TW202242187A - 用以判定目標物在反應室中之位置的固定裝置、半導體處理系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種固定裝置，其包括一框架、一整平板、一托架及一雷射輪廓儀。框架係被配置在一反應室上方，用作固定之用，反應室係被配置以沉積一膜至一基板上。整平板係由框架支撐著。托架是由整平板支撐著。雷射輪廓儀係懸掛設置於托架上，覆蓋反應室，且具有延伸穿過整平板及框架的一視場，藉以判定一目標物在反應室中的位置。本發明亦關於一種半導體處理系統及判定目標物在半導體處理系統之反應室中之位置的方法。

Description

用以判定目標物在反應室中之位置的固定裝置及方法
本發明係大致關於一種半導體處理系統，尤指一種用以判定一目標物在半導體處理系統之反應室中之位置。
半導體處理系統通常用於沉積薄膜於基板上，例如：在超大型積體電路或電力電子的製造期間。這類系統中的膜沉積一般係藉由在一反應室中固持一基板，且使一前驅物氣體流經反應室以沉積一膜於基板上來完成。在將膜沉積至基板的期間，反應室通常係根據一預定的氣體流動模式使前驅物氣體流經反應室。反應室亦通常在膜沉積至基板的期間，在反應室環境中保持預定的熱條件。
在某些膜沉積技術中，預定的氣體流動模式及/或預定的熱條件之偏差可能會在膜中帶入非預期之性質及特性，例如：所沉積之膜的厚度變化及/或電性變化。特定反應室中之氣體流動模式及/或熱條件可能會例如按照某些結構在反應室中之「內建」配置中的偏差而變化，相較於結構在反應室中之預期位置而言。反應室中之氣體流動模式及/或熱條件亦可能會按照基板在反應室之配置偏差而變化，例如：在沉積製程之前，基板被放置於基板乘載台上偏移及/或偏心的位置。因此，在反應室有資格製造之前，可先將反應室中之「內建」工作性能與某些製程限制進行比較，並對反應室做出調整。
這類系統且通常在其預期的用途上已令人感到滿意。然而，這項技術仍需要改良之結構、半導體處理系統及方法，以在半導體處理系統之反應室中找出目標物之合適位置。本發明提供滿足此需要的一解決方案。
本發明提供一固定裝置。固定裝置包括一框架、一整平板、一托架及一雷射輪廓儀。框架係被配置以在一反應室上方做固定之用，反應室係被配置以沉積一膜至一基板上。整平板係由框架支撐著。托架是由整平板支撐著。雷射輪廓儀係被懸掛設置於托架上，覆蓋反應室，且具有一視場，視場延伸穿過整平板及框架，以判定一目標物在反應室中之位置。
在某些例子中，框架可包括一第一縱樑、一第二縱樑及二或多個托樑，其中第一縱樑與第二縱樑錯開，而托樑係延伸於第一縱樑與第二縱樑之間。第一縱樑及第二縱樑可縱向地跨越反應室。
在某些例子中，托架可包括一U形本體，U形本體具有一底叉部，其藉由一連接臂連接至一頂叉部。頂叉部可具有沿著頂叉部延伸的一輪廓儀座，底叉部可具有沿著底叉部延伸的一托架座，且托架座可與輪廓儀座平行延伸。
在某些例子中，托架座可鄰接整平板，且雷射輪廓儀可被懸掛設置於輪廓儀座，且位於U形本體之底叉部上方。
在某些例子中，托架可包括一端蓋。端蓋可被固定至頂叉部及底叉部兩者的末端，與連接臂相對。端蓋可具有一纜線通道。纜線可延伸穿過纜線通道，且電性連接至雷射輪廓儀，以傳遞由雷射輪廓儀所擷取的高度大小。
在某些例子中，固定裝置可包括一第一水平調整螺絲，及一或多個第二水平調整螺絲。第一水平調整螺絲可以是螺接於整平板中，並將整平板與框架隔開。一或多個第二水平調整螺絲可螺接於整平板中，並將整平板與框架隔開。一或多個第二水平調整螺絲可在整平板之一安裝面上與第一整平板錯開。在某些例子中，固定裝置可包括至少三個水平調整螺絲。
在某些例子中，固定裝置可包括一第一水平儀及一第二水平儀。第一水平儀可沿著整平板的一安裝面縱向地延伸。第二水平儀可沿著整平板之安裝面橫向地延伸。第二水平儀可相對於第一水平儀正交。第一水平儀可相對於整平板被固定。第二水平儀可相對於整平板被固定。
在某些例子中，雷射輪廓儀可包括一雷射光源、一擴展透鏡、一集光系統及一感測器。擴展透鏡可被光學連接至雷射光源，並被配置成使射入擴展透鏡之光束擴寬成一線條，並將線條投射至目標物。集光系統可經由目標物而被光學連接至擴展透鏡。感測器可以被光學連接至集光系統，並被配置成沿著線條從目標物判定雷射輪廓儀之高度。
在某些例子中，雷射輪廓儀源可包括一(a)一可見光雷射光源、(b)一藍光波長雷射光源、或(c)一405奈米雷射光源。
在某些例子中，托架可具有延伸穿過其自身的一托架孔，擴展透鏡可被對準於雷射光源與托架孔之間，以使將線條投射至目標物，且集光系統可被對準於托架孔與感測器之間，以將目標物反射之光收集並傳遞至感測器上。
在某些例子中，整平板可具有一層架固定座、一單件環固定座、一基座固定座、一晶圓中心固定座、及一晶圓周邊固定座中之一或多者。層架固定座可具有一層架組裝孔，且可被配置以安置托架。單件環固定座可與層架固定座縱向及/或橫向錯開，可具有一單件環組裝孔，且可被配置以安置托架。基座固定座可與單件環固定座縱向及/或橫向錯開，可具有一基座組裝孔，且可另外被配置以安置托架。晶圓中心固定座可與基座固定座縱向及/或橫向錯開，可具有一晶圓中心孔，且亦可被配置以安置托架。晶圓周邊固定座可與晶圓中心固定座徑向錯開，可具有一晶圓周邊組裝孔，且更可被配置以安置托架。
本發明亦提供一種半導體處理系統。半導體處理系統包括一反應室、一層架、一單件環、一基座及如上文所述之一固定裝置。層架係固定在反應室的一內部。單件環係定位於反應室中，鄰接層架，且具有延伸穿過其自身之一單件環孔。基座係被支撐於反應室的内部，用以繞著一轉軸旋轉，轉軸延伸穿過單件環孔，固定裝置之框架將整平板支撐於反應室上方，使得層架、單件環、基座、或定位於基座與整平板之間的一晶圓中的至少一者處於雷射輪廓儀之一視場中。
本發明提供一種判定一目標物在一半導體處理系統之一反應室中的位置之方法。方法包括：在如上所述之一固定裝置上，將整平板相對於重力平置於反應室上方；將一線條投射入反應室並射至反應室中的一目標物上；及取得雷射輪廓儀在目標物上沿著線條的一第一點及一第二點上方的高度。第二點係沿著線條與第一點隔開，且目標物在反應室中的位置係利用雷射輪廓儀在目標物上沿線條的第一點及第二點上方的高度來判定。
在某些例子中，目標物可包括一層架，其被固定在反應室的内部。目標物的位置判定可包括判定層架相對於整平板的高度及水平中的至少一者。
在某些例子中，目標物可包括一單件環，其被安置於反應室中。目標物的位置判定可包括判定單件環相對於整平板的高度及水平中的至少一者。
在某些例子中，目標物可包括一基座，其被支撐在反應室中，用於繞著一轉軸旋轉。目標物之位置判定可包括判定下列當中之至少一者：(a)基座相對於整平板之高度；(b)基座相對於整平板之水平；(c)基座相對於單件環之定心（centering）；(d)基座在繞著轉軸旋轉期間之搖晃；及(e)基座在繞著轉軸旋轉期間之偏轉。
在某些例子中，方法可包括：支撐一晶圓於一基座上，基座係被支撐於反應室中或用於繞著一轉軸旋轉；及利用複數個升降頂針使晶圓離開基座，升降頂針係能沿著轉軸相對於基座浮動。投射線條至目標物可包括將線條投射至晶圓，而目標物的位置判定包括在使晶圓離開基座之前，先確定升降頂針接觸晶圓的接觸高度。
在某些例子中，投射線條至目標物可包括將線條投射至晶圓的一中心部分，且方法更包括在晶圓裝載於基座的期間，調整升降沿著轉軸在一延伸位置與一縮回位置之間的移動速度。
在某些例子中，投射線條至目標物可包括將線條投射至晶圓的一周邊部分，且方法更可包括利用升降頂針的接觸高度來判定升降頂針相對於整平板的水平。
