CN112903584A

CN112903584A - 一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置

Info

Publication number: CN112903584A
Application number: CN202110069515.7A
Authority: CN
Inventors: 程小刚; 韩嘉豪
Original assignee: Xian Eswin Silicon Wafer Technology Co Ltd; Xian Eswin Material Technology Co Ltd
Current assignee: Xian Eswin Silicon Wafer Technology Co Ltd; Xian Eswin Material Technology Co Ltd
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-06-04

Abstract

本发明实施例公开了一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置，所述装置包括：固定部件；可动部件，所述检测光源固定地设置在所述可动部件上以便与所述可动部件一起移动来靠近或远离所述晶圆；可旋转地设置在所述固定部件和所述可动部件中的一者上的手动旋钮；设置在所述固定部件与所述可动部件之间的传动机构，所述传动机构用于将所述手动旋钮的旋转运动转换为所述可动部件相对于所述固定部件的平移运动。通过该装置可以相对于待检测晶圆精准地调节检测光源的位置。

Description

一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置

技术领域

本发明实施例涉及晶圆检测技术领域，尤其涉及一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置。

背景技术

在晶圆的制造过程中，必须准确检测钝化层有没有针孔缺陷以保证晶圆的良率，如若未及时修正晶圆的缺陷将导致晶圆的最终失效。在半导体行业中，现有的针孔缺陷检测的装置大部分都是利用检测光源产生的光束透射通过晶圆上的针孔，再利用设定的工业相机(Charge Coupled Device，CCD)获取针孔缺陷图像的方法来对针孔缺陷进行分析。但是现有的晶圆针孔检测装置忽略了长期使用和晶圆制造厂中不可避免的震动，以及工作台移动时产生的震动，这些震动作用会导致检测光源发生轻微移动，使得检测光源产生的光束偏移且不稳定，进而避开了CCD相机最佳的拍摄焦距，这样CCD相机拍摄的图像由于不清晰等原因将可能会引起对结果的判定错误等问题。同时，现有的晶圆针孔检测装置中检测光源位置的调节是依靠工艺人员的工作经验进行手动调节，这样的调节装置和调节方式在一定程度上存在很大的误差，对检测结果有很大的影响。因此，为了获取准确的针孔缺陷的分析结果，需要可以自动化地精准地调节检测光源的检测位置。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置；能够实现精准地调节检测光源的位置并提供稳定且不偏移的光束。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置，所述装置包括：

固定部件；

可动部件，所述检测光源固定地设置在所述可动部件上以便与所述可动部件一起移动来靠近或远离所述晶圆；

可旋转地设置在所述固定部件和所述可动部件中的一者上的手动旋钮；

设置在所述固定部件与所述可动部件之间的传动机构，所述传动机构用于将所述手动旋钮的旋转运动转换为所述可动部件相对于所述固定部件的平移运动。

本发明实施例提供了一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置，该装置是旋钮顺时针或者逆时针旋转时产生的旋转运动通过调节装置中的传动机构将旋钮的旋转运动转换为可动部件的平移运动，这样与传动机构连接的可动部件会在传动机构的传动作用下平移，进而使得固定设置在可动部件上的检测光源相对固定部件移动到指定位置。通过该装置可以自动化并精准地调节检测光源的位置，同时也可以节省人力成本。

附图说明

图1为现有技术中的手动式检测光源调节装置的示意图。

图2为本发明实施例提供的一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置的示意图。

图3为本发明实施例提供的一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置的工作过程的示意图。

图4为本发明实施例提供的一种传动机构的示意图。

图5为本发明实施例提供的旋钮的示意图。

图6为本发明实施例提供的检测光源的移动位置的示意图。

图7为本发明实施例提供的另一种传动机构的示意图。

图8为本发明实施例提供的移动引导机构的示意图。

图9为本发明实施例提供的刻度线的示意图。

图10为本发明实施例提供的锁紧螺栓的示意图。

图11为本发明实施例提供的凸形导轨和凹形导槽的横截面形状的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，其示出了现有检测技术中使用的检测光源RL的调节装置10。由图1可以看出，检测光源RL通过锁紧螺栓103固定在固定块101上。具体地，固定块101上设置有沟槽104，当锁紧螺检103被旋紧时，沟槽104产生的间隙减小使得检测光源RL被固定至固定块101，当锁紧螺检103被旋松时，沟槽104产生的间隙可以增大使得检测光源RL能够从固定块101被松开。现有调节检测光源RL位置的方法就是松开唯一固定检测光源RL的锁紧螺栓103，并通过平口螺丝刀打开沟槽104，在沟槽104产生的间隙增大的情况下手动地对检测光源RL在竖直方向上进行上下移动。可以理解地，检测光源RL进行位置移动时，必须由两个工艺人员合作完成整个调节过程，也就是A工艺人员负责手持检测光源，B工艺人员负责松开锁紧螺栓103，并用平口螺丝刀打开沟槽104，这样A工艺人员才能够进行检测光源RL的移动调节。

