CN109701961A - 陶瓷盘清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种陶瓷盘清洁装置，其包括基座、第一滚轴、第二滚轴、第一驱动机构、固定机构和切割机构；所述基座上用于放置陶瓷盘；所述第一滚轴和第二滚轴均能够自转，且均位于所述基座的上方；所述第一滚轴上卷绕有能够粘附颗粒物的薄膜；所述第二滚轴能够在竖直方向上升降；所述第一驱动机构用于驱动第一滚轴和第二滚轴在水平方向上移动；所述固定机构位于所述基座的一侧，且低于所述基座用于放置陶瓷盘的承载面，用于将所述第一滚轴放出垂落至所述固定机构处的薄膜固定在其上；所述切割机构位于所述固定机构处，其能够将被所述固定机构固定的薄膜从所述第一滚轴上切割分离。本发明提供的陶瓷盘清洁装置可以降低清洁成本，并保证清洁效果。

Description

陶瓷盘清洁装置

技术领域

本发明涉及晶体生长领域，尤其是涉及一种在碳化硅单晶生长领域会使用到的陶瓷盘清洁装置。

背景技术

碳化硅(SiC)是第三代半导体材料，其具有宽禁带、高击穿场、大热导率、电子饱和漂移速度高、抗辐射强和良好化学稳定性等特性，这使其成为一种广泛应用的重要衬底晶片材料。

对碳化硅衬底晶片的加工包括晶棒的线切、研磨、倒角、退火、贴蜡、铜抛、抛光等工艺步骤。其中，铜抛步骤主要用于去除经研磨后衬底晶片表面存在的损伤层，同时修复衬底晶片表面的平坦度。在此之前的贴蜡步骤主要是在衬底晶片表面进行贴蜡。在贴蜡步骤中，陶瓷盘和衬底晶片之间的洁净度对于铜抛步骤具有重要影响；如果陶瓷盘上存在细小的颗粒物，经贴蜡步骤后，这些细小的颗粒物与蜡混杂在一起，会在铜抛步骤中影响衬底晶片的平坦度的修复，甚至会造成衬底晶片破裂。因此，在进行贴蜡步骤之前需要对衬底晶片和陶瓷盘进行清洗。

对于陶瓷盘的清洗，现有技术中一般使用浸有酒精的无尘布进行擦拭。在清洗完成之后，将陶瓷盘传送至用于贴蜡的机台。但由于陶瓷盘较重，且体积较大，在清洗之后的传送过程中容易造成二次污染，使得陶瓷盘的表面再度沾有细小的颗粒物，因此，还需要在机台上对陶瓷盘进行再次的人工擦拭，以保证陶瓷盘的清洁度。

但这样的过程中存在以下问题：

首先，两次的人工擦拭需要耗费较多的人力，从而会提高衬底晶片的生产成本。

其次，人工擦拭的清洗方式，由于清洁人员的手法差异不易律定，难以保证清洁效果，使得陶瓷盘上容易会残留细小的颗粒物，从而在铜抛步骤中影响衬底晶片的平坦度的修复，乃至于造成衬底晶片破裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷盘清洁装置，其可以改善现有技术中存在的清洁成本高，以及清洁效果难以保证的技术问题。

本发明提供的陶瓷盘清洁装置，其包括基座、第一滚轴、第二滚轴、第一驱动机构、固定机构和切割机构；所述基座上用于放置陶瓷盘；所述第一滚轴和第二滚轴均能够自转，且均位于所述基座的上方；所述第一滚轴上卷绕有能够粘附颗粒物的薄膜；所述第二滚轴能够在竖直方向上升降；所述第一驱动机构用于驱动第一滚轴和第二滚轴在水平方向上移动；所述固定机构位于所述基座的一侧，且低于所述基座用于放置陶瓷盘的承载面，用于将所述第一滚轴放出垂落至所述固定机构处的薄膜固定在其上；所述切割机构位于所述固定机构处，其能够将被所述固定机构固定的薄膜从所述第一滚轴上切割分离。

其中，所述陶瓷盘清洁装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述第一滚轴连接，用于带动所述第一滚轴自转。