在某些例子中，接觸高度可以是一第一接觸高度，且方法可包括利用雷射輪廓儀擷取升降頂針之一第二接觸高度，且可利用升降頂針之第一接觸高度及第二接觸高度兩者共同來判定升降頂針之水平。
本發明內容係以簡化形式來介紹一些主要的概念。這些概念將在底下本發明的實施例之實施方式中做更詳盡的描述。本發明內容無意鑑別所請求實質之關鍵特徵或基本特徵，亦無意用以限制所請求實質之範疇。
現參考附圖，其中相似的部件將被賦予相同的附圖標號。為了解釋及繪示之目的，而非為限制，圖1係顯示本發明的一固定裝置的例子之一局部視圖，其大致由標號100加以指定。本發明之其他用來判定半導體處理系統的多個反應室中之目標物的位置之固定裝置、半導體處理系統及方法的例子將詳述於後，如圖2至圖15所示。在本文所述之半導體處理系統的反應室中，用以判定目標物之位置的固定裝置、半導體處理系統及方法可用來控制這類系統在基板上沉積之膜的性質，例如：在大氣化學氣相沉積（CVD）半導體處理系統中使用磊晶沉積技術沉積於晶圓上的膜，儘管本發明並不限於一般的CVD半導體處理系統或磊晶沉積技術。
參照圖1，其係顯示一半導體處理系統10。半導體處理系統包括一反應室12、一注入凸緣14、一排氣凸緣16、一第一前驅物源18及一第二前驅物源20。半導體處理系統10亦包括一吹洗源22、一層架24、一單件環26及一基座28。半導體處理系統10另外包括一蛛形架（spider）30、一軸32、一驅動模組34及複數個升降頂針36（顯示於圖3）。儘管圖1顯示一特定類型之半導體處理系統，例如：用於磊晶薄膜沉積技術之大氣CVD半導體處理系統，並在本發明中通篇提及，但應瞭解並意識到其他類型的半導體處理系統亦可受益於本發明，例如作為非限制性例子之原子層沉積系統。
反應室12係被配置以將一膜62沉積於一基板64上，且具有一注入端38、一排氣端40、及一内部42。排氣凸緣16係連接至反應室12之排氣端40，且使反應器的内部42流體連接至反應室12外的環境。注入凸緣14係連接至反應室12之注射端38，且經由反應室12流體連接至排氣凸緣16。注入凸緣14係使第一前驅物源18、第二前驅物20及吹洗源22流體連接至反應室12。在某些例子中，反應室12可由石英形成。根據某些例子，反應室12可具有一或多個肋條，其係突出自反應室12且沿著反應室12周圍橫向地延伸。反應室12可如2006年9月19日核准給Wood此人之美國專利第7,108,753號中所顯示及描述者，其全文內容以參考方式併入本文。
第一前驅物源18係連接至注入凸緣14，且被配置成使一第一前驅物44連通至反應室12，例如使一含矽前驅物連通至反應室12。第二前驅物源20係連接至注入凸緣14，且被配置成使一第二前驅物46（例如：含摻雜劑之前驅物）連通至反應室12。吹洗源22係連接至注入凸緣14，且被配置成使一吹洗氣體48（例如：氫氣）連通至反應室12。可以預期的是，第一前驅物44及第二前驅物46中之至少一者被選用來沉積一膜62於一晶圓64上，晶圓64係被支撐於反應室12之内部42。
層架24、單件環26及基座28係被配置在反應室12之内部42。層架24及單件環26係被配置在反應室12的内部42，且位於注入凸緣14與排氣凸緣16之間的縱向位置。就這方面，層架24係固定於反應室12之內部42中位於縱向鄰近注入凸緣14的位置，而單件環26係在一橫向接合處58與層架24相接。橫向接合處58係縱向地位於層架24與單件環26之間，且層架24與單件環26共同地將反應室12之內部42分隔成一上腔室54及一下腔室56。單件環26更界定有貫穿其自身的一單件環孔60，用以使反應室12之下腔室56流體連接反應室12之上腔室54。在某些例子中，層架24可由透光性材料形成，例如作為非限制性材料的石英。根據某些例子，單件環26可由一不透光材料形成，例如作為非限制性例子之石墨。更可以預期的是，單件環26可被加以塗覆，例如以作為非限制性例子的碳化矽塗層來塗覆。
基座28係被支撐於反應室12之内部42，且被配置成在膜沉積至基板的期間（例如：在一膜62沉積至一晶圓64的期間）支撐著基板於其上。就這方面可預期的是，基座28係被配置成能在反應室12之內部42中繞著一轉軸66旋轉R。轉軸66係延伸穿過單件環孔60，基座28係至少部分地設置在單件環孔60中，使得單件環26延伸圍繞基座28，且圍繞基座28延伸之一周圍間隙68將基座28與單件環26隔開。在某些例子中，基座28可由不透光材料形成，例如作為非限制性例子之石墨。根據某些例子，基座28可例如以作為非限制性例子之碳化矽塗層來塗覆。可以預期的是，基座28係被配置成在膜62沉積至晶圓64上的期間支撐晶圓64。
蛛形架30係沿著轉軸66配置，且相對於基座28旋轉固定。軸32係相對於蛛形架30旋轉固定，且操作上與驅動模組34相關聯。驅動模組34被配置成在膜62沉積至晶圓64的期間，使軸32連同穿經的蛛形架30及基座28以轉軸66為中心轉動。軸32、蛛形架30及基座28可參見2000年6月11日公告核准給Foster等人的美國專利第6,086,680號中所顯示及描述者，其全文內容以參考方式併入本文。
升降頂針36（顯示於圖3）係延伸穿過基座28且可沿著轉軸66在一縮回位置70（顯示於圖10）與一延伸位置72（顯示於圖11）之間活動。當處於縮回位置70時，升降頂針36可凹入基座28中，且晶圓64被支撐於基座28上，例如用以將膜62沉積於晶圓64上。當處於延伸位置72時，升降頂針36可自基座28凸出，使得升降頂針36支撐基座28上方之晶圓64，例如：用以將晶圓64裝載至基座28上，及/或例如接續在膜62被沉積至晶圓64之後，用以從基座28卸載晶圓64。升降頂針36可參見2017年8月8日由Hill等人提交之美國專利申請公開案第2019/0051555 A1號中所顯示及描述者，其全文內容以參考方式併入本文。
如上所述，組件在反應室12中的配置可能會影響沉積於晶圓64上之膜62的性質，例如經由改變膜62沉積至晶圓64的期間反應室12中之氣流及/或熱條件。舉例來說，單件環26相對於層架24的位置可能會影響反應室12中之氣流及/或熱條件。基座28相對於單件環26之配置，無論是在靜態中或是在旋轉R期間，亦可能會影響反應器中之氣流及/或熱條件。再者，升降頂針36相對於基座28之配置也可能會更影響反應室12中之氣流及/或熱條件。為了限制膜62中由於這些組件及其他元件的配置所導致之變化，本發明提供固定裝置100。
參照圖2，其係顯示固定裝置100。固定裝置100係被配置以判定一目標物74在半導體裝置10之反應室12中的位置，且包括一框架102、一整平板104、一托架106及一雷射輪廓儀108。框架102係被配置成相對於反應室12固定之用。整平板104係被支撐於框架104上。托架106係被支撐於整平板104上，且覆蓋框架102。雷射輪廓儀108係被懸掛設置於托架106上，覆蓋整平板104，且具有一視場110。雷射輪廓儀108之視場110係延伸穿過整平板104及框架102，以判定位於視場110中之目標物74的位置。
