一种半导体生产清洗装置
技术领域
本发明涉及半导体领域,具体为一种半导体生产清洗装置。
背景技术
单晶硅棒在切割成硅片后要对其表面的损伤层、油污等进行清洗,由于硅片厂家清洗不净、硅片检测、包装过程中通过手拿硅片,将汗液及他有机物粘附硅片表面,在单晶太阳能电池片的生产过程中就会出现大量的油污、白斑、手指印等脏污片,最终影响电池片外观及转换效率;现阶段,现有的清洗设备,使用清洗材料擦洗容易对单晶硅表面产生划痕,而使用超声波震荡也会对单晶硅表面产生划痕,影响单晶硅的质量,不利于接下来对单晶硅的使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半导体生产清洗装置,克服单晶硅清洗不便等问题,从而提高清洁效率。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种半导体生产清洗装置,包括清洁箱,所述清洁箱内设有用于夹取或移动单晶硅圆片的夹紧腔,所述清洁箱内还设有贯穿所述夹紧腔前后端壁的贯通腔,所述夹紧腔下端壁设有传送单晶硅圆片的传送带;所述夹紧腔内设有可夹取所述传送带上的物品的夹取机构,所述夹取机构包括可在所述夹紧腔内升降的升降板以及两个连接所述升降板与所述夹紧腔上端壁的升降弹簧,所述升降弹簧内设有下端壁连通所述夹紧腔的滑动槽,所述滑动槽后端壁设有贯穿所述滑动槽后端壁的移动腔,所述滑动槽内滑动连接有移动块,所述移动块内设有下端壁连通所述滑动槽的电磁腔,所述电磁腔前端壁固定有后端贯穿所述电磁腔后端壁与所述移动腔且位于所述夹紧腔内的电磁杆,所述电磁腔内还设有两块相斥相吸的磁铁块,所述磁铁块下端固定有下端贯穿所述电磁腔下端壁与所述滑动槽下端壁且位于所述夹紧腔内的夹紧杆,两个旋转齿轮相互啮合,所述旋转齿轮内设有两个贯穿所述旋转齿轮上下端面的伸缩腔,所述夹紧杆下端贯穿所述伸缩腔且所述夹紧杆上固定有支撑所述旋转齿轮的限位块,所述伸缩腔靠近所述旋转齿轮中心的端壁固定有一端与所述夹紧杆固定连接的伸缩弹簧;所述夹紧腔下端壁内设有可对单晶硅圆片进行清洗烘干的清洁机构,所述清洁箱内还设有驱动所述升降板升降以及可驱动所述旋转齿轮转动的驱动机构,所述夹紧腔后端壁内设有可控制所述移动块左右运动的移动机构,通过所述夹取机构的升降以及被所述驱动机构带动转动的旋转齿轮,使被所述夹紧杆夹紧的单晶硅圆片可在所述清洁机构内升降旋转,从而实现减小清洗时对单晶硅圆片的损伤。
进一步地,所述清洁机构包括位于所述夹紧腔下端壁内的两个工作腔,两个所述工作腔之间通过加热腔连通,所述加热腔上下端壁间固定有发热块,所述加热腔下端壁内设有两个开口向上的支撑槽,所述支撑槽内设有上端截断所述加热腔与所述工作腔连通的绝热板,所述支撑槽下端壁固定有上端与所述绝热板固定连接的支撑弹簧,左侧所述工作腔下端壁内设有连通外界空间的排出管道,所述排出管道内设有第一电磁开关,左侧所述工作腔左端壁内设有三个分别用来储存纯水、双氧水以及氢氧化钠溶液的储液腔,所述储液腔与左侧所述工作腔之间通过连通管道连通,所述储液腔左右端壁内均设有连通管道,左侧所述连通管道连通外界空间与所述储液腔,右侧所述连通管道连通左侧所述工作腔与所述储液腔,所述连通管道内设有第二电磁开关。
进一步地,所述驱动机构包括位于所述夹紧腔左右端壁内设有传动腔,所述传动腔下端壁转动连接有传动轴,左侧所述传动腔上端壁固定连接有与左侧所述传动轴上端动力连接的驱动电机,所述传动腔上固定连接有一端位于所述夹紧腔内的传动齿轮,所述传动轴上还固定连接有链轮,左右两个所述链轮之间通过链条连接,左侧所述传动轴上还固定连接有卷绳轮,所述卷绳轮上缠绕有左端贯穿左侧所述传动腔左端壁与所述夹紧腔上端壁且与所述升降板固定连接的锁链。
