CN107262437B - 一种清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洗装置，属于半导体工艺设备领域。该工件支撑台包括支撑平台、角度调节单元和支座，支撑平台和角度调节单元均设置在支座上，支撑平台具有用于承载待清洗工件的支撑平面，角度调节单元用于调节支撑平面的倾斜角度，通过设置角度调节单元可以调节支撑平面的倾斜角度，在清洗的过程中将工件放置在支撑平面上，由于支撑平面倾斜，因此可以使残留的光刻胶、显影液和污渍更容易被冲走，进一步提高清洗效果。

Description

一种清洗装置

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，特别涉及一种清洗装置。

背景技术

在显示器件的制造过程中，经常会使用到构图工艺。而在构图工艺中，常常会使用到光刻胶。光刻胶在使用时需要进行曝光和显影，在显影过程中，有部分光刻胶会被去除，从而将掩膜上的图案转移到光刻胶上。

在完成显影之后，由于会有一定量的显影液和在显影过程中被去除的光刻胶残留在工件上，因此需要对工件进行清洗，以去除残留的显影液和光刻胶。目前的清洗方法通常是将工件水平放置在清洗装置的工件支撑台上，再通过清洗装置的喷淋组件对工件进行喷淋。

由于光刻胶在显影后形成的图案中，常常会包括一些孔、槽等，因此在清洗过程中残留的显影液、光刻胶和污渍容易残留到孔、槽等结构中而难以被去除干净。

发明内容

为了解决现有的清洗装置难以完全去除残留的显影液、光刻胶和污渍的问题，本发明实施例提供了一种清洗装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种清洗装置，包括工件支撑台和喷淋组件，所述工件支撑台包括支撑平台、角度调节单元和支座，所述支撑平台和所述角度调节单元均设置在所述支座上，所述支撑平台具有用于承载待清洗工件的支撑平面，所述角度调节单元用于调节所述支撑平面的倾斜角度，所述支撑平台包括平台本体和支撑臂，所述支撑臂的一端固定连接在所述平台本体的与所述支撑平面相反的一面上，所述支撑臂的另一端与所述角度调节单元连接，所述角度调节单元用于驱动所述支撑臂的另一端沿一弧线运动，所述角度调节单元包括螺纹套、螺纹杆和用于驱动螺纹杆绕其轴线旋转的驱动器，所述螺纹套套装在所述螺纹杆上且与所述螺纹杆螺纹连接，所述支撑臂的另一端与所述螺纹套铰接。

进一步地，所述支座上设有凹形的弧面，所述支撑臂的另一端可沿所述凹形的弧面滑动地设置在所述凹形的弧面上。

优选地，所述支撑臂包括支撑块和设置在所述支撑块上的旋转动力单元，所述旋转动力单元的输出端与所述支撑平台固定连接，所述支撑块与所述角度调节单元连接。

可选地，所述支撑平台上还设有工件夹持组件。

进一步地，所述工件夹持组件包括设置在所述支撑平面上的8个限位钉，所述8个限位钉中的4个限位钉分布在一矩形的四个角上，所述8个限位钉中的另4个限位钉分布在另一矩形的四个角上，两个矩形的几何中心重合，且在所述两个矩形中，一个矩形的相交的两条边分别平行于另一个矩形的相交的两条边。

优选地，所述喷淋组件包括喷嘴支架和设置在所述喷嘴支架上的喷嘴。

进一步地，所述喷嘴支架包括固定支架和活动支架，所述活动支架可沿第一方向和第二方向移动地设置在固定支架上，所述喷嘴设置在所述活动支架上，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

可选地，所述喷嘴可转动地设置在所述喷嘴支架上，且所述喷嘴的转动轴线垂直于所述喷嘴的喷射方向。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过设置角度调节单元可以调节支撑平面的倾斜角度，在清洗的过程中将工件放置在支撑平面上，由于支撑平面倾斜，因此可以使残留的光刻胶、显影液和污渍更容易被冲走，进一步提高清洗效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种清洗装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种工件支撑台的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种清洗装置的另一状态示意图；

图4是本发明实施例提供的一种平台本体的正视图；

图5是本发明实施例提供的另一种工件支撑台的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种驱动器的安装示意图；

图7是本发明实施例提供的一种螺纹套的安装示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种工件支撑台的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种喷嘴支架的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种喷嘴支架的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的一种安装架的正视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种清洗装置的结构示意图。如图1所示，该清洗装置包括工件支撑台1和喷淋组件2。

图2是本发明实施例提供的一种工件支撑台的结构示意图。如图2所示，工件支撑台包括支撑平台10、角度调节单元和支座30，支撑平台10和角度调节单元均设置在支座30上，支撑平台10具有用于承载待清洗工件的支撑平面10a，角度调节单元用于调节支撑平面10a的倾斜角度α。图1～3分别示出了支撑平面10a的三种不同的状态。

本发明实施例通过设置角度调节单元可以调节支撑平面的倾斜角度，在清洗的过程中将工件放置在支撑平面上，由于支撑平面倾斜，因此可以使残留的光刻胶、显影液和污渍更容易被冲走，进一步提高清洗效果。

具体地，支撑平台10包括平台本体11和支撑臂12，支撑臂12的一端固定连接在平台本体11的与支撑平面10a相反的一面上，支撑臂12的另一端与角度调节单元连接，角度调节单元用于驱动支撑臂12的另一端沿一弧线运动。通过角度调节单元驱动支撑臂12远离平台本体11的一端沿弧线运动可以便于调节支撑平面10a的倾斜角度α的大小。

在本实施例中，平台本体11为平板形的支撑板，支撑板的一个表面为支撑平面10a，支撑板的与支撑平面10a相反的一个表面与支撑臂12垂直连接。

如图2所示，支座30上设有凹形的弧面30a，支撑臂12的远离平台本体11的一端可沿凹形的弧面30a滑动地设置在凹形的弧面30a上，通过设置凹形的弧面30a，使支撑臂12贴着凹形的弧面30a滑动，从而使支撑臂12远离平台本体11的一端沿弧线运动，以带动平台本体11翻转，调节支撑平面10a的倾斜角度。

倾斜角度α可以是支撑臂12沿凹形的弧面30a滑动过程中，支撑平面10a相对于支撑臂12滑动至滑动轨迹的一端时支撑平面10a的夹角。

具体地，支撑臂12可以包括支撑块121和设置在支撑块121上的旋转动力单元122，旋转动力单元122的输出端1221与支撑平台11固定连接，支撑块121与角度调节单元连接，通过设置旋转动力单元122，由旋转动力单元122驱动支撑平台11转动，使得支撑平台11带动工件3转动，可以利于对工件3进行清洗，使残留的光刻胶和污渍更容易被冲走。

容易想到的是，支撑臂20与平台本体11的中心连接，以使得平台本体11的转动更加平稳。例如，当平台本体11为圆形板时，支撑臂20可以连接在圆形板的圆心处，当平台本体11为矩形板时，支撑臂20可以连接在矩形板的两条对角线的交点处。

实现时，旋转动力单元122可以包括电动机，优选可以为步进电机，使得可以带动平台本体11间歇转动，方便清洗工件。

具体可以将支撑块121滑动设置在弧面30a上。

实现时，支撑块121的与支座30接触的表面贴合在弧面30a上，以使支撑块121在凹面30a上移动时，随着支撑块121所处的位置的不同，支撑臂12与竖直方向的夹角也发生变化。

具体地，弧面30a可以为四分之一圆弧面，则支撑块121在弧面30a上移动时，倾斜角度α的变化范围为0°～90°。

实现时，支撑平台11上还设有工件夹持组件，通过设置工件夹持组件可以对工件进行固定，可以避免工件松动。

可选地，工件夹持组件可以包括限位钉111，图4是本发明实施例提供的一种平台本体的正视图，如图4所示，平台本体11的支撑平面10a上设置有多个限位钉111，通过设置限位钉111可以对工件3进行限位，方便操作。

实现时，限位钉111可以可拆卸地设置在支撑平面10a上，这样可以在将工件固定到支撑平台11上时，先卸下部分限位钉111，将工件放置到支撑平台11上，再将卸下的限位钉111重新安装到支撑平台11上，以将工件固定。

