TW200302543A - Process condition sensing wafer and data analysis system - Google Patents

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(1) (1)200302543 玖、發明說明 ★ 一、 發明所屬之技術領域 本發明相關於半導體晶圓處理，LCD顯示玻璃基板處 · 理’磁性記憶體碟片處理’及從薄膜製程製造的其他裝置 . ’且更明確地說相關於可感應及傳輸製程條件的基板。 二、 先前技術 積體電路，顯示器，或碟片記憶體的製造一般採用極 Φ 多的製程步驟。每一製程步驟必須被小心地監視以提供可 操作的裝置。於整個成像製程，沈積及生長製程，鈾刻及 掩蔽製程等，例如溫度，氣流，真空壓力，化學氣體或電 漿成分，及曝光距離等在每一步驟期間被小心地控制均爲 關鍵。對每一步驟中所涉及的各種不同的製程條件小心地 注思爲最佳半導體或薄膜製程的要件。從最佳製程條件的 任何偏差都可能造成因而產生的積體電路或裝置的性能在 標準以下，或更遭的是完全失敗。 · 在一處理室內，製程條件會變化。製程條件例如溫度 ，氣體流量，及/或氣體成分的變化大幅影響積體電路的 形成且因而大幅影響其性能。使用由與積體電路或其他裝 置相同或類似的材料構成的基板來測量製程條件提供最準 ~ 確的條件測量，因爲基板的熱傳導係數與將被處理的實際 · 電路相同。梯度及變化事實上對於所有的製程條件存在於 整個處理室。因此，這些梯度也橫越基板的表面存在。爲 精確地控制在晶圓處的製程條件，關鍵爲可在晶圓上取得 -5- (2) (2)200302543 測量値並且自動化控制系統可於實時（real time )獲得讀 數’使得處理室製程條件的最佳化可輕易地被達成。製程 條件包括被用來控制半導體或其他裝置的製造的任何參數 ，或製造者會想要監視的任何條件。 在處理室內，一自動機頭運輸測試晶圓或基板。結合 一自動機頭的裝置的一例爲由TEL公司所製造者。此自 動機頭可樞轉。此自動機頭也結合多個台面（level )或手 臂。第一台面或手臂可伸出，並且第二台面或手臂可進一 步伸出以承載一晶圓。一第二自動機或移動平台可接收晶 圓，並且將其伸出至將其降低至處理室內的一第三固持件 。對於有關此自動機頭及處理室的更多資訊，請參考 Araki的名爲「半導體處理系統和更換及處理基板的方法 (Semiconductor Treatment System and Method for Exchanging and Treating Substrate )」的美國專利第 5，S64,889號，其藉著參考整個結合於此。 三、發明內容 將感應器直接放置在基板上或基板中以及與整個基板 表面隔開可獲得晶圓表面上的各種不同的製程條件的準確 梯度讀取。製程條件可被儲存在記憶體中以用於稍候的評 估，或是可於實時獲得以經由一遠距資料處理裝置例如電 腦，PDA，或其他微處理器控制的裝置被讀取，該裝置可 呈現資訊及接收來自控制系統或操作者的輸入。操作者可 於實時監視製程條件，然後在繼續監視效果之下改變處理 -6 - (3) (3)200302543 室的設定以達成理想狀態，或是此可藉著自動化的最佳化 及控制系統來達成。另外，隨後的製程步驟可根據先前步 驟的製程條件被即時修改。 使靈敏的電子電路遠離製程條件導致較寬廣的操作範 圍及較準確，可靠，可重複，及無漂移（drift-free )的操 作0 四、實施方式 φ 本發明的測量系統測量於晶圓或基板的不同位置的製 程條件’並且將其於實時（r e a 1 t i m e )傳輸至資料處理裝 置’或將其記錄在記憶體中以用於製程條件的稍後傳輸或 下載。 .此處所定義的「製程條件」指的是製造積體電路中所 用的各種不同的製程參數。製程條件包括被用來控制半導 體的製造的任何參數，或是製造者會想要監視的任何條件 ’例如但是不限於溫度，處理室壓力，處理室內的氣體流 鲁 量，處理室內的氣體化學成分，離子電流密度，離子電流 β匕里’先通量拾度’以及晶圓的振動及加速。 以下參考圖式敘述本發明。 圖]Α顯示於伸出位置的本發明的第一實施例的製程 - 條件測量裝置（P C MD ) 1 0 〇。p C MD 1 0 0具有二主要構件 ， ’亦即基板1 04及電子設備盤件1 〇 6。基板1 〇 4被用來測 量半導體製造設備，玻璃基板處理設備，及磁性記憶體碟 片處理設備的製程條件。