一种刷片式晶圆清洗机摆臂机构制造技术

本发明专利技术提供了一种刷片式晶圆清洗机摆臂机构，包括主升降机构和调节机构，调节机构带动主升降机构进行旋转运动和升降运动，主升降机构包括用于连接刷头的升降臂和带动升降臂沿竖直方向位移的第一驱动装置，调节机构包括转动装置和微调装置，转动装置带动第一驱动装置在平行于晶圆的平面内枢转，进而带动升降臂在平行于晶圆的平面内旋转，微调装置带动转动装置和第一驱动装置同步沿竖直方向在预设范围内升降，进而带动升降臂在预设范围内升降。本发明专利技术解决了现有技术中通过直线电机等装置直接控制刷头的升降，由于刷头下降速度较快，难以对其与晶圆之间的相对位置进行微调，从而存在造成晶圆表面发生接触损伤的问题。存在造成晶圆表面发生接触损伤的问题。存在造成晶圆表面发生接触损伤的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种刷片式晶圆清洗机摆臂机构


[0001]本专利技术涉及晶圆清洗领域，尤其涉及一种刷片式晶圆清洗机摆臂机构。

技术介绍

[0002]晶圆在各个晶圆制程处理的过程中，由于与各种有机物、粒子及金属杂质等污染物接触，导致污染物附着在晶圆上，因此需要对晶圆进行清洗。晶圆清洗是晶圆制造过程中的一个重要的工艺步骤，并需要在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆表面的杂质。为提高晶圆清洗效率，现有技术中的刷片式晶圆清洗机，通过晶圆清洗设备的药液喷头在晶圆表面喷洒药液，然后采用刷头对晶圆进行清洗，整个清洗过程中刷头与晶圆之间存在一层水膜，即刷头与晶圆之间不直接接触以避免对晶圆表面造成损伤。
[0003]现有技术中通过摆臂机构将刷头连接在晶圆清洗机内，摆臂机构通过控制刷头的升降从而控制其在竖直方向上的位置，以控制刷头与晶圆之间的距离，当刷头与晶圆之间的位置达到刷洗需要后，摆臂机构带动刷头摆动，同时刷头自身进行旋转，达到对晶圆进行刷洗的效果。
[0004]现有技术中摆臂机构在控制刷头升降时，通常使用直线电机等装置实现，由于晶圆本身质地脆弱且结构精密，而直线电机等装置控制刷头升降时速度较快，存在与晶圆之间发生接触损伤的可能，对晶圆表面造成损伤，导致不良品情况的发生。
[0005]有鉴于此，有必要对现有技术中的摆臂机构予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于揭示一种刷片式晶圆清洗机摆臂机构，用以解决现有技术中通过直线电机等装置直接控制刷头的升降，由于刷头下降速度较快，难以对其与晶圆之间的相对位置进行微调，从而存在造成晶圆表面发生接触损伤的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种刷片式晶圆清洗机摆臂机构，包括主升降机构和调节机构，所述调节机构带动所述主升降机构进行旋转运动和升降运动，所述主升降机构包括用于连接刷头的升降臂和带动升降臂沿竖直方向位移的第一驱动装置，所述调节机构包括转动装置和微调装置，所述转动装置带动第一驱动装置在平行于晶圆的平面内枢转，进而带动所述升降臂在平行于晶圆的平面内旋转，所述微调装置带动所述转动装置和第一驱动装置同步沿竖直方向在预设范围内升降，进而带动所述升降臂在预设范围内升降。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述第一驱动装置包括用于连接升降臂的升降板和驱动气缸，所述驱动气缸的驱动端带动升降臂位移；所述转动装置包括连接座、与连接座固定连接的转动电机和与转动电机同轴固定的传动轴，所述传动轴垂直于晶圆所在的平面，所述传动轴沿轴向固定装配安装块，所述安装块与升降板固定连接，所述转动电机带动传动轴和安装块同步转动；
所述微调装置包括安装座、与安装座固定连接的升降电机和与升降电机同轴固定的驱动轴，所述升降电机与转动电机的安装方向相反，所述传动轴与驱动轴沿同一轴向设置，所述升降电机带动驱动轴转动，所述驱动轴穿入连接座并通过螺纹配合带动连接座升降，所述连接座与安装座滑移连接。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述安装座包括第一侧板和垂直连接于第一侧板的第一底板，所述升降电机安装在第一底板下表面且驱动端由第一底板穿过后连接驱动轴；所述连接座包括第二侧板、顶板和连接板，所述顶板垂直连接在第二侧板顶端，所述第二侧板远离顶板一侧与第一侧板之间通过滑轨滑移配合，所述连接板平行设置于顶板下方并与第二侧板远离第一侧板一侧固定，所述驱动轴穿入连接板并与连接板螺纹配合；所述转动电机安装于顶板的顶面且驱动端由顶板穿过后连接传动轴，所述安装块设置于顶板和连接板之间并与传动轴同轴固定。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述传动轴远离转动电机一端形成供驱动轴插入的让位槽，所述连接板靠近升降电机一侧连接限位块，所述驱动轴由限位块内沿轴向穿过并转动配合。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述升降臂包括安装板、连杆机构和驱动板，所述连杆机构沿安装板长度方向靠近两端处垂直于安装板转动所形成的转动面枢转并分别连接刷头和驱动板，所述驱动板一侧与连杆机构转动连接，另一侧与驱动气缸的驱动端相连，所述驱动板通过导轨与升降板滑移连接；所述安装板连接导向组件，所述升降板开设与导向组件滑移配合的导向孔，所述驱动气缸带动驱动板位移过程中所述导向组件沿导向孔运动，所述导向组件运动至导向孔顶端时所述安装板的轴线方向平行于晶圆所在平面。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述导向孔包括一段竖直孔和一段弧形孔，所述弧形孔与竖直孔之间平滑过渡。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述导向组件包括导向板和连接在导向板上的导向轮，所述导向板与安装板固定连接，所述导向轮的转轴与导向板固定，所述导向轮插入导向孔内并滑移配合。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述连接板连接第一支架，所述第一支架上表面呈弧形分布多个第一传感器，所述安装块连接弧形挡板，所述安装块转动过程中所述弧形挡板依次经过每个第一传感器的感应区。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述第一侧板连接第二支架，所述第二支架沿第一侧板高度方向分布多个第二传感器，所述第二侧板连接竖直挡板，所述第二侧板升降过程中所述竖直挡板依次经过每个第二传感器的感应区。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述第一侧板位于第一底板上方垂直连接第二底板，所述驱动轴底端穿过第二底板下表面后与升降电机之间连接第一联轴器；所述第二侧板位于顶板和连接板之间垂直连接定位板，所述传动轴顶端穿过定位板后与转动电机之间连接第二联轴器。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：首先，通过主升降机构以及由转动装置和微调装置所构成的调节机构，主升降机构对刷头的高度进行大幅度调节，当主升降机构带动刷头运动至与晶圆之间达到预设高度
值后，启动微调装置使其带动主升降机构整体令刷头在预设高度内下降至与晶圆之间达到清洗所需要的高度，微调装置带动主升降机构升降的速度明显低于主升降机构带动刷头运动的速度且供其调整的高度范围较小，因此实现对刷头的高度范围进行微调的需要，从而有效避免对晶圆表面造成损伤的情况以避免不良品的发生。微调装置带动刷头运动至指定位置后，启动转动装置使刷头与晶圆之间进行相对运动，达到对晶圆进行清洗的效果。
[0018]然后，通过由连接座、转动电机以及传动轴构成的转动装置以及由安装座、升降电机和驱动轴构成的微调装置，传动轴通过安装块与升降板相连因此在启动转动电机的过程中传动轴可带动连接于升降板的升降臂同步转动，即可对晶圆表面进行刷洗。在驱动气缸带动升降臂下降至预设高度后，启动升降电机以使得驱动轴进行转动，由于驱动轴与连接座螺纹配合，且连接座与安装座之间滑移连接，因此在驱动轴转动的过程中可带动升降板向下运动一定距离以使得刷头下降至清洗作业高度，由于连接座与驱动轴之间为螺纹配合，可使连接座具有较低的位移速度，从而避免晶圆发生损坏的可能。由于驱动轴与传动轴同轴设置，令装置整体在具有必要的功能同时结构更为紧凑。
[0019]最后，通过弧形分布于第一支架的第一传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刷片式晶圆清洗机摆臂机构，其特征在于，包括：主升降机构和调节机构，所述调节机构带动所述主升降机构进行旋转运动和升降运动，所述主升降机构包括用于连接刷头的升降臂和带动升降臂沿竖直方向位移的第一驱动装置，所述调节机构包括转动装置和微调装置，所述转动装置带动第一驱动装置在平行于晶圆的平面内枢转，进而带动所述升降臂在平行于晶圆的平面内旋转，所述微调装置带动所述转动装置和第一驱动装置同步沿竖直方向在预设范围内升降，进而带动所述升降臂在预设范围内升降。2.根据权利要求1所述的刷片式晶圆清洗机摆臂机构，其特征在于，所述第一驱动装置包括用于连接升降臂的升降板和驱动气缸，所述驱动气缸的驱动端带动升降臂位移；所述转动装置包括连接座、与连接座固定连接的转动电机和与转动电机同轴固定的传动轴，所述传动轴垂直于晶圆所在的平面，所述传动轴沿轴向固定装配安装块，所述安装块与升降板固定连接，所述转动电机带动传动轴和安装块同步转动；所述微调装置包括安装座、与安装座固定连接的升降电机和与升降电机同轴固定的驱动轴，所述升降电机与转动电机的安装方向相反，所述传动轴与驱动轴沿同一轴向设置，所述升降电机带动驱动轴转动，所述驱动轴穿入连接座并通过螺纹配合带动连接座升降，所述连接座与安装座滑移连接。3.根据权利要求2所述的刷片式晶圆清洗机摆臂机构，其特征在于，所述安装座包括第一侧板和垂直连接于第一侧板的第一底板，所述升降电机安装在第一底板下表面且驱动端由第一底板穿过后连接驱动轴；所述连接座包括第二侧板、顶板和连接板，所述顶板垂直连接在第二侧板顶端，所述第二侧板远离顶板一侧与第一侧板之间通过滑轨滑移配合，所述连接板平行设置于顶板下方并与第二侧板远离第一侧板一侧固定，所述驱动轴穿入连接板并与连接板螺纹配合；所述转动电机安装于顶板的顶面且驱动端由顶板穿过后连接传动轴，所述安装块设置于顶板和连接板之间并与传动轴同轴固定。4.根据权利要求3所述的刷片式晶圆清洗机摆臂机构，其特征在于，所述传动轴远离转动电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国强，蔡超，赵天翔，
申请(专利权)人：智程半导体设备科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：