其中，所述陶瓷盘清洁装置还包括安装架，所述第一滚轴和第二滚轴安装在所述安装架上；所述第一驱动机构与所述安装架连接，用于驱动所述安装架在水平方向上移动。

其中，所述第一驱动机构包括两个子驱动机构，该两个子驱动机构分别与第一滚轴和第二滚轴连接，用于分别驱动所述第一滚轴和第二滚轴在水平方向上移动。

其中，所述陶瓷盘清洁装置还包括设置在所述基座两侧的两个水平的、沿第一滚轴移动方向设置的导轨，所述第一滚轴的两端分别置于两个所述导轨内。

其中，所述陶瓷盘清洁装置还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述第二滚轴在竖直方向上上升或下降至设定高度。

其中，所述固定机构包括多个吸附嘴，每个吸附嘴用于将薄膜吸附住；或者，所述固定机构包括多个夹爪，每个夹爪用于将所述薄膜夹固。

其中，所述固定机构包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板用于在所述薄膜的两侧将所述薄膜夹紧固定，且所述薄膜被夹紧的部位为线状。

其中，所述陶瓷盘清洁装置还包括收集箱，所述收集箱位于所述切割机构的竖直下方。

其中，所述薄膜的厚度为50-150微米。

本发明提供的陶瓷盘清洁装置，其通过第一滚轴和第二滚轴在陶瓷盘上的往复移动，卷绕有薄膜的第一滚轴在往复移动过程中将薄膜卷出和卷收，第二滚轴则压覆在薄膜上，将薄膜与陶瓷盘的表面贴附，从而实现薄膜在陶瓷盘上贴附和分离，在这一过程中，陶瓷盘上的颗粒物会粘附在薄膜上，就完成了对陶瓷盘的清洁过程。与现有技术相比，本实施例中，无需通过人工擦拭的方式去清洁陶瓷盘，可以减少对人力的耗费，最终可以降低衬底晶片的生产成本。另外，也可以保证对陶瓷盘的清洁效果，避免在后续的工艺步骤中影响工艺效果，乃至导致衬底晶片的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明第一实施例提供的陶瓷盘清洁装置的结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的陶瓷盘清洁装置的结构示意图。

图标：10-基座；20-第一滚轴；21-第二滚轴；22-第一驱动机构；23-安装架；24-导轨；26-第三驱动机构；30-固定机构；40-切割机构；50-薄膜；60-收集箱；T-陶瓷盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种陶瓷盘清洁装置。在其实施方式中，如图1所示，所述陶瓷盘清洁装置包括基座10、第一滚轴20、第二滚轴21、第一驱动机构22、固定机构30和切割机构40。其中，基座10上用于放置陶瓷盘。第一滚轴20和第二滚轴21均能够自转，且均位于基座10的上方。第一滚轴20上卷绕有能够粘附颗粒物的薄膜50。第二滚轴21能够在竖直方向上升降。第一驱动机构22用于驱动第一滚轴20和第二滚轴21在水平方向上移动。固定机构30位于基座10的一侧，且低于基座10用于放置陶瓷盘的承载面，用于将第一滚轴20放出垂落至固定机构30处的薄膜50固定在其上。切割机构40位于固定机构30处，其能够将被固定机构30固定的薄膜从第一滚轴20上切割分离。

在本实施方式的第一实施例中，如图1所示，陶瓷盘清洁装置还包括安装架23和第二驱动机构(图中未示出)和第三驱动机构26。具体地，第一滚轴20和第二滚轴21安装在安装架23上。第一驱动机构22与安装架23连接，用于驱动安装架23在水平方向上移动。第二驱动机构与第一滚轴20连接，用于带动所述第一滚轴20自转。第三驱动机构26也固定在安装架23上，其用于驱动第二滚轴21在竖直方向上上升或下降至设定高度。

在本实施例中，陶瓷盘清洁装置还包括设置在基座10两侧的两个水平的、沿第一滚轴移动方向设置的导轨24，第一滚轴20的两端分别置于两个所述导轨24内。

在本实施例中，所述固定机构30包括多个吸附嘴，每个吸附嘴用于将薄膜50吸附住。并且，陶瓷盘清洁装置还包括收集箱60，收集箱60位于切割机构40的竖直下方。

在本实施例中，所述薄膜50为塑胶薄膜，其厚度为50-150微米，并优选为100微米。

下面结合附图对本实施例中陶瓷盘清洁装置对陶瓷盘进行清洁的原理和过程进行详细描述。

首先，在对陶瓷盘T进行清洁之前，需将陶瓷盘T移动至基座10上；且此时，第一滚轴20和第二滚轴21位于固定机构30所在的一侧；而第一滚轴20的高度高于陶瓷盘的高度，同时通过第三驱动机构26调整第二滚轴21的高度，使其最下端的高度与陶瓷盘的顶面高度一致。

