JP2018538518A - パーティクルモニタリング装置 - Google Patents

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Abstract

実施形態は、ウェハ処理ツール内のパーティクルを検出するための装置及び方法を含む。一実施形態では、ウェハフォームファクタを有するパーティクルモニタリング装置は、全ての圧力状況下（例えば真空条件下）で動作することができるいくつかのマイクロセンサを含む。パーティクルモニタリング装置は、ウェハ処理ツールのチャンバ内のパーティクルを受け取ることに応答してマイクロセンサのパラメータが変化するときに時間値を出力するクロックを含むことができる。マイクロセンサの位置、又は時間値を使用してパーティクルの供給源を決定することができる。他の実施形態も記載され権利請求される。

Description

関連出願との相互参照
本出願は、２０１５年１１月６日に出願された米国特許出願第１４／９３５，１８６号の利益を主張し、その全体の内容は参照により本明細書に援用される。
背景
１）分野
実施形態は、半導体処理の分野に関し、特に、ウェハ処理ツール内のパーティクルを検出するための装置及び方法に関する。
２）関連技術の説明
半導体装置の製造における主な懸案事項は半導体ウェハのパーティクル汚染である。このような汚染は、通常、半導体装置の製造中にウェハ処理ツールによって実行される１つ以上の作業の間に生じる。例えば、ウェハ処理ツールは、いくつかのインタフェース（例えばロードロックによって相互接続された幾つかのチャンバ）を含み、これらのシステムコンポーネントのいずれかの作動又は操作により、金属パーティクル又は非金属パーティクル（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ジルコニウム又は他のパーティクルなど）が生成され、これらはツール内の半導体ウェハを汚染する可能性がある。
パーティクル汚染の汚染源、及び／又は根本原因を特定するために、半導体ウェハはウェハ処理ツールの１つ以上のチャンバを介して定期的に処理され、その後、パーティクル検査作業を受ける。パーティクル検査作業では、処理されたウェハを、光学検査装置によってパーティクルの位置及び一般的なサイズを識別する検査のために待機させ、次いで走査電子顕微鏡法、エネルギー分散分光法、又は他の検査技術によってウェハ上の粒子の存在、及び／又は組成を決定する検査のために待機させる必要がある。パーティクルの存在及び組成を検出した後、ウェハ処理ツールによって実行された作業のうちのどれが実際にパーティクル汚染に至ったのかを特定するために、追加のトラブルシューティングが必要となることがある。
概要
実施形態は、ウェハ処理ツール内のパーティクルを検出するためのパーティクルモニタリング装置を含む。一実施形態では、パーティクルモニタリング装置は、支持面を有する基板と、支持面上の所定の位置に取り付けられたマイクロセンサとを含む。マイクロセンサはパラメータを有してもよく、マイクロセンサがウェハ処理ツールのチャンバ内のパーティクルを受け取るとき、パラメータが変化してもよい。クロックとプロセッサを基板上に取り付けてもよい。クロックは時間値を出力するように構成することができる。更に、プロセッサは、マイクロセンサ及びクロックに動作可能に接続されてもよく、マイクロセンサのパラメータが変化するときに（例えば、パーティクルがマイクロセンサに接触するときに）、マイクロセンサの所定の位置及びクロックによって出力された時間値を記録するように構成されてもよい。
パーティクルモニタリング装置は追加の構成要素を含むことができる。例えば、メモリが基板上に取り付けられ、プロセッサがメモリに動作可能に接続され、所定の位置及び時間値をメモリに記録することができる。同様に、電源は基板上に取り付けられてもよく、電源は他の構成要素（例えば、マイクロセンサ、クロック、プロセッサ、又はメモリなど）の１つ以上に電気的に接続され、当該構成要素に電力を供給してもよい。
パーティクルモニタリング装置は、ウェハ処理ツールのチャンバ間を移動するように構成されてもよい。例えば、パーティクルモニタリング装置の基板は、ウェハフォームファクタを有する半導体材料を含むことができる。一実施形態では、ウェハフォームファクタは、９５〜４５５ｍｍ（例えば、３００ｍｍ）の直径を含む。
パーティクルモニタリング装置は、基板の支持面に亘って配置された多数のマイクロセンサを含むことができ、各マイクロセンサはそれぞれのセンサタイプのものであってもよい。一実施形態では、マイクロセンサはＭＯＳＦＥＴ及びコレクタを含む。マイクロセンサのパラメータは、ＭＯＳＦＥＴの閾値電圧であってもよい。更に、コレクタはＭＯＳＦＥＴに電気的に結合されてもよく、コレクタに接触するパーティクルに応答して閾値電圧が変化する。
マイクロセンサは、パーティクルとセンサ間での接触以外のパーティクルの挙動を検出することができる。例えば、マイクロセンサは光路を有する光センサを含むことができる。一実施形態では、マイクロセンサのパラメータは光路を乱すパーティクルに応答して変化する。
一実施形態では、マイクロ共振器をパーティクルモニタリング装置の支持面に取り付けることができる。マイクロ共振器は特性周波数を有してもよく、マイクロ共振器がウェハ処理ツールのチャンバ内のパーティクルを受け取るときに、特性周波数がシフトしてもよい。特性周波数はマイクロ共振器の質量に反比例する。したがって、マイクロ共振器がパーティクルを受け取るとき（例えば、パーティクルがマクロ共振器に付着するとき）、マイクロ共振器の質量及び特性周波数が変化する。プロセッサは、特性周波数がシフトするとき、マイクロ共振器の所定の位置とクロックによって出力される時間値を記録するように構成することができる。
マイクロ共振器を有するパーティクルモニタリング装置は、マイクロ共振器機能を促進するための追加の構成要素を含むことができる。例えば、マイクロ共振器を励起するために、基板上に広域周波数源を取り付けることができる。更に、特性周波数のシフトを検出するために、検出器を基板上に取り付けることができる。従って、パーティクルモニタリング装置の電子回路は、基板に亘って配置されたマイクロセンサのタイプに適合させることができる。
一実施形態は、ウェハ処理ツール内のパーティクルの供給源を決定する方法も含む。一実施形態では、本方法は、パーティクルモニタリング装置をウェハ処理ツールの第１のチャンバから第２のチャンバに移動させることを含む。パーティクルモニタリング装置は上述したような構造を含むことができる。例えば、パーティクルモニタリング装置は、基板の支持面上の所定の位置に取り付けられたマイクロセンサと、当該基板上に取り付けられたクロックとを有することができる。マイクロセンサはパラメータを有してもよく、クロックは時間値を出力するように構成されてもよい。本方法は、マイクロセンサが第２のチャンバ内のパーティクルを受け取ったときに、パラメータの変化を検出することを含むことができる。パラメータの変化を検出することは、上述したように、ＭＯＳＦＥＴ、光センサ、又はマイクロ共振器のパラメータの変化を検出することを含むことができる。一実施形態では、第２のチャンバのチャンバ圧力は、マイクロセンサが第２のチャンバ内のパーティクルを受け取る前に、真空条件に低下される。したがって、パーティクルモニタリング装置を使用してパーティクルの供給源を決定する方法は、全ての圧力状況において実施することができる。本方法は、パラメータの変化を検出することに応答して、マイクロセンサの所定の位置及びクロックによって出力される時間値を記録することも含むことができる。次に、記録された所定の位置、又は記録された時間値のうちの１つ以上に基づいて、パーティクルの供給源を決定することができる。
