共軸調節裝置及使用該裝置的共軸調節方法

共軸調節裝置及使用該裝置的共軸調節方法
【專利摘要】本發明涉及半導體生產和加工領域。本發明提供了一種共軸調節裝置，用于在半導體設備中對晶圓固定盤和噴頭進行共軸調節，該共軸調節裝置包括晶圓固定盤、定位板、定位座、噴頭以及激光器件；其中的晶圓固定盤能夠在豎直方向上升或下降，并在水平方向沿著X軸、Y軸平移，晶圓固定盤上開有定位孔，用于安裝定位板；定位板的下方設置有遮擋物，該遮擋物上開有至少兩條狹縫，兩條狹縫的相交線在晶圓固定盤的中心軸Z上；其中的噴頭開有安裝孔，定位座通過安裝孔和定位柱安裝于噴頭，定位座上搭載有激光器件的發射部和接收部。
【專利說明】
共軸調節裝置及使用該裝置的共軸調節方法
技術領域
[0001]本發明屬于半導體加工和制造領域，更具體地說，涉及一種晶圓加工過程中對晶圓固定盤和噴頭進行精確定位的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]半導體行業已經進入了高速發展的上行通道，基于TSV制程的高精尖半導體技術為廣大芯片廠商所推崇，與之對應的，相應的半導體加工技術也開始了又一輪的革新。
[0003]為了獲得更高品質的晶圓產品，對部分晶圓進行無應力化學拋光(SFP工藝)，通過對晶圓表面進行研磨達到相應的厚度是必要的，圖1給出了 SFP工藝中所使用到的加工設備。該設備包括工藝腔103，工藝腔103下方伸出噴頭101，而在工藝腔103的上方設置有固持晶圓的晶圓固定盤102。工藝過程中，晶圓固定盤102抓取晶圓進入工藝腔103并運動至中心位置后，工藝腔103閉合，由噴頭101朝向晶圓固定盤102噴出拋光液，對晶圓表面進行刻蝕。SFP工藝對處理后的晶圓均勻度有著極高的要求，為了使晶圓得到均勻地刻蝕，需要將晶圓固定盤102在刻蝕位置時的中心與噴頭101的中心對齊，也即二者擁有共同的中心軸。
[0004]由于晶圓固定盤102的運動過程通常由計算機控制，只要設置好程序，晶圓固定盤102在抓取晶圓后都能準確的回到初始位置，但是晶圓固定盤102的初始位置有必要人為調節和設置，以使晶圓固定盤102在初始位置處與噴頭101共軸，為后續拋光工藝的進行做好準備。
[0005]對于這一基于半導體生產實踐中所遇到的技術問題，發明人尚未發現比較契合的現有技術，因此自行研發予以解決。

【發明內容】

[0006]為了解決上述實際生產中遇到的技術問題，本發明提供了一種共軸調節的裝置，通過增加配件并對配件進行特殊的結構設計，使其符合一定的要求，結合激光定位技術，共同解決了 SFP工藝設備中晶圓固定盤和噴頭的共軸調節問題。本發明同時提出了相應的共軸調節方法，以使本領域技術人員能夠便捷地利用該裝置進行共軸調節。
[0007]上述目的的實現，有賴于以下技術方案:
[0008]一種共軸調節裝置，用于在半導體設備中對晶圓固定盤和噴頭進行共軸調節，包括晶圓固定盤、定位板、定位座、噴頭以及激光器件；
[0009]所述晶圓固定盤在豎直方向具有上升和下降的自由度，在水平方向具有沿著或平行于橫向的X軸方向平移的自由度和沿著或平行于縱向的Y軸方向平移的自由度，所述X軸垂直于所述Y軸；
[0010]所述晶圓固定盤上開設有一組定位孔，所述定位板通過相應數目的定位樁與所述晶圓固定盤連接，所述定位板由定位孔和定位樁配合固定于晶圓固定盤后，所述晶圓固定盤與所述定位板的相對位置唯一；
