JP5684988B2 - 半導体製造装置用センサシステム - Google Patents

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Description

背景
集積回路及びディスプレイの製造においては、半導体、誘電体及び導電性材料をシリコン基板又はガラス基板等の基板上に形成する。これらの材料は、一部の実施形態7において、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、物理気相蒸着（ＰＶＤ）、イオン注入、プラズマ又は熱酸化及び窒化プロセスにより形成することが可能である。その後、堆積した材料をエッチして、ゲート、ビア、コンタクトホール及び相互接続線等の特徴部を形成することが可能である。典型的な堆積又はエッチ処理においては、基板を基板処理チャンバ内でプラズマに曝露することにより基板表面上にて材料を堆積する又はエッチする。基板上に行うその他の典型的な処理には、ＲＴＰ、フラッシュランプ又はレーザーアニール処理を含む熱処理技法が含まれる。
物理気相蒸着（ＰＶＤ）、すなわちスパッタは、集積回路及びデバイスの製造において最も一般的に使用される処理の１つである。ＰＶＤは、真空チャンバ内で行われるプラズマ処理であり、チャンバ内では負にバイアス印加されたターゲット（典型的には、マグネトロンターゲット）を、比較的重い原子を有する不活性ガス（例えば、アルゴン（Ａｒ））又はこのような不活性ガスを含むガス混合物のプラズマに曝露する。不活性ガスのイオンがターゲットに衝突することにより、ターゲット材料から原子が飛び出す。飛び出した原子は、一般にターゲットに面した基板台座部上に載置された基板上に堆積膜として蓄積される。上記の処理中、基板は、典型的には、基板受け面を有する基板支持体上に保持される。支持体に、処理中にプラズマ発生装置として機能する電極を埋設したり及び／又は支持体を帯電させて基板を静電気により保持することも可能である。支持体が、処理中に基板を加熱するための抵抗加熱素子及び／又は基板若しくは支持体を冷却するための水冷システムを有することもある。デバイスのサイズが小さくなるにつれ基板のムラの許容誤差は極めて低くなり、基板支持体、シャドーリング又はその他のチャンバ部品に相対しての基板の整列及び位置決めが、基板上で達成される処理結果の均一性に影響を与える可能性があるという問題が起こる。場合によっては、処理チャンバの１つ以上の領域で、プラズマを均一に発生させたり（例えば、ＰＥＣＶＤ、ＰＶＤ）、熱を基板に均一に送ったり（例えば、ＲＴＰ、ＰＥＣＶＤ）することができず及び／又は処理チャンバにおけるガス流入口又はガス排出口の位置方向により、ガス流の不均一な領域ができたりするため、通常、基板を回転させることにより、処理チャンバの処理領域の異なる部位において見られる不均一性を平均させる必要性がある。
チャンバ監視システムは、単一のセンサコントロールシステムが多数の異なる処理チャンバコントロールボードセンサ線に連結された並列アーキテクチャを含んでいてよい。実例となる実施形態においては、タコメータ等の単一の回転センサが、処理チャンバから離れた中央コントロールユニット内に存在しているため、回転データは単一のシステムにより処理され、その後、様々な異なるネットワーク通信プロトコルに従ってメインシステムコントローラ、ファクトリインターフェース又はその両方にルーティングされる。この実施形態及びその他の実施形態においては、中央コントロールユニット及びチャンバコントロールボード内のプルアップネットワークをマッチさせることにより、クロウバー効果等の電気信号の異常を低減する。中央コントロールユニットは、メインシステムコントローラを介してユーザー定義のパラメータに従って動作するようにプログラムすることができ、これにより特定の運転ステータス間のシステムによる差別化が可能となる。例えば、中央コントロールユニットには、回転装置が連続的に回転するのではなく往復運動しているとシステムからユーザに警告させる毎分回転数（ＲＰＭ）範囲外条件が設定される。
回転式基板台座部を有するＰＶＤチャンバの一実施形態の概略断面図である。 処理チャンバ及びシステムコントローラを含む処理チャンバシステムを表す例示的なシステムの図である。 基板支持体の回転を監視するための例示的なセンサシステムを表す図である。 例示的なチャンバ監視システムを表す回路図であり、センサコントロールシステムは多数の異なるセンサに並列アーキテクチャを使用して連結される。 チャンバ監視システム内の複数の処理チャンバに連結されたセンサコントロールシステムを表すシステム図である。 複数の処理チャンバを監視するためのセンサコントロールシステムの例示的なハードウェア構成を表す図である。 〜 複数の回転デバイスを監視するデジタルタコメータをインプリメントするための例示的な方法を表すフロー図である。 複数の回転デバイスに関連した回転データを処理するための例示的な方法を表すフロー図である。
図示された実施形態の詳細な説明
物理気相蒸着チャンバにおける例示的な回転基板支持体
図１は、回転式基板台座部１２６を有するＰＶＤチャンバ１００の一実施形態を描く。ＰＶＤチャンバ１００は一般に、蓋アセンブリ１０２、メインアセンブリ１０４、運動制御ユニット１７０、支援システム１６０及びコントローラ１８０を含む。一実施形態において、蓋アセンブリ１０２はターゲットアセンブリ１１０及び上部エンクロージャ１２２を含む。ターゲットアセンブリ１１０は、ターゲットベース１１２（例えば、水冷ベース）内に配置された回転式マグネトロンパック１１４、ターゲット１１８及びターゲットシールド１２０を含む。マグネトロンパック１１４は、運転時に、パックを既定の角速度で回転させる駆動部１１６に機械的に連結されている。本発明が有益となるように適合させ得るマグネトロンパックが、２００３年１１月４日にＡ．テップマン（Ｔｅｐｍａｎ）に発行された米国特許第６６４１７０１号に記載されている。ターゲットアセンブリ１１０は、ＲＦ、ＤＣ、パルスＤＣ及び同様の電源等のプラズマ電源（図示せず）に電気的に結合されている。
一実施形態において、メインアセンブリ１０４は、チャンバ本体部１２８、回転式基板台座部１２６、円周方向に沿って本体部１２８に取り付けられた倒立シールド１３６及び複数の輻射ヒータ１３４を含む。シールド１３６は一般に、部材本体部１２８の上部から下方向内側へと台座部１２６に延びる。基板台座部１２６は、互いに連結された基板プラテン１５４及びカラムモジュール１５０を含む。蓋アセンブリ１０２とメインアセンブリ１０４との間の真空気密連結は図において少なくとも１つのシールによって成されており、Ｏリング１３２が図示されている。
基板１３０（例えば、シリコン（Ｓｉ）ウェハ等）を、チャンバ本体部１２８のスリットバルブ１２４を通してＰＶＤチャンバ１００内に導入したり、チャンバ内から取り出す。一般には輻射ヒータ１３４（例えば、赤外線（ＩＲ）ランプ等）を使用して、チャンバ１００の基板１３０及び／又は内部部品を特定のプロセスレシピによって決定された温度にまで加熱する。輻射ヒータ１３４はシールド１３６の下に位置決めされていることから、ヒータ１３４は、ヒータの性能に悪影響を与える可能性のある、スパッタされたターゲット材料の堆積から保護される。
