Устройство для очистки плоских изделий

 

Изобретение относится к технологическому оборудованию, например, для полупроводникового производства, может быть использовано для очистки полупроводниковых пластин в процессе центрифугирования и может быть применино с целью повышения производительности и качества очистки путем равномерной очистки всей площади изделий. Устройство содержит центрифугу с вакуумным держателем, очищаемую пластину. Щетка имеет покрытие из ворсового материала, выполненного в виде равнобедренного треугольника с вершиной на торце цилиндрической щетки, установленной по центру вращения очищаемой пластины таким образом, что образующая цилиндра является радиусом пластины и основанием, параллельным торцу каркаса, обращенного к краю пластины. Угол α между боковыми сторонами покрытия составляет α = (0,3 - 0,7)ARCTGL<SB POS="POST">щ</SB>/R<SB POS="POST">щ</SB>, где (03 - 07) - коэффициент пропорциональности

R<SB POS="POST">щ</SB> - радиус щетки

L<SB POS="POST">щ</SB> - длина щетки. На покрытии выбраны зазоры, параллельные одной из боковых сторон треугольника, таким образом, что развертка цилиндрической щетки покрыта отдельными секторами, при этом сохраняется площадь равнобедренного треугольника. При совместном вращательном движении щетки и пластины такая форма покрытия обеспечивает совпадение линейных скоростей щетки и пластины, что сказывается на равномерности обработки всей площади поверхности пластины, а следовательно, сказывается на качестве ее очистки. Зазоры обеспечивают вывод загрязнения и за счет дополнительного смачивания пластины также улучшают ее очистку. При этом исключено вторичное загрязнение пластины щеткой. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 08 В 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ KHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

lO

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4661006/12 (22) 13.03.89 (46) 30.07.91. Бюл, ¹ 28 (72) А.Ф,Музыкант и Е,А.Ковалев (53) 621.79,022 (088.8) (56) Патент США № 3585668,кл. 15 — 21, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к технологическому оборудованию, например, для полупроводникового производства, может быть использовано для очистки полупроводниковых пластин в процессе центрифугирования и может быть применено с целью повышения производительности и качества очистки путем равномерной очистки всей площади изделий. Устройство содержит центрифугу с вакуумным держателем, очищаемую пластину. Щетка имеет покрытие из ворсового материала, выполненного в виде равнобедренного треугольника с вершиной на торце цилиндрической щетки, установленной по центру вращения очищаемой пластины та,ким образом, что образующая цилиндра явИзобретение относится к технологическому оборудованию для полупроводникового производства и может быть использовано. например, для очистки полупроводниковых пластин в процессе центрифугирования.

Целью изобретения является повышеwe производительности и качества очистки путем равномерной очистки всей площади изделий.

„„5U„„1666233 А1 ляется радиусом пластины и основанием, параллельным торцу каркаса. обращенного к краю пластины, Угол а между боковыми сторонами покрытия составляет

a = (0,3-0,7)orctg — "- -, где (03- 07) — коэффициент пропорциональности; R щ — радиус щетки; L щ — длина щетки. Нэ покрытии выбраны зазоры, параллельные одной иэ боковых сторон треугольника, таким образом, что развертка цилиндрической щетки покрыта отдельными секторами, при этом сохраняется площадь равнобедренного треугольника. При совместном вращательном движении щетки и пластины такая форма покрытия обеспечивает совпадение линейных скоростей щетки и пластины, что сказывается на равномерности обработки всей площади поверхности пластины, а следовательно, сказывается на качестве ее очистки.

Зазоры обеспечивают вывод загрязнения и за счет дополнительного смачивания пластины также улучшают ее очистку При этом исключено вторичное загрязнение пластины щеткой. 4 ил.

На фиг.1 изображено устройство; на фиг,2 — развертка площади ворсового покрытия очистного элемента; нэ фиг.3 — развертка очистного элемента; на фиг.4— взаимодействие очистного элемента и очищаемого изделия.

Устройство для очистки плоских иэделий (фиг.1) содержит центрифугу 1 с вакуум ным держателем 2 иэделий 3. Щетка 4 с покрытием из ворсового материала 5 кинематически связана с приводным механиз1666233 мом 6 посредством гибкой передачи 7. Чаша

8 служит для сбора отработанной жидкости, которая удаляется через сливное отверстие

9. Ворсовое покрытие (фиг.2,3) на очистном элементе в развертке (фиг.3) выполнено в виде отдельных секций.10, 11, 12, 13, 14, крайняя из которых имеет форму равнобедренного треугольника 10, а другие выполнены в виде полос со скосами на орце, установленных с равным зазором 15 одна относительно другой и параллельно боковой стороне треугольника 0, причем скосы отдельных секций расположены на одной линии и параллельны основанию треугольника 10, Зазоры 15 выполнены таким образом, что площадь треугольника, составленная из отдельных секторов 10, 11, 12, 13, 14,сохранена, Работа устройства происходит следующим образом.

