一种清洗装置的制作方法

本发明涉及硅片研磨清洗技术领域，尤其涉及一种清洗装置。

背景技术：

随着电子科学技术的发展，硅片使用量越来越大，应用的领域也越来越多。硅片在加工过程中需要对其进行研磨。一般是采用机械手(机械手抓取硅片的方式主要是真空吸附和夹取两种方式)将硅片从晶圆盒中取出，移至研磨盘处，采用真空吸附固定，然后再进行研磨。

为了提高研磨效率，研磨设备上一般配备两个陶瓷吸盘和两个研磨组件，两个陶瓷吸盘同时吸附固定两个硅片，两个研磨组件同时对两个硅片进行研磨。

在研磨之后，为了保证硅片的清洁度，需要对硅片进行清洗。同时为了保证下一次的研磨精度，也需要对陶瓷吸附盘进行清洗，避免陶瓷吸附盘上粘附的粉尘影响下一次的硅片放置的精度。

因此，亟需一种清洗装置，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种清洗装置，其能够清洗硅片和吸盘，以保证硅片和吸盘的清洁度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种清洗装置，包括：

机架，

两个第一清洗机构，间隔且滑动地设置于所述机架上，所述第一清洗机构相对于所述机架能够沿水平第一方向移动，所述第一清洗机构包括第一驱动组件和第一清洗头，所述第一驱动组件能够驱动所述第一清洗头清洗硅片；

第二清洗机构，其滑动地设置于所述机架上，且位于两个所述第一清洗机构之间，所述第二清洗机构能够相对于所述机架沿水平第一方向移动，所述第二清洗机构包括第二驱动组件和第二清洗头，所述第二清洗机构能够驱动所述第二清洗头清洗吸盘。

作为一种清洗装置的优选方案，所述第一驱动组件包括第一安装架和第一驱动件，所述第一驱动件设置于所述第一安装架上，所述第一清洗头转动地设置于所述第一安装架上，所述第一驱动件的输出端与所述第一清洗头传动连接，所述第一驱动件能够驱动所述第一清洗头运行，以清洗硅片。

作为一种清洗装置的优选方案，所述第一驱动组件还包括第一同步轮、第三同步轮、第一连接轴及第一同步带；

所述第一驱动件的输出端设置有所述第一同步轮，所述第一清洗头上设置有所述第一连接轴，所述第一连接轴通过轴承与所述第一安装架转动连接，所述第一连接轴上设置有第三同步轮，所述第一同步轮和所述第三同步轮通过所述第一同步带传动连接。

作为一种清洗装置的优选方案，所述第一驱动组件还包括第一张紧轮，所述第一张紧轮转动地设置于所述第一安装架上，所述第一张紧轮抵压于所述第一同步带。

作为一种清洗装置的优选方案，所述第一清洗机构还包括第一平移机构和第一升降机构，所述第一升降机构滑动地设置于所述机架上；

所述第一平移机构设置于所述第一升降机构的输出端，带动第一升降机构能够驱使所述第一平移机构沿竖直方向移动，所述第一安装架设置于所述第一平移机构的输出端，所述第一平移机构能够驱动所述第一安装架沿水平第二方向移动。

作为一种清洗装置的优选方案，所述第二驱动组件包括第二安装架和第二驱动件，所述第二驱动件设置于所述第二安装架上，所述第二清洗头转动地设置于所述第二安装架上，所述第二驱动件的输出端与所述第二清洗头传动连接，所述第二驱动件能够驱动所述第二清洗头运行，以清洗吸盘。

作为一种清洗装置的优选方案，所述第二驱动组件还包括第二同步轮、第四同步轮、第二连接轴及第二同步带；

所述第二驱动件的输出端设置有所述第二同步轮，所述第二清洗头上设置有所述第二连接轴，所述第二连接轴通过轴承与所述第二安装架转动连接，所述第二连接轴上设置有第四同步轮，所述第二同步轮和所述第四同步轮通过所述第二同步带传动连接。

