对中检测装置和应用于晶圆加热盘的对中装置的制作方法

1.本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种对中检测装置和应用于晶圆加热盘的对中装置。


背景技术：

2.半导体设备，即在芯片制造和封测流程中应用到的设备，广义上也包括生产半导体原材料所需的机器设备。在整个芯片制造和封测过程中，会经过上千道加工工序，涉及到的设备种类甚多，有些设备在组装的过程中，整个设备需要精密的对中。
3.公开号为cn106918286a的中国专利公开了一种微小型简易对中仪器，包括两个直径相同的圆盘，一个是红外线发射盘，另一个是红外线接收盘；所述红外线接收盘包括：圆环、环形槽、伸缩臂；圆环上开设有与圆环同心的环形槽；圆环内孔侧壁向外开设凹槽；伸缩臂安装在凹槽中，能够前后移动，实现伸缩；所述红外线发射盘包括：圆环、伸缩臂、红外线发射器和红外线发射空；圆环内孔侧壁向外开设凹槽；伸缩臂安装在凹槽中，能够前后移动，实现伸缩；圆环上开设有红外线发射孔用于放置红外线发射器；发射盘中心点到红外线发射孔的距离；发射孔分布在与圆环同心的圆周上，其半径与接收盘的环形槽的半径相同。
4.公开号为cn105352419a的中国专利公开了一种对中装置，包括第一调具和第二调具，所述第一调具具有环形部分，当所述第一调具连接在第一传动轴上时，所述环形部分的轴线与所述第一传动轴的轴线重合，所述第二调具包括能够连接在第二传动轴上的测量件和安装在所述测量件上的千分表或百分表，当所述测量件围绕所述第二传动轴的轴线转动时，所述千分表或百分表的触头与所述环形部分的环形面滑动地接触。
5.但上述两件专利中的对中装置是安装在相对的两种设备上，进而使得相对的两种设备的中心轴线重合，无法对套设在一起的设备进行对中。
6.因此，有必要开发一种对中检测装置，以避免现有技术中存在的上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种对中检测装置，该装置解决了对中装置无法对套设在一起的待检测装置进行对中的问题，且该装置可以在真空条件下对待检测装置进行对中。
8.为实现上述目的，本发明提供了一种对中检测装置，应用于待检测装置，所述待检测装置包括第一待检测装置和第二待检测装置，且所述第一待检测装置套设于所述第二待检测装置；所述对中检测装置包括底座和至少3个位置测量机构，所述位置测量机构包括电连接的测量部和数据读取部，所述测量部设置于所述底座，各个所述测量部圆周设置且以所述底座的中心为圆心；所述底座设置于所述第一待检测装置，所述测量部用于测量所述测量部的测量端部与所述第二待检测装置之间的距离，所述数据读取部用于读取所述测量部测得的所述距离，以根据所述距离调整所述第一待检测装置的位置，使所述第一待检测装置与所述第二待检测装置实现对中。
9.本发明所述对中检测装置的有益效果在于：通过所述底座设置于所述第一待检测
装置，使得所述对中检测装置与所述第一待检测装置贴合在一起；通过所述测量部用于测量所述测量部的测量端部与所述第二待检测装置之间的距离，所述数据读取部用于读取所述测量部测得的所述距离，以根据所述距离调整所述第一待检测装置的位置，使所述第一待检测装置与所述第二待检测装置实现对中，当各个所述数据读取部读取的距离相同时，所述第一待检测装置的中轴线与所述第二待检测装置的中轴线重合，即所述第一待检测装置与所述第二待检测装置实现了对中；通过所述测量部和所述数据读取部电连接，使得所述测量部无论处于真空条件下或大气压条件下，所述数据读取部均可以处于大气压条件下，从而使得所述对中检测装置能对真空条件下或大气压条件下的待检测装置进行对中检测。该装置解决了对中装置无法对套设在一起的待检测装置进行对中的问题，且该装置可以在真空条件下对待检测装置进行对中。
10.可选的，所述对中检测装置还包括零点校准组件，所述零点校准组件设置于所述底座，所述零点校准组件用于校准所述测量部。其有益效果在于：所述零点校准装置的设置，有利于确定测量部的零点位置，并减少误差。
11.可选的，所述零点校准组件与所述底座可拆卸连接，且所述零点校准组件到所述底座的中心的距离大于所述测量端部到所述底座的中心的距离。
12.可选的，所述零点校准组件包括至少3个零点校准件，所述零点校准件设置于所述底座的侧壁，且所述零点校准件与所述测量部相对设置。其有益效果在于：零点校准件与测量部的数量相等，且零点校准件设置于所述底座的侧壁，使得所述测量部的测量更加精确。
13.可选的，所述对中检测装置还包括固定组件，所述固定组件设置于所述底座，所述固定组件用于固定所述测量部。其有益效果在于：通过所述固定件的设置，使得所述测量部与所述底座更加紧固。
14.可选的，所述固定组件包括至少3个固定件以分别固定所述测量部，所述固定件与所述底座可拆卸连接。其有益效果在于：固定件与测量部的数量相同，减少材料的使用，节约成本。
15.可选的，所述固定组件包括第一固定连接件和第二固定连接件，所述第一固定连接件设置于所述底座，所述第二固定连接件与所述测量部固定，且所述第二固定连接件与所述第一固定连接件活动连接以调节所述测量部相对于所述底座的距离。其有益效果在于：所述固定组件的高度可以调节，使得所述测量部可以上下移动，从而使得所述测量部能够检测不同高度的所述待检测装置。
16.可选的，所述第一固定连接件设有滑杆和滑槽中的任意一种，所述第二固定连接件设有滑杆和滑槽中的另一种，所述第一固定连接件与所述第二固定连接件通过所述滑杆和所述滑槽相适配以实现滑动连接。其有益效果在于：所述测量部可以上下移动，从而使得所述测量部能够检测不同高度的所述待检测装置。
17.可选的，相邻所述测量部朝向所述底座的中心延伸后形成的结构之间的夹角相等。其有益效果在于：使得所述测量部测量的距离更加准确，减少误差。
18.可选的，所述位置测量机构为接触式传感器和非接触式传感器中的至少一种。
19.可选的，所述底座设置有连接结构，所述底座通过所述连接结构与第一待检测装置固定。其有益效果在于：通过设置连接结构，防止底座在第一待检测装置上滑动。
20.本发明所述的应用于晶圆加热盘的对中装置包括腔体、晶圆加热盘和所述对中检
测装置，所述晶圆加热盘放置于所述腔体内，所述底座与所述晶圆加热盘相适配；所述测量部用于测量所述测量端部与所述腔体的侧壁之间的距离，以根据所述数据读取部读取的所述距离调整所述晶圆加热盘的位置，使所述晶圆加热盘与所述腔体实现对中。
21.本发明所述的应用于晶圆加热盘的对中装置的有益效果在于：通过所述底座与所述晶圆加热盘相适配，使得所述对中检测装置与所述晶圆加热盘贴合在一起；通过所述测量部用于测量所述测量端部与所述腔体的侧壁之间的距离，以根据所述数据读取部读取的所述距离调整所述晶圆加热盘的位置，使所述晶圆加热盘与所述腔体实现对中，当各个所述数据读取部读取的距离相同时，所述晶圆加热盘的中轴线与所述腔体的中轴线重合，即所述晶圆加热盘与所述腔体实现了对中；通过所述测量部和所述数据读取部电连接，使得所述测量部无论处于真空条件下或大气压条件下，所述数据读取部均可以处于大气压条件下，从而使得所述对中检测装置能对真空条件下或大气压条件下的所述晶圆加热盘与所述腔体之间进行对中检测。
22.可选的，所述应用于晶圆加热盘的对中装置还包括对中转换组件，所述对中转换组件设置于所述腔体的侧壁的顶端，以使所述测量部测量所述测量端部与所述对中转换组件之间的距离。其有益效果在于：当腔体的最高点低于测量端部时，通过设置所述对中转换组件，使得测量端部能够准确测量晶圆加热盘的中轴线是否与腔体的中轴线重合。
