具有可暴露感测层的晶圆处理装备的制作方法

本申请要求2016年8月25日所提交的美国专利申请第15/247,717号的权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

实施例涉及半导体处理领域，并且更具体地涉及测量晶圆处理工具中的材料沉积或材料移除的设备与方法。

现有技术

制造半导体设备的主要考虑因素在于半导体晶圆的颗粒污染。此类污染通常发生于通过晶圆处理工具在半导体设备的制造期间执行的一个或多个操作期间。例如，晶圆处理工具可以包括数个界面(例如通过装卸机构相互连接的数个腔室)，并且这些系统部件中的任何一个系统部件的致动或操作可能产生金属颗粒或非金属颗粒，诸如铝、不锈钢、锆、或可能污染工具中的半导体晶圆的其他颗粒。本领域技术人员将理解，颗粒可能来自晶圆处理工具内除了界面和移动部件之外的许多来源，并因此通过示例的方式提供以上内容。

为了识别颗粒污染的来源和/或根本原因，通过晶圆处理工具的一个或多个腔室来周期性地处理半导体晶圆，然后半导体晶圆经受颗粒检查操作。颗粒检查操作要求将经处理的晶圆排成队列以用于由光学检查装备进行的检查，以识别颗粒的位置和一般尺寸，然后将经处理的晶圆排成队列以用于由扫描电子显微镜、能量色散光谱仪、或其他检查技术进行的检查，以确定晶圆上的颗粒的存在和/或组成物。在检测到颗粒的存在和组成物之后，可能需要额外的故障排除来确定由晶圆处理工具执行的实际上导致颗粒污染的操作。

半导体设备的制造可以涉及通过使用了例如沉积或蚀刻工艺的晶圆处理工具对基板上的材料(更具体地为半导体材料)的沉积和移除。为了准确地沉积或移除指定量的半导体材料，可以使用膜厚度测量技术。例如，可以通过在给定量的时间内处理半导体材料的晶圆并随后使用椭偏仪来测量被沉积或移除的膜的量，从而间接测量材料沉积速率和材料移除速率。此外，传感器已用于测量与沉积/移除速率相关的次要因素，以间接估计晶圆制造工艺期间的沉积/移除速率。

技术实现要素：

实施例包括具有微传感器(例如，mems标度的尺寸和/或使用mems工艺制造的传感器)的晶圆处理装备，以检测材料沉积或移除的量或速率。在实施例中，晶圆处理装备包括具有用于检测晶圆处理工具内的颗粒的微传感器的颗粒监测设备，或包括具有用于监测或控制晶圆制造工艺的微传感器的晶圆处理工具。晶圆处理装备的微传感器可以包括感测层和掩模层，所述掩模层经配置以使得感测层可以选择性地被保护或暴露。因此，可以由掩模层保护微传感器的感测层，而另一个微传感器被暴露以主动感测颗粒和/或材料沉积或移除。当其他微传感器达到使用寿命末期时，可以移除掩模层以暴露感测层。因此，可以更新晶圆处理装备的微传感器，而不需中断晶圆制造工艺(例如打开晶圆处理工具的腔室或工艺站)。

在实施例中，晶圆处理装备(例如晶圆处理工具或颗粒监测设备)包括第一微传感器和第二微传感器。例如，可以将微传感器安装在晶圆处理工具的工艺腔室的腔室容积内，或者可以将微传感器安装在颗粒监测设备的晶圆基板的支撑表面上。所述微传感器中的每一个微传感器可以包括感测层，所述感测层被掩模层覆盖。更具体地，当相同的或不同的微传感器的不同感测层正在监测工艺时，可以在晶圆制造工艺的阶段期间由掩模层来保护感测层。即，主动式微传感器的被暴露的感测层可以对周围环境和/或腔室容积开放，以监测晶圆制造工艺。传感器可以具有相应的参数(例如电容)，并且当将材料从感测层的传感器表面移除时，所述参数可能改变。因此，当材料从被暴露的感测层移除时，可以检测参数的对应改变以感测蚀刻工艺，例如颗粒沉积或移除量或速率。

在实施例中，微传感器包括具有不同厚度的掩模层。例如，覆盖掩模层可以覆盖数个微传感器的感测层，并且覆盖掩模层可以具有包括了可变厚度的层轮廓。因此，掩模层的移除可能造成在第二感测层之前暴露第一感测层，这允许独立地且选择性地暴露感测层，以用于在晶圆制造工艺中的不同时间处进行感测。

在实施例中，微传感器包括具有不同材料的掩模层，所述不同材料易受不同蚀刻剂的蚀刻。即，覆盖了第一感测层的第一掩模层可以与覆盖了第二感测层的第二掩模层不同。例如，第一掩模层可以包括氧化物，并且第二掩模层可以包括氮化物。因此，可以使用侵蚀氧化物的蚀刻剂以移除第一掩模层并暴露第一感测层，并且可以施加侵蚀氮化物的蚀刻剂以移除第二掩模层并暴露第二感测层。因此，对第一掩模层的移除可能造成第一感测层在与第二感测层不同的时间处被暴露，这允许独立地且选择性地暴露感测层，以用于在晶圆制造工艺中的不同时间处进行感测。

上述发明内容并不包括所有方面的穷尽性列举。可预期到，包括了可从上文所总结出的以及下文的具体实施方式所公开并在与本申请一起被提交的权利要求中特别指出的各种方面的所有合适组合来实践的所有系统和方法。这样的组合具有上述发明内容中并未具体叙述的特别优点。

附图简单说明

图1是根据实施例的晶圆处理系统的图示。

图2是根据实施例的颗粒监测设备的图示。

图3是根据实施例的颗粒监测设备的截面图。

图4是根据实施例的安装在晶圆处理工具上的数个微传感器的截面图。

图5是根据实施例的颗粒监测设备或晶圆处理工具的电子电路的框图的图示。

图6是根据实施例的具有包括了选择性可暴露的感测层的积层结构的数个微传感器的截面图。

图7是根据实施例的具有在选择性可暴露的感测层之上的覆盖掩模层的数个微传感器的截面图。

图8是根据实施例的具有在选择性可暴露的感测层之上的不同材料的掩模层的数个微传感器的截面图。

图9是根据实施例的晶圆处理系统的微传感器的透视图。

图10是根据实施例的晶圆处理系统的微传感器的透视图。

图11是根据实施例的在图10的线段a-a附近截取的晶圆处理系统的微传感器的截面图。

图12是根据实施例的晶圆处理系统的晶体管传感器类型的微传感器的示意图。

图13是根据实施例的晶圆处理系统的微谐振器类型的微传感器的示意图。

图14是根据实施例的晶圆处理系统的光学传感器类型的微传感器的示意图。

图15是根据实施例的表示更新晶圆处理装备的微传感器的方法的操作的流程图的图示。

图16a至图16c是示出了根据实施例的更新晶圆处理装备的微传感器的方法的操作的截面图。

图17是根据实施例的表示更新晶圆处理装备的微传感器的方法的操作的流程图的图示。

图18a至图18f是示出了根据实施例的更新晶圆处理装备的微传感器的方法的操作的截面图。

图19示出了根据实施例的晶圆处理系统的示例性计算机系统的框图。

具体实施方式

根据各种实施例来描述用于颗粒检测、蚀刻/沉积速率监测、或晶圆制造工艺的其他制造或控制的设备和方法。在下文的描述中，阐述了许多特定细节，以便提供对实施例的透彻理解。将对于本领域技术人员是明显的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践实施例。在其他实例中，并未详细描述公知方面，以便不会不必要地模糊实施例。此外，应理解，附图中所示的各种实施例是示意性表示，且不一定按比例绘制。

用于测量材料沉积和移除的现有技术并未提供对晶圆制造工艺的即时测量和控制，或者是基于与次要因素的相关性来提供对材料沉积/移除的估计，而非直接测量沉积/移除。例如，可以使用椭偏仪以测量膜厚度，然而由于椭偏仪是周期性监视器，所以椭偏仪无法检测正常生产运行中的沉积/移除速率的即时的偏离或漂移。此外，装设在晶圆处理工具的工艺腔室中以用于测量次要因素(例如等离子体中的rf匹配位置或气体浓度)的传感器并未直接测量所关注的变量(沉积/移除速率)，并且这样的测量在不具有等离子体的腔室内变得更具挑战性。

在下文中描述具有用于在所有压力方案(例如在真空条件下，以及在无等离子体条件下)中测量材料沉积或材料移除的微传感器的晶圆处理装备。例如，安装在工艺腔室上的微传感器可以包括传感器表面，并且当材料沉积在传感器表面上或从传感器表面移除时，微传感器的参数(例如电容)可能改变。因此，对材料沉积或移除量或速率的即时测量以及这种量或速率的均匀性可以被监测并用于控制由晶圆处理系统执行的晶圆制造工艺。

用于对晶圆制造工艺的即时测量的微传感器将随着时间推移而改变。更具体地，通过设计，可以通过蚀刻移除(或通过沉积来生长)传感器表面，且传感器表面传感器表面可能变得粗糙化、传感器表面的表面积可能改变、传感器表面可能氧化等。这些改变可能影响微传感器的灵敏度并降低微传感器的可靠性。例如，在几十个晶圆处理循环之后，微传感器可能失去可靠性，这需要打开工艺腔室以清洁或更换微传感器。然而，对微传感器的此种更新可能会中断晶圆制造工艺的工艺流程，并且因此需要在微传感器劣化时扩展晶圆处理装备的感测能力而不停止晶圆制造工艺。

