專利名稱：基板處理系統中基于智能元件的管理技術的制作方法
背景技術：
本發明總的來說涉及基板處理系統中的智能元件、智能元件的使用、以及用于改進基板處理系統的安裝、操作、和維護的基于智能元件的管理技術。
基板處理系統(例如，等離子體處理系統、濕化學處理系統、化學機械拋光(CMP)系統等)長期用于基板(例如，半導體晶片、平板顯示板、光學基板、納米機基板等)的處理中。隨著技術的發展，獲得和維護基板處理系統(例如等離子體處理系統)變得費用更高。費用增加部分可歸因于基板處理系統自身復雜性的增加。這是因為，當試圖跟上日益增長的消費者不斷改進電子產品的要求而使器件縮小以及生產壓力增加時，消費者期望基板處理系統既能夠實現高要求的蝕刻和沉積處理，又能夠實現高生產率。因此，現代的基板處理系統日益以高度復雜的設計、特殊材料、以及精加工的零件為特征。
當需要安裝零件(例如，作為根據預先確定的維護進度表的備件)時，基板處理系統的制造商經常堅持要對備件進行認證。認證過程保證零件符合嚴格的工程規范，例如，關于零件材料的成分和零件的尺寸。
當使用經過認證的零件時，基板處理系統的制造商可以合理地確信基板處理系統具有預期的配置并符合所期望的系統規范，以運行所需要的應用(例如，蝕刻或沉積處理)。使用經過認證的零件有益于基板處理系統的所有者(其對產生期望的處理結果的可靠系統滿意)，并且有益于制造商(其滿意于不必修理因劣質零件而損壞的基板處理系統)。
與大多數優質產品的情況一樣，經過認證的零件的成本傾向于比其劣等仿制品的成本高。對于不道德的灰市(grey-market)經營者，生產基板處理系統零件的劣等仿制品并用它們冒充“合格的替代品”的誘惑是很大的，這是因為通過便宜地制造零件并將其賣到高價(high-dollar)的零件市場，能獲取相當大的利潤。對于基板處理系統的所有者，購買并使用未認證的零件的誘惑是很大的，這是因為在短期內以高精度制造的經過認證的零件的成本傾向于很高。在這些情況下，所有者和制造商都遭受損失。
盡管所有者在短期內節省了一些金錢，但總是會因不可靠的系統性能和由于設備故障而頻繁中斷的生產進度而蒙受損失。制造商因不得不支持和修理更大量的故障系統而蒙受損失，并可能因被不公平地認為是不可靠的基板處理設備的制造者而蒙受損失。
還存在關于零件的安裝、操作和維護的其他問題。在目前的基板處理系統中，不正確地安裝零件、給指定的系統和/或應用安裝了錯誤的零件、以及/或者遺漏所需要的對零件的維護任務，都是很容易發生的。隨著基板處理系統變得更加復雜，問題劇增。
考慮到以上所述，需要一種管理基板處理系統元件的不同方法。
發明內容
本發明在一個實施例中涉及基板處理系統中元件管理的方法。基板處理系統具有一組元件，這組元件中的至少多個元件被指定為智能元件，該多個元件中的每個元件都具有智能元件增強(ICE，intelligent component enhancement)。該方法包括查詢多個元件，以從它們各自的ICE請求其各自的唯一標識數據。該方法還包括如果多個元件中的任何一個對查詢進行響應，則從多個元件接收唯一標識數據。該方法另外還包括如果當期望得到第一元件標識數據時，多個元件中的第一元件未能提供第一元件唯一標識數據，則對第一元件作出標記，以采取糾正措施。
在另一實施例中，本發明涉及基板處理系統中元件管理的方法。基板處理系統具有一組元件，這組元件中的至少多個元件被指定為智能元件，該多個元件中的每個元件都具有智能元件增強(ICE)。該方法包括通過傳感器查詢多個元件中的第一元件，以從與智能元件相關的ICE接收第一特征數據。該方法還包括通過傳感器接收第一特征數據。該方法另外還包括將特征數據與智能元件的可接受的規范數據(specification data)進行比較。如果第一特征數據不符合智能元件可接受的規范數據，則該方法包括電子地標記第一元件，以采取糾正措施。
在又一個實施例中，本發明涉及基板處理系統中元件管理的方法。基板處理系統具有一組元件，這組元件中的至少多個元件被指定為智能元件，該多個元件中的每個元件都具有智能元件增強(ICE)。該方法包括通過傳感器查詢多個元件中的第一元件，以獲取第一校準數據(calibration data)。第一校準數據是通過使用第一技術和第二技術中的一種來獲取的。第一技術包括從與第一元件相關的ICE獲取第一校準數據。第二技術包括從ICE獲取唯一標識數據并使用該唯一標識數據從第一元件外部的數據存儲器(data store)獲取第一校準數據。該方法另外還包括在安裝基板處理系統和維護基板處理系統之一中，使用第一校準數據。
下面將結合附圖在對本發明的詳細描述中更詳細地描述本發明的這些和其它特性。
通過附圖中的實例示出本發明，而不是通過限制，其中相同的參考標號表示相似的元件，其中圖1A示出了根據本發明實施例的用于利用來自智能元件的數據來管理元件的方法；圖1B示出了根據本發明另一實施例的利用來自智能元件的數據來管理元件的方法；圖2示出了根據本發明另一實施例的利用來自智能元件的數據來管理元件的方法；圖3示出了根據本發明另一實施例的利用來自智能元件的數據來管理元件的方法；以及圖4示出了根據本發明另一實施例的利用來自智能元件的數據來管理元件的方法。