Изделие, например пластину З,закреп ляют на вакуумном держателе 2 (фиг.1). С помощью приводного механизма 6 щетка 4 перемещается из емкости, где она предварительно отмывалэсь моющим раствором из коллектора, на рабочую позицию. В зону контакта щетки 4 с поверхностью пластины 3 из подающего штуцера подают моющий раствор, С помощью гибкой передачи 7 щетку 4 приводят во вращение в направлении, противоположном направлению вращения центрифуги 1, Вращающаяся щетка, смоченная. моющим раствором, опускается на поверхность обрабатываемой пластины 3.

Поскольку линейные скорости щетки 4 и пластины 3 совпадают, то обеспечицается равномерная обработка всей площади поверхности пластины 3. Это достигается выбором покрытия щетки 4 в форме равнобедренного треугольника с углом апри вершине, который рассчитывают исходя из следующих соображений., Линейная скорость точки на пластине (фиг,4), участвующей во вращательном движении, VI=WI RI, . где Rl — расстояние от 1-й точки до оси вращения;

И/ — угловая скорость пластины.

За время At 1 с i-ÿ точка пройдет путь

SI=Wt К Л t= А1В1.

Путь, пройденный )-й точкой щетки (А) за время Л t= 1с

S =W R Лt, где Ri — расстояние от /-й точки до оси вращения щетки;

W) — угловая скорость щетки, Из треугольника А1С1В

А1В1

19а=А С, т.е. можно записать

Ч4 и At ./ (1)

5 tga— о где 4 — расстояние от о-й точки до оси вращения пластины;

a — угол, пройденный о-й точкой за время At= 1с.

При совместном вращении щетки и пластины общие точки пройдут одинаковые пути, т.е.

Wl Rl At=. Wi Ri At, (2) и их взаимодействие будет осуществляться по треугольникам А1В1С1, АВС. Следовательно, и покрытие щетки выбирают в виде треугольника АВС=А В С1, Из равенства (2) находят

Л В

WI

Подставляя вместо Ro значение Ri npu условии, что Л t= 1 с, получают

WI RI

tga— ! где W — частота вращения центрифуги, W ц, W — частота вращения щетки, W щ, Rj —; йщ,.

Ri — длина щетки,! щ, а — угол при вершине покрытия, выполненного в виде равнобедренного треугольника (фиг.2).

Тогда т9а—

Экспериментально было установлено, что

ЧЧ вЂ”" = (0,3 — 0,7)tg а = K —" .

Ww Rw

40 При выполнении на покрытии зазоров

15 получают треугольник, раздвинутый на всю развертку каркаса щетки в виде от- дельных секторов, боковые стороны которых выполнены с перекрытием, образуя

45 незаконченный виток.

Это обеспечивает качественный вывод загрязнения по полученным пазам, а с другой стороны обеспечивает одинаковое время обработки для всех точек пластины от

50 центра к периферии.

Формула изобретения

Устройство для очистки плоских изделий, содержащее емкость с моющим агентом, установленный в емкости приводной

55 горизонтальный стол с узлом крепления очищаемых изделий, очистной элемент в виде цилиндрической. ворсовой щетки, ось которой перпендикулярна оси вращения стола с механизмом ввода ее в зону очистки, и привод вращения очистного элемента в на1666233 правлении, противоположном направлеwe вращения стола, отл ич а ющеес я тем, что, с целью повышения качества и производительности очистки путем равномерной очистки всей площади изделий, ворсовое покрытие на очистном элементе в развертке выполнено в виде отдельных секцийф, крайняя из которых имеет форму равнобедренного треугольника, а другие выполнены в виде полос со скосами на торце, установленных с равным зазором одна относительно другой и параллельно боковой стороне треугольника, причем скосы отдельных секций расположены на одной линии и параллельны основанию треугольника и торцу щетки, обращенному к краю стола. при этом длина образующей щетки равна

5 радиусу стола, а угол а при вершине треугольника и секций соответствует выражению а =(0,3 — 0,7) arctg йщ

"0 гдето щ — длина щетка;

R щ — радиус щетки; (0,3 — 0,7) — коэффициент пропорционал ь ности.

1666233

Составитель О.Михайлов

Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор Л.Павлова

Производстве«iin-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2483 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5