在一个方面中，晶圆处理装备可以包括选择性可暴露的微传感器，以允许不同的微传感器取代劣化的微传感器。例如，每一个微传感器可以包括由中介掩模层分开的几层感测层。因此，在第一感测层劣化之后，可以移除感测层和一个或多个中介掩模层，以暴露的下层感测层以用于主动操作。可替代地，可以通过具有可变厚度的覆盖掩模层以覆盖数个横向分开的感测层。因此，可以蚀刻覆盖掩模层，以基于覆于相应的感测层的覆盖掩模层的厚度来依序暴露感测层。例如，在覆盖掩模层被移除时，可以在将第一厚度的材料下的第一感测层暴露之后一段时间将第二厚度的材料下的第二感测层暴露，所述第二厚度大于所述第一厚度。使用允许选择性暴露新的感测层以代替劣化的感测层的传感器方案，可以增加晶圆处理装备的寿命，并且更具体地，可以增加在必须打开工艺腔室以进行传感器维护之前可实现的晶圆制造工艺的晶圆处理循环数量。

应理解，下文描述的晶圆处理系统方和法可用于将材料沉积于基板上或从基板移除的任何形状因子或工艺中。更具体地，尽管关于用于制造集成电路的晶圆处理来描述晶圆处理系统和方法，但是所述设备和方法还可适用于其他技术，诸如电子工业中的显示器和/或太阳能工业中的光伏电池。

参照图1，示出根据实施例的晶圆处理系统的图示。晶圆处理系统100可包括通过通信链路106通信耦接至计算机系统104的晶圆处理工具102。通信链路106可以是有线连接或无线连接，即，晶圆处理工具102可以直接地或无线地与计算机系统104通信。应理解，尽管可以通过通信链路106从晶圆处理工具102和/或晶圆处理工具102内的设备来传送数据，但在一些实施例中，晶圆处理工具102内的设备可以是无源设备。即，可以由晶圆处理工具102来处理设备，并且所述设备可能经历改变，并且可以在将所述设备从晶圆处理工具102取出之后测量所述改变。例如，这可以是如下所述的颗粒检测工具或蚀刻/沉积监测工具的特征。

晶圆处理工具102可以包括通过一个或多个装卸机构112物理连接至工厂界面110的缓冲腔室108。此外，一个或多个工艺腔室114可以通过一个或多个相应的装卸机构112物理连接至缓冲腔室108。缓冲腔室108可以作为比工艺腔室114的相应容积要大的中间容积，即使在比工艺腔室114内的处理压力要高的压力下，所述中间容积也保持在低压。因此，可以在半导体设备的制造期间在真空条件下在晶圆处理工具102的腔室之间移动半导体晶圆(例如硅晶圆)。此种移动可以通过被包括在晶圆处理工具102中的各种设备(例如机器人、机械臂、穿梭器(shuttle)等)来实现。

可以在工艺腔室114中执行各种制造操作。例如，至少一个工艺腔室114可以是蚀刻腔室、沉积腔室、半导体光刻工具的腔室、或任何其他半导体工艺腔室。如此，工艺腔室114可用于在真空条件、大气条件、或任何其他压力方案下执行晶圆制造工艺。

除了变化的压力方案之外，工艺腔室114还可用于执行具有不同能量条件的制造工艺。例如，工艺腔室114可以是自由基驱动的蚀刻腔室或不包括等离子体的沉积腔室。即，工艺腔室114可以在晶圆制造工艺期间为无等离子体的状态。可替代地，工艺腔室114可以是基于等离子体的蚀刻腔室或沉积腔室。

在晶圆制造工艺期间，可以通过装卸机构112将半导体晶圆从缓冲腔室108传送到工艺腔室114中的一个工艺腔室。工艺腔室114可以具有例如使用真空泵和/或涡轮泵(图4)降低至真空条件的腔室压力。在此描述的上下文中，真空条件可以是小于0.5atm的任何压力。在实施例中，当工艺腔室114具有比缓冲腔室108的压力要小的腔室压力时(例如小于100毫托)，则工艺腔室114中的真空条件存在。因此，可以在真空条件下进行在工艺腔室114中执行的制造操作。

在工艺腔室114中执行的制造操作期间可能产生一个或多个颗粒。例如，颗粒可以是当特定操作发生时(例如当装卸机构112的阀打开时、当将装卸机构门锁定时、当升降杆正移动时、或任何其他工具操作发生时)发射至工艺腔室114中的金属颗粒或非金属颗粒。所发射的颗粒可能落在半导体晶圆上，并且颗粒的着陆位置和时间可能对应于颗粒污染的来源。例如，颗粒可能在关闭装卸机构112的时间点落在更靠近装卸机构112的半导体晶圆上，这表示装卸机构112的部件和/或装卸机构112的致动是颗粒的来源。因此，可以看出，提供关于颗粒落在半导体晶圆上的位置和时间的信息的颗粒监测可用于确定颗粒污染的来源。

参照图2，示出了根据实施例的颗粒监测设备的图示。颗粒监测设备200可经配置以在晶圆处理工具102的腔室(例如缓冲腔室108和/或工艺腔室114)之间移动。例如，颗粒监测设备200可以包括具有整体形状因子和/或与半导体晶圆相同的材料和形状的晶圆基板202。即，晶圆基板202可以至少部分地由半导体材料(例如，结晶硅材料)组成。此外，晶圆基板202可以具有基本上为盘状并包括具有直径206的支撑表面204的晶圆形状因子。支撑表面204可以是盘的上表面，并且晶圆基板202的底表面(未图示)可以与支撑表面204以厚度208间隔开。在实施例中，晶圆基板202的晶圆形状因子包括在95至455mm之间的直径206，例如，直径206可以标称为100mm、300mm、或450mm。此外，晶圆基板202的晶圆形状因子可以包括小于1mm的厚度208，例如525μm、775μm、或925μm。厚度208还可大于1mm，例如几毫米至10mm。因此，可以使用容易取得的晶圆材料以及典型的晶圆制造工艺和装备以制造颗粒监测设备200，并且颗粒监测设备200可以在由晶圆处理工具102处理时基本上模拟半导体晶圆。

颗粒监测设备200可以包括安装在支撑表面204上在预定位置处的数个微传感器。微传感器可以是以下描述的微传感器类型中的一个或多个微传感器类型。例如，微传感器210可以包括被对应的掩模层覆盖的相应的感测层。微传感器210可以包括相应的参数，以及包括相应的感测层上的相应的传感器表面。因此，当材料沉积在相应的传感器表面上或从相应的传感器表面移除时，相应的参数可能改变。可将许多微传感器210(例如数千到数百万个微传感器)安装在支撑表面204上。每一个微传感器210可以具有已知位置。例如，第一微传感器212可以位于第一位置处，并且第二微传感器214可以位于第二位置。第二位置可以具有相对于第一位置或相对于颗粒监测设备200上的一些其他参考点的已知位置。

微传感器210可以随机分布在支撑表面204上，或者可以依预定图案布置。例如，图2所示的微传感器210显示为随机分布在支撑表面204上，尽管微传感器210的绝对位置或相对位置可以是预定的且已知的。在实施例中，0以预定图案(例如网格图案、同心圆图案、螺旋图案等)来布置微传感器21。可以使用已知的蚀刻工艺来实现这样的图案，以在颗粒监测设备200的支撑表面204上的精确位置处建立微传感器210。

在实施例中，微传感器210散布在支撑表面204的大部分表面积上。例如，通过微传感器阵列的最外面的微传感器210所绘制的外部轮廓可以描绘阵列面积，所述阵列面积是支撑表面204的表面积的至少一半。在实施例中，阵列面积是表面积的至少75％，例如大于支撑表面204的表面积的90％。

可以通过一个或多个电连接器来将颗粒监测设备200的微传感器210彼此互连或与其他电路互连。例如，微感测器210可以通过在支撑表面204上运行的电迹线216串联连接。可替代地或附加地，数个微感测器210可以通过相应的电迹线216并联电连接。因此，可以在微传感器210之间进行电连接，或者可以使用电迹线、电引线、通孔、以及其他已知类型的电连接器将微传感器210连接至晶圆电子设备(即电子电路218)。

颗粒监测设备200的每一个微传感器210可经配置以在颗粒与传感器相互作用时感测给定参数的改变。例如，微传感器210可以包括如下所述的电容微传感器，并且可以具有当材料沉积在微传感器210的传感器表面上或从微传感器210的传感器表面移除时改变的电容。因此，当微传感器210接收晶圆处理工具102的腔室(例如工艺腔室114)内的颗粒时，电容可能改变。此处，术语“接收”表示影响电容的颗粒与微传感器210之间的相互作用。应理解，如下所述，颗粒监测设备200可以包括其他微传感器类型，并且因此在通过这样的微传感器接收颗粒时可以感测不同参数。例如，如下所述，参数可以是微传感器的电压、电流、或者当颗粒落在微传感器上、靠近或穿过微传感器、或撞击微传感器时改变的另一个物理特性或电特性。当阅读此描述时，本领域技术人员将理解其他颗粒-传感器相互作用。

参照图3，示出了根据实施例的颗粒监测设备的截面图。类似于典型的半导体晶圆的装载和处理，可以将微传感器210封装在晶圆基板202上，所述微传感器210可自动装载至系统中并且移动贯穿系统。因此，微传感器210可经历与生产半导体晶圆相同的环境。在实施例中，具有数个微传感器210的传感器层302覆盖了晶圆基板202的至少一部分。因此，将传感器层302的微传感器210安装在晶圆基板202的支撑表面204上。

如下所述，传感器层302并不会与感测层混淆。更具体地，传感器层302可以是其中设置有一个或多个微传感器210的晶圆处理装备的层，而感测层可以是单独的微传感器210的数个层中的一个层，其可以暴露于周围环境以检测蚀刻/沉积速率、气体浓度、副产物累积、颗粒等。

