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TWI882235B - 用於電漿、溫度、應力或沉積感測的mems共振感測器基板 - Google Patents

用於電漿、溫度、應力或沉積感測的mems共振感測器基板 Download PDF

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TWI882235B
TWI882235B TW111124784A TW111124784A TWI882235B TW I882235 B TWI882235 B TW I882235B TW 111124784 A TW111124784 A TW 111124784A TW 111124784 A TW111124784 A TW 111124784A TW I882235 B TWI882235 B TW I882235B
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Abstract

本文揭示的實施例包括診斷基板及用診斷基板提取電漿參數的方法。在一實施例中，診斷基板包含基板及基板上的共振器陣列。在一實施例中，共振器陣列至少包含具有第一結構的第一共振器及具有第二結構的第二共振器。在一實施例中，第一結構不同於第二結構。

Description

用於電漿、溫度、應力或沉積感測的MEMS共振感測器基板
本揭示案的實施例係關於半導體處理領域，且特定而言係關於用於處理腔室中的各種處理參數的偵測的微機電系統(microelectromechanical system; MEMS)感測器。
通常在電漿環境中實施半導體製造製程。舉例而言，使用電漿處理腔室在基板上沉積材料（例如電漿增強化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition; PE-CVD)、電漿增強原子層沉積(plasma enhanced atomic layer deposition; PE-ALD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition; PVD)及類似者）。另外，在蝕刻製程中使用電漿處理腔室自基板移除材料。通常，用於量化給定製程的計量學限於製程的最終結果。即，在處理基板（例如用蝕刻或沉積製程）之後，使用計量學來決定添加（例如在沉積製程中）或移除（例如在蝕刻製程中）多少材料。
目前，可用諸如光發射光譜學(optical emission spectroscopy; OES)的系統監測電漿本身。可使用OES決定電漿的一些態樣，例如電漿組成。然而，OES受限，因其無法考慮到電漿的性質，如電子密度、電漿（電子）溫度或此類性質的空間差異。亦可使用朗繆耳探針量測電漿性質。朗繆耳探針量測IV曲線，並使用IV曲線決定電漿的性質。然而，朗繆耳探針受限，因其通常為宏觀尺度的，且基板的表面上不易整合大量朗繆耳探針。
本文揭示的實施例包括診斷基板及用診斷基板提取電漿參數的方法。在一實施例中，診斷基板包含基板及基板上的共振器陣列。在一實施例中，共振器陣列至少包含具有第一結構的第一共振器及具有第二結構的第二共振器。在一實施例中，第一結構不同於第二結構。
在另一實施例中，診斷基板包含基板，第一共振器附接至基板，其中第一共振器是電浮的。在一實施例中，診斷基板進一步包含位於第一共振器周圍的第一保護環，其中第一保護環有第一高度。在一實施例中，診斷基板進一步包含：附接至基板的第二共振器，其中第二共振器是電浮的；及位於第二共振器周圍的第二保護環，其中第二保護環有第二高度，其中第二高度大於第一高度。
本文揭示的實施例包含在電漿腔室中量測電漿參數的方法。在一實施例中，方法包含在電漿腔室中設置診斷基板，其中該診斷基板包含具有第一幾何形狀的第一共振器及具有第二幾何形狀的第二共振器。方法可進一步包含在無電漿的真空中量測來自第一共振器及第二共振器的基線回應。在一實施例中，方法進一步包括：在電漿腔室中衝擊電漿，其中第一共振器及第二共振器在電漿中；及量測第一共振器的第一共振頻率及第二共振器的第二共振頻率。在一實施例中，方法進一步包括自第一共振頻率及第二共振頻率提取電漿參數。
