CN111112221A - 一种工件储存运输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工件储存运输装置，包括储存机构、运输机构和超声波系统，其中，储存机构包括保护容器和容纳在保护容器中的清洗槽，清洗槽的顶部包括用于放置待运输工件的开口；运输机构包括水平设置的载物板，保护容器以可拆卸的方式固定在载物板上；超声波系统设置在载物板上，用于使清洗槽中的清洗液进行超声振动。该工件储存运输装置适用于抛光后未清洗工件的储存及运输过程，可大幅度减少未清洗工件表面颗粒等杂质，降低后续清洗设备的清洗压力，提高最终产品的质量，且本发明的清洗槽可以方便地从运输机构上分离并直接运输到后续清洁设备中，可实现清洗设备抓取工件的自动化。

Description

一种工件储存运输装置
技术领域
本发明涉及硅片制造技术领域，更具体地，涉及一种工件储存运输装置。
背景技术
在半导体材料的加工过程中，硅片作为半导体器件和集成电路常用的基础材料，通常需要进行抛光处理，抛光效果的好坏将直接影响到硅片的质量和半导体器件的性能。
目前，经抛光设备抛光后未清洗的硅片通常先储存在装满水的超声波水车中，水车中包括水槽，硅片被放置在水槽内，等到水槽装满硅片之后再运输至清洗设备中进行清洗。然而，由于抛光工艺时间较长，使得装满水槽所需时间较长，例如，装满可容纳25片硅片的水槽需要2小时左右。在这个过程中，抛光过程中产生的SiO2等颗粒或污染物会吸附在硅片表面，大大增加了硅片后续的清洗难度。
另外，现有的超声波水车盛放硅片的水槽与运输机构不可分离，需要工作人员手动抓取水槽中的硅片放置到清洗设备中，这增加了来自工作人员的不可控因素，且存在硅片被污染的可能性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种工件储存运输装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种工件储存运输装置，包括储存机构、运输机构和超声波系统，其中，
所述储存机构包括保护容器和容纳在所述保护容器中的清洗槽，所述清洗槽的顶部包括用于放置待运输工件的开口；所述运输机构包括水平设置的载物板，所述保护容器以可拆卸的方式固定在所述载物板上；
所述超声波系统设置在所述载物板上，用于使所述清洗槽中的清洗液进行超声振动。
在本发明的一个实施例中，所述载物板上设置有多个可升降固定销，所述可升降固定销能够缩进或伸出所述载物板；所述保护容器的底部外表面上开设有多个固定槽，并且所述可升降固定销在伸出所述载物板时能够插入对应的所述固定槽中。
在本发明的一个实施例中，所述固定槽的内径略大于所述可升降固定销的外径。
在本发明的一个实施例中，所述运输机构上还设置有脚踏板，所述脚踏板连接至所述可升降固定销，以控制所述可升降固定销进行升降。
在本发明的一个实施例中，所述超声波系统包括彼此电连接的超声波振动板和超声波发生机构，其中，所述超声波振动板设置在所述保护容器的内部，且所述清洗槽设置在所述超声波振动板上。
在本发明的一个实施例中，所述超声波发生机构固定在所述载物板的下表面。
在本发明的一个实施例中，所述多个可升降固定销中的一个的内部设置有所述超声波发生机构的信号接收顶针，所述超声波振动板通过线缆连接至所述信号接收顶针。
在本发明的一个实施例中，所述运输机构上还设置有溢流系统，所述溢流系统连接至所述清洗槽，以控制所述清洗槽内的清洗液以自下而上流动的方式清洗所述工件。
在本发明的一个实施例中，所述溢流系统包括循环管路、循环泵和过滤器，其中，
所述循环管路的第一端连接至所述清洗槽的上部，第二端连接至所述清洗槽的底部；所述循环泵和所述过滤器设置在所述循环管路上，所述循环泵用于控制所述清洗液从所述清洗槽的上部通过所述循环管路流回所述清洗槽的底部。
在本发明的一个实施例中，位于所述清洗槽顶部的所述开口沿周向方向设置有溢流收集槽，所述循环管路的第一端连接至所述溢流收集槽的底部。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的工件储存运输装置适用于抛光后未清洗工件(例如抛光后未清洗的硅片)的储存及运输过程，可在运输过程中对工件进行预清洗，大幅度减少工件表面颗粒等杂质量，防止抛光过程中产生的杂质颗粒或污染物会吸附在工件表面，从而降低后续清洗设备的清洗压力，提高最终产品的质量。
