，如果测量装置用于在处理娃晶片的半 导体晶片处理系统中监视工艺条件，那么衬底110可由娃制成。标准大小的娃衬底的实例 包含但不限于 150mm、200mm、300mm及 450mm。
[0026] 传感器元件120及互连接线130可直接形成在衬底表面上。举例来说，且非限制 来说，传感器元件120可为电磁传感器、热传感器、光学或电传感器。在一个实例中，传感器 由曲折导电材料制成。不同类型的传感器的细节可见于2010年9月28日申请且出于所有 目的W引用的方式完全并入本文中的共同让与、共同待决中的第12/892, 841号美国专利 申请案。
[0027] 装置100可包含组件模块150,其包含电子组件。举例来说，且非限制来说，组件模 块150可包含电源、存储器或处理器，所述处理器经配置W在装置被放置在衬底处理工具 内时执行存储在主存储器中的指令W供测量装置100适当测量及记录工艺参数。测量电子 装置的特定元件可包含在组件模块内。举例来说，且非限制来说，电源及CPU可各自围封在 组件模块中。如下文详细描述，一或多个组件模块安装在衬底110上。
[002引任选地，盖140可形成在衬底110上方W覆盖测量传感器元件120及互连接线 130。在一个实例中，盖140由高导电型娃制成。实例为高度磯渗杂娃（P+)及重棚渗杂娃 (化娃）。如图1B中所示，盖140可具有一或多个通孔145W容纳组件模块150,其如下文 所述可安装到衬底110。或者，组件模块150可安装到盖140,其接着覆盖衬底110。
[0029] 图2A为根据本发明的实施例的具有组件模块的工艺条件测量装置的横截面图。 如图2A中所示，两个组件模块200安装在衬底110上。图2B为组件模块200的放大截面 图。组件模块200包含；温度敏感组件210,其具有有限操作温度范围；支架220,其用于组 件；及一组一或多个支腿230,其将安装到衬底110。如图2B中所示，支架220可通过一或 多个支腿230安装到衬底110的顶部表面。或者，支架220可安装在形成在衬底的顶部表 面中的衬底腔（未展示）中的支腿230上。
[0030] 举例来说，具有有限操作温度范围的组件210可为电源（例如，电源、超级电容器 光伏打装置）、存储器、收发器、CPU等。取决于应用及所得电力需求，可能存在单个电源或 或者超过一个电源。组件210可非常薄。举例来说，组件可具有大约0.15mm或更小的总厚 度。
[0031] 组件210被放置在支架220上且由所述支架220支撑。支架220可由薄、平坦及 高体积热容量材料制成。在一个实例中，支架由藍宝石或氧化侣（Al2〇3)制成。在一个实例 中，支架可具有腔或凹部，使得组件可经定大小及塑形W装配在支架220中的腔或凹部内。 支架220的厚度可为大约0. 5mm。
[0032] 一或多个支腿或支柱230安装到支架220的底部表面。支腿230允许组件模块 200定位为远离衬底110 W在衬底的顶部表面或外壳110的表面与支架220的表面之间形 成间隙。此间隙可为真空的或处于非常低的压力，其提供额外的绝热层。因此，衬底110的 热能因为由间隙/真空形成的绝缘层及支腿230的低导热性而仅极少转移到支架220及 组件210。间隙无需非常大W获得有效的绝热。举例来说，且非限制来说，有效的绝热可在 衬底的顶部表面与支架的底部表面之间的距离d为大约0. 25mm的情况下获得。此外，支腿 230可经配置W提供从衬底110到支架220的非常有限的传导热能转移路径。在一个实例 中，支腿230的直径或宽度（如果不是非圆的）可为1mm且高度可为1mm。此外，支腿230 的截面尺寸可使得支腿相对长且薄W减小穿过支腿的热能转移。此外，衬底110与支架220 之间的热能转移效率可因支腿230由高强度低导热性材料制成而受限。举例来说，且非限 制来说，该些支腿230可由不诱钢、石英、玻璃、泡沫或气凝胶或强到足W使支架230固持在 衬底上方且展现低的热能转移特性的任何其它材料组成。
