校准装置及校准方法与流程

1.本技术属于半导体技术领域，具体涉及一种校准装置及校准方法。


背景技术：

2.在半导体自动设备中，一般采用真空机械手传输晶圆，机械手在真空下将晶圆从传输腔传入工艺腔，并通过工艺腔中的升针装置将晶圆落到静电卡盘上，完成吸附操作后进行工艺。在设备装配完成后或设备定期检修维护时，需要对机械手进行检修及传输工位的校准，以保证机械手传输的晶圆与工艺腔的静电卡盘同心。当晶圆中心相对于静电卡盘中心位置偏移较大时，将影响到晶圆边缘的刻蚀偏差，偏移过大晶圆将不会被静电吸附，影响后续刻蚀工艺。
3.当前机械手校准一般采用机械手控制手柄操作和目测相结合的方式检查机械手是否到位。随着半导体技术的不断升级，对精度要求越来越高，刻蚀机对晶圆和静电卡盘的同心度要求越来越高。上述校准方式对机械手校准后，把晶圆放置在机械手圆心位置，存在人为操作和定位累积偏差大，导致晶圆位置精度较低，从而使晶圆与静电卡盘同心度偏差较大。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种校准装置及校准方法，能够解决机械手控制手柄操作和目测结合的校准方式导致晶圆定位精度低等问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.本技术实施例提供了一种校准装置，用于校准晶圆放置于卡盘上的位置，该校准装置包括：校准装置本体和定位组件；
7.所述校准装置本体的顶面沿自身轴向的一侧设有安装槽，所述安装槽的底壁作为支撑所述晶圆的承载面，所述安装槽的侧壁作为定位所述晶圆的第一定位面；所述校准装置本体底面沿自身轴向的一侧设有定位槽，所述定位槽用于和所述卡盘的顶面配合，以使所述承载面的轴线和所述卡盘的顶面的轴线重合；
8.所述定位组件包括分别以可拆卸的方式设置于所述校准装置本体顶面上的第一定位件和第二定位件，所述第一定位件上形成有导向部，所述导向部用于使所述传输装置的传输端部按照预设方向移动，以校准所述传输装置的偏角值；
9.所述第二定位件用于使所述传输端部停止在目标位置，以校准所述传输装置的伸展值；
10.所述第一定位件和/或所述第二定位件背离所述承载面的端面为第二定位面，所述第二定位面用以校准所述传输装置在所述校准装置本体轴向上的高度值。
11.本技术实施例提供了另一种校准装置，用于校准晶圆放置于卡盘上的位置，该校准装置包括：第一校准工装和第二校准工装；
12.所述第一校准工装的顶面沿自身轴向的一侧设有安装槽，所述安装槽的底壁作为
支撑所述晶圆的承载面，所述安装槽的侧壁作为定位所述晶圆的第一定位面；
13.所述第一校准工装和所述第二校准工装的底面均设有沿自身轴向的一侧设有定位槽，所述定位槽用于和所述卡盘的顶面配合，以使所述承载面的轴线和所述卡盘顶面的轴线重合；
14.所述第二校准工装的顶面上设有定位组件，所述定位组件包括设置于所述校准装置本体顶面上的第一定位件和第二定位件，所述第一定位件上形成有导向部，所述导向部用于使所述传输装置的传输端部按照预设方向移动，以校准所述传输装置的偏角值；
15.所述第二定位件用于使所述传输端部停止在目标位置，以校准所述传输装置的伸展值；
16.所述第一定位件和/或所述第二定位件背离所述承载面的端面为第二定位面，所述第二定位面用以校准所述传输装置在所述校准装置本体轴向上的高度值。
17.本技术实施例提供了一种校准方法，用于上述第一种校准装置，所述校准方法包括：
18.将校准装置本体放置于卡盘上；
19.通过定位组件使所述传输装置的传输端部按照预设方向移动至第一目标位置，记录所述传输端部对应所述第一目标位置的偏角值、伸展值和高度值；
20.将所述传输端部移出腔室；
21.将所述定位组件从校准装置本体拆下，并将所述将晶圆放置于所述校准装置本体的安装槽中；
22.通过顶针将所述安装槽中的所述晶圆顶起；
23.所述传输端部重新移动至所述第一目标位置，所述顶针下行将所述晶圆放至所述传输端部上，通过所述传输装置将所述晶圆经传片口移出所述腔室；
24.将所述晶圆经所述传片口传入所述腔室内，通过位于所述腔室传片口处的晶圆位置检测装置确定所述晶圆相对所述传输端部的位置。
25.本技术还提供了另一种校准方法，应用于上述第二种校准装置，所述校准方法包括：
26.将第二校准工装放置于卡盘上；
27.通过定位组件使所述传输装置的传输端部按照预设方向移动至第一目标位置，记录所述传输端部对应所述第一目标位置的偏角值、伸展值和高度值；
28.将所述传输端部移出腔室；
29.将所述第二校准工装拆下，并将第一校准工装放置于卡盘上；
30.将所述将晶圆放置于所述第一校准工装的安装槽中；
31.通过顶针将所述安装槽中的所述晶圆顶起；
32.所述传输端部重新移动至所述第一目标位置，所述顶针下行将所述晶圆放至所述传输端部上，通过所述传输装置将所述晶圆经传片口移出所述腔室；
33.将所述晶圆经所述传片口传入所述腔室内，通过位于所述腔室传片口处的晶圆位置检测装置确定所述晶圆相对所述传输端部的位置。
34.本技术实施例既可以实现对晶圆的定位校准，又可以实现对传输装置的定位校准，从而可以分别保证晶圆的位置精度以及传输装置的位置精度，进而可以保证晶圆的传
