在活性等离子中用于原位测量的高温传感器晶片制造技术

本揭露涉及在活性等离子中用于原位测量的高温传感器晶片。本发明专利技术的方面揭示一种工艺条件测量装置中的组件模块，其包括：支架，其用于支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使所述支架悬挂为相对于衬底呈隔开关系。导电或低电阻半导体外壳经配置以在所述衬底与所述外壳之间围封所述组件、所述支架及所述支腿。应强调，提供本摘要是为了符合规则，所述规则要求将允许研究者或其他读者快速确定本技术揭示内容的标的物的摘要。本摘要是在其不得用于解释或限制所附权利要求书的范围或含义的前提下提交的。

High temperature sensor wafer for in situ measurement in active plasma

This disclosure relates to high temperature sensor wafers for in situ measurement in active plasma. An aspect of the present invention discloses a component module in a process condition measuring device, which comprises a support for the support component and one or more legs configured to suspend the support as a disconnector system relative to the substrate. A conductive or low resistance semiconductor housing is configured to enclose the assembly, the bracket and the legs between the substrate and the housing. It should be emphasized that this abstract is provided in order to comply with the rules, which will allow researchers or other readers to quickly determine the abstract of the subject matter of the technical disclosure. This abstract is submitted on the premise that it may not be used to interpret or limit the scope or meaning of the appended claims.