上記の要約には、全ての側面の網羅的なリストは含まれていない。上記に要約された様々な態様の全ての適切な組み合わせから実施することができる全てのシステム及び方法、並びに以下の詳細な説明に開示され、特に本出願と同時に提出された請求項で指摘される全てのシステム及び方法が含まれることが企図される。そのような組合せは、上記の要約で明確に記載されていない特定の利点を有する。
一実施形態によるウェハ処理ツールの図である。 一実施形態によるウェハ処理ツールのチャンバ内の半導体ウェハの断面図である。 一実施形態によるパーティクルモニタリング装置の図である。 一実施形態によるパーティクルモニタリング装置の電子回路のブロック図である。 一実施形態によるパーティクルモニタリング装置のトランジスタセンサタイプのマイクロセンサの概略図である。 一実施形態によるパーティクルモニタリング装置の光学センサタイプのマイクロセンサの概略図である。 〜 一実施形態によるパーティクルモニタリング装置のマイクロ共振器タイプのマイクロセンサの概略図である。 一実施形態によるウェハ処理ツール内のパーティクルの供給源を決定する方法における動作を表すフローチャートである。 一実施形態によるウェハ処理ツールの例示的なコンピュータシステムのブロック図を示す。
詳細な説明
ウェハ処理ツール内のパーティクルを検出するために使用される装置及び方法は、様々な実施形態によって説明される。以下の説明では、実施形態を完全に理解するために、多数の詳細を具体的に説明する。これらの具体的な詳細なしに実施形態を実施できることは、当業者には明らかであろう。他の例では、周知の態様については、実施形態を不必要に分かり難くしないために、詳細な説明はしない。更に、添付の図面に示された様々な実施形態は例示的なものであり、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解すべきである。
半導体ウェハ内のパーティクル汚染の存在、組成、又は汚染源を特定するための既存の技術は、時間がかかり、費用がかかり、困難である。ウェハ処理ツールと欠陥検査装置との間の距離及び検査装置の作業待機は、検査プロセスが１時間以上かかることを意味し、ウェハ処理ツールを修理するための平均時間を遅らせることになる。検査装置も購入するには数百万ドルのコストがかかり高価であり、付加価値のないウェハ検査装置の製造施設スペースが必要である。更に、パーティクル汚染の原因となった動作を正確に特定するために使用されるトラブルシューティングプロセスは、実行するのが面倒であり、各数百ドル以上のコストを要する多数のウェハが使用される。
一態様では、パーティクルモニタリング装置により、全ての圧力状況で、ウェハ処理ツール内でシステムレベルのパーティクル検出が可能になる。パーティクルモニタリング装置は、ウェハフォームファクタに組み込まれた多数のマイクロセンサを含むことができ、その結果、パーティクルモニタリング装置は、ウェハ処理ツールのチャンバ間を移動することができ、半導体ウェハと同じ処理動作を受けることができる。したがって、パーティクルモニタリング装置は、真空条件下で実行される処理動作中を含めて、ウェハ製造プロセス期間中にパーティクルがウェハ状の装置に付着するときの正確な時間（及び正確な位置）に関するリアルタイム情報を収集することができる。したがって、パーティクル汚染の汚染源及び根本原因を、高価な検査装置又は面倒なトラブルシューティングを必要とせずに迅速に決定することができる。これにより、ウェハ処理ツールを修理するための平均時間を短縮することができ、又はウェハ処理ツールを製造に適した状態にする時間を短縮することができる。更に、パーティクルモニタリング装置により、高価な欠陥検査装置に代わることができ、付加価値のあるウェハ処理装置用の製造施設スペースを確保することができる。
以下に説明されるパーティクルモニタリング装置及び方法は、パーティクルが歩留まりを制限することになる任意のフォームファクタ又はプロセスで使用され得ることが理解されるであろう。より詳細には、パーティクルモニタリング装置及び方法は集積回路の製造のためのウェハ処理に関して説明されるが、当該の装置及び方法は他の技術（エレクトロニクス産業におけるディスプレイ、及び／又はソーラー産業における光電池など）での用途にも適合させることができる。同様に、装置及び方法は、パーティクルを検出することに加えて、又はその代わりに、プロセスの均一性の判断に適用可能であり得る。例えば、以下に説明するようなパーティクルモニタリング装置は、ウェハ製造プロセス中におけるプラズマ、堆積、又は照射の均一性を判断するように適合されてもよい。
ここで図１を参照すると、一実施形態によるウェハ処理ツールの図が示されている。ウェハ処理ツール１００は、１つ以上のロードロック１０６によってファクトリインタフェース１０４に物理的に接続されたバッファチャンバ１０２を含むことができる。更に、１つ以上の処理チャンバ１０８は、１つ以上のそれぞれのロードロック１０６によって、バッファチャンバ１０２に物理的に接続することができる。バッファチャンバ１０２は、本質的に、処理チャンバ１０８のそれぞれの容積よりも大きな中間容積としての役割を果たし、処理チャンバ１０８内の処理圧力よりも高い圧力であっても低圧のままである。したがって、半導体ウェハ（例えばシリコンウェハ）を半導体装置の製造中に真空条件下でウェハ処理ツール１００のチャンバ間を移動させることができる。ウェハ処理ツール１００に含まれる様々な装置（例えばロボットアーム、シャトルなど）によってこの移動を可能にしてもよい。
様々な製造作業を処理チャンバ１０８内で実行してもよい。例えば、処理チャンバ１０８の少なくとも１つは、プラズマエッチングチャンバ、堆積チャンバ、半導体リソグラフィツールチャンバ、又は任意の他の半導体プロセスツールチャンバであってもよい。そのようなものとして、処理チャンバ１０８は、真空条件下、大気条件下、又は他の圧力状況下での製造プロセスを実行するために使用されてもよい。
半導体ウェハは、ウェハがウェハ処理ツール１００を通って移動するとき、異なる圧力条件に供されてもよい。例えば、半導体ウェハは、大気条件でファクトリインタフェース１０４に挿入されてもよい。次に、半導体ウェハがファクトリインタフェース１０４とバッファチャンバ１０２との間のロードロック１０６に入ると、ロードロック１０６を１２０ｍＴｏｒｒの真空条件にする。次いで、半導体ウェハはロードロック１０６からバッファチャンバ圧力１００ｍＴｏｒｒのバッファチャンバ１０２へと通過することができる。
