CN110600409A - 一种用于晶圆清洗的槽体整体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，包括洗涤槽，洗涤槽的内侧设置有外槽，外槽的内侧设置有内槽，内槽内设置有用于装载晶圆的晶圆盒，内槽的内侧底部安装有支撑架，晶圆盒固定安装于支撑架上，内槽的下方设置有超声波槽，外槽上方槽口处设置有两个上盖板，所述进液管由外向内依次贯穿外槽和内槽，所述第一排液管与内槽连通，所述第二排液管与外槽连通；本发明对晶圆的清洗效果好，结构紧凑，对洗涤槽内部安装空间进行了合理分配，在实际生产中洗涤槽体积较小，节约了空间占用，开关盖可以适应安装空间狭小的安装环境，通过设置支撑座对外槽进行支撑，可以对槽体位置进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及半导体湿式制程设备，尤其涉及一种用于晶圆清洗的槽体整体结构。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品，目前，在湿式制程中，其槽体整体结构设计，既是重点也是难点，各方面均处于攻关阶段，目前市面上的大部分槽体内部安装分配不均，整体槽体体积较大，空间占用大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，清洗效果好，结构紧凑，对洗涤槽内部安装空间进行了合理分配，在实际生产中洗涤槽体积较小，解决了现有洗涤槽内部槽体安装不合理导致整体槽体体积较大，空间占用大的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，包括洗涤槽，所述洗涤槽的内侧设置有外槽，所述外槽的内侧设置有内槽，所述内槽内设置有用于装载晶圆的晶圆盒，所述晶圆盒的上、下端均设有开口，所述内槽的内侧底部安装有支撑架，所述晶圆盒固定安装于支撑架上，所述内槽的下方设置有超声波槽，所述外槽上方槽口处设置有两个上盖板，所述洗涤槽的一侧槽壁处安装有进液管、第一排液管和第二排液管，所述进液管由外向内依次贯穿外槽和内槽，所述第一排液管与内槽连通，所述第二排液管与外槽连通。
进一步的，所述洗涤槽的两个对称内壁上均固定安装有两个支撑座，所述支撑座靠近外槽一侧开设有支撑圆孔，所述外槽的两个对称外壁上均固定连接有两个固定杆，所述外槽两侧外壁上的固定杆分别安装于洗涤槽内壁上支撑座的支撑圆孔内。
进一步的，所述洗涤槽的两个对称内壁上均固定安装有两个托板，所述超声波槽设置于洗涤槽内壁处的四个托板上，四个所述托板的上表面均开设有相应的凹槽，所述超声波槽底部的四个拐角分别设置于四个托板的凹槽内。
进一步的，所述进液管包括主管和两个分管，所述主管与洗涤槽、外槽贯穿连接，所述主管的内端延伸至外槽内部并与两个分管连接，两个所述分管的一端贯穿内槽槽壁并延伸至内槽中，两个所述分管上均开设有若干个通孔，两个所述分管分别位于支撑架的两侧。
进一步的，所述外槽包括深部和浅部，所述浅部的底面开设有开槽，开槽贯通深部的一侧侧壁，所述浅部的底面开槽的槽口位置处固定安装有密封板，所述内槽的底部贯穿开槽并延伸至超声波槽内，所述密封板与内槽的外壁紧密接触，所述外槽通过密封板与内槽外壁密封形成开口向上的槽体。
进一步的，所述上盖板的两端均固定安装有转臂，所述转臂的一侧连接有连接轴，其中一个所述转臂的连接轴与立板转动连接，所述立板固定安装于洗涤槽的一侧内壁处，所述洗涤槽的一侧外壁上设置有两个旋转气缸，所述旋转气缸上固定安装有三个定位管，三个所述定位管等弧度环形分布于旋转气缸旋转头的周侧，所述定位管的一端与洗涤槽的外壁固定连接，所述旋转气缸的旋转头与另一个转臂上的连接轴固定连接。
进一步的，所述超声波槽的一侧外壁上固定安装有固定板，所述固定板的上端折弯并延伸至超声波槽槽口上方，所述固定板的顶部安装有浮球液位计。
