TWI693653B - 用於在射頻環境中之裝置的控制架構 - Google Patents

用於在射頻環境中之裝置的控制架構 Download PDF

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巴巴揚史蒂芬Ｅ
馬洛爾丹恩Ａ
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Abstract

一種系統包括用以產生指令的一處理工具，該指令具有可於一傳導通訊鏈路上傳輸的一第一格式。該系統進一步包括耦接至該處理裝置的一第一轉換器，以接收該指令並將該指令轉換為可於一非傳導通訊鏈路上傳輸的一第二格式。該系統進一步包括一第二轉換器，配置以於一破壞性射頻(RF)環境中運作，以接收該指令並將該指令轉換回可於一傳導通訊鏈路上傳輸的格式，然後將該指令傳送至一脈衝寬度調變(PWM)電路。PWM電路耦接至該第二轉換器，並且是配置以在該破壞性RF環境中運作，以根據該指令調整用以控制要在該破壞性RF環境中運作的一個或多個元件之設定。

Description

用於在射頻環境中之裝置的控制架構
本文所描述之實施方式一般是關於半導體製造，且更特定地是關於控制在會破壞電子與電氣部件之破壞性射頻(RF)環境(也稱為RF熱環境)中運作的裝置。
許多用於製造半導體裝置、光電裝置、顯示器等之製程是在會破壞電子部件的破壞性RF環境中進行。傳統中，控制製程的電氣部件是位於破壞性RF環境的外部，在這些電氣部件和進入RF環境中的線路之間設有RF過濾器。然而，這導致針對每一個電氣部件都存在有一獨立過濾器(例如，對於要切換開啟和關閉設於破壞性RF環境內之一加熱元件的每一個開關都設有一獨立過濾器)。隨著用以控制在破壞性環境內的元件的電氣部件數量增加，過濾器的數量也同樣增加。這些過濾器一般都是昂貴且體積大。
在一個具體實施例中，系統包括一處理裝置、以及耦接至該處理裝置的一第一轉換器。該系統進一步包括一第二轉換器、以及耦接至該第二轉換器之一 脈衝寬度調變(PWM)電路，其中該第二轉換器和該PWM電路是在一破壞性射頻(RF)環境中運作。該處理裝置是配置以產生一指令，該指令具有可於一傳導通訊鏈路上傳輸之一第一格式。該第一轉換器是配置以接收該指令，並將該指令轉換為可於一非傳導通訊鏈路上傳輸之一第二格式。該第二轉換器是配置以接收該指令，並將該指令轉換回可於一傳導通訊鏈路上傳輸的格式，然後將該指令傳送至該PWM電路。該PWM電路是配置以根據該指令而調整用以控制在該破壞性RF環境中運作的一個或多個元件之一設定。
在一個具體實施例中，一種用於控制在一射頻環境中運作之元件的方法包括在一處理裝置處產生一指令，該指令具有可於一傳導通訊鏈路上傳輸之一第一格式。該方法進一步包括，由耦接至該處理裝置之一第一轉換器將該指令從該第一格式轉換為可於一非傳導通訊鏈路上傳輸之一第二格式。該方法進一步包括，於該非傳導通訊鏈路上傳送該指令至一第二轉換器。該指令進一步包括，由在該破壞性RF環境中運作之一第二轉換器將該指令轉換回可於一傳導通訊鏈路上傳輸之格式。該方法進一步包括，將該指令傳送至在該破壞性RF環境中運作之一脈衝寬度調變(PWM)電路，以調整該PWM的一設定，該設定是用以控制在該破壞性RF環境中運作的一個或多個元件。
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧腔室主體
104‧‧‧壁部
106‧‧‧底部
108‧‧‧蓋體
110‧‧‧泵送口
112‧‧‧氣體分配盤
114‧‧‧進流口
116‧‧‧RF功率來源
118‧‧‧匹配電路
120‧‧‧電漿施加器
122‧‧‧電漿
124‧‧‧內部空間
125‧‧‧支座托架
126‧‧‧基板支撐總成
128‧‧‧托架基部
130‧‧‧冷卻基部
131‧‧‧固定表面
132‧‧‧基板支座/靜電夾頭
133‧‧‧工件表面
134‧‧‧基板
136‧‧‧夾具電極
138‧‧‧夾具功率來源
140‧‧‧輔助加熱元件
142‧‧‧功率來源
144‧‧‧傳熱流體來源
148‧‧‧控制器
150‧‧‧介電質主體
152‧‧‧主體
154‧‧‧電阻式加熱元件
156‧‧‧功率來源
160‧‧‧導管
170‧‧‧加熱總成
172‧‧‧中央處理單元
174‧‧‧記憶體
176‧‧‧輸入/輸出電路
180‧‧‧設施板
182‧‧‧RF過濾器
184‧‧‧RF過濾器
186‧‧‧RF過濾器
191‧‧‧內部控制器
192‧‧‧切換模組
200‧‧‧切換系統
205‧‧‧RF環境
210‧‧‧切換模組
215‧‧‧第二轉換器
220‧‧‧開關
221‧‧‧開關
222‧‧‧開關
223‧‧‧開關
225‧‧‧加熱元件
226‧‧‧加熱元件
227‧‧‧加熱元件
228‧‧‧加熱元件
230‧‧‧過濾器
232‧‧‧外部控制器
235‧‧‧轉換器
238‧‧‧斷路器
240‧‧‧處理裝置
250‧‧‧非傳導性通訊鏈路
255‧‧‧電源線
300‧‧‧切換系統
305‧‧‧RF環境
310‧‧‧切換模組
315‧‧‧轉換器
320‧‧‧開關
321‧‧‧開關
322‧‧‧開關
323‧‧‧開關
325‧‧‧加熱元件
326‧‧‧加熱元件
327‧‧‧加熱元件
328‧‧‧加熱元件
330‧‧‧RF過濾器
332‧‧‧外部控制器
333‧‧‧RF過濾器
335‧‧‧轉換器
338‧‧‧斷路器
340‧‧‧斷路器
345‧‧‧轉換器
350‧‧‧非傳導性通訊鏈路
352‧‧‧處理裝置
355‧‧‧電源線
360‧‧‧電源
380‧‧‧內部控制器
382‧‧‧電源線
405‧‧‧內部控制器
406‧‧‧外部控制器
408‧‧‧RF環境
415‧‧‧RF過濾器
418‧‧‧第一處理裝置
420‧‧‧第二處理裝置
422‧‧‧輸入/輸出裝置
424‧‧‧第一電源
426‧‧‧第二電源
428‧‧‧第一斷路器
430‧‧‧第二斷路器
431‧‧‧第三電源
440‧‧‧轉換器
442‧‧‧類比對數位轉換器
446‧‧‧PWM電路
448‧‧‧切換裝置
450‧‧‧元件
452‧‧‧第一感測器
454‧‧‧第二感測器
455‧‧‧類比裝置
456‧‧‧RF過濾器
460‧‧‧數位裝置
530‧‧‧定位盤
532‧‧‧冷卻板
540‧‧‧氣體供應來源
550‧‧‧靜電夾頭裝置
551‧‧‧矽酮接合
570‧‧‧導管
572‧‧‧流體來源
576‧‧‧加熱元件
580‧‧‧夾持電極
582‧‧‧夾具功率來源
584‧‧‧RF電漿電源
586‧‧‧RF偏壓電源
588‧‧‧匹配電路
590‧‧‧切換模組
592‧‧‧外部控制器
593‧‧‧外部控制器
595‧‧‧RF過濾器
