域定位的多個(gè)暴露的導(dǎo)電墊41。每相鄰對的導(dǎo)電墊401通過隔離構(gòu)件403(例如電絕緣材料)彼此電分離。每個(gè)導(dǎo)電墊401包括到電力源405的電連接404和到測量電路407的電連接406。在一些實(shí)施方式中,電力源405可被配置成通過在電力源405的第一端子405a和電力源405的第二端子405b之間延伸的導(dǎo)電路徑提供受控量的電流。在一些實(shí)施方式中,電力源405被配置為在電力源405的第一端子405a和電力源405的第二端子405b之間提供受控量的電壓。使所有導(dǎo)電墊401的電連接件404通過開關(guān)電路409到電力源405,使得可以在給定時(shí)間提供電流和/或電壓到任何一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電墊401上。并且,使所有導(dǎo)電墊401的電連接件406通過開關(guān)電路409到測量電路407,使得可以在給定時(shí)間測量存在于任何一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電墊401上的電參數(shù)。在一些實(shí)施方式中,測量電路407包括用于將測量的模擬電參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式的模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路。測量電路407還包括用于以數(shù)字格式存儲所測量的電參數(shù)的存儲器模塊413。
電力源405、測量電路407和開關(guān)電路409中的每一個(gè)被配置為在控制模塊411的引導(dǎo)下操作。以這種方式,在給定時(shí)間,控制模塊411操作以引導(dǎo)開關(guān)電路409將導(dǎo)電墊401中的特定的一個(gè)(或多個(gè))連接到電力源405并且將導(dǎo)電墊401中的特定的一個(gè)(或多個(gè))連接到測量電路407。另外,電力源405、測量電路407和開關(guān)電路409中的每一個(gè)被連接以從電源415接收電力。在一些實(shí)施方式中,電源415是電池。在一些實(shí)施方式中,電源415是可充電電池。
此外,裝置400包括通信模塊417,其被配置為傳送對應(yīng)于由測量電路407測量的電參數(shù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和/或?qū)?yīng)于裝置400的狀態(tài)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中,通信模塊417被配置為在裝置400的范圍內(nèi)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)無線地傳輸?shù)綗o線接收器。并且,在一些實(shí)施方式中,通信模塊417被配置為支持有線連接到裝置400,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以通過該連接發(fā)送到裝置400。并且,在一些實(shí)施方式中,通信模塊417被配置為支持無線通信模式和有線通信模式兩者。通信模塊417被連接以從電源415接收電力。因此,在通信模塊417被配置為支持無線通信模式的情況下,裝置400能夠以完全自主且獨(dú)立的方式操作,使得裝置400可以以與晶片109相同的方式移動(dòng)通過制造設(shè)施并通過電鍍工具。
此外,可以通過通信模塊417對控制模塊411進(jìn)行編程,以使用電力源405和測量電路407來指導(dǎo)任何規(guī)定形式的測量。因此,應(yīng)當(dāng)理解,控制模塊411被連接以傳輸控制信號至通信模塊417、電力源405、測量電路407、存儲器模塊413、電源415和開關(guān)電路409中的每一個(gè),并從其中每一個(gè)接數(shù)據(jù)信號。
圖4b根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了來自圖4a的裝置400,其中更詳細(xì)地示出了開關(guān)電路409。應(yīng)當(dāng)理解,通過示例提供圖4b的特定開關(guān)電路409配置。在其他實(shí)施方式中,開關(guān)電路409可以被配置為與圖4b的示例中所示的不同。更具體地,在其他實(shí)施方式中,開關(guān)電路409可以以基本上任何方式配置,只要存在功能以在給定時(shí)間將導(dǎo)電墊401中選定的一個(gè)或多個(gè)電連接到電力源405,并且在給定的時(shí)間將導(dǎo)電墊401中選定的一個(gè)或多個(gè)電連接到測量電路407。而且,應(yīng)當(dāng)理解,本文關(guān)于裝置400示出或描述的任何電連接可以在裝置400的印刷電路板中/上使用基本上任何適當(dāng)?shù)碾娵E線配置來實(shí)現(xiàn)。而且,在一些實(shí)施方式中,裝置的印刷電路板400可以包括多層電跡線,其中相鄰層的電跡線由電介質(zhì)材料彼此隔開,并且根據(jù)需要具有用于將電跡線連接在不同層中的通孔導(dǎo)體。
在圖4b的開關(guān)電路409配置中,每個(gè)電連接件404從相應(yīng)的導(dǎo)電墊401延伸到相應(yīng)的電流開關(guān)模塊419。并且,每個(gè)電連接件406從相應(yīng)的導(dǎo)電墊401延伸到相應(yīng)的測量開關(guān)模塊421。因此,導(dǎo)電墊401中的每個(gè)具有相應(yīng)的電流開關(guān)模塊419和相應(yīng)的測量開關(guān)模塊421。
提供電源總線423用于與電流開關(guān)模塊419中的每個(gè)進(jìn)行連接。并且,提供參考接地總線425用于與每個(gè)電流開關(guān)模塊419進(jìn)行連接。電源總線423和參考接地總線425電連接到電力源405,使得電流源425可以被操作以在控制模塊411的控制下向電源總線423提供電流并且吸入來自參考接地總線425的電流。
