本技術(shù)涉及半導體設備制造，尤其是涉及一種對準裝置及對準方法。

背景技術(shù)：

1、集成電路是現(xiàn)代電子技術(shù)的核心，通過將成千上萬的電子元件集成到一個小型的芯片上，極大地提高了電子產(chǎn)品的性能。隨著集成電路行業(yè)的迅速發(fā)展，對芯片產(chǎn)品的性能和良率要求也越來越高。在集成電路的制造過程中，晶圓對準技術(shù)是確保芯片性能和良率的關鍵工藝之一。晶圓對準技術(shù)要求實現(xiàn)晶圓之間的精確對準，以確保在后續(xù)工藝流程中，電路圖案能夠精確的轉(zhuǎn)移和復制。為實現(xiàn)晶圓之間的精確對準，需要使用精密的對準裝置以進行高精度的微小線性移動和角度轉(zhuǎn)動。

2、然而，現(xiàn)有技術(shù)中，用于晶圓對準的裝置無法實時監(jiān)測上下晶圓之間的平行度，而平行度是影響晶圓對準效果的一個重要參數(shù)，最終會影響芯片的良率和性能。并且，對準裝置在進行對準調(diào)節(jié)作業(yè)中，裝置的質(zhì)心會偏移其平衡位置，而質(zhì)心的偏移會降低裝置的穩(wěn)定性，降低了上下晶圓之間的對準精度，增大了對準的誤差，進而會影響芯片的性能和良率。

3、基于此，為解決上述問題，本技術(shù)提供一種對準裝置及對準方法，能夠?qū)ι?、下晶圓間的平行度進行實時監(jiān)控和反饋，并提高對準過程中的質(zhì)心穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本技術(shù)的目的在于提供一種對準裝置及對準方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的晶圓對準裝置的質(zhì)心穩(wěn)定性較差等技術(shù)問題。

2、為達到上述目的及其他相關目的，本技術(shù)提供一種對準裝置，包括第一運動平臺、第二運動平臺和質(zhì)心調(diào)節(jié)組件；

3、所述第一運動平臺包括第一底座、第一承載臺和第一運動模塊，所述第一承載臺氣浮連接至所述第一底座的上方，所述第一運動模塊用于驅(qū)動所述第一承載臺沿第一方向運動，所述第一承載臺上具有第一放置區(qū)域，所述第一放置區(qū)域上放置有第一待調(diào)試件；

4、所述第二運動平臺包括第二底座、第二承載臺和第二運動模塊，所述第二承載臺氣浮連接至所述第二底座的上方，并沿第三方向位于所述第一承載臺的下方，所述第二運動模塊用于驅(qū)動所述第二承載臺沿所述第一方向運動，所述第二承載臺上具有第二放置區(qū)域，所述第二放置區(qū)域上放置有第二待調(diào)試件；

5、所述質(zhì)心調(diào)節(jié)組件至少包括兩個質(zhì)心調(diào)節(jié)部，所述第一承載臺位于兩個所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部之間，并且兩個所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部沿第二方向?qū)ΨQ連接至所述第一底座的上方，用于調(diào)整所述對準裝置的質(zhì)心；

6、其中，所述第三方向為豎直方向，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩相互垂直。

7、可選地，所述第二運動平臺還包括連接至所述第二底座下方的線性驅(qū)動模塊，用于承載并驅(qū)動所述第二運動平臺沿所述第三方向運動；

8、所述線性驅(qū)動模塊包括至少三個非共面且彼此間隔設置的豎向驅(qū)動系統(tǒng)，所述豎向驅(qū)動系統(tǒng)遠離所述第二底座的一端固定連接至所述第一底座并延伸至所述第一底座的下方。

9、可選地，所述第一承載臺包括頂部載臺、頂部精調(diào)臺和第一檢測模塊；

10、所述頂部載臺包括頂部載板和兩個第一運動載板，兩個所述第一運動載板沿所述第一方向?qū)ΨQ連接至所述頂部載板相對的兩側(cè)，所述第一運動載板氣浮連接至所述第一底座，以帶動所述頂部載臺沿所述第一方向運動；

11、所述第一放置區(qū)域位于所述頂部精調(diào)臺上，所述頂部精調(diào)臺可活動地連接至所述頂部載臺，所述頂部精調(diào)臺中設置有至少三個彼此間隔且開口向下的第一孔槽；

12、所述第一檢測模塊包括至少三個環(huán)繞所述第一放置區(qū)域的軸線圓周分布的第一距離檢測器，用于檢測所述頂部精調(diào)臺與所述第二承載臺之間的距離；

13、其中，在所述頂部精調(diào)臺沿所述第三方向的俯視圖中，所述第一距離檢測器位于所述第一放置區(qū)域與所述頂部精調(diào)臺的邊緣之間，并設置于所述第一孔槽內(nèi)。

14、可選地，所述第二承載臺包括底部載臺、底部精調(diào)臺和第二檢測模塊；

15、所述底部載臺包括底部載板和兩個第二運動載板，兩個所述第二運動載板沿所述第一方向?qū)ΨQ連接至所述底部載板相對的兩側(cè)，所述第二運動載板氣浮連接至所述第二底座，以帶動所述底部載臺沿所述第一方向運動；

16、所述第二放置區(qū)域位于所述底部精調(diào)臺上，所述底部精調(diào)臺可活動地連接至所述底部載臺，所述底部精調(diào)臺中設置有至少三個彼此間隔且開口向上的第二孔槽；

17、所述第二檢測模塊包括至少三個環(huán)繞所述第二放置區(qū)域的軸線圓周分布的第二距離檢測器，用于檢測所述底部精調(diào)臺與所述第一承載臺之間的距離；

18、其中，在所述底部精調(diào)臺沿所述第三方向的俯視圖中，所述第二距離檢測器位于所述第二放置區(qū)域與所述底部精調(diào)臺的邊緣之間，并設置于所述第二孔槽內(nèi)。

19、可選地，所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部包括第三底座、第一質(zhì)心平衡塊、第二質(zhì)心平衡塊和第三運動模塊；

20、所述第二質(zhì)心平衡塊位于所述第三底座上，并與所述第三底座氣浮連接；所述第一質(zhì)心平衡塊位于所述第二質(zhì)心平衡塊與所述第三底座之間，并與所述第三底座氣浮連接；所述第二質(zhì)心平衡塊能夠吸附連接至所述第三底座或所述第一質(zhì)心平衡塊；

21、所述第三運動模塊包括第三電機定子和第三電機動子，所述第三底座中設置有開口向上且沿所述第一方向延伸的第一導向槽，所述第三電機定子設置于所述第一導向槽內(nèi)，并與所述第一導向槽的槽壁間隔設置，所述第三電機動子連接至所述第一質(zhì)心平衡塊，并位于所述第三電機定子遠離所述第一導向槽槽底的一側(cè)。

22、可選地，所述第三運動模塊還包括至少兩個第一平衡導向塊和至少兩個第二平衡導向塊；

23、所述至少兩個第一平衡導向塊沿所述第二方向?qū)ΨQ連接至所述第一質(zhì)心平衡塊相對兩側(cè)的下方，并位于所述第一導向槽內(nèi)，所述第三電機動子位于兩個所述第一平衡導向塊之間；

24、所述至少兩個第二平衡導向塊沿所述第二方向?qū)ΨQ連接至所述第二質(zhì)心平衡塊相對兩側(cè)的下方，所述第三底座位于兩個所述第二平衡導向塊之間，并且所述第二平衡導向塊能夠吸附連接至所述第三底座。

25、可選地，在所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部沿所述第二方向的截面圖中，所述第三底座的橫截面為t形結(jié)構(gòu)，所述第三底座t形結(jié)構(gòu)的頂部沿所述第二方向相對的兩側(cè)具有外凸緣；

26、所述第二平衡導向塊的橫截面為l形結(jié)構(gòu)，包括豎向?qū)K和橫向?qū)K，所述豎向?qū)K沿所述第二方向氣浮連接至所述外凸緣相對的兩側(cè)，所述橫向?qū)K能夠吸附連接至所述外凸緣的下方，以使所述第二平衡導向塊與所述第一平衡導向塊間隔設置。

27、可選地，所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部氣浮連接至所述第一底座，還包括第四運動模塊和第五運動模塊；

28、所述第四運動模塊包括第四電機定子和第四電機動子，所述第一底座上設置有沿所述第一方向延伸的第二導向槽，所述第二導向槽沿所述第三方向位于所述第三底座的正下方，所述第四電機定子設置于所述第二導向槽內(nèi)，所述第四電機動子連接至所述第三底座的下方，并位于所述第四電機定子遠離所述第二導向槽槽底的一側(cè)；

29、所述第五運動模塊包括第五電機定子和第五電機動子，所述第五電機定子沿所述第二方向延伸，連接至所述第一底座的上方并位于兩個所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部之間，所述第五電機動子連接至所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部靠近所述第五電機定子的一側(cè)，并沿所述第三方向位于所述第五電機定子的正上方。

30、可選地，還包括減振組件和底部框體，所述底部框體位于所述第一運動平臺的下方，所述減振組件位于所述底部框體和所述第一運動平臺之間，并分別連接至所述底部框體和所述第一運動平臺。

31、可選地，所述底部框體與所述第一運動平臺之間還設置有至少三個非共面設置的位移監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測所述第一運動平臺沿所述第一方向和所述第二方向的位移；

32、所述位移監(jiān)測模塊包括第三距離檢測器和定位塊，所述第三距離檢測器和所述定位塊中的一個連接至所述底部框體的上方，另一個連接至所述第一運動平臺的下方。

33、本技術(shù)還提供一種對準方法，應用前述實施方式中的任一種對準裝置，以對第一待調(diào)試件和第二待調(diào)試件進行對準，所述對準裝置中設置有交接位和工作位，第一承載臺上設置有頂部精調(diào)臺，第二承載臺上設置有底部精調(diào)臺，所述對準方法包括以下步驟：

34、將所述第一承載臺和所述第二承載臺移動至所述交接位；

35、利用所述質(zhì)心調(diào)節(jié)組件實時調(diào)整所述對準裝置的質(zhì)心，以使所述對準裝置保持質(zhì)心平衡狀態(tài)；

36、將所述第一待調(diào)試件和所述第二待調(diào)試件分別放置于第一放置區(qū)域和第二放置區(qū)域；

37、利用所述第一承載臺和所述第二承載臺進行粗對準作業(yè)；

38、利用所述頂部精調(diào)臺和/或所述底部精調(diào)臺進行精對準作業(yè)，以使所述第一待調(diào)試件和所述第二待調(diào)試件對準。

39、可選地，所述利用所述第一承載臺和所述第二承載臺進行粗對準作業(yè)，包括以下步驟：

40、將所述第一承載臺自所述交接位移動至所述工作位；

41、將所述第二承載臺自所述交接位移動至所述工作位。

42、可選地，所述第二運動平臺還包括線性驅(qū)動模塊，所述第一承載臺還包括第一檢測模塊和/或所述第二承載臺還包括第二檢測模塊，利用所述第一承載臺和/或所述第二承載臺進行粗對準作業(yè)之后，還包括以下步驟：

43、利用所述第一檢測模塊和/或所述第二檢測模塊，檢測得到所述第一承載臺與所述第二承載臺之間的距離；

44、根據(jù)所述第一承載臺與所述第二承載臺之間的距離，利用線性驅(qū)動模塊調(diào)整所述第二承載臺的位置，以使所述第一承載臺與所述第二承載臺之間相互平行。

45、可選地，質(zhì)心調(diào)節(jié)部包括第三底座、第一質(zhì)心平衡塊、第二質(zhì)心平衡塊和第三運動模塊，所述利用所述質(zhì)心調(diào)節(jié)組件實時調(diào)整所述對準裝置的質(zhì)心，包括以下步驟：

46、當所述第一承載臺（12）和所述第二承載臺（22）同時沿第一方向同向運動時，使所述第二質(zhì)心平衡塊吸附至所述第一質(zhì)心平衡塊，通過所述第三運動模塊驅(qū)動所述第一質(zhì)心平衡塊運動，以調(diào)整所述對準裝置的質(zhì)心；

47、當所述第一承載臺與所述第二承載臺中的一個沿所述第一方向運動，另一個保持靜止時，控制所述第二質(zhì)心平衡塊與所述第三底座吸附連接，并與所述第一質(zhì)心平衡塊之間處于非吸附狀態(tài)，通過所述第三運動模塊驅(qū)動所述第一質(zhì)心平衡塊運動，以調(diào)整所述對準裝置的質(zhì)心。

48、可選地，所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部還包括第四運動模塊和第五運動模塊，所述對準裝置還包括位移監(jiān)測模塊，所述位移監(jiān)測模塊包括第三距離檢測器和定位塊，所述利用所述質(zhì)心調(diào)節(jié)組件實時調(diào)整所述對準裝置的質(zhì)心，還包括以下步驟：

49、通過所述位移監(jiān)測模塊獲取所述第三距離檢測器和所述定位塊之間的距離數(shù)據(jù)；

50、根據(jù)所述第三距離檢測器和所述定位塊之間的距離數(shù)據(jù)，通過所述第四運動模塊和所述第五運動模塊調(diào)整所述質(zhì)心調(diào)節(jié)部的位置，以使所述對準裝置保持所述質(zhì)心平衡狀態(tài)。

51、如上所述，本技術(shù)提供的對準裝置及對準方法，至少具有以下有益效果：

52、本技術(shù)的對準裝置中，第一承載臺和第二承載臺均能夠沿第一方向運動，進行對準時當?shù)谝怀休d臺運動至極限位置時，能夠通過第二承載臺進行補充補償運動，有效提高了對準過程中的可調(diào)節(jié)行程；在對準過程中，利用質(zhì)心調(diào)節(jié)組件能夠?qū)τ傻谝怀休d臺和第二承載臺運動導致的質(zhì)心偏移進行調(diào)節(jié)，使對準裝置保持質(zhì)心平衡狀態(tài)；利用線性驅(qū)動模塊能夠?qū)Φ谝怀休d臺和第二承載臺之間的平行度進行調(diào)整，保證第一待調(diào)試件與第二待調(diào)試件相互平行，減小對準偏差?？梢姡炯夹g(shù)的對準裝置，利用第一承載臺配合第二承載臺提高了對準過程中可調(diào)節(jié)的行程，實現(xiàn)了大行程調(diào)節(jié)，通過質(zhì)心調(diào)節(jié)組件和線性驅(qū)動模塊，提高了對準裝置的質(zhì)心穩(wěn)定性，保證兩個待調(diào)試件之間相互平行，進而提高了對準精確度，并有助于提高對準效率，減少了質(zhì)量分布不均導致的額外應力和磨損，延長了設備的使用壽命。本技術(shù)提供的對準方法采用上述對準裝置進行對準作業(yè)，因此同樣具有上述有益效果。