CN219551406U - 一种腔内平行度测量工具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种腔内平行度测量工具，包括：测量座，测量座的一侧设置有若干支撑脚，测量座上靠近每个支撑脚的位置均开设有一个通孔，测量座使用时水平放置在加热盘上，若干支撑脚与加热盘接触，若干支撑脚用于确定检测平面；测量棒，测量棒在每个通孔内部均滑动穿设有一个；锁紧螺钉，锁紧螺钉螺纹连接在测量座上，拧紧锁紧螺钉时，锁紧螺钉与测量棒抵触。本申请在腔盖关闭时，精确测量配气盘与加热盘之间的平行度，且使用场景更加广泛、工作可靠、成本低。

Description

一种腔内平行度测量工具

技术领域

本申请涉及半导体生产设备测量工具领域，尤其是涉及一种腔内平行度测量工具。

背景技术

化学气相沉积是一种化工技术，该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。

化学气相沉积装置（CVD）是一种用于材料科学领域的工艺试验仪器，参照图1，现有一种化学气相沉积装置包括带有腔体的本体01，本体01的腔内设置有加热盘02，加热盘02由三个螺杆03支撑。在本体01上铰接有用于密封腔体的腔盖04，腔盖04上固定设置有配气盘05，配气盘05的材质为铝，当前通过调节相应的螺杆03来调节加热盘02上表面与配气盘05之间的平行度。在工作时，晶圆在加热盘02上进行加热，从配气盘05上喷出的气体产生化学反应后在其表面沉积一层薄膜。

配气盘作为化学气体源，配气盘与晶圆的平行度对沉积薄膜的质量影响很大，平行度越高，薄膜质量越高。因此需要在腔盖处于关闭状态时，对配气盘与加热盘的平行度进行精确测量，才能精确调节加热盘的位置，从而保证配气盘与加热盘之间的平行度，而当前不便在腔盖关闭时对配气盘与加热盘之间的平行度进行精确测量。

实用新型内容

为了在腔盖关闭时精确测量配气盘与加热盘之间的平行度，提升晶圆表面的薄膜质量，本申请提供一种腔内平行度测量工具。

本申请提供的一种腔内平行度测量工具采用如下的技术方案：

一种腔内平行度测量工具，包括：测量座，所述测量座的一侧设置有若干支撑脚，所述测量座上靠近每个所述支撑脚的位置均开设有一个通孔，所述测量座使用时水平放置在加热盘上，若干所述支撑脚与加热盘接触，若干所述支撑脚用于确定检测平面；

测量棒，所述测量棒在每个所述通孔内部均滑动穿设有一个；

锁紧螺钉，所述锁紧螺钉螺纹连接在所述测量座上，拧紧所述锁紧螺钉时，所述锁紧螺钉与所述测量棒抵触。

通过采用上述技术方案，在使用时先打开腔盖，使加热盘移动到测量位置。而后松开锁紧螺钉，将测量棒向上推出，使得测量棒的上平面高于理论测量距离2mm。再将测量座与加热盘同心放置，并检查支撑脚是否贴合完好，而后缓慢盖上腔盖，直至腔盖完全关闭，当腔盖开始接触到测量棒时会将其压下。打开腔盖，缓慢拧紧三个锁紧螺钉，并用游标卡尺测量出测量棒上平面到相应的支撑脚下平面的距离。若干测量距离之间差值的最大值即为配气盘下平面与加热盘上平面的平行度。

本申请解决了腔盖关闭时，无法进行直接测量操作的问题，且测量精确。本申请测量工具受空间的限制较小，方便在小间距（60mm以内）的场景中使用，相比尺寸过大的千分表使用场景更加广泛。同时纯机械式的测量工具工作更加可靠，且成本明显低于电子式的测量工具（例如高精度的无线激光测距仪器）。

可选的，所述测量座呈环形设置，若干所述支撑脚沿所述测量座圆周方向均匀分布。

通过采用上述技术方案，将测量座呈环形设置，从而适配圆形的晶圆，最大限度反映出加热盘上放置晶圆后晶圆的上表面与配气盘的平行度，提升测量精度。

可选的，所述测量座的外径与晶圆的直径一致，所述支撑脚位于靠近所述测量座外圈的位置。

通过采用上述技术方案，将测量座的外径设置为与晶圆的直径一致，从而模拟晶圆放置后晶圆的上表面与配气盘的平行度，进一步提升检测精度。

可选的，所述支撑脚呈方形设置，所述支撑脚的边长为3-5mm。

通过采用上述技术方案，将支撑脚的边长控制在3-5mm，若边长过大则不能有效反映出被测平面，过小则不便后期测量支撑脚与测量棒之间的距离，从而兼顾测量的精度和便利性。