明確地說，其被用來測量晶圓或 -7- (4) (4)200302543 基板在處理期間所承受的條件。感應器被配置在基板1 〇4 的表面上或基板1 0 4內的不同區域，以測量橫越基板的製 程條件。藉著於基板的不同區域測量，橫越基板的梯度可 被計算，並且另外可獲得在基板的一特別位置處的條件與 所得的基板特性之間的相關性。基板1 04中/上的感應器 的數目會根據被測量的製程條件及基板1 04的尺寸而改變 。在用來測量溫度的一實施例中，一 2 0 0 m m (毫米）直 徑的基板具有17個感應器，而一 3 〇〇 mm直徑的基板具有 2 9個感應器。稍後會相關於圖1 G至1 Η更詳細地討論基 板 104。 電子設備盤件藉者續線1〇8而連接於基板104。 纜線1 08可爲任何類型的纜線，但是較佳地爲具有撓性且 具有低型面高度（low profile )的扁平帶型纜線。PCMD 會承受的製程條件通常涉及高或可變的溫度或其他條件， 二者均負面地影響電子組件的功能性，準確度，及可靠性 。另外，極多的其他製程步驟及條件使得使電子設備遠離 製程或甚至是使電子設備位在製程環境的外部很有利。在 此實施例中將P CMD分開成爲二構件容許在基板及感應器 處於處理室的內部之下電子設備可維持在處理室的外部， 因而不受升高的溫度及其他各種不同的製程條件的有害的 影響。因此，PCMD 100的纜線108可從在容室密封之下 的處理室的外部通至內部’以在沒有製程氣氛滲漏至外部 環境或從外部環境滲漏的危險下容許製程進行。纜線較佳 地由可抵抗製造製程中所用的溫度及其他氣體化學物品的 -8- (5) (5)200302543 材料製成，例如聚亞胺（ρ ο 1 y i m i d e )。 資料處理裝置（DPD ) 1 1 0以遠距離通訊連線1 1 2在 資料埠1 1 4處連接於電子設備盤件i 06。遠距離通訊連線 1 1 2可爲接線或無線連線，並且稍後會相關於圖1 F更詳 細地被敘述。 圖1 B顯不同心地放置的基板1 〇4及電子設備盤件 1 ，而纜線108在二者之間。同心在此處被定義成爲一 圓的圓周在另一圓的圓周內，而二圓並非必定具有相同的 中心。因此，此定義也涵蓋圓的偏心。 在同心地放置之下，二者可被裝載至一個在另一個的 上方地隔開的二自動機臂內。具有感應器的基板1 0 4會由 下方的自動機臂固持。下方的自動機臂可伸出，以將基板 104插入一處理室內。處理室具有用於插入的三個區域， 亦即區域 1 34，區域 1 3 6，及區域 1 3 8。圖 1 C顯示將 P C MD 1 0 0插入處理室1 3 2的不同區域內的自動機頭1 3 0。 自動機臂1 3 0a (上方，固持電子設備盤件1 〇 6 )及自動機 臂1 3 Ob (下方，固持基板1 04 )二者均可獨立地伸出。圖 1 D及1 E顯示自動機頭1 3 0的三個自動機臂1 3 0 a，1 3 0 b ，及1 3 0 c。在圖1 D中，台面自動機臂1 3 0 b伸出離開自 動機頭130的自動機臂l3〇a。當PCMD100處於其伸出狀 態時，台面自動機臂1 3 0 b或1 3 〇 c會容納基板1 0 4，而台 面自動機臂13〇a或13 Ob分別會容納電子設備盤件1〇6。 自動機頭130在趨近處理室時會先使PCMD處於如圖1B 所見的同心狀態。然後，自動機臂1 3 〇b會伸出離開自動 -9- (6) (6)200302543 機臂130a，因而使基板104從電子設備盤件l〇6分離。 以此方式，基板1 〇4可如圖1 C中所見的被放置在區域 134內。如果PCMD要被放置在區域136內，則自動機臂 130a及130b會在PCMD100處於其同心狀態之下被插入 區域136內。基板104會被下降至可在區域136處將基板 104移動至處理室的滑動平台上。在被載入自動機臂130a 及130b之前，PCMD 100會被旋轉至正確的方向，使得其 可沿著纜線1 〇 8的軸線伸出。將基板1 〇 4放置至處理室區 域1 3 8內會與對於處理室區域1 3 6所述者大致相同，除了 不同的旋轉角度之外，以容許沿著纜線1 0 8的軸線的伸出 可與處理室區域1 3 8成直列。 圖1 F爲顯示本發明的所有實施例均相同的p CMD電 路I 5 1及DP D 1 1 0的電路及訊號流程的方塊圖。先前所述 的感應器150是在基板104中或基板104上。