TWI710412B - 清洗半導體矽片的裝置和方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種清洗半導體矽片的裝置和方法。該裝置包括刷子組件、擺臂、旋轉驅動裝置和升降驅動裝置。刷子組件包括一個向矽片表面提供機械力的刷頭。擺臂的一端安裝刷子組件。旋轉驅動裝置與擺臂的另一端連接，旋轉驅動裝置驅動擺臂擺動並經過整個矽片表面，從而帶動刷頭在整個矽片表面移動。升降驅動裝置與擺臂的另一端連接，升降驅動裝置驅動擺臂上升或下降，從而帶動刷子組件上升或下降。該裝置利用刷頭來清洗半導體矽片，提高了清洗效果。

Description

清洗半導體矽片的裝置和方法

本發明關於半導體矽片的清洗技術，尤其關於一種採用物理清洗，如刷洗的方式清洗半導體矽片的裝置和方法。

在半導體器件的製造過程中，幾乎每道工序都涉及到清洗，且半導體器件的集成度越高，所需的清洗工序就越多。在諸多清洗工序中，只要有一道清洗工序無法滿足要求，那麽整批晶片都將報廢。因此，在半導體製造業，清洗尤為重要。

在製造半導體器件過程中產生並粘附在矽片上的污染物主要包括顆粒、金屬污染物和有機污染物。目前，傳統的去除矽片上污染物的方法為濕法清洗和乾法清洗。濕法清洗採用化學溶劑或去離子水沖洗矽片以便有效去除污染物。乾法清洗採用氣體去除矽片上殘留的污染物。無論是乾法清洗還是濕法清洗都依賴於化學反應來去除污染物而沒有利用物理力作用於矽片表面。然而，隨著半導體器件結構越來越複雜，清洗要求也越來越高。傳統的清洗裝置和方法無法滿足工藝要求。因此，需要創造出 一種改進的清洗半導體矽片的裝置和方法來滿足半導體技術的發展需求。

本發明提出一種採用刷頭來清洗半導體矽片的裝置和方法，提高了清洗效果並滿足了半導體技術發展需求。

根據本發明的實施例，提出的一種清洗半導體矽片的裝置，包括刷子組件、擺臂、旋轉驅動裝置和升降驅動裝置。刷子組件包括向矽片表面提供機械力的刷頭。擺臂的一端安裝刷子組件。旋轉驅動裝置與擺臂的另一端連接。旋轉驅動裝置驅動擺臂擺動並經過整個矽片表面，從而帶動刷頭在整個矽片表面移動。升降驅動裝置與擺臂的另一端連接，升降驅動裝置驅動擺臂上升或下降，從而帶動刷子組件上升或下降。

根據本發明的實施例，提出的一種清洗半導體矽片的方法，包括以下步驟：將矽片固定在矽片夾上並旋轉矽片；向矽片表面噴灑化學清洗劑或去離子水；將刷子組件移進清洗腔，刷子組件的刷頭位於矽片表面的上方；以第一速度將刷子組件向下移動至一個靠近矽片表面的位置；以第二速度將刷子組件向下移動至一個預設高度的工藝位置；根據一個預設的配方，擺動刷子組件的刷頭且刷頭經過矽片表面；將刷子組件向上移動至矽片上方；擺動刷子組件，使刷子組件離開清洗腔；停止向矽片表面噴灑 化學清洗劑或去離子水；乾燥矽片；從矽片夾上取走矽片。

