CN110131970B - 一种硅晶片甩干机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅晶片甩干机，包括离心甩干组件、密封盖和机架，离心甩干组件包括甩干桶、离心篮、甩干盒、固定架以及离心动力组件，甩干桶设有圆柱型筒壁，外周设置有举升机构的调节孔，筒壁内侧相切设置有脱水管和泄压管，离心篮外周侧壁设置有斜U形架孔，斜U形架孔上通过举升杆挂持的甩干盒，举升杆两端设置有板状举升块，固定架与甩干桶固连，离心篮底端中心设置有转轴连接孔，与下部设置的离心动力组件键槽配合，离心动力组件包括离心转动机构、位置调节机构和举升机构。该硅晶片甩干机利用离心甩干脱水的原理，将待甩干的晶圆盒放置在甩干盒内，通过离心转动机构带动甩干桶高速转动，将水脱干流入脱水管，自动化程度高，实用方便。
Description
技术领域
本发明涉及半导体硅晶片加工技术领域，具体涉及一种硅晶片甩干机。
背景技术
在半导体芯片生产技术领域中，硅晶片的生产工序所遗留在其表面的残留加以清洗。硅晶片的生产工序包括等离子体蚀刻和化学机械抛光法。若残留物质和细末微粒在连续的制造操作过程中遗留在硅晶片的表面，这些残留物质和微粒将会造成硅晶片表面刮伤和金属化特征间的不适当的交互作用等瑕疵。在一些案例中，此般瑕疵可能导致硅晶片上的装置变得无法运作，造成的额外费用，当在硅晶片表面上遗留不必要的残余物的制造操作程序之后，必须适当并有效率地清理硅晶片表面。
目前，对于硅晶片的表面处理，一般过程如下：装片→清洗(HF)、水洗→清洗(H2O2)、水洗→甩干，现一般都是将各工序集于整个系统中，该表面处理系统只能用于该工艺流程，不能对工艺流程进行优化，添加其他工序；系统中用于酸洗的装置，一般为敞口结构，容易造成酸的溢出，损坏其他设置，同时，硅晶片水洗，是将硅片放到清洗液中进行浸泡，浸泡一段时间后将硅片取出，这种清洗方式下的硅片与清洗液之间是相对静止不动的，相互之间碰撞摩擦非常少，进而硅片清洗的效果不是非常好。
发明内容
本发明目的是：针对上述背景技术提及硅晶片表面的清洗效果不佳的问题，提供一种通过离心旋转脱水的方式对硅晶片甩干处理。
为解决上述问题采取的技术方案是：
一种硅晶片甩干机，包括离心甩干组件、密封盖和机架，
所述离心甩干组件包括甩干桶、离心篮、甩干盒、固定架以及离心动力组件，所述甩干桶设有圆柱型筒壁，外周设置有举升机构的调节孔，两相邻调节孔之间设置有传感器安装孔，筒壁内侧相切设置有脱水管和泄压管，所述离心篮呈“+”型，上方开口放料，外周侧壁设置有斜U形架孔，所述斜U形架孔上通过举升杆挂持的甩干盒，所述甩干盒呈方形，通过举升杆对位串连固定，所述甩干盒按照待甩干的晶圆盒的尺寸不同设置成不同规格，所述举升杆两端设置有板状举升块，所述固定架固定在机架内部，与所述甩干桶固连，以稳固离心甩干组件，
所述离心篮底端中心设置有转轴连接孔，与下部设置的离心动力组件键槽配合，
所述离心动力组件包括离心转动机构、位置调节机构和举升机构。
所述离心转动机构包括转轴、传动件以及电机，所述转轴固定在固定架下方，转轴上端设有离心篮连接端，传动件与所述电机、转轴配合连接实现传动，所述电机通过支架固定住，
所述位置调节机构设置在转轴下部，包括夹持气缸、支撑架、抬升机构以及定位盘，所述夹持气缸设置有夹爪，与所述定位盘外周均匀设有的定位块配合夹紧，所述定位盘上端与所述转轴固连，
所述举升机构包括固定在机架上的伸缩气缸、固定在其顶杆上的滑块、与滑块固连的连接板、第二伸缩气缸、旋转柄以及旋转杆。
进一步地，所述密封盖通过铰链与拉伸气缸连接，后端两侧设置有与机架上端面设置的铰链连接，所述拉伸气缸通过铰链固定在底座上，所述密封盖中部上端设有面板、滤网、静电消除器、夹持条、外框架、密封条、以及空气过滤器。
进一步地，所述抬升机构设置在定位盘正下方，包括两侧导杆和中部的顶升气缸。
进一步地，所述甩干盒底座两端对称设置有与所述离心篮内侧壁贴合的缓冲垫。
进一步地，所述定位盘上端设置有感应器，与外周均匀设有的夹持槽外周对应的位置传感器配合实现定位。