进一步地,所述移动机构包括开口向前且连通所述夹紧腔的滑动腔,所述滑动腔下端壁内设有开口向上且前端壁连通所述夹紧腔的三个限位腔,左右两侧所述限位腔下端壁内设有开口向前且上端壁连通所述限位腔的升降腔,所述升降腔内设有弹簧块以及支撑所述弹簧块的压缩弹簧,所述压缩弹簧下端内固定有下端贯穿所述升降腔下端壁与所述加热腔上端壁且与所述绝热板固定连接的绳索,所述滑动腔内还滑动连接有滑动块,所述滑动块内设有开口向前且下端壁连通所述限位腔的限制槽,所述电磁杆后端贯穿所述限制槽前端壁且位于所述限制槽内,所述限制槽右端壁内设有右端壁连通所述滑动腔的限制腔,所述限制腔内设有可升降的限制块,所述限制块右端固定有右端贯穿所述限制腔右端壁且与所述滑动腔右端壁固定连接的滑动弹簧,所述夹紧腔左端壁还固定有可与所述电磁杆相斥相吸的电磁块。
进一步地,所述电磁杆与所述磁铁块之间的磁力远大于所述伸缩弹簧的弹力,所述压缩弹簧的弹力远大于所述支撑弹簧的弹力,所述升降弹簧的弹力远大于所述压缩弹簧的弹力,所述传动齿轮上下端面之间的距离远大于所述旋转齿轮上下端面之间的距离,所述电磁块工作时与所述电磁杆之间的磁力远大于所述滑动弹簧的弹力。
本发明的有益效果 :该装置结构简单,操作便捷,通过机械的传动,将夹取的单晶硅圆片在清洗液中不断升降,且升降过程中旋转,单晶硅从清洗液中上升,使单晶硅上携带一定量的清洁溶液,在旋转中清洁单晶硅表面,从而提高清洁效率,且不会对单晶硅表面产生划痕,相对于喷淋式旋转清洗方式,消耗的清洁液减小。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本发明实施例的结构示意图;
图 2 是本发明实施例图1中A-A结构示意图;
图 3 是本发明实施例图1中B-B结构示意图;
图 4 是本发明实施例图2中 C-C结构示意图;
图 5 是本发明实施例图2中D处结构的主视放大示意图。
具体实施方式
下面结合图1-5对本发明进行详细说明,其中,为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图1-5所述的一种半导体生产清洗装置,包括清洁箱10,所述清洁箱10内设有用于夹取或移动单晶硅圆片的夹紧腔50,所述清洁箱10内还设有贯穿所述夹紧腔50前后端壁的贯通腔59,所述夹紧腔50下端壁设有传送单晶硅圆片的传送带17,所述夹紧腔50内设有可夹取所述传送带17上的物品的夹取机构60,所述夹取机构60包括可在所述夹紧腔50内升降的升降板32以及两个连接所述升降板32与所述夹紧腔50上端壁的升降弹簧41,所述升降弹簧41内设有下端壁连通所述夹紧腔50的滑动槽34,所述滑动槽34后端壁设有贯穿所述滑动槽34后端壁的移动腔33,所述滑动槽34内滑动连接有移动块38,所述移动块38内设有下端壁连通所述滑动槽34的电磁腔36,所述电磁腔36前端壁固定有后端贯穿所述电磁腔36后端壁与所述移动腔33且位于所述夹紧腔50内的电磁杆37,所述电磁腔36内还设有两块相斥相吸的磁铁块35,所述磁铁块35下端固定有下端贯穿所述电磁腔36下端壁与所述滑动槽34下端壁且位于所述夹紧腔50内的夹紧杆45,两个旋转齿轮40相互啮合,所述旋转齿轮40内设有两个贯穿所述旋转齿轮40上下端面的伸缩腔43,所述夹紧杆45下端贯穿所述伸缩腔43且所述夹紧杆45上固定有支撑所述旋转齿轮40的限位块44,所述伸缩腔43靠近所述旋转齿轮40中心的端壁固定有一端与所述夹紧杆45固定连接的伸缩弹簧42,所述夹紧腔50下端壁内设有可对单晶硅圆片进行清洗烘干的清洁机构62,所述清洁箱10内还设有驱动所述升降板32升降以及可驱动所述旋转齿轮40转动的驱动机构61,所述夹紧腔50后端壁内设有可控制所述移动块38左右运动的移动机构63,通过所述夹取机构60的升降以及被所述驱动机构61带动转动的旋转齿轮40,使被所述夹紧杆45夹紧的单晶硅圆片可在所述清洁机构62内升降旋转,从而实现减小清洗时对单晶硅圆片的损伤。
