本發明屬于晶圓清洗設備技術，具體涉及一種晶圓表面清洗設備及用于驅動毛刷清洗晶圓的方法。

背景技術：

1、晶圓是指制作硅半導體電路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。在半導體制造領域，晶圓表面清洗是一項至關重要的工序，對于確保產品質量和性能有著不可替代的作用。

2、然而，目前多數廠家使用的毛刷清洗結構，其驅動毛刷運作的電機一般置于擺臂上方，清洗過程中由于擺臂重量增加，會加劇擺臂抖動，對清洗效果有較大影響，同時對擺臂結構強度等方面也會有所影響；

3、此外，傳統的傳動結構如皮帶、鏈條等往往缺乏有效的防跑偏措施，以及長期運行后由于磨損等原因導致的張緊度下降，這些因素都會影響傳動的穩定性和精度，進而影響清洗效果。另外，傳動部件在長時間運行過程中會產生大量熱量，如果不加以有效冷卻，將會加速部件老化，縮短設備壽命。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種晶圓表面清洗設備及用于驅動毛刷清洗晶圓的方法，能夠通過優化電機布局增強傳動穩定性，并配備自動張緊與警示機制，顯著提升了晶圓清洗過程的精度、穩定性和可靠性，同時降低了維護難度與成本。

2、本發明采取的技術方案具體如下：

3、一種晶圓表面清洗設備，包括平臺，所述平臺頂面設置有圓形的保護殼，所述平臺上轉動設置有擺臂轉軸，所述擺臂轉軸的上端固定連接有保護罩，且保護罩的上端設置有密封蓋；

4、驅動機構，所述驅動機構設置于平臺的下端，運用驅動設備運轉；

5、軸承座，所述軸承座安裝于保護罩的底面，所述軸承座上轉動連接有旋轉桿，且旋轉桿的上端延伸至保護罩內，并與保護罩轉動連接，所述旋轉桿的下端安裝有毛刷；

6、冷卻機構，所述冷卻機構設置于保護罩中，用于冷卻傳動組件；

7、張緊機構，所述張緊機構設置于保護罩中，用于張緊傳動組件；

8、其中，所述冷卻機構包括制冷箱，所述制冷箱固定安裝于保護罩的底面，所述保護罩的兩端均固定安裝有冷卻傳動部，所述制冷箱與冷卻傳動部之間設置有輸液部，所述保護罩的下端設置有風冷部。

9、在一種優選方案中，所述驅動機構包括擺臂電機和毛刷電機，所述擺臂電機和毛刷電機均安裝于平臺的底面，所述擺臂電機的輸出軸上端固定安裝有第一驅動齒輪，所述毛刷電機的輸出軸下端固定安裝有第二驅動齒輪，所述擺臂轉軸的內部轉動連接有驅動桿，且驅動桿的上端延伸至保護罩內，并與保護罩轉動連接，所述擺臂轉軸的下端外壁固定安裝有第一從動齒輪，所述驅動桿的下端固定安裝有第二從動齒輪。

10、在一種優選方案中，所述冷卻傳動部包括聯動軸，兩個所述聯動軸分別連接在旋轉桿與驅動桿的上端，所述聯動軸的上端插接有限位板，所述限位板的底面轉動連接有轉動環，所述聯動軸的上端螺紋連接有緊固栓，所述聯動軸的中端安裝有第一傳動齒輪，所述聯動軸的下端轉動連接有限位座，且限位座的底面利用支桿與保護罩的內腔底面固定連接，所述限位座內轉動連接有冷卻殼，所述限位座上連接設置有進水管和出水管。

11、在一種優選方案中，所述輸液部包括水泵，所述水泵安裝于制冷箱的正面，且水泵的抽水端與制冷箱連通，所述水泵的排水端連接有輸水管，所述輸水管的一端延伸至保護罩中，并連接有兩組分流管，且兩組所述分流管另一端分別與兩個進水管相連，所述制冷箱的背面連接有兩個回流管，且回流管的另一端與出水管相連。

12、在一種優選方案中，所述風冷部包括驅動電機，所述驅動電機安裝于保護罩的底面，所述驅動電機的輸出軸上固定安裝有第二傳動齒輪，所述保護罩的底面開設有通風槽，所述通風槽的內壁固定連接有支架，并在支架的中心處轉動連接有圓桿，所述圓桿的上端固定安裝有扇葉，所述通風槽的下端固定連接有濾板，且濾板與圓桿轉動連接，所述圓桿的下端固定安裝有第三傳動齒輪，所述圓桿的下端還安裝有刷板。

