CN213748336U - 一种毛刷高度检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种毛刷高度检测装置，属于检测设备技术领域。所述高度检测装置包括升降组件、旋转组件、摆臂机构和测力台。升降组件为旋转组件提供升降的动力。旋转组件为摆臂机构提供旋转的动力。摆臂机构的一端连接第二连接轴的上端，其另一端连接毛刷。在晶圆清洗的过程中，通过升降组件上升旋转组件，通过摆臂机构抬升毛刷，通过旋转组件的旋转使毛刷正对测力台，最后再通过升降组件将毛刷下降至测力台的台面，进行压力检测，将压力数据结合升降组件的升降距离以及台面的预定高度转化为毛刷的高度，从而控制毛刷的质量，能够有效确保晶圆的良好品质，并提高工作效率，降低企业成本。

Description

一种毛刷高度检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种毛刷高度检测装置，用于在晶圆清洗过程中检测所述毛刷的高度。

背景技术

随着高新科技的大力发展以及国际关系不确定性的增加，目前我国的半导体技术、LED技术以及摄像头技术等均得到了快速的发展，对产品的性能要求也越来越高。

其中，大部分半导体元件、LED元件以及第三代化合物半导体元件在光刻后，都会有光刻胶溢到晶圆的表面。在这些高精尖产品中，即使少许的沾污都会影响到下一道工序的品质。一般情况下是通过毛刷清洗这些沾污。

在毛刷清洗晶圆的过程中，毛刷直接与晶圆接触，接触压力过大容易损伤到晶圆，而接触夜里过小可能造成毛刷的清洗力不足，难以有效去除晶圆表面的沾污；另外，在长期使用后，毛刷自身也可能会受到磨损而影响毛刷的高度。因此，需要精确控制毛刷与晶圆的接触压力以及接触量，才能良好的控制晶圆的品质。

毛刷一般是非导电材质，不能通过电接触来检测毛刷的高度；同时，毛刷的清洗工作是在清洗腔内完成的，清洗腔内一般都会混杂清洗药液和药体，采用光电传感器进行检测，检测误差较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种毛刷高度检测装置，能够在晶圆清洗的过程中随时检测毛刷的高度，检测精度高，检测方便，从而有效确保晶圆的品质。

本实用新型的另一目的在于提供一种毛刷高度检测装置，在晶圆清洗的过程中，通过升降以及旋转能够使毛刷压在预定高度的测力台的台面，检测毛刷的压力，从而检测毛刷的高度。

本实用新型的另一目的在于提供一种毛刷高度检测装置，通过滑动板与第一限位板的配合能够有效提高旋转组件的升降稳定性，从而提高毛刷高度检测的稳定性。

本实用新型的另一目的在于提供一种毛刷高度检测装置，通过止位槽和止动块的配合能够有效限制旋转组件的旋转，提高检测效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种毛刷高度检测装置，通过第二传感器和第二感应元件的配合能够快速、精准的将毛刷压在测力台的台面，节约检测时间。

为实现本实用新型以上至少一个目的，本实用新型提供一种毛刷高度检测装置，用于在晶圆清洗的过程中检测所述毛刷的高度，其中所述高度检测装置包括：

一升降组件；

一旋转组件，其中所述旋转组件包括旋转主体，所述旋转主体被可升降地固定连接所述升降组件；

一摆臂机构，其中所述摆臂机构的其中一端固定连接于所述旋转主体的上端，所述摆臂机构的另一端固定连接所述毛刷；和

一测力台，其中所述测力台被设置于预定的高度，并与所述摆臂机构相配合，以在晶圆清洗过程中所述毛刷被升降和旋转后可正压在所述测力台的台面，检测所述毛刷的清洗高度。

在晶圆清洗的过程中，当需要检测毛刷的高度时，通过升降组件将毛刷从清洗腔内提升出来，然后通过旋转组件旋转摆臂机构以及摆臂机构端部的毛刷，使毛刷正对测力台的台面，最后再次通过升降组件降低毛刷，使毛刷压在测力台的台面上进行压力的检测，能够有效检测毛刷的高度。

因此，该毛刷高度检测装置具备非常高的灵活性，具备非常高的检测精度以及非常高的检测效率。在晶圆清洗过程中的任意时间都可以对毛刷进行高度检测。检测方便，快捷。能够有效节约人力和时间，降低企业成本，提高企业工作效率。