具體實施例方式
現在，將參考附圖中所示的本發明的幾個優選實施例來詳細描述本發明。在下面的描述中，為了提供對本發明的透徹理解，闡述了許多具體細節。然而，顯然地，對本領域的技術人員來說，沒有這些具體細節中的一些或全部，也可實施本發明。在其他實例中，為了避免不必要地使本發明不清楚，沒有詳細描述公知的工序和/或結構。
本發明在一個實施例中涉及被配置為用于基板處理環境中的智能元件以及用于利用智能元件來改進各個元件、子系統和系統管理的技術。詳細地說，智能元件最少包括至少唯一地標識元件的智能元件增強(ICE)。如本文中所使用的術語，智能元件可以表示不可分割的基本零件(例如單個鑄鋁合金固體件)或子系統(例如RF電源)。
智能元件可以基于作為基板處理系統的零件的任何元件，無論這樣的元件是否直接接觸活性氣體、液體或等離子體。例如，等離子體處理系統的元件可以包括氣體注入器、注氣系統、等離子室、用于等離子體耦合的介電窗(dielectric window)、襯板(liner)、聚焦環或其他邊緣環(edge ring)或均勻環(uniformity ring)、卡盤組件(chuck assembly)、卡盤本身、卡盤支撐元件、端點檢測系統和/或其他診斷系統、RF電源、或匹配網絡，等等。基板處理中的元件不必全是智能元件。智能元件和常規元件(即，沒有ICE的元件)的混合可以共存于給定的系統中。
一般來說，每個智能元件都可以由其ICE唯一地標識。為了改進基板處理系統的安裝、操作、以及維護，雖然本發明不排除人可讀的ICE與結合外部數據利用這種人可讀的ICE的技術的結合，但優選地，ICE包含機器可讀的數據。人可讀的ICE的實例包括蝕刻、附加、著色、或雕刻在智能元件中的字母數字的或其他視覺可感知的符號。
如果ICE是機器可讀的，則可以人工地或自動地讀取與智能元件有關的數據。例如，如果ICE是條形碼，人工讀取可以包括使用手持條形碼讀取器來讀取條形碼。當然，如果無需人為干預就可以完成條形碼的掃描，則可以自動讀取同一條形碼。雖然是用條形碼作為實例，但是ICE可以使用任何視覺的、電子的、電磁的、光學的、化學的、或聽覺可感知的機構。這些實例包括將要識別的形狀或圖案、用化學方法或通過電磁檢測裝置來檢測的使用同位素或化學品作的各種形式的標記或著色。自動讀取可以使用例如RFID(其使得無需接觸或視線(line-of-sight)讀和/或寫就可以識別智能元件)的技術。
實際上，RFID是優選的ICE啟用技術中的一種。通常無需直接物理接觸或在電磁光譜的視線中，就能夠傳送數據，RFID起到類似于條形碼的作用，但具有更大的能力。實例RFID系統可需要以下元件發射機應答器(或標簽)、閱讀器/寫入器(詢問器)、天線、以及主機。
發射機應答器是系統的一部分并包括優選地具有附屬硅片的小型電子電路。RFID標簽可以被供電并被分類為有源的或無源的。一些有源標簽帶有供長閱讀距離用的內部電池。它們通常能夠進行讀取/寫入并可以經常在例如收費應用中看到。無源標簽不帶有電池并由單獨的外部電源(通常為詢問器)供電。
典型的閱讀器通常包括向標簽傳送信息并從標簽接收信息的天線。天線的尺寸和形式可以依具體應用和所選擇的頻率而定。通常，閱讀器不僅包括天線，還包括解碼器和RF模塊。根據應用，閱讀器可以是固定的(即，安裝好的)，或是便攜式的(例如，手持的)。
此外，在適當情況下，ICE被配置為能抵抗智能元件所處的環境的腐蝕和/或破壞的影響。因而，將如此構造等離子環境中的ICE，使得如果需要使智能元件暴露，它也基本上能抵抗等離子蝕刻或沉積、并能抵抗由與等離子體生成相關的RF能量和/或高溫環境造成的損壞。同樣地，例如在化學蝕刻環境中的ICE基本上能抵抗蝕刻處理中所使用的化學品的影響。優選地，ICE連同任何支撐或屏蔽結構一起被配置為用于使對基板處理過程的影響減至最小(例如，通過使污染和/或工藝參數的影響減至最小)。
為了使ICE更能抗損壞，ICE或其一部分可以嵌入智能元件中，以使ICE或其易損壞的部分不會被物理暴露。對于數據傳送，這樣的嵌入元件的ICE可以依靠非視線技術。可選地，可以通過合適的屏蔽體(由諸如金屬、電介質、陶瓷、塑料等的適當材料構成)來屏蔽ICE或其一部分。屏蔽體或其多個部分可以是透光的，允許使用需要一定透光度的視線數據傳送技術。即使當屏蔽體不透光時，如果屏蔽體設計成具有適當的趨膚深度，或者設置了介電邊界，則屏蔽體能傳送足夠的電磁信號，以使得仍然可以將RFID或其他非接觸、非視線技術用于數據傳送。操作人員也可以去除屏蔽體以進行數據傳送，但最好是將ICE配置為用于自動數據傳送而無需人為干預。
迄今為止，將ICE作為其數據是不可改變的靜態器件進行了討論。然而，本發明的實施例也包括可編程ICE，其允許將數據寫入ICE。在一定程度上，所有的ICE都需要被寫入一次(例如，在工廠時)，在那一時刻，將唯一標識數據最初賦給元件。如果在現場中這些ICE中的數據不能改變，那么這些ICE在本文中就被稱為靜態ICE。