提供第一測量總線427用于與測量開關(guān)模塊421中的每個(gè)連接。并且,提供第二測量總線429用于與測量開關(guān)模塊421中的每個(gè)連接。第一測量總線427和第二測量總線429都電連接到測量電路407。在控制模塊411的控制下,測量電路407可以被操作以在給定時(shí)間感測第一測量總線427上的電信號和/或第二測量總線429上的電信號。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的給定導(dǎo)電墊401的電氣圖,其具有到其電流開關(guān)模塊419的電連接件404,以及到其測量開關(guān)模塊421的電連接件406。在電流開關(guān)模塊419內(nèi),電連接件404連接到成對的開關(guān)裝置501和503。在一些實(shí)施方式中,每個(gè)開關(guān)裝置501和503被實(shí)現(xiàn)為集成電路開關(guān)裝置。然而,在一些實(shí)施方式中,開關(guān)裝置501和503可以被實(shí)現(xiàn)為模擬開關(guān)裝置。每個(gè)開關(guān)裝置501和503分別在如連接件505和507指示的控制模塊411的控制下。開關(guān)裝置501具有連接到電源總線423的端子,電源總線423又如前所述連接到電力源405。并且,開關(guān)裝置503具有連接到參考接地總線425的端子,參考接地總線425又連接到如上所述的電力源405。利用這種配置,控制模塊411可操作開關(guān)裝置501和503以將導(dǎo)電墊401電連接到電源總線423或參考接地總線425。以這種方式,根據(jù)電流開關(guān)模塊419內(nèi)的開關(guān)裝置501和503的設(shè)置,電流和/或電壓可以在給定時(shí)間從電力源405施加到特定的導(dǎo)電墊401,或者特定的導(dǎo)電墊401可以在給定的時(shí)間電連接到參考接地電位。
在測量開關(guān)模塊421內(nèi),電連接件406連接到成對的開關(guān)裝置509和511。在一些實(shí)施方式中,每個(gè)開關(guān)裝置509和511被實(shí)現(xiàn)為集成電路開關(guān)裝置。然而,在一些實(shí)施方式中,開關(guān)裝置509和511可以被實(shí)現(xiàn)為模擬開關(guān)裝置。每個(gè)開關(guān)裝置509和511分別在由連接件513和515指示的控制模塊411的控制下。開關(guān)裝置509具有連接到第一測量總線427的端子,第一測量總線427又連接到如前所述的測量電路407。并且,開關(guān)裝置511具有連接到第二測量總線429的端子,第二測量總線429又連接到如前所述的測量電路421。利用這種配置,控制模塊411可以操作開關(guān)裝置509和511,以將導(dǎo)電墊401電連接到第一測量總線427或第二測量總線429。以這種方式,根據(jù)在電流開關(guān)模塊421內(nèi)的開關(guān)裝置509和511的設(shè)置,測量電路407可以被連接以在給定時(shí)間感測特定導(dǎo)電墊401上的高電流和/或電壓,或在給定時(shí)間感測特定導(dǎo)電墊401上的低電流和/或電壓。
圖6a示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的被定位成擱置在指狀接觸件107的支撐表面107c上的裝置400的示圖。圖6a所示的視圖是從浴體積113內(nèi)向上朝向錐構(gòu)件103看的透視圖。如圖6a所示,導(dǎo)電墊401與指狀接觸件107的支撐表面107c接觸,以便建立每個(gè)導(dǎo)電墊401和與導(dǎo)電墊401物理接觸的指狀接觸件107的相應(yīng)子集之間的導(dǎo)電路徑。以這種方式,導(dǎo)電墊401中的每個(gè)與指狀接觸件107的不同子集電連接。
圖6b示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的通過裝置400和指狀接觸件107的垂直橫截面視圖,如圖6a引用的“視線b-b”。如圖6a所示,裝置400被定位成使得導(dǎo)電墊401擱置在指狀接觸件107的支撐表面107c上。在晶片109進(jìn)行電鍍處理時(shí),裝置400可以用錐構(gòu)件103接觸以用精確受控的向下的力將導(dǎo)電墊401按壓到指狀接觸件107的支撐表面107c上。此外,應(yīng)當(dāng)理解,裝置400的旋轉(zhuǎn)位置可以被分度到電鍍裝置100,以便知道指狀接觸件107的哪個(gè)子集與導(dǎo)電墊401中的一個(gè)特定導(dǎo)電墊物理接觸。因?yàn)樵撗b置400具有類似于晶片109的形狀因子的形狀因子,所以可以使用在電鍍裝置100連接的制造站處可用的標(biāo)準(zhǔn)晶片對準(zhǔn)器裝置將裝置400旋轉(zhuǎn)地分度到電鍍裝置100。
通過開關(guān)電路409的適當(dāng)設(shè)置,可以將電流和/或電壓從電力源405通過給定的導(dǎo)電墊401引導(dǎo)至與給定導(dǎo)電墊物理連接的指狀接觸件107的特定子集。并且,通過開關(guān)電路409的適當(dāng)設(shè)置,與給定導(dǎo)電墊401物理連接的指狀接觸件107的特定子集可以電連接到參考接地電位。以這種方式,通過控制模塊411和開關(guān)電路409的操作,精確受控的電流可被引導(dǎo)以流入在圍繞裝置400的外周的第一方位位置處的第一導(dǎo)電墊401,并且通過與第一導(dǎo)電墊401物理接觸的指狀接觸件107的第一特定子集,以及從指狀接觸件107的第一特定子集通過導(dǎo)電條107a(以及可能通過與導(dǎo)電條107a(例如匯流條115)接觸的其它導(dǎo)電部件)至在圍繞裝置400的外周的第二方位位置處的指狀接觸件107的第二特定子集,以及從指狀接觸件107的第二特定子集到圍繞裝置400的外周的第二方位位置處的第二導(dǎo)電墊401,并且從第二導(dǎo)電墊401到參考接地電位。而且,類似地,通過控制模塊411和開關(guān)電路409的操作,可以在圍繞裝置400的外周的第一方位位置處的第一導(dǎo)電墊401與圍繞裝置400的外周的第二方位位置處的第二導(dǎo)電墊401之間施加精確受控的電壓。
控制模塊411可以被編程為指示開關(guān)電路409的操作,以針對第一方位位置選擇導(dǎo)電墊401中的任何一個(gè)并且針對第二方位位置選擇導(dǎo)電墊401中的任何一個(gè)。在一些實(shí)施方式中,第二方位位置對應(yīng)于位于第一導(dǎo)電墊401旁邊的導(dǎo)電墊401,其中第一導(dǎo)電墊401對應(yīng)于第一方位位置。在一些實(shí)施方式中,選擇多個(gè)導(dǎo)電墊401以提供多個(gè)第二方位位置。例如,在一些實(shí)施方式中,多個(gè)第二方位位置對應(yīng)于分別位于第一導(dǎo)電墊401的每一側(cè)上的兩個(gè)導(dǎo)電墊401。在該特定示例中,將流入第一導(dǎo)電墊401的電流可以回流通過與第一導(dǎo)電墊401相鄰的兩個(gè)導(dǎo)電墊401。