附图说明
23.图1为本发明实施例中对中检测装置的结构示意图；
24.图2为本发明实施例中应用于晶圆加热盘的对中装置的局部结构示意图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
26.本发明的实施例中，所述对中检测装置应用于待检测装置，所述待检测装置包括第一待检测装置和第二待检测装置，且所述第一待检测装置套设于所述第二待检测装置；所述对中检测装置包括底座和至少3个位置测量机构，所述位置测量机构包括电连接的测量部和数据读取部，所述测量部设置于所述底座，各个所述测量部圆周设置且以所述底座的中心为圆心；所述底座设置于所述第一待检测装置，所述测量部用于测量所述测量部的测量端部与所述第二待检测装置之间的距离，所述数据读取部用于读取所述测量部测得的所述距离，以根据所述距离调整所述第一待检测装置的位置，使所述第一待检测装置与所述第二待检测装置实现对中。
27.具体的，通过所述底座设置于所述第一待检测装置，使得所述对中检测装置与所述第一待检测装置贴合在一起；通过所述测量部用于测量所述测量部的测量端部与所述第
二待检测装置之间的距离，所述数据读取部用于读取所述测量部测得的所述距离，以根据所述距离调整所述第一待检测装置的位置，使所述第一待检测装置与所述第二待检测装置实现对中，当各个所述数据读取部读取的距离相同时，所述第一待检测装置的中轴线与所述第二待检测装置的中轴线重合，即所述第一待检测装置与所述第二待检测装置实现了对中；通过所述测量部和所述数据读取部电连接，使得所述测量部无论处于真空条件下或大气压条件下，所述数据读取部均可以处于大气压条件下，从而使得所述对中检测装置能对真空条件下或大气压条件下的待检测装置进行对中检测。该装置解决了对中装置无法对套设在一起的待检测装置进行对中的问题，且该装置可以在真空条件下对待检测装置进行对中。
28.图1为本发明实施例中对中检测装置的结构示意图。
29.本发明的一些可能实施例中，参照图1，所述对中检测装置1包括底座11和3个位置测量机构(图中未标示)，所述3个位置测量机构(图中未标示)包括电连接的3个测量部(图中未标示)和3个数据读取部(图中未标示)，所述3个测量部(图中未标示)设置于所述底座11，所述3个测量部(图中未标示)分别为第一测量部21、第二测量部22和第三测量部23，所述第一测量部21、所述第二测量部22和所述第三测量部23圆周设置于所述底座11，且以所述底座11的中心为圆心。
30.本发明的一些实施例中，所述对中检测装置还包括零点校准组件，所述零点校准组件设置于所述底座，所述零点校准组件用于校准所述测量部。通过所述零点校准装置的设置，使得所述测量部测量所述测量端部与所述零点校准组件之间的初始距离，进而将所述数据读取部读取的所述初始距离归零，已完成各个所述位置测量机构的零点校准。
31.本发明的一些可能实施例中，所述零点校准组件与所述底座一体成型设置，减少了零点校准时导致的误差。
32.具体的，所述一体成型设置是指所述零点校准组件与所述底座通过一体成型工艺完成，即所述零点校准组件与所述底座的材质相同，且该材质通过单次加工就能完成，无需作二次以上加工，运用一体成型工艺的产品整体没有焊接痕迹，质量更好，使用寿命更长久。
33.本发明一些实施例中，所述零点校准组件与所述底座可拆卸连接，且所述零点校准组件到所述底座的中心的距离大于所述测量端部到所述底座的中心的距离。
34.本发明一些可能实施例中，所述测量端部为所述测量部远离所述底座中心的一端。
35.本发明一些实施例中，所述零点校准组件与所述底座通过螺钉和螺母可拆卸连接。
