[发明专利]表面流体液滴的非接触检测

说明书

技术领域

本发明涉及表面流体液滴的检测。更具体地，其涉及用于衬底上形成的表面流体液滴的非接触检测的方法和设备。

背景技术

传统上，在制造工艺中，半导体衬底往往经由清洁工艺进行清洁。当半导体衬底已经经过清洁工艺（其中诸如稀释的氢氟酸、或异丙醇、或去离子水等化学品被施加到半导体衬底并接着从该半导体衬底被漂洗掉）后，流体的液滴可能残留在半导体衬底上。

如果在半导体衬底退出清洁工艺时流体液滴被遗留在该半导体衬底上，则该流体液滴可在进一步的半导体制造工艺步骤中引起问题且可能导致该半导体衬底被毁坏。因此，关键的是要能够在半导体衬底进入下一处理阶段之前且在流体液滴有机会蒸发到空气中而留下残留物之前检测到遗留在半导体衬底上的流体液滴（比如去离子水液滴、异丙醇液滴、或者其他流体液滴）的存在。

目前有一些方法用于形成于半导体衬底的表面上的流体液滴的非接触检测。一种方法使用来自摄影机的视频，利用专用计算机将该视频数字化，然后令该视频经过图像处理以检测半导体衬底的表面上的流体液滴的图像。一种方法使激光以切线入射照射在半导体衬底的表面上，然后利用电荷耦合器件（CCD）光学检测器来检测流体液滴散射的激光。这些方法实施起来相当昂贵，需要昂贵的光学器件以及仔细的校准，且会出现流体液滴的检测误报和漏检。

希望有较便宜并更可靠的方法和设备用于形成于衬底上的表面流体液滴的非接触检测。

发明内容

在一方面，提供了用于检测衬底上的流体的系统。所述系统包括但不限于传感器板、第一电容传感器以及在其上将放置衬底的平台。所述第一电容传感器被安装在所述传感器板上。所述第一电容传感器具有用于发射信号的发射传感器焊盘（pad）、用于接收所述信号的接收传感器焊盘以及与接收传感器焊盘相连接的用于分析接收到的所述信号的模数转换器。所述平台离所述发射和接收传感器焊盘有第一距离。

在一方面，提供了用于衬底上的流体的检测的方法。所述方法包括但不限于将衬底放置在流体检测器下面的平台上。所述流体检测器包括传感器板和安装在所述传感器板上的第一电容传感器。所述方法还包括但不限于测量所述电容传感器的电容以及基于测定的所述电容传感器的所述电容确定所述衬底上是否有流体。

在一方面，提供了用于检测衬底上的流体的装置。所述装置包括但不限于被设置为离平台一定距离的第一电容传感器，在所述平台上将放置所述衬底。所述第一电容传感器具有用于发射电容信号的发射传感器焊盘、用于接收所述电容信号的接收传感器焊盘以及与接收传感器焊盘相连接的用于分析接收到的所述电容信号并确定所述第一电容传感器的电容的任何改变的模数转换器。当传送所述电容信号时，所述电容传感器能够在所述发射传感器焊盘和所述接收传感器焊盘之间形成电场。所述电场能够传播到所述平台上的衬底的表面。所述装置还包括但不限于与所述模数转换器相连接的包括执行模式识别和决策算法的微处理器的检测电路。所述检测电路用于通过确定所述电场的任何改变来分析所述第一电容传感器的电容的任何改变，然后确定所述平台上的衬底的表面上是否存在任何流体。

附图说明

参考下面的附图和说明书，可以更好地理解本发明。附图中的部件不一定是按比例绘制的，重点反而在于阐释本发明的原理。

图1根据本发明的一实施方式描绘了用于检测衬底上的流体的系统的透视图。

图2根据本发明的一实施方式描绘了图1中所示的用于检测衬底上的流体的系统的放大透视图。

图3根据本发明的一实施方式描绘了来自用于检测衬底上的流体的系统的流体检测器的底视图。

图4根据本发明的一实施方式描绘了来自用于检测衬底上的流体的系统的流体检测器的放大的局部横断面视图。

图5根据本发明的一实施方式描绘了用于检测衬底上的流体的系统的顶视图。

图6根据本发明的一实施方式描绘了来自用于检测衬底上的流体的系统的流体检测器的底视图。

图7根据本发明的一实施方式描绘了用于检测衬底上的流体的系统的透视图。

图8-10根据本发明的一实施方式描绘了图示接收自流体检测器的电容传感器的响应数据的图表。

图11-12根据本发明的一实施方式描绘了图示对于各种尺寸的流体液滴的接收自流体检测器的电容传感器的响应数据的图表，从电容传感器到衬底表面距离为d₁。

图13根据本发明的一实施方式描绘了图示当经过衬底的边缘时接收自流体检测器的电容传感器的响应数据的图表。