另一方面，检测光源RL在竖直方向进行手动调节时，由于此时固定块101和检测光源RL已经分开，所以在调节过程中检测光源RL无可靠支撑点，A工艺人员只能凭借经验进行调节，而且松开锁紧螺栓103后，检测光源RL在竖直方向上进行调节时无可参考范围，因此无法快速地找到合适的检测位置，导致调节难度大，调节时间较长。这种手持机械调节的过程由于调节方式单一，因此调节过程浪费大量的时间，增加调节成本；并且长时间调试作业会对设备内部的洁净度造成影响。

此外，在现有技术的调节方式中，在调节完成检测光源RL的位置后需要紧固锁紧螺栓103以对检测光源RL进行固定，但是在紧固过程中可能会对检测光源RL产生不均衡的力矩，造成检测光源RL的位置偏移。同时这样的紧固方法也可能会使得检测光源RL相对与固定块101水平面发生角度倾斜，这种情况会提高检测光源RL在固定过程中的难度，强行固定有可能会对检测光源RL造成损坏。这对于精密检测设备而言，可能是致命的，最终也会产生CCD相机对针孔缺陷的图像抓取不清晰和针孔缺陷结果的判定不准确的问题。

基于以上的分析，参见图2和图3，本发明实施例提供了一种用于相对于待检测晶圆301调节检测光源RL的位置的装置20，该检测光源RL例如可以用于检测晶圆301的针孔缺陷，所述装置20可以包括：

固定部件201；

可动部件202，所述检测光源RL例如通过图3中示出的限位器304固定地设置在所述可动部件202上以便与所述可动部件202一起移动来靠近或远离所述晶圆301；

可旋转地设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的一者上的手动旋钮203；

设置在所述固定部件201与所述可动部件202之间的传动机构204，所述传动机构204用于将所述手动旋钮203的旋转运动转换为所述可动部件202相对于所述固定部件201的平移运动。

参见图3，其示出了利用本发明实施例中装置20对检测光源RL进行调节的工作过程。由图3可以看出，检测光源RL产生的光束(图中的实线箭头)例如可以在聚焦后照射到晶圆301上，提前设置好的CCD相机302通过晶圆针孔透射的光束进行图像拍摄，获取晶圆针孔缺陷的图像，进而可以对获取的图像进行分析，为晶圆301的针孔缺陷提出解决方案。由图还可以看出，检测光源RL是通过上述的限位器304固定的，限位器304的两端分别固定在检测光源RL上，而限位器304的背部与可动部件202固定连接。在这种情况下，当旋转手动旋钮203时，通过传动机构204的传动作用，可以将手动旋钮203的扭矩转化成驱动可动部件202竖直移动的作用力，也就是说，手动旋钮203的旋转运动被传动机构204转化成了可动部件202的平移运动，使可动部件202相对于固定部件201运动。可以理解地，限位器304也会与可动部件一起同向移动，同时检测光源RL也会与可动部件202、限位器304一起同向运动，这样就实现了检测光源RL位置的自动调节，可以有效地节省人力成本。

参见图4，在本发明的优选实施方式中，所述传动机构204包括彼此啮合的传动齿轮2041和齿条2042，其中，

所述传动齿轮2041可旋转地设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的一者上，所述手动旋钮203也设置在所述固定部件和所述可动部件中的所述一者上，也就是说，传动齿轮2041和手动旋钮203都设置在图2和图3中示出的固定部件201上或都设置在图2和图3中示出的可动部件202上，并且当所述手动旋钮203被旋拧时驱动所述传动齿轮204旋转；

所述齿条2042固定地设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的另一者上，也就是说，当传动齿轮2041和手动旋钮203都设置在图2和图3中示出的固定部件201上时，齿条2042设置在图2和图3中示出的可动部件202上，而当传动齿轮2041和手动旋钮203都设置在图2和图3中示出的可动部件202上时，齿条2042设置在图2和图3中示出的固定部件201上。

