专利名称：喷嘴的校准装置及喷嘴的校准方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体机台的校准装置及半导体机台的校准方法，且特 别涉及一种喷嘴的校准装置及喷嘴的校准方法。
背景技术：
目前的有许多的半导体机台中需要利用喷嘴进行工艺的操作。举例来 说，在光阻涂布机台及清洗机台等半导体机台中都具有喷嘴。
在使用此具有喷嘴的半导体机台 一段时间之后，喷嘴移动的轨迹会产生
偏差，而无法准确地在所设定的座标位置(包括X方位、Y方位及Z方位) 上进行作业。
然而，当移动喷嘴所到达的位置偏离所设定的座标位置时，到目前为止 并没有任何的校准装置可以用来对喷嘴进行校准，仍然是仰赖操作人员的判 断来对喷嘴的移动设定进行微调，此为相当不精确的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种喷嘴的校准装置，可有效地校 准喷嘴的位置。
本发明的另一目的是提供一种喷嘴的校准方法，能够精确地对喷嘴的移 动设定进行校准。
本发明的又一目的是提供一种喷嘴的校准方法，可使得喷嘴在正确的座 标位置上进行作业。
本发明提出一种喷嘴的校准装置，适用于对半导体机台的喷嘴进行校 准，半导体机台具有基座，基座具有中央孔，中央孔的半径为Rl，而喷嘴 外侧设置有护盖，其中喷嘴的外径为R2且护盖的外径为R3。校准装置包括 治具，治具包括上部及下部。在上部的正面包括凹陷，凹陷包括外部及内部。 外部的深度为Dl，且外部的半径为R4,其中R4大于R3，且(R4-R3)的值 在可容许的校准误差范围内。内部的深度为D2，且内部的半径为R5，其中D2大于Dl,而R5大于R2,且(R5-R2)的值在可容许的校准误差范围内。 下部连接于上部的背面，用以将治具固定于基座的中央孔，下部的半径为 R6,而R6小于R1，且(R1-R6)的值在可容许的校准误差范围内。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准装置中，治具包括至 少一开口，开口贯穿上部及下部。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准装置中，喷嘴和/或护 盖的表面包括光反射材料层。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准装置中，还包括光发 射/传感器，配置于中央孔下方，用以发射光线，并感测由光反射材料层所反 射的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准装置中，治具的材料 包括透光材料。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准装置中，喷嘴和/或护 盖的表面包括光反射材料层。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准装置中，还包括光发 射/传感器，配置于中央孔下方，光发射/传感器用以发射光线，并感测由光 反射材料层所反射的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准装置中，治具包括一 石兹性物质。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准装置中，喷嘴和/或护 盖包括磁性物质，使得喷嘴和/或护盖与治具通过磁力互相吸引。
本发明提出一种喷嘴的校准方法，使用如上所述的校准装置对喷嘴进行 校准，此校准方法包括下列步骤。首先，将治具的下部插入基座的中央孔中， 以将治具固定于基座上。接着，移动喷嘴，使喷嘴与护盖插入治具的上部的 凹陷中并与治具接合，以对喷嘴的X方位及Y方位进行校准。然后，升高 喷嘴，使护盖离开凹陷。接下来，测量治具的上表面与护盖之间的距离，以 对喷嘴的Z方位进行校准。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，还包括下列 步骤。首先，继续升高喷嘴。接着，测量治具的上表面与护盖之间的距离， 以对喷嘴的Z方位进行校准。