結(jié)合操作裝置400以將精確受控的電流的流引導(dǎo)到在第一方位位置處的指狀接觸件107的第一子集中,并且避開在第二方位位置處的指狀接觸件107的第二子集,控制模塊411可被編程為指示開關(guān)電路409以將測量電路407連接到在第一方位位置處的第一導(dǎo)電墊401和在第二方位位置處的第二導(dǎo)電墊401中的一者或兩者,從而提供在第一方位位置處的第一導(dǎo)電墊401以及在第二方位位置處的第二導(dǎo)電墊401中的一者或兩者的電壓和/或電流的測量。
在裝置400的制造時(shí),精細(xì)地測量裝置400內(nèi)的導(dǎo)電路徑(例如跡線)的電阻。因此,當(dāng)精確受控的電流流入指狀接觸件107的第一子集并避開指狀接觸件107的第二子集時(shí),可以測量沿指狀接觸件107的第一子集和指狀接觸件107的第二子集之間的導(dǎo)電路徑的電阻,并將其與電阻的容許范圍進(jìn)行比較,以確定在沿著指狀接觸件107的第一子集和指狀接觸件107的第二子集之間的導(dǎo)電路徑是否已經(jīng)發(fā)生了不良的電鍍。以這種方式,可以操作裝置400以測量圍繞裝置400的整個(gè)外周的指狀接觸件107的不同子集之間的電阻,以便完全表征整個(gè)指狀接觸件107的電阻,并且識別特定指狀接觸件107上是否發(fā)生了不良電鍍。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的表示供應(yīng)電流到第一導(dǎo)電墊401a的電力源405的連接以及將電流吸回電力源405的第二導(dǎo)電墊401b的連接的電路圖。電力源405被配置為在第一端子405a處提供電流并且在第二端子405b處吸入電流。電力源405通過電連接件701連接以向第一導(dǎo)電墊401a提供電流。如先前關(guān)于圖5所討論的,電連接件701通過開關(guān)電路409被布線到第一導(dǎo)電墊401a。沿著電連接件701的電阻711被測量并是已知的。電力源405通過電連接件703連接以從第二導(dǎo)電墊401b吸入電流。如先前關(guān)于圖5所述,電連接件703通過開關(guān)電路409被布線到第二導(dǎo)電墊401b。沿著電連接件703的電阻713被測量并是已知的。
圖7還示出了與第一導(dǎo)電墊401a電連接的指狀接觸件107的第一子集107-1和與第二導(dǎo)電墊401b電連接的指狀接觸件107的第二子集107-2。指狀接觸件107的第一子集107-1中的每個(gè)指狀接觸件107通過導(dǎo)電條107a電連接到指狀接觸件107的第二子集107-2中的每個(gè)指狀接觸件107。沿著導(dǎo)電條107a的在指狀接觸件107的第一子集107-1和指狀接觸件107的第二子集107-2之間的部分的電阻709被測量并是已知的。此外,導(dǎo)電條107a與匯流條115電連接。沿著匯流條115的在指狀接觸件107的第一子集107-1與指狀接觸件107的第二子集107-2之間的部分的電阻715被測量并是已知的。此外,導(dǎo)電條107a與唇形密封構(gòu)件105電連接。沿著唇形密封構(gòu)件105的在指狀接觸件107的第一子集107-1與指狀接觸件107的第二子集107-2之間的部分的電阻717由于在唇形密封構(gòu)件105上具有電鍍材料的可能性而未知。
測量電路407通過布線到測量電路407的第一輸入407a的電連接件705連接以測量存在于第一導(dǎo)電墊401a上的電氣性能,例如電流和/或電壓。如前關(guān)于圖5所述,電連接件705通過開關(guān)電路409被布線到第一導(dǎo)電墊401a。沿著電連接件705的電阻719被測量并是已知的。測量電路407還通過布線到測量電路407的第二輸入407b的電連接件707連接以測量存在于第二導(dǎo)電墊401b上的電氣性能,例如電流和/或電壓。如前關(guān)于圖5所述,電連接件707通過開關(guān)電路409被布線到第二導(dǎo)電墊401b。沿著電連接件707的電阻721被測量并是已知的。
電力源405與第一導(dǎo)電墊401a和第二導(dǎo)電墊401b中的每一個(gè)之間的多個(gè)電阻和其它電氣性能是已知的。并且,測量電路407與第一導(dǎo)電墊401a和第二導(dǎo)電墊401b中的每一個(gè)之間的多個(gè)電阻和其它電氣性能是已知的。此外,沿著指狀接觸件107的第一子集107-1與指狀接觸件107的第二子集107-2之間的導(dǎo)電條107a的電阻和其它電氣性能是已知的。此外,沿著指狀接觸件107的第一子集107-1與指狀接觸件107的第二子集107-2之間的匯流條115的電阻和其它電氣性能是已知的。因此,在圖7的電路中,由于在指狀接觸件107上和/或在唇形密封構(gòu)件105上存在電鍍材料的可能性,通過指狀接觸件107的第一子集107-1和指狀接觸件107的第二子集107-2中的多個(gè)指狀接觸件107以及通過唇形密封構(gòu)件105的在指狀接觸件107的第一子集107-1和指狀接觸件107的第二子集107-2之間延伸的部分的集成電阻是未知的。
通過將精確受控的電流施加到第一導(dǎo)電墊401a并且通過從第二導(dǎo)電墊401b吸入所施加的電流,結(jié)合操作測量電路407以測量在第一導(dǎo)電墊401a和第二導(dǎo)電墊401b中的每個(gè)處的電壓和/或電流,可以測量和評估上述集成電阻,以確定在指狀接觸件107的第一子集107-1和/或指狀接觸件107的第二子集107-2內(nèi)和/或通過唇形密封構(gòu)件105的在指狀接觸件107的第一子集107-1和指狀接觸件的第二子集107-2之間延伸的部分是否發(fā)生了不利的電鍍。在一些實(shí)施方式中,測量電路407包括由電源415供電的分流電阻器,電源415與電力源405組合,以測量通過沿著電鍍裝置100的所選方位部分的指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105的電阻。應(yīng)當(dāng)理解,裝置400提供了沿著電鍍裝置100的任何選定的方位部分的指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105的電阻的測量。
