專利名稱：用于晶圓的刷洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于晶圓的刷洗裝置。
背景技術(shù)：
晶圓的化學(xué)機(jī)械拋光工藝(以下簡稱CMP工藝)被公認(rèn)為是目前有效的實(shí)現(xiàn)全局平坦化的技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于芯片制造領(lǐng)域。而晶圓CMP工藝后，晶圓表面殘留有機(jī)化合物、顆粒和金屬雜質(zhì)等表面污物，而表面污物將影響晶圓的下一道工藝，進(jìn)而嚴(yán)重?fù)p害芯片的性能和可靠性。為此，需要在CMP工藝后對晶圓進(jìn)行刷洗以除去其表面污物。已有的用于晶圓的刷洗裝置中，轉(zhuǎn)軸直接帶動毛刷旋轉(zhuǎn)并擠壓晶圓進(jìn)行刷洗，機(jī)械手抓放晶圓時(shí)毛刷脫開。已有的用于晶圓的刷洗裝置在停機(jī)時(shí)，毛刷表面的潤濕狀況無法保障，因此如果直接再啟動時(shí)會影響晶圓清洗效果。為了再啟動時(shí)確保毛刷表面的潤濕狀況，如果更換毛刷則大大地提高了成本；而如果向密封腔直接注入液體并將毛刷浸潤，則會由于毛刷主軸的動密封可能引入二次污染；如果將毛刷取出浸潤后再安裝，則浪費(fèi)人力和設(shè)備空間且可能引入二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種可以保持毛刷表面潤濕的用于晶圓的刷洗
直ο為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提出一種用于晶圓的刷洗裝置，所述用于晶圓的刷洗裝置包括機(jī)架；支撐件，所述支撐件設(shè)在所述機(jī)架上以用于使所述晶圓可旋轉(zhuǎn)地支撐于所述支撐件上；以及第一和第二毛刷組件，所述第一和第二毛刷組件相對地且間隔開地安裝在所述機(jī)架上以分別用于刷洗晶圓的兩側(cè)表面，其中所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件各自包括主動旋轉(zhuǎn)盤，所述主動旋轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上； 毛刷，所述毛刷可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主動旋轉(zhuǎn)盤上且所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線平行于所述毛刷的旋轉(zhuǎn)軸線，以在所述主動旋轉(zhuǎn)盤的帶動下使所述毛刷繞所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)；和驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件分別與所述主動旋轉(zhuǎn)盤和所述毛刷相連以分別驅(qū)動所述主動旋轉(zhuǎn)盤和所述毛刷繞各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置，通過設(shè)置所述主動旋轉(zhuǎn)盤來帶動所述毛刷繞所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，由于所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線平行于所述毛刷的旋轉(zhuǎn)軸線(即所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述毛刷的旋轉(zhuǎn)軸線不重合)，因此可以在所述主動旋轉(zhuǎn)盤的動密封不與液體接觸的情況下將所述毛刷的至少大部分浸沒在液體中，并且可以通過所述毛刷的自轉(zhuǎn)來使得所述毛刷的整個(gè)表面潤濕，從而可以提高晶圓的清洗效果。而且，所述毛刷可以通過自轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)自清洗，從而可以延長所述毛刷的使用壽命。此外，通過所述主動旋轉(zhuǎn)盤帶動所述毛刷繞所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)可以調(diào)節(jié)所述毛刷與晶圓之間的擠壓量，從而可以進(jìn)一步提高晶圓的清洗效果。
另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置可以具有如下附加的技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動組件包括自轉(zhuǎn)軸和公轉(zhuǎn)軸，所述公轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上且與所述主動旋轉(zhuǎn)盤相連以帶動所述主動旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，其中所述公轉(zhuǎn)軸套裝在所述自轉(zhuǎn)軸上，所述公轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線與所述自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合；驅(qū)動電機(jī)單元，所述驅(qū)動電機(jī)單元分別與所述自轉(zhuǎn)軸和所述公轉(zhuǎn)軸相連以分別帶動所述自轉(zhuǎn)軸和所述公轉(zhuǎn)軸繞各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；和傳動件，所述傳動件分別與所述自轉(zhuǎn)軸和所述毛刷相連以使所述自轉(zhuǎn)軸通過所述傳動件帶動所述毛刷旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述主動旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)限定有容納腔，所述自轉(zhuǎn)軸的第一端伸入所述容納腔內(nèi)且可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主動旋轉(zhuǎn)盤的內(nèi)壁上，所述毛刷的第一端伸入所述容納腔內(nèi)且可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主動旋轉(zhuǎn)盤上，其中所述傳動件設(shè)在所述容納腔內(nèi)且分別與所述自轉(zhuǎn)軸的第一端和所述毛刷的第一端相連。通過使所述主動旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)限定有所述容納腔、以及通過將所述傳動件設(shè)在所述容納腔內(nèi)，可以使所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件的結(jié)構(gòu)更加緊湊。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述傳動件包括相嚙合的第一齒輪和第二齒輪，其中所述第一齒輪套裝在所述自轉(zhuǎn)軸的第一端上，所述第二齒輪套裝在所述毛刷的第一端上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述傳動件包括彼此間隔開設(shè)置的第一磁力輪和第二磁力輪，其中所述第一磁力輪套裝在所述自轉(zhuǎn)軸的第一端上，所述第二磁力輪套裝在所述毛刷的第一端上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件各自還包括 從動旋轉(zhuǎn)盤，所述從動旋轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上且所述從動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線重合，其中所述毛刷的第一端可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主動旋轉(zhuǎn)盤上且第二端可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述從動旋轉(zhuǎn)盤上，所述主動旋轉(zhuǎn)盤通過所述毛刷帶動所述從動旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。這樣可以使所述毛刷更加穩(wěn)定地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(包括公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn))。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件各自還包括 連接桿，所述連接桿的第一端與所述主動旋轉(zhuǎn)盤相連且第二端與所述從動旋轉(zhuǎn)盤相連，其中所述連接桿的旋轉(zhuǎn)軸線與所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線重合。這樣可以使所述主動旋轉(zhuǎn)盤和所述從動旋轉(zhuǎn)盤同時(shí)停止旋轉(zhuǎn)，即可以使所述主動旋轉(zhuǎn)盤和所述從動旋轉(zhuǎn)盤同步。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一毛刷組件的主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述第二毛刷組件的主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線之間呈夾角。，其中0度< α <4度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件中各自的所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述毛刷的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離大于所述毛刷的半徑。這樣可以在所述主動旋轉(zhuǎn)盤的動密封不與液體接觸的情況下將整個(gè)所述毛刷浸沒在液體中，即使在所述用于晶圓的刷洗裝置處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，也可以使所述毛刷的整個(gè)表面潤濕，從而進(jìn)一步提高晶圓的清洗效果。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置刷洗晶圓表面的示意圖；和圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置在不同工作狀態(tài)時(shí)的示意圖，其中A表示該刷洗裝置處于停機(jī)狀態(tài)且毛刷浸沒在液體中，B表示該刷洗裝置處于刷洗結(jié)束后的待機(jī)狀態(tài)且毛刷釋放晶圓以待其被搬走，C表示該刷洗裝置處于刷洗狀態(tài)且毛刷從晶圓兩側(cè)擠壓晶圓。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、 “連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。下面參照圖1和圖2描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置。如圖1和圖 2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置包括機(jī)架(圖中未示出)、支撐件、第一毛刷組件20和第二毛刷組件30。具體而言，所述支撐件設(shè)在所述機(jī)架上以用于使晶圓40可旋轉(zhuǎn)地支撐于所述支撐件上。第一毛刷組件20和第二毛刷組件30相對地且間隔開地安裝在所述機(jī)架上以分別用于刷洗晶圓40的兩側(cè)表面。第一毛刷組件20和第二毛刷組件30各自包括主動旋轉(zhuǎn)盤100、毛刷200和驅(qū)動組件。主動旋轉(zhuǎn)盤100可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上。毛刷200可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤 100上，且主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線平行于毛刷200的旋轉(zhuǎn)軸線，以在主動旋轉(zhuǎn)盤100的帶動下使毛刷200繞主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動組件分別與主動旋轉(zhuǎn)盤100和毛刷200相連以分別驅(qū)動主動旋轉(zhuǎn)盤100和毛刷200繞各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置通過設(shè)置主動旋轉(zhuǎn)盤100來帶動毛刷 200繞主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，由于主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線平行于毛刷 200的旋轉(zhuǎn)軸線(即主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線與毛刷200的旋轉(zhuǎn)軸線不重合)，因此可以在主動旋轉(zhuǎn)盤100的動密封不與液體接觸的情況下將毛刷200的至少大部分浸沒在液體中，并且可以通過毛刷200的自轉(zhuǎn)來使得毛刷200的整個(gè)表面潤濕，從而可以提高晶圓40的清洗效果。而且，毛刷200可以通過自轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)自清洗，從而可以延長毛刷200的使用壽命。此外，通過主動旋轉(zhuǎn)盤100帶動毛刷200繞主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)可以調(diào)節(jié)毛刷200與晶圓40之間的擠壓量，從而可以進(jìn)一步提高晶圓40的清洗效果。所述公轉(zhuǎn)是指毛刷200以主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線為旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述自轉(zhuǎn)是指毛刷200繞其本身的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖2所示，所述驅(qū)動組件可以包括自轉(zhuǎn)軸310、公轉(zhuǎn)軸320、驅(qū)動電機(jī)單元(圖中未示出)和傳動件。公轉(zhuǎn)軸320可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上，且公轉(zhuǎn)軸320可以與主動旋轉(zhuǎn)盤100相連以帶動主動旋轉(zhuǎn)盤100旋轉(zhuǎn)，其中公轉(zhuǎn)軸320 可以套裝在自轉(zhuǎn)軸310上，公轉(zhuǎn)軸320的旋轉(zhuǎn)軸線可以與自轉(zhuǎn)軸310的旋轉(zhuǎn)軸線重合。所述驅(qū)動電機(jī)單元可以分別與自轉(zhuǎn)軸310和公轉(zhuǎn)軸320相連以分別帶動自轉(zhuǎn)軸310和公轉(zhuǎn)軸 320繞各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。所述傳動件可以分別與自轉(zhuǎn)軸310和毛刷200相連以使自轉(zhuǎn)軸310通過所述傳動件帶動毛刷200旋轉(zhuǎn)。具體地，公轉(zhuǎn)軸320可以通過軸承710可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，所述驅(qū)動電機(jī)單元可以包括自轉(zhuǎn)軸驅(qū)動電機(jī)和公轉(zhuǎn)軸驅(qū)動電機(jī)。其中，所述自轉(zhuǎn)軸驅(qū)動電機(jī)可以與自轉(zhuǎn)軸310相連以帶動自轉(zhuǎn)軸310旋轉(zhuǎn)，所述公轉(zhuǎn)軸驅(qū)動電機(jī)可以與公轉(zhuǎn)軸320相連以帶動公轉(zhuǎn)軸320旋轉(zhuǎn)。這樣自轉(zhuǎn)軸310和公轉(zhuǎn)軸320可以各自獨(dú)立地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，即自轉(zhuǎn)軸310旋轉(zhuǎn)時(shí)，公轉(zhuǎn)軸320可以靜止不動；公轉(zhuǎn)軸320旋轉(zhuǎn)時(shí)，自轉(zhuǎn)軸310可以靜止不動。具體地，所述自轉(zhuǎn)軸驅(qū)動電機(jī)可以直接與自轉(zhuǎn)軸 310相連，所述公轉(zhuǎn)軸驅(qū)動電機(jī)可以通過皮帶與公轉(zhuǎn)軸320相連，從而可以避免所述自轉(zhuǎn)軸驅(qū)動電機(jī)和所述公轉(zhuǎn)軸驅(qū)動電機(jī)在裝配時(shí)產(chǎn)生沖突。如圖2所示，在本發(fā)明的一些示例中，主動旋轉(zhuǎn)盤100內(nèi)可以限定有容納腔110，自轉(zhuǎn)軸310的第一端可以伸入容納腔110內(nèi)，且自轉(zhuǎn)軸310的第一端可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤100的內(nèi)壁上，毛刷200的第一端可以伸入容納腔110內(nèi)，且毛刷200的第一端可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤100上，其中所述傳動件可以設(shè)在容納腔110內(nèi)，且所述傳動件可以分別與自轉(zhuǎn)軸310的第一端和毛刷200的第一端相連。通過使主動旋轉(zhuǎn)盤100內(nèi)限定有容納腔110、以及通過將所述傳動件設(shè)在容納腔110內(nèi)，可以使第一毛刷組件20和第二毛刷組件30的結(jié)構(gòu)更加緊湊。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述傳動件可以包括相嚙合的第一齒輪330和第二齒輪340，其中第一齒輪330可以套裝在自轉(zhuǎn)軸310的第一端上，第二齒輪340可以套裝在毛刷200的第一端上。這樣，自轉(zhuǎn)軸310可以帶動第一齒輪330旋轉(zhuǎn)，第一齒輪330可以帶動第二齒輪340旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而第二齒輪340可以帶動毛刷200旋轉(zhuǎn)。第一齒輪330和第二齒輪 340還可以彼此間隔開地設(shè)置，且第一齒輪330和第二齒輪340可以通過鏈條相連以進(jìn)行傳動。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述傳動件可以包括彼此間隔開設(shè)置的第一磁力輪和第二磁力輪，其中所述第一磁力輪可以套裝在自轉(zhuǎn)軸310的第一端上，所述第二磁力輪可以套裝在毛刷200的第一端上。如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，主動旋轉(zhuǎn)盤100可以包括盤體130和端蓋140，端蓋140可以安裝在盤體130上以在盤體130和端蓋140之間限定出容納腔110。 具體地，端蓋140可以形成有外螺紋，盤體130可以形成有內(nèi)螺紋，端蓋140可以螺紋配合在盤體130上。具體地，公轉(zhuǎn)軸320可以與端蓋140相連，自轉(zhuǎn)軸310的第一端可以通過軸承720可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤100的內(nèi)壁上，毛刷200的第一端可以通過軸承730可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤100上。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖2所示，第一毛刷組件20和第二毛刷組件30各自還可以包括從動旋轉(zhuǎn)盤400，從動旋轉(zhuǎn)盤400可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上，且從動旋轉(zhuǎn)盤400的旋轉(zhuǎn)軸線可以與主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線重合，其中毛刷200的第一端可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤100上，且毛刷200的第二端可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在從動旋轉(zhuǎn)盤400 上，主動旋轉(zhuǎn)盤100可以通過毛刷200帶動從動旋轉(zhuǎn)盤400旋轉(zhuǎn)。通過設(shè)置主動旋轉(zhuǎn)盤100 和從動旋轉(zhuǎn)盤400可以對毛刷200的兩端進(jìn)行支撐，從而可以使毛刷200更加穩(wěn)定地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(包括公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn))。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，從動旋轉(zhuǎn)盤400可以通過從動軸600可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上，即從動軸600可以通過軸承740可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上，且從動軸600 可以與從動旋轉(zhuǎn)盤400相連。具體地，毛刷200的第一端和第二端可以是旋轉(zhuǎn)軸210、220， 且毛刷200的第一端和第二端可以分別通過軸承730、750可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤100 和從動旋轉(zhuǎn)盤400上。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，主動旋轉(zhuǎn)盤100的主平面和從動旋轉(zhuǎn)盤400的主平面均可以是橢圓形，其中公轉(zhuǎn)軸320可以與主動旋轉(zhuǎn)盤100的主平面的第一焦點(diǎn)處相連，從動軸 600可以與從動旋轉(zhuǎn)盤400的主平面的第一焦點(diǎn)處相連，毛刷200的第一端可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤100的主平面的第二焦點(diǎn)處，毛刷200的第二端可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在從動旋轉(zhuǎn)盤400的主平面的第二焦點(diǎn)處。主動旋轉(zhuǎn)盤100的主平面是指主動旋轉(zhuǎn)盤100的面積最大的平面，從動旋轉(zhuǎn)盤400的主平面是指從動旋轉(zhuǎn)盤400的面積最大的平面。如圖1和圖2所示，在本發(fā)明的一些示例中，第一毛刷組件20和第二毛刷組件30 各自還可以包括連接桿500，連接桿500的第一端可以與主動旋轉(zhuǎn)盤100相連，且連接桿 500的第二端可以與從動旋轉(zhuǎn)盤400相連，其中連接桿500的旋轉(zhuǎn)軸線可以與主動旋轉(zhuǎn)盤 100的旋轉(zhuǎn)軸線重合或平行。由于從動旋轉(zhuǎn)盤400是在主動旋轉(zhuǎn)盤100的帶動下旋轉(zhuǎn)的，因此在主動旋轉(zhuǎn)盤100 停止旋轉(zhuǎn)后，從動旋轉(zhuǎn)盤400在慣性的作用下還會繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度。通過設(shè)置分別與主動旋轉(zhuǎn)盤100和從動旋轉(zhuǎn)盤400相連的連接桿500，可以使主動旋轉(zhuǎn)盤100和從動旋轉(zhuǎn)盤 400同時(shí)停止旋轉(zhuǎn)，即可以使主動旋轉(zhuǎn)盤100和從動旋轉(zhuǎn)盤400同步。第一毛刷組件20和第二毛刷組件30可以具有完全相同的結(jié)構(gòu)，也可以略有不同， 只要第一毛刷組件20和第二毛刷組件30具有相同的功能即可。例如，第一毛刷組件20的所述傳動件可以包括相嚙合的第一齒輪和第二齒輪，第二毛刷組件30的所述傳動件可以包括彼此間隔開設(shè)置的第一磁力輪和第二磁力輪。第一毛刷組件20和第二毛刷組件30可以存在的不同之處在此不一一列舉。第一毛刷組件20的主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線可以平行于第二毛刷組件30的主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一毛刷組件20的主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線與第二毛刷組件30的主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線之間可以呈大于0度的夾角α。