運転中、プラテン１５４は選択的に（図示されるような）上方処理位置又は（点線で図示の）下方搬送位置に配置される。ウェハ処理中（すなわちスパッタ堆積中）、プラテン１５４はターゲットから既定の距離の上方位置へと持ち上げられる。基板１３０を受け取る又は放出する場合は、プラテン１５４をスリットバルブ１２４と実質的に一直線上にある下方位置に移動させることによりロボットによる基板の搬送を促進する。
プラテン１５４は、プラテン１５４の上部基板支持面に配置される少なくとも１つのポリマー部材を含んでいてもよい。ポリマー部材は適切なプラスチック又はエラストマーであってよい。一実施形態において、ポリマー部材は溝に配置されるＯリングである。運転中、基板１３０とＯリングとの間での摩擦が、ウェハが回転するプラテン１５４の基板支持面１８６に沿って滑るのを防ぐ。
プラテン１５４は、表面から上方向に延びる環状周縁枠部及び環状の、周囲を取り巻き且つ上方向を向いた溝を含んでいてもよい。枠部は表面における基板受けポケットを画成しており、プラテン１５４の角速度が高くなった際に基板が滑らないように更に保護している。基板１３０をプラテン１５４の中心から最小のズレでもって位置決めできるように、一部の実施形態において、枠部は基板１３０を誘導するように面取り、角度付け、丸み付け又はその他の形で加工されている。
その他の実施形態において、プラテン１５４は、締め付けリング、静電チャック、埋設基板ヒータ、背面（すなわち、熱交換）ガス及び／又は冷却流体用の流路、高周波電極並びにＰＶＤ処理を強化すると既知のその他の手段を含む。背面ガス、冷却流体、電力及び高周波電力の各供給源（図示せず）への連結は、当業者に既知の慣用の手段を使用して達成することができる。
図１に戻ると、運動制御ユニット１７０は一般に、蛇腹部１４８、磁気駆動部１４４、変位駆動部１４０及びチャンバ本体部１２８に取り付けられたブラケット１５２上に図示のように据え付けられた昇降ピン機構を含む。蛇腹部１４８は、蛇腹部の底部プレート１９２に回転可能に連結された（矢印１５６で図示した）カラムモジュール１５０のための伸縮式真空気密シールとなる。ブラケット１５２とチャンバ本体部１２８との間の真空気密の境界部は、例えば、１つ以上のＯリング又は圧潰式銅製シール（図示せず）を使用して形成してもい。
カラムモジュール１５０は、シャフト１９８及び磁気駆動部１４４に近接して配置された複数の磁気素子１４２を含む。運転中、磁気駆動部１４４は、選択的にエネルギー供給されて磁気素子１４２を磁気的に回転させ、それによりカラムモジュール１５０及びプラテン１５４を回転させる複数のステータを含む。一例示的な実施形態において、基板台座部１２６の角速度は、約１０〜１００ＲＰＭの範囲で選択的に制御される。磁気駆動部を、台座部の回転に適したその他のモータ又は駆動部に置き換えてもよい。
運転中、ターゲット１１８からスパッタされた材料の流れは空間的に不均一であるが、これはターゲットの材料組成におけるばらつき、汚染物質（例えば、酸化物、窒化物等）のターゲット上への蓄積、蓋アセンブリ１０２における機械的な不整合及びその他の要因によるものである。ＰＶＤチャンバ１００における膜堆積中に、基板台座部１２６の回転運動が、スパッタされた材料の流れのこのような空間的な不均一性を相殺し、回転する基板１３０上には均一性の高い膜が堆積される。例えば、ターゲット１１８の異なる領域からのスパッタ材料におけるばらつきは、基板１３０が回転するに従って基板全体で平均化され、堆積膜の厚さの均一性が高くなる。
変位駆動部１４０は蛇腹部１４８の底部プレート１９２に堅く連結されており、運転中、下方（すなわち、ウェハ受け取り／放出）位置と上方（すなわち、スパッタ）位置との間での基板台座部１２６の移動を促進する（矢印１８４で図示）。変位駆動部１４０は空気圧シリンダ、水圧シリンダ、モータ、直線アクチュエータ又は台座部１２６の上昇を制御するのに適したその他のデバイスであってもよい。
支援システム１６０は、ＰＶＤチャンバ１００の機能を集合的に促進する様々な装置を含む。実例として、支援システム１６０は、１つ以上のスパッタ電源、１つ以上の真空ポンプ、スパッタガス及び／又はガス混合物の供給源、制御機器及びセンサ並びに当業者に既知の同様のものを含む。
コントローラ１８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ及びサポート回路（どれも図示せず）を含む。インターフェース１８２を介して、コントローラ１８０はＰＶＤチャンバ１００の部品に連結され且つＰＶＤチャンバ１００の部品及びチャンバ内で実行する堆積処理の制御を行う。
例示的な処理システム構成
図２は、処理チャンバシステム２００を表す例示的なシステム図であり、処理チャンバシステムは、チャンバインターフェースボード２０６及びチャンバインターロックボード２０８によって相互接続された処理チャンバ２０２及びシステムコントローラ２０４を含む。
システムコントローラ２０４は、基板支持アセンブリ（例えば、図１に示されるような回転アセンブリ１５０）及び処理チャンバ２０２（例えば、図１に示されるようなリアクタ１００）を完成させるのに使用される様々な部品を制御するように構成されている。システムコントローラ２０４は一般に、処理チャンバ２０２全体の制御及び自動化を促進するように設計されており、典型的には中央処理装置（ＣＰＵ）２１０、メモリ２１２及びサポート回路（又はＩ／Ｏ）２１４を含む。ＣＰＵ２１０は、様々なシステム機能、チャンバ処理及びサポートハードウェア（例えば、検出装置、ロボット、モータ、流体供給源等）を制御し且つ処理を監視（例えば、基板支持体温度、電源変数、チャンバ処理時間、Ｉ／Ｏ信号等）するために工業環境で使用されるいずれの形態のコンピュータプロセッサの１つであってもよい。メモリ２１２はＣＰＵ２１０に接続され、１つ以上の容易に入手可能なメモリであってもよく、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピー（商標名）ディスク、ハードディスク又はローカル若しくはリモートのその他の形態のデジタルストレージである。ソフトウェア命令及びデータをコード化して、ＣＰＵ２１０に命令するためにメモリ２１２内に格納することが可能である。サポート回路２１４もまたＣＰＵ２１０に接続され、プロセッサを慣用のやり方でサポートする。サポート回路２１４には、キャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステム等が含まれる。システムコントローラ２０４が可読のプログラム（又はコンピュータ命令）が、基板上にどのタスクを実行可能かを決定する。好ましくは、プログラムはシステムコントローラ２０４によって可読であるソフトウェアであり、基板の移動、支持、位置決め及び／又は回転の監視、実行及び制御に関連したタスクを、処理チャンバ２０２で実行中の様々なプロセスレシピタスク及び様々なチャンバプロセスレシピ工程と共に実行するコードを含む。
システムコントローラ２０４は、チャンバインターロックボード２０８とインターフェースをとることにより、例えばセーフティインターロック機構が有益となり得るチャンバ２０２の要素（例えば、継電器、ハードウェアスイッチ等）を制御する。例えば、チャンバカバー解放機構はチャンバインターロックボード２０８を介してシステムコントローラ２０４にアクセス可能である。カバーが開放される前に、例えば、システムコントローラ２０４はまず処理チャンバ２０２内の処理を停止させる。インターロックは、処理チャンバ２０２の蓋内のロック機構を解除する前に１つ以上のガス弁が閉じられ、電圧供給が無効になっていること等を確認することでシステムコントローラ２０４を支援する。
