502356 6677twf.doc/006 A7 B7 五、發明說明（） 本發明是有關於一種自動量測下電極水平度裝置。 請參考第1圖，其係繪示習知典型電漿飩刻設備之組 合示意圖。其結構包括上電極1〇、下電極12、反應室側 壁14 (Chambei* Wall)、和傳動裝置16。其中，將晶圓18 放置於下電極12上，利用傳動裝置16帶動下電極12，使 得上電極10與下電極12維持一最佳距離，得以進行電漿 蝕刻的作業。 但是，傳動裝置16上具有一阻擋板20(Baffle Plate)， 其可與下電極12產生相同的水平位移，而且其圓周面積 的大小約與反應室側壁14的圓周面積相同。因此，當傳 動裝置16帶動下電極12時，可能因傳動裝置16內的齒 輪、鏈條或軸承磨耗，使得下電極12與阻擋板20傾斜， 使得阻擋板20與電漿產生器的反應室側壁14摩擦，而產 生大量的微小粒子，造成晶圓18缺陷增加、良率下降。 請參考第2圖，其係繪示習知量測模具量測上下電極 水平間隙之前視圖，當發現異常晶圓時，必須立即停止機 台，以避免再製造出低良率的產品，此時，業界都廣泛採 用3個量測量具22(Jig)來量測上、下電極間的間隙値，用 以修正下電極12的水平度。請同時參考第3圖，係繪示 於第2圖Π-Π斷面之上視圖，在下電極12上放置3個量 測模具22，然後，使下電極124上升量測模具22與上電 極10之間的間隙，以此方式判斷並調整下電極12的水平 度。 但是，實際上在進行蝕刻製程時’往往無法得知上、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·！ !ιλ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 502356 6677twf.d〇c/〇〇6 A7 -------B7 五、發明說明（之） 下電極間間隙値實際的狀況，而且只有在完成此些異常產 品時’才會停機並進行檢測機台的工作，這樣的量測作業 太耗費時間，並且所製造出的產品良率與均勻度降低。 爲解決上述的問題點，本發明提出一種自動量測水 平度裝置，裝配於電漿蝕刻設備中，此裝置至少具有上電 極、下電極、傳動裝置以及反應室側壁。上、下電極係分 別呈一圓盤狀，以同一中心相對的方式配置於反應室內， 其中’下電極用以承載一晶圓，並以傳動裝置連接此下電 極’利用傳動裝置控制下電極上、下移動；一支持蓋固定 於傳動裝置上方，可與下電極產生相同水平的位移；而又 一底座固定於傳動裝置的底部。 本發明之自動量測水平度裝置具有多個接收感測 器'多個發射感測器以及電腦監控器所構成。其中此些接 收胃測1器安裝於支持蓋下方，而發射感測器安裝於底座上 方’其接收與發射感應器係分別裝置在彼此相對應的位置 上’用以量測支持蓋與底座之距離，而產生相對應的多數 個間隙値’利用一監控器顯示並比較此些數値，判斷下電 極之一水平間隙値是否符合一接受範圍。 i：述上電極與下電極之最佳距離例如爲27mm，而發 射感測器與接收感測器之數量皆爲三個，至於可接受範圍 爲小於0.1 mm。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作 詳細說明如下： 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)/V1規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 1 n n n ϋ n n 一SJ_ ΙΜ· am a··· MB 〇·» 蜃· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 502356 A7 B7 ^^▽▽twf.doc/Och 五、發明說明（3) 圖式之簡單說明： 第1圖繪示習知典型電漿蝕刻設備之組合示意圖； 第2圖繪示習知量測模具量測上下電極間隙値之前視 圖； 第3圖繪示於第2圖Π_Π斷面之上視圖； 第4圖繪示習知電漿蝕刻設備傳動單元之部分示意 圖； 第5圖繪示依照本發明之自動量測下電極水平度裝置 與傳動裝置的部分結構示意圖； 第6圖繪示依照本發明之自動量測下電極水平度裝置 操作之流程圖。 圖式標號說明 10:上電極 12:下電極 14:反應室側壁 16:傳動裝置 18:晶圓 20:阻擋板 22:量測模具 100 :馬達 102 :主要齒輪 104、204、304 ··其他爾輪 106、2〇1 2、3〇6 ··導螺桿 108、208 ··中間齒輪 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁} 裝--------訂.--------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵0 X 297 502356 A7 B7 6677twf.doc/〇〇6 五、發明說明（斗） 110 : :支持蓋 112 直圓柱 114 環狀鏈條 140 發起感測器 142 光學感測器 144 電腦監控器 146 支撐蓋 148 底座 較佳實施例 由於本發明之自動量測下電極水平度裝置係裝置於 電漿蝕刻設備的傳動裝置中，但本發明並不限制於電漿蝕 刻設備，只要具有類似機構之設備皆可應用於本發明。請 參考第4圖，其係繪示於習知之電漿蝕刻設備傳動單元之 部分示意圖。此傳動裝置之動力係藉由馬達100傳遞至主 要齒輪102,經由一個環狀鏈條114環繞其它齒輪104、204、 304，其中，環狀鏈條114亦繞過中間齒輪108、208，而 中間齒輪108、208之目的爲調整環狀鏈條114之鬆緊度。 一支持蓋110裝置於一直圓柱112，直圓柱112上又 裝置一阻擋板128(請參照第1圖之20)，其上的結構如第1 圖所示，其具有下電極，且下電極承載一晶圓並與上電極 維持一最佳距離。當環狀鏈條114傳動其它齒輪104、204、 304時，會帶動導螺桿1〇6、206、306向上運動，使連結 其上的支持蓋110往上移動，帶動其上的直圓柱112以及 一體成形的下電極120往上升。而可能因齒輪104、204、 6 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)X4規格（21(^297公爱） 一 "" -----------Aw. ----------I I I I-- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 502356 6677twf.doc/006 ____B7 ___ 五、發明說明（ί ) 304、環狀鏈條114或導螺桿106、206、306之間使用時間 過長或因磨耗等因素，使得鏈條變長，而造成下電極124 傾斜。 請參考第5圖，其係繪示依照本發明之自動量測下電 極水平度裝置與傳動裝置的部分結構示意圖。本發明之自 動量測水平度裝置包括多個接收感測器(Home sensor)140、 多個發射感測器（Optical sensor)142以及一電腦監控器144 所構成。其中此些接收感測器140安置於傳動裝置之支持 蓋146(第4圖之11〇)下方，與安置於傳動裝置之底座148 上方之發射感測器142彼此相對應，所以兩者數量相同(例 如圖中爲三個）且每兩個分別形成一組。由於下電極與支 持蓋146係成一體，亦即下電極的水平位移與支持蓋146 的水平位移相同，因此當下電極的水平度傾斜時，支持蓋 146亦會隨之傾斜。本發明提出多數個感測器裝置於支持 蓋146與底座148之間，並量測其間的間隙値，再以一電 腦監控器144接收間隙數値而顯示並比較數値，即可讓使 用者判斷下電極之水平度是否符合一可接收距離（例如爲 0.1mm) 〇 本發明的自動量測水平間隙裝置可以隨時監測水平 度’而避免因異常產品發生後才進行量測調整，節省成本 與保持晶圓良率。因此，不需在習知保養(PM)期間或產品 異常才作量測。 請同時參考第6圖，其係繪示依照本發明之自動量測 下電極水平度裝置操作之流程圖。在步驟150時，下電極 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -----------^0-裝--------訂—----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 502356 A7 B7 6677twf.doc/006 五、發明說明（t) 往下降至起始點，接著，在步驟152時，開啓三個發射感 測器，然後在步驟154時’再開啓下面的三個接收感測器’ 接著在步驟156時’進行量測間隙度値(即支持蓋146與底 座148之之距離），同時在步驟158時以監控器顯示間隙數 値，此三個數據値之最大値與最小値誤差小於0.1mm之間 時，接著進入到步驟160繼續機台運作使下電極往上升， 繼續進行電漿蝕刻動作，然後在步驟162時關閉三個發射 感器測，最後在步驟164時再關閉三個接收感測器132， 並重複此步驟。若進入到步驟166，即三個數據値之最大 値與最小値差大於0.1mm之間，則在步驟168時下電極鎖 住(Intedock)，接著在步驟170時警報器作用，最後在步驟 172時，機台停止運轉。 依照上述本發明之實施例可知，本發明至少具有下 列優點： (1) 本發明之自動量測下電極水平度裝置，利用三組量測長 度距離的感測器量測水平間隙値，可避免習知異常產 品發生與成本浪費的缺點。 (2) 依照本發明的特徵，利用三組感測器外接電腦監控設 備，取代習知量測水平間隙裝置的量測模具，可隨時 監控水平間隙數値，可避免習知產品缺陷增加、良率 下降的情形，可確保產品均勻度和蝕刻率的品質。 (3) 依照本發明的特徵，利用三組感測器外接電腦監控設 備’取代習知量測水平間隙裝置的量測模具能即時診 斷出水平間隙數値以保持水平間隙在所期望値內。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----丨！丨丨--丨訂·丨丨丨丨丨丨丨- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 502356 A7 6677twf.doc/006 _B7 五、發明說明（^]) 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐）