CN102082075A - 喷射嘴与晶圆的对中装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷射嘴与晶圆的对中装置及方法，装置包括：晶圆装载模块、位置检测模块、参数设置模块和位置调整模块，晶圆装载模块用于装载晶圆；位置检测模块，用于实时地识别喷射嘴的位置及轮廓，获取所述喷射嘴的位置及轮廓数据；参数设置模块，用于根据所述位置及轮廓数据设置所述喷射嘴的参考点；位置调整模块，用于根据位置参数，调整喷射嘴的位置，使喷射嘴的参考点与所述晶圆装载模块上表面的几何中心对准，本发明通过对喷射嘴的位置检测和调整，以实现喷射嘴与晶圆对中，使得喷射嘴与晶圆物理中心的偏差而引起中心区域刻蚀或清洗不足得到解决。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备部件调整及检测技术领域，特别涉及一种喷射嘴与晶圆的对中装置及方法。
背景技术
随着集成电路的迅速发展，其关键尺寸愈来愈小，典型的工艺尺寸已超越了32nm，这同时缩小了相似结构的Die(半导体晶圆分割而成的小片)的尺寸，目前半导体行业单晶圆湿法处理系统(如湿法刻蚀)的清洗系统中由于化学喷射嘴与晶圆物理中心的偏差而引起中心区域刻蚀或清洗不足的案例越来越多，晶圆中心区域的良率下降直接影响到工厂的整体良率，这一问题在较小尺寸的半导体工艺中更为严重。在单晶圆湿法清洗腐蚀系统中，由于装配关系复杂，很难只靠加工精度来保证喷射嘴和晶圆的物理中心一致。现有的方法必须使用液体喷射、人眼目测的方式来保证喷射嘴和晶圆的物理中心一致，这种方式受晶圆处理腔体结构等因素的影响，无法准确判断喷射嘴的位置，同时存在液体溅射引起的人身安全隐患。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何精确判断喷射嘴的位置，保证喷射嘴和晶圆的物理中心一致；如何降低液体溅射所带来的人身安全隐患；如何获得喷射嘴的实际尺寸。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种喷射嘴与晶圆的对中装置，包括：晶圆装载模块、位置检测模块、参数设置模块和位置调整模块，
所述晶圆装载模块用于装载晶圆；
所述位置检测模块，放置在所述晶圆装载模块上，用于实时地识别喷射嘴的位置及轮廓，获取所述喷射嘴的位置及轮廓数据，并将所述位置及轮廓数据发送至所述参数设置模块；
所述参数设置模块，用于根据所述位置及轮廓数据设置所述喷射嘴的参考点，将设置的所述喷射嘴的参考点的位置参数传输给所述位置调整模块，所述位置参数为所述喷射嘴的参考点在所述晶圆装载模块上表面所在平面上的投影相对于所述晶圆装载模块上表面几何中心的位置；
所述位置调整模块，用于根据接收到的所述位置参数，调整所述喷射嘴的位置，使所述喷射嘴的参考点与所述晶圆装载模块上表面的几何中心对准。
其中，所述晶圆装载模块为外径与晶圆外径相同的圆盘。
其中，所述装置还包括显示提示模块，用于实时地以图像信号的形式显示和/或以音频信号的形式提示所述喷射嘴的参考点的位置参数。
其中，所述装置还包括数据处理模块，所述位置检测模块还用于检测所述喷射嘴所在平面至所述晶圆装载模块上表面的距离参数，并将检测到的距离参数以及所述喷射嘴的轮廓数据发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块，用于对接收到的所述喷射嘴的轮廓数据和所述距离参数进行处理，得到所述喷射嘴的实际尺寸，并将所述喷射嘴的实际尺寸发送至所述显示提示模块。
其中，所述显示提示模块还用于以图像信号的形式实时地显示所述喷射嘴的实际尺寸。
其中，所述位置调整模块通过调整所述喷射嘴所在的喷射臂的径向长度和/或水平方向旋转所述喷射臂，使所述喷射嘴的参考点与所述晶圆装载模块的几何中心对准。
其中，所述位置检测模块与所述参数设置模块通过TCP/IP、WIFI，蓝牙和RS232/485中任意一种方式进行数据传输。
其中，所述装置还包括电源，用于为所述位置检测模块供电。
本发明还公开了一种利用喷射嘴与晶圆的对中装置进行喷射嘴与晶圆对中的方法，包括以下步骤：
S1：通过所述位置检测模块识别喷射嘴的位置及轮廓，获取所述喷射嘴的位置及轮廓数据，并将所述位置及轮廓数据发送至所述参数设置模块；