1001‧‧‧矽片

1002‧‧‧矽片夾

1004‧‧‧旋轉驅動機構

1005‧‧‧下軸承

1006‧‧‧螺旋彈簧

1007‧‧‧下安裝部

1008‧‧‧上安裝部

1009‧‧‧阻尼器

1010‧‧‧擺臂

1011‧‧‧旋轉驅動裝置

1012‧‧‧升降驅動裝置

1013‧‧‧應變計

1014‧‧‧限位器

1015‧‧‧基座

1016‧‧‧刷頭

1018‧‧‧刷子組件

1019‧‧‧噴嘴

1020‧‧‧上軸承

1031‧‧‧控制器

2000‧‧‧清洗腔

2001‧‧‧矽片

2005‧‧‧下軸承

2006‧‧‧螺旋彈簧

2007‧‧‧下安裝部

2008‧‧‧上安裝部

2009‧‧‧阻尼器

2010‧‧‧擺臂

2011‧‧‧旋轉驅動裝置

2012‧‧‧升降驅動裝置

2013‧‧‧應變計

2014‧‧‧限位器

2015‧‧‧基座

2016‧‧‧刷頭

2018‧‧‧刷子組件

2019‧‧‧噴嘴

2020‧‧‧上軸承

2040‧‧‧清洗口

2043‧‧‧出口

2041‧‧‧進口

2045‧‧‧壓力感測器

2047‧‧‧信號線

2049‧‧‧外殼

3000‧‧‧清洗腔

3001‧‧‧矽片

3005‧‧‧下軸承

3006‧‧‧螺旋彈簧

3007‧‧‧下安裝部

3008‧‧‧上安裝部

3009‧‧‧阻尼器

3010‧‧‧擺臂

3011‧‧‧旋轉驅動裝置

3012‧‧‧升降驅動裝置

3013‧‧‧應變計

3014‧‧‧限位器

3015‧‧‧基座

3016‧‧‧刷頭

3018‧‧‧刷子組件

3019‧‧‧噴嘴

3020‧‧‧上軸承

3040‧‧‧清洗口

3041‧‧‧進口

3043‧‧‧出口

3045‧‧‧壓力感測器

3047‧‧‧信號線

3049‧‧‧外殼

3051‧‧‧刷子位置感測器

4001‧‧‧矽片

4002‧‧‧矽片夾

4004‧‧‧旋轉驅動機構

4005‧‧‧軸承

4006‧‧‧彈簧

4007‧‧‧柔性構件

4008‧‧‧安裝部

4009‧‧‧阻尼器

4010‧‧‧擺臂

4011‧‧‧旋轉驅動裝置

4012‧‧‧升降驅動裝置

4013‧‧‧應變計

4014‧‧‧限位器

4015‧‧‧基座

4016‧‧‧刷頭

4018‧‧‧刷子組件

4019‧‧‧噴嘴

4020‧‧‧罩殼

圖1A揭示了根據本發明一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。

圖1B揭示了根據本發明另一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。

圖2A和2B揭示了根據本發明又一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。

圖3A和3B揭示了根據本發明又一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。

圖4揭示了根據本發明又一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。

如圖1A，圖1A揭示了根據本發明一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。該裝置包括刷子組件1018、擺臂1010、旋轉驅動裝置1011和升降驅動裝置1012。

刷子組件1018安裝在擺臂1010的一端，刷子組件1018豎直設置，刷子組件1018包括刷頭1016、基座1015、下軸承1005、下安裝部1007、螺旋彈簧1006、上安裝部1008、上軸承1020和阻尼器1009。刷頭1016安裝在基座1015上。下軸承1005的一端與基座1015連接，下軸 承1005的另一端與下安裝部1007連接。螺旋彈簧1006的一端固定在下安裝部1007上，螺旋彈簧1006的另一端固定在上安裝部1008上。下安裝部1007與上安裝部1008相對設置。上安裝部1008與上軸承1020的一端連接，上軸承1020的另一端與阻尼器1009連接。阻尼器1009為液體型或氣體型，阻尼器1009用來保證刷子組件1018在工藝過程中在豎直方向的穩定。刷頭1016可以是PVA海綿或尼龍絲製成。