颗粒监测设备200的任何部分都可以通过标准的绝缘层上硅(soi)基板或其他类型的晶圆的堆叠来构建。可以以晶圆层级来结合晶圆，即，具有整体形成(intergrallyformed)的功能部件的单独晶圆的结合。可替代地，晶圆可以具有在构建颗粒监测设备200之前或之后结合的单独模块，例如晶片、传感器等。应理解，此类工艺可以允许使用soi技术以优化蚀刻传感器、高温电子器件、或被整合至颗粒监测设备200中的其他模块/部件。应理解，此类方法还可用于制造下文描述的晶圆处理装备的部分，例如晶圆制造处理装备中的微传感器210。

在实施例中，晶圆基板202被构造成保护颗粒监测设备200的电子电路218免受晶圆处理工具102中的等离子体的侵袭。如此，晶圆基板202可以包括夹在顶层306与底层308之间的电子电路218(例如晶圆电子器件)。例如，电子电路218可以包括功率源304，例如薄膜电池。可以将薄膜电池密封于硅的层306、308之间，并且因此可以由两个硅晶圆来保护薄膜电池免于来自顶部或底部的等离子体侵袭。此外，可以由阻挡密封件310来保护功率源304免于来自侧面的等离子体侵袭。可以将阻挡密封件310围绕功率源304地夹在顶层306与底层308之间。更具体地，阻挡密封件310可以延伸围绕晶圆基板202的圆周，以形成包围功率源304的侧面的保护壁。因此，可以将功率源304密封在晶圆基板202内。

功率源304可以电连接至顶层306和/或传感器层302中的电子电路218的一个或多个部件。例如，可以将电子电路218(例如诸如处理器、存储器、或通信电子器件之类的控制电子器件)内置于晶圆基板202的顶层306中。功率源304可以通过电连接(诸如延伸穿过颗粒监测设备200的一个或多个层的贯通硅通孔)连接至顶层306中的电子电路218。类似地，顶层306中的功率源304和/或电子电路218(例如处理器)可以通过电迹线或电通孔电连接至传感器层302中的微传感器210。因此，功率源304可以电耦接至电子电路218的处理器、微传感器210、或其他电子电路218，以对电子设备供电。

应理解，可以通过将电子电路218在模块层级或晶片层级结合至晶圆基板上并然后将部件封盖，以提供对晶圆处理工具200和/或晶圆处理装备的一些区域的物理保护、化学保护、和电保护。例如，可以将电池、处理器、传感器、无线通信模块等结合并然后封盖，例如由阻挡层312来封盖。然而，一些部件可能暴露于晶圆处理环境。例如，微传感器210可能暴露在如下所述的晶圆处理工具200或晶圆处理装备上，以监测蚀刻工艺和沉积工艺。

微传感器210可能暴露于晶圆处理工具102内的等离子体，并且因此传感器最终可能磨损。以下描述用于延长传感器的总寿命的传感器方案。然而，封装微传感器210以使得微传感器可回收可能是有利的。在实施例中，微传感器210的封装包括微传感器210与下层的基板之间的阻挡层312。例如，在颗粒监测设备200的情况下，阻挡层312可以设置于微传感器210与晶圆基板202的支撑表面204之间。可以使用已知的互连技术(诸如贯通硅通孔)通过阻挡层312将微传感器210电连接至晶圆电子器件(即电子电路218)。控制电子设备与传感器之间的阻挡层312可以在回收期间保护电子器件。例如，可以通过剥离剂(即通过等离子体、气体、或液体蚀刻剂)移除微传感器210，且阻挡层312可以不能够被相同的剥离剂剥离。即，阻挡层312可以是不受剥离剂(例如气相或液体蚀刻剂)影响的任何导电材料或绝缘材料。因此，一旦微传感器210达到其使用寿命的末期，则可以施加等离子体，以将传感器层302的微传感器剥离阻挡层312，而不使内置于晶圆基板202中的电子电路218劣化。类似地，可以使用机械剥离以移除磨损的传感器。然后，可以在阻挡层312上形成具有新的一组微传感器210的新的传感器层302，从而以比形成全新的颗粒监测设备200要低的成本来翻新颗粒监测设备200。

可以使用已知的半导体工艺和技术来形成颗粒监测设备200的部件。例如，如上所述，可以使用贯通硅通孔通过阻挡层312和/或晶圆基板202来形成传感器与电子电路218之间的电连接。此外，可以使用已知技术将部件内置于颗粒监测设备200的层中。例如，可以单独形成微传感器210，然后在回收处理中使用倒装芯片技术将微传感器210安装在阻挡层312上。

颗粒监测设备200中的微传感器210的实现表示使用用于颗粒检测的微传感器210的实施例。存在晶圆制造处理装备和方法中的微传感器210的其他用途。例如，可以将微传感器210安装在晶圆处理工具102上，以检测或测量蚀刻/沉积速率，且此类数据可以用于控制晶圆制造工艺，例如蚀刻工艺或沉积工艺。

参照图4，示出了根据实施例的安装在晶圆处理工具上的数个微传感器的截面图。晶圆402(例如半导体材料的晶圆或颗粒监测设备200的晶圆基板202)可以在晶圆处理工具102的工艺腔室114中经受晶圆制造工艺。随着晶圆402移动通过晶圆处理工具102，晶圆402可能经历不同的压力条件。例如，可以在大气条件下将半导体晶圆402插入工厂界面110中。然后，随着半导体晶圆402进入工厂界面110与缓冲腔室108之间的装卸机构112，可以使装卸机构112达到120毫托的真空条件。然后，半导体晶圆402可以从装卸机构112进入缓冲腔室108，其中缓冲腔室108的压力为100毫托。

可以通过装卸机构112将晶圆402从缓冲腔室108传送到工艺腔室114中的一个工艺腔室。例如，工艺腔室114可以包括围绕腔室容积406的腔室壁404，并且腔室容积406的尺寸可以设计成接收晶圆402。因此，可以在工艺腔室114内的晶圆制造工艺期间将半导体材料沉积在晶圆402上或从晶圆402移除。在晶圆制造工艺期间，工艺腔室114的腔室容积406可以具有使用例如真空源408(诸如真空泵和/或涡轮泵)降低到真空条件的腔室压力。在此描述的上下文中，真空条件可以是小于0.5atm的任何压力。在实施例中，当工艺腔室114具有比缓冲腔室108的压力要小的腔室压力时(例如小于100毫托)，则工艺腔室114中的真空条件存在。因此，在晶圆制造工艺的制造操作期间，工艺腔室114可以处于真空条件下。此外，真空条件可以减少或消除来自腔室容积406的气体混合物，并因此腔室容积406可以在晶圆制造工艺期间为无等离子体的状态。

可以将一个或多个微传感器(例如微传感器210)安装在晶圆处理工具102上。微传感器可以是以下描述的微传感器类型中的一个胡多个微传感器类型。例如，微传感器210可以包括由对应的掩模层覆盖的相应的感测层。可以将微传感器210安装在腔室容积406内的工艺腔室114上的一个或多个位置处。更具体地，数个可以将数个微传感器210安装在腔室容积406内的腔室壁404上的预定位置处。

在实施例中，(一个或多个)微传感器210被安装在晶圆处理工具102的除了腔室壁404之外的部分上。例如，代替将微传感器210安装在腔室壁404上或者除了将微传感器210安装在腔室壁404上以外，可以将一个或多个微传感器210安装在工艺腔室114内的晶圆保持器410上。例如，晶圆保持器410可以是具有用于在晶圆制造工艺期间静电夹持晶圆402的(一个或多个)电极的静电卡盘。晶圆保持器410可以包括将晶圆402夹持在其上的保持表面412。例如，保持表面412可以是晶圆保持器410之上的介电材料层，并且可以将微传感器210安装在保持表面412上。更具体地，可以在晶圆制造工艺期间将微传感器210安装在保持表面412上靠近晶圆402和/或与晶圆402横向偏移的区域中。例如，处理套件可以包括围绕保持表面412上的晶圆402的环，且可以将微传感器210安装在处理套件上。

预期可以将微传感器210足够接近晶圆402地定位于工艺腔室114中，或者将微传感器210内置于工艺腔室114的可消耗部件或非可消耗部件(例如晶圆保持器410)中，以检测晶圆402的材料沉积或移除速率的改变。例如，晶圆402可以具有面向前方的表面(即背离保持表面412而朝向等离子体的表面)，且微传感器210可以被安装在保持表面412上，以使得对于材料沉积/移除敏感的传感器表面面向前方。

应理解，可以将微传感器210安装在晶圆处理工具102上的除了工艺腔室114内的位置之外的位置处。例如，一个或多个微传感器可以安装在装卸机构112上、之中、或附近。类似地，微传感器210可以安装在晶圆处理工具102的气体管线(未图示)、控制流向真空源408的流量的晶圆处理工具102的压力控制阀414、晶圆处理工具102的机器人、或晶圆处理工具102的升降杆上、之中、或附近，以上定义数个示例位置。取决于所期望的特别处理测量和控制，微传感器210可以安装在晶圆处理工具102的其他位置附近。此处，“附近”是作为相对术语，但应理解，靠近晶圆处理工具102的特定部件处存在微传感器210旨在描述一个距离，使得沉积在部件上或从部件移除的颗粒或材料可以在统计上可能与所安装的传感器相互作用。关于下文所描述的方法，进一步描述这些相互作用的示例。

如本文所使用的术语“微”可以指代根据实施例的某些传感器或结构的描述性尺寸。例如，术语“微传感器”可以指代具有纳米至100μm的标度的尺寸的电容传感器。即，在实施例中，如下所述的微传感器210可以具有0.05至100μm的范围内的并联或串联连接的单独电池的典型尺寸。因此，如本文所述的微传感器210可以容易地与其他传感器类型(例如，微量天秤)区别，所述微量天秤是能够精确测量百万分之一克的重量的仪器。即，微量天秤可以在微标度上测量重量，但并非在本文所述的微传感器的相同尺寸范围内。尺寸范围的差异是有利的，至少因为数个微传感器(例如，数千个)可以配合到腔室容积406中或晶圆处理工具102上的其他位置，而数个微量天秤可能无法配合到其尺寸被设定成接收半导体晶圆402的腔室容积406中。

如本文所使用的术语“微传感器”还可以指代使用与微机电系统(mems)相关的材料和制造工艺来制造的传感器。即，本文所述的微传感器210可以使用mems工艺(例如沉积处理、图案化、蚀刻等)来制造。因此，微传感器210可以是具有使用mems处理来形成的尺寸和结构的mems标度传感器。然而，应理解，实施例并不一定受此限制，且实施例的某些方面可以适用于更大尺寸的标度和可能更小尺寸的标度。

尽管可以在晶圆处理工具102上只安装一个微传感器，但可以将许多微传感器(例如数百到数百万个微传感器)配合到腔室容积406中或者安装在晶圆处理工具102上的其他位置。即，考虑到下文描述的微传感器的mems标度尺寸，许多微传感器可以沿着晶圆处理工具102分布(例如围绕腔室壁404(或晶圆处理工具102的其他部件)分布)，以即时监测晶圆制造工艺参数，例如在工艺腔室114内沉积/移除半导体材料。

每一个微传感器210可以具有已知位置。例如，第一微传感器可以位于晶圆处理工具102上的第一预定位置处(例如，腔室容积406内的第一位置处)，且第二微传感器可以位于晶圆处理工具102的第二预定位置处(例如，腔室容积406内的第二位置处)。微传感器210可以随机分布在工艺腔室114上或者以预定图案分布。例如，第二位置可以具有相对于第一位置或相对于工艺腔室114上的一些其他参考点的已知位置。因此，通过对来自第一微传感器与第二微传感器的即时测量进行比较，可以如下所述地确定材料沉积/移除的均匀性。

晶圆处理工具102可以包括其他传感器和/或测量仪器，以检测晶圆制造工艺的工艺参数。其他传感器和/或测量仪器可能不是微传感器。例如，相对于下文描述的mems标度传感器，晶圆处理工具102可以包括安装在工艺腔室114上或者以其他方式安装的光谱仪416，以在晶圆制造工艺期间检测腔室容积406的光发射光谱(oes)特征(signature)。oes特征可以识别腔室容积406内的元素的类型和数量。例如，oes特征可以识别在晶圆制造工艺期间腔室容积406内的等离子体中存在什么化学元素。可以使用其他传感器以检测在腔室容积406中执行的晶圆制造工艺的其他工艺参数。此类其他传感器可以包括用于测量被递送至工艺腔室114或晶圆402的功率的电传感器、用于测量晶圆保持器410的电特性的电传感器等。这样的传感器可能不测量半导体材料1108的沉积/移除的实际量或速率，但是由于下述原因而可能与由微传感器210进行的实际沉积/移除测量相关。

还可以使用其他传感器以收集与晶圆处理工具102中的颗粒的存在相关的信息。例如，一个或多个测量设备(例如加速度计(未图示))可以安装在晶圆处理工具102的移动部件上。在实施例中，机器人或机械臂包括用于感测机器人的运动的加速度计。可替代地，装卸机构门包括加速度计。因此，可以通过加速度计来检测晶圆制造工艺的工艺参数(例如表示机器人移动的运动数据)，并可以将晶圆制造工艺的工艺参数与从微传感器210收集的颗粒感测数据相关联，以确定微粒的来源。在下文进一步描述此类其他传感器(例如加速度计)的应用。

微传感器210和/或晶圆处理工具102的测量仪器或设备可以通过一个或多个电连接器彼此互连或与其他电路互连。例如，微传感器210可以通过在腔室壁404和/或晶圆保持器410之上运行的电迹线串联连接。可替代或附加地，数个微传感器210可以通过相应的电迹线216并联电连接。因此，可以在微传感器210之间进行电连接，和/或可以使用电迹线、电引线、通孔、及其他已知类型的电连接器将微传感器210连接至电子电路218。

参照图5，示出了根据实施例的颗粒监测设备或晶圆处理工具的电子电路的框图的图示。颗粒监测设备200或晶圆处理工具102的电子电路218可以由晶圆402或晶圆处理工具102的下层结构支撑。例如，如上所述，可以将电子电路218安装在颗粒监测设备200的顶层306上。可以将电子电路218封闭在壳体中。电子电路218的壳体和/或电子部件可以被整合至晶圆402中，例如壳体可以是密封电子电路218的晶圆基板层。可替代地，壳体可以安装在晶圆处理工具102上，例如安装在腔室壁404或晶圆保持器410上。类似地，壳体可以安装在晶圆处理工具102的另一部分上，例如安装在腔室容积406外部的外表面上。因此，电子电路218可以相对于微传感器210共同定位或远程放置。尽管如此，即使在相对于微传感器210远程安装时，电子电路218也可以通过一个或多个输入/输出(i/o)连接502(例如电迹线、电引线、或通孔)位于与微传感器210电连接。

晶圆处理装备的电子电路218可以包括时钟504。如本领域中已知的，时钟504可以是具有电子振荡器(例如石英晶体)的电子电路，以输出具有精确频率的电信号。因此，时钟504可经配置以输出对应于通过i/o连接502接收到的电信号的时间值。时间值可以是独立于其他操作的绝对时间值，或者时间值可以与晶圆处理装备中的其他时钟同步。例如，时钟504可以与晶圆处理工具102的系统时钟或链接至晶圆处理工具102的制造设施的主机计算机的系统时钟同步，以使得由时钟504输出的时间值对应于由系统时钟输出或控制的系统时间值和/或系统操作。时钟504可经配置成当发生特定工艺操作时启动时间值的输出。晶圆处理装备的电子电路218可以包括网络接口设备506，以在晶圆处理工具102与主控计算机之间发送并接收通信。

晶圆处理装备的电子电路218可以包括处理器508。处理器508可以可操作地耦接(例如通过总线510和/或迹线电连接)至时钟504。处理器508表示一个或多个通用处理设备，诸如微处理器、中央处理单元等。更具体地，处理器508可以是复杂指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令字(vliw)微处理器、实现其他指令集的处理器、或实现指令集的组合的处理器。处理器508还可以是一个或多个专用处理设备，例如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器等。

处理器508经配置以执行用于执行本文所述的操作的处理逻辑。例如，处理器508可经配置以接收和分析来自位于颗粒监测设备200或晶圆处理工具102上的不同预定位置处的数个微传感器210的输入信号。因此，处理器508可以确定及记录与所述处理器508可操作地连接的微传感器210相关的数据。例如，当微传感器的电容改变时，处理器508可以记录微传感器210的位置。处理器508还可接收来自对应于每一个所接收的输入信号的时钟504的时间值输出，并且可以将输出至存储器的时间值记录为时间戳记。因此，处理器508可以比较来自数个微传感器210的输入信号，以例如确定在给定时间的晶圆制造工艺的均匀性。处理器508可经配置以依据从微传感器210接收的信号来确定其他类型的信息。例如，如下所述，可以使用从一个或多个微传感器210接收到的输入信号来终止晶圆制造工艺或确定晶圆制造工艺中的改变的根本原因。

如本文所述，处理器508可以提供其他功能。例如，处理器508可以包括信号处理功能，例如可以将来自微传感器210的模拟信号转换成数字信号。当然，还可针对这样的目的使用专用的数模转换器。类似地，其他电子设备可以用于所描述的处理功能中的任何处理功能，例如对位移电流进行滤波、执行用于对数据进行逻辑确定的任务(例如参照查找表)、应用校正因子等。还应理解，如同已知的，可以利用本地方式或分布式方式进行此类处理。因此，为了简洁起见，不在本文详细论述这样的电子技术和处理技术。

可通过处理器508以单独或以群组为基础来执行对微传感器210的监测。即，处理器508可以监测并记录每一个微传感器210的单独数据。因此，每一个微传感器210可以是可单独识别的，例如是可通过与位置或其他传感器特定数据相关联的唯一传感器识别号码来单独识别的。在实施例中，可以分组监测微传感器210。例如，处理器508可以监测并记录一个或多个微传感器210的群组的组数据。这些群组可以被称为传感器块，且每一个传感器块可以具有对应的功率源和处理器。即，传感器块可以彼此独立地工作并被单独地监测或控制。因此，微传感器210的群组可以与位置或对应于整体传感器群组的其他群组特定数据相关联。

晶圆处理装备的电子电路218可以包括安装在例如晶圆基板202或腔室壁404上的存储器512。存储器512可以包括主存储器(例如，只读存储器(rom)、闪速存储器、动态随机存取存储器(dram)(例如同步dram(sdram)或总线式dram(rdram)等)、静态存储器(例如，闪速存储器、静态随机存取存储器(sram)等)、或辅助存储器(例如，数据存储设备)。处理器508可以经由总线510或其他电连接来与存储器512进行通信。因此，处理器508可以可操作地耦接至存储器512，以将触发的微传感器210的预定位置以及由时钟504所输出的时间值记录在存储器512中。即，存储器512可以收录颗粒或材料沉积在微传感器210上或从微传感器210上移除的时间，以及收录当材料落在微传感器210上或离开微传感器210时受影响的微传感器所安装的位置。

晶圆处理工具102的电子电路218可以包括如上所述的功率源304。功率源304可以包括电池、电容器组、或其他已知的电源。功率源304可以通过总线510电连接至电子电路218的部件中的一个或多个部件(例如微传感器210、时钟504、处理器508、或存储器512)并可对其供电。

