CN114323263B - Uv光检测结构及uv处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种UV光检测结构及UV处理设备，所述UV光检测结构包括机体和设于所述机体内部的UV光源和光反射器，所述光反射器用于反射所述UV光源发出的UV光，以使所述UV光照射由所述光发射器所限定的工作区域，所述机体内部具有位于所述工作区域外侧的间隙空间，并具有用于将UV光源的部分余光从边侧漏出至所述间隙空间的透光结构；所述机体设有光传感器，所述光传感器的检测端位于所述间隙空间内，以检测所述UV光源从所述透光结构漏出至所述间隙空间的余光。该检测结构在不干扰UV光处理效果以及不影响UV处理设备内部空间布局的前提下，可以实时监测UV灯的光照情况，获得光学相关参数，而且，结构简单、易于安装，便于进行后期维护。

Description

UV光检测结构及UV处理设备

技术领域

本发明涉及UV处理设备技术领域，尤其是UV处理设备的UV光学测量装置。本发明还涉及设有所述UV光学测量装置的UV处理设备。

背景技术

晶圆是制造半导体器件的基础性原材料。高纯度的半导体经过拉晶、切片等工序制备成为晶圆，晶圆经过一系列半导体制造工艺形成极微小的电路结构，再经切割、封装、测试成为芯片，广泛应用到各类电子设备当中。

在晶圆的加工处理过程中，通常会用到UV处理设备。例如在晶圆表面镀膜之后，通过采用特定波长和强度的UV光进行照射，可以使膜的密度、硬度等机能发生变化，从而获得设计所需的某种性能，以满足后续处理工艺的要求。

随着UV处理设备的长期运行，作为光源的UV灯会有损耗，为了保证处理效果，必须随着UV灯的损耗，逐渐加大功率，以保证光照强度，因此，UV光的信息是UV处理工艺过程中的一个重要参照，非常有必要对其进行检测。

一般能够想到的UV光检测方式，是直接将传感器安装在UV灯的旁侧，或者，将传感器安装在从UV灯到待处理晶圆的反射腔内。这两种检测方式虽然都能够获得UV光信息，但是，由于传感器过于深入UV处理设备，位于UV光工作范围内的传输路径上，会干扰UV光的反射、分布，进而影响最终的光处理效果，而且，为了安装传感器和输出检测信号，会挤占其他组成部件的位置，过多的占用UV处理设备的内部空间，导致内部结构过于复杂，增加内部空间布局的难度，也不便于进行组装和检修。

发明内容

本发明的目的在于提供一种UV光检测结构。该检测结构在不干扰UV光处理效果以及不影响UV处理设备内部空间布局的前提下，可以实时监测UV灯的光照情况，获得光学相关参数，而且，结构简单、易于安装，便于进行后期维护。

本发明的另一目的在于提供一种设有所述UV光检测结构的UV处理设备。

为实现上述目的，本发明提供一种UV光检测结构，包括机体和设于所述机体内部的UV光源和光反射器，所述光反射器用于反射所述UV光源发出的UV光，以使所述UV光照射由所述光发射器所限定的工作区域，所述机体内部具有位于所述工作区域外侧的间隙空间，并具有用于将UV光源的部分余光从边侧漏出至所述间隙空间的透光结构；所述机体设有光传感器，所述光传感器的检测端位于所述间隙空间内，以检测所述UV光源从所述透光结构漏出至所述间隙空间的余光。

可选地，所述机体设有用于容纳所述光反射器的腔室，所述腔室的内壁与所述光反射器的外壁之间形成所述间隙空间。

可选地，所述光反射器包括主反射器和二次反射器；所述主反射器罩扣于所述UV光源的上方，所述二次反射器位于所述UV光源的下方，所述腔室的内壁与所述二次反射器的外壁之间形成所述间隙空间。

可选地，在所述UV光源的余光漏出路径上，所述透光结构包括所述主反射器与二次反射器相间隔的区域以及位于所述二次反射器上的漏光部位。

可选地，所述漏光部位包括形成在所述二次反射器外壁上的漏光槽，所述漏光槽的底部为斜面，所述斜面沿所述UV光源的余光照射方向自上而下地向外倾斜。

可选地，所述光传感器通过传感器定位机构安装于所述腔室的内壁；所述传感器定位机构包括安装板，所述安装板固定于所述腔室的内壁上并设有光传感器安装孔，所述光传感器的检测端穿过所述光传感器安装孔伸入所述间隙空间内，所述光传感器的另一端位于所述机体的外部。

可选地，所述传感器定位机构还包括柔性套和压板，所述柔性套和压板均设有供所述光传感器穿过的通孔；所述光传感器安装孔的外端设有扩孔段和锥形段，所述柔性套位于所述扩孔段和锥形段内，所述压板连接于所述安装板并压缩所述柔性套，以使所述柔性套收紧，将所述光传感器与安装板固定在一起。