ここで図２を参照すると、一実施形態によるウェハ処理ツールのチャンバ内の半導体ウェハの断面図が示されている。半導体ウェハ２０２は、ロードロック１０６を介してバッファチャンバ１０２から処理チャンバ１０８の１つに移されてもよい。処理チャンバ１０８は、例えば真空ポンプ、及び／又はターボポンプを用いて真空条件に下げられたチャンバ圧力を有することができる。本説明の文脈において、真空条件は０．５ａｔｍ未満のいずれの圧力であってもよい。一実施形態では、処理チャンバ１０８内の真空条件は、処理チャンバ１０８がバッファチャンバ１０２の圧力よりも低いチャンバ圧力（例えば１００ｍＴｏｒｒ未満）を有する場合に存在する。したがって、処理チャンバ１０８内で実行される製造作業は真空条件下で行われてもよい。
処理チャンバ１０８内で実行される製造作業中に、１つ以上のパーティクル２０４が生成される可能性がある。例えば、パーティクル２０４は、特定の作業が生じたとき（例えばロードロック１０６の弁が開かれたとき、ロードロックドアがロックされたとき、リフトピンが動いているとき、又は他の何らかのツール作業が生じたときなど）に処理チャンバ１０８内に放出される金属パーティクル又は非金属パーティクルである可能性がある。放出されたパーティクル２０４は半導体ウェハ２０２上に付着する可能性があり、パーティクル２０４の付着の位置及び時間はパーティクル汚染源に対応する可能性がある。例えば、図２の半導体ウェハ２０２の上端近くに示されているパーティクル２０４は、ロードロック１０６に近い半導体ウェハ２０２上にロードロック１０６が閉じているときに付着する可能性があり、このことはロードロック１０６の構成要素、及び／又はロードロック１０６の作動がパーティクル２０４の供給源であることを示す。したがって、パーティクル２０４が半導体ウェハ２０２上に付着する位置及び時間に関する情報を提供するパーティクルモニタリングは、パーティクル汚染源を決定する上で有用であり得ることが分かる。
ここで図３を参照すると、一実施形態によるパーティクルモニタリング装置が示されている。パーティクルモニタリング装置３００は、ウェハ処理ツール１００のチャンバ（例えば、バッファチャンバ１０２、及び／又は処理チャンバ１０８）の間で移動するように構成されてもよい。例えば、パーティクルモニタリング装置３００は、全体的なフォームファクタ、及び／又は半導体ウェハ２０２と同じ材料及び形状を有する基板３０２を含むことができる。すなわち、基板３０２は半導体材料（例えば、結晶シリコン材料）で少なくとも部分的に構成することができる。更に、基板３０２は本質的にディスク形状であり、直径３０６を有する支持面３０４を含むウェハフォームファクタを有することができる。支持面３０４はディスクの上面であってもよく、基板３０２の底面（図示せず）は支持面３０４から厚さ３０９だけ離間していてもよい。一実施形態では、基板３０２のウェハフォームファクタは、９５〜４５５ｍｍの間の直径３０６（例えば、直径３０６は名目上１００ｍｍ、３００ｍｍ、又は４５０ｍｍ）を含む。更に、基板３０２のウェハフォームファクタは１ｍｍ未満の厚さ３０９（例えば、５２５μｍ、７７５μｍ、又は９２５μｍ）を含むことができる。厚さ３０９は１ｍｍよりも大きく（例えば、数ｍｍから１０ｍｍまで）てもよい。したがって、パーティクルモニタリング装置３００は、容易に入手可能なウェハ材料及び一般的なウェハ製造プロセス及び装置を使用して製造することができ、ウェハ処理ツール１００によって処理されたとき本質的に半導体ウェハ２０２を模倣することができる。
パーティクルモニタリング装置３００は、所定の位置で支持面３０４に取り付けられたいくつかのマイクロセンサ３０８を含むことができる。例えば、多数のマイクロセンサ３０８（例えば、数千から数百万のマイクロセンサ３０８）を支持面３０４上に構築することができる。各マイクロセンサ３０８は、既知の位置を有することができる。例えば、第１のマイクロセンサは第１の位置３１０に配置され、第２のマイクロセンサは第２の位置３１２に配置されてもよい。第２の位置３１２は、第１の位置３１０に対して、又はパーティクルモニタリング装置３００上の他の基準点に対して、既知の位置を有することができる。
マイクロセンサ３０８は、支持面３０４に亘ってランダムに配置されてもよく、又は所定のパターンで配置されてもよい。例えば、図３に示すマイクロセンサ３０８は、それらの絶対位置又は相対位置が予め決定され既知であったとしても、支持面３０４に亘ってランダムに配置されているように見える。一実施形態では、マイクロセンサ３０８は、所定のパターン（例えば、グリッドパターン、同心円パターン、螺旋パターンなど）で配置される。このようなパターンは、パーティクルモニタリング装置３００の支持面３０４上の正確な位置にマイクロセンサ３０８を構築するための既知のエッチングプロセスを用いて実現可能である。
一実施形態では、マイクロセンサ３０８は支持面３０４の表面領域の大部分に亘って広がっている。例えば、マイクロセンサアレイの最も外側のマイクロセンサ３０８を通って引かれた外側プロファイルは、支持面３０４の表面領域の少なくとも半分であるアレイ領域を描くことができる。一実施形態では、アレイ領域は表面積の少なくとも７５％（例えば、支持面３０４の表面積の９０％以上）である。
パーティクルモニタリング装置３００のマイクロセンサ３０８は、１つ以上の電気コネクタを介して互いに又は他の回路と相互接続できる。例えば、マイクロセンサ３０８は、支持面３０４上を走る電気トレース３１４によって直列に接続することができる。これに代えて又は加えて、いくつかのマイクロセンサ３０８を、それぞれの電気トレース３１５によって電気的に並列に接続することができる。従って、マイクロセンサ３０８の間で電気的接続を行うことができ、及び／又はマイクロセンサ３０８は電気トレース、電気リード線、ビア、及び他の既知のタイプの電気コネクタを使用して、電子回路３１６に電気的接続を行うことができる。
パーティクルモニタリング装置３００の各マイクロセンサ３０８は、パーティクル２０４がセンサと相互作用するときに所与のパラメータの変化を検知するように構成され得る。より詳細には、マイクロセンサ３０８はパラメータを有してもよく、マイクロセンサ３０８はウェハ処理ツール１００のチャンバ（例えば、処理チャンバ１０８）内のパーティクル２０４を受け取ると、パラメータは変化する。ここで、「受け取る」という言葉は、所与のパラメータに影響を及ぼすパーティクル２０４とマイクロセンサ３０８との間の相互作用を示す。例えば、パラメータは、下記に説明するように、パーティクル２０４がマイクロセンサ３０８上に付着したとき、マイクロセンサ３０８の近傍を通過するか、又はマイクロセンサ３０８を貫通するとき、又はマイクロセンサ３０８に衝突するときに変化するマイクロセンサ３０８の電圧、電流、又は他の物理的又は電気的特性であってもよい。この説明を読めば、当業者は他のパーティクル−センサ相互作用を理解するであろう。
ここで図４を参照すると、一実施形態によるパーティクルモニタリング装置の電子回路のブロック図が示されている。パーティクルモニタリング装置３００の電子回路３１６は、ハウジング４０２内に封入又は支持されてもよく、又は処理チャンバ１０８に露出されてもよい。ハウジング４０２、及び／又は電子回路３１６の電子構成要素は、基板３０２の支持面３０４上に取り付けられてもよい。一実施形態では、電子回路３１６の１つ以上の構成要素が、支持面３０４と反対側の基板３０２の底面（図示せず）に取り付けられる。それにもかかわらず、電子回路３１６は、基板３０２の反対側に取り付けられた場合であっても、１つ以上の電気トレース、電気リード線、又はビアを介してマイクロセンサ３０８と電気的に接続することができる。
パーティクルモニタリング装置３００の電子回路３１６は、基板３０２上に取り付けられたクロック４０４を含むことができる。クロックは、当技術分野で知られているように、正確な周波数を有する電気信号を出力する電子発振器（例えば、水晶）を備えた電子回路であってもよい。したがって、クロック４０４は、電気信号に対応する時間値を出力するように構成されてもよい。時間値は他の動作とは無関係な絶対時間値であってもよく、又は時間値はウェハ処理ツール１００内の他のクロックに同期させてもよい。例えば、クロック４０４をウェハ処理ツール１００のシステムクロック４０４に同期させることができ、クロック４０４によって出力される時間値はシステムクロックによって出力又は制御されるシステム時間値、及び／又はシステム動作に対応する。クロック４０４は、特定の処理動作が生じたときに時間値の出力を開始するように構成することができる。例えば、電子回路３１６は、パーティクルモニタリング装置３００がファクトリインタフェース１０４を離れるときに時間値を出力し始めるようにクロック４０４をトリガ始動させる加速度計４０５を含むことができる。したがって、時間値はパーティクルモニタリング装置３００がいつウェハ処理ツール１００の特定のチャンバ又はロードロックに入るか又はそこから出るかに関する情報を提供することができる。
パーティクルモニタリング装置３００の電子回路３１６は、基板３０２上に取り付けられたプロセッサ４０６を含むことができる。プロセッサ４０６は、例えば、バス４０７及び／又はトレース３１４によって、１つ以上のマイクロセンサ３０８及びクロック４０４に動作可能に結合されてもよい。プロセッサ４０６は１つ以上の汎用処理装置（マイクロプロセッサ、中央処理装置など）を表す。より詳細には、プロセッサ４０６は、複合命令セット演算（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セット演算（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、他の命令セットを実装するプロセッサ、命令セットの組み合わせを実装するプロセッサであってもよい。プロセッサ４０６は、１つ以上の専用処理装置（特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサなど）であってもよい。
プロセッサ４０６は、本明細書で説明する動作を行うための処理ロジックを実行するように構成される。例えば、プロセッサ４０６は、マイクロセンサ３０８のそれぞれのパラメータが変化したときに、マイクロセンサ３０８の所定の位置及びクロック４０４によって出力される時間値を記録するように構成することができる。したがって、プロセッサ４０６は、パーティクル２０４がパーティクルモニタリング装置３００に接触するときの正確な時間（及び位置）をモニタリング及び記録するように構成することができる。プロセッサ４０６は、マイクロセンサ３０８から受信した信号に基づいて他のタイプの情報を決定するように構成することができる。例えば、パーティクルがいつどこでパーティクルモニタリング装置３００に接触したかを知ることに加えて、プロセッサ４０６はトリガ始動されたマイクロセンサ３０８から受信した信号を分析し、パーティクル２０４のサイズ、パーティクルモニタリング装置３００上のパーティクル２０４の総数、パーティクル２０４のタイプ（金属性又は非金属性）などを決定するように構成することができる。
マイクロセンサ３０８のモニタリングは、プロセッサ４０６によって個別ベース又はグループベースで実行されてもよい。すなわち、プロセッサ４０６は、各マイクロセンサ３０８の個々のデータをモニタリングし記録することができる。したがって、各マイクロセンサ３０８は、例えば、位置又は他のセンサ固有のデータに関連する唯一のセンサ識別番号によって、個別に識別することができる。一実施形態では、センサをグループでモニタリングすることができる。例えば、プロセッサ４０６は１つ以上のマイクロセンサ３０８のグループ用のバンクデータをモニタリングし記録することができる。したがって、マイクロセンサ３０８グループは全体としてセンサグループに対応する位置又は他のグループ固有のデータに関連付けることができる。
パーティクルモニタリング装置３００の電子回路３１６は、基板３０２上に取り付けられたメモリ４０８を含むことができる。メモリ４０８は、１つ以上の 主メモリ（例えば、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、のダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）（シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）又はラムバスＤＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）など））、スタティックメモリ（例えば、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）など）、又は二次メモリ（例えば、データ記憶装置）であってもよい。プロセッサ４０６は、バス４０７又は他の電気的接続を介してメモリ４０８と通信することができる。したがって、プロセッサ４０６は、メモリ４０８に動作可能に結合されて、トリガ始動されたマイクロセンサ３０８の所定の位置及びクロック４０４によって出力された時間値をメモリ４０８に記録することができる。すなわち、メモリ４０８はマイクロセンサ３０８がパーティクル２０４と相互作用するときを記録することができる。より具体的には、メモリ４０８はマイクロセンサ３０８がパーティクル２０４を受け取る時間と場所とを記録することができる。
パーティクルモニタリング装置３００の電子回路３１６は、基板３０２上に取り付けられた電源４１０を含むことができる。電源４１０は、バッテリ、コンデンサバンク、又は別の既知の電源を含むことができる。電源４１０は、バス４０７を介してパーティクルモニタリング装置３００の１つ以上の構成要素に電気的に接続され、接続された構成要素に電力を供給することができる。例えば、電源４１０は、１つ以上のマイクロセンサ３０８、クロック４０４、プロセッサ４０６、又はメモリ４０８に電気的に接続され、１つ以上のマイクロセンサ３０８、クロック４０４、プロセッサ４０６、又はメモリ４０８に電力を供給できる。
パーティクルモニタリング装置３００の電子回路３１６は、上述したパーティクルモニタリング装置３００の構成要素に電気的に接続された追加の構成要素を含むことができる。より詳細には、電子回路３１６は周波数源４１２（例えば、広域周波数源）、又は検出器４１４を含むことができる。周波数源４１２及び／又は検出器４１４は、基板３０２上に取り付けられてもよい。周波数源４１２及び検出器４１４は、パーティクルモニタリング装置３００のマイクロセンサ３０８の特定の実施形態に関して特定の用途を有することができる。したがって、周波数源４１２及び検出器４１４のさらなる説明は、以下の対応するセンサの説明のために残しておく。次に、マイクロセンサ３０８の様々な実施形態を説明する。