可編程ICE與靜態ICE的不同之處在于在現場中可以將數據寫入可編程ICE中。一般來說，可編程ICE包括用于存儲附加數據的板上存儲器。存儲量可以僅僅是幾個字節，以只存儲唯一的標識數據，或者可以充分擴展以，例如，記錄在處理運行過程中所收集的數據。例如，存儲器可以是基于半導體的，或者可以是基于光的或光電磁的。
如所提到的，數據可被寫入一次(例如，在工廠)并且是不可改變的。可以選擇性地或附加地不可更改地寫入數據，以使舊的數據不會被擦除。這種不可更改的寫入的數據有助于審核。ICE中的數據可以附加地或選擇性地被寫入并可反復重新寫入。在某些情況下，在ICE中可適當地包括一種以上的存儲器或芯片或電路。此外，優選地，在某些情況下，在ICE中存在強大的安全配置(例如加密和/或口令)，以保護數據不被篡改和/或未授權的存取。當使用本文中隨后討論的用于元件和/或系統管理的技術來利用(leverage)數據時，這一方面將很明顯。
可以通過外部裝置(即，除與ICE相關的智能元件以外的裝置)將數據寫入ICE中。例如，主機或基板處理系統控制器可以對各個零件的ICE進行寫入。可選地或附加地，ICE可以包括探測器，以獲取數據以寫入到它自己的ICE。例如，卡盤可以包括溫度探測器，以將溫度數據寫入到其ICE。作為另一實例，匹配網絡可以包括電流探測器，以記錄流入基板處理系統中的電量。在基板處理周期內，在一個實施例中，可以將數據記錄到智能元件的ICE中，或者在另一實施例中，可以由ICE將數據提供給另一個裝置(例如，另一個智能元件、主機、或者基板處理系統控制器)。
優選地以高度安全性完成ICE中的數據存儲、以及到ICE和來自ICE的數據傳遞。可以使用數字簽名、DES、以及其他安全技術來實現數據安全。
可以將暴露于等離子環境并仍需在等離子處理期間傳送數據的ICE設計成使得它們的讀/寫RF頻率在用于基板處理的RF信號的頻率范圍之外。例如，許多基板處理系統使用2MHz、13.56MHz、或27MHz的RF信號用于蝕刻應用。通過避開這樣的頻率范圍，可以更可靠和/或更高效地實現數據傳送。可選地，假定只要數據通信電路經受得住實際處理執行期間所應用的任何RF或功率，則ICE可以采用用于數據通信的任何頻率，但在向接收裝置傳送其數據之前，可能需要等到完成等離子處理。
在一個實施例中，使用ICE的唯一標識數據來使對外部數據存儲器(其可與基板處理系統設置在一起或可以通過諸如局域網、廣域網或互聯網的網絡進行存取)的存取更容易。這樣對應的外部數據存儲器的使用極大地提高了這樣的唯一標識數據的實用性，特別是在ICE不能存儲大量的信息的情況下。在一個實施例中，唯一標識數據可以被用作索引以確定與智能元件有關的電的、機械的、和/或材料成分數據。智能元件的歷史記錄(包括例如它的制造數據、它的配置(deployment)數據、它的使用數據等)、它的校準數據、它的規范等也可以通過使用唯一標識數據作為索引來搜索這樣的外部數據存儲器而獲得。
數據庫可以由例如，基板處理系統的制造商或者經銷商或另一個組織來維護，并通過數據網絡進行存取。一般來說，優選地，以保護基板處理系統的各個所有者或操作者的機密信息的方式存儲外部數據存儲器。可以使用可用的數據安全技術來保護機密性。
作為基于智能元件的管理技術的實例，可以采用ICE數據來實時地或接近實時地確定元件是否為經過認證的元件。通過圖1A和1B示出了本發明的此方面。通過向智能元件查詢(例如，在安裝時，在系統啟動時，或在任何其他隨機時間)其唯一標識數據，基板處理系統或主機可以確定元件是否是為特殊計劃的應用(例如，特殊的蝕刻或沉積處理)而設計的。基板處理系統或主機可以具有包含與計劃的應用和適合的元件有關的數據的數據庫，或者這樣的數據庫可以被通過計算機網絡進行存取。基板處理系統或主機也可以僅僅通過查詢智能元件(例如，圖1A102-104，圖1B152-154)來確定智能元件是否是經過認證的，即它是根據制造商的規范或在適當授權下制造的。如果發現元件沒有經過適當的認證(基于所接收到的唯一標識數據)，則可以電子地標記元件(例如，在數據庫中作標記)，以采取糾正措施(例如，圖1A110，圖1B160)。
作為基于智能元件的管理技術的另一實例，可以利用被查詢的唯一標識數據和外部數據存儲器之間的相關性，來防止不容許地安裝和使用廢舊的元件或例如應該丟棄的損壞了的元件的狀況或對該狀況采取糾正措施。當然，如果元件是偽造元件或非經過認證的元件，那么它的標識數據、或沒有標識數據(例如，圖1A106，圖1B156)將揭露這種偽造企圖或使用非經過認證的元件的企圖。即使復制了唯一標識數據，中央數據庫也能夠檢測出在兩個不同的基板處理系統中或在兩個地理上分開的位置上正檢測同樣的唯一標識數據并能夠產生適當的報警。