擺臂1010的另一端與旋轉驅動裝置1011和升降驅動裝置1012連接。旋轉驅動裝置1011驅動擺臂1010擺動並經過整個矽片表面，從而帶動刷頭1016在清洗過程中在整個矽片表面移動。升降驅動裝置1012驅動擺臂1010上升或下降，因此，刷子組件1018作用在矽片表面的壓力可以調節。在旋轉驅動裝置1011或/和升降驅動裝置1012的驅動下，擺臂1010能夠擺動、上升或下降、或者擺動的同時上升或下降。升降驅動裝置1012上安裝有限位器1014來限制擺臂1010豎直下降的距離進而限制刷頭1016壓在矽片表面的壓力，將壓力控制在可承受的範圍內。該裝置還包括一個位於擺臂1010上的應變計1013以監測刷頭1016壓在矽片表面時螺旋彈簧1006產生彈性形變的大小。

該裝置進一步包括清洗腔(圖1A中未示意)，清洗腔包括矽片夾1002、旋轉驅動機構1004和至少一個噴嘴1019。矽片夾1002設置在清洗腔內以固定矽片1001。旋轉驅動機構1004驅動矽片夾1002轉動。至少有一個噴 嘴1019向矽片1001表面噴灑化學清洗劑或去離子水。

使用本裝置清洗矽片1001時，矽片1001固定在矽片夾1002上，旋轉驅動機構1004驅動矽片夾1002以一定轉速轉動，轉速最好為30RPM至1500RPM。噴嘴1019向矽片1001表面噴灑化學清洗劑或無離子水，流速最好控制在100ml/min至4000ml/min範圍內。旋轉驅動裝置1011驅動擺臂1010擺動使刷子組件1018移動到清洗腔內且刷頭1016在矽片1001表面的上方。然後升降驅動裝置1012驅動擺臂1010下降使刷子組件1018以第一速度下降到靠近矽片表面的位置，擺臂1010在升降驅動裝置1012的驅動下繼續下降使刷子組件1018以第二速度向下移動到預設高度的工藝位置，第二速度要慢於第一速度，且第一速度和第二速度為獨立控制。旋轉驅動裝置1011驅動擺臂1010擺動使刷頭1016根據一預設的配方在矽片1001的表面移動，清洗矽片1001表面。預設的配方運行結束後，擺臂1010停止擺動，升降驅動裝置1012驅動擺臂1010上升使刷子組件1018上升到矽片1001表面上方的位置。旋轉驅動裝置1011驅動擺臂1010擺動並將刷子組件1018移動到清洗腔外部。噴嘴1019停止向矽片1001表面噴灑化學清洗劑或去離子水。最後，乾燥矽片1001並將矽片1001從矽片夾1002上取走。

在上述清洗過程中，刷子組件1018向矽片1001表面提供機械力，透過升降驅動裝置1012驅動擺臂1010上升或下降來控制機械力的強度。當矽片1001隨矽片 夾1002旋轉時，旋轉驅動裝置1011驅動擺臂1010擺動並帶動刷頭1016在整個矽片1001表面移動。升降驅動裝置1012驅動擺臂1010以一個可控的豎直移動速度朝矽片1001方向向下移動。升降驅動裝置1012控制擺臂1010和刷子組件1018至工藝位置，在該工藝位置，刷頭1016按壓在矽片1001表面。螺旋彈簧1006的彈性形變產生刷頭1016作用在矽片1001表面的壓力，螺旋彈簧1006的彈性形變取決於刷子組件1018工藝位置的高度。刷頭1016按壓在矽片1001表面時，噴嘴1019向矽片1001表面噴灑化學清洗劑或去離子水。化學清洗劑或去離子水在刷頭1016和矽片1001表面之間形成軟介質，防止對矽片1001表面造成劃傷或損傷。