[0011]所述定位板的下方設置有遮擋物，該遮擋物至少留有兩條沿著所述晶圓固定盤的徑向貫通的第一狹縫和第二狹縫，所述第一狹縫所在的面和所述第二狹縫所在的面均垂直于水平面，所述第一狹縫所在的面與第二狹縫所在的面的相交線位于所述晶圓固定盤的中心軸Z上，且所述第一狹縫所在的面平行于X軸，所述第二狹縫所在的面平行于Y軸；
[0012]所述噴頭上開設有至少兩組安裝孔，分別為第一組安裝孔和第二組安裝孔，所述第一組安裝孔和所述第二組安裝孔在水平面內繞噴頭的中心軸Z’呈90°旋轉對稱，所述定位座通過相應數目的定位柱與所述第一組安裝孔配合固定于所述噴頭，或者所述定位座通過相應數目的定位柱與所述第二組安裝孔配合固定于所述噴頭；
[0013]所述定位座上安裝有激光器件，該激光器件包括發射部和接收部，所述發射部向所述接收部定向發射激光束，所述接收部接收到所述發射部發射出的激光束時所述激光器件產生感應信號，當所述定位座按照第一組安裝孔和定位柱所確定的方式安裝于所述噴頭時，所述激光器件在所述發射部和所述接收部之間形成射線段L，該射線段L平行于水平面和X軸，且所述射線段L與所述噴頭的中心軸V相交；當所述定位座按照第二組安裝孔和定位柱所確定的方式安裝于所述噴頭時，所述激光器件在所述發射部和所述接收部之間形成射線段L’，該射線段L’平行于水平面和Y軸，且L’與所述噴頭的中心軸Z’相交。
[0014]進一步地，在進行共軸調節的過程中，所述激光束落入所述遮擋物的遮擋區域內并沿著平行于X軸的方向直射所述遮擋物，此時調節所述晶圓固定盤帶動所述定位板沿著Y軸方向平移，當所述激光束被遮擋物遮擋時，所述激光器件無感應信號；當所述激光束恰好穿過所述第一狹縫時，所述激光器件產生感應信號后停止移動。
[0015]進一步地，在進行共軸調節的過程中，所述激光束落入所述遮擋物的遮擋區域內并沿著平行于Y軸的方向直射所述遮擋物，此時調節所述晶圓固定盤帶動所述定位板沿著X軸方向平移，當所述激光束被遮擋物遮擋時，所述激光器件無感應信號；當所述激光束恰好穿過第二狹縫時，所述激光器件產生感應信號后停止移動。
[0016]優選地，所述狹縫的寬度為I?3mm。
[0017]可選地，所述激光器件所產生的激光束的波長為550?lOOOnm。
[0018]優選地，所述遮光物的橫切面為正方形。
[0019]優選地，所述兩條狹縫在所述橫切面的投影為所述正方形的中線。
[0020]優選地,所述遮光物的橫切面為圓形。
[0021]優選地，所述兩條狹縫在所述橫切面的投影構成所述圓形的兩條相互垂直的直徑。
[0022]一種使用上述共軸調節裝置對晶圓固定盤和噴頭進行共軸調節的方法，包括步驟:
[0023]將所述定位板按照所述定位孔及定位樁所確定的方式安裝于所述晶圓固定盤上；
[0024]將所述定位座按照所述第一組安裝孔及定位柱所確定的方式安裝于所述噴頭上；
[0025]打開所述激光器件，由所述激光器件的發射部向接收部定向發射激光束；
[0026]調節所述晶圓固定盤的水平位置及豎直位置，使所述激光束落入所述遮擋物的遮擋區域內并沿著平行于X軸的方向直射所述遮擋物；控制所述晶圓固定盤帶動所述定位板沿著Y軸方向平移，至得到感應信號后停止移動；
[0027]拆下所述定位座，將所述定位座水平旋轉90°，重新按照所述第二組安裝孔及定位柱所確定的方式安裝于所述噴頭上；
[0028]調節所述晶圓固定盤的水平位置及豎直位置，使所述激光束落入所述遮擋物的遮擋區域內并沿著平行于Y軸的方向直射所述遮擋物；控制所述晶圓固定盤帶動所述定位板沿著X軸方向平移，至得到感應信號后停止移動；
[0029]得到所述晶圓固定盤與所述噴頭的共軸位置。
[0030]本發明為結合具體實際所作出的研發，填補了半導體領域處理該特定問題的空白，解決了晶圓固定盤與噴頭的共軸問題，為SFP工藝當中對晶圓進行均勻拋光提供了保障，進而提高了晶圓產品的品質。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明涉及到的一種無應力拋光設備的結構示意圖；
[0032]圖2是本發明所述共軸調節裝置的第一實施例的結構示意圖；
[0033]圖3是本發明所述共軸調節裝置的第一實施例共軸調節完成后取下定位板204和定位座206的結構示意圖；
[0034]圖4a、4b是本發明所述共軸調節裝置的第一實施例的晶圓固定盤202的結構示意圖；
[0035]圖5a、5b、5c是本發明所述共軸調節裝置的第一實施例的定位板204的結構示意圖；
[0036]圖6a、6b是本發明所述共軸調節的裝置第一實施例的噴頭201的結構示意圖；
[0037]圖7a、7b是本發明所述共軸調節的裝置第一實施例的定位座206按照第一組安裝孔和定位柱所確定的方式安裝時的示意圖；
[0038]圖8是本發明所述共軸調節裝置的第一實施例的定位座206按照第二組安裝孔和定位柱所確定的方式安裝時的示意圖；
[0039]圖9是本發明所述共軸調節裝置的第一實施例的定位座206按照第二組安裝孔和定位柱所確定的方式安裝時定位座206的俯視圖；
[0040]圖10a、10b、1c是本發明所述共軸調節裝置的第二實施例的定位板304的結構示意圖；
[0041]圖11a、Ilb是結合本發明第一實施例實施共軸調節方法時X軸方向和Y軸方向均未對齊情況下的示意圖；
[0042]圖12是結合本發明第一實施例實施共軸調節方法時Y軸方向已對齊情況下的示意圖；
[0043]圖13a、13b是結合本發明第一實施例實施共軸調節方法時Y軸已對齊但X軸方向未對齊情況下的示意圖；
[0044]圖14是結合本發明第一實施例實施共軸調節方法時將晶圓固定盤202和噴頭201調至共軸情況下的示意圖。
【具體實施方式】
[0045]下面結合附圖對本發明的具體實施例及實施方式進行說明。
[0046]圖2-圖9展示了本發明的第一實施例。其中，圖2是本發明第一實施例的正視圖。可以看到，該實施例中的共軸調節的裝置包括晶圓固定盤202、定位板204、定位座206和噴頭201，而通常情況下，SFP拋光工藝需要在特定的腔體內進行，所以上述部件均設置于一工藝腔203內。而在定位板204的底面，設置有遮擋物205 ;在定位座206的表面安裝有激光器件。該激光器件包括發射部207和接收部208，激光束由發射部207射出至接收部208，當接收部208成功接收到激光束時，激光器件能夠產生感應信號，使操作者得到提醒。在該共軸調節的裝置中，晶圓固定盤202和噴頭201分別具有各自的中心軸Z和中心軸V，進行拋光時理想的狀態是晶圓固定盤202的中心與噴頭201的中心對齊，中心軸Z和Z’恰好重合，如此拋出的晶圓均勻性最佳。
[0047]圖3-圖9對該實施例中的各個部件進行了更詳盡的介紹。以圖3為例，展示了本發明在共軸調節完成后，晶圓固定盤202的中心軸Z已與噴頭201的中心軸V重合，此時共軸調節的過程已經完成，晶圓固定盤202的初始位置得到了確定，拋光過程中并不需要定位板204和定位座206，所以定位板204和定位座206被移除，以方便拋光工藝的進行。后續操作過程中，晶圓固定盤202的移動基本由計算機精確操控，晶圓固定盤202在執行其他動作時，例如抓取晶圓的動作，在該動作完成后均能自行回復到圖3所示的初始位置，在共軸狀態下對晶圓進行拋光。