如果接收的唯一標識數據是所期望的，則可以允許進行進一步的系統安裝和/或加電和/或基板處理(例如，圖1A108，圖1B158)。
作為另一個實例，ICE可以包括元件特征數據(其包括最新的描述一個或多個元件使用模式的歷史數據、校準數據、與使用該智能元件的應用有關的數據等)。然后可以查詢元件特征數據(例如，圖2，202-204)以及將其與一些可接受的規范數據進行比較(例如，圖2206)。如果比較顯示智能元件不再處于應用的規范之中(例如，太舊、過于磨損、已經經歷太多處理周期、過時等)，則可以電子地標記元件(例如，在數據庫內作標記)以采取糾正措施(例如，圖2210)。應該注意，智能元件的可接受的規范數據和比較邏輯可以與智能元件本身一起存在，這使得智能元件能進行基本的自診斷。可選地或附加地，可接受的規范數據可以存在于外部數據庫中。如果接收到的元件特征數據是符合要求的，可以允許進行進一步的系統安裝和/或加電和/或基板處理(例如，圖2208)。
如所提及的，還可以存儲元件的校準數據(即，初始校準數據和/或隨著時間記錄的歷史校準數據)。可以將這樣的校準數據存儲在ICE中的板上或可以將這樣的校準數據存儲在外部數據庫中。所存儲的初始校準數據(其可以在工廠測試期間獲得)(例如，圖3302)可以被查詢，并用于在安裝時使元件的校準更容易(例如，圖3304)。例如，可以使用所存儲的歷史校準數據來確定元件是否可能在不久后發生故障。在一實施例中，如果歷史校準數據表明最近有顯著的變化，則這樣的模式可表明該零件可能在不久后發生故障。作為另一個實例，元件的當前校準值和初始校準值之間的比較可以提供關于元件狀態的信息。作為又一實例，一個元件的校準數據的變化模式可表明系統的另一個零件或部分存在問題。通過利用所存儲的校準數據，可以在故障實際發生前，執行主動的元件和/或系統維護。
一般來說，當來自智能元件的所查詢的數據顯示元件不應該被使用時，至少有兩種可行的措施供選擇。第一，可以禁用系統，以使得使用不適合的元件的運行不被允許。第二，可選地可以使系統運行(在提供了警告后，在一個實施例中)，但對數據進行記錄，以便提供由于所有者在被警告后繼續使用該系統而承擔損壞的風險的證據。例如，這樣的證據幫助合法的系統制造商避免不得不承擔對由于使用不適合的元件而損壞的系統的保修工作。
在安裝、配置、或加電期間，也可以使用唯一標識數據來確定是基板處理系統的一個元件還是所有元件適合用于所計劃的應用。應該注意，各個元件可以單獨地被認證和/或被認為適合用于給定的應用，而安裝在一起的一組另外的經過認證的元件可能彼此沖突以及/或者當一起用于另一應用時產生降低性能的狀況。通過從單個智能元件自動查詢唯一標識數據(例如，圖4402-404)并且結合安置于基板處理系統的專家數據庫或通過網絡來使用這樣查詢的數據，可以采取這種主動的方法來確保在處理單個基板(例如，圖4408)前適當地或最佳地構造基板處理系統以執行所計劃的應用(例如，圖4406)。
如果發現一個或多個元件不適于特定的應用，可以向系統所有者或操作員提供建議，建議改變元件和/或工藝配方，或者如果智能元件具有配置能力，基板處理系統可以使智能元件被配置為能更加優化地執行應用。例如，實例包括使匹配網絡具有不同的阻抗值。以此方式，相當大地減少了由于不正確地配置基板處理系統而浪費的基板數量。
例如，從智能元件自動查詢智能元件數據的能力也可以用于主動維護基板處理系統。如果為基板系統制造商工作的工程師認為特定的一批智能元件是有缺陷的，他可以使用計算機網絡來查詢所部署的系統(其可以散布在制造現場或與穿越大陸的不同的所有者有關)，以確定它們是否包括這樣的元件。如果智能元件作出響應，工程師可以在發生系統損壞前主動要求更換該元件。
ICE還可以包括關于使用狀況、在系統中一起安裝的其他元件的歷史數據、和/或關于應用的數據。歷史數據可以存儲在智能元件本身中或可以存儲于外部數據存儲器(可以使用ICE的唯一標識數據作為搜索關鍵字來對其進行訪問)中。可通過主機和/或基板處理系統收集數據并將數據下載到智能元件的ICE中。還可以通過智能元件和/或ICE所提供的探測器來收集數據。可以一直(以預定的或可配置的時間間隔)進行數據收集，或者數據收集能力可以是用戶可配置的并可以只有被請求時才開始。當收集數據時可以上載所收集到的歷史數據，或者智能元件可以一直等到適當的時間(例如，在等離子周期結束之后或在請求時)來上載數據。
結合給定系統中的其他元件、和/或結合特定的應用，歷史數據可被用來確定智能元件是否適合于或仍然適合于用在特定系統中。歷史數據可以不僅包括元件標識數據，而且可以包括其校準數據、其使用記錄(例如，在現場的小時數)、和/或應用數據(例如，由于一些應用相對于其他應用可以造成更大程度的磨損)。歷史數據對于維護特別有用，因為這樣的數據可以使所有者和/或操作者能主動進行元件更換、和/或清洗、和/或其他的維修工作。在一個實施例中，如果歷史數據顯示在不久后需要更換元件，則可以通過適當的軟件驅動的商業邏輯自動定購備件。歷史數據被自動收集以及可被利用來自動引發維護動作的事實不僅使主動維護更加可行，而且可以充分減少維護記錄保存負擔，并減少跟蹤誤差的可能。