感應器150 的輸出經由導體1 5 3而耦接於S AC 1 5 4。記憶體1 5 2爲選 擇性的，並且其位置較佳地靠近感應器150,在基板104 上或在纜線1 0 8的連接器上。如果有，則記憶體1 5 2儲存 在不處理下通過SAC 154且繼續通過導體156至DTC 158 的數位感應器資料，以由微控制器1 5 8B讀取數位感應器 資料。記憶體1 5 2可含有用於感應器1 5 0的校準係數。以 此方式，即使是電子設備盤件1 〇6改變，記憶體1 52及校 準係數會與適當的感應器15〇 —起存留。SAC154較佳地 位在電子設備盤件106處，但是可位在基板104處或處理 室的內部或外部的任何位置處。SAC 1 S4含有拾取感應器 (7) (7)200302543 輸出所需且如果需要則提供驅動感應器所需的任何輸入功 率或其他訊號的電路，例如放大器，電流源，及濾波器。 SAC 154驅動訊號經由導體1 56至資料傳輸電路（DTC ) 158。電源162可爲蓄電池，輻射能量轉換電池，或電感 耦接電源，並且經由電匯流排1 64對PCMD 1 00的所有組 件提供電力。 DTC158包含在資料連線112上從SAC154至DPD110 處理’儲存，及傳輸類比或數位形式的訊號所需的電路。 在訊號被數位傳送的情況中，D T C 1 5 8可包含一或多個類 比/數位轉換器1 5 8 A。D T C 1 5 8內的發送器1 5 8 C將測量的 製程條件及任何控制訊號送至DPD1 10的收發器110D且 接收來自DP D 11 0的收發器1 1 〇d的測量的製程條件及任 何控制訊號。雖然收發器1 10D被顯示成爲DPD110的一 部份，但是其也可遠離地位在自動機頭1 3 0上。D T C 1 5 8 也可含有用於感應器150的校準係數。DTC158可讀取校 準係數資訊，且將其通訊至資料處理裝置11 0，以用來對 測量的資料施加校準的更正。DTC 1 58也可選擇性地含有 記憶體1 5 8 D ’以儲存由感應器1 5 〇所測量的於原來或經 校正的狀態的紀錄的製程條件以及其他資訊，例如校準係 數。微控制器或閘極陣列1 5 8 B管理D T C 1 5 8的處理。資 料連線1 1 2可爲一無線連線或可爲一多導體資料纜線，例 如RS 23 2或萬用串聯匯流排（uSB )連接。在資料連線 1 1 2爲無線的情況中，收發器1 5 8 C與]1 〇 D可用紅外線， 聲音（acoustic )，音波（so nic )，超音波，或射頻訊號 -11 - (8) (8)200302543 來通訊。任何數目的已知議定書（protocol)可被採用， 例如 Bluetooth。收發器也可電感式地傳送及接收訊號。 在PCMD100中，DTC158爲電子設備盤件 106的一部份 ，而在以下的實施例中，其可位於其他位置。爲淸晰起見 ，SAC154，DTC158，與 DPD110內的互連或接線未被顯 不 0 資料處理裝置1 1 〇可爲任何微處理器或閘極陣列控制 的裝置，例如電腦或個人數位輔助器（PD A )或是有目的 地建立的電腦（purpose built computer) 。DPD110 包含 中央處理單元110A，並且也可包含輸入/輸出裝置110B， 例如顯示器或鍵盤，滑鼠等，記憶體1 1 〇C，及收發器 1 1 0D。 基板1 0 4具有底座層1 4 0，其較佳地爲一矽晶圓，但 是也可由極多的可被用在製造積體電路或薄膜裝置中的其 他材料製成，包括玻璃，陶瓷，GaAs，碳化物，或氮化 物。基板 104及電子設備盤件106的直徑較佳地爲 2 0 0 m m或3 0 0 m m m，以模擬目前晶圓的尺寸，且可由傳統 的晶圓處理機器處理。但是，其可具有任何直徑或任何形 狀。 圖1 G爲基板1 〇4的剖面。在此顯示的例子中，底座 層1 4 0爲一矽晶圓，而各種不同的層形成在晶圓上。底座 層14〇具有在底座層14〇上的一絕緣層142。絕緣層142 可爲任何絕緣材料，但是較佳地爲熱氧化物，例如二氧化 矽。然後，蓋層1 4 4形成在絕緣層14 2的頂部上。蓋層 -12- 200302543 Ο) 1 4 4補償絕緣層1 4 2中的任何缺陷。蓋層1 4 4上爲互連層 1 4 6。互連層1 4 6爲導電層，其被用來將訊號傳遞至監視 製程條件的感應器及傳遞來自監視製程條件的感應器的訊 號。互連層1 4 6被蝕刻，以形成引至及來自感應器的精確 位置的電路痕跡，以及互連所需的任何的黏結墊。