消耗性室部件中的封装式射频识别制造技术

消耗性部件及消耗性部件的追踪方法包含：将射频标签嵌入袋部内，该袋部被限定在该消耗性部件的避开限定于该处理室中的处理区域的一侧上；以及利用插塞覆盖该袋部的开口。该插塞沿着该插塞的多个侧壁与该袋部的多个侧壁之间所形成的接口激光熔合。之间所形成的接口激光熔合。之间所形成的接口激光熔合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】消耗性室部件中的封装式射频识别


[0001]本专利技术实施方案涉及在半导体制造设备中追踪消耗性部件的方法、系统和程序。

技术介绍

[0002]衬底(例如晶片、平板)受到多种类型的处理以形成电子产品如集成电路、平面显示器等。衬底被放置在处理室中并经受不同的处理操作，如等离子体蚀刻、清洁、沉积等，这些处理操作会将衬底表面暴露于不同化学品。例如，在等离子体蚀刻操作期间，衬底表面的选择性部分被暴露于等离子体。选择性部分通过下列方式被暴露：将光致抗蚀剂掩模层设置在衬底表面上并使衬底经受等离子体蚀刻，以使等离子体蚀刻能移除未被光致抗蚀剂覆盖的下方材料。类似地，衬底可在相同处理室或不同处理室内经历清洁，在处理室中用清洁化学品处理衬底以移除来自于不同处理操作的留在衬底表面上的副产物。
[0003]处理室中进行的一或多个处理操作会使处理室的各种部件暴露于相应处理室内所用的苛刻化学品。在制造环境中，可针对多个蚀刻处理使用例如单一蚀刻室，每一蚀刻处理可能使用对不同室部件的磨损速率有不同影响的化学品。基于磨损速率(即消耗速率)，将这些部件中的每一者限定成具有特定量的有效寿命，在有效寿命之后必须要置换部件，因此这些部件被称为“消耗性”部件。基于部件的类型、部件的位置和被暴露于处理室中所用的苛刻化学品的暴露量，某些系统管理者根据不同数字(室处理小时的数字、处理晶片的数字等)、或超出规格的晶片的测量数据来限定每一消耗性部件的寿命。这些数字大部分基于消耗性部件的规格来限定。因此，当规格变化时，数字也改变。例如，规格可针对处理室内所用的消耗性部件(如边缘环)的特定类型而改变，且这类变化可基于所用的材料的几何特征、厚度、类型等。处理室中的不同的消耗性部件可以由不同材料所制成，因此会以不同的速率磨损。因此期望能追踪每一处理室中所用的消耗性部件的类型及状态以实现最佳的处理结果。
[0004]现行的消耗性部件追踪依赖于刻在消耗性部件上的部件编号。然而，在部件的寿命期间，这些视觉标记可能会被蚀刻和/或翻新清洁所破坏。此外，这些刻纹会被轻易篡改。如果这些刻纹提供在消耗性部件的下侧，则追踪这些消耗性部件仅能在开启处理室、移除消耗性部件和读取/扫描刻印的部件编号的情况下完成。由于必须在处理室中正确地重新设定消耗性部件且在使用前必须调整处理室条件，这会导致大量的停机时间。
[0005]本专利技术的实施方案就是在该背景下产生的。

