TW201801213A - 具有微感測器的晶圓處理工具 - Google Patents

Abstract

實施例包括偵測由晶圓處理工具實行的材料沉積和材料移除的裝置和方法。在實施例中，安裝於晶圓處理工具的處理腔室上的一或多個微感測器能夠在真空條件下操作且/或可在無電漿晶圓製造處理期間即時量測材料沉積和移除率。亦描述及主張其他實施例。

Description

具有微感測器的晶圓處理工具

本申請案主張於2016年3月11日之美國專利申請案第15/068,464號之權益，其全文在此以引用之方式併入本文。

實施例是關於半導體處理的領域，且特定而言，是關於用於量測在晶圓處理工具中的材料沉積或材料移除的裝置及方法。

半導體裝置的製造涉及在基板上沉積與移除材料，且特定而言是半導體材料。此沉積與移除是實行於使用例如沉積或蝕刻處理的晶圓處理工具中。為了精確地沉積或移除特定量的半導體材料，可使用薄膜厚度量測技術。舉例而言，可藉由在一特定的時間量中處理半導體材料的晶圓，並接著使用橢圓儀（ellipsometer）量測薄膜沉積或移除的量來間接地量測材料沉積率和材料移除率。此外，感測器已被用以量測與沉積/移除率相關連的次要因素，以間接地在晶圓製造處理中估計沉積/移除率。

實施例包括晶圓處理工具，該晶圓處理工具包括微感測器，例如，尺寸經設置為MEMS規模及/或使用MEMS製程製造的感測器，該微感測器用以偵測材料沉積或移除的量或率。在實施例中，晶圓處理工具包括處理腔室，該處理腔室具有腔室容積，及微感測器，該微感測器在該腔室容積中的預定位置處安裝於該處理腔室上。微感測器可具有參數且包括感測器表面。進一步，當材料被沉積於感測器表面上或自感測器表面上移除時，參數可改變。

微感測器可在各種位置處安裝於處理腔室上。舉例而言，處理腔室可包括圍繞腔室容積的腔室壁，且微感測器可安裝於該腔室壁上。替代地，處理腔室可包括具有把持表面的晶圓把持件，且微感測器可安裝於把持件表面上。

在實施例中，微感測器可模擬由晶圓處理工具處理的半導體材料的晶圓。舉例而言，晶圓處理工具的腔室容積可設置尺寸以接收晶圓，且微感測器的感測器表面亦可包括半導體材料。因此，沉積於晶圓和感測器表面兩者上或是自晶圓和感測器表面兩者上移除的材料可以是半導體材料。

晶圓處理工具的微感測器可以是各種微感測器類型的任意者。例如，微感測器可包括微共振器。因此參數可以是微共振器的特徵頻率，且該特徵頻率可回應於材料被沉積在感測器表面上或從感測器表面上移除而漂移。替代地，微感測器可包括具有電性耦接至收集器之MOSFET的晶體感測器。因此參數可以是MOSFET的閾值電壓，且該閾值電壓可回應於材料被沉積在收集器上的感測器表面上或從收集器上的感測器表面上移除而改變。

在實施例中，晶圓處理工具是晶圓處理系統的一部分。亦即，晶圓處理系統可包括晶圓處理工具及通訊耦接至該晶圓處理工具的電腦系統。因此，電腦系統可從一或多個微感測器接收對應於該等微感測器的個別的參數的輸入訊號，且/或從被用以量測晶圓製造處理的處理參數的量測儀器接收輸入訊號。電腦系統可經配置以基於輸入訊號而量測或控制晶圓製造處理。舉例而言，電腦系統可基於來自微感測器的輸入訊號而判定晶圓製造處理的終點。或者，電腦系統可基於該等輸入信號而判定晶圓製造處理的一致性。進一步，電腦系統可基於微感測器的經量測的參數和晶圓製造處理的處理參數而判定晶圓製造處理的改變的根本原因。

上述發明內容不包括所有態樣的窮舉清單。可考量，可從上文總結的各種態樣的所有合適的結合而實施的所有系統和方法都被包括，以及於以下實施方式所揭示的和於本申請案隨附申請專利範圍中特別指出的那些。此結合具有某些優點並未特別記載於前文之總結。

根據各種實施例描述用以由晶圓處理工具實行的偵測材料沉積或材料移除的裝置及方法。在以下內文中，許多特定細節被闡釋以為了提供對本發明透徹的理解。對所屬技術領域具有通常知識者而言顯而易見的，實施例可在沒有這些特定細節下實施。在其他實例中，為人熟知的態樣將不詳細描述以為了避免不必要地模糊了實施例。此外，應理解於隨附圖式中所示的各種實施例為說明性的表示，且並不必然按照比例繪製。

用於量測材料沉積和移除的現有技術不是不提供晶圓製造製程的即時量測與控制，不然就是基於次要因素的關聯提供材料沉積/移除的估計，而非直接地量測沉積/移除。舉例而言，橢圓儀可被用以量測薄膜厚度，然而，由於橢圓儀是週期的監控器，橢圓儀無法對一般生產運轉偵測沉積/移除率中的即時偏移（excursions）或漂移（drifts）。此外，安裝於晶圓處理工具的處理腔室中以量測次要因素，例如電漿中的RF匹配位置或氣體濃度，的感測器，並不直接地量測所關心的變量（沉積/移除率），且此量測在沒有電漿的腔室中變得更具有挑戰性。

在一個態樣中，晶圓處理系統包括安裝於晶圓處理工具的處理腔室上的微感測器以量測在所有壓力狀態下之材料沉積或材料移除，例如，在真空條件下、以及在無電漿（plasma-less）的條件下。安裝在處理腔室上的微感測器可包括感測器表面，且當材料沉積於感測器表面上或自感測器表面上移除時，微感測器的參數可改變。因此，材料沉積或移除的量或率以及此量或率的一致性之即時量測可被監控且用以控制由晶圓處理系統實行的晶圓製造處理。

應理解以下描述的晶圓處理系統及方法可被用於材料沉積或自基板移除的任何形成因子或處理。更具體而言，儘管晶圓處理系統與方法是關於用於積體電路的製造之晶圓處理來描述，該等裝置及方法亦可適於使用於其他技術，例如電子工業中的顯示器及/或太陽能工業的光電電池（photovoltaic cells）。

參照至第1圖，根據實施例示出晶圓處理系統的示意圖。晶圓處理系統100可包括晶圓處理工具102，該晶圓處理工具通訊地由通訊鏈路105耦接至電腦系統104。通訊鏈路105可以是有線或無線通訊，亦即，晶圓處理工具102可直接地或無線地與電腦系統104通訊。

