本申請涉及高端裝備制造產(chǎn)業(yè)中半導體集成電路制造技術和工業(yè)測量領域，尤其涉及間隙測量裝置。

背景技術：

1、隨著半導體構件尺寸持續(xù)縮小，先進的半導體集成電路制程刻蝕設備在晶圓制造刻蝕環(huán)節(jié)正面臨巨大的挑戰(zhàn)。為保證產(chǎn)品一致性和最大產(chǎn)能，許多關鍵的工藝步驟依賴于放置基材或晶圓的基座與目標導體部件之間精確的間隙距離測量及兩個平面的平行度調整。

2、相關技術中，常見的測量間隙和平行度的方式是通過機臺伺服系統(tǒng)中的電機驅動脈沖及絲桿螺距來進行位置標定和測量，并通過水平儀測量其相對于水平位置的傾斜角度。

3、然而通過上述測量方法對基座與目標導體部件之間的間隙距離進行測量，受電機驅動脈沖和絲桿螺距的限制，且無法在實際的真空環(huán)境下標定，導致其測量的有效范圍小、精度低、誤差大，不能滿足更多的工藝需求，因此還有改進空間。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供間隙測量裝置，以實現(xiàn)增大測量基座與目標導體部件之間的間隙距離的測量量程的功能，從而提高間隙測量裝置的適用性。

2、為了實現(xiàn)本申請的目的，本申請所采用的技術方案為：

3、間隙測量裝置，用于測量承載基座與目標導體部件之間的間隙，放置在真空腔體內的所述承載基座上，所述間隙測量裝置包括電路板、電極部件和處理模塊；

4、所述電極部件和所述處理模塊均電連接于所述電路板上，所述電極部件通過所述電路板與所述處理模塊電連接，所述電極部件與所述目標導體部件形成電容器，所述電容器的電容值用于計算所述間隙；

5、所述處理模塊通過給所述電極部件施加激勵電壓得到所述電容值，并將所述電容值轉換成目標間隙數(shù)據(jù)，所述目標間隙數(shù)據(jù)用于指示所述承載基座與所述目標導體部件之間的間隙；

6、所述處理模塊包括控制器和放大電路，所述放大電路與所述控制器電連接，所述放大電路用于增大所述激勵電壓的范圍，所述控制器用于給所述電極部件施加激勵電壓并得到所述電容值，再轉換得到所述目標間隙數(shù)據(jù)。

7、進一步地，所述放大電路包括電容數(shù)字轉換器和數(shù)字電位器，所述電容數(shù)字轉換器與所述控制器連接，所述電容數(shù)字轉換器與所述電極部件連接，所述電容數(shù)字轉換器用于將從所述電極部件采集的模擬電容信號轉換成數(shù)字信號，所述數(shù)字電位器與所述電容數(shù)字轉換器連接，所述數(shù)字電位器用于調節(jié)所述放大電路的電阻值從而調節(jié)所述激勵電壓的大小范圍。

8、進一步地，所述電路板為：參考地部分采用網(wǎng)格覆銅的pcb板。

9、進一步地，所述電極部件包括多個外焊盤和多個內焊盤，所述外焊盤和所述內焊盤均連接于所述電路板上，所述外焊盤和所述內焊盤均與所述電容數(shù)字轉換器電連接，所述外焊盤呈環(huán)狀設置，所述外焊盤與所述內焊盤間隔設置，其中一個所述外焊盤與其中一個所述內焊盤形成一組電極對。

10、進一步地，還包括ldo電源電路和基準電源電路，所述ldo電源電路與所述基準電源電路連接，用于給所述基準電源電路供電，所述基準電源電路與所述放大電路連接，所述基準電源電路用于給所述放大電路提供電源。

11、進一步地，所述放大電路還包括高速運放器，所述高速運放器與所述數(shù)字電位器連接，所述高速運放器用于驅動和緩沖信號。

12、進一步地，多組所述電極對間隔設置。

13、進一步地，所述外焊盤包括圓形環(huán)狀焊盤、弧形環(huán)狀焊盤、方形環(huán)狀焊盤或不規(guī)則環(huán)狀焊盤，所述內焊盤包括圓形焊盤、弧形焊盤、方形焊盤或不規(guī)則形狀焊盤。

14、進一步地，至少一組所述電極對設置于所述電路板的頂部，至少一組所述電極對設置于所述電路板的底部。

15、進一步地，還包括傳輸模塊，所述傳輸模塊與所述處理模塊電連接，所述傳輸模塊用于將所述目標間隙數(shù)據(jù)傳輸給上位機，所述上位機與所述傳輸模塊通信連接，所述上位機用于基于所述目標間隙數(shù)據(jù)與預存的基準間隙數(shù)據(jù)進行比較，并展示比較結果，所述比較結果用于指示所述承載基座的升降高度。