可选的，所述支撑脚远离所述测量座一侧的棱边均设置有第一圆弧倒角。

通过采用上述技术方案，在支撑脚远离测量座一侧的棱边设置第一圆弧倒角，从而对被测表面进行保护，减小被测表面被划伤的可能性。

可选的，所述测量棒由聚四氟乙烯材料制成。

通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯的摩擦系数小，可减小测量棒的滑动阻力。同时聚四氟乙烯相对于铝制的配气盘较软，可减小测量棒接触配气盘时，划伤配气盘表面的可能性。

可选的，所述测量棒的两端均设置有第二圆弧倒角。

通过采用上述技术方案，在测量棒的两端设置第二圆弧倒角，当测量棒在通孔内部滑动时，第二圆弧倒角对测量棒起到导向的效果，使测量棒不易卡滞。同时第二圆弧倒角可减小测量棒端部划伤被测表面的可能性。

可选的，所述锁紧螺钉的端面为平面。

通过采用上述技术方案，选用端面为平面的锁紧螺钉，从而在锁紧测量棒时，减小锁紧螺钉损伤测量棒表面导致测量棒滑动阻力增大的可能性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在使用时，先打开腔盖，使加热盘移动到测量位置。而后松开锁紧螺钉，将测量棒向上推出，使得测量棒的上平面高于理论测量距离2mm。再将测量座与加热盘同心放置，并检查支撑脚是否贴合完好，而后缓慢盖上腔盖，直至腔盖完全关闭，当腔盖开始接触到测量棒时会将其压下。打开腔盖，缓慢拧紧三个锁紧螺钉，并用游标卡尺测量出测量棒上平面到相应的支撑脚下平面的距离。若干测量距离之间差值的最大值即为配气盘下平面与加热盘上平面的平行度。

本申请解决了腔盖关闭时，无法进行直接测量操作的问题，且测量精确。而且受空间的限制较小，方便在小间距（60mm以内）的场景中使用，相比尺寸过大的千分表使用场景更加广泛。同时纯机械式的测量工具工作更加可靠，且成本明显低于电子式的测量工具，例如高精度的无线激光测距仪器。

2.将测量座呈环形设置，从而适配圆形的晶圆，使最大限度反映出加热盘上放置晶圆后，晶圆的上表面与配气盘的平行度，提升测量精度。

3.聚四氟乙烯的摩擦系数小，可减小测量棒的滑动阻力。同时聚四氟乙烯相对于铝制的配气盘较软，可减小测量棒接触配气盘时，划伤配气盘表面的可能性。

附图说明

图1是本申请背景技术中化学气相沉积装置结构的剖视图。

图2是本申请实施例的整体结构示意图。

图3是本申请实施例体现整体结构的***图。

图4是本申请实施例使用状态的示意图。

图5是图2中A处的放大图。

附图标记说明：

01、本体；02、加热盘；03、螺杆；04、腔盖；05、配气盘；1、测量座；11、支撑脚；111、第一圆弧倒角；12、通孔；2、测量棒；21、第二圆弧倒角；3、锁紧螺钉。

具体实施方式

以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种腔内平行度测量工具。参照图2和图3，一种腔内平行度测量工具包括测量座1、测量棒2和锁紧螺钉3，测量座1呈环形设置，在测量座1一侧沿其圆周方向一体成型有若干支撑脚11，本实施以三个为例。在测量座1上靠近每个支撑脚11的位置均开设有一个通孔12，测量棒2在每个通孔12内部均滑动穿设有一个，测量棒2和通孔12内壁之间存在一定摩擦力，不会因为自重滑动，且受外力下压时阻力也不应太大。在测量座1的外圈螺纹连接有若干个锁紧螺钉3，锁紧螺钉3对应每个测量棒2均设置有一个。

参照图3和图4，在测量时先打开腔盖04，使加热盘02移动到测量位置。再松开锁紧螺钉3，将测量棒2向上推出，使得测量棒2的上平面高于理论测量距离2mm。再将测量座1与加热盘02同心放置，并检查支撑脚11是否贴合完好，而后缓慢盖上腔盖04，直至腔盖04完全关闭，当腔盖04开始接触到测量棒2时会将其压下。在打开腔盖04后缓慢拧紧三个锁紧螺钉3，并用游标卡尺测量出测量棒2上平面到相应的支撑脚11下平面的距离。三点测量距离之间差值的最大值即为配气盘05下平面与加热盘02上平面的平行度。

参照图3和图4，测量座1的外径与晶圆的直径一致，支撑脚11位于靠近测量座1外圈的位置，通孔12位于支撑脚11和测量座1的圆心之间，从而使最大限度反映出加热盘02上放置晶圆后，晶圆的上表面与配气盘05的平行度，提升测量精度。

参照图2和图5，支撑脚11呈方形设置，支撑脚11的边长为3-5mm，本实施支撑脚11为边长4mm的正方体。并在支撑脚11远离测量座1一侧的棱边均设置第一圆弧倒角111，从而保护被测表面。

参照图5，本实施例的测量棒2由聚四氟乙烯材料制成，并在测量棒2的两端均设置第二圆弧倒角21。聚四氟乙烯具有摩擦系数小的特性，聚四氟乙烯材料制成测量棒2可减小测量棒2的滑动阻力，且聚四氟乙烯相对于铝制的配气盘05较软，在设置第二圆弧倒角21后，可进一步保护被测表面。

参照图3，本实施例锁紧螺钉3选用端面为平面的螺钉，从而在锁紧测量棒2时，减小锁紧螺钉3对测量棒2表面的损伤。

本申请实施例一种腔内平行度测量工具的实施原理为：在测量时打开腔盖04，再松开锁紧螺钉3，将测量棒2向上推出，使得测量棒2的上平面高于理论测量距离2mm。而后将测量座1与加热盘02同心放置，并检查支撑脚11是否贴合完好，再缓慢盖上腔盖04，直至腔盖04完全关闭，当腔盖04开始接触到测量棒2时会将其压下。而后打开腔盖04后缓慢拧紧三个锁紧螺钉3，并用游标卡尺测量出测量棒2上平面到相应的支撑脚11下平面的距离，三点测量距离之间差值的最大值即为配气盘05下平面与加热盘02上平面的平行度，从而完成配气盘05与加热盘02平行度的测量。

本申请通过带通孔12的测量座1和在通孔12内自由滑动的测量棒2在受外力相对滑动后的最终距离来反映两个平面的距离，该测量工具在半导体生产设备的生产及调试过程中，可广泛应用于腔内零件的距离及平行度等参数的测量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种腔内平行度测量工具，其特征在于，包括：测量座(1)，所述测量座(1)的一侧设置有若干支撑脚(11)，所述测量座(1)上靠近每个所述支撑脚(11)的位置均开设有一个通孔(12)，所述测量座(1)使用时水平放置在加热盘(02)上，若干所述支撑脚(11)与加热盘(02)接触，若干所述支撑脚(11)用于确定检测平面；

测量棒(2)，所述测量棒(2)在每个所述通孔(12)内部均滑动穿设有一个；

锁紧螺钉(3)，所述锁紧螺钉(3)螺纹连接在所述测量座(1)上，拧紧所述锁紧螺钉(3)时，所述锁紧螺钉(3)与所述测量棒(2)抵触。

2.根据权利要求1所述的一种腔内平行度测量工具，其特征在于：所述测量座(1)呈环形设置，若干所述支撑脚(11)沿所述测量座(1)圆周方向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的一种腔内平行度测量工具，其特征在于：所述测量座(1)的外径与晶圆的直径一致，所述支撑脚(11)位于靠近所述测量座(1)外圈的位置。

4.根据权利要求1所述的一种腔内平行度测量工具，其特征在于：所述支撑脚(11)呈方形设置，所述支撑脚(11)的边长为3-5mm。

5.根据权利要求1所述的一种腔内平行度测量工具，其特征在于：所述支撑脚(11)远离所述测量座(1)一侧的棱边均设置有第一圆弧倒角(111)。

6.根据权利要求1所述的一种腔内平行度测量工具，其特征在于：所述测量棒(2)由聚四氟乙烯材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种腔内平行度测量工具，其特征在于：所述测量棒(2)的两端均设置有第二圆弧倒角(21)。

8.根据权利要求1所述的一种腔内平行度测量工具，其特征在于：所述锁紧螺钉(3)的端面为平面。