【技术实现步骤摘要】
在活性等离子中用于原位测量的高温传感器晶片本申请是申请日为2014年01月06日，申请号为“201480004168.8”，而专利技术名称为“在活性等离子中用于原位测量的高温传感器晶片”的专利技术专利申请的分案申请。优先权主张本申请案主张2013年1月7日申请的授予孙梅(MeiSun)的标题为“在活性等离子中用于原位测量的高温传感器(HIGHTEMPERATURESENSORWAFERFORIN-SITUMEASUREMENTSINACTIVEPLASMA)”的共同拥有、共同待决的第61/749,872号美国临时专利申请案的优先权权益，其完整揭示内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术的实施例涉及高温工艺条件测量装置，且更特定来说涉及一种设备及方法，其在装置在延长的时间周期内暴露于高温环境及/或操作等离子处理环境的同时使测量装置的组件保持在合适的操作温度且与等离子隔离。
技术介绍
半导体制作通常涉及许多精密且复杂的处理步骤。每一处理步骤的监视及评估对于确保制造准确度及最终实现成品装置的所要性能至关重要。在许多工艺中，例如成像工艺、沉积及生长工艺、蚀刻及遮蔽工艺，关键为(举例来说)在每一步骤期间仔细控制温度、气流、真空压力、气体化学或等离子组成及暴露距离。仔细关注每一步骤中所涉及的不同处理条件是最佳半导体或薄膜工艺的要求。与最佳处理条件的任何偏差可能导致随后的集成电路或装置以低标准级执行或更糟地完全失效。在处理腔室内，处理条件可能变化。处理条件(例如温度、气流速率及/或气体组成)的变化极大地影响集成电路的形成及因此影响其性能。使用类衬底装置以测量与集成电路或其它装置相同或类似的材料的处理条件提供条件的最准确测量，这是因为衬底的导热性与将处理的实际电路相同。腔室存储器在针对实际上所有处理条件的梯度及变化。这些梯度因此还跨衬底的表面存在。为了在衬底上精确控制处理条件，关键为在衬底上进行测量且读数可被自动化控制系统或操作者获得，使得腔室处理条件的优化可容易地实现。处理条件包含用于控制半导体或其它装置制造的参数或制造商可能想要监视的条件。低轮廓无线测量装置通常安装在衬底上以测量处理条件。为了使低轮廓无线测量装置在高温环境(例如，大于大约150℃的温度)中工作，装置的特定关键组件(例如薄电池及微处理器)必须能够在装置暴露于高温环境中时起作用。一般来说，背面AR涂布(BARC)工艺在250℃下操作；PVD工艺可在大约300℃下操作且CVD工艺可在大约500℃的温度下操作。不幸的是，适于结合测量装置使用的电池及微处理器无法承受高于150℃的温度。此外，测量装置可用于在操作等离子处理环境中测量。这些装置可被暴露于严苛条件，例如过热高温、腐蚀性化学物及高能离子轰击及高水平的电磁及其它辐射性噪声。因此，需要具有可阻挡静电场及电磁场干涉来自测量装置的信号的遮蔽体。此类测量装置面临的额外挑战在于装置轮廓的最小化。此类装置应在衬底的顶部表面上方保持5mm或更小的轮廓以装配到不同的工艺腔室中。正是在此背景下，产生本专利技术的实施例。
技术实现思路
根据本专利技术的方面，一种工艺条件测量装置中的组件模块包括：支架，其经配置以支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使支架悬挂为相对于衬底处于隔开关系；及导电或低电阻半导体外壳，其经配置以在衬底与外壳之间围封组件、支架及支腿。根据本专利技术的额外方面，一种工艺条件测量装置包括：衬底；及一或多个组件模块，其安装在衬底上。一或多个组件模块包含：支架，其用于支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使支架悬挂为相对于衬底处于隔开关系；及导电或低电阻半导体外壳，其经配置以在衬底与外壳之间围封组件、支架及支腿。本专利技术的额外方面描述一种工艺条件测量装置，其包括：衬底，其具有覆盖衬底的遮蔽层；及一或多个组件模块，其安装在衬底上。一或多个组件模块被导电模块遮蔽体覆盖，所述导电模块遮蔽体经配置以提供一或多个组件模块的电保护及热保护。附图说明在阅读下列详细描述及在参考附图时将了解本专利技术的目标及优点，其中：图1A为根据本专利技术的实施例的工艺条件测量装置的示意图。图1B为根据本专利技术的实施例的工艺条件测量装置的示意图。图2A为根据本专利技术的实施例的具有组件模块的工艺条件测量装置的横截面图。图2B为根据本专利技术的实施例的安装在工艺条件测量装置上的组件模块的放大横截面图。图2C为根据本专利技术的替代实施例的安装在工艺条件测量装置上的组件模块的放大横截面图。图3为根据本专利技术的实施例的具有组件模块的工艺条件测量装置的横截面图。具体实施方式虽然下文详细描述为了说明的目的含有许多特定细节，但是所属领域的一般技术人员将了解下文细节的许多变化及变更在本专利技术的范围内。因此，下文描述的本专利技术的示范性实施例在不失所主张的专利技术的一般性且不对所主张的专利技术强加限制的情况下阐述。此外，由于本专利技术的实施例的组件可定位为许多不同定向，所以方向性术语用于说明的目的且绝非限制。应了解，可利用其它实施例且可进行结构或逻辑变更而不脱离本专利技术的范围。在此文件中，如专利文件常见的，术语“一(a及an)”用于包含一个或超过一个。在此文件中，术语“或”用于指非排他的“或”，使得“A或B”包含“A但非B”、“B但非A”及“A及B”，除非另有指示。因此，下文详细描述不得被理解为限制意义且本专利技术的范围由所附权利要求书界定。此外，浓度、数量及其它数字数据可在本文中以范围格式提出。应了解，此范围格式仅为了方便及简明而使用且应灵活地解释为不仅包含被明确引述为范围的限值的数值，而且还包含所述范围内所涵盖的所有个别数值或子范围，如同每一数值及子范围被明确引述。举例来说，大约1nm到大约200nm的厚度范围应解释为不仅包含大约1nm及大约200nm的明确引述的限值，而且还包含在引述的限值内的个别大小，例如但不限于2nm、3nm、4nm及子范围，例如10nm到50nm、20nm到100nm等。当描述本专利技术的实施例时，说明书的其余部分参考工艺条件测量装置的组件。举例来说，且非限制来说，电子组件可包括电源或能量源(例如电池)、存储器、收发器、CPU或经配置以促进工艺条件的测量及分析的任何其它电子组件。如本文中定义，“处理条件”是指制造集成电路时所使用的不同处理参数。处理条件包含用于控制半导体制造的任何参数或制造商可能想要监视的任何条件，例如但不限于温度、蚀刻速率、衬底上的层的厚度、处理腔室压力、腔室内的气体流速、腔室内的气体化学组成、腔室内的位置、等离子电性质、光能密度及在腔室内或在移入或移出腔室期间晶片或其它衬底的振动及加速。不同工艺不可避免地将在数年中发展，且处理条件将因此随时间而改变。无论条件如何，预见下文描述的实施例可测量此条件。除在半导体晶片处理期间测量这些条件外，本文中描述的系统及技术还可应用于在处理其它类型的衬底(例如晶片掩模)期间监视类似条件。图1A为工艺条件测量装置的示意图。测量装置100包含衬底110，所述衬底110具有至少一个传感器组件120及必要的互连接线130。衬底110可与由衬底处理系统处理的标准衬底大小及形状相同。衬底110可由与由系统处理的标准衬底相同的材料制成。举例来说，如果测量装置用于在处理硅晶片的半导体晶片处理系统中监视工艺条件，那么衬底110可由硅制成。标准大小的硅衬底的实例包含但不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工艺条件测量装置中的组件模块，其包括：支架，其经配置以支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使所述支架悬挂为相对于衬底呈隔开关系；及导电或低电阻半导体外壳，其经配置以围封所述组件、所述支架及所述一或多个支腿，其中所述支架由蓝宝石或氧化铝制成。