13、在一種優選方案中，所述張緊機構包括支撐座，所述支撐座連接在保護罩的內腔底面，所述支撐座的頂面固定連接有豎板，所述豎板的側面固定連接有彈簧，所述彈簧的另一端固定連接有u型座，所述u型座上轉動連接有張緊輪，所述豎板的側面還連接有導向桿，所述導向桿上滑動連接有導向塊，且導向塊與u型座固定連接，所述支撐座的頂面還安裝有觸點開關，所述u型座的底面固定連接有抵觸塊。

14、在一種優選方案中，所述擺臂轉軸采用sus的材料，并在擺臂轉軸的外部噴涂特氟龍涂層。

15、在一種優選方案中，所述保護罩的正面安裝有警示燈，且警示燈與觸點開關電連。

16、一種晶圓表面清洗用驅動毛刷清洗晶圓的方法，應用于上述的一種晶圓表面清洗設備，包括以下步驟：

17、步驟一：啟動擺臂電機，帶動第一驅動齒輪旋轉，通過齒輪嚙合傳動帶動擺臂轉軸旋轉，啟動毛刷電機，帶動第二驅動齒輪旋轉，通過齒輪嚙合傳動帶動驅動桿旋轉；

18、步驟二：驅動桿的旋轉帶動聯動軸旋轉，兩個聯動軸上的第一傳動齒輪通過齒帶實現同步旋轉；

19、步驟三：左方聯動軸的旋轉驅動旋轉桿旋轉，旋轉桿的旋轉帶動毛刷旋轉，開始清洗晶圓；

20、步驟四：擺臂電機與毛刷電機均置于平臺底面，優化擺臂重心位置，減少運行過程中的抖動；

21、步驟五：在齒帶上設置限位板和限位座，防止齒帶跑偏，提高運行穩定性，安裝齒帶時，通過緊固栓固定限位板，確保齒帶被有效限位；

22、步驟六：利用制冷箱冷卻冷卻液，通過水泵抽取冷卻液，經過輸水管、分流管和進水管進入限位座，冷卻液進入冷卻殼中對第一傳動齒輪和齒帶進行冷卻，隨后沿冷卻殼外圈槽孔流入限位座上端，通過出水管排入回流管，最終流回制冷箱進行循環冷卻；

23、步驟七：驅動電機帶動扇葉旋轉，向保護罩內部吹送冷風，進一步降低第一傳動齒輪和齒帶的溫度，圓桿的旋轉還帶動刷板旋轉，清潔濾板，防止堵塞，保證空氣流通速度；

24、步驟八：兩個張緊輪確保齒帶緊密貼合第一傳動齒輪，防止滑動或松弛，當齒帶嚴重松弛時，觸發警示燈亮起，提示工作人員及時進行維護或檢修。

25、本發明取得的技術效果為：

26、本發明通過將驅動毛刷旋轉的電機置于清洗擺臂整體結構的下方，有效地將擺臂的重心置于擺臂旋轉軸的軸線附近。這種設計減少了擺臂末端的重量，從而大幅度降低了運行過程中擺臂基于旋轉軸的慣量。這意味著擺臂在運行過程中的抖動和頓挫顯著減少，進而提高了清洗過程的精度和穩定性。這對于需要高精度清洗的晶圓來說尤為重要，確保了清洗質量和效果的一致性；同時，將電機置于擺臂下方的設計還有助于保護電機不受污染，降低了維護難度，保障了維護人員的安全；

27、本發明通過在齒帶上方設置限位板以及下方設置限位座，不僅確保了齒帶的穩定運行，還有效防止了齒帶在運轉過程中跑偏的情況發生。此外，通過采用冷卻系統對傳動部件進行冷卻，可以有效避免長時間傳動導致的高溫問題，進而減少了設備磨損，增強了系統的穩定性和耐用性；

28、本發明配備的自動張緊機構能夠確保傳動齒帶始終處于適當張緊狀態，即使齒帶因磨損或伸長而出現松弛現象，也能通過張緊輪的自動調節功能來維持正常的張力水平。這樣不僅可以減少振動和噪音，還能提高傳動效率，延長傳動部件的使用壽命。當齒帶松弛到一定程度時，警示系統會及時提醒工作人員進行必要的維護或更換，進一步保證了設備的可靠性和工作效率。