ここで図５を参照すると、一実施形態によるパーティクルモニタリング装置のトランジスタセンサ型マイクロセンサの概略図が示されている。一実施形態では、パーティクルモニタリング装置３００の１つ以上のマイクロセンサ３０８は、トランジスタセンサ５００を含む。トランジスタセンサ５００は、１つ以上のトランジスタ（例えば、ＭＯＳＦＥＴ ５０２）を含むことができる。ＭＯＳＦＥＴ５０２は、ソース５０４、ドレイン５０６、及びゲート５０８を含むことができる。トランジスタセンサ５００は、また、パーティクル２０４を受け取るためのコレクタ５１０を含むことができる。一実施形態では、コレクタ５１０はＭＯＳＦＥＴ５０２に電気的に接続される。例えば、コレクタ５１０は、電気トレース３１４を介してＭＯＳＦＥＴ５０２のゲート５０８に電気的に接続することができる。コレクタ５１０は、ＭＯＳＦＥＴ５０２から物理的に分離することができるが、従属部品は互いに電気的に接続されていてもよい。したがって、ＭＯＳＦＥＴ５０２は、コレクタ５１０がＭＯＳＦＥＴ５０２から離間した所定の位置に配置されている場合であっても、パーティクルがコレクタ５１０上に付着したことを検出するように構成することができる。
コレクタ５１０はパーティクル２０４を受け取るような大きさと構成とすることができる。例えば、パーティクル２０４の一般的なサイズは４５ｎｍから１ミクロンの範囲内であり、従って、コレクタ５１０は少なくとも直径１ミクロンの外側リム５１２を有する外側プロファイルを含むことができる。外側リム５１２の形状は、下方向に見て、円形、四辺形、又は他の任意の形状であってもよい。更に、コレクタ５１０は平坦であってもよく、すなわち、本質的に平坦な上面を有していてもよく、コレクタ５１０は図５に示すような円錐状上面を有してもよい。一実施形態では、コレクタ５１０はＭＯＳＦＥＴ５０２とは別の構造ではなく、代わりにＭＯＳＦＥＴ５０２に組み込まれる。例えば、コレクタ５１０は、ＭＯＳＦＥＴ５０２のゲート５０８上の収集領域であってもよい。ゲート５０８は、パーティクル２０４を受け取るようなサイズ及びパターンにすることができる。
一実施形態では、トランジスタセンサ５００のパラメータは、ＭＯＳＦＥＴ５０２に対応する。より詳細には、トランジスタセンサ５００のパラメータは、ゲート５０８に亘って測定されたＭＯＳＦＥＴ５０２の閾値電圧であってもよい。閾値電圧はコレクタ５１０上のパーティクル２０４の有無に直接対応することができる。例えば、パーティクル２０４がコレクタ５１０上にない場合、閾値電圧は第１の値を有し、そしてパーティクル２０４がコレクタ５１０上にある場合、閾値電圧は第２の値（第１の値とは異なる）を有することができる。したがって、コレクタ５１０のコレクタ領域上に収集されたパーティクル２０４は、トランジスタセンサ５００の閾値電圧を変化させることができる、すなわち、コレクタ５１０に接触するパーティクル２０４に応じて閾値電圧が変化し得る。プロセッサ４０６は、閾値電圧の変化を検出するように構成することができ、したがって、閾値電圧の変化が検出されると、パーティクルモニタリング装置３００は、その変化をパーティクルの接触として認識し、当該事象を検出したトランジスタセンサ５００の時間及び位置を記録することができる。トランジスタセンサ５００は、外部圧力とは無関係の電気的パラメータに基づいて動作するので、トランジスタセンサ５００など１つ以上のマイクロセンサ３０８を有するパーティクルモニタリング装置３００は真空条件下を含めて任意の圧力状況で動作することができる。
ここで図６を参照すると、一実施形態によるパーティクルモニタリング装置の光学センサタイプのマイクロセンサの概略図が示されている。一実施形態では、パーティクルモニタリング装置３００の１つ以上のマイクロセンサ３０８は光学センサ６００を含む。光学センサ６００は、当技術分野で知られているように、マイクロオプトエレクトロメカニカルシステム（ＭＯＥＭＳ）であってもよく、既知の半導体処理動作を用いて基板３０２上に直接に形成してもよい。ＭＯＥＭＳの複雑さ及び多様性の説明は、簡潔さ及び理解の容易さのために簡略化した説明を優先して、本明細書では説明しない。光センサ６００は、基板３０２に亘って配置された多数のマイクロミラー又はレンズを含むことができる。詳細には言及しないが、光センサ６００は光源６０４から発する光路６０２を含むことができる。光路６０２は光源６０４と光検出器６０６との間にあってもよい。一実施形態では、光センサ６００のパラメータは光源６０４からの光が光検出器６０６で受信されるか否かに対応する。例えば、パラメータは光路６０２を乱すパーティクル２０４に応答して変化できる。すなわち、パーティクル２０４が光路６０２を通過又は静止し、光源６０４と光検出器６０６との間の光を遮ると、パラメータが変化する可能性がある。一実施形態では、パーティクル２０４が光センサ６００を通過するとき、光源６０４からの光は、異なる光路６０２に沿って反射され別の光検出器６０６に向かう。 他の光検出器６０６による反射光の検出により、光センサ６００のパラメータが変化する。このパラメータは、例えば、光検出に対応する光センサ６００の出力電圧であってもよい。プロセッサ４０６は、出力電圧の変化を検出するように構成することができ、したがって、出力電圧の変化、及び／又は光路６０２の外乱が検出されたとき、パーティクルモニタリング装置３００は、変化をパーティクルの接触として認識し、当該事象を検出した光センサ６００の時間及び位置を記録することができる。
ここで図７Ａを参照すると、一実施形態によるパーティクルモニタリング装置のマイクロ共振器タイプのマイクロセンサの概略図が示されている。一実施形態では、パーティクルモニタリング装置３００の１つ以上のマイクロセンサ３０８はマイクロ共振器７００を含む。マイクロ共振器７００は、適切な共鳴質量センサ（水晶クリスタルマイクロバランス（ＱＣＭ）、表面弾性波（ＳＡＷ）、又は膜バルク音響共振器（ＦＢＡＲ）などで、その表面上に堆積した浮遊パーティクルの累積質量を定量化することで知られている）であってもよい。マイクロ共振器の複雑さ及び多様性の説明は、簡潔さ及び理解の容易さのために簡略化した説明を優先して、本明細書では説明しない。マイクロ共振器は基板３０２の支持面３０４に亘って所定の位置に配置されてもよい。各マイクロ共振器７００は、当技術分野で知られているように、特性周波数（例えば、共振周波数）を有することができる。例えば、詳細には言及しないが、マイクロ共振器７００は図７Ａに示すような単純な質量−ばねシステムによって表すことができる。マイクロ共振器７００の特性周波数はマイクロ共振器システムの質量７０２に反比例する。例えば、特性周波数は、マイクロ共振器システムの（ｋ／Ｍ）の平方根に比例し、ここで「Ｍ」は質量７０２に対応し、「ｋ」はマイクロ共振器システムの比例定数に対応する。したがって、マイクロ共振器７００がパーティクル２０４を受け取るとき、特性周波数がシフトすることが認識されるであろう。より詳細には、パーティクル２０４がウェハ処理ツール１００の処理チャンバ１０８内のマイクロ共振器７００に付着すると、マイクロ共振器７００の質量７０２が変化し、それに伴って特性周波数がシフトする。