596‧‧‧光學介面
現將藉由例示、而非限制，以附圖來說明本發明，在圖式中，相同的元件符號是表示相同的元件。應注意的是，在說明書中對於「一」或「一個」具體實施例的不同參照並不必然是指相同具體實施例，並且這些參照是表示至少一個。
第1圖是一處理腔室的截面示意側視圖，該處理腔室具有在一RF環境中的裝置之綜合過濾器配置及在RF環境中的裝置之控制架構的一個具體實施例；第2圖是根據一個具體實施例之一切換系統的方塊圖，該切換系統包括在一RF環境中的裝置之一綜合過濾器配置；第3圖是根據一個具體實施例之在一RF環境中的裝置之一控制架構的方塊圖；第4圖是根據一個具體實施例之在一RF環境中的裝置之另一控制架構的方塊圖；第5圖是根據一個具體實施例之一基板支撐組件的截面示意側視圖；第6圖是一流程圖，說明了用於在製程期間操作一RF環境中的多個元件之方法的一個具體實施例；及第7圖是一流程圖，說明了用於在製程期間操作一RF環境中的多個元件之方法的另一具體實施例。
第8圖是一流程圖，說明了用於在製程期間操作一RF環境中的多個元件之方法的另一具體實施例。
本文所描述之實施方式提供了一種切換系統，該切換氣統包括在一破壞性RF環境(在本文中也稱為RF熱環境)的內部運作之多個開關。所述多個開關全部都耦接至相同的電源線，其中該電源線是耦接至一過濾器，該過濾器濾除了RF環境引入該電源線中的RF雜訊。所述多個開關是耦接至一轉換器，該轉換器於一非傳導通訊鏈路上接收來自RF環境外部之一處理裝置的切換訊號，將切換訊號轉換為電氣切換訊號，並且對所述開關提供切換訊號。藉由將開關放置在RF環境中、並且對所述多個開關提供一共同電源線連接，即可減少用以濾除RF雜訊及保護RF環境外部電氣部件的過濾器的數量。過濾器是昂貴且體積大。因此，藉由減少過濾器的數量，即可降低使用該切換系統的機器(例如半導體處理設備)的成本。此外，機器的尺寸也可減少，且/或空間即可為機器中其他部件所用。
本文所述之實施方式也提供了一種用於控制在一RF環境中的開關、處理裝置與其他裝置、以及用於控制在該RF環境外部的開關、處理裝置與其他裝置之控制架構。該控制架構係用以控制，例如上述兩種切換系統以及脈衝寬度調變(PWM)電路、及/或在一RF環境內的其他處理裝置。該控制架構可進行RF環境內部及RF環境外部之邏輯裝置的即時控制，相較於傳統設計，該控制架構具有明顯降低之成本與複雜性。
在一個具體實施例中，該控制架構包括耦接至一第一轉換器之一處理裝置，其中該處理裝置與該第一轉換器是在破壞性RF環境外部。該控制架構進一步包括耦接至一第二轉換器的至少一個脈衝寬度調變(PWM)電路，其中該PWM電路與該第二轉換器是在破壞性RF環境內部。該處理裝置產生指令，該第一轉換器將這些指令從一傳導格式轉換為可於一非傳導傳輸鏈路上傳輸之一附加格式(例如一光學格式)。該第二轉換器將這些指令從該附加格式轉換回傳導格式，並將指令提供至PWM電路。這些指令可更新PWM電路的設定。PWM電路接著即在不接收來自該處理裝置的任何其它指令下，控制在破壞性RF環境內部的一個或多個元件。
第1圖為一例示處理腔室100的截面示意圖，該處理腔室100具有簡化的控制架構和簡化的切換系統兩者。處理腔室100可為例如電漿處理腔室、蝕刻處理腔室、退火腔室、物理氣相沉積腔室、化學氣相沉積腔室、或離子佈植腔室。處理腔室100包括一接地腔室主體102。腔室主體102包括壁部104、一底部106和一蓋體108，它們封閉一內部空間124。基板支撐總成126是設置在內部空間124中，並且在處理期間支撐設於基板支撐總成126上的一基板134。
處理腔室100的壁部104包括一開口(未示)，基板134係通過開口而被自動地送進及送出該內 部空間124。泵送口110是形成在腔室主體102的其中一個壁部104或底部106中，並且是流體地連接至一泵送系統(未示)。泵送系統可用以在處理腔室100的內部空間124內維持一真空環境，並且還可移除處理副產物。
氣體分配盤112透過一個或多個進流口114對處理腔室100的內部空間124提供處理及/或其他氣體，所述進流口114是形成為貫穿腔室主體102的蓋體108或壁部104中至少其中一個。氣體分配盤112所提供的處理氣體會在內部空間124內受激而形成電漿122，以處理設置於基板支撐總成126上的基板134。處理氣體是受到從位於腔室主體102外部的電漿施加器120感應耦接到處理氣體的RF功率所激能。在第1圖所示的具體實施例中，電漿施加器120是透過一匹配電路118耦接至一RF功率來源116的一對同軸線圈。
基板支撐總成126一般包括至少一基板支座132。基板支座132係一真空夾頭，一靜電夾頭、一承載盤或其他工件支撐表面。在第1圖的具體實施例中，基板支座132係一靜電夾頭，且在下文中將以靜電夾頭132進行描述。基板支撐總成126另外包括一加熱總成170。基板支撐總成126也包括一冷卻基部130。冷卻基部也可以替代地獨立於基板支撐總成126。基板支撐總成126係可移除地耦接至一支座托架125。支座托架125(其可包括一托架基部128和一設施板180)是固 定至腔室主體102。基板支撐總成126可週期性地自支座托架125移除，以允許翻新基板支撐總成126的一個或多個元件。
設施板180是配置以容納一個或多個驅動機構，所述驅動機構是配置以升起及降下一個或多個升舉銷。除此之外，設施板180還配置以容納來自靜電夾頭132及/或冷卻基部130的流體連接。設施板180也配置以容納來自靜電夾頭132和加熱總成170的電性連接。各式各樣的連接會在基板支撐總成126外部或內部施行。
靜電夾頭132具有一固定表面131和與固定表面131相對的一工件表面133。靜電夾頭132一般包括嵌設在一介電質主體150中的一夾具電極136。夾具電極136係配置作為一單極性或雙極性電極，或其他合適配置。夾具電極136經由一RF過濾器182而耦接至一夾具功率來源138，夾具功率來源138提供RF或DC功率以使基板134用靜電固定至介電質主體150的上表面。RF過濾器182可防止用以在處理腔室100內形成電漿122的RF功率破壞電氣設備，或避免於腔室外部有觸電危險。介電質主體150可由陶瓷材料製成，例如AlN或Al2O3。或者，介電質主體150可由聚合物製成，例如聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚芳醚酮等。在某些情況中，介電質主體是以抗電漿陶瓷塗層予以塗佈，例如氧化釔(Y3Al5O12，YAG)等。
靜電夾頭132的工件表面133可包括氣體通道(未示)，以提供背側傳熱氣體至基板134和靜電夾頭132的工件表面133之間所形成的空隙空間。靜電夾頭132也包括用於容納升舉銷的升舉銷孔洞(兩者皆未示)，以使基板134上升至靜電夾頭132的工件表面133上方，以助於自動移送進出處理腔室100。
溫度受控制的冷卻基部130耦接到傳熱流體來源144。傳熱流體來源144提供了一傳熱流體，例如液體、氣體、或它們的組合，傳熱流體循環通過設於冷卻基部130中的一個或多個導管160。流過鄰近導管160的流體會被隔離，以能進行靜電夾頭132和冷卻基部130的不同區域之間的熱傳局部控制，有助於控制基板134的側向溫度輪廓。
一流體分配器(未示)係可流體耦接於傳熱流體來源144和溫度受控制的冷卻基部130之間。流體分配器係運作以控制提供至導管160的傳熱流體的量。流體分配器可設於處理腔室100的外部、在像素化基板支撐總成126內、在托架基部128內、或在其它適當的位置。
加熱總成170可包括嵌設於一主體152(例如靜電夾頭的主體)內之一個或多個主要電阻式加熱元件154及/或多個輔助加熱元件140。主要電阻式加熱元件154可設以升高基板支撐總成126和支撐的基板134的溫度達一處理配方中所指定的溫度。輔助加熱元件 140可對主要電阻式加熱元件154所產生的基板支撐總成126的溫度輪廓提供局部化的調整。因此，主要電阻式加熱元件154是以全域性的巨觀尺度運作，而輔助加熱元件則以局部性的微觀尺度運作。主要電阻式加熱元件154係耦接至一切換模組192，該切換模組192包括一個或多個切換裝置。切換模組192是經由一RF過濾器184而耦接至一主要加熱器功率來源156。切換模組192中的切換裝置根據接收自一控制器148的訊號而切換開啟與關閉對主要電阻式加熱元件154的功率流。功率來源156可對主要電阻式加熱元件154提供高達900瓦或更高的功率。
控制器148可控制主要加熱器功率來源156的運作，主要加熱器功率來源156通常被設定為加熱基板134至大約一預定溫度。在一個具體實施例中，主要電阻式加熱元件154包括多個側向獨立的溫度區。控制器148能使主要電阻式加熱元件154的一個或多個溫度區相對於位在一個或多個其他溫度區中的主要電阻式加熱元件154優先被加熱。舉例而言，主要電阻式加熱元件154可同心地排列在多個多個獨立的溫度區中。
輔助加熱元件140是透過一RF過濾器186耦接至一輔助加熱器功率來源142。輔助加熱器功率來源142對輔助加熱元件140提供10瓦或較低的功率。在一個具體實施例中，輔助加熱器功率來源142產生直流(DC)功率，而主要加熱器功率來源156係提供交流 (AC)功率。或者，輔助加熱器功率來源142和主要加熱器功率來源156兩者都提供AC功率或DC功率。在一個具體實施例中，輔助加熱器功率來源142所供應的功率比主要電阻式加熱元件的主要加熱器功率來源156所供應的功率小了一個數量級。輔助加熱元件140可另外再耦接至一內部控制器191。內部控制器191可位於基板支撐總成126內或外部。內部控制器191可管理從輔助加熱器功率來源142提供至個別的或成組的輔助加熱元件140的功率，以控制在側向分佈於整個基板支撐總成126上的每一個輔助加熱元件140處局部性產生的熱量。內部控制器202係配置以相對於其他輔助加熱元件而獨立地控制一或多個輔助加熱元件140的輸出。
在一個具體實施例中，所述一個或多個主要電阻式加熱元件154、及/或輔助加熱元件140可被形成在靜電夾頭132中。內部控制器191可設置於與冷卻基部相鄰、或在附近，並且可選擇性地控制個別的輔助加熱元件140。
靜電夾頭132可包括一個或多個溫度感測器(未示)，用以對控制器148提供溫度反饋資訊，用以控制主要加熱器功率來源156所施加至主要電阻式加熱元件154的功率，用以控制冷卻基部130的運作，及/或用以控制輔助加熱器功率來源142所施加至輔助加熱元件140的功率。
在處理腔室100中的基板134之表面溫度會受泵排空處理氣體、流量閥門、電漿122及其他因素的影響。冷卻基部130、所述一個或多個主要電阻式加熱元件154、及輔助加熱元件140全部都有助於控制基板134的表面溫度。
在兩區式配置之主要電阻式加熱元件154的一個具體實施例中，主要電阻式加熱元件154係用以加熱基板134達到適合以從一個區到另一區有大約+/-攝氏10度的變化量進行處理之溫度。在主要電阻式加熱元件154之四區式組合的一個具體實施例中，主要電阻式加熱元件154係用以加熱基板134達到適合在一特定區內以大約+/-攝氏1.5度的變化量進行處理之溫度。每一個區都比相鄰區改變大約攝氏10度至大約攝氏20度，端視於處理條件和參數而定。在某些例子中，基板134之表面溫度的一半溫度變化量就可以在其中的結構形成中造成多達一奈米差異。輔助加熱元件140可用以提升由主要電阻式加熱元件154所產生之基板134的表面溫度輪廓，它是藉由使溫度輪廓變化量降低達大約+/-攝氏0.3度而進行。溫度輪廓可產生為一致，或可透過輔助加熱元件140的使用而以一預定方式於基板134的整體區域間精確地變化，以得到想要的結果。
處理腔室100的內部空間124是一種破壞性RF環境(也稱為RF熱環境)。破壞性RF環境將損害或破壞未受保護(例如藉由電氣元件在RF環境中的小心配 置與佈局，或藉由濾除RF雜訊)的電氣元件。切換模組192和內部控制器191兩者都位於內部空間124內，並且因而暴露於破壞性RF環境。為了保護切換模組192和內部控制器191中的電氣元件，切換模組192和內部控制器191的元件會保持在大致上相等電位而不接地。
切換模組192可固定至一電路板(例如印刷電路板)。電路板(包括切換模組192的元件)是維持在一固定電位，電路板的每一區域都因此而具有相同電位。藉由使電路板和它的所有元件都保持在一固定電位，即可避免來自RF環境的損害。內部控制器191同樣被固定至一電路板(例如一印刷電路板)。電路板(包括內部控制器191的元件)是保持在一固定電位，因此該電路板的每一個區域都具有相同電位。藉由使電路板和它的所有元件都保持在一固定電位，即可避免來自RF環境的損害。對內部控制器191和輔助加熱元件140提供功率的電源線是受過濾器186保護。此外，對切換模組192和主要電阻式加熱元件154提供功率之電源線是由過濾器184保護。
外部控制器148是耦接至處理腔室100，以控制處理腔室100的運作及基板134的處理。外部控制器148包括可用於一工業環境以控制各種子處理器和子控制器的一通用資料處理系統。一般而言，外部控制器148包括與記憶體174和輸入/輸出(I/O)電路176通訊之一中央處理單元(CPU)172，及其他常用的元件。 控制器148的CPU所執行之軟體指令會使處理腔室例如將蝕刻劑氣體混合物(亦即處理氣體)注入內部空間124中，藉由從電漿施加器120施加RF功率而自處理氣體形成電漿122，以及蝕刻基板134上的一層材料。