晶圓處理工具102可包括緩衝腔室（buffer chamber）106，該緩衝腔室由一或多個裝載閘110實體連接（physically connected）至製造廠接口108。此外，一或多個處理腔室112可由一或多個各別的裝載閘110實體連接至緩衝腔室106。緩衝腔室106可作為中間容積（intermediate volume），其大於處理腔室112的各個容積，維持在低壓，儘管是在一個高於處理腔室112的處理壓力的壓力。因此，半導體晶圓，例如，矽晶圓，可在晶圓處理工具102的腔室106、112之間於真空條件下在半導體裝置的製造期間移動。此移動可由各種包括在晶圓處理工具102中的裝置，例如，機械手臂、梭（shuttles）等所致能。

可在處理腔室112中實行各種製造操作。舉例而言，至少一個處理腔室112可以是蝕刻腔室、沉積腔室、半導體微影工具的腔室、或是任意其他半導體處理的腔室。如此，處理腔室112可被用以在真空條件下、大氣條件下、或任意其他壓力狀況下實行晶圓製造處理。

在變更壓力條件之外，處理腔室112亦可被用以實行具有不同能量條件的製造處理。舉例而言，處理腔室112可為自由基驅動的蝕刻腔室或是不包括電漿的沉積腔室。亦即，在晶圓製造處理期間，處理腔室112可以是無電漿的。

參照至第2圖，根據實施例示出安裝於晶圓處理工具的處理腔室上的微感測器的截面示意圖。晶圓202，例如，半導體材料的晶圓，可受到晶圓處理工具102的處理腔室112中之晶圓製造處理的控制。晶圓202可能隨著晶圓移動通過晶圓處理工具102而經歷不同壓力條件。例如，半導體晶圓可於大氣條件下插入至製造廠接口108中。接著，由於半導體晶圓在製造廠接口108和緩衝腔室106之間進入裝載閘110，裝載閘110可被帶至120 millitorr的真空條件。半導體晶圓可接著從裝載閘110傳遞進入緩衝腔室106，其緩衝腔室106壓力100 millitorr。

晶圓202可透過裝載閘110而從緩衝腔室106轉移至處理腔室112中之一腔室。舉例而言，處理腔室112可包括腔室容積204，該腔室容積的尺寸經設置以接收晶圓202。因此，在處理腔室112中於晶圓製造處理期間，半導體材料可被沉積於晶圓202上或是自晶圓202上移除。在晶圓製造處理期間，處理腔室112的腔室容積204可具有使用如真空源206例如真空泵及/或渦輪泵，而降低至真空狀態的腔室壓力。在本說明書的上下文中，真空條件可以是低於0.5 atm的任意壓力。在實施例中，當處理腔室112具有低於緩衝腔室106的腔室壓力時，例如低於100 millitorr，處理腔室112中存在真空條件。因此，處理腔室112可在晶圓製造處理的生產操作期間處於真空條件。此外，真空條件可減少或消除自腔室容積204的氣體混合，且因此腔室容積204在晶圓製造處理期間可以是無電漿的。

一或多個微感測器208可被安裝於腔室容積204中的處理腔室112上。舉例而言，腔室容積204可至少部分地是由圍繞腔室容積204的腔室壁210界定，且多個微感測器208可被安裝於腔室容積204中之腔室壁210上的預定位置處。

如本文所使用，根據本實施例，用語「微（micro）」可參照至特定感測器或結構的描述性大小。例如，用語「微感測器」可指具有尺寸比例1至100µm的感測器。亦即，在實施例中，微感測器208可具有以下所描述包括最大寬度為1至100µm的感測器表面。因此，如本文所述之微感測器208是很容易可與，例如微量天平（microbalances），那些能夠做出百萬分之一克等級（order of a million parts of a gram）精密重量量測的儀器，而有所區分的。即，微量天平可在微尺度（micro-scale）上量測重量，但並不在本文所述之微感測器的相同尺寸範圍內。在尺寸範圍上的此差異是有利的，至少因為多個微感測器可適合於(fit into)腔室容積204中，而多個微量天平可能不適合於(fit into)尺寸大小經設置以接收半導體晶圓的腔室容積204中。

如本文所使用的，用語「微處理器（micro sensors）」亦可參照至使用關於微機電系統（MEMS）的材料及生產處理所製成的感測器。即，本文所述之微感測器208可使用MEMS處理所製成，例如沉積處理、圖案化、蝕刻等。因此，微感測器208可以是具有使用MEMS處理所形成的尺寸和結構之MEMS規模的感測器。然而，應理解，實施例並不必然如此限制，且實施例的特定態樣可應用至較大且可能較小尺寸的規模。

儘管可少至一個微感測器208安裝於處理腔室112上，許多的微感測器208，例如，數百至數百萬個微感測器208可適於（fit into）腔室容積204中。亦即，給定上文所述MEMS規模的尺寸的微感測器208，許多微感測器208可以沿著腔室壁210（或處理腔室112的其他元件）分散以即時監控在處理腔室112中的半導體材料的沉積/移除。

每個微感測器208可具有一個已知的位置。例如，第一微感測器208可位於腔室容積204內的第一預定位置，且第二微感測器208可位於腔室容積204內的第二預定位置。微感測器可以是隨機地或是以預定地圖案分散於處理腔室112。例如，第二位置可以具有相對於第一位置或相對於處理腔室112上的某個其他參考點的已知位置。因此，材料沉積/移除的一致性可藉由比較第一微感測器208和第二微感測器208的即時量測，而如以下描述般地判定。

在實施例中，微感測器安裝於處理腔室112的部分上，而非腔室壁210上。舉例而言，替代於或額外於具有微處理器208安裝於腔室壁210上，一或多個微感測器208可安裝於處理腔室112中之晶圓把持件212上。晶圓把持件212可以是，舉例而言，具有電極以在晶圓製造處理期間靜電地夾持（clamp）晶圓202的靜電夾盤。晶圓把持件212可包括把持表面214，在該把持表面上晶圓202被夾持。舉例而言，把持表面214可以是覆蓋晶圓把持件212的一層介電材料，且微感測器208可安裝於把持表面214上。更特定而言，在晶圓製造處理期間，微感測器208可安裝於把持表面214上，於靠近晶圓202或是橫向偏移於晶圓202的區域中。舉例而言，處理套組可包括在把持表面214上繞著晶圓202的環，且微處理器208可安裝於處理套組上。

經考量，微感測器208可位於處理腔室112中或是建置入處理腔室112的自耗的或非自耗的部件中，例如，晶圓把持件212，在足夠接近靠近晶圓202中以偵測在晶圓202的材料沉積或移除率中的變化。舉例而言，晶圓202可具有面向前的表面，亦即，面朝著遠離把持表面214的表面，且微感測器208可安裝於把持表面214上使得對材料沉積/移除敏感的感測器表面也面向前。