在某些例子中，固定裝置可包括一水平儀112。在這類例子中，水平儀可被配置以指示一安裝面114相對於重力之水平面。根據某些例子，水平儀112可以是一第一水平儀112，且固定裝置100可包括一第二水平儀116（顯示於圖 6）。在這類例子中，第一水平儀112可沿著整平板104縱向延伸，且被配置以指示安裝面114的縱向水平，而第二水平儀116可橫向延伸橫跨整平板104，且被配置以指示安裝面114的橫向水平。第二水平儀116可正交於第一水平儀112。第一水平儀112及第二水平儀116的其中一者（或兩者）可相對於安裝面114被固定，例如永久固定於整平板104。第一水平儀112及第二水平儀116的其中一者（或兩者）可採可移除的方式固定於水平表面114。鑒於本文之披露，本技術領域中具有通常知識者將理解到採用固定的方式可簡化固定裝置100之設置。鑒於本文之披露，本技術領域中具有通常知識者將可理解到可拆卸的固定方式可簡化第一水平儀112及第二水平儀116其中一者（或兩者）之校準作業。
根據某些例子，固定裝置100可包括一水平調整螺絲118。在這類例子中，水平調整螺絲118將整平板104與框架102隔開，且被配置以控制整平板104相對於框架104的水平，例如：安裝板104相對於框架102之縱向水平及/或橫向水平。水平控制可藉由例如將水平調整螺絲118的長柄螺接於整平板104中，以及使水平調整螺絲118的尖端緊靠框架102來達成。然而鑒於本文之披露，本技術領域中具有通常知識者將可理解到，水平調整螺絲118之其他可能的配置皆涵蓋在本發明的範疇中。
可以預期的是，水平調整螺絲118可被視為一第一水平調整螺絲118，且固定裝置100可包括一第二水平調整螺絲120。在這類例子中，第二水平調整螺絲120可以是類似於第一水平調整螺絲118，且另外與整平板104上之第一平水平調整螺絲118橫向及/或縱向錯開。在這類例子中，在整平板104的水平調整期間，第二水平調整螺絲120可與第一水平調整螺絲118配合，以在不考慮橫向水平之前提下提供縱向水平的控制，或是在不考慮縱向水平的前提下提供橫向水平的控制。雖然圖2顯示兩(2)個水平調整螺絲，但應瞭解並意識到固定裝置100可包括兩(2)個以上的水平調整螺絲，例如：三(3)個或更多個水平調整螺絲，且依然保持在本發明之範疇中。
在某些例子中，目標物74可包括層架24（顯示於圖 1）。在這類例子中，雷射輪廓儀108可被支撐於層架24上方，以取得雷射輪廓儀108相對於層架24之高度。根據某些例子，目標物74可包括單件環26（顯示於圖 1）。在這類例子中，雷射輪廓儀108可被支撐於單件環26上方，以取得雷射輪廓儀108相對於單件環26的高度。在其他例子中，目標物可包括基座28。在這類例子中，雷射輪廓儀108可被支撐於基座28上方，使得雷射輪廓儀108可在鄰近基座28之處取得雷射輪廓儀108相對於基座28及/或單件環26之高度。更可以預期的是，雷射輪廓儀108可被支撐於基座28與整平板104之間的一晶圓（例如：晶圓64）上方，藉以取得雷射輪廓儀108相對於晶圓64的高度。就這方面可預期的是，雷射輪廓儀108可被支撐於能覆蓋轉軸66之處，及/或與轉軸66徑向錯開之處。
在某些例子中，固定裝置100可包括一控制器122。控制器122可設置成與雷射輪廓儀108連通，例如：經由一有線連結132。如圖2所示，控制器122包括一處理器124、一記憶體126、一裝置介面128及一使用者介面130。裝置介面128將裝置介面128與控制器122連接，例如：經由有線連結132。處理器124係可操作地連接至使用者介面130，且係被配置以與記憶體126連通。記憶體126包括一非暫態機器可讀媒體，其具有複數個程式模組134被記錄於其上，故當由處理器124讀取時，會促使處理器124去執行某些操作。這些操作當中就包括判定一目標物（例如：目標物74），一反應室（例如：反應室12）之位置的方法600（顯示於圖15）的操作，其係利用雷射輪廓儀108相對於目標物的高度。
在某些例子中，可以預期的是控制器122可被配置以透過雷射輪廓儀108所擷取之雷射輪廓儀108相對於層架24的高度（顯示於圖1）來判定層架24在反應室12中之高度及/或水平。控制器122可被配置以透過從雷射輪廓儀108所擷取之雷射輪廓儀108相對於單件環26及/或層架24的高度來判定單件環26（顯示於圖1）相對於層架24之高度及/或水平。或者（或額外地），控制器122可被配置以透過雷射輪廓儀108擷取之雷射輪廓儀108相對於基座28及/或單件環26之高度來判定基座28（顯示於圖1）之高度、水平、定心、搖晃及/或偏轉。更可以預期的是，控制器122可被配置成透過由雷射輪廓儀108所擷取之雷射輪廓儀108相對於升降頂針36（顯示於圖3）所支撐的一晶圓（例如：如圖１所示之晶圓64）之高度來判定升降頂針36之接觸高度及/或水平。就這方面，升降頂針36相對於基座28移動的期間之速度可根據所判定之接觸高度來加以調整，例如：透過在接觸基座28所支撐之一晶圓之前，先建立升降頂針36當減速時的高度。
參照圖3，其係顯示框架102。框架102係被配置以支撐雷射輪廓儀108於一個高於目標物74（顯示於圖2，例如：層架24、單件環26、基座28及/或線性頂針36）的位置，且在這方面包括一第一縱樑136、一第二縱樑138及複數個托樑140。第一縱樑136係縱向跨越反應室12，且被注入凸緣14及排氣凸緣16支撐在縱向相對的兩端。第二縱樑138係與第一縱樑136平行延伸，也跨越反應室12，且更被注入凸緣14及排氣凸緣16支撐在縱向相對的兩端。托樑140係橫向跨越反應室12，並將第一縱樑136連接至第二縱樑138。可以預期的是，托樑140及至少部分的第一縱樑136與第二縱樑138且圍成一框架孔142。可以預期的是，框架孔142係覆蓋目標物74，使得雷射輪廓儀108之視場110穿過框架孔142。
參照圖4，其係顯示托架106。托架106係被配置成使雷射輪廓儀108懸掛在整平板104上方，而托架106係由整平板104所支撐。就這方面，托架106包括一U形本體144，且其一端146具有一纜線通道148。U型本體144具有一頂叉部150、一底叉部152及一連接臂154。連接臂154係延伸於頂叉部150與底叉部152之間，且將頂底叉部150連接至底叉部152。端蓋146係坐落於底叉部152及頂叉部150之末端，且位於底叉部152及底叉部150背對連接臂154的一側邊。可以預期的是，端蓋146是透過底叉部152及頂叉部150而與連接臂154隔開。
U形本體144的頂叉部150具有一輪廓儀座156，且藉由端蓋146及連接臂152而與底叉部152隔開。輪廓儀座156與底叉部152相對，實質上是平坦的，且於其上安置底下的輪廓儀108。更具體言之，雷射輪廓儀108係被懸掛設置於托架106之頂叉部150的輪廓儀座156上，雷射輪廓儀108之視場110因而從頂叉部148的輪廓儀座156朝著底叉部150延伸，並穿過底叉部152。在某些例子中，雷射輪廓儀108可藉由一或多個緊固件將其固定至輪廓儀座156。在某些例子中，一或多個緊固件可被收容在頂叉部148中，並螺合地安置在雷射輪廓儀108中。
底叉部152具有一托架座158及一托架孔160。托架孔160延伸穿過底叉部152位在連接臂154與端蓋146之間的一位置，且與雷射輪廓儀108對準，使得雷射輪廓儀108之視場110延伸穿過托架孔160。托架座158係界定於底叉部152之一側，與頂叉部150相對，且實質上平行於輪廓儀座156。可以預期的是，輪廓儀座156係共形於一或固定座，例如：被界定於整平板104之安裝面114上的一層架固定座162（顯示於圖6），藉此安裝面114之水平得以轉移至輪廓儀座156。鑒於本文之披露，本技術領域中具有通常知識者將瞭解到將安裝板114之水平經由托架座158轉移至輪廓儀表面166可簡化將固定裝置100（顯示於圖1）安裝在反應室12（顯示於圖1）上之作業。
