(57)【要約】【解決手段】センサウェハ用のインタフェースシステムは、基板を有するセンサウェハを備えてもよい。１つまたは複数のセンサは基板に搭載されてもよい。エレクトロニクスモジュールは、基板に搭載され、１つまたは複数のセンサに結合されてもよい。エネルギー貯蔵デバイスは、基板に搭載され、エレクトロニクスモジュールに結合されてもよい。２次コイルは、センサウェハの表面に取付けられ、センサウェハのエレクトロニクスモジュールに結合されてもよく、少なくとも５０ミリメートルの直径を有する。１次コイルは、前開きユニバーサル容器（ＦＯＵＰ）に取付けられてもよい。１次コイルは、センサウェハがＦＯＵＰのスロット内に格納されると、２次コイルと同心でかつセンサウェハから少なくとも８ミリメートルであるが１２ミリメートル未満であるようにＦＯＵＰ内に位置付けられ方向付けられてもよい。【選択図】図２Ａ
2013506297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサウェハ用のインタフェースシステムであって、
ａ）基板、前記基板に搭載された１つまたは複数のセンサ、前記基板に搭載され、前記１つまたは複数のセンサに結合されたエレクトロニクスモジュール、前記基板に搭載され、前記エレクトロニクスモジュールに結合されたエネルギー貯蔵デバイス、および、少なくとも５０ミリメートルの直径を有し、センサウェハの表面に取付けられ、センサウェハの前記エレクトロニクスモジュールに結合された２次誘導コイル、を有するセンサウェハと、
ｂ）前開きユニバーサル容器（ＦＯＵＰ）に取付けられた１次誘導コイルと、を備え、
前記１次誘導コイルは、前記センサウェハが前記ＦＯＵＰのスロット内に格納されると、前記２次誘導コイルと同心でかつ前記センサウェハから少なくとも８ミリメートルであるが１２ミリメートル未満であるように、前記ＦＯＵＰ内に位置付けられ方向付けられる
インタフェースシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
前記１次コイルに結合されたＦＯＵＰエレクトロニクスモジュールをさらに備える、インタフェースシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
前記ＦＯＵＰエレクトロニクスモジュールに結合した非接触センサをさらに備え、
前記非接触センサは、前記ＦＯＵＰの前記スロット内での前記センサウェハの有無を検出し、前記センサウェハの前記有無を前記ＦＯＵＰエレクトロニクスモジュールに通信するように構成される、インタフェースシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のインタフェースシステムであって、
前記非接触センサは、光源および光検出器を含む、インタフェースシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のインタフェースシステムであって、
前記非接触センサは、前記ＦＯＵＰの透明壁に取付けられた第１および第２の光導波路をさらに含み、前記第１および第２の光導波路は、光ビームを、前記光源からギャップを横切り前記検出器に向かって透過させるように構成され、前記ギャップは、前記センサウェハが前記ＦＯＵＰの前記スロット内にあるときに、前記センサウェハが前記光ビームを遮断するように位置付けられる、インタフェースシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
フェライトコアをさらに備え、前記１次コイルは前記フェライトコアに巻き付けられる、インタフェースシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
フェライトコアをさらに備え、前記２次コイルは前記フェライトコアに巻き付けられる、インタフェースシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
前記１次誘導コイルは、前記ＦＯＵＰ内に永久的に設置されたウェハ状ディスク上に位置付けられる、インタフェースシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
前記１次誘導コイルは、前記ＦＯＵＰ内に設置された片持ち高弾性ストリップ上に位置付けられる、インタフェースシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