ここで図７Ｂを参照すると、一実施形態によるパーティクルモニタリング装置のマイクロ共振器タイプのマイクロセンサの概略図が示されている。マイクロセンサ３０８として使用可能な特定のタイプのマイクロ共振器７００は、ＭＥＭＳ共振質量センサ（例えば、熱起動高周波単結晶シリコン共振器など）である。このようなマイクロ共振器７００は、シングルマスクプロセスを使用して個々の装置又はアレイとして製造することができる。マイクロ共振器は、対称面７５２の両側に２つのパッド７５０を含むことができる。変動する電流を２つのパッド７５０の間に通して、電流経路に交流（ＡＣ）抵抗損成分を生じさせることができる。一実施形態では、抵抗損の大部分は、パッド７５０を相互接続する薄いピラー７５６内で生じる。薄いピラー７５６は、中央に位置し、対称面７５２に直交する方向に、パッド７５０の間で延在することができる。ピラー７５６で発生した温度変動により、ピラー７５６にＡＣ力及び交互の熱応力が生じ、マイクロ共振器７００は面内共鳴モードで作動することができる。面内共鳴モードでは、質量「Ｍ」を有するパッド７５０は、反対方向に振動する。したがって、共振時に、マイクロ共振器７００は、振動するパッド７５０の特性周波数を含み、ピラー７５６の抵抗は、ピエゾ抵抗効果による交互の機械的応力によって変調される。したがって、特性周波数に対応するマイクロ共振器７００内に検出可能な小信号運動電流が存在する。
マイクロ共振器７００の、特性周波数のシフトを検出するために、周波数源４１２及び検出器４１４をパーティクルモニタリング装置３００の電子回路３１６に組み込むことができる。周波数源４１２は、マイクロ共振器７００を励起するために使用される広域周波数源であってもよい。検出器４１４はマイクロ共振器７００の特性周波数をモニタリングし、特性周波数のシフトを検出することができる。例えば、検出器４１４は、特性周波数（例えば、出力電圧又は電流）に対応する信号をプロセッサ４０６に出力することができる。プロセッサ４０６は、出力電圧を受信し、特性周波数のシフトを認識するように構成することができる。したがって、出力電圧の変化、及び／又はマイクロ共振器７００の特性周波数が変化するとき、パーティクルモニタリング装置３００は、その変化をパーティクルの接触として認識し、当該事象を検出したマイクロ共振器７００の時間及び位置を記録することができる。マイクロ共振器７００の質量７０２が増加すると（例えば、パーティクル２０４がマイクロ共振器７００上に蓄積すると）、特性周波数が下がり、パーティクルモニタリング装置３００は個々のパーティクル接触事象に加えてパーティクル２０４の蓄積の履歴を取り込むことができる。
ここで図８を参照すると、一実施形態によるウェハ処理ツール内のパーティクル源を決定する方法における動作を表すフローチャートの説明図が示される。動作８０２において、パーティクルモニタリング装置３００は、ウェハ処理ツール１００の第１のチャンバ（例えば、バッファチャンバ１０２）からウェハ処理ツール１００の第２のチャンバ（例えば、処理チャンバ１０８）に移動される。パーティクルモニタリング装置３００は、上述の構造及び構成要素を有することができ、例えば、マイクロセンサ３０８は支持面３０４上の所定の位置に取り付けられ、クロック４０４は基板３０２上に取り付けられる。マイクロセンサ３０８はパラメータを有してもよく、クロック４０４は時間値を出力するように構成されてもよい。
動作８０４において、第２のチャンバ（例えば、処理チャンバ１０８）のチャンバ圧力を真空条件まで低下させる。より具体的には、チャンバ圧力は０．５ａｔｍ未満に低下させることができる。上述したように、パーティクルモニタリング装置３００は、全ての圧力状況でパーティクルを検出することができ、したがって、ウェハ処理ツール１００内の半導体ウェハ２０２によって通常見られる条件下でリアルタイムパーティクルモニタリングに使用することができる。
動作８０６において、マイクロセンサ３０８のパラメータの変化が検出される。より詳細には、マイクロセンサ３０８が第２のチャンバ（例えば、処理チャンバ１０８）内でパーティクル２０４を受け取るとき、パラメータの変化を検出することができる。一実施形態では、パラメータの変化を検出することは、トランジスタセンサ５００内のＭＯＳＦＥＴ５０２の閾値電圧の変化を検出することを含む。一実施形態では、パラメータの変化を検出することは、光センサ６００の光路６０２の外乱を検出することを含む。一実施形態では、パラメータの変化を検出することは、マイクロ共振器７００の特性周波数のシフトを検出することを含む。したがって、マイクロセンサ３０８がパラメータの変化を検出すると、対応する信号が提供される。
動作８０８において、対応する信号は、パラメータの変化を検出することに応答してパーティクル事象に関する情報を記録するプロセッサ４０６によって使用される。例えば、プロセッサ４０６は支持面３０４上にマイクロセンサ３０８の所定の位置を記録することができる。したがって、パーティクル２０４が基板３０２と相互作用する正確な位置を記録することができる。プロセッサ４０６は、クロック４０４によって出力された時間値を記録することができる。したがって、パーティクル２０４が基板３０２と相互作用する正確な時間を記録することができる。
動作８１０で、記録された情報を使用して、パーティクル２０４の供給源を決定することができる。例えば、パーティクル２０４を受け取ったマイクロセンサ３０８の記録された所定の位置、及び／又はパーティクル事象に対応する記録された時間値は、パーティクル汚染に至ったウェハ処理ツール１００によって実行される構成要素、及び／又は処理動作を決定するために使用されてもよい。
一実施形態では、記録された時間値は、ウェハ処理ツール１００のログファイルと同期させることができるタイムスタンプとして機能する。例えば、ウェハ処理ツール１００は、全ての処理動作が開始、及び／又は終了する時間を示すログファイルを維持することができる。したがって、（パーティクル２０４がマイクロセンサ３０８によって検出されたときに）クロック４０４によって出力された時間値をログファイルと比較することによって、パーティクル事象と並行した処理動作を決定することができる。例として、時間値出力はパーティクル事象がウェハ製造プロセスに入って５分に発生したことを示し、システムログファイルはゲートロックのスリットバルブドアが５分マークで開かれたことを示した場合、ゲートロックのスリットバルブドア、及び／又はゲートロックを開く動作がパーティクル汚染に寄与する汚染源５０４であると、合理的に結論付けることができる。
タイムスタンプ情報と同様に、パーティクルの接触位置に関する情報を用いてパーティクルの供給源を決定することができる。例えば、スリットバルブドアが閉じるときにリフトピンが上昇するなど、いくつかの処理動作が同時に行われるとき、パーティクル位置と能動的構成要素との間の相対距離を用いて、構成要素がパーティクルの供給源であるかを推測することができる。すなわち、記録された位置がスリットバルブドアよりもリフトピンに近い場合には、リフトピンがパーティクルの供給源であると推測することができる。
