带有自清洁刷的晶圆片刷洗方法与流程

本发明涉及一种晶圆片刷洗装置，特别涉及一种刷体具有自清洁功能并可快速更换的晶圆片刷洗装置。

背景技术：

在晶圆片生产制造过程中，晶圆片经过化学机械抛光后，晶圆片表面会残留大量颗粒、有机物和金属离子，因此需要对晶圆片表面进行刷洗。现有的晶圆片刷洗装置有很多，如单面刷洗的及双面刷洗的，但基本原理是一样的，均是通过一个自转的圆柱形清洁刷在圆片形晶圆片的表面进行滚刷，在滚刷过程中，晶圆片表面的斜上方的喷淋装置，喷出清洁水到刷体和晶圆片表面上，实现对晶圆片表面的清洁；在整个洗刷过程中，晶圆片表面的大量颗粒、有机物和金属离子首先是进入到圆柱形清洁刷的刷套中，喷淋装置所喷淋出的水可以将刷套上的清洗出的颗粒大部分冲洗掉，但也有一部分会滞留在刷套的底部，带污渍的刷体对下一晶圆片的刷洗时，会影响到清洗质量；此外，刷套属消耗品，使用一段时间就需要更换，如何缩短更换时间，是提高现场工作效率的一个关键环节。

技术实现要素：

本发明提供了一种带有自清洁刷的晶圆片刷洗装置及刷洗方法，解决了晶圆片刷洗中如何清洁刷套底部污渍的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种带有自清洁刷的晶圆片刷洗装置，包括彼此平行设置的左支撑板和右支撑板，在左支撑板与右支撑板之间设置有晶圆片传送皮带，在晶圆片传送皮带上设置有晶圆片，在晶圆片的后侧上方设置有清洁液喷淋管，在晶圆片的前侧上方的左支撑板上设置有滚刷驱动轴轴承，在晶圆片的前侧上方的右支撑板上设置有滚刷空心轴顶接圆柱套体，在滚刷驱动轴轴承中穿接有滚刷驱动轴，在滚刷空心轴顶接圆柱套体中活动设置有滚刷空心轴顶接圆柱，在滚刷空心轴顶接圆柱中设置有清洁液进水水路，在滚刷空心轴顶接圆柱与滚刷驱动轴之间连接有滚刷空心轴，在滚刷空心轴的圆柱体上设置有出水口，出水口与滚刷空心轴的空心内腔连通在一起，清洁液进水水路与滚刷空心轴的空心内腔连通在一起，在滚刷空心轴上套接有滚刷套。

在滚刷空心轴顶接圆柱的右端面与滚刷空心轴顶接圆柱套体的右端盖之间设置有顶接螺杆伸缩空腔，在滚刷空心轴顶接圆柱套体的右端盖上设置有螺纹通孔，顶接螺杆的左端通过螺纹通孔后活动顶接在滚刷空心轴顶接圆柱的左端侧面上，顶接螺杆的右端设置有旋转手柄；在滚刷驱动轴的右侧面上设置有咬合连接凹槽，在滚刷空心轴的左端面上设置有咬合连接凸起，滚刷驱动轴的右端与滚刷空心轴的左端是通过咬合连接凹槽与咬合连接凸起的配合连接在一起的。

在滚刷空心轴顶接圆柱的圆柱侧面设置有进水螺纹孔，进水螺纹孔与清洁液进水水路连通，在滚刷空心轴顶接圆柱套体上设置有长条通孔，清洁液进水接头穿过长条通孔螺接在进水螺纹孔上。

在穿出到左支撑板外的滚刷驱动轴上设置有同步从动带轮，在左支撑板的外侧面上设置有滚刷驱动电机，在滚刷驱动电机的输出轴上设置有同步主动带轮，在同步主动带轮与同步从动带轮之间设置有同步带。