前記センサウェハは、前記センサウェハ上で少なくとも１つのセンサおよび前記エレクトロニクスモジュールに結合したエネルギー貯蔵デバイスを含む、インタフェースシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
前記センサウェハは、前記ＦＯＵＰのスロット内に嵌合する１つまたは複数の製造ウェハと同じ直径を有する基板を含む、インタフェースシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のインタフェースシステムであって、
前記ＦＯＵＰの壁の内側に搭載された第１の誘導コイルおよび前記第１の誘導コイルに近接して前記ＦＯＵＰの前記壁の外側に配置された第２の誘導コイルをさらに備え、第１の誘導コイルは１次誘導コイルである、インタフェースシステム。
【請求項１３】
プロセスパラメータを測定するセンサウェハであって、
ａ）基板と、
ｂ）前記基板上に搭載された１つまたは複数のセンサと、
ｃ）前記基板に搭載され、前記１つまたは複数のセンサに結合されたエレクトロニクスモジュールと、
ｄ）前記基板に搭載され、前記エレクトロニクスモジュールに結合されたエネルギー貯蔵デバイスと、
ｅ）前記基板に搭載され、前記エネルギー貯蔵デバイスおよび／または前記エレクトロニクスモジュールに結合された誘導コイルであって、少なくとも５０ミリメートルの直径を有する誘導コイルと、
を備えるセンサウェハ。
【請求項１４】
前開きユニバーサル容器（ＦＯＵＰ）内に格納されたセンサウェハを充電するかまたは前記センサウェハとデータを交換する方法であって、
ａ）センサウェハであって、エレクトロニクスモジュールまたはエネルギー貯蔵デバイスに結合された２次誘導コイルを含み、前記２次誘導コイルは直径が５０ｍｍ以上であり、前記２次誘導コイルは、前記センサウェハが前記ＦＯＵＰのスロット内にあるときに、前記ＦＯＵＰに取付けられた１次誘導コイルと同心でかつ前記１次誘導コイルから少なくとも８ｍｍ離れて方向付けられている、センサウェハを、前記ＦＯＵＰのスロット内に設置すること、および、
ｂ）前記エネルギー貯蔵デバイスを充電するために前記１次誘導コイルから前記２次誘導コイルに電力を伝送すること、または、前記１次誘導コイルと前記センサに結合された前記２次誘導コイルとの間でデータを交換すること、
を含む方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記スロット内での前記センサウェハの存在を検出すること、および、前記スロット内での前記センサウェハの存在を検出することに応答して、電力を伝送することまたはデータを交換することを始動させることをさらに含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記スロット内での前記センサウェハの存在を検出することは、前記センサが前記スロット内に配置されると、光ビームの遮断を検出することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
センサウェハは、運転中のプラズマ処理環境内のプラズマの実際の物理的および電気的特性についての非侵襲で原位置での測定値を得るために使用される。これらのウェハは、プラズマの測定中に受信されたデータを収集し、処理し、記憶するように構成される。これらのセンサウェハは、プロセス環境の熱的、光学的、および電磁的特性を測定するデバイスを含んでもよい。測定プロセス中に、これらのセンサウェハは、過度の熱、腐食性薬品、および高エネルギーイオンによる衝突、ならびに高レベルの電気ノイズおよび他の放射性ノイズなどの過酷な条件にさらされる可能性がある。プラズマの原位置での測定に関連する過酷な環境においてセンサウェハが、回復力があるままであることが重要である。
【０００２】