通過監(jiān)測指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105的電氣性能,可以在指狀接觸件107和/或唇形密封件105的狀態(tài)表示產(chǎn)生不良電鍍結(jié)果的可能性的情況下發(fā)出電鍍裝置100的使用的警報(bào)。此外,在一些實(shí)施方式中,可以在裝置400內(nèi)實(shí)現(xiàn)諸如光學(xué)傳感器之類的額外的傳感器,以提供指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105的相應(yīng)方位部分的目視觀察。
在一些實(shí)施方式中,裝置400被儲存在電鍍工具上的伴隨晶片槽中,并且被安排為通過機(jī)械手移動(dòng)到電鍍裝置100,在電鍍裝置100中進(jìn)行測量,使得不需要用戶交互。一旦測量完成,裝置400返回到伴隨晶片槽,此時(shí)裝置400將采集的測量數(shù)據(jù)傳送到電鍍工具進(jìn)行記錄和分析。此外,可以記錄指狀接觸件107的電阻和唇形密封構(gòu)件105的功能隨著組件的老化的變化趨勢。
鑒于上述情況,應(yīng)當(dāng)理解,本文公開的裝置400提供用于測量電鍍裝置(例如電鍍裝置100)內(nèi)的電接觸件的電氣性能,其中電鍍裝置被配置為在晶片109上執(zhí)行電鍍工藝。但是,還應(yīng)當(dāng)理解,通常,本文公開的裝置400可以用于測量半導(dǎo)體處理裝置(其可以是或可以不是電鍍裝置)內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能,其中半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片109上執(zhí)行處理時(shí)將導(dǎo)電路徑電連接到晶片109的表面。裝置400包括具有基本上等于晶片109外徑的外徑的盤形結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中,裝置400的盤形結(jié)構(gòu)是印刷電路板。裝置400的盤形結(jié)構(gòu)的總體厚度與晶片109的總體厚度基本上相同。
裝置400包括沿盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊401。多個(gè)導(dǎo)電墊401中的相鄰定位的導(dǎo)電墊彼此電隔離。在一些實(shí)施方式中,裝置400的盤形結(jié)構(gòu)由電絕緣材料形成,并且多個(gè)導(dǎo)電墊401中相鄰定位的導(dǎo)電墊通過盤形結(jié)構(gòu)的一部分彼此分離,從而提供在多個(gè)導(dǎo)電墊401中的相鄰定位的導(dǎo)電墊之間的電隔離。在一些實(shí)施方式中,諸如隔離構(gòu)件403之類的電隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置在盤形結(jié)構(gòu)上以將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的相鄰定位的導(dǎo)電墊彼此電隔離。多個(gè)導(dǎo)電墊401共同地外接盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周。在一些實(shí)施方式中,多個(gè)導(dǎo)電墊401中的每一個(gè)具有沿裝置400的盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周測量的尺寸基本相等的尺寸。
裝置400包括具有第一端子405a和第二端子405b的電力源405。電力源405被配置為當(dāng)裝置400的盤形結(jié)構(gòu)位于半導(dǎo)體處理裝置時(shí)通過在第一端子405a和第二端子405b之間延伸并通過半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑來提供電力。第一端子405a電連接到第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)。第二端子405b電連接到第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)。第二組多個(gè)導(dǎo)電墊401不包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401。第一組和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401形成在第一端子405a和第二端子405b之間延伸的導(dǎo)電路徑的一部分。在一些實(shí)施方式中,電力源被配置為通過在第一端子405a和第二端子405b之間延伸的導(dǎo)電路徑提供受控量的電流。在一些實(shí)施方式中,電力源被配置為在第一端子405a和第二端子405b之間提供受控量的電壓。
裝置400還包括具有第一輸入端407a和第二輸入端407b的測量電路407。測量電路407的第一輸入端407a電連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊。測量電路407的第二輸入端407b電連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊。測量電路407被配置為基于存在于多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一和第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號來確定電參數(shù)的值。在一些實(shí)施方式中,測量電路407被配置為基于存在于多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一和第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號測量電壓和電流中的一者或兩者。在一些實(shí)施方式中,測量電路407被配置為基于存在于第一輸入端407a的第一測量信號和存在于第二輸入端407b的第二測量信號來測量電壓。在一些實(shí)施方式中,測量電路407被配置為基于存在于第一輸入端407a的第一測量信號和存在于第二輸入端407b的第二測量信號來測量電流。