36.本发明一些可能实施例中，所述零点校准组件为一体式结构，所述零点校准组件到所述底座中心的距离大于或等于所述测量部顶端到所述底座中心的距离，且各个所述测量部的测量端部到所述零点校准组件的距离相等。
37.本发明一些具体实施例中，所述对中检测装置的形状为圆形，即所述底座的形状为圆形，所述零点校准组件为一体式的环形校准件。
38.本发明的一些实施例中，所述零点校准组件包括至少3个零点校准件，所述零点校准件设置于所述底座的侧壁，且所述零点校准件与所述测量部相对设置。零点校准件与测
量部的数量相等，且零点校准件设置于所述底座的侧壁，使得所述测量部的测量更加精确。
39.本发明的一些可能实施例中，参照图1，所述零点校准组件(图中未标示)包括3个零点校准件(图中未标示)，所述3个零点校准件(图中未标示)分别为第一零点校准件31、第二零点校准件32和第三零点校准件33，所述第一零点校准件31、所述第二零点校准件32和所述第三零点校准件33分别通过螺钉12和螺母13可拆卸连接于所述底座1的侧壁，且所述第一零点校准件31与所述第一测量部21相对设置，所述第二零点校准件32与所述第二测量部22相对设置，所述第三零点校准件33与所述第三测量部23相对设置。当零点校准件(图中未标示)的高度与所述测量部(图中未标示)的高度不适配时，方便更换高度与所述测量部(图中未标示)高度相适配的所述零点校准件(图中未标示)。
40.本发明一些实施例中，参照图1，所述第一测量部21包括第一测量端部211，所述第二测量部22包括第二测量端部221，所述第三测量部23包括第三测量端部231。
41.本发明一些可能实施例中，所述数据读取部包括第一数据读取部、第二数据读取部和第三数据读取部，所述第一数据读取部用于读取所述第一测量部21测量所述第一测量端部211与所述第二待检测装置之间的距离，所述第二数据读取部用于读取所述第二测量部22测量所述第二测量端部221与所述第二待检测装置之间的距离，所述第三数据读取部用于读取所述第三测量部23测量所述第三测量端部231与所述第二待检测装置之间的距离。
42.本发明另一些可能实施例中，当所述第一测量端部211抵接到所述第一零点校准件31，所述第一数据读取部为第一数值；当所述第二测量端部221抵接到所述第二零点校准件32，所述第二数据读取部为第二数值；当所述第三测量端部231抵接到所述第三零点校准件33，所述第三数据读取部为第三数值，将所述第一数值、所述第二数值和所述第三数值调整为零，即完成所述测量部的零点校准。
43.本发明一些实施例中，所述对中检测装置还包括固定组件，所述固定组件设置于所述底座，所述固定组件用于固定所述测量部。通过所述固定件的设置，使得所述测量部与所述底座更加紧固。
44.本发明另一些具体实施例中，所述固定组件为环形固定件，所述环形固定件到所述底座的中心的距离小于或等于所述测量端部到所述底座的中心的距离。
45.本发明一些可能实施例中，所述固定组件与所述底座一体成型设置，减少了所述固定组件与所述底座固定时导致的误差。所述一体成型设置是指所述固定组件与所述底座通过一体成型工艺完成，即所述固定组件与所述底座的材质相同，且该材质通过单次加工就能完成，无需作二次以上加工，运用一体成型工艺的产品整体没有焊接痕迹，质量更好，使用寿命更长久。
46.本发明一些可能实施例中，所述固定组件与所述底座通过螺杆和螺母以实现可拆卸连接，当固定组件的高度与参照装置的高度不适配时，方便更换高度与参照装置高度相适配的固定组件。
47.本发明一些实施例中，所述固定组件包括至少3个固定件以分别固定所述测量部，所述固定件与所述底座可拆卸连接。固定件与测量部的数量相同，减少材料的使用，节约成本。
