一种垂向调整装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体制造与检测技术领域，尤其涉及一种垂向调整装置。所述垂向调整装置包括：反射镜，用于将高度形貌探测装置投影光学部分的测量光束反射到检测光学部分；垂向运动机构，反射镜设置在垂向运动机构上表面，垂向运动机构承载反射镜在垂直方向进行上下往复运动；支撑底板，垂向运动机构设置在支撑底板上；至少3个固紧安装机构，固紧安装机构一端固定在支撑底板上，另一端与硅片高度形貌探测装置的计量框架固定连接，固紧安装机构使得反射镜的上表面与计量框架的基准平面平行。本发明专利技术利用垂向运动机构的位置反馈信号对测量获得的高度信号进行校准和标定，从而实现对高度探测装置的调整和校准。

【技术实现步骤摘要】
一种垂向调整装置
本专利技术涉及半导体制造与检测
，尤其涉及一种垂向调整装置。
技术介绍
当代主流的半导体制造与检测过程中，需要待加工的硅片进行表面高度形貌测量。探测装置的投影光学和检测光学部分，必须进行调整和测试，测量信号必须进行校准，才可以实现测量硅片高度形貌的功能。目前一般利用硅片台对高度探测装置进行调整和校准，但是硅片台结构复杂且造价昂贵，使用条件苛刻，不适合在探测装置的实验与调试过程中使用。常规的垂向运动工具，不能保证高度探测装置的被测物表面与测量框架的平行关系；而且常规垂向运动运动工具仅能够在高度探测装置的测量范围内使被测物进行垂向运动，不能够反映高度探测装置本身的投影光学和检测光学是否满足正确的空间位置关系。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种垂向调整装置，可用于硅片高度形貌探测装置的安装测试、调整与校准。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种垂向调整装置，用于对硅片高度形貌探测装置的投影光学部分和检测光学部分进行调整和测试，所述垂向调整装置包括：反射镜，用于将高度形貌探测装置投影光学部分的测量光束反射到检测光学部分；垂向运动机构，所述反射镜设置在所述垂向运动机构上表面，所述垂向运动机构承载所述反射镜在垂直方向进行上下往复运动；支撑底板，所述垂向运动机构设置在所述支撑底板上；至少3个固紧安装机构，所述固紧安装机构一端固定在支撑底板上，另一端与所述硅片高度形貌探测装置的计量框架固定连接，所述固紧安装机构使得所述反射镜的上表面与所述计量框架的基准平面平行。进一步地，所述垂向调整装置还包括反射镜座，所述反射镜座固定设置在所述垂向运动机构上表面，所述反射镜固定在所述反射镜座上。进一步地，所述反射镜上设有第一十字叉对准标记和第二十字叉对准标记，所述第一十字叉对准标记和所述第二十字叉对准标记的刻线分别平行于所述反射镜的两个边。进一步地，所述垂向运动机构包括支撑块和垂向位移台，所述垂向位移台固定设置在所述支撑块上，所述支撑块固定设置在所述支撑底板上，所述反射镜座设置在所述垂向位移台上，所述垂向位移台用于承载所述反射镜在垂直方向进行往返扫描运动。进一步地，所述支撑块的厚度为可调整的。进一步地，所述固紧安装机构包括固紧安装块、螺纹杆、垂向微调套筒、第一固紧环和第二固紧环；所述固紧安装块固定在所述支撑底板上，所述螺纹杆位于所述垂向微调套筒内，并与所述垂向微调套筒螺纹连接，所述螺纹杆的上端与所述计量框架螺纹连接，使得所述垂向微调套筒的上端面与所述计量框架的下表面紧密接触；所述垂向微调套筒设置在所述固紧安装块上的通孔内，所述垂向微调套筒两端设有外螺纹，分别与所述第一固紧环和所述第二固紧环螺纹连接；所述第一固紧环和所述第二固紧环可调整所述垂向微调套筒上端面与所述反射镜上表面的相对高度，并将所述垂向微调套筒固定在所述紧固安装块上。进一步地，所述固紧安装机构还包括螺丝，所述螺丝用于将所述垂向微调套筒固定在所述固紧安装块上。进一步地，所述固紧安装机构还包括垫片和固紧螺母，所述固紧螺母与所述螺纹杆的下端紧密连接，所述垫片位于所述固紧螺母和所述第二固紧环之间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中的垂向运动机构承载反射镜在垂直方向上进行往复运动，由于垂向运动机构在垂直方向具有定位和扫描功能，利用垂向运动机构的位置反馈信号对测量获得的高度信号进行校准和标定，从而实现对高度探测装置的调整和校准；本专利技术中的固紧安装机构保证反射镜的上表面平行于计量框架的基准平面，使得对高度探测装置的调整和校准更加精确。本专利技术利用反射镜的两个十字叉对准标记，能够调整硅片高度探测装置的投影光学和检测光学的空间位置关系，保证正确的测量光路。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种垂向调整装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例中反射镜的结构示意图；图3为本专利技术实施例中固紧安装机构的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种垂向调整装置与计量框架的装配示意图。具体实施方式为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。如图1和图4所示，本专利技术实施例提供一种垂向调整装置，用于对硅片高度形貌探测装置的投影光学部分和检测光学部分进行调整和测试，所述垂向调整装置包括：反射镜17、垂向运动机构、支撑底板1和至少三个固紧安装机构。其中，反射镜17用于将高度形貌探测装置的投影光学部分27的测量光束29反射到检测光学部分28；所述反射镜17设置在所述垂向运动机构上表面，所述垂向运动机构承载所述反射镜17在垂直方向进行上下往复运动；所述垂向运动机构设置在所述支撑底板1上；所述固紧安装机构一端固定在支撑底板1上，另一端与所述硅片高度形貌探测装置的计量框架26固定连接，所述固紧安装机构使得所述反射镜17的上表面与所述计量框架26的基准平面平行。本实施例中，所述垂向调整装置还包括反射镜座16，所述反射镜座16固定设置在所述垂向运动机构上表面，所述反射镜17粘合在反射镜座16之上。反射镜17必须满足严格的外形尺寸公差。本实施例中，如图2所示，所述反射镜上设有第一十字叉对准标记18和第二十字叉对准标记19，第一十字叉对准标记18和第二十字叉对准标记19之间具有精确位关系，而且第一十字叉对准标记18和第二十字叉对准标记19的刻线分别平行于所述反射镜17的两个边。调整投影光学部分27和检测光学部分28的光学和机械部件的位置，使得高度形貌探测装置投影光学部分27内部的两个十字叉对准标记分别与第一十字叉对准标记18和第二十字叉对准标记19对准，高度形貌探测装置检测光学部分28内部的两个十字叉对准标记分别与第一十字叉对准标记18和第二十字叉对准标记19对准。此时，反射镜17、投影光学部分27和检测光学部分28的空间位置关系满足光学的安装要求。本实施例中，所述垂向运动机构包括支撑块14和垂向位移台15，所述垂向位移台15固定设置在所述支撑块14上，所述支撑块14固定设置在所述支撑底板1上，所述反射镜17粘合固定反射镜座16上，反射镜座16固定设置在所述垂向位移台15上。所述垂向位移台15用于承载所述反射镜17在垂直方向进行往返扫描运动，也能够使反射镜17保持在某一个特定的位置。垂向位移台15通过内置的执行电机和位移传感器，形成对垂向位置的实时反馈控制。本实施例中，所述支撑块14的厚度能够根据不同型号的垂向位移台15进行调整，进而调整垂向位移台的高度。本实施例中，如图3所示，所述固紧安装机构包括固紧安装块2、螺纹杆5、垂向微调套筒4、第一固紧环3和第二固紧环23；所述固紧安装块2通过定位销22固定在所述支撑底板1上，所述螺纹杆5位于所述垂向微调套筒4内，并与所述垂向微调套筒4螺纹连接，所述螺纹杆5的上端与所述计量框架26螺纹连接，使得所述垂向微调套筒4的上端面与所述计量框架26的下表面紧密接触；所述垂向微调套筒4设置在所述固紧安装块2上的通孔内，所述垂向微调套筒4两端设有精密外螺纹，分别与所述第一固紧环3和所述第二固紧环23螺纹连接；所述第一固紧环3和所述第二固紧环23可调整所述垂向微调套筒4上端面与所述反射镜27上表面的相对高度，并将所述垂向微调套筒4固定在所述紧固安装块2上。本实施例中，如图3所示，所述固紧安装机构还包括螺丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂向调整装置，用于对硅片高度形貌探测装置的投影光学部分和检测光学部分进行调整和测试，其特征在于，所述垂向调整装置包括：反射镜，用于将高度形貌探测装置投影光学部分的测量光束反射到检测光学部分；垂向运动机构，所述反射镜设置在所述垂向运动机构上表面，所述垂向运动机构承载所述反射镜在垂直方向进行上下往复运动；支撑底板，所述垂向运动机构设置在所述支撑底板上；至少3个固紧安装机构，所述固紧安装机构一端固定在支撑底板上，另一端与所述硅片高度形貌探测装置的计量框架固定连接，所述固紧安装机构使得所述反射镜的上表面与所述计量框架的基准平面平行。

【技术特征摘要】
1.一种垂向调整装置，用于对硅片高度形貌探测装置的投影光学部分和检测光学部分进行调整和测试，其特征在于，所述垂向调整装置包括：反射镜，用于将所述硅片高度形貌探测装置投影光学部分的测量光束反射到检测光学部分；垂向运动机构，所述反射镜设置在所述垂向运动机构上表面，所述垂向运动机构承载所述反射镜在垂直方向进行上下往复运动；支撑底板，所述垂向运动机构设置在所述支撑底板上；至少3个固紧安装机构，所述固紧安装机构一端固定在支撑底板上，另一端与所述硅片高度形貌探测装置的计量框架固定连接，所述固紧安装机构使得所述反射镜的上表面与所述计量框架的基准平面平行；其中，所述固紧安装机构包括固紧安装块、螺纹杆、垂向微调套筒、第一固紧环和第二固紧环；所述固紧安装块固定在所述支撑底板上，所述螺纹杆位于所述垂向微调套筒内，并与所述垂向微调套筒螺纹连接，所述螺纹杆的上端与所述计量框架螺纹连接，使得所述垂向微调套筒的上端面与所述计量框架的下表面紧密接触；所述垂向微调套筒设置在所述固紧安装块上的通孔内，所述垂向微调套筒两端设有外螺纹，分别与所述第一固紧环和所述第二固紧环螺纹连接；所述第一固紧环和所述第二固紧环可调整所述垂向微调套筒上端面与所述反射镜上表面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗明成，武志鹏，王丹，宋泽宇，李世光，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11