进一步地，所述第二伸缩气缸两端通过铰链连接所述连接板和旋转柄，所述旋转柄上设置有感应器，与旋转柄的外周固连的两个位置传感器配合实现定位，两所述位置传感器之间夹角呈90°，限定所述旋转杆转动90°。
进一步地，所述旋转杆前端设置有夹持爪，与所述举升杆的举升块配合旋转。
本发明的有益效果是：
1.该硅晶片甩干机利用离心甩干脱水的原理，将待甩干的晶圆盒放置在甩干盒内，通过离心转动机构带动甩干桶高速转动，将水脱干流入脱水管，自动化程度高，实用方便；
2.通过电机和各种气缸配合实现对待甩干的晶圆盒内的硅晶片脱水清洗，结构可替换性强；
3.通过位置传感器控制甩干桶定位转动的角度，在更换待甩干的晶圆盒时，由举升机构控制甩干盒转动至水平状态，放置完成后在电机带动离心篮时，举升机构再控制甩干盒转动至竖直状态，贴合在离心篮侧壁上高速离心脱水，原理可行，实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所提供的附图作简单地介绍。
图1为本实施例硅晶片甩干机的结构示意图；
图2为本实施例硅晶片甩干机去除外壳的结构示意图；
图3为本实施例硅晶片甩干机去除外壳的仰视立体图；
图4为本实施例所述密封盖的结构示意图；
图5为本实施例所述甩干桶的结构示意图；
图6为本实施例所述甩干桶的立体图；
图7为本实施例所述离心篮、甩干盒的结构示意图；
图8为本实施例所述离心篮、甩干盒的俯视图；
图9为本实施例所述离心篮的结构示意图；
图10为本实施例硅晶片甩干机去除外壳的侧视图；
图11为本实施例所述密封盖、离心动力组件的结构示意图；
图12为本实施例所述举升机构的结构示意图；
图13为本实施例所述位置调节机构的结构示意图；
其中，1-离心甩干组件，11-甩干桶，111-筒壁，112-脱水管，113-调节孔，114-传感器，115-泄压管，12-离心篮，121-转轴连接孔，122-斜U形架孔，13-4寸甩干盒，131-4寸甩干盒的举升块，132-4寸甩干盒的缓冲垫，14-6寸甩干盒，141-4寸甩干盒的举升块，142-4寸甩干盒的缓冲垫，15-固定架，151-支架，2-密封盖，201-密封盖的铰链，202-与拉伸气缸连接的铰链，21-面板，22-密封条，23-滤网，24-框架，25-空气过滤器，26-支架，27-夹持条，28-静电消除器，3-机架，4-位置调节机构，41-夹持气缸，411-夹爪，42-支撑架，43-抬升机构，431-顶升气缸，432-底座，433-导杆，44-转轴，441-离心篮连接端，45-定位盘，451-定位块，452-感应器，453-位置传感器，5-电机，51-皮带，6-举升机构，61-伸缩气缸，62-滑块，63-连接板，631-旋转柄外周的位置传感器，64-第二伸缩气缸，641-铰链，65-旋转柄，66-旋转柄的感应器，68-旋转杆，681-夹持爪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1-3，本实施例提出一种硅晶片甩干机，包括离心甩干组件1、密封盖2和机架3。
具体地说，如图5、6所示，所述离心甩干组件1包括甩干桶11、离心篮12、甩干盒(13、14)、固定架15以及离心动力组件，所述甩干桶设有圆柱型筒壁，包括4寸甩干盒13和6寸甩干盒14，外周设置有举升机构的调节孔113，两相邻调节孔113之间设置有传感器114，筒壁内侧相切设置有脱水管112和泄压管115，所述离心篮12呈“+”型，上方开口放料，外周侧壁设置有斜U形架孔122，所述斜U形架孔122上通过举升杆挂持的甩干盒，所述甩干盒呈方形，通过举升杆对位串连固定，所述举升杆两端设置有板状举升块(131、141)，所述固定架15固定在机架3内部，与所述甩干桶11固连，以稳固离心甩干组件1。
如图7、8所示，所述离心篮12底端中心设置有转轴连接孔121，与下部设置的离心动力组件键槽配合。
所述离心动力组件包括离心转动机构、位置调节机构4和举升机构6。
如图11所示，所述离心转动机构包括转轴44、皮带51以及电机5，所述转轴44固定在固定架15下方，转轴44上端设有离心篮连接端441，皮带51与所述电机5、转轴44配合连接实现传动，所述电机4通过支架固定住。