システムコントローラ２０４はチャンバインターフェースボード２０６とインターフェースをとることにより、重大な安全上の懸念の原因にはならない処理チャンバ２０２の要素を制御する。一部のインプリメンテーションにおいて、処理システム２００は、チャンバインターロックボード２０８を含まない。その他のインプリメンテーションにおいて、チャンバインターフェースボード２０６及びチャンバインターロックボード２０８は、単一の回路基板内に設計される。
単一要素の回転を監視するための例示的なセンサシステム
図３は、処理チャンバ内に配置された機構の回転を監視するための例示的なセンサコントロールシステム３００を表す。例えば、センサ３００を使用して図１で図示されたような回転式基板台座部１２６又は回転式マグネトロンパック１１４を監視する。システム３００はセンサ３０１を含み、このセンサが、チャンバ２０２内で回転要素３０５（例えば、基板支持体、マグネトロン等）をそれぞれ監視する。センサ３０１は、一部の実施形態7において、光学センサ、近接センサ、ホール効果センサ又は回転要素３０５の位置及び／若しくは運動を判断可能なその他の検出装置を含む。
１本以上のセンサ線により、センサ３０１はチャンバインターロックボード２０８に接続されている。例えば、チャンバインターロックボード２０８は、センサ３０１の出力を処理することにより、基板支持体の昇降ピンが下方位置にくるまで又は基板支持体が堆積位置に上昇してくるまで基板支持体の回転を解除するか否かを判断する。その他のインプリメンテーションにおいて、センサ３０１は、チャンバインターフェースボード２０６に接続される。
センサ３０１はタコメータ３０７にも接続される。タコメータ３０７は、例えば、ドイツはリーラジンゲンのモトローナＧｍｂＨ社（Ｍｏｔｒｏｎａ ＧｍｂＨ）から入手可能なＤＸ０２０パネルタコメータ等の市販のタコメータでインプリメントしてもよい。タコメータ３０７は、センサ３０１から信号（例えば、電圧パルス）を受け取ると、その信号を電圧出力にトランスレートし、電圧出力レベルは回転要素３０５のＲＰＭに関連している。例えば、タコメータ３０７は、センサ３０１から受け取るパルス間の間隔を計る。別の実施形態7において、タコメータ３０７は、ある時間に亘ってセンサ３０１から受け取るパルスの数を数える。
センサ３０１の信号線は、チャンバインターロックボード２０８内の単安定マルチバイブレータ３０２につながっている。単安定マルチバイブレータ３０２は、例えば、回転要素３０５が回転しているか否かを監視する安全機構に含まれる。チャンバインターロックボード２０８は安全機構の出力を、例えば、システムコントローラ２０４に送る。システムコントローラ２０４は安全機構の出力をチェックし、処理チャンバ２０２内で次の処理工程を開始する前に回転要素３０５が回転していないことを確認する。一部のインプリメンテーションにおいて、チャンバインターロックボード２０８は、回転要素３０５が運動中であるか否かだけに注目しており、回転要素３０５の実際の速度には関与しない。
単安定マルチバイブレータ３０２は光アイソレータ３０４につながっている。光アイソレータ３０４は、単安定マルチバイブレータ３０２が受け取った信号からＣＰＵ３０６を保護する。例えば、光アイソレータ３０４は、ＣＰＵ３０６を電圧過渡現象から緩衝する。
ＣＰＵ３０６は、単安定マルチバイブレータ３０２からセンサ出力値を受け取ると（例えば、回転オン／オフ）、この情報を安全上の懸念が存在するか否かの判断に使用することができる。一部のインプリメンテーションにおいて、ＣＰＵ３０６は、この情報をシステムコントローラ２０４に送り、システムコントローラが安全上の懸念が存在するか否かの判断をする。
タコメータ３０７は、回転要素３０５のＲＰＭを計算し、対応する電圧レベルを出力する。例えば、タコメータ３０７は０〜１０ボルトの電圧レベルを出力し、１０ボルトは２００ＲＰＭの回転速度を示す。一部のインプリメンテーションにおいて、タコメータ３０７はディスプレイを含む。例えば、タコメータ３０７に取り付けられたＬＣＤスクリーンが、ユーザに現在のＲＰＭ測定値を伝える。タコメータ３０７はチャンバ２０２の外面上又は、例えば、チャンバ２０２に近接したアクセスが容易な場所（例えば、近くの壁面、装置ラック、その他の表面）に据え付けることができる。
タコメータ３０７はセンサ３０１の信号線及び接地線に連結されており、センサ３０１の示度数を使用して回転要素３０５のＲＰＭ速度を求める。図３に示されるように、タコメータ３０７は、システムコントローラ２０４にＲＰＭ範囲に対応する電圧出力を送る。
しかしながら、市販のタコメータ３０７のハードウェア構成によっては、システム３００に接地及びクロストーク不適合問題が発生する。例えば、光アイソレータ３０４によりＣＰＵ３０６とシステム３００の残りとの間でガルバニック絶縁が生じることがある。タコメータ３０７を導入すると接地電位問題及びクロストークが発生し、今度はＣＰＵ３０６でのガルバニック絶縁が無効となる場合がある。
タコメータ３０７の信号出力は、例えば、＋２４ボルトプルアップネットワーク３１４を含んでいてもよい。チャンバインターロックボード２０８も同様に、センサ３０１からの信号入力位置に＋１２プルアップネットワーク３０８を含んでいてよい。単安定マルチバイブレータ３０２のスイッチ機構がオフ位置にある場合、例えばセンサ３０１の信号線は約１６〜１８ボルト又はそれ以上の間でフロートする。これは単安定マルチバイブレータ３０２（例えば、ＣＭＯＳ回路）での順方向バイアス印加を引き起こす場合がある。単安定マルチバイブレータ３０２がそれ自身の入力供給（例えば、１２ボルト）を超えてバイアス印加されると、ラッチアップが起こる可能性がある。これによりプラスとマイナスのレール間でクロウバー効果が起こり、チャンバインターロックボード２０８が損傷される恐れがある。
単安定マルチバイブレータ３０２の順方向バイアス印加を無効にするために、任意の光アイソレータ（図示せず）を、センサ３０１の信号及び接地センサ線に、これらの線がチャンバインターロックボード２０８に進入する手前で導入してもよい。上記の任意の光アイソレータに加えて又はその代わりとして、任意の光アイソレータ３１２をタコメータ３０７の信号及び接地入力線（センサ３０１の信号及び接地センサ線に連結されている）に導入してもよい。例えば、任意の光アイソレータ３１２により絶縁が得られ、クロウバー効果を回避することが可能である。
システムコントローラ２０４はタコメータ３０７の出力を受け取る。システムコントローラ２０４がこの情報を使用することにより、ユーザは回転要素３０５の回転速度を監視できるようになる。一部のインプリメンテーションにおいて、システムコントローラ２０４はタコメータ３０７の出力に基づいて警告状態を発生させる。例えば、タコメータ３０７から受け取った出力電圧がゼロに達したら、システムコントローラ２０４は回転要素３０５がもはや動作していないことを示すエラーを生成する。システム３００において、タコメータ３０７は、センサ３０１の信号及び接地センサ線に直接連結されている。