另外， 感應器本身可形成在互連層M6內，以及在其他導電層（ 未顯示）內。互連層M6上爲鈍化層148。鈍化層148較 佳地爲氮化物層，但是可爲任何類型的介電材料。圖1Η 顯示感應器1 5 0在基板1 0 4上/中的較佳佈局，但是在本 發明的範圍內可有許多不同的佈局。圖1 J顯示安裝在基 板104中且連接於形成於互連層146的電路痕跡的一分立 的感應器1 5 0。熱傳導絕緣陶瓷材料（未顯示）覆蓋感應 器1 5 0，並且充塡空穴1 5 2。對於更多有關形成於直接沈 積在基板上的薄膜層的感應器及互連的資訊，請參考 Renken等人的名爲「用來在積體電路製造機具中感測基 板上的溫度的設備（Apparatus for Sensing Temperature on a Substrate in an Integrated Circuit Fabrication Tool ) 」的美國專利第6，1 90,040B1號，其藉著參考整個結合於 此。 偵測各種不同的製程條件所需的感應器〗5 〇根據已知 的半導體換能器設計而被安裝在基板1 04上或製造於基板 1 〇4中。爲測量溫度，一種普及的換能器爲RTD或熱敏電 阻器（thermistor )，其包含具有一溫度係數的薄膜電阻 器材料。也可使用磁阻材料來測量施加在基板1 04上的磁 -13- (10) (10)200302543 通量的量。一電阻/電壓轉換器通常形成在基板內於阻敏 (resistive-sensitive)材料（熱敏電阻器或磁阻材料）的 遠末端之間。另一例示性的溫度感應器包含以石印技術形 成於基板的層的由二不類似的導體製成的熱電偶。當導體 之間的接合處被加熱時，產生隨著接合處溫度幾近線性地 增加的一小熱電電壓。溫度感應器的另一例子包括產生隨 著溫度增加的電壓的二極體。藉著將二極體連接在一正電 源（positive supply)與一負荷電阻器之間，可從負荷電 阻器獲得電流/電壓的轉換。另一種感應器爲壓電裝置， 例如從在晶體方向上切割的石英晶體製造的石英調諧叉（ tuning fork )，其展現根據溫度的震盪頻率。感應器的震 盪頻率可參考由壓電裝置例如石英調諧叉形成的主震盪器 ’其中石英調諧叉是從被定向成爲將頻率隨著溫度的改變 減至最小的晶體製造。感應器與主震盪器之間的頻率差異 會提供直接數位的根據溫度的訊號。壓電感應器也可被用 來感應質量改變，以測量沈積質量及沈積率或其他製程條 件。 感應器1 5 0也可被用來測量在橫越基板1 04的選擇區 域處的壓力，力，或應變，其可成爲分立的感應器或成整 體地形成於基板1 0 4的層的感應器。有許多類型的壓力換 能器可測量施加在晶圓上的大氣壓力。一種合適的壓力換 能器包括膜片型換能器，其中一膜片或彈性元件感應壓力 ’並且產生一相應的應變或偏移，屆時其可由連接於膜片 或膜片後方的空穴的橋接電路讀取。另一合適的壓力換能 -14- (11) (11)200302543 器可包括放置在基板1 04的半導體基板內的壓電材料。壓 電材料是藉著將摻雜化合物擴散至基板內而形成。所得的 壓電材料產生與施加在其上的壓力或應變的量成比例的輸 出電流。 感應器1 5 0也可被用來測量橫越基板1 0 4的流量。另 外，濕度及水分感應器也形成在基板1 04上。已知的用來 測量流量的方法例如熱線風速計（h 〇 t - w i r e a n e m 〇 m e t e r ) 可被結合於基板1 04內。流體速度是根據當一層流的流體 流打擊形成在基板1 04上的一非層流障礙時渦流產生的頻 率。流體流的測量一般涉及特殊渦流在障礙的任一側的形 成。如此，一交替的壓力差異發生在兩側之間。在一臨限 以上（在其以下不發生任何的渦流產生），頻率與流體速 度成比例。在偵測交替壓力差異的許多方法中，一熱敏電 阻器較佳地被放置在障礙的兩側之間的一小通道中。通過 被利用的通道的交替流動方向週期性地冷卻自我加熱的熱 敏電阻器，因而以兩倍的渦流頻率產生AC訊號及相應的 電脈衝。因此，在熱敏電阻器的前方從基板1 0 4凸出的障 礙可提供固態（s ο 1 i d - st at e )流量測量。熱可在被放置成 爲互相緊密接近的自我加熱熱敏電阻器之間傳遞。流體流 在相鄰的熱敏電阻器之間傳遞熱能，造成與質量流成比例 的熱失衡（thermal imbalance)。二或二個以上的相鄰感 應器可成爲陣列來測量沿著一向量的流動，或是多個流動 向量也可被感應。