纜線149係延伸穿過纜線通道148，以將雷射輪廓儀108與控制器122（顯示於圖2）通訊連接，例如：經由有線連結132。就這方面，纜線通道148係延伸穿過端蓋146，且其路徑通至雷射輪廓儀108。在某些例子中，纜線149可提供電力至雷射輪廓儀108。根據某些例子，纜線149可提供資料通訊至雷射輪廓儀108。更可預期的是，纜線通道148可延伸穿過U形本體144且保持在本發明之範疇中。儘管在本文中係將纜線149顯示及描述用於電力及/或資料通訊，但亦可預想到雷射輪廓儀108也可以是無線地連接至控制器122及/或以電池作為電力來源，並保持在本發明範疇中。
參照圖5，其係顯示雷射輪廓儀108。雷射輪廓儀108係被配置以取得雷射輪廓儀108相對於反應室12（顯示於圖1）中之目標物74的高度，且在這方面包括一雷射光源164、一擴展透鏡166、一集光系統168及一感測器170。雷射光源164係被配置以透過一光束照射擴展透鏡166。在某些例子中，雷射光源164可包括一可見光波長雷射光源。根據某些實施例，雷射光源164可包括一藍光波長雷射光源。更可預期的是，根據某些例子，雷射光源164可包括一405奈米雷射光源。本技術領域中具有通常知識者將瞭解到，當透過具有複雜幾何結構之透明結構（例如：具有外部肋條之反應室）所投射的光來擷取高度時，採用這類雷射光源可能會相對地準確。
擴展透鏡166係被配置以將來自雷射光源164並入射至擴展透鏡166之光束加以擴展並投射。更具體來說，擴展透鏡166係被配置以使光束沿著光束之單一直徑被放大，藉以利用入射至擴展透鏡166之光束界定出線條76。可以預期的是，雷射輪廓儀108會根據支撐托架106之固定座（例如：層架固定座162）的位置向目標物74投射線條76，而目標物會接著至少部分地反射線條76，藉此將擴展透鏡166連接至集光系統168。
集光系統168係被配置以收集來自目標物74反射的光，並將所收集的光傳遞至感測器170。感測器170係被配置以將來自集光系統168之光轉換為雷射輪廓儀108相對於線條76之高度。在某些例子中，感測器係被配置以將來自集光系統168的光轉換成雷射輪廓儀108在目標物74上之線條76沿線上之一第一點50的上方的一第一高度A，及雷射輪廓儀108在目標物74上之線條76沿線上的一第二點52的上方的一第二高度B，且第二高度B係沿著線條76與第一高度A隔開。在這類例子中，感測器170更可使第一高度A及第二高度B與控制器122通訊，例如：判定目標物74在反應室12（顯示於圖1）中之位置，及/或在使用者介面130上顯示高度。
參照圖6，其係顯示整平板104。在所繪示之例子中，整平板104包括層架固定座162。層架固定座162係位於整平板104之安裝面114上，且包括一層架組裝孔172及一層架固定座對齊特徵174。層架組裝孔172係延伸穿過整平板104的一位置，使得當整平板104被支撐於框架102上且框架102被支撐於注入凸緣14及排氣凸緣16上時，得以覆蓋層架24。層架固定座對齊特徵174係位於安裝面114鄰近層架組裝孔172的一位置，且被配置以將托架106固定於安裝面114上，使得層架24之至少一部分能位於雷射輪廓儀108之視場110（顯示於圖4）中。
可以預期的是，雷射輪廓儀108（顯示於圖2）係被安置於層架固定座162上，且在層架固定座162上使線條76（顯示於圖5）穿過整平板104及框架102並投射至層架24上。更可以預期的是，雷射輪廓儀108係在層架固定座162上沿著線條76取得雷射輪廓儀108相對於層架24之高度。所擷取之高度可被傳遞至控制器122（顯示於圖2），且控制器122可利用接收自雷射輪廓儀108的高度來判定層架24的位置。在某些例子中，判定層架24之位置可包括判定層架24相對於整平板104之安裝面114的高度及/或縱向水平。
在某些例子中，層架固定座162可以是一第一層架固定座162，且整平板104可包括一第二層架固定座176。在這類例子中，第二層架固定座176可位於安裝面114上與第一層架固定座162橫向錯開的一位置。在這類例子中，第二層架固定座176可包括一第二層架組裝孔178及一第二層架固定座對齊特徵180。第二層架組裝孔178可延伸穿過整平板104上覆蓋層架24的一位置，且橫向錯開第一層架固定座162。第二層架固定座對齊特徵180可位於安裝面114上鄰近第二層架組裝孔178的一位置。第二層架固定座對齊特徵108更可被配置成將托架106固定於安裝面114上，使得層架24之一第二部分位於雷射輪廓儀108之視場110中。
根據某些例子，一旦層架24之位置已被控制器122 （顯示於圖2）判定，則可將托架106（顯示於圖2）及雷射輪廓儀108（顯示於圖2）從第一層架固定座162移開，並將之安置在第二層架固定座176上。一旦被安置在第二層架固定座176上，雷射輪廓儀108可投射線條76至層架24之一第二部分，並沿著線條76取得雷射輪廓儀108相對於層架24之第二部分的高度。所取得的高度可被傳遞至控制器122，且控制器122可判定層架24之額外位置資訊。在某些例子中，額外位置資訊可包括層架24相對於整平板104之安裝面114的橫向水平。
參照圖7，其係顯示根據包括一整平板204之例子的固定裝置100。整平板204具有一安裝面214，且類似於整平板104（顯示於圖2），並另外包括一單件環固定座262。單件環固定座262位於安裝面214上，且包括一單件環組裝孔272及一單件環固定座對齊特徵274。單件環組裝孔272係延伸穿過整平板204的一位置，使得當整平板124被支撐於框架102上，且框架102被支撐於注入凸緣14及排氣凸緣16上時，單件環組裝孔272得以覆蓋單件環26。單件環固定座對齊特徵274係位於安裝面214上鄰近單件環組裝孔272的一位置，且被配置以將托架106（顯示於圖2）固定於安裝面214上，使得單件環26的一部分位於雷射輪廓儀108（顯示於圖2）之視場110（顯示於圖2）中。在某些例子中，單件環固定座262可與層架固定座162（顯示於圖 6）縱向及/或橫向錯位。
可以預期的是，雷射輪廓儀108（顯示於圖2）係被安置在單件環固定座262上，且就在單件環固定座262上使線條76（顯示於圖5）穿過整平板204及框架102並投射至單件環26上。更可預期的是，雷射輪廓儀108係在單件環固定座262上取得雷射輪廓儀108相對於單件環26之高度。所擷取之高度可被傳遞至控制器122（顯示於圖2），且控制器122可利用接收自雷射輪廓儀108之高度來判定單件環26的位置。在某些例子中，判定單件環26的位置可包括判定單件環26相對於安裝面214的高度及/或縱向水平。
在某些例子中，單件環固定座262可以是一第一單件環固定座262，且整平板204可包括一第二單件環固定座276。在這類例子中，第二單件環固定座276可位於安裝面214上與第一單件環固定座262橫向錯開的一位置。在這類例子中，第二單件環固定座276可包括一第二單件環組裝孔278及一第二單件環固定座對齊特徵280。第二單件環組裝孔278可延伸穿過整平板104上覆蓋單件環26的一位置，且橫向錯開第一單件環固定座262。第二單件環固定座對齊特徵280可位於安裝面214上鄰近第二單件環組裝孔278的一位置，且更可被配置以將托架106固定於整平板204之安裝面214上，使得單件環26的一第二部分位於雷射輪廓儀108（顯示於圖2）的視場110（顯示於圖2）中。