作为一种清洗装置的优选方案，所述第二驱动组件还包括第二张紧轮，所述第二张紧轮转动地设置于所述第二安装架上，所述第二张紧轮抵压于所述第二同步带。

作为一种清洗装置的优选方案，所述第二清洗机构还包括第二平移机构和第二升降机构，所述第二升降机构滑动地设置于所述机架上；

所述第二平移机构设置于所述第二升降机构的输出端，带动第二升降机构能够驱使所述第二平移机构沿竖直方向移动，所述第二安装架设置于所述第二平移机构的输出端，所述第二平移机构能够驱动所述第二安装架沿所述水平第二方向移动。

作为一种清洗装置的优选方案，所述水平第一方向与所述水平第二方向相互垂直设置。

本发明的有益效果：

第一清洗机构硅片进行清洗，硅片清洗之后，第二清洗机构可以清洗吸盘，该清洗装置可以清洗硅片以保证硅片的清洁度，对吸盘进行清洗，可以保证吸盘的清洁度，可以有效避免吸附盘上粘附的粉尘影响下一硅片研磨精度。第二清洗机构设置于两个第一清洗机构之间，可以通过左右移动来清洗两个吸盘。两个第一清洗机构，第一个吸盘上的硅片在被研磨的同时，清洗第二个吸盘上的硅片和吸盘，左侧的吸盘上的硅片在被研磨的同时，清洗右侧的吸盘上的硅片和吸盘，在左侧的硅片研磨完成需要清洗的同时，右侧的硅片也开始了研磨硅片；两个吸盘可以保证任何时刻都有一个在研磨硅片，提高了研磨装置的工作时间，增加了研磨装置的有效研磨时效。再者，该清洗装置结构简单，操作方便，清洗效率高。

附图说明

图1是本发明提供的第一清洗机构的结构示意图一；

图2是本发明提供的第一清洗机构的结构示意图二；

图3是本发明提供的第一清洗机构的局部结构示意图；

图4是本发明提供的第一清洗机构的局部剖视图；

图5是本发明提供的第二清洗机构的结构示意图一；

图6是本发明提供的第二清洗机构的结构示意图二；

图7是本发明提供的第二清洗机构的局部结构示意图；

图8是本发明提供的第二清洗机构的局部剖视图。

图中：

1、第一清洗机构；11、第一驱动组件；11、第一安装架；112、第一驱动件；113、第一同步轮；114、第三同步轮；115、第一连接轴；116、第一同步带；117、第一张紧轮；

12、第一清洗头；13、第一平移机构；131、第三伺服电机；132、第一滑轨；14、第一升降机构；141、第一伺服电机；142、第三滑轨；15、无杆气缸；

2、第二清洗机构；21、第二驱动组件；211、第二安装架；212、第二驱动件；213、第二同步轮；214、第四同步轮；215、第二连接轴；216、第二同步带；217、第二张紧轮；

22、第二清洗头；23、第二平移机构；231、第四伺服电机；232、第二滑轨；

24、第二升降机构；241、第二伺服电机；242、第四滑轨；251、驱动伺服电机；252、第二导向轨。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-8所示，本实施例公开了一种清洗装置，其包括机架、两个第一清洗机构1和一个第二清洗机构2。

两个第一清洗机构1间隔且滑动地设置于机架上，第一清洗机构1相对于机架能够沿水平第一方向移动，第一清洗机构1包括第一驱动组件11和第一清洗头12，第一驱动组件11能够驱动第一清洗头12清洗硅片。第二清洗机构2滑动地设置于机架上，且位于两个第一清洗机构1之间，第二清洗机构2能够相对于机架沿水平第一方向移动，第二清洗机构2包括第二驱动组件21和第二清洗头22，第二清洗机构2能够驱动第二清洗头22清洗吸盘。

第一清洗机构1硅片进行清洗，硅片清洗之后，第二清洗机构2可以清洗吸盘，该清洗装置可以清洗硅片以保证硅片的清洁度，对吸盘进行清洗，可以保证吸盘的清洁度，可以有效避免吸附盘上粘附的粉尘影响下一硅片研磨精度。第二清洗机构2设置于两个第一清洗机构1之间，可以通过左右移动来清洗两个吸盘。两个第一清洗机构1，左侧的吸盘上的硅片在被研磨的同时，清洗右侧的吸盘上的硅片和吸盘，在左侧的硅片研磨完成需要清洗的同时，右侧的硅片也开始了研磨硅片；两个吸盘可以保证任何时刻都有一个在研磨硅片，提高了研磨装置的工作时间，增加了研磨装置的有效研磨时效。再者，该清洗装置结构简单，操作方便，清洗效率高。