システム３００の規模はマルチチャンバ処理システム（例えば、図２に示されるようなマルチチャンバ処理システム２００）に応じたものであってよく、各チャンバは別々のタコメータにより監視され、各タコメータは個別にシステムコントローラ２０４に連結される。
最高８つの要素の回転を監視するための例示的なセンサシステム
図４は、例示的なチャンバ監視システム４００を表す回路図であり、センサコントロールシステム４０２は、並列アーキテクチャを使用して多数の異なるセンサに連結することができる。例えば、センサコントロールシステム４０２は、同一又は異なる処理チャンバ内に配置された２つ以上のセンサを監視する。一部のインプリメンテーションにおいて、センサコントロールシステム４０２は、個々のセンサからのデータをユーザ指定条件に従って分析する。センサコントロールシステム４０２は、一部のインプリメンテーションにおいて、センサデータ及び／又はセンサデータを分析することにより得られた情報を、マルチチャンバ処理システムのインターフェースであるシステムコントローラ２０４又は別のコンピュータシステムに送る。
図示の実施形態7において、センサ接地がチャンバインターロックボード２０８内に延びていないことを除き、センサ３０１はチャンバインターロックボード２０８に図３と同じやり方で接続されいる。センサ３０１から延びる信号線は、接地探索（ｇｒｏｕｎｄ−ｓｅｅｋｉｎｇ）デジタル信号であってもよい。センサコントロールシステム４０２は、センサ３０１の信号線及び＋１２ボルト電力線に連結されている。
例示的なセンサコントロールシステム４０２は、例えば、最高で８つの光学的に分離されたセンサ入力４０４を受け入れることができる。一部のインプリメンテーションにおいては、センサ入力の数を増減させて、例えば、数百のチャネルからの入力に対応させることが可能である。センサ入力４０４に関与する回路は、図６でより詳細に説明する。ＣＰＵ４０６は、８つのセンサ入力４０４のそれぞれについて個別にタコメータの機能を果たす。例えば、８つの処理チャンバに取り付けられた最高８つのセンサを、センサコントロールシステム４０２に接続することができる。
一部のインプリメンテーションにおいては、２つ以上のセンサを１つのチャンバ内に配置する。例えば、特定のチャンバは、センサデバイスにより監視される回転基板支持体と回転マグネトロン（例えば、図１に示されるような回転式基板台座部１２６及び回転式マグネトロンパック１１４）の両方を有する。
チャンバ内の回転デバイスを監視するのにセンサを１つ使用する代わりに、インプリメンテーションによっては、１つの回転デバイスに関連して２つの別々のセンサに属するセンサデータを監視してもよい。２つのセンサ間でのＲＰＭ値の一致度を比較することにより、例えば、回転デバイスが回転ではなく往復運動をしているか否かの判断をすることができる。例えば、ユーザは、各センサデバイスからのデータの受け取りに関してセンサコントロールシステム内でパラメータを確立してもよい（例えば、センサデバイスＡからのデータにセンサデバイスＢからのデータが従わない場合又はセンサデバイスＡに関連したＲＰＭ値とセンサデバイスＢに関連したＲＰＭ値とが原則的に同じでない場合、エラー状態をアサートする）。
インプリメンテーションによっては、センサ入力の数を増減することが可能である。例えば、センサコントロールシステムは、最高数千チャネルのセンサ入力からの入力を受け取ることができる。例えば、ポート拡張チップを１つ以上のＣＰＵ割り込みに関連づけて（例えば、優先割り込みハンドラチェーン内）、センサデータを例示のセンサコントロールシステム４０２に送る。
一部のインプリメンテーションにおいて、センサコントロールシステム４０２はシステムコントローラ２０４内に設計される。その他のインプリメンテーションにおいて、センサコントロールシステム４０２は、システムコントローラ２０４とは分離した実体としてインプリメントされる。例えば、センサコントロールシステム４０２は、システムコントローラ２０４上に又は並行して据え付けられる。センサコントロールシステム４０２は、システムコントローラ２０４と通信してもしなくてもよい。
センサコントロールシステム４０２はディスプレイ４０８（例えば、ＬＣＤスクリーン、ＬＥＤディスプレイ等）を含んでいてもよく、ディスプレイは、例えば、ユーザに、センサコントロールシステム４０２のセンサ入力４０４に接続された最高８つのセンサのそれぞれによって監視される回転要素の現在の回転速度（ＲＰＭ）を視覚的に表示する。その他の情報をディスプレイ４０８内に含めてもよく、限定するものではないが、センサが監視している各デバイスがどれであるか（例えば、どのチャンバであるか）、センサコントロールシステム４０２の個々の入力ポートが現在、センサに接続されているか否かの表示又はセンサコントロールシステム４０２に連結されたセンサが監視している１つ以上のデバイス内でエラー状態が検知された場合の警告機構が含まれる。
エラー状態は、例えば、回転要素が立ち往生した場合に発生する。例えば、回転要素３０５が回転ではなく往復運動を始めた場合、センサ３０１は測定パルスを発行し、センサコントロールシステム４０２はそれを極めて高いＲＰＭ値にトランスレートする（例えば、２００ＲＰＭ又は１０００ＲＰＭ等の予測されるＲＰＭ値より高い値。監視対象である回転要素の機能性に左右される）。ＣＰＵ４０６は高ＲＰＭ値をエラー状態と認識し、エラーをログする又はその他の形でユーザに警告する。一部のインプリメンテーションにおいて、ユーザは１つ以上の監視対象のデバイスの機能性について範囲外条件を確立する。例えば、ユーザは、回転測定値が１０ＲＰＭを下回る又は２００ＲＰＭを上回ったら、エラー警告を生成するように指定することができる。
一部のインプリメンテーションにおいて、より高い最高ＲＰＭ値は高周波ＣＰＵクロックを使用して達成される。例えば、複数のＣＰＵクロック周波数に基づいたスケジュールでセンサ入力がセンサコントロールシステム４０２によって処理されると（例えば、受け取り及びインクリメント）、高周波クロックにより、同じ検出粒度を維持しながら、より高い最大ＲＰＭ限度についての機会がもたらされる。
センサコントロールシステム４０２に接続された各センサの現在の状態をユーザに警告するために、センサコントロールシステム４０２は、一組の入力／出力（Ｉ／Ｏ）線４１０を介してユーザに情報を供給することができる。Ｉ／Ｏ線４１０は、様々なネットワーク通信プロトコルを使用して情報を通信することができる。一部の実施形態7において、Ｉ／Ｏ線４１０は、センサバスライン４１０ａ、シリアルＩ／Ｏ線４１０ｂ及びアナログ出力線４１０ｃを含む。