输精度；并且，本技术实施例中的校准装置在校准时，无需人工肉眼观察和人工将晶圆放置在传输装置上，从而在校准过程中减少了人为干扰因素，有效解决了人为操作和定位累积偏差大而导致晶圆传输精度低的问题。
附图说明
35.图1为本技术实施例公开的校准装置本体的结构示意图；
36.图2为本技术实施例公开的校准装置本体的局部剖视图；
37.图3为本技术实施例公开的校准装置本体与传输装置的第一结构示意图；
38.图4为本技术实施例公开的校准装置本体与传输装置的第二结构示意图；
39.图5为本技术实施例公开的晶圆、校准装置本体及传输装置的结构示意图；
40.图6为本技术实施例公开的校准装置本体、卡盘和传输装置的结构示意图；
41.图7为本技术实施例公开的校准装置本体、卡盘、下电极装置、顶针装置和传输装置的剖视图；
42.图8为本技术实施例公开的第一校准工装的结构示意图；
43.图9为本技术实施例公开的第一校准工装的局部剖视图；
44.图10为本技术实施例公开的第二校准工装的结构示意图；
45.图11为本技术实施例公开的第二校准工装的剖视图；
46.图12为本技术实施例公开的第二校准工装与传输装置的结构示意图；
47.图13为本技术实施例公开的第一校准工装、卡盘、下电极装置、顶针装置和传输装置的剖视图；
48.图14为本技术实施例公开的校准装置、下电极装置、晶圆位置检测装置及腔室的剖视图。
49.附图标记说明：
50.100-校准装置；110-校准装置本体；111-安装槽；1111-承载面；1112-第一定位面；112-定位槽；113-定位柱；114-排气槽；115-避让孔；116-第一校准工装；117-第二校准工装；118-第一导向坡口；119-第二导向坡口；120-定位组件；121-第一定位件；1211-第二定位面；122-第二定位件；
51.200-传输装置；210-定位凹槽；211-槽口端；212-槽底端；
52.300-下电极装置；
53.400-卡盘；410-定位环面；420-定位孔；
54.500-顶针装置；510-顶针；
55.600-晶圆；
56.700-光电传感器；710-发射端；720-接收端；
57.800-腔室；810-传片口。
具体实施方式
58.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
59.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
60.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例进行详细地说明。
61.参考图1至图7，本技术实施例公开了第一种形式的校准装置100，用于校准晶圆600放置于卡盘400上的位置，以保证晶圆600的位置精度。所公开的校准装置100包括校准装置本体110和定位组件120。
62.为了实现对晶圆600的定位，如图1所示，一些实施例中，在校准装置本体110的顶面沿自身轴向的一侧设置安装槽111，通过安装槽111可以对晶圆600进行容纳。其中，安装槽111的底壁为承载面1111，通过承载面1111可以支撑晶圆600；安装槽111的侧壁为第一定位面1112，通过第一定位面1112可以对晶圆600进行定位，保证晶圆600与校准装置本体110之间的位置精度。此处需要说明的是，为保证晶圆600与承载面1111贴合，可以在校准装置本体110上设置排气结构，如，排气槽114等，通过排气结构可以避免晶圆600与承载面1111接触而形成气膜。
63.为了实现校准装置本体110与卡盘400之间的高精度装配，本技术实施例中，在校准装置本体110底面沿自身轴向的一侧设有定位槽112，该定位槽112用于和卡盘400的顶面配合，以使承载面1111的轴线与卡盘400的顶面的轴线重合，从而实现对校准装置本体110位置的校准，以保证校准装置本体110与卡盘400之间的位置精度。
64.为了实现对传输装置200的校准，定位组件120包括分别以可拆卸的方式设置于校准装置本体110顶面上的第一定位件121和第二定位件122，其中，第一定位件121上形成有导向部，导向部用于使传输装置200的传输端部按照预设方向移动，以校准传输装置200的偏角值；第二定位件122用于使传输端部停止在目标位置，以校准传输装置200的伸展值；第一定位件121和/或第二定位件122背离承载面1111的端面为第二定位面1211，第二定位面1211用以校准传输装置200在校准装置本体110轴向上的高度值。
65.如此，通过第一定位件121上形成的导向部可以限制传输装置200的传输端部的移动方向，从而使传输端部按照预设方向移动，进而可以校准传输装置200的偏角值；通过第二定位件122可以限制传输端部的移动位置，从而可以使传输端部停止在目标位置，进而可以校准传输装置200的伸展值；通过第二定位面1211可以校准传输装置200在校准装置本体110轴向上的高度值。基于此，可以实现对传输装置200的校准，以保证传输装置200与校准装置本体110之间的位置精度。
66.基于上述设置，本技术实施例既可以实现对晶圆600的定位校准，又可以实现对传输装置200的定位校准，从而可以分别保证晶圆600的位置精度以及传输装置200的位置精度，进而可以保证晶圆600的传输精度；并且，本技术实施例中的校准装置100在校准时，无需人工肉眼观察和人工将晶圆600放置在传输装置200上，从而在校准过程中减少了人为干
