TWI324789B - Scrubber box and methods for using the same - Google Patents

Description

1324789 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於電子裝置之製造，更明確地說，有關 於用以清洗薄碟片，例如半導體基材或晶圓、光碟、玻 璃基材等之洗滌盒。 【先前技術】 有時被稱為洗滌器之已知裝置經常在電子裝置之製程 的一或多個階段被用以清洗半導體基材。例如，一洗滌 器可以用以在化學機械研磨（CMP)基材後，加以清洗基 材。已知洗滌器使用一或多數洗滌刷清洗基材，該等洗 務刷於接觸基材的同時旋轉。 雖然，在現行技藝中，有若干洗滌系統存在，但 改良之洗滌器設計。 【發明内容】 於本發明之第-態樣中，提供了一設備，其包含一 桿組’適心支#洗滌刷。該連桿組包含—基部及多 刷支撐件樞轉地聯結至該基部。該設備也包含一男 器’適用以-致地樞轉該等刷支樓件，使得為刷支相 所支樓之洗㈣實質同時地完成相對於—基材的㈣ 要面之接觸與分離。 於本發明之第二態樣中，提供 捉供一方法，其包含將一 材置入一洗滌盒中，同時經由一單一弧樞轉對應的刷支 撐件，以多數為刷支撐件所支撐的刷接合一基材、及旋 轉該等刷以清洗該基材。 於本發明之第三態樣中，提供一設備，其包含：一刷 支撐件，適用以旋轉固持一洗滌刷；—馬達，適用以旋 轉被固持於刷支撐件中之洗滌刷；一致動器，聯結至該 刷支撐件並適用以移動該刷支撐件，以允許洗滌刷接合 基材，及一控制器，聯結至該馬達與致動器。該控制 器適用以基於當致動器移動刷支撐件時，馬達所施加以 旋轉該洗滌刷之力矩的一變化，而定位出該洗滌刷之一 零點位置。 於本發明之第四態樣中，提供一設備，其包含：一基 部；多數刷支撐件m旋轉切洗㈣；多數球二 轴承，可滑動&安裝至該基部朗結至刷支樓件；及一 致動器，安排於球面軸承之間，器係適用以藉由移 動刷支撐件，而調整洗滌刷之内八字位置（t〇e_in position) ° 聆：發明之第五態樣中，提供一設備，其包含… 轉轴:干’相以承接一洗滌刷；一旋轉支撐件；及1 、'軸承安裝在該旋轉支撐件上並聯結至該旋轉專 桿上。該旋轉轴桿包含—轴向排列之處理流體通道及言 流，调料承包含-流體潤滑進人點聯結至該旋轉軸孝 之處理流體通道。 ;本發明之第六態樣中，提供—設備其包含：—完 1324789 筒，適用以旋轉在一洗滌盒中之基材；一感應器，適用 以指示基材之發生一預定量之旋轉；及一控制器，聯結 至該感應器並適用以決定基村之旋轉速率。 於本發明之第七態樣中，提供一設備，其包含：一滾 筒，適用以旋轉在一洗滌盒槽中之基材；一滾筒支撐件； 及一流體潤滑軸承，安裝在該滾筒支撐件上並聯結至該 滾筒上。該滾筒包含一軸向排列之處理流體通道及流體 潤滑轴承包含進人點聯結至該滾筒之處理流 體通道。 於本發明之第八態樣中，提供一洗滌盒，#包含：一

馬違’安裝至每-支撐件並適用以旋轉該等洗滌刷； 基#彡數支揮件係經由球面軸承樞轉安裝，以允

^锒可以產生其他設備、系統與電 也各種態樣。於此所述之每一電腦 電腦可讀取之媒體加以承載（例如 光碟、一DVD、一 τ® ηέ 地、—

—DVD、一硬碟機、一 6 1324789 隨機存取記憶體等等）。 本發明之其他特性及態樣將由以下詳細說明、隨附申 請專利範圍及附圖加以了解。 【實施方式】 本發明洗條盒遠样:印 第1Α及1Β圖分別為依據本發明所提供之洗滌盒ι〇ι 之側立體圖及簡化俯視圖。第2圖為相對於第以圖旋轉 180度之本發明洗滌盒101之内部元件的部份立體圖。 參考第1Α-2圖，洗滌盒1〇1包含一槽1〇3及—連桿組 1〇5。連桿組105係在洗滌盒101之槽1〇3的外部（即外 側）並可以用以方便及正確致動/移動位在槽1〇3内之一 或多數洗滌刷106a-b(第1Β圖），並相對於基材w(第ιβ 及2圖）之主要面致動/移動。連桿組1〇5可以包含一第 一支撐件107,用以旋轉支撐第一洗滌刷⑺以在第一洗 蘇刷106a的兩端；及一第二支撐件1〇9,用以旋轉支撐 第二洗滌刷106b於第二洗滌刷106b之兩端。用以旋轉 每一洗滌刷106a-b之例如直接驅動伺服馬達之主動馬達 111也被安裝在槽103外，每一支撐件1〇7、1〇9上有一 個馬達。