基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置、测量方法及应用与流程

1.本发明涉及半导体制造设备制造领域，特别提供了一种基于可调平面的基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置、测量方法及应用。


背景技术：

2.在半导体制造领域，多数情况下是将晶圆放置在加热盘上进行镀膜或刻蚀。为了减少晶圆底面与加热盘表面的接触，以达到减少接触颗粒的效果(mca)，往往会将一些陶瓷柱嵌入到铝加热盘中，使晶圆与加热盘表面存在一定微小的距离。在工艺状态下，如果嵌入的陶瓷柱支撑晶圆的高度不相等，会影响与上极板距离或等离子体场分布，从而使晶圆表面薄膜的厚度存在差异，影响晶圆良率。
3.针对陶瓷柱支撑晶圆高度不一的问题，现阶段多数是以加热盘表面作为测量基准面，单独测量各陶瓷柱高度作为其支撑高度，然而，铝加热盘经过反复升温及氟化后，表面平整度会发生改变，导致陶瓷柱高度的测量结果可比性差。
4.因此，如何保证陶瓷柱支撑高度的可比性，成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置、测量方法及应用，以解决现有技术中无法保证陶瓷柱高度测量的基准面为同一平面，进而导致陶瓷柱间支撑高度的可比性差的问题。
6.本发明一方面提供了一种基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置，其中，所述陶瓷柱设置于加热盘上，所述加热盘的外周设置有精加工的第一环形台阶面，该测量装置包括：归零基准件、测量基准件和测量件，其中，所述归零基准件用于为测量基准件提供一基准平面，所述测量基准件包括基准底面、调节装置和千分表，所述调节装置和千分表均为3个，所述千分表固定于基准底面上且沿以基准底面的中心为圆心的圆上均匀分布，所述调节装置与千分表一一对应设置于所述基准底面上且位于同一分度圆的半径上，当将所述测量基准件配合放置于所述归零基准件时，所述基准底面与归零基准件提供的基准平面平行且千分表的测头与基准平面接触，当将所述测量基准件配合放置于所述加热盘的第一环形台阶面上时，通过所述调节装置可调整基准底面与接触面的距离，所述接触面为由位于加热盘上且与千分表的测头接触的三个点形成的平面，通过所述千分表的读数，可将基准底面调节至与接触面平行，所述测量件可垂直放置于所述基准底面上，用于以基准底面为参考面来测量加热盘上的陶瓷柱的支撑高度。
7.优选，所述归零基准件还包括精加工的第二环形台阶面，所述第二环形台阶面与所述基准平面平行，所述基准底面下方固定设置有多个高度相同的放置座，所述放置座可配合放置于所述第一环形台阶面和第二环形台阶面上。
8.进一步优选，所述放置座为3个，所述调节装置与放置座一一对应设置且螺纹连
接。
9.进一步优选，所述测量基准件还包括连接件，所述连接件与千分表固定连接且通过螺栓固定连接于基准底面上。
10.进一步优选，所述测量件为千分表，所述千分表固定于支撑座上，所述支撑座底部与所述基准底面的上表面面接触。
11.进一步优选，所述基准底面上设置有与加热盘上的陶瓷柱配合的测量通孔。
12.本发明还提供了一种基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量方法，利用上述的基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置，包括如下步骤：
13.将所述测量基准件配合放置于所述归零基准件上，基准底面与基准平面平行，此时，将各个千分表归零；
14.将所述测量基准件配合放置于加热盘上，调节调节装置至各个千分表的读数相同，此时，基准底面与接触面平行；
15.利用测量件获得加热盘上各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度。
16.本发明还提供了基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量方法在陶瓷柱支撑高度一致性调节上的应用，包括如下步骤：
17.利用上述基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量方法获得各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度；
18.将各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度调节至相同。
19.本发明提供的基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置及测量方法，利用归零基准件可以对测量基准件进行归零，之后，将该测量基准件配合放置于加热盘上，通过调节调节装置，并配合千分表，可以将基准底面与接触面调平行，之后，通过测量件即可以所述基准底面为参考面来测量加热盘上的陶瓷柱的支撑高度，获得所述支撑高度后，通过调节所述支撑高度，可以保证各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度一致，进而使其与晶圆较好接触，降低晶圆表面成膜厚差异，提高晶圆良品率。
20.本发明提供的基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置结构简单、操作简单、使得对陶瓷柱的支撑高度的测量基于一个平面进行，避免了现有技术以加热盘表面作为测量基准面直接测量陶瓷柱高度作为陶瓷柱支撑高度而导致的的测量准确性差，进而造成晶圆片成膜厚差异、晶圆良品率低的问题，利用该装置测量陶瓷柱支撑高度，可以增加陶瓷柱间高度的可比性，可进一步调整各陶瓷柱间支撑高度，保证高度一致性。
