工艺条件感测设备的制作方法

工艺条件感测设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术根据35u.s.c.
§
119(e)规定要求指定法哈特
·
曲利(farhat quli)为发明人，于2021年1月8日申请的标题为工艺条件感测设备(process condition sensing apparatus)的第63/135,012号美国临时申请的权利，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本发明大体上涉及工艺条件感测设备，且更特定来说涉及扩展工艺条件感测设备的可行操作条件。


背景技术：

4.随着对经改进工艺监测系统的需求不断增加，对半导体装置处理环境中的工艺条件的公差继续降低。处理系统内的热均匀性是一种此条件。在意图测量温度的装置中，电子器件及/或电池组可设计为由蓄热体绝缘且永远不会达到超过特定温度。如果电子器件或电池组暴露于超过特定温度的温度，那么一些电子器件及/或电池组变得永久损坏且不起作用，而其它电子器件可超过此温度继续运作。因此，必须在达到此温度之前将系统从热环境移除，以防止电子器件及/或电池组变得永久损坏且不起作用。然而，即使电子器件及/或电池组由蓄热体绝缘，电子器件及/或电池组最终仍将变得过热。在一些情况中，电子器件及/或电池组的性能在达到特定温度之后迅速降级，从而导致高电流汲取、测量保真度损失及类似者。这些当前方法无法在当前处理技术所需的极端条件(例如，高温)下监测温度而不污染相关联腔室。此外，当前方法并未在温度下达到足够时间以针对所有潜在使用案例提供价值。
5.因此，将期望提供一种解决上文所识别的先前方法的缺点的设备及方法。


技术实现要素：

6.根据本公开的一或多个实施例，公开一种工艺条件感测设备。在一个实施例中，所述设备包含衬底。在另一实施例中，所述设备包含含有一或多个电子组件的电子组合件。在另一实施例中，所述设备包含包括顶部部分及底部部分的壳体组合件，所述顶部部分可经由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分，所述顶部部分可经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分，所述电子组合件的所述一或多个电子组件安置于所述壳体组合件内。在另一实施例中，所述设备包含通信地耦合到所述电子组合件的传感器组合件，所述传感器组合件包含安置于所述衬底上在跨所述衬底的一或多个位置处的一或多个传感器，所述一或多个传感器经配置以获取跨所述衬底的所述一或多个位置处的一或多个测量参数。
7.根据本公开的一或多个实施例，公开一种壳体组合件。在一个实施例中，所述壳体组合件包含顶部部分。在另一实施例中，所述壳体组合件包含底部部分，所述顶部部分可经
由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分，所述顶部部分可经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分，电子组合件的一或多个电子组件安置于所述壳体组合件内。
8.根据本公开的一或多个实施例，公开一种工艺条件感测设备。在一个实施例中，所述设备包含衬底。在另一实施例中，所述设备包含含有一或多个电子组件的电子组合件，所述一或多个电子组件包括：一或多个处理器、通信电路、存储器及电源。在另一实施例中，所述设备包含包括顶部部分及底部部分的壳体组合件，所述顶部部分可经由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分，所述顶部部分可经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分，所述电子组合件的所述一或多个电子组件安置于所述壳体组合件内。在另一实施例中，所述设备包含通信地耦合到所述电子组合件的传感器组合件，所述传感器组合件包含安置于所述衬底上在跨所述衬底的一或多个位置处的一或多个传感器，所述一或多个传感器经配置以获取跨所述衬底的所述一或多个位置处的一或多个测量参数，所述一或多个处理器经配置以从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数，所述一或多个处理器经配置以在经确定时间停止从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数。
9.根据本公开的一或多个实施例，公开一种方法。在一个实施例中，所述方法包含使用安置于衬底上在跨所述衬底的一或多个位置处的一或多个传感器获取一或多个测量参数。在另一实施例中，所述方法包含使用壳体组合件内的电子组合件的一或多个电子组件从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数，所述壳体组合件包括顶部部分及底部部分，所述顶部部分可经由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分，所述顶部部分可经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分。在另一实施例中，所述方法包含在经确定时间产生一或多个控制信号以切换所述电子组合件的所述一或多个电子组件的操作条件，在所述经确定时间之后，所述电子组合件的所述一或多个电子组件停止从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数。
10.应理解，前文一般描述及下文具体实施方式两者皆仅为示范性的及说明性的，且不一定限制如所主张的本发明。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，且连同一般描述一起用于说明本发明的原理。
附图说明
11.所属领域的技术人员可通过参考附图而更好理解本公开的许多优点，其中：
12.图1说明根据本公开的一或多个实施例的工艺条件感测设备的简化横截面视图。
13.图2a说明根据本公开的一或多个实施例的处于闭合状态的工艺条件感测设备的壳体组合件的简化横截面视图。
