用于半导体计量或检测系统的阻尼器
1.相关专利申请的交叉引用
2.本专利申请根据35 usc
§
119要求于2019年5月24日提交的名称为“activeadaptimeter for selectronic metrology and detection systems”的美国非临时专利申请第16/422,511号的优先权,该专利申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
3.本技术公开了一种用于半导体计量或检测系统的隔振系统,并且更具体地涉及有源受控阻尼器。
背景技术:4.半导体和其他类似工业通常使用计量或检测装备以用于在加工过程期间对衬底进行评估。需要计量或检测装备来测量极其小的晶片上的物理参数或者检测其缺陷,并且相应地计量或检测装备必然是敏感仪器。计量和检测装备的灵敏度使得装备对来自外部源和内部源的振动敏感。例如,在来自底板的振动下计量和检测装备可对评估结果产生不利影响。另外,来自内部源的振动诸如移动晶片台也可对评估结果产生不利影响,并且可能由于需要在每次台移动之后等待振动消散而减小吞吐量。例如,在具有周期性台移动(例如,台从测量位点移动到测量位点,或连续台移动)的系统中,来自台加速的反作用力激励系统中的关键部件的谐振频率,从而需要延迟测量直到振动水平减小,因此降低了系统的吞吐量。因此,期待减少计量或检测装备所经历的振动量,并且减少因等待振动消散而引起的测量延迟。
技术实现要素:5.本技术公开了一种用于半导体计量或检测系统的阻尼器,该阻尼器包括一对平行板,其中在板之间保持有粘度可变的流体。至少一条导线设置在这些板之间,这些板可包括一组或多组凸台和凹槽。在一些具体实施中,两个板均包括相互啮合的凸台和凹槽。控制器被配置为向该至少一条导线提供电流,以便调节通过该流体的电磁场或电流。该流体可以是磁流变流体或电流变流体,其中该流体的该粘度可基于通过该流体的该电磁场或该电流而变化。该控制器改变施加到该导线的该电流以调节该流体的该粘度,以基于台的移动来改变该半导体计量或检测系统的阻尼。
6.在一个具体实施中,用于半导体计量或检测系统的阻尼器包括:第一板,该第一板具有沿着第一平面延伸的第一表面;第二板,该第二板具有沿着与该第一平面平行的第二平面延伸的第二表面,其中该第一板和该第二板中的一者被配置为安装到该半导体计量或检测系统;至少一条导线,该至少一条导线设置在该第一板和该第二板之间;粘度可变的流体,该粘度可变的流体保持在该第一板和该第二板之间;和控制器,该控制器耦接到该至少一条导线并且被配置为向该至少一条导线提供电流以改变该流体的该粘度,以调节提供给该半导体计量或检测系统的阻尼量。
7.在一个具体实施中,主动抑制半导体计量或检测系统的振动的方法包括:提供第一板和第二板,其中该第一板具有沿着第一平面延伸的第一表面,并且该第二板具有沿着与该第一平面平行的第二平面延伸的第二表面,其中该第一板和该第二板中的一者被安装到该半导体计量或检测系统,其中至少一条导线设置在该第一板和该第二板之间,并且粘度可变的流体保持在该第一板和该第二板之间;增加该至少一条导线中的电流以增加位于该第一板和该第二板之间的该流体的该粘度,从而增加提供给该半导体计量或检测系统的阻尼量;以及减小该至少一条导线中的该电流以减小位于该第一板和该第二板之间的该流体的该粘度,以减小提供给该半导体计量或检测系统的该阻尼量。
8.在一个具体实施中,用于具有移动的台的半导体计量或检测系统的阻尼器包括:一对平行板,其中这些板中的一个板被配置为安装到该半导体计量或检测系统;至少一条导线,该至少一条导线设置在该平行板之间;粘度可变的流体,该粘度可变的流体保持在该对平行板之间;和控制器,该控制器耦接到该至少一条导线,该控制器被配置为改变施加到该至少一条导线的电流以调节该流体的该粘度,以基于台的移动来改变该半导体计量或检测系统的阻尼。
附图说明
9.图1是具有有源受控隔振系统的半导体计量或检测系统的示意图,该有源受控隔振系统能够调节提供给该半导体计量或检测系统的阻尼量。
10.图2a和图2b分别示出了在有源受控阻尼器的两个板之间的流体中随机分布和排列的颗粒。
11.图3a和图3b分别示出了有源受控阻尼器的剪切和挤压操作模式。