パーティクル汚染に関する情報は、ウェハ製造プロセス中に連続的に記録でき、したがって、リアルタイム又はほぼリアルタイムでの分析のために情報を利用可能にすることができる。すなわち、パーティクルモニタリング装置３００は、無線ネットワークインタフェース装置を使用してネットワーク内の他の機械に無線で接続され、リアルタイムでパーティクルモニタリング装置３００から遠隔に位置するコンピュータシステムを使用して、パーティクル汚染データをモニタリング及び分析してもよい。あるいは、パーティクルモニタリング装置３００は、パーティクルモニタリング装置３００がウェハ処理ツール１００のウェハ製造プロセスを完了し記憶された情報をほぼリアルタイムで分析するとすぐに、データ転送ケーブルを介して他の機械に接続されてもよい。したがって、ウェハ製造プロセスの完了中又は完了後にパーティクル汚染源を迅速に特定し、適切な修理を行うことができる。パーティクルモニタリング装置３００は、ウェハ処理ツール１００のウェハ製造プロセスを介して半導体ウェハ２０２のバッチを実行する前に、プロセス適格性確認作業として使用することができる。あるいは、パーティクルモニタリング装置３００は、半導体ウェハ２０２のバッチ内でパーティクル汚染が特定されたときに、ウェハ処理ツール１００の適時の修理を容易にするためのプロセストラブルシューティングツールとして使用することもできる。したがって、パーティクルモニタリング装置３００は、ウェハ処理ツール１００内のパーティクル汚染源を特定し排除するための迅速で安価で簡単な方法を提供する。
ここで図９を参照すると、一実施形態によるウェハ処理ツールの例示的なコンピュータシステムのブロック図が示されている。図示されたコンピュータシステム９００の１つ以上の構成要素は、パーティクルモニタリング装置３００の電子回路３１６において使用されてもよい。更に、ウェハ処理ツール１００はコンピュータシステム９００を組み込むことができる。一実施形態では、コンピュータシステム９００は、ロボット、ロードロック、処理チャンバ、及びウェハ処理ツール１００の他の構成要素に結合され、それらを制御する。また、コンピュータシステム９００は、上述したように、ウェハ処理ツール１００用のシステムログファイルを提供してもよい。また、コンピュータシステム９００は、パーティクルモニタリング装置３００によって提供されるパーティクルイベント情報を受信し分析することもできる。すなわち、コンピュータシステム９００は、ウェハ処理ツール１００に実装されて、ウェハ製造プロセスの処理動作を制御し、処理に関連する時間及び動作を記録するログファイルを生成し、そのログファイルデータをパーティクルニタリング装置３００によって記録されたデータと比較し、パーティクル汚染の汚染源５０４を決定できる。
コンピュータシステム９００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、イントラネット、エクストラネット、又はインターネットで他の機械に接続（例えば、ネットワーク接続）されてもよい。コンピュータシステム９００は、クライアント−サーバネットワーク環境内のサーバ又はクライアント機械という資格で、又はピアツーピア（又は分散型）ネットワーク環境内のピアマシンとして動作することができる。コンピュータシステム９００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブアプライアンス、サーバ、ネットワークルータ、スイッチ又はブリッジ、又はその機械がとるべき行動を指定する一連の命令（順次又はその他）を実行できる任意の機械である。更に、コンピュータシステム９００のために単一の機械だけが示されているが、「機械」という用語は、本明細書で説明された任意の１つ以上の方法論を個々に又は共同で実施する１組の命令セット（又は複数のセット）を実行する任意の機械（例えば、コンピュータ）の集合を含むものとする。
コンピュータシステム９００は、コンピュータシステム９００（又は他の電子装置）が実施形態によるプロセスを実行するようにプログラムするために使用される命令を記憶した非一時的な機械可読媒体を有するコンピュータプログラム製品又はソフトウェア９２２を含むことができる。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって読取り可能な形態で情報を記憶又は送信する任意のメカニズムを含む。例えば、機械可読（例えば、コンピュータ可読）媒体は、機械（例えば、コンピュータ）読取り可能な記憶媒体（例えば、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイスなど）、機械（例えば、コンピュータ）読取り可能な伝送媒体（電気信号、光学信号、音響信号、又は他の形式の伝播信号（例えば、赤外線信号、デジタル信号など））などを含む。
一実施形態では、コンピュータシステム９００は、システムプロセッサ９０２と、主メモリ９０４（例えば、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）（例えば、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）又はラムバスＤＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）など）、スタティックメモリ９０６（例えば、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）など）、バス９３０を介して互いに通信する第２のメモリ９１８（例えば、データ記憶装置）を含む。
システムプロセッサ９０２は、１つ以上の汎用処理装置（例えば、マイクロシステムプロセッサ、中央処理装置など）を表す。より詳細には、システムプロセッサは、複合命令セット演算（ＣＩＳＣ）マイクロシステムプロセッサ、縮小命令セット演算（ＲＩＳＣ）マイクロシステムプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロシステムプロセッサ、他の命令セットを実装するシステムプロセッサ、又は命令セットの組み合わせを実装するシステムプロセッサであってもよい。システムプロセッサ９０２は、１つ以上の専用処理装置（特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサなど）であってもよい。システムプロセッサ９０２は、本明細書に記載の動作を実行するための処理ロジックを実行するように構成される。
コンピュータシステム９００は、他の装置又は機械（例えば、パーティクルモニタリング装置３００）と通信するためのシステムネットワークインタフェース装置９０８を更に含むことができる。また、コンピュータシステム９００は、ビデオディスプレイユニット９１０（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤ）、又は陰極線管（ＣＲＴ））、英数字入力デバイス９１２（例えば、キーボード）、カーソル制御デバイス９１４（例えば、マウス）、及び信号生成デバイス９１６（例えば、スピーカ）をも含むことができる。