如图13所示，所述位置调节机构4设置在转轴44下部，包括夹持气缸41、支撑架42、抬升机构43以及定位盘45，所述夹持气缸41设置有夹爪411，与所述定位盘45外周均匀设有的定位块451配合夹紧，所述定位盘45上端与所述转轴44固连。
参阅图12，所述举升机构6包括固定在机架3上的伸缩气缸61、固定在其顶杆上的滑块62、与滑块固连的连接板63、第二伸缩气缸64、旋转柄65以及旋转杆68。
进一步的实施方案是，如图4所示，所述密封盖2通过铰链202与拉伸气缸22连接，后端两侧设置有与机架3上端面设置的铰链201连接，所述拉伸气缸22通过铰链固定在底座24上，所述密封盖2中部上端设有面板21、滤网23、静电消除器28、夹持条27、外框架24、密封条22、以及空气过滤器25。
进一步的实施方案是，所述抬升机构43设置在定位盘45正下方，包括两侧导杆433和中部的顶升气缸431。
进一步的实施方案是，所述甩干盒(13、14)底座两端对称设置有与所述离心篮12内侧壁贴合的缓冲垫(132、142)。
进一步的实施方案是，所述定位盘45上端设置有感应器452，与外周均匀设有的夹持槽外周对应的位置传感器453配合实现定位。
进一步的实施方案是，所述第二伸缩气缸64两端通过铰链连接所述连接板63和旋转柄65，所述旋转柄65上设置有感应器66，与旋转柄65的外周固连的两个位置传感器配合实现定位，两所述位置传感器631之间夹角呈90°，限定所述旋转杆68转动90°。
进一步的实施方案是，所述旋转杆68前端设置有夹持爪681，与所述举升杆的举升块(131、141)配合旋转。
以上电机和各气缸的动作均由PLC程序实现自动化控制。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种硅晶片甩干机，包括离心甩干组件、密封盖和机架，其特征在于：
所述离心甩干组件包括甩干桶、离心篮、甩干盒、固定架以及离心动力组件，所述甩干桶设有圆柱型筒壁，外周设置有举升机构的调节孔，两相邻调节孔之间设置有传感器安装孔，筒壁内侧相切设置有脱水管和泄压管，所述离心篮上方开口放料，外周侧壁设置有斜U形架孔，所述斜U形架孔上通过举升杆挂持的甩干盒，所述甩干盒呈方形，通过举升杆对位串连固定，所述甩干盒按照待甩干的晶圆盒的尺寸不同设置成不同规格，所述举升杆两端设置有板状举升块，所述固定架与所述甩干桶固连，
所述离心篮底端中心设置有转轴连接孔，与下部设置的离心动力组件键槽配合，
所述离心动力组件包括离心转动机构、位置调节机构和举升机构，
所述离心转动机构包括转轴、传动件以及电机，所述转轴固定在固定架下方，转轴上端设有离心篮连接端，传动件与所述电机、转轴配合连接实现传动，所述电机通过支架固定住，
所述位置调节机构设置在转轴下部，包括夹持气缸、支撑架、抬升机构以及定位盘，所述夹持气缸设置有夹爪，与所述定位盘外周均匀设有的定位块配合夹紧，所述定位盘上端与所述转轴固连，
所述举升机构包括固定在机架上的伸缩气缸、固定在其顶杆上的滑块、与滑块固连的连接板、第二伸缩气缸、旋转柄以及旋转杆，所述旋转杆前端设置有夹持爪，与所述举升杆的举升块配合旋转。
2.根据权利要求1所述的硅晶片甩干机，其特征在于：所述密封盖通过铰链与拉伸气缸连接，后端两侧设置有与机架上端面设置的铰链连接，所述拉伸气缸通过铰链固定在底座上，所述密封盖中部上端设有面板、滤网、静电消除器、夹持条、外框架、密封条、以及空气过滤器。
3.根据权利要求1所述的硅晶片甩干机，其特征在于：所述抬升机构设置在定位盘正下方，包括两侧导杆和中部的顶升气缸。
4.根据权利要求1所述的硅晶片甩干机，其特征在于：所述甩干盒底座两端对称设置有与所述离心篮内侧壁贴合的缓冲垫。
5.根据权利要求1所述的硅晶片甩干机，其特征在于：所述定位盘上端设置有感应器，与外周均匀设有的夹持槽外周对应的位置传感器配合实现定位。
6.根据权利要求1所述的硅晶片甩干机，其特征在于：所述第二伸缩气缸两端通过铰链连接所述连接板和旋转柄，所述旋转柄上设置有感应器，与旋转柄的外周固连的两个位置传感器配合实现定位，两所述位置传感器之间夹角呈90°，限定所述旋转杆转动90°。
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