控制器148可包括一個或多個轉換器，轉換器可使指令與切換訊號從傳導格式轉換為非傳導格式。在一個具體實施例中，控制器148包括一光學轉換器，光學轉換器將指令與切換訊號轉換為一光學格式，以供於一光纖介面上傳輸。切換模組192可包括另一轉換器，其將接收自控制器148的切換訊號轉換回傳導(例如電氣)格式，然後將切換訊號提供至切換裝置。同樣地，內部控制器191可包括類似的轉換器，將指令從非傳導格式轉換回傳導格式，並且將指令提供至內部控制器191中所包含的一個或多個處理裝置。在一個具體實施例中，處理裝置為脈衝寬度調變(PWM)電路。藉由在一非傳導性介面上將來自控制器148的切換訊號和指令發送至切換模組192和內部控制器191，即可保護控制器148不受RF雜訊影響。
第2圖為根據一個具體實施例之切換系統200的方塊圖，所述切換系統包括在一RF環境中的裝置之一綜合過濾器配置。切換系統200包括一外部控制器232和一切換模組210。切換模組210是在一RF環境205(例如一破壞性RF環境)的內部，而外部切換器232是在RF環境205的外部。
外部控制器232是配置以對切換模組210提供功率，以及對切換模組210提供切換訊號。功率是在電源線255上透過一單一過濾器230而提供至切換模組210。在一個具體實施例中，外部控制器232包括一斷路器238，其保護電源線255、過濾器230和連接的電氣元件。在一個具體實施例中，外部控制器232對切換模組210提供單相功率(例如208V的AC功率)。或者，外部控制器232可對切換模組210提供三相功率。
單一過濾器230係配置以濾除RF雜訊，否則RF雜訊會被RF環境208引入至電源線255。在一種傳統配置中，開關是位於RF環境外部，並且藉由過濾器而獨立於RF環境。在傳統的配置中，獨立的過濾器是供每一個開關所用。相反地，切換系統200則包括一單一電源線255(例如具有熱引線、中性引線與接地引線之一單一電源線)及一單一過濾器230。僅使用單一過濾器可明顯降低切換系統的成本和大小。
外部控制器232進一步包括處理裝置240和轉換器235。處理裝置240可為一比例積分微分(PID)控制器、一微處理器(例如複雜指令集計算(CISC)微處理器、精簡指令集計算(RISC)微處理器、極長指令字元(VILW)微處理器)、PID微處理器、中央處理單元、專用積體電路(ASIC)、可現場程式化閘極陣列(FPGA)、數位訊號處理器(DSP)等。處理裝置240也可為相同類型或不同類型的多個處理裝置。 舉例而言，處理裝置240可為一PID控制器和一微處理器、或多個微處理器的組合。
處理裝置240係經由一個或多個傳導性連接而耦接至一轉換器235。在一個具體實施例中，處理裝置240具有對轉換器235之一並聯連接，其中該並聯連接的一不同線路對應於切換模組210中的每一個開關。在所述實例中，切換控制器210包括四個開關220、221、222、223；因此，處理裝置240具有以四條獨立線路而形成之對轉換器235的並聯連接。在此一具體實施例中，也可根據切換模組210中所含開關的數量而使用較多或較少的線路。每一條線路可用以傳送一切換訊號，該切換訊號將用以控制一特定開關的切換開啟與關閉。或者，處理裝置240可具有對轉換器235之一串聯連接，其中有多個切換訊號被多工處理並於一條或多條線路上發送。
轉換器235將切換訊號從一傳導格式(例如從電氣訊號)轉換為可於一非傳導性通訊鏈路250上傳輸之一非傳導格式。使用非傳導性通訊鏈路250而不使用傳導性通訊鏈路是為了在處理裝置240與RF環境205中的元件之間保持電氣分離。這可避免RF雜訊行經外部控制器232上的控制電路，並可避免破壞外部控制器232。在一個具體實施例中，轉換器235是一光學轉換器，所述非傳導格式是一光學格式(例如光學訊號)，且所述非傳導性通訊鏈路250為一光纖介面，例如光纖 纜線。光纖介面不會受到電磁干擾或射頻(RF)能量的干擾。因此，即可省略用以保護控制器處理裝置240不受RF能量傳輸影響之RF過濾器，因此可有更多空間來佈線其他設施。在一個具體實施例中，轉換器235多工處理引導至多個不同開關的訊號，並且在一串聯連接上(例如在一串聯光學連接上)發送這些經多工處理之訊號。
在替代的具體實施例中，也可使用其他的非傳導格式和對應的非傳導性通訊鏈路250。在一個具體實施例中，轉換器135是無線網路轉接器，例如Wi-Fi®轉接器或其他無線區域網路(WLAN)轉接器。轉接器235也可以是Zigbee®模組、Bluetooth®模組、或其他類型的無線射頻(RF)通訊模組。轉換器235也可以是近場通訊(NFC)模組、紅外線模組或其他類型模組。
切換模組210包括第二轉換器215，其係配置以將接收到的非傳導切換訊號(例如光學切換訊號)轉換回傳導格式(例如轉換為電氣切換訊號)。在一個具體實施例中，電氣切換訊號為4至20毫安培的訊號及/或0至24伏特的AC訊號。轉換器215為與轉換器235相同類型的轉換器。舉例而言，若轉換器235是光學轉換器，則轉換器215也是光學轉換器。同樣地，若轉換器235為Wi-Fi轉接器，則轉換器215也是一Wi-Fi轉接器。
在一個具體實施例中，轉換器215對每一個開關220、221、222和223具有一獨立線路。開關220-223可為切換繼電器、矽控整流器(SCR)、電晶體、閘流體、三端雙向可控矽、或其它切換裝置。轉換器215轉換接收到的切換訊號，並接著於連接至一開關的線路上輸出一電氣切換訊號，其中該電氣訊號係被引導至該線路。電氣切換訊號會使適當的開關根據該切換訊號而切換開啟與關閉。因此，外部控制器232可從RF環境205的外部執行即時(或接近即時)的開關控制。每一個開關接收一未調變功率並輸出一調變功率，其中調變功率的調變基於開關所執行的切換。舉例而言，開關可調變一輸出電壓。
在所述具體實施例中，切換模組210包括四個開關220、221、222、223。每一個開關220-223都耦接至一個不同的加熱元件225、226、227、228，這些加熱元件225-228加熱四區式靜電夾頭的不同溫度區。然而，也可使用更多開關與加熱元件來對靜電夾頭增加額外的溫度區。同樣地，若僅需要少於四個溫度區，則可使用較少的開關與加熱元件。在替代具體實施例中，開關220-223是用以切換開啟與關閉電阻式加熱元件以外的其他類型元件。舉例而言，開關220-223可替代地、或額外地用以對熱燈及/或雷射供電。由於每一個開關220-223和相關的加熱元件225-228共享單一RF過濾器230而不具有它自身的RF過濾器，故可節省 含有切換系統200之機器(例如半導體處理設備)中的空間，另外也可有利地減少與額外過濾器有關的成本。
在一個具體實施例中，切換模組210被收容在一導電外殼(也稱為RF外殼)內。導電外殼可為例如一金屬盒體。如前文所述，切換模組210的元件可全部都具有相同電位。為了確保切換模組的元件全部都處於相同電位，這些元件會被固定至大致位於導電外殼中央的一電路板，使得從電路板及其元件到導電外殼的每一個壁部的間隔是大致相等的。此外，切換模組210並不連接到地(不接地)，因此不會有洩漏電流被RF環境引入切換模組210中。
第3圖為根據一個具體實施例之另一切換系統300的方塊圖，所述切換系統包括在一RF環境中的裝置之一綜合過濾器配置。切換系統300與第2圖的切換裝置200相似，但另外包括用於控制內部控制器355的元件，內部控制器355包括可自外部控制器332接收指示、然後獨立於外部控制器332而控制一RF環境305內的其他元件之一個或多個處理裝置(未示)。
控制架構300包括產生電氣切換訊號之處理裝置240，所述電氣切換訊號由一轉換器335轉換為非傳導切換訊號，並於一非傳導性通訊鏈路350上被發送至切換模組310中的一轉換器315。切換器315將非傳導切換訊號轉換回電氣切換訊號，並將電氣切換訊號發送至指定的開關320、321、322、323，以控制提供至 加熱元件325、326、327、328的功率。功率是在電源線355上並通過單一RF過濾器330而傳送至加熱元件325-328。斷路器338係用以保護連接至電源線355的元件。
內部控制器380也是設在RF環境305中。內部控制器380包括一個或多個處理元件，處理元件可自外部控制器332接收指示、然後執行這些指示，以控制在RF環境305內部的一個或多個元件或構件。舉例而言，內部控制器380可用以控制一個或多個輔助加熱元件。
內部控制器380透過一單一RF過濾器333而耦接至電源線382。電源線382可傳送比電源線355更低許多的功率。舉例而言，電源線355可提供高達900伏特(V)之AC；相較之下，電源線382係提供大約5至24伏特的DC。因此，外部控制器332可包括電源360，其接收高達900伏特之輸入，並提供5至24V作為輸出。斷路器340可保護電源360、RF過濾器333和內部控制器380。
外部控制器332可另外包括一附加處理裝置352以用於產生用以控制內部控制器380之指令。處理裝置352可與處理裝置340相同或不同。處理裝置352可耦接至一轉換器345，該轉換器345將指令從可於一傳導性傳輸鏈路上傳輸之一第一格式轉換為可於一非傳導性傳輸鏈路上傳輸之一第二格式。或者，處理裝置352 係耦接至轉換器335。在另一具體實施例中，處理裝置340可產生用於控制內部控制器380之指令。
第4圖為根據一個具體實施例之用於一RF環境中裝置之控制架構400的方塊圖。控制架構400包括位於一RF環境408外部的一外部控制器406、以及位於RF環境408內部的一內部控制器405。控制架構400也包括位於RF環境外部的一個或多個類比裝置455及/或數位裝置460。控制架構400也可包括設置在RF環境408內的一切換模組460。
外部控制器406包括對外部控制器的元件供電之一第一電源424、以及對內部控制器405供電之一第二電源426。外部控制器406可另外包括對切換模組460供電之一第三電源431。第一電源424是透過一第一斷路器428而耦接至一功率來源，而第二電源426是透過一第二斷路器430而耦接至功率來源。同樣地，第三電源431是經由第三斷路器(未示)而耦接至功率來源。
一單一RF過濾器415使第二電源426與內部控制器405隔離。同樣地，一單一RF過濾器456可使第三電源431與切換模組460隔離。RF過濾器415和456濾除了由RF環境408引入至電源線的RF雜訊，以保護外部控制器406。
外部控制器406進一步包括一第一處理裝置418和一第二處理裝置420，這兩者都是由第一電源 424供電。第一和第二處理裝置424、426可為PID控制器、微處理器、PID微處理器、中央處理單元、ASICs、FPGAs、DSPs等。在一個具體實施例中，第一處理裝置418是一通用處理器(例如基於X86之處理器)，而第二處理裝置是一精簡指令集(RISC)處理器(例如ARM®處理器)，該處理器包括數位輸入、數位輸出、類比輸入與類比輸出。
在一個具體實施例中，第二處理器420進一步包括一轉換器(未示)，該轉換器將指令和切換訊號從一傳導格式轉換為一非傳導格式。該非傳導格式可為一光學格式(例如用於紅外線通訊或光纖通訊)、一RF格式(例如Wi-Fi、藍芽、Zigbee等)、一電感格式(例如NFC)等。在一替代具體實施例中，第二處理裝置420可耦接至一個或多個轉換器，所述轉換器執行傳導格式和非傳導格式之間之轉換。第一處理裝置418可藉由乙太網連接、匯流排、火線(Firewire)連接、串列連接、周邊元件互連快速標準(PCIe)連接、或其他的傳導通訊介面耦接至第二處理裝置420。在外部控制器406和內部控制器408之間的非傳導性通訊鏈路不會受到電磁干擾或射頻(RF)能量的干擾。因此，不必使用RF過濾器來保護外部控制器406免受來自內部控制器405的RF能量傳輸所影響。這可釋放更多的空間以供佈線其他設施之用。同樣地，外部控制器406和切換模 組460之間的非傳導性通訊鏈路也不會受到電磁干擾或射頻(RF)能量的影響。
第一處理裝置418及/或第二處理裝置420可於一匯流排上耦接至一主要記憶體(例如一隨機存取記憶體(RAM)、快閃記憶體等)、一次要儲存器(例如磁碟機或固態硬碟)、一圖形裝置等。第一處理裝置418可耦接至一個或多個輸入/輸出裝置422，並且可經由該輸入/輸出裝置422而提供一使用者介面。輸入裝置可包括麥克風、鍵盤、觸控板、觸控螢幕、滑鼠(或其他游標控制裝置)。輸出裝置可包括揚聲器、顯示器等。第一處理裝置418可提供一使用者介面而能讓使用者選擇設定點及配置參數、選擇處理配方、執行處理配方等，控制在RF環境408外部的類比裝置455和數位裝置460，以及內部控制器405、切換模組460及/或在RF環境408內部的其他類比和數位裝置。使用者介面也可顯示在RF環境408內部及外部的受控制的裝置的設定，以及來自RF環境408的內部和RF環境408的外部兩者之感測器讀數。
