CN108393302A - 一种旋转式硅片清洗辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转式硅片清洗辅助装置，属于硅片生产技术领域。该装置包括底部框架、滚轴和齿轮驱动机构，所述底部框架上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔相对设置形成一组对穿孔，所述滚轴的两端分别穿设于第一通孔和第二通孔内，所述滚轴的左端设有驱动齿轮，所述齿轮驱动机构包括伺服电机、第一伞状齿轮、第二伞状齿轮和主齿轮，所述伺服电机的输出端和第一伞状齿轮通过传动轴传动连接，所述第一伞状齿轮和第二伞状齿轮相啮合，所述第二伞状齿轮和主齿轮通过连接轴传动连接，所述主齿轮与驱动齿轮相啮合。该装置在硅片清洗过程中，通过滚轴驱动硅片在硅片承载花篮中转动，提高了硅片的清洗质量。

Description

一种旋转式硅片清洗辅助装置
技术领域
本发明属于硅片生产技术领域，特别是涉及一种旋转式硅片清洗辅助装置。
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，然后将硅片承载花篮放置在清洗槽内来回移动，并使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，所述硅片的表面清洗不均匀且很难清洗干净。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种旋转式硅片清洗辅助装置，用于解决硅片清洗过程中硅片相对于硅片承载花篮运动有限甚至是不产生运动的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种旋转式硅片清洗辅助装置，包括底部框架、滚轴和齿轮驱动机构，所述底部框架上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔相对设置形成一组对穿孔，所述滚轴的两端分别穿设于第一通孔和第二通孔内，所述滚轴的左端设有驱动齿轮，所述齿轮驱动机构包括伺服电机、第一伞状齿轮、第二伞状齿轮和主齿轮，所述伺服电机的输出端和第一伞状齿轮通过传动轴传动连接，所述第一伞状齿轮和第二伞状齿轮相啮合，所述第二伞状齿轮和主齿轮通过连接轴传动连接，所述主齿轮与驱动齿轮相啮合。
在该装置中，伺服电机通过传动轴驱动第一伞状齿轮转动，第一伞状齿轮与第二伞状齿轮啮合，所以第一伞状齿轮带动第二伞状齿轮转动，第二伞状齿轮和主齿轮通过连接轴传动连接，所以第二伞状齿轮带动主齿轮转动，主齿轮与驱动齿轮转动，所以主齿轮通过驱动齿轮带动滚轴转动。在使用时，将硅片承载花篮放置在底部框架上，硅片与滚轴接触，滚轴在转动的过程中带动硅片在硅片承载花篮中转动，便于清洗液对硅片的表面均匀清洗，提高硅片清洗的效率和整洁度。
优选的，该装置还包括支撑架，所述支撑架与底部框架的左端连接，所述支撑架与底部框架相垂直，所述伺服电机安装在支撑架的顶部。
优选的，所述支撑架的右侧下端设有定位轴套，所述传动轴的下端穿过定位轴套与第一伞状齿轮连接。
因为第一伞状齿轮和第二伞状齿轮在啮合过程中，第一伞状齿轮会对传动轴的下端产生水平方向的作用力，导致传动轴在水平方向产生移动，从而导致伺服电机磨损严重，缩短了伺服电机的使用寿命，因此需要设置定位轴套，用于防止传动轴的下端产生水平方向的移动，一方面降低了伺服电机的磨损，另一方面提高了第一伞状齿轮和第二伞状齿轮之间啮合的紧密程度，降低第一伞状齿轮和第二伞状齿轮之间的磨损。
优选的，所述支撑架的顶部设有安装平台，所述安装平台的上表面上设有电机安装架，所述电机安装架内安装有光电传感器，所述传动轴的上端固定连接有传感器档片，所述传感器档片的四周均布有多个凸齿，所述光电传感器与传感器档片相配合用于对传动轴的转数进行计数。
传动轴在转动过程中带动传感器档片转动，传感器档片在转动时，传感器档片上的凸齿经过光电传感器，光电传感器感应到，根据光电传感器感应到的凸齿次数，以及传感器档片上的凸齿个数，即可推算出传动轴转动的圈数，并通过第一伞状齿轮、第二伞状齿轮、主齿轮和驱动齿轮的齿数，从而推算出滚轴转动的圈数。便于与光电传感器连接的控制器统计在清洗过程中硅片所转的圈数，另一方面，又便于控制器控制伺服电机的转速从而控制清洗过程中硅片的转速。
优选的，所述安装平台的顶部设有电机防护罩，所述伺服电机、传感器档片、光电传感器和电机安装架均设在在电机防护罩内。
因为清洗硅片的清洗液具有较强的腐蚀性，所以需要将伺服电机、传感器档片、光电传感器和电机安装架均设在在电机防护罩内以便对伺服电机、传感器档片、光电传感器和电机安装架进行防护。
优选的，所述第一通孔和第二通孔均有两个，所述两个第一通孔和两个第二通孔一一对应形成两组对穿孔，所述滚轴有两个，所述每个滚轴对应一组对穿孔，所述两个滚轴的左端均设有驱动齿轮，所述两个驱动齿轮均与主齿轮啮合。
使用两个滚轴对硅片进行驱动，有效保证硅片转动的稳定性和硅片受力的均匀性，防止硅片因为受力不均而出现转速不均甚至停止转动的情况。
优选的，所述第一通孔和第二通孔分别设有第一轴承和第二轴承，所述滚轴的两端与底部框架分别通过第一轴承和第二轴承连接。
滚轴的两端与底部框架分别通过第一轴承和第二轴承连接，降低了滚轴转动过程中所受的阻力，从而降低了滚轴两端的磨损和能量的消耗。
优选的，所述传动轴、滚轴、第一轴承和第二轴承均为PEEK材质。
因为清洗硅片的清洗液均与较强的腐蚀性，传动轴、滚轴、第一轴承和第二轴承均为PEEK材质，可以避免传动轴、滚轴、第一轴承和第二轴承受到腐蚀，延长了传动轴、滚轴、第一轴承和第二轴承的使用寿命。
优选的，所述底部框架上设有一组以上花篮定位件，所述每组花篮定位件包括四个花篮定位件，且属于同一组花篮定位件的四个花篮定位件分布在同一个矩形的四个顶点上。
属于同一组花篮定位件的四个花篮定位件分布在同一个矩形的四个顶点上，用于对硅片承载花篮的四角进行定位，从而使硅片承载花篮准确的放置在该清洗辅助装置上，滚轴与硅片紧密接触，便于滚轴在转动过程中驱动硅片在硅片承载花篮内转动。
优选的，所述支撑架的左侧上端设有固定板，所述固定板与支撑架通过螺栓连接。
所述固定板用于将该装置安装在上下提拉机构上，便于上下提拉机构带动该装置上下运动。
优选的，所述支撑架为一板状结构，所述支撑架为PVD材质。
因为清洗硅片的清洗液均与较强的腐蚀性，支撑架为PVD材质，可以有效避免支撑架受到腐蚀，延长支撑架的使用寿命。
优选的，所述花篮定位件共有一组或两组。
优选的，所述底部框架和支撑架之间设有两个加强筋板。
本发明的有益效果是：该装置用于硅片清洗时驱动硅片转动，以提高硅片的清洗效率和清洗质量；该装置的传动轴、滚轴、第一轴承和第二轴承均为PEEK材质，该装置的支撑架均为PVD材质，可以有效的防止清洗液对该装置的腐蚀，延长了该装置的使用寿命；该装置设有花篮定位件，提高了将硅片承载花篮放置在该装置上的准确性，便于滚轴驱动硅片转动。
附图说明
图1为本发明旋转式硅片清洗辅助装置整体结构示意图。
图2为本发明旋转式硅片清洗辅助装置使用状态参考图。
图3为本发明旋转式硅片清洗辅助装置使用状态剖视图之一。
图4为本发明旋转式硅片清洗辅助装置使用状态剖视图之二。
图1至图4中：1为底部框架，2为滚轴，3为驱动齿轮，4为伺服电机，5为第一伞状齿轮，6为第二伞状齿轮，7为传动轴，8为支撑架，9为定位轴套，10为安装平台，11为电机安装架，12为传感器档片，13为花篮定位件，14为固定板，15为加强筋板，16为硅片，17为硅片承载花篮。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施案例来对本发明旋转式硅片清洗辅助装置做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地表达本发明的结构特征和具体应用，但不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例：如图1至图4所示，一种旋转式硅片清洗辅助装置，包括底部框架1、滚轴2和齿轮驱动机构，所述底部框架1上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔相对设置形成一组对穿孔，所述滚轴2的两端分别穿设于第一通孔和第二通孔内，所述滚轴2的左端设有驱动齿轮3，所述齿轮驱动机构包括伺服电机4、第一伞状齿轮5、第二伞状齿轮6和主齿轮，所述伺服电机4的输出端和第一伞状齿轮5通过传动轴7传动连接，所述第一伞状齿轮5和第二伞状齿轮6相啮合，所述第二伞状齿轮6和主齿轮通过连接轴传动连接，所述主齿轮与驱动齿轮3相啮合。
