一种夹持定位装置及晶圆清洗设备的制作方法

本技术涉及半导体设备，尤其涉及一种夹持定位装置及晶圆清洗设备。

背景技术：

1、在半导体晶圆的生产过程中，通常需要对晶圆进行研磨减薄处理，从而使得晶圆厚度减薄至目标厚度，使晶圆满足封装要求或性能需求。在晶圆的研磨过程中，会产生大量的碎屑和污垢，因此需要对研磨后的晶圆进行清洗。

2、现有技术中，在对研磨减薄后的晶圆进行清洗时，通常将晶圆沿竖向固定，并将晶圆夹持于两个毛刷之间，两个毛刷分别与晶圆的前后两侧接触，之后向晶圆喷洒清洗液，同时毛刷绕自身轴向转动，从而实现对晶圆的清洗。上述清洗设备中，毛刷沿轴向的一端的端面为平面，该端的端面与旋转驱动机构的输出端抵接，另一端的端面也为平面，该端的端面与可绕自身轴向转动的转动轴抵接，当需要转动毛刷时，只需启动旋转驱动机构，旋转驱动机构即可带动毛刷转动。然而，毛刷采用上述的定位方式，毛刷当对毛刷完成定位后，毛刷的实际中心位置与理论中心位置之间可能存在一定的偏差；该偏差的存在，使得当旋转驱动机构带动毛刷转动时，毛刷会产生抖动，抖动的毛刷会导致晶圆也发生抖动，从而使得毛刷与晶圆分离，无法充分清洗晶圆，甚至造成晶圆表面残留污染物，影响晶圆的性能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种夹持定位装置及晶圆清洗设备，可以充分定位毛刷，有效减弱毛刷抖动，保证毛刷对晶圆的清洗效果，避免影响晶圆的性能。

2、为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、第一方面，提供一种夹持定位装置，用于夹持定位毛刷，所述毛刷的第一端设置有第一定位锥面，所述毛刷的第二端设置第二定位锥面；所述夹持定位装置包括：

4、架体；

5、驱动单元，所述驱动单元包括驱动件和第一定位组件，所述驱动件设置于所述架体，所述第一定位组件的一端与所述驱动件的输出端驱动连接且所述第一定位组件的另一端设置有第三定位锥面，所述第一定位组件的另一端能够与所述第一端插接，以使所述第三定位锥面与所述第一定位锥面贴合；

6、从动单元，包括可转动地设置于所述架体上的第二定位组件，且所述第二定位组件能够沿所述毛刷的轴向移动，所述第二定位组件上设置有第四定位锥面，所述第二定位组件面向所述毛刷的一端能够与所述第二端插接，以使所述第四定位锥面与所述第二定位锥面贴合。

7、可选地，所述从动单元还包括可转动设置于所述架体的从动转轴，所述第二定位组件沿所述毛刷的轴向往复移动地套设于所述从动转轴上，以使所述第二定位组件在夹持位置和避让位置之间切换，在所述避让位置，所述第二定位组件相对远离所述驱动单元，在所述夹持位置，所述第二定位组件相对靠近所述驱动单元。

8、可选地，所述夹持定位装置还包括安装套壳、第一间隔套和两个第一连接轴承，所述安装套壳设置于所述架体上，所述从动转轴背离所述驱动单元的一端插设于所述安装套壳的内腔，所述第一间隔套和两个所述第一连接轴承均套设于所述从动转轴上且均嵌设于所述安装套壳的内腔，两个所述第一连接轴承分设于所述第一间隔套的两侧。

9、可选地，所述第二定位组件包括顶紧套壳和复位件，所述顶紧套壳沿所述毛刷轴向可滑动地套设于所述从动转轴，所述顶紧套壳面向所述毛刷的一端设置有所述第四定位锥面，所述顶紧套壳能够与所述第二端插接，所述复位件套设于所述从动转轴上且位于所述顶紧套壳的内腔，所述从动转轴上固定套设有抵接套壳，所述抵接套壳位于所述顶紧套壳背离所述毛刷的一侧，所述复位件的一端与所述顶紧套壳连接，另一端与所述抵接套壳连接，且至少部分所述抵接套壳位于所述顶紧套壳的内腔。