センサウェハは、現在のところ、原位置でのプロセス調査中に、前開きユニバーサル容器（ｆｒｏｎｔ  ｏｐｅｎｉｎｇ  ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｐｏｄ）（ＦＯＵＰ）内に収容され、格納される。ＦＯＵＰは、制御された環境内でウェハを確実にかつ安全に保持するように設計され、適切なロードポートおよびロボットハンドリングシステムを装備するツールによって、処理または測定のためにウェハが取外されることを可能にするように構成された特別なプラスチック格納容器（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）である。ＦＯＵＰは、プロセス調査中に、検知用ウェハと通信し、検知用ウェハの電池を再充電するために使用されてもよい。ＦＯＵＰとセンサウェハとの間の既存の通信は、一対の結合インダクタによるオペレーションに基礎づく。これらの結合インダクタは、空心トランスと同等である。これらのインダクタの物理的実装は、センサウェハ内に埋め込まれた１つのコイル（１次コイル）および非常に接近した基板上の第２のコイル（２次コイル）を有することによって達成される。結合係数ｋは、１次コイルと２次コイルとの距離が増すにつれて大幅に減少する。したがって、２次コイル内の誘導電流および２次コイルの後方反射インピーダンスは、距離の関数として急速に減少する。電力および１次コイルと２次コイルとの間のデータの最適伝送を得るために、１次コイルは、センサウェハ内で２次コイルに非常に接近していなければならない。
【０００３】
１次コイルと２次コイルとの間の順方向電力伝送は、センサウェハ電池の再充電用の電力を提供する。オンーオフキーイング（Ｏｎ−Ｏｆｆ−Ｋｅｙ）（ＯＯＫ）変調は、コマンドとしてセンサウェハによって検出されることができるデータストリームを用いて、１次コイルから２次コイルへの搬送波周波数（ＲＦ）を符号化するために使用される。ウェハ／２次コイルからＦＯＵＰ／１次コイルへの通信は、２次コイルから１次コイルへの反射が、ＡＭ変調されたビットストリームとしてＦＯＵＰによって検出されるように、２次コイルの負荷（たとえば、インピーダンス）を変更することによって達成されてもよい。
【０００４】
ウェハセンサおよびＦＯＵＰの間での現在の傾向は、１次コイルおよび２次コイルのサイズをスケールダウンすることであり、それにより、コイルのサイズに関連する抵抗が減少する。しかし、減少したコイル径によって必要とされる１次コイルとセンサウェハとの間の密接な近接性（ｃｌｏｓｅ  ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）ならびに閉囲ＦＯＵＰ内の可動部および露出エレクトロニクスはすべて、粒子生成の一因となる。粒子生成は、調査プロセスの精度に影響を及ぼし、粒子に敏感な用途に踏み込む場合の障壁となる。
【０００５】
本発明の実施形態がもたらされることは、本コンテキスト内のことである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の実施形態の教示は、添付図面に関連して以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解されることができる。
【０００７】
【図１Ａ】本発明の実施形態に関連して使用されてもよいセンサウェハの構造を示す平面略図である。
【図１Ｂ】図１Ａのセンサウェハの構造を示す断面略図である。
【図１Ｃ】図１Ａ〜１Ｂのセンサウェハの構造を示す底面略図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による、プロセスパラメータを測定するインタフェースシステムの断面略図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による、プロセスパラメータを測定するインタフェースシステムの３次元略図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態による、プロセスパラメータを測定する代替のインタフェースシステムの側断面略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態は、センサウェハを充電する、かつ／または、センサウェハと通信するために使用される１次コイルおよび２次コイルのサイズの径を増加させることによって、従来技術に関連する欠点を克服する。コイルサイズの増加の結果として、大きなコイル間間隔が使用される可能性がある。
【０００９】
図１Ａ〜１Ｃは、半導体作製中にウェハを処理するシステムにおいてプロセスパラメータを測定するように構成されたセンサウェハ１００の例である。センサウェハ１００は、基板１０１を含んでもよく、エネルギー貯蔵デバイス１０３および測定エレクトロニクス１０５が基板１０１に搭載される。例としてまた制限としてではなく、センサウェハ１００の測定エレクトロニクス１０５は、プロセッサモジュール１０７、主メモリ１０９、送受信機１１１、および１つまたは複数のセンサ１１３、１１５、１１７を実装されてもよい。基板１０１は、半導体デバイス作製システムによって処理される製造基板と同じ寸法、たとえば、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、または３００ｍｍを有してもよい。
