CN117000649A - 一种清洗机构及加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洗机构及加工装置。该清洗机构包括：清洗组件，包括用于对被搬运机构拾取的工件进行清洗的第一清洗件以及用于对搬运机构进行清洗的第二清洗件；运动组件，与第一清洗件和第二清洗件传动连接，且第一清洗件和第二清洗件位于运动组件的同一端；运动组件可受控地带动第一清洗件与第二清洗件相对运动至第一状态或第二状态；其中，当第一清洗件与第二清洗件处于第一状态时，第一清洗件的至少部分位于第二清洗件背离运动组件的一侧；当第一清洗件与第二清洗件处于第二状态时，第二清洗件的至少部分位于第一清洗件背离运动组件的一侧。

Description

一种清洗机构及加工装置

技术领域

本发明涉及半导体加工装置技术领域，特别是涉及一种清洗机构及加工装置。

背景技术

在半导体加工过程中，需要对晶圆的背面进行磨削加工，使得晶圆的厚度满足设计要求，之后再将晶圆分割成各个器件芯片。

在对晶圆进行加工后（例如磨削加工之后），加工时产生的加工屑会残留在晶圆上，需要对晶圆进行清洗，以清除晶圆上残留的加工屑。然而，在转移晶圆的过程中加工屑也容易残留在搬运机构上，也需要对搬运机构进行清洗。因此，需要配置分别对晶圆和搬运机构进行清洗的两套清洗机构，导致设备结构复杂，所需占用的空间较大。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中需要配置分别对晶圆和搬运机构进行清洗的两套清洗机构，导致设备结构复杂，所需占用的空间较大的问题，提供一种改善上述缺陷的清洗机构及加工装置。

一种清洗机构，包括：

清洗组件，包括用于对被搬运机构拾取的工件进行清洗的第一清洗件以及用于对所述搬运机构进行清洗的第二清洗件；

运动组件，与所述第一清洗件和所述第二清洗件传动连接，且所述第一清洗件和所述第二清洗件位于所述运动组件的同一端；所述运动组件可受控地带动所述第一清洗件与所述第二清洗件相对运动至第一状态或第二状态；

其中，当所述第一清洗件与所述第二清洗件处于所述第一状态时，所述第一清洗件的至少部分位于所述第二清洗件背离所述运动组件的一侧；当所述第一清洗件与所述第二清洗件处于所述第二状态时，所述第二清洗件的至少部分位于所述第一清洗件背离所述运动组件的一侧。

在其中一个实施例中，所述运动组件还可受控地带动所述第一清洗件和所述第二清洗件旋转。

在其中一个实施例中，所述运动组件包括内轴、外壳、移动驱动件和旋转驱动件，所述外壳套设在所述内轴外，所述内轴相对所述外壳沿轴向可移动，且所述内轴与所述外壳可同步旋转；所述第一清洗件安装在所述内轴的一端，所述第二清洗件安装在所述外壳上；

所述移动驱动件与所述内轴传动连接，以驱动所述内轴沿轴向移动，所述旋转驱动件与所述内轴传动连接，以驱动所述内轴绕自身轴线旋转。

在其中一个实施例中，所述运动组件还包括支架及安装柱，所述支架固定连接在所述外壳上，所述安装柱固定连接在所述内轴上，所述支架套设在所述安装柱外，所述安装柱相对所述支架沿轴向可移动，且能够与所述支架一同旋转；所述第一清洗件设置在所述安装柱上，所述第二清洗件设置在所述支架上。

在其中一个实施例中，所述第一清洗件包括支撑部和清洗部，所述支撑部固定连接在所述安装柱上，所述清洗部设置在所述支撑部上，用于与所述工件接触并进行清洗；

所述内轴具有第一流道，且所述内轴的所述第一流道通过旋转接头与清洗液源连通，所述安装柱具有与所述第一流道连通的第二流道，所述支撑部具有与所述第二流道连通的第三流道，所述第三流道用于向所述清洗部提供清洗液。

在其中一个实施例中，所述支撑部具有用于安装所述清洗部的安装面，所述安装面上开设有多个与所述第三流道连通的出液孔。

在其中一个实施例中，所述第一清洗件还包括安装在所述支撑部上的喷淋件，所述喷淋件与所述支撑部的所述第三流道连通，用于向所述工件喷淋清洗液。

在其中一个实施例中，所述清洗部为清洗刷。

在其中一个实施例中，所述第二清洗件为油石。

一种加工装置，包括加工机构、搬运机构及如上任一实施例中所述的清洗机构；所述加工机构用于对所述工件进行加工，所述搬运机构用于转移所述工件，所述清洗机构布置在所述搬运机构的移动路径上。