晶圓處理工具102可包括其他感測器及/或量測儀器以偵測晶圓製造處理的處理參數。其他感測器及/或量測儀器可以不是微感測器。舉例而言，對比於以下描述之MEMS規模的感測器，晶圓處理工具102可包括安裝於處理腔室112上的光譜計216，或是用其他方式安裝以在晶圓製造處理期間偵測腔室容積204的放射光譜（optical emissions spectrometry，OES）簽章。OES簽章可識別在腔室容積204內的元件的類型和數量。例如，OES簽章可識別在晶圓製造處理期間什麼化學元素出現於腔室容積204內的電漿中。其他感測器可用以偵測實行於腔室容積204內的晶圓製造處理的其他處理參數。這些其他感測器可包括用以量測傳遞至處理腔室112或晶圓202的電力的電子感測器、用以量測晶圓把持件212的電性特徵的電子感測器等。這些感測器可能不量測半導體材料的沉積/移除的實際量或率，但由於以下描述的理由而可能仍是與由微感測器208所實行的實際沉積/移除量測相關連。

晶圓處理工具102的微感測器208及/或量測儀器可以彼此或是與其他電路透過一或多個電連接器而互相連接。例如，微感測器208可由行進在腔室壁210及/或晶圓把持件上的電跡線而串聯。替代地或額外地，多個微感測器208可由個別的電跡線而電性地並聯。因此，電連接可在微感測器208間實行，且/或微感測器208可連接至電子電路，該連接使用電跡線、電導線、通孔、及其他已知類型的電連接器。

參照至第3圖，根據實施例示出通訊地耦接至微感測器的電子電路的方塊圖圖示。晶圓處理工具102的每個微感測器208可具有當材料沉積在感測器表面上或材料自感測器表面移除時改變的參數，如下文所述。此外，微感測器208可經設置以讀出變化。更具體而言，微感測器208的參數在當微感測器208接收晶圓處理工具102的處理腔室112內的材料粒子時可改變。在此，用語「接收」指示影響特定參數的於材料與微感測器208之間的互動。例如，參數可以是電壓、電流、或其他微感測器208的另一物理或電子特徵，該特徵在當材料粒子落於微感測器208的感測器表面或從微感測器208的感測器表面去除（evaporates）時改變。所述技術領域具有通常知識者當閱讀此說明時將理解其他的材料對感測器的互動。

晶圓處理工具102的電子電路302可被包封或支援於殼體304中。電子電路302的殼體304及/或電子元件可安裝於處理腔室112上，例如，在腔室壁210或晶圓把持件212上。類似地，殼體304可安裝於晶圓處理工具102的另一部分上，例如，在腔室容積204外的外部表面上。因此，電子電路302相對於微處理器208可以是共置的，或是遠端放置的。然而電子電路302可被與微感測器208透過一或多個輸入/輸出(I/O)連接306而以電連接來放置，例如，電跡線、電導線、或通孔、即使是在相對於微感測器208遠端地安裝時。

晶圓處理工具102的電子電路302可包括時脈308。時脈308可以是具有電子震盪器的電子電路，例如石英晶體，以輸出具有精準頻率的電子訊號，如本領域所為人熟知。因此，時脈308可被配置以輸出對應於透過I/O連接306接收的電子信號的時間值。時間值可以是獨立於其他操作的絕對時間，或者時間值可以對晶圓處理工具102中的其他時脈同步。例如，時脈308可對晶圓處理工具102的系統時脈同步，或是可對連結至晶圓處理工具102的製造設施的主控電腦的系統時脈同步，使得由時脈308輸出的時間值對應於由系統時脈輸出或控制的系統時間值及/或系統操作。時脈308可經配置以當特定處理作業發生時，起始時間值的輸出。晶圓處理工具102的電子電路302可包括網路介面裝置322，該網路介面裝置用以傳送和接收晶圓處理工具102與主控電腦間的通訊。

晶圓處理工具102的電子電路302可包括處理器310。處理器310可操作地耦合至時脈308，例如由匯流排312和/或跡線電性連接。處理器310代表一或多個通用處理裝置，例如微處理器、中央處理單元或類似者。更具體而言，處理器310可以是複雜指令集計算（CISC）微處理器、精簡指令集計算（RISC）微處理器、超長指令集（VLIW）微處理器、實施其他指令集的處理器、或實施指令集的組合的處理器。處理器310也可以是一或多個專用處理裝置例如特殊應用積體電路（ASIC）、場式可程式閘陣列（FPGA）、數位信號處理器（DSP）、網路處理器或類似者。

處理器310經配置以執行處理邏輯以用於實行本文描述的操作。例如，處理器310可經配置以從位於腔室容積204內不同預定位置處的多個微感測器208接收和分析輸入訊號。處理器310亦可從時脈308接收時間值輸出，其對應至每個所接受之輸入訊號。因此，處理器310可從多個微感測器208比較輸入訊號，例如，以判定在特定時間的晶圓製造處理的一致性。處理器210可被配置以基於從微感測器208接收的訊號而判定其他類型的資訊。舉例而言，從一或多個微感測器208接收的輸入訊號可被用以終結（endpoint）晶圓製造處理或是用以判定在晶圓製造處理中的改變的根本原因（root cause）。

微感測器208的監控可由處理器310以個別的或群組的基礎上而實行。亦即，處理器310可對每個微感測器208監控及記錄個別的資料。因此，每個微感測器208可以是個別地可識別的，例如，藉由與位置或是其他感測器特定的資料相關聯的單一感測器識別碼。在實施例中，微感測器208可以以群組被監控。例如，處理器310可對一或多個微感測器208的群組監控及記錄資料庫（bank data）。因此，微感測器208的群組可以整體關聯於對應至感測器的群組的位置或其他群組特定的資料。

晶圓處理工具102的電子電路302可包括安裝於基板上的記憶體314。記憶體314可包括一或多個主記憶體（例如，唯讀記憶體（ROM）、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體（DRAM）如同步DRAM（SDRAM）或Rambus DRAM（RDRAM）等）、靜態記憶體（例如，快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體（SRAM）等）、或次要記憶體（例如，資料存儲裝置）。處理器310可與記憶體314經由匯流排312或其他電子連接而通訊。因此，處理器310可操作地耦接至記憶體314以於記憶體314中記錄被觸發的微感測器208的預定的位置和由時脈308輸出的時間值。亦即，記憶體314可記錄何時材料沉積於微感測器208上或自微感測器208上移除的時間，以及被影響的微感測器208在處理腔室112上是安裝在何處的位置。

晶圓處理工具102的電子電路302可包括電源316。電源316可包括電池、電容庫、或另一為人熟知的電力供應。電源316可電性連接至且可透過匯流排312供電晶圓處理工具102的元件中的一或多者，例如微感測器208、時脈308、處理器310、或記憶體314。

晶圓處理工具102的電子電路302可包括額外的元件。舉例而言，電子電路302可包括頻率源318，例如，寬頻源，或偵測器320。頻率源318和偵測器320可具有和晶圓處理工具102的微感測器208的特定實施例相關連的特定應用。因此，頻率源318和偵測器320的進一步描述保留於以下相對應感測器討論。現在描述微感測器208的各種實施例。

