本公开涉及机械装备领域,更准确地说,设计一种刷体的处理装置,尤其适用于半导体制备领域用于刷洗晶圆表面的刷体的处理装置;本公开还涉及一种刷体的处理方法。
背景技术:
1、在半导体领域,化学机械研磨(cmp)的过程包括对晶圆的研磨、清洗和干燥等工序,其中毛刷在清洗工序中起到对晶圆表面杂质、污染物的刷洗清除作用,直接关系到晶圆的洁净度和良率。目前,业界用于清洗晶圆的毛刷主要有组装式和一体式,由于毛刷在运输、储存过程中可能受到挤压、碰撞、干燥而产生变形,在化学机械研磨(cmp)工艺中没有专门用于浸泡及筛选晶圆毛刷的装置,大多数工程师忽略对毛刷的浸泡和筛选环节,而直接将毛刷安装上机,若不经浸泡或浸泡不足就上机,毛刷极易产生晃动、瓢偏、扭矩不稳等现象,在跑货过程中可能造成晶圆表面刷洗不均、片状刮伤、破片等问题,严重影响晶圆的清洗效果。依据实际生产经验,现阶段毛刷因晃动、瓢偏、扭矩异常等问题导致大约有20%的不合格率,同时机台不得不返工重新保养,增加了机台停机时间。目前浸泡毛刷时通常利用塑料袋、盒子、水桶等简易方式浸泡,由于多个毛刷挤压在一个狭小的空间,也会导致毛刷发生挤压变形、浸泡不均、二次污染等问题;同时由于缺少筛选的毛刷同轴度的装置和标准,增加了更换毛刷的频率,影响机台的产能。目前没有一种能够预先判断毛刷能否正常工作的工序和标准,造成频繁地更换毛刷,不仅造成了毛刷的大量浪费,影响了机台的生产效率,也增加了人工保养成本。
技术实现思路
1、本公开为了解决现有技术中缺少毛刷浸泡、筛选工序和标准问题,提供了一种刷体处理装置及刷体的处理方法。
2、根据本公开的第一方面,提供了一种刷体处理装置,包括:
3、浸泡箱,所述浸泡箱被构造为具有用于容纳浸泡液的空腔;
4、卡头机构,所述卡头机构转动连接在所述浸泡箱的空腔内,且被构造为用于连接刷体;
5、驱动机构,所述驱动机构被构造为带动卡头机构转动。
6、在本公开一个实施方式中,还包括:
7、浸泡箱,所述浸泡箱被构造为具有用于容纳浸泡液的空腔;
8、第一卡头、第二卡头,所述第一卡头、第二卡头位于所述浸泡箱的空腔内,且被构造为相对于浸泡箱转动连接;所述第一卡头、第二卡头相对设置,且被构造为用于连接刷体的相对两端;
9、驱动机构,所述驱动机构被构造为带动第一卡头和/或第二卡头转动。
10、在本公开一个实施方式中,所述第一卡头、第二卡头用于与所述刷体两端配合的位置被构造为设置为圆台状。
11、在本公开一个实施方式中,所述第一卡头被构造为通过第一转轴转动连接在所述浸泡箱的侧壁;其中,所述第一卡头被构造为相对于所述第一转轴在其轴向方向上运动;在所述第一卡头与第一转轴之间设置有弹性机构,所述弹性机构被构造为使第一卡头具有往第二卡头方向运动的趋势。
12、在本公开一个实施方式中,所述第一卡头邻近所述浸泡箱的一端设置有运动腔,所述第一转轴伸入所述运动腔内,且被构造为在运动腔中沿其轴向运动。
13、在本公开一个实施方式中,所述运动腔的端面上设置有径向向内延伸的第一凸缘,所述第一转轴外壁上设置有径向向外延伸的第二凸缘;所述第一转轴的第二凸缘位于所述运动腔内,且被构造为运动至与第一凸缘配合时止动。
14、在本公开一个实施方式中,在所述浸泡箱的外侧设置有扭矩侦测器,所述扭矩侦测器被构造为与所述第一转轴连接;所述扭矩侦测器被构造为在刷体随第一转轴转动的过程中,侦测转动扭矩。
15、在本公开一个实施方式中,所述第二卡头被构造为通过第二转轴转动连接在所述浸泡箱的侧壁;还包括位于浸泡箱外侧且与所述第二转轴固定的带轮;所述驱动机构的输出端通过传动机构与所述带轮传动连接。
16、在本公开一个实施方式中,所述第一卡头、第二卡头分别设置有多个,多个第一卡头、多个第二卡头依次排列在所述浸泡箱的空腔;且所述第一卡头、第二卡头一一对应。
17、在本公开一个实施方式中,所述传动机构为传动带,相邻两个第二卡头外的带轮之间被构造为通过传动带传动连接。
18、在本公开一个实施方式中,所述第一卡头、第二卡头在空腔中的高度被配置为使位于其上的刷体与所述空腔的底部干涉。
19、在本公开一个实施方式中,在所述空腔的底部设置有石英板,所述刷体被构造为与所述石英板干涉。
20、在本公开一个实施方式中,在所述浸泡箱的内壁上设置有进水口、出水口;浸泡液被配置为通过进水口进入所述空腔内,且被配置为通过出水口放出。
21、在本公开一个实施方式中,所述刷体处理装置包括位于空腔上方的视觉传感器,所述视觉传感器被配置为用于采集刷体浸泡时浸泡液的图像信息。