第一處理裝置418根據使用者輸入而產生指令，並將指令發送至第二處理裝置420。舉例而言，使用者可提供輸入選擇一處理配方，並且發出一指令以執行該處理配方。第二處理裝置420可根據自第一處理裝置418所接收之指令而產生一個或多個其他指令。舉例而言，第一處理裝置418可發送一指令至第二處理裝置 420，使第二處理裝置420產生供類比裝置455用之第一指示、供數位裝置460用之第二指示、供內部控制器405用之第三指示、以及供切換模組460用之第四指示。第一指示可為第二處理裝置420傳送至類比裝置455之一類比訊號，第二指示為第二處理裝置420發送至數位裝置460之一數位訊號。第三指令為一數位指令，並且根據積體電路間(I2C)協定而加以格式化。此外，第三指示係經格式化以於一非傳導性介面上傳輸(例如可為一數位光學訊號)。第四指示可為一數位或類比切換訊號，該訊號將切換開啟及關閉切換模組460中所含之一個或多個開關。第四指令可經格式化以於一非傳導性介面上傳輸(例如可為一光學切換訊號)。因此，第二處理裝置420可產生用於控制在RF環境408內和在RF環境408外的多種不同類型的數位及類比裝置之指令。
內部控制器405包括一轉換器440，配置以將接收的指令和其他訊號從非傳導格式轉換為傳導格式。舉例而言，內部控制器405可為一光學轉換器，其將接收的光學訊號轉換為對應的電氣訊號。接收的訊號為類比訊號及/或數位訊號。
內部控制器405進一步包括耦接至轉換器440的一個或多個脈衝寬度調變(PWM)電路或晶片446。轉換器440在將指令從非傳導格式轉換為傳導格式之後發送指令至PWM電路446。這些指令可為用以改 變PWM電路的一個或多個引腳或輸出的設定點之指令，及/或用以啟動或禁用PWM電路的所述一個或多個引腳或輸出之指令。每一個PWM電路都包括多個引腳或輸出，每一個引腳或輸出係耦接至一切換裝置，例如電晶體、閘流體、三端雙向可控矽或其他切換裝置448。切換裝置448可為，例如下沉金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)。
PWM電路446可根據PWM電路446的配置而開啟或關閉一個或多個切換裝置448。PWM電路446控制工作週期、電壓、電流、或對一個或多個元件450施加之功率的週期中的至少一個或多個。在一個具體實施例中，PWM電路446接收設定PWM電路446的引腳或輸出之工作週期的指令，該PWM電路446接著即根據所設定的工作週期來開啟與關閉切換裝置448。藉由增加及減少工作週期，PWM電路446可控制切換裝置448被開啟的時間量對於電晶體448被關閉的時間量之關係。切換裝置448耦接至運行通過過濾器415的一電源線，並因此在開啟時對元件450提供電力。藉由控制切換裝置448的工作週期，傳送至元件450的功率量可被控制達一高精確度。舉例而言，元件450係一電阻式加熱元件、熱燈、雷射等。
如前所述，內部控制器405可包括多個PWMs 446，並且每一個PWM 446都控制多個切換裝置(例如電晶體、閘流體、三端雙向可控矽等)及耦接 至這些切換裝置的元件。PWMs 446可各為其控制的每一個元件接收運作設定點，然後據以控制這些元件。即使失去了對外部控制器406的連接，PWM電路446仍會不中斷地繼續控制元件。
在一個具體實施例中，每一個元件450都是一靜電夾頭的一輔助加熱元件。PWM電路446可獨立於其他輔助加熱元件的溫度而調節輔助加熱元件(也稱為輔助加熱器)的溫度。PWM電路446可針對個別的輔助加熱元件切換開啟/關閉狀態，或控制工作週期。可替代地、或除此之外，PWM電路446可控制傳送至個別輔助加熱元件的功率量。舉例而言，PWM 446可為一個或多個輔助加熱元件提供10瓦的功率，為其他輔助加熱元件提供9瓦的功率，並為另外其他輔助加熱元件提供1瓦的功率。
每一個PWM 446都可藉由測量在每一個輔助加熱元件處的溫度而加以程式化及校正。PWM 446可藉由針對個別輔助加熱元件調整功率參數而控制輔助加熱元件的溫度。在一個具體實施例中，可利用對輔助加熱元件的增加功率量來調節溫度。舉例而言，提高對一輔助加熱元件供應之功率達例如9%增量之增量百分比，即可得到溫度提升。在另一個具體實施例中，可藉由循環開啟與關閉輔助加熱元件來調節溫度。在另外一個具體實施例中，是藉由循環與增加調整提供至每一個輔助加熱元件的功率的組合來調節溫度。利用這個方法 可得到溫度地圖。該地圖將每一個輔助加熱元件之溫度和功率分佈曲線相關聯。因此，輔助加熱元件係用以根據程式而於基板上產生一溫度輪廓，該程式調節個別輔助加熱元件之功率設定。邏輯可直接放入PWM電路446中，在內部控制器405中所含的另一處理裝置(未示)中，或在外部控制器406中。
在一個具體實施例中，內部控制器405另外包括一個或多個感測器，例如第一感測器452和第二感測器454。第一感測器452與第二感測器454可為類比感測器，並可連接至一類比對數位轉換器442，轉換器442將來自第一感測器和第二感測器的類比測量訊號轉換為數位測量訊號。轉換器440接著將數位測量訊號轉換為數位光學測量訊號、或可於非傳導性通訊鏈路上傳輸之其他測量訊號。或者，第一感測器452及/或第二感測器454可直接對轉換器440提供類比測量訊號，並且轉換器440會將類比測量訊號轉換為可於非傳導性通訊鏈路上傳輸之形式。第一感測器452及/或第二感測器454可替代地為對轉換器440輸出數位測量訊號之數位感測器。
第二處理裝置420可接收測量訊號，並且將它們從可於非傳導性介面上傳輸之形式轉換回電氣測量訊號。第二處理裝置420接著提供電氣測量訊號至第一處理裝置418，第一處理裝置418根據電氣測量訊號執行一個或多個操作。第一處理裝置418所執行的操作是 根據感測器測量的類型及/或測量的數值而定。舉例而言，回應於接收溫度測量，第一處理裝置418會決定應該要增加或減少一個或多個加熱元件的熱輸出。第一處理裝置接著產生用以增加或減少所述一個或多個加熱元件的熱輸出的指令，並將指令提供至第二處理裝置，如上文所述。在另一實例中，回應於接收一非預期高電流測量，第一處理裝置418會中止製造設備，也會執行其他動作。
在一個具體實施例中，內部控制器405的元件是固定至一電路板(例如一印刷電路板(PCB))。電路板是容設於在RF環境內部的一導電外殼中。該導電外殼可為，例如一金屬盒體。電路板和它的全部元件都保持處於相同電位。此外，電路板並不接地。電路板(和它的元件)對導電外殼的壁部都具有一相等間隔。該相等間隔可確保電路板的所有區域都具有相同電位與洩漏電容，並進一步確保不會有洩漏電流被注入至電路板。電路板可利用介電材料設於導電外殼中央，例如由Teflon®或其他非傳導性塑膠所製成之間隙器。因此，內部控制器405和它的元件(例如PWM電路)可受保護隔開RF環境(其係一破壞性RF環境)。
第5圖說明靜電夾頭總成550的一個具體實施例的截面側視圖。靜電夾頭總成550包括以介電材料(例如陶瓷材料，如AlN、SiO2等)製成之一定位盤530。定位盤530包括夾持電極580和一個或多個加熱 元件576。夾持電極580耦接至一夾具功率來源582，並經由一匹配電路588而耦接至一RF電漿電源584與一RF偏壓電源586。加熱元件576為網印的加熱元件或電阻線圈。
