CN108389813A

CN108389813A - 一种硅片清洗干燥一体化装置及其清洗方法

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Publication number: CN108389813A
Application number: CN201810159849.1A
Authority: CN
Inventors: 李�杰; 葛林五; 陈景韶; 葛林新; 丁高生
Original assignee: Shanghai Tiniu Electromechanical Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Tiniu Technology Co ltd
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2018-08-10
Anticipated expiration: 2038-02-26
Also published as: CN108389813B

Abstract

本发明公开了一种硅片清洗干燥一体化装置，该装置包括可移动框架，在所述可移动框架中设有控制柜、气缸、升降装置、自动盖板和清洗槽，所述升降装置设置在箱体中，在箱体的一侧设有用于放置硅片承载花篮的支架，所述升降装置包括驱动电机、丝杆、连接杆、连接套筒，所述驱动电机设置在箱体的底端面上，所述驱动电机通过齿轮驱动丝杆旋转，在所述丝杆的下部设有限位槽，在所述限位槽中设有与限位槽相匹配的限位块。本发明能够实现待清洗硅片不断的在清洗槽中上下运动，提高硅片的清洗质量和清洗效率；通过鼓泡口向内槽体中通入氮气，增加内槽体内清洗液的流动性和湍动性，增强清洗液对硅片表面的清洗效果和干燥效果。

Description

一种硅片清洗干燥一体化装置及其清洗方法

技术领域

本发明属于硅片生产技术领域，具体涉及一种硅片清洗干燥一体化装置及其清洗方法。

背景技术

硅片在生产过程中，需要对硅片的表面进行清洗，现有的硅片清洗工艺普遍是将硅片放置在硅片承载花篮内采用清洗液进行浸泡清洗，或者通过流动水来冲洗承载花篮中的硅片，从而实现清洗液冲洗硅片的表面实现硅片的清洗。利用该工艺清洗时，因为硅片相对于硅片承载花篮几乎不产生运动，硅片承载花篮也不运动，单单依靠水流来冲洗硅片表面，清洗力度小，清洗速度慢，并且会致使硅片的表面清洗不均匀且很难清洗干净，而且难以使硅片表面快速干燥。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种硅片清洗干燥一体化装置及其清洗方法，能够大大提高硅片的清洗效率和清洗效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅片清洗干燥一体化装置，该装置包括可移动框架，在所述可移动框架中设有控制柜、气缸、升降装置、自动盖板和清洗槽，所述升降装置设置在箱体中，在箱体的一侧设有用于放置硅片承载花篮的支架，

所述升降装置包括驱动电机、丝杆、连接杆、连接套筒，所述驱动电机设置在箱体的底端面上，所述驱动电机通过齿轮驱动丝杆旋转，在所述丝杆的下部设有限位槽，在所述限位槽中设有与限位槽相匹配的限位块，在所述丝杆上设有螺母，所述螺母的内螺纹与丝杆之间螺纹连接，所述螺母位于限位槽的上方，所述螺母与连接套筒固定连接，所述连接杆设置在连接套筒内部，所述连接杆与连接套筒之间固定连接，在所述连接套筒上设有延伸板，在所述延伸板上设有滑块固定孔，在延伸板上通过滑块固定孔固定有滑块，所述滑块与设置在箱体内部的滑轨相匹配；所述连接杆的上端伸出箱体的上端部与调整架的一端相连，所述调整架通过连接板固定在连接杆的顶端，所述调整架的另一端设有连接轴，所述硅片承载花篮的支架包括连接板和承载底板，在所述连接板的背面设有固定套筒，固定套筒套设并固定在连接轴上，所述承载底板上设有漏水孔和凹槽，所述承载底板上放置有硅片承载花篮，在所述硅片承载花篮底部设有凸块，所述凸块和凹槽相互配合将硅片承载花篮嵌设在承载底板上；

所述自动盖板的下端设有支撑杆，所述支撑杆与设置在可移动框架上的底座铰接，支撑杆的另一端与气缸的伸缩杆之间活动连接，所述自动盖板设置在清洗槽的上方，所述自动盖板上设有喷孔；

所述清洗槽包括内槽体和外槽体，在所述内槽体的底部设有清洗液进液口和内槽排放口，在所述内槽排放口设有废液排放管，在所述废液排放管上通过三通接头连接有排风管和内槽外排管，所述排风管和内槽外排管上均设有控制阀，在所述外槽体的底部设有外槽排放口。