进一步的，所述支撑座包括定位块、焊接块、支撑块和顶盖，所述支撑块设置于定位块的上表面，所述顶盖设置于支撑块的上表面中部，所述焊接块与定位块之间通过两个第一螺栓固定连接，所述定位块和支撑块之间通过两个第二螺栓固定连接，所述支撑块和顶盖之间通过两个螺钉固定连接，所述定位块包括纵板和横板，所述横板固定连接于纵板的顶部，且所述横板与纵板相互垂直，所述焊接块的上表面与横板的底面紧密接触，所述支撑块上表面开设有一个下半圆槽，所述下半圆槽位于该上表面的一侧边缘中部，所述支撑块上表面还开设有两个螺栓孔，所述螺栓孔为条形孔，所述顶盖上开设有一个上半圆槽，所述上半圆槽位于顶盖底面的一侧边缘中部，所述上半圆槽的半径与下半圆槽的半径相等，所述上半圆槽与下半圆槽上、下对应并围合形成圆形槽口。
进一步的，该槽体整体结构的操作步骤为：
该槽体整体结构在使用时，将待清洗晶圆放置于晶圆盒内，然后将装有晶圆的晶圆盒放入内槽中的支撑架上，通过启动旋转气缸，带动上盖板翻转到外槽的上方槽口处，对外槽的槽口进行封闭，然后通过进液管将清洗用的化学液体导入外槽和内槽内，清洗液体通过进液管上的通孔喷出对晶圆盒内的晶圆进行清洗，超声波槽内装有清水，超声波槽使用时带动清洗液震动从而对晶圆进行清洗，通过超声波槽上安装的浮球液位计掌握超声波槽内的水体液面高度从而准确添加清水，清洗后，内槽中的化学清洗液通过第一排液管排出，外槽内的化学清洗液通过第一排液管排出。
本发明的有益效果：
本发明通过在外槽的内侧设置内槽，在外槽的下方设置超声波槽，外槽的底部呈开口状，使得装有晶圆盒的内槽底部延伸至超声波槽内与清水直接接触，从而通过带动内槽中的化学清洗液振动对内槽中的晶圆进行清洗，清洗效果好，同时保证外槽与内槽的外壁之间为密封状态，通过旋转气缸带动上盖板翻转对外槽槽口进行封闭，翻转过程中，上盖板的摆动幅度小，节约了洗涤槽内部安装空间；该槽体整体结构中通过进液管将化学清洗液导入外槽和内槽中，进液管的分管上开设有若干个通孔，使得导入的化学清洗液通过通孔挤压后喷出，增大对晶圆表面的冲刷，从而提高清洗效果，本发明结构紧凑，对洗涤槽内部安装空间进行了合理分配，在实际生产中洗涤槽体积较小，节约了空间占用；
通过设置支撑座对外槽进行支撑，可以在一定范围内对槽体位置进行调整，提高其精确度，而且可以使内部各槽体安装时有效应对多方面的干扰，适应性强，并方便工作人员的后期工作；顶盖和支撑块之间通过螺钉固定，便于拆卸，从而方便内部各槽体的安装；
本发明中的上盖板的开关使用旋转气缸的驱动方式，可以改进上盖板开关的稳定性、改善开启角度和紧密性问题，并提高工作效率，结构简单紧凑，连接板为折弯状结构，特殊的上盖板及其与转臂的连接设计，可以使上盖板在更小的空间内实现闭合、打开动作，并可调控上盖板开启时的自身高度；该开关盖机构无需人工手动对上盖板进行开关，与传统自动开关盖方式相比，具有更大的进步，不仅可以降低工人的劳动强度、提高工作效率，同时可以适应各种湿式制程设备中开关盖所允许安装空间狭小的安装环境，满足上盖板开启时自身高度要求、角度和紧密性要求。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种用于晶圆清洗的槽体整体结构的立体结构图；
图2为本发明一种用于晶圆清洗的槽体整体结构的正视剖面图；
图3为本发明一种用于晶圆清洗的槽体整体结构的侧视剖面图；
图4为本发明中洗涤槽内部结构的立体图；
图5为本发明中外槽和内槽的安装图；
图6为本发明中外槽的立体结构图；
图7为本发明中进液管的立体结构图；
图8为本发明中支撑座的立体结构图；
图9为本发明中支撑块的立体结构图；
图10为本发明中上盖板、转臂和旋转气缸的安装图。
图中：1、洗涤槽；2、上盖板；3、外槽；31、固定杆；32、密封板；33、深部；34、浅部；4、内槽；5、超声波槽；6、旋转气缸；7、转臂；9、支撑座；91、定位块；911、纵板；912、横板；92、焊接块；93、支撑块；931、下半圆槽；932、螺栓孔；94、顶盖；941、上半圆槽；95、第一螺栓；96、第二螺栓；97、螺钉；10、托板；11、进液管；111、主管；112、分管；1121、通孔；12、第一排液管；13、第二排液管；14、晶圆盒；15、固定板；16、浮球液位计；17、支撑架；18、立板；19、定位管。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-10所示，一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，包括洗涤槽1，所述洗涤槽1的内侧设置有外槽3，所述外槽3的内侧设置有内槽4，所述内槽4内设置有用于装载晶圆的晶圆盒14，所述晶圆盒14的上、下端均设有开口，所述内槽4的内侧底部安装有支撑架17，所述晶圆盒14固定安装于支撑架17上，所述内槽4的下方设置有超声波槽5，所述外槽3上方槽口处设置有两个上盖板2，所述洗涤槽1的一侧槽壁处安装有进液管11、第一排液管12和第二排液管13，所述进液管11由外向内依次贯穿外槽3和内槽4，所述第一排液管12与内槽4连通，所述第二排液管13与外槽3连通。
