在半导体设备和洁净室中测量化学气体污染物的可携式盘的制作方法

1.本发明的一些实施例总体上涉及一种用于在半导体设备和/或洁净室中测量化学气体污染物的可携式盘。


背景技术：

2.多年来，半导体设备、洁净室、和其他此类清洁制造(“晶片厂(fab)”)环境的主要焦点一直是从空气中去除机械颗粒，这些颗粒已知会导致被沉积以用于处理的薄膜中的缺陷，并从而减少半导体制造的装置中的缺陷或错误的数量。最近，这一重点已扩展到减少通常称为空气分子污染物(airborne molecular contaminants，amc)和挥发性有机化合物(volatile organiccompounds，voc)的化学气体污染物。例如，晶片厂已经开始使用化学预过滤器来过滤在晶片厂层级已过滤的空气，以便在处理工具层级过滤更多。处理制造商已开始改变制造处理以清洁真空部件，以确保微量化学气体污染物不会进入生产环境。这些措施并不便宜，而且尽管做出这些努力，但半导体处理系统工具的复杂性使得难以确定在多步骤、多工具处理中，基板在何处可能暴露于浓度过高的任何数量的化学气体污染物。


技术实现要素：

3.在此描述的一些实施例涵盖一种检测器盘，包括盘主体，盘主体包括底盘和顶盖，顶盖包括第一孔。检测器盘可进一步包括印刷电路板(pcb)，印刷电路板位于由盘主体形成的内部中。检测器盘可进一步包括传感器，传感器设置在pcb上并定位成经由顶盖中的第一孔而暴露于外部环境。传感器可适于检测化学气体污染物的水平并基于化学气体污染物的检测的水平而输出检测信号。检测器盘可进一步包括微控制器，微控制器设置在pcb上并耦接到传感器，微控制器适于由检测信号中包含的(embodied)化学气体污染物的检测的水平产生测量数据。检测器盘可进一步包括无线通信电路，无线通信电路设置在pcb上，无线通信电路适于将测量数据无线传输到无线接入点装置。
4.在其他实施例中，检测器盘替代地包括基板盘和设置在基板盘的中央部分上的印刷电路板(pcb)。检测器盘可进一步包括吸附剂管，吸附剂管附接到基板盘，吸附剂管包括在第一端的第一开口和在第二端的第二开口，第一开口被盖住。检测器盘可进一步包括微机电系统(mems)泵，mems泵设置在该基板盘或该pcb中的一者上，mems泵包括附接到吸附剂管的第二开口的空气管以迫使环境空气进入吸附剂管，其中mems泵在启动后在校准时间段后自动关闭。检测器盘可进一步包括微控制器，微控制器设置在pcb上，并耦接到mems泵，微控制器用以启动泵。
5.在示例实施例中，揭露了一种用于使用检测器盘来检测空气中化学气体污染物的水平的方法。方法可开始于由第一机器人将检测器盘从储存位置移动穿过工厂界面到处理系统的装载锁定室中。检测器盘可包括传感器，传感器适于检测空气中化学气体污染物的水平；和与传感器耦接的无线通信电路。方法可接着由第二机器人将检测器盘从装载锁定室移动穿过移送腔室并进入处理系统的处理腔室。方法可接着使用检测器盘的传感器检测
储存位置、工厂界面、装载锁定室、移送腔室、或处理腔室中的至少一者中的化学气体污染物的水平。方法可接着用检测器盘的无线通信电路将测量数据无线传输到无线接入点(wap)装置，其中测量数据包括指示在储存位置、工厂界面、装载锁定室、移送腔室、或处理腔室中的至少一者中的化学气体污染物的检测的水平的信息。
附图说明
6.通过示例而非限制的方式在附图的图中示出了本发明，图中类似的附图标记指示相似的元件。应注意，在本揭露内容中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定是指相同的实施例，且这样的引用意味着至少一个。
7.图1是根据本揭露内容的方面的示例处理系统的简化俯视图。
8.图2a-图2b是根据本揭露内容的方面的检测器盘的俯视透视图。
9.图2c-图2d是根据本揭露内容的方面的沿着检测器盘的中心的截面图。
10.图2e是根据本揭露内容的方面的检测器盘的分解透视图。
11.图3a是根据本揭露内容的方面的利用吸附剂管来收集化学气体污染物的检测器盘的俯视平面图。