扰因素，有效解决了人为操作和定位累积偏差大而导致晶圆600传输精度低的问题。
67.其中，为提高晶圆600的定位精度，对安装槽111的尺寸进行相应设计。可选地，安装槽111的深度可以为0.5mm-3mm，也即，承载面1111距离校准装置本体110的槽口所在端面之间距离为0.5mm-3mm。基于此，可以通过安装槽111完全容纳晶圆600。
68.考虑到晶圆600的形状，第一定位面1112可以为圆环形的表面，且第一定位面1112的直径与晶圆600的直径相等。当然，根据配合精度要求，可以在晶圆600直径的基础上增加0.05mm-0.5mm，如此，既可以使晶圆600顺利进出安装槽111，又可以保证晶圆600的定位精度。一些实施例中，选取为0.05mm，以满足晶圆600高精度的定位要求。
69.为了方便晶圆600进入安装槽111，如图2所示，一些实施例中，在安装槽111的槽口处设置第一导向坡口118，通过第一导向坡口118可以对晶圆600起到导向作用，以方便晶圆600进入安装槽111。可选地，第一导向坡口118的角度可以为20
°‑
80
°
，高度可以为1mm-3mm，具体参数可根据实际情况而定。
70.可选地，校准装置本体110可采用树脂材料制作，如此，在安装时，不会损坏卡盘400上的陶瓷层。
71.为了实现校准装置本体110与卡盘400之间的高精度装配，一些实施例中，在卡盘400的顶部设有凸出部分，并在凸出部分周围形成定位环面410，如此，在校准装置本体110与卡盘400配合安装的情况下，定位环面410与定位槽112过渡配合，以使定位环面410与定位槽112的侧壁抵接，从而可以保证校准装置本体110与卡盘400之间的装配精度。
72.可选地，在卡盘400的顶面的中部设置凸出部分，并形成定位环面410，使得卡盘400顶面的边缘处形成凹陷面，相应地，校准装置本体110底面的中部凹陷形成定位槽112，使得边缘处凸出形成凸出面。在校准装置本体110装配至卡盘400时，定位环面410位于定位槽112中，且凹陷面与凸出面贴合，从而实现高精度装配。基于此，既可以保证校准装置本体110与卡盘400之间良好的装配，又可以确定校准装置本体110的高度尺寸，从而确定承载面1111的高度尺寸。
73.基于上述上设置，通过定位环面410和定位槽112之间的过渡配合，一方面可以保证两者之间的装配精度，另一方面还有利于两者装配，以提高装配效率。由于校准装置本体110通过第一定位面1112对晶圆600进行高精度定位，使得晶圆600的中心位于校准装置本体110的轴线上，进一步使晶圆600的中心位于卡盘400的轴线上，进而实现了晶圆600与卡盘400的对中校准，降低了误差累积，保证了晶圆600的校准精度。
74.为了方便校准装置本体110与卡盘400配合安装，如图2所示，一些实施例中，在定位槽112的槽口处设置第二导向坡口119。通过第二导向坡口119可以在校准装置本体110与卡盘400配合安装过程中起到导向作用，以便于装配。
75.可选地，第二导向坡口119的角度范围可以是20
°‑
80
°
，本技术实施例中不限制第二导向坡口119的具体角度值。
76.继续参考图6和图7，为防止校准装置本体110相对于卡盘400转动，一些实施例中，在校准装置本体110背离安装槽111的一侧设置定位柱113，相应地，卡盘400设有定位孔420。可选地，该定位孔420可以是卡盘400的吊装孔。如此，在校准装置本体110与卡盘400配合安装的情况下，定位柱113装配于定位孔420。
77.可选地，定位柱113可以为多个，定位孔420也可以为多个，多个定位柱113可以沿
校准装置本体110的周向设置在定位槽112的周围，即，设置在凸出面上，而多个定位孔420可以沿卡盘400的周向设置在定位环面410的周围，即，设置在凹陷面上。如此，在校准装置本体110装配至卡盘400时，凸出面与凹陷面贴合，并使多个定位柱113分别对应地嵌入多个定位孔420中。
78.另外，定位柱113可以是圆柱，其直径范围可以是3mm-10mm，当然，其直径的具体尺寸不受限制。
79.基于上述设置，通过定位柱113与定位孔420的配合，一方面可以防止校准装置本体110相对于卡盘400转动，另一方面还可以保证两者稳定装配，并保证装配精度。
80.本技术实施例中，传输装置200可以为机械手，上述预设方向为机械手的旋转轴与校准装置100的轴线的连线所在方向，所谓旋转轴指的是驱动机械手运动的旋转轴，之所以选取旋转轴与校准装置100的轴线的连线作为传输装置200的移动方向，是因为旋转轴与校准装置100的中心是固定的，因此，二者之间的连线可以用作传输装置200运动方向的基准。上述目标位置即为保证晶圆600传输精度的位置，也即，当传输装置200将晶圆600传输至目标位置时，可以提高晶圆600与卡盘400之间的对中精度。
81.本技术实施例中，在传输装置200朝向校准装置100移动时，传输装置200受到第一定位件121的限制作用，使得传输装置200沿预设方向移动，从而可以使传输装置200在移动过程中不会发生转动，进而实现了对传输装置200的偏角值的校准。
82.随着传输装置200沿预设方向移动，当移动一段距离后，传输装置200会受到第二定位件122的限制作用而无法继续移动，此时，传输装置200停止在目标位置，从而可以实现对传输装置200的伸展值进行校准。
83.将传输装置200的上表面与第二定位面1211水平贴合，此时，第二定位面1211距离承载面1111的距离可以用于校准传输装置200的高度值，以保证传输装置200在校准装置100本体轴向上的位置精度。
84.此处需要说明的是，第二定位面1211与承载面1111之间的距离可以根据传输装置200及卡盘400的传输高度决定，也即，第二定位面1211与传输装置200的高位齐平，而传输装置200的高度可以由顶针510的高度形成及其他结构决定。综合考虑，第二定位面1211与承载面1111之间的距离范围可以选为8mm-20mm。
85.本技术实施例中，第一定位件121和第二定位件122分别可拆卸地设置于承载面1111上。可选地，第一定位件121和第二定位件122可以是圆柱结构，当然，还可以是其他形式的结构，本技术实施例中不受限制。
86.此处需要说明的是，传输装置200移动至目标位置时，其用于承载晶圆600的工作端位于承载面1111上方，而承载面1111用于承载晶圆600。为防止第一定位件121和第二定位件122影响晶圆600放置于承载面1111，可以将第一定位件121和第二定位件122从承载面1111上拆下，以为晶圆600提供容纳空间，防止第一定位件121和第二定位件122影响晶圆600的放置。如此，本技术实施例中，第一定位件121和第二定位件122可拆卸地设置在承载面1111上。
87.可选地，可以在承载面1111上开设安装孔，如，螺纹孔等，相应地，第一定位件121和第二定位件122分别设置外螺纹，从而可以通过螺纹连接方式实现第一定位件121及第二定位件122各自与校准装置本体110之间的可拆卸连接。当然，安装孔还可以是不带螺纹的
普通孔，相应地，第一定位件121和第二定位件122可以采用柱销结构，从而可以通过柱销结构与普通孔配合而实现第一定位件121及第二定位件122各自与校准装置本体110之间的可拆卸连接。
88.参考图3和图4，在一些实施例中，传输装置200的传输端部设有定位凹槽210，定位凹槽210具有沿预设方向设置的槽口端211和槽底端212，在传输端部沿预设方向移动的情况下，槽底端212可靠近第二定位件122，在传输端部移动至目标位置的情况下，槽底端212与第二定位件122贴合。
89.具体为：随着传输装置200的传输端部沿预设方向朝校准装置本体110移动，槽口端211首先经过第二定位件122，而后使第二定位件122位于定位凹槽210中；随着传输装置200继续移动，槽底端212逐渐靠近第二定位件122；当槽底端212接触到第二定位件122时，表明传输装置200移动到了目标位置，此时传输装置200停止而不再移动，等待下一步动作。
90.基于上述设置，可以通过定位凹槽210的槽底端212对传输装置200的移动进行限制，从而可以使传输装置200停止在目标位置，由于晶圆600可定位于校准装置本体110的安装槽111内，目标位置和安装槽111位置相对应，传输装置200可承载晶圆600的重心位置，可使传输装置200较为稳定支撑晶圆600。
91.可选地，定位凹槽210的宽度尺寸沿槽口端211至槽底端212的方向逐渐减小，便于第二定位件122相对于定位凹槽210移动。另外，槽底端212可以设计为圆弧结构，相应地，将第二定位件122设计为圆柱结构，如此，在传输装置200移动至使圆弧结构与圆柱结构贴合的情况下，可以使传输装置200与第二定位件122接触良好，进一步提升传输装置200的定位精度。
92.此处需要说明的是，第二定位件122的形状、尺寸、位置等，可以根据定位凹槽210的形状、尺寸、位置而调整。当第二定位件122为圆柱结构时，其直径可以设置在15mm-80mm之间。
93.本技术实施例中，第一定位件121位于传输端部沿预设方向的至少一侧，其中，定位组件120包括一个第一定位件121，该第一定位件121沿预设方向延伸，以形成导向部，或者，定位组件120包括至少两个第一定位件121，相邻两个第一定位件121沿预设方向间隔设置，以形成导向部；如此，在传输端部沿预设方向移动的情况下，传输端部可以与第一定位件121贴合，并受到第一定位件121的限制作用。
94.当定位组件120包括一个第一定位件121时，第一定位件121可以为长条形结构，且长条形结构的长度方向与预设方向平行。如此，在传输装置200移动的过程中，传输装置200的与预设方向平行的一侧边可以与第一定位件121贴合，从而使传输装置200受到第一定位件121的导向作用，以保证传输装置200能够精确地沿预设方向移动。除上述直线贴合形式之外，还可以采用其他形式，如，第一定位件121与传输装置200之间为弧线贴合，本技术实施例中不限制第一定位件121的具体形式。另外，第一定位件121为条状结构，数量也可以为两个，两个第一定位件121对称位于传输装置200的传输端的两侧，通过两个第一定位件121之间的间隙，实现对传输装置200的传输端的导向作用。
95.当定位组件120包括至少两个第一定位件121时，第一定位件121的形状可以不作具体限定，只要保证至少两个第一定位件121各自的表面与预设方向平行即可。如此，在传输装置200移动过程中，传输装置200的与预设方向平行的一侧边可以与至少两个第一定位