可选地，相对于所述机体，所述光传感器安装孔为斜向下的通孔，所述光传感器以斜向下的姿态伸入所述间隙空间。

可选地，所述间隙空间内设有反射镜，以将所述UV光源从所述透光结构漏出至所述间隙空间的余光反射至所述光传感器的检测端。

可选地，所述反射镜安装于反射镜支架，所述反射镜支架固定于所述安装板的内侧。

可选地，所述光传感器包括至少两个不同波长范围的光传感器。

为实现上述另一目的，本发明提供一种UV处理设备，用于通过UV光处理晶圆表面的镀膜，其设有UV光照射系统，所述UV光照射系统具有上述任一项所述的UV光检测结构。

本发明所提供UV光检测结构，在工作区域外侧设计有间隙空间，同时在机体内部设计有透光结构，通过透光结构可以将UV光源的部分余光从边侧漏出至间隙空间，进而可以通过检测端位于间隙空间内光传感器对漏出至间隙空间的余光进行检测，实时监测UV灯的光照情况，获得所需的光照强度等光学相关参数。由于光传感器不需要设置在UV光源的旁侧，也不需要设置在工作区域内，而是可以安装在机体的侧壁上，因此不会干扰UV光的照射和反射，也不会过多地占用内部空间，基本上不影响UV处理设备的内部空间布局，具有结构简单、易于安装，便于进行后期维护等有益效果。

本发明所提供的UV处理设备设有所述UV光检测结构，由于所述UV光检测结构具有上述技术效果，则设有该UV光检测结构的UV处理设备也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例公开的一种UV光检测结构的示意图；

图2为图1中所示的反射镜通过反射镜支架固定于安装板的局部示意图；

图3为图2的A向视图。

图中：

1.机体2.UV光源31.主反射器32.二次反射器321.漏光槽4.腔室5.间隙空间6.UV光工作区域7.光传感器8.安装板9.柔性套10.压板11.反射镜12.反射镜支架

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，说明书文字有对方向定义的部分，优先采用文字定义的方向，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

如图1所示，在一种具体实施例中，本发明所提供的UV光检测结构，主要由机体1和设于机体内部的UV光源2和光反射器等部件组成，机体1设有用于容纳光反射器的腔室4，光反射器的作用是反射UV光源2发出的UV光，以使UV光向下照射由光发射器所限定的工作区域。

具体地，光反射器分为主反射器31和二次反射器32，主反射器31呈开口向下的弧形，罩扣在UV光源2的上方，二次反射器32位于UV光源2的下方，呈四周为边框的形状，其内壁为UV光反射面，腔室4的内壁与二次反射器32的外壁之间形成间隙空间5，此间隙空间5位于位于UV光工作区域6的外侧。

主反射器31的下边沿与二次反射器32的上边沿具有上下间隔的距离，同时，二次反射器32的外壁上形成有漏光槽321，漏光槽321的底部为斜面，此斜面自上而下地向外倾斜，相当于在二次反射器32的外壁去除了一部分材料，以避免对余光造成遮挡。这样，可以形成透光结构，使UV光源2的一部分余光可以先经过主反射器31与二次反射器32的间隔区域，然后经过漏光槽321，最后射入间隙空间5内，也就是说，UV光源2的一部分余光可以从二次反射器32的边侧斜向地漏出至间隙空间5。

机体1的侧壁上安装有光传感器7，光传感器7的检测端伸入间隙空间5内，从而可以检测UV光源2从透光结构漏出至间隙空间5的余光，达到对UV光源2的光照强度等光学信息进行检测的目的。

如图3所示，光传感器7通过传感器定位机构安装于腔室4的内壁，传感器定位机构主要由安装板8、柔性套9以及压板10等部件组成。

机体1在腔室的侧壁上加工有与安装板8相适配的框口，安装板8嵌入框口之后通过螺栓固定于机体1，使腔室4内部保持相对密封的状态，安装板8上加工有光传感器安装孔，相对于机体1，光传感器安装孔为斜向下的通孔，光传感器7以斜向下的姿态穿过光传感器安装孔，伸入间隙空间5，其检测端位于间隙空间5内，其带有导线的另一端位于机体1的外部。

柔性套9和压板10均设有供光传感器7穿过的通孔，光传感器安装孔的外端设有扩孔段和锥形段，柔性套9可采用PTFE(聚四氟乙烯)材质，其套在光传感器7上，并位于扩孔段和锥形段内，压板10通过螺钉连接于安装板8，以压紧柔性套9，使柔性套9收紧，从而将光传感器7与安装板8固定在一起。

当需要调整光传感器7的检测端伸入间隙空间5的长度时，可以先松开压板10，然后手动推入或拉动光传感器7，待调整到合适的位置之后，再锁紧压板10，即可将光传感器7重新固定在所需的位置，操作起来十分便利。

如图2所示，由于UV光源2有部分余光能够照射到间隙空间5内，因此在上述结构的基础上，既可以直接对间隙空间5内的余光进行检测，也可以通过结构对所要采集的余光的角度进行调整，从而更有效的进行检测。

本实施例在间隙空间5内设有反射镜11，反射镜11安装于反射镜支架12，反射镜支架12则进一步固定于安装板8的内侧，在进行组装时，先采用反射镜支架12将反射镜11连接在安装板8上，然后将安装板8固定到腔室4的侧壁上。

反射镜11与水平面之间具有一定倾角，其反光路径呈“V”形，UV光源2从透光结构漏出至间隙空间5的余光的照射方向为斜向下，经过反射镜11的反射之后，照射方向变为斜向上，而光传感器7的检测端的朝向为斜向下，两者恰好以相迎的方式相对，从而可以准确地进行检测。

通过反光镜结构，可以有效改变和调整光线方向，将光线准确的反射至光传感器7的检测端，不仅便于测量和提高检测精度，而且，也便于更加灵活地布置光传感器7。

在其他实施例中，也可以不设置反射镜11，如果不设置反光镜11，则可以将光传感器7以斜向上的姿态插入间隙空间5，从而使UV光源2漏出的余光能够直接正对光传感器7的检测端进行照射，同样能够实现对UV光源2进行检测的目的。

此外，本实施例中的光传感器7为两个不同波长范围的光传感器，两个光传感器7分别具有不同阶段的波长范围，比如：其中一个光传感器可检测的波长范围为200nm-300nm，另一个光传感器可检测的波长范围为300nm-400nm，两个光传感器搭配使用，便可以检测波长在200nm-400nm阶段的光。

采用两种或两种以上波长范围的光传感器7实时监测光强信息，可独立检测每段波长范围内的光照强度，有效扩大测量范畴，从而得到更加具体的光照信息。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，仅设置一个光传感器7进行检测，或者，设计有多个UV光源2，每一个光源分别设有对应的检测结构，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

本发明利用二次反射器32边侧透过的余光进行检测，可在有效范围内实时监测UV光源2的光强情况，通过光传感器7反映光强信息，判断UV光源2的损耗情况，进而可以通过软件的控制，随时改变UV光源2的输入功率调整光照强度，便于保证工艺的进展及相关参数的收集。

除了上述UV光检测结构，本发明还提供一种UV处理设备，用于通过UV光的照射，对晶圆表面的镀膜等进行加工，其设有UV光照射系统，且UV光照射系统具有上文所描述的UV光检测结构，有关UV处理设备的其余结构，可以有各种不同的形式，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的UV光检测结构及UV处理设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.UV光检测结构，包括机体和设于所述机体内部的UV光源和光反射器，所述光反射器用于反射所述UV光源发出的UV光，以使所述UV光照射由所述光反射器所限定的工作区域，其特征在于，所述机体内部具有位于所述工作区域外侧的间隙空间，并具有用于将UV光源的部分余光从边侧漏出至所述间隙空间的透光结构；所述机体设有光传感器，所述光传感器的检测端位于所述间隙空间内，以检测所述UV光源从所述透光结构漏出至所述间隙空间的余光；所述机体设有用于容纳所述光反射器的腔室，所述光反射器包括主反射器和二次反射器，所述腔室的内壁与所述二次反射器的外壁之间形成所述间隙空间；在所述UV光源的余光漏出路径上，所述透光结构包括所述主反射器与二次反射器相间隔的区域以及位于所述二次反射器上的漏光部位，所述漏光部位包括形成在所述二次反射器外壁上的漏光槽，所述漏光槽的底部为斜面，所述斜面沿所述UV光源的余光照射方向自上而下地向外倾斜。

2.根据权利要求1所述的UV光检测结构，其特征在于，所述主反射器罩扣于所述UV光源的上方，所述二次反射器位于所述UV光源的下方。

3.根据权利要求2所述的UV光检测结构，其特征在于，所述光传感器通过传感器定位机构安装于所述腔室的内壁；所述传感器定位机构包括安装板，所述安装板固定于所述腔室的内壁上并设有光传感器安装孔，所述光传感器的检测端穿过所述光传感器安装孔伸入所述间隙空间内，所述光传感器的另一端位于所述机体的外部。

4.根据权利要求3所述的UV光检测结构，其特征在于，所述传感器定位机构还包括柔性套和压板，所述柔性套和压板均设有供所述光传感器穿过的通孔；所述光传感器安装孔的外端设有扩孔段和锥形段，所述柔性套位于所述扩孔段和锥形段内，所述压板连接于所述安装板并压缩所述柔性套，以使所述柔性套收紧，将所述光传感器与安装板固定在一起。

5.根据权利要求3所述的UV光检测结构，其特征在于，相对于所述机体，所述光传感器安装孔为斜向下的通孔，所述光传感器以斜向下的姿态伸入所述间隙空间。

6.根据权利要求5所述的UV光检测结构，其特征在于，所述间隙空间内设有反射镜，以将所述UV光源从所述透光结构漏出至所述间隙空间的余光反射至所述光传感器的检测端。

7.根据权利要求6所述的UV光检测结构，其特征在于，所述反射镜安装于反射镜支架，所述反射镜支架固定于所述安装板的内侧。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的UV光检测结构，其特征在于，所述光传感器包括至少两个不同波长范围的光传感器。

9.UV处理设备，用于通过UV光处理晶圆表面的镀膜，其设有UV光照射系统，其特征在于，所述UV光照射系统具有上述权利要求1至8中任一项所述的UV光检测结构。