本文描述用於偵測處理腔室中之各種處理參數的微機電系統(microelectromechanical system; MEMS)感測器。在以下描述中，為徹底理解本揭示案的實施例，闡述大量具體的細節。對於熟習此項技術者將顯而易見的是，可在無此等特定細節的情況下實踐本揭示案的實施例。在其他情況下，不詳細地描述諸如積體電路製造的熟知的態樣，從而不無謂地模糊本揭示案的實施例。另外，應理解圖式中所示的各個實施例為說明性表示，不必按比例繪製。
如上文所指出，目前難以在電漿腔室中量測電漿參數。目前，可使用OES工具研究電漿，但OES工具無法提供電漿密度及電子溫度。另外，OES工具無法提供諸如材料沉積、材料蝕刻及類似者的基板量測。另外，量測無法即時進行。
因此，本文揭示的實施例包含能在電漿製程期間即時量測電漿參數的診斷基板。舉例而言，電漿參數可包括但不限於電子密度、電子溫度、電子能量分佈函數(electron energy distribution function; EEDF)、離子密度及離子能量分佈函數(ion energy distribution function; IEDF)。本文揭示的實施例亦可用於量測表面參數，如溫度、沉積或蝕刻速率、表面應力、表面電荷及診斷基板上的其他參數。
在一實施例中，診斷基板可包含複數個感測器。本文描述的感測器通常可稱為共振感測器。舉例而言，感測器可包括MEMS感測器或RF共振器。亦可使用電容及壓電驅動共振器。感測器可包括但不限於表面聲波(surface acoustic wave; SAW)感測器、體聲波(bulk acoustic wave; BAW)感測器、膜體聲波共振(film bulk acoustic resonator; FBAR)感測器、橫向激發體聲波共振器(transversely-excited-bulk acoustic resonator; XBAR)、薄膜共振器、盤式共振器、樑式共振器、線圈共振器及類似者。即，儘管本文更詳細地描述共振感測器的若干特定實例，但不應將實施例理解為限於本文描述的特定實例。
應理解本文揭示的實施例亦實現對所研究的各個電漿及/或表面性質的即時特性分析。特定而言，本文揭示的實施例包括耦接（直接或間接）至天線的共振器。診斷基板外部（且在處理工具外部）的詢問器可自天線接收訊號。
在一特定實施例中，感測器陣列包含具有不同幾何形狀的感測器。在一種情況下，感測器陣列可包含感測器，感測器的頂表面具有與下置基板不同的高度。在此實施例中，可提供關於電漿的空間資訊，因為各個感測器將曝露於電漿及/或鞘的不同部分。在另一實施例中，各個感測器周圍的保護環可有不同的幾何形狀。保護環的不同幾何形狀可控制共振器周圍的孔，從而允許與電漿發生不同的相互作用。在另一實施例中，保護環可具有一致的幾何形狀，但對其施加不同的偏壓，從而控制孔。另外，可向單一保護環提供複數個不同的偏壓，從而使感測器包含不同的孔。
現參考第1圖，示出根據一實施例的診斷基板100的平面示意圖。在圖示的實施例中，將診斷基板100的基板101示為基本上圓形的，如同晶圓。然而，應瞭解診斷基板100不限於類似晶圓的尺寸。舉例而言，在一些實施例中，亦可使用矩形基板101。在一實施例中，基板101可為矽基板。然而，應瞭解其他材料亦可用作基板。舉例而言，基板101可包含絕緣體上矽(silicon on insulator; SOI)基板101、III-V族半導體基板101、玻璃基板101、有機基板101或其任何組合。
如圖所示，感測器120的陣列分佈於基板101的表面上。在圖示的實施例中，按網格狀圖案佈置感測器120的陣列。在其他實施例中，亦可使用放射狀圖案。其他實施例可包括任何合適的圖案。儘管示出少於一百個的感測器120，但應瞭解實施例可包含數千或數萬個感測器120。較大的感測器佈局僅以圖示說明為目的，且實施例不限於宏觀大小的裝置。