在一個實施例中，歷史數據可以用于預測智能元件是否適合所計劃的生產運行。假設智能元件已接近它的使用壽命的終點。它的歷史數據可以使工程師確定是否有足夠的剩余使用壽命承擔所計劃的生產運行，或是否應該在生產運行開始前更換該元件。應該注意，由于智能元件具有關于使用情況、使用模式、過去的應用等的其自己的歷史數據，所以可以以更高的精確度作出剩余使用壽命的自估計。以這種方式，將元件的使用壽命最大化。可選地，歷史數據可以使系統校準和/或修改其他元件和/或其他工藝參數以進行補償，對于給定的元件狀況為實現更有利的處理結果創建更適合的環境。
來自系統中一個或多個元件的歷史數據也可以使工程師能更精確地確定過去的某個時間點的運行狀況。這樣用于辯論(forensic)的對過去的再現可對查明記錄數據的智能元件或系統中任何其他元件的故障原因有巨大的幫助。如果所有者使用未經認證的元件(例如，不適合的或未經批準的元件)并且這樣的使用引起運行狀況的改變，并促成故障的產生，則從智能元件中查詢的歷史數據使所有者能查明故障原因，以及/或者為清白的系統制造商提供辯明無罪的法庭證據，以使制造商免于不得不對由于不適當的元件的未經授權的使用而損壞的系統進行無償的保修工作。
下面描述典型方案，其中，智能元件和獨創性的元件部分管理技術充分改進了基板處理系統的安裝、操作、以及維護。當最初安裝時，系統可以對它的智能元件進行查詢并且比較所獲取的既與智能元件的身份又與元件校準參數有關的數據，以確定元件是否被授權和/或適于單獨或一起用于本系統(例如，元件是否會彼此沖突)。
一旦確定系統將被適當地安裝(可能通過將來自智能元件的查詢數據與來自參考數據庫的數據進行比較)，為了保持歷史記錄，可以自動地獲取來自智能元件的查詢數據并將其存儲(在單個智能元件和/或中央數據庫中)，使得可以將從系統的智能元件所查詢的隨后的數據組與歷史數據組進行比較，以用于維護和/或診斷。
在加電時，系統可以自識別以及/或者可以向零件查詢唯一標識數據以及任何需要的校準和/或歷史和/或所收集的環境數據，以執行自診斷，并同時設置關于所期望的校準和補償設置的任何必需的參數變量。該數據可以使系統確定零件是否仍然在規范內，以執行例如所計劃的蝕刻和/或沉積。
如果應用數據(例如，配方)是可用的，則來自系統的智能元件的ICE數據可以被用來確定作為集合整體或作為在一起工作的零件的集合的系統是否被最佳地配置以執行所計劃的應用。應該注意，可以同時執行自診斷測試和用于應用適合性的這種測試。系統也可以對各種可移動的或有源部件(例如，質量流量控制器，RF供給系統等)進行自測試。
應該注意，如果發現元件不適合用于系統中和/或執行所計劃的應用，則可禁用系統以防止其運轉并損壞自身。如果損壞的風險很小，則可以允許所有者運行帶有被認為不適合的元件的系統，但同時清楚地給出警告并對數據進行記錄(優選地，以抗篡改的方式)，以防止當由于使用不適合的元件而使基板處理系統最終損壞時，不道德的使用者隨后從合法的系統廠商處獲取免費保修服務和/或任何其他優惠。
如果在安裝過程或操作過程中，智能元件中的一個遇到異常情況，則所收集的環境數據可以引起警報發聲。為了質量控制的目的，將數據記錄并選擇性地將其傳送給系統制造商。如所提及的，優選地，以安全的方式保存該數據，使得數據不會被篡改或被未授權訪問。
從前述可以理解，本發明相當大地改進了關于基板處理系統的安裝、操作、以及維護的元件部分和系統管理。通過將唯一標識數據以及優選地將可以由合適的傳感器自動讀取的唯一標識數據賦給基板處理系統的零件，然后可以通過獨創性的元件部分管理技術來使用所查詢的數據，以提高安裝精度以及提高使系統中的零件最優化的可能性，以進行所計劃的應用。
與所公開的基于智能元件的管理技術結合的唯一標識數據可以基本上排除在基板處理系統中未檢測到偽造品和/或劣等替代品的使用的可能性。存儲在零件上的歷史數據有助于減少欺詐性保修要求并幫助工程師重現過去任何時間點的運行條件，以更精確地調整基板處理系統以及/或者查明任何故障的原因。存儲在零件上的數據和外部數據存儲器之間的相關性極大地擴大了作為用于改進基板處理系統安裝、操作、以及維護的工具的ICE的實用性。
因而，雖然根據幾個優選實施例描述了本發明，但存在落入本發明范圍內的改變、置換和等同物。例如，盡管一般地在等離子體處理系統的環境中以及特別地在等離子蝕刻系統的環境中論述了具體實例，但本發明還可以應用于其他基板處理系統(例如，化學氣相沉積(CVD)系統、等離子體增強型化學氣相沉積(PECVD)系統、物理氣相沉積(PVD)系統、快速熱處理(RTP)系統、光刻系統等)。還應當注意，存在多種實現本發明的方法和裝置的替代方法。因此，這意味著所附的權利要求應被理解為包括落在本發明真正的精神和范圍內的所有這樣的改變、置換、和等同物。
權利要求
