CN115634882B - 一种cmp抛光垫清洁装置及清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CMP抛光垫清洁装置及清洁方法，包括清洗机本体；清洗机本体上设有上下联动移门；清洗机本体内部设有双出口漩涡吸附腔、静电除尘枪、高压吹气枪、等离子清洁机械手，双出口漩涡吸附腔一侧壁安装旋转吸盘，旋转吸盘连接真空泵和伺服电机，双出口漩涡吸附腔外部与旋转吸盘对应的一侧设有静电除尘枪和高压吹气枪，等离子清洁机械手能够伸入至双出口漩涡吸附腔腔体内部；清洗机本体外部设有操作控制器。本发明能根据具体工作条件进行设计，能满足手动、半自动、全自动清洁的要求，总体设计及性能指标均符合国家相关标准，设备结构合理，性能安全可靠，操作方便。

Description

一种CMP抛光垫清洁装置及清洁方法

技术领域

本发明涉及半导体的化学机械抛光(CMP)中抛光垫的清洁领域，具体涉及一种CMP抛光垫清洁装置及清洁方法。

背景技术

在集成电路、电子器件和光学材料的制造加工过程中，会设计到很多材料的抛光处理，化学机械抛光(CMP)是目前使用最多的方法。CMP技术将研磨液涂在抛光垫表面，再使用抛光垫接触所需研磨材料，置于特定加工台上，抛光垫对被研磨材料同时产生化学作用和机械作用，从而达到抛光的目的。

相应地，在抛光结束后，抛光垫上会吸附部分残渣，为保证抛光垫的可重复利用，提高加工效率，亟需设计一种抛光垫的清洁设备。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种CMP抛光垫清洁装置及清洁方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种CMP抛光垫清洁装置，包括清洗机本体；

所述清洗机本体上设有上下联动移门；

所述清洗机本体内部设有双出口漩涡吸附腔、静电除尘枪、高压吹气枪、等离子清洁机械手，所述双出口漩涡吸附腔一侧壁安装有旋转吸盘，旋转吸盘连接真空泵和伺服电机，双出口漩涡吸附腔外部与旋转吸盘对应的一侧设有静电除尘枪和高压吹气枪，所述等离子清洁机械手能够伸入至双出口漩涡吸附腔腔体内部；

所述清洗机本体外部设有操作控制器，静电除尘枪、高压吹气枪、等离子清洁机械手、真空泵和伺服电机均与操作控制器连接。

作为上述方案的优选，所述清洗机本体内部还设有吸尘器，与双出口漩涡吸附腔的出口连接，控制端与操作控制器连接。

作为上述方案的优选，所述上下联动移门包括上下两个移门及用于驱动移门的双侧同步驱动单元。

作为上述方案的优选，所述移门采用拉丝不锈钢焊接方管框架，框架内搭配无色亚克力板。

作为上述方案的优选，所述双侧同步驱动单元包括链条链轮传动机构、同步传动轴、滚珠直线导轨、可调心轴承，两个移门上均安装有两组左右对称设置的滚珠直线导轨，两组链条链轮传动机构分别通过滑块安装在两组滚珠直线导轨上，两组链轮之间通过同步传动轴连接，同步传动轴通过可调心轴承连接驱动电机。

作为上述方案的优选，所述双出口漩涡吸附腔通过重型减震型钢支架固定在清洗机本体内，重型减震型钢支架包括方形管组焊三角架及底部的减震重型地脚。

作为上述方案的优选，所述双出口漩涡吸附腔为涡旋结构，沿顺时针切线方向设置有两个排废口，开口向上的为粉尘集尘口，开口向下的为固体粉尘排废口，两个排废口上均设置有滤网。

作为上述方案的优选，所述双出口漩涡吸附腔上设有供等离子清洁机械手伸入的机械手避让口，腔体内圆弧面上粘贴有泡棉及氟龙胶带。

作为上述方案的优选，所述旋转吸盘上设有补风口，补风口连接真空泵。

一种CMP抛光垫清洁装置的清洁方法，包括以下步骤：

S1、准备工作：打开上下联动移门并摆放样件，将CMP抛光垫放入双出口漩涡吸附腔内旋转吸盘位置，启动真空泵，吸附工件，关闭上下联动移门；

S2、工件清洁：

S21、启动伺服电机带动旋转吸盘旋转，并将等离子清洁机械手手臂移动到旋转吸盘圆心处；

S22、启动静电除尘枪、高压吹气枪对CMP抛光垫进行去尘清理，同时启动吸尘器对双出口漩涡吸附腔内部腔体进行粉尘清理；

S23、启动等离子清洁机械手，随旋转吸盘转动而摆动，向双出口漩涡吸附腔外侧清扫灰尘；

S3、清洁完成：关闭静电除尘枪、高压吹气枪、吸尘器、伺服电机、真空泵、等离子清洁机械手，并将等离子清洁机械手移动到旋转吸盘圆心处。

由于具有上述结构，本发明的有益效果在于：

本发明能根据具体工作条件进行设计，能满足手动、半自动、全自动清洁的要求，总体设计及性能指标均符合国家相关标准，设备结构合理，性能安全可靠，操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明上下联动移门的结构示意图；

图3为本发明双出口漩涡吸附腔的结构示意图；

图4为本发明等离子清洁机械手的结构示意图；

图5为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本实施例提供一种CMP抛光垫清洁装置，包括清洗机本体1；

所述清洗机本体1上设有上下联动移门2；

所述清洗机本体1内部设有双出口漩涡吸附腔3、静电除尘枪(图中未显示)、高压吹气枪(图中未显示)、等离子清洁机械手4，所述双出口漩涡吸附腔3一侧壁安装有旋转吸盘5，旋转吸盘5连接真空泵(图中未显示)和伺服电机(图中未显示)，双出口漩涡吸附腔3外部与旋转吸盘5对应的一侧设有静电除尘枪(图中未显示)和高压吹气枪(图中未显示)，所述等离子清洁机械手4能够伸入至双出口漩涡吸附腔3腔体内部；

所述清洗机本体1外部设有操作控制器6，静电除尘枪、高压吹气枪、等离子清洁机械手4、真空泵和伺服电机均与操作控制器6连接。

在本实施例中，所述清洗机本体1内部还设有吸尘器，与双出口漩涡吸附腔3的出口连接，控制端与操作控制器6连接。

在本实施例中，所述上下联动移门2包括上下两个移门21及用于驱动移门的双侧同步驱动单元，上下移门可跟随双侧同步驱动单元开启关闭。在本实施例中，所述移门21采用拉丝不锈钢焊接方管框架，框架内搭配无色亚克力板作为视窗，门窗变形小，便于观察和清洁。在本实施例中，所述双侧同步驱动单元包括链条链轮传动机构22、同步传动轴23、滚珠直线导轨24、可调心轴承25，两个移门21上均安装有两组左右对称设置的滚珠直线导轨24，两组链条链轮传动机构22分别通过滑块26安装在两组滚珠直线导轨24上，两组链轮之间通过同步传动轴23连接，同步传动轴23通过可调心轴承25连接驱动电机。驱动单元采用链轮链条+同步传动轴+滚珠直线导轨+可调心轴承，实现上下移门的重量平衡，依靠两侧同步驱动避免局部阻力过大的情况。

在本实施例中，所述双出口漩涡吸附腔3通过重型减震型钢支架7固定在清洗机本体1内，重型减震型钢支架7包括方形管组焊三角架，提高了支承刚性，降低设备重心提高稳定性，并且机架配合减震重型地脚，大大降低了设备运行中的震动影响。

在本实施例中，所述双出口漩涡吸附腔3为涡旋结构，沿顺时针切线方向设置有两个排废口，开口向上的为粉尘集尘口31，开口向下的为固体粉尘排废口32，两个排废口上均设置有滤网以防止其他大片物料掉落。在本实施例中，所述双出口漩涡吸附腔3上设有供等离子清洁机械手4伸入的机械手避让口33，腔体内圆弧面上粘贴有泡棉及氟龙胶带，减少粉尘吸附，避免抛光垫掉落受损。

