[发明专利]对制造设备中的特性的降低干扰的实时感测

说明书

描述了一种用于实时感测工业制造设备中的特性的装置和方法。该感测系统包括：第一多个传感器，该第一多个传感器被安装在半导体器件制造系统的加工环境内，其中，每个传感器被分配给不同的区域，以监测该制造系统的所分配的区域的物理或化学特性；以及读取器系统，该读取器系统具有被配置成同时并以无线的方式询问该多个传感器的部件。该读取器系统使用单一高频询问序列，该单一高频询问序列包括：(1)向该第一多个传感器发送第一请求脉冲信号，该第一请求脉冲信号与第一频带相关联，以及(2)接收来自该第一多个传感器的唯一可识别的传感器响应信号，该第一多个传感器提供对该系统的每个所分配的区域的物理或化学特性的变化的实时监测。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月18日提交的名称为“REDUCED INTERFERENCE,REAL-TIMESENSING OF PROPERTIES IN MANUFACTURING EQUIPMENT[对制造设备中的特性的降低干扰的实时感测]”的美国临时专利申请号62/686,104的权益，该申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于监测加工系统中的工艺的装置和方法，更具体地，涉及利用具有一体式感测和收发设备的监测设备对工艺进行监测。更具体地，本发明涉及对诸如半导体器件制造等工业制造中的特性的实时感测。

背景技术

在半导体工业中，集成电路(IC)的制造通常采用等离子体在等离子体反应器内产生并辅助从衬底去除材料及将材料沉积到衬底所需的表面化学物质。通常，在等离子体反应器内，在真空条件下，通过将电子加热到足以维持与所供应的工艺气体的电离碰撞的能量来形成等离子体。此外，被加热的电子可以具有足以维持离解碰撞的能量，因此，在预定条件(例如，室压力、气体流速等)下选择一组特定气体来产生适合于室内正在进行的特定工艺(例如，从衬底去除材料的刻蚀工艺或将材料添加到衬底上的沉积工艺)的一群带电粒种和化学反应性粒种。

例如，在刻蚀工艺期间，在确定等离子体加工系统的状态和确定所生产的器件的质量时，对等离子体加工系统进行监测可能是非常重要的。附加的加工数据可以用于防止得出关于系统的状态和正在生产的产品状态的错误结论。例如，连续使用等离子体加工系统会导致等离子体加工性能逐渐下降，并最终导致系统完全故障。附加的加工相关数据和工具相关数据将改善对材料加工系统的管理和正在生产的产品的质量。

发明内容

本文所述的技术涉及一种用于监测加工系统中的工艺的装置和方法，更具体地，涉及利用具有一体式感测和收发设备的监测设备对工艺进行监测。更具体地，本发明涉及对诸如半导体器件制造等工业制造中的特性的实时感测。

根据各个实施例，描述了用于在制造过程期间实时感测特性的装置。该感测系统包括：传感器该传感器被配置成安装在加工室内，该加工室具有至少部分环绕并包围加工环境的结构，其中，该传感器被分配给该加工室的特定区域，以监测该所分配的区域的物理或化学特性；以及读取器系统，该读取器系统具有被配置成使用高频询问序列以无线方式询问传感器的部件，该高频询问序列包括：(1)向该传感器发送请求脉冲信号，该请求脉冲信号与指定频带相关联，以及(2)接收来自该传感器的唯一可识别的传感器响应信号，该传感器提供对该加工室的所分配的区域的物理或化学特性的变化的实时监测。该加工室的结构产生干扰响应信号，该干扰响应信号紧接在发送请求脉冲信号之后被该读取器系统接收，该传感器被设计成将该传感器响应信号延迟一定延迟时间，该延迟时间超过来自该结构的干扰响应信号的持续时间。

当然，为了清楚起见，已经提出了本文所述的不同步骤的讨论顺序。通常，这些步骤可以以任何合适的顺序执行。另外，尽管可能在本披露的不同地方讨论了本文中的每个不同特征、技术、构造等，但是旨在每个概念可以彼此独立地或彼此组合地执行。因此，可以以许多不同的方式来实施和查看本发明。