[发明专利]一种刷头机构、刷洗机摆臂及半导体设备

说明书

本发明提供了一种刷头机构、刷洗机摆臂及半导体设备，该刷头机构包括：底座，配置于所述底座的枢转组件，所述枢转组件轴向延伸出所述底座的一端形成刷头，所述底座装配用于驱动所述枢转组件带动所述刷头转动的驱动组件，以及用于调节所述刷头底面与晶圆表面之间距离的调节组件；所述枢转组件包括：连接所述刷头的驱动轴；所述调节组件包括：与所述驱动轴形成活动连接的衔接块，装配于所述衔接块并用于向所述驱动轴施加轴向力的配重单元，以及轴向套设于所述驱动轴的弹性单元。通过本申请，实现了自动地对驱动轴进行适应性升降调节，以提高对晶圆的清洗效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种刷头机构、刷洗机摆臂及半导体设备。

背景技术

在半导体制程中，晶圆清洗工艺是一个重要的工艺步骤，一般通过晶圆清洗机去除晶圆加工过程中附着在晶圆上的超微细颗粒污染物、金属残留、有机物残留等，并需要在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆表面的杂质。为提高晶圆清洗效率，现有技术中的刷片式晶圆清洗机，通过晶圆清洗设备的药液喷头在晶圆表面喷洒药液，然后采用刷头对晶圆进行刷洗。

公告号为CN115106315B的中国发明专利公开了一种刷片式晶圆清洗机刷头机构，包括刷头本体和带动刷头本体升降的摆臂机构，摆臂机构包括驱动组件、连杆组件和壳体，驱动组件与连杆组件沿壳体长度方向分布的一端相连并带动连杆组件垂直于壳体所形成的转动面枢转，连杆组件远离驱动组件的另一端与刷头本体相连；刷头本体包括与连杆组件相连的底座和由底座下表面伸出的毛刷，底座随连杆组件运动过程中毛刷的底面始终平行于晶圆所在的平面，毛刷的底面与晶圆形成间隙，毛刷底面与晶圆表面之间的距离于清洗过程中保持恒定。

然而，由于晶圆规格不一致，晶圆翘曲率也不一致，晶圆可能会存在正向翘曲和负向翘曲。上述晶圆清洗机中的毛刷在对晶圆表面进行清洗的过程中，当毛刷运动至晶圆正向翘曲的部位时，毛刷与晶圆之间形成的气膜或水膜所产生清洗作用力会对毛刷起到向上抬升的效果，从而使刷头与驱动轴会受该作用力的影响逐渐向上活动，并且当毛刷运动至晶圆负向翘曲的部位时，毛刷底面会远离晶圆的负向翘曲面，虽然上述晶圆清洗机可通过升降气缸对驱动轴进行升降调节，以实现毛刷底面与晶圆表面（即，晶圆平面、晶圆正/负向翘曲面）之间的距离保持恒定，但在调节过程中需要升降气缸对驱动轴进行频繁地升降，从而增加了毛刷与晶圆表面距离保持恒定的清洗作业耗时，降低了清洗效率，并且增加了升降气缸的磨损损耗，降低了使用寿命。

有鉴于此，有必要对现有技术中的刷头机构予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于揭示一种刷头机构、刷洗机摆臂及半导体设备，用于解决现有技术中的刷头机构所存在的诸多缺陷，尤其是为了实现自动地对驱动轴进行适应性升降调节，以提高对晶圆的清洗效率。

为实现上述目的之一，本发明提供了一种刷头机构，包括：底座，配置于所述底座的枢转组件，所述枢转组件轴向延伸出所述底座的一端形成刷头，所述底座装配用于驱动所述枢转组件带动所述刷头转动的驱动组件，以及用于调节所述刷头底面与晶圆表面之间距离的调节组件；

所述枢转组件包括：连接所述刷头的驱动轴；

所述调节组件包括：与所述驱动轴形成活动连接的衔接块，装配于所述衔接块并用于向所述驱动轴施加轴向力的配重单元，以及轴向套设于所述驱动轴的弹性单元。

作为本发明的进一步改进，所述配重单元包括：

挂持件，活动连接于所述挂持件的若干配重块，以及用于将所述配重块固定于所述挂持件的锁紧件；

通过调节所述配重块在所述挂持件上的数量以控制所述衔接块对所述驱动轴施加的轴向力大小。

作为本发明的进一步改进，所述调节组件还包括：