14.图2b说明根据本公开的一或多个实施例的工艺条件感测设备的壳体组合件的简化分解横截面视图。
15.图2c说明根据本公开的一或多个实施例的工艺条件感测设备的壳体组合件的简化分解横截面视图。
16.图3a说明根据本公开的一或多个实施例的处于闭合状态的工艺条件感测设备的壳体组合件的简化横截面视图。
17.图3b说明根据本公开的一或多个实施例的工艺条件感测设备的壳体组合件的简
化分解横截面视图。
18.图3c说明根据本公开的一或多个实施例的工艺条件感测设备的壳体组合件的简化分解横截面视图。
19.图4a说明根据本公开的一或多个实施例的处理条件感测设备的壳体组合件的简化后视图。
20.图4b说明根据本公开的一或多个实施例的处理条件感测设备的壳体组合件的简化侧视图。
21.图5说明根据本公开的一或多个实施例的容纳于壳体组合件内的电子组合件的简化俯视图。
22.图6说明根据本公开的一或多个实施例的电子组合件的一或多个电子组件的简化框图。
23.图7是说明根据本公开的一或多个实施例的工艺条件感测设备的数据收集的时间-温度曲线图。
24.图8说明描绘根据本公开的一或多个实施例的用于扩展工艺条件感测设备的操作参数的方法的流程图。
具体实施方式
25.本公开已参考特定实施例及其特定特征来特别展示及描述。本文中所阐述的实施例应被视为阐释性的而非限制性的。所属领域的一般技术人员应容易明白，可在不脱离本公开的精神及范围的情况下作出形式及细节方面的各种改变及修改。
26.现将详细参考附图中说明的所公开的主题。
27.大体上参考图1到8，根据本公开的一或多个实施例，描述工艺条件感测设备及方法。
28.本公开的实施例涉及一种用于高温工艺应用中的包含可移除电子组合件的工艺条件感测设备。例如，工艺条件感测设备可包含含有顶部部分的壳体组合件，所述顶部部分经配置以可拆卸地连接到底部部分且进一步经配置以可逆地电耦合到底部部分，使得如果壳体组合件内的电子组合件的一或多个电子组件损坏，那么可移除及/或替换所述一或多个电子组件。在此方面，如果电子组合件的一或多个电子组件中的电子组件(例如，电池组、处理器、存储器或类似者)遇到过高的温度，那么可容易替换所述一或多个电子组件，从而扩展工艺条件感测设备的操作参数(例如，时间及/或温度)。此外，本公开的实施例涉及一种用于切换工艺条件感测设备的操作模式的方法。例如，工艺条件感测设备可经配置以在经确定时间停止从传感器组合件接收测量数据或终止其它功能，从而扩展工艺条件感测设备的操作参数。
29.工艺条件感测设备可使用仪器化(instrumented)衬底来测量处理腔室内的处理条件。这些设备提供对腔室的条件的最准确测量，这是因为衬底的导热率与将处理的实际半导体装置相同。工艺条件感测设备大体上在伦肯(renken)等人于2011年10月11日发布的第8,033,190号美国专利；孙(sun)等人于2013年12月10日发布的第8,604,361号美国专利；沙拉特(sharratt)等人于2017年8月1日发布的第9,719,867号美国专利；孙(sun)等人于2017年11月21日发布的第9,823,121号美国专利；孙(sun)等人于2019年10月29日发布的第
10,460,966号美国专利；于2017年8月3日发表的第2017/0219437号美国专利公开案；及于2019年12月5日发表的第2019/0368944号美国专利公开案中描述，所述专利的全部内容各自以引用的方式并入本文中。
30.图1说明根据本公开的一或多个实施例的工艺条件感测设备100的简化横截面视图。在一个实施例中，设备100包含衬底102、传感器组合件104、壳体组合件106及电子组合件108。
31.衬底102可包含半导体处理技术领域中已知的任何衬底。在一个实施例中，衬底102是晶片。例如，衬底102可包含(但不限于)半导体晶片(例如，硅晶片)。衬底102可由此项技术领域中已知的任何材料形成，包含(但不限于)硅、玻璃、陶瓷、砷化镓、碳化物、氮化物、石英或类似者。本文中应注意，衬底102可与由半导体装置处理系统处理的标准衬底的大小及形状相同。此外，本文中应注意，尽管图1说明不具有一或多个层的衬底102，但设备100可包含分层衬底(例如，具有至少顶层及底层的衬底)，使得一或多个传感器110可安置于衬底102的一或多个层内。因此，上文论述不应被解释为限制本公开的范围。
32.在一个实施例中，衬底102用于测量半导体制造装备、处理装备或类似者的处理条件。例如，衬底102可用于测量样本(例如，晶片)在处理期间经历的工艺条件。在另一实施例中，传感器组合件104包含安置于衬底102上在跨衬底102的一或多个位置处的一或多个传感器110。在另一实施例中，一或多个传感器110经配置以获取跨衬底102的一或多个位置处的一或多个测量参数。本文中应注意，传感器组合件104可包含传感器的任何配置(例如，数目、位置等)，因此图1中所展示的配置不应被解释为限制本公开的范围。
33.应注意，一或多个传感器110可包含此项技术领域中已知的任何测量装置，包含(但不限于)一或多个温度传感器、一或多个压力传感器、一或多个辐射传感器、一或多个化学传感器或类似者，或其组合。例如，一或多个传感器110可包含经配置以获取指示温度的一或多个参数的一或多个温度传感器。例如，一或多个温度传感器可包含(但不限于)一或多个热电耦(tc)装置(例如，热电结)、一或多个电阻温度装置(rtd)(例如，薄膜rtd)，或类似者。在另一例子中，在压力测量的情况下，一或多个传感器110可包含(但不限于)压电传感器、电容传感器、光学传感器、电位传感器，及类似者。在另一例子中，在辐射测量的情况下，一或多个传感器110可包含(但不限于)一或多个光检测器(例如，光伏打电池、光敏电阻器及类似者)，或其它辐射检测器(例如，固态检测器)。在另一例子中，在化学测量的情况下，一或多个传感器110可包含(但不限于)一或多个化敏电阻器、气体传感器、ph传感器，及类似者。
34.图2a到3c说明根据本公开的一或多个实施例的壳体组合件106的简化横截面视图。图2a到2c说明根据本公开的一或多个实施例的具有一或多个紧固件112(例如，一或多个螺丝)的壳体组合件106。图3a到3c说明根据本公开的一或多个实施例的具有卡扣配合组合件112的壳体组合件106。图2b到2c及3b到3c说明根据本公开的一或多个实施例的壳体组合件106及电子组合件108的分解横截面视图。图4a到4b分别说明根据本公开的一或多个实施例的具有铰链组合件112的壳体组合件106的简化后视图及侧视图。