然后，固定机构30上的多个吸附嘴将第一滚轴20上的薄膜50吸附并固定住。通过第一驱动机构带动安装架23，以及安装在安装架23上的第一滚轴20和第二滚轴21沿导轨24移动。在移动过程中，第二驱动机构驱动第一转轴20转动，在转动过程中，卷绕在第一滚轴20上的薄膜50被卷出；而第二转轴21则压覆在薄膜50的上侧，且由于第二转轴21的最下端的高度与陶瓷盘的顶面的高度一致，在这一过程中，薄膜50会在第二滚轴21的作用下，与陶瓷盘T的顶面贴附在一起。

在第一滚轴20移动至基座10的另一端之后，第一滚轴20卷出的薄膜50在第二滚轴21的作用下将陶瓷盘的顶面完全覆盖并贴附。之后，第一驱动机构22带动安装架23，以及第一滚轴20和第二滚轴21，往固定机构30所在一侧移动；在此过程中，第二驱动机构驱动第一滚轴20反向转动，从而将卷出的薄膜50重新卷绕在第一滚轴20上，直至第一滚轴20移动至固定机构30处，贴附在陶瓷盘T上的薄膜50被完全卷起。

在上述过程中，陶瓷盘T上的颗粒物会被粘附在薄膜50上，从而减少或者消除陶瓷盘T上的颗粒物，完成对陶瓷盘T的清洁。

而对于移动至固定机构30处的第一滚轴20和第二滚轴21，一方面固定机构30上的吸附嘴31将薄膜释放，另一方面，由第二驱动机构驱动第一滚轴20转动，将已经与陶瓷盘粘附过、并被卷收的薄膜50重新卷出，被卷出的薄膜50就在重力的作用下会下滑。当与陶瓷盘T粘附过的薄膜被完全卷出时，固定机构30上的吸附嘴可以重新将薄膜50吸附，之后，切割机构40将被吸附住的薄膜切割，从而将与陶瓷盘粘附过的薄膜50切除，被切除的薄膜50落入到收集箱60内。

需要说明的是，在本实施例中，固定机构30并不限于多个吸附嘴，以真空吸附的方式将薄膜固定的情况；其还可以包括多个夹爪，每个夹爪用于将所述薄膜夹固。以及，固定机构包括两个夹板，称之为第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板用于在薄膜的两侧将所述薄膜夹紧固定，且所述薄膜被夹紧的部位为线状。上述两种情况可以实现与多个吸附嘴相同的技术效果，在此就不再赘述。

综上所述，本实施例中的陶瓷盘清洁装置，其通过第一滚轴20和第二滚轴21在陶瓷盘T上的往复移动，卷绕有薄膜50的第一滚轴20在往复移动过程中将薄膜50卷出和卷收，第二滚轴21则压覆在薄膜50上，将薄膜50与陶瓷盘T的表面贴附，从而实现薄膜50在陶瓷盘T上贴附和分离，在这一过程中，陶瓷盘T上的颗粒物会粘附在薄膜50上，就完成了对陶瓷盘T的清洁过程。与现有技术相比，本实施例中，无需通过人工擦拭的方式去清洁陶瓷盘，可以减少对人力的耗费，最终可以降低衬底晶片的生产成本。另外，也可以保证对陶瓷盘的清洁效果，避免在后续的工艺步骤中影响工艺效果，乃至导致衬底晶片的损坏。

在本实施方式的第二实施例中，如图2所示，与上述第一实施例相区别，陶瓷盘清洁装置还可以不包括用于驱动第一滚轴20转动的第二驱动机构；此外，在本实施例中，陶瓷盘清洁装置还包括第四驱动机构(图中未示出)，该第四驱动机构与固定机构30连接，用于带动固定机构30在竖直方向上升降。

在本实施例中，在第一驱动机构驱动第一滚轴20和第二滚轴21从固定机构30所在一侧向另一侧移动的过程中，在固定机构30吸附固定住薄膜50的情况下，在固定机构30的拖拽作用下，当第一滚轴20移动时，其会自动进行自转过程，从而将薄膜50卷出。