[0033] 提供外壳240W覆盖组件210、支架220及支腿230用于保护外壳内的组件不受离 子轰击及后续加热的影响。组件模块200可具有小于3毫米的总厚度。
[0034] 外壳240优选由与标准生产晶片材料相同的半导体材料制成。举例来说，外壳240 及衬底110可由低电阻半导体材料（例如P+娃）制成。此配置有利之处在于测量装置100 的所有暴露表面是娃。在一些实施方案中，盖235可安装在衬底110上方，例如，如图1B中 所示。盖235可包含经配置W接收外壳240的通孔。在此情况中，盖235及外壳240可由 相同材料（例如，导电材料或低电阻半导体，例如P+娃）制成。
[0035] 外壳的壁的厚度可为大约0.5mm。外壳240被抽真空且接合到衬底110或盖140 W形成真空密封且借此进一步使组件210绝缘。或者，如果处理环境被维持在足够低的真 空度W增大热延迟，那么外壳240不一定为真空密封。举例来说，外壳240中的真空度可小 于 20mTorr。
[0036] 外壳240的内部可被抛光W提供低发射率表面用于进一步热遮蔽。支架220及组 件210的表面也可经处理W吸收较少热能。此可通过抛光表面及或用低发射率膜涂布表面 而实现。或者，外壳240的内部可涂布有低发射率薄膜材料260。如本文中所使用，具有发 射率介于0. 0与0. 2之间的表面的材料可被视作"低发射率"。来自工艺腔室的福射、离子 轰击及来自衬底110的传导促进外壳240的顶部部分及侧壁上的温度增加。通过抛光及涂 布，将确保从外壳的顶部及侧壁的内部福射的热的显著减少。此将减小通过福射从外壳240 到组件210及支架220的热转移，其将导致组件210的更慢加热。举例来说，高度反射材料 (例如，金、销、侣或任何高反射膜）可涂布在外壳内部W减小来自衬底110及外壳240的发 射率及热福射。
[0037] 在一或多个外壳240在衬底110上对准后，通过接合工艺将其进行物理及电连接。 组件模块200的尺寸可受其中使用测量装置100的处理腔室的尺寸约束。因此，组件模块 200的高度可经配置W满足处理腔室的规格。模块的高度是指衬底的顶部表面与外壳240 的顶部表面之间的距离。举例来说，且非限制来说，模块200的高度可小于3mm且优选小于 2mm。
[003引注意，图2B所示的实施方案的许多变型为可行的。举例来说，在一些替代实施方 案中，支架220可悬挂自外壳240的内部，例如，如图2C中描绘的装置100'中所示。特定 来说，支架220可（例如）通过从外壳的顶部向下延伸的支腿230'悬挂自外壳240的顶 部。或者，支架220可通过向内延伸的支腿230"悬挂，所述支腿230"附接外壳240的一或 多侧。在一些实施方案中，支架220可由设及附接到衬底110的两个或更多个向上延伸支 腿230、从外壳240的顶部部分延伸的支腿230'或向内延伸的附接到外壳的一或多侧的支 腿230"的组合支撑。因而，本发明的实施例不限于所说明的实施方案。
[0039] 在上述本发明的一些实施例中，测量装置100的所有暴露部分可由高导电型娃 (例如，P+娃）制成，其与标准娃晶片的材料相同。因此，任何污染问题可免除。此外，具 有高导电型娃外壳的组件模块电连接到高导电型娃衬底，借此围绕组件形成法拉第遮蔽W 防止RF干扰。此外，组件模块被抽真空且真空密封到衬底或盖，使得模块内的组件具有相 对于晶片温度的温度升高的显著延迟。此将允许足够时间供测量电子装置收集腔室中的数 据。
[0040] 根据本发明的方面，测量装置300包含；衬底310,其具有形成在衬底的表面上的 传感器320及互连接线（未展示）；及至少一个组件模块340,其安装在衬底上。组件模块 3