对于本实用新型的进一步限制为，所述升降组件包括第一旋转机构、限位机构、竖向设置的第一丝杆和与所述第一丝杆相配合套设于所述第一丝杆的丝杆连接块，其中所述第一丝杆被固定连接于所述第一旋转机构的输出端，所述丝杆连接块与所述限位机构相配合以使所述第一丝杆旋转时，所述丝杆连接块沿所述第一丝杆的长度方向上下移动，其中所述旋转主体固定连接所述丝杆连接块，以被所述丝杆连接块带动上下移动。

对于本实用新型的进一步限制为，所述第一旋转机构为第一电机。

对于本实用新型的进一步限制为，所述限位机构包括第一限位板，所述第一限位板沿所述第一丝杆的长度方向设置有第一限位槽，所述第一限位槽与所述丝杆连接块相配合，以在所述第一丝杆旋转时于所述第一限位槽的长度方向限位所述丝杆连接块。

对于本实用新型的进一步限制为，所述旋转组件还包括滑动板，所述滑动板具有相对的第一板面和第二板面，以分别连接所述第一限位板和所述旋转主体，其中所述第一板面沿所述第一限位槽的长度方向设置有滑块，所述第一限位板设置有与所述滑块相配合的滑轨。

对于本实用新型的进一步限制为，所述旋转主体包括第二旋转机构、第二安装架、第二连接轴和第二轴承机构，其中所述第二安装架固定连接于所述第二板面，所述第二旋转机构固定连接于所述第二安装架的底面，所述第二轴承机构固定连接于所述第二安装架的顶面，所述第二连接轴固定连接所述第二旋转机构的输出端，并在穿过所述第二安装架和所述第二轴承机构后固定连接所述摆臂机构。

对于本实用新型的进一步限制为，所述第二旋转机构为第二电机。

对于本实用新型的进一步限制为，所述第二安装架具有固定所述第二轴承机构的顶板，所述顶板沿所述第二连接轴的旋转方向开设有弧形止位槽，所述第二连接轴固定套设有与所述止位槽相配合的止动块，以限位所述旋转组件的旋转。

对于本实用新型的进一步限制为，所述第二安装架安装有第二传感器，所述第二连接轴连接有与所述第二传感器产生感应的第二感应元件，以在所述第二感应元件转动至所述第二传感器的位置时所述毛刷正对所述测力台的台面。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。

附图说明

图1示出了本申请一较佳实施例毛刷高度检测装置的结构示意图。

图2示出了本申请一较佳实施例毛刷高度检测装置内部的结构示意图。

图3示出了本申请一较佳实施例止位槽和止动块以及第二传感器和第二感应元件配合的仰视结构示意图。

具体实施方式

以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在说明书的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

结合说明书附图1和图2，依本实用新型一较佳实施例的一种毛刷高度检测装置，用于在晶圆清洗过程中检测毛刷100的高度，其中所述高度检测装置包括升降组件10、旋转组件20、摆臂机构30和测力台40。

所述升降组件10为所述旋转组件20提供升降的动力，其中所述升降组件10包括第一电机11、限位机构12、竖向设置的第一丝杆13以及与所述第一丝杆13相配合套设于所述第一丝杆13的丝杆连接块14。所述第一丝杆13被固定连接于所述第一电机11的输出端，由所述第一电机11为所述第一丝杆13提供旋转动力。所述丝杆连接块14与所述限位机构12相配合，以在所述第一丝杆13旋转时，所述丝杆连接块14仅能沿所述第一丝杆13的长度方向上下移动。

优选地，所述限位机构12包括第一限位板121。所述第一限位板121沿所述第一丝杆13的长度方向设置有第一限位槽122。所述第一限位槽122与所述丝杆连接块14相配合，以在所述第一丝杆13旋转时，于所述第一限位槽122的长度方向限位所述丝杆连接块14。利用丝杆传动的原理，通过所述第一限位槽122限位所述丝杆连接块14，以避免所述丝杆连接块14随所述第一丝杆13一起转动，从而将所述丝杆连接块14相对所述第一丝杆13的旋转转化为所述丝杆连接块14在所述第一限位槽122内的定向移动。

所述旋转组件20包括旋转主体21。通过所述旋转主体21连接所述升降组件10的所述丝杆连接块14，以在所述升降组件10升降移动时，所述旋转组件20被带动同步上升或下降。