35.在一个实施例中，壳体组合件106包含顶部部分106a及底部部分106b。例如，壳体组合件106可包含经配置以可拆卸地连接到底部部分106b的顶部部分106a。例如，壳体组合件106可包含经配置以将顶部部分106a及底部部分106b可拆卸地连接使得顶部部分106a及
底部部分106b机械地耦合的一或多个耦合装置112。出于本公开的目的，术语“可拆卸地连接”可被解释为使得顶部部分106a及底部部分106b可为经配置以经由耦合装置112耦合在一起以形成壳体组合件106的分离部分，如图2b到2c及图3b到3c中所展示。
36.本文中应注意，一或多个耦合装置112可包含此项技术领域中已知的任何耦合装置。例如，一或多个耦合装置112可包含一或多个紧固件。例如，一或多个耦合装置112可包含(但不必需包含)一或多个螺丝、一或多个螺栓或类似者。在此方面，如图2a到2c中所展示，顶部部分106a及底部部分106b可包含经配置以接纳一或多个紧固件的一部分的一或多个孔。举另一实例，如图3a到3c中所展示，一或多个耦合装置112可包含卡扣配合组合件。例如，一或多个耦合装置112可包含含有突出部及具有凹入部的配接部分的卡扣配合组合件。在此方面，突出部可经配置以卡住底部部分106b上的配接部分的凹入部，使得顶部部分106a及底部部分106b机械地耦合。举另一实例，如图4a到4b中所展示，一或多个耦合装置112可包含铰链组合件。例如，一或多个耦合装置112可包含铰链组合件，包含(但不限于)一或多个叶片(leaf)(例如，用于顶部部分的叶片及用于底部部分的叶片)、一或多个插脚、一或多个关节(knuckle)、一或多个紧固件孔及一或多个紧固件。在此方面，顶部部分106a及底部部分106b可分别经由一或多个紧固件机械地耦合到顶部叶片及底部叶片，使得顶部部分106a及底部部分106b机械地耦合。
37.在另一实施例中，顶部部分106a经配置以电耦合到底部部分106b。例如，如图2b到2c及图3b到3c中所展示，顶部部分106a可经由一或多个电接触件114可逆地电耦合到底部部分106b。例如，顶部部分106a可经由一或多个伸缩插脚(pogo pin)(例如，弹簧加载伸缩插脚)可逆地电耦合到底部部分106b。在此方面，顶部部分106a可包含伸缩插脚116，且底部部分106b可包含伸缩插脚连接器118，使得伸缩插脚连接器118可经配置以接纳伸缩插脚116。本文中应注意，顶部部分106a可经由此项技术领域中已知的任何电耦合机构可逆地电耦合到底部部分106b。因此，上文论述不应被解释为限制本公开的范围。出于本公开的目的，术语“可逆地电耦合”可被解释为意味着当顶部部分106a经由一或多个耦合装置112机械地附接到底部部分106b时，一或多个电子接触件114将顶部部分106a及底部部分106b电耦合，使得在顶部部分106a与底部部分106b之间建立电连接。
38.本文中应注意，设备100的耦合装置112及/或电子接触件114可经配置以允许如果电子组合件的一或多个电子组件被损坏(例如，暴露于过高的温度)那么容易替换所述一或多个电子组件。例如，如图2b及3b中所展示，如果一或多个电子组件被损坏，那么可替换包含所述一或多个电子组件的顶部部分106a或底部部分106b中的至少一者。在一个例子中，当一或多个耦合装置112包含一或多个紧固件(例如，螺丝)时，可通过松开(例如，拧松)一或多个紧固件而从底部部分106b拆卸顶部部分106a，使得可移除并替换包含电子组合件108的一或多个电子组件的经拆卸的顶部部分106a或底部部分106b。在此方面，包含一或多个电子组件(例如，替换电子器件)的替换顶部部分106a或底部部分106b可分别经由一或多个紧固件机械地耦合到且经由一或多个电子接触件电耦合到底部部分106b或顶部部分106a。在另一例子中，当一或多个耦合装置112包含卡扣配合组合件时，可通过从配接部分的凹入部释放突出部而从底部部分106b拆卸顶部部分106a，使得可移除并替换包含电子组合件108的一或多个电子组件的经拆卸的顶部部分106a或底部部分106b。在此方面，包含一或多个电子组件(例如，替换电子器件)的替换顶部部分106a或底部部分106b可分别经由卡
扣配合组合件机械地耦合到且经由一或多个电子接触件电耦合到底部部分106b或顶部部分106a。在又一例子中，当一或多个耦合装置112包含铰链组合件时，可通过松开顶部部分106a/底部部分106b的至少一个叶片或移除一或多个关节内的插脚而从底部部分106b拆卸顶部部分106a，使得可移除并替换包含电子组合件108的一或多个电子组件的经拆卸的顶部部分106a或底部部分106b。在此方面，包含一或多个电子组件(例如，替换电子器件)的替换顶部部分106a或底部部分106b可分别经由铰链组合件机械地耦合到且经由一或多个电子接触件电耦合到底部部分106b或顶部部分106a。本文中应注意，当替换包含一或多个电子组件的顶部部分106a时，也可替换耦合装置112的一或多个组件。
39.举另一实例，如图2c及3c中所展示，如果一或多个电子组件被损坏，那么可替换所述一或多个电子组件(而不替换顶部部分106a)。在一个例子中，当一或多个耦合装置112包含一或多个紧固件(例如，螺丝)时，可通过松开(例如，拧松)所述一或多个紧固件而从底部部分106b拆卸顶部部分106a，使得可移除并替换电子组合件108的一或多个电子组件。在此方面，一或多个替换电子组件可经由一或多个电子接触件电耦合，且顶部部分106a及底部部分106b可经由一或多个紧固件机械耦合。在另一例子中，当一或多个耦合装置112包含卡扣配合组合件时，可通过从配接部分的凹入部释放突出部而从底部部分106b拆卸顶部部分106a，使得可移除并替换电子组合件108的一或多个电子组件。在此方面，一或多个替换电子组件可经由一或多个电子接触件电耦合，且顶部部分106a及底部部分106b可经由卡扣配合组合件机械地耦合。在又一例子中，如图4b中所展示，当一或多个耦合装置112包含铰链组合件时，铰链组合件的一或多个关节及一或多个插脚可经配置以允许顶部部分106a及底部部分106b分开某一选择距离，使得可移除并替换电子组合件108的一或多个电子组件。在此方面，一或多个替换电子组件可经由一或多个电子接触件电耦合，且铰链组合件的一或多个关节及一或多个插脚可经配置以允许顶部部分106a及底部部分106b齐平(例如，关闭选择距离)。在又一例子中，当一或多个耦合装置112包含铰链组合件时，可通过至少松开顶部部分106a的顶部叶片或移除一或多个关节内的插脚而从底部部分106b拆卸顶部部分106a，使得可移除并替换电子组合件108的一或多个电子组件。在此方面，一或多个替换电子组件可经由一或多个电子接触件电耦合，且顶部部分106a及底部部分106b可经由铰链组合件机械地耦合。