裝置400包括開關(guān)電路409,開關(guān)電路409被配置為在給定時(shí)間將電力源405的第一端子405a連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊。開關(guān)電路409還被配置為在給定時(shí)間將電力源405的第二端子405b連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊。開關(guān)電路409還被配置為在給定時(shí)間將測量電路407的第一輸入端407a連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊。并且,開關(guān)電路409被配置為在給定時(shí)間將測量電路407的第二輸入端407b連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊。裝置400還包括設(shè)置在盤形結(jié)構(gòu)上的電源415。電源415被連接以向盤形結(jié)構(gòu)上的裝置400的所有電力部件提供電力。在一些實(shí)施方式中,電源415是電池。
在一些實(shí)施方式中,裝置400包括設(shè)置在盤形結(jié)構(gòu)上的控制模塊411??刂颇K411被配置為引導(dǎo)電力源405和測量電路407以及開關(guān)電路409的操作。在一些實(shí)施方式中,控制模塊411被配置成在給定時(shí)間引導(dǎo)開關(guān)電路409將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到電力源405的第一端子405a。而且,在一些實(shí)施方式中,控制模塊411被配置為引導(dǎo)開關(guān)電路409在給定時(shí)間將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到電力源405的第二端子405b。在一些實(shí)施方式中,開關(guān)電路409被操作以確保在給定時(shí)間電連接到電力源405的第二端子405b的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的一個(gè)或多個(gè)不同于在給定時(shí)間電連接到電力源405的第一端子405a的所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電墊401,以避免電力源405的第一端子405a和第二端子405b之間的電短路。
在一些實(shí)施方式中,開關(guān)電路409被配置為在給定時(shí)間內(nèi)將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的任何兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電墊選擇性地電連接到測量電路407的第一輸入端407a。此外,在一些實(shí)施方式中,開關(guān)電路409被配置為在給定時(shí)間內(nèi)將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的任何兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電墊選擇性地電連接到測量電路407的第二輸入端407b。在一些實(shí)施方式中,開關(guān)電路409被操作以確保在給定時(shí)間電連接到測量電路407的第二輸入端407b的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電墊不同于在給定時(shí)間電連接到測量電路407的第一輸入端407a的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電墊。
在一些實(shí)施方式中,裝置400被配置為具有存儲器模塊413,其定義為盤形結(jié)構(gòu)上的計(jì)算機(jī)存儲器。計(jì)算機(jī)存儲器被配置為存儲表示由測量電路407確定的電參數(shù)值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此外,在一些實(shí)施方式中,測量電路407包括用于將電參數(shù)值轉(zhuǎn)換成表示電參數(shù)值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路。而且,在一些實(shí)施方式中,裝置400被配置為包括設(shè)置在盤形結(jié)構(gòu)上的通信模塊417。在一些實(shí)施方式中,通信模塊417被配置為無線地傳送表示由測量電路407確定的電參數(shù)的值的數(shù)據(jù)。
在一些實(shí)施方式中,設(shè)置在裝置400的盤形結(jié)構(gòu)上的控制模塊411被配置為指導(dǎo)電力源405、測量電路407、開關(guān)電路409、電源415、存儲器模塊413和通信模塊417的操作。在一些實(shí)施方式中,控制模塊411被配置為引導(dǎo)開關(guān)電路409在給定時(shí)間將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到電力源405的第一端子405a,并且在給定時(shí)間將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的特定一個(gè)或多個(gè)連接到電力源405的第二端子405b,并且在給定時(shí)間將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到測量電路407的第一輸入端407a,并且在給定時(shí)間將多個(gè)導(dǎo)電墊401中的特定的一個(gè)或多個(gè)連接到測量電路407的第二輸入端407b。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于測量諸如電鍍裝置100之類的半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能的方法的流程圖。半導(dǎo)體處理裝置被配置為在晶片109上執(zhí)行處理時(shí)將導(dǎo)電路徑電連接到晶片109的表面。該方法包括用于將測量裝置400定位在半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的操作801。測量裝置400具有外徑基本上等于晶片109的外徑以及總體厚度與晶片109的總體厚度基本上相同的盤形結(jié)構(gòu)。測量裝置400位于半導(dǎo)體處理裝置內(nèi),使得沿著測量裝置400的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊401物理接觸半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的電接觸件107。多個(gè)導(dǎo)電墊401中的相鄰定位的導(dǎo)電墊在測量裝置400上彼此電隔離。并且,多個(gè)導(dǎo)電墊401共同地外接測量裝置400的第一側(cè)的外周。