第一清洗头12包括第一框架和第一毛刷，第一毛刷设置于第一框架上，第一框架转动能够使第一毛刷清扫硅片的表面，将研磨产生的粉尘清扫掉，以完成对硅片的清洗。具体地，如图3和图4所示，第一驱动组件11包括第一安装架111和第一驱动件112，第一驱动件112设置于第一安装架111上，第一清洗头12转动地设置于第一安装架111上，第一驱动件112的输出端与第一清洗头12传动连接，第一驱动件112能够驱动第一清洗头12转动，以使第一清洗头12的第一毛刷清洗硅片。

更具体地，第一驱动组件11还包括第一同步轮113、第三同步轮114、第一连接轴115及第一同步带116。第一驱动件112的输出端设置有第一同步轮113，第一清洗头12的第一框架上设置有第一连接轴115，第一连接轴115的两端通过轴承与第一安装架111转动连接，第一连接轴115上设置有第三同步轮114，第一同步轮113和第三同步轮114通过第一同步带116传动连接。作为优选，本实施例中的第一同步轮113和第三同步轮114均为齿形带轮，第一同步带116为齿形皮带，这样设置使第一同步轮113和第一同步带116之间及第三同步轮114和第一同步带116之间不会打滑，保证传输效率。可选地，第一驱动组件11还包括第一张紧轮117，第一张紧轮117转动地设置于第一安装架111上，第一张紧轮117抵压于第一同步带116的外表面。设置第一张紧轮117第一同步轮113和第一同步带116之间及第二同步轮213和第一同步带116之间不会打滑，保证传输效率。第一驱动件112驱动第一同步轮113转动，第一同步轮113通过第一同步带116带动第三同步轮114转动，进而驱使第一连接轴115转动，以带动第一清洗头12转动，以使第一清洗头12的第一毛刷清洗硅片。

如图1和图2所示，第一清洗机构1还包括第一平移机构13和第一升降机构14，第一升降机构14滑动地设置于机架上。第一平移机构13设置于第一升降机构14的输出端，带动第一升降机构14能够驱使第一平移机构13沿竖直方向移动，第一安装架111设置于第一平移机构13的输出端，第一平移机构13能够驱动第一安装架111沿水平第二方向移动。水平第一方向与水平第二方向相互垂直设置。

具体地，机架上沿水平第一方向设置有无杆气缸15，无杆气缸15的输出端能够沿水平第一方向运动。第一升降机构14包括第一支撑架、第一伺服电机141、第一丝杠和第一螺母。第一支撑架设置于无杆气缸15的输出端，机架上设置有第一导向轨，第一支撑架上设置有与第一导向轨滑动配合的第一导向块。无杆气缸15能够驱动第一支撑架在第一导向轨上沿水平第一方向运动。第一伺服电机141设置于第一支撑架上，第一丝杆沿竖直方向转动地设置于第一支撑架上，第一伺服电机141的输出轴与第一丝杠传动连接，具体地，可以通过联轴器或齿轮组件传动连接。第一螺母旋于第一丝杠上。

第一平移机构13包括第三支撑架、第三伺服电机131、第三丝杠及第三螺母。第一螺母设置于第三支撑架上，第一支撑架沿竖直方式设置有第一滑轨132，第三支撑架上设置有与第一滑轨132相配合的第一滑块。第一伺服电机141能够驱动第一丝杠转动，以带动第三支撑架沿第一滑轨132上下运动。

第三伺服电机131设置于第三支撑架上，第三丝杠转动地设置于第三支撑架上，第三螺母旋于第三丝杠上。第三支撑架上沿水平第二方向设置有第三滑轨142，第一安装架111上设置有与第三滑轨142滑动配合的第三滑块，第三螺母设置于第一安装架111上。第三伺服电机131能够驱动第三丝杠转动，以带动第一安装架111沿水平第二方向运动。

无杆气缸15能够驱动第一支撑架沿水平第一方向运动；第一伺服电机141能够驱动第三支撑架沿第一滑轨132上下运动；第三伺服电机131能够驱动第第一安装架111沿水平第二方向运动。三者相配合能够驱动第一清洗机构1的第一清洗头12在空间内向任一方向移动，以清洗硅片和清洗硅片之后移走便于后续的加工及清洗。