优选地，所述手动旋钮203和所述传动齿轮2041设置在所述固定部件201上。可以理解地，当传动齿轮2041设置在固定部件201上时，与传动齿轮2041啮合的齿条2042则设置在可动部件202上，在这种情况下，当旋拧手动旋钮203时，与手动旋钮203例如通过单根传动轴固定连接的传动齿轮2041会与手动旋钮203一起旋转，但不会发生平移运动，而与传动齿轮2041啮合的齿条2042进行平移运动，也就是说与齿条2042连接的可动部件会相对于固定部件进行平移运动。这样，手动旋钮203不会发生平移，而可动部件能够在竖直方向进行移动，这种调节方式更加符合工艺人员的操作习惯。

优选地，参见图5，在本发明实施方式中，所述传动齿轮204包括大齿轮20412和小齿轮20411，所述手动旋钮203相应地包括分别用于使所述大齿轮20412和所述小齿轮20411旋转的粗调节旋钮2032和细调节旋钮2031，其中所述大齿轮20412旋转一周时相对于所述齿条2042移动的第一距离大于所述小齿轮20411旋转一周时相对于所述齿条2042移动的第二距离。具体来说，根据大齿轮20412的齿数n₁除以小齿轮20411的齿数n₂得到的值就是转速比t。如果转速比t为2，就表示大齿轮20412转一圈时齿条2042移动的第一距离对应于小齿轮20411转两圈时齿条2042移动的第二距离。这样，旋钮2032可以作为粗调节旋钮，旋钮2031可以作为细调节旋钮。

具体来说，大齿轮20412的旋转是通过粗调节旋钮2032的旋转而实现的，小齿轮20411的旋转是通过细调节旋钮2031的旋转而实现的，所以在调节检测光源RL的过程中，由于大齿轮20412旋转时相对于齿条2042的移动第一距离较大，所以粗调节旋钮2032旋转时检测光源RL移动的距离也会较大，而对于细调节旋钮2031，由于小齿轮20411旋转时相对于齿条2042的移动第二距离较小，所以细调节旋钮2031旋转时检测光源RL移动的距离也会较小，换言之在调节检测光源RL时，在最接近指定位置时，采用细调节旋钮2031可以更好地帮助工艺人员获取到最佳位置，可以防止调节位置超出移动范围。

如图6所示，当检测光源RL从位置I移动到位置Ⅱ时，利用粗调节旋钮2032使得大齿轮20412进行顺时针或者逆时针的旋转，在大齿轮20412的传动力作用下，可动部件202在竖直方向相对于固定部件201发生移动，检测光源RL也随着可动部件202一起移动到达位置II。由于位置II距离位置III很接近，为了防止检测光源RL超出最佳焦距范围，此时通过旋转细调节旋钮2031使得小齿轮20411做同向旋转运动，在小齿轮20412的传动作用下，可动部件202能够相对于固定部件201做小范围距离的移动，在这种情况下，检测光源RL能够随着可动部件202准确地达到最佳的焦距位置III处。

参见图7，在本发明的优选实施方式中，所述传动机构204包括彼此匹配的螺母2044和螺杆2043，其中，

所述螺母2044和所述螺杆2043中的一者可旋转地设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的一者上，所述手动旋钮203也设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的所述一者上，当所述手动旋钮203被旋拧时驱动所述螺母2044和所述螺杆2043中的所述一者旋转；

所述螺母2044和所述螺杆2044中的另一者固定地设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的另一者上。

优选地，所述手动旋钮203和所述螺杆2043设置在所述固定部件201上。可以理解地，一方面，对于以可旋转的方式设置而言，螺杆2043与螺母2044相比更容易实现，另一方面，在手动旋钮203设置在固定部件201上的情况下，当旋拧手动旋钮203时，与手动旋钮203固定连接的螺杆2043会与手动旋钮203一起旋转，但不会发生平移运动，而与螺杆2043螺纹配合的螺母2044进行平移运动，也就是说与螺母2044固定连接的可动部件会相对于固定部件进行平移运动。这样，手动旋钮203不会发生平移，而可动部件能够在竖直方向进行移动，这种调节方式更加符合工艺人员的操作习惯。

参见图8，在本发明的实施方式中，所述可动部件202与所述固定部件201之间设置有移动引导机构81，所述移动引导机构81包括：

设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的一者上的凸形导轨811，如在图8中示例性地示出的，固定部件201设置有凸形导轨811；

设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的另一者上的与所述凸形导轨811配合的凹形导槽812，如在图8中示例性地示出的，可动部件202设置有凹形导槽812。

需要说明的是，由于固定部件201和可动部件202中的一者上设置有凸形导轨811，所以本发明实施方式中装置20具有较高的精度且间隙可调，这样在检测光源RL和可动部件202一起移动时，可以比较精准地移动到最佳焦距位置处。