參照至第4A圖，根據實施例示出晶圓處理系統的微共振器（micro-resonator）類型的微感測器的示意圖。在實施例中，晶圓處理工具102的一或多個微感測器208包括微共振器402。微共振器402可以是合適的共振質量感測器，例如石英振盪微天平（QCM）、表面聲波（SAW）、或膜體聲音共振器（FBAR），其所有都量化沉積於他們表面上的氣懸微粒的累積質量。複雜與各樣的微共振器402的描述在此並不闡釋以利於簡化描述以為了簡潔和易於理解。微共振器可分散於處理腔室112上的預定位置處。每個微共振器402可具有特徵頻率，例如，共振頻率，如本領域所為人熟知。例如，不更深入細節，微共振器402可以藉由如第4A圖所示的簡單質量彈簧系統所表示。微共振器402的特徵頻率可與微共振器系統的質量404成反比。例如，特徵頻率可正比於微共振器系統之（k/M）的平方根（sqrt(k/M)），其中「M」對應於質量404以及「k」對應於微共振器系統的比例常數。因此，當微共振器402接收或放出材料406時，例如，在晶圓製造處理期間，將辨識到特徵頻率的漂移。更具體來說，當材料406，例如半導體材料，沉積於晶圓處理工具102的處理腔室中之微共振器402的感測器表面408上或自該感測器表面移除時，微共振器402的質量404改變，且因此而特徵頻率漂移。

微共振器402的感測器表面408可以是暴露的表面，例如，面向與晶圓202相同的方向。微共振器402的一部分具有感測器表面408，然而，可以包括很多層。例如，微共振器402可包括在具有感測表面408的頂層412下的基層410。基層410和頂層412可包括相同的材料。例如，基層410和頂層412可由相同矽材料所形成。在實施例中，基層410是由與頂層412不同的材料所形成。例如，底層410可由細微加工而成支撐結構的聚合物、金屬、或陶瓷材料所形成，且頂層412可由矽材料並設置在基層410上而形成。因此，頂層412可覆蓋基層410的一部分。

在實施例中，感測器表面408包括材料406。更特定而言，微感測器208可包括由與在晶圓製造處理期間沉積在晶圓202上或自晶圓202上移除的材料406相同的半導體材料所形成的感測器表面408。舉例而言，當晶圓製造處理是將矽沉積至矽晶圓上的沉積處理時，感測器表面408可包括矽以確保沉積的材料406以類似與晶圓202互動的方式與感測器表面408互動。類似地，當晶圓製造處理是從矽晶圓202移除矽的蝕刻處理時，感測器表面408可包括矽以確保材料406以從矽晶圓202的矽的移除率類似的速率從感測器表面408蝕刻。因此，在晶圓製造處理期間，感測器表面408可模擬晶圓202的表面以量測同時發生於晶圓202的實際沉積率或移除率。

參照至第4B圖，根據實施例示出晶圓處理系統的微共振器（micro-resonator）類型的微感測器的示意圖。可被使用為微感測器208的特定類型的微共振器402是MEMS共振質量感測器，例如熱致動高頻單晶態矽共振器。此微共振器402可使用單遮罩處理（single mask processes）製造為個別裝置或是陣列。微共振器402可包括在對稱平面416的兩側上的兩個墊414。波動的電流可在兩個墊414之間傳遞以引起在電流路徑中交流（AC）歐姆損失成分（alternating current ohmic loss component）。在實施例中，大部分的歐姆損失發生於與墊414互連的的薄柱418。薄柱418可位於中央且在墊414之間以垂直於對稱面416的方向延伸。在柱418產生的波動的溫度可能引起AC力，及在柱418中的交變熱應力（alternating thermal stress），以致動微共振器402於面內共振模式（in-plane resonant mode）。在面內共振模式中，具有質量404，即「M」的墊414在相反方向振動。因此，在共振，微共振器402包括振動墊414的特徵頻率，且由於壓阻效應，柱418的電阻是由交變機械應力（alternating mechanical stress）調變。因此，在微共振器402中有可偵測的小訊號運動電流（signal motional current）對應於特徵頻率。

為了偵測在微共振器402的特徵頻率中的漂移，頻率源318和偵測器320可併入晶圓處理工具102的電子電路302中。頻率源318可以是寬頻源318，其被用以激勵微共振器402。偵測器320可監控微共振器402的特徵頻率，並偵測特徵頻率的漂移。舉例而言，偵測器320可輸出對應至特徵頻率的信號，例如，輸出電壓或電流，至處理器310。處理器310可被配置以接收輸出電壓和辨識特徵頻率的漂移。因此，當輸出電壓改變及/或當微共振器402的特徵頻率改變時，晶圓處理工具102可記下改變，作為從微共振器402的墊上之感測器表面408材料406的沉積或移除的實例。沉積和移除可隨時間記錄以偵測材料406的沉積率及/或移除率。隨著微共振器402的質量404增加或減少，例如，隨著材料406累積在微共振器402上或從微共振器402去除，特徵頻率將會向下移動，而允許晶圓處理工具102即時監控和量測晶圓製造處理的沉積率或移除率。

參照至第5圖，根據實施例示出晶圓處理系統的晶體感測器類型的微感測器的示意圖。在實施例中，晶圓處理工具102的一或多個微感測器208包括晶體感測器502。晶體感測器502可包括一或多個電晶體，例如，MOSFET 504。MOSFET 504可包括源極506，汲極508和閘極510。晶體感測器502亦可包括收集器（collector）512，收集器類似關於第4A-4B圖描述的質量404，用以在晶圓製造處理期間接收或發射材料406。收集器512可以物理上與MOSFET 504分離，然而，子元件可以是電性地彼此連接。例如，收集器512可以電性地透過電跡線514連接至MOSFET 504的閘極510。因此，即使在當收集器512是位於與MOSFET 504分開的預定位置處時，MOSFET 504可經配置以偵測材料406已落在收集器512上或是從收集器512去除。

收集器512可設置尺寸及配置以接收材料406。例如，材料406粒子的一般尺寸可以是在45奈米至1微米的範圍（45 nanometers to 1 micron），且因此，收集器512可包括具有直徑至少1微米外緣的外部輪廓。當以往下的方向看時，外緣的形狀可以是圓形、矩形、或任意其他形狀。進一步，收集器512可以是平坦的，即，可具有平坦的感測器表面408，或者收集器512可具有錐形感測器表面408。在實施例中，收集器512並不是與MOSFET 504分開的結構，而是，併入於MOSFET 504中。例如，收集器512可以是MOSFET 504的閘極510上的收集區域。

類似於上述的微共振器402，晶體感測器502的收集器512可包括感測器表面408，該感測器表面經配置以模擬晶圓202的表面。例如，晶體感測器502可位於靠近晶圓202，例如，在把持表面214上，且感測器表面408可定向以面向向前的方向而與由晶圓表面所朝向的方向平行。收集器512可包括多層結構，例如，具有相同或不同材料406的基層410和頂層412。

