CN103367105B - 一种笔形海绵固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改良的笔形海绵固定装置，其设置在化学机械研磨设备中第二阶段清洁器的机械臂的端部；固定装置包含固定器、套设在固定器底端处的套筒，以及套设在套筒外壁上的轴套；外接的笔形海绵嵌设在套筒的内圈中；套筒、轴套和固定器的侧壁上若干个相对应的位置处设有连通的螺孔；本固定装置还包含对应设置在套筒和轴套侧壁上若干螺孔中的一个或若干个螺钉固定装置。本发明在现有技术仅采用套筒对笔形海绵进行固定的基础上，再在轴套、套筒和固定器侧壁上设有一个或若干个螺钉固定装置，通过螺丝旋进使套筒夹紧笔形海绵，进一步地将笔形海绵固定在固定器上，避免在生产过程中发生笔形海绵脱落而导致晶圆损坏报废的事故。

Description

一种笔形海绵固定装置

技术领域

本发明涉及半导体行业的晶圆生产设备，具体涉及用于化学机械研磨设备上第二清洁器的一种笔形海绵固定装置。

背景技术

如图1所示，为型号为FEX200的化学机械研磨设备，对金属钨平坦化处理，晶圆处理设备，该处理设备包含有其设备主体，沿该主体顶部一侧边设置的4个装载端口，设置在装载端口旁的机械手，以及设置在机械手一侧的转移缓冲台，设置在转移缓冲台旁的机械手，设置在机械手旁的旋转运输器 ，设置在旋转运输器上的晶圆翻转器，设置在旋转运输器旁的研磨头，设置在研磨头一侧的钨研磨台和氧化物的研磨台，设置在钨研磨台和氧化物的研磨台一侧的第一阶段清洁器，以及设置在第一阶段清洁器旁的第二阶段清洁器。第一阶段清洁器上设有海绵刷，第二阶段清洁器上设有笔形海绵，海绵清洗之后，晶圆高速旋转甩干。

该晶圆处理设备的工作流程是：晶圆从装载端口进入本设备，通过机械手传送至转移缓冲台，再通机械手将晶圆传输至晶圆翻转器，晶圆反转180度，经由旋转运输器，然后由研磨头将晶圆传输至钨研磨台和氧化物的研磨台，对晶圆进行研磨平坦化处理完成后，转移至第一阶段清洁器，通过海绵刷对晶圆表面进行清洁，最后在转移至第二阶段清洁器，采用笔形海绵以旋转的方式对晶圆进行清洁。

如图2所示，第二阶段清洁器包含一个用于放置晶圆的平台7’，以及设置在平台7’一侧的机械臂6’，笔形海绵设置在该机械臂6’的端部。

如图3所示，在机械臂的端部设有一用于固定笔形海绵1’的固定器2’，在固定器2’底端与笔形海绵1’的连接处套设有套筒3’，在该套筒3’的外壁上还套设有轴套5’。笔形海绵1’通过该笔形海绵1’固定在固定器2’的底部。

如图4所示，第二阶段清洁器对晶圆8’进行清洁工作时，将晶圆8’固定在其一平台上。该平台周边设有固定爪，将晶圆8’稳固的固定在平台上，进行清洁工作时，该平台带动晶圆8’旋转，同时，笔形海绵1’也由其固定器带动旋转，并通过机械臂带动下降，按压在晶圆8’表面上，通过笔形海绵1’与晶圆8’表面的摩擦，实现对晶圆表面的清洁。

笔形海绵是由Ebara公司发明的，目前，现有技术中笔形海绵仅通过PVC材料制成的套筒紧固在固定器下。该设计的缺点在于，该种固定方式不够牢固，会造成在使用过程中笔形海绵从固定器下脱落的情况发生。其造成了以下影响：

1、在对晶圆进行清洁过程中，如果笔形海绵脱落，没有海绵在晶圆表面清洗，晶圆表面的残留的污染物无法全部去除，对于一些特定的产品良率有较大影响，造成晶圆报废。

2、由于晶圆处理设备上没有设置报警装置，所以每天值班必须按时检查笔形海绵是否有脱落，其造成了必须每天花费更多的人工和时间来对各个设备上的笔形海绵进行检查。

发明内容

本发明提供了一种笔形海绵固定装置，可牢固的固定住笔形海绵，防止生产过程中由于笔形海绵脱落而造成的晶圆损坏报废，同时也简便了笔形海绵状况的检查过程。

为实现上述目的，本发明提供了一种笔形海绵固定装置，化学机械研磨设备中设有第二阶段清洁器，该第二阶段清洁器包含用于放置晶圆的平台，以及设置在平台一侧的机械臂，本固定装置设置在该机械臂的端部；