件121分别贴合，从而使传输装置200受到多个第一定位件121的导向作用，以保证传输装置200能够精确地沿预设方向移动。
96.此处需要说明的是，本技术实施例中对于第一定位件121的具体数量、结构形式、布置形式等不作具体限定，只要能够保证对传输装置200的导向作用以保证传输装置200按照预设方向高精度移动即可。
97.为了使晶圆600能够贴合至承载面1111，如图1、3、4、5所示，一些实施例中，在校准装置本体110沿自身轴向的一侧设置排气槽114，该排气槽114与安装槽111连通，且排气槽114的底壁低于承载面1111。
98.可选地，在安装槽111的槽口所在的平面沿校准装置本体110的轴向开设排气槽114，且排气槽114的还贯通安装槽111的侧壁，且沿校准装置本体110的轴向，排气槽114的深度尺寸大于安装槽111的深度尺寸，从而排气槽114的底壁低于安装槽111的底壁(即，承载面1111)。
99.一些实施例中，排气槽114的底壁与承载面1111之间的距离范围为0.05mm-5mm，本技术实施例中不限制上述距离的具体数值。
100.另外，还可以采用其他形式的结构实现排气功能，如，缺口、腰型孔等结构，本技术实施例中不限制排气结构的具体形式。
101.基于上述设置，通过排气槽114可以实现安装槽111与外部的连通，从而，在放置晶圆600时，可以使晶圆600与承载面1111之间的气体排出，以防止产生气膜，从而使晶圆600与承载面1111贴合良好；与此同时，由于排气槽114贯通安装槽111的侧壁，还可以用于从排气槽114取出晶圆600。
102.参考图1、3、4、6、7，为了将晶圆600放置在传输装置200的对应位置，还可以通过顶针装置500携带晶圆600升降，以使晶圆600脱离安装槽111并移动至传输装置200上。其中，顶针装置500可以包括顶升机构以及与顶升机构连接的多个顶针510，通过顶升机构可以驱动多个顶针510同步上移或下移，以实现晶圆600的升降。
103.考虑到晶圆600放置于安装槽111中，为了将晶圆600从安装槽111中顶起，在承载面1111上开设避让孔115，且避让孔115沿校准装置本体110的轴向贯穿校准装置本体110，该避让孔115用于供顶针510穿过。
104.基于此，当需要将晶圆600放置传输装置200上时，首先使定位完成后的传输装置200处于低位，且传输装置200远离目标位置，以防止传输装置200阻挡晶圆600升降；启动顶针装置500使顶针510上移并穿过避让孔115，从而通过顶针510将晶圆600从安装槽111中顶起，以使晶圆600达到预设高度；传输装置200低位运动至晶圆600下方，此时，传输装置200位于目标位置的正下方；顶针510下降并带动晶圆600下移，从而可以将晶圆600放置在传输装置200上相应的位置，并保证晶圆600与传输装置200之间的位置精度。通过安装槽111对晶圆600定位，可使晶圆600相对卡盘400位置更为精确，在顶针510顶起晶圆600时，该晶圆600的位置即为正常传片时的目标位置，即在后续工艺过程中通过改变传输端位置，将晶圆放置在顶针510上的该目标位置处。
105.基于上述设置，通过避让孔115的设置，可以保证顶针510对晶圆600的顶升作用，以实现晶圆600的升降，从而可以高精度地将晶圆600放置在传输装置200的对应位置。
106.可选地，避让孔115还可以开设在第一定位件121和第二定位件122各自的轴线处，
并贯通，本技术实施例中不限制避让孔115的开设位置。另外，避让孔115的孔径尺寸可以根据顶针510的直径尺寸而定，一些实施例中，可以将避让孔115的孔径选为3mm-10mm，当然，本技术实施例中对避让孔115的孔径不作具体限制。
107.参考图7，在一些实施例中，还可以设置下电极装置300，卡盘400设置于下电极装置300上，通过下电极装置300可以实现对卡盘400的支撑和固定。另外，顶针装置500也可以设置于下电极装置300，具体可以是，顶针装置500的顶升机构固定于下电极装置300，顶针510可以在顶升机构的驱动作用下穿过卡盘400和校准装置本体110，以实现晶圆600的升降。此处需要说明的是，下电极装置300的具体结构及其工作原理可参考相关技术，此处不作详细阐述。
108.参考图8至图13，本技术实施例还公开了第二种形式的校准装置100，用于校准晶圆600放置于卡盘400上的位置。
109.参考图8至图11，在一些实施例中，校准装置本体110包括第一校准工装116和第二校准工装117，第一校准工装116用于校准晶圆600，第二校准工装117用于校准传输装置200。
110.其中，第一校准工装116的顶面沿自身轴向的一侧设有安装槽111，该安装槽111的底壁作为支撑晶圆600的承载面1111，安装槽111的侧壁作为定位晶圆600的第一定位面1112。
111.第一校准工装116和第二校准工装117的底面沿自身轴向的一侧均设有定位槽112，该定位槽112用于和卡盘400的顶面配合，以使承载面1111的轴线与卡盘400的顶面的轴线重合。