第２のメモリ９１８は、本明細書に記載された任意の１つ以上の方法論、又は機能を具体化する１つ以上の命令セット（例えば、ソフトウェア９２２）が記憶される機械アクセス可能な記憶媒体９３１（又は、より具体的にはコンピュータ読取り可能記憶媒体）を含むことができる。ソフトウェア９２２は、コンピュータシステム９００による実行中に、主メモリ９０４内及び/又はシステムプロセッサ９０２内に完全に又は少なくとも部分的に存在してもよく、主メモリ９０４及びシステムプロセッサ９０２も機械可読記憶媒体を構成する。ソフトウェア９２２は、システムネットワークインタフェースデバイス９０８を経由してネットワーク９２０によって送信又は受信することができる。
機械アクセス可能な記憶媒体９３１は、単一の媒体である例示的な実施形態で示されているが、「機械可読記憶媒体」という用語は、単一の媒体又は複数の媒体（例えば、集中型データベース又は分散型データベース、及び／又は関連するキャッシュ及びサーバ）を含むことができる。「機械可読記憶媒体」という用語は、機械による実行のための一連の命令を記憶又は符号化することができ、機械にいずれか１つ以上の方法論を実施させる任意の媒体を含むものとする。したがって、「機械可読記憶媒体」という用語は、ソリッドステートメモリ、光学媒体及び磁気媒体を含むが、これに限定されない。
前述の明細書では、具体的に例示的な実施形態について説明してきた。次の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能であることは明らかである。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味であるとみなされるべきである。

Claims (15)

  1. パーティクルモニタリング装置であって、
    支持面を有する基板と、
    前記支持面上の所定位置に取り付けられパラメータを有するマイクロセンサであって、前記マイクロセンサがウェハ処理ツールのチャンバ内のパーティクルを受け取ったとき前記パラメータが変化する前記マイクロセンサと、
    前記基板上に取り付けられ時間値を出力するように構成されたクロックと、
    前記基板上に取り付けられたプロセッサとを備え、前記プロセッサは前記マイクロセンサ及び前記クロックに動作可能に結合され、前記マイクロセンサの前記パラメータが変化したときに、前記所定の位置及び前記時間値を記録するように構成される、パーティクルモニタリング装置。
  2. 前記基板上に取り付けられたメモリを更に備え、前記プロセッサは前記メモリに動作可能に結合され、前記所定の位置及び前記時間値を前記メモリに記録する、請求項１に記載のパーティクルモニタリング装置。
  3. 前記基板上に取り付けられた電源を更に備え、前記電源は前記マイクロセンサ、前記クロック、前記プロセッサ、又は前記メモリのうちの１つ以上に電気的に結合され、前記マイクロセンサ、前記クロック、前記プロセッサ、又は前記メモリのうちの１つ以上に電力を供給する、請求項２に記載のパーティクルモニタリング装置。
  4. 前記基板はウェハフォームファクタを有する半導体材料を含み、前記ウェハフォームファクタは９５〜４５５ｍｍの間の直径を含む、請求項１に記載のパーティクルモニタリング装置。
  5. 前記マイクロセンサは、前記パラメータが閾値電圧であるＭＯＳＦＥＴと、
    前記ＭＯＳＦＥＴに電気的に結合されたコレクタとを備え、前記閾値電圧は前記コレクタに接触する前記パーティクルに応じて変化する、請求項１に記載のパーティクルモニタリング装置。
  6. パーティクルモニタリング装置であって、
    支持面を有する基板と、
    前記支持面上の所定の位置に取り付けられたマイクロ共振器であって、前記マイクロ共振器は特性周波数を有し、前記マイクロ共振器がウェハ処理ツールのチャンバ内のパーティクルを受け取るときに前記固有周波数がシフトする前記マイクロ共振器と、
    前記基板上に取り付けられ、時間値を出力するように構成されたクロックと、
    前記基板上に取り付けられたプロセッサとを備え、前記プロセッサは前記マイクロ共振器と前記クロックとに動作可能に結合され、前記マイクロ共振器の特性周波数がシフトするとき前記所定の位置及び前記時間値を記録するように構成されるパーティクルモニタリング装置。
  7. 前記特性周波数は前記マイクロ共振器の質量に反比例し、前記マイクロ共振器が前記パーティクルを受け取るときマイクロ共振器の前記質量が変化する、請求項６に記載のパーティクルモニタリング装置。
  8. 前記マイクロ共振器を励起するために前記基板に取り付けられた広域周波数源と、
    前記特性周波数の前記シフトを検出するために前記基板に取り付けられた検出器とを更に備える、請求項７に記載のパーティクルモニタリング装置。
  9. 前記基板上に取り付けられたメモリを更に備え、前記プロセッサは前記メモリに動作可能に結合され前記所定の位置及び前記時間値を前記メモリに記録する、請求項８に記載のパーティクルモニタリング装置。
  10. 前記基板上に取り付けられた電源を更に備え、前記電源は前記マイクロ共振器、前記クロック、前記プロセッサ、又は前記メモリの１つ以上に電気的に結合され、前記マイクロ共振器、前記クロック、前記プロセッサ、又は前記メモリの１つ以上に電力を供給する、請求項９に記載のパーティクルモニタリング装置。
  11. 前記基板はウェハフォームファクタを有する半導体材料を含み、前記ウェハフォームファクタは９５〜４５５ｍｍの直径を含む、請求項６に記載のパーティクルモニタリング装置。
  12. パーティクルモニタリング装置をウェハ処理ツールの第１のチャンバから第２のチャンバに移動させるステップであって、前記パーティクルモニタリング装置は支持面を有する基板と、前記支持面上の所定の位置に取り付けられたマイクロセンサと、前記基板上に取り付けられたクロックとを備え、前記マイクロセンサはパラメータを有し、前記クロックは時間値を出力するように構成されるステップと、
    前記マイクロセンサが前記第２のチャンバ内のパーティクルを受け取ったときに前記パラメータの変化を検出するステップと、
    前記パラメータの前記変化の検出に応答して、前記所定の位置及び前記時間値を記録するステップと、
    前記記録された所定の位置、又は前記記録された時間値のうちの１つ以上に基づいて前記パーティクルの供給源を決定するステップとを含む、方法。
  13. 前記マイクロセンサが前記第２のチャンバ内の前記パーティクルを受け取る前に、前記第２のチャンバのチャンバ圧力を真空条件に低下させるステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記パラメータの前記変化を検出するステップはＭＯＳＦＥＴの閾値電圧の変化を検出するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記パラメータの前記変化を検出するステップはマイクロ共振器の特性周波数のシフトを検出するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
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