技术实现思路

[0006]公开了用于追踪半导体处理系统内的处理室中的消耗性部件的方法、装置、系统和计算机程序。应理解，本专利技术的实施方案能以许多方式例如方法、设备、装置、或计算机可读介质上的计算机程序实施。下面说明若干实施方案。
[0007]半导体处理系统可为包含多个处理室的集群工具，多个处理室用于在衬底表面上进行不同的处理操作以限定电子装置。多个处理室中的一或多者可使用用于进行处理操作
如等离子体蚀刻、清洁等的处理化学品。处理室包含多个消耗性部件，消耗性部件被配置成供给处理化学品、供给功率、将处理化学品限制于处理区域内、延伸晶片上的处理区域和/或移除副产物及杂质。这些消耗性部件暴露于处理化学品，因此必须追踪以确保：(a)正被使用的消耗性部件与处理室相匹配；(b)消耗性部件上损耗低于需要置换的水平；以及(c)消耗性部件是在最佳水平下操作。可能会被暴露于处理室中的处理化学品的部件的某些示例包含聚焦环、边缘环、内衬、背阴影环、静电卡盘、或用于接收待处理的衬底的平台、室壁、等离子体限制组件(例如C形罩、限制环等)等，其表面可能会因为暴露于处理化学品而随着时间推移损耗，因此必须被置换。
[0008]追踪消耗性部件的特定实施方案包含将射频(RF)标签嵌入处理室中所使用的消耗性部件内。RF标签被嵌入被限定在消耗性部件的一侧上的袋部内，消耗性部件的该侧避开存在处理化学品的处理区域。使用插塞提供袋部的开口的气密密封。气密密封具有隔离RF标签不受任何处理化学品、副产物、或自由基影响的作用，处理化学品、副产物、或自由基可能会朝向袋部开口移动。限定袋部的深度以在消耗性部件的寿命期间在因消耗性部件的该侧暴露于处理化学品而承受损耗的该侧上留有足够量的消耗性部件。
[0009]RF标签包含消耗性部件的识别信息。在一些实施方案中，RF标签为封装式的无源RF标签，其在被RF读取器启用时能使用其中所包含的标记信息验证消耗性部件。密封袋部的开口的插塞对嵌入袋部内的RF标签提供充分隔离。可从面对处理区域的侧启用RF标签并利用RF读取器识别信息，以在不需要担心因损耗而失去追踪能力的情况下轻易追踪消耗性部件。由于难以篡改RF标签，因此提供可靠的方式追踪消耗性部件。在一些实施方案中，嵌入被限定于用于等离子体蚀刻的处理室内的消耗性部件中的RF标签的操作频率可高于用于在处理室中产生等离子体的操作频率。这使得RF标签仅能在需要时被启用，而无法在处理室处理操作状态时被启用。使室的操作频率不同于RF标签的操作频率能确保RF标签的频率不会不利地影响在晶片上部上进行的等离子体处理。此外，在与操作频率的不同频率下操作RF标签能确保RF标签不会受到操作频率的损害。
[0010]包含于RF标签中的识别信息可用于监查目的，例如检测在处理室中正在使用的是哪一个消耗性部件、识别处理室内任何不匹配的部件、在处理室内部件的寿命期间以及在部件从处理室移除以进行翻新、清洁等并重新回到处理室中时追踪消耗性部件。还可使用RF标签信息将消耗性部件关联至处理室中所使用的其他部件。可将RF标签信息馈送至计算机，计算机可包含软件系统以进行监查。RF标签可被封装至处理室的不同消耗性部件中，例如喷头、内衬、静电卡盘、限制环、边缘环、聚焦环、阴影环等，且这些消耗性部件可以是装载锁系统的一部分。在这种情况中，每一消耗性部件可以与装载锁系统的计算机主动通信，以确保在特定处理室中所用的消耗性部件为正品且与特定处理室的规格一致。监查能协助避免室部件不匹配及处理问题的故障排除。使用RF读取器读取RF标签。
[0011]现在将以对多种特征的一般理解说明特定实施方案。
[0012]根据一实施方案，公开了一种用于处理晶片的处理室中所用的消耗性部件。消耗性部件包含被限定在避开处理区域的一侧上的袋部。袋部延伸至第一深度且具有开口。射频标签嵌入袋部内且被配置成在被启用时产生高频信号。延伸至第二深度的插塞覆盖开口。插塞经由激光熔合以密封袋部中的射频标签。激光熔合沿着插塞的侧壁与袋部的侧壁之间所限定的接口进行。
[0013]在另一实施方案中，公开一种用于处理室中的可追踪的消耗性部件的制造方法。该方法包含在避开限定于处理室内的处理区域的消耗性部件的一侧上产生第一深度的袋部。将射频(RF)标签嵌入袋部内。利用第二深度的插塞密封袋部的开口，以使插塞的顶表面与和袋部相邻的消耗性部件的表面共平面。密封使用激光焊接装置经由激光熔合沿着限定于插塞的侧壁与袋部的侧壁之间的接口进行，以利用来自插塞的侧壁及袋部的材料提供气密密封。插塞的顶表面以及与袋部的开口相邻的可追踪的消耗性部件的表面的一部分被抛光以匹配可追踪的消耗性部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在用于处理晶片的处理室中使用的消耗性部件，所述消耗性部件包含：袋部，其被限定于所述消耗性部件的避开处理区域的一侧上，所述袋部延伸至第一深度且具有开口；射频标签，其被嵌入所述袋部内，所述射频标签被配置成在被启用时产生高频信号；以及插塞，覆盖所述开口且延伸至所述射频标签上方的第二深度，所述插塞经激光熔合以密封所述袋部中的所述射频标签，所述激光熔合沿着在所述插塞的侧壁与所述袋部的侧壁之间限定的接口进行。2.根据权利要求1所述的消耗性部件，其中所述激光熔合利用来自所述插塞的所述侧壁和所述袋部的所述侧壁的材料限定所述接口的气密密封。3.根据权利要求1所述的消耗性部件，其中所述射频标签是超高频标签，其中选择用于所述超高频标签的频率使其高于用于在所述处理室中产生等离子体的操作频率。4.根据权利要求3所述的消耗性部件，其中操作所述射频标签所使用的所述频率介于约150兆赫与约10亿赫之间。5.根据权利要求3所述的消耗性部件，其中所述处理室的所述操作频率介于约100千赫与约100兆赫之间。6.根据权利要求1所述的消耗性部件，其中所述射频标签使用粘合剂而固定至所述袋部的底表面，选择所述粘合剂以使其能耐受所述处理室内的处理条件。7.根据权利要求1所述的消耗性部件，其中限定所述第一深度使得所述消耗性部件存在于所述袋部的底表面与所述消耗性部件的顶表面之间的量多于在所述消耗性部件的寿命期间所述消耗性部件所经受的损耗量。8.根据权利要求1所述的消耗性部件，其中所述插塞的所述第二深度小于所述袋部的所述第一深度。9.根据权利要求1所述的消耗性部件，其中所述插塞和所述消耗性部件由具有基本上相同折射率的半透明材料制成。10.根据权利要求9所述的消耗性部件，其中所述接口的折射率不同于所述插塞和所述消耗性部件的折射率，其中所述激光熔合通过调节所述接口的所述折射率来执行。11.根据权利要求1所述的消耗性部件，其中所述消耗性部件的用于限定所述袋部的所述侧为下侧表面或沿着被维持在真空下的内直径的表面、或所述消耗性部件的避开所述处理区域的外侧。12.根据权利要求1所述的消耗性部件，其中所述射频标签为无源标签。13.根据权利要求12所述的消耗性部件，其中所述射频标签被封装于陶瓷壳内。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述消耗性部件还包含冷却元件，且所述袋部被限定为邻近所述冷却元件。15.一种制造用于处理室中的消耗性部件的方法，其包含：在所述消耗性部件的避开限定于所述处理室中的处理区域的一侧上，产生具有第一深度的袋部；将射频标签嵌入所述袋部内；利用具有第二深度的插塞密封所述袋部的开口，使得所述插塞的顶表面与和所述袋部
相邻的所述消耗性部件的表面共平面，所述密封利用激光熔合沿着在所述插塞的侧壁与所述袋部的侧壁之间所限定的接口执行，以利用来自所述插塞的侧壁和所述袋部的材料提供所述接口的气密密封；以及抛光所述插塞的顶表面和所述消耗性部件的与所述袋部的所述开口相邻的所述表面的一部分，以与所述消耗性部件的剩余表面的表面轮廓相匹配，其中所述消耗性部件能利用嵌入其内的所述射频标签追踪。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述消耗性部件和所述插塞由具有基本上相同折射率的半透明材料制成，所述接口的折射率不同于所述消耗性部件和所述插塞的折射率，其中执行所述激光熔合包含：调节激光焊接装置以检测延伸所述插塞的所述第二深度的所述接口的所述折射率；以及使用经调节的所述激光焊接装置执行所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈登，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：