而在第一驱动机构驱动第一滚轴20和第二滚轴21从另一侧向固定机构30所在一侧移动时，由于没有固定机构30的拖拽作用，第一滚轴20不会自动进行自转，将薄膜50卷收；此时，可以该过程中或者在第一滚轴20移动至固定机构30所在一侧后，由第四驱动机构带动固定机构30下降，而固定机构30会拖拽住固定薄膜50向下移动；然后固定机构30将薄膜释放，之后，第四驱动机构带动固定机构30上升，在上升至原位置后，重新将薄膜50吸附固定；在将薄膜50吸附固定之后，切割机构40可以将薄膜50切割，以将与陶瓷盘贴附过的薄膜切除。

此外，在该第二实施例中，与上述第一实施例不同，第一滚轴20和第二滚轴还可以不安装在一个安装架23上，而是彼此独立；同时，第一驱动机构包括两个子驱动机构，该两个子驱动机构分别与第一滚轴20和第二滚轴21连接，用于分别驱动第一滚轴20和第二滚轴21在水平方向上移动。其可以实现与上述第一、第二实施例相同的对陶瓷盘的清洁过程，在此就不再赘述。

综上所述，本实施方式提供的陶瓷盘清洁装置，其通过第一滚轴20和第二滚轴21在陶瓷盘上的往复移动，卷绕有薄膜50的第一滚轴20在往复移动过程中将薄膜50卷出和卷收，第二滚轴21则压覆在薄膜50上，将薄膜50与陶瓷盘的表面贴附，从而实现薄膜50在陶瓷盘上贴附和分离，在这一过程中，陶瓷盘上的颗粒物会粘附在薄膜50上，就完成了对陶瓷盘的清洁过程。与现有技术相比，本实施例中，无需通过人工擦拭的方式去清洁陶瓷盘，可以减少对人力的耗费，最终可以降低衬底晶片的生产成本。另外，也可以保证对陶瓷盘的清洁效果，避免在后续的工艺步骤中影响工艺效果，乃至导致衬底晶片的损坏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述陶瓷盘清洁装置包括基座、第一滚轴、第二滚轴、第一驱动机构、固定机构和切割机构；

所述基座上用于放置陶瓷盘；

所述第一滚轴和第二滚轴均能够自转，且均位于所述基座的上方；所述第一滚轴上卷绕有能够粘附颗粒物的薄膜；所述第二滚轴能够在竖直方向上升降；

所述第一驱动机构用于驱动第一滚轴和第二滚轴在水平方向上移动；

所述固定机构位于所述基座的一侧，且低于所述基座用于放置陶瓷盘的承载面，用于将所述第一滚轴放出垂落至所述固定机构处的薄膜固定在其上；

所述切割机构位于所述固定机构处，其能够将被所述固定机构固定的薄膜从所述第一滚轴上切割分离。

2.根据权利要求1所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述陶瓷盘清洁装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述第一滚轴连接，用于带动所述第一滚轴自转。

3.根据权利要求1所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述陶瓷盘清洁装置还包括安装架，所述第一滚轴和第二滚轴安装在所述安装架上；

所述第一驱动机构与所述安装架连接，用于驱动所述安装架在水平方向上移动。

4.根据权利要求1所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括两个子驱动机构，该两个子驱动机构分别与第一滚轴和第二滚轴连接，用于分别驱动所述第一滚轴和第二滚轴在水平方向上移动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述陶瓷盘清洁装置还包括设置在所述基座两侧的两个水平的、沿第一滚轴移动方向设置的导轨，所述第一滚轴的两端分别置于两个所述导轨内。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述陶瓷盘清洁装置还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述第二滚轴在竖直方向上上升或下降至设定高度。

7.根据权利要求1所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述固定机构包括多个吸附嘴，每个吸附嘴用于将薄膜吸附住；或者

所述固定机构包括多个夹爪，每个夹爪用于将所述薄膜夹固。

8.根据权利要求1所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述固定机构包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板用于在所述薄膜的两侧将所述薄膜夹紧固定，且所述薄膜被夹紧的部位为线状。

9.根据权利要求1所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述陶瓷盘清洁装置还包括收集箱，所述收集箱位于所述切割机构的竖直下方。

10.根据权利要求1所述的陶瓷盘清洁装置，其特征在于，所述薄膜的厚度为50-150微米。