在该装置中，伺服电机4通过传动轴7驱动第一伞状齿轮5转动，第一伞状齿轮5与第二伞状齿轮6啮合，所以第一伞状齿轮5带动第二伞状齿轮6转动，第二伞状齿轮6和主齿轮通过连接轴传动连接，所以第二伞状齿轮6带动主齿轮转动，主齿轮与驱动齿轮3转动，所以主齿轮通过驱动齿轮3带动滚轴2转动。在使用时，将硅片承载花篮17放置在底部框架1上，硅片16与滚轴2接触，滚轴2在转动的过程中带动硅片16在硅片承载花篮17中转动，便于清洗液对硅片16的表面均匀清洗，提高硅片16清洗的效率和整洁度,在图1中放置一个硅片16以说明清洗过程中滚轴2与硅片16的接触情况。
本实施例中，该装置还包括支撑架8，所述支撑架8与底部框架1的左端连接，所述支撑架8与底部框架1相垂直，所述伺服电机4安装在支撑架8的顶部。
所述支撑架8的右侧下端设有定位轴套9，所述传动轴7的下端穿过定位轴套9与第一伞状齿轮5连接。
因为第一伞状齿轮5和第二伞状齿轮6在啮合过程中，第一伞状齿轮5会对传动轴7的下端产生水平方向的作用力，导致传动轴7在水平方向产生移动，从而导致伺服电机4磨损严重，缩短了伺服电机4的使用寿命，因此需要设置定位轴套9，用于防止传动轴7的下端产生水平方向的移动，一方面降低了伺服电机4的磨损，另一方面提高了第一伞状齿轮5和第二伞状齿轮6之间啮合的紧密程度，降低第一伞状齿轮5和第二伞状齿轮6之间的磨损。
所述支撑架8的顶部设有安装平台10，所述安装平台10的上表面上设有电机安装架11，所述电机安装架11内安装有光电传感器，所述传动轴7的上端固定连接有传感器档片12，所述传感器档片12的四周均布有多个凸齿，所述光电传感器与传感器档片12相配合用于对传动轴7的转数进行计数。
传动轴7在转动过程中带动传感器档片12转动，传感器档片12在转动时，传感器档片12上的凸齿经过光电传感器，光电传感器感应到，根据光电传感器感应到的凸齿次数，以及传感器档片12上的凸齿个数，即可推算出传动轴7转动的圈数，并通过第一伞状齿轮5、第二伞状齿轮6、主齿轮和驱动齿轮3的齿数，从而推算出滚轴2转动的圈数。便于与光电传感器连接的控制器统计在清洗过程中硅片16所转的圈数，另一方面，又便于控制器控制伺服电机4的转速从而控制清洗过程中硅片16的转速。
所述安装平台10的顶部设有电机防护罩，所述伺服电机4、传感器档片12、光电传感器和电机安装架11均设在在电机防护罩内。
因为清洗硅片16的清洗液具有较强的腐蚀性，所以需要将伺服电机4、传感器档片12、光电传感器和电机安装架11均设在在电机防护罩内以便对伺服电机4、传感器档片12、光电传感器和电机安装架11进行防护。
所述第一通孔和第二通孔均有两个，所述两个第一通孔和两个第二通孔一一对应形成两组对穿孔，所述滚轴2有两个，所述每个滚轴2对应一组对穿孔，所述两个滚轴2的左端均设有驱动齿轮3，所述两个驱动齿轮3均与主齿轮啮合。
使用两个滚轴2对硅片16进行驱动，有效保证硅片16转动的稳定性和硅片16受力的均匀性，防止硅片16因为受力不均而出现转速不均甚至停止转动的情况。
所述第一通孔和第二通孔分别设有第一轴承和第二轴承，所述滚轴2的两端与底部框架1分别通过第一轴承和第二轴承连接。
滚轴2的两端与底部框架1分别通过第一轴承和第二轴承连接，降低了滚轴2转动过程中所受的阻力，从而降低了滚轴2两端的磨损和能量的消耗。
所述传动轴7、滚轴2、第一轴承和第二轴承均为PEEK材质。
因为清洗硅片16的清洗液均与较强的腐蚀性，传动轴7、滚轴2、第一轴承和第二轴承均为PEEK材质，可以避免传动轴7、滚轴2、第一轴承和第二轴承受到腐蚀，延长了传动轴7、滚轴2、第一轴承和第二轴承的使用寿命。
所述底部框架1上设有一组以上花篮定位件13，所述每组花篮定位件13包括四个花篮定位件13，且属于同一组花篮定位件13的四个花篮定位件13分布在同一个矩形的四个顶点上。
属于同一组花篮定位件13的四个花篮定位件13分布在同一个矩形的四个顶点上，用于对硅片承载花篮17的四角进行定位，从而使硅片承载花篮17准确的放置在该清洗辅助装置上，滚轴2与硅片16紧密接触，便于滚轴2在转动过程中驱动硅片16在硅片承载花篮17内转动。
所述支撑架8的左侧上端设有固定板14，所述固定板14与支撑架8通过螺栓连接。
所述固定板14用于将该装置安装在上下提拉机构上，便于上下提拉机构带动该装置上下运动。
所述支撑架8为一板状结构，所述支撑架8为PVD材质。
因为清洗硅片16的清洗液均与较强的腐蚀性，支撑架8为PVD材质，可以有效避免支撑架8受到腐蚀，延长支撑架8的使用寿命。