在實施例中，晶體感測器502的參數對應至MOSFET 504。更具體而言，晶體感測器502的參數可以是跨越閘極510量測的MOSFET 504的閾值電壓。閾值電壓可直接對應於在收集器512上材料406的存在或不存在。例如，當材料406的第一量在收集器512上時，閾值電壓可具有第一值，且當材料406的第二量在收集器512上時閾值電壓可具有第二值（與第一值不同）。因此，從收集器512的感測器表面408收集或發射的材料406也可基於晶體感測器502的閾值電壓而判定。處理器310可經配置以偵測在閾值電壓中的變化，且因此，當在閾值電壓中的變化被偵測到時，晶圓處理工具102可記下改變，作為材料沉積或去除的量。閾值電壓可隨著時間記錄，以判定對晶圓202的材料406的實際沉積率或移除率。

參照至第6圖，根據實施例示出晶圓處理系統的光學感測器類型的微感測器的示意圖。在實施例中，晶圓處理工具102的一或多個微感測器208包括光學感測器602。光學感測器602可以是微光機電系統（Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems，MOEMS），如在本領域所為人熟知的，且可以使用已知的半導體處理操作而直接形成於基板上。複雜與各樣的MOEMS的描述在此並不闡釋以利於簡化描述以為了簡潔和易於理解。光學感測器602可包括多個微鏡或透鏡分散於基板的感測器表面408（未圖示）上。不更深入細節，光學感測器602可包括從光源604發出的光學路徑608。光學路徑608可以是在光源604和光偵測器606之間。在實施例中，光學感測器602的參數對應於是否在光偵測器606從光源604接收光。例如，參數可回應於材料406擾亂光學路徑608而改變。亦即，當材料406的粒子穿過或停留於光學路徑608上且阻擋在光源604和光偵測器606之間的光時，參數可改變。在實施例中，當粒子穿過光學感測器602時，來自光源604的光沿著不同光學路徑608向著另一光偵測器606反射。由其他光偵測器606偵測反射光可能導致改變光學感測器602的參數。參數可以是，例如，光學感測器602的輸出電壓，其對應於光偵測。處理器310可經配置以偵測在輸出電壓中的變化，且因此，當在輸出電壓中的變化及/或當在光學路徑608中的擾亂被偵測時，晶圓處理工具102可記下改變，作為在基板上從感測器表面408之材料406的沉積或移除，且因此，沉積/移除的量及/或率可以被即時量測和監控。

應理解，由於上文描述的微感測器類型是操作於與外部壓力獨立的電性參數的基礎上，具有一或多個微感測器208，例如微共振器402、晶體感測器502、或光學感測器602的晶圓處理工具102可在任意壓力條件下運作，包括在真空條件下。類似地，微感測器208可操作而無論腔室容積204的氣體一致性（gaseous consistency），包括在無電漿的條件下。

具有微感測器208安裝於處理腔室112上的晶圓處理工具102可被用以監控和控制晶圓製造處理。儘管是非限制性的，實行此監控和控制的方法於以下描述。為了簡潔，在以下描述的方法中的操作可參照至微共振器402的監控，然而，該方法可被適用於合併其他微感測器類型，例如上文所述的那些。

參照至第7圖，根據實施例示出代表終結（endpointing）晶圓製造處理的方法的操作之流程圖的示意圖。晶圓製造處理的終點在一些情況下可以被偵測，藉由量測處理的參數，例如，在處理腔室112中電漿中發現的特定元素的濃度，以判定是否處理操作已經達到處理目標且應停止。然而，使用傳統感測器或量測儀器，當腔室容積204是無電漿時，此偵測可能是困難的或不可能的。然而，以下描述使用微感測器208判定終點的方法，可被用於無電漿的情況下。

在操作702，晶圓202被載入晶圓處理工具102的處理腔室112中。晶圓202可由半導體材料形成，且可從晶圓處理工具102的第一腔室移動，例如，緩衝腔室106，至晶圓處理工具102的第二腔室，例如，處理腔室112。因此，晶圓202可受到晶圓製造處理的控制，例如，在處理腔室112的腔室容積204內的沉積或蝕刻。

在操作704，晶圓製造處理可起始於處理腔室112中。舉例而言，第二腔室的腔室壓力，例如處理腔室112，可以降低至真空狀態。更特定而言，腔室壓力可降至低於0.5 atm。如上所述，晶圓處理工具102能夠在所有壓力條件下偵測材料沉積/移除，且因此，可被用於在由晶圓處理工具102中的半導體晶圓一般地所見之條件下即時監控沉積/移除量及/或率。因此在晶圓製造處理期間，半導體材料406可被沉積於晶圓202上或從晶圓202移除。同時，半導體材料406可沉積於微感測器208的感測器表面408上或從感測器表面408上移除。

在操作706，偵測微感測器208的參數的改變。更具體而言，當材料406沉積於第二腔室內，例如處理腔室112，的微感測器208上時，或是當從微感測器208上移除時，參數的改變可被偵測。在實施例中，偵測參數的改變包括偵測微共振器402的特徵頻率的漂移。在實施例中，偵測參數的改變包括偵測晶體感測器502的MOSFET 504的閾值電壓的改變。因此，當微感測器208偵測到參數中的改變，相對應的訊號提供至電子電路302。

在操作708，與微感測器208的參數中的改變所對應之輸入訊號可被用以判定晶圓製造處理的終點。舉例而言，在參數中的改變可對應至微共振器402的質量404中的改變。例如，當晶圓製造處理是沉積處理時，可量測質量404中從初始質量404增加至所欲之質量404。類似地，當晶圓製造處理是蝕刻處理時，可量測質量404中從初始質量404降低至所欲之質量404。在質量404的改變可以是對晶圓處理工具102的每一輪處理（every process run）中都是相同的。然而，若質量404的改變是突然多或突然少，晶圓處理工具102可判定晶圓製造處理或處理腔室112硬體中發生了漂移（shift）。

關於粒子汙染的資訊在晶圓製造處理期間可連續地記錄，且因此，該資訊可被設為可利用以用於即時或接近即時分析。即，微感測器208及/或晶圓處理工具102可連接至網路中的其他機器以使用電腦系統104監控和分析材料沉積及/或移除資料。因此，可即時地量測晶圓製造處理的進展。因此，電腦系統104可經配置以當所欲之質量404被量測時，偵測處理的終點。

在操作710，晶圓製造處理可回應於判定該終點而停止。舉例而言，當來自微感測器208的輸入信號指示晶圓製造處理已達到所欲之處理結果，例如，在質量404中的預定的值或改變，電子電路302或電腦系統104可判定晶圓製造處理的終點已達到，且可基於該輸入訊號停止沉積或蝕刻處理。

參照至第8圖，根據實施例示出代表判定晶圓製造處理的一致性的方法的操作之流程圖的示意圖。藉由在處理腔室112中放置幾個微感測器208，可偵測瞬間一致性和隨著時間的一致性。更具體而言，在處理腔室112中於不同地點的沉積或蝕刻率的改變可被感測以判定是否在這些位置之間沉積或蝕刻處理有不同。