12.图3b是根据本揭露内容的方面的吸附剂管。
13.图4是根据本揭露内容的方面的用于检测器盘的主控印刷电路板(pcb)的示意方块图。
14.图5是根据本揭露内容的方面的在主控pcb和包括传感器的发送器板之间的串行通信接口的示意性方块图。
15.图6是图示根据本揭露内容的方面的用于将检测信号转换成用于检测的化学气体污染物的水平的测量数据并且安全地传输测量数据的方法的示意方块图。
16.图7是根据本揭露内容的各个方面的用于使用检测器盘的方法的流程图，该检测器盘包括用于检测化学气体污染物的水平的传感器。
17.图8是根据本揭露内容的各种方面的用于使用包括吸附剂管的检测器盘来检测化学气体污染物的水平的方法的流程图。
具体实施方式
18.本揭露内容的实施例提供用于检测半导体处理设备、制造和洁净室环境内的化学气体污染物的水平的检测器盘和相关方法。化学气体污染物可包括不同类型的空气分子污染物(amc)和/或挥发性有机化合物(voc)的水平。所揭露的实施例提供了一种在处理系统的已知部分内检测这些化学气体污染物的方法，无论是在基板的储存位置、装载锁定室或其他中间站、移送腔室、或处理腔室等中。
19.各种实施例可以是或采用检测器盘，该检测器盘的厚度和直径使得检测器盘可以像任何其他基板一样被传送穿过处理系统。在一个实施例中，检测器盘包括固态传感器，该传感器适于在被传送到处理系统内时检测不同化学气体污染物的水平(例如，低至小于百万分之二)并基于所检测到的水平输出检测信号。耦接到固态传感器的微控制器根据检测信号中包含的化学气体污染物的检测水平产生测量数据。无线通信电路将检测到的水平无线传输到无线接入点(wap)装置以进行捕捉。在相关实施例中，测量数据储存在检测器盘的
存储器中以供之后提取，且因此在一些环境中可能不具有无线能力。测量数据与处理系统内的检测器盘的位置相关，且从而提供关于在储存位置、工厂界面、装载锁定室、移送腔室、或处理腔室(仅举几例)中分别检测到的化学气体污染物的水平的信息。
20.在替代实施例中，检测器盘替代地采用附接到基板盘的一或多个吸附剂管，并且微机电系统(mems)泵适于迫使环境空气进入吸附剂管。微控制器在移动时(或一些其他触发器)启动mems泵，并且mems泵在启动后的校准时间段后或响应于关闭信号自动关闭。mems泵的关闭会将环境空气捕获在吸附剂管中，因此在将检测器盘往回移出处理系统后，吸附剂管可以盖上盖子并转移到分析实验室。使用气相色谱分析法处理吸附剂管以确定吸附剂管中化学气体污染物的水平。虽然该实施例可能较慢，但使用吸附剂管和气相色谱分析法可以产生更准确的结果。
21.这些和类似的实施例在诸如晶片的基板的半导体处理领域中提供了许多优点和改进。这些优点包括基板性能(例如，良率)的改进和由于增加的良率而降低的拥有成本。例如，由于了解环境空气中何处具有过高水平的不同种类的化学气体污染物，并在这些区域或工具中设定额外化学气体过滤，而可以提高基板制造性能。此外，化学气体污染物的水平的监测可以是连续的，并且不需要关闭基板处理来检测和解决在某些半导体处理工具或晶片厂区域中的某些高浓度。
22.图1示出了根据本揭露内容的一个方面的示例处理系统100的简化俯视图。处理系统100包括工厂界面91，多个基板匣102(例如，前开式晶片传送盒(front opening unified pod，foup)和侧储存仓(side storage pod，ssp))可以耦接到工厂界面91以用于将基板(例如，诸如硅晶片的晶片)传送到处理系统100中。foup、ssp、和其他基板匣在本文中可以一起称为储存位置。在实施例中，除了待处理的晶片之外或代替待处理的晶片，一或多个基板匣102包括检测器盘110。检测器盘110可用于检测一或多个处理腔室107以及将讨论的其他隔室和腔室中的化学气体污染物的水平。工厂界面91亦可使用如将解释的用于传送晶片的相同功能来将检测器盘110传送入和传送出处理系统100。
23.处理系统100亦可包括第一真空端口103a、103b，其可以将工厂界面91耦接到相应的站104a、104b，站104a、104b可以是，例如，脱气腔室和/或装载锁定室。第二真空端口105a、105b可以耦接到相应的站104a、104b并且设置在站104a、104b和移送腔室106之间以促进将基板传送到移送腔室106中。移送腔室106包括围绕移送腔室106设置并与其耦接的多个处理腔室107(也称为工艺腔室)。处理腔室107通过各相应的端口108，例如狭缝阀或类似结构，而耦接到移送腔室106。
24.处理腔室107可包括蚀刻腔室、沉积腔室(包括原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、或前述者的等离子体增强版本)、退火腔室等中的一者或多者。在各种实施例中，工厂界面91包括工厂界面机器人111。工厂界面机器人111可包括机械臂，并且可以是或包括选择性顺应装配机器臂(scara，selective compliance assembly robot arm)机器人，例如2连杆scara机器人、3连杆scara机器人、4连杆scara机器人等。工厂界面机器人111可包括在机械臂的末端上的终端受动器。终端受动器可以被配置为拾取和搬运特定物体，例如晶片。或者，终端受动器可被配置以搬运诸如检测器盘110之类的物体。工厂界面机器人111可被配置为在基板匣102(例如，foup和/或ssp)和站104a、104b之间传送物体。
25.移送腔室106包括移送腔室机器人112。移送腔室机器人112可包括机械臂，在机械
臂的末端具有终端受动器。终端受动器可被配置为搬运特定物体，例如晶片、边缘环、环配件、和检测器盘。移送腔室机器人112可以是scara机器人，但在一些实施例中可以具有比工厂界面机器人111更少的连杆和/或更少的自由度。
26.控制器109可控制处理系统100的各种方面并且可包括或耦接到无线接入点(wap)装置129。wap装置129可包括无线技术和一或多个天线，用以与检测器盘110通信。控制器109可以是和/或包括诸如个人计算机、服务器计算机、可编程逻辑控制器(plc)、微控制器等的计算装置。控制器109可包括一或多个处理装置，例如微处理器、中央处理单元等。更具体而言，处理装置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、或实施其他指令集的处理器或实施指令集的组合的处理器。处理装置亦可以是一或多个专用处理装置，例如特殊应用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器或类似者。
27.尽管未示出，但是控制器109可包括数据储存装置(例如，一或多个磁盘驱动和/或固态驱动)、主存储器、静态存储器、网络接口和/或其他元件。控制器109可以执行指令以实行在此描述的任何一或多种方法和/或实施例。指令可以储存在计算机可读取储存介质上，计算机可读取储存介质可包括主存储器、静态存储器、次要储存和/或处理装置(在指令的执行期间)。例如，控制器109可执行指令以启动位于不同储存位置、工厂界面91、装载锁定室或站、移送腔室106、或任何处理器腔室107中的一或多个化学气体过滤器，以响应检测到这些处理工具单元或腔室中的任何一者中的化学气体污染物的升高的水平。
28.图2a-图2b是根据本揭露内容的方面的检测器盘110的俯视透视图。图2c-图2d是根据本揭露内容的方面的沿着检测器盘110的中心的截面图。图2e是根据本揭露内容的方面的检测器盘110的分解透视图。在各种实施例中，并且参考这些各种视图，检测器盘110包括盘主体，该盘主体包括基板201和具有附接到基板201的侧壁204的顶盖203。或者，基板201可具有侧壁，而顶盖可以是设置在基板201的侧壁上的盖。在一个实施例中，基板201包括形成于基板201中的凹陷部。顶盖可以设置在凹陷部之上。在一个实施例中，盘主体的厚度在6毫米(mm)和毫米之间，并且盘主体(例如，基板201)的直径大约为190mm到320mm和/或以其他方式设置尺寸以穿过处理系统100的狭缝和孔。
29.在各种实施例中，检测器盘包括位于盘主体内部例如在顶盖203和基板201之间的印刷电路板(pcb)220。侧壁204可将pcb 220封闭在盘主体内。多个电气元件可设置于盘主体内部(例如，在pcb 220上或在组合电子板上)，包括切换开/关的开关213、通用串行总线(usb)接口连接器215、存储卡217、电池225、一或多个传感器226、一或多个轴流风扇228和微控制器230。一或多个轴流风扇228可以经由密封件或接合件设置在pcb 220上。一或多个轴流风扇228促进与一或多个轴流风扇228正交的气流而没有空气的侧漏。电池225可以在电源管理器的帮助下为使用电源的电气元件供电，参考图4来讨论。
30.在揭露的实施例中，微控制器230是适于与包括连接器、存储卡217、和一或多个传感器226在内的电气元件连接的控制器。微控制器230可以是编程的处理器、现场可编程门阵列(fpga)、特定应用集成电路(asic)、或其他专用处理装置。微控制器230可适于在传感器226检测到化学气体污染物的浓度的某些水平时从传感器226接收检测信号。微控制器230亦可被配置或编程为从包含在检测信号中的化学气体污染物的检测水平产生测量数据。将参考图4和图6更详细地讨论微控制器230的功能和能力。在实施例中，传感器226是固
态传感器、光学装置、电化学装置、电气装置、质量敏感装置、磁性装置、测温装置、或其组合。传感器226可以在位于工厂界面91外部的包括储存位置的空气中校准。校准可包括建立由一或多个传感器226检测到的化学气体污染物的水平的基线。
31.在一些实施例中，顶盖203的侧壁204包括至少一个开口，例如切换开/关的开关213通过其而暴露的第一开口204a，以及usb接口连接器215与存储卡217通过其而暴露的第二开口204b。取决于设计，可以采用更多或更少的开口。存储卡217可以是可移除的并且适于储存测量数据，测量数据包括传感器226能够检测的不同化学气体污染物的浓度水平。亦可提供无线充电器235，其适于对检测器盘110进行无线充电。
32.在一个实施例中，传感器226是微固态传感器，适于检测空气分子污染物或挥发性有机化合物中至少一种的粒子中以百万分之几(ppm)计的化学气体污染物的水平，例如低至低于2ppm和高达2000ppm。在一个实施例中，微固态传感器能够检测至少23种不同的这种化学气体(amc和/或voc)，例如氨(nh3)、二氧化碳(co2)、氯(cl2)、氰化氢(hcn)、二氧化硫(so2)及许多其他气体。在一些实施例中，微固态传感器可以使用安培检测、三电极先进固态技术。
33.在各种实施例中，传感器226适于在10秒内测量化学气体污染物的水平的浓度的百分之五十并且在30秒内测量化学气体污染物的水平的浓度的百分之九十。传感器226的尺寸可以是大约12.5mm乘11.5mm乘9.5mm，或者在各个维度中在此尺寸的5-20％内，并且因此尺寸被设置为允许多个传感器能装配在pcb 220上(例如，通过示例，所示的是四个传感器)。传感器226亦可在-20℃和 50℃之间的温度范围内操作，并因此可适应处理腔室环境。
34.在各种实施例中，顶盖203包括一或多个第一孔206，一或多个传感器226的检测器表面可通过该第一孔206暴露于外部环境。顶盖203亦可包括靠近第一孔206的一或多个第二孔208，一或多个轴流风扇228可以通过该第二孔208从外部环境抽吸空气。轴流风扇228可以在pcb 220上设置在第二孔208下方，使得轴流风扇228将空气移动通过靠近轴流风扇228设置的传感器226。在一实施例中，pcb 220包括一或多个第三孔222，一或多个轴流风扇228设置在该第三孔222之上。换言之，轴流风扇228可设置在pcb 220上在第二孔和第三孔之间，以使移动通过传感器226的空气穿过第二孔208进入并穿过pcb 220的第三孔222排出。
35.在所揭露的实施例中，轴流风扇228以此方式移动空气以增加气流并因而增加通过一或多个传感器226对化学气体污染物的检测的灵敏度，如图2d中由气流方向(以箭头描绘)所示。微控制器230可控制轴流风扇228的速度，例如，经由使用脉宽调变(pwm)来改变气流的力并因此改变传感器226的灵敏度。