所述洗涤槽1的两个对称内壁上均固定安装有两个支撑座9，所述支撑座9靠近外槽3一侧开设有支撑圆孔，所述外槽3的两个对称外壁上均固定连接有两个固定杆31，所述外槽3两侧外壁上的固定杆31分别安装于洗涤槽1内壁上支撑座9的支撑圆孔内。
所述洗涤槽1的两个对称内壁上均固定安装有两个托板10，所述超声波槽5设置于洗涤槽1内壁处的四个托板10上，四个所述托板10的上表面均开设有相应的凹槽，所述超声波槽5底部的四个拐角分别设置于四个托板10的凹槽内。
所述进液管11包括主管111和两个分管112，所述主管111与洗涤槽1、外槽3贯穿连接，所述主管111的内端延伸至外槽3内部并与两个分管112连接，两个所述分管112的一端贯穿内槽4槽壁并延伸至内槽4中，两个所述分管112上均开设有若干个通孔1121，两个所述分管112分别位于支撑架17的两侧。
所述外槽3包括深部33和浅部34，所述浅部34的底面开设有开槽，所述开槽贯通深部33的一侧侧壁，所述浅部34的底面开槽的槽口位置处固定安装有密封板32，所述内槽4的底部贯穿开槽并延伸至超声波槽5内，所述密封板32与内槽4的外壁紧密接触，所述外槽3通过密封板32与内槽4外壁密封形成开口向上的槽体。
所述上盖板2的两端均固定安装有转臂7，所述转臂7的一侧连接有连接轴，其中一个所述转臂7的连接轴与立板18转动连接，所述立板18固定安装于洗涤槽1的一侧内壁处，所述洗涤槽1的一侧外壁上设置有两个旋转气缸6，所述旋转气缸6上固定安装有三个定位管19，三个所述定位管19等弧度环形分布于旋转气缸6旋转头的周侧，所述定位管19的一端与洗涤槽1的外壁固定连接，所述旋转气缸6的旋转头与另一个转臂7上的连接轴固定连接。
所述超声波槽5的一侧外壁上固定安装有固定板15，所述固定板15的上端折弯并延伸至超声波槽5槽口上方，所述固定板15的顶部安装有浮球液位计16。
所述支撑座9包括定位块91、焊接块92、支撑块93和顶盖94，所述支撑块93设置于定位块91的上表面，所述顶盖94设置于支撑块93的上表面中部，所述焊接块92与定位块91之间通过两个第一螺栓95固定连接，所述定位块91和支撑块93之间通过两个第二螺栓96固定连接，所述支撑块93和顶盖94之间通过两个螺钉97固定连接，所述定位块91包括纵板911和横板912，所述横板912固定连接于纵板911的顶部，且所述横板912与纵板911相互垂直，所述焊接块92的上表面与横板912的底面紧密接触，所述支撑块93上表面开设有一个下半圆槽931，所述下半圆槽931位于该上表面的一侧边缘中部，所述支撑块93上表面还开设有两个螺栓孔932，所述螺栓孔932为条形孔，所述顶盖94上开设有一个上半圆槽941，所述上半圆槽941位于顶盖94底面的一侧边缘中部，所述上半圆槽941的半径与下半圆槽931的半径相等，所述上半圆槽941与下半圆槽931上、下对应并围合形成圆形槽口。
本发明的工作原理为：
该槽体整体结构在使用时，将待清洗晶圆放置于晶圆盒14内，然后将装有晶圆的晶圆盒14放入内槽4中的支撑架17上，通过启动旋转气缸6，带动上盖板2翻转到外槽3的上方槽口处，对外槽3的槽口进行封闭，然后通过进液管11将清洗用的化学液体导入外槽3和内槽4内，清洗液体通过进液管11上的通孔1121喷出对晶圆盒14内的晶圆进行清洗，超声波槽5内装有清水，超声波槽5使用时带动清洗液震动从而对晶圆进行清洗，通过超声波槽5上安装的浮球液位计16掌握超声波槽5内的水体液面高度从而准确添加清水，清洗后，内槽4中的化学清洗液通过第一排液管12排出，外槽3内的化学清洗液通过第一排液管12排出；