例如，每一馬達U1可以朝向對準洗滌刷i〇6a b 之一端並安裝至該支撐件107、109,其中支擒件1〇7、 109可旋轉地支撐洗蘇刷106a_b之末端。連桿組ι〇5可 7 1324789 以更包含一基部113，其也被安排在槽103外，其上第 一及第二支撐件107、109均可以聯結（例如.一起，以促 成洗滌刷106a-b相對於基材貿之旋轉期待面之精確及/ 或配合定位及/或朝向），相對於此，第一及第二支撐件 107、109可以適用以樞轉（例如彼此向上及向内及/或 彼此向下及向外）。 於操作中，第一及第二支撐件1〇7、1〇9可以同時相對 於基部113(例如經由如下所詳述多數球面及/或萬向接 頭型軸承）移動經個別弧Al、Az(第1A圖卜此等移動可 育b造成第一及第二洗蘇刷106a_b靠近基材w，如第以 圖所不，或者，在第一及第二洗滌刷j 〇6a_b間被開放一 間隙（未示出），以允許基材貿由洗滌盒1〇1置入及/或移 除。例如，第一致動器115可以安裝在基部113,並可以 使得精確一致移動第一及第二支撐件1〇7、1〇9,使得第 一及第二洗滌刷106a_b可以（1)同時完成與基材w之兩 主要面之接觸或分離；及/或(2)當被壓向基材w時，.完 成類似壓靠向基材W之個別主要面的壓靠程度。 於部份實施例中，第一及第二洗滌刷1〇6a_b之路徑係 跟隨著弧八丨、AZ(第1A圖）可以安排以形成單一連續弧 (這係不同於在第1A圖所示之弧Al、A2)。換句話說， 第—及第二洗滌刷1 〇6a-b之路徑可以包含一紙，其中， 第—洗滌刷106a移動單一弧的一半及第二洗滌刷1〇补 8 移動該弧的另一半。此單一弧移動路徑可以協助提供於 洗滌刷106a-b及基材W間之一對稱及均勻互動。 於部份實施例中，洗滌盒1〇1可以包含—控制器 1〇4(第1B圖），用以指示馬達ln、致動器115、η%第 4圖）、及/或其他裝置的操作。控制器1〇4也可以操作以 執行以軟體碼形式所提供给它之程式指令^部份實施 例中，控制器104可以包含電路或可適用以量測為馬達 1U、致動器115、129、及/或其他裝置所施加之力矩。 於一或多數實施例中，第一致動器115包含-諧動驅 動或其他適當馬達，或驅動構件116，並經由—曲柄及 搖桿構件m(第3_結至該第—及第二支#件1〇7、 109’以提供兩支撐件之等效動作。第3圖為依據本發明 之例示曲柄及搖桿構件117之部份立體圖。該曲柄及搖 桿構件117可以包含-曲柄軸連桿構件ma，具有兩個 為第-致動器m(第以圖）所驅動之偏心曲柄ιΐ8(第2 圖）。於-特定實施例中，―第―曲柄f 12Qa係為曲柄 118之一偏心輪(例如在第2圖之偏心輪122a)所驅動，以 旋轉及/或移動I支撐人⑻；及1二曲柄臂膽 係為曲柄118之另-偏心輪(例如第2圖中之偏心輪122b) 所驅動’以旋轉及/或移動第二支撐件丨心也可以提供 用以移動支撐件1〇7、109之不同實施例，例如，具有兩 凸輪從動件之一凸輪、導螺桿等。 丄 另外’於一或多數實施例中，穿通孔（未示出）可以形 成在槽103中’以在刷106a_b及支撐件1〇7、109間完 成旋轉聯結。一幾何互補聯結元件119(第1A及2圖）， 例如一風箱可以安排在每一孔旁並安裝在槽1 〇3與支撐 件107、109之間》此一配置可以允許洗滌刷1〇6a_b 相對於槽103之壁作相對移動；保護基材貿不受微粒 污染’否則其可能經由在槽壁中之孔通過進入槽丨〇3之 内部；及/或（3)允許在槽1〇3中之流體到達或超出孔的位 準’同時’防止流體由該孔排除。 簏由監視及零點枋，維掊均勻洗滌力 於本發明之一或多數實施例中，一由第一及第二洗滌 刷106a-b(第1B圖）所施加至基材w(第2圖）之主要面上 之洗滌力可以不管刷106a_b之刷洗面之逐漸磨損及/或 由於製造或組裝公差所造成之洗滌盒1〇1之元件的位置 或才B向變化，而保持均勻。例如，為第一及第二支撐件 107、1〇9所支撐之第一及第二洗滌刷1〇6&沁所施加之垂 直於基材W之主要面方向之想要洗滌力&之想要數量可 以被事先決定，並可以由以下等式加以定義： F |(7； (idle) - Ts (brushing)^ s rb{compresse<J) 10 1324789 其中Ts(idle)代表於相對於基材W，於開放（未接觸）位 置中，旋轉驅動一洗滌刷1 〇6a-b之馬達（例如馬達丨J j) 之軸中之啟始力矩；rb(compressed)代表在刷i〇6a b已經 壓靠基材W的主要面後，於刷l〇6a-b之旋轉轴與基材w 之主要面間之距離（小於刷之未壓縮半捏）。；及 Ts(brushing)代表當刷106a-b旋轉並洗滌基材w，同時刷 106a-b之軸係位在離開基材之主要面rb(c〇mpressed)時 之馬達轴中之力矩。