根據某些例子，一旦在第一基座固定座262上取得高度，則可將托架106（顯示於圖2）及雷射輪廓儀108 （顯示於圖2）從第一單件環固定座262移開，並隨後將之安置在第二單件環固定座276上。一旦被安置在第二單件環固定座276上，雷射輪廓儀108可投射線條76（顯示於圖5）至單件環26之一第二部分，並沿著線條76取得雷射輪廓儀108相對於單件環26之第二部分的高度。所擷取的高度可被傳遞至控制器122（顯示於圖2），且控制器122可利用從第二單件環固定座276取得之高度來判定單件環26的額外位置資訊。在某些例子中，額外位置資訊可包括單件環26相對於整平板204之安裝面214的橫向水平。
參照圖8，其係顯示根據包括一整平板304之例子的固定裝置100。整平板304具有一安裝面314，且類似於整平板104（顯示於圖2），並另外包括一基座固定座362。基座固定座362係位於安裝面314上，且包括一基座組裝孔372及一基座固定座對齊特徵374。基座組裝孔372係延伸穿過整平板304的一位置，使得當整平板304被支撐於框架102上，且框架102被支撐於注入凸緣14及排氣凸緣16上時，基座組裝孔372覆蓋基座28。基座固定座對齊特徵374係位於安裝面314上鄰近基座組裝孔372的一位置，且被配置以將托架106（顯示於圖2）固定於安裝面314上，使得基座28之一部分位於雷射輪廓儀108（顯示於圖2）之視場110（顯示於圖2）中。在某些例子中，基座固定座362可與單件環固定座262（顯示於圖7）縱向及/或橫向錯位。
可以預期的是，雷射輪廓儀108（顯示於圖2）係被安置在基座固定座362上，且從基座固定座362上使線條76（顯示於圖5）穿過整平板304及框架102，並投射至基座28上。更可預期的是，雷射輪廓儀108是在基座固定座362取得雷射輪廓儀108相對於基座28之高度。所擷取的高度可被傳遞至控制器122（顯示於圖2），且控制器122可利用接收自雷射輪廓儀108之高度來判定基座28的位置。在某些例子中，基座28的位置判定可包括判定基座28相對於整平板304之安裝面314的高度及/或縱向水平。
可以預期的是，線條76（顯示於圖5）可被投射通過基座組裝孔372至基座28一部分（其係界定周圍間隙68）及單件環26的一部分（其係界定周圍間隙68且深入周圍間隙68中）。在這類例子中，第一點50及第二點52可位於界定周圍間隙8之基座28與單件環26的邊緣處，且寬度78是藉由判定介於第一點50與第二點54之間的周圍間隙68之寬度來獲得。鑒於本文之披露，本技術領域中具有通常知識者將瞭解到寬度78可在不對周圍間隙成像而測定，藉以限制周圍間隙68及界定周圍間隙68之基座28與單件環26的部分在成像時可能導致的誤差。在某些例子中，透過雷射輪廓儀108（顯示於圖2）擷取的高度大小可被顯示在使用者介面130上，藉以簡化使用者對寬度78的分析。
在某些例子中，基座固定座362可以是一第一基座固定座362，且整平板304可包括一第二基座固定座376。在這類例子中，第二基座固定座376可位於安裝面314上與第一基座固定座362橫向錯開的一位置，且可包括一第二基座組裝孔378及一第二基座固定座對齊特徵380兩者。第二基座組裝孔378可延伸穿過整平板304上覆蓋基座28的一位置，且橫向錯開第一基座固定座362。第二基座固定座對齊特徵380可位於安裝面314上鄰近第二基座組裝孔378的一位置。第二基座固定座對齊特徵380更可被配置以將托架106（顯示於圖2）固定於安裝面314上，使得基座28之一第二部分處於雷射輪廓儀108之視場110（顯示於圖2）中。
一旦從第一基座固定座362取得雷射輪廓儀108相對於基座28之高度，則可將托架106及雷射輪廓儀108從第一基座固定座362移除，並將托架106及雷射輪廓儀108安置於第二基座固定座376。一旦被安置於第二基座固定座376，雷射輪廓儀108可將線條76（顯示於圖5）投射至基座28之一第二部分，並沿著線條76取得雷射輪廓儀108相對於基座28之第二部分的高度。所擷取的高度可被傳遞至控制器122（顯示於圖2），且控制器122可利用從第二基座固定座376取得之高度來判定基座28的額外位置資訊。在某些例子中，額外位置資訊可包括基座28相對於整平板304之安裝面314的橫向水平。
根據某些例子，基座28之位置判定可包括使用雷射輪廓儀108（顯示於圖 2）取得之高度來判定基座28搖晃的情況。就這方面，基座28可以繞著轉軸66旋轉R，而雷射輪廓儀108是被支撐於基座固定座362。可以預期的是，當基座28轉動時，雷射輪廓儀108會在以轉軸66為中心的二或多個旋轉位置取得雷射輪廓儀108相對於基座28之高度，且控制器122藉由判定基座28在二或多個旋轉位置時之高度差來判定基座28之搖晃情況。在某些例子中，線條76係顯示雷射輪廓儀108在基座28上方之高度，故可透過基座28在繞著轉軸66旋轉R的期間，線條76之一部分的改變，而將基座28之搖晃情況顯示於使用者介面130，藉以簡化使用者對基座28之搖晃的分析。在基座28繞著轉軸66轉動的期間，可連續地判定搖晃的情況，故在繞著轉軸66轉動360度或更多的期間，可透過取得周圍間隙68之寬度78中的差距來改善搖晃之判定。
在其他例子中，基座28的位置判定可包括利用雷射輪廓儀108（顯示於圖 2）所擷取之高度來判定基座28之定心程度。就這方面，周圍間隙68之寬度78的差距可透過基座28處在第一旋轉位置及第二旋轉位置時來判定。定心程度可利用在第一旋轉位置及第二旋轉位置時的寬度78之差距來判定。在某些例子中，間隙寬度可在基座圍繞轉軸66旋轉時加以判定，而在基座圍繞轉軸66旋轉R的期間測得的間隙寬度可用來判定偏轉程度。在其他例子中，基座28在繞著轉軸66旋轉R的期間，可透過投射至周圍間隙68中之線條76的一部分之改變，將基座28之偏轉程度顯示在使用者介面130上，以簡化使用者對基座28之偏轉的分析。在基座28繞著轉軸66旋轉的期間，可連續判定基座28之偏轉，故在繞著轉軸66轉動360度或更多的期間，可透過擷取周圍間隙68之寬度78中之差距來改善偏轉的判定。
參照圖9至圖11，其係顯示根據包括一整平板404之例子的固定裝置100。如圖9所示，整平板404係類似於整平板104（顯示於圖2），且另外具有一安裝面414，安裝面414具有一晶圓中心固定座462。晶圓中心固定座462係被配置以判定升降頂針36之接觸高度，且在這方面包括一晶圓中心組裝孔472及一晶圓中心固定座對齊特徵474。
晶圓中心固定座對齊特徵474係被配置以將托架106固定於安裝面414上，且位於安裝面414上鄰近晶圓中心組裝孔472的一位置。晶圓中心組裝孔472係延伸穿過整平板404的一位置上，使得當整平板404被支撐於框架102上且覆蓋反應室12時，晶圓中心組裝孔472係對準轉軸66。如此般的對準使得將托架106（顯示於圖2）安置於晶圓中心固定座462上會促成雷射輪廓儀108（顯示於圖2）之視場110（顯示於圖2）通過整平板404及框架102兩者，並延伸入反應室12中。更可預想到的是，視場110覆蓋基座28上之一晶圓的一中心部分（例如：測試晶圓480），使得雷射輪廓儀108可擷取雷射輪廓儀108相對於測試晶圓480的高度，以判定升降頂針36之接觸高度。
如圖10所示，為了判定升降頂針接觸高度，升降頂針36先是從延伸位置72被移動至縮回位置70。將升降頂針36移動至縮回位置70可使測試晶圓480安置於基座28上，使得測試晶圓480之中心部分處於雷射輪廓儀108之視場110中。一旦測試晶圓480被安置在基座28上，雷射輪廓儀108會投射線條76至測試晶圓480之中心部分，並取得雷射輪廓儀108相對於測試晶圓480之中心部分的高度。雷射輪廓儀108相對於測試晶圓480之中心部分的高度會被傳遞至控制器122（顯示於圖2），控制器122再利用雷射輪廓儀108所擷取之高度來判定測試晶圓480的位置。在某些例子中，雷射輪廓儀108可連續地（例如：依序且由一預定時距分開地）擷取複數個高度。可以預期的是，隨後控制器122會透過將雷射輪廓儀108傳來之高度與先前得到之高度拿來比較以決定接觸高度，且根據一得到的高度與先前得到的高度之間的差距來判定接觸高度。
