用于可旋转晶圆支承组件的温度感测系统技术方案

一种半导体处理设备包括晶圆支承组件、在晶圆支承组件中集成以测量晶圆支承组件的温度的温度传感器和信号传输装置，该信号传输装置将关于通过温度传感器获得的温度测量的信号无线地发送至外部控制模块。

Temperature Sensing System for Rotating Wafer Supporting Components

A semiconductor processing device includes a wafer support component, a temperature sensor integrated in the wafer support component to measure the temperature of the wafer support component and a signal transmission device, which wirelessly transmits the signal about the temperature measurement obtained through the temperature sensor to the external control module.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可旋转晶圆支承组件的温度感测系统交叉引用相关的申请本申请要求于2016年2月8日提交的美国临时申请No.62/292,614的利益。以上申请的公开以引用方式全文并入本文中。
本公开涉及半导体处理设备，并且更具体地说，涉及用于半导体处理设备的温度感测系统。
技术介绍
本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可不构成现有技术。半导体处理涉及在处理室中的晶圆上执行的各种处理步骤。在一些处理步骤中，使用加热器加热晶圆以在升高的温度下(例如，在300℃-1100℃的范围内)进行处理。通过将晶圆放置在加热的晶圆支承部分上加热晶圆。为了加热晶圆支承部分，加热器可以形成为晶圆支承部分的整体部分，或者设置在晶圆支承部分的下方。在诸如薄膜沉积处理的一些处理中，加热的晶圆支承部分需要旋转。因此，加热器可被构造为可与晶圆支承部分一起旋转，或者当晶圆支承部分旋转时保持不动。加热器设置在晶圆支承部下方，难以控制设置在旋转的晶圆支承部分上的晶圆的温度。首先，热主要通过辐射在处理室的真空/低压环境中从加热器传递至旋转的晶圆支承部分。来自加热器的很大一部分热损失至周围环境中。因此，很难估计从加热器需要多少热以实现晶圆中的期望温度变化。其次，晶圆支承部分的旋转运动使得直接温度检测较困难。通常使用诸如高温计的光学感测/非接触装置来测量当晶圆随着晶圆支承部分旋转时在一个或几个位置处的晶圆的表面温度。远程温度感测通常不提供整个晶圆上的期望温度测量。
技术实现思路
在本公开的一种形式中，一种半导体处理设备包括晶圆支承组件、在晶圆支承组件中集成以测量晶圆支承组件的温度的温度传感器和信号传输装置，该信号传输装置将关于通过温度传感器获得的温度测量的信号无线地发送至外部控制模块。在另一形式中，一种温度感测系统包括用于获得温度信息的温度传感器和WiFi连接模块，其用于将通过温度传感器获得的温度信息无线地发送至控制模块。在另一形式中，一种半导体处理系统包括处理室、晶圆支承组件、加热器、用于控制加热器的加热器控制模块、温度传感器和WiFi连接模块。晶圆支承组件包括布置在处理室内的晶圆支承部分和连接至晶圆支承部分并且延伸穿过处理室的壁的轴。加热器加热晶圆支承部分。温度传感器在晶圆支承部分中集成。WiFi连接模块电连接至温度传感器，以将关于通过温度传感器获得的温度测量的信号无线地发送至加热器控制模块。从本文提供的描述中，其它应用范围将变得清楚。应该理解的是，说明和特定示例仅用于示出的目的，而不旨在限制本公开的范围。附图说明为了更好地理解本公开，现在将通过举例的方式参照附图描述其各种形式，其中：图1是包括根据本公开的教导构造的温度感测系统的半导体处理设备的剖视图；以及图2是根据本公开的教导构造的温度感测系统的框图。本文所述的覆盖仅用于示出目的，并且不旨在按照任何方式限制本公开的范围。具体实施方式下面的说明实质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、本申请或用途。参照图1，根据本申请的公开的半导体处理设备整体由标号10指代。半导体处理设备10包括晶圆支承组件12和在晶圆支承组件12中集成的温度感测系统14。晶圆支承组件12包括布置在半导体处理室18中的晶圆支承部分16和连接至晶圆支承部分16并且延伸穿过半导体处理室18的壁22的轴20。晶圆支承部分16可为基座、静电吸盘或可支承将在其上进行处理的晶圆的任何支承装置。轴20连接至半导体处理室18以外的外部旋转装置(未示出)。外部旋转装置驱动晶圆支承组件12在半导体处理室18中旋转。半导体处理设备10还包括布置在晶圆支承部分16下方以加热晶圆支承部分16和布置于其上的晶圆(未示出)的加热器24。