在刷洗晶圓40 的表面時(shí)，第一毛刷組件20和第二毛刷組件30夾持晶圓40，由于第一毛刷組件20的主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線與第二毛刷組件30的主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線之間可以呈大于 0度的夾角α，在第一毛刷組件20的毛刷200和第二毛刷組件30的毛刷200以相反的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一毛刷組件20的毛刷200和第二毛刷組件30的毛刷200作用于晶圓40上的豎直向下的摩擦力可以從晶圓40的一側(cè)向另一側(cè)呈逐漸增加的梯度分布，由此在晶圓40上產(chǎn)生驅(qū)動晶圓40轉(zhuǎn)動的扭矩。其中，α的范圍可以為0度α < 4度，有利地，0. 5度< α <2. 5度。如果α大于4度，則由于傾斜角度過大，晶圓的中間部分的洗刷效果較差；如果角度過小，則所產(chǎn)生的扭矩有可能不足以驅(qū)動晶圓40轉(zhuǎn)動。如圖2所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一毛刷組件20和第二毛刷組件30中各自的主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線與毛刷200的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離可以大于毛刷200的半徑。換言之，第一毛刷組件20的主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線與第一毛刷組件20的毛刷 200的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離可以大于毛刷200的半徑。第二毛刷組件30的主動旋轉(zhuǎn)盤100 的旋轉(zhuǎn)軸線與第二毛刷組件30的毛刷200的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離可以大于毛刷200的半徑。這樣可以使整個(gè)毛刷200位于主動旋轉(zhuǎn)盤100的旋轉(zhuǎn)軸線的一側(cè)，從而可以在主動旋轉(zhuǎn)盤100的動密封不與液體接觸的情況下將整個(gè)毛刷200浸沒在液體中。換言之，即使在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，也可以使毛刷200的整個(gè)表面潤濕，從而進(jìn)一步提高晶圓40的清洗效果。所述支撐件可以是已知的，例如所述支撐件可以包括多個(gè)(例如兩個(gè))滾輪10，在此不再詳細(xì)描述。下面參照圖3描述利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置刷洗晶圓40的過程。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置在不同工作狀態(tài)時(shí)的示意圖， 其中A表示該刷洗裝置處于停機(jī)狀態(tài)且毛刷浸沒在液體中，B表示該刷洗裝置處于刷洗結(jié)束后的待機(jī)狀態(tài)且毛刷釋放晶圓以待其被搬走，C表是該刷洗裝置處于刷洗狀態(tài)且毛刷從晶圓兩側(cè)擠壓晶圓。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，毛刷200 處于A位置，此時(shí)整個(gè)毛刷200可以浸沒在液體中以保持其表面濕潤。當(dāng)利用所述用于晶圓的刷洗裝置刷洗晶圓40時(shí)，所述驅(qū)動電機(jī)單元可以帶動公轉(zhuǎn)軸320旋轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)軸320可以帶動主動旋轉(zhuǎn)盤100旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而主動旋轉(zhuǎn)盤100可以帶動毛刷200旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))至C位置，并可以調(diào)節(jié)毛刷200與晶圓40之間的擠壓量。隨后，所述驅(qū)動電機(jī)單元可以帶動自轉(zhuǎn)軸310旋轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)軸310可以通過所述傳動件帶動毛刷200旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))以對晶圓40進(jìn)行刷洗(一個(gè)毛刷200刷洗晶圓40的一側(cè)表面)。當(dāng)刷洗完畢后，主動旋轉(zhuǎn)盤100可以帶動毛刷200旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))至B位置以使毛刷200脫離晶圓40，并可以利用機(jī)械手將晶圓40搬運(yùn)走。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置可以保持毛刷200的表面潤濕，從而可以提高晶圓40的清洗效果。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，包括機(jī)架；支撐件，所述支撐件設(shè)在所述機(jī)架上以用于使所述晶圓可旋轉(zhuǎn)地支撐于所述支撐件上；以及第一和第二毛刷組件，所述第一和第二毛刷組件相對地且間隔開地安裝在所述機(jī)架上以分別用于刷洗晶圓的兩側(cè)表面，其中所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件各自包括主動旋轉(zhuǎn)盤，所述主動旋轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上；毛刷，所述毛刷可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主動旋轉(zhuǎn)盤上且所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線平行于所述毛刷的旋轉(zhuǎn)軸線，以在所述主動旋轉(zhuǎn)盤的帶動下使所述毛刷繞所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