1.一種元件管理方法，其中，在具有一組元件的基板處理系統中，所述一組元件中的至少多個元件被指定為智能元件，所述多個元件中的每個元件都具有智能元件增強(ICE)，所述方法包括查詢所述多個元件，以向它們各自的ICE請求它們各自的唯一標識數據；如果所述多個元件中的任一個對所述查詢作出響應，則接收來自所述多個元件的唯一標識數據；以及當期望得到第一元件標識數據時，如果所述多個元件中的第一元件未能提供所述第一元件唯一標識數據，則標記所述第一元件，以采取糾正措施。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述糾正措施包括禁用所述基板處理系統，以防止所述基板處理系統執行基板處理應用。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述查詢和所述接收被無人為干預地完成。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述糾正措施包括將關于所述第一元件未能響應所述查詢的通知提供給所述基板處理系統的操作員和所述基板處理系統的制造商中的一方。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，通過互聯網、局域網、以及廣域網中的至少一種發送所述通知。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述糾正措施包括鑒于所述第一元件未能響應所述查詢，將關于所述第一元件未能響應所述查詢的通知提供給所述基板處理系統的操作員；以及在所述操作員同意承擔與執行所述基板處理系統相關的風險后，準許所述操作員執行基板處理應用。
7.根據權利要求6所述的方法，進一步包括在準許所述操作員執行所述基板處理應用之前，記錄證明所述操作員同意承擔所述風險的數據。
8.根據權利要求7所述的方法，進一步包括在所述基板處理應用期間，收集并記錄與處理相關的數據。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述記錄由所述多個元件中的一個完成。
10.根據權利要求1所述的方法，進一步包括將來自所述多個元件中的第二元件的第二唯一標識數據與數據庫中的期望的第二元件標識數據進行比較；以及如果所述第二元件唯一標識數據與所述期望的第二元件標識數據不匹配，則標記所述第二元件，以采取糾正措施。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述糾正措施包括禁用所述基板處理系統，以防止所述基板處理系統執行基板處理應用。
12.根據權利要求10所述的方法，其中，所述查詢和所述接收被無人為干預地完成。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述糾正措施包括將關于所述第一元件未能響應所述查詢的通知提供給所述基板處理系統的操作員和所述基板處理系統的制造商中的一方。
14.根據權利要求4所述的方法，其中，通過互聯網、局域網、以及廣域網中的至少一種發送所述通知。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，其中，所述糾正措施包括鑒于所述第一元件未能響應所述查詢，將關于所述第一元件未能響應所述查詢的通知提供給所述基板處理系統的操作員；以及在所述操作員同意承擔與執行所述基板處理系統相關的風險后，準許所述操作員執行基板處理應用。
16.根據權利要求15所述的方法，進一步包括在準許所述操作員執行所述基板處理應用之前，記錄證明所述操作員同意承擔所述風險的數據。
17.根據權利要求16所述的方法，進一步包括在所述基板處理應用期間，收集并記錄與處理相關的數據。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述多個元件中的一個使用其ICE完成所述記錄。
19.根據權利要求1所述的方法，其中，所述一組元件中的至少一個元件未被指定為具有所述ICE的智能元件，所述至少一個元件不是所述多個元件中的成員。
20.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多個元件中的元件數目等于所述一組元件中的元件數目。
21.一種元件管理方法，其中，在具有一組元件的基板處理系統中，所述一組元件中的至少多個元件被指定為智能元件，所述多個元件中的每個元件都具有智能元件增強(ICE)，所述方法包括通過傳感器查詢所述多個元件中的第一元件，以從與所述智能元件相關的ICE接收第一特征數據；通過所述傳感器接收所述第一特征數據；將所述特征數據與所述智能元件的可接受的規范數據進行比較；以及如果所述第一特征數據不符合所述智能元件的可接受的規范數據，則電子地標記所述第一元件，以采取糾正措施。
22.根據權利要求21所述的方法，其中，所述糾正措施包括電子地禁用所述基板處理系統，以防止所述基板處理系統執行基板處理應用。