具体地，工件夹持组件可以包括设置在支撑平面10a上的8个限位钉111，8个限位钉111中的4个限位钉111分布在一矩形a的四个角上，8个限位钉111中的另4个限位钉111分布在另一矩形b的四个角上，其中，两个矩形的几何中心重合，且两个矩形中，一个矩形的相交的两条边分别平行于另一个矩形的相交的两条边。采用这样的安装方式可以便于将矩形的工件3限位安装到支撑平面10a上。需要进行清洗的工件3通常是玻璃基板，而最常见的玻璃基板的形状为矩形，采用这样的设置方式可以适应矩形的玻璃基板的固定。容易想到的是，对于不同形状的工件，限位钉111的布置方式也可以不同。

需要说明的是，虽然图4所示的平台本体11呈矩形，但是在其他实施例中，平台本体11也可以呈其他形状，例如圆形等。

图5是本发明实施例提供的另一种工件支撑台的结构示意图。如图5所示，，支座30上可以设置有弧形导轨31，支撑块121设置在弧形导轨31上，通过弧形导轨31可以限制支撑块121的移动方向，使平台本体11更加平稳。

具体地，弧形导轨31可以包括设置在弧面30a上的弧形杆，支撑块121上设置有与弧形导轨31的截面形状相同的通孔，支撑块121通过通孔套装在弧形杆上，且支撑块121可以沿着弧形导轨31滑动。

实现时，弧形导轨31可以只包括1根弧形杆，以简化工件支撑台的结构，在其他实施例中，弧形导轨31也可以包括2根或是2根以上的弧形杆，通过设置多根弧形杆可以使支撑块121的移动更加平稳，便于工件的清洗。

优选地，支撑块121与支撑平面10a之间的距离与支撑块121的运动轨迹的半径相同，这样使得在调节支撑平面10a的倾斜角度α时，平台本体11只会发生翻转，不会移动位置，可以减小工件移动的幅度，使工件更加平稳。

如图5所示，角度调节单元可以包括螺纹套41、螺纹杆42和用于驱动螺纹杆42绕其轴线旋转的驱动器43，螺纹套41套装在螺纹杆42上且与螺纹杆42螺纹连接，支撑臂12的另一端与螺纹套41铰接。其中，螺纹套41相对支撑臂12的转动轴线垂直于螺纹套41的轴线，驱动器43用于驱动螺纹杆42绕螺纹杆42的轴线自转。通过驱动器43驱动螺纹杆42自转时，螺纹杆42旋入螺纹套41的长度会发生变化，以图4所示的工件支撑台为例，当螺纹杆42旋入螺纹套41的长度增大时，则支撑块121会沿着弧面30a移动，支撑臂12与竖直平面之间的夹角会发生变化，相应地，支撑平面10a的倾斜角度α也发生了变化，因此可以通过控制螺纹杆42自转，调节支撑平面10a的倾斜角度α的大小。

实现时，驱动器44也可以为电动机。驱动器44可以转动连接在弧形导轨31的一端，螺纹杆42的一端与驱动器43的输出轴同轴连接，螺纹杆42的另一端则与螺纹套41通过螺纹连接。

图6是本发明实施例提供的一种驱动器的安装示意图，如图6所示，弧形导轨31的一端可以设置有驱动器安装轴311，驱动器安装轴311的轴线垂直于弧形导轨31所在的平面，驱动器43与驱动器安装轴311铰接，具体可以在驱动器43上设置一安装孔(例如在作为驱动器的电动机的壳体上设置一个安装孔)，驱动器安装轴311转动插设在安装孔中，从而使得驱动器43可以绕驱动器安装轴311转动。

图7是本发明实施例提供的一种螺纹套的安装示意图，如图7所示，螺纹套41的外侧壁上可以设置沿螺纹套41的径向延伸的螺纹套安装轴411，螺纹套安装轴411转动插设在支撑块121上，以使得螺纹套41可以绕螺纹套安装轴411自由转动。其中螺纹套安装轴411的轴线与驱动器安装轴311的轴线平行。

实现时，支撑块121上可以设置有插装孔121a，螺纹套安装轴411插设在支撑块121上的插装孔121a中。

优选地，插装孔121a可以为通孔，且螺纹套安装轴411的长度大于插装孔121a的长度，螺纹套安装轴411的伸出插装孔121a的一端上可以设置挡圈，以避免螺纹套41与支撑块121分离，这样可以使得支撑块121的移动更加平稳。