参见图9，在本发明的优选实施方式中，所述固定部件201和所述可动部件202中的一者上设置有刻度，如在图9中示例性地示出的，固定部件201设置有刻度，所述固定部件201和所述可动部件202中的另一者上设置有与所述刻度相对应的标记，如在图9中示例性地示出的，可动部件202设置有标记。可以理解地，在固定部件201和可动部件202中的一者上设置有刻度以及在另一者上设置有与刻度相对应的标记，可以帮助工艺人员对检测光源RL的移动距离进行量化分析，这样可以更加精准地控制检测光源RL的移动距离。

在本发明实施方式中，所述固定部件201设置有止挡部件，所述止挡部件用于通过抵靠所述可动部件202来限制所述可动部件202相对于所述固定部件201的移动范围。参见图3，在如前所述的检测光源RL通过限位器304固定地设置在所述可动部件202上的情况下，该限位器304可以作为可动部件202被抵靠的元件，而上述止挡部件可以为设置在固定部件201上的挡块303，限位器304的两端设置在挡块303的上下，这样在检测光源RL随着限位器304在竖直方向移动时，挡块303可以对限位器304的移动范围进行限制，以达到检测光源RL在高度调节上限位的目的，防止无标准调节对晶圆301和检测光源RL的损坏，从而提高整个调节过程中的安全性。

参见图10，在本发明实施方式中，所述装置20还包括通过螺纹设置在所述固定部件201和所述可动部件202中的一者上的锁定螺栓1001，所述锁定螺栓1001被旋紧时将所述凸形导轨811压紧至所述凹形导槽812以防止所述可动部件202相对于所述固定部件201移动，所述锁定螺栓1001被旋松将所述凸形导轨811从所述凹形导槽812松开以使所述可动部件202能够相对于所述固定部件201移动。例如，锁紧螺栓1001可以通过螺纹设置在固定部件201上，并且例如在被旋紧时相对于固定部件201移动，同时锁紧螺栓1001的端部通过移动压靠可动部件202，这样在调节检测光源RL达到指定位置后，通过旋转锁紧螺栓1001，就可以使固定部件201和可动部件202紧密贴合并且两者之间没有相对运动。另一方面，当准备对检测光源RL进行位置调节时，可以通过旋转锁紧螺栓1001使得固定部件201和可动部件202之间相互运动。

参见图11，在本发明实施方式中，所述凸形导轨811和所述凹形导槽812在垂直于纵向延伸方向的平面中的横截面呈燕尾状。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种用于相对于待检测晶圆调节检测光源的位置的装置，其特征在于，所述装置包括：

固定部件；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括彼此啮合的传动齿轮和齿条，其中，

所述传动齿轮可旋转地设置在所述固定部件和所述可动部件中的设置有所述手动旋钮的一者上，当所述手动旋钮被旋拧时驱动所述传动齿轮旋转；

所述齿条固定地设置在所述固定部件和所述可动部件中的另一者上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述手动旋钮和所述传动齿轮设置在所述固定部件上。

4.根据权利要求2所述的装置，所述传动齿轮包括大齿轮和小齿轮，所述手动旋钮相应地包括分别用于使所述大齿轮和所述小齿轮旋转的粗调节旋钮和细调节旋钮。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括彼此匹配的螺母和螺杆，其中，

所述螺母和所述螺杆中的一者可旋转地设置在所述固定部件和所述可动部件中的设置有所述手动旋钮的一者上，当所述手动旋钮被旋拧时驱动所述螺母和所述螺杆中的所述一者旋转；

所述螺母和所述螺杆中的另一者固定地设置在所述固定部件和所述可动部件中的另一者上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述手动旋钮和所述螺杆设置在所述固定部件上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述可动部件与所述固定部件之间设置有移动引导机构，所述移动引导机构包括：

设置在所述固定部件和所述可动部件中的一者上的凸形导轨；

设置在所述固定部件和所述可动部件中的另一者上的与所述凸形导轨配合的凹形导槽。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述固定部件和所述可动部件中的一者上设置有刻度，所述固定部件和所述可动部件中的另一者上设置有与所述刻度相对应的标记。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述固定部件设置有止挡部件，所述止挡部件用于通过抵靠所述可动部件来限制所述可动部件相对于所述固定部件的移动范围。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括通过螺纹设置在所述固定部件和所述可动部件中的一者上的锁定螺栓，所述锁定螺栓被旋紧时将所述凸形导轨压紧至所述凹形导槽以防止所述可动部件相对于所述固定部件移动，所述锁定螺栓被旋松将所述凸形导轨从所述凹形导槽松开以使所述可动部件能够相对于所述固定部件移动。