23.根據權利要求21所述的方法，其中，所述糾正措施包括自動定購、采用計算機商業邏輯、替換所述第一元件。
24.根據權利要求22所述的方法，其中，使用計算機執行的方法來完成所述查詢和所述接收而無需人為干預。
25.根據權利要求21所述的方法，其中所述糾正措施包括將關于所述第一元件未能響應所述查詢的通知提供給所述基板處理系統的操作員和所述基板處理系統的制造商中的一方。
26.根據權利要求4所述的方法，其中，通過互聯網、局域網、以及廣域網中的至少一種發送所述通知。
27.根據權利要求21所述的方法，其中，所述糾正措施包括鑒于所述第一元件未能響應所述查詢，將關于所述第一元件未能響應所述查詢的通知提供給所述基板處理系統的操作員；以及在所述操作員同意承擔與執行所述基板處理系統相關的風險后，準許所述操作員執行基板處理應用。
28.根據權利要求26所述的方法，進一步包括在準許所述操作員執行所述基板處理應用之前，記錄證明所述操作員同意承擔所述風險的數據。
29.根據權利要求28所述的方法，進一步包括在所述基板處理應用期間收集并記錄與處理相關的數據。
30.根據權利要求29所述的方法，其中，所述記錄由所述多個元件中的一個完成。
31.根據權利要求21所述的方法，其中，所述基板處理系統表示等離子體處理系統。
32.根據權利要求21所述的方法，其中，所述基板處理系統表示化學機械拋光(CMP)系統。
33.根據權利要求21所述的方法，其中，所述基板處理系統表示化學氣相沉積(CVD)系統、等離子體增強型化學氣相沉積(PECVD)系統、物理氣相沉積(PVD)系統、快速熱處理(RTP)系統、和光刻系統中的一種。
34.根據權利要求21所述的方法，其中，在處理基板之前，剛一給所述基板處理系統加電就執行所述查詢。
35.根據權利要求21所述的方法，其中，如果所述比較顯示所述第一元件是過時的，則所述第一特征數據被認為不符合所述可接受的規范數據。
36.根據權利要求21所述的方法，其中，如果所述比較顯示所述第一元件已經被使用了大于可接受時間的持續時間，則所述第一特征數據被認為不符合所述可接受的規范數據。
37.根據權利要求21所述的方法，其中，如果所述比較顯示所述第一元件已經被使用了大于可接受數目的處理周期數目，則所述第一特征數據被認為不符合所述可接受的規范數據。
38.根據權利要求21所述的方法，其中，如果所述比較顯示所述第一元件沒有安裝在所期望的基板處理系統中，則所述第一特征數據被認為不符合所述可接受的規范數據。
39.一種元件管理方法，其中，在具有一組元件的基板處理系統中，所述一組元件中的至少多個元件被指定為智能元件，所述多個元件中的每個元件都具有智能元件增強(ICE)，所述方法包括通過傳感器查詢所述多個元件中的第一元件，以獲取第一校準數據，所述第一校準數據通過使用第一技術和第二技術之一而被獲取，所述第一技術包括從與所述第一元件相關的ICE獲取所述第一校準數據，所述第二技術包括從所述ICE獲取唯一標識數據并使用所述唯一標識數據從所述第一元件的外部數據存儲器獲取所述第一校準數據。在安裝所述基板處理系統和維護所述基板處理系統之一中，使用所述第一校準數據。
40.根據權利要求39所述的方法，其中，所述第一校準數據用于所述安裝所述基板處理系統，所述第一校準數據表示在最初安裝所述基板處理系統時為所述第一元件指定的校準數據。
41.根據權利要求39所述的方法，其中，所述第一校準數據用于所述維護所述等離子體處理系統，所述第一校準數據表示所述第一元件的一組歷史校準數據值。
42.根據權利要求39所述的方法，其中，所述第一校準數據用于設置參數變量，以優化所述等離子體處理系統的處理性能。
43.根據權利要求41所述的方法，其中，所述維護包括確定所述第一元件何時將被替換。
44.根據權利要求41所述的方法，其中，所述維護包括確定所述第一元件的狀態。
45.根據權利要求41所述的方法，其中，所述維護包括確定所述基板處理系統中的所述第一元件和另一元件中之一的問題情況。
46.根據權利要求41所述的方法，包括如果所述第一校準數據顯示所述第一元件需要維護，則電子地標記所述第一元件，以采取糾正措施。
47.根據權利要求46所述的方法，其中，所述糾正措施包括電子地禁用所述基板處理系統，以防止所述基板處理系統執行基板處理應用。
48.根據權利要求46所述的方法，其中，所述糾正措施包括向所述基板處理系統的操作員和所述基板處理系統的制造商提供關于所述第一元件的維護需要的通知。
49.根據權利要求48所述的方法，其中，通過互聯網發送所述通知。
50.根據權利要求46所述的方法，其中，所述糾正措施包括向所述基板處理系統的操作員之一提供關于所述第一元件的維護需要的通知，以及鑒于所述通知，在所述操作員同意承擔與執行所述基板處理應用相關的風險后，準許所述操作員執行所述基板處理應用。
51.根據權利要求50所述的方法，進一步包括在準許所述操作員執行所述基板處理應用之前，記錄證明所述操作員同意承擔所述風險的數據。