【００１０】
エネルギー貯蔵デバイス１０３は、好ましくは、動作電圧の電気エネルギーを供給し、電流ハンドリングし（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｈａｎｄｌｉｎｇ）、センサウェハが動作するために露出される期間にわたってセンサウェハ１００上のエレクトロニクス１０５に電力供給するのに十分であるエネルギー貯蔵能力を有する。さらに、基板１０１の凹所内に嵌合しかつ十分に小さな占有面積を有するのに十分に薄いエネルギー貯蔵デバイス１０３が、測定エレクトロニクス、メモリ、送受信機、およびセンサ用の空き場所を可能にすることが望ましいことが多い。センサウェハ１００がそこで使用される半導体ウェハ処理ツールの環境内で使用するのに適した材料で作られることがさらに望ましい。例としてまた制限としてではなく、エネルギー貯蔵デバイス１０３は、リチウムイオン電池などの充電式電池であってよい。適した電池の他の供給業者は、カルフォルニア州ボールドウィンパーク（Ｂａｌｄｗｉｎ  Ｐａｒｋ,  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）のＦｒｏｎｔ  Ｅｄｇｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ.、コロラド州リトルトン（Ｌｉｔｔｌｅｔｏｎ,  Ｃｏｌｏｒａｄｏ）のＩｎｆｉｎｉｔｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ、およびミネソタ州エルクリバー（Ｅｌｋ  Ｒｉｖｅｒ,  Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）のＣｙｍｂｅｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎを含む。リチウムイオン電池の一例は、コロラド州リトルトンのＩｎｆｉｎｉｔｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓからの４．２ＬｉＰＯＮ固体リチウムイオン電池である。エネルギー貯蔵デバイス１０３は、エネルギーハーベスティング（ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ）デバイス、やはり例としてまた制限としてではなく、サーモパイル発電器（ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）または太陽電池によって補充される。
【００１１】
プロセッサモジュール１０７は、センサウェハ１００がプロセスパラメータを適切に測定するために、主メモリ１０９内に記憶された命令を実行するように構成されてもよい。主メモリ１０９は、集積回路、たとえばＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭ、および同様なものの形態であってよい。送受信機１１１は、メモリ１０９内への記憶またはプロセッサモジュール１０７による処理のために、センサウェハ１００が、メモリ１０９内に記憶されたデータを外部処理システムに通信する、または、外部システムからデータを受信することを可能にする。エネルギー貯蔵デバイス１０３は、測定エレクトロニクス１０５およびセンサ１１３、１１５、１１７を動作させるために電力を提供する。センサは、所与のプラズマの電磁特性を測定する電磁センサ１１３、所与のプラズマの熱特性を測定する熱センサ１１５、および所与のプラズマの光学特性を測定する光センサ１１７を含んでもよい。
【００１２】
図１Ｂおよび図１Ｃを見てわかるように、２次誘導コイル１２１は、基板１０１の底部に搭載されてもよい。２次コイルは、短絡を防止するために互いから電気絶縁される導電性（たとえば、銅）ワイヤの複数の螺旋状巻線を含む。２次誘導コイル１２１は、前開きユニバーサル容器（ＦＯＵＰ）などの基板キャリア上の充電ステーションに接続された別の１次誘導コイルと誘導を通して通信してもよい。便宜上、センサウェハ１００に結合した２次誘導コイル１２１はウェハコイル１２１と呼ばれることになり、ＦＯＵＰに結合した１次誘導コイルは、ＦＯＵＰコイルと呼ばれることになる。