有益地,所述清洁机构62包括位于所述夹紧腔50下端壁内的两个工作腔11,两个所述工作腔11之间通过加热腔64连通,所述加热腔64上下端壁间固定有发热块19,所述加热腔64下端壁内设有两个开口向上的支撑槽21,所述支撑槽21内设有上端截断所述加热腔64与所述工作腔11连通的绝热板18,所述支撑槽21下端壁固定有上端与所述绝热板18固定连接的支撑弹簧20,左侧所述工作腔11下端壁内设有连通外界空间的排出管道22,所述排出管道22内设有第一电磁开关23,左侧所述工作腔11左端壁内设有三个分别用来储存纯水、双氧水以及氢氧化钠溶液的储液腔26,所述储液腔26与左侧所述工作腔11之间通过连通管道28连通,所述储液腔26左右端壁内均设有连通管道28,左侧所述连通管道28连通外界空间与所述储液腔26,右侧所述连通管道28连通左侧所述工作腔11与所述储液腔26,所述连通管道28内设有第二电磁开关27。
有益地,所述驱动机构61包括位于所述夹紧腔50左右端壁内设有传动腔15,所述传动腔15下端壁转动连接有传动轴13,左侧所述传动腔15上端壁固定连接有与左侧所述传动轴13上端动力连接的驱动电机30,所述传动腔15上固定连接有一端位于所述夹紧腔50内的传动齿轮14,所述传动轴13上还固定连接有链轮16,左右两个所述链轮16之间通过链条65连接,左侧所述传动轴13上还固定连接有卷绳轮31,所述卷绳轮31上缠绕有左端贯穿左侧所述传动腔15左端壁与所述夹紧腔50上端壁且与所述升降板32固定连接的锁链29。
有益地,所述移动机构63包括开口向前且连通所述夹紧腔50的滑动腔51,所述滑动腔51下端壁内设有开口向上且前端壁连通所述夹紧腔50的三个限位腔53,左右两侧所述限位腔53下端壁内设有开口向前且上端壁连通所述限位腔53的升降腔46,所述升降腔46内设有弹簧块47以及支撑所述弹簧块47的压缩弹簧48,所述压缩弹簧48下端内固定有下端贯穿所述升降腔46下端壁与所述加热腔64上端壁且与所述绝热板18固定连接的绳索25,所述滑动腔51内还滑动连接有滑动块57,所述滑动块57内设有开口向前且下端壁连通所述限位腔53的限制槽58,所述电磁杆37后端贯穿所述限制槽58前端壁且位于所述限制槽58内,所述限制槽58右端壁内设有右端壁连通所述滑动腔51的限制腔55,所述限制腔55内设有可升降的限制块56,所述限制块56右端固定有右端贯穿所述限制腔55右端壁且与所述滑动腔51右端壁固定连接的滑动弹簧52,所述夹紧腔50左端壁还固定有可与所述电磁杆37相斥相吸的电磁块49。
有益地,所述电磁杆37与所述磁铁块35之间的磁力远大于所述伸缩弹簧42的弹力,所述压缩弹簧48的弹力远大于所述支撑弹簧20的弹力,所述升降弹簧41的弹力远大于所述压缩弹簧48的弹力,所述传动齿轮14上下端面之间的距离远大于所述旋转齿轮40上下端面之间的距离,所述电磁块49工作时与所述电磁杆37之间的磁力远大于所述滑动弹簧52的弹力。
整个装置的机械动作的顺序 :
1:初始状态下,所述滑动弹簧、所述支撑弹簧与所述伸缩弹簧处于被拉伸状态,所述升降弹簧处被压缩状态,且所述电磁块与所述电磁杆之间的磁力此时等于所述滑动弹簧的弹力,所述电磁块在处于状态下处于不工作状态,所述电磁杆处于工作状态且与所述磁铁块相斥;通过传送带17向夹紧腔50内传送待清洗的单晶硅圆片,三个右侧的第二电磁开关27打开,向左侧工作腔11内输送一定量的液体,使左侧工作腔11内的混合液体达到要求的比例,发热块19工作但由于两块绝热板18的阻挡,热量不能传递到两侧的工作腔11内;
2:驱动电机30工作带动左侧传动轴13转动,从而带动左侧的链轮16转动通过链条65的传动,带动右侧的链轮16与传动轴13转动,左侧的传动轴13转动带动卷绳轮31转动,从而放松锁链29,此时升降弹簧41复位使升降板32下降,从而带动移动块38下降,从而使电磁杆37与夹紧杆45下降,电磁杆37的下降带动滑动块57下降,从而使滑动块57下降到中间的限位腔53内,而当两根夹紧杆45下降到与传送带17接触时,驱动电机30停止工作,此时电磁杆37工作与磁铁块35相吸,此时磁铁块35向着电磁杆37靠近,从而使夹紧杆45相互靠近,从而使夹紧杆45夹紧单晶硅圆片,伸缩弹簧42复位,在电磁杆37工作与磁铁块35相吸时,电磁块49工作可与电磁杆37后端相吸;