熱失衡可被偵測來產生與質量流相關的 D C訊號。於多方向的流動可被比較，以偵測流動向量。 -15- (12) (12)200302543 感應器l 5〇也可被用來測量被置於基板1 04上的氣體 化學濃度。化學成分感應器利用要被測量的特定離子可穿 透的膜片。理想上，所有的其他離子應完全不可穿透膜片 . 。膜片的傳導性與已經穿透膜片的選擇離子的輸送成正比 。在給予膜片傳導性的可變化性之下，可取得與存在於基 板1 04周圍的環境內的化學離子的量直接相關的測量。 感應器1 5 0也可被用來以一平行板結構，一收集板（ collecting plate)陣列，及具有被支撐在收集板上方的控 鲁 制柵格（grid )的多個收集板來測量離子電流密度及離子 電流能量。在平行板之間流動或流至平行板陣列的電流會 隨著離子電流密度增加。離子電流能量可藉著在板件上方 的柵格上施加一固定或可變DC電位而被偵測。此會將電 流隨著離子電流能量調變而容許能量分佈被偵測。此在監 視或調節沈積或蝕刻製程中很有用。 壓電換能器/感應器也可被整合至基板1 04內，以測 量一層的諧振頻率，且因而測量該層的質量或厚度。 0 另外，感應器I 5 0也可被用來偵測與基板1 04間隔分 開的一物體的位置的改變或位移。例示性的位移換能器包 括可測量光子能量（或強度）且將光子能量轉換成爲電場 或電壓的電光裝置。相當爲人所知的電光裝置包括發光二 ~ 極體，光二極體，光電晶體等，其可形成在半導體基板上 - 。位移感應器被用來提供與蝕刻或沈積室內的電極間隔有 關的準確資訊，並且可提供晶圓與相應的掩模及/或輻射 源之間的間隔資訊。 -16- (13) (13)200302543 圖 2顯示製程條件測量裝置的另一實施例，亦即 PCMD200。PCMD200類似於PCMD100，除了電子設備盤 件2 0 6小於PCMD 100的電子設備盤件106及基板104之 外。如同在PCMD 100中，電子設備盤件206於伸出位置 與基板 104分離。PC MD 200可與基板104在一起（在上 方或下方）或是始終維持伸出。如此，電子設備可遠離處 理室的有害條件。電子設備除盤件之外可成爲一波形因數 (form factor )。 圖3 A顯示製程條件測量裝置的另一實施例，亦即 PCMD300。PCMD300類似於圖2的PCMD200，但是包含 在基板104的表面上，表面內，或空穴內的一附加電子設 備平台207。先前PCMD100及200的電子設備盤件106 及206中所含有的電子及電源電路1 5 1此時被分配給電子 設備盤件206與電子設備平台207。圖1F所示的PCMD 電路1 5 1的任何部份可於任一位置處，並且也可被複製在 每一平台上。較佳地，訊號取得電路1 5 4爲電子設備平台 2 0 7的一部份，而資料傳輸電路1 5 8存在於電子設備平台 2 0 7及電子設備盤件206二者之處。如此，至DPD1 10的 通訊可從電子設備平台207或從電子設備盤件206。電子 設備平台2〇7可在基板104的表面上的任何位置。在此實 施例中其位於中心。 如在圖3B中可見的，電子設備平台207以一或多個 間隔件或平台支腿209而從基板104的表面升高。如前所 述，處理室的溫度及其他參數可能具有相當大的梯度。在 -17- (14) (14)200302543 某些情況中，最嚴苛的製程條件可能是在晶圓的高度處。 使電子設備從晶圓的表面升高爲使電子設備與最嚴苛的製 程條件隔離的另一種方式。平台2 0 7及平台支腿2 0 9較佳 地由具有與基板1 04類似/相容的特性的材料製成，但是 實際上可由任何材料製成。相容性可相關於熱膨脹係數， 或其他機械，電，或材料性質。平台2 0 7從基板1 0 4升高 的距離可根據所預期要被測量的製程條件而被特別定製， 但是一般而言是從1mm至5mm。平台支腿的直徑或寬度 (如非圓形）尺寸範圍可從〇.〇5mm至大於1.0mm，且較 佳的爲具有大約0.0 5 mm的最小直徑或寬度，以限制基板 與平台之間的熱傳遞。來自平台207的電子電路的訊號經 由一小電纜線或與平台支腿209成整體的導體而被傳送至 基板1 〇 4。 圖4顯示PCMD400，其爲本發明的另一實施例。 PCMD4〇0類似於PCMDSOO，除了不包含電子設備盤件 206之外。電子設備平台2 0 7包含SAC154及DTC158。 電源1 6 2較佳地位在平台2 0 7上，但是也可位在基板1 〇 4 上。