該方法還包括操作803,其用于操作測量裝置400以通過導(dǎo)電路徑提供電力,該導(dǎo)電路徑包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè),其中第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401不包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401。該方法還包括操作805,其用于操作測量裝置400以測量存在于多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊處和多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號。
該方法還包括操作807,其用于操作測量裝置400以使用測量的電信號確定導(dǎo)電路徑的表征參數(shù),該導(dǎo)電路徑延伸穿過半導(dǎo)體處理裝置的一部分并包括多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊和多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊。該方法還可以包括操作測量裝置400(以無線和/或有線的方式)進(jìn)行通信和/或存儲表示導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)的值的數(shù)據(jù)。
在一些實(shí)施方式中,延伸穿過半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)是電阻值。例如,在電鍍裝置100的實(shí)施方式中,半導(dǎo)體處理裝置(電鍍裝置100)內(nèi)的導(dǎo)電路徑可以包括當(dāng)測量裝置400位于半導(dǎo)體處理裝置(電鍍裝置100)內(nèi)時(shí)與多個(gè)導(dǎo)電墊401物理接觸的電接觸件107。更具體地,電阻值包括與多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊物理接觸的電接觸件107的電阻以及與多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊物理接觸的電接觸件107的電阻。并且,電阻值可以包括通過從多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊延伸到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊的唇形密封構(gòu)件105的一部分的電阻。此外,電阻值可以包括通過從多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊延伸到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊的匯流條115的一部分的電阻。此外,電阻值可以包括通過從多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊延伸到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊的導(dǎo)電條107a的一部分的電阻。
在一些實(shí)施方式中,用于操作測量裝置400以通過導(dǎo)電路徑提供電力的操作803包括通過第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)傳輸電流。應(yīng)當(dāng)理解,在多種實(shí)施方式中,該方法可以包括操作測量裝置400以在給定時(shí)間向多個(gè)的多個(gè)導(dǎo)電墊401提供電流,或者在給定時(shí)間從多個(gè)的多個(gè)導(dǎo)電墊401吸入電流,或者在給定時(shí)間向多個(gè)導(dǎo)電墊401提供電流并在給定時(shí)間從不同多個(gè)的多個(gè)導(dǎo)電墊401吸入電流。而且,在一些實(shí)施方式中,用于操作測量裝置400以通過導(dǎo)電路徑提供電力的操作803包括在第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)與第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)之間施加電壓差。
另外,鑒于上述情況,應(yīng)當(dāng)理解,本文公開了用于測量諸如電鍍裝置100之類的半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的導(dǎo)電路徑的電氣性能的系統(tǒng),其中半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片109上執(zhí)行處理時(shí)將導(dǎo)電路徑電連接到晶片109的表面。該系統(tǒng)包括測量裝置400,該測量裝置400具有外徑基本上等于晶片109的外徑以及總體厚度基本上類似于晶片109的總體厚度的盤形結(jié)構(gòu)。測量裝置400包括沿盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊401。多個(gè)導(dǎo)電墊401中的相鄰定位的導(dǎo)電墊彼此電隔離。并且,多個(gè)導(dǎo)電墊401共同地外接盤形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的外周。