36.在各种实施例中，顶盖203包括一组第一孔206(例如，四个第一孔)并且检测器盘110包括设置在pcb 220上的一组传感器226(例如，四个传感器)。该组传感器中的每个传感器可以靠近该组第一孔206中的一个定位。在相关实施例中，顶盖203包括靠近该组第一孔206的一组第二孔208(例如，四个第二孔)。pcb 220可进一步包括位于该组第二孔208的下方的一组第三孔222(例如，四个第三孔)。检测器盘110可包括设置在pcb 220上在该组第二孔208和该组第三孔222之间的一组轴流风扇228。该组轴流风扇228可以使空气移动通过该组传感器226。
37.图3a是根据本揭露内容的方面的利用吸附剂管326来收集化学气体污染物的检测
器盘310的俯视平面图。图3b是根据本揭露内容的方面的吸附剂管326。吸附剂管326包括在任一端具有密封帽375的玻璃管371。为了可重复的结果，玻璃管371被拉成非常紧密的公差。玻璃管371包括精密密封的尖端373，其允许安全、容易地破裂至指定的开口尺寸和密封帽375，密封帽375防止污染并密封玻璃管371。在玻璃管371内部设置吸附剂层377，其具有精确控制的表面积、孔径、吸收特性、和筛孔尺寸。玻璃管371中亦设置有备用吸附剂层(backup sorbent layer)379，其检测样品穿透。吸附剂层377和379包括泡沫分离器381以在玻璃管371内提供均匀的压降。在玻璃管371内部还设置了精确量的高纯度玻璃棉383，亦用以提供均匀的压降。
38.继续参考图3a，在各种实施例中，检测器盘310包括基板盘301和选择性的印刷电路板(pcb)320。在一些实施例中，检测器盘310包括附接到基板301的一或多个吸附剂管326，例如使用夹具327或其他连接器(例如，胶水、粘着剂、夹子、磁铁等)进行附接。检测器盘310亦可包括附接到基板盘301的电池325以向pcb 320和设置在其上的电子设备供电。电子设备可包括，例如，设置在pcb 320上的切换开/关的开关313、usb接口连接器315、和存储卡317。微控制器330可设置在基板盘301或pcb 320中的一者上。这些元件类似于参考图2a-图2e的检测器盘110介绍和讨论的元件。
39.在各种实施例中，电子设备包括设置在pcb 320上的一或多个微机电系统(mems)泵329。在一替代的实施例中，尽管未示出，但mems泵329设置在基板盘301上。每个mems泵329包括附接到吸附剂管326的开口的空气管331。mems泵329适于迫使环境空气进入吸附剂管326，例如穿过空气管331进入吸附剂管326，并且可以被编程或配置为在启动后的校准时间段之后自动关闭。或者，mems泵329可响应于关闭信号(例如，可从控制器无线接收关闭信号)而关闭，或可响应于传感器读数而关闭。例如，传感器可检测泵入吸附剂管326的气体的体积，并且可以响应于气体体积满足阈值而关闭mems泵329。在各种实施例中，环境空气是储存位置、工厂界面91、装载锁定室104a或104b、移送腔室106、或基板处理系统100的处理腔室107之一的至少一个的环境空气。
40.微控制器330可以是编程的处理器、fpga、特定应用集成电路(asic)或其他控制器。微控制器330可以被配置为启动mems泵329，例如，在检测到检测器盘301的移动或一些其他触发之后，和/或关闭mems泵329，例如，响应于定时器逾时、响应于外部信号、响应于来自传感器的测量(例如，指示泵入吸附剂管的气体量的测量)、或响应于一些其他条件。
41.在进一步的实施例中，检测器盘310至少包括附接到基板盘301的第二吸附剂管，第二吸附剂管包括在第一端处被盖住的开口和在第二端处未被盖住的第二开口。第二mems泵设置在pcb 320上并且包括附接到第二吸附剂管的第二开口以迫使环境空气进入第二吸附剂管的第二空气管。第二mems泵可适于在启动后的校准时间段之后自动关闭，并且微控制器330进一步耦接到第二mems泵以启动第二mems泵。