[0048]在圖3中可以看到，相對于圖1所示的現有技術，該實施例的晶圓固定盤202和噴頭201上均開設有若干定位孔或安裝孔。圖中還標出晶圓固定盤202所具有的自由度:晶圓固定盤202可以在豎直方向上上升或下降，也即沿著其中心軸Z上下平移；同時晶圓固定盤202還可以在水平方向沿著兩條相互垂直的坐標軸X軸、Y軸在橫向和縱向水平移動，晶圓固定盤202在上述方向上具有自由度。
[0049]圖4a和4b分別示出了第一實施例中晶圓固定盤202的正視圖和仰視圖。從該圖中可以更清楚的看到設置于晶圓固定盤202上的定位孔209的位置關系。該實施例中的晶圓固定盤202上總共設置了兩個定位孔209，分別位于圖中A點所標記的位置。這兩個定位孔209將與圖5中定位板204上的兩個定位樁212相配合，將定位板204與晶圓固定盤202固定連接起來。
[0050]在定位板204的下方設置有遮擋物205，該遮擋物205可以是可拆卸式的拼裝結構，或者是焊接于定位板204的下方，亦可以是與定位板204 —體成型而成。為了實現發明目的，該遮擋物205需要留有至少兩條狹縫，分別為第一狹縫214和第二狹縫213。當定位板204由定位孔209和定位樁212固定連接于晶圓固定盤202后，晶圓固定盤202和定位板204之間的相對位置將被唯一確定，在該唯一確定的相對位置下，第一狹縫214和第二狹縫213沿著晶圓固定盤202的徑向貫通，以保證將來激光器件產生的激光束能夠經由第一狹縫214或第二狹縫213射出；為了表述的方便，將第一狹縫214所在的平面標記為面麗’ NN’，第二狹縫213所在的平面標記為面PP’ QQ’，則面麗’剛’、面？？’ QQ,還需要滿足面麗’ NN’平行于X軸而垂直于水平面、面PP’ QQ’平行于Y軸而垂直于水平面的條件,且面麗’ NN,與面PP’ QQ,之間的相交線恰好位于所述晶圓固定盤202的中心軸Z軸上。由于X軸與Y軸垂直，所以當然地，面麗’NN’也將垂直于面PP’QQ’。盡管上述條件設置的比較嚴苛，但均能通過機械結構的設計予以實現。在該遮擋物205上還可設置其他若干條狹縫，但如果想實現發明目的，所選取的兩條狹縫必須滿足上述條件。
[0051]圖5a至5c對本發明第一實施例中的定位板204及遮擋物205做了更全面的展示。其中的圖5a、圖5b和圖5c分別是定位板204的正視圖、定位板204的俯視圖和定位板204的仰視圖。圖中a點標記的位置是定位樁212所在的位置。定位樁212可以是與定位板204 —體成型的，也可以是與定位板204相分離、僅在需要將定位板204與晶圓固定盤202固定在一起時作臨時使用。定位樁212的數目和位置應當與定位孔209的數目和位置相對應，這樣才能將晶圓固定盤202和定位板204之間的相對位置唯一確定且滿足條件，但是定位孔209和定位樁212的數目并不限于兩個。
[0052]在圖5a當中，正視定位板204可以看到狹縫213的QQ’ 一側，第二狹縫213沿著晶圓固定盤202的徑向且貫通，第二狹縫213所在的面PP’ QQ,平行于晶圓固定盤202在縱向運動的方向，也即面PP’QQ’平行于Y軸；相應的，第一狹縫214也沿著晶圓固定盤202的徑向且貫通，第一狹縫214所在的面MT NN,平行于晶圓固定盤202在橫向運動的方向，也即面麗’ NN’平行于X軸。