该固定装置包含固定器、套设在固定器底端处的套筒，以及套设在套筒外壁上的轴套；外接的笔形海绵嵌设在套筒的内圈中；

其特点是，上述的套筒、轴套和固定器的侧壁上若干个相对应的位置处设有连通的螺孔；本固定装置还包含对应设置在套筒和轴套侧壁上若干螺孔中的一个或若干个螺钉固定装置。

上述的螺钉固定装置包含串设在轴套、固定器和套筒相套叠的侧壁上的螺孔中的螺丝，以及套设在螺丝上的螺帽。

本固定装置包含三个螺钉固定装置，其相互间隔120度分别设置在轴套、固定器和套筒相套叠的侧壁上，该三个螺钉固定装置的设置结构呈“”形。

上述的轴套和套筒相套叠的侧壁上对称设有两个螺孔；笔形海绵上对应于该两个螺孔设有一通孔；螺钉固定装置串设并固定在轴套和套筒上的两个螺孔及笔形海绵的通孔中。

当笔形海绵嵌设在套筒内圈中时，旋紧各个螺钉固定装置的螺丝，由螺帽通过轴套向套筒施加横向压力，使套筒紧夹住笔形海绵，实现笔形海绵稳固地固定在本固定装置中。

本发明一种第二清洁器的笔形海绵固定装置和现有技术的笔形海绵固定器相比，其优点在于，本发明在现有技术仅采用套筒对笔形海绵进行固定的基础上，再在套筒、轴套和固定器侧壁上设有一个或若干个螺钉固定装置，通过螺丝旋进使套筒夹紧笔形海绵，进一步地将笔形海绵固定在固定器上，避免在生产过程中发生笔形海绵脱落而导致晶圆损坏报废的事故；

本发明在套筒侧壁上设有一个或若干个螺钉固定装置，该螺钉固定装置采用螺丝和螺帽组成，结构简单，在对笔形海绵固定情况进行检查时，只需要检查螺钉固定装置的螺丝的紧固状况即可，简化了笔形海绵的检查工作，提高工作效率。

附图说明

图1为现有技术中一种化学机械研磨设备的结构示意图；

图2为现有技术中化学机械研磨设备的第二阶段清洁器的结构示意图；

图3为现有技术中化学机械研磨设备的第二阶段清洁器的固定器和笔形海绵的结构示意图；

图4为现有技术中化学机械研磨设备的第二阶段清洁器的工作原理图；

图5为本发明一种笔形海绵固定装置的结构示意图；

图6为本发明一种笔形海绵固定装置的一种实施例的剖面图；

图7为本发明一种笔形海绵固定装置的另一种实施例的结构示意图；

图8为本发明一种笔形海绵固定装置的另一种实施例的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明的具体实施方式。

如图5所示，本发明公开了用于化学机械研磨设备上第二清洁器的一种笔形海绵固定装置，该固定装置包含用于设置笔形海绵1的固定器2、套设在固定器2底端上的套筒3，以及套设在该套筒3外壁上的轴套5。

笔形海绵1分为头端和尾端，其头端的直径大于尾段的直径。笔形海绵1头端的端部设为弧形，用于对晶圆表面进行清洁。笔形海绵1的尾端设为圆柱体，用于与固定器2连接固定。

套筒3的内径与笔形海绵1尾端的外径相适配，使笔形海绵1尾端可恰好嵌设在套筒3的内圈中。同时，在套筒内圈的外端处设有倒钩，当笔形海绵1嵌设在套筒3的内圈中时，该倒钩嵌在笔形海绵1尾端的侧壁上，使笔形海绵1不易脱落。

本发明一种笔形海绵固定装置的创新点在于，本固定装置还包含设置在轴套5、固定器2和套筒3侧壁上的螺钉固定装置4。该螺钉固定装置4包含有螺丝41以及与该螺丝41相适配的螺帽42。该螺丝41串设在螺帽42中。

在靠近固定器2底端，轴套5、固定器2和套筒3相套叠的侧壁上设有贯穿轴套5、固定器2和套筒3的螺孔。该螺孔与螺钉固定装置4的螺丝41相适配，当螺丝41串设在螺帽42中后，再串设在该贯穿轴套5和套筒3的侧壁上的螺孔中，螺丝41的螺纹与该螺孔内壁上的螺纹相互啮合。

当笔形海绵1嵌设在套筒3的内圈中时，旋进螺钉固定装置4的螺丝41，逐渐使螺帽42对轴套5的侧壁施加横向压力，同时通过力的传递到套筒3，套筒3向其内部产生略微的形变，使套筒3更加夹紧其内圈中的笔形海绵1，实现对笔形海绵1的稳固固定。