该支撑座9在使用时，将槽体的连接部件插入下半圆槽931中，盖上顶盖94，通过螺钉97将顶盖94和支撑块93连接，从而对槽体的连接部件进行固定，支撑模组为槽体提供支撑，通过转动第二螺栓96，可以调节支撑块93和定位块91之间的距离，从而对槽体进行上、下方向的位置调整，通过调节第二螺栓96在条形孔状的螺栓孔932内位置，对支撑块93进行移动，从而对槽体进行左、右方向的位置调整，通过转动第一螺栓95，可以调节定位块91和焊接块92之间的距离，从而对槽体进行前、后方向的位置调整。
本发明通过在外槽3的内侧设置内槽4，在外槽3的下方设置超声波槽5，外槽3的底部呈开口状，使得装有晶圆盒14的内槽4底部延伸至超声波槽5内与清水直接接触，从而通过带动内槽4中的化学清洗液振动对内槽4中的晶圆进行清洗，清洗效果好，同时保证外槽3与内槽4的外壁之间为密封状态，通过旋转气缸6带动上盖板2翻转对外槽3槽口进行封闭，翻转过程中，上盖板2的摆动幅度小，节约了洗涤槽1内部安装空间；该槽体整体结构中通过进液管11将化学清洗液导入外槽3和内槽4中，进液管11的分管112上开设有若干个通孔1121，使得导入的化学清洗液通过通孔1121挤压后喷出，增大对晶圆表面的冲刷，从而提高清洗效果，本发明结构紧凑，对洗涤槽1内部安装空间进行了合理分配，在实际生产中洗涤槽1体积较小，节约了空间占用；
通过设置支撑座9对外槽进行支撑，可以在一定范围内对槽体位置进行调整，提高其精确度，而且可以使内部各槽体安装时有效应对多方面的干扰，适应性强，并方便工作人员的后期工作；顶盖94和支撑块93之间通过螺钉97固定，便于拆卸，从而方便内部各槽体的安装；
本发明中的上盖板2的开关使用旋转气缸的驱动方式，可以改进上盖板开关的稳定性、改善开启角度和紧密性问题，并提高工作效率，结构简单紧凑，连接板为折弯状结构，特殊的上盖板及其与转臂的连接设计，可以使上盖板在更小的空间内实现闭合、打开动作，并可调控上盖板开启时的自身高度；该开关盖机构无需人工手动对上盖板进行开关，与传统自动开关盖方式相比，具有更大的进步，不仅可以降低工人的劳动强度、提高工作效率，同时可以适应各种湿式制程设备中开关盖所允许安装空间狭小的安装环境，满足上盖板开启时自身高度要求、角度和紧密性要求。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，包括洗涤槽(1)，所述洗涤槽(1)的内侧设置有外槽(3)，所述外槽(3)的内侧设置有内槽(4)，所述内槽(4)内设置有用于装载晶圆的晶圆盒(14)，所述晶圆盒(14)的上、下端均设有开口，所述内槽(4)的内侧底部安装有支撑架(17)，所述晶圆盒(14)固定安装于支撑架(17)上，所述内槽(4)的下方设置有超声波槽(5)，所述外槽(3)上方槽口处设置有两个上盖板(2)，所述洗涤槽(1)的一侧槽壁处安装有进液管(11)、第一排液管(12)和第二排液管(13)，所述进液管(11)由外向内依次贯穿外槽(3)和内槽(4)，所述第一排液管(12)与内槽(4)连通，所述第二排液管(13)与外槽(3)连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，所述洗涤槽(1)的两个对称内壁上均固定安装有两个支撑座(9)，所述支撑座(9)靠近外槽(3)一侧开设有支撑圆孔，所述外槽(3)的两个对称外壁上均固定连接有两个固定杆(31)，所述外槽(3)两侧外壁上的固定杆(31)分别安装于洗涤槽(1)内壁上支撑座(9)的支撑圆孔内。
3.根据权利要求1所述的一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，所述洗涤槽(1)的两个对称内壁上均固定安装有两个托板(10)，所述超声波槽(5)设置于洗涤槽(1)内壁处的四个托板(10)上，四个所述托板(10)的上表面均开设有相应的凹槽，所述超声波槽(5)底部的四个拐角分别设置于四个托板(10)的凹槽内。
4.根据权利要求1所述的一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，所述进液管(11)包括主管(111)和两个分管(112)，所述主管(111)与洗涤槽(1)、外槽(3)贯穿连接，所述主管(111)的内端延伸至外槽(3)内部并与两个分管(112)连接，两个所述分管(112)的一端贯穿内槽(4)槽壁并延伸至内槽(4)中，两个所述分管(112)上均开设有若干个通孔(1121)，两个所述分管(112)分别位于支撑架(17)的两侧。