センサバスライン４１０ａは、デバイスネット（ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ）ネットワークバスを使用してインプリメントしてもよい。デバイスネットは、センサバスのためのＯＤＶＡ（Ｏｐｅｎ ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ Ｖｅｎｄｏｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）によって管理されるオープンプロトコルであり、システム（例えば、マルチチャンバ処理システム）内の幾つかのデバイス（例えば、モータ、センサ、ヒータ、ランプ等）のコントローラ（例えば、システムコントローラ２０４）との単一バスでの通信を可能にする。コントローラは、デバイスにその操作（例えば、開始、停止、回転等）を実行させるコマンドを送り、システム操作に関連してデバイスからフィードバックを受け取る（例えば、ウェハ位置、実際のガス流量、温度等）。システムコントローラ２０４は、例えば、デバイスネットネットワークによりコマンドを送って個々のデバイスの機能を制御する。デバイスネットに加えて又はそれに代わるものとして使用できる別のセンサバスネットワーキングプロトコルは、ノースキャロライナ州ローリー（Ｒａｌｅｉｇｈ）のスクエアＤカンパニー（Ｓｑｕａｒｅ Ｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なセリプレックス（Ｓｅｒｉｐｌｅｘ）である。
シリアルＩ／Ｏ線４１０ｂは、マルチドロップシリアルリンクを使用してインプリメントしてもよい。マルチドロップシリアルリンクは、一部の実施形態7において、１つのシリアルポートにデイジーチェーン接続された最高６３個のセンサデバイスを受け入れる。各センサデバイスは、例えば、独自のデバイス識別値を使用してアドレス指定される。
一部のインプリメンテーションにおいては、標準的な電話線（例えば、ＲＪ−１４）を使用して個々のセンサデバイスをマルチドロップシリアルリンクに接続する。センサコントロールシステム４０２とデイジーチェーン接続されたセンサデバイスとの間の通信は、例えば、ＡＳＣＩＩ、１６進ＡＳＣＩＩ又は標準的なＡＳＣＩＩ制御文字を使用してインプリメントされる。センサコントロールシステム４０２とマルチドロップシリアルリンクに接続された各センサデバイスとの間の半二重通信は、センサコントロールシステム４０２により開始することができる。
例えば、シリアルＩ／Ｏ線４１０ｂを使用してセンサコントロールシステム４０２の出力をマルチチャンバ処理システムに結合してもよく、今度はマルチチャンバ処理システムが個々の処理チャンバとセンサコントロールシステム４０２との間で情報を通信する。ある実施形態7において、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手可能な２００ｍｍエンデュラ（ＥＮＤＵＲＡ）プラットフォームは、限定数の通信ポートを含む。ユーザが、マルチチャンバ方式エンデュラ２００ｍｍ処理システムの個々の処理チャンバ間で通信を望むなら、センサコントロールシステム４０２のシリアルＩ／Ｏ線をマルチチャンバ方式エンデュラ２００ｍｍ処理システムの単一ポートコンピュータコントローラのフロントパネルポートに連結してもよい。
アナログ出力線４１０ｃは最高８本の個別のアナログ出力線を含むことができ、各センサ入力４０４に１本である。
Ｉ／Ｏ線４１０によりセンサコントロールシステム４０２に送られる情報（例えば、システムコントローラ２０４から）には、限定するものではないが、各回転要素のＲＰＭ限度（例えば、回転要素がエラー状態にはない範囲）、特定のセンサの監視の開始／停止（例えば、プロセスレシピの工程に基づいて、回転要素が回転しているはずか否かの監視）又は各センサに関連したその他の設定（例えば、ログ設置、エラー警告設定等）が含まれる。一部のインプリメンテーションにおいて、センサコントロールシステム４０２には、１つ以上のセンサに関連した予測ＲＰＭ値における段階的変化（例えば、プロセスレシピの次の工程への処理チャンバ切り換えによる等）及び／又は計算ＲＰＭ値の許容範囲（例えば、５０ＲＰＭ±２ＲＰＭである予想ＲＰＭ値）等の品質測定基準又はその他の統計学的情報が送られる。例えば、品質測定基準は示度数におけるムラを示すことが可能である。
センサコントロールシステム４０２は、回転データ及び任意のその他の情報を、Ｉ／Ｏ線４１０に接続された１つ以上の遠隔システムに、一部の実施形態7においてはスケジュールに従ってか、警告状態が認識された場合か、遠隔システムからの要求があった場合に送る。一部のインプリメンテーションにおいて、システムコントローラ２０４はセンサコントロールシステム４０２の出力を使用して、デバイスログ実体、エラー警告等を生成する。
図５は、チャンバ監視システム５００内の複数の処理チャンバ５０２に連結されたセンサコントロールシステム４０２を表すシステム図である。各処理チャンバ５０２は、回転要素（例えば、基板支持体、マグネトロン等）を監視するセンサ５０４を含む。各センサ５０４はチャンバインターロックボード５０６及びセンサコントロールシステム４０２に接続される。
センサコントロールシステム４０２は各センサ５０４についてタコメータ測定を行うことができる。センサコントロールシステム４０２は、一部のインプリメンテーションにおいて、ある時間に亘って、各センサ５０４から受け取ったパルスの数を数える。例えば、単位時間あたりに受け取ったパルス数を使用して、ＲＰＭ値を計算する。
センサコントロールシステム４０２は、一部のインプリメンテーションにおいて、各センサ５０４に関連したカウンタ５０８の１つ以上のバンクを含む。例えば、カウンタ５０８の２つの１６ビットのバンクが各センサ５０４に用意される。センサコントロールシステム４０２は、設定された割り込みスケジュール（例えば、タイマ）に基づいて第１のカウンタバンク５０８をインクメントし、センサ５０４から入力を受け取ったら（例えば、監視対象の回転要素の１回転に等しい電圧パルス）、第１のカウンタバンク５０８内に格納された現在値を第２のカウンタバンク５０８に転送する。
例えば、第１のカウンタバンク５０８は、千分の１秒ごとにインクリメントされる。１６ビットのカウンタを使用し、第１のカウンタバンク５０８は６．５５３５秒毎にオーバーフローし得る。第１のカウンタバンク５０８がオーバーフローすると、オーバーフローフラグ５１０が設定される。この時間中にセンサ５０４ａによって割り込みが受け取られないと、センサコントロールシステム４０２（例えば、ソフトウェア、ファームウェア等）は、回転要素が停止していると判断し、ＲＰＭ値ゼロを出力する。例えば、実用では、回転要素が１０ＲＰＭより遅い速度で回転していたらエラー状態と見なされる（例えば、失速又は減速）。一部のインプリメンテーションにおいて、ユーザは、センサコントロールシステム４０２がエラー状態を認識するのに使用できる最低ＲＰＭ値を確立する。
センサ５０４ａがパルスを受け取ると、例えば、センサコントロールシステム４０２は第１のカウンタバンク５０８ａの現在値をセンサ５０４ａの第２のカウンタバンク５０８ａに転送し、第１のカウンタバンク５０８ａをリセットする。センサコントロールシステム４０２は、次に有効なフラグ５１０ａを設定し、（任意で）オーバーフローフラグ５１２ａをリセットする。センサコントロールシステム４０２は第２のカウンタバンク５０８ａ内に格納されたサンプル値を処理して、前のパルスが受け取られてからの時間を求める。
第１のカウンタバンク５０８ａがオーバーフローしたら、センサコントロールシステム４０２はオーバーフローフラグ５１２ａを設定し、有効なフラグ５１０ａをリセットし、第１のカウンタバンク５０８ａ及び第２のカウンタバンク５０８ａの両方をゼロにリセットする。