晶圆处理工具102的电子电路218可以包括附加部件。例如，电子电路218可以包括加速度计514，所述加速度计514在颗粒监测设备200停止移动时(例如在颗粒监测设备200被装载到晶圆处理工具102的特定工艺腔室114中之后)，触发时钟504开始输出时间值。因此，时间值可以提供关于颗粒监测设备200何时被装载到晶圆处理工具102的特定处理站中的信息。电子电路218可以包括频率源516(例如宽频率源516)或检测器518。频率源516和检测器518可以具有关于晶圆处理工具102的微传感器210的特定实施例的特定应用。例如，如下所述，频率源516与检测器518可以用于驱动并监测微谐振器型微传感器。

上述电子电路218的部件是对可以使用的传感器的范围的说明，而非限制。例如，附加传感器(诸如温度传感器520)可以被整合至晶圆处理工具102的制造中。温度传感器520可以监测晶圆处理工具102的部件中的一个或多个部件(例如腔室容积406)的温度。现在描述微传感器210的各种实施例。首先说明微传感器210的配置和图示本质上为说明性的，且本领域技术人员可依据此描述来构想到许多附加配置。

参照图6，示出了根据实施例的具有包括了选择性可暴露的感测层的积层结构的数个微传感器的截面图。可以将下文描述的类型的数个微传感器210(例如电容传感器、石英晶体微平衡(qcm)传感器、或微谐振器传感器)设置在工艺腔室内。例如，第一微传感器212与第二微传感器214可以安装在工艺腔室114或晶圆基板202的安装表面602上。第一微传感器212与第二微传感器214可以彼此相邻(例如并排配置)，并且每一个微传感器可以包括一个或多个感测层604以及一个或多个掩模层606。此外，第一微传感器212和第二微传感器214的感测层604可以是选择性可暴露的，从而使得在第二微传感器214的感测层604通过掩模层606遮蔽时第一微传感器212的感测层604暴露于周围环境(例如腔室容积406)中。同样地，在第一微传感器212的感测层604被掩模层606遮蔽时，第二微传感器214的感测层604可以暴露于周围环境中。

为了实现选择性可暴露的传感器结构，每一个微传感器可以包括一个或多个积层材料和交替材料的柱。例如，第一微传感器212可以具有初始配置，所述初始配置包括积层在第一掩模层610上的暴露感测层608。类似地，第一掩模层610可以积层在第一感测层612上。暴露感测层608可以对周围环境(例如腔室容积)开放，以在第一传感器层612被第一掩模层610保护时感测并监测晶圆制造工艺。

第二微传感器214可以包括与第一微传感器212相似的结构。例如，第二微传感器214可以在第二感测层616之上具有第二掩模层614。然而，在初始配置中，第二掩模层614可以对周围环境开放，从而保护第二感测层616免受第一微传感器212的暴露感测层608所监测的晶圆制造工艺。如下所述，当第一感测层612到达使用寿命的末期时，可以移除第二掩模层614，以暴露第二感测层616。因此，可以更新和延长晶圆处理装备的感测能力，并且可以在随后的一系列晶圆处理循环期间暴露第二感测层616以监测周围环境。

在实施例中，第一微传感器212或第二微传感器214的交替掩模层606可以包括不同的材料。更具体地，形成掩模层606的材料可能受到不同动作的蚀刻的影响。作为示例，初始配置中设置在暴露感测层608下方的第一掩模层610可以由第一掩模材料形成，并且可在初始配置期间暴露于周围环境的第二掩模层614可以由第二掩模材料形成。第一掩模材料可能易受在腔室容积内的蚀刻剂蚀刻的影响，且第二掩模材料可能不易受相同蚀刻剂的蚀刻的影响，反之亦然。因此，当蚀刻第二掩模层614以暴露下层的第二感测层616时，所使用的蚀刻剂可能不会移除第一掩模层610，并因此第一微传感器212的下层第一感测层612可以在第二感测层616监测晶圆制造工艺时保持完整且受到保护。

每一个微传感器内的感测层604可以由一个或多个掩模层606彼此分开。例如，可以由第一掩模层610将第一微传感器212的暴露感测层608与第一感测层612分开。即，第一掩模层606可以在暴露感测层608与第一感测层612之间。类似地，中间掩模层618可以设置在第一感测层612中的暴露感测层608之间。例如，中间掩模层618可以如图所示在第一掩模层610下方，或在第一掩模层610上方。换言之，可以由微传感器的两个或更多个掩模层分开微传感器的两个感测层。此外，相同微传感器的掩模层可以包括不相似的材料。例如，中间掩模层618可以由易受与第一掩模层610不同的蚀刻剂影响的不同材料形成。因此，每一个微传感器的掩模层606可以由不同材料形成，其中允许由预定的蚀刻剂选择性地蚀刻所述不同材料，以根据需要暴露下层结构。

图6所示的积层结构可以包括表示了单独的微传感器或微传感器的部分的感测层604。更具体地，第一微传感器212可以包括具有相应的第一导体和第二导体(此类导体在下文参照图9进行描述)的数个经堆叠且垂直偏移的电容微传感器。可替代地，第一微传感器212可被视为单独的电容微传感器，并因此如下所述的电容微传感器的细长导体可以被形成为具有积层结构，所述积层结构包括由中介掩模层606彼此绝缘的数个垂直分开的感测层604。

当微传感器包括积层结构时，对各种层的蚀刻可以改变微传感器的参数。例如，当传感器本身分层时，层的移除可能改变传感器的电容。因此，当电容改变时，可以重新校准传感器，以针对蚀刻进行调整。即，可以重新校准传感器，以调整新的基底电容，以准确地感测晶圆制造工艺。

参照图7，示出了根据实施例的具有在选择性可暴露的感测层604之上的覆盖掩模层702的数个微传感器的截面图。数个微传感器可以并排布置在安装表面602之上。最左侧的微传感器可以包括处于初始配置的暴露感测层608。相比之下，其他微传感器(例如第一微传感器212和第二微传感器214)可以包括相应的感测层604和掩模层606。例如，第一微传感器212可以包括第一感测层612之上的第一掩模层610。类似地，第二微传感器214可以包括第二感测层616之上的第二掩模层614。

如图所示，每一个微传感器的相应的掩模层606可以是覆盖掩模层702的一部分。更具体地，可以在相应的传感器探头上涂覆连续的掩模涂层，以在暴露感测层608在初始配置期间监测周围环境时保护被覆盖的感测层604。覆盖掩模层702可以抵抗暴露感测层608监测晶圆制造工艺期间所使用的蚀刻剂。如下所述，当暴露感测层608到达使用寿命的末期时，可以使用另一种蚀刻剂(覆盖掩模层702易受所述另一种蚀刻剂的影响)，并且其他蚀刻剂可以减少覆盖掩模层702的厚度，从而使得掩模材料被移除，以使相邻的微传感器暴露，例如使第一微传感器212暴露。

覆盖掩模层702可以包括具有可变厚度的层轮廓，从而基于覆盖了微传感器的覆盖掩模层702的部分的相应厚度，来使得下层微传感器210由蚀刻剂依序暴露。例如，如图所示，覆盖掩模层702可以具有楔形层轮廓，从而使得第一感测层612之上的第一掩模层610具有第一厚度，且第二感测层616之上的第二掩模层614具有与第一厚度不同的第二厚度。即，第一厚度可以小于第二厚度，并因此以均匀速率移除覆盖掩模层702将在第二感测层616之前使第一感测层612暴露。覆盖掩模层702的层轮廓可以包括任何可变厚度的轮廓。例如，层轮廓可以是阶梯状、抛物线等。

参照图8，示出了根据实施例的具有在选择性可暴露的感测层604之上的不同材料的掩模层606的数个微传感器的截面图。数组微传感器可以布置在安装表面602上。每组微传感器可以包括由相应掩模层606覆盖的相应感测层604。例如，一组第一微传感器212可以包括相应第一感测层612(被隐藏)之上的相应第一掩模层610。类似地，第二组微传感器214可以包括相应第二感测层616(被隐藏)之上的相应第二掩模层614。在晶圆制造工艺期间的任何一个时间，一组微传感器可以包括相应的暴露感测层608。因此，暴露感测层608可以监测晶圆制造工艺(例如，可被蚀刻)，同时其他组微传感器的感测层604保持在相应掩模层606下被保护。

各组微传感器的相应掩模层606可以由易受不同蚀刻剂蚀刻的影响的不同材料形成。因此，当另一组暴露感测层608已经使用到和/或已经达到使用寿命末期时，可以选择性地移除各组的掩模层606，以暴露底下层的感测层604。

在实施例中，每组微传感器电连接至相应的电总线802。因此，可以对这些组微传感器进行单独采样，以检测微传感器的参数的改变，并因此测量并监测晶圆制造工艺。

可以将上述传感器方案组合成混合传感器配置。例如，关于图6来描述的多层传感器结构可以包括具有可变厚度(诸如图7的覆盖掩模层702所示的轮廓)的顶部掩模。可以通过蚀刻可变厚度的顶部掩模以依序暴露第一组微传感器的感测层604，并且然后可以通过移除在积层结构的垂直偏移感测层604之间的中间掩模层618以暴露微传感器的后续感测层604。

参照图9，示出了根据实施例的晶圆处理系统的微传感器的透视图。微传感器210可以包括具有电容的电容微传感器，并且微传感器210的电容可以响应于由晶圆处理工具102执行的晶圆制造工艺而改变。微传感器210可以采用连接至测量电路的两个或更多个电极。例如，微传感器210可以具有在感测层中的一对导体，所述一对导体包括由介电间隙与第二导体904分开的第一导体902。第一导体902和/或第二导体904可以带电荷。例如，可以将一个或多个电极直接连结，以驱动并感测来自电子电路218的测量电路的信号。在实施例中，所述电极中的一个电极连接到接地电位。