12.图4示出了具有1自由度(dof)(在竖直方向上)的理想化弹簧质块阻尼器系统。
13.图5示出了图4所示的理想化弹簧质块阻尼器系统的两个不同阻尼水平的传递函数的曲线图。
14.图6示出了有源受控阻尼器的侧视图。
15.图7示出了图6所示的有源受控阻尼器的特写侧视图。
16.图8a、图8b和图8c示出了有源受控阻尼器的板的表面的顶视图,该有源受控阻尼器分别具有以连续螺旋、同心圆和多条线布置的凸台和凹槽。
17.图9示出了具有一组凸台和凹槽的有源受控阻尼器的实施方案的侧视图。
18.图10示出了不具有凸台和凹槽的有源受控阻尼器的实施方案的侧视图。
19.图11示出了有源受控阻尼器的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器具有位于该阻尼器的顶表面上的挠性连接器。
20.图12示出了有源受控阻尼器的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器具有耦接到流体和挠性连接器之间的顶部空间的空气压力调节器。
21.图13示出了有源受控阻尼器的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器具有在板之间的圆柱形螺旋的导线。
22.图14示出了有源受控阻尼器的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器具有嵌套在由第一板形成的圆柱体和由第二板形成的活塞之间的螺旋的导线。
23.图15示出了有源受控阻尼器的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器具有嵌套在
由第一板形成的圆柱体和由第二板形成的活塞之间的螺旋的导线,其中该第一板包括侧壁上的凸台和凹槽。
24.图16是具有有源受控隔振系统的半导体计量或检测系统的更详细视图。
25.图17示出了附接到装备前端模块(efem)的具有有源受控隔振系统的半导体计量或检测系统的另一个具体实施。
26.图18是示出了使用有源受控阻尼器主动抑制半导体计量或检测系统的振动的方法的流程图。
具体实施方式
27.一种用于半导体计量或检测系统的有源受控阻尼器,该有源受控阻尼器基于台在半导体计量或检测系统中的移动来调节其阻尼特性。例如,可在台加速期间提高阻尼特性以抑制低频激励和运动,并且可在台静止或以恒定速度移动时降低阻尼特性以有助于隔离较高频率。有源受控阻尼器使用具有可变粘度的流体诸如电流变流体或磁流变流体来调节阻尼特性。因此,基于所施加的电流或电磁场,流体的粘度以及有源受控阻尼器中的阻尼力是可变的。因此,可容易且快速地调节有源受控阻尼器的阻尼特性。
28.此外,对有源受控阻尼器的阻尼特性的控制基于台的受控运动,并因此不需要使用运动传感器或反馈回路。对阻尼特性的控制使得台运动(加速)期间阻尼的增加能够抑制低频激励和运动,并且使得当台不移动(或加速)时能够减小阻尼以抑制高频激励,而无需复杂的控制电子器件和反馈系统。相比之下,有源隔离系统通常需要致动器,诸如音圈电机、压电致动器等,并且需要使用运动传感器和闭环反馈控制器来主动补偿系统中的运动。与其他有源隔离系统相比,基于台的受控运动控制的有源受控阻尼器的使用有利地简化了控制系统,从而降低了系统的成本。
29.以举例的方式,图1是包括隔振系统110的半导体计量或检测系统100的示意图,该隔振系统可主动地被控制以调节提供给该半导体计量或检测系统的阻尼量。半导体计量或检测系统100被示出为包括台102、光学头104和例如由侧壁106s、基部106b和顶板106c限定的壳体106。半导体计量或检测系统100被示出为安装到具有隔振系统110 的底板108,该隔振系统包括无源隔离安装件112和有源受控阻尼器120。
30.如箭头103所示,台102是可移动的,例如相对于光学头104将样本(未示出)放置在期望位置处。台102例如可能能够在笛卡尔(即,x和y)坐标或极(即,r和θ) 坐标或两者的某种组合中进行水平运动。台102还可能能够沿着z坐标进行竖直运动。如果需要,光学头104或其一部分可以是可移动的,或者台102和光学头104两者均可以是可移动的,以在该样本和光学头104之间产生期望的相对运动。