【００１３】
既存のセンサウェハは、ウェハコイル１２１が、コイルに関連する抵抗を減少させるために、サイズがスケールダウンされるように構成されている。こうした構成では、ＦＯＵＰコイルとウェハコイル１２１との間の通信を容易にするために最適信号強度を得ることは、ＦＯＵＰコイルがセンサウェハ１００に接触するようになることをもたらすことが多い。これは、測定プロセスに粒子汚染をもたらす場合があり、結果の不正確さをもたらす可能性がある。ウェハコイル１２１は、一般に、内径Ｄ１および外径Ｄを有するゼンマイコイルの形態の１つまたは複数の導電性（たとえば、銅）巻線を含む。粒子汚染を克服するために、本発明の実施形態によるウェハコイル１２１は、通信および電力伝送中にＦＯＵＰコイルとウェハコイル１２１との間のより長い距離を可能にするために、ずっと大きな（たとえば、少なくとも５０ｍｍの）外形Ｄを有するように構成されてもよい。これは、測定プロセスに伴う粒子汚染を大幅に減少させ、センサウェハが粒子に敏感な用途に関して幅広く使用されることを可能にする。情報の非接触転送を補助するために、ウェハコイル１２１は、電力伝送および通信中にウェハコイル１２１がＦＯＵＰから長い距離に維持されるようにトランスコアを含んでもよい。図１Ｂおよび２Ａでは、（ｘ）は、ページから出てくるコイルを表し、（’）は、ページに入るコイルを表す。誘導結合を容易にするために、ウェハコイル１２１は、オプションのフェライトコア１１９に巻き付けられてもよい。
【００１４】
ＦＯＵＰコイルは、誘導によって電力をウェハコイル１２１に伝送してもよく、また同様に、搬送波周波数の変調によってデータをウェハコイル１２１に送信してもよい。ウェハコイル１２１は、エネルギー貯蔵デバイス１０３および測定エレクトロニクス１０５に結合される。ＦＯＵＰコイルからウェハコイル１２１に伝送された電力は、センサウェハ１００が全体として充電されるようにエネルギー貯蔵デバイス１０３にさらに伝送される。
【００１５】
例としてまた制限としてではなく、ウェハコイル１２１は、約５０ｍｍと基板１０１の径との間の外径を有してもよい。例として、外径は、ウェハコイル１２１がＦＯＵＰコイルから約１１ｍｍの距離で動作するとき、約５０ｍｍである可能性がある。ウェハコイル１２１は、基板１０１上に直接、薄膜回路として形成されてもよい。あるいは、ウェハコイル１２１は、低プロファイルを維持するために、基板１０１の表面内のキャビティまたは窪み内に取付けられたサブアセンブリであってよい。ウェハコイル１２１は、コイルと同じ数の巻数を有してもよい。例として、ウェハコイル１２１は、約５〜２０巻数を有してもよい。
【００１６】
図２Ａ〜２Ｂは、図１Ａ〜１Ｃに示すタイプのセンサウェハと電力および／またはデータを交換するインタフェースシステムの断面図および斜視図を示す。システムは、ＦＯＵＰ２０１などのウェハキャリアを含み、ＦＯＵＰ２０１は、複数のスロット２０３であって、センサウェハ１００または同様にサイズ決定され形作られた半導体ウェハ２０５がスロット２０３内に快適に載置するように構成される、複数のスロット２０３を有する。市販のＦＯＵＰの例は、ミネソタ州チャスカ（Ｃｈａｓｋａ,  Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）のＥｎｔｅｇｒｉｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なタイプＡ３００  ＦＯＵＰである。図１Ａに示す例では、センサウェハ１００は、ＦＯＵＰ２０１の最後から２番目のスロット内に載置する。センサウェハ１００は、隣接するＦＯＵＰスロット２０３内に搭載されるＦＯＵＰコイル２１５を介してデータを交換し電力を受信するように構成される。
【００１７】