40.本文中进一步应注意，尽管一或多个电子接触件的一或多者遇到过高的温度，但可通过替换一或多个电子组件而重用设备的一或多个组件，从而扩展设备的操作参数(例如，时间及/或温度)。例如，可替换电源及/或一或多个处理器，而可能不替换存储器，或反之亦然。例如，存储器可能够耐受比电源及/或一或多个处理器高的温度，使得存储器在暴露于损坏一或多个处理器及/或存储器的温度的条件下不会被损坏，且反之亦然。
41.本文中应注意，壳体组合件106可由此项技术领域中已知的任何材料形成。例如，壳体组合件106可由一或多种材料形成，包含(但不限于)陶瓷、复合材料、玻璃或类似者。举另一实例，壳体组合件106可由引起可忽略的污染的材料形成。例如，壳体组合件106可由一或多种低污染材料(例如但不限于，硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅或类似者)形成。
42.在一个实施例中，电子组合件108的一或多个电子组件安置于壳体组合件106内。例如，顶部部分106a可至少部分嵌入电子组合件108的一或多个电子组件。例如，如图2b及3b中所展示，顶部部分106a可至少部分嵌入电子组合件108的一或多个电子组件。在此方
面，电子组合件108的一或多个电子组件可熔接、接合或以类似方式接到壳体组合件106的顶部部分106a。此外，如果电子组合件108的一或多个电子组件被损坏，那么在一或多个电子组件被损坏(例如，暴露于高温)的情况下可容易替换包含电子组件的顶部部分106a。举另一实例，底部部分106b可至少部分嵌入电子组合件108的一或多个电子组件。例如，底部部分106b可至少部分嵌入电子组合件108的一或多个电子组件。在此方面，电子组合件108的一或多个电子组件可熔接、接合或以类似方式接到壳体组合件106的底部部分106b。此外，如果电子组合件108的一或多个电子组件被损坏，那么在一或多个电子组件被损坏(例如，暴露于高温)的情况下可容易替换包含电子组件的底部部分106b。
43.举另一实例，如图2c及3c中所展示，电子组合件108的一或多个电子组件可与顶部部分106a及底部部分106b分离。例如，电子组合件108的一或多个电子组件可以可拆卸地连接到顶部部分106a及/或底部部分106b，使得一或多个电子组件可在损坏(例如，暴露于过高的温度)的条件下被容易地替换。在此方面，电子组合件108的一或多个电子组件可配合于顶部部分106a的腔138内。另一方面，电子组合件108的一或多个电子组件可配合于底部部分106b的腔内。
44.图5说明根据本公开的一或多个实施例的容纳于壳体组合件106内的电子组合件108的简化俯视图。图6说明根据本公开的一或多个实施例的电子组合件108的一或多个电子组件的简化框图。
45.在一个实施例中，电子组合件108包含一或多个电子组件。在另一实施例中，电子组合件108的一或多个电子组件包含电源120。电子组合件108可包含此项技术领域中已知的任何类型的电源。例如，电子组合件108可包含一或多个电池组。例如，电子组合件108可包含一或多个纽扣型电池组。在一些实施例中，电源120可容置于外壳中。例如，电源120可容置于壳体组合件106内的金属外壳中。
46.在另一实施例中，电子组合件108的一或多个电子组件包含一或多个处理器122。例如，一或多个处理器122可经配置以从传感器组合件104的一或多个传感器110接收一或多个测量参数。在另一实施例中，电子组合件108的一或多个电子组件包含通信电路124。在另一实施例中，电子组合件108的一或多个电子组件包含用于存储用于一或多个处理器122的程序指令及/或从一或多个传感器110接收的测量参数的存储器媒体126(例如，存储器)。
47.本文中应注意，电子组合件108的一或多个电子组件可包含此项技术领域中已知的任何电子组件，包含(但不限于)模数转换器。
48.在另一实施例中，电子组合件108通信地耦合到远程数据系统130。在另一实施例中，电子组合件108将多个测量参数传输到远程数据系统130。
49.一或多个处理器122可包含此项技术领域中已知的任何处理器或处理元件。出于本公开的目的，术语“处理器”或“处理元件”可广义地定义为涵盖具有一或多个处理或逻辑元件的任何装置。在此意义上，一或多个处理器122可包含经配置以执行算法及/或指令(例如，存储在存储器中的程序指令)的任何装置。应认识到，在整个本公开中描述的步骤可由单个处理器或替代性地多个处理器来实行。
50.存储器媒体126可包含此项技术领域中已知的适于存储可由相关联的一或多个处理器122执行的程序指令的任何存储媒体。例如，存储器媒体126可包含非暂时性存储器媒体。举另一实例，存储器媒体126可包含(但不限于)只读存储器(rom)、随机存取存储器
(ram)、固态硬盘及类似者。进一步应注意，存储器媒体126可与一或多个处理器122一起容置于共同控制器外壳中。在一个实施例中，存储器媒体126可相对于一或多个处理器122的物理位置远程地定位。例如，一或多个处理器122可存取可通过网络(例如，因特网、内部网络及类似者)存取的远程存储器(例如，服务器)。
51.在一个实施例中，传感器组合件104通信地耦合到电子组合件108。例如，传感器组合件104可经由一或多个有线连接(例如，导线、互连件或类似者)耦合到电子组合件108。在另一实施例中，电子组合件108的一或多个电子组件可经配置以从传感器组合件104获取一或多个测量参数。例如，电子组合件108的一或多个处理器122可从传感器组合件104的一或多个传感器110获取一或多个测量参数。一或多个测量参数可包含(但不限于)来自温度传感器(例如，热电偶)的电压(或其它信号)、来自压力传感器的电压(或其它信号)、来自辐射传感器的电压(或其它信号)、来自化学传感器的电压(或其它信号)及指示来自定位于衬底102上的一或多个位置处的一或多个传感器110的值的类似者。
52.在另一实施例中，设备100包含经配置以将壳体组合件106(包含电子组合件108)支撑于衬底102上的一或多个支撑结构132。例如，一或多个支撑结构132可包含(但不限于)一或多个支脚(例如，单个支撑支脚或多个支撑支脚)。一或多个支撑结构132可由具有低导热系数的材料形成，以限制壳体组合件106与衬底102之间的热传递。例如，一或多个支撑结构132可由低导热率材料(例如但不限于，陶瓷、复合物、结晶材料、玻璃或类似者)形成。例如，一或多个支撑结构132可由低导热率材料(例如但不限于，氮化硅、氧化硅或类似者)形成。
53.在另一实施例中，壳体组合件106及衬底102可经由一或多个紧固件耦合在一起。例如，壳体组合件106可直接紧固(例如，螺合或用螺栓连接(bolted))到衬底102的一部分。举另一实例，壳体组合件106可经由一或多种粘合剂耦合到衬底102。在另一实施例中，壳体组合件106集成于衬底102内。例如，壳体组合件106可部分嵌入于衬底102内。例如，壳体组合件106可涂布有防止热传递的热涂层(例如，具有低导热系数的材料)。
54.在另一实施例中，壳体组合件106包含在壳体组合件106与电子组合件108之间的腔136内的绝缘介质134。应注意，在壳体组合件106与电子组合件108之间实施绝缘介质134用于减少从壳体组合件106外部的高温环境(例如，半导体处理腔室)到电子组合件108的热传递。在另一实施例中，绝缘介质134可包含(但不限于)多孔固体材料。例如，绝缘介质134可为一或多种气凝胶材料(例如，二氧化硅气凝胶材料)。例如，气凝胶材料可经形成具有高达约98.5％的孔隙率。举另一实例，绝缘介质134可为陶瓷材料(例如，多孔陶瓷材料)。本文中应注意，在基于陶瓷的绝缘介质的烧结期间，可通过使用造孔剂来控制孔隙率。本文中进一步应注意，陶瓷材料的孔隙率可经制造具有50％到99％的孔隙率范围。例如，陶瓷材料的孔隙率可经制造以具有在95％到99％之间的孔隙率范围。
55.在另一实施例中，绝缘介质134是不透明的。例如，绝缘介质134可包含(但不限于)吸收穿过壳体组合件106与电子组合件108之间的体积的辐射的材料。例如，绝缘介质134可包含(但不限于)碳掺杂气凝胶材料。
56.在另一实施例中，绝缘介质134是低压气体(即，保持于真空压力下的气体)，从而所述气体维持在小于环境压力(即，工艺腔室的压力)的压力下。在此方面，壳体组合件106与电子组合件108之间的体积可被维持在真空压力下，以最小化来自壳体组合件106及电子
组合件108的热传导。在另一实施例中，绝缘介质134是维持在近似等于环境压力但小于大气压力的压力下的气体。在另一实施例中，绝缘介质134是维持在高于环境压力但小于大气压力的压力下的气体。出于本公开的目的，“真空压力”被解释为意味着低于环境压力的任何压力。
57.图7是说明根据本公开的一或多个实施例的工艺条件感测设备的数据收集的时间-温度图700。
58.如图7中所展示，关键数据收集仅发生在时间t1(其为从加热源移除衬底的时间)之前。在此时间点(t1)，电子器件处于温度t1。电子组合件108的一或多个电子组件继续加热直到温度t2(在时间t2)。在时间t1与t2之间，数据的收集并不那么重要。在一个实施例中，数据收集或其它功能在t1终止，以最小化对电子组合件108的一或多个电子器件的损坏。
59.图8说明根据本公开的一或多个实施例的用于扩展工艺条件感测设备(例如，工艺条件感测设备100)的操作参数的方法800的流程图。本文中应注意，方法800的步骤可全部或部分由设备100实施。然而，进一步认识到，方法800不限于设备100，因为额外或替代设备级实施例可实行方法800的全部或部分步骤。
60.在步骤802中，使用传感器组合件的一或多个传感器获取一或多个测量参数。例如，衬底102可包含安置于衬底102上在跨衬底102的一或多个位置处的传感器组合件104的一或多个传感器110。例如，安置于跨衬底102的一或多个位置处的一或多个传感器110可经配置以从跨衬底102的一或多个位置获取一或多个测量参数。应注意，一或多个传感器110可包含此项技术领域中已知的任何测量装置，包含(但不限于)一或多个温度传感器、一或多个压力传感器、一或多个辐射传感器、一或多个化学传感器或类似者。例如，一或多个温度传感器可包含(但不限于)一或多个热电耦(tc)装置(例如，热电结)、一或多个电阻温度装置(rtd)(例如，薄膜rtd)或类似者。在另一例子中，在压力测量的情况下，一或多个传感器110可包含(但不限于)压电传感器、电容传感器、光学传感器、电位传感器及类似者。在另一例子中，在辐射测量的情况下，一或多个传感器110可包含(但不限于)一或多个光检测器(例如，光伏打电池、光敏电阻器及类似者)或其它辐射检测器(例如，固态检测器)。在另一例子中，在化学测量的情况下，一或多个传感器110可包含(但不限于)一或多个化敏电阻器、气体传感器、ph传感器及类似者。
61.在步骤804中，通过壳体组合件内的电子组合件的一或多个电子组件接收来自一或多个传感器的一或多个测量参数。例如，电子组合件108的一或多个处理器122可经配置以从安置于衬底102上的一或多个传感器110接收一或多个测量参数。例如，一或多个处理器122可经配置以从在跨衬底104的一或多个位置处的一或多个传感器110接收一或多个测量参数。一或多个测量参数可包含(但不限于)来自热电偶的电压、来自电阻温度装置的电阻、来自压力传感器的电压(或其它信号)、来自辐射传感器的电压(或其它信号)、来自化学传感器的电压(或其它信号)及指示来自定位于衬底102上的一或多个位置处的一或多个传感器110的值的类似者。
62.在步骤806中，在经确定时间产生一或多个控制信号以切换电子组合件的一或多个电子组件的操作条件。例如，在经确定时间，一或多个电子组件可经配置以停止从一或多个传感器接收一或多个测量参数。例如，可在从热源移除衬底102时产生一或多个控制信
号。在另一例子中，可在电子组合件108的一或多个电子组件中的至少一者达到临界温度时产生一或多个控制信号。电子组合件108的一或多个电子组件中的至少一者的临界温度可为引起一或多个电子组件中的所述至少一者被损坏的温度。在此方面，如图7中所展示，电子组合件108的一或多个处理器122可经配置以在t1(例如，当数据收集不那么重要时)或在达到临界温度时停止从一或多个传感器110接收一或多个测量参数。本文中应注意，通过在t1不接收一或多个测量参数，可扩展设备的操作参数。
63.所属领域的技术人员将认识到，本文中所描述的组件、装置、对象及其所附论述是为了概念清楚起见而用作实例且考虑各种配置修改。因此，如本文中所使用，所阐述的特定范例及所附论述旨在表示其更一般类别。一般而言，使用任何特定范例旨在表示其类别，且不包含特定组件、装置及对象不应被视为限制性。
64.所属领域的技术人员将了解，存在可通过其实现本文中所描述的工艺及/或系统及/或其它技术的各种载具(例如，硬件、软件及/或固件)，且优选载具将随其中部署工艺及/或系统及/或其它技术的上下文而变化。例如，如果实施者确定速度及准确性是最重要的，那么实施者可选择主要硬件及/或固件载具；替代地，如果灵活性是最重要的，那么实施者可选择主要软件实施方案；或者，又一次替代地，实施者可选择硬件、软件及/或固件的某一组合。因此，存在可通过其实现本文中所描述的工艺及/或装置及/或其它技术的数种可能载具，所述载具中的任何者皆不固有地优于另一者，因为任何待利用载具是取决于其中将部署载具的上下文及实施者的特定考虑(例如，速度、灵活性或可预测性)(其中的任何者可变化)的选择。
65.呈现先前描述以使所属领域的一般技术人员能够制作及使用如在特定应用及其要求的上下文中所提供的本发明。如本文中所使用，方向性术语(例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“上”、“向上”、“下”、“向下”及“往下”)旨在出于描述目的而提供相对位置，且并非旨在指定绝对参考系。所描述实施例的各种修改对于所属领域的技术人员而言将显而易见，且本文中所定义的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明并非旨在限于所展示及描述的特定实施例，而是符合与本文中所公开的原理及新颖特征一致的最广范围。
66.关于本文中对大体上任何复数及/或单数术语的使用，所属领域的技术人员可根据上下文及/或应用从复数转换为单数及/或从单数转换为复数。为了清楚起见，本文中未明确阐述各种单数/复数排列。
67.本文中所描述的全部方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储在存储器中。结果可包含本文中所描述的结果中的任何者且可以此项技术领域中已知的任何方式存储。存储器可包含本文中所描述的任何存储器或此项技术领域中已知的任何其它合适存储媒体。在已存储结果之后，结果可在存储器中存取且由本文中所描述的方法或系统实施例的任何者使用，经格式化用于显示给用户，由另一软件模块、方法或系统使用，及类似者。此外，结果可“永久地”、“半永久地”、“暂时地”存储或存储达一定时段。例如，存储器可为随机存取存储器(ram)，且结果可能不一定无期限地保存在存储器中。
68.进一步经审慎考虑，上文所描述的方法的实施例中的每一者可包含本文中所描述的任何其它方法的任何其它步骤。另外，可通过本文中所描述的系统中的任何者来执行上文所描述的方法的实施例中的每一者。
69.本文中所描述的主题有时说明含于其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应
理解，此类所描绘架构仅为示范性的，且事实上可实施实现相同功能性的许多其它架构。在概念意义上，实现相同功能性的组件的任何布置有效地“相关联”使得实现所要功能性。因此，本文中经组合以实现特定功能性的任何两个组件可被视为彼此“相关联”使得实现所要功能性，而与架构或中间组件无关。同样地，如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能性，且能够如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“可耦合”以实现所要功能性。可耦合的特定实例包含(但不限于)物理上可配接及/或物理上互动的组件及/或可无线互动及/或无线互动的组件及/或逻辑上互动及/或可逻辑互动的组件。
70.此外，应理解，本发明由所附权利要求书定义。所属领域的一般技术人员将理解，一般而言，本文中及尤其所附权利要求书(例如，所附权利要求书的主体)中所使用的术语大体上旨在作为“开放”术语(例如，术语“包含”应被解释为“包含(但不限于)”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”及类似者)。所属领域的一般技术人员进一步将理解，如果预期特定数目个所引入权利要求叙述，那么将在权利要求书中明确叙述此意图，且在缺失此叙述的情况下不存在此意图。例如，为了帮助理解，后附权利要求书可含有引入性短语“至少一个”及“一或多个”的使用以引入权利要求叙述。然而，此类短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一”或“一个”引入权利要求叙述将含有此经引入权利要求叙述的任何特定权利要求限于仅含有一个此叙述的发明，即使在相同权利要求包含引入性短语“一或多个”或“至少一个”及不定冠词(例如“一”或“一个”(例如，“一”及/或“一个”通常应被解释为意味着“至少一个”或“一或多个”))时仍如此；用以引入权利要求叙述的定冠词的使用同样适用。另外，即使明确叙述所引入权利要求叙述的特定数目，所属领域的技术人员仍将认识到，此叙述通常应被解释为意味着至少所叙述数目(例如，“两条叙述”的纯粹叙述而没有其它修饰语通常意味着至少两条叙述，或两条或更多条叙述)。此外，在其中使用类似于“a、b及c中的至少一者，及类似者”的惯例的例子中，大体上在所属领域的技术人员将理解所述惯例的意义上预期此构造(例如，“具有a、b及c中的至少一者的系统”将包含(但不限于)具有仅a、仅b、仅c、a及b一起、a及c一起、b及c一起及/或a、b及c一起，及类似者的系统)。在其中使用类似于“a、b或c中的至少一者，及类似者”的惯例的例子中，大体上在所属领域的技术人员将理解所述惯例的意义上预期此构造(例如，“具有a、b或c中的至少一者的系统”将包含(但不限于)具有仅a、仅b、仅c、a及b一起、a及c一起、b及c一起及/或a、b及c一起，及类似者的系统)。所属领域的一般技术人员将进一步理解，实际上无论在说明书、权利要求书或图式中，呈现两个或更多个替代项目的任何转折词及/或短语应被理解为考虑包含所述项目中的一者、所述项目中的任一者或两个项目的可能性。例如，短语“a或b”将被理解为包含“a”或“b”或“a及b”的可能性。