42.图4是根据本揭露内容的方面的用于检测器盘110或310的主控印刷电路板(pcb)420的示意方块图。因此，在不同的实施例中，主控pcb 420可以是pcb 220或pcb 320，可以是印刷电路板的组合，并且具有设置在其上的多个相似的电子元件。例如，主控pcb 420可包括存储卡417以储存数据、设置在发射器板426a上的传感器426(例如，固态传感器)、一或多个轴流风扇428、设置在发射器板429a上的mems泵429、微控制器430、无线通信电路440、和电源管理器450。与检测器盘110和310一样，pcb 420可包括多个mems泵429以及多个传感
器426，每个mems泵在其自己的发射器板429a上，每个传感器在其自己的发射器板426a上。一或多个轴流风扇428中的每一个可靠近或邻近传感器426中的一个传感器设置。
43.在各种实施例中，无线通信电路440适于将检测信号(从一或多个传感器426接收)或包括调节和处理之后的检测信号的测量数据中的一者或两者无线传输到，例如，wap 129，如将参考图6更详细地讨论。无线通信电路440和wap 129，以及其他启用无线的设备可以使用各种通信标准或协议中的一或多种进行通信，例如wifi
tm
联盟的wifi
tm
、无线usb、蓝牙、zigbee、安全壳(ssh)、物联网(iot)网关等。
44.在各种实施例中，其上设置有mems泵429的发射器板429a在mems泵429和微控制器430之间传输信号。其上设置有传感器426的发射器板426a可在传感器426和微控制器430之间传输信号。
45.在一个实施例中，测量数据储存在存储卡417上。存储卡417可以是可移除的以插入到计算装置上的存储卡读取器等中以便获取测量数据。
46.在各种实施例中，电源管理器450适于将来自电池225或325的功率转换成用于设置在主控pcb 420上的电气元件的适当功率和电流水平。例如，电源管理器450在充电控制器452处接收5伏电源，用其为3.7伏电池455充电。第一发光二极管(led)453可指示3.7伏电池455是否正在充电并且第二led 454可指示充电何时完成。3.7伏对于设置在主控pcb 420上的一些元件(例如pcb 420、发射器板426a和429a以及轴流风扇428)来说可能就足够了。
47.在这些实施例中，电源管理器450亦可包括升压转换器456，其耦接到充电控制器452并且适于将电池的电压源升压到足以至少为微控制器430、传感器426、和存储卡417供电的水平(例如，五伏)。第三led 457可指示电池225或325的低功率水平，而第四led 459可指示检测器盘110或310开启。电源管理器450亦可包括开/关按钮458，以便循环打开或关闭主控pcb 420的电源。
48.图5是根据本揭露内容的方面的在主控pcb 420和包括传感器426的发送器板426a之间的串行通信接口500的示意性方块图。在各种实施例中，串行通信接口500是互集成电路接口(例如，i2c或i2c)、串行外围接口(spi)、或异步串行接口等。互集成电路(i2c)协议是一种旨在允许多个“从属”数字集成电路(“芯片”)与一或多个“主”芯片进行通信的协议。在本揭露内容中，微控制器230、330、430可以是这样的主设备并且传感器226、426中的每一个可以是这样的从属设备。在替代的实施例中，使用并行连接。
49.串行通信接口500可包括在vcc/vin电源线和串行时钟线(scl)之间的第一电阻(r1)和在vcc/vin电源线和串行数据线(sda)之间的第二电阻(r2)。串行时钟线可以是输入到传感器426中的时钟(c)并且串行数据线可以是输入到传感器426中的数据线(s)。通用输入/输出(gpio
x
)线可以是从主控pcb 420到传感器426的接收器模式(r)输入。另一个gpio
x
输入连接到重置开关(res)。以此方式，主控pcb 420可以从包括微控制器430的板上元件传送时钟、数据、模式、和重置信号。在实施例中，化学气体污染物的水平的检测信号可以通过主控pcb 420在串行数据线(sda)上传输并且传输到附加的信号处理元件以用于转换为测量数据。
