[发明专利]PVD工艺腔装配辅助校准治具及方法

说明书

本发明提供一种PVD工艺腔装配辅助校准治具及方法。治具包括校准杆梢和至少三组校准模块，校准杆梢的直径与治具中心设置的校准杆孔的孔径一致，使用过程中，至少三组校准模块相互接触，校准杆梢穿过校准杆孔并可插入至位于治具下方的待校准模块的圆心定位孔中；校准模块包括支撑部、校准结构和固定结构，校准结构与支撑部相连接，且可在支撑部上沿水平方向移动，固定结构与支撑部的一端相连接，校准结构包括升降杆，升降杆穿过支撑部，且可以在纵向升降。本发明可以在待校准模。块的安装过程中，辅助校准水平程度，确保安装与校准同步完成，且可实现中心精准定位，有助于提高腔体的制程工艺良率，且使用方便，有助于提高校准效率。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，特别是涉及一种PVD工艺腔装配辅助校准治具及方法。

背景技术

物理气相沉积（PVD）设备上的磁铁组件是形成溅射磁场、控制靶材粒子溅射方向的重要模块，磁铁组件形状、大小、磁性等参数的不同，所产生的磁场效果也各不相同，市场上的磁铁组件各式各样种类纷繁，而螺旋形磁铁组件5（如图1所示）经特殊结构设计所形成的磁场能使溅射粒子分布更加均匀，沉积薄膜的效果也更好，在各大设备厂商得到广泛使用。所述螺旋形磁铁组件5的安装需要保证与晶圆基座4（如图2所示）形成相对平行的位置关系，因此在安装过程中必须要做的一项工作就是调节螺旋形磁铁组件与晶圆基座的平行度（简称调平）。

现有技术中，本领域技术人员通常采用的调平方式是，使用一根铝条平铺在靶材安装面作为调平基准，选取螺旋形磁铁组件上三个不重合的点，采用磁铁吸附卡尺测量选取点到达铝条的垂直距离，通过微调螺旋形磁铁组件倾斜角度使三点测量的垂直距离完全相同即表示调平完成。该方法存在的问题：采用磁铁吸附卡尺测量垂直距离的过程中，螺旋形磁铁组件的表面容易被划伤；与铝条配合测量时，卡尺和铝条的接触面需要不断地确认是否保持垂直，这种操作方式非常麻烦，准确度不够高且效率较低，由于需要多点测量数据，实际操作起来十分不便；调平结果存在一定的操作误差，导致调平后晶圆基座与螺旋形磁铁组件之间仍存在一定的夹角而非平行。

腔体内晶圆基座的安装也需要调整水平度和确定中心位置。原来的方法是，必须等到螺旋形磁铁组件安装并调整到位后再安装晶圆基座，采用间隙测量仪（GAP）辅助塞尺来测量晶圆基座的水平度并进行微调，直到与螺旋形磁铁组件相对平行为止，之后将其固定安装，微调的方式通常是以螺旋形磁铁组件为基准，使用塞尺测量晶圆基座四个方向的间隙。该方法存在的问题：使用塞尺会产生摩擦，摩擦产生的颗粒会对工艺制程造成污染；晶圆基座安装时无法定中心，需要反复调节安装螺钉，中心不准将影响工艺效果。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种PVD工艺腔装配辅助校准治具及方法，用于解决现有技术中采用铝条和磁铁调节螺旋形磁铁组件与晶圆基座的平行度的过程中存在的容易划伤螺旋形磁铁组件，准确度不高且效率低，和/或采用间隙测量仪辅助塞尺测量晶圆基座的水平度的方法容易导致颗粒污染，且同样存在测量不准确等问题。