在本实施例中，所述旋转吸盘5上设有补风口，补风口连接真空泵。

如图5所示，本实施例还提供一种CMP抛光垫清洁装置的清洁方法，包括以下步骤：

S1、打开上下联动移门2并摆放样件，将CMP抛光垫放入双出口漩涡吸附腔3内旋转吸盘5位置，启动真空泵，吸附工件，关闭上下联动移门2；

S2、启动伺服电机带动旋转吸盘旋转5，并将等离子清洁机械手4手臂移动到中间起始位置(旋转吸盘5圆心处)；

S3、启动静电除尘枪、高压吹气枪对CMP抛光垫进行去尘清理，同时启动吸尘器对双出口漩涡吸附腔3内部腔体进行粉尘清理；

S4、启动等离子清洁机械手4，随旋转吸盘5转动而摆动，向双出口漩涡吸附腔3外侧清扫灰尘；

S5、清洁完成后，关闭静电除尘枪、高压吹气枪、吸尘器、伺服电机、真空泵、等离子清洁机械手4，并将等离子清洁机械手4移动到旋转吸盘5圆心处。

本发明会根据具体工作需求，对清洁机进行设计、加工、制造结构及零部件，配合静电除尘、真空泵、双出口漩涡吸附腔、脉冲自净除尘柜等设备，完成真空泵吸附工件，旋转盘在大功率全数字交流伺服电机按指定速度旋转，清洁用伺服轴机械手按控制系统计算的实时调节速度向圆周运行，完成整个工件的吹气工作，设备配备安全限位保证操作人员安全。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：包括清洗机本体；

所述清洗机本体上设有上下联动移门；

所述清洗机本体内部设有双出口漩涡吸附腔、静电除尘枪、高压吹气枪、等离子清洁机械手，所述双出口漩涡吸附腔一侧壁安装有旋转吸盘，旋转吸盘连接真空泵和伺服电机，双出口漩涡吸附腔外部与旋转吸盘对应的一侧设有静电除尘枪和高压吹气枪，所述等离子清洁机械手能够伸入至双出口漩涡吸附腔腔体内部；

所述清洗机本体外部设有操作控制器，静电除尘枪、高压吹气枪、等离子清洁机械手、真空泵和伺服电机均与操作控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：所述清洗机本体内部还设有吸尘器，与双出口漩涡吸附腔的出口连接，控制端与操作控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：所述上下联动移门包括上下两个移门及用于驱动移门的双侧同步驱动单元。

4.根据权利要求2所述的一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：所述移门采用拉丝不锈钢焊接方管框架，框架内搭配无色亚克力板。

5.根据权利要求3所述的一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：所述双侧同步驱动单元包括链条链轮传动机构、同步传动轴、滚珠直线导轨、可调心轴承，两个移门上均安装有两组左右对称设置的滚珠直线导轨，两组链条链轮传动机构分别通过滑块安装在两组滚珠直线导轨上，两组链轮之间通过同步传动轴连接，同步传动轴通过可调心轴承连接驱动电机。

6.根据权利要求1所述的一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：所述双出口漩涡吸附腔通过重型减震型钢支架固定在清洗机本体内，重型减震型钢支架包括方形管组焊三角架及底部的减震重型地脚。

7.根据权利要求1所述的一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：所述双出口漩涡吸附腔为涡旋结构，沿顺时针切线方向设置有两个排废口，开口向上的为粉尘集尘口，开口向下的为固体粉尘排废口，两个排废口上均设置有滤网。

8.根据权利要求1所述的一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：所述双出口漩涡吸附腔上设有供等离子清洁机械手伸入的机械手避让口，腔体内圆弧面上粘贴有泡棉及氟龙胶带。

9.根据权利要求1所述的一种CMP抛光垫清洁装置，其特征在于：所述旋转吸盘上设有补风口，补风口连接真空泵。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的一种CMP抛光垫清洁装置的清洁方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、准备工作：打开上下联动移门并摆放样件，将CMP抛光垫放入双出口漩涡吸附腔内旋转吸盘位置，启动真空泵，吸附工件，关闭上下联动移门；

S2、工件清洁：

S21、启动伺服电机带动旋转吸盘旋转，并将等离子清洁机械手手臂移动到旋转吸盘圆心处；

S22、启动静电除尘枪、高压吹气枪对CMP抛光垫进行去尘清理，同时启动吸尘器对双出口漩涡吸附腔内部腔体进行粉尘清理；

S23、启动等离子清洁机械手，随旋转吸盘转动而摆动，向双出口漩涡吸附腔外侧清扫灰尘；

S3、清洁完成：关闭静电除尘枪、高压吹气枪、吸尘器、伺服电机、真空泵、等离子清洁机械手，并将等离子清洁机械手移动到旋转吸盘圆心处。

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