加熱元件576係電氣連接至一切換模組590。切換模組590包括用於各加熱元件576之一獨立開關。每一個開關都經由包括單一RF過濾器595之一單一電源線而連接至同一電源，單一RF過濾器595濾除由產生RF訊號的各種元件引入到電源線的RF雜訊。切換模組590進一步經由一光學介面596而連接至一外部控制器592，該光學介面596不受RF干擾。外部控制器593可對切換模組590中的每一個開關提供獨立的切換訊號，以控制加熱元件576。
定位盤530耦接至一冷卻板532並與其熱連通，所述冷卻版532具有與一流體來源572流體連通之一個或多個導管570(在本文中也稱為冷卻通道)。冷卻板532是藉由多個緊固件及/或藉由聚矽氧黏結劑接合551而耦接至定位盤530。氣體供應源540透過定位盤530中的孔洞將氣體(例如熱傳導氣體)提供至定位盤530的表面和一受支撐基板(未示)之間的空間。
第6圖是一流程圖，說明了用於在製程期間操作一RF環境中的多個元件之方法600的一個具體實施例。在方法600的方塊605處，在一RF環境外部(例如在一破壞性RF環境外部)的一處理裝置為在RF環境 內部的切換模組的一個或多個切換裝置產生一第一電氣控制訊號。第一電氣控制訊號係一電氣切換訊號。第一電氣控制訊號可由處理裝置基於自一使用者所接收之指令及/或基於一處理配方而產生。
在方塊610處，耦接至處理裝置的轉換器將第一電氣控制訊號轉換為可於一非傳導性通訊鏈路上傳送之一替代格式控制訊號。舉例而言，轉換器為一光學轉換器，將電氣切換訊號轉換為一光學切換訊號。或者，轉換器可將電氣控制訊號轉換為一RF控制訊號、一感應控制訊號、或其他控制訊號。在方塊615處，轉換器於一非傳導性通訊鏈路上將替代格式控制訊號傳送至切換模組。該非傳導性通訊鏈路可為，例如一光纖介面。
在方塊620處，在切換模組中的一第二轉換器將該替代格式控制訊號轉換回一電氣控制訊號。舉例而言，第二轉換器會將一光學切換訊號轉換為一第二電氣控制訊號。在方塊625處，第二轉換器對一個或多個切換裝置(例如開關)提供第二電氣控制訊號。因此，第二電氣控制訊號是用以切換開啟與關閉該一個或多個開關。藉由控制開關開啟的時間量相對於開關關閉的時間量(開關的工作週期)，可控制對耦接至開關的一個或多個元件所提供的功率量。在一個具體實施例中，在方塊630處，切換裝置對一個或多個加熱元件提供一調變功率，以控制相關溫度區的熱量。功率可由電源線提 供，電源線係經由單一RF過濾器耦接至切換裝置，該單一RF過濾器濾除RF環境對電源線引入的RF雜訊。
第7圖為一流程圖，其說明一種用於在製程期間操作一RF環境中多個元件的方法700的另一具體實施例。在方法700的方塊705處，在RF環境外部的處理裝置產生一指令，該指令具有可於一傳導性通訊鏈路上傳輸之一第一格式。該處理裝置係一外部控制器的一第一處理裝置。在方塊710，轉換器將指令從第一格式轉換為可於一非傳導性通訊鏈路上傳輸之一第二格式。該轉換器可係該外部控制器的一第二處理裝置。在一個具體實施例中，該轉換器基於自該處理裝置所接收之指令而產生新指令。原始指令可具有一第一協定(例如乙太網協定)，而新指令可具有一第二協定(例如一I2C協定、另一種多主多從單端電腦匯流排協定、半導體設備與材料國際設備通訊標準/通用設備模式(SECS/GEM)協定、或某些其他協定)。
在方塊715，處理邏輯將指令(或新指令)傳送至在RF環境內部的一內部控制器的第二轉換器。在方塊720，該第二轉換器將指令從第二格式轉換回第一格式。在方塊725，該第二轉換器將指令傳送至一脈衝寬度調變電路、或傳送至另一處理裝置。
在方塊730處，該PWM電路(或其他處理裝置)的設定是根據該指令而改變。在方塊735處，該PWM電路(或其他處理裝置)決定要對與該設定相關聯之 PWM電路的一輸出或引腳施加的一工作週期。該PWM電路接著根據所決定的工作週期來切換開啟及關閉耦接至該輸出或引腳之一個或多個電晶體、閘流體與三端雙向可控矽或其他切換裝置。切換裝置係以一接點耦接至從RF環境外部提供功率之一電源線，並以另一接點耦接至一元件(例如電阻式加熱元件)。電源線可包括一單一RF過濾器，其濾除了由RF環境引至電源線的RF雜訊，以保護例如外部控制器。藉由改變元件之工作週期，PWM電路可調變提供至該一個或多個元件之功率。藉由調變功率，PWM電路可控制一電阻式加熱元件的熱輸出、雷射的強度輸出、熱燈的熱輸出等。
第8圖為一流程圖，其說明了在製程期間用於操作一RF環境中多個元件之方法800的另一具體實施例。在方法800的方塊805處，在一RF環境外部的一外部控制器係於一第一非傳導性通訊鏈路上對設於該RF環境內之一內部控制器的PWM電路提供一個或多個指令。在方塊810，該內部控制器中的PWM電路根據該些指令而控制RF環境中的一個或多個元件的工作週期。這些指令可為用以改變一個或多個PWM電路之一個或多個輸出的設定之指示。PWM電路可根據所接收的指令改變設定，並且在未接收來自外部控制器的任何進一步指示下控制工作週期。
在方塊815，外部控制器係於一第二非傳導性通訊鏈路上對設於RF環境中的切換模組的切換裝置 提供即時切換訊號。第一與第二非傳導性通訊鏈路可為相同類型的通訊鏈路、或是不同類型的通訊鏈路。舉例而言，第一非傳導性通訊鏈路係一光纖介面，而第二非傳導性通訊鏈路係一Wi-Fi網路介面。即時切換訊號可為類比或數位訊號，它們將使一接收的切換裝置根據訊號而切換開啟及關閉。舉例而言，當接收到高於一臨界值之第一訊號時，切換裝置可將一輸入終端連接至一輸出終端，而在沒有接收到訊號或接收到低於臨界值的訊號時，中斷連接輸入和輸出終端。切換裝置可因此根據該即時切換訊號而切換開啟與關閉連接至切換裝置的一輸出終端之一個或多個元件。特別是，在方塊815處，在位於RF環境外部的外部控制器處進行何時要切換開啟及關閉元件的實際決定。相較之下，在方塊810處，設於在RF環境內部的內部控制器中的PWM電路作出何時要切換開啟及關閉元件的實際決定。
在方塊820，外部控制器對在RF環境外部的一個或多個數位裝置提供指令。在RF環境外部的數位裝置的一個實例是具有可切換之數位輸出的裝置，其致能或禁用對其他裝置或元件之功率。
在方塊825，外部控制器對在RF環境外部的一個或多個類比裝置提供指令。在RF環境外部的類比裝置的一個實例是具有可切換之類比輸入以調節功率供應的裝置。
