工具中esd事件监测方法和设备的制造方法_4

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具处理区域外部的区域。
[0087]在本发明的另一实施例中,处理区域(一般示出为区域389)包括第一处理区域389a和第二处理区域389b。所述第一天线382a定位在第一处理区域382a中,以及第二天线382b定位在第二处理区域389b中。
[0088]在本发明的一个实施例中,第一天线382a耦接至ESD检测器355,以及第二天线382b也耦接至ESD检测器355。在本发明的另一实施例中,第二天线382b耦接至另一 ESD检测器356,并且不耦接至ESD检测器355。
[0089]一般地,所述第一处理区域389a从所述第二处理区域389b分隔一段距离391,并且所述第一天线382a和第二天线382b形成多通道。距离391是可调节的。
[0090]在一个实施例中,第一天线382a和第二天线382b可具有类似的天线响应灵敏度。在另一实施例中,第一天线382a和第二天线382b可具有不同的天线响应灵敏度。
[0091]所述处理区域389的数目可从一或多个处理区域变化。因此,所述系统388中可包括两个以上的处理区域。
[0092]处理区域389中的至少一者可包括配置用于接收半导体芯片125 (图1a)的一个插座373 (图3b),或者可包括配置用于接收多个半导体芯片的多个插座373。
[0093]所述处理区域389中的至少一者可包括镊子392,所述镊子392配置用于接收如在另一实施例中通过参照物396最佳辨识的晶片393。当然,所述镊子392可为另一种类型的晶片处理工具392。
[0094]所述处理区域389 (或者晶片393)中的至少一者可包括导电迹线394,导电迹线394可由在一实施例中如通过参照物397最佳辨识的测试探头395接触。处理区域389中的任一者可为另一合适类型的区域。
[0095]Micro ESD 天线
[0096]用于检测ESD辐射脉冲瞬变的天线在传统上已经是具有非常高增益的标准天线。尽管这使得检测ESD事件相当容易,但是这已经使得实际上不可能确定事件起源。这种缺陷已经使得传统天线在监测关键工艺中几乎不使用。
[0097]为了提供与天线相关行为相关的附加背景信息,还引用了如下的参考文献:
[0098]1.T.J.Maloney,“Easy Access to Pulsed Hertzian Dipole Fields ThroughPole-Zero Treatment”,封面文章,《2011 年夏季 IEEE EMC 学会通讯》(IEEE EMC SocietyNewsletter, Summer 2011),第 34-42 页。
[0099]2.T.J.Maloney/‘Antenna Response to CDM E-fields,,,2012 年 E0S/ESD 研讨会(2012 E0S/ESD Symposium),2012 年 9 月,第 269-278 页。
[0100]3.T.J.Maloney,“Pulsed Hertzian Dipole Radiat1n and Electrostaticdischarge Events in Manufacturing,,,((2013 年 IEEE 电磁兼容杂志》(2013 IEEEElectromagnetic Compatibility Magazine),第 2 卷,第 3 期,第 49-57 页。
[0101]所述“MicroESD”天线382 (例如,在图3b中耦接至微型脉冲检测器355的天线382)是仅出于检测紧靠其来源的ESD事件的目的而开发的。所述MicroESD天线382体现为各种版本的经设计的微带天线,如在图4a中所示的示例性天线405、410、415、420和/或425,所述天线具有卓越的ESD近场辐射脉冲接收,同时由于工程化的方向性增益特性而拒绝其他近场和远场脉冲波形特征。这允许在其他天线无法鉴别所关注的局部化ESD事件的情况中,MicroESD天线良好地执行。
[0102]此外,这种天线的设计性能允许非常广的信号鉴别范围(10V-3000V),由于饱和效应所述范围不是在ESD检测中常用的一般天线所具有的情况。当与衰减器一起使用时,可有效地捕获非常大的ESD事件。
[0103]ESD事件应优选地被监测为实际上接近其所期望的来源。针对所述天线设施的典型监测距离在从例如大约1〃(2.54cm)至大约6〃(15cm)的范围内,尽管也可提供其他距离。所述Micro ESD天线382有目的地随着距来源的距离变大而效率降低,这是由于信号幅值减少和检测阈值设置。
[0104]在图4a中,公开了根据本发明的各个实施例的多天线配置。所述微型脉冲355可与多根并行天线一起使用,来同时或者单独地检测不同位置中的ESD信号。使用相同的ESD信号采样方法,唯一的区别是多天线馈点430。所述馈点430可通信地耦接至微型脉冲检测器355。由于线性传播ESD瞬变的本质和天线电缆的低欧姆损耗,信号退化对于检测和幅值鉴别目的而言是无关紧要的。
[0105]多根天线可被部署为几乎任何配置的偶极结构阵列。在图4a中,示出了五根天线405-425。然而,在图4a中的偶极结构阵列可具有多于五根天线或者少于五根天线。
[0106]图4b是根据本发明的一个实施例的示出微型ESD(MicroESD)天线组件450的简图。所述组件450包括MicroESD天线455,MicroESD天线455耦接至电气链路460 (例如,电缆460),所述电气链路460可移除地连接到ESD检测器355 (图3b)。
[0107]微型脉冲电路说明:
[0108]现参见图5的方块图和图6的电路图。图5是根据本发明的一个实施例的ESD检测器500 (微型脉冲500)的方块图。图6是根据本发明的一个实施例的图5的ESD检测器600中的ESD监测器电路600的示意图。微型脉冲500还在图3b中示出为(以及描述为)ESD检测器355。
[0109]所述微型脉冲500通过分析时域中的EMI事件和阈值鉴别使用二维算法,以检测某些电磁能量的脉冲静电放电。通过使用特定天线配置和相对于被监测对象的特定天线安置,微型脉冲500可提供对于所关注的特定小区域或对于较广的区域范围的ESD事件检测。
[0110]ESD事件信号501是用天线502检测的,天线502连接到屏蔽电缆并且附接到输入连接器(例如,输入SMA连接器,Jl)o信号501由输入滤波器/积分器503 (例如,6阶高通滤波器)处理,所述滤波器/积分器503经调谐以传递真实ESD事件的典型畸变频率OlOOMHz)并且排除该范围以外的信号。经滤波的信号501 (来自滤波器/积分器503)随后被传递到对数放大器505 (U2),所述对数放大器505是非常迅速的六阶段解调对数放大器(模拟装置AD8310)。所述对数放大器的输出信号506 (U2的输出信号506)被反向,这是因为静态电压(无输入信号)是大约2.5V。经电路滤波的输入信号506由功率、持续时间和幅值鉴别。
[0111]输入的ESD事件信号强度越强,对数放大器的输出电压506 (U2的输出电压506)越低。典型地这种信号506将在大约2.5伏特和大约1.0伏特之间变化。随后使用超快比较器508 (U3)(模拟装置AD8561)将输出电压506 (U2的输出电压506)与预置直流电压507 (TP_Comp 507)进行比较。
[0112]因为输出电压506 (U2的输出电压506)被加压至约1.5伏特振幅,分隔电路(图5中的电平设置方块510)产生TP_Comp 507,从而提供易设定的警报电平。用R12电位计和Q4NPN电压源设置-2.0伏特的最大TP_Comp电压507,所述最大TP_Comp电压507可在TP2处复查。用电位计RlO设置-1.0伏特的最小TP_Comp电压507,并且所述最小TP_Comp电压507可在TPl处复查。电位计R13可随后在其整个机械范围内经调节以产生在-2.0伏特和-1.0伏特之间的TP_Comp 507,所述TP_Comp 507与对数放大器505的输出范围匹配。
[0113]如果U3,S卩比较器(AD8561)508,检测到低于TP_Comp 507 (为〃+〃或者正输入)的信号(为或者负输入),那么瞬间在比较器508的输出端上产生负的真实条件。此脉冲随后被传递至一对单触发多谐振荡器U4a和U4b。U4a将被定时接通并且Q =真实(假定J输入是真实的)。当U4a单触发重置(由于R11*C13超时,大约为250纳秒)时,第二单触发U4b将仅当U3的输出已返回为高时被设置为Q =真实的,这是因为U3的输出是单一的、足够迅速的脉冲。如果脉冲持续时间较长,例如>500纳秒,则指示其不是所关注的ESD事件,随后该脉冲被忽略。
[0114]因此,仅因为脉冲已经被确定为是所关注的ESD事件,所以U4b被设置为Q =真实的。警报条件是用例如可听音、可见的红色LED,以及被触发为“开启”的集电极开路输出指示的。
[0115]微型脉冲500的以下方块图和示意图(图5)示出其基本操作构件。可直接附接,或者经由同轴电缆或者三同轴电缆附接的天线502
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