所述限位槽为环形限位槽、梯形限位槽或V型限位槽。

所述箱体的上端面和连接杆的接触面之间设有密封环作为加强圈，起到加强保护顶板的作用。

所述箱体的上端面上设有正压保护进气口，通过正压保护进气口往箱体中通过保护气，以避免外部腐蚀性气体进入箱体腐蚀箱体内的电气设备。

所述滑轨的上端和下端均设有位置传感器。

所述箱体的侧壁上设有连接架，通过连接架将箱体固定在外槽体的外侧。

所述承载底板上设有用于放置硅片承载花篮的倾斜底座，所述倾斜底座的倾斜度不大于10°。

所述固定套筒和连接板之间设有加强肋板。

所述硅片承载花篮上设有提手，便于将清洗好的硅片取出。

一种硅片清洗干燥一体化装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，开启驱动电机，驱动电机驱动齿轮转动，通过传动齿轮带动丝杆旋转，在限位槽和限位块的配合下将丝杆定位使丝杆并沿轴向旋转，

步骤2，丝杆的轴向旋转带动螺母在丝杆上进行上下运动，螺母的上下运动从而带动连接套筒的上下运动，连接套筒的上下运动带动连接杆上下运动，从而带动硅片承载花篮的支架进行上下运动，

步骤3，将盛放有待清洗硅片的硅片承载花篮放置在承载底板的倾斜底座上，随着丝杆的轴向旋转从而带动硅片承载花篮的上下运动，硅片承载花篮的上下运动带动待清洗硅片在内槽体中上下运动，清洗液和待清洗的硅片之间产生相对运动，将待清洗硅片清洗干净，

步骤4，将内槽体中和外槽体中的残余清洗液排出，在气缸的作用下使自动盖板盖在外槽体的开口处，打开排风管上的控制阀，同时关闭内槽外排管上的控制阀，通过喷孔向内槽体中交替喷入氮气和IPA（异丙醇），将清洗干净的硅片的干燥。

本发明中在内槽体底部设多个鼓泡口，在清洗硅片的过程中，通过鼓泡口向内槽体中通入氮气，增加内槽体内清洗液的流动性和湍动性，增强清洗液对硅片表面的清洗效果；在移动框架上设有油压缓冲器，使得自动盖板下放的过程中缓慢下放，起到缓冲作用，避免自动盖板和清洗槽之间强烈撞击。本发明中可移动框架的底端设有万向轮和支撑脚，当需要移动的时候将支撑脚收起，当移动到需要固定的位置则将支撑脚放下使可移动框架停在需要的位置进行操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过丝杆的设计，下部设有限位槽和与其匹配的限位块，实现当丝杆在电机驱动下转动的时候，使得丝杆的下部被限位固定，避免丝杆在电机驱动的过程中上下运动，通过连接套筒与螺母之间的固定连接以及连接套筒与连接杆之间的固定，从而螺母带着连接套筒和连接杆沿着丝杆轴向方向上升或下降，从而带动硅片承载花篮上下运动，从而实现待清洗硅片不断的在清洗槽中上下运动，提高硅片的清洗质量和清洗效率；本发明在清洗过程中，将盛放有待清洗硅片的硅片承载花篮放置在承载底板的倾斜底座上，随着丝杆的轴向旋转从而带动硅片承载花篮的上下运动，硅片承载花篮的上下运动带动待清洗硅片在清洗槽中上下运动，清洗液和待清洗的硅片之间产生相对运动，将待清洗硅片清洗干净；本发明中在内槽体底部设多个鼓泡口，在清洗硅片的过程中，通过鼓泡口向内槽体中通入氮气，增加内槽体内清洗液的流动性和湍动性，增强清洗液对硅片表面的清洗效果；在移动框架上设有油压缓冲器，使得自动盖板下放的过程中缓慢下放，起到缓冲作用，避免自动盖板和清洗槽之间强烈撞击。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中升降装置的结构示意图。

图3为图2的剖面图。

图4为本发明中升降装置中丝杆上限位槽区域的局部放大图。

图5为图2的A向视图。

图6为本发明中升降装置中连接套筒的结构示意图。

具体实施方式

如图1-6所示，本实施例硅片清洗干燥一体化装置，该装置包括可移动框架1，在所述可移动框架1中设有控制柜2、气缸3、升降装置4、自动盖板5和清洗槽6，所述升降装置4设置在箱体7中，在箱体7的一侧设有用于放置硅片承载花篮的支架，