16、本申請有益效果：

17、本申請通過設置處理模塊，處理模塊包括控制器和放大電路，利用控制器能夠對電極部件通電從而使得電極部件與目標導體部件形成電容器。控制器通過給電極部件施加激勵電壓得到電容值，并將電容值轉換得到承載基座與目標導體部件之間的間隙值，通過對間隙值進行處理得到目標間隙數(shù)據(jù)。放大電路能夠增大激勵電壓的電壓范圍，從而使得控制器給電極部件施加的激勵電壓范圍增大，從而使得控制器獲取的電容值的范圍變大，即增大了處理模塊的兩側量程。由于不同真空腔體內的承載基座與目標導體部件之間的間隙距離不一，增大處理模塊的測量量程能夠使得間隙測量裝置適用于不同機臺的測量，提高了間隙測量裝置的適用性。

技術特征：

1.間隙測量裝置，用于測量承載基座與目標導體部件之間的間隙，其特征在于，放置在真空腔體內的所述承載基座上，所述間隙測量裝置包括電路板(1)、電極部件(2)和處理模塊(3)；

2.如權利要求1所述的間隙測量裝置，其特征在于：所述放大電路(32)包括電容數(shù)字轉換器(321)和數(shù)字電位器(322)，所述電容數(shù)字轉換器(321)與所述控制器(31)連接，所述電容數(shù)字轉換器(321)與所述電極部件(2)連接，所述電容數(shù)字轉換器(321)用于將從所述電極部件(2)采集的模擬電容信號轉換成數(shù)字信號，所述數(shù)字電位器(322)與所述電容數(shù)字轉換器(321)連接，所述數(shù)字電位器(322)用于調節(jié)所述放大電路(32)的電阻值從而調節(jié)所述激勵電壓的大小范圍。

3.如權利要求1所述的間隙測量裝置，其特征在于：所述電路板(1)為：參考地(7)部分采用網(wǎng)格覆銅的pcb板。

4.如權利要求2所述的間隙測量裝置，其特征在于：所述電極部件(2)包括多個外焊盤(21)和多個內焊盤(22)，所述外焊盤(21)和所述內焊盤(22)均連接于所述電路板(1)上，所述外焊盤(21)和所述內焊盤(22)均與所述電容數(shù)字轉換器(321)電連接，所述外焊盤(21)呈環(huán)狀設置，所述外焊盤(21)與所述內焊盤(22)間隔設置，其中一個所述外焊盤(21)與其中一個所述內焊盤(22)形成一組電極對。

5.如權利要求1所述的間隙測量裝置，其特征在于：還包括ldo電源電路(5)和基準電源電路(6)，所述ldo電源電路(5)與所述基準電源電路(6)連接，用于給所述基準電源電路(6)供電，所述基準電源電路(6)與所述放大電路(32)連接，所述基準電源電路(6)用于給所述放大電路(32)提供電源。

6.如權利要求2所述的間隙測量裝置，其特征在于：所述放大電路(32)還包括高速運放器(323)，所述高速運放器(323)與所述數(shù)字電位器(322)連接，所述高速運放器(323)用于驅動和緩沖信號。

7.如權利要求4所述的間隙測量裝置，其特征在于：多組所述電極對間隔設置。

8.如權利要求4所述的間隙測量裝置，其特征在于：所述外焊盤(21)包括圓形環(huán)狀焊盤、弧形環(huán)狀焊盤、方形環(huán)狀焊盤或不規(guī)則環(huán)狀焊盤，所述內焊盤(22)包括圓形焊盤、弧形焊盤、方形焊盤或不規(guī)則形狀焊盤。

9.如權利要求4所述的間隙測量裝置，其特征在于：至少一組所述電極對設置于所述電路板(1)的頂部，至少一組所述電極對設置于所述電路板(1)的底部?。

10.如權利要求1所述的間隙測量裝置，其特征在于：還包括傳輸模塊(4)，所述傳輸模塊(4)與所述處理模塊(3)電連接，所述傳輸模塊(4)用于將所述目標間隙數(shù)據(jù)傳輸給上位機，所述上位機與所述傳輸模塊(4)通信連接，所述上位機用于基于所述目標間隙數(shù)據(jù)與預存的基準間隙數(shù)據(jù)進行比較，并展示比較結果，所述比較結果用于指示所述承載基座的升降高度。

技術總結
本申請?zhí)峁┝碎g隙測量裝置，包括電路板、電極部件和處理模塊，電極部件和處理模塊均連接于電路板上，電極部件與處理模塊電連接，電極部件與目標導體部件形成電容器，電容器的電容值用于計算間隙；處理模塊通過給電極部件施加激勵電壓得到電容值，并將電容值轉換成目標間隙數(shù)據(jù)，目標間隙數(shù)據(jù)指示承載基座與目標導體部件之間的間隙；處理模塊包括控制器、電容數(shù)字轉換器和數(shù)字電位器，電容數(shù)字轉換器與控制器連接，電容數(shù)字轉換器與電極部件連接，電容數(shù)字轉換器用于轉換信號，數(shù)字電位器與電容數(shù)字轉換器連接，用于調節(jié)放大電路的電阻值從而調節(jié)激勵電壓的大小范圍。本申請實現(xiàn)了增大間隙測量裝置測量量程的功能，提高了間隙測量裝置的適用性。

技術研發(fā)人員：雷祥
受保護的技術使用者：上海集迦電子科技有限公司
技術研發(fā)日：20241126
技術公布日：2025/1/6