纜線1 0 8可延伸至處理室外部，以作用成爲天線或外 部換能器’以藉著容許通訊來支撐收發器，此通訊在含有 基板104及電子設備平台207的封閉處理室內是無法進行 的。如此’纜線1 08會作用成爲資料連線1 1 2的一部份來 在DTC1 58與DPD1 10之間實時地或延遲地傳輸訊號。或 者，纜線1 0 8可被直接連接於DPD 1 1 0，因而使資料連線 1 1 2成爲接線連線。 -18- (15) (15)200302543 圖 5顯示 PCMD 5 00，其爲本發明的另一實施例。 PCMD 5 0 0不具有PCMD400的纜線108，但是其他方面則 類似。因此，PCMD 5 00經由資料連線1 12無線地通訊。 一天線較佳地被整合於電子設備平台207，但是也可形成 於基板104中或基板104上。 到目前爲止，在具有電子設備平台207的特徵的所有 實施例中，亦即在PC MD 300，400，及500中，平台均位 於基板1 〇4的中心。這是因爲將製程條件測量裝置保持正 確的平衡很重要，因爲其可能被自動機臂轉動或旋轉。但 是，熱平衡以及許多其他製程條件的平衡也很重要。如前 所述，一製程條件可能於整個處理室大幅地變化。每一不 同的製程條件在處理室內具有其本身的輪廓或梯度。因此 ，爲順應這些變化，根據製程條件來改變電子設備平台 2〇7的位置或是將一個以上的平台放置在基板上或基板內 很有利。 在圖6中，PCMD600具有位置靠近基板1〇4的邊緣 的電子設備平台207。PCMD 6 00的其他方面與PCMD500 相同。在圖7中，PCMD700具有位在基板104的一直徑 上且與基板1 04的中心等距的二或二個以上的電子設備平 台207及209。PCMD電路151可以任何比例分配給電子 設備平台207與209，包括平台209不具有任何電子組件 或電路的組態。並且，PCMD電路15 1可被複製在每一平 台上。 或者，在任何實施例中，含有P C M D電路1 5 1 (亦即 (16) (16)200302543 記憶體152，SAC154，DTC158，及電源162 )的全部或 一部份的平台可被整合至基板內或容納在形成於基板內的 一空穴內。此被實施成使得被用來測量製程條件的其板 1 〇4具有與承受實際製造的製程條件的製造基板大致相同 的質量。其目的爲移除與平台所加入的質量相同的基板質 量’以準確地模擬在盡可能地類似的測試基板〗04上的作 用。如果基板1 04內的質量及熱傳導類似於製造基板，則 對溫度改變的動態熱響應時間可被最準確地測量。 雖然已經顯示及敘述本發明的特別實施例及其有利點 ，但是應瞭解在不離開由附隨的申請專利範圍所界定的本 發明的精神及範圍下，可進行各種不同的改變，取代，及 變化。例如，感應器的位置及類型可與所述的例子中不同 。另外，電子設備平台或盤件可凹入測量基板的空穴內， 並且以相同方式實施相同功能而獲得相同結果的電路也在 本發明的範圍內。 五、圖式簡單說明 圖1A爲於伸出狀態的本發明的第一實施例的 PCMD100的立體圖。 圖1B爲於同心狀態的PCMD100的立體圖。 圖1 C爲處理室及自動機臂的頂視圖。 圖1 D爲自動機臂伸出的頂視圖。 圖1 E爲自動機臂伸出的平面圖。 圖〗F爲所有實施例共同的電子設備及電路的示意圖 -20- (17) (17)200302543 圖1G爲基板104的剖面。 圖1 Η爲基板1 0 4的頂視圖。 圖1 J爲基板1 04中的感應器的立體圖。 圖2爲本發明的另一實施例的PCMD200的立體圖。 圖3Α爲本發明的另一實施例的PCMD 3 00的立體圖 圖3Β爲PCMD300的平面圖。 圖4爲本發明的另一實施例的PCMD400的立體圖。 圖5爲本發明的另一實施例的P CMD 5 0 0的立體圖。 圖6爲本發明的另一實施例的PCMD600的立體圖。 圖7爲本發明的另一實施例的PCMD700的立體圖。 元件對照表 1 00 製程條件測量裝置 (PCMD) 1 04 基板 1 06 電子設備盤件 1 08 纜線 110 資料處理裝置（DPD ) 1 1 0 A 中央處理單元 1 1 0B 輸入/輸出裝置 1 1 OC 記憶體 1 1 0D 收發器 112 遠距離通訊連線， 資料連線 - 21 - (18) 200302543 114 資料埠 130 自動機頭 13 0 自動機臂 13 0b 13 0c 13 2 134 13 6 13 8 140 自動機臂 自動機臂 處理室 區域