22、根据本公开的第二方面,还提供了一种刷体的处理方法,由上述的刷体处理装置实施,包括如下步骤:
23、将刷体安装在第一卡头、第二卡头之间;
24、在浸泡箱的空腔中注入浸泡液至预定水位;
25、控制驱动机构带动刷体在浸泡液中以预定转速转动预定时间。
26、在本公开一个实施方式中,在刷体在浸泡液中以预定转速转动预定时间后,还包括如下步骤:
27、通过视觉传感器采集浸泡液的图像信息,并判断浸泡液的清洁度。
28、在本公开一个实施方式中,通过浸泡液的清洁度判断刷体为合格品后,还包括如下步骤:
29、排空位于空腔中的浸泡液;
30、控制驱动机构带动刷体在浸泡液中以预定转速转动预定时间;
31、通过扭矩侦测器侦测刷体转动时的扭矩,并基于扭矩在预定范围内判断为合格品,超出预定范围为不合格品。
32、本公开的刷体处理装置在工作的时候,先将刷体安装在卡头机构上,往浸泡箱内注入浸泡液,由此可将刷体浸入浸泡液内。卡头机构带动刷体在浸泡液中一边转动一边浸泡,由此可使刷体浸泡的更为均匀,避免传统浸泡中堆积在一起造成刷体变形等问题,本公开的刷体处理装置可以作为半导体领域中毛刷的标准浸泡、筛选工序。
33、通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
1.一种刷体处理装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的刷体处理装置,其特征在于,所述卡头机构包括:
3.根据权利要求2所述的刷体处理装置,其特征在于,所述第一卡头、第二卡头用于与所述刷体两端配合的位置被构造为设置为圆台状。
4.根据权利要求2所述的刷体处理装置,其特征在于,所述第一卡头被构造为通过第一转轴转动连接在所述浸泡箱的侧壁;其中,所述第一卡头被构造为相对于所述第一转轴在其轴向方向上运动;在所述第一卡头与第一转轴之间设置有弹性机构,所述弹性机构被构造为使第一卡头具有往第二卡头方向运动的趋势。
5.根据权利要求4所述的刷体处理装置,其特征在于,所述第一卡头邻近所述浸泡箱的一端设置有运动腔,所述第一转轴伸入所述运动腔内,且被构造为在运动腔中沿其轴向运动。
6.根据权利要求5所述的刷体处理装置,其特征在于,所述运动腔的端面上设置有径向向内延伸的第一凸缘,所述第一转轴外壁上设置有径向向外延伸的第二凸缘;所述第一转轴的第二凸缘位于所述运动腔内,且被构造为运动至与第一凸缘配合时止动。
7.根据权利要求4所述的刷体处理装置,其特征在于,在所述浸泡箱的外侧设置有扭矩侦测器,所述扭矩侦测器被构造为与所述第一转轴连接;所述扭矩侦测器被构造为在刷体随第一转轴转动的过程中,侦测转动扭矩。
8.根据权利要求2所述的刷体处理装置,其特征在于,所述第二卡头被构造为通过第二转轴转动连接在所述浸泡箱的侧壁;还包括位于浸泡箱外侧且与所述第二转轴固定的带轮;所述驱动机构的输出端通过传动机构与所述带轮传动连接。
9.根据权利要求8所述的刷体处理装置,其特征在于,所述第一卡头、第二卡头分别设置有多个,多个第一卡头、多个第二卡头依次排列在所述浸泡箱的空腔;且所述第一卡头、第二卡头一一对应。
10.根据权利要求9所述的刷体处理装置,其特征在于,所述传动机构为传动带,相邻两个第二卡头外的带轮之间被构造为通过传动带传动连接。
11.根据权利要求10所述的刷体处理装置,其特征在于,所述第一卡头、第二卡头在空腔中的高度被配置为使位于其上的刷体与所述空腔的底部干涉。
12.根据权利要求11所述的刷体处理装置,其特征在于,在所述空腔的底部设置有石英板,所述刷体被构造为与所述石英板干涉。
13.根据权利要求2所述的刷体处理装置,其特征在于,在所述浸泡箱的内壁上设置有进水口、出水口;浸泡液被配置为通过进水口进入所述空腔内,且被配置为通过出水口放出。
14.根据权利要求2所述的刷体处理装置,其特征在于,所述刷体处理装置包括位于空腔上方的视觉传感器,所述视觉传感器被配置为用于采集刷体浸泡时浸泡液的图像信息。
15.一种刷体的处理方法,由采用根据权利要求1至14任一项所述的刷体处理装置实施,其特征在于,包括如下步骤:
16.根据权利要求15所述的处理方法,其特征自安于,在刷体在浸泡液中以预定转速转动预定时间后,还包括如下步骤:
17.根据权利要求16所述的处理方法,其特征自安于,通过浸泡液的清洁度判断刷体为合格品后,还包括如下步骤: