专利名称：刷片机刷头的控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体表面清洗装置，尤其涉及一种刷片机刷头的控 制装置。本发明还涉及一种基于上述装置的控制方法。
背景技术：
目前常用的半导体表面清洗装置采用固定的定位装置，一般用螺钉固 定刷头的高度，仅在刷子更换时通过人工作一次性调整，使刷头与硅片表 面达到密切接触的状态。由于刷子的刷头在其使用寿命的后半期会变得相 对软化，轻微弯曲和磨损，又由于硅片表面颗粒去除效率同刷子相对硅片 表面的正压力相关，刷子的变软，变弯，或者磨损会造成硅片表面颗粒去 除效率降低，使实际使用中刷子的调整频率增大且清洗效果变差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种刷片机刷头的控制装置，它 可以动态调整刷子的位置，使刷头与硅片表面紧密接触，延长了刷子的使 用寿命，且提高了清洗效率。为此，本发明还要提供一种刷片机刷头的控 制方法。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种刷片机刷头的控制装置， 包括 一个驱动马达，在驱动马达下方设置转动轴承，该转动轴承位于一 个垂直于硅片且在硅片上方的固定的螺线管内，螺线管的外层缠有线圈， 该线圈内具有电流，使螺线管内部产生电磁场，转动轴承下方连有一个刷子，外层套有软磁铁，该软磁铁通过电磁力带动转动轴承上下移动进而改 变刷子的刷头与硅片的接触程度。
本发明还提供了一种基于上述装置的控制方法，包括(1)给螺线 管外层的线圈通入电流，形成电磁场，对其内部的软磁铁产生与硅片方向 垂直且向下的压力；(2)调整线圈内电流的大小，使软磁铁带动转动轴承 在垂直方向移动，调节刷子的刷头与硅片的接触程度；(3)通过驱动马达 带动转动轴承转动，进而带动刷子转动，使刷头通过与硅片摩擦去除其表 面的颗粒。
因为本发明采用电磁力的方式通过设定恒定的正压力来保证刷子在 其寿命期间有稳定的颗粒去除效率，延长了刷子的使用寿命，且提高了清 洗效率。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。 图1是本发明的刷片机刷头的控制装置的结构图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的刷片机刷头的控制装置包括 一个驱动马达， 在驱动马达下方设置转动轴承，该转动轴承位于一个垂直于硅片且在硅片 上方的固定的螺线管内，螺线管的外层缠有线圈，该线圈内具有电流，使 螺线管内部产生电磁场，转动轴承下方连有一个刷子，外层套有软磁铁， 该软磁铁通过电磁力带动转动轴承上下移动进而改变刷子的刷头与硅片 的接触程度。
上述装置中的软磁铁采用圆筒状软磁铁，套设在转动轴承上，反复进出磁场后本身产生的剩磁为零。转动轴承通过与驱动马达连接，能够转动， 且其外层的软磁铁受磁场力的作用也可以带动其上下移动。刷子的驱动轴 可以直接与转动轴承连接，也可以通过一个弹簧与转动轴承连接，使刷子 一方面能够随转动轴承上下移动，另一方面也能够绕着驱动轴转动。
上述装置的控制方法包括(1)给螺线管外层的线圈通入电流，形 成电磁场，对其内部的软磁铁产生与硅片方向垂直且向下的压力；(2)调 整线圈内电流的大小，使软磁铁带动转动轴承在垂直方向移动，调节刷子 的刷头与硅片的接触程度；(3)通过驱动马达带动转动轴承转动，进而带 动刷子转动，使刷头通过与硅片摩擦去除其表面的颗粒。
由于电磁力F与电流I成正比，只要电流恒定，电磁力就恒定，从而 来稳定刷子对硅片表面的颗粒去除效率。在刷子的使用过程中刷子的刷头 软化或磨损，其受到的电磁力一定，仍然与硅片表面能够密接接触，并不 影响清洗的效率。另外本装置的人工调节也非常简单，仅需要改变线圈内 电流的大小即可通过改变磁场力而移动刷头的位置，使用方便。
权利要求
1、一种刷片机刷头的控制装置；其特征在于，包括一个驱动马达，在所述驱动马达下方设置转动轴承，所述的转动轴承位于一个垂直于硅片且在该硅片上方的固定的螺线管内，所述螺线管的外层缠有线圈，该线圈内具有电流，使所述螺线管内部产生电磁场，所述的转动轴承下方连有一个刷子，所述的转动轴承外层套有软磁铁，该软磁铁通过电磁力带动所述转动轴承上下移动并改变所述刷子的刷头与所述硅片的接触程度。
2、 如权利要求l所述的刷片机刷头的控制装置，其特征在于，所述 转动轴承与所述刷子通过一个弹簧连接。
3、 一种如权利要求1所述刷片机刷头的控制装置的控制方法；其特 征在于，包括如下步骤(1) 给螺线管外层的线圈通入电流，形成电磁场，对其内部的软磁铁 产生与硅片方向垂直且向下的压力；(2) 调整线圈内电流的大小，使软磁铁带动转动轴承在垂直方向移 动，调节刷子的刷头与硅片的接触程度；(3) 通过驱动马达带动转动轴承转动，进而带动刷子转动，使刷头通 过与硅片摩擦去除其表面的颗粒。
全文摘要
本发明公开了一种刷片机刷头的控制装置，包括一个驱动马达，下方设置转动轴承，转动轴承位于一个垂直于硅片且在该硅片上方的固定的螺线管内，螺线管的外层通过缠绕通电线圈使其内部产生电磁场，转动轴承下方连有一个刷子，外层套有软磁铁，该软磁铁通过电磁力带动转动轴承上下移动并改变刷头与硅片的接触程度。本发明还公开了一种刷片机刷头的控制方法，包括给螺线管外层的线圈通入电流，形成电磁场；调整线圈内电流的大小，使转动轴承在垂直方向移动，调节刷子的刷头与硅片的接触程度；通过驱动马达带动转动轴承转动，进而带动刷子转动，使刷头通过与硅片摩擦去除其表面的颗粒。本发明延长了刷子的使用寿命，且提高了清洗效率。
文档编号H01L21/00GK101441978SQ20071009424
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月19日 优先权日2007年11月19日
发明者强 伍, 宁开明 申请人:上海华虹Nec电子有限公司