一种多自由度可调的晶圆聚焦系统的制作方法

本发明属于晶圆检测中的精密驱控或聚焦领域，具体涉及一种多自由度可调的晶圆聚焦系统。

背景技术：

1、半导体制造和检测过程中，现有技术采用单一控制，控制精度和响应时间较大，并且机械结构较为复杂。以传统的晶圆载台为例，运动台为了实现xyz三自由度的调整，xyz三向调整机构集成在一起，载台整体质量大，降低了xy的调速，整体相应速度慢。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多自由度可调的晶圆聚焦系统，其能解决上述问题。

2、设计原理：采用stewart的平台，不仅仅满足xyz方向的调节，同时对于chuck的姿态也有3个方向的自由度调节，通过单一部件的完成多个功能设计。具体方案如下。

3、一种多自由度可调的晶圆聚焦系统，晶圆聚焦系统包括x粗动模块、y粗动模块、stewart平台、z向粗动模块和镜头；其中，所述x粗动模块和y粗动模块上下相叠的设置，用于实现在x向和y向的移动粗调；所述stewart平台设置在y粗动模块的上表面，用于x向、y向和z向的精调；所述z向粗动模块非接触的设置在stewart平台上方，所述镜头安装在z向粗动模块上并朝向stewart平台布置，以此通过z向粗动模块带动镜头实现z向的移动粗调。

4、进一步的，晶圆聚焦系统还包括chuck组件，所述chuck组件设置在stewart平台上表面，用于支撑和定位晶圆。

5、进一步的，所述z向粗动模块包括z向电机、升降轨和转接件，z向电机安装至转接件上，并在z向驱动升降轨，升降轨的下端安装所述镜头；所述转接件用于将z向粗动模块转接至外部对象。

6、进一步的，所述stewart平台包括平台底板、连接块、压电棒、弹性铰链和平台顶板；其中，六个压电棒的两端通过弹性铰链和连接块支撑在平台底板和平台顶板之间；平台底板的上表面和平台顶板下表面均布三个连接块，且六个连接块交错布置；任意相邻的两个压电棒的邻接端均通过一个所述弹性铰链连接至所述连接块。

7、相比现有技术，本发明的有益效果在于：可以满足精调和粗调节的需求，时间响应快，结构紧凑，并且采用stewart的平台，不仅仅满足xyz方向的调节，同时对于chuck的姿态也有3个方向的调节自由度，通过单一部件的完成多个功能设计。

技术特征：

1.一种多自由度可调的晶圆聚焦系统，其特征在于：晶圆聚焦系统包括x粗动模块(1)、y粗动模块(2)、stewart平台(3)、z向粗动模块和镜头(8)；

2.根据权利要求1所述的晶圆聚焦系统，其特征在于：晶圆聚焦系统还包括chuck组件(4)，所述chuck组件(4)设置在stewart平台(3)上表面，用于支撑和定位晶圆。

3.根据权利要求1所述的晶圆聚焦系统，其特征在于：所述z向粗动模块包括z向电机(5)、升降轨(6)和转接件(7)，z向电机(5)安装至转接件(7)上，并在z向驱动升降轨(6)，升降轨(6)的下端安装所述镜头(8)；所述转接件(7)用于将z向粗动模块转接至外部对象。

4.根据权利要求1所述的晶圆聚焦系统，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的晶圆聚焦系统，其特征在于：

6.根据权利要求4所述的晶圆聚焦系统，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种多自由度可调的晶圆聚焦系统，属于晶圆检测中的聚焦领域，晶圆聚焦系统包括X粗动模块、Y粗动模块、Stewart平台、Z向粗动模块和镜头；X粗动模块和Y粗动模块用于实现在X向和Y向的移动粗调；Stewart平台用于X向、Y向和Z向的精调；Z向粗动模块非接触的设置在Stewart平台上方，通过Z向粗动模块带动镜头实现Z向的移动粗调。通过本申请，可满足精调和粗调节的需求，时间响应快，结构紧凑，并且采用Stewart的平台，不仅仅满足XYZ方向的调节，同时对于chuck的姿态也有3个方向的调节自由度，通过单一部件的完成多个功能设计，便于在晶圆检测等高精驱控或聚焦领域推广应用。

技术研发人员：王超新,陶大帅,马平准,蔡雄飞
受保护的技术使用者：苏州矽行半导体技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24