50.图6是图示根据本揭露内容的方面的用于将检测信号转换成用于检测的化学气体污染物的水平的测量数据并且安全地传输测量数据的方法600的示意方块图。在各种实施例中，检测器盘110的微控制器430可以从存储器602取得指令，并且执行指令以实行将要讨
论的信号转换。微控制器430可以对由传感器426产生的检测信号执行控制，例如，经由主控pcb 420的连接来执行控制，其中检测信号反映如先前讨论的化学气体污染物的检测水平。检测信号可以被认为是原始检测数据。
51.检测器盘110可进一步包括信号调节器607，其在微控制器430板上或者可以是主控pcb 420上的单独处理元件。信号调节器607可以对检测信号进行功率调节以产生能够经由更长的柔性电缆传输的经调节的模拟信号。
52.在各种实施例中，微控制器430执行软件603(例如，从存储器602取得的软件代码或指令)，以将经调节的模拟信号处理成可以被传输和处理以供用户使用的测量数据。在一个实施例中，存储器602为存储卡217或417。在另一实施例中，经调节的模拟信号被传输到诸如控制器109(或其他连网装置)之类的可以实行软件处理的另一装置。在一个实施例中，微控制器430包括模拟-数字转换器(adc)以将经调节的检测信号转换成接着可被测量的数字检测数据。例如，微控制器430可进一步执行应用演算法611以将数字检测数据转换成与化学气体污染物的检测水平的离散值(例如，以ppm为单位)相关联的测量数据。
53.在微控制器430执行软件603后，无线通信电路440可将测量数据传送至物联网(iot)装置660，物联网装置660可作为物联网网关以将测量数据储存至云端数据服务器662a和/或网络服务器662b。若控制器109(或其他支持网络的计算装置)执行软件603，则控制器109(或其他支持网络的计算装置)可将测量数据发送到iot装置660。iot装置660可提供安全网关或路由器，用于传输要储存在云端数据服务器662a和/或网络服务器662b处的测量数据。测量数据可安全地储存在云端数据服务器662a和/或网络服务器662b中的一者或两者处，并由处理装置609存取。在替代的实施例中(以虚线表示)，无线通信电路440将测量数据直接传输到云端数据服务器662a或网络服务器662b。
54.在各种实施例中，iot装置660可包括通信单元664，例如，通信单元包括收发器以将测量数据储存到云端数据服务器662a和/或网络服务器662b以及从云端数据服务器662a和/或网络服务器662b取得测量数据。iot装置660可进一步包括图形用户界面(gui)666，处理装置609可以与图形用户界面互动以接收和查看人类可利用的形式的测量数据。处理装置609可以是客户端装置、计算装置、移动装置等。在一些实施例中，处理装置609可直接存取来自云端数据服务器662a和/或网络服务器662b的测量数据。
55.在各种实施例中，检测器盘110、控制器109、云端数据服务器662a和/或网络服务器662b、和处理装置609之间的网络通信可以经由安全协议来保护，以包括验证、认证、和加密，或以上的组合。在一个实施例中，所有这些装置共同位于没有外部连接到互联网(或其他广域网络)的单个局域网(lan)上，并且通过与其他计算机网络实体分离而受到保护。
56.图7是根据本揭露内容的各个方面的用于使用检测器盘的方法700的流程图，该检测器盘包括用于检测化学气体污染物的水平的传感器。例如，可结合工厂界面机器人111(第一机器人)和移送腔室机器人112(第二机器人)使用检测器盘110来实施方法700。
57.参照图7，在操作710，第一机器人将检测器盘110从储存位置穿过工厂界面移动进入处理系统100的装载锁定室中，其中检测器盘包括适于检测空气中化学气体污染物的水平的传感器；以及耦接到传感器的无线通信电路。传感器可以是固态传感器或微型固态传感器。
58.在操作720，第二机器人将检测器盘110从装载锁定室移动穿过移送腔室并进入处
