JP3250285B2 - 情報計測手段を備えた被処理基板 - Google Patents
情報計測手段を備えた被処理基板Info
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た半導体製造プロセス、あるいはガラス基板を用いた液
晶パネル製造プロセスにおける、半導体ウエハーあるい
はガラス基板などの被処理基板の表面状態である温度、
圧力、生成膜厚等を計測する方法、並びに被処理基板の
周囲環境である温度、圧力等を計測する方法、更には、
半導体ウエハーあるいはガラス基板などの被処理基板に
関する。
セス、あるいはガラス基板を用いた液晶パネル製造プロ
セスにおける、半導体ウェハーあるいはガラス基板であ
る被処理基板の、表面の状態または周囲環境を示す情報
として、温度、圧力、ガス種、生成膜厚、プラズマパラ
メータ等が考えられる。
ンバーを持つ装置内部においてこれらの情報を計測する
には、固定式のセンサーを用い、かつそれに接続した電
気ケーブルで真空チャンバー外へ信号を取り出す方法が
一般的である。
装置図である。
固定されたウエハーホルダーあるいは移動可能なウエハ
ーホルダー33上にセットされ、ウエハー32にはウエ
ハー表面の情報である温度、処理速度(生成膜厚等)、
プラズマパラメ−タ(フロ−ティングポテンシャル)等
を計測するセンサー30が取り付けられている。センサ
ー30が検出する情報は、センサー30に接続した電気
ケーブル35を通して、真空チャンバー31の外にある
センサー情報計測処理装置34に伝えられ、計測結果を
得る。
では、計測対象とする被処理基板が動く構成の真空装置
においては内部の電気ケーブルの引き回しが難しいとい
う問題を有し、特にマルチチャンバー構成の真空装置で
は、真空バルブにより各真空室が密閉されるため事実上
計測は不可能であった。
内部の、被処理基板の通り道である装置内部の搬送通路
は通常、被処理基板が通過できる以外に空きスペースが
ほとんどなく、大きな情報計測装置を被処理基板にくっ
つけて配置するスペースはほとんどないという問題を有
する。
置ごとに計測した、被処理基板の表面状態または周囲環
境を示す計測情報には連続性がなく、その上ある真空装
置から別の真空装置に被処理基板を搬送していく間には
情報を計測することができないという問題を有する。
るもので、その目的とするところはどのような構成の真
空装置であっても、被処理基板の表面状態または周囲環
境を示す情報を簡単に計測可能とし、さらにはプロセス
全般に渡って前記情報を連続的に計測できる方法を提供
するところにある。また、計測対象となる被処理基板の
形状を損なわないで計測できる方法を提供することで、
実際にプロセスで使用する被処理基板の持つ特性に近い
情報の計測をすることを目的とする。
板は、半導体ウエハーあるいはガラス基板などの被処理
基板であって、この被処理基板の、表面状態あるいは周
囲環境を計測するためのセンサーと、このセンサーから
得られる情報を処理する手段の一部あるいは全てが前記
被処理基板上に形成されたことを特徴とする。本発明に
おける被処理基板において、前記手段の一部あるいは全
てが、前記情報を蓄える記憶手段、または前記情報を無
線で送信する無線通信手段、または前記情報を表示する
表示手段のうちの少なくとも一つであることが好まし
い。
説明する。
施例に係る、被処理基板の、表面状態あるいは周囲環境
を計測するための回路あるいは素子(以降、情報計測手
段と記す)を備えた被処理基板である。
体製造プロセスによりセンサー2、素子3、及び配線等
の回路網4を形成している。半導体ウェハー1表面の状
態、あるいは半導体ウェハー1周囲の環境を示す情報の
計測手段は、センサー2、素子3、及び配線等の回路網
4で構成され、半導体ウェハー1上に形成された状態の
ままで使用される。センサー2は、例えば計測する情報
が温度である場合は、サーミスタ等が形成される。素子
3は、抵抗、コンデンサー、コイル、電池、あるいはこ
れらを組み合わせたIC等を構成要素とし、おのおのの
素子間は配線等の回路網4とともに、センサー2で得ら
れる情報を処理する回路として形成されている。
は、予め別プロセスで形成し情報計測動作可能状態にあ
るものである。またこの情報計測手段を備えた半導体ウ
ェハーは、ダミーウェハーとして製造プロセスに流して
情報を連続的に収集し、実際の製造対象になる半導体ウ
ェハー製造の条件出し等に使用する。上記のように本半
導体ウェハーは、ダミーウェハーとして半導体ウェハー
と一体化された情報計測手段を有するため、真空装置と
いった製造プロセス内の単体装置内部での情報収集にと
どまらず、その後に続く半導体ウェハー搬送中であると
か、他の装置へ投入する待機中であるとか、複数装置間
を渡り歩く半導体ウェハーの連続的な情報の収集が可能
となる。
5、情報計測処理回路(A)6、及び配線等の回路網8
を接着剤等で張り付けている。被処理基板9表面の状