上述清洗机构及加工装置，当需要对搬运机构上的工件进行清洗时，运动组件带动第一清洗件与第二清洗件相对运动，直至第一清洗件的至少部分位于第二清洗件背离运动组件的一侧（即第一清洗件与第二清洗件处于第一状态）。然后，搬运机构靠近清洗机构的第一清洗件和第二清洗件移动，直至搬运机构上的工件与第一清洗件接触。再然后，利用第一清洗件对搬运机构上的工件进行清洗。当需要对搬运机构进行清洗时，运动组件带动第一清洗件与第二清洗件相对运动，直至第二清洗件的至少部分位于第一清洗件背离运动组件的一侧（即第一清洗件与第二清洗件处于第二状态）。然后，搬运机构靠近清洗机构的第一清洗件和第二清洗件移动，直至清洗机构与第二清洗件接触。再然后，利用第二清洗件对搬运机构进行清洗。

如此，本申请的清洗机构能够通过第一清洗件与第二清洗件的相对位置的切换，实现对工件进行清洗和对搬运机构进行清洗的状态切换，即兼具对工件进行清洗和对搬运机构进行清洗的双重功能。与现有技术中需要配置两套清洗机构相比，本申请的清洗机构兼具对工件进行清洗和对搬运机构进行清洗的双重功能，无需配置两套清洗机构，大大简化了设备结构，提高了空间利用率，降低了所需占用的空间。

附图说明

图1为本发明一实施例中清洗机构的结构示意图；

图2为图1所示的清洗机构的剖视图；

图3为图1所示的清洗机构的俯视图。

附图标记说明：10 清洗组件；11 第一清洗件；112 支撑部；114 清洗部；116 喷淋件；12 第二清洗件；20 运动组件；21 内轴；22 外壳；23 移动驱动件；24 旋转驱动件；25旋转接头；26 驱动板；27 传动结构；28 安装柱；29 支架；30 机架。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本发明一实施例提供了一种加工装置，包括加工机构、搬运机构及清洗机构。该加工机构用于对工件进行加工。当加工机构对工件加工完成后，搬运机构对加工机构上的工件进行转移。清洗机构布置在搬运机构的移动路径上，用于对搬运机构上的工件或搬运机构进行清洗。如此，当需要对工件进行清洗时，搬运机构拾取加工机构上的工件，并转移至清洗机构处，以便于清洗机构对搬运机构上的工件进行清洗。当需要对搬运机构进行清洗时，搬运机构移动至清洗机构处，以便于清洗机构对搬运机构进行清洗。

需要说明的是，加工机构可以是用于对工件进行磨削加工的磨削加工机构，当然，加工机构也可以是对工件进行其它类型的加工，在此不作限定。工件可以是晶圆，当然也可以是其它产品，在此不作限定。

请参阅图1至图3所示，本申请的实施例中，清洗机构包括清洗组件10及运动组件20。清洗组件10包括用于对被搬运机构拾取的工件进行清洗的第一清洗件11以及用于对搬运机构进行清洗的第二清洗件12。运动组件20与第一清洗件11和第二清洗件12传动连接，且第一清洗件11和第二清洗件12位于运动组件20的同一端。运动组件20可受控地带动第一清洗件11与第二清洗件12彼此相对运动至第一状态或第二状态。

当第一清洗件11与第二清洗件12处于第一状态时，第一清洗件11的至少部分位于第二清洗件12背离运动组件20的一侧，也就是说此时第一清洗件11突出于第二清洗件12，以便于第一清洗件11与搬运机构上的工件接触并对该工件进行清洗。当第一清洗件11与第二清洗件12处于第二状态时（见图1），第二清洗件12的至少部分位于第一清洗件11背离运动组件20的一侧，也就是说此时第二清洗件12突出于第一清洗件11，以便于第二清洗件12与搬运机构接触并对该搬运机构进行清洗。