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，当治具包括贯穿上部及下部的至少一开口、喷嘴和/或护盖的表面包括光反射材料层、且 校准装置还包括配置于中央孔下方的光发射/传感器时，校准方法还包括下列 步骤。首先，利用光发射/传感器发射光线至光反射材料层。接着，利用光发 射/传感器感测由光反射材料层所反射的光线，以校准喷嘴的X方位、Y方 位及Z方位。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，当治具的材 料包括透光材料、喷嘴和/或护盖的表面包括光反射材料层、且校准装置还包 括配置于中央孔下方的光发射/传感器时，校准方法还包括下列步骤。首先， 利用光发射/传感器发射光线至光反射材料层。接着，利用光发射/传感器感
测由光反射材料层所反射的光线，以校准喷嘴的X方位、Y方位及Z方位。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，当治具包括 磁性物质且喷嘴和/或护盖包括磁性物质时，校准方法还包括通过磁力使喷嘴 和/或护盖与治具互相吸引，以校准喷嘴的X方位、Y方位及Z方位。
依照本发明的一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，测量治具的 上表面与护盖之间的距离的工具包括厚薄规(feeder gauge)或激光测距仪。
本发明提出另 一种喷嘴的校准方法，适用于对半导体机台的喷嘴进行校 准，校准方法包括下列步骤。首先，提供半导体机台，半导体机台具有基座， 基座具有中央孔，而喷嘴外侧设置有护盖，且喷嘴和/或护盖中包括待感测物 质。接着，提供校准装置，校准装置包括感测体，感测体位于基座的中央孔 下方。然后，移动喷嘴并利用感测体感测喷嘴和/或护盖的待感测物质，以校 准喷嘴的X方位、Y方位及Z方位。
依照本发明的另一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，待感测物 质包括反射材料层，涂部于喷嘴和/或护盖表面。
依照本发明的另一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，感测体包 括光发射/传感器。
依照本发明的另一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，待感测物 质与感测体包括磁性物质。
依照本发明的另一实施例所述，在上述的喷嘴的校准方法中，感测体还 包括磁传感器。
基于上述，通过本发明所提出的喷嘴的校准方法，能精确地对喷嘴的座 标位置进行定位，因此可以有效地对喷嘴的移动设定进行校准，进而使得喷
7嘴能够在正确的座标位置上进行作业。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优 选实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图1所绘示为本发明的第一实施例的校准装置的剖面图。 '
图2A至图2C所绘示为使用本发明的第一实施例的校准装置所进行的
喷嘴的校准方法的流程剖面图。
图3所绘示为使用本发明的第一实施例的校准装置所进行的喷嘴的校准
方法的流程图。
图4所绘示为本发明的第二实施例的校准装置的剖面图。 图5所绘示为本发明的第三实施例的校准装置的剖面图。 图6所绘示为本发明的第四实施例的校准装置的剖面图。 图7所绘示为使用本发明的第四实施例的校准装置所进行的喷嘴的校准
方法的流程图。
附图标记说明
100:治具102:上部104:下部106:凹陷108:夕卜"l
110:内部112:光发射/传感器114:开口116:光线200、300半导体机台
202、302喷嘴
204、304基座
206、306中央孔
208、308护盖210:光反射材料层
310:待感测物质
312:感测体
Dl、 D2:深度
dl、 d2:距离
Rl、 R4、 R5、 R6:半径
R2、 R3:外径
SIOO、 S102、 S104、 S106、 S1008、 SllO、 S200、 S202、 S204:步骤标号
具体实施例方式
图1所绘示为本发明的第一实施例的校准装置的剖面图。
请参照图1,校准装置适用于对半导体机台200的喷嘴202进行校准， 半导体机台200具有基座204,基座204具有中央孔206,中央孔206的半 径为Rl,而喷嘴202外侧设置有护盖208，其中喷嘴202的外径为R2且护 盖208的外径为R3。半导体机台200例如是光阻涂布机台及清洗机台等机 台。在此第一实施例中，护盖208例如是凸出于喷嘴202(约lmm)。
校准装置包括治具100,治具100包括上部102及下部104。在治具100 的上部102的正面包括凹陷106,凹陷106包括外部108及内部110。外部 108的深度为Dl，且外部108的半径为R4,其中R4大于R3，且(R4-R3) 的值在可容许的校准误差范围内。内部110的深度为D2，且内部110的半 径为R5，其中D2大于D1，而R5大于R2，且(R5-R2)的值在可容许的校准 误差范围内。在上述半径的限制条件的下，可使得凹陷106能够容纳喷嘴202 及护盖208，而且不会造成校准误差值超过可容许的误差范围。
下部104连接于上部102的背面，用以将治具100固定于基座204的中 央孔206,下部104的半径为R6,而R6小于Rl,且(R1-R6)的值在可容许 的校准误差范围内。在上述半径的限制条件下，可使得中央孔206能够容纳 治具100的下部104,而且不会造成校准误差值超过可容许的误差范围。
图2A至图2C所绘示为使用本发明的第一实施例的校准装置所进行的 喷嘴的校准方法的流程剖面图。图3所绘示为使用本发明的第一实施例的校 准装置所进行的喷嘴的校准方法的流程图。请同时参照图2A及图3,首先，进行步骤SIOO，将治具100的下部104 插入基座204的中央孔206中，以将治具100固定于基座204上。如此一来， 可利用基座204的中心作为校准的基准。
接着，进行步骤S102,移动喷嘴202，使喷嘴202与护盖208插入治具 100的上部102的凹陷106中并与治具100接合，以对喷嘴202的X方位及 Y方位进行一交准。
请同时参照图2B及图3，然后，进行步骤S104，升高喷嘴202,使护 盖208离开凹陷106。
接下来，进行步骤S106，测量治具100的上表面与护盖208之间的距 离dl，以对喷嘴202的Z方位进行校准。测量治具100的上表面与护盖208 之间的距离dl的工具例如是厚薄规或激光测距仪。
请同时参照图2C及图3，之后，可选择性地进行步骤S108,继续升高 喷嘴202。
再者，在进行步骤S108之后，会进行步骤SllO，测量治具100的上表 面与护盖208之间的距离d2,以对喷嘴202的Z方位进行校准。测量治具 100的上表面与护盖208之间的距离d2的工具例如是厚薄规或激光测距仪。
此外，在其他实施例中，治具IOO、喷嘴202和/或护盖208可包括磁性 物质，亦即治具100、喷嘴202和/或护盖208上具有^l性物质，或是治具100、 喷嘴202和/或护盖208的本身的材料即为磁性材料。如此一来，可以使得喷 嘴202和/或护盖208与治具100通过磁力互相吸引至一定位，而能辅助校准 喷嘴202的X方位、Y方位及Z方位。
由上述第一实施例可知，通过治具100能精确地对喷嘴202的座标位置 进行定位，因此可以有效地对喷嘴202的移动设定进行校准，进而使得喷嘴 202能够在正确的座标位置上进行作业。
此外，当治具100中、喷嘴202和/或护盖208中包括^f兹性物质时，可以 有效地辅助喷嘴202的校准作业的进行。
图4所绘示为本发明的第二实施例的校准装置的剖面图。图5所绘示为 本发明的第三实施例的校准装置的剖面图。图4及图5中与图2相同的构件 使用相同的标号，并且不再赘述。
请同时参照图2、图4及图5，图4中所介绍的第二实施例与图2中所 介绍的第一实施例最大的差异在于第二实施例中的喷嘴202和/或护盖208
10的表面包括光反射材料层210,而校准装置还包括光发射/传感器112,且治
具中还包括至少一开口 114,开口 114贯穿上部102及下部104。
此外，图5中所介绍的第三实施例与图2中所介绍的第一实施例最大的 差异在于第三实施例中的喷嘴202和/或护盖208的表面包括光反射材料层 210,而校准装置还包括光发射/传感器112，且治具100的材料为透光材料。 关于喷嘴202的校准方法，第一实施例、第二实施例与第三实施例的校 准方法大致相同，其差异在于第二实施例与第三实施例具有光发射/传感器 112及光反射材料层210,可用以辅助校准喷嘴202的X方位、Y方位及Z 方位。 -