S2：根据所述位置及轮廓数据，设置喷射嘴的参考点，并将设置的所述喷射嘴的参考点的位置参数传输给位置调整模块；
S3：所述位置调整模块根据所述位置参数调整所述喷射嘴，使所述喷射嘴的参考点与所述晶圆装载模块的几何中心对准；
S4：将所述晶圆装载模块及位置检测模块移开，并将晶圆放置在所述晶圆装载模块的初始位置。
其中，步骤S1之前，还包括步骤：判断所述喷射嘴是否在所述位置检测模块的检测范围之内，若是，则执行步骤S1；否则通过所述位置调整模块将喷射嘴调整至所述位置检测模块的检测范围之内。
(三)有益效果
本发明以晶圆装载模块上表面中心为基准，通过对喷射嘴的位置检测和调整，以实现喷射嘴与晶圆对中，使得由于喷射嘴与晶圆物理中心的偏差而引起中心区域刻蚀或清洗不足的问题得到解决；并可在不使用液体喷射校正的情况下准确校正喷射嘴的位置，避免了液体溅射所带来的人身安全隐患；通过喷射嘴所在平面相对晶圆装载模块上表面的距离参数以及喷射嘴的轮廓数据，获取喷射嘴的实际尺寸，方便对喷射嘴进行替换。
附图说明
图1是依照本发明一实施例的喷射嘴与晶圆的对中装置结构示意图；
图2是依照本发明一实施例的喷射嘴与晶圆的对中方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，为依照本发明一实施例的喷射嘴与晶圆载体的对中装置结构示意图，该装置包括：晶圆装载模块、位置检测模块、参数设置模块和位置调整模块，
所述晶圆装载模块为外径与晶圆外径相同的圆盘，用于装载晶圆；
所述位置检测模块，放置在所述晶圆装载模块上，用于实时地识别喷射嘴的位置及轮廓，获取所述喷射嘴的位置及轮廓数据，并将所述位置及轮廓数据发送至所述参数设置模块；
所述参数设置模块，用于根据所述位置及轮廓数据设置所述喷射嘴的参考点，将设置的所述喷射嘴的参考点的位置参数传输给所述位置调整模块，所述位置参数为所述喷射嘴的参考点在所述晶圆装载模块上表面所在平面上的投影相对于所述晶圆装载模块上表面几何中心的位置，所述位置检测模块与所述参数设置模块通过TCP/IP、WIFI，蓝牙和RS232/485中任意一种方式进行数据传输；
所述位置调整模块，用于根据接收到的所述位置参数，调整所述喷射嘴所在的喷射臂的径向长度，可通过机械方式，例如径向滑动螺旋锁紧或径向滑动螺钉固定，也可通过驱动径向电极的方式调整所述喷射嘴所在的喷射臂的径向长度和/或水平方向旋转所述喷射臂，使喷射嘴的中心与所述晶圆载盘的中心对准。
所述装置还包括显示提示模块，用于实时地以图像信号的形式显示和/或以音频信号的形式提示所述喷射嘴的参考点的位置参数。
所述晶圆装载模块外径与晶圆外径尺寸相同，例如，外径为150mm、200mm、300mm或450mm的晶圆装载模块，在加工时，可选择合适的晶圆装载模块，实现一个加工台，对不同外径的晶圆与喷射嘴的对中。所述晶圆装载模块优选为圆环形，其内径与承载位置检测模块的载体外径相同，可使承载位置检测模块的载体与所述晶圆载盘相配合。
所述装置还包括数据处理模块，所述位置检测模块还用于检测所述喷射嘴所在平面至所述晶圆装载模块上表面的距离参数，并将检测到的距离参数以及所述喷射嘴的轮廓数据发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块，用于对接收到的所述喷射嘴的轮廓数据和所述距离参数进行处理，通过投影的原理计算获取喷射嘴的实际尺寸，方便对喷射嘴进行替换，并将所述喷射嘴的实际尺寸发送至所述显示提示模块。
所述显示提示模块还用于以图像信号的形式实时地显示所述喷射嘴的实际尺寸。
所述装置还包括电源，用于为所述位置检测模块供电，电源可以为专用电池，也可以通过电源适配器对民用交流电进行转换，为所述位置检测模块供电。
本发明还公开了一种利用所述的喷射嘴与晶圆的对中装置进行喷射嘴与晶圆对中的方法，如图2所示，包括以下步骤：
S101：判断所述喷射嘴是否在所述位置检测模块的检测范围之内，若是，则执行步骤S103，否则，则执行步骤S102；
S102：通过位置调整模块将喷射嘴调整至所述位置检测模块的检测范围之内；
S103：通过所述位置检测模块识别喷射嘴的位置及轮廓，获取所述喷射嘴的位置及轮廓数据，并将所述位置及轮廓数据发送至所述参数设置模块；
S104：根据所述位置及轮廓数据，通过显示提示模块的提示，设置喷射嘴的参考点，可根据喷射嘴形状的不同，设置不同的参考点，例如，对圆形或正方形等喷射嘴的参考点可设置为喷射嘴的几何中心，也可设置为其他位置，并将设置的所述喷射嘴的参考点的位置参数传输给位置调整模块；
S105：所述位置调整模块根据所述位置参数调整所述喷射嘴，使所述喷射嘴的参考点与所述晶圆装载模块的几何中心对准；
S106：将所述晶圆装载模块及位置检测模块移开，并将晶圆放置在所述晶圆装载模块的初始位置。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种喷射嘴与晶圆的对中装置，其特征在于，包括：晶圆装载模块、位置检测模块、参数设置模块和位置调整模块，
所述晶圆装载模块用于装载晶圆；
所述位置检测模块，放置在所述晶圆装载模块上，用于实时地识别喷射嘴的位置及轮廓，获取所述喷射嘴的位置及轮廓数据，并将所述位置及轮廓数据发送至所述参数设置模块；
所述参数设置模块，用于根据所述位置及轮廓数据设置所述喷射嘴的参考点，将设置的所述喷射嘴的参考点的位置参数传输给所述位置调整模块，所述位置参数为所述喷射嘴的参考点在所述晶圆装载模块上表面所在平面上的投影相对于所述晶圆装载模块上表面几何中心的位置；
所述位置调整模块，用于根据接收到的所述位置参数，调整所述喷射嘴的位置，使所述喷射嘴的参考点与所述晶圆装载模块上表面的几何中心对准。
2.如权利要求1所述的喷射嘴与晶圆的对中装置，其特征在于，所述晶圆装载模块为外径与晶圆外径相同的圆盘。
3.如权利要求1所述的喷射嘴与晶圆的对中装置，其特征在于，所述装置还包括显示提示模块，用于实时地以图像信号的形式显示和/或以音频信号的形式提示所述喷射嘴的参考点的位置参数。
4.如权利要求1所述的喷射嘴与晶圆的对中装置，其特征在于，所述装置还包括数据处理模块，所述位置检测模块还用于检测所述喷射嘴所在平面至所述晶圆装载模块上表面的距离参数，并将检测到的距离参数以及所述喷射嘴的轮廓数据发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块，用于对接收到的所述喷射嘴的轮廓数据和所述距离参数进行处理，得到所述喷射嘴的实际尺寸，并将所述喷射嘴的实际尺寸发送至所述显示提示模块。
5.如权利要求4所述的喷射嘴与晶圆的对中装置，其特征在于，所述显示提示模块还用于以图像信号的形式实时地显示所述喷射嘴的实际尺寸。
6.如权利要求1至5任一项所述的喷射嘴与晶圆的对中装置，其特征在于，所述位置调整模块通过调整所述喷射嘴所在的喷射臂的径向长度和/或水平方向旋转所述喷射臂，使所述喷射嘴的参考点与所述晶圆装载模块的几何中心对准。
7.如权利要求6所述的喷射嘴与晶圆的对中装置，其特征在于，所述位置检测模块与所述参数设置模块通过TCP/IP、WIFI、蓝牙和RS232/485中任意一种方式进行数据传输。
8.如权利要求7所述的喷射嘴与晶圆的对中装置，其特征在于，所述装置还包括电源，用于为所述位置检测模块供电。
9.一种利用权利要求1至5任一项所述的喷射嘴与晶圆的对中装置进行喷射嘴与晶圆对中的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过所述位置检测模块识别喷射嘴的位置及轮廓，获取所述喷射嘴的位置及轮廓数据，并将所述位置及轮廓数据发送至所述参数设置模块；
S2：根据所述位置及轮廓数据，设置喷射嘴的参考点，并将设置的所述喷射嘴的参考点的位置参数传输给位置调整模块；
S3：所述位置调整模块根据所述位置参数调整所述喷射嘴，使所述喷射嘴的参考点与所述晶圆装载模块的几何中心对准；
S4：将所述晶圆装载模块及位置检测模块移开，并将晶圆放置在所述晶圆装载模块的初始位置。
10.如权利要求9所述的喷射嘴与晶圆的对中方法，其特征在于，步骤S1之前，还包括步骤：判断所述喷射嘴是否在所述位置检测模块的检测范围之内，若是，则执行步骤S1；否则通过所述位置调整模块将喷射嘴调整至所述位置检测模块的检测范围之内。
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