10、可选地，所述夹持定位装置还包括限位卡环，所述从动转轴上设置有限位槽，所述限位槽沿所述从动转轴的周向延伸，所述限位卡环卡设于所述限位槽内，所述限位卡环能够沿所述从动转轴的轴向限位所述顶紧套壳。

11、可选地，所述第一定位组件包括：

12、主动转轴，所述主动转轴的一端与所述驱动件的输出端传动连接，另一端设置有所述第三定位锥面并插接于所述第一端内；

13、固定套壳，套设于所述主动转轴上，且所述固定套壳的端部与所述架体固定连接；

14、第二间隔套，套设于所述主动转轴上，且嵌设于所述固定套壳的内腔；

15、第二连接轴承，设置有两个，两个所述第二连接轴承均套设于所述主动转轴上并分设于所述第二间隔套的两侧，两个所述第二连接轴承均嵌设于所述固定套壳的内腔。

16、可选地，所述夹持定位装置还包括夹持套壳，所述夹持套壳套设于所述主动转轴上，所述夹持套壳的内壁与所述主动转轴外壁围设形成夹持腔，所述毛刷的第一端插设于所述夹持腔内。

17、可选地，所述第一定位组件还包括调整垫圈，所述调整垫圈套设于所述主动转轴上，且夹设于所述第二连接轴承和所述第二间隔套之间。

18、可选地，所述驱动件包括旋转电机。

19、第二方面，提供一种晶圆清洗设备，包括支撑组件、喷洒组件、两个毛刷和两个如上所述的夹持定位装置，两个所述夹持定位装置分别夹持定位两个所述毛刷，所述支撑组件被配置为用于支撑晶圆，且所述晶圆能够位于两个所述毛刷之间，所述喷洒组件能够向所述晶圆表面喷洒清洗液。

20、本实用新型的有益效果：

21、本实用新型提供一种夹持定位装置及晶圆清洗设备，夹持定位装置用于夹持定位清洗晶圆的毛刷。夹持定位装置包括架体、驱动单元和从动单元，当夹持固定毛刷时，将毛刷的第二端对准第二定位组件，并将第二定位组件与第二端插接，从而使得第二定位组件的第四定位锥面与第二定位锥面相互贴合，之后沿毛刷的轴向移动毛刷，使毛刷逐渐远离驱动单元，从而使得毛刷推动第二定位组件沿远离第一定位组件的方向移动，直至毛刷的另一端能够与第一定位组件对准，之后反向移动毛刷，使其逐渐靠近第一定位组件，从而使得第一定位组件与毛刷的第一端插接，以使第三定位锥面与第一锥面贴合，至此实现对毛刷的第一端和第二端的夹持定位。当清洗晶圆时，启动驱动件，由驱动件通过第一定位组件带动毛刷转动，同时毛刷会带动第二定位组件转动，实现对晶圆的清洗。

22、通过将第一定位组件插设于第一端内，使得第三定位锥面与第一定位锥面相互贴合，同时将第二定位组件插设于第二端内，使得第四定位锥面与第二定位锥面相互贴合，第一定位组件和第二定位组件不仅可以为毛刷提供轴向的夹持作用，还可以为毛刷提供径向的支撑顶紧作用，可以充分定位毛刷，同时还可以自动纠正毛刷在径向的偏差，确保毛刷与第一定位组件和第二定位组件的轴线对齐，提供导向定位作用。此外，第三定位锥面与第一定位锥面相互贴合、第四定位锥面与第二定位锥面相互贴合，当毛刷产生径向晃动时，第一定位组件和第二定位组件能够引导毛刷复位，从而可以有效减弱毛刷抖动，从而避免因毛刷抖动造成毛刷与晶圆分离，保证毛刷对晶圆的清洗效果，避免影响晶圆的性能。