區域 區域 底座層 14 2 絕緣層 14 4 蓋層 1 4 6 互連層 148 鈍化層 15 0 感應器

15 1 PC MD電路，電子及電源電路 1 52 記憶體 152 空穴 153 導體 154 訊號取得電路（SAC) 156 導體 158 資料傳輸電路（DTC ) 1 5 8 A 類比/數位轉換器 1 58B 微控制器，閘極陣列 -22- (19)200302543

1 58C 收發器 1 5 8D 記憶體 1 62 電源 1 64 電匯流排 200 PCMD 206 電子設備盤件 207 電子設備平台 209 間隔件或平台支腿 3 00 PCMD 400 PCMD 5 00 PCMD 600 PCMD 700 PCMD

Claims (1)

1. (1) (1)200302543 拾、申請專利範圍 1 · 一種感應及記錄或傳輸製程條件的系統，包含： 一基板’具有一表面，該基板包含在該基板的不同區 · 域處測量該基板的製程條件的感應器；及 一或多個電子設備平台，安裝於該基板的該表面，該 一或多個電子設備平台包含耦接於該感應器的一輸出的訊 號取得電路。 2.如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該一或 鲁 多個平台的每一個包含一或多個腿部及一擱板，該一或多 個腿部將該擱板從該表面升高。 3 .如申請專利範圍第2項所述的系統，其中該訊號 取得電路是在該擱板上。 4.如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該基板 爲一晶圓。 5 .如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該基板 包含玻璃。 籲 6. 如申請專利範圍第1項所述的系統，另外包含一 遠距資料處理模組。 7. 如申請專利範圍第2項所述的系統，其中該電子 設備平台另外包含資料傳輸電路，其包含一收發器，該資 < 料傳輸電路可操作來於製程條件的測量期間的實時（real · time )將製程條件經由該收發器傳輸至資料處理模組。 8. 如申請專利範圍第7項所述的系統，其中該收發 器傳輸及接收RF訊號。 -24- (2) 200302543 9.如申請專利範圍第 器傳輸及接收IR訊號。 1 〇 .如申請專利範圍第 器電感式地傳輸及接收。 11.如申請專利範圍第 器聲波式地傳輸及接收。 i 2 .如申請專利範圍第 另外包含一資料傳輸纜線， 上傳輸該製程條件。 1 3 .如申請專利範圍第 傳輸電路可進一步地被操作 組及從資料處理模組接收控 1 4 .如申請專利範圍第 處理模組包含一微處理器， 輸入裝置。 1 5 .如申請專利範圍第 應器測量的該製程條件包含 度，壓力，流量，振動，離 及光能量密度。 1 6 .如申請專利範圍第 器爲安裝於晶圓中或晶圓上 1 7 .如申請專利範圍第 器爲形成於晶圓中或晶圓上 1 8 .如申請專利範圍第 項所述的系統，其中該收發 項所述的系統，其中該收發 項所述的系統，其中該收發 項所述的系統，其中該系統 且該資料傳輸電路在該纜線 項所述的系統，其中該資料 傳送控制訊號至資料處理模 訊號。 項所述的系統，其中該資料 儲存裝置，一顯示器，及一 項所述的系統，其中由該感 下條件中的一個或多個：溫 電流密度，離子電流能量， 項所述的系統，其中該感應 分立的感應器。 項所述的系統，其中該感應 一積體電路的一部份。 項所述的系統，其中該電子 -25- (3) (3)200302543 設備平台另外包含一電源。 19.如申請專利範圍第1 7項所述的系統，其中該電 源包含一電感式電源。 · 2 0.如申請專利範圍第1項所述的系統，另外包含連 . 接於晶圓且電耦接於訊號取得電路的一天線。 2 1 . —種製程條件監視裝置，包含： 一基板，具有一第一周邊，該基板包含於該基板的不 同區域處測量該基板的製程條件的感應器；及 · 一電子設備模組，具有一第二周邊’該模組包含： 訊號取得電路，耦接於該感應器的一輸出； 資料傳輸電路，耦接於該訊號取得電路； 一電源；及 引線，將該基板連接該電子設備模組，用來在該 基板與該電子設備模組之間傳輸訊號° 2 2.如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置’其中 該訊號取得電路形成爲放大該感應器的一輸出訊號° ^ 2 3.如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置’其中 該資料傳輸電路包含一微控制器，且形成爲使用感應器丰乂 準係數來校正輸出訊號。 24.如申請專利範圍第22項所述的監視裝置’其中 該訊號取得電路進一步形成爲提供一輸入訊號至該感應益 〇 2 5.如申請專利範圍第24項所述的監視裝置’其中 該輸入訊號包含輸入功率。 -26- (4) (4)200302543 26. 如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置，另外 包含一遠距資料處理系統，其中該資料傳輸電路包含將該 製程條件傳輸至該遠距資料處理系統的一無線收發器。 27. 如申請專利範圍第22項所述的監視裝置，其中 該資料傳輸電路包含一類比/數位轉換器。 28. 如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置，其中 該資料傳輸電路包含記憶體，並且該資料傳輸電路將製程 條件儲存在該記憶體中。 29. 如申請專利範圍第2 6項所述的監視裝置，其中 該遠距資料處理系統形成爲使用校準係數來調整輸出訊號 〇 3 0.如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置，其中 該收發器傳輸及接收RF訊號。 3 1.如申δβ專利$E圍第2 1項所述的監視裝置，其中 該收發器傳輸及接收IR訊號。 3 2 .如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置，其中 該收發器傳輸及接收聲波訊號。 33.如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置，其中 該資料傳輸電路包含〜或多個連接器，以用一通訊纜線將 一遠距系統耦接於該裝置。 3 4 .如申請專利範圍第26項所述的監視裝置，其中 該遠距資料處理系統爲一微處理器控制的裝置。 3 5 .如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置，其中 由該感應器測量的該製程條件包含以下條件中的一個或多 -27- (5) (5)200302543 個：溫度，壓力，流量，振動，離子電流密度，離子能量 密度，及光能量密度。 3 6.如申請專利範圍第2 1項所述的監視裝置，其中 ， 該撓性纜線爲一帶狀纜線。 Λ 37. 一種監視製程條件的裝置，由一自動機臂插入一 密封室內，該裝置包含： 一第一構件，包含感應器； 一第二構件，包含電子設備；及 · 一導電纜線或多個導體，連接該第一與第二構件； 其中該第一及第二構件裝配於一或多個自動機臂內或 在一或多個自動機臂上；且 其中該裝置可由該自動機臂伸出至一第二位置，使得 該第一構件在該密封室內，且該第二圓形構件在該密封室 外部，因而不使該第二構件的該電子設備承受該密封室內 的條件。 3 8.如申請專利範圍第3 7項所述的裝置，其中於該 · 第二位置，該裝置的該纜線被密封在該密封室的一門處。 39. 如申請專利範圍第37項所述的裝置，其中該電 子設備包含一電源及一放大器。 40. 如申請專利範圍第39項所述的裝置，其中該電 胃 子設備另外包含用來通訊至一資料處理裝置的一收發器。 “ 4 1.如申請專利範圍第3 9項所述的裝置，其中該電 子設備另外包含一類比/數位轉換器。 4 2.如申請專利範圍第3 7項所述的裝置，其中該裝 -28 - (6) (6)200302543 置另外包含耦接於該第二圓形構件的一資料處理電腦。 43 .如申請專利範圍第3 7項所述的裝置，其中該第 一及第二構件爲圓形或矩形。 44. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該電子 設備平台被安裝於該基板的該表面的一凹入部份，該凹入 部份及該平台在一空穴內，並且該平台的質量相等於該移 去的空穴。 45. 如申請專利範圍第21項所述的監視裝置，其中 於一第一位置，該電子設備模組是在該基板的上方或下方 ，並且於一第二位置，該電子設備模組與該基板互相移位 成使得該第一與第二周邊不交叉。

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