例によれば、ＦＯＵＰコイル２１５は、帽子状フェライトコア２１３に巻き付く導電性（たとえば、銅）ワイヤの１回巻または複数回巻を含む。図２Ａに示す例では、ＦＯＵＰコイル２１５は、検知用ウェハスロットの隣のスロット内に設置されたディスク状支持体２１１上に位置付けられる。ディスク２１１は、アクリルなどの、半導体処理環境と適合性がある材料から作られてもよい。ＦＯＵＰコイル２１５は、同様に、図２Ｂに示すようにＦＯＵＰ２０１の背面壁２２７から延在する高弾性材料で作られた片持ちストリップ２２６上に位置付けられてもよい。ＦＯＵＰコイル２１５は、誘導によって電力をウェハコイル１２１に伝送してもよく、また同様に、搬送波周波数の変調によってデータをウェハコイル１２１に送信してもよい。ウェハコイル１２１は、センサウェハのエネルギー貯蔵デバイス１０３および測定エレクトロニクス１０５に結合され、ＦＯＵＰコイル２１５からセンサウェハのエネルギー貯蔵デバイスおよび測定エレクトロニクスに電力をさらに送信してもよい。同様に、ウェハコイル１２１は、ウェハコイル１２１からＦＯＵＰコイル２１５への反射中にデータが送信されるように、その負荷を変更することによってＦＯＵＰコイル２１５と通信してもよい。ＦＯＵＰコイル２１５は、オプションのフェライトコア２１３に巻き付けられたＮ’の巻数のワイヤを含んでもよい。ＦＯＵＰコイル２１５は、ウェハコイル１２１の径Ｄに等しい外径Ｄ’を有してもよい。ＦＯＵＰコイル２１５の径および巻線の数は、好ましくは、ウェハコイル１２１の径および巻線の数と同じである。
【００１８】
ＦＯＵＰコイル２１５は、本明細書でＦＯＵＰエレクトロニクスと呼ばれるエレクトロニクスモジュール２１６に結合されてもよい。ＦＯＵＰエレクトロニクス２１６は、センサウェハ１００上のエネルギー貯蔵デバイス１０３を充電するためにＦＯＵＰコイル２１５に電力を提供してもよい。さらに、ＦＯＵＰエレクトロニクス２１６は、プロセッサロジックおよび／またはメモリならびにＦＯＵＰエレクトロニクス２１６とセンサウェハ１００上のエレクトロニクスモジュール１０５との間でのデータの交換を容易にする送受信機を含んでもよい。
【００１９】
ＦＯＵＰコイル２１５は、好ましくは、センサウェハ１００がＦＯＵＰ２０１のスロット２０３内に配置されると、ウェハコイル１２１と同心であるように、ＦＯＵＰ内に位置付けられ方向付けられる。データおよび電力の最適送信を容易にするために必要なウェハコイル１２１とＦＯＵＰコイル２１５との距離ｄを決定するために、ウェハコイル径と距離ｄとの比が、実験的に確定されてもよい。示す例では、ウェハコイル１２１の径を５０ｍｍより大きな径まで増加させることによって、ウェハコイル１２１とＦＯＵＰコイル２１５との距離ｄは、２０ｍｍ以上まで増加されてもよい。好ましくは、しかし、センサウェハ１００がＦＯＵＰ２０１のスロット２０３内にあるとき、ウェハコイル１２１は、ＦＯＵＰコイル２１５から少なくとも８ｍｍに、たとえば８ｍｍと１２ｍｍとの間にある。一般に、ＦＯＵＰコイル２１５に印加される電圧信号の周波数は、１〜３メガヘルツであり、信号の振幅は、ＦＯＵＰコイルに約１００〜２００ミリアンペアのＲＭＳ電流を供給するのに十分である。こうした間隔が大き過ぎ、また、コイル抵抗が大き過ぎて、ＦＯＵＰコイル２１５とウェハコイル１２１との間の有効な誘導結合ができないと、最初は本発明者自身によってさえも思われた。しかし、以下の寸法を有するウェハコイルおよびＦＯＵＰコイルを有するシステムは、有効に働くことがわかった。
【００２０】
概念の証明として、ＦＯＵＰコイルおよびウェハコイルが構築された。各コイルは、５０ｍｍの外径を有し、１０巻数を含んだ。コイルは、約１１ｍｍの距離だけ互いから分離された。ＦＯＵＰコイルは、約２ＭＨｚの周波数で直列ＬＣ（チューンドトラップ）回路として動作した。
【００２１】
しかし、図２Ｂに示す代替の実施形態では、ＦＯＵＰコイル２１５が、上述したように、ＦＯＵＰ２０１の背面壁２２７から延在する高弾性材料の片持ちストリップ上に位置付けられると、ウェハコイルとＦＯＵＰコイルとの距離は減少する。その理由は、最適にデータを送信し電力を伝送するために、片持ち高弾性ストリップがセンサウェハ１００に非常に接近している必要があるからである。ＦＯＵＰコイル２１５とセンサウェハ１００との間に所定距離を生成することは、ＦＯＵＰコイル２１５がセンサウェハ１００と接触状態にあるときにもたらされる粒子汚染をなくす。
【００２２】