態、あるいは被処理基板9周囲の環境を示す情報の計測
手段は、センサー5、情報計測処理回路(A)6、配線
等の回路網8、及び情報計測処理回路(A)6らと電気
ケーブル9で接続される情報計測処理回路(B)7で構
成される。センサー2は、例えば計測する情報が温度で
ある場合は、サーミスタ等である。被処理基板9上の情
報計測処理回路(A)6は、例えばチップ抵抗、チップ
コンデンサー、またはこれらを組み合わせたICチップ
等を構成要素とした、被処理基板9の厚さに比較しても
厚みのない部品で構成されている。これらの情報計測処
理回路(A)6は、図1(b)にあるごとくいくつかの
ブロックに分散し配線などの回路網8で相互に接続され
て配置されていてもよいし、機能によっては一つに集約
されてもよい。その場合は配線等の回路網8は不必要で
ある。配線等の回路網8は、情報計測処理回路(A)6
のそれぞれのブロックを接続する方法として、ケーブル
等を直接ハンダ付けする方法等がある。情報計測処理回
路(A)及び配線等の回路網8と、半導体ウェハー5外
の情報計測処理回路(B)7は、センサー5で得られる
情報を処理する回路として構成されている。情報計測処
理回路(B)7は、半導体ウェハー5上の情報計測処理
回路(A)6において、寸法等の物理的制約あるいは耐
熱性等の機能的制約等により、配置できない回路から構
成される。そのため、情報計測処理回路(A)の機能に
より、情報計測処理回路(B)7は不必要になる可能性
がある。
ダミーの被処理基板として製造プロセスに流して情報を
収集し、実際の製造対象になる被処理基板製造の条件出
し等に使用する。上記のように本被処理基板はダミーの
被処理基板として被処理基板と一体化された情報計測手
段を有するため、真空装置といった製造プロセス内の単
体装置内部での情報収集にとどまらず、その後に続く被
処理基板搬送中であるとか、他の装置へ投入する待機中
であるとか、複数装置間を渡り歩く被処理基板の連続的
な情報の収集が可能となる。
れ混合した形態も考えられる。
段の全てを半導体ウェハー上に形成しないで、一部の回
路を図1(b)に示したように半導体ウェハー上に張り
付けて構成したり、半導体ウェハー外に配置して構成し
てもよい。
(a)に示したように情報計測手段の一部、例えばセン
サー5や配線等の回路網8を、被処理基板の別の製造プ
ロセスにより形成してもよい。
ンバー内における無線を使用した情報計測手段を備えた
被処理基板の配置図である。
は、固定された被処理基板ホルダーあるいは移動可能な
被処理基板ホルダー46上にセットされ、被処理基板4
5には被処理基板表面の情報である温度、処理速度(膜
厚等)、プラズマパラメ−タ(フロ−ティングポテンシ
ャル)等を計測するセンサー43が取り付けられてい
る。センサー43が検出する情報は、センサー43に接
続されたセンサー情報処理回路及び送信回路41により
無線情報に変換されて真空チャンバー44の外に送られ
る。センサー43あるいはセンサー情報処理回路及び送
信回路41は、被処理基板45上に形成された回路ある
いは張り付けた回路あるいはその両方であって、被処理
基板45の厚さと同等以下の厚みの中にはいる。また、
真空チャンバー44の外にある受信機及びセンサー情報
処理装置42は、センサー情報処理回路及び送信回路4
1により送られてきた無線情報を受信し、受信した無線
情報からセンサー43の検出した情報を得る。
一部は、被処理基板45外に配置してもよい。その場合
の被処理基板45外部の取り付け位置は、被処理基板4
5が真空チャンバー44内の定位置に固定されている場
合は、真空チャンバー44内であればどこの位置でもよ
いが、被処理基板45が真空チャンバー44内を移動し
ていくインライン構成あるいはマルチチャンバー構成
や、被処理基板45を回転運動させる構成では、被処理
基板45に付随して移動するセンサー43類との接続に
支障がないように、固定された被処理基板ホルダーある
いは移動可能な被処理基板ホルダー46といった、被処
理基板45との位置関係が変化しない一定距離範囲内に
保たれる場所に取り付けておけばよい。
は、被処理基板45上の一カ所に限らず、数カ所に設置
することで、分布情報を得ることもできる。この場合は
計測情報の通信形態として、使用通信周波数の複数化あ
るいはIDコード(識別情報)使用による時系列データ
の送信といった方法をとる。
通信手段を備えた方法を示したが、計測した情報を蓄え
るICメモリー等からなる記憶手段、または計測した情
報を表示するLED等からなる表示手段等を備えた方法
も考えられる。
計測手段の主要構成図例である。
調回路12により送信回路13が必要とする電気信号に
変換される。送信回路13は変調回路12から得られる
電気信号をもとに無線情報19を生成し、送信アンテナ
14から無線情報を送信する。受信回路16は、受信ア
ンテナ15を通して受信した無線情報19を電気信号に
変換して、復調回路17に送る。復調回路17は、受信