所述花篮定位件13共有两组。
所述底部框架1和支撑架8之间设有两个加强筋板15。
在使用时，将承载有硅片16的硅片承载花篮17放置在底部框架1上，且硅片承载花篮17的四角分别放置在四个花篮定位件13上，启动上下提拉机构，该装置向下运动，直至清洗液浸没硅片16，启动该伺服电机4，伺服电机4依次通过传动轴7、第一伞状齿轮5、第二伞状齿轮6、主齿轮和驱动齿轮3带动滚轴2转动，滚轴2在转动过程中带动硅片16在硅片承载花篮17中转动，便于清洗液对硅片16的表面进行清洗。

Claims (10)

1.一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，该装置包括底部框架(1)、滚轴(2)和齿轮驱动机构，所述底部框架(1)上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔相对设置形成一组对穿孔，所述滚轴(2)的两端分别穿设于第一通孔和第二通孔内，所述滚轴(2)的左端设有驱动齿轮(3)，所述齿轮驱动机构包括伺服电机(4)、第一伞状齿轮(5)、第二伞状齿轮(6)和主齿轮，所述伺服电机(4)的输出端和第一伞状齿轮(5)通过传动轴(7)传动连接，所述第一伞状齿轮(5)和第二伞状齿轮(6)相啮合，所述第二伞状齿轮(6)和主齿轮通过连接轴传动连接，所述主齿轮与驱动齿轮(3)相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，该装置还包括支撑架(8)，所述支撑架(8)与底部框架(1)的左端连接，所述支撑架(8)与底部框架(1)相垂直，所述伺服电机(4)安装在支撑架(8)的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，所述支撑架(8)的右侧下端设有定位轴套(9)，所述传动轴(7)的下端穿过定位轴套(9)与第一伞状齿轮(5)连接。
4.根据权利要求2所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，所述支撑架(8)的顶部设有安装平台(10)，所述安装平台(10)的上表面上设有电机安装架(11)，所述电机安装架(11)内安装有光电传感器，所述传动轴(7)的上端固定连接有传感器档片(12)，所述传感器档片(12)的四周均布有多个凸齿，所述光电传感器与传感器档片(12)相配合用于对传动轴(7)的转数进行计数。
5.根据权利要求4所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，所述安装平台(10)的顶部设有电机防护罩，所述伺服电机(4)、计数板、传感器和电机安装架(11)均设在在电机防护罩内。
6.根据权利要求1所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔均有两个，所述两个第一通孔和两个第二通孔一一对应形成两组对穿孔，所述滚轴(2)有两个，所述每个滚轴(2)对应一组对穿孔，所述两个滚轴(2)的左端均设有驱动齿轮(3)，所述两个驱动齿轮(3)均与主齿轮啮合。
7.根据权利要求1或6所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔分别设有第一轴承和第二轴承，所述滚轴(2)的两端与底部框架(1)分别通过第一轴承和第二轴承连接。
8.根据权利要求7所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，所述传动轴(7)、滚轴(2)、第一轴承和第二轴承均为PEEK材质。
9.根据权利要求1所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，所述底部框架(1)上设有一组以上花篮定位件(13)，所述每组花篮定位件(13)包括四个花篮定位件(13)，且属于同一组花篮定位件(13)的四个花篮定位件(13)分布在同一个矩形的四个顶点上。
10.根据权利要求1所述的一种旋转式硅片清洗辅助装置，其特征在于，所述支撑架(8)的左侧上端设有固定板(14)，所述固定板(14)与支撑架(8)通过螺栓连接。
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