2、本发明的工件储存运输装置，存储待运输工件的清洗槽以可拆卸的方式固定在运输机构上，可以方便地从运输机构上分离并直接运送到后续清洁设备中，可实现清洗设备抓取工件的自动化。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种工件储存运输装置的结构透视图；
图2是本发明实施例提供的一种储存机构的结构透视图；
图3是示出了处于缩进状态的可升降固定销的一种运输机构的结构示意图；
图4是示出了处于伸出状态的可升降固定销的一种运输机构的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种溢流系统的结构示意图。
附图标记说明如下：
1-保护容器；2-清洗槽；21-开口；3-硅片；4-载物板；5-可升降固定销；6-固定槽；7-超声波振动板；8-超声波发生机构；9-信号接收顶针；10-线缆；11-循环管路；12-循环泵；13-过滤器；14-溢流收集槽；15-喷嘴；16-车轮；17-扶手。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
实施例一
请参见图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种工件储存运输装置的结构透视图；图2是本发明实施例提供的一种储存机构的结构透视图。本实施例的工件储存运输装置包括储存机构、运输机构和超声波系统，适用于抛光后未清洗工件的储存及运输过程，可在运输过程中对工件进行预清洗，大幅度减少工件表面颗粒等杂质量，防止抛光过程中产生的杂质颗粒或污染物会吸附在工件表面，降低后续清洗设备清洗的压力，提高最终产品的质量。需要说明的是，上述工件可以是抛光后未清洗的硅片，也可以是抛光后未清洗的金属等其他工件，这里不做限制。
所述储存机构包括保护容器1和容纳在保护容器1中的清洗槽2，清洗槽2的顶部包括用于放置待运输工件(在本实施例中为硅片)的开口21。在本实施例中，清洗槽2中可以同时放置多个硅片，多个硅片在清洗槽2中竖向平行放置，且相邻硅片之间存在间隙。清洗槽2的内部盛有清洗液，清洗液用于对硅片的表面进行预清洗，以在硅片被运输到后续清洗设备之前预先清除其表面的杂质颗粒，降低后续清洗压力。在本实施例中，所述清洗液可选为超纯水。然而，对于不同的工件，可以根据实际情况选择不同的清洗液进行清洗。
此外，优选地，保护容器1为顶部敞开的聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)容器，清洗槽2为顶部具有开口21的石英槽，石英槽容纳在PVC容器中，PVC容器用于在运输过程中保护内部的石英槽不受外界碰撞和损伤。此外，保护容器1和清洗槽2均为长方体结构。
进一步地，所述运输机构包括水平设置的载物板4，保护容器1以可拆卸的方式固定在载物板4上，也就是说，保护容器1在运输过程中能够方便地从载物板4上卸下。请参见图3和图4，图3是示出了处于缩进状态的可升降固定销的一种运输机构的结构示意图；图4是示出了处于伸出状态的可升降固定销的一种运输机构的结构示意图。载物板4上设置有多个可升降固定销5，可升降固定销5能够缩进或伸出载物板4；保护容器1的底部外表面上开设有多个固定槽6，并且可升降固定销5在伸出载物板4时能够插入对应的固定槽6中。进一步地，载物板4上可升降固定销5的数量和位置与保护容器1底部的固定槽6的数量和位置相对应，所有可升降固定销5能够同时在载物板4上缩进或伸出。换句话说，当所有可升降固定销5从载物板4中伸出并插入到对应位置的固定槽6中时，保护容器1连同清洗槽2一起固定在载物板4上，不会在运输过程中移动；当所有可升降固定销5从固定槽6中撤出并缩进载物板4中时，保护容器1连同清洗槽2可以在载物板4上移动和卸下，以方便直接推入后续的清洗设备中。