如图7和图8所示，第二清洗头22包括第二框架、承载架和第二毛刷，第二毛刷设置于第二框架上，第二框架和承载架之间通过滑动轴滑动连接，且二者之间设置有弹簧，弹簧套设于滑动轴上。第二框架转动能够使第二毛刷清扫吸盘的表面，将研磨产生的粉尘清扫掉，以完成对吸盘的清洗。第二驱动组件21包括第二安装架211和第二驱动件212，第二驱动件212设置于第二安装架211上，第二清洗头22转动地设置于第二安装架211上，第二驱动件212的输出端与第二清洗头22传动连接，第二驱动件212能够驱动第二清洗头22运行，以清洗吸盘。

更具体地，第二驱动组件21还包括第二同步轮213、第四同步轮214、第二连接轴215及第二同步带216。第二驱动件212的输出端设置有第二同步轮213，第二清洗头22的承载架上上设置有第二连接轴215，第二连接轴215的两端均通过轴承与第二安装架211转动连接，第二连接轴215上设置有第四同步轮214，第二同步轮213和第四同步轮214通过第二同步带216传动连接。作为优选，本实施例中的第二同步轮213和第四同步轮214均为齿形带轮，第二同步带216为齿形皮带，这样设置使第二同步轮213和第二同步带216之间及第四同步轮214和第二同步带216之间不会打滑，保证传输效率。可选地，第二驱动组件21还包括第二张紧轮217，第二张紧轮217转动地设置于第二安装架211上，第二张紧轮217抵压于第二同步带216的外表面。设置第二张紧轮217第二同步轮213和第二同步带216之间及第四同步轮214和第二同步带216之间不会打滑，保证传输效率。第一驱动件112驱动第一同步轮113转动，第一同步轮113通过第一同步带116带动第三同步轮114转动，进而驱使第一连接轴115转动，以带动第一清洗头12转动，以使第一清洗头12的第一毛刷清洗硅片。

如图5和图6所示，第二清洗机构2还包括第二平移机构23和第二升降机构24，第二升降机构24滑动地设置于机架上。第二平移机构23设置于第二升降机构24的输出端，带动第二升降机构24能够驱使第二平移机构23沿竖直方向移动，第二安装架211设置于第二平移机构23的输出端，第二平移机构23能够驱动第二安装架211沿水平第二方向移动。

具体地，机架上沿水平第一方向设置有驱动伺服电机251，驱动伺服电机251能够驱动第二升降机构24沿水平第一方向运动。第二升降机构24包括第二支撑架、第二伺服电机241、第二丝杠和第二螺母。在机架上设置有第二导向轨252(第二导向轨252可以与第一导向轨共线设置，也可仅仅是平行设置)，第二支撑架上设置有与第二导向轨252滑动配合的第二导向块，驱动伺服电机251的输出轴上设置有驱动丝杠，第二支撑架上设置有驱动螺母，驱动伺服电机251驱使驱动丝杠转动，以驱使第二支撑架在第二导向轨252上沿水平第一方向运动。第二伺服电机241设置于第二支撑架上，第二丝杆沿竖直方向转动地设置于第二支撑架上，第二伺服电机241的输出轴与第二丝杠传动连接，具体地，可以通过联轴器或齿轮组件传动连接。第二螺母旋于第二丝杠上。

第二平移机构23包括第四支撑架、第四伺服电机231、第四丝杠及第四螺母。第二螺母设置于第四支撑架上，第二支撑架沿竖直方式设置有第二滑轨232，第四支撑架上设置有与第二滑轨232相配合的第二滑块。第二伺服电机241能够驱动第二丝杠转动，以带动第四支撑架沿第二滑轨232上下运动。

第四伺服电机231设置于第四支撑架上，第四丝杠转动地设置于第四支撑架上，第四螺母旋于第四丝杠上。第四支撑架上沿水平第二方向设置有第四滑轨242，第二安装架211上设置有与第四滑轨242滑动配合的第四滑块，第四螺母设置于第二安装架211上。第四伺服电机231能够驱动第四丝杠转动，以带动第二安装架211沿水平第二方向运动。