[0053]而觀察圖5c，也即定位板204的仰視圖，可以看到面麗’ NN’與面PP’ QQ,的相交線恰好位于晶圓固定盤202的中心軸Z上。在本實施例中，遮擋物205的橫切面形狀被設計為正方形，且第一狹縫214和第二狹縫213所開的位置在橫切面上的投影均恰好位于該正方形的兩條中線上，這主要是出于簡化設計和操作的考慮。但上述設計并非必須的，僅屬于優選設計方案。另外，該遮擋物205的內部可以由實體材料填實，僅留出可供激光束通過的狹縫空間；也可以將內部空出，設計為空心的框架結構。對于第一狹縫214和第二狹縫213的寬度，宜限定在I?3_左右。狹縫寬度小于1_時可能導致進入狹縫的激光束發生衍射；而狹縫寬度大于3mm時，共軸調節的準確度將受到影響，難以準確對中。
[0054]圖6a和6b涉及第一實施例中噴頭201的結構示意圖，圖6a和6b分別是噴頭201的俯視圖和正視圖。噴頭201的表面設置有兩組安裝孔，分別為第一組安裝孔210和第二組安裝孔211。其中，第二組安裝孔211與第一組安裝孔210關于噴頭201的中心軸Z’旋轉90°對稱。參考圖6a和6b，也即第一組安裝孔210所在的位置B點順時針旋轉90°后即可得到第二組安裝孔211所在的位置C點。相應的，也可以是第二組安裝孔211所在的C點逆時針旋轉90°后即可得到第一組安裝孔210所在的位置B點。這樣就可以保證，當定位座206先按照第一組安裝孔210和定位柱215所確定的方式安裝后，再按照第二組定位孔211和定位柱215所確定的方式安裝后,定位座206在水平面內恰好旋轉了 90°。但是，其中安裝孔210、211的數目并沒有強制性的限定，可以不是兩個，其位置也并非一定要排在同一條直線上，只要保證第一組安裝孔210與第二組安裝孔211關于噴頭201的中心軸Z’旋轉90°對稱即可。
[0055]圖7展示的是本發明第一實施例中定位座206的結構示意圖。其中圖7a為該定位座206的俯視圖，圖7b為該定位座206的正視圖。同時圖7a和7b展示了本實施例中的定位座206分別按照定位柱215和第一組安裝孔210所確定的方式固定安裝的情形，圖8和圖9則展示了定位座206按照定位柱215和第二組安裝孔210所確定的方式固定安裝的情形。該定位座206上搭載有一套激光器件。該激光器件包括發射部207和接收部208兩部分，使用時由發射部207發射激光束，而由接收部接受激光束，當發射部207發射出的激光束恰好被接收部208接收到時，發射部207和接收部208之間的激光束構成一條射線段，該激光器件將產生感應信號并告知操作者；如果接收部208并沒有接收到發射部207發射出的激光束，則激光器件中不會產生感應信號。而在定位座206的底部，設置有定位柱215，圖中的b點標記了定位柱215在定位座206上的相應位置。定位柱215的數目和位置與噴頭201上的第一組安裝孔210相匹配對應，而由于第一組安裝孔210與第二組安裝孔211的位置關于Z’軸旋轉90度對稱，所以定位柱215的數目和位置同樣的也與第二組安裝孔211相匹配對應。當定位座206首先按照定位柱215和第一座安裝孔210所確定的方式與噴頭201相固定后，再將定位座206旋轉90°，此時由于第一組安裝孔210和第二組安裝孔211的對稱關系，定位座206將恰好能夠按照定位柱215和第二組安裝孔211所確定的方式與噴頭201相固定。如果定位座206旋轉的角度不及90度或超過90度，那么定位座206將無法固定于噴頭201上。