インタフェースシステムは、任意選択で、光検出器２２３およびネットワークインタフェース２２５を有してもよい。ネットワークインタフェース２２５は、ＦＯＵＰエレクトロニクス２１６とネットワーク内の任意のコンピュータとの間の双方向通信を可能にするように構成される。示す例では、光検出器２２３は、ＦＯＵＰ２０１の側面を通してセンサウェハ１００の存在を検出するように構成される。光ビーム２１９は、最初に、信号源２１７からＦＯＵＰ２０１の透明側壁を通過する。光学的光導波路２２１、２２１’は、光導波路２２１、２２１’とＦＯＵＰ２０１の側壁との間の界面にて光ビーム２１９の反射または屈折が起こらないように、ＦＯＵＰ２０１の壁と屈折率整合してもよい。ＦＯＵＰ２０１の壁を通した光学結合は、壁を通して穴をあけなければならないことを回避する。ビーム２１９は、その後、第１の透明光導波路２２１を介して進み、光導波路２２１のベベル端で反射し、短いギャップを通して第２の光導波路２２１’に至り、光導波路２２１’は、第１の光導波路２２１に関して鏡像構成で方向付けられる。第２の光導波路２２１’は、ビーム２１９をＦＯＵＰ２０１の壁に向かって戻るよう、また、ＦＯＵＰエレクトロニクス２１６に結合されてもよい検出器２２３内に誘導する。センサウェハ１００がビーム経路内に位置付けられると、ウェハは、ビーム２１９を遮断し、検出器２２３によって生成される信号が、結果として変化する。検出器２２３からの信号は、ＦＯＵＰエレクトロニクス２１６に結合され、それにより、ＦＯＵＰエレクトロニクス２１６は、ウェハの存在を知らされる。光源２１７、光検出器２２３、光導波路２２１、２２１’、および光ビーム２１９は、透明側壁ではなく、ＦＯＵＰ２０１の透明後壁２２７を通してセンサウェハの存在を検出するように構成されてもよい。
【００２３】
例として、ＦＯＵＰコイル２１５は、約５０ｍｍの外径を有する螺旋巻の単一層でプリント回路基板（ＰＣＢ）上に形成されてもよい。ウェハコイルは、基板１０１の背面上に形成された約５０ｍｍの外径を有する螺旋巻の二重層を有してもよい。ウェハ存在検出器用の光導波路２２１の１つまたは複数は、ＰＣＢ内に実装されてもよい。いくつかの実施形態では、第３のコイルが、２次コイルの反対側の支持体２１１上に形成され、１次コイルと共に使用されてもよい。これは、複数のチューンドトランス結合を形成する。
【００２４】
図２Ｃは、ＦＯＵＰエレクトロニクスがＦＯＵＰ２０１の完全に外側に配置され、ＦＯＵＰ壁の貫通が回避される可能性がある実施形態を示す。この例では、ＦＯＵＰエレクトロニクスは、ＦＯＵＰ２０１の壁に搭載された１次誘導コイル２２７に結合される。示す例では、１次誘導コイル２２７は、ＦＯＵＰの背面壁に搭載される。２次誘導コイル２２８は、壁の反対側で１次誘導コイル２２７に近接してＦＯＵＰ２０１内に配置される。壁は、好ましくは、１次誘導コイル２２７および２次誘導コイル２２８が互いに誘導結合されるのに十分に電磁的に透明である材料で作られる。２次誘導コイル２２８は、この例では片持ちストリップ２２６に搭載されるＦＯＵＰコイル２１５に電気結合される。ＦＯＵＰエレクトロニクス２１６からの電力および／または制御信号は、１次誘導コイル２２７と２次誘導コイル２２８との間の誘導結合によってＦＯＵＰコイル２１５に伝送されてもよい。データは、センサウェハ１００から、ウェハコイル１２１、ＦＯＵＰコイル２１５、および誘導コイル２２７、２２８を介して転送されてもよい。図２Ｃに示す誘導結合の使用は、ＦＯＵＰエレクトロニクスをＦＯＵＰコイル２１５に結合するために、ＦＯＵＰ２０１の壁を貫通する必要なしで、ＦＯＵＰ２０１の外側にＦＯＵＰエレクトロニクス２１６が配置されることを可能にする。１次および２次誘導コイルは、非貫通方法で、たとえば適した接着剤を用いてＦＯＵＰの壁の内側および外側に搭載されてもよい。
【００２５】
上記は本発明の好ましい実施形態の完全な説明であるが、種々の代替物、変更物、等価物を使用することが可能である。したがって、本発明の範囲は、上記説明を参照して決定されるのではなく、代わりに、等価物の全範囲と共に、添付特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。好ましいか否かによらず任意の特徴が、好ましいか否かによらず任意の他の特徴と組合されてもよい。添付特許請求の範囲では、不定冠詞「ある（Ａ）」または「ある（Ａｎ）」は、別途明示的に述べない限り、物品に続くアイテムの１つまたは複数の量を指す。添付特許請求の範囲は、制限が、成句「するための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」を使用して所与の請求項で明示的に述べられない限り、手段プラス機能制限を含むものとして解釈されない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【国際調査報告】
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