1.一种夹持定位装置，用于夹持定位毛刷（1），其特征在于，所述毛刷（1）的第一端设置有第一定位锥面（11），所述毛刷（1）的第二端设置第二定位锥面（12）；所述夹持定位装置包括：

2.根据权利要求1所述的夹持定位装置，其特征在于，所述从动单元（4）还包括可转动设置于所述架体（2）的从动转轴（41），所述第二定位组件（43）沿所述毛刷（1）的轴向往复移动地套设于所述从动转轴（41）上，以使所述第二定位组件（43）在夹持位置和避让位置之间切换，在所述避让位置，所述第二定位组件（43）相对远离所述驱动单元（3），在所述夹持位置，所述第二定位组件（43）相对靠近所述驱动单元（3）。

3.根据权利要求2所述的夹持定位装置，其特征在于，所述夹持定位装置还包括安装套壳（42）、第一间隔套（45）和两个第一连接轴承（46），所述安装套壳（42）设置于所述架体（2）上，所述从动转轴（41）背离所述驱动单元（3）的一端插设于所述安装套壳（42）的内腔，所述第一间隔套（45）和两个所述第一连接轴承（46）均套设于所述从动转轴（41）上且均嵌设于所述安装套壳（42）的内腔，两个所述第一连接轴承（46）分设于所述第一间隔套（45）的两侧。

4.根据权利要求2所述的夹持定位装置，其特征在于，所述第二定位组件（43）包括顶紧套壳（431）和复位件（432），所述顶紧套壳（431）沿所述毛刷（1）轴向可滑动地套设于所述从动转轴（41），所述顶紧套壳（431）面向所述毛刷（1）的一端设置有所述第四定位锥面，所述顶紧套壳（431）能够与所述第二端插接，所述复位件（432）套设于所述从动转轴（41）上且位于所述顶紧套壳（431）的内腔，所述从动转轴（41）上固定套设有抵接套壳（44），所述抵接套壳（44）位于所述顶紧套壳（431）背离所述毛刷（1）的一侧，所述复位件（432）的一端与所述顶紧套壳（431）连接，另一端与所述抵接套壳（44）连接，且至少部分所述抵接套壳（44）位于所述顶紧套壳（431）的内腔。

5.根据权利要求4所述的夹持定位装置，其特征在于，所述夹持定位装置还包括限位卡环（5），所述从动转轴（41）上设置有限位槽，所述限位槽沿所述从动转轴（41）的周向延伸，所述限位卡环（5）卡设于所述限位槽内，所述限位卡环（5）能够沿所述从动转轴（41）的轴向限位所述顶紧套壳（431）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的夹持定位装置，其特征在于，所述第一定位组件（32）包括：

7.根据权利要求6所述的夹持定位装置，其特征在于，所述夹持定位装置还包括夹持套壳（33），所述夹持套壳（33）套设于所述主动转轴（322）上，所述夹持套壳（33）的内壁与所述主动转轴（322）外壁围设形成夹持腔，所述毛刷（1）的第一端插设于所述夹持腔内。

8.根据权利要求6所述的夹持定位装置，其特征在于，所述第一定位组件（32）还包括调整垫圈，所述调整垫圈套设于所述主动转轴（322）上，且夹设于所述第二连接轴承（324）和所述第二间隔套（323）之间。

9.根据权利要求1-5任一项所述的夹持定位装置，其特征在于，所述驱动件（31）包括旋转电机。

10.一种晶圆清洗设备，其特征在于，包括支撑组件、喷洒组件、两个毛刷（1）和两个如权利要求1-9任一项所述的夹持定位装置，两个所述夹持定位装置分别夹持定位两个所述毛刷（1），所述支撑组件被配置为用于支撑晶圆（300），且所述晶圆（300）能够位于两个所述毛刷（1）之间，所述喷洒组件能够向所述晶圆（300）表面喷洒清洗液。