在一實施例中，感測器120可為任何類型的MEMS或RF共振器。感測器120可包括但不限於表面聲波(surface acoustic wave; SAW)感測器、體聲波(bulk acoustic wave; BAW)感測器、膜體聲波共振(film bulk acoustic resonator; FBAR)感測器、薄膜共振器、盤式共振器、樑式共振器、線圈共振器及類似者。下文更詳細地示出特定共振感測器的若干實例，但應瞭解根據本文揭示的實施例可使用許多不同類型的共振器。
在一實施例中，可用第1圖未示出的電路系統將共振器120中之每一者驅動至一共振頻率。在一實施例中，驅動力可為電容力、壓電力或類似者。可用基板101上的天線（未示出）將共振頻率自診斷基板100傳送至外部詢問器（未示出）。可將感測器120直接或間接耦接至不同的天線。感測器120的共振頻率可因各種條件而改變，如電漿參數、材料沉積、材料移除、表面溫度、表面電荷、應力及類似者的變化。可用共振頻率的變化來量化由感測器120量測的各個條件。
現參考第2圖，示出根據一實施例的診斷基板200的平面示意圖。在第2圖中，為簡單起見，示出代表性的一組感測器220 A、220 B及220 C。應瞭解可在基板201上設置數千或數萬個感測器220。在一實施例中，感測器220中之每一者可包含保護環220及共振器221。如圖所示，感測器220 A、220 B及220 C具有不同的直徑D。包括具有不同直徑的共振器221的感測器220可藉由求解已知變數更多的方程組而提供更準確的值。儘管將感測器220的幾何形狀的變化示出為共振器221的不同直徑D，但應瞭解其他幾何形狀變化亦可用於提高診斷基板200的靈敏度。舉例而言，共振器221可具有不同的高度，保護環222可具有相對於共振器221的不同間距，或存在許多其他不同的變化。
現參考第3A圖，示出根據一實施例的診斷基板300的橫剖面示意圖。在一實施例中，診斷基板300包含基板301、第一感測器320 A及第二感測器320 B。儘管第3A圖示出兩個感測器320 A及320 B，但應瞭解可在基板301上設置數百、數千或數萬個感測器320。在一實施例中，基板301可為半導體基板，如矽晶圓。但應瞭解如參考第1圖所描述，基板301可包含其他材料或形狀因數。
在一實施例中，在基板301上方設置絕緣層302。在一些實施例中，在絕緣層302上方設置感測器320及必要的電路系統。在其他實施例中，可在絕緣層302中或下方設置感測器320的一些（或所有）電路系統。在一實施例中，絕緣層是氧化物（例如氧化矽）或氮化物（例如氮化矽）。在一實施例中，可在共振器321下方設置電極391。在圖示的實施例中，在絕緣層302下方設置電極391。然而，應瞭解在一些實施例中，亦可在絕緣層302上方設置電極391。
在一實施例中，感測器320中之每一者可包含共振器321及保護環322。在一些實施例中，共振器321可為共振盤。儘管第3圖示出盤式共振器321，但應瞭解共振器321可具有任何共振結構。舉例而言，共振器321可包含電容驅動共振器、壓電驅動共振器、電磁共振器或聲波共振器。在一特定實施例中，共振器321可替代地為SAW、BAW、FBAR、XBAR、薄膜、盤、樑、線圈或類似者。在一實施例中，藉由襯墊324及支柱323使盤式共振器321升高至絕緣層302的表面上方。在一實施例中，共振器321可為金屬材料，如銅、鎢、鎳或類似者。在其他實施例中，共振器321可為多晶矽。在一實施例中，共振器321可為電浮的。即，共振器321可能不附接至特定的電壓或偏壓。
在一實施例中，保護環322可包圍盤式共振器321的周邊。可將保護環322連接至電路系統，該電路系統經配置以將保護環322保持於一偏置電位。如下文將更詳細地描述，偏置電位可控制共振器321上方的孔，以限制或增加與電漿的相互作用。在一實施例中，保護環322的內表面與共振器321的邊緣間隔開。即，儘管共振，但共振器321可能不接觸保護環322。在一實施例中，電極391驅動共振器321的共振。在其他實施例中，可省略電極391。在此類實施例中，可藉由保護環322驅動共振器321。舉例而言，可用DC訊號向保護環322施加偏壓，並可將AC訊號堆疊於DC訊號上，以驅動共振器321中的共振。
在一實施例中，保護環322的頂表面可與感測器320 A中的共振器321的頂表面基本上共面。相比之下，保護環322的頂表面可基本上在感測器320 B中的共振器321的頂表面上方。即，感測器320 A具有與感測器320 B不同的幾何形狀或結構。幾何形狀的差異使得對保護環322兩者施加同一偏壓時，共振器上方的孔不同。
在一實施例中，感測器320 A及320 B經配置以量測電漿性質（例如電漿密度、電子溫度等）、基板溫度、質量變化（例如由於沉積或蝕刻）、應力變化或表面電位變化中之一或更多者。對於電漿性質，來自電漿的電子及/或離子被吸引至共振器321的表面。共振器上電荷增加導致共振頻率變化。藉由決定多少電子及/或離子被吸引至共振器321的表面，可決定電漿密度或電子溫度。類似而言，共振頻率的變化亦可能源於共振器321的質量、應力、溫度等的變化。為隔離單一變數變化的效應，可使用具有不同幾何形狀、不同偏壓或其他變化的多個不同的共振器。多個不同的幾何形狀使得可用方程組設置來隔離需量測的給定變數。
在一實施例中，可將感測器320 A及320 B中之每一者耦接至天線325。在一實施例中，天線325可簡單地為導電跡線。在其他實施例中，可設置更多複雜的天線架構，如貼片天線或雙貼片天線。為簡單起見，第3A圖示出天線325的一部分。大體而言，天線325的大小遠大於感測器320 A及320 B的大小。天線325使得可將感測器320 A及320 B的共振頻率無線傳送至診斷基板300外部的詢問器。在一實施例中，如第3A圖所示，可將感測器320 A及320 B直接耦接至天線325。在其他實施例中，可將感測器320 A及320 B間接耦接至天線325（例如藉由電容耦合或類似者）。在一實施例中，可在天線325與感測器320 A及320 B之間在基板上製造RF電路系統。舉例而言，RF電路系統可包含屏蔽傳輸線、耦合器及/或濾波器。
現參考第3B圖，示出根據另一實施例的診斷基板300的橫剖面示意圖。在一實施例中，診斷基板300包含基板301，絕緣層302在基板301上方。基板301及絕緣層302基本上類似於上文參考第3A圖描述的基板301及絕緣層302。
在一實施例中，診斷基板300可包含第一感測器320 A及第二感測器320 B。在一實施例中，第一感測器320 A及第二感測器320 B中之每一者可具有絕緣層302上方的共振器321，該共振器321支撐於支柱323及襯墊324上。第一感測器320A及第二感測器320B中之每一者亦可有保護環322，該保護環322包圍共振器321的周邊。在一實施例中，可將第一感測器320 A及第二感測器320 B通信耦接至天線325。
第一感測器320 A具有與第二感測器320 B不同的幾何形狀或結構。在圖示的實施例中，第一感測器320 A有具有第一直徑D A的共振器321，且第二感測器320 B有具有第二直徑D B的共振器321。第二直徑D B可大於第一直徑D A。由此，感測器320 A及感測器320 B可一起使用，以增強電漿性質量測的靈敏度。
現參考第3C圖，示出根據另一實施例的診斷基板300的橫剖面示意圖。第3C圖中的診斷基板300基本上類似於第3A圖中的診斷基板300，區別在於共振器321下方的放電層303。放電層303可為高電阻率材料層。舉例而言，放電層303可包含低摻雜矽。高電阻率使得電荷緩慢放出電荷。此允許重置感測器320，而不需要放電開關。
現參考第4圖，示出根據一實施例的診斷基板400的橫剖面示意圖。在一實施例中，診斷基板400包含基板401及基板401上方的絕緣層402。基板401及絕緣層402基本上類似於上文更詳細地描述的基板301及絕緣層302，此處不重複。
在一實施例中，第4圖示出一對感測器420 A及420 B。儘管示出兩個感測器420 A及420 B，但應瞭解可在基板401上設置數百、數千或數萬個感測器320。在一實施例中，第一感測器420 A的幾何形狀可基本上類似於第二感測器420 B的幾何形狀。即，第一感測器420 A及第二感測器420 B中之每一者可包含共振器421，該共振器421由支柱423及襯墊424支撐且由保護環422包圍。儘管示為盤式共振器421，但應瞭解共振器421可包含任何合適的共振器，如上文更詳細地描述的彼等共振器。
第一感測器420 A與第二感測器420 B的差異是施加於保護環422的偏壓。舉例而言，向第一感測器420 A周圍的保護環422施加第一偏壓431，且向第二感測器420 B周圍的保護環422施加第二偏壓432。第二偏壓432可大於第一偏壓431。與偏壓431提供的共振器421上方的孔相比，較大的偏壓432使共振器421上方的孔減小。即，第一感測器420 A中電磁場線之間的距離大於第二感測器420 B中電磁場線之間的距離。由此，不同的感測器420 A及420 B可收集不同量的電子。差異允許建立方程組來隔離目標變數，如電漿密度或電子溫度。在一實施例中，可藉由天線425將感測器420 A及420 B耦接至外部詢問器（未示出）。
在一實施例中，第一偏壓431及第二偏壓432可為DC偏壓。在其他實施例中，偏壓431及432可為AC偏壓。實施例亦可包含DC偏壓，在該DC偏壓上增加AC偏壓。在一實施例中，第一偏壓431及第二偏壓432可為動態偏壓。舉例而言，在一些實施例中，可使用經由複數個不同電壓的偏壓掃掠。
現參考第5A圖及第5B圖，示出根據一實施例之具有第一感測器520 A之診斷基板500的一對橫剖面示意圖。診斷基板500可包含類似於上文更詳細地描述的基板301及絕緣層302的基板501及絕緣層502。第一感測器520 A包含由支柱523及襯墊524支撐的共振器521。保護環522可包圍共振器521的周邊。儘管示出為盤式共振器521，但應瞭解共振器521可為任何合適的共振器，如上文更詳細地描述的彼等共振器。可將第一感測器520 A耦接至天線525，以與外部詢問器（未示出）無線通信。
如第5A圖所示，向保護環522提供第一偏壓531。第一偏壓531使得共振器521上方產生第一孔。在第5B圖中，向保護環522提供第二偏壓532。第二偏壓532使得共振器521上方產生小於第一孔的第二孔。即，可向單一感測器520提供不同的偏壓。在一些實施例中，偏壓可為涵蓋複數個不同偏壓的偏壓掃掠。在一實施例中，偏壓可包含DC偏壓及/或AC偏壓。
現參考第6A圖，示出根據另一實施例的診斷基板600的橫剖面示意圖。在一實施例中，診斷基板600包含基板601及基板601上方的絕緣層602。基板601及絕緣層602基本上類似於上文更詳細地描述的絕緣層302及基板301。
在一實施例中，診斷基板600可包含由柱651支撐的框650。第一感測器620 A及第二感測器620 B的驅動及感測電路系統可在框650下方。由此，保護驅動及感測電路系統不受處理環境影響。驅動及感測電路系統可包含位於共振器641下方的一或更多個線圈642及核心643。核心643可為磁性材料，其提高線圈642的通量。舉例而言，核心643可包含鐵氧體材料。可將第一感測器620 A及第二感測器620 B直接或間接耦接至天線625，以與診斷基板600外部的詢問器（未示出）無線通信。
共振器641可為薄膜，其跨過框650中的開口。如第6A圖所示，將第一感測器620 A及第二感測器620 B中的共振器641設置為相對於基板601處於相同高度。在其他實施例中，如第6B圖所示，第一感測器620 A的共振器641相對於基板601的高度與第二感測器620 B的共振器641不同。在一實施例中，可在框650的底表面上方設置第二感測器620 B的共振器641。儘管在第6A圖及第6B圖中示為基本上覆蓋基板601的全部，但應瞭解框650可位於感測器區域上方，而基板601的剩餘部分可未藉由框605覆蓋。
在上文描述的實施例中，詳細描述了盤式共振器及薄膜共振器。然而，應瞭解本文揭示的實施例可使用任何共振器架構。舉例而言，在第7A圖中，示出根據一實施例的懸臂樑式共振器720的透視示意圖。樑式共振器720可包含錨761及延伸出錨761的樑762。可將錨761耦接（直接或間接）至基板701。在第7B圖中，示出根據一實施例之在操作上類似於音叉之共振器720的俯視圖。在第7B圖中，共振器720包含錨761及附接至錨761的共振叉763。可將錨761耦接（直接或間接）至基板701。除聲波共振器（如第7A圖及第7B圖所示的聲波共振器）以外，亦可使用壓電共振器。第7C圖示出壓電共振器的實例。如圖所示，壓電層765可跨過絕緣層702中的空腔。第一電極767在壓電層765下方，而第二電極766在壓電層765上方。儘管示出共振器的另外三個實例，但應瞭解實施例不限於任何特定的配置。
現參考第8圖，示出根據一實施例之決定電漿腔室中之電漿性質之製程880的流程圖。在一實施例中，製程880可開始於操作881，其中在電漿腔室中設置診斷基板。在一實施例中，診斷基板包含具有第一幾何形狀的第一共振器及具有第二幾何形狀的第二共振器。在一實施例中，不同的共振器可為任何共振器，如上文更詳細描述的彼等共振器。舉例而言，幾何形狀的差異可為共振器相對於下置基板的高度的差異。在其他實施例中，幾何形狀的差異可為包圍共振器的保護環的高度的差異。在一實施例中，對於不同的共振器，施加於保護環的偏壓可為不同的。在其他實施例中，對於共振器中之每一者，可調變偏壓。舉例而言，對於共振器中之每一者，可使用偏壓掃掠。在一些實施例中，施加於共振器的偏壓可包含AC分量及DC分量。
在一實施例中，製程880可繼續至操作882，其中包含在電漿腔室中衝擊電漿。在一實施例中，電漿可用於任何類型的電漿製程。舉例而言，電漿可用於PE-CVD製程、PE-ALD製程、PVD製程、蝕刻製程或任何其他半導體製造製程。然而，在一些實施例中，可在衝擊電漿之前決定共振器的基線回應。舉例而言，製程880亦可包括在無電漿的真空中量測來自第一共振器及第二共振器的基線回應。
在一實施例中，製程880可繼續至操作883，其中包含量測第一共振器的第一共振頻率及第二共振器的第二共振頻率。在一實施例中，由於幾何形狀的變化及/或施加於共振器周圍的保護環的偏壓的變化，共振頻率可為不同的。在一實施例中，第一共振頻率及第二共振頻率可能不同於電漿的頻率。在一特定的實施例中，第一共振頻率及第二共振頻率可為約100 MHz或更大。
在一實施例中，製程880可繼續至操作884，其中包含自第一共振頻率及第二共振頻率提取電漿參數。在一實施例中，可藉由診斷基板上的天線將共振頻率無線傳送至電漿腔室外部的詢問器。電漿參數可包括電子密度、電子溫度、EEDF、離子密度、IEDF或任何其他可偵測的電漿參數。在一些實施例中，電漿參數可為空間電漿參數。即，可在相對於診斷基板的不同Z高度量測單一電漿參數（例如電漿密度）。
應瞭解，可使用製程880進行不同的控制或腔室健康監測。舉例而言，可使用製程880提供製程基線分析、指紋分析、漂移監測、腔室匹配或其他腔室控制。另外，應瞭解，製程880可與機器學習及/或人工智慧模組一起使用。在此類實施例中，製程880可用於產生資料（例如電漿參數），可將該資料作為輸入饋入至機器學習及/或人工智慧模組中。機器學習及/或人工智慧模組可使用來自製程880的資料為處理工具提供製程控制功能，如但不限於製程基線分析、指紋分析、漂移監測、腔室匹配或其他製程控制。
第9圖是以電腦系統900的例示性形式出現的機器的表示示意圖，在該電腦系統600中可執行一組指令，使機器執行本文所描述之方法中之任何一或更多者。在替代實施例中，可在區域網路(Local Area Network; LAN)、內部網路、外部網路或網際網路中將該機器連接（例如藉由網路）至其他機器。該機器在客戶端-伺服器網路環境中在伺服器或客戶端機器的容量中運行，或在同級間（或分散式）網路環境中作為同級電腦運行。該機器可為個人電腦(personal computer PC)、平板PC、機上盒(set-top box STB)、個人數位助理(Personal Digital Assistant PDA)、蜂巢式電話、網頁應用、伺服器、網路路由器、交換機或橋接器，或能夠執行指定將由彼機器執行之動作的一組指令（順序的或以其他方式）的任何機器。另外，儘管僅圖示單一機器，但術語「機器」亦應包括機器（例如電腦）的任何連接，其單獨地或共同執行一組（或多組）指令以執行本文所描述之方法中之任何一或更多者。
例示性電腦系統900包括處理器902、主記憶體904（例如唯讀記憶體(read-only memory; ROM)、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory; DRAM)（例如同步DRAM (synchronous DRAM; SDRAM)或Rambus DRAM (Rambus DRAM; RDRAM)）、靜態記憶體906（例如快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體(static random access memory; SRAM)、MRAM等）及輔助記憶體918（例如資料儲存裝置），上述各者可經由匯流排930相互通信。
處理器902表示一或更多個通用處理裝置，如微處理器、中央處理單元或類似者。特定而言，處理器902可為複雜指令集計算(complex instruction set computing; CISC)微處理器、精簡指令集計算(reduced instruction set computing; RISC)微處理器、極長指令字(very long instruction word; VLIW)微處理器、執行其他指令集的處理器或實施指令集組合的處理器。處理器902亦可為一或更多個專用處理裝置，如特殊應用積體電路(application specific integrated circuit; ASIC)、現場可程式閘陣列(field programmable gate array; FPGA)、數位訊號處理器(digital signal processor; DSP)、網路處理器或類似者。處理器902經配置以執行用於執行本文所描述操作的處理邏輯926。
電腦系統900可進一步包括網路介面裝置908。電腦系統900亦可包括視訊顯示單元910（例如液晶顯示器(liquid crystal display; LCD)、發光二極體顯示器(light emitting diode display; LED)、陰極射線管(cathode ray tube; CRT)）、文數字輸入裝置912（例如鍵盤）、游標控制裝置914（例如滑鼠）及訊號產生裝置916（例如揚聲器）。
輔助記憶體918可包括記憶器可存取儲存媒體（或更具體地稱為電腦可讀儲存媒體）932，其上儲存有一或更多組指令（例如軟體922），指令體現本文所描述的方法或功能中之任何一或更多者。軟體922在由電腦系統900執行期間，亦可完全或至少部分地駐留於主記憶體904內及/或處理器902內，主記憶體904及處理器902亦組成機器可讀儲存媒體。可進一步經由網路介面裝置908在網路920上傳輸或接收軟體922。
儘管在一例示性實施例中將機器可讀儲存媒體932示出為單一媒體，但術語「機器可讀儲存媒體」應包括儲存一或更多組指令的單一媒體或多個媒體（例如集中式或分散式資料庫及/或相關聯的快取記憶體及伺服器）。術語「機器可讀儲存媒體」亦應包括任何媒體，其能夠儲存或編碼一組指令，該組指令由機器執行，且使機器執行本揭示案的方法中之任何一或更多者。因此，術語「機器可讀儲存媒體」應包括但不限於固態記憶體、光學媒體及磁性媒體。
根據本揭示案的實施例，機器可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令使資料處理系統執行用具有複數個不同幾何形狀的共振器的診斷基板在電漿腔室中量測電漿參數的方法。
由此，已揭示量測電漿參數的方法。
100:診斷基板 101:基板 120:感測器 200:診斷基板 201:基板 220 A:感測器 220 B:感測器 220 C:感測器 221:共振器 222:保護環 300:診斷基板 301:基板 302:絕緣層 303:放電層 320 A:感測器 320 B:感測器 321:共振器 322:保護環 323:支柱 324:襯墊 325:天線 391:電極 400:診斷基板 401:基板 402:絕緣層 420 A:感測器 420 B:感測器 421:共振器 422:保護環 423:支柱 424:襯墊 425:天線 431:第一偏壓 432:第二偏壓 500:診斷基板 501:基板 502:絕緣層 520 A:第一感測器 521:共振器 522:保護環 523:支柱 524:襯墊 525:天線 531:第一偏壓 532:第二偏壓 601:基板 602:絕緣層 