TWI240347B - A parallel ruler - Google Patents

Description

1240347 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 且特別是有關於一種 平行尺規以及其尺規 本發明是有關於一種量測裝置， 用於量測一平面的位置與水平方向之 的量測方法。 【先前技術】 為了達到較高的產能，需要正確地調整機器設備以及 裝置的平面之位置與方向，以符合製程規格之要求。而在 製造流程中經常需要仙某—特定平面位置或/及水平方 向’例如檢查電鍍及乾蝕刻設備的電極之表面位置。 在半導體產業中持續地改善製造流程的控制方式，以 提供高產品的良率。舉例來說，如第1圖所示之乾姓刻製 程，當下電極m位於載人位置13G m圓放置在下 電極110的上表面’接著使下電極110上升至製程位置 140 Λ際上，在製程位置14〇處，介於上電極η。與下電 極110之間的間隔距離15〇會影響蝕刻速率。假如間隔距 離150偏離設定值或者是下電極UG的上表面產生傾斜， 乾餘刻製程將無法達到預期的效果，導致半導體製程的良 率下降。 傳統上，檢查間隔距離15〇以及下電極的水平方向之 方法係使用配置架（;lg)。在帛2圖中，三個配置架（21〇、 220、23〇)設在下電極110的頂部，每個配置架（如圖號220 所不）设有可壓縮元件，例如圖號222。第3圖繪示傳統的 量測方法之流程圖。步驟31〇中，量測之前先校正配置架。 1240347 接著在步驟320中，將配置架放置位於載入位置130的下 電極110上。在步驟330中，將具有上電極12〇的乾蝕刻 設備之上蓋放下，以密閉該乾蝕刻設備。然後於步驟34〇 中’將下電極110移動至製程位置14〇,使得配置架的可壓 縮元件接觸到上電極120，並且被擠壓而維持在壓縮的狀 態。壓縮的準位反應出配置架所在位置的間隔距離。然後 在步驟350中，將下電極110移動至載入位置130。接著在 步驟360中，乾蝕刻設備的上蓋再度打開。在步驟37〇，取 出配置架來置測它的壓縮量，最後完成量測步驟39〇。 假如配置架之間的壓縮量之差異過大，表示下電極11 〇 發生傾斜，假如配置架之間的壓縮量偏離一設定值時，亦 表示下電極110的製程位置不是距離上電極12〇過近就是 距離上電極120過遠。任一種情況均會使製程規格產生誤 差，而需要調整下電極110,且需要持續上述的量測過程， 直至下電極110到達預定的位置為止。 傳統的1測方式有一些缺點，首先是不同的機器設備 而要使用不同的配置架。其次是因為許多的複雜步驟如 上、下移動下電極110來量測配置架的壓縮量，相當耗費 日t間。再者由於下電極丨丨〇上放置配置架的位置以及配置 架的量測誤差，將導致量測的準確度變差。 【發明内容】 本發明提供—種平行尺規，主要包括框架及複數個位 於框架平面部分之量規，該量規設有複數個可壓縮元件， 該壓縮元件向下凸出而超過框架的下表面區域，以量測一 6 1240347 平面的間距。 【實施方式】 參考第4圖，其繪示本發明之平行尺規的實施例，該 尺規主要包括框架410以及三個量規（43〇、440、450)，上 述之量規的數量可依據量測需要的不同而定，例如量測一 平面的方向性至少需要三個量規。量規（43〇、44〇、45〇)位 於框架410的平面部分412，其中量規（43〇、44〇、45〇)具 有向下凸出而超過框架下表面區域470之可壓縮元件 (435、445、455)，以量測一平面的間距。 框架410設有以一支撐結構416固定之量規集成結構 414。較佳實施例中，支撐結構416以及量規集成結構414 為環形結構，亦可依據不同的量測需要而為矩形或是其他 的形狀’且支撐結構416設有兩個把手（420、425)。 在第5A及5B圖中，量規（430、440、450)約互相等距 地设置於量規集成結構414中，亦可以任意的距離配置量 規（430、440、450)。此外，量規（430、440、450)具有可由 框架410的上表面讀取量測結果的讀數。第$圖之量規 (430、440、450)可使用Mitutoyo公司所設計的背面活塞式 調節指示器，或是使用其他具有可壓縮的量測元件之量規。 平行量規用於量測平面的位置及方向性。第7A及7B 圖係繪示依據本發明之一實施例的平行尺規，用以量測半 導體製程银刻設備的可動式陰極710之位置以及水平方 向。支撐結構416設在蝕刻設備的内部，量規集成結構414 λ置於支撐結構416上方且以支撐結構416作為支撐。此 1240347 外，第7B圖顯示複數個辅助的量規（76〇、77〇、78〇)，且 位於支撐結構416中，以檢查支撐結構416的水平傾斜度。 第8圖係繪示依據本發明應用平行尺規的量測方法之 流程圖，以量測蝕刻設備的可動式陰極之位置以及水平方 向。步驟810中，在量測可動式陰極之位置以及水平方向 之岫，先校正平行尺規，例如使用標準的配置架來校正平 行量規，藉由此校正步驟使量規與高度的實際高度位置之 間的量測資料更具有相關性。在一實施例中，完成校正步 驟之後，乾蝕刻製程中使用的27 mm間距可由量規讀取的 0.85 mm作為參考，故在此實施例中使用〇·85 作為參 考值。 在步驟820中，可動式陰極71〇由載入位置72〇移動 至製程位置730。步驟830中，安裝支撐結構416。步驟84〇 中，安裝量規集成結構414,利用可動式陰極71〇的上表面 分別壓縮量規（430、440、450)的可壓縮元件（435、445、 455)，藉由可壓縮元件（435、445、455)壓縮的準位，以量 測可動式陰極710的上表面上不同位置的高度值。在步驟 850中，由量規（430、440、450)讀取量測資料。 在步驟860中，將上述的量測資料與參考值作比較， 以決定可動式陰極710目前的位置以及水平方向是否處於 可接文的範圍之内。假如超出可接受的範圍，調整可動式 陰極的位置，直至由量規（430、440、450)讀取的量測 負料落在正確的位置為止。例如，當由量規（430、440、450) 碩取的ϊ測資料為】mm，比參考值〇·85 mm高出0·15瓜历， 表不可動式陰極710的位置超出設定範圍，則將可動式陰 1240347 極710的位置向下調整0el5 mm。當由量規（430、440、450) 讀取的量測資料分別為〇·75 mm，0.85 mm，0.95 mm，表 示可動式陰極710的位置產生傾斜，需要調整陰極710的 位置，直至由量規（430、440、450)讀取的量測資料均為0.85 mm。由於是直接由量規的上表面讀取量測資料，因此可容 易地完成調整的步驟。 雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明 如下： 第1圖係繪示習知半導體製程的蝕刻設備之剖視圖。 第2圖係繪示第1圖的蝕刻設備以及該蝕刻設備之下 電極上的配置架之透視圖。 第3圖係繪示習知技術中使用配置架的量測方法流程 圖。 第4圖係繪示依據本發明之一實施例之平行尺規的上 視圖及剖視圖。 =5Α·5Β _、繪示第4圖之量規集成結構以及數個嵌 入式里規之上視圖及俯視圖〇 第6圖係繪示依據本發明的呰 乃的月面活塞式調節指示器之 1240347 透視圖及上視圖。 第7A圖係繪示依據本發明之平行尺規及乾蝕刻設備 之剖視圖。 第7B圖係繪示依據本發明之另一實施例的平行尺規 之上視圖及剖視圖，其中該平行尺規具有位於支撐結構之 輔助量規。 第8圖係繪示依據本發明之應用平行尺規的量測方法 流程圖。 【主要元件符號說明】 H0下電極 130載入位置 150間隔距離 222可壓縮元件 412平面部分 416支撐結構 430、440、450 量規 470下表面區域 720載入位置 760、770、780輔助量規 120上電極 140製程位置 210、220、230 配置架 410框架 414量規集成結構 420、425 把手 435、445、455可壓縮元件 710可動式陰極 730製程位置

Claims (1)

1240347 十、申請專利範圍： 1 · 一種平行尺規，至少包含： 一框架；以及 複數個位於該框架的平面部分之量規，該些量規具有 複數個壓縮元件，向下凸出而超出該框架的下表面，藉以 量測一平面的間距。 2.如申請專利範圍第丨項所述之平行尺規，其中該些 量規設有複數個量測指示裝置，可藉由該㈣上表面讀取 資料。 3·如申睛專利範圍第2項所述之平行尺規，其中該些 量規至少包含該背面活塞式調節指示器。 4·如申句專利範圍第2項所述之平行尺規，其中該框 架至/包合一支撐結構以及一量規集成結構，該些量規設 置於該量規集成結構中。 5·如申請專利範圍帛4項所述之平行尺規，其中該量 規集成結構係由以支撐結構固定之。 6·如申請專利_第4項所述之平行尺規，其中該支 撐、、口構以及4里規集成結構係為環形結構。 1240347 7 ·如申請專利範圍第6項所述之平行尺規，其中該支 撐結構設有把手。 8·如申請專利範圍第6項所述之平行尺規，其中在該 量規集成結構中至少設置三個量規。 9_如申請專利範圍第8項所述之平行尺規，其中該些 里規係以專間距方式配置之〇 10·如申請專利範圍第6項所述之平行尺規，更包含 複數個輔助量規，設置於該框架之該支撐結構。 11· 一種量測一平面的位置與水平方向之方法，該方 法至少包含下列步驟： 於該平面上方設置一尺規，該尺規至少包含一框架以 及複數個位於該框架的平面部分之量規，該些量規具有複 數個壓縮元件，向下凸出而超出該框架的下表面，以量測 該平面的間距； 當至少一量規的壓縮元件接觸到該平面時，量測該些 量規之該些壓縮元件之壓縮量；以及 調整該平面，直到每一該些量規的該些壓縮元件之該 縮量均相同。 12·如申請專利範圍f n項所述之方法，於該平面上 方設置該尺規的步驟之前，更包含校正該平行尺規。 12 1240347 13·如申請專利範圍第u項所述之方法，更包含調整 5亥平面’直至每一該些量規的該些壓縮元件之該縮量達到 一預定值。 14·如申請專利範圍第11項所述之方法，其中在該框 架的該平面部分中至少設置三個量規。 15·如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該平面 係為可動陰極的上表面。 M·如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該平面 係為钱刻設備的可動陰極之上表面。 17· —種量測一可動陰極的位置與水平方向之方法， 該方法至少包含下列步驟： 校正一尺規’該尺規包括一支撐結構、一由該支樓結 構固疋之量規集成結構、以及複數個位於該量規集成結構 的平面部分之量規，該些量規具有複數個壓縮元件，向下 凸出而超出该虿規集成結構的下表面，以量測該可動陰極 的間距； 於該可動陰極的上方設置一尺規； 當至少一量規的壓縮元件接觸到該可動陰極時，量測 該些量規之該些壓縮元件之壓縮量；以及 調整該可動陰極，直到每一該些量規的該些壓縮元件 13 1240347 之該縮量達到一預定值。 18.如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該平面 係為蝕刻設備的可動陰極之上表面。 14