71.相信，通过前文描述，将理解本公开及其许多伴随优点，且将显而易见的是，在不脱离所公开主题或不牺牲全部其材料优点的情况下，可对组件的形式、构造及布置进行各种改变。所描述形式仅为说明性的，且随附权利要求书旨在涵盖及包含此类改变。此外，应理解，本发明由所附权利要求书定义。

技术特征：
1.一种工艺条件感测设备，其包括：衬底；电子组合件，其中所述电子组合件包含一或多个电子组件；壳体组合件，其中所述壳体组合件包括顶部部分及底部部分，其中所述顶部部分能经由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分，其中所述顶部部分能经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分，其中所述电子组合件的所述一或多个电子组件安置于所述壳体组合件内；及传感器组合件，其经通信地耦合到所述电子组合件，其中所述传感器组合件包含经安置于所述衬底上在跨所述衬底的一或多个位置处的一或多个传感器，其中所述一或多个传感器经配置以获取跨所述衬底的所述一或多个位置处的一或多个测量参数。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或多个电子组件至少部分嵌入于所述壳体组合件的所述顶部部分内。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或多个电子组件至少部分嵌入于所述壳体组合件的所述底部部分内。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或多个电子组件能可拆卸地连接到所述壳体组合件的所述顶部部分。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或多个电子组件能可拆卸地连接到所述壳体组合件的所述底部部分。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或多个电子接触件包含一或多个伸缩插脚。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述电子组合件的所述一或多个电子组件包括：一或多个处理器，其中所述一或多个处理器经配置以从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数；通信电路；存储器；及电源。8.根据权利要求7所述的设备，其中所述电子组合件的所述一或多个处理器在经确定时间停止从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述经确定时间是从加热源移除所述衬底的时间。10.根据权利要求8所述的设备，其中所述经确定时间是所述电子组合件的所述一或多个电子组件中的至少一者达到临界温度的时间。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或多个耦合装置包含一或多个紧固件。12.根据权利要求11所述的设备，其中所述一或多个紧固件包含以下中的至少一者：螺丝或螺栓。13.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或多个耦合装置包含卡扣配合组合件，其中所述卡扣配合组合件包含突出部及包含凹入部的配接部分，其中所述突出部经配置以卡住所述配接部分的所述凹入部。14.根据权利要求1所述的设备，其中所述一或多个耦合装置包含铰链组合件。15.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：绝缘介质，其经安置于所述壳体组合件与所述电子组合件之间的腔内。
16.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：用于将所述电子组合件支撑于所述衬底上的一或多个支撑结构。17.一种壳体组合件，其包括：顶部部分；及底部部分，其中所述顶部部分能经由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分，其中所述顶部部分能经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分，其中一或多个电子组件安置于所述壳体组合件内。18.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个电子组件至少部分嵌入于所述顶部部分内。19.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个电子组件至少部分嵌入于所述底部部分内。20.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个电子组件能可拆卸地连接到所述顶部部分。21.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个电子组件能可拆卸地连接到所述底部部分。22.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个电子接触件包含一或多个伸缩插脚。23.