理系统的处理腔室。在操作730，传感器检测储存位置、工厂界面、装载锁定室、移送腔室、或处理腔室中的至少一者内的化学气体污染物的水平。
59.继续参照图7，检测器盘110利用检测器盘的无线通信电路将测量数据无线传输到无线接入点(wap)装置。测量数据可包括指示在储存位置、工厂界面、装载锁定室、移送腔室、或处理腔室中的至少一者内的化学气体污染物的检测水平的信息。
60.在回往储存位置的回程期间可以实行类似或相对应的操作。例如，第二机器人可将检测器盘从处理腔室移动穿过移送腔室并返回到处理系统的装载锁定室中。第一机器人可将检测器盘从装载锁定室移动穿过工厂界面并返回到处理系统的储存位置。检测器盘的传感器可以在检测器盘回往储存位置的回程期间检测处理腔室、移送腔室、装载锁定室、工厂界面、或储存位置中的至少一者内的化学气体污染物的水平。检测器盘的无线通信电路可进一步将第二测量数据无线传输至wap装置。第二测量数据可包括指示回程中的处理腔室、移送腔室、装载锁定室、工厂界面、或储存位置中的至少一者内的化学气体污染物的水平的信息。
61.图8是根据本揭露内容的各种方面的用于使用包括吸附剂管的检测器盘来检测化学气体污染物的水平的方法800的流程图。例如，可结合工厂界面机器人111(第一机器人)和移送腔室机器人112(第二机器人)使用检测器盘310来实施方法700。
62.参照图8，在操作810，第一机器人将检测器盘310从储存位置移动穿过工厂界面进入处理系统的装载锁定室中，其中检测器盘包括适于捕获环境空气中的化学气体污染物的吸附剂管，以及适于迫使环境空气进入吸附剂管的mems泵。
63.在操作820，控制器(例如微控制器330)启动检测器盘310上的mems泵，例如，在检测到穿过处理系统100的移动时或响应于另一个触发(例如命令信号)而启动mems泵。在操作830，第二机器人将检测器盘310从装载锁定室移动穿过移送腔室并进入处理系统100的处理腔室。
64.在操作840，控制器在校准的时间段后自动关闭mems泵，以将储存位置、装载锁定室、工厂界面、移送腔室、或处理腔室中的至少一者的环境空气捕获在吸附剂管内。因为检测器盘310具有多个吸附剂管，所以可以在这些不同工具位置的每一者中启动单独的吸附剂管，以便将相应吸附剂管中的环境空气与处理系统100的特定部分或区域隔离。
65.前文描述阐述了许多具体细节，例如具体系统、元件、方法等的示例，以便提供对本发明的许多实施例的良好理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的至少一些实施例。在其他情况下，未详细描述公知的元件或方法，或者是以简单的方块图格式呈现公知的元件或方法，以避免不必要地混淆本发明。因此，阐述的具体细节仅是示例性的。特定实施方式可以与这些示例细节不同，并且仍然可预期是在本发明的范围中。
66.在整个说明书中，对“一个实施例”或“一实施例”的指称意指结合该实施例描述的特定特征、结构、或特性包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”不一定都指相同实施例。此外，用语“或”意在表示包括性的“或”而不是排除性的“或”。当在本文中使用用语“约”或“大约”时，这意在表示所给出的标称值精确在
±
10％以内。
67.尽管以特定顺序示出和描述了本文的方法的操作，但是可以改变每种方法的操作
顺序，从而可以以相反的顺序实行某些操作，或者从而某些操作可以至少部分地与其他操作同时实行。在另一实施例中，不同操作的指令或子操作可以以间歇和/或交替的方式进行。在一个实施例中，多个金属键结操作作为单个步骤实行。
68.应理解，以上描述旨在说明而非限制。在阅读和理解以上描述后，许多其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应参考随附权利要求书以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围来确定。