通信ハウスキーピングルーチン中、センサコントロールシステム４０２のソフトウェア（又はファームウェア）は有効なフラグ５１０のそれぞれをチェックし、有効なフラグが真に設定されるなら第２のカウンタバンク５０８内に収集されたデータを処理して、カウンタ５０８の各バンクに関連した現在のＲＰＭ値を求める。通信ハウスキーピングルーチンは処理した回転データを、Ｉ／Ｏ線４１０を介して（図４に示されるような）センサコントロールシステム４０２に接続されたディスプレイ４０８及び／又は１つ以上の遠隔システムに送る。一部のインプリメンテーションにおいて、ハウスキーピングルーチンがＲＰＭ値が閾値より高いと計算したら（例えば、２００ＲＰＭ）、ハウスキーピングルーチンはエラー状態が検出されたと仮定する。ハウスキーピングルーチンには、データ処理後に有効なフラグ５１０をリセットすることが含まれる。
通信ハウスキーピングルーチンが有効なフラグ５１０が偽に設定されると判断したら、ハウスキーピングルーチンはディスプレイ４０８及び／又はＩ／Ｏ線４１０をアップデートしてエラー状態を知らせることが可能である。
システム５００では１つのチャンバ５０２につき１つのセンサ５０４を図示しているが、一部のインプリメンテーションにおいては、２つ以上のセンサ５０４を特定のチャンバ５０２内に設置する。例えば、チャンバ５０２は回転基板支持体及び回転マグネトロンの両方を有し、これらはセンサコントロールシステム４０２によって監視される。一部のインプリメンテーションにおいては、センサ５０４はチャンバインターロックボード５０６ではなくチャンバインターフェースボードに接続される（例えば、図２に図示されるようなチャンバインターフェースボード）。
図６は、複数の処理チャンバを監視するためのセンサコントロールシステム４０２の例示的なハードウェア構成６００を表す。ハードウェア構成６００は、例えば、電圧過渡現象を軽減し且つ接続ハードウェアをチャンバ監視システム内（例えば、図４に図示されるようなチャンバ監視システム４００）での電気信号異常から保護するように設計される。
センサコントロールシステム４０２は、最高８つの光学的に分離されたセンサ入力４０４を受け入れるように構成されている（例えば、各センサ入力は図３のセンサ３０１等のセンサに接続される）。各センサ入力４０４は、最高１５００ボルトまでガルバニック絶縁される正のチャネルと負のチャネルの電圧入力を備えたオーソライザを含む。オーソライザは接地のための順方向トランジスタを含み、接地はボードの内部であり、システム全体の通りにフロートしている（例えば、図４に図示されるようなシステム４００）。５ボルトプルアップネットワークがＣＰＵ４０６につながっている。センサ入力４０４は、一部のインプリメンテーションにおいて、約１ミリアンペアをセンサ信号線から消費する。
ＣＰＵ４０６は、一部のインプリメンテーションにおいて、１秒あたり約１２００万個の命令を実行する。センサ入力４０４はそれぞれＣＰＵ４０６上の直接又はベクトル割り込み（ＩＮＴｘ）６０２に接続される。一部のインプリメンテーションにおいて、ＩＮＴｘ６０２は負の割り込みである。
一部のインプリメンテーションにおいて、センサ入力４０４は、ＩＮＴｘ割り込み６０２に間接的に接続される。例えば、１つ以上のＩＮＴｘ割り込み６０２を、幾つかのセンサ線の単一のＩＮＴｘ割り込み６０２への接続を可能にするポートエクスパンダに接続する。ポートエクスパンダは、例えば、センサコントロールシステム４０２に組み込まれたポートエクスパンダチップハードウェア／ファームウェアを使用してインプリメントされる。別の実施形態7において、市販のポートエクスパンダをセンサコントロールシステム４０２に追加することにより、センサコントロールシステム４０２が監視するセンサの総数を増やしてもよい。
ＣＰＵ４０６は３本のＩ／Ｏ線４１０を制御する。センサバスライン４１０ａは、一組のバッファ６０４を含む。シリアルＩ／Ｏ線４１０ｂは、マルチドロップシリアルリンク論理モジュール６０６を含む。マルチドロップシリアルリンク論理モジュール６０６は、シリアルＩ／Ｏ線４１０ｂを共有する各センサデバイスに関連した情報のデイジーチェーン接続を制御する。
アナログ線４１０ｃに関し、ＣＰＵ４０６は、デジタルデータを８つで一組のデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）６０８に提示する。ＤＡＣ６０８はアナログ信号をアナログ出力線４１０ｃに出力する。一部のインプリメンテーションにおいて、アナログ出力線４１０ｃは８本の別々のアナログ線を含み、それぞれがセンサコントロールシステム４０２に取り付けられた特定のセンサについてデータを運ぶ。ＤＡＣ６０８の出力は、一部のインプリメンテーションにおいて、一組の増幅器６１０によって調節される。例えば、ＤＡＣ６０８がゼロ〜５ボルトの範囲を出力するなら、増幅器６１０がアナログ信号範囲をゼロ〜１０ボルトに拡大する。ゼロ〜１０ボルト範囲は、例えば、ゼロ〜２００ＲＰＭ範囲に対応する。その他のインプリメンテーションにおいては、電気的に選択された電位差計をＤＡＣの代わりに使用してアナログ出力信号を送る。
ＣＰＵ４０６はディスプレイ４０８も駆動することができる。一部のインプリメンテーションにおいて、ディスプレイ４０８は、センサコントロールシステム４０２が監視している各センサに関する情報を提示するＬＣＤスクリーンを含む。
一部のインプリメンテーションにおいて、ＣＰＵ４０６は、その入力電圧（例えば、２４Ｖ ＤＣ）をセンサバスライン４１０ａ又はアナログインターフェースから受け取る。しかしながら、シリアルＩ／Ｏ線４１０ｂがセンサコントロールシステム４０２に接続された唯一のＩ／Ｏ線４１０なら、入力電力を同軸ケーブル及びＤＣ電力ジャック接続から得る。一部のインプリメンテーションにおいて、センサコントロールシステム４０２は、約２ワット以下の電力を消費する。例えば、センサコントロールシステム４０２は約１ワットの電力を消費する。
処理チャンバデバイスの回転を監視するための例示的な方法
図７Ａ及び７Ｂは、複数の回転デバイスを監視するデジタルタコメータをインプリメントするための例示的な方法を表すフロー図である。これらの方法は、例えば、センサコントロールシステム４０２内でインプリメントされる（例えば、ＣＰＵ４０６内に含められたソフトウェア及び／又はファームウェアを使用する）。これらの方法は、デジタルタコメータが監視する各回転機構について個別にインプリメントすることができる。
図７Ａに図示されるように、第１の方法７００は、受け取られたセンサ割り込み間の時間を計算するためのタイムアウト機構をインプリメントする。更に、方法７００を、監視対象である回転デバイスが運動していないことを判定するために使用してもよい。例えば、センサコントロールシステム４０２は、回転デバイスが回転を完了しことを示すセンサからの割り込みを無期限に待つのではなく、既定のポイントで１回の回転に時間がかかりすぎていることから回転デバイスが運動していない可能性があると予測を立てる。
方法７００は、タイムアウト割り込みを受け取ることから始まる（７０２）。タイムアウト割り込みは、一部のインプリメンテーションにおいて、ハードウェアをベースとしたタイムアウト値である。一部のインプリメンテーションにおいて、タイムアウト割り込みのタイミングは、複数のシステムクロックに基づく。例えば、タイムアウト割り込みは、１ｋＨｚのクロック出力によって生成される。その他のインプリメンテーションにおいては、限定するものではないが１０ｋＨｚ又は１００ｋＨｚのクロック出力を含む別のクロック出力を使用する。