值得一提的是，所述旋转组件20还包括滑动板22。所述滑动板22具有相对的第一板面221和第二板面，以分别连接所述第一限位板121和所述旋转主体21。所述第一板面221沿所述第一限位槽122的长度方向设置有滑块221-1。所述第一限位板121设置有与所述滑块221-1相配合的滑轨121-1，以在所述旋转组件20上下移动的过程中，所述旋转主体21通过所述滑动板22在所述第一限位板121上滑动。所述旋转组件20通过所述丝杆连接块14在所述第一丝杆13上上下移动的同时，再加上所述滑动板22上的所述滑块221-1和所述滑轨121-1的配合作用，能够有效提高所述旋转组件20上升或下降时的稳定性，从而提高所述毛刷100在高度检测过程中的稳定性。

另外，作为本实用新型一较佳实施例，所述旋转主体21包括第二电机211、第二安装架212、第二连接轴213和第二轴承机构214。所述第二安装架212固定连接于所述第二板面。所述第二电机211固定连接于所述第二安装架212的底面。所述第二轴承机构214固定连接于所述第二安装架212的顶面。所述第二连接轴213固定连接所述第二电机211的输出端，并在穿过所述第二安装架212和所述第二轴承机构214后固定连接所述摆臂机构30。由固定在所述第二安装架212底面的所述第二电机211提供旋转动力，带动所述第二连接轴213在所述第二轴承机构214内转动。需要说明的是，所述第二轴承机构214为现有技术，其包括固定于所述第二安装架212的轴承套和位于所述轴承套内的旋转轴承，其中所述旋转轴承的内圈套设于所述第二连接轴213，以使所述第二连接轴213能够自由旋转。因此所述第二轴承机构214在文中未作详尽的描述。

结合说明书附图3，所述第二安装架212具有固定所述第二轴承机构214的顶板212-1。所述顶板212-1于所述第二连接轴213的旋转方向开设有弧形止位槽212-2。所述第二连接轴213固定套设有与所述止位槽212-2相配合的止动块213-1，以限位所述旋转组件20的旋转，其中，较佳的是，通过所述弧形止位槽212-2的设置，限位所述毛刷100仅能在晶圆清洗工作位至所述测力台40之间来回旋转，以此来避免所述旋转组件20过多的旋转而延误晶圆清洗或高度检测，从而提高工作效率；当然，通过所述弧形止位槽212-2和所述止动块213-1的配合设计，防止所述旋转组件20过多的旋转，也可以避免所述毛刷100或所述摆臂机构30触碰到周围的其它设备，造成设备的损坏。

另外，值得一提的是，所述第二安装架212也可以安装第二传感器212-3。所述第二连接轴213连接有与所述第二传感器212-3产生感应的第二感应元件213-2，以在所述第二感应元件213-2转动至所述第二传感器212-3的位置时所述毛刷100正对所述测力台40的台面。在所述弧形止位槽212-2和所述止动块213-1相配合的基础上实现对所述毛刷100的粗定位，然后通过所述第二传感器212-3和所述第二感应元件213-2实现所述毛刷100在检测高度时的精准定位，可以进一步提高高度检测的效率，直接将所述毛刷100压在所述测力台40的台面。显然，本技术领域技术人员可以理解的是，在所述第二传感器212-3和所述第二感应元件213-2的配合之间，所述第二传感器212-3可以设置为U型结构，所述第二感应元件213-2可以对应设置为感应片，且该感应片正对所述U型结构的开口，以在转动时所述第二感应元件213-2正好可以位于所述U型结构的开口内，实现良好的感应配合。

所述摆臂机构30的左端被固定连接于所述旋转主体21的上端。所述摆臂机构30的右端连接所述毛刷100。显然，本技术领域技术人员可以理解的是，所述摆臂机构30仅仅作为一个支撑臂或连接臂在所述毛刷100和所述旋转组件20之间起到连接作用，其中对于所述摆臂机构30的具体形状或结构不做限制，所述摆臂机构30可以为板状，也可以为圆柱体状或棱柱体状。

所述测力台40被设置于预定的高度，并与所述摆臂机构30相配合，以在晶圆清洗过程中，所述毛刷100被升降和旋转后可正压在所述测力台40的台面，检测所述毛刷100的清洗高度。通过预定的高度的设置，配合所述升降组件10的升降距离以及所述测力台40内压力测量组件的压力变化，能够精确的检测出所述毛刷100的高度，使所述毛刷100在晶圆清洗的过程中提供合适的接触力进行清洗，从而有效确保晶圆的品质。

需要说明的是，说明书中所述的“测力台”属于本技术领域公知的技术特征，通过测力台内部的压力测量组件，包括传感器等，感应台面的压力变化来检测所受到的压力。本申请实用新型毛刷高度检测装置，在晶圆清洗的过程中，将所述测力台的台面替换晶圆的清洗面，通过感应所述毛刷施加在台面上的压力转化为所述毛刷对应的高度，从而判断所述毛刷是否合格，检测精度高，检测方便简单，能够良好的控制晶圆的品质，并节约企业的成本，提高企业的工作效率。