112.可选地，第一校准工装116可以采用盘状结构，盘状结构的顶面开设安装槽111，通过安装槽111可以容纳晶圆600，并对晶圆600进行定位，以保证晶圆600定位精度。第二校准工装117也可以采用盘状结构，盘状结构的顶面设置定位组件120，通过定位组件120可以对传输装置200进行定位，以保证传输装置200的定位精度。
113.可选地，可以将第二校准工装117采用树脂材料制作，如此，在安装时，不会损坏卡盘400的陶瓷层。
114.为实现对传输装置200的校准，第二校准工装117的顶面上设有定位组件120，该定位组件120包括均设置于第二校准工装117的顶面上的第一定位件121和第二定位件122。其中，第一定位件121上形成有导向部，导向部用于使传输装置200的传输端部按照预设方向移动，以校准传输装置200的偏角值；第二定位件122用于使传输端部停止在目标位置，以校准传输装置200的伸展值；第一定位件121和/或第二定位件122背离承载面1111的端面为第二定位面1211，第二定位面1211用以校准传输装置200在校准装置100轴向上的高度值。因此，可以实现对传输装置200的校准，以保证传输装置200与校准装置100之间的位置精度。
115.基于上述设置，本技术实施例既可以实现对晶圆600的定位校准，又可以实现对传输装置200的定位校准，从而可以分别保证晶圆600的位置精度以及传输装置200的位置精度，进而可以保证晶圆600的传输精度；并且，本技术实施例中的校准装置100在校准时，无需人工肉眼观察和人工将晶圆600放置在传输装置200上，从而在校准过程中减少了人为干扰因素，有效解决了人为操作和定位累积偏差大而导致晶圆600传输精度低的问题。
116.此处需要说明的是，此处第二种形式的校准装置100与上述第一种形式的校准装
置100相比，主要区别在于：将校准装置100本体采用分体式结构，即，分为第一校准工装116和第二校准工装117，相应地，将安装槽111设置于第一校准工装116的顶面上，将定位组件120设置在第二校准工装117的顶面上。
117.基于此，可以通过第一校准工装116实现对晶圆600的定位，以保证晶圆600与第一校准工装116之间的位置精度，通过第二校准工装117上的定位组件120实现对传输装置200的校准，从而保证传输装置200与第二校准工装117之间的位置精度；与此同时，可以切换第一校准工装116与卡盘400配合，或第二校准工装117与卡盘400配合，从而无需从第二校准工装117上拆卸定位组件120也能够实现将晶圆600放置于安装槽111中。
118.另外，关于此处的安装槽111的具体形式、安装方式等相关方案，定位槽112的具体形式、定位槽112和卡盘400的配合关系等相关方案，第一定位件121和第二定位件122的具体形式、安装方式等相关方案，与上述第一种形式的校准装置100中所对应的方案基本相同，均可以参考上述内容，此处不再赘述。
119.基于上述设置，此种形式的校准装置100中，可以将晶圆600的定位结构和传输装置200的定位结构分割成两套校准工装，即，第一校准工装116和第二校准工装117，以通过两套校准工装分别对晶圆600和传输装置200进行校准定位。
120.此处需要说明的是，由于第一校准工装116可以实现对晶圆600的校准定位，第二校准工装117可以实现对传输装置200的校准定位，从而，在对晶圆600校准定位时，无需将定位组件120从第二校准工装117上拆下，此时，定位组件120可以与第二校准工装117固定连接，或一体设置。
121.一些实施例中，传输端部设有定位凹槽210，定位凹槽210具有沿预设方向设置的槽口端211和槽底端212，在传输端部沿预设方向移动的情况下，槽底端212可靠近第二定位件122，在传输端部移动至目标位置的情况下，槽底端212与第二定位件122贴合。此处需要说明的是，传输端部的具体结构与上述第一种形式的校准装置100中的传输端部的具体结构基本相同，可参考上述相应内容，此处不再赘述。
122.基于上述设置，可以通过定位凹槽210的槽底端212对传输装置200的移动进行限制，从而可以使传输装置200停止在目标位置，由于晶圆600可定位于安装槽111内，目标位置和安装槽111位置相对应，传输装置200可承载晶圆600的重心位置，可使传输装置200较为稳定支撑晶圆600。
123.本技术实施例中，第一定位件121位于传输端部沿预设方向的至少一侧，其中，定位组件120包括一个第一定位件121，该第一定位件121沿预设方向延伸，以形成导向部，或者，定位组件120包括至少两个第一定位件121，相邻两个第一定位件121沿预设方向间隔设置，以形成导向部；如此，在传输端部沿预设方向移动的情况下，传输端部与第一定位件121贴合。
124.当定位组件120包括一个第一定位件121时，第一定位件121可以为长条形结构，且长条形结构的长度方向与预设方向平行。当定位组件120包括至少两个第一定位件121时，第一定位件121的形状可以不作具体限定，只要保证至少两个第一定位件121各自的表面与预设方向平行即可。
125.此处需要说明的是，此处的定位组件120中的第一定位件121和第二定位件122的具体形式、数量及分布情况等方案，均与上述第一种形式的校准装置100中所对应的方案基
本相同，均可参考上述相应内容，此处不再赘述。
126.为了使晶圆600能够贴合承载面1111，一些实施例中，第一校准工装116沿自身轴向的一侧设有排气槽114，该排气槽114与安装槽111连通，且排气槽114的底壁低于承载面1111。
127.可选地，可以在第一校准工装116的位于安装槽111周围的区域设置u型缺口，通过u型缺口可以排出晶圆600与承载面1111之间的气体，以避免形成气膜。
128.参考图1至图7和图14，本技术实施例还公开了一种校准方法，应用于上述第一种形式的校准装置100，所公开的校准方法包括：
129.将校准装置本体110放置于卡盘400上；
130.通过定位组件120使传输装置200的传输端部按照预设方向移动至第一目标位置，记录传输端部对应第一目标位置的偏角值、伸展值和高度值；
131.将传输端部移出腔室800；
132.将定位组件120从校准装置本体110拆下，并将晶圆600放置于校准装置本体110的安装槽111中；
133.通过顶针510将安装槽111中的晶圆600顶起；
134.传输端部重新移动至第一目标位置，顶针510下行将晶圆600放至传输端部上，通过传输装置200将晶圆600经传片口810移出腔室800；
135.将晶圆600经传片口810传入腔室800内，通过位于腔室800的传片口810处的晶圆位置检测装置确定晶圆600相对传输端部的位置。
136.本技术实施例中，采用第一种形式的校准装置100对晶圆600和传输装置200校准的过程为：
137.在进行传输装置200的位置校准之前，首先将校准装置本体110放置于卡盘400上，即，校准装置本体110的下端面与卡盘400的上端面贴合，并使定位环面410与定位槽112过渡配合，与此同时，定位柱113装配至定位孔420中，从而确定校准装置本体110的位置和方向。
138.将第一定位件121和第二定位件122安装至校准装置本体110，并凸出于承载面1111，其中，第一定位件121用于与传输装置200的一侧边相切贴合，以限制传输装置200绕圆心转动，即，限制传输装置200的偏角值t；第二定位件122与传输装置200的定位凹槽210的槽底端212贴合，用于定位传输装置200的伸展值r；将传输装置200的上表面与第二定位面1211齐平，通过第二定位面1211相对于承载面1111的高度定位传输装置200的传输高度值z。基于上述设置，可以确定传输装置200在目标位置的坐标(r，t，z)，将该坐标记录并保存至传输装置200，至此，实现了对传输装置200的定位。
139.待传输装置200定位完成后，将传输装置200的传输端部移出腔室800，使传输端部远离校准装置本体110；将第一定位件121和第二定位件122从校准装置本体110拆下，并将晶圆600放置在校准装置本体110的安装槽111中，使晶圆600贴合至承载面1111，并受到第一定位面1112的限制作用，从而可以定位晶圆600的目标位置。
140.通过顶升机构驱动顶针510上升，在顶针510的作用下，将安装槽111中的晶圆600顶起并上升到预设高度；将传输装置200的传输端部重新移动至第一目标位置，此时，传输端部位于晶圆600的正下方，随后顶针510携带晶圆600下行将晶圆600放置在传输端部上的
对应位置处，而后通过传输装置200将晶圆600经传片口810移出腔室800。
141.将晶圆600经传片口810穿入腔室800内时，可以通过位于腔室800的传片口810处的晶圆位置检测装置确定晶圆600相对传输端部的位置。
142.通过前期对传输装置200进行粗定位，保证与晶圆600具有一定位置关系，通过晶圆检测装置将晶圆600的圆心和传输装置200对应位置相关联，可保证后续传输装置200传送晶圆600时，晶圆检测装置检测晶圆600的圆心位置偏移时，通过控制传输装置200改变晶圆600相对卡盘200的位置，从而提高了传输装置200将晶圆600放置于卡盘200上的位置精度。
143.因此，采用上述校准方法可以分别对晶圆600和传输装置200进行校准，从而保证晶圆600的传输精度。
144.参考图14，一些实施例中，晶圆位置检测装置包括两组光电传感器700，两组光电传感器700对称设置于传片口810的两侧，每组光电传感器700包括发射端710和接收端720；如此，在晶圆600经过晶圆位置检测装置时，分别记录晶圆600首次遮挡和首次离开光路的两个时刻所对应的传输装置200的偏角值和伸展值，基于两次获取的偏角值和伸展值，以确定晶圆600的位置。
145.一些实施例中，两组光电传感器700沿第一方向间隔设置，且第一方向与预设方向垂直；每组光电传感器700的发射端710和接收端720，发射端710和接收端720沿第二方向间隔设置，且第二方向与第一方向和预设方向分别垂直。如此，在晶圆600随传输装置200经过传片口810时，可以通过两组光电传感器700共同检测传输装置200的偏角值和伸展值，基于此确定晶圆600的具体位置。
146.可选地，发射端710和接收端720沿上下方向间隔设置，发射端710能够发射红外线，而接收端720能够接收红外线，当晶圆600经过传片口810时，会遮挡红外线，而晶圆600穿过传片口810时，解除对红外线的遮挡，基于此，可以记录晶圆600首次遮挡和首次离开红外线光路的时刻，并且在此时刻记录传输装置200的偏角值和伸展值，最终根据两次获取的偏角值和伸展值确定晶圆600的位置。
147.基于上述设置，可以保证晶圆600的传输精度。
