集成片晶提取站的制作方法_2

文档序号:8281202阅读:来源:国知局
包括第二晶片盒保持器332。类似于装置10的纳米加工装置318包括纳米加工真空室322,其刚性地连接到真空锁端口。类似于现有技术系统10的元件42和44的振动隔离和对准系统(未示出)执行在端口 320和前端311的其余部分之间的振动隔离和对准的功能。
[0022]集成站310的行动由通过数据线(未示出)连接到装置310的不同部分的控制计算机334协调。计算机334包括具有程序的非瞬态计算机可读存储介质,程序在计算机334上执行时执行下面描述的过程400 (图7)的步骤。用户监控和数据输入装置336通过数据线(未示出)连接到计算机334,并且由计算机334馈电和控制。在一个优选实施例中,装置336包括用户站以控制纳米加工装置318和分离站来控制拔取器装置330,使得两个用户可同时使用装置336,一个用户控制装置318,而另一用户控制装置330。空气过滤系统340维持在拔取器330和晶片转移模块314中的空气清洁。站310包括组合电源功能的集成电源350,电源功能在微加工装置10和拔取器110中是分离的并容许被组合。拔取器330可选地被定位于振动隔离桌上,振动隔离桌被定位于前端311内并由前端311支承。在这样的实施例中,前端311支承用于拔取器330的振动隔离桌,同时与包括其自己的振动隔离站的纳米加工站318对接。
[0023]参考图7,在装置310的使用(步骤410)的方法的宽的概略图中,晶片盒首先被放置在晶片盒保持器312中(步骤412),且然后机器人臂16和真空锁端口 320被命令(步骤414)以在将常驻晶片放置到纳米加工室322中时协作。同时,一组一个或多个目标片晶位置通过用户站或通过计算机334的附加数据端口(诸如以太网连接或USB端口)被装入计算机334中(数据步骤416),且纳米加工装置318对于每一个位置(当由开始416和末尾424限定时循环)被命令加工到晶片331中以创建优选地由突出部连接到晶片的片晶(步骤420)。在一个实施例中,控制被移交到用户监控和数据输入装置336以许可人操作员加工出片晶。在这个过程期间或直接在其后,数据可被收集用于以后的参考(422),其包括晶片、片晶和地点的SEM或FIB影像,片晶从该地点形成且数据从这些图像得到。此外,在加工期间晶片331的位置、对准和方位数据以及片晶质量的度量和在片晶创建中的成功和失败可被收集。扫描电子显微图像可由显示任何异常的片晶地点形成,以供以后参考(422)。
[0024]在片晶形成之后,计算机命令真空锁端口 320和机器人臂316从纳米加工装置318取回晶片,并在片晶拔取器330中放置和对准晶片(步骤426)。片晶拔取器330然后对于每一个片晶位置(从开始块428到结束块432的循环)分离片晶并将它们放置在栅格中以运送到S/TEM用于成像(步骤430)。在步骤422中收集的数据可在这个过程期间用于避免企图分离不规范的或意外分开的片晶。在一个优选实施例中,过程是自动的,但在另一实施例中,存在一些人的辅助。
[0025]计算机然后命令机器人臂从片晶拔取器330取回晶片并将其放置回到晶片盒保持器312中(步骤434),晶片保持在所述晶片盒保持器312中以进行进一步的布置。如果不,如果由片晶的S/TEM分析指示的如环境许可的,晶片被布置回到制造线中以进行进一步的研究或回到纳米加工站(步骤438)。
[0026]集成片晶提取装置310提供优于现有技术配置的很多优点。首先,只有一个前端311 (拔取器站330被合并到该前端311中)对整个装置310是必要的,与具有用于纳米加工装置和整个分离的片晶拔取器的前端相反。此外,单个空气过滤系统340用于装置310,与用于两个分离的装置的两个分离的系统相反。此外,单个控制计算机334许可更轻松地完成在纳米加工装置318和片晶拔取器330之间的数据的共享。最后,集成电源350避免在两个分离的电源中的固有的重复。在装置310的前端中提供拔取器330降低成本,加速吞吐量并缓和人员的任务负担,人员否则将必须在分离的站之间移动晶片。