如图6所示，为本发明一种笔形海绵固定装置的一种实施例。笔形海绵1套设在套筒3的内圈中，在靠近固定器2底部，轴套5、固定器2和套筒3相套叠的侧壁上的任意位置设有一个螺钉固定装置4，螺钉固定装置4的螺帽42套设在螺丝41上，螺丝41串设在贯穿轴套5和套筒3侧壁的螺孔中。当笔形海绵1套设在套筒3的内圈中时，旋进螺钉固定装置4的螺丝41，使螺帽42向轴套5侧壁施加压力，同时通过力的传递到套筒3，套筒3发生形变使笔形海绵1的尾端被紧紧固定在套筒3的内圈中。

本发明一种笔形海绵固定装置还有另一种实施例。笔形海绵1套设在套筒3的内圈中，在轴套5、套筒3和固定器2相套叠的侧壁上，间隔120度设有一个贯穿轴套5和套筒3侧壁的螺孔，共设有三个螺孔。对应于该三个螺孔，分别设有三个螺钉固定装置4，每个螺钉固定装置4的螺帽42套设在螺丝41上，而其各自的螺丝41串设在其相对应的螺孔中。三个螺钉固定装置4 以“”形，设置在轴套5的侧壁上。

当笔形海绵1套设在套筒3的内圈中时，分别旋进三个螺钉固定装置4的螺丝41，使三个螺钉固定装置4的螺帽42分别从三个方向在轴套5侧壁上施加压力，通过轴套5对套筒3的挤压，使笔形海绵1被紧紧固定在套筒3的内圈中，同时由于三个螺钉固定装置4所设的三个位置两两间隔距离相同且对称，则该三个螺钉固定装置4向套筒3侧壁施加均衡的压力，套筒3的三个对称方向均衡的形变，对称地夹紧笔形海绵1的尾端，使实现笔形海绵1更加稳固地嵌设在套筒3的内圈中，有效防止笔形海绵1脱落。

如图7并结合图8所示，为本发明一种笔形海绵固定装置的另一种实施例。笔形海绵1套设在套筒3的内圈中。在固定器2下方靠近其底部处，于轴套5和套筒3相套叠的侧壁上任意相对的位置上设有两个同轴的且贯穿轴套5和套筒3侧壁的螺孔，该两个螺孔的中轴线重合并通过套筒3的圆心。同时，在笔形海绵1上与该两个螺孔相对应的位置设有一个通孔，该通孔的两端分别对应地与上述的两个螺孔连通。

在该两个螺孔中，设有一个螺钉固定装置4，该螺钉固定装置4的螺丝41长度大于轴套5的直径。该螺钉固定装置4的螺帽42套设在螺丝41上，螺丝41串设入上述两个螺孔中的任意一个，并穿过笔形海绵1上的通孔，串设入位于对面的螺孔中。

螺钉固定装置4的螺丝41串设在笔形海绵1上的通孔中，并固定与套筒3和轴套5侧壁上分别位于笔形海绵1通孔两端的螺孔中。实现将笔形海绵1牢固固定在套筒3的内圈中，有效防止笔形海绵1脱落。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种柱形海绵固定装置，化学机械研磨设备中设有第二阶段清洁器，该第二阶段清洁器包含用于放置晶圆的平台（7’），以及设置在平台（7’）一侧的机械臂（6’），本固定装置设置在该机械臂（6’）的端部；

该固定装置包含固定器（2）、套设在所述固定器（2）底端处的套筒（3），以及套设在所述套筒（3）外壁上的轴套（5）；外接的柱形海绵（1）嵌设在所述套筒（3）的内圈中；

其特征在于，所述的套筒（3）、轴套（5）和固定器（2）的侧壁上若干个相对应的位置处设有连通的螺孔；本固定装置还包含对应设置在所述套筒（3）和轴套（5）侧壁上若干螺孔中的一个或若干个螺钉固定装置（4）；

所述的螺钉固定装置（4）包含串设在所述轴套（5）、固定器（2）和套筒（3）相套叠的侧壁上的螺孔中的螺丝（41），以及套设在所述螺丝（41）上的螺帽（42）。

2.如权利要求1所述的一种柱形海绵固定装置，其特征在于，本固定装置包含三个螺钉固定装置（4），其相互间隔120度分别设置在所述轴套（5）、固定器（2）和套筒（3）相套叠的侧壁上，该三个螺钉固定装置（4）的设置结构呈“”形。

3.如权利要求1所述的一种柱形海绵固定装置，其特征在于，所述的轴套（5）和套筒（3）相套叠的侧壁上对称设有两个螺孔；所述的柱形海绵（1）上对应于该两个螺孔设有一通孔；所述的螺钉固定装置（4）串设并固定在所述轴套（5）和套筒（3）上的两个螺孔及柱形海绵（1）的通孔中。