第二实施例与第三实施例的光发射/传感器112及光反射材料层210辅助 校准喷嘴202的方法为先利用光发射/传感器112发射光线116,光线116 穿过治具100到达光反射材料层210;再利用光发射/传感器212感测由光反 射材料层210所反射的光线116,以校准喷嘴202的X方位、Y方位及Z方位。
图6所绘示为本发明的第四实施例的校准装置的剖面图。图7所绘示为 使用本发明的第四实施例的校准装置所进行的喷嘴的校准方法的流程图。
请参照图6,第四实施例的校准方法适用于对半导体机台300的喷嘴302 进行校准
请同时参照图6及图7，首先，进行步骤S200,提供半导体机台300， 半导体机台具有基座304,基座304具有中央孔306，而喷嘴302外侧设置 有护盖308,且喷嘴302和/或护盖308包括待感测物质310。半导体机台300 例如是光阻涂布机台及清洗机台等机台。
在本实施例中，待感测物质310是以涂布于喷嘴302和/或护盖308的反 射材料层或磁性物质层为例进行说明。在其他实施例中，待感测物质310可 以是分散于喷嘴302和/或护盖308中，亦即喷嘴302和/或护盖308的材料 为待感测物质310，例如是反射材料或磁性材料。
接着，进行步骤S202,提供校准装置，校准装置包括感测体312,感测 体312位于基座304的中央孔306下方。当待感测物质310为反射材料层时， 感测体312例如是光发射/传感器。此外，当待感测物质310为^f兹性物质层时， 感测体312包括磁性物质，且感测体312中更可包括/磁传感器。
然后，进行步骤S204，移动喷嘴302并利用感测体312感测喷嘴302和/或护盖308的待感测物质310，以校准喷嘴302的X方位、Y方位及Z方位。
当待感测物质310为反射材料层时，感测体312为光发射/传感器，喷嘴 302的校准方法为先利用感测体312发射光线，光线穿过中央孔306到达 待感测物质310;再利用感测体312感测由待感测物质310所反射的光线， 以校准喷嘴302的X方位、Y方位及Z方位。
当待感测物质310为^f兹性物质层时，感测体312中具有;兹性物质且更可 具有磁传感器，喷嘴302的校准方法为通过磁力使喷嘴302和/或护盖308 与感测体312互相吸引至一定位，以校准喷嘴302的X方位、Y方位及Z 方位。此外，透过石兹传感器对于》兹力的量测，以可辅助校准喷嘴302的X方 <立、Y方〗立及Z方^f立。
综上所述，本发明至少具有下列优点
1. 利用本发明所提出的喷嘴的校准装置能精确地定位出喷嘴的座标位
置；
2. 本发明所提出的喷嘴的校准方法可以有效地校准喷嘴的移动设定；和
3. 通过本发明所提出的喷嘴的校准方法能使得喷嘴在正确的座标位置上 进行作业。
虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与 润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。
1权利要求
1. 一种喷嘴的校准装置，适用于对一半导体机台的一喷嘴进行校准，该半导体机台具有一基座，该基座具有一中央孔，该中央孔的半径为R1，而该喷嘴外侧设置有一护盖，其中该喷嘴的外径为R2且该护盖的外径为R3，该校准装置包括一治具，该治具包括一上部，在该上部的正面包括一凹陷，该凹陷包括一外部，该外部的深度为D1，且该外部的半径为R4，其中R4大于R3，且(R4-R3)的值在可容许的校准误差范围内；以及一内部，该内部的深度为D2，且该内部的半径为R5，其中D2大于D1，而R5大于R2，且(R5-R2)的值在可容许的校准误差范围内；以及一下部，连接于该上部的背面，用以将该治具固定于该基座的中央孔，该下部的半径为R6，而R6小于R1，且(R1-R6)的值在可容许的校准误差范围内。
2. 如权利要求1所述的校准装置，其中该治具包括至少一开口 ，该至少 一开口贯穿该上部及该下部。
3. 如权利要求2所述的校准装置，其中该喷嘴和/或该护盖的表面包括一 光反射材料层。
4. 如权利要求3所述的校准装置，还包括一光发射/传感器，配置于该中 夬孔下方，用以发射一光线，并感测由该光反射材料层所反射的该光线。
5. 如权利要求1所述的校准装置，其中该治具的材料包括一透光材料。