21.本发明提供的基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置及方法还可以用于测量平面上凹凸点的相对高度，基于基准底面测量高度，可避免凹凸面造成的误差，使测试结果具有更好的对比性。
附图说明
22.下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
23.图1为本发明提供的基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置的分解图；
24.图2为测量件的结构示意图；
25.图3为测量基准件放置于归零基准件上的状态图；
26.图4为利用测量基准件和测量件测量加热盘上的陶瓷柱支撑高度的状态图。
具体实施方式
27.下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。
28.如图1至图4所示，本发明一方面提供了基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置，其中，所述陶瓷柱设置于加热盘4上，所述加热盘4的外周设置有精加工的第一环形台阶面，该测量装置包括：归零基准件1、测量基准件2和测量件3，其中，所述归零基准件1用于为测量基准件2提供一基准平面11，所述测量基准件2包括基准底面21、调节装置22和千分表23，所述调节装置22和千分表23均为3个，所述千分表23固定于基准底面21上且沿以基准底面21的中心为圆心的圆上均匀分布，所述调节装置22与千分表23一一对应设置于所述基准底面21上且位于同一分度圆的半径上，当将所述测量基准件2配合放置于所述归零基准件1时，所述基准底面21与归零基准件1提供的基准平面11平行且千分表23的测头与基准平面11接触，当将所述测量基准件2配合放置于所述加热盘4的第一环形台阶面上时，通过所述调节装置22可调整基准底面21与接触面的距离，所述接触面为由位于加热盘4上且与千分表23的测头接触的三个点形成的平面，通过所述千分表23的读数，可将基准底面21调节至与接触面平行，所述测量件3可垂直放置于所述基准底面21上，用于以基准底面21为参考面来测量加热盘4上的陶瓷柱的支撑高度。
29.该基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置，利用归零基准件可以对测量基准件进行归零，之后，将该测量基准件配合放置于加热盘上，通过调节调节装置，并配合千分表，可以将基准底面与接触面调平行，之后，通过测量件即可以所述基准底面为参考面来测量加热盘上的陶瓷柱的支撑高度。
30.作为技术方案的改进，如图1所示，所述归零基准件1还包括精加工的第二环形台阶面12，所述第二环形台阶面12与所述基准平面11平行，所述基准底面21下方固定设置有多个高度相同的放置座211，所述放置座211可配合放置于所述第一环形台阶面和第二环形台阶面12上。
31.作为技术方案的改进，所述放置座211为3个，所述调节装置22与放置座211一一对应设置且螺纹连接。
32.作为技术方案的改进，如图1、图3、图4所示，所述测量基准件2还包括连接件24，所述连接件24与千分表23固定连接且通过螺栓固定连接于基准底面21上。
33.作为技术方案的改进，如图2所示，所述测量件3为千分表，所述千分表固定于支撑座31上，所述支撑座31底部与所述基准底面21的上表面面接触。
34.作为技术方案的改进，所述基准底面21上设置有与加热盘4上的陶瓷柱配合的测量通孔，通过所述测量通孔可测量各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度。
35.本发明还提供了一种基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量方法，利用上述的基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量装置，包括如下步骤：
36.s1：将所述测量基准件2配合放置于所述归零基准件1上，基准底面21与基准平面11平行，此时，将各个千分表23归零；
37.s2：将所述测量基准件2配合放置于加热盘4上，调节调节装置22至各个千分表23的读数相同，此时，基准底面21与接触面平行；
38.s3：利用测量件3获得加热盘4上各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度。
39.该基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量方法，利用上述测量装置，首先利用归
零基准件对测量基准件进行归零，之后，将该测量基准件配合放置于加热盘上，通过调节调节装置，并配合千分表，使各千分表的读数相同，可以将基准底面与接触面调平行，最后，利用测量件可基于所述基准底面来测量加热盘上的各陶瓷柱的支撑高度。
40.本发明还提供了基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量方法在陶瓷柱支撑高度一致性调节上的应用，包括如下步骤：
41.利用上述基于可调平面的陶瓷柱支撑高度的测量方法获得各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度；
42.将各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度调节至相同。
43.获得所述支撑高度后，通过调节所述支撑高度，可以保证各陶瓷柱相对基准底面的支撑高度一致，进而使其与晶圆较好接触，降低晶圆表面成膜厚差异，提高晶圆良品率。
44.本发明的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
45.上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。