5.根据权利要求1所述的一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，所述外槽(3)包括深部(33)和浅部(34)，所述浅部(34)的底面开设有开槽，开槽贯通深部(33)的一侧侧壁，所述浅部(34)的底面开槽的槽口位置处固定安装有密封板(32)，所述内槽(4)的底部贯穿开槽并延伸至超声波槽(5)内，所述密封板(32)与内槽(4)的外壁紧密接触，所述外槽(3)通过密封板(32)与内槽(4)外壁密封形成开口向上的槽体。
6.根据权利要求1所述的一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，所述上盖板(2)的两端均固定安装有转臂(7)，所述转臂(7)的一侧连接有连接轴，其中一个所述转臂(7)的连接轴与立板(18)转动连接，所述立板(18)固定安装于洗涤槽(1)的一侧内壁处，所述洗涤槽(1)的一侧外壁上设置有两个旋转气缸(6)，所述旋转气缸(6)上固定安装有三个定位管(19)，三个所述定位管(19)等弧度环形分布于旋转气缸(6)旋转头的周侧，所述定位管(19)的一端与洗涤槽(1)的外壁固定连接，所述旋转气缸(6)的旋转头与另一个转臂(7)上的连接轴固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，所述超声波槽(5)的一侧外壁上固定安装有固定板(15)，所述固定板(15)的上端折弯并延伸至超声波槽(5)槽口上方，所述固定板(15)的顶部安装有浮球液位计(16)。
8.根据权利要求2所述的一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，所述支撑座(9)包括定位块(91)、焊接块(92)、支撑块(93)和顶盖(94)，所述支撑块(93)设置于定位块(91)的上表面，所述顶盖(94)设置于支撑块(93)的上表面中部，所述焊接块(92)与定位块(91)之间通过两个第一螺栓(95)固定连接，所述定位块(91)和支撑块(93)之间通过两个第二螺栓(96)固定连接，所述支撑块(93)和顶盖(94)之间通过两个螺钉(97)固定连接，所述定位块(91)包括纵板(911)和横板(912)，所述横板(912)固定连接于纵板(911)的顶部，且所述横板(912)与纵板(911)相互垂直，所述焊接块(92)的上表面与横板(912)的底面紧密接触，所述支撑块(93)上表面开设有一个下半圆槽(931)，所述下半圆槽(931)位于该上表面的一侧边缘中部，所述支撑块(93)上表面还开设有两个螺栓孔(932)，所述螺栓孔(932)为条形孔，所述顶盖(94)上开设有一个上半圆槽(941)，所述上半圆槽(941)位于顶盖(94)底面的一侧边缘中部，所述上半圆槽(941)的半径与下半圆槽(931)的半径相等，所述上半圆槽(941)与下半圆槽(931)上、下对应并围合形成圆形槽口。
9.根据权利要求1所述的一种用于晶圆清洗的槽体整体结构，其特征在于，该槽体整体结构的操作步骤为：
该槽体整体结构在使用时，将待清洗晶圆放置于晶圆盒(14)内，并将装有晶圆的晶圆盒(14)放入内槽(4)中的支撑架(17)上，通过启动旋转气缸(6)，带动上盖板(2)翻转到外槽(3)的上方槽口处，对外槽(3)的槽口进行封闭，通过进液管(11)将清洗用的化学液体导入外槽(3)和内槽(4)内，清洗液体通过进液管(11)上的通孔(1121)喷出对晶圆盒(14)内的晶圆进行清洗，超声波槽(5)内装有清水，超声波槽(5)使用时带动清洗液震动从而对晶圆进行清洗，通过超声波槽(5)上安装的浮球液位计(16)掌握超声波槽(5)内的水体液面高度从而准确添加清水，清洗后，内槽(4)中的化学清洗液通过第一排液管(12)排出，外槽(3)内的化学清洗液通过第一排液管(12)排出。
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