[發(fā)明專利]一種筆形海綿掉落探測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210232393.X
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN103529484A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 龔小春;夏金偉;陳濱;姜北
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G01V8/12
• 分類號: G01V8/12
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術領域

本發(fā)明涉及一種半導體行業(yè)中的清潔裝置的探測裝置，具體涉及一種筆形海綿掉落探測裝置。

背景技術

EBARA?F*REX200工具是由EBARA公司出品一種的化學機械研磨設備，用于對金屬鎢平坦化處理，晶圓處理設備。

如圖1所示，該處理設備包含有其設備主體，沿該主體頂部一側邊設置的4個裝載端口，設置在裝載端口旁的機械手，以及設置在機械手一側的轉移緩沖臺，設置在轉移緩沖臺旁的機械手，設置在機械手旁的旋轉運輸器?，設置在旋轉運輸器上的晶圓翻轉器，設置在旋轉運輸器旁的研磨頭，設置在研磨頭一側的鎢研磨臺和氧化物的研磨臺，設置在鎢研磨臺和氧化物的研磨臺一側的第一階段清潔器，以及設置在第一階段清潔器旁的第二階段清潔器。第一階段清潔器上設有海綿刷，第二階段清潔器上設有筆形海綿，海綿清洗之后，晶圓高速旋轉甩干。

該晶圓處理設備的工作流程是：晶圓從裝載端口進入本設備，通過機械手傳送至轉移緩沖臺，再通機械手將晶圓傳輸至晶圓翻轉器，晶圓反轉180度，經(jīng)由旋轉運輸器，然后由研磨頭將晶圓傳輸至鎢研磨臺和氧化物的研磨臺，對晶圓進行研磨平坦化處理完成后，轉移至第一階段清潔器，通過海綿刷對晶圓表面進行清潔，最后在轉移至第二階段清潔器，采用筆形海綿以旋轉的方式對晶圓進行清潔。

如圖2所示，第二階段清潔器包含一個用于放置晶圓的平臺3’，以及設置在平臺一側的機械臂4’，在機械臂4’的端部設有一用于固定筆形海綿1’的固定器2’，筆形海綿1’通過該固定器2’固定在機械臂4’的端部。

如圖3所示，第二階段清潔器對晶圓5’進行清潔工作時，該平臺3’周邊設有固定爪，將晶圓5’穩(wěn)固的固定在平臺3’上，該平臺帶動晶圓5’旋轉。同時，筆形海綿1’也由其固定器2’帶動旋轉，并通過機械臂帶動下降，按壓在晶圓5’表面上，通過筆形海綿1’與晶圓表面的摩擦，實現(xiàn)對晶圓表面的清潔。

筆形海綿是由EBARA公司發(fā)明的，目前，現(xiàn)有技術中筆形海綿僅通過PVC材料制成的套筒緊固在固定器下。該設計的缺點在于，該種固定方式不夠牢固，會造成在使用過程中筆形海綿從固定器下脫落的情況發(fā)生，在過去的一些年中，進行發(fā)生了數(shù)次筆形海綿掉落的問題發(fā)生，其造成了以下影響：

1、在對晶圓進行清潔過程中，如果筆形海綿脫落，沒有海綿在晶圓表面清洗，晶圓表面的殘留的污染物無法全部去除，對于一些特定的產(chǎn)品良率有較大影響，造成晶圓報廢；

2、由于晶圓處理設備上沒有設置報警裝置，所以每天值班必須按時檢查筆形海綿是否有脫落，其造成了必須每天花費更多的人工和時間來對各個設備上的筆形海綿進行檢查。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種筆形海綿掉落探測裝置，采用光學探測，可及時探測筆形海綿的掉落情況。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種筆形海綿掉落探測裝置，化學機械研磨設備中設有第二階段清潔器，該第二階段清潔器包含用于放置晶圓的平臺，以及設置在平臺一側的機械臂，機械臂的端部設有固定器，筆形海綿設置在該固定器中；

其特點是，本探測裝置包含：

固定支架，其固定在機械臂的端部；

傳感器，其固定在固定支架的端部；

上述的傳感器靠近筆形海綿設置，該筆形海綿與傳感器之間的距離在傳感器的探測范圍內(nèi)；

上述的傳感器的輸出端電路連接外接的主控制器。

上述的傳感器采用光電接近傳感器。

上述的傳感器包含分別與外接的主控制器電路連接的發(fā)光二級管和光電三極管，和分別靠近發(fā)光二級管發(fā)光處和光電三極管光接收端設置的透鏡；

發(fā)光二級管發(fā)光，光經(jīng)過傳感器探測范圍內(nèi)的被測物反射，通過透鏡入射光電三極管，當無被測物反射，光電三極管檢測不到入射光時，即發(fā)送信號至外接的主控制器。

筆形海綿掉落探測裝置設置于第二階段清潔器的筆形海綿的側邊，使筆形海綿處于筆形海綿掉落探測裝置的探測范圍中；

在正常工作狀態(tài)下，?其傳感器的發(fā)光二級管保持常亮狀態(tài)，發(fā)光二級管發(fā)射的光透過透鏡，發(fā)射至處于探測范圍內(nèi)的筆形海綿上，光通過筆形海綿的反射，又回到裝置設置，正好可透過透鏡入射光電三極管，光電三極管接收到入射光后，光電三極管導通，發(fā)送信號至外接的主控制器，外接的主控制器則接收到筆形海綿正常工作的信息；

當筆形海綿掉落，則導致發(fā)光二級管發(fā)射的光無法通過筆形海綿反射，光電三極管接收不到入射光，光電三極管截止，外接的主控制器即接收到筆形海綿掉落探測裝置傳達的筆形海綿掉落的信息，外接的主控制器可對操作人員進行告警并停止第二階段清潔器的工作。