[0027]本发明的一些实施例提供从半导体晶片创建并移除片晶的方法,其包括:
提供集成片晶提取站,其包括:
一个或多个晶片盒保持器,其支撑半导体晶片;
晶片转移装置;
纳米加工装置,其包括聚焦离子束和在纳米加工装置使用期间被维持在真空状态中的纳米加工室以及用于接入所述室的真空负载锁;
片晶拔取器;
用户监控和数据输入装置;以及
计算机,其包括数据输入组件,所述数据输入组件连接到所述用户监控和数据输入装置,并适于控制所述晶片转移装置和所述拔取器装置,所述计算机通过所述数据输入组件命令所述拔取器装置移除在一组接收的位置处的片晶;
拔取晶片保持设备;
使用所述晶片转移装置将所述晶片从所述晶片盒保持器转移到所述纳米加工装置; 使用纳米加工装置来加工片晶;
使用所述晶片转移装置将所述晶片转移到所述拔取器装置;
使用所述拔取器装置拔取所述片晶并将它放置在所述拔取片晶保持装置中;以及使用所述晶片转移装置将所述晶片移动到所述一个或多个晶片盒保持器之一。
[0028]在一些实施例中,站包括第一晶片盒保持器和第二晶片盒保持器,且其中所述晶片最初在所述第一晶片盒保持器中并从所述拔取器装置移动到所述第二晶片盒保持器中。
[0029]在一些实施例中,该方法专门由计算机执行,计算机控制所述纳米加工装置和所述拔取器装置。
[0030]在一些实施例中,该方法由计算机执行,但有人辅助来加工片晶。
[0031 ] 在一些实施例中,该方法由计算机执行,但有人辅助来拔取所述片晶。
[0032]在一些实施例中,该方法还包括使用所述纳米加工装置来从所述晶片加工附加的片晶,并使用所述拔取器装置来拔取所述附加的片晶并将它们放置在所述拔取片晶保持装置中。
[0033]在一些实施例中,晶片运送装置包括机器人臂。
[0034]在一些实施例中,所述用户监控和数据输入装置包括用于监控和控制纳米加工装置的第一用户站和用于控制拔取器装置的第二用户站。
[0035]在一些实施例中,第一用户控制用于附加晶片的纳米加工装置,而第二用户控制片晶的拔取。
[0036]在一些实施例中,所述纳米加工站还包括扫描电子显微镜。
[0037]在一些实施例中,所述数据输入组件包括除了到所述用户监控和数据输入装置的所述连接以外的端口。
[0038]本发明的一些实施例提供具有程序的非瞬态计算机可读存储介质,程序在具有数据输入组件并连接以控制集成片晶提取站的计算机上执行时执行下面的控制行动,集成片晶提取站包括:一个或多个晶片盒保持器,至少一个晶片盒保持器支撑半导体晶片;晶片转移装置;具有纳米加工室的纳米加工装置,纳米加工室具有真空负载锁;片晶拔取器装置以及通信地连接到所述数据输入组件的用户输入和控制装置:
命令所述晶片转移装置将所述晶片从所述晶片盒保持器转移到所述纳米加工装置; 通过所述数据输入组件来接收预期的片晶地点的列表;
命令片晶的加工;
命令所述晶片转移装置将所述晶片转移到所述拔取器装置;
命令所述片晶拔取器装置拔取所述片晶并将它放置在所述拔取片晶保持装备中;以及命令所述晶片转移装置将所述晶片移动到所述晶片盒保持器之一。
[0039]在一些实施例中,程序命令片晶的加工包括将控制移交到所述用户输入和控制装置以许可人操作员加工所述片晶。
[0040]在一些实施例中,所述数据输入组件包括用于接收数据的附加端口,且地点的所述列表并不来自所述用户输入和控制装置。
[0041]本发明的一些实施例提供用于提取适合于由透射电子显微镜从图案化半导体晶片观看的样本的集成站,其包括:
晶片盒保持器; 晶片转移装置;
纳米加工装置,包括扫描电子显微镜和聚焦离子束、真空负载锁和操作员控制装置,且其中所述操作员控制装置记录所创建的片晶的位置;
拔取器装置;
控制计算机,其包括数据输入组件并适于控制所述晶片转移装置和所述拔取器装置,所述控制计算机通过所述数据输入组件命令所述拔取器装置移除在一组接收的位置处的
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