如圖11所示，升降頂針36接著會從縮回位置70被驅動朝向延伸位置72。鑒於本文之披露，本技術領域中具有通常知識者將可瞭解到，將升降頂針36驅動朝向延伸位置72，當升降頂針36的移動致使升降頂針36接觸測試晶圓480之底部時，會導致升降頂針36從基座28移置測試晶圓480。可以預期的是，控制器122（顯示於圖2）決定升降頂針高度（也就是升降頂針36接觸測試晶圓482的底部時的測得的高度）是透過將雷射輪廓儀108傳來的每一連續高度的大小與先前得到的高度拿做比較，在升降頂針36接觸測試晶圓480的底部之後所接收到之高度大小做比較。
在某些例子中，所判定之接觸高度可用來控制升降頂針隨後在晶圓被置放於基座28之期間的作動。例如，當升降頂針達到升降頂針接觸高度時，可隨後在從延伸位置72移動至縮回位置70之期間減緩升降頂針36之速度，以在裝載期間限制（或消除）傾向晶圓（例如：晶圓64）被安置於基座28期間其他可能的偏心。替代地（或另外地），在從縮回位置70移動至延伸位置72之期間，升降頂針36移動期間的升降頂針36速度可被減緩，以限制（或消除）晶圓從基座28卸載期間由於升降頂針接觸可能導致晶圓損壞之風險，例如晶圓64（顯示於圖1）。優點是，所判定的升降頂針接觸高度可能會因為線條76之使用而變得相對精確，例如：在升降頂針36與基座28處於不同的水平高度時的例子中，透過在雷射輪廓儀108之視場110中之線條76之相對端處取得雷射輪廓儀108相對測試晶圓480之中心的上方之高度。
參照圖12至圖14，其係顯示根據包括一整平板504之例子的固定裝置100。如圖12所示，整平板504係類似於整平板104（顯示於圖2），且另外具有一安裝面514，安裝面514具有一第一晶圓周邊固定座562及至少一第二晶圓周邊固定座576。第一晶圓周邊固定座562及第二晶圓周邊固定座576係各自被配置成透過雷射輪廓儀108相對一晶圓的一周邊（例如：測試晶圓480）的高度大小來判定升降頂針36之水平，其中晶圓係設於反應室12中且位於基座28與雷射輪廓儀108之間。
第一晶圓周邊固定座562包括一第一晶圓周邊組裝孔572及一第一晶圓周邊固定座對齊特徵574。第一晶圓周邊固定座對齊特徵574係被配置成將托架106（顯示於圖2）對準並固定於安裝面514上，且係鄰近於第一晶圓周邊組裝孔572。第一晶圓周邊組裝孔572係延伸穿過整平板504上的一位置，使得當整平片504被支撐在反應室12上方的框架102上時，第一晶圓周邊組裝孔572覆蓋測試晶圓480的一周邊。當托架106被安置在第一晶圓周邊固定座562時，將第一晶圓周邊組裝孔572與晶圓584之周邊582對準會使得周邊測試晶圓480處於雷射輪廓儀108（顯示於圖2）之視場110（顯示於圖2）中。將測試晶圓480的周邊放置於雷射輪廓儀108的視場110中會使雷射輪廓儀108能夠利用投射線條76（顯示於圖5）至測試晶圓480的周邊上，從第一晶圓周邊固定座上562取得測試晶圓480的周邊之高度大小。
第二晶圓周邊固定座576係類似於第一晶圓周邊固定座562，且更相對於轉軸66與第一晶圓周邊固定座562錯開。就這方面，第二晶圓周邊固定座對齊特徵580係被配置成在鄰近第二晶圓周邊組裝孔578的一位置將托架106 （顯示於圖2）對準並固定於安裝面514上。第二晶圓周邊組裝孔578係延伸穿過整平板504上的一位置上，使得當整平片504被支撐在反應室12上方的框架102上時，第二晶圓周邊組裝孔578得以在以轉軸66為中心與第一晶圓周邊組裝孔572周向錯位的一個位置覆蓋測試晶圓480的周邊。當托架106被安置在第二晶圓周邊固定座576上時，第二晶圓周邊組裝孔578與測試晶圓480之周邊對準亦會促使測試晶圓480之周邊處於雷射輪廓儀108之視場110中（顯示於圖2）。鑒於本文之披露，本技術領域中具有通常知識者將瞭解到將測試晶圓480之周邊放置於雷射輪廓儀108之視場110中也讓雷射輪廓儀108能夠藉由投射線條76至測試晶圓480之周邊而從第二晶圓周邊固定座576上取得測試晶圓480之周邊的高度大小。
如圖13所示，為判定升降頂針36之水平，測試晶圓480係被支撐於基座28上，且托架106係被安置於第一晶圓周邊固定座562上。接著，升降頂針36被從縮回位置70驅動至延伸位置72。當升降頂針36在縮回位置70與延伸位置72之間移動時，雷射輪廓儀108從第一晶圓周邊固定座562上連續地擷取雷射輪廓儀108相對於測試晶圓480的周邊之高度大小。當升降頂針36接觸測試晶圓480之底部且使得測試晶圓480離開基座28時，雷射輪廓儀108所取得的高度大小發生改變，隨著升降頂針達到延伸位置72，高度大小跟著變得愈來愈小。在某些例子中，高度大小被傳遞至控制器122，且升降頂針接觸高度被反映在高度的變化中且被視為一第一升降頂針接觸高度。
如圖14所示，升降頂針36接著返回縮回位置70，使得測試晶圓480再次被安置於基座28上，托架106（顯示於圖2）則從第一晶圓周邊固定座562離開並安坐於第二晶圓周邊固定座576上，而升降頂針36再次自縮回位置70及延伸位置72被驅動。隨著升降頂針36被驅動於縮回位置70與延伸位置72之間，雷射輪廓儀108從第二晶圓周邊固定座576上擷取雷射輪廓儀108相對於測試晶圓480的周邊之高度大小。如上所述，可以預期的是，高度大小被傳遞到控制器122，且所擷取的高度大小在不斷變化，控制器122將升降頂針接觸高度視為一第二升降頂針接觸高度。鑒於本文之揭露，本技術領域中具有通常知識者將可瞭解，第二升降頂針接觸高度可能會基於安裝面514與升降頂針36之間的水平差異而與第一升降頂針接觸高度有所不同。
為判定升降頂針水平，第一升降頂針接觸高度被拿來與第二升降頂針接觸高度進行比較，例如：藉由計算第一升降頂針接觸高度與第二升降頂針接觸高度之間的差值，及就水平面來判定升降頂針36之位置。在某些例子中，升降頂針水平可被拿來與一預定升降頂針水平限度進行比較。根據某些例子，當升降頂針水平超過預定升降頂針水平時，可調整升降頂針36之水平。鑒於本文之披露，本技術領域中具有通常知識者將可瞭解到限制升降頂針36之水平對基座28之水平的偏差可以限制（或消除）升降頂針36之水平對晶圓被安置於基座28時造成偏心的傾向，例如：晶圓64（顯示於圖1），從而減少（或消除）與此偏心有關之其他方式的變化。
在某些例子中，第二晶圓周邊固定座376可以轉軸66為中心相對於第一晶圓周邊固定座362周向錯開約180度。根據某些例子，第二晶圓周邊固定座376可以轉軸66為中心相對於第一晶圓周邊固定座362周向錯開約90度。雖然本文所顯示及描述的是具有第一晶圓周邊固定座362及第二晶圓周邊安裝376，但應理解且意識到安裝板之例子可具有兩個以上的晶圓周邊固定座，例如：四個晶圓周邊固定座，以轉軸為中心周向地分佈，且依然保持在本發明之範疇中。在這樣的例子中，升降頂針接觸高度可在每一晶圓周邊固定座取得，升降頂針接觸高度所指示之總範圍（total indicated range，TIR）可使用升降頂針接觸高度加以判定，且升降頂針接觸高度TIR可與預定升降頂針限制相較，以達到判定升降頂針36之水平的目的。