驱动伺服电机251能够驱动第二支撑架沿水平第一方向运动；第二伺服电机241能够驱动第四支撑架沿第二滑轨232上下运动；第四伺服电机231能够驱动第第二安装架211沿水平第二方向运动。三者相配合能够驱动第二清洗机构2的第二清洗头22在空间内向任一方向移动，以清洗吸盘和清洗吸盘之后移走便于后续的加工及清洗。

机械手对左右两个吸盘先后上料完成之后，左侧的吸盘率先研磨完成，研磨装置移走之后。无杆气缸15驱动第一支撑架沿水平第一方向运动，第一伺服电机141驱动第三支撑架沿第一滑轨132运动，第三伺服电机131驱动第第一安装架111沿水平第二方向运动。三者相配合驱动与左侧的吸盘相对应的第一清洗机构1的第一清洗头12移动至左侧的吸盘上的硅片的上方，然后第一驱动件112驱动第一同步轮113转动，第一同步轮113通过第一同步带116带动第三同步轮114转动，进而驱使第一清洗头12转动，以使第一清洗头12的第一毛刷清洗左侧吸盘上的硅片。

左侧吸盘上的硅片清洗完成之后，无杆气缸15、第一伺服电机141和第三伺服电机131相配合将与左侧的吸盘相对应的第一清洗头12移走，为第二清洗机构2让位。然后机械手真空吸附硅片，使硅片脱真空之后，将左侧的吸盘上的硅片移走。

然后，驱动伺服电机251驱动第二支撑架沿水平第一方向运动，第二伺服电机241驱动第四支撑架沿第二滑轨232运动，第四伺服电机231驱动第二安装架211沿水平第二方向运动。三者相配合驱动第二清洗机构2的第二清洗头22移动左侧的吸盘的上方，然后第二驱动件212驱动第二同步轮213转动，第二同步轮213通过第二同步带216带动第三同步轮214转动，进而驱使第二清洗头22转动，以使第二清洗头22的第二毛刷清洗左侧的吸盘。

左侧的吸盘上的硅片和左侧的吸盘在清洗过程中，右侧吸盘上的硅片在进行研磨；左侧的吸盘清洗清洗完成之后，驱动伺服电机251、第二伺服电机241及第四伺服电机231相配合将第二清洗头22移走让位。机械手抓取未研磨的硅片放置于左侧的吸盘上，左侧的研磨装置对硅片进行研磨。

在左侧吸盘清洗完成之时，右侧的吸盘上的硅片研磨完成，右侧的研磨装置移走让位，无杆气缸15驱动第一支撑架沿水平第一方向运动，第一伺服电机141驱动第三支撑架沿第一滑轨132运动，第三伺服电机131驱动第第一安装架111沿水平第二方向运动。三者相配合驱动与右侧的吸盘相对应的第一清洗机构1的第一清洗头12移动至右侧的吸盘上的硅片的上方，然后第一驱动件112驱动第一同步轮113转动，第一同步轮113通过第一同步带116带动第三同步轮114转动，进而驱使第一清洗头12转动，以使第一清洗头12的第一毛刷清洗右侧吸盘上的硅片。

右侧吸盘上的硅片清洗完成之后，无杆气缸15、第一伺服电机141和第三伺服电机131相配合将与右侧的吸盘相对应的第一清洗头12移走，为第二清洗机构2让位。然后机械手真空吸附硅片，使硅片脱真空之后，将右侧的吸盘上的硅片移走。

然后，驱动伺服电机251驱动第二支撑架沿水平第一方向运动，第二伺服电机241驱动第四支撑架沿第二滑轨232运动，第四伺服电机231驱动第二安装架211沿水平第二方向运动。三者相配合驱动第二清洗机构2的第二清洗头22移动右侧的吸盘的上方，然后第二驱动件212驱动第二同步轮213转动，第二同步轮213通过第二同步带216带动第三同步轮214转动，进而驱使第二清洗头22转动，以使第二清洗头22的第二毛刷清洗右侧的吸盘。

在右侧的吸盘清洗完成之时，左侧的吸盘上的硅片基本已经研磨完成，然后再清洗左侧的吸盘上的硅片和左侧的吸盘。一直依次进行。

两个吸盘可以保证任何时刻都有一个在研磨硅片，提高了研磨装置的工作时间，增加了研磨装置的有效研磨时效。再者，该清洗装置结构简单，操作方便，清洗效率高。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。