一种带有自清洁刷的晶圆片刷洗方法，包括以下步骤：

第一步、制作圆筒状的滚刷空心轴顶接圆柱套体，在滚刷空心轴顶接圆柱套体的右端盖上设置螺纹通孔；在滚刷空心轴顶接圆柱中加工出清洁液进水水路；在滚刷空心轴的圆柱体上设置出水口，在滚刷空心轴的左端面上设置咬合连接凸起；在滚刷驱动轴的右侧面上设置咬合连接凹槽，在滚刷空心轴上套接滚刷套；

第二步、在晶圆片的前侧上方的左支撑板上设置滚刷驱动轴轴承，在晶圆片的前侧上方的右支撑板上设置滚刷空心轴顶接圆柱套体，在滚刷驱动轴轴承中穿接滚刷驱动轴，在滚刷空心轴顶接圆柱套体中活动设置滚刷空心轴顶接圆柱，在滚刷空心轴顶接圆柱与滚刷驱动轴之间连接滚刷空心轴，使滚刷驱动轴的右端与滚刷空心轴的左端通过咬合连接凹槽与咬合连接凸起的配合连接在一起，使滚刷空心轴的右端面与滚刷空心轴顶接圆柱的左端面活动顶接在一起，使滚刷空心轴顶接圆柱中的清洁液进水水路与滚刷空心轴的空心内腔连通在一起；将顶接螺杆从滚刷空心轴顶接圆柱套体的右端盖上设置的螺纹通孔穿入，并通过旋转旋转手柄，使顶接螺杆的左端活动顶接在滚刷空心轴顶接圆柱的左端侧面上；

第三步、通过清洁液进水水路所连接的进水螺纹孔上的清洁液进水接头向滚刷空心轴的空心内腔中注入带压力的清洁液，与此同时，通过滚刷驱动轴驱动滚刷空心轴进行旋转，滚刷空心轴上套接的滚刷套对其下方的晶圆片进行刷洗，在刷洗的同时，清洁液从滚刷空心轴的圆柱体上设置的出水口上渗出，实现对滚刷套的自清洁；

第四步、停止向滚刷空心轴的空心内腔中注入带压力的清洁液；反向旋转旋转手柄，使顶接螺杆的左端向顶接螺杆伸缩空腔中的右端移动，解除对滚刷空心轴顶接圆柱的左端侧面的顶接，将清洁液从滚刷空心轴及滚刷空心轴顶接圆柱向顶接螺杆伸缩空腔中的右端移动，解除咬合连接凹槽与咬合连接凸起的咬合配合，将滚刷空心轴取出，更换滚刷空心轴上套接的滚刷套后，再将滚刷空心轴连接到滚刷空心轴顶接圆柱与滚刷驱动轴之间，正向旋转旋转手柄，使顶接螺杆的左端向顶接螺杆伸缩空腔中的左端移动，使顶接螺杆的左端活动顶接在滚刷空心轴顶接圆柱的左端侧面上，从而便捷快速地完成滚刷套的更换。

本发明实现了刷套的自清洁，提高了晶圆片的清洗质量，也延长了刷套的使用时间；滚刷空心轴的结构实现了其便捷快速的装卸，方便了刷套的更换，缩短了更换时间，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的刷洗装置的结构示意图；

图2是本发明的滚刷的结构示意图；

图3是图2中的a-a向剖视图；

图4是本发明的滚刷在卸掉刷套时的结构示意图；

图5是本发明的控制晶圆片刷洗位置机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种带有自清洁刷的晶圆片刷洗装置，包括彼此平行设置的左支撑板22和右支撑板23，在左支撑板22与右支撑板23之间设置有晶圆片传送皮带24，在晶圆片传送皮带24上设置有晶圆片25，在晶圆片25的后侧上方设置有清洁液喷淋管32，在晶圆片25的前侧上方的左支撑板22上设置有滚刷驱动轴轴承14，在晶圆片25的前侧上方的右支撑板23上设置有滚刷空心轴顶接圆柱套体2，在滚刷驱动轴轴承14中穿接有滚刷驱动轴9，在滚刷空心轴顶接圆柱套体2中活动设置有滚刷空心轴顶接圆柱16，在滚刷空心轴顶接圆柱16中设置有清洁液进水水路21，在滚刷空心轴顶接圆柱16与滚刷驱动轴9之间连接有滚刷空心轴7，在滚刷空心轴7的圆柱体上设置有出水口18，出水口18与滚刷空心轴7的空心内腔20连通在一起，清洁液进水水路21与滚刷空心轴7的空心内腔20连通在一起，在滚刷空心轴7上套接有滚刷套6。

在滚刷空心轴顶接圆柱16的右端面与滚刷空心轴顶接圆柱套体2的右端盖之间设置有顶接螺杆伸缩空腔40，在滚刷空心轴顶接圆柱套体2的右端盖上设置有螺纹通孔3，顶接螺杆4的左端通过螺纹通孔3后活动顶接在滚刷空心轴顶接圆柱16的左端侧面上，顶接螺杆4的右端设置有旋转手柄1；在滚刷驱动轴9的右侧面上设置有咬合连接凹槽19，在滚刷空心轴7的左端面上设置有咬合连接凸起8，滚刷驱动轴9的右端与滚刷空心轴7的左端是通过咬合连接凹槽19与咬合连接凸起8的配合连接在一起的。

在滚刷空心轴顶接圆柱16的圆柱侧面设置有进水螺纹孔17，进水螺纹孔17与清洁液进水水路21连通，在滚刷空心轴顶接圆柱套体2上设置有长条通孔15，清洁液进水接头5穿过长条通孔15螺接在进水螺纹孔17上。

在穿出到左支撑板22外的滚刷驱动轴9上设置有同步从动带轮10，在左支撑板22的外侧面上设置有滚刷驱动电机13，在滚刷驱动电机13的输出轴上设置有同步主动带轮12，在同步主动带轮12与同步从动带轮10之间设置有同步带11。

一种带有自清洁刷的晶圆片刷洗方法，包括以下步骤：

第一步、制作圆筒状的滚刷空心轴顶接圆柱套体2，在滚刷空心轴顶接圆柱套体2的右端盖上设置螺纹通孔3；在滚刷空心轴顶接圆柱16中加工出清洁液进水水路21；在滚刷空心轴7的圆柱体上设置出水口18，在滚刷空心轴7的左端面上设置咬合连接凸起8；在滚刷驱动轴9的右侧面上设置咬合连接凹槽19，在滚刷空心轴7上套接滚刷套6；

第二步、在晶圆片25的前侧上方的左支撑板22上设置滚刷驱动轴轴承14，在晶圆片25的前侧上方的右支撑板23上设置滚刷空心轴顶接圆柱套体2，在滚刷驱动轴轴承14中穿接滚刷驱动轴9，在滚刷空心轴顶接圆柱套体2中活动设置滚刷空心轴顶接圆柱16，在滚刷空心轴顶接圆柱16与滚刷驱动轴9之间连接滚刷空心轴7，使滚刷驱动轴9的右端与滚刷空心轴7的左端通过咬合连接凹槽19与咬合连接凸起8的配合连接在一起，使滚刷空心轴7的右端面与滚刷空心轴顶接圆柱16的左端面活动顶接在一起，使滚刷空心轴顶接圆柱16中的清洁液进水水路21与滚刷空心轴7的空心内腔20连通在一起；将顶接螺杆4从滚刷空心轴顶接圆柱套体2的右端盖上设置的螺纹通孔3穿入，并通过旋转旋转手柄1，使顶接螺杆4的左端活动顶接在滚刷空心轴顶接圆柱16的左端侧面上；

第三步、通过清洁液进水水路21所连接的进水螺纹孔17上的清洁液进水接头5向滚刷空心轴7的空心内腔20中注入带压力的清洁液，与此同时，通过滚刷驱动轴9驱动滚刷空心轴7进行旋转，滚刷空心轴7上套接的滚刷套6对其下方的晶圆片进行刷洗，在刷洗的同时，清洁液从滚刷空心轴7的圆柱体上设置的出水口18上渗出，实现对滚刷套6的自清洁；

第四步、停止向滚刷空心轴7的空心内腔20中注入带压力的清洁液；反向旋转旋转手柄1，使顶接螺杆4的左端向顶接螺杆伸缩空腔40中的右端移动，解除对滚刷空心轴顶接圆柱16的左端侧面的顶接，将清洁液从滚刷空心轴7及滚刷空心轴顶接圆柱16向顶接螺杆伸缩空腔40中的右端移动，解除咬合连接凹槽19与咬合连接凸起8的咬合配合，将滚刷空心轴7取出，更换滚刷空心轴7上套接的滚刷套6后，再将滚刷空心轴7连接到滚刷空心轴顶接圆柱16与滚刷驱动轴9之间，正向旋转旋转手柄1，使顶接螺杆4的左端向顶接螺杆伸缩空腔40中的左端移动，使顶接螺杆4的左端活动顶接在滚刷空心轴顶接圆柱16的左端侧面上，从而便捷快速地完成滚刷套6的更换。

一种可动态控制调整入刷位置的晶圆片刷洗装置，包括彼此平行设置的左支撑板22和右支撑板23，在左支撑板22与右支撑板23之间设置有晶圆片传送皮带24，在晶圆片传送皮带24上设置有晶圆片25，在左支撑板22与右支撑板23之间设置有丝杠29，在丝杠29上分别设置有左丝杠螺母移动块35和右丝杠螺母移动块28，在左丝杠螺母移动块35上设置有从动轮27，在右丝杠螺母移动块28上设置有主动轮26，晶圆片传送皮带24上的晶圆片25与从动轮27及主动轮26顶接在一起，在左支撑板22的外侧面上设置有伺服驱动电机31，伺服驱动电机31与丝杠29连接在一起；在丝杠29的后侧的左支撑板22与右支撑板23之间设置滚刷，滚刷是设置在晶圆片25上方的。

主动轮26是设置在主动轮轴38上的，主动轮轴38向下穿过右丝杠螺母移动块28后与斜齿轮组37连接在一起，在左支撑板22的外侧面上设置有主动轮驱动电机39，主动轮驱动电机39通过主动轮驱动轴36与斜齿轮组37连接在一起；在右支撑板23上设置有右丝杠轴承安装孔30，在丝杠轴承安装孔30内设置有右丝杠轴承33，在左支撑板22上设置有左丝杠轴承安装孔，在左丝杠轴承安装孔内设置有左丝杠轴承34，在右丝杠轴承33与左丝杠轴承34之间设置有丝杠29。

一种可动态控制调整入刷位置的晶圆片刷洗方法，包括以下步骤：

第一步、在左支撑板22与右支撑板23之间设置丝杠29，在丝杠29上分别设置左丝杠螺母移动块35和右丝杠螺母移动块28，在左丝杠螺母移动块35上设置从动轮27，在右丝杠螺母移动块28上设置主动轮26，晶圆片传送皮带24上的晶圆片25与从动轮27及主动轮26顶接在一起，在左支撑板22的外侧面上设置伺服驱动电机31，伺服驱动电机31与丝杠29连接在一起；

第二步、通过控制伺服驱动电机31正转，使左丝杠螺母移动块35与右丝杠螺母移动块28相向移动，使在左丝杠螺母移动块35上设置的从动轮27与在右丝杠螺母移动块28上设置的主动轮26之间的间距缩小，从动轮27和主动轮26对晶圆片25的顶接，使晶圆片25沿晶圆片传送皮带24向后移动，使滚刷在晶圆片25表面上的落刷位置向晶圆片25外圆位置移动；

第三步、通过控制伺服驱动电机31反转，使左丝杠螺母移动块35与右丝杠螺母移动块28相背移动，使在左丝杠螺母移动块35上设置的从动轮27与在右丝杠螺母移动块28上设置的主动轮26之间的间距扩大，从动轮27和主动轮26对晶圆片25的顶接，使晶圆片25沿晶圆片传送皮带24向前移动，使滚刷在晶圆片25表面上的落刷位置向晶圆片25圆心位置移动；

第四步、重复第二步和第三步，不断改变滚刷与晶圆片25上表面的接触位置，实现对晶圆片的高效率清洁。