优选地，螺纹杆42的长度不小于弧形导轨31的弦长，以使得支撑块121可以滑动到弧形导轨31的两端。

图8是本发明实施例提供的另一种工件支撑台的结构示意图。如图8所示，支座30上可以设置弧形齿条51，支撑块121上设置有可与弧形齿条51相啮合的齿轮52和动力单元(图未示)，齿轮52与弧形齿条51啮合，动力单元用于驱动齿轮转动52，从而可以通过驱动齿轮52转动，带动支撑块121移动，以改变支撑平面10a的倾斜角度α。

实现时，动力单元可以是电动机。此外，电动机上可以设置有电磁制动器，电磁制动器可以在支撑块121移动到某一位置后，抱紧电动机的转轴，避免支撑块121在重力作用下移动。

参照图1，喷淋组件2包括喷嘴支架21和设置在喷嘴支架21上的喷嘴22，通过喷嘴支架21固定安装喷嘴22，可以便于使喷嘴21朝向放置在支撑平面10a上的工件，以通过喷嘴21喷淋清洗液清洗工件。

图9是本发明实施例提供的一种喷嘴支架的结构示意图，如图9所示，喷嘴支架21可以包括固定支架211和活动支架212，活动支架212可沿第一方向和第二方向移动地设置在固定支架211上，喷嘴22设置在活动支架212上，其中，第一方向和第二方向相互垂直。通过将活动支架212设置在固定支架211上，由于活动支架212可以沿第一方向和第二方向移动，因此可以在进行清洗前，通过调整活动支架212，改变喷嘴22与支撑平面10a之间的间距，便于对工件进行清洗。

进一步地，活动支架212可以包括X向移动机构和安装架213，喷嘴22设置在安装架213上，X向移动机构设置在固定支架211上，安装架213转动连接在X向移动机构上，安装架213的转动轴线与第一方向和第二方向均垂直，从而通过转动安装架213，可以使安装架213上的多个喷嘴22与工件的距离相同，使喷嘴22喷出的水流对工件不同区域的冲击力相等。

具体地，固定支架211可以包括立杆2112和Y向移动机构，Y向移动机构包括Y向动力单元2116、Y向丝杠2111和Y向螺母2113，Y向丝杠2111与立杆2112平行间隔设置，立杆2112上可活动地套设有Y向套筒2114，Y向螺母2113套设在Y向丝杠2111上，Y向螺母2113与Y向套筒2114的外壁通过连接板2115固定连接，Y向动力单元2116用于驱动Y向丝杠2111转动，从而可以通过驱动Y向丝杠2111转动，使Y向螺母2113沿着Y向丝杠2111的轴向移动，以带动Y向套筒2114沿立杆2112的轴向移动。

X向移动机构可以包括X向动力单元2123、X向丝杠2121和X向套筒2122，X向套筒2122的一端套设在X向丝杠2121上，且与X向丝杠2121螺纹连接，X向套筒2122的另一端与安装架213连接，X向套筒2122的外壁上设有沿X向套筒2122的轴向延伸的凸棱2124，连接板2115上可以设置有限位安装孔2115a，X向套筒2122活动插装在限位安装孔2115a中，X向动力单元2123与连接板2115相对固定，X向动力单元2123用于驱动X向丝杠2121转动，从而可以通过驱动X向丝杠2121转动，使X向套筒2122沿着X向丝杠2121的轴向移动，以带动安装架213移动。

容易想到的是，连接板2115上，位于限位安装孔2115a的边缘处设置有与凸棱2124相匹配的槽，凸棱2124位于槽中，从而可以通过凸棱2124与槽的配合，避免X向套筒2122随X向丝杠2121一同转动。

在其他实施例中，也可以将X向套筒2122的截面的外轮廓设置为除圆形之外的其他形状，例如椭圆形、矩形，以避免X向套筒2122随X向丝杠2121一同转动。

实现时，X向移动机构还可以包括安装板21231和连杆21232，连杆21232的一端与连接板2115相对固定，连杆21232的另一端与安装板21231固定连接，X向动力单元2123可以设置在安装板21231上，从而便于安装X向动力单元2123。