在方塊830，外部控制器自位於RF環境內部的一個或多個感測器接收測量。可於該第一非傳導性通訊鏈路上及/或該第二非傳導性通訊鏈路上接收前述測量。感測器可為例如溫度感測器、電流感測器、電壓感測器、功率感測器、流量計、或其他感測器。所述測量是由在RF環境中的感測器所產生，並且被發送到切換模組的轉換器或內部控制器的轉換器。轉換器將測量從一類比或數位電氣訊號轉換為非傳導格式。在外部控制器處的轉換器將所接收到的測量轉換回電氣訊號，並接著於方塊835中對所述測量採取動作。外部控制器所執行的動作的實例包括：終止處理、產生警示、產生及傳送通知、於使用者介面中顯示數值、記錄測量等。
前述內容係關於本發明之實施方式，然可得之本發明的其他及進一步實施方式並未背離本發明的基本範疇，本發明的範疇是由如附申請專利範圍所決定。
200‧‧‧切換系統
205‧‧‧RF環境
210‧‧‧切換模組
215‧‧‧第二轉換器
220‧‧‧開關
221‧‧‧開關
222‧‧‧開關
223‧‧‧開關
225‧‧‧加熱元件
226‧‧‧加熱元件
227‧‧‧加熱元件
228‧‧‧加熱元件
230‧‧‧過濾器
232‧‧‧外部控制器
235‧‧‧轉換器
236‧‧‧斷路器
240‧‧‧處理裝置
250‧‧‧非傳導性通訊鏈路
255‧‧‧電源線

Claims (18)

  1. 一種用於半導體製造的系統，該系統包括：一處理裝置，用以：產生一指令，該指令具有可於一傳導通訊鏈路上傳輸之一第一格式；且產生一電氣切換控制訊號；一第一轉換器，耦接至該處理裝置以接收該指令並且將該指令轉換為可於一非傳導通訊鏈路上傳輸之一第二格式，其中耦接至該處理裝置的該第一轉換器或一第三轉換器中至少其一是用以將該電氣切換控制訊號轉換為一光學切換控制訊號；一第二轉換器，配置以於一破壞性射頻(RF)環境中運作，用以接收該指令並且將該指令轉換回可於一傳導通訊鏈路中傳送之該第一格式，且後續將該指令傳送至一脈衝寬度調變(PWM)電路，該PWM電路，耦接至該第二轉換器且配置以於該破壞性RF環境中運作，以根據該指令調整用以控制要在該破壞性RF環境中運作之一個或多個元件；一第四轉換器，配置以於該破壞性RF環境中運作，以接收該光學切換控制訊號，並且將該光學切換控制訊號轉換回該電氣切換控制訊號；及一開關，耦接至該第四轉換器且配置以於該破壞 性RF環境中運作，以根據該電氣切換控制訊號而切換開啟和關閉。
  2. 如請求項1所述之系統，其中該指令是根據一多主控、多從屬、單端序列電腦匯流排之一協定而格式化。
  3. 如請求項1所述之系統，其中該處理裝置進一步用以產生一附加數位控制訊號，並將該附加數位控制訊號發送至在該破壞性RF環境外部的一數位裝置。
  4. 如請求項1所述之系統，其中該處理裝置進一步用以產生一附加類比控制訊號，並將該附加類比控制訊號發送至在該破壞性RF環境外部的一類比裝置。
  5. 如請求項1所述之系統，其中該非傳導通訊鏈路包括一光纖介面，且其中該第二格式包括一光學格式。
  6. 如請求項1所述之系統，進一步包括：一個或多個切換裝置，耦接至該PWM電路，其中該PWM電路是用以根據該設定而決定一工作週期，並且根據該工作週期而切換開啟和關閉該一個或多個切換裝置，且其中該一個或多個切換裝置是用以在切換開啟時對該一個或多個元件提供功率，並在 切換關閉時不對該一個或多個切換裝置提供功率。
  7. 如請求項1所述之系統，其中該一個或多個元件包括電阻式加熱元件、加熱燈或雷射中至少其一。
  8. 如請求項1所述之系統，進一步包括：一個或多個感測器，耦接至該第二轉換器，用以產生一測量訊號及對該第二轉換器提供該測量訊號，該測量訊號具有該第一格式；其中該第二轉換器是用以將該測量訊號轉換為該第二格式，並於該非傳導通訊鏈路上傳送該測量訊號；其中該第一轉換器是用以將該測量訊號轉換回該第一格式，並將該測量訊號傳送至該處理裝置；及其中該處理裝置是用以根據該測量訊號而執行一動作。
  9. 如請求項1所述之系統，進一步包括：耦接至該第二轉換器的複數個PWM電路，該複數個PWM電路中的每一個PWM電路是用以根據該處理裝置所提供的設定而控制不同的複數個元件。
  10. 一種用於半導體製造的方法，該方法包括：在一處理裝置處產生一指令，該指令具有可於一 傳導通訊鏈路上傳輸之一第一格式；由耦接至該處理裝置的一第一轉換器將該指令從該第一格式轉換至可於一非傳導通訊鏈路上傳輸之一第二格式；於該非傳導通訊鏈路上將該指令傳送至一第二轉換器；由在一破壞性射頻(RF)環境中運作之一第二轉換器將該指令轉換回可於一傳導通訊鏈路上傳輸之該第一格式；將該指令傳送至在該破壞性RF環境中運作之一脈衝寬度調變(PWM)電路，以調整該PWM的一設定，該設定是用以控制在該破壞性RF環境中運作之一個或多個元件；產生一電氣切換控制訊號；將該電氣切換控制訊號轉換為一光學切換控制訊號；將該光學切換控制訊號傳送至在該破壞性RF環境中運作的一第三轉換器；由該第三轉換器將該光學切換控制訊號轉換回該電氣切換控制訊號；及根據該電氣切換控制訊號切換開啟和關閉在該破壞性RF環境中運作之一切換裝置。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該指令是根據一多主控、多從屬、單端序列電腦匯流排之一協定而格式化。
  12. 如請求項10所述之方法，進一步包括：由該處理裝置產生一附加數位控制訊號；及將該附加數位控制訊號發送至在該破壞性RF環境外部的一數位裝置。
  13. 如請求項10所述之方法，進一步包括：產生一附加類比控制訊號；及將該附加類比控制訊號發送至在該破壞性RF環境外部的一類比裝置。
  14. 如請求項10所述之方法，其中該非傳導性通訊鏈路包括一光纖介面，且其中該第二格式包括一光學格式。
  15. 如請求項10所述之方法，進一步包括：根據該設定，由該PWM電路決定一工作週期；及根據該工作週期，切換開啟和關閉該一個或多個切換裝置，其中該一個或多個切換裝置在切換開啟時對該一個或多個元件提供功率，並且在切換關閉時不對該一個或多個元件提供功率。
  16. 如請求項10所述之方法，其中該一個或多個元件包括電阻式加熱元件、加熱燈或雷射中之 至少其一。
  17. 如請求項10所述之方法，進一步包括：由在該破壞性RF環境中運作的一或多個感測器產生一測量訊號；將該測量訊號提供至該第二轉換器，該測量訊號具有該第一格式；將該測量訊號轉換為該第二格式；於該非傳導通訊鏈路上傳送該測量訊號；由該第一轉換器將該測量訊號轉換回該第一格式；及由該處理裝置根據該測量訊號執行一動作。
  18. 如請求項10所述之方法，進一步包括：對在該破壞性RF環境中運作的複數個PWM電路發送控制訊號，所述複數個PWM電路中的每一個PWM電路是用以根據所述控制訊號控制不同的複數個元件。
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