タイムアウト割り込みを受け取ったら、カウンタバンクがインクリメントされる（７０４）。カウンタバンクは、一部のインプリメンテーションにおいて、各タイムアウト割り込みでインクリメントされると、カウンタバンクが監視対象の回転デバイスの最も遅い予想ＲＰＭ値より遅いタイムアウト値でオーバーフローするようにサイズ設定される。例えば、１ｋＨｚのクロックを使用して、１６ビットのカウンタバンク（例えば、図５に図示されるようなカウンタ５０８のバンク）は６．５５３５秒毎にオーバーフローする。この実施形態7において、最も遅い予想回転速度は１０ＲＰＭである。
カウンタバンクがオーバーフローしたら（７０６）、オーバーフローフラグを設定する（７０８）。一部のインプリメンテーションにおいては、カウンタバンクのオーバーフローがエラー警告をトリガする。例えば、ユーザは、センサコントロールシステム４０２（例えば、可聴の及び／又はディスプレイ４０８を介した可視の警告）にて又は１本以上のＩ／Ｏ線４１０を介して遠隔的に警告される。
図７Ｂに示されるように、第２の方法７５０は、監視対象である回転デバイスの回転速度を求めるための割り込み駆動型タイミング機構をインプリメントする。方法７５０は、センサ出力からの割り込みの受け取りから始まる（７５２）。この割り込みは、例えば、取り付けられたセンサデバイスからセンサコントロールシステム４０２の割り込みポート４０４の１つで受け取られる。割り込みは、監視対象の回転デバイスが１回転したことを示す。
カウンタバンクがオーバーフローしていないなら（７５４）、方法７５０はカウンタバンクからサンプルカウントをとる（７５６）。一部のインプリメンテーションにおいては、図７Ａの方法７００に記載されたようにインクリメントされたカウンタバンク５０８を使用して、監視対象である回転デバイスの１回転の速度を計算する。例えば、各センサ割り込みで、前回のセンサ割り込みからのタイマー割り込みの数をカウンタ５０８のバンクから収集する。サンプルカウントは第２のカウンタバンクに転送される（７５８）。例えば、サンプルカウントは、（図５に図示されるような）カウンタ５０８の１６ビットバンクに転送される。
有効なフラグを設定し（７６０）、第２のカウンタバンクが有効なデータを含むと示す。有効なフラグは、例えば、データ処理ルーチンにより使用される。有効なフラグが真であると設定されるなら、データ処理ルーチンは第２のカウンタバンク内に収集されたサンプルカウントを使用して回転デバイスの推定速度を計算する。オーバーフローフラグはリセットされ（７６２）、この処理サイクル中にオーバーフロー状態が発生しなかったことを示す。メインカウンタバンクをリセットする（７６４）。方法７００は次に、例えば、工程７５２で受け取った割り込み以降に発生したタイマー割り込みの数を収集し続ける。方法７００は、次のセンサ割り込みが方法７５２によって受け取られるまでメインカウンタバンクをインクリメントし続ける。
センサ割り込みを受け取った際に（７５２）メインカウンタがオーバーフロー状態にあると判明したら（７５４）（例えば、オーバーフローフラグが真に設定される）、オーバーフローフラグを偽にリセットする（７６６）。有効なフラグは偽にリセットされ（７６８）、第２のカウンタバンクはゼロにリセットされ（７７０）、メインカウンタバンクはゼロにリセットされ（７７２）、全てのフラグ及びカウンタが再初期化される。
図８は、複数の回転デバイスに関連した回転データを処理するための例示的な方法８００を表すフロー図である。方法８００は、例えば、図７Ａ及び７Ｂに記載されるような方法７００及び７５０によって収集されたサンプルデータを処理する際に使用される。例えば、方法８００は、センサコントロールシステム４０２のＣＰＵ４０６のソフトウェア及び／又はファームウェア内でインプリメントされる。
方法８００は、通信ハウスキーピングから始まる（８０２）。通信ハウスキーピングは、例えば、１つ以上の遠隔システム（例えば、１本以上のＩ／Ｏ線４１０によってセンサコントロールシステム４０２に接続される）から情報要求を受け取ることを含む。その他の実施形態7において、通信ハウスキーピングには、ハードウェア割り込み（例えば、１つ以上のセンサデバイスの割り込みポート４０４への取り付け）又はソフトウェア割り込み（例えば、図７Ａ及び７Ｂに記載されるような方法７００又は７５０におけるエラー状態の認識）の受け取りが含まれる。あるポイントで、通信ハウスキーピングは、センサコントロールシステム４０２が監視する１つ以上の回転デバイスに関連した有効なデータをチェックする。
有効なデータフラグが真の値に設定されるなら（８０４）、有効なデータフラグに関連したデータを処理する（８０６）。例えば、（図５に図示されるような）第２のカウンタバンク５０８内のデータを処理することにより、監視中の回転デバイスに関連したＲＰＭ値を計算する。
データの処理を通して計算された値を使用して、ディスプレイ情報がアップデートされる（８０８）。例えば、センサコントロールシステム４０２に接続されたディスプレイ４０８がアップデートされて、計算されたＲＰＭ値が反映される。また、１つ以上のデータブロックを、処理データのネットワーク伝送のためにフォーマットする（８１０）。例えば、計算したＲＰＭ値を１つ以上の遠隔システムにＩ／Ｏ線４１０により伝送する。有効なフラグに関連したデータを処理した後、有効なフラグは偽にリセットされる（８１２）。次に、データを１つ以上の遠隔システムに送る（８１６）。例えば、ユーザは、回転要素の現在のＲＰＭ値について１つ以上の遠隔システムを介して警告される。
方法８００は、このプロセスを、センサコントロールシステム４０２が監視する各回転デバイスについて繰り返す。回転デバイスに関連する有効なデータフラグが偽の値に設定されると方法８００が判断するなら（８０４）、ディスプレイ情報をアップデートし（８１４）、データを、回転要素のステータスに関して１つ以上の遠隔システムに送る（８１６）。例えば、ユーザは、回転要素が運動していないことをディスプレイ４０８及び／又は１つ以上の遠隔システムを介して警告される。
一部のインプリメンテーションにおいて、方法８００は、ディスプレイ４０８及び／又はその他の遠隔システムをアップデートする前に、監視対象である各センサに関連したデータを処理する。例えば、処理されたデータはデータログ内で収集される。例えば、監視対象であるセンサ全てに関連したデータ処理の完了時に、データログを使用してディスプレイ４０８をアップデートする。一部のインプリメンテーションにおいて、処理されたデータは、遠隔システムがデータを要求するまでデータログ内に収集される。要求時に、通信ハウスキーピングルーチンは、収集されたデータのデータブロックをフォーマットし、データをＩ／Ｏ線４１０により伝送する。
一部のインプリメンテーションにおいて、データは、ユーザの好みに応じて１つ以上の遠隔システムに送られる。例えば、有効なデータフラグが偽に設定されるなら（例えば、回転デバイスが停止している）、情報を迅速に１つ以上の遠隔システムに送る。それとは反対に、有効なデータフラグが真に設定されるなら、情報をデータログ内で収集して後で（例えば、要求時、設定されたバッチスケジュール時）遠隔システムに送る。