第一导体902与第二导体904可以由导电材料形成，例如多晶硅、铝、钨等。导体可以形成于基板906上或以其他方式安装在基板606上。基板906可以是颗粒监测设备200的晶圆基板202的一部分。可替代地，基板906可以安装在晶圆处理工具102上。基板906可以是硅晶圆基板、有机材料、覆盖玻璃基板、或另一个固体介电基板(例如氧化铝、石英、二氧化硅等)。

每一个导体可以包括从导电垫908沿着相应平面延伸的数个指状导体。例如，第一导体902可以包括数个第一细长导体910，且第二细长导体912可以包括数个第二细长导体912。在实施例中，第一细长导体910与第二细长导体912互相交错。更具体地，细长导体可以在相同平面内互锁或相互啮合，以在指状结构之间形成电容。可以通过导电垫908来运送信号进出细长导体。因此，微传感器210可以包括具有平面配置的电容器。

微传感器210可设计成使灵敏度最大化。例如，可以将微传感器210的电极形成为小尺寸，并由小空间将微传感器210的电极分开。此种尺寸缩放可以通过单独制造传感器以实现高灵敏度以及高有效面积密度，并在整体上对较小颗粒敏感，并能够更加离散地检测颗粒。作为示例，每一个细长导体可以由小于3微米的介电间隙距离来分开。在实施例中，介电间隙距离可以在50-100nm的范围内。因此，微传感器210可以检测电极之间的介电特性中的小的扰动。还可以操纵监测和控制电子电路218的设计以调节灵敏度。因此，微传感器210的典型检测范围可以是低毫微微法拉到几十微微法拉的范围，且检测的分辨率可以在微微微法拉的数量级上。

参照图10，示出了根据实施例的晶圆处理系统的微传感器的透视图。微传感器210可以包括在第一导体902或第二导体904中的一个或多个导体之上的涂层1002。例如，可以将涂层1002涂覆在已经图案化成平面交错电容器的导体的区域之上。涂层1002可以是有机材料或介电材料。更具体地，涂层1002可以包括被选择用于与晶圆制造工艺进行反应的材料。例如，涂层1002可以包括蚀刻工艺的靶材料。在实施例中，涂层1002包括介电材料，诸如氧化硅或氮化硅。因此，当由晶圆处理工具102来执行蚀刻处理时，可以移除一定量的涂层1002。

在实施例中，涂层1002形成微传感器210的掩模层的一部分，并且导体902、904形成微传感器210的感测层的一部分。传感器层还可以是多层的并包括如上所述的中介掩模层。

参照图11，示出了根据实施例的晶圆处理系统的在图10的线段a-a附近截取的微传感器截面图。微传感器210包括在基板906之上的一对导体1102。例如，一对导体1102可以包括第一导体902的第一细长导体910以及第二导体904的第二细长导体912。如上所述，一对导体1102可以至少部分地被涂层1002覆盖。涂层1002可以是如图10所示的覆盖涂层。更具体地，涂层1002可以包括横向于交错导体之间的填料部分1104(即，填充介电间隙)以及层叠于导体的顶表面之上的外涂层部分1106。涂层1002可以具有积层结构，例如填料1104可以是由第一材料(例如硬介电(例如，氧化物或氮化物))形成的第一层并且外涂层1106可以是由第二材料(例如有机材料)形成的第二层。应理解，涂层1002的任一部分是可任选的。例如，在实施例中，涂层1002包括横向于导体之间的填料1104，且涂层1002并未包括外涂层1106，从而使得导体的顶表面暴露。可替代地，涂层1002可以包括在导体上方的外涂层1106，并且涂层1002可以不包括填料1104，从而使得横向于导体之间的介电间隙中存在空隙。可以使用涂层1002的其他实施例。例如，涂层1002可以是共形的，从而使得薄共形涂层(例如2纳米厚)层叠于导体和基板906的顶表面和侧表面上。细长导体的宽度或高度可以大于共形涂层1002的厚度(例如3微米)，并且因此涂层1002可以覆盖微传感器210的整个表面，且一对导体1102之间的介电间隙的至少一部分可能未填充。

将材料1108沉积至微传感器210的任何部分上可能导致微传感器210的电容改变。例如，将材料1108沉积至图9所示的交错的指状结构或图10所示的涂层1002中可以通过改变一对导体1102之间的电场来改变电容。

在实施例中，沉积在微传感器210上的材料1108是气体。因此，微传感器210可以包括数个表面积增加结构。例如，表面积增加结构可以包括设计成截留或吸收气体的纤维或孔1110。例如，涂层1002可以包括具有预定孔隙度的材料(例如多孔氮氧化物)，以在工艺腔室114内像海绵那样吸收气体。当通过孔1110吸收气体时，气体可以改变涂层1002的介电常数(例如通过增加相较于充气孔1110的块体材料的介电常数)，且电容可能改变。

将材料从微传感器210移除可能导致微传感器210的电容改变。例如，从交错指状结构或涂层1002移除材料1108可以通过改变电场而改变电容。

可以感测由材料1108的沉积或移除所造成的电容改变，以确定沉积的量或速率。例如，电容的改变可以与所增加或移除的材料1108的量直接相关。此外，当可即时监测电容时，可以计算蚀刻速率(例如埃每分钟)。初步数据表明，可测量微传感器210的电容改变以检测微传感器210上的颗粒的存在。此外，可以复用数个微传感器210，以检测相对大的颗粒。类似地，组合微传感器210可用于确定颗粒尺寸。

可以基于使用微传感器210监测或控制的工艺来进行导体902、904、基板906、和涂层1002的材料选择。例如，所述结构中的一个或多个结构可能并未受到正在监测的蚀刻处理的影响。例如，涂层1002可以被设计为通过蚀刻处理移除，且基板906可以被设计为不受到蚀刻处理的影响。类似地，涂层1002可以通过工艺移除，且细长导体可能无法通过工艺移除。

微传感器210的结构的几何形状还可以被设计成对应于正在监测或控制的工艺。例如，当工艺包括材料沉积时，指状结构可以尽可能靠近彼此地放置，以确保在材料1108沉积于导体上或导体之间时，发生可检测的电容改变。还可以改变导体的厚度。例如，与平面结构相反，可以加厚交错指状细长导体以使结构更像平行板结构。

参照图12，示出了根据实施例的晶圆处理系统的晶体管传感器类型的微传感器的示意图。在实施例中，晶圆处理装备的一个或多个微传感器210包括晶体管传感器1200。晶体管传感器1200可以形成微传感器210的感测层的一部分。晶体管传感器1200可以包括一个或多个晶体管，例如mosfet1202。mosfet1202可以包括源极1204、漏极1206、和栅极1208。晶体管传感器1200还可包括在晶圆制造工艺期间接收或发射材料1108的收集器1210。收集器1210可以与mosfet1202物理上分开，然而，子部件可以彼此电连接。例如，收集器1210可以通过电迹线1212电连接到mosfet1202的栅极1208。因此，即使当收集器1210位于与mosfet1202间隔开的预定位置时，也可将mosfet1202配置成检测材料1108已着陆到收集器1210上或从收集器1210蒸发。

收集器1210可被设计尺寸并经配置以接收材料1108。例如，材料1108颗粒的典型尺寸可以在45纳米至1微米的范围内，并因此收集器1210可以包括具有至少1微米直径的外缘的外部轮廓。当以向下方向观察时，外缘的形状可以是圆形、矩形、或任何其他形状。此外，收集器1210可以是平坦的，即可以具有平面传感器表面，或者收集器1210可以具有锥形传感器表面。在实施例中，收集器1210并非为与mosfet1202分开的结构，而是并入至mosfet1202中。例如，收集器1210可以是mosfet1202的栅极1208上的收集区域。

类似于以下所述的微谐振器传感器1300，晶体管传感器1200的收集器1210可以包括经配置以模拟晶圆402的表面的传感器表面。例如，晶体管传感器1200可以位于靠近晶圆402(例如位于保持表面412上)，并且传感器表面可经定向以面向平行于晶圆表面所面向的方向的朝前方向。收集器1210可以包括多层结构，例如具有相同或不同材料的基层和顶层。

在实施例中，晶体管传感器1200的参数系对应于mosfet1202。更具体地，晶体管传感器1200的参数可以是跨栅极1208测量的mosfet1202的阈值电压。阈值电压可以直接对应于收集器1210上的材料1108的存在或不存在。例如，当第一数量的材料1108在收集器1210上时，阈值电压可以具有第一值，且当第二数量的材料1108在收集器1210上时，阈值电压可以具有第二值(所述第二值不同于第一值)。因此，可以基于晶体管传感器1200的阈值电压来确定从收集器1210的传感器表面收集到的或发射出的材料1108。处理器508可经配置以检测阈值电压的改变，并因此在检测到阈值电压的改变时，晶圆处理工具102可以指示所述变化为颗粒检测或材料1108沉积或移除的量。可以随时间推移来收录阈值电压，以确定晶圆402上的材料1108的实际沉积速率或移除速率。

参照图13，示出了根据实施例的晶圆处理系统的微谐振器类型的微传感器的示意图。在实施例中，晶圆处理工具102的一个或多个微传感器包括微谐振器传感器1300。微谐振器传感器1300可以形成微传感器210的感测层的一部分。微谐振器传感器1300可以是合适的谐振质量传感器(例如石英晶体微量天秤(qcm)、表面声波(saw)、或薄膜体声波谐振器(fbar))，所述谐振质量传感器量化被沉积在其表面上的空气中的颗粒的累积质量1302。为了简明起见以及易于理解而简化说明，在此并不描述微谐振器传感器1300的复杂性和多样性。(一个或多个)微谐振器传感器1300可以分布在颗粒监测设备200或晶圆处理工具102上的预定位置处。每一个微谐振器传感器1300可以具有如本领域已知的特征频率，例如谐振频率。例如，不需要详细说明，微谐振器传感器1300可以通过简单的质量弹簧系统表示。微谐振器传感器1300的特征频率可以与微谐振器系统的质量1302成反比。例如，特征频率可以与微谐振器传感器1300的sqrt(k/m)成比例，其中“m”对应于质量1302且“k”对应于微谐振器传感器1300的比例常数。因此，应认识到，当微谐振器传感器1300接收或给出材料1108时(例如在晶圆制造工艺期间)，特征频率平移。例如，当材料1108(例如半导体材料)沉积在晶圆处理工具102的工艺腔室114内的微谐振器传感器1300的传感器表面上或从所述传感器表面上移除时，微谐振器传感器1300的质量1302改变，并因此特征频率平移。

在实施例中，传感器表面包括材料1108。更具体地，传感器表面可以由与在晶圆制造工艺期间沉积在晶圆402上或从晶圆402移除的材料1108相同的半导体材料1108形成。例如，当晶圆制造工艺是将硅沉积到硅晶圆402上的沉积处理时，传感器表面可以包括硅，以确保沉积的材料1108以类似于与晶圆402的相互作用的方式与传感器表面相互作用。类似地，当晶圆制造工艺是从硅晶圆402移除硅的蚀刻处理时，传感器表面可以包括硅，以确保材料1108以与硅从晶圆402移除的速率类似的速率从传感器表面蚀刻。因此，传感器表面可以模拟晶圆402的表面，以测量在晶圆制造工艺期间同时发生于晶圆402的实际沉积速率或移除速率。

参照图14，示出了根据实施例的晶圆处理系统的光学传感器类型的微传感器的示意图。在实施例中，晶圆处理工具102的一个或多个微传感器包括光学传感器1400。光学传感器1400可以形成微传感器210的感测层的一部分。光学传感器1400可以是本领域已知的微光电机械系统(moems)，并且可以使用已知的半导体处理操作将光学传感器1400直接形成于基板上。为了简明起见以及易于理解而简化说明，在此并不描述moems的复杂性与多样性。光学传感器1400可以包括分布在基板的传感器表面(未图示)上的数个微反射镜或透镜。不需要进一步描述，光学传感器1400可以包括从光源1404发出的光学路径1402。光学路径1402可以在光源1404与光检测器1406之间。在实施例中，光学传感器1400的参数对应于是否在光检测器1406处从光源1404接收光。例如，可以响应于干扰光学路径1402的材料1108来改变参数。即，当材料1108的颗粒通过或停留在光学路径1402中并阻挡光源1404与光检测器1406之间的光时，可以改变参数。在实施例中，当颗粒通过光学传感器1400时，来自光源1404的光被反射以沿着不同的光学路径1402朝向另一个光检测器1406。由另一个光检测器1406检测到所反射的光可以导致光学传感器1400的参数的改变。例如，所述参数可以是对应于光检测的光学传感器1400的输出电压。处理器508可经配置以检测输出电压的改变，并因此在检测到输出电压的改变和/或当检测到光学路径1402中的干扰时，晶圆处理工具102可以指示所述改变为基板上的传感器表面的材料1108的沉积或移除，并因此可以即时测量和监测沉积/移除的量和/或速率。

应理解，由于上述微传感器类型基于独立于外部压力的电参数来进行操作，所以具有结合了微谐振器传感器1300、晶体管传感器1200、或光学传感器1400中的一个或多个的一个或多个微传感器210的颗粒监测设备200或晶圆处理工具102可以在任何压力方案下(包括在真空条件下)工作。类似地，微传感器可以操作，而不论腔室容积406的气体浓度如何(包括在无等离子体的条件下)。

颗粒监测设备200或晶圆处理工具102可以包括上述传感器的任何组合。例如，微传感器210可以按在下层基板上的数千个微传感器作为一组210来进行分组。更具体地，微传感器210可以连结成组，且可以通过从所述组中选择不同数量的电容器以选择基底电容。此种选择可以由处理器508控制。在实施例中，处理器508监测不同类型的传感器。例如，可以同时监测或在晶圆制造工艺的不同阶段监测经配置以检测材料沉积的微传感器210和经配置以检测材料蚀刻的微传感器210，以收集附加数据并形成多用途传感器。类似地，可以使用模拟到数字电容测量电路，以利用不同频率来监测微传感器210，以获取附加信息。例如，测量电路可以在低频率处、高频率处、或通过扫描宽范围的频率以探测一个或多个微传感器210，以收集附加信息。

具有安装在例如工艺腔室114上的微传感器的晶圆处理工具102可以用于监测或控制晶圆制造工艺。监测可以包括在主动式微传感器达到使用寿命末期时更新或揭露微传感器的感应层。尽管是非限制性的，但是下文描述执行此种监测和控制的数种方法。为了简洁起见，以下描述的方法中的操作可以指代具有电容参数的微传感器的监测，然而，所述方法可以适用于包含其他微传感器类型，例如上述的微传感器类型。

参照图15，示出了根据实施例表示更新晶圆处理装备的微传感器的方法的操作的流程图的图示。图16a至图16c示出了图15所述的方法的操作，并因此下文对图15以及图16a至图16c一起地进行描述。

晶圆处理设备可以包括如上参照图7所述的选择性可暴露的微传感器。在操作1502处，可以在工艺腔室114中启动晶圆制造工艺。参照图16a，可以将晶圆402装载至具有数个微传感器210的腔室容积中，并且可以启动蚀刻处理。如图16a所示，可以在初始配置中暴露最左边的微传感器210。即，当晶圆制造工艺开始时，最左边的微传感器210可以暴露于腔室容积406。

在操作1504处，晶圆制造工艺可以包括蚀刻，以从晶圆402移除材料。最左边的微传感器210可以是具有包括了与晶圆类似的材料的感测层的暴露微传感器。因此，可以通过晶圆制造工艺的蚀刻剂来蚀刻暴露微传感器的暴露感测层上的暴露传感器表面。因此，暴露微传感器可以在晶圆制造工艺期间感测并监测材料的移除。

可能与暴露微传感器相邻的第一微传感器212可以包括暴露于腔室容积406的第一掩模层610。第一掩模层610可以不受到在晶圆制造工艺期间使用的蚀刻剂的影响。因此，第一掩模层610下方的第一感测层612可以在晶圆制造工艺的一个阶段期间受到保护免受蚀刻工艺。

暴露微传感器可以被蚀刻，直到传感器达到使用寿命末期为止。可以监测暴露微传感器，以确定暴露感测表面的表面形态何时以传感器的灵敏度超出允许范围(这表明了使用寿命末期)的方式改变。针对使用寿命末期测试暴露微传感器的步骤可以包括电诊断程序。例如，可以通过对应的电迹线216来将电输入递送至暴露微传感器，并且可以测量来自暴露微传感器的输出。暴露微传感器的输出可以响应于输入信号，并且可以对应于微传感器的参数。例如，输出可以对应于暴露微传感器的灵敏度。在此种情况下，灵敏度可以基于表面形态而变化，并因此当输出为预定值时，可以确定暴露微传感器处于使用寿命末期处。在实施例中，当微传感器的参数以预定方式呈现时，暴露微传感器可能处于使用寿命末期处。例如，当暴露微传感器为电容微传感器时，当微传感器的电容不再相对于晶圆制造工艺线性改变时，暴露微传感器可能处于使用寿命末期处。

当需要将暴露微传感器退役以进行更换时，可以选择性地暴露另一个微传感器。在操作1506处，可以剥离被示出为与暴露微传感器相邻的第一微传感器212的第一掩模层610，以暴露第一微传感器212的第一感测层612上的第一传感器表面。可以使用各种技术以执行对第一掩模层610的剥离。例如，可以通过侵蚀第一掩模层610的化学物质来剥离掩模层。化学物质的配方可以取决于掩模材料。例如，包含了第一掩模层610的覆盖掩模层702可以包括氧化物或氮化物，并且可以适当地配制剥离化学物质，以移除氧化物和氮化物材料。

在实施例中，覆盖掩模层702由与晶圆制造工艺所设计移除的材料不同材料形成。例如，晶圆制造工艺可以设计成移除氧化物材料，并因此覆盖掩模层702可以由保护性氮化物层形成。因此，晶圆制造工艺的靶材料可能不会受到用于剥离第一掩模层610的蚀刻剂影响。

可以使用替代性技术来剥离覆盖传感器表面的掩模层。例如，可以使用造成掩模层分解及/或溶解的热技术(还即升高的温度)来剥离掩模层。在实施例中，可以使用其他试剂来分解和/或溶解掩模层。例如，可以将水施加至掩模层702，以溶解并剥离掩模层702，从而使得下层的感测层暴露出来。

如图16b所示，覆盖掩模层702可以后退，以将第一微传感器212暴露于退役的最左边的微传感器210的右侧。在实施例中，通过中断传感器的任何电采样(即通过将传感器电断开连接)，可以将最左边的微传感器210从使用中移除。覆盖掩模层702的移除速率可以由于不同原因(例如，蚀刻工艺的变化)而变化，并且因此检测覆盖掩模层702何时已经后退得足够远以暴露第一微传感器212但又不足够远以暴露第二微传感器214的第二感测层616的步骤可以提供有用的信息。为此目的，在剥离掩模层期间可以同时监测第一微传感器212和第二微传感器214。例如，可以感测微传感器的参数(例如电容)。电容可以基于微传感器的感测层上的掩模层的厚度和/或存在而变化，并因此可以确定掩模层何时从第一感测层612移除且仍然存在于第二感测层616上。此诊断可用于触发晶圆制造工艺中的下一个操作(例如晶圆蚀刻工艺的继续)。