48.本发明一些实施例中，参照图1，所述固定组件(图中未标示)包括3个固定件(图中
未标示)，所述3个固定件(图中未标示)分别为第一固定件41、第二固定件42和第三固定件43，所述第一固定件41、所述第二固定件42和所述第三固定件43分别固定支撑所述第一测量部21、所述第二测量部22和所述第三测量部23，所述第一固定件41、所述第二固定件42和所述第三固定件43分别与所述底座1通过螺钉12和螺母13实现可拆卸连接。
49.本发明另一些实施例中，所述固定组件包括第一固定连接件和第二固定连接件，所述第一固定连接件设置于所述底座，所述第二固定连接件与所述测量部固定，且所述第二固定连接件与所述第一固定连接件活动连接以调节所述测量部相对于所述底座的距离。所述固定组件的高度可以调节，使得所述测量部可以上下移动，从而使得所述测量部能够检测不同高度的所述待检测装置。
50.本发明的一些实施例中，所述第一固定连接件设有滑杆和滑槽中的任意一种，所述第二固定连接件设有滑杆和滑槽中的另一种，所述第一固定连接件与所述第二固定连接件通过所述滑杆和所述滑槽相适配以实现滑动连接。所述测量部可以上下移动，从而使得所述测量部能够检测不同高度的所述待检测装置。
51.本发明的另一些实施例中，所述第一固定连接件设有滑杆，所述第二固定连接件设有滑槽，所述第一固定连接件与所述第二固定连接件通过所述滑杆和所述滑槽相适配以实现滑动连接。
52.本发明的又一些实施例中，所述第一固定连接件设有滑槽，所述第二固定连接件设有滑杆，所述第一固定连接件与所述第二固定连接件通过所述滑杆和所述滑槽相适配以实现滑动连接。
53.本发明一些实施例中，相邻所述测量部朝向所述底座的中心延伸后形成的结构之间的夹角相等。使得所述测量部测量的距离更加准确，减少误差。
54.本发明一些可能实施例中，参照图1，所述第一测量部21朝向所述底座中心延伸后形成的结构与所述第二测量部22朝向所述底座中心延伸后形成的结构之间的夹角为120
°
，所述第二测量部22朝向所述底座中心延伸后形成的结构和所述第三测量部23朝向所述底座中心延伸后形成的结构之间的夹角为120
°
，所述第三测量部23朝向所述底座中心延伸后形成的结构和所述第一测量部21朝向所述底座中心延伸后形成的结构之间的夹角为120
°
。
55.本发明的一些实施例中，所述位置测量机构为接触式传感器和非接触式传感器中的至少一种。
56.本发明一些可能实施例中，所述位置测量机构为接触式传感器，所述接触式传感器包括测量部和数据读取部，所述第一测量部21、所述第二测量部22和所述第三测量部23分别为带有位置检测功能的气缸，所述第一气缸即所述第一测量部21的所述测量端部221，所述第二气缸即所述第二测量部22的所述测量端部221，所述第三气缸即所述第三测量部23的所述测量端部231，所述底座11设置有第一分气体51、第二分气体52和第三分气体53，所述第一分气体51、所述第二分气体52和所述第三分气体53用于给所述第一气缸、所述第二气缸和所述第三气缸提供气体。
57.本发明另一些可能实施例中，所述接触式传感器为电位器式位移传感器和差动电压式位移传感器中的任意一种。
58.本发明一些可能实施例中，所述位置测量机构为非接触式传感器，所述非接触式传感器的为tf1系列直线位移传感器、ls1系列直线位移传感器、tp1系列直线位移传感器、
tim系列直线位移传感器、th1系列直线位移传感器、ls1系列直线位移传感器、fti10系列直线位移传感器、f200g系列直线位移传感器中的任意一种。所述ls1系列直线位移传感器为带复位弹簧的ls1系列直线位移传感器。
59.本发明一些可能实施例中，所述位置测量机构为非接触式传感器，所述测量端部为所述非接触式传感器的发射部。