31.隔振系统110减少半导体计量或检测系统100(并且更具体地讲,光学头104)从外部源(例如,从底板108)和从内部源(例如,来自台102的移动)所经历的振动。无源隔离安装件112可以是例如弹簧或弹性体安装件或空气隔离器,其支撑半导体计量或检测系统100的重量并减少从底板108所经历的振动。有源受控阻尼器120提供对半导体计量或检测系统100所经历的振动的阻尼。例如,如果无源隔离安装件112是弹簧,则有源受控阻尼器120为半导体计量或检测系统100提供所有阻尼,并且在无源隔离安装件112是弹性体或空气隔离器的情况下,有源受控阻尼器120可为半导体计量或检测系统100提供附加阻尼。应当理解,
虽然隔振系统110被示出在图1中的一个方向(例如,竖直方向)上,但隔振系统110可具有多向刚度以应对不同方向上的不同隔振要求。
32.有源受控阻尼器120包括具有可变粘度的流体,诸如电流变流体或磁流变流体。有源受控阻尼器120中的流体的粘度可通过施加电流(电流变流体)或磁场(磁流变流体) 来改变,以改变阻尼器的力输出量。可在台102静止或以恒定速度移动的情况下对样品进行计量或检测测量期间,减小有源受控阻尼器120的阻尼输出以有助于较高频率隔离,并且可在台加速期间增加该有源受控阻尼器120的阻尼输出以抑制低频激励和运动。
33.例如,图2a和图2b示出了在两个板124和126之间的有源受控阻尼器120的流体 122中的颗粒。图2a示出了当不存在外部磁场时流体122中的颗粒的行为,其表明流体 122中的颗粒是随机分布的。图2b示出了当施加外部磁场129时流体122中的颗粒,其示出了流体122中的颗粒组织成了链状结构。虽然图2a和图2b示出了响应于施加磁场的磁流变流体的行为,但应当理解,响应于施加电流,电流变流体具有类似行为。
34.图3a和图3b示出了有源受控阻尼器120的两种基本操作模式,包括剪切模式(图 3a)和挤压模式(图3b)。在剪切模式(图3a)中,可通过在垂直于移动312的方向的方向上施加磁场129来控制响应于力314的对板124和126的移动312(滑动或旋转) 的阻力。在挤压模式(图3b)中,可通过在平行于位移322的方向的方向上施加磁场129 来控制响应于力324的对板124和126的位移322的阻力。在任一操作模式中,所施加的磁场调节流体122的屈服应力并改变其表观粘度。应当理解,虽然图3a和图3b涉及磁流变流体的操作模式,但电流变流体的操作模式类似于响应于电流的施加而进行相应操作。
35.半导体计量或检测系统100中的最低谐振频率是浮块在隔振系统110上竖直上下移动,并且浮块在隔振系统110上以俯仰或滚动形式来回摇摆。以举例的方式,图4示出了1自由度(dof)(在竖直方向上)的弹簧质块阻尼器系统400的理想化示例,该弹簧质块阻尼器系统包括隔振系统110上的浮块402,该隔振系统包括单个无源隔离安装件112和单个阻尼器120。具有基部激励的1dof系统400的基部位移与质块位移的拉普拉斯域传递函数为:
[0036][0037]
在等式1中,h1为阻尼量值,s为拉普拉斯变量,ζ为阻尼比率,ωn为振荡器的谐振频率。
[0038]
以举例的方式,图5示出了谐振频率ωn大约为6hz和阻尼比率ζ大约为3的情况下,针对两个阻尼水平h1(曲线502)和h2(曲线504)的公式1的传递函数的曲线图。两个不同的曲线示出了可传输率如何根据来自隔振系统110中的有源受控阻尼器120的阻尼量的多少而针对频率范围发生改变。阻尼水平h2为h1的阻尼水平的四倍(4x),选择该阻尼水平以示出阻尼比率曲线图的明显变化。可以看出,针对在约6hz的竖直谐振频率下的阻尼水平h
2 504的响应相对于阻尼水平h
1 502降低,其中对较高频率下的响应的权衡增加。因此,在隔离结构的较高谐振频率部分方面阻尼水平h
1 502比阻尼水平h
2 504更好,而在减小来自台移动的运动量方面阻尼水平h
2 504更好。因此,通过激活隔振系统110中的有源受控阻尼器120,阻尼将增加,从而降低峰值,并且相应地,来自移动台的运动将减少。
[0039]
因此,隔振系统110中的有源受控阻尼器120可通过调节流体122的粘度、通过施加电流来快速调节阻尼特性,例如,如果流体122是磁流变流体则产生磁场,或者如果流体122是电流变流体,则施加跨流体的电流。磁场或电流的施加改变了流体122的粘度,这改变了有源受控阻尼器120的力输出,该有源受控阻尼器的力输出来自控制流体的流动、剪切流体或挤压流体。因此,在台静止或以恒定速度移动的情况下对晶片进行计量或检测测量期间,有源受控阻尼器120的阻尼输出可被控制为低以用于较高频率的隔离。并且在台加速期间,有源受控阻尼器120的阻尼输出可被控制为高以用于低频激励和运动。因此,可控制有源受控阻尼器120以在台加速时(例如从测量位点移动到测量位点或在装载和卸载期间)改变隔离器的阻尼特性。
[0040]
图6和图7分别示出了有源受控阻尼器120的实施方案和有源受控阻尼器120的一部分的侧视图。如图所示,阻尼器120包括一对平行板,其中至少一个板具有一组凸台和凹槽。例如,第一板124具有沿着第一平面延伸并包括一组凸台132和凹槽134的表面125。第二板126具有沿着与第一平面平行的第二平面延伸的表面127。如图所示,第二板126的表面127还可包括一组凸台142和凹槽144,但在一些实施方案中,表面127 可以是平坦的,即,不具有凸台和凹槽。在一个具体实施中,如图所示,第一板124的凸台132可配合在第二板126的凹槽144内,并且来自第二板126的凸台142可配合在第一板124的凹槽134内。第一板124和第二板126中的一者被配置为安装到半导体计量或检测系统100。例如,如图1所示,顶板(例如,板124)可被配置为安装到半导体计量或检测系统100,而底板(例如,板126)可被配置为安装到底板或框架108。
[0041]
粘度可变的流体122(例如,磁流变流体或电流变流体)保持在第一板124和第二板 126之间。以举例的方式,连接到第一板124和第二板126的一个或多个挠性连接器121 可用于保持流体122。如图所示,挠性连接器121可以是侧壁,并且相应地,在本文中有时被称为侧壁121。例如,挠性连接器121可由单件的例如镍或挠性聚合物(诸如模制橡胶波纹管)形成,该挠性连接器可使用材料诸如氟橡胶、丁纳橡胶、epdm(三元乙丙橡胶)等或其他适当的挠性材料制成,并且可以是波纹形的以增加挠性。可围绕第一板124 和第二板126两者焊接、胶粘或者以其他方式附接挠性连接器121,以保持流体122并且使得第一板124和第二板126能够相对于彼此移动。在其他实施方案中,如图7中的虚线所示,可围绕但不需要接触第一板124和第二板126两者形成侧壁。例如,侧壁121’可以是保持流体122的容器150的侧面。第一板124可连接到容器150的底部,并且第二板126不连接到容器150(但可连接到半导体计量或检测系统100)。容器150可以是对环境开放的,或者可以是挠性封闭的,从而允许第二板126在连接到半导体计量或检测系统100的同时在容器150内移动。在使用来自容器150的侧壁121'的情况下,不需要波纹形侧壁121。
[0042]
阻尼器120包括至少一条导线128,该至少一条导线设置在第一板124中的凹槽134 中。以举例的方式,图6和图7中示出的导线128可以是电磁线圈导线,当在导线128 中产生电流时,该电磁线圈导线产生磁场129(如图7中的箭头所示),以在流体122是磁流变流体时改变流体122的粘度。在一些具体实施中,至少一条导线128可用于提供跨流体122的电流,以在流体122是电流变流体时改变流体122的粘度。
[0043]
另外,如图6所示,有源受控阻尼器120还包括控制器600,该控制器耦接到导线 128并且被配置为向导线128提供电流,例如,以产生磁场129或提供跨流体122的电流,以改
变流体122的粘度,从而调节提供给半导体计量或检测系统100的阻尼量。例如,控制器600可被配置为当在半导体计量或检测系统100中的台102移动时增加阻尼量以及在台102不移动时减小阻尼量。
[0044]
以举例的方式,控制器600可以是例如控制半导体计量或检测系统100中的各种部件(诸如控制台102的移动)的处理器,或者控制器600可与台102的控制系统通信,并因此能够基于台102的受控运动来控制阻尼器120。例如,控制器600可以是计算机,诸如工作站、个人计算机、中央处理单元或其他适当的计算机系统或多个系统。控制器 600可包括具有存储器604以及用户界面606的至少一个处理单元602,该用户界面606 可包括显示器和输入装备(诸如键盘、鼠标等)。控制器600可使用实施有计算机可读程序代码的非暂态计算机可用存储介质608,以用于使得至少一个处理器控制阻尼器120 并执行本文所述的功能。鉴于本公开,本领域的普通技术人员中可实现本具体实施方式中描述的用于自动实现一个或多个动作的数据结构和软件代码,并且将该数据结构和软件代码存储在例如非暂态计算机可用存储介质608上,该非暂态计算机可用存储介质可以是可存储代码和/或数据以供计算机系统诸如至少一个处理单元602使用的任何装备或介质。计算机可用存储介质608可以是(但不限于)磁存储装备和光学存储装备,诸如磁盘驱动器、磁带、光盘和dvd(数字通用光盘或数字视频光盘)。通信端口609还可用于接收指令,该指令用于控制控制器600或对其进行编程以执行本文所述的功能中的任何一者或多者,并且可表示任何类型的通信连接,诸如到互联网或任何其他计算机网络的通信连接。如果使用单独的控制器,通信端口609还可例如与指令一起将信号导出到另一个系统,诸如半导体计量或检测系统100的控制器。另外,本文所述的功能可全部或部分地体现在专用集成电路(asic)或可编程逻辑器件(pld)的电路中,并且这些功能可体现在可用于创建如本文所述那样操作的asic或pld的计算机可理解的描述符语言中。
[0045]
图8a、图8b和图8c示出了具有凸台132和凹槽134的第一板124的表面125的顶视图,其中凹槽134以暗线示出。如图所示,凸台132和凹槽134可具有各种构型。例如,如图8a所示,凸台132和凹槽134可具有连续螺旋形状,即,存在单个连续螺旋形凸台132和单个连续螺旋形凹槽134。在该构型下,需要凹槽134中的一条或多条连续导线128以及与控制器600的单一连接(如图6所示),以产生垂直于板124的表面125 的磁场。如果导线128用于产生跨流体122的电流,则可使用(例如第二板126中的匹配螺旋凹槽中的)第二导线,或另选地,可使用第二板126本身作为阳极/阴极。
[0046]
如图所示,在图8b中,凸台132和凹槽134可以是多个同心圆。在该构型中,每个同心圆可包括例如通过板124中的孔(未示出)连接到控制器600的单独的一组一条或多条导线128,该孔可被密封以保持流体122。可控制每个同心圆中的导线128以产生垂直于板124的表面125的期望磁场。如果需要,可利用不同的电流单独控制在不同同心圆处的导线128,以便产生均匀的磁场。如果导线128用于产生跨流体122的电流,则第二板126可包括具有导线的匹配同心圆,或另选地,可使用第二板126本身。
[0047]
如图所示,在图8c中,凸台132和凹槽134可以是延伸跨过板124的表面125的多条线。在该构型中,每个线性凹槽134可包括单独的一组一条或多条导线128,每条导线连接到控制器600,或者每个线性凹槽134可与相邻凹槽连接,并且单个一组一条或多条导线128可以光栅模式使用并在单个位置处连接到控制器600。如果导线128用于产生跨流体122的电
流,则第二板126可包括具有导线的匹配线性凹槽,或另选地,可使用第二板126本身。
[0048]
在第一板124中的凸台132和凹槽134的构型以及第二板126中的凸台142和凹槽 144的构型下(如果使用的话),凸台增加了水平方向和旋转方向上的可用阻尼,而表面 125和127提供竖直方向上的阻尼。因此,阻尼器120提供具有六自由度的可变阻尼。此外,第一板124中的凸台132和凹槽134的构型可增强由凹槽134中的一条或多条导线产生的磁场。
[0049]
有源受控阻尼器120可具有其他构型。例如,图9示出了有源受控阻尼器120a的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器类似于图6所示的有源受控阻尼器120,类似的标示元件是相同的,但包括一对其中仅一个板具有一组凸台和凹槽的平行板。如图所示,第一板(底板)124包括一组凸台132和凹槽134,而平行的第二板(顶板)126不包括凸台和凹槽。在其他实施方案中,第二板(顶板)126可包括凸台和凹槽,而第一板(底板) 不包括凸台和凹槽。类似于图6中的阻尼器120,阻尼器120a包括具有可控粘度的流体 122(例如,磁流变流体或电流变流体),该流体保持在第一板124和第二板126之间,并且阻尼器120a包括至少一条导线128,该至少一条导线设置在第一板124和第二板 126之间(例如,设置在第一板124中的凹槽134中)。阻尼器120a使用耦接到导线128 的图6所示的控制器600向导线128提供电流以产生磁场(或者如果流体是电流变流体,则产生跨流体122的电流),以改变流体122的粘度,从而调节提供给半导体计量或检测系统100的阻尼量。