回路16からの電気信号をセンサー回路11が得た計測
情報に変換して処理・表示手段18に送る。処理・表示
手段18は、センサー回路11が得た計測情報に補正・
変換等を加え必要な情報を取り出し、計測結果の出力あ
るいは記憶あるいは他回路の制御を担当する。
例えば温度をセンシングする場合は、サーミスタ・白金
測温抵抗体・熱電対等であり、処理速度(膜厚等)をセ
ンシングする場合は水晶振動子等である。
例である。
すると電気抵抗が減少する性質を有する温度センサーで
ある。このNTCサーミスタ21を抵抗分とし、コンデ
ンサ22及びインバータ24で発振回路が構成される。
この発振回路が図2のセンサー回路11に相当する。抵
抗23はNTCサーミスタ21の直線化補正(リニアラ
イズ)用抵抗である。発振回路の発振周波数は、NTC
サーミスタ21と抵抗23の合成抵抗値Rとコンデンサ
22の容量Cの積に反比例し、計測温度上昇に伴いNT
Cサーミスタ21の抵抗値が減少すると、発振回路の発
振周波数は高くなる。
され、キャリア信号102とバースト発生タイミング信
号103に変換される。バースト発生タイミング回路2
6は、バースト発生タイミング信号103により、キャ
リア信号102をON/OFFさせるタイミングを生成
して、バースト信号104を発生させる。従って、バー
スト信号104のバースト発生間隔時間は、バースト発
生タイミング信号103の周期時間の減少、すなわち計
測温度の上昇により短くなる。発振回路の出力101を
バースト信号104に変換するまでが、図2の変調回路
12に相当する。
を介して送信アンテナ28に伝わり、無線電送される。
変化による計測誤差要因を多く含んでいるため、NTC
サーミスタ21等で構成される発振回路の他に、基準と
なる発振回路を構成し、NTCサーミスタ21等で構成
される発振回路の補正に使用する形態が望ましい。
温度情報をバースト波の発生時間間隔の情報に変換(変
調)して送信する。そのため図4の送信回路に対応した
受信回路は、無線電送されてきた信号からバースト波の
発生時間間隔を検出し、温度情報に変換(復調)すると
いう、送信回路での変換の逆変換を行えばよい。
理基板表面の状態、あるいは被処理基板周囲の環境を示
す情報の計測手段の、一部あるいは全てを、被処理基板
上の回路あるいは素子として形成するか、または情報計
測手段のセンサー部と、情報計測処理回路の一部あるい
は全てを、前記被処理基板上に配置することにより、ど
のような構成の真空装置であっても、被処理基板の表面
状態または周囲環境を示す情報を簡単に計測可能とし、
さらにはプロセス全般に渡って前記情報を連続的に計測
できる方法を提供できるという効果を有する。また、計
測対象となる被処理基板の形状を損なわないで計測でき
る方法を提供することで、実際にプロセスで使用する被
処理基板の持つ特性に近い情報の計測ができるという効
果を有する。
を備えた半導体ウェハーを示す図である。 (b) 本発明の一実施例に係る情報計測手段を備えた
被処理基板を示す図である。
ける無線を使用した情報計測手段を備えた被処理基板の
配置図である。
要構成図例である。
る。
可能な被処理基板ホルダー
Claims (2)
- 【請求項1】半導体ウエハーあるいはガラス基板などの
被処理基板であって、この被処理基板の、表面状態ある
いは周囲環境を計測するためのセンサーと、このセンサ
ーから得られる情報を処理する手段の一部あるいは全て
が前記被処理基板上に形成されたことを特徴とする被処
理基板。 - 【請求項2】請求項1において、前記手段の一部あるい
は全てが、前記情報を蓄える記憶手段、または前記情報
を無線で送信する無線通信手段、または前記情報を表示
する表示手段のうちの少なくとも一つであることを特徴
とする被処理基板。
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JP31736792A JP3250285B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 情報計測手段を備えた被処理基板 |
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JP31736792A JP3250285B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 情報計測手段を備えた被処理基板 |
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-
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- 1992-11-26 JP JP31736792A patent/JP3250285B2/ja not_active Expired - Lifetime
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