如圖1B，圖1B揭示了根據本發明另一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。圖1B所示的裝置在圖1A所示的裝置的基礎上增加了控制器1031。控制器1031分別與應變計1013和升降驅動裝置1012連接。應變計1013、控制器1031和升降驅動裝置1012形成回路，在清洗過程中，當擺臂1010在矽片1001表面掃動過程中，即時控制擺臂1010的豎直工藝位置，因此刷子組件1018的豎直方向的位置也被即時控制。應變計1013檢測到刷子組件1018作用在矽片1001表面的壓力後，應變計1013產生一個檢測信號，應變計1013將檢測信號發送到控制器1031，控制器1031接收到檢測信號並給升降驅動裝置1012一個反饋，升降驅動裝置1012基於控制器1031給出的反 饋調節擺臂1010工藝位置的高度。

如圖2A和2B，揭示了根據本發明又一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。該裝置包括刷子組件2018、擺臂2010、旋轉驅動裝置2011和升降驅動裝置2012。

刷子組件2018豎直安裝在擺臂2010的一端，刷子組件2018包括刷頭2016、基座2015、下軸承2005、下安裝部2007、螺旋彈簧2006、上安裝部2008、上軸承2020和阻尼器2009。刷頭2016安裝在基座2015上，下軸承2005的一端與基座2015連接，下軸承2005的另一端與下安裝部2007連接。螺旋彈簧2006的一端固定在下安裝部2007上，螺旋彈簧2006的另一端固定在與下安裝部2007相對佈置的上安裝部2008上。上安裝部2008與上軸承2020的一端連接，上軸承2020的另一端與阻尼器2009連接。阻尼器2009為液體型或氣體型，用來保證刷子組件2018在工藝過程中在豎直方向上的穩固。

擺臂2010的另一端與旋轉驅動裝置2011和升降驅動裝置2012連接。旋轉驅動裝置2011驅動擺臂2010在整個矽片表面擺動，同時帶動刷子組件2018在整個矽片表面移動。升降驅動裝置2012驅動擺臂2010上升或下降，因此，刷子組件2018作用在矽片表面的壓力可以調節。在旋轉驅動裝置2011或/和升降驅動裝置1012的驅動下，擺臂2010能夠擺動、上升或下降、或者擺動的同時上升或下降。升降驅動裝置2012上安裝有限位器2014來限制擺臂2010豎直下降的距離，從而進一步限制刷頭2016壓在矽片 表面的壓力，將壓力控制在可承受的範圍內。該裝置還包括一個位於擺臂2010上的應變計2013以監測刷頭2016壓在矽片表面時螺旋彈簧2006產生彈性形變的大小。

該裝置進一步包括清洗腔2000，清洗腔2000包括矽片夾、旋轉驅動機構和至少一個噴嘴。矽片夾設置在清洗腔2000內以固定矽片2001。旋轉驅動機構驅動矽片夾轉動。至少有一個噴嘴2019向矽片1001表面噴灑化學清洗劑或去離子水。

清洗腔2000的旁邊設有刷子清洗口2040，當刷頭2016閒置時，刷子清洗口2040用來清洗刷頭2016並檢查刷子組件2018是否處於正常狀態。刷子清洗口2040包括至少一個出口2043和至少一個進口2041。刷子清洗口2040的底部安裝有壓力感測器2045，壓力感測器2045透過信號線2047連接到控制器。外殼2049罩住壓力感測器2045以防止壓力感測器2045接觸到刷子清洗口2040內的清洗液。刷頭2016閒置時，旋轉驅動裝置2011驅動擺臂2010移動到清洗腔2000外部，並移進刷子清洗口2040。升降驅動裝置2012驅動刷頭2016向下移動到刷子清洗口2040至設定的清洗位置的高度。清洗液噴灑到刷頭2016上，清洗液可以是去離子水。刷頭2016和壓力感測器2045之間設有間隙，如果刷子組件2018是非正常狀態，如螺旋彈簧2006處於非正常工作狀態，壓力感測器2045監測到就會發送信號來阻止裝置對矽片2001進行加工。

