[发明专利]一种卡盘的水平调节装置以及使用该装置对卡盘进行水平调节的方法

说明书

本发明提供了一种卡盘的水平调节装置，包括卡盘、旋转轴、固定座和数字千分表，卡盘的中心为O，旋转轴的中心轴为Y且竖直，卡盘的中心O在Y轴上；所述旋转轴与卡盘由n个螺丝螺接，n≥3，且n个螺丝在O点所在的水平面上的投影构成一个n边形α的n个顶点；所述固定座上设置有固定杆，该固定杆固定安装有调节螺母，所述数字千分表搭载于调节螺母上，该调节螺母适于调节并锁死数字千分表在竖直方向的高度位置；所述数字千分表的测量端抵住卡盘的表面至有读数，数字千分表的测量端到中心O点的距离为R。同时，本发明还提出了利用上述装置对卡盘进行水平调节的方法。

技术领域

本发明归属于测量测试领域，尤其涉及一种应用于半导体设备中的卡盘的水平调节装置，以及使用该装置对卡盘进行水平调节的方法。

背景技术

在科学技术与工业工程领域，对一些精密的仪器在水平度上往往有着极高的要求，以确保获得的实验数据或产品足够理想。因此，选取一种优良的水平调节装置并配合科学的调节方法，能够大大提高科研的精准度，并增强说服力。

作为高精尖科学的代表，半导体领域对水平调节同样有着一套严苛的标准，尤其是那些用于固持晶圆的卡盘，在使用时必须调至水平状态，以避免在工艺过程中各种机械部件近距离接触晶圆时由于晶圆倾斜而触碰到晶圆，造成划伤或击碎。

以图1为例，给出了一种半导体设备上常用的卡盘结构。由于工艺的需要，半导体设备上的卡盘101往往需要带动晶圆一起旋转，所以该卡盘101通常会由若干个螺丝103固定连接在一根旋转轴102上。旋转轴102的另一端连接驱动马达，在驱动马达的驱动下，旋转轴102绕自身的中心轴旋转，进而带动卡盘101做圆周运动。而传统的卡盘101所使用的螺丝103通常只能起固定作用，对卡盘101的调节十分有限，且由于没有一个量化的标准，调节的很不准确。图1所示的是一种理想状态，各个螺丝103进入的深度恰好相同，从而使卡盘达101达到了水平状态。参考图2可以理解，各个螺丝103的进入深度对卡盘101的水平程度有着至关重要的影响。在安装卡盘101时，由于没有准确的、量化的指标，操作人员只能通过目测对卡盘101的水平程度进行调节，而螺丝103拧得过松则卡盘固定不牢，高速旋转时有可能掉落或抖动；而旋紧到一定程度，螺丝103的进入深度将达到极限，无法达到继续调节的目的。而任一一个螺丝103的进入深度与其它螺丝103存在差异，都会导致卡盘101沿着相应的方向倾斜，且大部分情况下，这种倾斜是难以察觉但实际存在的。在对精确度要求极高的半导体领域中，这种水平程度的不确定性是不能被允许的。

现有技术中鲜有能够满足要求的装置和方法，对卡盘的水平程度作出修正或调节，而对于处在工作状态的旋转卡盘的水平调节，更是难上加难。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种卡盘的水平调节装置，并给出了相应的水平调节方法，使用本发明的技术方案能够精确地对卡盘的水平度进行掌控，且即使是工作状态的旋转卡盘，也可用该技术方案保证其水平。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种卡盘的水平调节装置，包括卡盘、旋转轴、固定座和数字千分表，所述卡盘的中心为O，所述旋转轴的中心轴为Y且竖直，所述中心O在所述中心轴Y上；所述旋转轴与所述卡盘由n个螺丝螺接，n≥3，且所述n个螺丝在O点所在的水平面上的投影构成一个n边形α的n个顶点；所述固定座上设置有固定杆，该固定杆上固定安装有调节螺母，所述数字千分表搭载于所述调节螺母上，该调节螺母适于调节并锁死所述数字千分表在竖直方向的高度位置。

进一步地，所述螺丝为旋进螺丝，所述卡盘的水平程度通过旋进螺丝的进动或退出加以控制，其中所述旋进螺丝每旋拧一周，其进动或退出的深度为h。

进一步地，所述螺丝嵌入所述卡盘。

进一步地，所述旋转轴绕中心轴Y旋转。

进一步地，所述旋转轴沿中心轴Y的径向延出有凸片结构，所述凸片结构上打有n个用于螺接所述卡盘的螺丝孔。