)；和驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件分別與所述主動旋轉(zhuǎn)盤和所述毛刷相連以分別驅(qū)動所述主動旋轉(zhuǎn)盤和所述毛刷繞各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動組件包括自轉(zhuǎn)軸和公轉(zhuǎn)軸，所述公轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上且與所述主動旋轉(zhuǎn)盤相連以帶動所述主動旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，其中所述公轉(zhuǎn)軸套裝在所述自轉(zhuǎn)軸上，所述公轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線與所述自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合；驅(qū)動電機(jī)單元，所述驅(qū)動電機(jī)單元分別與所述自轉(zhuǎn)軸和所述公轉(zhuǎn)軸相連以分別帶動所述自轉(zhuǎn)軸和所述公轉(zhuǎn)軸繞各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；和傳動件，所述傳動件分別與所述自轉(zhuǎn)軸和所述毛刷相連以使所述自轉(zhuǎn)軸通過所述傳動件帶動所述毛刷旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，所述主動旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)限定有容納腔，所述自轉(zhuǎn)軸的第一端伸入所述容納腔內(nèi)且可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主動旋轉(zhuǎn)盤的內(nèi)壁上，所述毛刷的第一端伸入所述容納腔內(nèi)且可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主動旋轉(zhuǎn)盤上，其中所述傳動件設(shè)在所述容納腔內(nèi)且分別與所述自轉(zhuǎn)軸的第一端和所述毛刷的第一端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，所述傳動件包括相嚙合的第一齒輪和第二齒輪，其中所述第一齒輪套裝在所述自轉(zhuǎn)軸的第一端上，所述第二齒輪套裝在所述毛刷的第一端上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，所述傳動件包括彼此間隔開設(shè)置的第一磁力輪和第二磁力輪，其中所述第一磁力輪套裝在所述自轉(zhuǎn)軸的第一端上，所述第二磁力輪套裝在所述毛刷的第一端上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件各自還包括從動旋轉(zhuǎn)盤，所述從動旋轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架上且所述從動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線重合，其中所述毛刷的第一端可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主動旋轉(zhuǎn)盤上且第二端可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述從動旋轉(zhuǎn)盤上，所述主動旋轉(zhuǎn)盤通過所述毛刷帶動所述從動旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件各自還包括連接桿，所述連接桿的第一端與所述主動旋轉(zhuǎn)盤相連且第二端與所述從動旋轉(zhuǎn)盤相連，其中所述連接桿的旋轉(zhuǎn)軸線與所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，所述第一毛刷組件的主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述第二毛刷組件的主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線之間呈夾角α，其中0 度彡α < 4度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓的刷洗裝置，其特征在于，所述第一毛刷組件和所述第二毛刷組件中各自的所述主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述毛刷的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離大于所述毛刷的半徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于晶圓的刷洗裝置，所述用于晶圓的刷洗裝置包括機(jī)架；支撐件，支撐件設(shè)在機(jī)架上以用于使晶圓可旋轉(zhuǎn)地支撐于支撐件上；以及第一和第二毛刷組件，第一和第二毛刷組件相對地且間隔開地安裝在機(jī)架上以分別用于刷洗晶圓的兩側(cè)表面，其中第一毛刷組件和第二毛刷組件各自包括主動旋轉(zhuǎn)盤，主動旋轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架上；毛刷，毛刷可旋轉(zhuǎn)地安裝在主動旋轉(zhuǎn)盤上且主動旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線平行于毛刷的旋轉(zhuǎn)軸線；和驅(qū)動組件，驅(qū)動組件分別與主動旋轉(zhuǎn)盤和毛刷相連以分別驅(qū)動主動旋轉(zhuǎn)盤和毛刷繞各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓的刷洗裝置可以保持毛刷的表面潤濕，從而提高晶圓的清洗效果。
文檔編號H01L21/00GK102214554SQ201110161250
公開日2011年10月12日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者何永勇, 梅赫賡, 裴召輝, 路新春 申請人:清華大學(xué)