參照圖15，其係顯示本發明判定一目標物位於一反應室中的位置之方法600，例如：在反應室12（顯示於圖1）中之目標物74（顯示於圖2）的位置。如方塊610所示，方法600包括使一整平板相對於重力平整地支撐於反應室上方，例如：整平板104（顯示於圖2）。如方塊620所示，方法600亦包括利用一雷射輪廓儀（例如：如圖2所示之雷射輪廓儀108）將一線條（例如：如圖5所示之線條76）投射入反應至反應室且射至目標物上。如方塊632所示，雷射輪廓儀關於目標物之高度是在線條上的一第一點及一第二點取得，例如：第一點50（顯示於圖5）及第二點52（顯示於圖5）。可以預期的是，第二點係沿著線條與第一點隔開。
如方塊640所示，目標物的位置是利用輪廓儀相對於目標物的高度來判定。在某些例子中，如方塊642所示，位於反應室之一層架的高度及/或水平可以被判定，例如：層架24（顯示於圖1）之高度及/或水平。根據某些例子，如方塊644所示，單件環之高度及/或水平可以被判定，例如：單件環26（顯示於圖1）之高度及/或水平。在另外的例子中，如方塊646所示，基座之高度、水平、定心、搖晃及/或偏轉中之一或多者可利用雷射輪廓儀所擷取之高度來加以判定，例如：在單件環216中之基座28之高度、水平及定心。又如方塊646所示，基座28（顯示於圖1）之搖晃及/或偏轉更可利用雷射輪廓儀所擷取之高度來加以判定。如方塊648所示，更可以預期的是，升降頂針接觸高度及/或水平其中一者可以利用雷射輪廓儀所擷取之高度來判定，例如：升降頂針36（顯示於圖1）之接觸高度及/或水平。
如方塊650所示，可將所判定之目標物的位置與一預定目標物限制進行比較。如箭頭680及方塊670所示，可以預期的是，當目標物位置是在預定限制內時，目標物位置可以被接受。如方塊660所示，更可以預期的是，當目標物位置超出預定限制時，可調整目標物。如箭頭690所示，可在調整目標物之後接著檢查目標物及/或其他目標物的位置。
所顯示及描述之具體實施方案係對本發明及其最佳模式之闡釋，且並非意欲以任何其他方式限制態樣及實施方案之範疇。實際上，為了簡明起見，系統中之習知的製造、連接、製備、及其他功能性態樣可能不會加以詳述。此外，在各種圖式中之連接線係意欲表示不同元件之間的例示性功能關係及/或實體連接。許多替代或額外的功能關係或實體連接可在實際系統中存在，及/或可在一些實施例中不存在。
應瞭解的是，本文所述之組態及/或方法本質上係例示性，且這些特定實施例或例子不應視為限制意義，因為可有眾多變化的可能。本文所述之特定例行程序或方法可表示任何數目的處理策略中之一或多者。因此，所闡釋之各種動作可以所述之序列執行、以其他序列執行、或在一些情況下省略。
本發明之實質包括本文所揭露之各種製程、系統、及組態、以及其他特徵、功能、動作、及/或性質的所有新穎及非顯而易見的組合及子組合，以及其任何及所有均等物。
10:半導體處理系統 12:反應器 14:注入凸緣 16:排氣凸緣 18:第一前驅物源 20:第二前驅物源 22:吹洗源 24:層架 26:單件環 28:基座 30:蛛形架 32:軸 34:驅動模組 36:升降頂針 38:進料端 40:排氣端 42:內部 44:第一前驅物 46:第二前驅物 48:吹洗氣體 50:第一點 52:第二點 54:上腔室 56:下腔室 58:橫向接合處 60:單件環孔 62:膜 64:晶圓 66:轉軸 68:周圍間隙 70:縮回位置 72:延伸位置 74:目標物 76:線條 78:周圍間隙的寬度 80:第一旋轉位置 82:第二旋轉位置 100:固定裝置 102:框架 104:整平板 106:托架 108:雷射輪廓儀 110:視場 112:第一水平儀 114:安裝面 116:第二水平儀 118:第一水平調整螺絲 120:第二水平調整螺絲 122:控制器 124:處理器 126:記憶體 128:裝置介面 130:使用者介面 132:有線連結 134:程式模組 136:第一縱樑 138:第二縱樑 140:複數托樑 142:框架孔 144:U形本體 146:端蓋 148:纜線通道 149:纜線 150:頂叉部 152:底叉部 154:連接臂 156:輪廓儀座 158:托架座 160:托架孔 162:第一層架固定座 164:雷射光源 166:擴展透鏡 168:集光系統 170:感測器 172:第一層架組裝孔 174:第一層架固定座對齊特徵 176:第二層架固定座 178:第二層架組裝孔 180:第二層架固定座對齊特徵 204:整平板 214:安裝面 262:第一單件環固定座 272:第一單件環組裝孔 274:第一單件環固定座對齊特徵 276:第二單件環固定座 278:第二單件環組裝孔 280:第二單件環固定座對齊特徵 304:整平板 314:安裝面 362:第一基座固定座 372:第一基座組裝孔 374:第一基座固定座對齊特徵 376:第二基座固定座 378:第二基座組裝孔 380:第二基座固定座對齊特徵 404:整平板 414:安裝面 462:晶圓中心固定座 472:晶圓中心組裝孔 474:晶圓中心固定座對齊特徵 480:測試晶圓 504:整平板 514:安裝面 562:第一晶圓周邊固定座 572:第一晶圓周邊組裝孔 574:第一晶圓周邊固定座對齊特徵 576:第二晶圓周邊固定座 578:第二晶圓周邊組裝孔 580:第二晶圓周邊固定座對齊特徵 600:方法 610,620,622,624,626,628,630,632,640, 642,644,646,648,650,660,670:方塊 680,690:箭頭
本發明的這些及其他特徵、態樣和優點將在底下參照某些實施例的附圖來加以描述，其意在說明而非用以限制本發明。 ［圖1］係根據本發明的一半導體處理器系統及一固定裝置的斷面側視圖，其係示意地顯示固定裝置從半導體處理器系統的一反應室分解出來； ［圖2］係圖1之固定裝置及反應室的斷面側視圖，其示意性地顯示一雷射輪廓儀被懸掛設置於一托架上且被支撐於一整平板及一框架上，使得在反應室中之目標物處於雷射輪廓儀之視場中； ［圖3］係圖1之固定裝置的一部分及反應室的平面圖，其示意性地顯示框架跨越反應室且被支撐在反應室的注入凸緣及排氣凸緣之縱向相對的兩端； ［圖4］係圖1之固定裝置的一部分之斷面側視圖，其顯示固定裝置的一托架包括一U形本體及一端蓋； ［圖5］係圖1之雷射輪廓儀的一示意圖，其顯示雷射輪廓儀將一線條投射入反應室，以判定目標物之位置； ［圖6］係圖1之反應室及固定裝置的一部分的平面圖，其根據一例子示意性地顯示一層架固定座係位於固定裝置的整平板上並覆蓋設於反應室中的一層架； ［圖7］係圖1之反應室及固定裝置的一部分的平面圖，其根據一例子示意性地顯示一單件環固定座係位於固定裝置的整平板上，且覆蓋設於反應室中的一單件環； ［圖8］係圖1之反應室及固定裝置的一部分的平面圖，其根據一例子示意性地顯示一基座係位於固定裝置的整平板上，且覆蓋設於反應室中的一基座； ［圖9］係圖1之反應室及固定裝置的一部分的平面圖，其根據一例子示意性地顯示一晶圓中心固定座，其位於整平板上，且覆蓋設於反應室中的一晶圓； ［圖10及11］係圖9之反應室及固定裝置之側視圖，其示意性地顯示雷射輪廓儀在擷取雷射輪廓儀在晶圓上方之高度大小，以判定設於反應室中之升降頂針的接觸高度； ［圖12］係圖1之反應室及固定裝置之一部分的一平面圖，其示意性地顯示一晶圓周邊固定座位於固定裝置之整平板上，且覆蓋設於反應室中之一晶圓； ［圖13及14］係根據圖12的例子之反應室及固定裝置的側視圖，顯示雷射輪廓儀在擷取晶圓之高度大小，以判定設於反應室之多個升降頂針的水平；及 ［圖15］係判定一目標物在半導體處理系統之一反應室中之位置的方法之一方塊示意圖，其顯示方法之操作流程。 應瞭解的是，圖式中之元件係為了簡明及清楚起見而繪示，且不必然按比例繪製。舉例而言，圖式中之一些元件的尺寸可能相對於其他元件特別被放大，以幫助改善對本發明所描述之實施例的理解。