上述清洗机构，当需要对搬运机构上的工件进行清洗时，运动组件20带动第一清洗件11与第二清洗件12相对运动，直至第一清洗件11的至少部分位于第二清洗件12背离运动组件20的一侧（即第一清洗件11与第二清洗件12处于第一状态）。然后，搬运机构靠近清洗机构的第一清洗件11和第二清洗件12移动，直至搬运机构上的工件与第一清洗件11接触。再然后，利用第一清洗件11对搬运机构上的工件进行清洗。当需要对搬运机构进行清洗时，运动组件20带动第一清洗件11与第二清洗件12相对运动，直至第二清洗件12的至少部分位于第一清洗件11背离运动组件20的一侧（即第一清洗件11与第二清洗件12处于第二状态）。然后，搬运机构靠近清洗机构的第一清洗件11和第二清洗件12移动，直至清洗机构与第二清洗件12接触。再然后，利用第二清洗件12对搬运机构进行清洗。

如此，本申请的清洗机构能够通过第一清洗件11与第二清洗件12的相对位置的切换，实现对工件进行清洗和对搬运机构进行清洗的状态切换，即兼具对工件进行清洗和对搬运机构进行清洗的双重功能。与现有技术中需要配置两套清洗机构相比，本申请的清洗机构兼具对工件进行清洗和对搬运机构进行清洗的双重功能，无需配置两套清洗机构，大大简化了设备结构，提高了空间利用率，降低了所需占用的空间。

需要说明的是，为了提高对工件的清洗效果，在利用第一清洗件11对工件进行清洗的过程中，在保证搬运机构上的工件与第一清洗件11保持接触的前提下，可控制搬运机构带动工件相对第一清洗件11作往复移动。同理，为了提高对搬运机构的清洗效果，在利用第二清洗件12对搬运机构进行清洗的过程中，在保证搬运机构与第二清洗件12保持接触的前提下，可控制搬运机构相对第二清洗件12作往复移动。

本申请的实施例中，运动组件20还可受控地带动第一清洗件11和第二清洗件12旋转。如此，在对搬运机构上的工件或搬运机构进行清洗时，运动组件20带动第一清洗件11和第二清洗件12旋转，使得第一清洗件11对工件进行清洗或者第二清洗件12对搬运机构进行清洗。

具体到实施例中，运动组件20包括内轴21、外壳22、移动驱动件23和旋转驱动件24。该外壳22套设在内轴21外，该内轴21相对外壳22沿轴线可移动，且内轴21与外壳22可同步旋转。第一清洗件11安装在内轴21的一端，第二清洗件12安装在外壳22上。移动驱动件23与内轴21传动连接，以驱动内轴21沿自身轴向移动。旋转驱动件24与内轴21传动连接，以驱动内轴21绕自身轴线旋转。

如此，当需要对搬运机构上的工件进行清洗时，首先，移动驱动件23驱动内轴21相对外壳22沿自身轴向移动，从而带动第一清洗件11相对第二清洗件12朝向背离外壳22的方向移动（即如图1中所示的向上移动），直至第一清洗件11至少部分到达第二清洗件12背离外壳22的一侧（即第一清洗件11突出于第二清洗件12背离外壳22的一侧）。然后，搬运机构带动工件朝向第一清洗件11和第二清洗件12靠近，直至工件抵接在第一清洗件11上。再然后，旋转驱动件24驱动内轴21绕自身轴线旋转，从而内轴21带动第一清洗件11相对工件旋转，以使第一清洗件11对工件进行清洗。需要说明的是，内轴21旋转时也能够通过外壳22带动第二清洗件12旋转。

当需要对搬运机构进行清洗时，首先，移动驱动件23驱动内轴21相对外壳22沿自身轴向移动，从而带动第一清洗件11相对第二清洗件12朝向靠近外壳22的方向移动（即如图1中所示的向下移动），直至第二清洗件12至少部分位于第一清洗件11背离外壳22的一侧（即第二清洗件12突出于第一清洗件11背离外壳22的一侧）。然后，搬运机构朝向第一清洗件11和第二清洗件12靠近，直至搬运机构抵接在第二清洗件12上。再然后，旋转驱动件24驱动内轴21绕自身轴线旋转，从而内轴21通过外壳22带动第二清洗件12相对搬运机构旋转，以使第二清洗件12对搬运机构进行清洗。需要说明的是，内轴21旋转时也能够带动第一清洗件11旋转。

进一步地，运动组件20还包括支架29及安装柱28。该支架29固定连接在外壳22上，使得支架29能够跟随外壳22一同旋转。安装柱28固定连接在内轴21上，使得安装柱28能够跟随内轴21一同旋转或跟随内轴21一同沿轴向移动。支架29套设在安装柱28外，安装柱28相对支架29沿轴向可移动，且能够与支架29一同旋转。第一清洗件11设置在安装柱28上，第二清洗件12设置在支架29上。如此，当旋转驱动件24驱动内轴21旋转时，内轴21通过安装柱28带动第一清洗件11旋转，同时通过支架29带动第二清洗件12旋转。当移动驱动件23驱动内轴21沿轴向移动时，内轴21带动第一清洗件11相对第二清洗件12移动，使得第一清洗件11和第二清洗件12在上述第一状态与第二状态之间切换。可以理解的是，内轴21、外壳22、安装柱28和支架29均同轴设置，以便于在旋转驱动件24的驱动下同轴旋转。

可选地，支架29与安装柱28之间可通过键连接的方式实现装配，使得安装柱28能够在内轴21的带动下相对支架29沿内轴21的轴向移动，并且也能够在内轴21的带动下绕自身轴线旋转。同理，内轴21与外壳22之间也可通过键连接的方式实现装配，使得内轴21能够相对外壳22沿内轴21的轴向移动，并且内轴21也能够相对外壳22绕自身轴线旋转。

进一步地，清洗机构还包括机架30，外壳22可转动地连接在机架30上，机架30起到对外壳22、内轴21、第一清洗件11和第二清洗件12等部件进行支撑的作用。可选地，外壳22可通过轴承与机架30进行装配，使得外壳22能够在内轴21的带动下相对机架30旋转。

可选地，第一清洗件11可设置为多个，该多个第一清洗件11均固定连接在安装柱28上，且沿安装柱28的周向间隔布设。当对工件进行清洗时，各个第一清洗件11均与工件接触，并在安装柱28的带动下相对工件旋转，以清除工件表面的加工屑。具体到图3所示的实施例中，第一清洗件11设置为三个。

可选地，第二清洗件12也可设置为多个，该多个第二清洗件12均固定连接在支架29上，且沿支架29的周向间隔布设。当对搬运机构进行清洗时，各个第二清洗件12均与搬运机构接触，并在支架29的带动下相对搬运机构旋转，以清除搬运机构表面的加工屑。具体到图3所示的实施例中，第二清洗件12设置为三个。

具体到实施例中，第一清洗件11包括支撑部112和清洗部114，该支撑部112固定连接在安装柱28上。清洗部114设置在支撑部112上，用于与工件接触并对其进行清洗。内轴21具有第一流道，且内轴21的第一流道通过旋转接头25与清洗液源连通。安装柱28具有与第一流道连通的第二流道，支撑部112具有与第二流道连通的第三流道，第三流道用于向清洗部114提供清洗液。如此，清洗部114对工件进行清洗的过程中，清洗液源输送的清洗液依次通过内轴21的第一流道、安装柱28的第二流道和支撑部112的第三流道，进而到达清洗部114处，起到为清洗部114提供清洗液的目的。可选地，清洗部114可以采用海绵或无纺布等柔软材质，上述第二清洗件12可以采用油石。

进一步地，支撑部112具有用于安装清洗部114的安装面。该安装面上开设有多个与第三流道连通的出液孔，使得进入第三流道的清洗液通过各个出液口进入清洗部114，即实现了为清洗部114提供清洗液。

具体到实施例中，第一清洗件11还包括安装在支撑部112上的喷淋件116。该喷淋件116与支撑部112的第三流道连通，用于向工件喷淋清洗液。如此，清洗液源输送的清洗液依次通过内轴21的第一流道和安装柱28的第二流道到达支撑部112的第三流道。支撑部112的第三流道内的清洗液，一部分通过各个出液孔进入到清洗部114；另一部分进入到喷淋件116，喷淋件116再朝向工件喷射出。可选地，喷淋件116可设置为多个，多个喷淋件116均固定连接在对应的支撑部112上，且每一喷淋件116分别位于相邻两个第一清洗件11之间。

进一步地，运动组件20还包括驱动板26，该驱动板26与旋转接头25固定连接。移动驱动件23安装在机架30上，且该移动驱动件23的驱动端与驱动板26固定连接，使得移动驱动件23能够驱动该驱动板26沿内轴21的轴向移动，从而驱动板26带动内轴21沿轴向移动。可选地，该移动驱动件23可以采用气缸。当然，在其它实施例中，移动驱动件23还可以采用电缸等直线驱动件，在此不作限定。

可选地，旋转驱动件24通过带传动结构27与内轴21传动连接，使得旋转驱动件24输出的动力通过该带传动结构27传递至内轴21，从而驱动内轴21绕自身轴线旋转。当然，旋转驱动件24与内轴21之间也可通过其它传动结构实现二者的传动连接，例如齿轮传动结构等，在此不作限定。可选地，旋转驱动件24可以是电机。

需要说明的是，旋转驱动件24可安装在上述驱动板26上，从而使得内轴21沿轴向移动时，旋转驱动件24能够跟随内轴21一同移动，从而避免内轴21移动时破坏内轴21与旋转驱动件24之间的传动连接关系。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种清洗机构，其特征在于，包括：

清洗组件（10），包括用于对被搬运机构拾取的工件进行清洗的第一清洗件（11）以及用于对所述搬运机构进行清洗的第二清洗件（12）；

运动组件（20），与所述第一清洗件（11）和所述第二清洗件（12）传动连接，且所述第一清洗件（11）和所述第二清洗件（12）位于所述运动组件（20）的同一端；所述运动组件（20）可受控地带动所述第一清洗件（11）与所述第二清洗件（12）相对运动至第一状态或第二状态；

其中，当所述第一清洗件（11）与所述第二清洗件（12）处于所述第一状态时，所述第一清洗件（11）的至少部分位于所述第二清洗件（12）背离所述运动组件（20）的一侧；当所述第一清洗件（11）与所述第二清洗件（12）处于所述第二状态时，所述第二清洗件（12）的至少部分位于所述第一清洗件（11）背离所述运动组件（20）的一侧。

2.根据权利要求1所述的清洗机构，其特征在于，所述运动组件（20）还可受控地带动所述第一清洗件（11）和所述第二清洗件（12）旋转。

3.根据权利要求2所述的清洗机构，其特征在于，所述运动组件（20）包括内轴（21）、外壳（22）、移动驱动件（23）和旋转驱动件（24），所述外壳（22）套设在所述内轴（21）外，所述内轴（21）相对所述外壳（22）沿轴向可移动，且所述内轴（21）与所述外壳（22）可同步旋转；所述第一清洗件（11）安装在所述内轴（21）的一端，所述第二清洗件（12）安装在所述外壳（22）上；

所述移动驱动件（23）与所述内轴（21）传动连接，以驱动所述内轴（21）沿轴向移动，所述旋转驱动件（24）与所述内轴（21）传动连接，以驱动所述内轴（21）绕自身轴线旋转。

4.根据权利要求3所述的清洗机构，其特征在于，所述运动组件（20）还包括支架（29）及安装柱（28），所述支架（29）固定连接在所述外壳（22）上，所述安装柱（28）固定连接在所述内轴（21）上，所述支架（29）套设在所述安装柱（28）外，所述安装柱（28）相对所述支架（29）沿轴向可移动，且能够与所述支架（29）一同旋转；所述第一清洗件（11）设置在所述安装柱（28）上，所述第二清洗件（12）设置在所述支架（29）上。

5.根据权利要求4所述的清洗机构，其特征在于，所述第一清洗件（11）包括支撑部（112）和清洗部（114），所述支撑部（112）固定连接在所述安装柱（28）上，所述清洗部（114）设置在所述支撑部（112）上，用于与所述工件接触并进行清洗；

所述内轴（21）具有第一流道，且所述内轴（21）的所述第一流道通过旋转接头（25）与清洗液源连通，所述安装柱（28）具有与所述第一流道连通的第二流道，所述支撑部（112）具有与所述第二流道连通的第三流道，所述第三流道用于向所述清洗部（114）提供清洗液。

6.根据权利要求5所述的清洗机构，其特征在于，所述支撑部（112）具有用于安装所述清洗部（114）的安装面，所述安装面上开设有多个与所述第三流道连通的出液孔。

7.根据权利要求5所述的清洗机构，其特征在于，所述第一清洗件（11）还包括安装在所述支撑部（112）上的喷淋件（116），所述喷淋件（116）与所述支撑部（112）的所述第三流道连通，用于向所述工件喷淋清洗液。

8.根据权利要求5所述的清洗机构，其特征在于，所述清洗部（114）为清洗刷。

9.根据权利要求1所述的清洗机构，其特征在于，所述第二清洗件（12）为油石。

10.一种加工装置，其特征在于，包括加工机构、搬运机构及如权利要求1至9任一项所述的清洗机构；所述加工机构用于对所述工件进行加工，所述搬运机构用于转移所述工件，所述清洗机构布置在所述搬运机构的移动路径上。