[0050]
图10示出了有源受控阻尼器120b的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器类似于图6所示的有源受控阻尼器120,类似的标示元件是相同的,但包括一对没有凸台和凹槽的平行板。如图所示,至少一条导线128设置在平行的第一板124和第二板126之间,并且例如可固定到第一板124(例如,封装在环氧树脂中以保护导线)。耦接到导线128 的图6所示的控制器600向导线128提供电流以产生磁场(或者如果流体是电流变流体,则产生跨流体122的电流),以改变流体122的粘度,从而调节提供给半导体计量或检测系统100的阻尼量。
[0051]
图11示出了有源受控阻尼器120c的一个实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器类似于图6所示的有源受控阻尼器120,类似的标识元件是相同的,但其中挠性连接器121 位于阻尼器120c的顶表面上,与侧壁相对,如图6所示。阻尼器120c被示出为在第一板124和第二板126两者中均具有凸台和凹槽,但如上所述,仅一个板可包括或两个板都不可包括凸台和凹槽。具有可控粘度的流体122(例如,磁流变流体或电流变流体)保持在第一板124和第二板126之间,但如图11所示,在流体122和挠性连接器121之间可存在顶部空间123。耦接到导线128的图6所示的控制器600向导线128提供电流以产生磁场(或者如果流体是电流变流体,则产生跨流体122的电流),以改变流体122的粘度,从而调节提供给半导体计量或检测系统100的阻尼量。
[0052]
图12示出了有源受控阻尼器120d的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器类似于图6所示的有源受控阻尼器120,类似的标示元件是相同的。阻尼器120d被示出为在第一板124和第二板126两者中均具有凸台和凹槽,但如上所述,仅一个板可包括或两个板都不可包括凸台和凹槽。阻尼器120d类似于图11所示的阻尼器120c,其中挠性连接器121位于阻尼器120d的顶表面上。此外,阻尼器120d包括空气压力调节器131,该空气压力调节器耦接到流体122和挠性连接器121之间的顶部空间123。空气压力调节器131可耦接到作为空气源的泵或压缩机(未示出)。如果需要,入口可耦接到压力源,并且出口可耦接到背压调节器或可调阀以设置泄漏速率和压力。空气压力调节器131被示出为通过第二板126耦接到顶部空间
123,但如果需要,该空气压力调节器可例如通过第一板124的侧面耦接到顶部空间123。空气压力调节器131可用于控制顶部空间123中的压力,例如以改变第一板124和第二板126之间的间距,例如以提供弹簧力以使第二板126浮动。例如,空气压力调节器131可增加顶部空间123中的压力以增加第一板124 和第二板126之间的间距,并且可减小顶部空间123中的压力以减小第一板124和第二板126之间的间距。耦接到导线128的图6所示的控制器600向导线128提供电流以产生磁场(或者如果流体是电流变流体,则产生跨流体122的电流),以改变流体122的粘度,从而调节提供给半导体计量或检测系统100的阻尼量。
[0053]
图13示出了有源受控阻尼器120e的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器类似于图6所示的有源受控阻尼器120,类似的标示元件是相同的。阻尼器120e被示出为在第一板124和第二板126两者中均具有凸台和凹槽,但如上所述,仅一个板可包括或两个板都不可包括凸台和凹槽。阻尼器120e类似于图11所示的阻尼器120c,其中挠性连接器121位于阻尼器120e的顶表面上,但如果需要,挠性连接器121可位于侧壁上,如图 6所示。具有可控粘度的流体122(例如,磁流变流体或电流变流体)保持在第一板124 和第二板126之间。阻尼器120e在第一板124和第二板126之间包括至少一条呈圆柱形线圈形式的导线128a。螺旋的导线128a可分别被定位在例如第一板124和第二板126 的中心处的凹槽124r和126r中。因此,螺旋的导线128a可以是嵌套包括圆柱体(由凹槽124r和126r形成)的圆柱形线圈。如果需要,多条螺旋的导线可被定位在例如第一板124和第二板126中的分布位置处的多个凹槽中。阻尼器120e使用耦接到导线128a 的图6所示的控制器600向导线128a提供电流以产生磁场(或者如果流体是电流变流体,则产生跨流体122的电流),以改变流体122的粘度,从而调节提供给半导体计量或检测系统100的阻尼量。
[0054]
图14示出了有源受控阻尼器120f的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器类似于图6所示的有源受控阻尼器120,类似的标示元件是相同的。阻尼器120f被示出为不具有凸台和凹槽,但如上所述,如果需要,第一板124和第二板126中的一者或两者均可包括凸台和凹槽。阻尼器120f类似于图11所示的阻尼器120c,其中挠性连接器121位于阻尼器120f的顶表面上。具有可控粘度的流体122(例如,磁流变流体或电流变流体) 保持在第一板124和第二板126之间。阻尼器120f在第一板124和第二板126之间包括至少一条呈圆柱形线圈形式的导线128b。螺旋的导线128b可例如围绕由第一板124形成的侧壁124s定位,但也可围绕由第二板126形成的侧壁126s定位。因此,螺旋的导线 128b可以是嵌套在圆柱体(由第一板124的侧壁124s形成)和活塞(由第二板126形成)之间的圆柱形线圈。如果需要,第一板124和第二板126的横截面可以是圆形、正方形、矩形或其他形状。阻尼器120f使用耦接到导线128b的图6所示的控制器600向导线128b提供电流以产生磁场(或者如果流体是电流变流体,则产生跨流体122的电流),以改变流体122的粘度,从而调节提供给半导体计量或检测系统100的阻尼量。
[0055]
图15示出了有源受控阻尼器120g的实施方案的侧视图,该有源受控阻尼器类似于图6所示的有源受控阻尼器120,类似的标示元件是相同的。阻尼器120g类似于图14 所示的阻尼器120f,其中至少一条导线128b在第一板124和第二板126之间呈圆柱形线圈的形式围绕第一板124的侧壁124s定位,但也可围绕第二板126的侧壁126s定位。如图15所示,阻尼器120g被示出为在第二板126的侧壁126s上具有凸台和凹槽。如果需要,第一板124的侧壁124s还可包括凸台和凹槽。此外,如果需要,类似于图6所示的阻尼器120,第一板124的顶表
面125和第二板126的底表面127中的一者、两者均可包括凸台和凹槽或都不可包括凸台和凹槽。阻尼器120g使用耦接到导线128b的图6 所示的控制器600向导线128b提供电流以产生磁场(或者如果流体是电流变流体,则产生跨流体122的电流),以改变流体122的粘度,从而调节提供给半导体计量或检测系统100的阻尼量。
[0056]
图16是具有隔振系统110的半导体计量或检测系统100的更详细视图。如图所示,隔振系统110在壳体106和框架109之间(例如,机械接地)可包括多个(例如,四个) 有源受控阻尼器120和多个(例如,两个)无源隔离安装件112。应当理解,可使用任何数量的无源隔离安装件112和有源受控阻尼器120。此外,如图所示,有源受控阻尼器 120(以及无源隔离安装件112)的放置不限于在壳体106下方,还可在壳体106的上方以及侧面上。壳体106被示出为包含台102和光学头104,该台和该光学头可以在该壳体内隔离。
[0057]