148.本技术实施例中，晶圆位置检测装置的具体检测原理为：
149.晶圆位置检测装置包括两组光电传感器700，每一组光电传感器700的发射端710发射光信号(如，红外线)，而接收端720接收光信号；在晶圆600通过时，阻挡了光信号，当两组光电传感器700的接收端720均无法接收到光信号时，记录此时刻传输装置200的伸展值r1、r2和偏角值t1、t2，当传输装置200继续移动直至两组光电传感器700的接收器均接收到光信号时，记录此时刻传输装置200的伸展值r3、r4和偏角值t3、t4，通过四个点的坐标(r1，t1)、(r2，t2)、(r3，t3)、(r4，t4)可以确定晶圆600的位置，即，把晶圆600的校准圆心赋予传输装置200，使得每次晶圆600传输时，传输装置200通过比较以上的四个点的坐标与首次校准设定的坐标，计算出偏差并自动调整参数，使晶圆600自动调整到校准位置。
150.参考图8至图14，本技术实施例还公开了另一种校准方法，应用于上述第二种形式的校准装置100，所公开的校准方法包括：
151.将第二校准工装117放置于卡盘400上；
152.通过定位组件120使传输装置200的传输端部按照预设方向移动至第一目标位置，
记录传输端部对应的第一目标位置的偏角值、伸展值和高度值；
153.将传输端部移出腔室800；
154.将第二校准工装117拆下，并将第一校准工装116放置于卡盘400上；
155.将晶圆600放置于第一校准工装116的安装槽111中；
156.通过顶针510将安装槽111中的晶圆600顶起；
157.传输端部重新移动至第一目标位置，顶针510下行将晶圆600放置于传输端部上，通过传输装置200将晶圆600经传片口810移出腔室800；
158.将晶圆600经传片口810穿入腔室800内，通过位于腔室800的传片口810处的晶圆位置检测装置确定晶圆600相对传输端部的位置。
159.本技术实施例中，采用第二种形式的校准装置100对晶圆600和传输装置200校准的过程为：
160.在进行传输装置200的位置校准之前，首先将第二校准工装117放置于卡盘400上；其中，第二校准工装117上的第一定位件121用于与传输装置200的一侧边相切贴合，以限制传输装置200绕圆心转动，即，限制传输装置200的偏角值t；第二校准工装117上的第二定位件122与传输装置200的定位凹槽210的槽底端212贴合，用于定位传输装置200的伸展值r；将传输装置200的上表面与第二定位面1211齐平，通过第二定位面1211相对于承载面1111的高度定位传输装置200的传输高度值z。基于上述设置，可以确定传输装置200在目标位置的坐标(r，t，z)，将该坐标记录并保存至传输装置200，至此，实现了对传输装置200的定位。
161.待传输装置200定位完成后，将传输装置200的传输端移出腔室800；将第二校准工装117从卡盘400上拆下，并将第一校准工装116放置于卡盘400上，而后将晶圆600放置在第一校准工装116的安装槽111中，使晶圆600贴合至承载面1111，并受到第一定位面1112的限制作用，从而可以定位晶圆600的目标位置。
162.通过顶升机构驱动顶针510上升，在顶针510的作用下，将安装槽111中的晶圆600顶起并上升到预设高度；将传输装置200的传输端部重新移动至第一目标位置，此时，传输端部位于晶圆600的正下方，随后顶针510携带晶圆600下行将晶圆600放置在传输端部上的对应位置处，而后通过传输装置200将晶圆600经传片口810移出腔室800。
163.将晶圆600经传片口810穿入腔室800内时，可以通过位于腔室800的传片口810处的晶圆位置检测装置确定晶圆600相对传输端部的位置。
164.通过前期对传输装置200进行粗定位，保证与晶圆600具有一定位置关系，通过晶圆检测装置将晶圆600的圆心和传输装置200对应位置相关联，可保证后续传输装置200传送晶圆600时，晶圆检测装置检测晶圆600的圆心位置偏移时，通过控制传输装置200改变晶圆600相对卡盘200的位置，从而提高了传输装置200将晶圆600放置于卡盘200上的位置精度。
165.因此，采用上述校准方法可以分别对晶圆600和传输装置200进行校准，从而保证晶圆600的传输精度。
166.参考图14，一些实施例中，晶圆位置检测装置包括两组光电传感器700，两组光电传感器700对称设置于传片口810的两侧，每组光电传感器700包括发射端710和接收端720；如此，当晶圆600经过晶圆位置检测装置时，分别记录晶圆600首次遮挡和首次离开光路的两个时刻所对应的传输装置200的偏角值和伸展值，基于两次获取的偏角值和所述伸展值，
以确定晶圆600的位置。
167.此处需要说明的是，此处的晶圆位置检测装置的具体结构及其工作原理，与上述应用于第一种形式的校准装置100的校准方法中的晶圆位置检测装置的具体结构及工作原理基本相同，具体可参考上述内容，此处不再赘述。
168.综上可知，本技术实施例可以分别实现对晶圆600的定位和传输装置200的定位，以及晶圆600与卡盘400对中校准两项功能，从而可以保证晶圆600的传输精度。
169.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。