操作802和804可類似上文關於第7圖所描述的操作702和704。亦即，晶圓202被載入晶圓處理工具102的處理腔室112中，且晶圓製造處理可被起始。然而，在操作804，於晶圓製造處理期間，半導體材料406可沉積於晶圓202和多個微感測器的各別的感測器表面408上或從晶圓202和各別的感測器表面408上移除。即，材料406的沉積或移除可應用至處理腔室112中的多個微感測器208。例如，第一微感測器208可安裝於腔室容積204內的第一預定位置處，且第二微感測器208可安裝於腔室容積204內的第二預定位置處。材料可沉積於第一和第二微感測器208兩者，或是從第一和第二微感測器208兩者移除。

在操作806，可偵測每個微感測器208的參數的個別改變。舉例而言，第一微感測器208的參數改變可被偵測以回應於沉積半導體材料406於第一微感測器208的感測器表面408上或自第一微感測器208的感測器表面408移除半導體材料406。類似地，第二微感測器208的參數改變可被偵測以回應於沉積半導體材料406於第二微感測器208的感測器表面408上或自第二微感測器208的感測器表面408移除半導體材料406。因此，在給定的時間下，可量測第一微感測器208和第二微感測器208的參數。

在操作808，晶圓製造處理的一致性可基於量測到的參數而判定。舉例而言，可量測多個微感測器208的參數的改變，且可比較該等改變以偵測一致性。更具體而言，當參數的改變是相同的或是在預定的變化度之內是類似的，例如，在5%的差異內，晶圓製造處理可判定為是一致的。然而，當參數的改變變化了一預定的量，晶圓製造處理可判定為是非一致的。判定為非一致可觸發事件。舉例而言，可設定用於在處理腔室112中的微感測器208之間針對標準偏差的預定閾值，且若超過該閾值，將觸發警告且/或晶圓處理工具102可自處理下一個晶圓202停止。自微感測器208收集的資料亦可儲存至本端或遠端伺服器上的日誌文件（log file）以供未來查閱，例如，幫助根本原因的分析。因此，具有在處理腔室112上的微感測器208之晶圓處理工具102可被用以量測和控制處理的穩定性。

參照至第9圖，根據實施例示出代表判定晶圓製造處理中的改變的根本原因之方法的操作之流程圖的示意圖。晶圓處理工具102的處理腔室112中之微感測器208可用以判定沉積或移除率的改變的根本原因。舉例而言，微感測器208可與其他機器感測器相關連以識別在沉積或移除率中的改變的可能的原因。在實施例中，微感測器208與量測儀器相關連，例如，光譜計216。替代地，微感測器208可與其他機器感測器相關連，例如用以偵測溫度、傳遞處理腔室112的電力、氣體濃度、或處理腔室112的離子濃度的感測器。

操作902至906可類似上文關於第7圖所描述的操作702至706。亦即，晶圓202被載入晶圓處理工具102的處理腔室112中，且晶圓製造處理可被起始。此外，可偵測微感測器208的參數的改變。

在操作908，量測儀器可偵測及/或量測晶圓製造處理的處理參數。舉例而言，量測儀器可包括上文所述關於第2圖的光譜計216。因此，處理參數可以是腔室容積204的OES簽章，如由光譜計216所量測的。

在操作910，可基於所偵測的處理參數而判定微感測器208的參數的改變的根本原因。舉例而言，微感測器208的參數的改變可以與量測儀器量測的處理參數的改變同時或是時間上很接近地發生。處理參數可以是特定氣體的濃度，且處理參數的改變可指示濃度的增加。因此，同時的改變可指示氣體濃度的增加是微感測器208的參數的改變的根本原因，例如，材料406在微感測器208上的沉積率或移除率的改變的根本原因。晶圓處理工具102可接著調適或修復以在所欲的範圍內維持氣體濃度及沉積/移除率。因此，具有在處理腔室112上的微感測器208之晶圓處理工具102可被用以作為除錯工具。

在實施例中，微感測器208可被使用於許多輪處理上（over numerous process runs），且因此，微感測器208可以自我校正，以對於從感測器表面408的材料406的沉積或移除做調整。例如，電子電路302或電腦系統104可配置以在每一輪處理之後，校正微感測器208。隨著在晶圓製造處理期間材料406被沉積於感測器表面408上或自感測器表面408上移除，微感測器208的參數可增加或減少。舉例而言，微共振器的質量404可在沉積處理之後增加，且因此，微共振器的特徵頻率可從第一值改變至第二值。在開始後續的沉積處理之前，電子電路302或電腦系統104可將第二值設置為在下一輪處理的初始值。因此，在下一輪處理的期間，參數的改變可被精準地量測。

感測器表面408可週期地清洗或更換以確保微感測器208的敏感與可靠性不受到損害。例如，當微感測器208監控沉積處理時，可實行微感測器208的週期清洗以移除隨著時間沉積的材料406。微感測器208可在原位清洗，而不用打開處理腔室112，以延長微感測器208的壽命。舉例而言，電漿或自由基可能被引入至處理腔室112中，以自感測器表面408清洗材料406。亦即，若材料406是矽，則可引入氟基（fluorine radicals）以自感測器表面408清洗矽。

微感測器208可以預定週期來替換。例如，當微感測器208被用以監控蝕刻處理時，感測器表面408可能隨著時間耗損。因此，當已經從微感測器208移除預定量的材料時，例如，頂層412，則可替換微感測器208。

參照至第10圖，根據實施例示出晶圓處理系統的示例性電腦系統的方塊圖。可使用所圖示的電腦系統104的一或多個元件於晶圓處理工具102的電子電路302中。因此，上文所討論關於第3圖的電子電路302可以是電腦系統104的子集。替代地，電子電路302可以是對於晶圓處理工具102為本端的，且電腦系統104可以是與電子電路302及/或晶圓處理工具102的電腦連接（interfaced）的製造設施主控電腦。在實施例中，電腦系統104耦合至且控制機器人、裝載閘110、處理腔室112、和晶圓處理工具102的其他元件。電腦系統104亦可接收和分析由如上所述之微感測器208提供的材料沉積/移除資訊。

電腦系統104可連接（例如，網路的）至在區域網路（LAN）、內部網路（intranet）、外部網路（extranet）、或網際網路中的其他機器。電腦系統104可操作於客戶端-伺服器網路環境中的伺服器或客戶端機器的能力中，或者是為點對點（peer-to-peer）（或分散式）網路環境中的端點機器（peer machine）。電腦系統104可以是個人電腦（PC）、平板電腦、機上盒（STB）、個人數位助理（PDA）、蜂巢式電話、網路應用程式、伺服器、網路路由器、交換機或橋接器、或是能夠執行指名將由該機器採取的動作的一組指令（順序的或以其他方式）之任意其他機器。進一步，儘管對電腦系統104只示出單一機器，用語「機器（machine）」亦應被考量為包括機器（例如，電腦）的集合，該等機器個別地或集合地執行一組（或多組）指令以實行本文所述的一或多個方法。