620 A:第一感測器 620 B:第二感測器 625:天線 641:共振器 642:線圈 643:核心 650:框 651:柱 701:基板 702:絕緣層 720:共振器 761:錨 762:樑 763:共振叉 765:壓電層 766:第二電極 767:第一電極 880:製程 881:操作 882:操作 883:操作 884:操作 900:電腦系統 902:處理器 904:主記憶體 906:靜態記憶體 908:網路介面裝置 910:視訊顯示單元 912:文數輸入裝置 914:游標控制裝置 916:訊號產生裝置 918:輔助記憶體 922:軟體 926:處理邏輯 930:匯流排 D:直徑 D A:第一直徑 D B:第二直徑
第1圖是根據一實施例的診斷基板的平面示意圖，該診斷基板的表面上具有複數個共振器。
第2圖是根據一實施例的診斷基板的平面示意圖，該診斷基板具有不同尺寸的共振感測器。
第3A圖是根據一實施例的診斷基板的橫剖面示意圖，該診斷基板包括具有第一保護環的第一共振器及具有高度不同於第一保護環的第二保護環的第二共振器。
第3B圖是根據一實施例的診斷基板的橫剖面示意圖，該診斷基板包括具有第一尺寸的第一共振器及具有大於第一尺寸的第二尺寸的第二共振器。
第3C圖是根據一實施例的診斷基板的橫剖面示意圖，其中共振器下方具有洩漏絕緣體。
第4圖是根據一實施例的診斷基板的橫剖面示意圖，其中第一共振器的保護環具有第一偏壓，且第二共振器的保護環具有大於第一偏壓的第二偏壓。
第5A圖是根據一實施例的診斷基板的橫剖面示意圖，其中第一共振器的保護環具有第一偏壓。
第5B圖是根據一實施例的診斷基板的橫剖面示意圖，其中第一共振器的保護環具有大於第一偏壓的第二偏壓。
第6A圖是根據一實施例的診斷基板的橫剖面示意圖，其中共振器處於蓋罩上方且驅動及感測電路系統處於蓋罩下方。
第6B圖是根據一實施例的診斷基板的橫剖面示意圖，其中共振器處於蓋罩上方不同高度處且驅動及感測電路系統處於蓋罩下方。
第7A圖是根據一實施例的可根據本文描述之診斷基板使用之另一共振器結構的示意圖。
第7B圖是根據一實施例的可根據本文描述之診斷基板使用之另一共振器結構的示意圖。
第7C圖是根據一實施例的使用壓電致動的另一共振器的示意圖。
第8圖是根據一實施例的使用診斷基板決定電漿性質之製程的流程圖。
第9圖圖示根據本揭示案之實施例的例示性電腦系統的方塊圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:診斷基板
101:基板
120:感測器

Claims (7)

  1. 一種診斷基板，其包含：一基板；及一共振器陣列，其在該基板上，其中該共振器陣列至少包含具有一第一結構的一第一共振器及具有一第二結構的一第二共振器，其中該第一結構具有不同於該第二結構的一直徑的一直徑，其中該第一結構包含一第一膜共振構件，該第一膜共振構件具有距該基板一第一距離的一底表面，且其中該第二結構包含一第二膜共振構件，該第二膜共振構件具有距該基板一第二距離的一底表面，其中該第一距離不同於該第二距離。
  2. 如請求項1所述之診斷基板，其中該共振器陣列是電磁共振器或聲波共振器。
  3. 如請求項1所述之診斷基板，其中該共振器陣列經配置以偵測電漿性質、基板溫度、質量變化、應力變化或表面電位變化。
  4. 如請求項1所述之診斷基板，其中該第一結構及該第二結構是電容共振器或電感共振器，包括一薄膜、一盤、一樑或一線圈。
  5. 如請求項1所述之診斷基板，其中該第一結構及該第二結構是壓電共振器，包括一表面聲波(SAW)共振器、一體聲波(BAW)共振器、一膜體聲波共振器(FBAR)或一橫向激發體聲波共振器(XBAR)。
  6. 如請求項1所述之診斷基板，其中將該第一 共振器及該第二共振器通信耦接至經配置以將量測得到的頻率無線傳送至一外部裝置的一天線。
  7. 如請求項1所述之診斷基板，其進一步包含：RF電路系統，其在該基板上製造，其中該RF電路系統包含一屏蔽傳輸線、一耦合器及一濾波器之一或更多者。
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