[发明专利]晶圆刷洗装置

说明书

本发明公开了一种晶圆刷洗装置，包括滚刷轴、滚刷、进水端和驱动端；滚刷轴中空，轴壁上有一段设有若干小孔，滚刷套设于滚刷轴上设有小孔的一段并覆盖所有小孔；进水端连接于滚刷轴的第一端，驱动端连接于滚刷轴的第二端；进水端支撑于前侧板上，驱动端支撑于后侧板上，前侧板底端通过连接杆与后侧板连接；进水端包括中空的进水端主轴，进水端主轴第一端连接至进水管接头，第二端与滚刷轴卡接；驱动端包括驱动端主轴，驱动端主轴第一端与滚刷轴之间通过锁紧机构连接，第二端连接至电机。本发明的滚刷轴通过一端卡接，一端锁紧的连接方式，使滚刷轴的连接刚性得到较大提升，避免高速旋转时产生轴向窜动，达到更好的晶圆刷洗效果。

技术领域

本发明涉及一种晶圆刷洗装置，属于对晶圆进行化学机械抛光（CMP）后的清洗领域。

背景技术

晶圆刷洗工艺在CMP后清洗工艺中是必不可少的一环，其原理是通过滚刷与晶圆间的摩擦力去除附着在晶圆表面的颗粒。专利号为200480031861.0的发明专利“刷洗机和刷洗机箱”公开了一种典型的晶圆刷洗箱，晶圆竖直放置于刷洗箱的三个支点上，并可在支点带动下旋转；两个刷洗轴分别位于晶圆两侧，刷洗轴一端与进水模组相连，负责向滚刷轴内部注入纯水，保持滚刷湿润；另一端与驱动模组相连，由电机带动滚刷自转，当与晶圆接触时，自转产生摩擦力，去除晶圆表面的颗粒。左右两个摆臂在驱动电机的作用下可以打开或接近，从而控制刷洗力的大小。

刷洗轴上的滚刷作为一种耗材需要经常更换，因此刷洗轴的连接一般设计为可拆卸结构。现有的晶圆刷洗轴的连接方案中，进水模组端设计为一个带弹簧的可沿轴向滑动的顶块，驱动模组设计为一个固定顶块，两顶块之间的距离小于滚刷轴长度。安装滚刷时，将带弹簧端的顶块向反方向滑动，增大两顶块之间的距离，从而可将滚刷轴装入。最终滚刷轴是靠弹簧力顶紧连接。

现有滚刷轴的固定主要靠弹簧力绷紧，考虑到防腐蚀及洁净度要求，刷洗箱内的所有零件均为工程塑料材质，强度有限，因此弹簧力不能太大，否则在安装或拆除滚刷时可能导致零件损坏。滚刷在进行清洗作业时转速可达700RPM，弹簧力有限则可能导致滚刷轴在高速旋转时发生轴向窜动，影响刷洗工艺的稳定性。

此外，在实际应用中，箱体的摆臂并不是一个整体，出于结构考虑，摆臂由前后两个侧板和中间一根连接梁组合而成。摆臂的连接刚性直接关系到受力情况下刷洗轴的状态，成为一个不容忽视的问题。现有技术中，滚刷轴的弹簧连接为柔性连接，对提升整体刚性的作用不大。

发明内容

本发明的目的是为解决目前晶圆刷洗装置滚刷轴的固定主要靠弹簧力绷紧, 滚刷轴在高速旋转时容易发生轴向窜动，影响刷洗工艺稳定性；滚刷轴的弹簧连接为柔性连接，导致刷洗装置的整体刚性差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆刷洗装置，包括滚刷轴、滚刷、进水端和驱动端；

所述滚刷轴中空，轴壁上有一段设有若干小孔，所述滚刷套设于所述滚刷轴上设有所述小孔的一段并覆盖所有小孔；

所述进水端连接于所述滚刷轴的第一端，所述驱动端连接于所述滚刷轴的第二端；

所述进水端通过轴承支撑于前侧板上，所述驱动端通过轴承支撑于后侧板上，所述前侧板底端通过连接杆与所述后侧板连接；

所述进水端包括中空的进水端主轴，所述进水端主轴第一端连接至进水管接头，第二端与所述滚刷轴卡接；

所述驱动端包括驱动端主轴，所述驱动端主轴第一端与所述滚刷轴之间通过锁紧机构连接，第二端连接至电机。

进一步地，所述锁紧机构包括定心卡套和锁紧螺母，所述定心卡套具有圆柱形内表面；

所述驱动端主轴第一端的端部设有矩形卡口，所述驱动端主轴上远离所述滚刷轴的部分加工有一段螺纹，所述驱动端主轴上毗邻所述滚刷轴部分的外表面为圆柱面，所述圆柱面与所述定心卡套的圆柱形内表面间隙配合；