電腦系統104可包括電腦程式產品、或軟體1002，該電腦系統具有非暫態機器可讀取媒體，在該非暫態機器可讀取媒體上儲存有指令，該等指令可被用以編程電腦系統104（或其他電子裝置）以實行根據實施例的處理。機器可讀取媒體包括用於以機器（例如，電腦）可讀取的形式儲存或傳送資訊的任意機制。例如，機器可讀取（例如，電腦可讀取）媒體包括機器（例如，電腦）可讀取存儲媒體（例如，唯讀記憶體（「ROM」）、隨機存取記憶體（「RAM」）、磁碟存儲媒體、光學存儲媒體、快閃記憶體裝置等）、機器（例如，電腦）可讀取傳輸媒體（電子、光學、聲波、或其他形式的傳播訊號（例如，紅外線訊號、數位訊號等））等。

在實施例中，電腦系統104包括系統處理器1004、主記憶體1006（例如，唯讀記憶體（ROM）、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體（DRAM）如同步DRAM（SDRAM）或Rambus DRAM（RDRAM）等）、靜態記憶體1008（例如，快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體（SRAM）等）、或次要記憶體（例如，資料存儲裝置1024），其經由匯流排1009與彼此通訊。

系統處理器1004代表一或多個通用處理裝置，例如微系統處理器、中央處理單元、或類似者。更具體而言，系統處理器1004可以是複雜指令集計算（CISC）微系統處理器、精簡指令集計算（RISC）微系統處理器、超長指令集（VLIW）微系統處理器、實施其他指令集的系統處理器、或實施指令集的組合的系統處理器。系統處理器1004也可以是一或多個專用處理裝置例如特殊應用積體電路（ASIC）、場式可程式閘陣列（FPGA）、數位信號系統處理器（DSP）、網路系統處理器、或類似者。系統處理器1004經配置以執行處理邏輯1010以用於實行本文描述的操作。

電腦系統104可進一步包括系統網路介面裝置1012，用於與其他裝置或機器，例如，晶圓處理工具102，透過網路1014通訊。電腦系統104亦可包括視訊顯示單元1016（例如，液晶顯示器（LCD）、發光二極體顯示器（LED）、或陰極射線管（CRT））、字母數字輸入裝置1018（例如，鍵盤）、游標控制裝置1020（例如，滑鼠）、和訊號產生裝置1022（例如，揚聲器）。

次要記憶體可包括資料存儲裝置1024，該資料存儲裝置具有機器可存取存儲媒體1026（或更特定而言電腦可讀取存儲媒體），在該機器可存取存儲媒體上儲存了一或多組指令（例如，軟體1002），該一或多組指令實施本文所描述的方法或功能中之任意一或多者。在由電腦系統104執行期間，軟體1002亦可位於，完全地或至少部分地，於主記憶體1006中及/或於系統處理器1004中，主記憶體1006和系統處理器1004亦構成機器可讀取存儲媒體。軟體1002可進一步透過網路1014經由系統網路介面裝置1012而傳送或接收。

儘管機器可存取存儲媒體1026在示例性實施例中示出為單一媒體，用語「機器可讀取存儲媒體（machine-readable storage medium）」應被考量為包括儲存一或多組指令的單一媒體或多個媒體（例如，中央或分散式資料庫、及/或相關聯的快取與伺服器）。用語「機器可讀取存儲媒體」亦應被考量為包括能夠儲存或編碼由機器所執行且使得機器實行方法中之一或多者的指令組的任意媒體。用語「機器可讀取存儲媒體」因此而應可量為包括，但不限於，固態記憶體，及光學和磁性媒體。

在前述之說明中，已描述了具體示例性的實施例。明顯地，可做出其中之各種修改而不悖離以下申請專利範圍之範疇。因此，本說明書和圖式應被視為說明之意味而非限制意味。

100‧‧‧晶圓處理系統
102‧‧‧晶圓處理工具
104‧‧‧電腦系統
105‧‧‧通訊鏈路
106‧‧‧緩衝腔室
108‧‧‧製造廠接口
110‧‧‧裝載閘
112‧‧‧處理腔室
202‧‧‧晶圓
204‧‧‧腔室容積
206‧‧‧真空源
208‧‧‧微感測器
210‧‧‧腔室壁
212‧‧‧晶圓把持件
214‧‧‧把持表面
216‧‧‧光譜計
302‧‧‧電子電路
304‧‧‧殼體
306‧‧‧輸入/輸出連接
308‧‧‧時脈
310‧‧‧處理器
312‧‧‧匯流排
314‧‧‧記憶體
316‧‧‧電源
318‧‧‧頻率源
320‧‧‧偵測器
322‧‧‧網路介面裝置
402‧‧‧微共振器
404‧‧‧質量
406‧‧‧材料
408‧‧‧感測器表面
410‧‧‧基層
412‧‧‧頂層
414‧‧‧墊
416‧‧‧對稱平面
418‧‧‧薄柱
502‧‧‧晶體感測器
504‧‧‧MOSFET
506‧‧‧源極
508‧‧‧汲極
510‧‧‧閘極
512‧‧‧收集器
514‧‧‧電跡線
602‧‧‧光學感測器
604‧‧‧光源
606‧‧‧光偵測器
608‧‧‧光學路徑
1002‧‧‧軟體
1004‧‧‧系統處理器
1006‧‧‧主記憶體
1008‧‧‧靜態記憶體
1009‧‧‧匯流排
1010‧‧‧處理邏輯
1012‧‧‧系統網路介面裝置
1014‧‧‧網路
1016‧‧‧視訊顯示單元
1018‧‧‧字母數字輸入裝置
1020‧‧‧游標控制裝置
1022‧‧‧訊號產生裝置
1024‧‧‧資料存儲裝置
1026‧‧‧機器可存取存儲媒體

第1圖為根據實施例，晶圓處理系統的示意圖。

第2圖為根據實施例，安裝於晶圓處理工具的處理腔室上的微感測器的截面示意圖。

第3圖為根據實施例，通訊地耦接至微感測器的電子電路的方塊圖圖示。

第4A-4B圖為根據實施例，晶圓處理系統的微共振器（micro-resonator）類型的微感測器的示意圖。

第5圖為根據實施例，晶圓處理系統的晶體感測器類型的微感測器的示意圖。

第6圖為根據實施例，晶圓處理系統的光學感測器類型的微感測器的示意圖。

第7圖為根據實施例，代表終結（endpointing）晶圓製造處理的方法的操作之流程圖的示意圖。

第8圖為根據實施例，代表判定晶圓製造處理的一致性的方法的操作之流程圖的示意圖。

第9圖為根據實施例，代表判定晶圓製造處理中的改變的根本原因之方法的操作之流程圖的示意圖。

第10圖為根據實施例，圖示晶圓處理系統的示例性電腦系統的方塊圖。

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112‧‧‧處理腔室

202‧‧‧晶圓

204‧‧‧腔室容積

206‧‧‧真空源

208‧‧‧微感測器

210‧‧‧腔室壁

212‧‧‧晶圓把持件

214‧‧‧把持表面

216‧‧‧光譜計

Claims (20)