Ts(idle)可以例如在洗滌盒ΐ(π放入定位前加以啟始量 測，及/或當洗滌盒101想要再校正時加以量測。成對之 rb(c〇mpressed)及Ts(brUShing)可以實驗取得（例如基於執 行於特定模型之洗滌刷的校正測試）β 相對於基材W之主要面之洗條刷1 〇6a-b之零點可以藉 由監視及/或量測馬達之力矩1加以找到，該零點係相當 於刷106a-b仍接觸基材冒之主要面時配合％之最大值， 該馬達當刷106a-b相對於基材w時，驅動刷1〇6a b。 例如，一旋轉刷可以放置於一啟始位置，該旋轉刷係壓 靠在基材w的主要面的啟始位置，及力矩Ts可以當旋轉 刷離開基材W時加以監視，以決定當力矩凡到達Ts(idie) 時，相對於基部113之個別支撐件1〇7，1〇9之位置。這 發生於田在刷丨〇6a_b與基材w之主要面間之間隙開始形 成時。或者，一旋轉刷可以放置於一啟始位置，在該位 11 置中’旋轉刷係離開基材W的主要面，及力矩Ts可以當 旋轉刷移動向基材W時被監視，以決定當力矩Ts開始由 基線值Ts(空轉）上升，個別支撐件1〇7、1〇9相對於基部 113之位置。此發生於當刷i〇6a_b與基材w之主要面間 之間隙開始關閉之點。 一旦找到洗滌刷l〇6a-b之零點，個別支撐件1〇7、1〇9 可以沿著基部13移動向基材w 一對應於刷1〇6a b之壓 縮程度之增量，該增量係先前測試表示相當於想要量之 洗滌力Fs。例如，一洗滌刷1〇6a_b可以移動向基材w 之主要面一預定距離之範圍，該預定距離係藉由自用於 前述之先前洗滌力量校正測試中之刷的（已知）徑向輪廓 尺寸減去rb(壓縮）加以取得。其他可以使用之力矩監視 技術係被描述於先前所述之申請於2〇〇2年1〇月29日之 申請號10/283 ’ 030案中之美國專利申請案中。如於美 國申請案10/283 ’ 030所示，洗滌盒1〇1可以包含一力 矩監視器’以完成上述量測。 迴袞筒之內八字气守 本發明也提供在第一及第二刷1〇6ab間之内八字角 (toe-in angle)之方便調整。例如，在槽1〇3面對於第一 致動器m經由個別弧Ai、A2相對於基部ιΐ3推動第一 及第二支撐件107、109之-側上，洗滌盒1〇1可以包含 一第一軸123(第2圖）可滑動地安裝在基部113上，用以 12 1324789 插轉地支撐第一支撐件1〇7及第二軸承125(第2圖），同 時，也可滑動地安裝在基部113上，用以樞轉地支標該 第二支撐件109。 如同於第4圖所示’於一或多數實施例中，一第二致 動器129可以固定地安裝至第—與第二可滑動安裝軸承 123、125間之基部113上。第二致動器129可以適用以 提供於第一及第二軸承丨23、i25間之距離的正確調整， 藉以知:供内八子角度（t〇e-in angle)之精確調整。因此， 如第4圖所示，第一及第二軸承123、125可以適用以滑 動或彼此相對地往復（例如，在第一及第二刷1〇6ab間 之内八字角度隨著在第一及第二軸承123 125間之距離 而增加及/或降低）。 於部份實施例中，第二致動器129可以包含一導螺桿 4〇1(第4圖），適用以對稱地改變於軸承123、125間之 距離。例如H螺桿可以包含左及右敎（未示出）， 用以配合在第一及第二軸承123、125上之互補轴環 403 、 405 。 適當結件或其他扣件構件（例如螺絲4〇7a d)可以用以 滑動地安裝第一及第二軸承123、125至基部113。此等 結件可以放鬆以允許Μ 123、125之位置調$ ;然後， 束緊以扣住所調整之軸承位置。 為了彈性地容許内八字角度的調整及支撐件107、109 13 相對於基部113之支標件107、1〇9之平順插轉活動，部 份或所有於支撐件1G7、1G9與基部113間之轴承包含 第及第一軸承123、125均可以包含球面及/或萬向接 頭型支撐面及/或低磨擦塑膠材料，例如聚四氟乙烯 (PTFE)。例如，第5圖為—可以用作為第—及/或第二抽 承123、125之例示球面轴承127(及/或對於軸承128&、 128b(第1A圖）之一或兩者，其聯結至在洗滌盒！ 