60.本发明的一些实施例中，所述底座设置有连接结构，所述底座通过所述连接结构与待检测装置固定。通过设置连接结构，防止底座在待检测装置上滑动。
61.本发明的一些具体实施例中，所述连接结构为磁铁组件、卡扣组件、魔术贴组件和粘胶组件中的任意一种。
62.本发明的实施例中，一种应用于晶圆加热盘的对中装置，包括腔体、晶圆加热盘和所述对中检测装置，所述晶圆加热盘放置于所述腔体内，所述底座与所述晶圆加热盘相适配；所述测量部用于测量所述测量端部与所述腔体的侧壁之间的距离，以根据所述数据读取部读取的所述距离调整所述晶圆加热盘的位置，使所述晶圆加热盘与所述腔体实现对中。
63.具体的，通过所述底座与所述晶圆加热盘相适配，使得所述对中检测装置与所述晶圆加热盘贴合在一起；通过所述测量部用于测量所述测量端部与所述腔体的侧壁之间的距离，以根据所述数据读取部读取的所述距离调整所述晶圆加热盘的位置，使所述晶圆加热盘与所述腔体实现对中，当各个所述数据读取部读取的距离相同时，所述晶圆加热盘的中轴线与所述腔体的中轴线重合，即所述晶圆加热盘与所述腔体实现了对中；通过所述测量部和所述数据读取部电连接，使得所述测量部无论处于真空条件下或大气压条件下，所述数据读取部均可以处于大气压条件下，从而使得所述对中检测装置能对真空条件下或大气压条件下的所述晶圆加热盘与所述腔体之间进行对中检测。
64.本发明一些实施例中，所述应用于晶圆加热盘的对中装置还包括对中转换组件，所述对中转换组件设置于所述腔体的侧壁的顶端，以使所述测量部测量所述测量端部与所述对中转换组件之间的距离。当腔体的最高点低于测量端部时，通过设置所述对中转换组件，使得测量端部能够准确测量晶圆加热盘的中轴线是否与腔体的中轴线重合。
65.本发明一些可能实施例中，所述对中转换组件用于调整所述测量部的测量点，是指将测量点位置从腔体内壁改变至对中转换机构内壁，以补偿腔体侧壁高度不足。
66.图2为本发明实施例中应用于晶圆加热盘的对中装置的局部结构示意图。
67.本发明一些可能实施例中，参照图2，应用于晶圆加热盘的对中装置5包括腔体61、晶圆加热盘62、对中转换组件63和所述对中检测装置1，所述晶圆加热盘62放置于所述腔体61内，所述晶圆加热盘62的上表面设置有凹槽621，所述底座11的下表面设置有凸块111，所述底座11与所述晶圆加热盘62通过相适配的所述凸块111与所述凹槽621连接，所述对中转换组件63设置于所述腔体61的顶端，所述对中检测装置1用于调整所述晶圆加热盘62的中轴线与所述腔体61的中轴线重合。
68.所述应用于晶圆加热盘的对中装置的检测方法：将所述对中检测装置在大气压下进行零点校准，将3个零点校准件从对中检测装置拆卸，将对中检测装置的底座与晶圆加热盘通过凹槽和凸块紧密贴合，此时数据读取部的数值为零。由于晶圆加热盘处于真空条件下，所以腔体的侧壁设置有气管通道和电线通道，气管通道与气管紧密贴合，电线与电线通
道紧密贴合，使得整个腔体处于真空条件下，由于测量部处于真空条件下，数据读取部处于大气压下，所以不影响测得距离的读取。各个测量部为带有位置检测功能的气缸，各个测量部通过通入气体，使得气缸向外面伸缩，直至抵触到对中转换组件，此时读取数据读取部的数值，若数值相同，则晶圆加热盘的中心轴线与腔体的中心轴线重合，停止对中；若数值不相同，停止通入气体，使得气缸缩回到原位置，然后调整晶圆加热盘的位置，调整好位置后，继续通入气体，使得气缸向外伸缩，直至抵触到对中转换组件，读取数据部的数值，若数值相同，停止对中；若数值不同，则循环调整晶圆加热盘的位置，直至数据读取部的数值相同为止。
69.虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。