測量裝置400包括具有第一端子405a和第二端子405b的電力源405。電力源405被配置為當(dāng)測量裝置400位于半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)時(shí),通過在第一端子405a和第二端子405b之間延伸并通過半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑來提供電力。第一端子405a電連接到第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)。第二端子電連接到第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)。第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401不包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401。第一組和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401形成在第一端子405a和第二端子405b之間延伸的導(dǎo)電路徑的一部分。測量裝置400包括具有第一輸入端407a和第二輸入端407b的測量電路407。測量電路407的第一輸入端407a電連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊。測量電路407的第二輸入端407b電連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊。測量電路407被配置為基于存在于多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一和第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號來確定電參數(shù)的值。
測量裝置400包括開關(guān)電路409,開關(guān)電路409被配置為在給定時(shí)間將電力源405的第一端子405a連接到第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)。開關(guān)電路409被配置為在給定時(shí)間將電力源405的第二端子405b連接到第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊401中的至少一個(gè)。開關(guān)電路409被配置為在給定時(shí)間將測量電路407的第一輸入端407a連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊。并且,開關(guān)電路409被配置為在給定時(shí)間將測量電路407的第二輸入端407b連接到多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊。
測量裝置400還包括通信模塊417,通信模塊417被配置為(以無線和/或有線方式)傳送表示由測量電路407確定的電參數(shù)值的數(shù)據(jù)。測量裝置400還包括電源415,電源415被連接以向測量裝置400上的所有電力部件供電。另外,該系統(tǒng)包括與電鍍裝置100相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被配置為從測量裝置400的通信模塊417接收所傳送的數(shù)據(jù)。此外,測量裝置400可以包括諸如存儲器模塊413之類的數(shù)據(jù)存儲裝置,其被配置為存儲基于存在于多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一和第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號確定的電參數(shù)的值。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于操作電鍍裝置100以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電鍍單元評估的方法的流程圖。該方法包括用于在新晶片109上開始電鍍處理的操作901。從操作901開始,該方法進(jìn)行操作903以將晶片109裝載到電鍍裝置100中。從操作903開始,所述方法執(zhí)行操作905以在晶片109上執(zhí)行電鍍處理。從操作905開始,該方法進(jìn)行操作907以從電鍍裝置100去除晶片109。在操作907從電鍍裝置100移除晶片109之后,執(zhí)行判定操作909以確定是否對指狀接觸件107執(zhí)行測量處理。如果不執(zhí)行測量處理,則該方法返回到操作901以在新的晶片上開始電鍍處理109。
如果要對指狀接觸件107執(zhí)行測量處理,則該方法從操作909進(jìn)行到用于喚醒測量裝置400的操作911。從操作911開始,該方法進(jìn)行用于在方位上對準(zhǔn)測量裝置400的操作913。測量裝置400的方位對準(zhǔn)可以在標(biāo)準(zhǔn)晶片對準(zhǔn)裝置中進(jìn)行。從操作913起,該方法進(jìn)行用于將測量裝置400移動(dòng)到電鍍裝置100中以使得測量裝置400被定位成使導(dǎo)電墊401與指狀接觸件107物理接觸的操作915。從操作915起,該方法進(jìn)行操作917,其中測量裝置400被操作以執(zhí)行指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105的電氣參數(shù)的測量。
從操作917起,方法進(jìn)行操作919以洗滌測量裝置400。然后,執(zhí)行操作921以將測量裝置400返回到其儲存位置。在儲存位置,如果需要,可以對測量裝置400的電源415進(jìn)行充電。在一些實(shí)施方式中,電源415被配置為接收感應(yīng)電荷,使得不需要外部接觸件對電源415充電。然而,在一些實(shí)施方式中,測量裝置400配備有用于連接到在儲存位置的電源的外部接觸件以為電源415提供充電。
一旦測量裝置400返回到其儲存位置,該方法繼續(xù)進(jìn)行操作923,以將測量裝置400獲取的測量數(shù)據(jù)傳送到與電鍍裝置100相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該方法包括操作925,以確定由測量裝置400測量的電參數(shù)數(shù)據(jù)是否在可接受的限度內(nèi)。如果電參數(shù)數(shù)據(jù)被確定在可接受的限度內(nèi),則該方法返回到操作901以在新晶片109上開始電鍍處理。如果電參數(shù)數(shù)據(jù)被確定為不在可接受的限度內(nèi),則該方法繼續(xù)操作927以開始采取一些補(bǔ)救操作來修理電鍍裝置100。在一些實(shí)施方式中,操作927可以包括用于關(guān)閉電鍍裝置100的操作927a。并且,在一些實(shí)施方式中,操作927可以包括操作927b,以對電鍍裝置100的不利狀態(tài)在制造設(shè)施內(nèi)發(fā)出警報(bào)或以其他方式警告操作者。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于評估半導(dǎo)體處理裝置的狀態(tài)的方法的流程圖。該方法包括操作1001,其用于以與晶片109要定位在半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的相同方式將測量裝置400定位在半導(dǎo)體處理裝置中。半導(dǎo)體處理裝置被配置為當(dāng)在晶片109上執(zhí)行處理時(shí)將一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電路徑電連接到晶片109的表面。測量裝置400具有盤形結(jié)構(gòu),所述盤形結(jié)構(gòu)的外徑基本上等于晶片109的外徑,其總體厚度與晶片109的總體厚度基本上相同。測量裝置400定位在半導(dǎo)體處理裝置內(nèi),使得沿著測量裝置400的第一側(cè)的外周形成的多個(gè)導(dǎo)電墊401物理接觸半導(dǎo)體處理裝置內(nèi)的電接觸件。該方法還包括操作1003,其用于操作測量裝置400以通過導(dǎo)電路徑提供電力,該導(dǎo)電路徑包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)和第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè),其中第二組的多個(gè)導(dǎo)電墊不包括第一組的多個(gè)導(dǎo)電墊。
該方法還包括操作1005,其用于操作測量裝置400以測量存在于多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第一選定的導(dǎo)電墊處的電信號和多個(gè)導(dǎo)電墊401中的第二選定的導(dǎo)電墊處的電信號,以確定延伸穿過半導(dǎo)體處理裝置的一部分的導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)。該方法還包括用于從半導(dǎo)體處理裝置移除測量裝置400的操作1007。
圖10的方法還可以包括用于確定導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)是否可接受的操作。并且,在確定導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)不可接受時(shí),該方法可以包括用于提供半導(dǎo)體處理裝置需要維修的通知的操作。并且,在確定導(dǎo)電路徑的表征參數(shù)是可接受的時(shí),該方法可以包括用于繼續(xù)半導(dǎo)體處理裝置的正常操作的操作。該方法還可以包括將測量裝置400儲存在半導(dǎo)體處理裝置中。此外,該方法可以包括當(dāng)測量裝置400儲存在半導(dǎo)體處理裝置時(shí)對測量裝置400進(jìn)行充電。
應(yīng)當(dāng)理解,本文公開的測量裝置400可以遠(yuǎn)程地和自主地操作,而不需要用戶與測量裝置400的交互。此外,在沒有用戶互動(dòng)的情況下,測量裝置400提供用于監(jiān)測電鍍裝置100組件和傳送測量數(shù)據(jù)。并且,本文公開的測量裝置400可以通過機(jī)械手以與晶片相同的方式放置在電鍍裝置100中,并且可以將結(jié)果無線地報(bào)告回電鍍工具和/或其他控制系統(tǒng)。使用測量裝置400,可以將指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105的電參數(shù)的測量安排到電鍍裝置100的正常操作計(jì)劃中。
此外,本文公開的測量裝置400不需要將導(dǎo)電條107a或匯流條115在電學(xué)上分離成段來分析通過指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)建105的特定方位段的電阻。測量裝置400提供在電學(xué)上處于相同電位的分立組件的電參數(shù)的測量。測量裝置400提供針對電阻測量的指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105的特定方位區(qū)段的選擇。并且,由于測量裝置400不需要拆卸匯流條115或電鍍裝置100的任何其它部件來執(zhí)行存在于指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105的任何給定方位段處的電阻的測量,不需要使電鍍裝置100停止使用來評估指狀接觸件107和/或唇形密封構(gòu)件105的狀態(tài),從而提供電鍍裝置100的可用性和相應(yīng)的改進(jìn)制造設(shè)施的生產(chǎn)量的改進(jìn)。
傳統(tǒng)的電鍍裝置檢查方法依賴于目視檢查來識別由于唇形密封件105失效導(dǎo)致的總電鍍?nèi)芤盒孤┑淖C據(jù),并且評估指狀接觸件107的外觀以檢查指狀接觸件107上的電鍍。因此,常規(guī)的檢查方法本質(zhì)上是定性的。與這些慣例檢查方法對比,應(yīng)當(dāng)理解,本文公開的測量裝置400提供了諸如指狀接觸件107和唇形密封構(gòu)件105之類的電鍍單元部件的電參數(shù)的定量測量。另外,測量裝置400可以提供對使用傳統(tǒng)檢查方法未監(jiān)測到的電鍍裝置100組件的老化和嚴(yán)重故障的監(jiān)測。
盡管為了清楚理解而對前述發(fā)明進(jìn)行了一些細(xì)節(jié)的描述,但顯而易見的是,可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實(shí)施某些改變和修改。因此,本實(shí)施方式被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的,并且本發(fā)明不限于本文給出的細(xì)節(jié),而是可以在所描述的實(shí)施方式的范圍和等同方案中進(jìn)行修改。