1. 一種晶圓處理工具，包括： 一處理腔室，該處理腔室具有一腔室容積（chamber volume）；及 一微感測器，該微感測器在該腔室容積內的一預定位置處安裝於該處理腔室上，其中該微感測器具有一參數且包括一感測器表面，且其中當一材料沉積於該感測器表面上或是該材料自該感測器表面上移除時，該參數改變。
2. 如請求項1所述之晶圓處理工具，其中該處理腔室包括圍繞該腔室容積的一腔室壁，且其中該微感測器安裝於該腔室壁上。
3. 如請求項1所述之晶圓處理工具，其中該處理腔室包括具有一把持表面的一晶圓把持件，且其中該微感測器安裝於該把持表面上。
4. 如請求項1所述之晶圓處理工具，其中該腔室容積的尺寸經設置以接收一半導體材料的一晶圓，其中該感測器表面包括該半導體材料，且其中沉積於該感測器表面或是自該感測器表面移除的該材料為該半導體材料。
5. 如請求項1所述之晶圓處理工具，其中該微感測器包括一微共振器，（micro-resonator），其中該參數是該微共振器的一特徵頻率，且其中回應於該材料沉積在該感測器表面上或是自該感測器表面上移除該材料，該特徵頻率漂移（shifts）。
6. 如請求項1所述之晶圓處理工具，其中該微感測器包括： 一MOSFET，其中該參數是該MOSFET的一閾值電壓，及 一收集器（collector），該收集器電性地耦接至該MOSFET，該收集器包括該感測器表面，其中回應於該材料沉積於該感測器表面上或是從該感測器表面移除該材料，該閾值電壓改變。
7. 一種晶圓處理系統，包括： 一種晶圓處理工具，該工具包括： 一處理腔室，該處理腔室具有一腔室容積（chamber volume）；及 一微感測器，該微感測器在該腔室容積內的一預定位置處安裝於該處理腔室上，其中該微感測器具有一參數且包括一感測器表面，且其中當一材料沉積於該感測器表面上或是該材料自該感測器表面上移除時，該參數改變。 一電腦系統，該電腦系統通訊地耦接至該晶圓處理工具。
8. 如請求項7所述之晶圓處理系統，其中該微感測器包括一微共振器，（micro-resonator），其中該參數是該微共振器的一特徵頻率，且其中回應於該材料沉積在該感測器表面上或是自該感測器表面上移除該材料，該特徵頻率漂移（shifts）。
9. 如請求項7所述之晶圓處理系統，其中該微感測器包括： 一MOSFET，其中該參數是該MOSFET的一閾值電壓，及 一收集器（collector），該收集器電性地耦接至該MOSFET，該收集器包括該感測器表面，其中回應於該材料沉積於該感測器表面上或是從該感測器表面移除該材料，該閾值電壓改變。
10. 如請求項7所述之晶圓處理系統，其中該電腦系統從該微感測器接收對應至該微感測器的該參數的一輸入訊號，且其中該電腦系統基於該輸入訊號判定由該晶圓處理工具實行的一晶圓製造處理的一終點（endpoint）。
11. 如請求項7所述之晶圓處理系統，其中該晶圓處理工具包括一第二微感測器，該第二微感測器在該腔室容積內的一第二預定位置處安裝於該處理腔室上，其中該電腦系統從該第二微感測器接收對應至該第二微感測器的一第二參數之一第二輸入訊號，且其中該電腦系統基於該輸入訊號和該第二輸入訊號判定一晶圓製造處理的一一致性。
12. 如請求項7所述之晶圓處理系統，其中該晶圓處理工具包括一光譜計（optical spectrometer），該光譜計用以偵測該腔室容積的一放射光譜（optical emissions spectrometry）簽章（signature），其中該電腦系統接收輸入訊號，該等輸入訊號對應至該微感測器的該參數和來自該微感測器與該光譜計的該放射光譜簽章，且其中該電腦系統基於該放射光譜簽章判定該微感測器的該參數的一改變的一根本原因。
13. 一種方法，包括以下步驟： 將一半導體材料的一晶圓載入至一晶圓處理工具的一處理腔室中，其中該處理腔室包括一腔室容積（chamber volume）及一微感測器，該微感測器在該腔室容積的一預定位置處安裝於該處理腔室上，其中該微感測器具有一參數且包括一感測器表面，且其中當該半導體材料沉積在該感測器表面上或自該感測器表面移除該半導體材料時，該參數改變； 起始（initiating）該處理腔室中的一晶圓製造處理，其中在該晶圓製造處理期間，該半導體材料沉積在該晶圓和該感測器表面上或是從該晶圓和該感測器表面上移除該半導體材料；及 回應於該半導體材料沉積在該感測器表面上或是自該感測器表面移除該半導體材料，偵測該微感測器的該參數的一改變。
14. 如請求項13所述之方法，其中在該晶圓製造處理期間，當該半導體材料沉積在該感測器表面上或是自該感測器表面移除該半導體材料時，該腔室容積是無電漿的（plasma-less）。
15. 如請求項14所述之方法，其中偵測該參數的該改變之步驟包括以下步驟：偵測一微共振器的一特徵頻率的一漂移（shift）。
16. 如請求項14所述之方法，其中偵測該參數的該改變之步驟包括以下步驟：偵測一MOSFET的一閾值電壓的一改變。
17. 如請求項13所述之方法，進一步包括以下步驟： 基於該微感測器的該參數判定該晶圓製造處理的一終點（endpoint）；及 回應於判定該終點，停止該晶圓製造處理。
18. 如請求項13所述之方法，其中該晶圓處理工具包括一第二微感測器，該第二微感測器在該腔室容積內的一第二預定位置處安裝於該處理腔室上，且進一步包括以下步驟： 回應於該半導體材料沉積在該一第二感測器表面上或是從該第二感測器表面上移除該半導體材料，偵測該第二微感測器的一第二參數的一第二改變；及 基於該微感測器的該參數的該改變和該第二微感測器的該第二參數的該第二改變，判定該晶圓製造處理的一一致性。
19. 如請求項13所述之方法，進一步包括以下步驟： 由一量測儀器偵測該晶圓製造處理的一處理參數；及 基於該所偵測的處理參數判定該微感測器的該參數的該改變的一根本原因。
20. 如請求項19所述之方法，其中該量測儀器包括一光譜計，且其中該處理參數包括該腔室容積的一放射光譜（optical emissions spectrometry）簽章（signature）。