52.根據權利要求39所述的方法，其中，所述基板處理系統表示等離子體處理系統。
53.根據權利要求39所述的方法，其中，所述基板處理系統表示化學機械拋光(CMP)系統。
54.根據權利要求39所述的方法，其中，所述基板處理系統表示化學氣相沉積(CVD)系統、等離子體增強型化學氣相沉積(PECVD)系統、物理氣相沉積(PVD)系統、快速熱處理(RTP)系統、和光刻系統中的一種。
55.根據權利要求39所述的方法，其中，在處理基板之前，剛一給所述基板處理系統加電就執行所述查詢。
56.一種元件管理方法，其中，在具有一組元件的基板處理系統中，所述一組元件中的至少多個元件被指定為智能元件，所述多個元件中的每個元件都具有智能元件增強(ICE)，所述方法包括查詢所述多個元件中的第一元件，以獲取第一特征數據，所述第一特征數據通過使用第一技術和第二技術之一而被獲取，所述第一技術包括從與所述第一元件相關的ICE獲取所述第一特征數據，所述第二技術包括從與所述第一元件相關的所述ICE獲取第一唯一標識數據、并使用所述第一唯一標識數據來從所述第一元件的外部數據存儲器獲取所述第一特征數據；查詢所述多個元件中的第二元件，以獲取第二特征數據，所述第二特征數據通過使用第三技術和第四技術之一而被獲取，所述第三技術包括從與所述第二元件相關的ICE獲取所述第二特征數據，所述第四技術包括從與所述第二元件相關的所述ICE獲取第二唯一標識數據、并使用所述第二唯一標識數據來從所述數據存儲器獲取所述第二特征數據；以及使用所述第一特征數據和所述第二特征數據來確定所述第一特征數據和所述第二特征數據的組合是否使所述基板處理系統適合執行所計劃的基板處理應用。
57.根據權利要求56所述的方法，其中，所述第一特征數據通過使用所述第一技術而被獲取，以及其中，所述第二特征數據通過使用所述第三技術而被獲取，所述第一特征數據表示唯一地標識所述第一元件的數據，所述第二特征數據表示唯一地標識所述第二元件的數據。
58.根據權利要求56所述的方法，其中，所述第一特征數據通過使用所述第一技術而被獲取，以及其中，所述第二特征數據通過使用所述第三技術而被獲取，所述第一特征數據表示與所述第一元件相關的歷史性能數據，所述第二特征數據表示與所述第二元件相關的歷史性能數據。
59.根據權利要求58所述的方法，包括如果所述第一特征數據和所述第二特征數據的所述組合使所述基板處理系統不適合執行所述計劃的基板處理應用，則電子地禁用所述基板處理系統，以防止所述基板處理系統執行基板處理應用。
60.根據權利要求56所述的方法，其中，所述第一特征數據通過使用所述第二技術而被獲取，以及其中，所述第二特征數據通過使用所述第四技術而被獲取，所述第一特征數據表示與所述第一元件相關的歷史性能數據，所述第二特征數據表示與所述第二元件相關的歷史性能數據。
61.根據權利要求60所述的方法，包括如果所述第一特征數據和所述第二特征數據的所述組合使所述基板處理系統不適合執行所述計劃的基板處理應用，則電子地禁用所述基板處理系統，以防止所述基板處理系統執行基板處理應用。
62.根據權利要求60所述的方法，包括如果所述第一特征數據和所述第二特征數據的所述組合使所述基板處理系統不適合執行所述計劃的基板處理應用，則建議所述基板處理系統的操作員改變所述第一元件、所述第二元件、或工藝配方中的一個，以使所述基板處理系統適合執行所述計劃的基板處理應用。
63.根據權利要求60所述的方法，包括如果所述第一特征數據和所述第二特征數據的所述組合使所述基板處理系統不適合執行所述計劃的基板處理應用，則對所述第一元件、所述第二元件、或者工藝配方中的一個進行調整，以使所述基板處理系統適合執行所述計劃的基板處理應用。
64.根據權利要求56所述的方法，其中所述基板處理系統表示等離子體處理系統。
65.根據權利要求56所述的方法，其中所述基板處理系統表示化學機械拋光(CMP)系統。
66.根據權利要求21所述的方法，其中，所述基板處理系統表示化學氣相沉積(CVD)系統、等離子體增強型化學氣相沉積(PECVD)系統、物理氣相沉積(PVD)系統、快速熱處理(RTP)系統、和光刻系統中的一種。
全文摘要
公開了一種基板處理系統中的元件管理方法。基板處理系統具有一組元件，這組元件中的至少多個元件被指定為智能元件，多個元件中的每個元件都具有智能元件增強(ICE)。該方法包括查詢多個元件，以從它們各自的ICE請求它們各自的唯一標識數據。該方法還包括如果多個元件中的任何一個對查詢做出響應，則從多個元件接收唯一標識數據。該方法另外還包括如果當期望得到第一元件的標識數據時，多個元件中的第一元件未能提供第一元件唯一標識數據，則標記第一元件，以采取糾正措施。
文檔編號G06F19/00GK101036148SQ200580032104
公開日2007年9月12日 申請日期2005年8月19日 優先權日2004年8月25日
發明者尼爾·本杰明, 理查德·A·戈特朔, 尼古拉斯·布賴特, 羅伯特·斯蒂格 申請人:朗姆研究公司