在操作1508处，可以在晶圆制造工艺期间蚀刻暴露第一感测层612上的暴露传感器表面。即，晶圆制造工艺可以包括对晶圆的蚀刻，且第一微传感器212可以主动地感测所述工艺。此举可以继续直到第一微传感器212达到使用寿命末期为止，这可以如上所述那样被确定。

在操作1510处，可以剥离第二微传感器214的第二掩模层614，以暴露第二感测层616上的第二传感器表面。可以使用上述玻璃技术中的任何剥离技术以执行对第二传感器表面的选择性暴露。因此，在晶圆制造工艺的先前区段期间被保护的第二微传感器214可以在晶圆制造工艺的后续区段期间被暴露，以成为主动式传感器。可能在使用寿命末期处的第一微传感器212可以在后续区段期间退役。

在操作1512处，可以在晶圆制造工艺期间蚀刻暴露第二感测层616上的暴露传感器表面。即，晶圆制造工艺可以包括对晶圆的蚀刻，并且第二微传感器214可以主动地感测所述工艺。此举可以继续直到第二微传感器214达到使用寿命末期为止，并可以如上所述那样被确定。可以重复上述程序，以暴露额外的微传感器，以在延长的时间段(例如数百个工艺循环)中连续感测晶圆制造工艺。

参照图17，示出了根据实施例的表示更新晶圆处理装备的微传感器的方法的操作的流程图的图示。图18a至图18f示出了图17所述的方法的操作，并且因此在下文中对图17和图18a至图18f一起地进行描述。

晶圆处理设备可以包括如上参照图6所述的数个选择性可暴露的微传感器。在操作1702处，可以在工艺腔室中启动晶圆制造工艺。参照图18a，第一微传感器212可以在初始配置中包括暴露感测层。在初始配置中，第二微传感器214可以包括保护了下层的第二感测层616的第二掩模层614。更具体地，当正在工艺腔室中处理晶圆时，可通过第二掩模层614来保护第二感测层616。

在操作1704处，晶圆制造工艺可以包括蚀刻，以从晶圆移除材料。第一微传感器212的暴露感测层可以包括与晶圆类似的材料。因此，可以通过晶圆制造工艺的蚀刻剂来蚀刻暴露感测层上的暴露传感器表面。因此，第一微传感器212的暴露感测层可以感测并监测材料的移除。然而，用于从第一传感器表面移除材料的蚀刻剂可能不从第二掩模层614移除材料。即，可能与第一微传感器212相邻的第二微传感器214可以包括暴露于腔室容积的第二掩模层614。第二掩模层614可以由与暴露感测层不相似的材料形成，并且因此第二掩模层614下方的第二感测层616可以在晶圆制造工艺的一个阶段期间被保护免受蚀刻工艺。

第一微传感器212的暴露感测层可以被蚀刻直到传感器达到使用寿命末期为止。当需要更新第一微传感器212时，可以选择性暴露第二微传感器214的第二感测层616。

参照图18c，在操作1706处，在暴露第二感测层616之前或之后，可以剥离第一感测层612的任何残余传感器材料。例如，可以使用上述剥离技术中的任何剥离技术以移除残余的第一感测层612。

在操作1708处，可以通过剥离第二掩模层614来暴露第二感测层616。可以使用上述剥离技术中的任何剥离技术以移除第二掩模层614。第二掩模层614可能并不受到用于处理晶圆的蚀刻剂的影响，且第二掩模层614可能易受不侵蚀晶圆的另一种蚀刻剂的蚀刻的影响。因此，可以剥离第二掩模层614而不会影响在移除暴露感测层608之后被暴露于腔室容积的晶圆或第一掩模层610。更具体地，第二掩模层614可以由与第一掩模层610的材料不同的材料形成，并且因此蚀刻剂的施加可以移除一个掩模层而不会移除另一个掩模层。

参照图18d，在操作1710处，在移除第二掩模层614以暴露第二感测层616之后，可以剥离第一微传感器212的第一掩模层610，以暴露中间掩模层618。中间掩模层618可以形成于第一微传感器212的下层的感测层604之上。更具体地，中间掩模层618可以由不会受到由用于处理晶圆的蚀刻剂进行的蚀刻影响的材料形成。例如，中间掩模层618可以具有与在晶圆制造工艺的较早阶段期间保护第二感测层616的第二掩模层614相同的材料。因此，当第二感测层616正在监测所述工艺时，中间掩模层618将不会被蚀刻剂侵蚀。

参照图18e，在操作1712处，第二微传感器214的暴露感测层可以用于感测并监测晶圆制造工艺。例如，第二感测层616可以监测材料从晶圆的移除。同时，中间掩模层618可以保护第一微传感器212的下层的感测层。第二微传感器214的暴露感测层可以被蚀刻直到传感器达到使用寿命末期为止。

参照图18f，当需要更换第二微传感器214时，可以通过暴露另一个感测层604以更新第一微传感器212。更具体地，第二感测层616与中间掩模层618可以从其相应的微传感器剥离，以暴露第一微传感器212的下层的感测层604并暴露第二微传感器214的掩模层606。因此，可以依序蚀刻第一微传感器212和第二微传感器214的积层结构，以间歇暴露感测层，这更新了微传感器和晶圆制造装备的感测能力。

参照图19，示出了根据实施例的晶圆处理系统的示例性计算机系统的框图。所示计算机系统104的一个或多个部件可以用于晶圆处理工具102的电子电路218中。因此，上文关于图5论述的电子电路218可以是计算机系统104的子集。可替代地，电子电路218可以对于颗粒监测设备200或晶圆处理工具102而言是本地的，且计算机系统104可以是与晶圆处理工具102的电子电路218和/或计算机的接口连接的制造设施主机计算机。在实施例中，计算机系统104耦接至并控制机器人、装卸机构112、工艺腔室114、和晶圆处理工具102的其他部件。如上所述，计算机系统104还可接收并分析由微传感器210提供的颗粒检测或材料沉积/移除信息。

计算机系统104可以连接(例如，网络连接)至局域网(lan)、内联网、外联网、或因特网中的其他机器。计算机系统104可以在客户端对服务器网络环境中的服务器或客户端机器的容量中操作，或者作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器操作。计算机系统104可以是个人计算机(pc)、平板计算机、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、蜂窝电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换机或桥接器、或能够执行指定要由所述机器采取的动作的一组指令(依序或其他)的任何机器。此外，尽管仅示出用于计算机系统104的单个机器，但是术语“机器”还应被视为包括单独地或共同地执行一组(或多组)指令的机器(例如，计算机)的集合，所述一组(或多组)指令用于执行本文所述的方法中的的任何一种或多种方法。

计算机系统104可以包括具有指令存储于其上的非瞬态机器可读介质的计算机程序产品或软件1902，其可用于将计算机系统104(或其他电子设备)程式化，以执行根据实施例的工艺。机器可读介质包括用于以由机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制。例如，机器可读(例如，计算机可读)介质包括机器(例如，计算机)可读存储介质(例如，只读存储器(“rom”)、随机存取存储器(“ram”)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪速存储器设备等)、机器(例如，计算机)可读传输介质(电、光、声、或其他形式的传播信号(例如，红外信号、数字信号等))等。

在实施例中，计算机系统104包括系统处理器1904、主存储器1906(例如，只读存储器(rom)、闪速存储器、动态随机存取存储器(dram)(例如同步dram(sdram)或总线式dram(rdram)等)、静态存储器1908(例如，闪速存储器、静态随机存取存储器(sram)等)、以及辅助存储器(例如，数据存储设备1924)，其经由总线1909彼此通信。

系统处理器1904表示一个或多个通用处理设备，例如微系统处理器、中央处理单元等。更具体地，系统处理器1904可以是复杂指令集计算(cisc)微系统处理器、精简指令集计算(risc)微系统处理器、超长指令字(vliw)微系统处理器、实现其他指令集的系统处理器、或实现指令集的组合的系统处理器。系统处理器1904还可以是一个或多个专用处理设备，诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号系统处理器(dsp)、网络系统处理器等。系统处理器1904经配置以执行用于执行本文所述的操作的处理逻辑1910。

计算机系统104可进一步包括用于通过网络1914与其他设备或机器(例如，晶圆处理工具102)通信的系统网络接口设备1912。计算机系统104还可包括视频显示单元1916(例如，液晶显示器(lcd)、发光二极管显示器(led)、或阴极射线管(crt))、文字数字输入设备1918(例如，键盘)、游标控制设备1920(例如，鼠标)、以及信号生成设备1922(例如，扬声器)。

辅助存储器可以包括具有机器可存取存储介质1926(或更具体地，计算机可读存储介质)的数据存储设备1924，其上存储体现了本文所述的方法或功能中的任何一个或多个方法或功能的一组或多组指令(例如，软件1902)。软件1902还可以完全地或至少部分地在由计算机系统104执行期间驻留于主存储器1906和/或系统处理器1904内，所述主存储器1906和系统处理器1904还构成机器可读存储介质。软件1902可以进一步经由系统网路接口设备1912在网络1914上发送或接收。

尽管在示例性实施例中将机器可存取储存媒体1926示出为单个介质，但是术语“机器可读存储介质”应被视为包括存储一组或多组指令的单个介质或多个介质(例如，集中式数据库或分布式数据库，和/或相关联的缓存和服物器)。术语“机器可读存储介质”还应被视为包括能够存储或编码一组指令以供机器执行并使机器实行所述方法中的任何一种或多种方法的任何介质。因此，术语“机器可读取存储介质”应被视为包括但不限于固态存储器以及光介质和磁介质。

在前面的说明书中，已描述具体的示例性实施例。应理解，在不背离所附权利要求的范围的情况下，可以对所述示例性实施例进行各种修改。因此，说明书和附图要被视为说明性的而非限制性的。