具体的，在晶圆清洗的过程中，当需要检测所述毛刷100的高度时，首先通过所述升降组件10使所述旋转组件20上升，当上升到一定的高度后，通过所述第二电机211旋转所述第二连接轴213，从而带动所述摆臂机构30和所述摆臂机构30右端的所述毛刷100旋转，一直旋转至所述测力台40处，使所述毛刷100正对所述测力台40的台面，然后逐渐降低所述毛刷100，使所述毛刷100压在所述台面，检测所述毛刷的压力，并将该压力转化为所述毛刷100对应的高度，来判断所述毛刷是否合格。如果合格，在检测完毕后，按照原路径返回，使所述毛刷100继续清洗晶圆；如果不合格，更换新的毛刷，然后使用新的毛刷继续清洗晶圆，从而能够有效控制晶圆的品质。

需要说明的是，本实用新型中用语“第一和第二”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。

本领域的技术人员应理解，上述描述所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (9)

1.一种毛刷高度检测装置，用于在晶圆清洗的过程中检测所述毛刷的高度，其特征在于，其中所述高度检测装置包括：

一升降组件；

一旋转组件，其中所述旋转组件包括旋转主体，所述旋转主体被可升降地固定连接所述升降组件；

一摆臂机构，其中所述摆臂机构的其中一端固定连接于所述旋转主体的上端，所述摆臂机构的另一端固定连接所述毛刷；和

一测力台，其中所述测力台被设置于预定的高度，并与所述摆臂机构相配合，以在晶圆清洗过程中所述毛刷被升降和旋转后可正压在所述测力台的台面，检测所述毛刷的清洗高度。

2.如权利要求1所述的毛刷高度检测装置，其特征在于，所述升降组件包括第一旋转机构、限位机构、竖向设置的第一丝杆和与所述第一丝杆相配合套设于所述第一丝杆的丝杆连接块，其中所述第一丝杆被固定连接于所述第一旋转机构的输出端，所述丝杆连接块与所述限位机构相配合以使所述第一丝杆旋转时，所述丝杆连接块沿所述第一丝杆的长度方向上下移动，其中所述旋转主体固定连接所述丝杆连接块，以被所述丝杆连接块带动上下移动。

3.如权利要求2所述的毛刷高度检测装置，其特征在于，所述第一旋转机构为第一电机。

4.如权利要求2所述的毛刷高度检测装置，其特征在于，所述限位机构包括第一限位板，所述第一限位板沿所述第一丝杆的长度方向设置有第一限位槽，所述第一限位槽与所述丝杆连接块相配合，以在所述第一丝杆旋转时于所述第一限位槽的长度方向限位所述丝杆连接块。

5.如权利要求4所述的毛刷高度检测装置，其特征在于，所述旋转组件还包括滑动板，所述滑动板具有相对的第一板面和第二板面，以分别连接所述第一限位板和所述旋转主体，其中所述第一板面沿所述第一限位槽的长度方向设置有滑块，所述第一限位板设置有与所述滑块相配合的滑轨。

6.如权利要求5所述的毛刷高度检测装置，其特征在于，所述旋转主体包括第二旋转机构、第二安装架、第二连接轴和第二轴承机构，其中所述第二安装架固定连接于所述第二板面，所述第二旋转机构固定连接于所述第二安装架的底面，所述第二轴承机构固定连接于所述第二安装架的顶面，所述第二连接轴固定连接所述第二旋转机构的输出端，并在穿过所述第二安装架和所述第二轴承机构后固定连接所述摆臂机构。

7.如权利要求6所述的毛刷高度检测装置，其特征在于，所述第二旋转机构为第二电机。

8.如权利要求6所述的毛刷高度检测装置，其特征在于，所述第二安装架具有固定所述第二轴承机构的顶板，所述顶板沿所述第二连接轴的旋转方向开设有弧形止位槽，所述第二连接轴固定套设有与所述止位槽相配合的止动块，以限位所述旋转组件的旋转。

9.如权利要求6或8所述的毛刷高度检测装置，其特征在于，所述第二安装架安装有第二传感器，所述第二连接轴连接有与所述第二传感器产生感应的第二感应元件，以在所述第二感应元件转动至所述第二传感器的位置时所述毛刷正对所述测力台的台面。

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