[0056]該實施例中定位座206的橫切面為圓形，但這并不是必須的。且用于將定位座206和噴頭201固定起來的定位柱215與定位樁212相似的，同樣可以是與定位座206 —體成型的，也可以是與定位座206相分離的。設置于定位座206上的激光器件，應該滿足的條件為:當定位座206按照第一組安裝孔210和定位柱215所確定的方式安裝至噴頭201上時，激光器件在發射部207和接收部208之間將形成射線段L，該射線段L由發射部207射出至接收部208，射線段L平行于水平面和X軸，且射線段L與噴頭201的中心軸Z’軸相交；當定位座206按照第二組安裝孔210和定位柱215所確定的方式安裝至噴頭201上時，激光器件在發射部207和接收部208之間將形成射線段L’，該射線段L’由發射部207射出至接收部208，射線段L’平行于水平面和Y軸，且射線段L’與噴頭201的中心軸Z’相交。顯然地，射線段L與射線段L’是相互垂直的。上述條件的滿足同樣有賴于精確的結構設計，但這種設計對機械領域的技術人員來說，當然是可以實現的。
[0057]對于調節過程中激光束的選擇，宜選取波長在550?100nm范圍內的激光，處于這一波段的激光通常是紅色激光束，具有良好的準直性，肉眼可見，且能夠與狹縫I?3_的寬度相對應，不會發生衍射。
[0058]圖1Oa至1c揭示了本發明的第二實施例。該實施例中共軸調節的裝置，其它結構與第一實施例基本相同，而其與第一實施例最主要的區別在于遮擋物305的形狀不同于第一實施例中的遮擋物205，圖5和圖1Oa和圖1Ob所展示的結構基本相同，均反映了定位板的正視圖和俯視圖，而觀察定位板的仰視圖(即圖1Oc)則可以發現這一明顯區別:第一實施例中定位板204下方的遮擋物205的橫切面為正方形，而在第二實施例中定位板304下方的遮擋物305的橫切面為圓形，兩個遮擋物的形狀有所不同。同樣是出于簡化設計和操作的目的，遮擋物305上開設的兩條狹縫在遮擋物305橫切面的投影構成了圓形的兩條相互垂直的直徑。而當定位板304由定位孔309和定位樁312固定連接于晶圓固定盤302后，晶圓固定盤302與定位板304的相對位置將被唯一確定,在該唯一確定的相對位置下，第一狹縫314和第二狹縫313沿著晶圓固定盤302的徑向貫通，以保證將來激光器件產生的激光束能夠經由第一狹縫314或者第二狹縫313射出；為了表述方便，將第一狹縫314所在的平面標記為面麗’ NN’，第二狹縫313所在的平面標記為面PP’ QQ’，則面麗’ NN’、面PP’ QQ’還需要滿足面麗’ NN,平行于X軸而垂直于水平面、面PP’ QQ’平行于Y軸而垂直于水平面的條件，且面麗’剛’與面PP’ QQ’之間的相交線恰好位于所述晶圓固定盤302的中心軸Z軸上。由于X軸與Y軸垂直，所以當然地，面麗’ NN,也將垂直于面PP’ QQ’。
[0059]由于第二實施例中共軸調節的裝置的其他部分與第一實施例基本相同，所以僅在圖1Oa至1c中給出其與第一實施例的主要區別部分，而對其他相同結構的部分不再贅附。
[0060]參考附圖11a、lib、12-14，下面將結合本發明共軸調節的裝置的第一實施例給出本發明所述方法的【具體實施方式】:
[0061]一種使用實施例一中共軸調節的裝置對晶圓固定，202和噴頭201進行共軸調節的方法，包括步驟:
[0062]將定位板204按照定位孔209及定位樁212所確定的方式安裝于晶圓固定盤202上；
[0063]將定位座206按照第一組安裝孔210及定位柱215所確定的方式安裝于噴頭201上；
[0064]打開激光器件，由激光器件的發射部207向接收部208定向發射激光束；
[0065]調節晶圓固定盤202的水平位置及豎直位置，使激光束落入遮擋物205的遮擋區域內并沿著平行于X軸的方向直射遮擋物205 ;控制晶圓固定盤202帶動定位板204沿著Y軸方向平移，至得到感應信號后停止移動；
[0066]拆下定位座206，將定位座206水平旋轉90°，重新按照第二組安裝孔211及定位柱215所確定的方式安裝于噴頭201上；
[0067]調節晶圓固定盤202的水平位置及豎直位置，使激光束落入遮擋物205的遮擋區域內并沿著平行于Y軸的方向直射遮擋物205 ;控制晶圓固定盤202帶動定位板204沿著X軸方向平移，至得到感應信號后停止移動；
[0068]得到晶圓固定盤202與噴頭201的共軸位置。
[0069]圖1la和Ilb所示的情形為晶圓固定盤202的中心軸Z軸在X軸和Y軸均未對齊的情況。在調節的過程中，激光束已落入了遮擋物205的遮擋區域內并沿著平行于X軸的方向直射遮擋物205，此時應調節晶圓固定盤202帶動定位板204沿著Y軸方向平移，當激光束被遮擋物205遮擋時，激光器件無感應信號；當激光束恰好穿過第一狹縫214時，如圖12所示，激光器件產生感應信號，操作人員得到反饋信息，此時晶圓固定盤202在Y軸方向上已經對齊。
[0070]圖13a和13b所示的情形為晶圓固定盤202的中心軸Z軸在Y軸方向上已經對齊，但在X軸方向上仍未對齊的情形。在調節過程中，同樣的，激光束已落入了遮擋物205的遮擋區域內并沿著平行于Y軸的方向直射所述遮擋物205，此時應調節晶圓固定盤202帶動定位板204沿著X軸方向平移，當激光束被遮擋物205著當時，激光器件無感應信號；當激光束恰好穿過第二狹縫213時，如圖14所示，激光器件產生感應信號，操作人員得到反饋信息，此時晶圓固定盤202在X軸、Y軸兩個方向上均已對齊，晶圓固定盤202的中心軸Z軸與噴頭201的中心軸V相重合，共軸調節就此完成。
[0071]本發明解決了半導體領域遇到的實際問題，具有突出的實質性特點和顯著的進步，煩請審查員明鑒，以及早授予專利權為盼。
【主權項】
1.一種共軸調節裝置，用于在半導體設備中對晶圓固定盤和噴頭進行共軸調節，其特征在于，包括晶圓固定盤、定位板、定位座、噴頭以及激光器件； 所述晶圓固定盤在豎直方向具有上升和下降的自由度，在水平方向具有沿著或平行于橫向的X軸方向平移的自由度和沿著或平行于縱向的Y軸方向平移的自由度，所述X軸垂直于所述Y軸； 所述晶圓固定盤上開設有一組定位孔，所述定位板通過相應數目的定位樁與所述晶圓固定盤連接，所述定位板由定位孔和定位樁配合固定于晶圓固定盤后，所述晶圓固定盤與所述定位板的相對位置唯一； 所述定位板的下方設置有遮擋物，該遮擋物至少留有兩條沿著所述晶圓固定盤的徑向貫通的第一狹縫和第二狹縫，所述第一狹縫所在的面和所述第二狹縫所在的面均垂直于水平面，所述第一狹縫所在的面與第二狹縫所在的面的相交線位于所述晶圓固定盤的中心軸Z上，且所述第一狹縫所在的面平行于X軸，所述第二狹縫所在的面平行于Y軸； 所述噴頭上開設有至少兩組安裝孔，分別為第一組安裝孔和第二組安裝孔，所述第一組安裝孔和所述第二組安裝孔在水平面內繞噴頭的中心軸Z’呈90°旋轉對稱，所述定位座通過相應數目的定位柱與所述第一組安裝孔配合固定于所述噴頭，或者所述定位座通過相應數目的定位柱與所述第二組安裝孔配合固定于所述噴頭； 所述定位座上安裝有激光器件，該激光器件包括發射部和接收部，所述發射部向所述接收部定向發射激光束，所述接收部接收到所述發射部發射出的激光束時所述激光器件產生感應信號，當所述定位座按照第一組安裝孔和定位柱所確定的方式安裝于所述噴頭時，所述激光器件在所述發射部和所述接收部之間形成射線段L，該射線段L平行于水平面和X軸，且所述射線段L與所述噴頭的中心軸Z’相交；當所述定位座按照第二組安裝孔和定位柱所確定的方式安裝于所述噴頭時，所述激光器件在所述發射部和所述接收部之間形成射線段L’，該射線段L’平行于水平面和Y軸，且L’與所述噴頭的中心軸Z’相交。2.根據權利要求1所述的共軸調節裝置，其特征在于，在進行共軸調節的過程中，所述激光束落入所述遮擋物的遮擋區域內并沿著平行于X軸的方向直射所述遮擋物，此時調節所述晶圓固定盤帶動所述定位板沿著Y軸方向平移，當所述激光束被遮擋物遮擋時，所述激光器件無感應信號；當所述激光束恰好穿過所述第一狹縫時，所述激光器件產生感應信號后停止移動。3.根據權利要求1所述的共軸調節裝置，其特征在于，在進行共軸調節的過程中，所述激光束落入所述遮擋物的遮擋區域內并沿著平行于Y軸的方向直射所述遮擋物，此時調節所述晶圓固定盤帶動所述定位板沿著X軸方向平移，當所述激光束被遮擋物遮擋時，所述激光器件無感應信號；當所述激光束恰好穿過第二狹縫時，所述激光器件產生感應信號后停止移動。4.根據權利要求1所述的共軸調節裝置，其特征在于，所述狹縫的寬度為 I ?3mm。5.根據權利要求1所述的共軸調節裝置，其特征在于，所述激光器件所產生的激光束的波長為550?lOOOnm。6.根據權利要求1所述的共軸調節裝置，其特征在于，所述遮光物的橫切面為正方形。7.根據權利要求6所述的共軸調節裝置，其特征在于，所述兩條狹縫在所述橫切面的投影為所述正方形的中線。8.根據權利要求1所述的共軸調節裝置，其特征在于，所述遮光物的橫切面為圓形。9.根據權利要求8所述的共軸調節裝置，其特征在于，所述兩條狹縫在所述橫切面的投影構成所述圓形的兩條相互垂直的直徑。10.一種使用權利要求1中所述共軸調節裝置對晶圓固定盤和噴頭進行共軸調節的方法，其特征在于，包括步驟: 將所述定位板按照所述定位孔及定位樁所確定的方式安裝于所述晶圓固定盤上； 將所述定位座按照所述第一組安裝孔及定位柱所確定的方式安裝于所述噴頭上； 打開所述激光器件，由所述激光器件的發射部向接收部定向發射激光束； 調節所述晶圓固定盤的水平位置及豎直位置，使所述激光束落入所述遮擋物的遮擋區域內并沿著平行于X軸的方向直射所述遮擋物；控制所述晶圓固定盤帶動所述定位板沿著Y軸方向平移，至得到感應信號后停止移動； 拆下所述定位座，將所述定位座水平旋轉90°，重新按照所述第二組安裝孔及定位柱所確定的方式安裝于所述噴頭上； 調節所述晶圓固定盤的水平位置及豎直位置，使所述激光束落入所述遮擋物的遮擋區域內并沿著平行于Y軸的方向直射所述遮擋物；控制所述晶圓固定盤帶動所述定位板沿著X軸方向平移，至得到感應信號后停止移動； 得到所述晶圓固定盤與所述噴頭的共軸位置。
【文檔編號】H01L21/67GK105990203SQ201510081687
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月15日
【發明人】代迎偉, 金諾, 金一諾, 王堅, 王暉
【申請人】盛美半導體設備（上海）有限公司