如圖3A和3B，揭示了根據本發明又一示範性 實施例的清洗半導體矽片的裝置。該裝置包括刷子組件3018、擺臂3010、旋轉驅動裝置3011和升降驅動裝置3012。

刷子組件3018豎直安裝在擺臂3010的一端，刷子組件3018包括刷頭3016、基座3015、下軸承3005、下安裝部3007、螺旋彈簧3006、上安裝部3008、上軸承3020和阻尼器3009。刷頭3016安裝在基座3015上，下軸承3005的一端與基座3015連接，下軸承3005的另一端與下安裝部3007連接。螺旋彈簧3006的一端固定在下安裝部3007上，螺旋彈簧3006的另一端固定在與下安裝部3007相對設置的上安裝部3008上。上安裝部3008與上軸承3020的一端連接，上軸承3020的另一端與阻尼器3009連接。阻尼器3009為液體型或氣體型，用來保證刷子組件3018在工藝過程中在豎直方向上的穩固。

擺臂3010的另一端與旋轉驅動裝置3011和升降驅動裝置3012連接。旋轉驅動裝置3011驅動擺臂3010在整個矽片表面擺動，同時帶動刷子組件2018在整個矽片表面移動。升降驅動裝置3012驅動擺臂3010上升或下降，因此，刷子組件3018作用在矽片表面的壓力可以調節。在旋轉驅動裝置3011或/和升降驅動裝置3012的驅動下，擺臂3010能夠擺動、上升或下降、或者擺動的同時上升或下降。升降驅動裝置3012上安裝有限位器3014來限制擺臂3010豎直下降的距離，進一步限制刷頭3016壓在矽片表面的壓力，將壓力控制在可承受的範圍內。該裝置還包括一個位於擺臂3010上的應變計3013以監測刷頭3016壓在矽 片表面時螺旋彈簧3006產生彈性形變的大小。

該裝置進一步包括清洗腔3000，清洗腔3000包括矽片夾、旋轉驅動機構和至少一個噴嘴3019。矽片夾設置在清洗腔3000內以固定矽片3001。旋轉驅動機構驅動矽片夾轉動。至少有一個噴嘴3019向矽片3001表面噴灑化學清洗劑或去離子水。

清洗腔3000的旁邊設有刷子清洗口3040，當刷頭3016閒置時，刷子清洗口3040用來清洗刷頭3016並檢查刷子組件3018是否處於正常狀態。刷子清洗口3040包括至少一個出口3043和至少一個進口3041。刷子清洗口3040的底部安裝有壓力感測器3045，壓力感測器3045透過信號線3047連接到控制器。壓力感測器3045的外部罩有外殼3049以防止壓力感測器3045接觸到刷子清洗口3040內的清洗液。刷子清洗口3040的相對面上安裝有一對刷子位置感測器3051用來檢查刷子組件3018的狀態。當刷頭3016向下移動到刷子清洗口3040內時，刷子位置感測器3051觸發。每次記錄和比較刷子位置感測器3051被觸發時的刷頭3016豎直移動的距離，如果豎直移動的距離超出了設定範圍，將發送刷子組件3018異常的信號。

如圖4，揭示了根據本發明又一示範性實施例的清洗半導體矽片的裝置。該裝置包括刷子組件4018、擺臂4010、旋轉驅動裝置4011和升降驅動裝置4012。

刷子組件4018豎直安裝在擺臂4010的一端，刷子組件4018包括刷頭4016、基座4015、軸承4005、柔 性構件4007、至少一個阻尼器4009、彈簧4006、安裝部4008和罩殼4020。刷頭4016安裝在基座4015上，軸承4005的一端與基座4015連接，軸承4005的另一端伸進罩殼4020並與柔性構件4007的一面連接。柔性構件4007的另一面與安裝在罩殼4020上的阻尼器4009連接。阻尼器4009用來保持刷子組件4018在工藝過程中的穩固。彈簧4006位於罩殼4020內，彈簧4006的一端固定在柔性構件4007的一面，彈簧4006的另一端固定在安裝部4008上，安裝部4008安裝在罩殼4020的頂部且位於柔性構件4007的對面。安裝部4008也可以是罩殼4020的頂面，為了將刷子組件4018安裝在擺臂4010的末端，罩殼4020固定在擺臂4010的末端。

擺臂4010的另一端與旋轉驅動裝置4011和升降驅動裝置4012連接，旋轉驅動裝置4011驅動擺臂4010在整個矽片表面擺動，同時帶動刷子組件4018在整個矽片表面移動。升降驅動裝置3012驅動擺臂3010上升或下降，因此，刷子組件4018作用在矽片表面的壓力可以調節。在旋轉驅動裝置4011或/和升降驅動裝置4012的驅動下，擺臂4010能夠擺動、上升或下降、或者擺動的同時上升或下降。升降驅動裝置4012上安裝有限位器4014來限制擺臂4010豎直下降的距離，進一步限制刷頭4016壓在矽片表面的壓力，將壓力控制在可承受的範圍內。該裝置還包括一個位於擺臂4010上的應變計4013以監測刷頭4016壓在矽片表面時彈簧4006產生彈性形變的大小。

該裝置進一步包括清洗腔，清洗腔包括矽片夾4002、旋轉驅動機構4004和至少一個噴嘴4019。矽片夾4002設置在清洗腔內以固定矽片4001。旋轉驅動機構4004驅動矽片夾4002轉動。至少有一個噴嘴4019向矽片4001表面噴灑化學清洗劑或去離子水。

本發明還提出一種清洗半導體矽片的方法，包括以下步驟：步驟1：將矽片固定在矽片夾上並以30RPM至1500RPM的轉速旋轉矽片；步驟2：向矽片表面噴灑化學清洗劑或去離子水，流速控制在100ml/min至4000ml/min；步驟3：將刷子組件移進清洗腔且刷頭在矽片表面的上方；步驟4：以第一速度將刷子組件向下移動至一個靠近矽片表面的位置；步驟5：以第二速度將刷子組件向下移動至一個預設高度的工藝位置，第二速度要慢於第一速度；步驟6：根據一個預設的配方，擺動刷子組件的刷頭且刷頭經過矽片表面；步驟7：將刷子組件向上移動至矽片上方；步驟8：擺動刷子組件，將刷子組件移出清洗腔，最好擺動刷子組件至刷子清洗口清洗刷頭；步驟9：停止向矽片表面噴灑化學清洗劑或去離子水；步驟10：乾燥矽片； 步驟11：從矽片夾上取走矽片。

在步驟5中，刷子組件所在位置的高度根據刷頭作用在矽片表面的壓力來預校準。

在步驟8中，刷頭清洗過程包括向下移動刷頭至刷子清洗口，向刷頭噴灑清洗劑。在正常情況下，刷頭與安裝在刷子清洗口內的壓力感測器保持一定的距離。壓力感測器檢測到刷子組件處在非正常狀態下的力時，例如彈簧為非正常狀態，系統發出警報且矽片停止送入。

本發明透過上述實施方式及相關圖式說明，己具體、詳實的揭露了相關技術，使本領域的技術人員可以據以實施。而以上所述實施例只是用來說明本發明，而不是用來限制本發明的，本發明的權利範圍，應由本發明的申請專利範圍來界定。至於本文中所述元件數目的改變或等效元件的代替等仍都應屬於本發明的權利範圍。

1001‧‧‧矽片

1002‧‧‧矽片夾

1004‧‧‧旋轉驅動機構

1005‧‧‧下軸承

1006‧‧‧螺旋彈簧

1007‧‧‧下安裝部

1008‧‧‧上安裝部

1009‧‧‧阻尼器

1010‧‧‧擺臂

1011‧‧‧旋轉驅動裝置

1012‧‧‧升降驅動裝置

1013‧‧‧應變計

1014‧‧‧限位器

1015‧‧‧基座

1016‧‧‧刷頭

1018‧‧‧刷子組件

1019‧‧‧噴嘴

1020‧‧‧上軸承

Claims (10)