一部のインプリメンテーションにおいて、ユーザは範囲外条件及び関連する警告機構を確立する。例えば、ユーザが特定の回転装置について最高速度を１２０ＲＰＭに設定し且つその回転デバイスに関連した回転データを処理して速度が１７５ＲＰＭであると方法８００が判断した場合、方法８００は１つ以上の遠隔システムに範囲外状態を迅速に警告する。
多数の実施形態について説明してきた。当業者には理解されるように、複数の上記の特定の構成を１つのデバイス内で組み合わせることが考えられる。それでもなお、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく様々な改変を加え得ることが理解される。従って、その他の実施形態は以下の特許請求の範囲に含まれる。

Claims (15)

  1. 基板処理チャンバにおいて基板支持体の回転を監視するためのシステムであって、
    第１の処理チャンバ内に位置決めされた第１の回転基板支持体と、
    第２の処理チャンバ内に位置決めされた第２の回転基板支持体と、
    第１の回転支持体を監視するための第１のセンサと、
    第２の回転支持体を監視するための第２のセンサと、
    第１のセンサを第１のチャンバボードに連結する第１のセンサ線と、
    第２のセンサを第２のチャンバボードに連結する第２のセンサ線と、
    第１の回転要素に関連した第１の回転データ及び第２の回転要素に関連した第２の回転データを処理することにより、第１及び第２の回転支持体に関連した回転速度を求める、第１のセンサ線及び第２のセンサ線に連結された中央コントロールユニットと、
    中央コントロールユニットから第１の回転データ及び第２の回転データを受け取り、中央コントロールユニットに制御パラメータを伝送する、中央コントロールユニットに接続された１つ以上の遠隔コントロールシステムとを含むシステム。
  2. 中央コントロールユニットを１つ以上の遠隔コントロールシステムに接続するデジタルシリアル出力線を更に含み、シリアル出力線は、シリアル出力線と直列に接続された複数のデバイスと通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
  3. 中央コントロールユニットが、第１の回転要素又は第２の回転要素の一方がエラー状態で回転ではなく往復運動しているか否かを判断し、１つ以上の遠隔コントロールシステムに第１の回転要素又は第２の回転要素の往復運動に関して警告を発行するように構成されている請求項１記載のシステム。
  4. 中央コントロールユニットが、１つ以上の遠隔コントロールシステムから範囲外条件を受け取るように構成され、範囲外条件が、第１の回転要素に関連した最高回転速度又は最低回転速度を含み、中央コントロールユニットは範囲外条件を使用することにより、第１の回転要素の回転速度が最高回転速度を上回る又は最低回転速度を下回ることを判断する請求項１記載のシステム。
  5. 第１のセンサ線と中央コントロールユニットとの間の第１のプルアップネットワークと、
    第１のセンサ線と第１のチャンバボードとの間の第２のプルアップネットワークを更に含み、第１のプルアップネットワークが第２のプルアップネットワークと実質的にマッチする請求項１記載のシステム。
  6. 第１のセンサと中央コントロールユニットとの間に光アイソレータを更に含み、光アイソレータが、中央コントロールユニットが受け取る信号を第１のセンサから光学的に分離する請求項１記載のシステム。
  7. 基板処理チャンバにおいて基板支持体の回転を監視するための装置であって、
    第１の回転基板支持体に連結された第１のデジタルセンサから信号を受け取るための第１の割り込みポートと、
    第１の回転基板支持体に連結された第２のデジタルセンサから信号を受け取るための第２の割り込みポートと、
    第１のデジタルセンサに関連した第１の回転データ及び第２のデジタルセンサに関連した第２の回転データを処理するためのロジックを含む中央処理装置と、
    第１のデジタルセンサに関連した第１の回転データ及び第２のデジタルセンサに関連した第２の回転データを格納するためのメモリと、
    第１の回転データ及び第２の回転データを１つ以上の遠隔コントロールシステムに提供するための入力／出力ポートと、
    第１の回転データ及び第２の回転データを視覚的に表すためのディスプレイユニットとを含む装置。
  8. 第１の割り込みポート内の第１の光アイソレータ及び第２の割り込みポート内の第２の光アイソレータを更に含み、第１の光アイソレータ及び第２の光アイソレータが、第１のデジタルセンサ及び第２のデジタルセンサから中央コントロールユニットが受け取る信号を光学的に分離する請求項７記載の装置。
  9. メモリが、第１のデジタルセンサ及び第２のデジタルセンサに関連した範囲外条件を更に格納し、範囲外条件がユーザによりプログラムされる請求項７記載の装置。
  10. 基板処理チャンバ内で回転基板支持体を回転センサを使用して監視し、
    回転センサからの回転信号をチャンバコントロールボードに伝送し、
    チャンバコントロールボード上に配置されたタコメータで回転信号を受け取り、
    回転信号を処理することにより回転要素に関連した回転データを生成し、
    回転データに関連した値をチャンバコントロールボードに近接したディスプレイ上に表示し、
    更なる処理のためにチャンバコントロールボードから１つ以上の遠隔コントロールシステムに回転データを伝送することを含む方法。
  11. センサからタコメータが受け取る信号を光学的に分離することを更に含む請求項１０記載の方法。
  12. センサからチャンバコントロールボードが受け取る信号を光学的に分離することを更に含む請求項１１記載の方法。
  13. 第１の回転センサ及び第２の回転センサをそれぞれ使用して、第１の処理チャンバ内の第１の回転基板支持体を監視し、第２の処理チャンバ内の第２の回転基板支持体を監視し、
    第１のセンサからの第１の回転信号を第１のチャンバコントロールボード及び中央コントロールユニットに伝送し、
    第２のセンサからの第２の回転信号を第２のチャンバコントロールボード及び中央コントロールユニットに伝送し、
    中央コントロールユニット内で第１の回転要素に関連した第１の回転データを処理し、
    中央コントロールユニット内で第２の回転要素に関連した第２の回転データを処理し、
    第１の回転データ及び第２の回転データを中央コントロールユニットから１つ以上の遠隔コントロールシステムに提供することを含む方法。
  14. 第１のプルアップネットワークが、中央コントロールユニットにつながる第１のセンサ線の連結部に含まれ、第２のプルアップネットワークが、第１のチャンバコントロールボードにつながる第１のセンサ線の連結部に含まれ、第１のプルアップネットワークが第２のプルアップネットワークと実質的にマッチする請求項１３記載の方法。
  15. 光アイソレータが、中央コントロールユニットにつながる第１のセンサ線の連結部に含まれ、中央コントロールユニットが受け取る信号を第１のセンサから光学的に分離する請求項１３記載の方法。
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