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个耦合装置包含一或多个紧固件。24.根据权利要求23所述的壳体组合件，其中所述一或多个紧固件包含以下中的至少一者：螺丝或螺栓。25.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个耦合装置包含卡扣配合组合件，其中所述卡扣配合组合件包含突出部及包含凹入部的配接部分，其中所述突出部经配置以卡住所述配接部分的所述凹入部。26.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个耦合装置包含铰链组合件。27.根据权利要求17所述的壳体组合件，其中所述一或多个电子组件包括：一或多个处理器，其中所述一或多个处理器经配置以从经安置于衬底上在跨所述衬底的一或多个位置处的一或多个传感器接收一或多个测量参数，其中所述一或多个传感器经配置以获取跨所述衬底的所述一或多个位置处的一或多个测量参数；通信电路；存储器；及电源。28.根据权利要求27所述的壳体组合件，其中所述一或多个处理器在经确定时间停止从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数。29.根据权利要求28所述的壳体组合件，其中所述经确定时间是从加热源移除所述衬底的时间。30.根据权利要求28所述的壳体组合件，其中所述经确定时间是所述一或多个电子组
件中的至少一者达到临界温度的时间。31.根据权利要求17所述的壳体组合件，其进一步包括绝缘介质，其中所述绝缘介质经安置于所述壳体组合件与所述一或多个电子组件之间的腔内。32.一种工艺条件感测设备，其包括：衬底；电子组合件，其中所述电子组合件包含一或多个电子组件，其中所述一或多个电子组件包括：一或多个处理器；通信电路；存储器；及电源；壳体组合件，其中所述壳体组合件包括顶部部分及底部部分，其中所述顶部部分能经由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分，其中所述顶部部分能经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分，其中所述电子组合件的所述一或多个电子组件安置于所述壳体组合件内；及传感器组合件，其经通信地耦合到所述电子组合件，其中所述传感器组合件包含经安置于所述衬底上在跨所述衬底的一或多个位置处的一或多个传感器，其中所述一或多个传感器经配置以获取跨所述衬底的所述一或多个位置处的一或多个测量参数，其中所述一或多个处理器经配置以从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数，其中所述一或多个处理器经配置以在经确定时间停止从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数。33.根据权利要求32所述的设备，其中所述一或多个电子组件至少部分嵌入于所述壳体组合件的所述顶部部分内。34.根据权利要求32所述的设备，其中所述一或多个电子组件至少部分嵌入于所述壳体组合件的所述底部部分内。35.根据权利要求32所述的设备，其中所述一或多个电子组件能可拆卸地连接到所述壳体组合件的所述顶部部分。36.根据权利要求32所述的设备，其中所述一或多个电子组件能可拆卸地连接到所述壳体组合件的所述底部部分。37.根据权利要求32所述的设备，其中所述一或多个电子接触件包含一或多个伸缩插脚。38.根据权利要求32所述的设备，其中所述经确定时间是从加热源移除所述衬底的时间。39.根据权利要求32所述的设备，其中所述经确定时间是所述电子组合件的所述一或多个电子组件中的至少一者达到临界温度的时间。40.根据权利要求32所述的设备，其中所述一或多个耦合装置包含一或多个紧固件。41.根据权利要求40所述的设备，其中所述一或多个紧固件包含以下中的至少一者：螺丝或螺栓。42.根据权利要求32所述的设备，其中所述一或多个耦合装置包含卡扣配合组合件，其中所述卡扣配合组合件包含突出部及包含凹入部的配接部分，其中所述突出部经配置以卡
住所述配接部分的所述凹入部。43.根据权利要求32所述的设备，其中所述一或多个耦合装置包含铰链组合件。44.一种方法，其包括：使用经安置于衬底上在跨所述衬底的一或多个位置处的一或多个传感器来获取一或多个测量参数；使用壳体组合件内的电子组合件的一或多个电子组件从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数，其中所述壳体组合件包括顶部部分及底部部分，其中所述顶部部分能经由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分，其中所述顶部部分能经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分；及在经确定时间产生一或多个控制信号以切换所述电子组合件的所述一或多个电子组件的操作条件，其中在所述经确定时间之后，所述电子组合件的所述一或多个电子组件停止从所述一或多个传感器接收所述一或多个测量参数。45.根据权利要求44所述的方法，其中所述一或多个电子接触件包含一或多个伸缩插脚。46.根据权利要求44所述的方法，其中所述经确定时间是从加热源移除所述衬底的时间。47.根据权利要求44所述的方法，其中所述一或多个电子组件包括：一或多个处理器；通信电路；存储器；及电源。48.根据权利要求47所述的方法，其中所述经确定时间是所述电子组合件的所述一或多个电子组件中的至少一者达到临界温度的时间。

技术总结
根据本公开的一或多个实施例，公开一种壳体组合件。所述壳体组合件包含顶部部分。所述壳体组合件进一步包含底部部分。所述顶部部分能经由一或多个耦合装置可拆卸地连接到所述底部部分。所述顶部部分进一步能经由一或多个电子接触件可逆地电耦合到所述底部部分。一或多个电子组件经安置于所述壳体组合件内。多个电子组件经安置于所述壳体组合件内。多个电子组件经安置于所述壳体组合件内。


技术研发人员：F
受保护的技术使用者：科磊股份有限公司
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2023/9/20