10:半導體處理系統
12:反應器
14:注入凸緣
16:排氣凸緣
18:第一前驅物源
20:第二前驅物源
22:吹洗源
24:層架
26:單件環
28:基座
30:蛛形架
32:軸
34:驅動模組
38:進料端
40:排氣端
42:內部
44:第一前驅物
46:第二前驅物
48:吹洗氣體
54:上腔室
56:下腔室
58:橫向接合處
60:單件環孔
62:膜
64:晶圓
66:轉軸
100:固定裝置

Claims (20)

  1. 一種固定裝置，包括： 一框架，被配置以在一反應室上方供固定之用，該反應室係被配置以沉積一膜至一基板上； 一整平板，被支撐於該框架上； 一托架，被支撐於該整平板上；及 一雷射輪廓儀，被懸掛設置於該托架上且覆蓋該反應室，其中該雷射輪廓儀具有延伸穿過該整平板及該框架的一視場，以判定一目標物在該反應室中之位置。
  2. 如請求項1所述之固定裝置，其中該框架包括： 一第一縱樑； 一第二縱樑，與該第一縱樑錯開；及 複數個托樑，延伸於該第一縱樑與該第二縱樑之間，其中該第一縱樑及該第二縱樑係縱向跨越該反應室。
  3. 如請求項1所述之固定裝置，其中該托架包括一U形本體，該U形本體具有一底叉部，其藉由一連接臂連接至一頂叉部，其中該頂叉部具有沿著該頂叉部延伸的一輪廓儀座，其中該底叉部具有沿著該底叉部延伸的一托架座，其中該托架座與該輪廓儀座係平行延伸。
  4. 如請求項3所述之固定裝置，其中該托架座鄰接該整平板，其中該輪廓儀係被懸掛設置於該輪廓儀座且位在該U形本體之該底叉部的上方。
  5. 如請求項3所述之固定裝置，更包括： 一端蓋，其具有一纜線通道，該纜線通道被固定至該頂叉部及該底叉部兩者的末端，且與該連接臂相對；及 一纜線，延伸穿過該纜線通道，並電性連接至該雷射輪廓儀，以傳遞由該雷射輪廓儀所擷取到之高度的大小。
  6. 如請求項1所述之固定裝置，更包括： 一第一水平調整螺絲，螺接於該整平板中，並將該整平板與該框架隔開；及 至少一第二水平調整螺絲，螺接於該整平板中，並將該整平板與該框架隔開，該第二水平調整螺絲在該整平板的一安裝面上與該第一整平板錯開。
  7. 如請求項1所述之固定裝置，更包括： 一第一水平儀，被固定至該整平板，且沿著該整平板之一安裝面縱向地延伸；及 一第二水平儀，被固定至該整平板，且沿著該整平板之該安裝面橫向地延伸，該第二水平儀相對於該第一水平儀正交。
  8. 如請求項1所述之固定裝置，其中該雷射輪廓儀包括： 一雷射光源； 一擴展透鏡，其係光學連接至該雷射光源，該擴展透鏡被配置以將入射至該擴展透鏡的一光束擴寬成一線條，並將該線條投射至該目標物上； 一集光系統，其係經由該目標物光學連接至該擴展透鏡；及 一感測器，其係光學連接至該集光系統，且被配置以沿著該線條從該目標物判定該雷射輪廓儀之高度。
  9. 如請求項8所述之固定裝置，其中該雷射輪廓儀包括：(a)一可見光雷射光源、(b)一藍光波長雷射光源及(c)一405奈米雷射光源中之一者。
  10. 如請求項8所述之固定裝置，其中該托架具有延伸穿過其自身的一托架孔，其中該擴展透鏡係對準於該雷射光源與該托架孔之間，以投射該線條至該目標物，且其中該集光系統係對準於該托架孔與該感測器之間，以將該目標物反射的光收集並傳遞至該感測器。
  11. 如請求項1所述之固定裝置，其中該整平板包括： 一層架固定座，其具有一層架組裝孔且被配置以安置該托架； 一單件環固定座，其具有一單件環組裝孔，且被配置以安置該托架，該單件環固定座係與該層架固定座縱向錯開； 一基座固定座，其具有一基座組裝孔，且被配置以安置該托架，該基座固定座係與該單件環固定座縱向錯開； 一晶圓中心固定座，其具有一晶圓中心組裝孔，且被配置以安置該托架，該晶圓中心組裝孔係與該基座固定座縱向錯開；及 一晶圓周邊固定座，其具有一晶圓周邊組裝孔，且被配置以安置該托架，該晶圓周邊組裝孔係與該晶圓中心固定件徑向錯開。
  12. 一種半導體處理系統，包括： 一反應室； 一層架，被固定在該反應室之一内部中； 一單件環，被定位於該反應室中且鄰接該層架，該單件環具有延伸穿過其自身的一單件環孔； 一基座，被支撐在該反應室的内部，用於以一轉軸為中心旋轉，該轉軸係延伸穿過該單件環孔；及 如請求項1中所述的一固定裝置，其中該整平板由該框架支撐於該反應室的上方，使得該層架、該單件環、該基座或定位於該基座與該整平板之間的一晶圓中之至少一者處於該雷射輪廓儀之視場中。
  13. 一種判定一目標物在一半導體處理系統之一反應室中之位置的方法，其包括： 在一固定裝置上包括：位於一反應室上方的一固定的、由該框架支撐的一整平板、由該整平板支撐的一托架及懸掛設置於該托架且覆蓋該反應室的一雷射輪廓儀，該雷射輪廓儀具有延伸穿過該整平板及該框架的一視場， 將該整平板相對於重力平置於該反應室上方； 將一線條投射進到該反應室，並使其投射至該反應室中的一目標物； 取得該雷射輪廓儀在該目標物上沿著該線條的一第一點及一第二點的高度，該第二點係沿著該線條與該第一點隔開；及 利用該雷射輪廓儀在該目標物上沿著該線條的該第一點及該第二點的高度來判定該目標物之位置。
  14. 如請求項13所述之方法，其中該目標物包括固定在該反應室的一內部的一層架，其中該目標物之位置判定包括判定該層架相對於該整平板之高度及水平中的至少一者。
  15. 如請求項13所述之方法，其中該目標物包括一單件環，其被安置於該反應室，其中該目標物之位置判定包括判定該單件環相對於該整平板的高度及水平中之至少一者。
  16. 如請求項13所述之方法， 其中該目標物包括被支撐在該反應室以繞著一轉軸旋轉的一基座，其中該目標物之位置判定包括判定下列中之至少一者(a)該基座相對於該整平板之高度，(b)該基座相對於該整平板之水平，(c)該基座相對於以該基座為中心延伸的一單件環的定心，(d)該基座在繞著該轉軸旋轉之期間的搖晃，及(e)該基座在繞著該轉軸旋轉之期間的偏轉。
  17. 如請求項13所述之方法，更包括： 支撐一晶圓於一基座上，該基座係被支撐於該反應器中以繞著一轉軸旋轉；及 利用複數個升降頂針使該晶圓離開該基座，該些升降頂針係能沿著該轉軸相對於該基座浮動， 其中投射該線條至該目標物包括將該線條投射至該晶圓，且其中該目標物之位置判定包括在使該晶圓離開該基座之前，確定該些升降頂針碰觸該晶圓的一接觸高度。
  18. 如請求項17所述之方法，其中投射該線條至該目標物包括將該線條投射至該晶圓之一中心部分，該方法更包括在晶圓裝載於該基座的期間，調整該些升降沿著該轉軸於一延伸位置與一縮回位置之間移動的速度。
  19. 如請求項17所述之方法，其中投射該線條至該目標物包括將該線條投射至該晶圓之一周邊部分，該方法更包括利用該些升降頂針之一接觸高度來判定該些升降頂針相對於該整平板之水平。
  20. 如請求項19所述之方法，其中該接觸高度是一第一接觸高度，該方法更包括擷取該些升降頂針的一第二接觸高度，其中該些升降頂針的水平係利用該些升降頂針之該第一接觸高度及該第二接觸高度兩者來判定。
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