所述升降装置4包括驱动电机403、丝杆404、连接杆405、连接套筒406，所述驱动电机403设置在箱体7的底端面上，所述驱动电机403通过齿轮驱动丝杆404旋转，在所述丝杆404的下部设有限位槽407，在所述限位槽407中设有与限位槽407相匹配的限位块408，在所述丝杆404上设有螺母409，所述螺母409的内螺纹与丝杆404之间螺纹连接，所述螺母409位于限位槽407的上方，所述螺母409与连接套筒406固定连接，所述连接杆405设置在连接套筒406内部，所述连接杆405与连接套筒406之间固定连接，在所述连接套筒406上设有延伸板410，在所述延伸板410上设有滑块固定孔411，在延伸板410上通过滑块固定孔411固定有滑块412，所述滑块412与设置在箱体7内部的滑轨402相匹配；所述连接杆405的上端伸出箱体7的上端部与调整架413的一端相连，所述调整架413通过连接板414固定在连接杆405的顶端，所述调整架413的另一端设有连接轴415，所述硅片承载花篮的支架包括连接板416和承载底板417，在所述连接板416的背面设有固定套筒418，固定套筒418套设并固定在连接轴415上，所述承载底板417上设有漏水孔419和凹槽，所述承载底板417上放置有硅片承载花篮420，在所述硅片承载花篮420底部设有凸块，所述凸块和凹槽相互配合将硅片承载花篮420嵌设在承载底板417上；

所述自动盖板5的下端设有支撑杆501，所述支撑杆501与设置在可移动框架1上的底座502铰接，支撑杆501的另一端与气缸3的伸缩杆301之间活动连接，所述自动盖板5设置在清洗槽6的上方，所述自动盖板5上设有喷孔504；

所述清洗槽6包括内槽体601和外槽体602，在所述内槽体601的底部设有清洗液进液口603和内槽排放口604，在所述内槽排放口604设有废液排放管605，在所述废液排放管605上通过三通接头连接有排风管606和内槽外排管，所述排风管606和内槽外排管上均设有控制阀，在所述外槽体602的底部设有外槽排放口607。

作为优选，本实施例中限位槽407可以选择为环形限位槽、梯形限位槽或V型限位槽。

作为优选，本实施例箱体7的上端面和连接杆405的接触面之间设有密封环421。

作为进一步优选，本实施例箱体7的上端面上设有正压保护进气口422。

作为进一步优选，本实施例滑轨402的上端和下端均设有位置传感器423。

作为进一步优选，本实施例箱体7的侧壁上设有连接架424，通过连接架424将箱体7固定在外槽体602的外侧。

作为进一步优选，本实施例承载底板417上设有用于放置硅片承载花篮420的倾斜底座425，所述倾斜底座425的倾斜度不大于10°。

作为进一步优选，本实施例固定套筒418和连接板416之间设有加强肋板427。

作为进一步优选，本实施例所述硅片承载花篮420上设有提手426。

本实施例硅片清洗干燥一体化装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，开启驱动电机403，驱动电机403驱动齿轮转动，通过传动齿轮带动丝杆404旋转，在限位槽407和限位块408的配合下将丝杆404定位使丝杆404并沿轴向旋转，

步骤2，丝杆404的轴向旋转带动螺母409在丝杆上进行上下运动，螺母409的上下运动从而带动连接套筒406的上下运动，连接套筒406的上下运动带动连接杆405上下运动，从而带动硅片承载花篮的支架进行上下运动，

步骤3，将盛放有待清洗硅片的硅片承载花篮420放置在承载底板417的倾斜底座425上，随着丝杆404的轴向旋转从而带动硅片承载花篮420的上下运动，硅片承载花篮420的上下运动带动待清洗硅片在内槽体601中上下运动，清洗液和待清洗的硅片之间产生相对运动，将待清洗硅片清洗干净，

步骤4，将内槽体601中和外槽体602中的残余清洗液排出，在气缸3的作用下使自动盖板5盖在外槽体602的开口处，打开排风管606上的控制阀，同时关闭内槽外排管上的控制阀，通过喷孔504向内槽体601中交替喷入氮气和IPA，将清洗干净的硅片的干燥。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims

1.一种硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，该装置包括可移动框架（1），在所述可移动框架（1）中设有控制柜（2）、气缸（3）、升降装置（4）、自动盖板（5）和清洗槽（6），所述升降装置（4）设置在箱体（7）中，在箱体（7）的一侧设有用于放置硅片承载花篮的支架，