加热器24通过设置在处理室18外部的加热器控制系统25控制。加热器24可为管状加热器。温度感测系统14包括在晶圆支承部分16中集成的多个温度传感器26、通过多条线29连接至温度传感器26的感测控制单元28。感测控制单元28包括感应电源充电模块30、DC电源32、交互式WiFi连接模块34、操作系统电子模块36、访问电子模块38和扫描感测电子输入模块40。在感测控制单元28的各个模块中，仅感应电源充电模块30布置在轴20外部并为静止的，其余模块32、34、36、38、40布置在轴20内，位于处理室18以外的部分。在一种形式中，感测电子输入模块40接受从温度传感器26输入的低电压或电流。感测电子输入模块40输入类型、冷端补偿、刻度、范围、误差报告、线性化和校准偏移调整是每个输入通道独立的。在一种形式中，每个感测电子输入模块40可以接受多达16个输入，并且使得条件化和缓冲值在10Hz更新速率可用于底板总线(back-planebus)上的其它模块。应该理解，保留在本公开的范围内，可提供任何数量的输入和不同的更新速率。操作系统电子模块36是一种通常用于PLC(可编程逻辑控制器)系统中的选择，但是在分布式处理器系统中，一般不按照其通用形式使用。执行的典型功能可包括数据采集和分配调度、数学处理、错误和异常处理、HMI(人机接口)驱动、启动和关闭管理、本地-远程访问管理、本地数据记录和多通信端口访问等。一种形式的访问电子模块38是一种双端口通信转换器，它在逻辑上而不是物理上位于本地底板数据总线与外部“现场总线”之间，该外部“现场总线”与主机计算机系统双向通信以进行控制和数据采集。现场总线选项的一些示例可为Modbus系列、ModbusTCP(EtherNET)、EtherCAT、DeviceNet或Profibus。此外，访问电子模块38可为底板总线上的每个其它模块保存配置文件的副本，以用于替换模块的快速准确的软件配置。DC电源32在轴20中集成，以为在轴20中集成的交互式WiFi连接模块34、操作系统电子模块36、访问电子模块38和扫描感测电子输入模块40提供功率。感应电源充电模块30通过感应为DC电源32充电。在另一形式中，将冷却装置或回路39布置在轴20的周围。该冷却装置39可以采取任意数量的形式，包括设有冷却流体的套筒，其可为分离的或集成在轴20内。参照图2，感应电源充电模块30可包括发送器42。DC电源32可包括接收器44和电池46。作为示例，发送器42和接收器44可分别采用第一线圈和第二线圈的形式。感应电源充电模块30布置为靠近DC电源32。感应电源充电模块30可一直或定期地激活第一线圈，其随后生成磁场以在DC电源32中的第二线圈中感生电流，以为电池46充电。结果，DC电源32的电池46可一直或定期地被充电，并且将功率供应至在晶圆支承组件12中集成的各种模块34、36、38和40。可替换地，可监视DC电源32的电池46的功率，以使得感应电源充电模块30当电池46的功率降低至阈值时激活发送器42以为电池46充电。温度传感器26可采取诸如热电偶的任何本领域已知的形式，并且在晶圆支承部分16中集成，以直接测量晶圆支承部分16的温度。因此，可更精确地测量布置在晶圆支承部分16上的晶圆的温度。温度传感器26可将信号发送至扫描感测电子输入模块40，以进行信号处理，从而确定晶圆的温度。访问电子模块36确定发送信号的温度传感器的位置。操作系统电子模块38将关于温度的信号和关于温度传感器的位置的信号转换为无线分组。交互式WiFi连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体处理设备，包括：晶圆支承组件；温度传感器，其在晶圆支承组件中集成，以测量晶圆支承组件的温度；以及信号传输装置，其将关于通过温度传感器获得的温度测量的信号无线地发送至外部控制模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.08 US 62/292,6141.一种半导体处理设备，包括：晶圆支承组件；温度传感器，其在晶圆支承组件中集成，以测量晶圆支承组件的温度；以及信号传输装置，其将关于通过温度传感器获得的温度测量的信号无线地发送至外部控制模块。2.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其中，信号传输装置在晶圆支承组件中集成。3.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其中，信号传输装置包括交互式WiFi连接模块。4.根据权利要求1所述的半导体处理单元，还包括在晶圆支承组件中集成的DC电源和布置在晶圆支承组件外部的感应电源充电模块。5.根据权利要求4所述的半导体处理单元，其中，感应电源充电模块包括第一线圈，并且DC电源包括第二线圈，第一线圈产生磁场以在第二线圈中感应电流。6.根据权利要求1所述的半导体处理单元，还包括在晶圆支承组件中集成的感测电子输入模块。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·诺斯拉蒂，蒂莫西·B·汤普金斯，
申请(专利权)人：沃特洛电气制造公司，
类型：发明
国别省市：美国,US