图17示出了半导体计量或检测系统100的另一个具体实施,其中壳体106附接到装备前端模块(efem)1009。如图所示,隔振系统110耦接在半导体计量或检测系统100 和底板108或框架之间。无源隔离安装件112(例如,弹簧或弹性体安装件)提供支撑并且可提供一些阻尼,主要用于隔离竖直和倾斜的振动,而一个或多个有源受控阻尼器120 被定位成在efem 1002的方向(例如,水平方向)上提供阻尼,其中机器人将晶片装载和卸载到台102上。应当理解,无源隔离安装件112可以是材料的组合,诸如弹簧和阻尼材料,并且可以不是单个部件。另外,可提供附加的有源受控阻尼器120以用于在其他方向上(例如,在竖直方向上)的阻尼。有源受控阻尼器120可被控制以在台移动期间或在晶片从半导体计量或检测系统100装载或卸载时提供水平方向上的所有阻尼。另选地,无源隔离安装件112或附加的无源隔离安装件112可在水平方向上提供一些支撑和阻尼,并且可控制有源受控阻尼器120以在台移动期间或在晶片从半导体计量或检测系统100装载或卸载时提供附加阻尼。
[0058]
图18示出了控制半导体计量或检测系统(诸如半导体计量或检测系统100)的阻尼振动的方法的流程图。如图所示,提供第一板和第二板,其中该第一板具有沿着第一平面延伸的第一表面,并且该第二板具有沿着与该第一平面平行的第二平面延伸的第二表面,其中该第一板和该第二板中的一者被安装到该半导体计量或检测系统,其中至少一条导线设置在该第一板和该第二板之间,并且具有可变粘度的流体保持在该第一板和该第二板之间(1102)。在一些具体实施中,半导体计量或检测系统的阻尼具有六自由度。在一些具体实施中,第一板可包括在第二表面中的第一组凸台和凹槽。至少一条导线可设置在第一组凸台和凹槽的凹槽中。在一些具体实施中,第二板可包括在第二表面中的第二组凸台和凹槽。例如,来自第一组凸台和凹槽的凸台可以配合在第二组凹槽的凹槽内,并且来自第二组凸台和凹槽的凸台可配合在第一组凹槽的凹槽内。在一些具体实施中,第一表面中的第一组凸台和凹槽以螺旋形状、多个同心圆或线中的一种形式在第一表面上延伸。在一些具体实施中,利用无源隔离安装件支撑半导体计量或检测系统,该无源隔离安装件被安装在半导体计量或检测系统和框架或地之间。
[0059]
增加该至少一条导线中的电流以增加位于第一板和第二板之间的流体的粘度,从而增加提供给半导体计量或检测系统的阻尼量(1104)。减小该至少一条导线中的电流以减小位于第一板和第二板之间的流体的粘度,以减小提供给半导体计量或检测系统的阻尼量(1106)。例如,可通过不向导线提供电流来减小该至少一条导线中的电流。在一些具体实施中,至少一条导线中的电流产生磁场,并且流体是磁流变流体。在一些具体实施中,至少一
条导线中的电流产生通过流体的电流,并且流体是电流变流体。
[0060]
在一些具体实施中,半导体计量或检测系统可包括移动的台,其中当在半导体计量或检测系统中的台的移动期间,执行增加该至少一条导线中的电流以增加位于第一板和第二板之间的流体的粘度,以增加提供给半导体计量或检测系统的阻尼量;并且其中当不存在台的移动时,执行减小该至少一条导线中的电流以减小位于第一板和第二板之间的流体的粘度,从而减小提供给半导体计量或检测系统的阻尼量。在一些具体实施中,台的移动可以是产生样品和半导体计量或检测系统的光学系统之间的相对移动。在一些具体实施中,台的移动可以是将样品移动到卸载位置,其中该方法还可包括从半导体计量或检测系统的台卸载样品;将新样品装载到半导体计量或检测系统的台上;当移动在半导体计量或检测系统中的台以将新样品定位在第一测量位置或去歪斜位置处时,增加导线中的电流以增加位于第一板和第二板之间的流体的粘度,以增加阻尼量;停止台的移动;以及减小导线中的电流以减小位于第一板和第二板之间的流体的粘度,以减小阻尼量。
[0061]
在一些具体实施中,半导体计量或检测系统可包括移动的台,其中在台的移动期间,执行增加该至少一条导线中的电流以增加位于第一板和第二板之间的流体的粘度以增加提供给半导体计量或检测系统的阻尼量,并且执行减小该至少一条导线中的电流以减小位于第一板和第二板之间的流体的粘度以减小提供给半导体计量或检测系统的阻尼量,以动态地调节半导体计量或检测系统的阻尼。在一些具体实施中,例如,台的移动可以是扫描或映射样品。
[0062]
虽然出于说明目的结合具体实施方案示出了本技术,但本技术不限于此。在不脱离本技术范围的情况下,可以进行各种适配和修改。因此,所附权利要求书的精神和范围不应限于前述描述。