【技术特征摘要】
2013.01.07 US 61/749,872;2013.03.06 US 13/787,1781.一种工艺条件测量装置中的组件模块，其包括：支架，其经配置以支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使所述支架悬挂为相对于衬底呈隔开关系；及导电或低电阻半导体外壳，其经配置以围封所述组件、所述支架及所述一或多个支腿，其中所述支架由蓝宝石或氧化铝制成。2.根据权利要求1所述的组件模块，其中所述一或多个支腿在一端上附接到所述支架的底部表面且经配置以在另一端上附接到衬底的顶部表面。3.根据权利要求1所述的组件模块，其中所述组件模块具有小于3毫米的总厚度。4.根据权利要求1所述的组件模块，其中所述组件包含一或多个电源。5.根据权利要求1所述的组件模块，其中所述组件包含中央处理单元。6.一种工艺条件测量装置中的组件模块，其包括：支架，其经配置以支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使所述支架悬挂为相对于衬底呈隔开关系；及导电或低电阻半导体外壳，其经配置以围封所述组件、所述支架及所述一或多个支腿，其中所述支腿由不锈钢、石英或玻璃制成，或由气凝胶或泡沫制成。7.根据权利要求6所述的组件模块，其中所述一或多个支腿在一端上附接到所述支架的底部表面且经配置以在另一端上附接到衬底的顶部表面。8.根据权利要求6所述的组件模块，其中所述组件模块具有小于3毫米的总厚度。9.根据权利要求6所述的组件模块，其中所述组件包含一或多个电源。10.根据权利要求6所述的组件模块，其中所述组件包含中央处理单元。11.一种工艺条件测量装置中的组件模块，其包括：支架，其经配置以支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使所述支架悬挂为相对于衬底呈隔开关系；及导电或低电阻半导体外壳，其经配置以围封所述组件、所述支架及所述一或多个支腿，其中所述外壳由高导电型硅制成。12.根据权利要求11所述的组件模块，其中所述一或多个支腿在一端上附接到所述支架的底部表面且经配置以在另一端上附接到衬底的顶部表面。13.根据权利要求11所述的组件模块，其中所述组件模块具有小于3毫米的总厚度。14.根据权利要求11所述的组件模块，其中所述组件包含一或多个电源。15.根据权利要求11所述的组件模块，其中所述组件包含中央处理单。16.一种工艺条件测量装置中的组件模块，其包括：支架，其经配置以支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使所述支架悬挂为相对于衬底呈隔开关系；及导电或低电阻半导体外壳，其经配置以围封所述组件、所述支架及所述一或多个支腿，其中所述外壳的内表面经抛光以形成低发射率表面，或涂布有低发射率材料，或其中所述外壳的内表面经抛光或涂布有金、铂或任何高反射膜。17.根据权利要求16所述的组件模块，其中所述一或多个支腿在一端上附接到所述支架的底部表面且经配置以在另一端上附接到衬底的顶部表面。18.根据权利要求16所述的组件模块，其中所述组件模块具有小于3毫米的总厚度。19.根据权利要求16所述的组件模块，其中所述组件包含一或多个电源。20.根据权利要求16所述的组件模块，其中所述组件包含中央处理单元。21.一种工艺条件测量装置，其包括：衬底；及一或多个组件模块，其安装在所述衬底上；其中所述一或多个组件模块包含：支架，其用于支撑组件；一或多个支腿，其经配置以使所述支架悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅·孙，厄尔·詹森，伐汉特·奎利，史帝芬·夏瑞特，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US