之第 一致動器115側上之支撐件107、109)。 其他及/或替代性内八字角度調整構件也可以使用，例 如於前述申請於2002年10月29日之美國專利申請第 10/283，030號案所述。 旋轉軸承之皮濶滑 藉由將有壓力之流體流動導入一洗滌刷中，而將流體 的流動導引至在洗滌槽内之一基材之主要面。例如，在 一洗滌刷之馬達端之辅助安排流體進入埠可以用以使得 加壓流體被經由鄰近刷之基材洗滌面之孔，而徑向流出 刷子《於本發明之一或多數實施例中，此一加壓流體流 進入洗務刷可以另外被用作以潤滑本發明洗滌盒1 〇丨之 一或多數軸承。例如，可以設有一旋轉支撐件130(第 圖）（例如，在洗滌刷盒1 〇 1之非馬達端丨2 1)並可以包含 一或多數水潤滑軸承（以下參考第6圖加以說明），及可 以在水潤滑軸承與一洗滌刷之含流體内部間提供液壓相 通(hydraulic communication) 〇 第6圖為可以用在例如洗滌刷1〇6a及/或1〇讣之非馬 達端121(第1B圖）之本發明旋轉支撐件13〇之一部份的 剖面圖。參考第6圖，旋轉支撐件13〇包含一旋轉軸桿 131，其係伸入形成在旋轉支撐件13〇内之密封體 中。一流體埠137可以為軸向安排在旋轉軸桿l3i中， 以在密封體133中終止並允許流體流入密封體133中。 例如，一裝配件或其他聯結件（未示出）可以聯結至旋轉 支撐件130並用以供給流體（例如水）至流體埠137 ^於本 發明之一實施例中，經由流體埠137之流體總流量之 2-3%可以導向密封體133(例如藉由沿著第6圖之流體埠 由左向右行進，如同在箭頭135所示也可以使用其他 數量之總流體流。分散之流體流可以潤滑安排在旋轉支 撐件130中之潤滑轴承139(例如流體可以允許穿透及/ 或流經軸承139) ^於部份實施例中，在非馬達端121之 旋轉支撐件130可以包含一或多數聚合物或陶瓷滾珠軸 承141，其適用以水潤滑；水為主流體；及/或另一類型 之流體。旋轉軸桿131及/或軸承外殼143可以更包含一 聚0物/塑膠，以降低微粒產生的可能並提供與用以潤滑 之流體（例如水，但其他流體也可以使用）的相容性。旋 轉支樓件130也可以提供潤滑流體流出洗滌盒101之排 放以冲出為軸承139所產生之微粒及/或任何與之相關 15 之化學品，並防止這些進入槽103巾（第1A圖）。例如， 一排水孔144可以形成在旋轉支撐件13G中，以包圍旋 轉軸桿131，以允許流經軸承139沿著旋轉軸桿131向 # 1Q3㈣體被收集（例如帛6圖之右至左）並在流體進 入槽103前被排出。 於本發明之另-實施例中，一旋轉活管套節可以用在 旋轉軸桿131之端⑷。例如，可以使用DeubHn模型 20211-6GG旋轉活管套節，其具有碳化石夕面機械密封或其 他適當旋轉活管套節。 如第6圖所示，聯結元件119可以用以由槽1〇3密封 旋轉支撐件130。聯結元件"9可以包含風箱或類似動 態密封（例如一動態線性往復密封）一靜態密封（未示出） 可乂用在19與槽1〇3間之接面，如元件符號6〇3所表示。 第7圖為本發明滾筒配置145之侧示意圖其可以 炎第1A-2圖之洗條盒1〇1内，以支撐及/或旋轉基材〜 :考第7圖’滾筒配置145包含一惰滾筒147及兩驅 滚筒（driVeroller) 149。惰滾筒147之直徑係略大於 驅動滚筒149之直徑（例如大·隊Q1(W)，驅動滾筒i 於部份實施例中約直徑2·5彳。於本發明之至少一實 例中’在惰滾筒147、149間之角度可以如角度^所 1324789 之約50度，而不是如角度0丨所示之約4〇度之方便角 度。可以了解，也可以使用其他角度。 於操作中，在具有上述滾筒配置145之洗滌盒中旋轉 基材W時，該滾筒配置145具有相對大直徑之惰滾筒J47 及相對小直徑之第一及第二驅動滾筒丨4 9，惰滾筒（4 7 及第一與第二驅動滾筒149均同時完成與基材w之週邊 緣E之接觸，當基材W沿著惰滾筒i 47及驅動滾筒i49 旋轉時。相反地’於一或多數巳知配置中，惰滾筒與驅 動滚湾之個別直住係至少標稱上相同，於製造公差内， 在標稱直徑旁之滚筒直徑上的變化可能造成驅動滾筒或 惰滾筒之一不能完成於基材旋轉時，基材的邊緣接觸。 於一或多數實施例中，本發明之大直徑惰滾筒147接 觸旋轉基材W的邊緣E，惰滾筒可以相較於在驅動滾筒 上之邊緣接觸區’展現較大之可壓縮性。此一配置 例如確保了在基材邊緣與木直徑惰滾筒147間之接觸並 不會造成基材邊緣被位移離開驅動滾筒149之一或兩 者。 同時’在部份實施例及/或在一或多數其他實施例中， 惰滾筒147可以裝配有其他旋轉力矩源（例如除了由旋轉 基材W所傳送之驅動滾筒149的力矩外）。例如，惰滾 筒147可以裝配有分離之驅動馬達（例如第1八圖中之馬 達701)，使得惰滚筒147及驅動滾筒149以不同速度旋 17 轉（例如，以允許經由滑動接觸，選擇基材邊緣清洗，其 中惰滾筒147接觸基材邊緣）。於部份實施例中，惰滾筒 147可以選擇地聯結及/或斷開其他旋轉力矩源。 可以了解的是’本發明之其他實施例中，惰滚筒i 47 及驅動滾筒149可以具有類似大小。再者，也可以使用 主動及惰滾筒之其他配置。例如，惰滚筒147可以安排 在驅動滚筒149之間。 基材旋棘威鹿器 於本發明之一或多數其他實施例中，惰滚筒147(及/ 或一或多數驅動滾筒丨49)可以用以提供每分轉數（rpm) 讀值。例如’第8圖為惰滾筒147之實施例之側剖面視 圖。如第8圖所示，惰滚筒丨47可以包含一外殼151、 及内藏在外殼151内並適用以與接近感應器157(例如霍 爾效應為主感應器、.電感為主感應器等）反應冬一或多數 磁鐵153。更明確地說，當惰滾筒147旋轉時，當一或 夕數磁鐵153通過接近感應器157時，一或多數磁鐵153 可以與接近感應器157作用，以產生一速率之電脈衝， 該速率係對應於惰滾筒147之旋轉速率。於其他實施例 中’一控制器155可以適用以接收脈衝並將該等脈衝轉 換為基材的RPM讀值。 18 如第8圖所示，在本發 _ ^ ^ <主夕一貫施例中’惰滾筒 147可以使用一水潤滑 m神承801 »例如，—入口 803可以 形成在惰滾筒147所旋轉之主轴外殼8〇5之背侧上。入 口 803允許流體（例如水）流向轴承咖如同箭頭術所 示並潤滑軸承8〇1。一亦客軚賊& 戈多數驅動滾筒149可以類似地 架構。 於部份實施例中，惰滾筒147可以包含一或多數聚合 物或陶瓷球面轴承，其適用以水及/或水為主流體加以潤 滑。惰滾胃147及/或軸承外豸151可以包含一聚合物/ 塑膠’以If低粒+產生之可能並提供與用㈣滑之流體 (典型為水，但也可以使用其他流體）之相容性。軸承外 殼151也可以提供潤滑流體流向洗滌盒ι〇ι外之排放， 以沖出由軸承801所產生之粒子及/或與之相關之不想要 化學品’以防止這些進入槽103(第1A圖）中。 槽狀滾筒 第9圖為依據本發明另一實施例之驅動滾筒149之一 側立體圖。如第9圖所示，驅動滾筒149包含多數槽901 或其他開口形成在每一驅動滾筒149側内。於所示實施 例中’對於具有約2.5吋直徑之惰滾筒，32個槽901被 均勻地分隔在滾筒149的圓周上並具有約〇.〇3吋之寬度 及約0.06吋的深度。也可以使用其他數量及/或間隔/尺 寸之槽。槽901較佳延伸至驅動滾筒149接觸基材臂的 表面（或之下）。以此方式，槽9〇1允許液體由驅動滾筒 149接觸基材w之表面脫逃’以增加於基材貿與滾筒M9 間之抓取力。也可以如先前所述之申請於2000年五月 30日之美國專利申請09/580，880號所述，利用孔或其 他表面特性。惰滾筒147可以類似地架構以槽及/或其他 表面特性β 聚合物塗層馬逵站;^ 於本發明之另一實施例中，刷馬達111之轴桿（第1A 圖）、驅動滾筒馬達（例如第1A圖中之馬達1001及ι〇〇3) 或惰滾筒馬達701(第1A圖）之一或多數的軸桿可以包含 聚合物塗層及/或聚合物蓋。此一蓋及/或塗層可以保護馬 達轴桿於基材洗滌時不受到化學品。.例如，第1 〇A圖為 一蓋聚合物馬達轴桿之第一例示實施例之部份剖面圖。 參考第10A圖，一馬達1005首先被顯示具有一轴桿 1007。由聚次苯基硫化物（PPS)或另一適當材料所作成之 聚合物蓋1009係被安排在馬達1 〇〇5之安裝托架ίο〗〗旁 並聯結至其上。適當密封件（未示出）可以用以相對於馬 達1005及/或軸桿1007密封該聚合物蓋1〇〇9。再者，_ 氣體沖洗通道1013可以形成在該聚合物蓋1〇〇9中，以 20 1324789 允許氮或類似沖洗氣體流經轴桿1〇〇7旁，以將流體不會 上流至軸桿1007至馬達1005。 第1 圖例示第10A圖之馬達1 〇〇5之另一聚合物蓋 配置。於第1〇B圖中，第一聚合物蓋或塗層1015被附著 及/或形成在軸捍延伸件1017上。該軸捍延伸件⑺口隨 复聯至該馬達軸桿i 〇G7(例如經由—組未示出之螺絲 或其他適當構件卜一第二聚合物蓋1〇19可以進一步聯 結至第—聚合物蓋或塗層1GI5及至托架1〇11，並被用 以提供上述參考第1〇A圖所述之氣體沖洗通道適 當密封件(未示出)可以用以相對馬達1〇〇5及,或第一聚 合物蓋或塗層1〇15密封第二聚合物蓋1〇19。 轴桿延伸件1〇17可以包含與馬達軸桿刚7相同之材 料（例如不鏽鋼），或其他適當材料。藉由利用分離之軸 桿延伸件ΠΗ7,可以㈣㈣於馬達·/馬達轴桿 1〇07更对用黏膠或黏結製程’以將第-聚合物蓋或塗層 1〇15固定至轴桿延伸件1017上。同樣地不像馬達 咖，軸桿延伸件1G17也可以直接曝露至聚合物沉積製 程，然後，附箸至馬達軸桿1〇〇7上。 如上所述， 刷問隙枋 相對於基材W之主i % 刊心王要面之洗滌刷 之零點可以藉由當刷 106a-b移動以接觸基材w 106a-b 時，監視 21 1324789 驅動刷1G6a'b之馬達的力矩L加以找出，該零點係相當 於刷l〇6a-b仍接觸基材|主要面之〜的最大值。於另 一實施例中，除了藉由監視驅動刷106a-b之馬達1U之 力矩，而找ib㈣於基材之絲狀零料，於兩洗條 刷106a-b間之，，零間隙”位置也可以加以決定，以校正刷 106a-b之位置。 參考苐11圖’刷間隙校正方法1丨〇〇可以包含以下步 驟。依據本發明，一在刷1〇6a_b間之間隙可以增量地閉 合，而第一刷l〇6a被旋轉及第二刷106b係固定但可以 自由旋轉。如上所述，刷106a_b可以正常地為多個獨立 伺服馬達111所驅動，該等馬達均包含—編碼器。於步 驟11〇2,該方法開始。於步驟1104,第—刷i〇6a以慢 速驅動。於部份實施例中，慢速係被選擇以最小化於刷 106a-b損壞刷i〇6a-b間之衝擊。於步驟u〇6 ,第二刷 i〇6b未被驅動’相關連接至第二刷1〇6b之馬達ui呈現” 自由旋轉”狀態，及相關馬達U1之編碼器也被監視。於 步驟1108中，在刷1 〇6a-b間之間隙被閉合一增量^當 程序1100循環於步驟11〇8與1110之間時，被驅動之第 一刷106a最後接觸不動之第二刷106b並使得它由接觸 磨擦旋轉。在連接至不動刷l〇6b馬達U1的編碼器回授 點指出不動刷106b開始旋轉時，刷i06a_b之位置被指 出為零間隙位置，及程序1100移動至步驟m2e於步驟 22 叫中，使用零間隙位置為一開始點，一定義量之刷壓 縮可以藉由進一步驅動刷1〇6a_b 一起一預定量加以完 成。於步驟1114中，本發明校正程序完成。 一為軟體所驅動 以用以自動執行 於部份實施例中，在新刷被安裝後， 之控制器（例如第1B圖之控制器1〇4)可 此校正程序，刷磨損使得需要再校正零間隙、及/或當刷 間沒有基材時。此校正方法有若干優點。並不需要其他 感應器、校正工具及量測。個人並不需要接觸洗滌盒内 部。在刷直徑及其他裝置公差之變化係被自動地為本發 明所補償。 則述說明只揭示本發明之例示實施例。對於在本發明 範圍内之以上揭示設備與方法之修改將為熟習於本技藝 者所了解。例如，在第1A_3圖中，支撐件1〇7、1〇9之 形狀只示例示性。於一實施例中，支撐件1〇7、1〇9可以 使用u型（例如由刷之一端向下延伸至基部丨丨3、沿著基 部113並上至刷的另一端）。因此，雖然本發明已經以例 示實施例加以揭示，但應了解的是，其他實施例仍在以 下之申请專利範圍所定義之本發明之精神及範圍内。 【圖式簡單說明】 第1A及1B圖分別為依據本發明所提供之本洗滌盒之側 立體圖及簡化俯視圖。 23 圖旋轉180之部份立體圖，顯示本 第2圖為相對於第1A 發明洗滌盒之内部元件 第3圖為一你丨；此』 、 例不曲柄及搖桿構件之部份立體圖，其係用 以放置洗滌刷與依據本發明接觸或分離一基材。 圖為本發明之軸承配置立體圖其可以用以依據本 發明調整刷的内八字角度者。 第5圖為可以用於本發明洗滌盒内之球面軸承之部份剖 面圖。 第6圖為可以依據本發明用於洗滌刷之一端的本發明旋 轉轴桿之一部份的剖面圖。 第7圖為可以用於第丨入至2圖之洗滌盒内以支撐及/或 旋轉一基材之本發明的滾筒配置的侧示意圖。 第8圖為例示本發明惰滾筒之側剖面圖。 第9圖為依據本發明另一實施例之例示驅動滾筒的側立 體圖。 第10A圖為依據本發明之覆蓋聚合物馬達軸桿之第一例 示實施例的部份剖面圖。 第10B圖為用於第10A圖馬達之另一聚合物蓋配置。 第11圖為依據本發明之刷間隙架構方法實施例的流 程圖。 【主要元件符號說明】 24 1324789 101 洗蘇盒 103 槽 104 控制器 105 連桿組 106a 、106b 洗滌刷 107 ' 109 支撐件 111、 701 ' 1001、1003 ' 1005 馬達 113 基部 115 ' 129 致動器 116 驅動構件 117 曲柄及搖桿構件 117a 連桿組構件 118 兩偏心曲柄 120a 曲柄臂 121 側 122a 、122b 偏心輪 123、 125 軸承 130 旋轉支撐件 131 旋轉軸桿 133 密封體 135 箭頭 137 流體埠 139 潤滑軸承 141 滚珠抽承 143 轴承外殼 144 排水孔 145 滚筒配置 147 惰滾筒 149 驅動滾筒 151 外殼 153 磁鐵 157 接近感應器 401 導螺桿 403、 405 軸環 407a-d 螺絲 601、 1007 端 801 水潤滑軸承 803 入口 805 主軸外殼 807 箭頭 901 槽 1009 聚合物蓋 1011 托架 25 1324789 1013 沖洗通道 1 0 1 5、1 0 1 9 聚合物蓋 1017 軸桿延伸件

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Claims (1)

1324789 七、申請專利範圍： 1. 一種設備，包含： 一槽’適用以容設用於清洗的一基材； 一連桿組（linkage)，適用以支撐多個洗滌刷，該連桿組 包含： 一基部； 一第一刷支樓件，樞接至該基部；及 一第二刷支撐件，樞接至該基部；及 —致動器，適用以一致地（in c〇ncert)樞轉該第一及第 二刷支撐件，使得由該第一及第二刷支撐件所支撐之該些 洗滌刷可大約同時地與一基材之個別主要表面接觸或是分 離開；及 其中該連桿組係設置在該槽的外部。 2. 如申請專利範圍第丨項所述<設備，其中當接近抵靠 該基材時，該致動器更適用以施加類似程度之壓縮於該基 材的個別主要面上。 3. 如申明專利範圍第1項所述之設備，其中該致動器包 含一曲柄及搖桿構件。 4. 一種方法包含下列步驟： 27 將一基材置入一洗滌盒的一槽中； 同時樞轉相對立之一第一與第二刷支撐件，而使其一同 經過一單一弧（arc )，以使該基材與由該第一及第二刷支 擇件所支撐之多個刷接合，其中該第一及第二刷支撐件係 設置在該槽的外部；及 旋轉該些刷’以清洗該基材。 5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中上述樞轉該 第一及第二刷支撐件的步驟包含使用一單一致動器以旋轉 該第一與第二刷支撐件，使得每一刷支撐件之移動量係實 質相等並機械性相連結。 6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中上述旋轉該 第一與第二刷支撐件的步驟包含使用一曲柄及搖桿構件， 以達成該第一及第二刷支撐件之實質相等移動。 7. —種設備，包含： 一槽’適用以容設用於清洗的一基材； 一刷支撐件，設置在該槽的外部，並適用以旋轉地固持 一設置在該槽中的洗滌刷； 一馬達，適用以旋轉被固持在該刷支撐件中之該洗滌 刷，其中該馬達係安裝至該刷支擇件； 28 1324789 一致動器’麵接至該刷支撐件並適用以移動該刷支撐 件，以允許該洗滌刷接合一基材；及 一控制器，耦接至該馬達及該致動器，並適用以基於當 該致動器移動該刷支撐件時，該馬達所施加以旋轉該洗滌 刷之力矩的一變化’而定位出該洗務·刷之一零點位置。 8. —種設備，包含： 一槽，適用以容設用於清洗的一基材； 一基部； 第一刷支撐件，設置在該槽的外部，並適用以旋轉地 支撐設置在該槽中的一第一洗滌刷； 一第二刷支撐件，設置在該槽的外部，並適用以旋轉地 支撐設置在該槽中的一第二洗滌刷； 一第一球面軸承，係可滑動地安裝至該基部，並耦接至 該第一刷支撐件； 一第二球面軸承，係可滑動地安裝至該基部，並耦接至 該第二刷支撐件；及 動器a又置在該第一及第二球面軸承之間，並適用 以藉由移動該第—及第二刷支撐件，而調整該第一及第二 洗滌刷之一内八字（toe-in)位置。 申月專利範圍帛8項所述之設備，其中該致動器係 29 1324789 安裝在該基部上。 ίο. —種設備，包含： 一槽’適用以容設用於清洗的一基材； 一旋轉軸桿，適用以承接一洗滌刷； 至少一支撐件’係設置在該槽的外部，並適用以輕接至 設置於該槽中的該洗滌刷的末端； 一旋轉支撐件；及 一流體潤滑軸承，安裝在該旋轉支撐件上，並耦接至該 旋轉軸桿； 其中該旋轉轴桿包含一軸向設置的處理流體通道，且該 流體潤滑軸承包含一流體潤滑進入點，該流體潤滑進入點 係麵接至該旋轉軸桿之該處理流體通道。 11. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中該旋轉軸 才干之該處理流體通道係與該流體濶滑軸承之該流體潤滑進 點為液壓相通（hydraulic communication )。 12. 如申請專利範圍第1〇項所述之設備更包含一聯結 元件適用以防止接觸該流體潤滑軸承之流體進入一洗務 盒槽。 30 1324789 13.如申請專利範圍第10項所述之設備，更包含一排放 通道，與係與該流體潤滑軸承為液壓相通，並適用以將接 觸該凉體潤滑轴承之流體排出。 4· 種設備，包含： 一槽’適用以容設用於清洗的一基材； 夕一支撐件，係設置在該槽的外部，並適用以耦接至 設置於該槽中的至少一洗滌刷的末端； 至夕一馬達，安裝至該支撐件，並適用以旋轉該洗滌刷； 一滾筒（roller)，適用以旋轉在一洗滌盒中之一基材； 感應器，適用以表示該基材之一預定旋轉數量的發 生；及 控制器’耦接至該感應器並適用以決定該基材之旋轉 速率。 15. 如申請專利範圍第14項所述之設備，其中該感應器 包含一可偵測該滾筒之旋轉的感應器。 16. 如申請專利範圍第14項所述之設備，其中該控制器 係適用以將該滾筒之每單位時間之旋轉數量轉換為該基材 之每單位時間之旋轉數量。 31 1324789 17.—種設備’包含： 一滚筒，適用以旋轉在一洗滌盒槽中之一基材； 至少一支擇件，係設置在該槽的外部，並適用以耦接至 設置於該槽中的至少一洗滌刷的末端； 一滾筒支樓件；及 一流體潤滑軸承，安裝在該滾筒支撐件上並耦接至該滾 筒， 其中該滾筒包含一轴向設置的處理流體通道，且該流體 潤滑軸承包含一流體潤滑進入點，該流體潤滑進入點係耦 接至該滾筒之該處理流體通道。

為液壓相通。 19.如申請專利範圍第17 元件， 項所述之設備，更包含一聯結

盒槽。 20.如申請專利範圍第17 項所述之設備，更包含一排放

32 1324789 •一種洗滌盒，包含： 槽’適用以容設用於清洗之 —基材；

在該槽内部之— 内部之一第一洗務刷之末端；

一洗務刷； 並適用以耦接至一第 一第一支標件’位於該槽的外部， 二洗膝刷之末端； 一第二馬達，安裝至該第二支撐件並適用以旋轉該第二 洗滌刷； 一基部，其中該第一及第二支撐件係經由球面軸承而樞 裝至該基部，並適用以允許以内八字方式（t〇ein)設置該 第一及第二洗滌刷； 一刷間隙致動器，適用以經由一曲柄及搖桿構件，而實 質同時樞轉該第一及第二支撐件而使其朝向彼此或彼此遠 離，以允許該第一及第二洗滌刷實質同時完成與該基材之 接觸或分離開；及 一内八字致動器，適用以移動該些球面轴承而使其朝向 彼此或彼此遠離’以調整該第一及第二洗滌刷之間的内八 字角度。 33 22.如申請專利範圍第21 巧所返之洗滌盒，其中該些馬 達之各者包含一驅動轴桿及一 欹合物蓋，該聚合物蓋係輕 接至該些馬達之各者的一安裝杷架； 其中該聚合物蓋係、設置在該驅動轴桿周圍，並包含― 體沖洗通道，及 乳 其中該驅動軸桿係突出穿過該聚合物蓋，且該聚合物蓋 係適用以防止來自該洗滌盒之處理流體到達該馬達。 23·如申請專利範圍第21項所述之洗滌盒，更包含： 一第一驅動滾筒（drive roller ); 一第二驅動滾筒；及 一惰滚筒（idler roller)， 其中該第-驅動滾筒、該第二驅動滾筒、及該惰滾筒係 設置在該槽的内部，並適用以旋轉一基材， 其中該惰滾筒的直徑大於該第一及第二驅動滚筒的直 徑。 24. 如申請專利範圍第23項所述之洗滌盒，其中該情滾 筒之直徑係足夠大，以維持該些滚筒與該基材間之接觸。 25. 如申請專利範圍第23項所述之洗滌盒，更包含—_ 制器，該控制器係耦接至該些馬達及該刷間隙致動器，並 34 1324789 適用以基於當該致動器移動該刷支撐件時，該馬達所施加 以旋轉該洗滌刷之力矩的一變化，而定位出該洗滌刷之一 零點位置。 35