所述升降装置（4）包括驱动电机（403）、丝杆（404）、连接杆（405）、连接套筒（406），所述驱动电机（403）设置在箱体（7）的底端面上，所述驱动电机（403）通过齿轮驱动丝杆（404）旋转，在所述丝杆（404）的下部设有限位槽（407），在所述限位槽（407）中设有与限位槽（407）相匹配的限位块（408），在所述丝杆（404）上设有螺母（409），所述螺母（409）的内螺纹与丝杆（404）之间螺纹连接，所述螺母（409）位于限位槽（407）的上方，所述螺母（409）与连接套筒（406）固定连接，所述连接杆（405）设置在连接套筒（406）内部，所述连接杆（405）与连接套筒（406）之间固定连接，在所述连接套筒（406）上设有延伸板（410），在所述延伸板（410）上设有滑块固定孔（411），在延伸板（410）上通过滑块固定孔（411）固定有滑块（412），所述滑块（412）与设置在箱体（7）内部的滑轨（402）相匹配；所述连接杆（405）的上端伸出箱体（7）的上端部与调整架（413）的一端相连，所述调整架（413）通过连接板（414）固定在连接杆（405）的顶端，所述调整架（413）的另一端设有连接轴（415），所述硅片承载花篮的支架包括连接板（416）和承载底板（417），在所述连接板（416）的背面设有固定套筒（418），固定套筒（418）套设并固定在连接轴（415）上，所述承载底板（417）上设有漏水孔（419）和凹槽，所述承载底板（417）上放置有硅片承载花篮（420），在所述硅片承载花篮（420）底部设有凸块，所述凸块和凹槽相互配合将硅片承载花篮（420）嵌设在承载底板（417）上；

所述自动盖板（5）的下端设有支撑杆（501），所述支撑杆（501）与设置在可移动框架（1）上的底座（502）铰接，支撑杆（501）的另一端与气缸（3）的伸缩杆（301）之间活动连接，所述自动盖板（5）设置在清洗槽（6）的上方，所述自动盖板（5）上设有喷孔（504）；

所述清洗槽（6）包括内槽体（601）和外槽体（602），在所述内槽体（601）的底部设有清洗液进液口（603）和内槽排放口（604），在所述内槽排放口（604）设有废液排放管（605），在所述废液排放管（605）上通过三通接头连接有排风管（606）和内槽外排管，所述排风管（606）和内槽外排管上均设有控制阀，在所述外槽体（602）的底部设有外槽排放口（607）。

2.根据权利要求1所述的硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，所述限位槽（407）为环形限位槽、梯形限位槽或V型限位槽。

3.根据权利要求1所述的硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，所述箱体（7）的上端面和连接杆（405）的接触面之间设有密封环（421）。

4.根据权利要求1所述的硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，所述箱体（7）的上端面上设有正压保护进气口（422）。

5.根据权利要求1所述的硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，所述滑轨（402）的上端和下端均设有位置传感器（423）。

6.根据权利要求1所述的硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，所述箱体（7）的侧壁上设有连接架（424），通过连接架（424）将箱体（7）固定在外槽体（602）的外侧。

7.根据权利要求1所述的硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，所述承载底板（417）上设有用于放置硅片承载花篮（420）的倾斜底座（425），所述倾斜底座（425）的倾斜度不大于10°。

8.根据权利要求1所述的硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，所述固定套筒（418）和连接板（416）之间设有加强肋板（427）。

9.根据权利要求1-8任一所述的硅片清洗干燥一体化装置，其特征在于，所述硅片承载花篮（420）上设有提手（426）。

10.一种权利要求9所述的硅片清洗干燥一体化装置的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，开启驱动电机（403），驱动电机（403）驱动齿轮转动，通过传动齿轮带动丝杆（404）旋转，在限位槽（407）和限位块（408）的配合下将丝杆（404）定位使丝杆（404）并沿轴向旋转，

步骤2，丝杆（404）的轴向旋转带动螺母（409）在丝杆上进行上下运动，螺母（409）的上下运动从而带动连接套筒（406）的上下运动，连接套筒（406）的上下运动带动连接杆（405）上下运动，从而带动硅片承载花篮的支架进行上下运动，

步骤3，将盛放有待清洗硅片的硅片承载花篮（420）放置在承载底板（417）的倾斜底座（425）上，随着丝杆（404）的轴向旋转从而带动硅片承载花篮（420）的上下运动，硅片承载花篮（420）的上下运动带动待清洗硅片在内槽体（601）中上下运动，清洗液和待清洗的硅片之间产生相对运动，将待清洗硅片清洗干净，

步骤4，将内槽体（601）中和外槽体（602）中的残余清洗液排出，在气缸（3）的作用下使自动盖板（5）盖在外槽体（602）的开口处，打开排风管（606）上的控制阀，同时关闭内槽外排管上的控制阀，通过喷孔（504）向内槽体（601）中交替喷入氮气和IPA，将清洗干净的硅片的干燥。