3:夹紧杆45夹紧单晶硅圆片后,驱动电机30工作带动左侧传动轴13反转,从而使卷绳轮31反转卷紧锁链29,从而使升降板32上升,升降弹簧41被压缩,从而使移动块38与电磁杆37上升,电磁杆37上升带动滑动块57上升离开中间的限位腔53,此时由于电磁块49与电磁杆37后端相吸,从而使电磁杆37向左运动,继续拉伸滑动弹簧52,电磁杆37向左运动带动移动块38向左运动,从而带动夹紧杆45向左运动,从而带动单晶硅圆片向左运动,从而使单晶硅圆片位于左侧的圆形腔12上侧,而滑动块57位于左侧的限位腔53上侧,此时驱动电机30工作带动左侧传动轴13转动,从而带动卷绳轮31转动放松锁链29,此时升降弹簧41再次复位带动升降板32下降,从而带动移动块38下降,从而使夹紧杆45与被夹紧的单晶硅圆片下降,且当升降板32下降到最下侧时,单晶硅圆片进入到左侧工作腔11内的混合液体液面下侧,在升降板32下降过程中,旋转齿轮40左端与左侧的传动齿轮14啮合,先啮合后分离,升降板32下降带动电磁杆37下降,从而带动滑动块57下降到最侧的限位腔53内,电磁杆37继续下降进入到升降腔46内,当升降板32下降到最下侧时带动弹簧块47下降,从而使绳索25变松,压缩弹簧48被压缩,从而使左侧支撑弹簧20复位带动左侧的绝热板18下降,从而使加热腔64连通左侧的工作腔11,从而使左侧的工作腔11内的温度升高且达到清洁温度;
4:当单晶硅圆片在混合液体内浸泡一定时间后,驱动电机30再次工作带动左侧传动轴13反向转动,从而卷紧锁链29,从而使升降板32上升,从而使单晶硅圆片上升,当单晶硅圆片上升离开液面时,单晶硅圆片表面携带清洗液,当旋转齿轮40上升与左侧传动齿轮14再次啮合时,左侧传动轴13的转动带动左侧传动齿轮14转动,从而使旋转齿轮40转动,从而使夹紧杆45转动,从而使单晶硅圆片转动,从而使清洗液在单晶硅圆片表面流动,达到清洗的目的;
5:清洁完成后,卷绳轮31工作带动左侧的传动轴13反转,从而使卷绳轮31卷紧锁链29,从而使升降板32上升复位,当升降板32上升复位后,电磁杆37与电磁块49停止工作,由于伸缩弹簧42复位,此时两个夹紧杆45依旧可以夹紧单晶硅圆片,电磁杆37上升带动滑动块57上升,从而使滑动块57回到滑动腔51,由于电磁杆37与电磁块49停止工作停止工作,滑动弹簧52复位带动滑动块57向右运动复位,从而带动电磁杆37向右运动,当滑动弹簧52完全复位后,单晶硅圆片位于右侧圆形腔12上侧,此时驱动机构61工作带动升降板32继续往复升降,右侧的弹簧块47在升降板32与电磁杆37下降的过程中下,从而使右侧的绳索25被放松,从而使右侧的支撑弹簧20复位且绝热板18下降,从而使加热腔64连通右侧的工作腔11,升降板32下降过程中旋转齿轮40与右侧的传动齿轮14啮合时,旋转齿轮40转动,从而使单晶硅圆片转动,从而使单晶硅圆片在右侧工作腔11内被旋转烘干,在甩干的通过烘干,加快烘干效率;
6:烘干完成后,卷绳轮31工作带动左侧的传动轴13反转,从而使卷绳轮31卷紧锁链29,从而使升降板32上升复位,当升降板32上升复位后,电磁块49工作与电磁杆37相吸,当电磁杆37向左运动带动滑动块57位于中间的限位腔53上侧时,电磁块49停止工作同时电磁杆37工作与磁铁块35相斥,此时滑动弹簧52被拉伸且复位,由于磁铁块35与电磁杆37相斥,从而使磁铁块35复位,从而使夹紧杆45复位,从而使4升降板32被拉伸复位,从而松开单晶硅圆片且掉落在传送带17上,传送带17工作运动下一片待清洗的单晶硅圆片。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。