6. 如权利要求5所述的校准装置，其中该喷嘴和/或该护盖的表面包括一 光反射材料层。
7. 如权利要求6所述的校准装置，还包括一光发射/传感器，配置于该中 央孔下方，该光发射/传感器用以发射一光线，并感测由该光反射材料层所反 射的该光线。
8. 如权利要求1所述的校准装置，其中该治具包括一磁性物质。
9. 如权利要求8所述的校准装置，其中该喷嘴和/或该护盖包括该磁性物 质，使得该喷嘴和/或该护盖与该治具通过磁力互相吸引。
10. —种喷嘴的校准方法，使用如权利要求1所述的校准装置对该喷嘴进 4亍才交准，该才交;,方法包4舌将该治具的该下部插入该基座的该中央孔中，以将该治具固定于该基座上；移动该喷嘴，使该喷嘴与该护盖插入该治具的该上部的该凹陷中并与该治具接合，以对该喷嘴的X方位及Y方位进行校准； 升高该喷嘴，使该护盖离开该凹陷；以及测量该治具的上表面与该护盖之间的距离，以对该喷嘴的Z方位进行校准。
11. 如权利要求IO所述的喷嘴的校准方法，还包括 继续升高该喷嘴；以及测量该治具的上表面与该护盖之间的距离，以对该喷嘴的z方位进行校准。
12. 如权利要求IO所述的喷嘴的校准方法，其中当该治具包括贯穿该上 部及该下部的至少一开口 、该喷嘴和/或该护盖的表面包括一光反射材料层、 且该校准装置还包括配置于该中央孔下方的一光发射/传感器时，该校准方法 还包括利用该光发射/传感器发射一光线至该光反射材料层；以及 利用该光发射/传感器感测由该光反射材料层所反射的该光线，以校准该 喷嘴的X方位、Y方位及Z方位。
13. 如权利要求IO所述的喷嘴的校准方法，其中当该治具的材料包括一 透光材料、该喷嘴和/或该护盖的表面包括一光反射材料层、且该校准装置还 包括配置于该中央孔下方的一光发射/传感器时，该校准方法还包括利用该光发射/传感器发射一光线至该光反射材料层；以及 利用该光发射/传感器感测由该光反射材料层所反射的该光线，以校准该 喷嘴的X方位、Y方位及Z方位。
14. 如权利要求10所述的喷嘴的校准方法，其中当该治具包括一磁性物 质且该喷嘴和/或该护盖包括该磁性物质时，该校准方法还包括通过磁力使该喷嘴和/或该护盖与该治具互相吸引，以校准该喷嘴的X 方4立、Y方〗立及Z方^立。
15. 如权利要求IO所述的喷嘴的校准方法，其中测量该治具的上表面与 该护盖之间的距离的工具包括厚薄规或激光测距仪。
16. —种喷嘴的校准方法，适用于对一半导体机台的一喷嘴进行校准，该校准方法包括提供一半导体机台，该半导体机台具有一基座，该基座具有一中央孔， 而该喷嘴外侧设置有一护盖，且该喷嘴和/或该护盖包括一待感测物质；提供一校准装置，该校准装置包括一感测体，该感测体位于该基座的该中央孔下方；移动该喷嘴并利用该感测体感测该喷嘴和/或该护盖的该待感测物质，以 校准该喷嘴的X方位、Y方位及Z方位。
17. 如权利要求16所述的喷嘴的校准方法，其中该待感测物质包括一反 射材料层，涂部于该喷嘴和/或该护盖表面。
18. 如权利要求17所述的喷嘴的校准方法，其中该感测体包括一光发射/ 传感器。
19. 如权利要求16所述的喷嘴的校准方法，其中该待感测物质与该感测 体包括一磁性物质。
20. 如权利要求17所述的喷嘴的校准方法，其中该感测体还包括一浪H专感器。
全文摘要
本发明提出一种喷嘴的校准装置和喷嘴的校准方法。该校准装置适用于对半导体机台的喷嘴进行校准，半导体机台的基座具有中央孔，中央孔的半径为R1，而喷嘴外侧设置有护盖，喷嘴的外径为R2且护盖的外径为R3。校准装置包括治具，治具包括上部及下部。治具于上部的正面包括凹陷，凹陷包括外部及内部。外部的深度为D1，且外部的半径为R4，R4大于R3。内部的深度为D2，且内部的半径为R5，D2大于D1，而R5大于R2。下部连接于上部的背面，用以将治具固定于基座的中央孔，下部的半径为R6，而R6小于R1。其中，(R4-R3)、(R5-R2)及(R1-R6)的值在可容许的校准误差范围内。利用本发明所提出的喷嘴的校准装置能精确地定位出喷嘴的坐标位置。
文档编号H01L21/68GK101502822SQ20081000545
公开日2009年8月12日 申请日期2008年2月4日 优先权日2008年2月4日
发明者曾任生, 林永安, 王伟强, 陈政菁 申请人:联华电子股份有限公司