1. 一種清洗半導體矽片的裝置，其特徵在於，包括：刷子組件，包括向矽片表面提供機械力的刷頭以及螺旋彈簧，螺旋彈簧的彈性形變產生壓力透過刷頭作用於矽片表面，螺旋彈簧的彈性形變的大小取決於刷子組件工藝位置的高度；擺臂，擺臂的一端安裝刷子組件；旋轉驅動裝置，與擺臂的另一端連接，旋轉驅動裝置驅動擺臂擺動並經過整個矽片表面，從而帶動刷頭在整個矽片表面移動；及升降驅動裝置，與擺臂的另一端連接，升降驅動裝置驅動擺臂上升或下降，從而帶動刷子組件上升或下降，所述刷子組件豎直設置，刷子組件還包括基座、軸承、柔性構件、至少一個阻尼器、安裝部和罩殼，刷頭安裝在基座上，軸承的一端與基座連接，軸承的另一端伸進罩殼並與柔性構件的一面連接，柔性構件的另一面與安裝在罩殼上的阻尼器連接，螺旋彈簧位於罩殼內，螺旋彈簧的一端固定在柔性構件的一面，螺旋彈簧的另一端固定在安裝部上，該安裝部為罩殼的頂板且位於柔性構件的對面，罩殼固定在擺臂的末端。
2. 根據請求項1所述的裝置，其特徵在於，所述擺臂在旋轉驅動裝置或/和升降驅動裝置的驅動下擺動、上升或下降或擺動的同時上升或下降。
3. 根據請求項1所述的裝置，其特徵在於，所述升降驅動裝置安裝有限位器，用來限制擺臂豎直下降的距離，以便限制刷頭壓在矽片表面的壓力，將壓力控制在可承受的範圍內。
4. 根據請求項1所述的裝置，其特徵在於，還包括一個位於擺臂上的應變計以監測刷頭壓在矽片表面時螺旋彈簧產生彈性形變的大小。
5. 根據請求項4所述的裝置，其特徵在於，還包括一個控制器，分別與應變計和升降驅動裝置連接，應變計檢測到刷子組件作用在矽片表面的壓力並產生一個檢測信號，應變計將檢測信號發送至控制器，控制器接收到檢測信號後，給升降驅動裝置一個反饋，升降驅動裝置根據控制器的反饋調節擺臂工藝位置的高度。
6. 根據請求項1所述的裝置，其特徵在於，還包括清洗刷頭的刷子清洗口。
7. 根據請求項6所述的裝置，其特徵在於，所述刷子清洗口包括安裝在刷子清洗口底部的壓力感測器和用來連接壓力感測器和控制器的信號線以檢查刷子組件是否處於正常狀態。
8. 根據請求項7所述的裝置，其特徵在於，所述刷子 清洗口還包括罩住壓力感測器的外殼以保護壓力感測器不與刷子清洗口中的清洗液接觸。
9. 根據請求項6所述的裝置，其特徵在於，還包括位於刷子清洗口相對面上的一對刷子位置感測器用以檢查刷子組件的狀態，當刷頭在刷子清洗口中向下移動時，該對刷子位置感測器被觸發，每次記錄和比較刷子位置感測器被觸發時的刷頭豎直移動的距離，如果豎直移動的距離值超出了設定範圍，將發送刷子組件異常的信號。
10. 根據請求項1所述的裝置，其特徵在於，還包括清洗腔、設置在清洗腔內用來固定矽片的矽片夾，驅動矽片夾旋轉的旋轉驅動機構，以及至少一個向矽片表面噴灑化學清洗劑或去離子水的噴嘴。

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