安装板21231上可以连接两根连杆21232，一根连杆21232可以连接在Y向螺母2113上，另一根连杆21232可以连接在Y向套筒2114上。

其中，X向动力单元2123和Y向动力单元2116均可以为电动机，优选为伺服电机，以便于控制。

图10是本发明实施例提供的另一种喷嘴支架的结构示意图，如图10所示，安装架213上可以设置有耳板2131，X向套筒2122通过耳板2131与安装架213铰接，这样可以方便调节安装架213的角度，以使安装架213平行于支撑平面10a。

具体地，耳板2131与X向套筒2122之间可以通过销轴2132连接，连接方式简单，便于安装架213的转动，此外，销轴2132上还可以设置紧固螺母(图未示)，紧固螺母与销轴2132螺纹连接，以使得可以在调整安装架213后，通过拧紧紧固螺母，将安装架213固定，避免安装架213在清洗过程中发生转动。

图11是本发明实施例提供的一种安装架的正视图。如图11所示，安装架213可以呈矩形，多个喷嘴22均匀排布在安装架213上。在其他实施例中，安装架213也可以是圆形或是其他形状。

优选地，安装架213上相距最远的两个喷嘴22之间的距离小于待清洗的玻璃基板的较短的一条边的长度，这样可以避免清洗过程中，用于清洗的去离子水被喷洒到玻璃基板的不需要清洗的一面上。

优选地，喷嘴22可转动地设置在喷嘴支架21上，且喷嘴22的转动轴线垂直于喷嘴22的喷射方向，使得可以调整喷嘴22的朝向，即调节喷嘴22的出水方向与垂直于安装架213的方向之间的夹角θ(如图2中的夹角θ)，便于对工件进行清洗。

优选可以在安装架213上设置万向喷嘴，万向喷嘴可以随意改变喷嘴的朝向，从而便于对工件进行清洗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种清洗装置，包括工件支撑台和喷淋组件，其特征在于，所述工件支撑台包括支撑平台、角度调节单元和支座，所述支撑平台和所述角度调节单元均设置在所述支座上，所述支撑平台具有用于承载待清洗工件的支撑平面，所述角度调节单元用于调节所述支撑平面的倾斜角度，所述支撑平台包括平台本体和支撑臂，所述支撑臂的一端固定连接在所述平台本体的与所述支撑平面相反的一面上，所述支撑臂的另一端与所述角度调节单元连接，所述角度调节单元用于驱动所述支撑臂的另一端沿一弧线运动，所述角度调节单元包括螺纹套、螺纹杆和用于驱动螺纹杆绕其轴线旋转的驱动器，所述螺纹套套装在所述螺纹杆上且与所述螺纹杆螺纹连接，所述支撑臂的另一端与所述螺纹套铰接。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述支座上设有凹形的弧面，所述支撑臂的另一端可沿所述凹形的弧面滑动地设置在所述凹形的弧面上。

3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述支撑臂包括支撑块和设置在所述支撑块上的旋转动力单元，所述旋转动力单元的输出端与所述支撑平台固定连接，所述支撑块与所述角度调节单元连接。

4.根据权利要求1～3任一项所述的清洗装置，其特征在于，所述支撑平台上还设有工件夹持组件。

5.根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，所述工件夹持组件包括设置在所述支撑平面上的8个限位钉，所述8个限位钉中的4个限位钉分布在一矩形的四个角上，所述8个限位钉中的另4个限位钉分布在另一矩形的四个角上，两个矩形的几何中心重合，且在所述两个矩形中，一个矩形的相交的两条边分别平行于另一个矩形的相交的两条边。

6.根据权利要求1～3任一项所述的清洗装置，其特征在于，所述喷淋组件包括喷嘴支架和设置在所述喷嘴支架上的喷嘴。

7.根据权利要求6所述的清洗装置，其特征在于，所述喷嘴支架包括固定支架和活动支架，所述活动支架可沿第一方向和第二方向移动地设置在固定支架上，所述喷嘴设置在所述活动支架上，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

8.根据权利要求6所述的清洗装置，其特征在于，所述喷嘴可转动地设置在所述喷嘴支架上，且所述喷嘴的转动轴线垂直于所述喷嘴的喷射方向。