优选地，固定槽6的内径略大于可升降固定销5的外径，使得可升降固定销5能够顺利地插入到相应的固定槽6中，并且在插入后与固定槽6之间不会存在较大的间隙，以防止在运输过程中保护容器1在载物板4上晃动。
在本实施例中，保护容器1的底部优选地开设有四个固定槽6，分别设置在保护容器1的四个角处。进一步地，固定槽6设计成穿透保护容器1底部的通孔形式，即固定槽6从保护容器1的底部外表面延伸至保护容器1的底部内表面。相应地，载物板4上设置有四个可升降固定销5，位于与上述四个固定槽6对应的位置处。
更进一步地，所述运输机构上还设置有脚踏板(附图中未示出)，脚踏板连接至可升降固定销5，用来控制可升降固定销5进行升降。该脚踏板可以设置在载物板4的侧部，以便于操作人员踩踏操作。该脚踏板可以通过机械传动机构连接至可升降固定销5，控制可升降固定销5进行升降。当需要对清洗槽2中的硅片进行后续清洗时，可以将保护容器1连同清洗槽2一起推送至清洗设备内，此时操作人员按下脚踏板，四个可升降固定销5将会下降至载物板4的运输平面以下，以方便保护容器1的移动；当需要将保护容器1固定在该工件储存运输装置上时，操作人员松开脚踏板，四个可升降固定销5将会升至载物板4的运输平面以上，并插入保护容器1的底部相应位置处的固定槽6内。
需要说明的是，所述机械传动机构可以选用能够实现可升降固定销5升降的任何一种现有机械传动机构，其具体原理在此不再赘述。当然，在其他实施例中，可升降固定销5还可以采用其他类型的传动机构来控制升降，例如通过包括控制器和电机的控制电路进行控制等，这里不再一一列举。
继续参见图1，本实施例的超声波系统设置在载物板4上，用于对清洗槽2中的清洗液进行超声振动，以使得清洗液在振动过程中对硅片表面进行清洗。具体地，该超声波系统包括彼此电连接的超声波振动板7和超声波发生机构8，其中，超声波振动板7设置在保护容器1的内部，且清洗槽2设置在超声波振动板7上。超声波振动板7能够在超声波发生机构8的控制下产生超声振动，由于清洗槽2设置在超声波振动板7上，因此超声波振动板7能够带动清洗槽2内的清洗液(在本实施例中为超纯水)进行超声振动，以对硅片进行超声清洗。优选地，超声波发生机构8固定在载物板4的下表面。
进一步地，所述四个可升降固定销5中有一个可升降固定销的内部设置有信号接收顶针9，信号接收顶针9与超声波发生机构8的信号线连接，并且超声波振动板7通过线缆10连接至信号接收顶针9，从而实现了超声波振动板7与超声波发生机构8的电连接。
此外，所述运输机构上还设置有溢流系统。请一并参见图1和图5，图5是本发明实施例提供的一种溢流系统的结构示意图。该溢流系统连接至清洗槽2，以控制清洗槽2内的清洗液以自下而上流动的方式清洗硅片3。换句话说，在对清洗槽2中的硅片3进行清洗的过程中，由于溢流系统的驱动，清洗液在清洗槽2中从下向上流动，再通过外接的管道从清洗槽2的上部返回清洗槽2的下部，从而形成循环流动。
本实施例的溢流系统包括循环管路11、循环泵12和过滤器13，其中，循环管路11的第一端连接至清洗槽2的上部，第二端连接至清洗槽2的底部；循环泵12和过滤器13设置在循环管路11上，循环泵12用于控制清洗液从清洗槽2的上部通过循环管路11流回清洗槽2的底部。优选地，位于清洗槽2顶部的开口21沿周向方向设置有溢流收集槽14，循环管路11的第一端连接至溢流收集槽14的底部。进一步地，循环管路11与溢流收集槽14的底部连接的一端设置有喷嘴15，用于将循环管路11中循环的清洗液快速地喷射到清洗槽2中。
具体地，溢流收集槽14用于收集从清洗槽2中溢流出的清洗液，溢流收集槽14中的清洗液在循环泵12的驱动下，进入到循环管路11，并通过循环管路11上的过滤器13过滤之后，重新回到清洗槽2内，由此，可提高清洗液的利用率，降低成本，提高去除金属离子的能力。需要说明的是，循环泵12还可以作为溢流系统的动力泵，为清洗液的溢流提供动力。
示例性地，本实施例的过滤器13可以包括颗粒过滤器和离子交换过滤器，颗粒过滤器用于去除清洗液中的颗粒杂质，离子交换过滤器用于去除清洗液中的金属离子，从而保证循环回到清洗槽的清洗液不会造成二次污染，保证了清洗效果。
此外，在其他的实施例中，在循环管路11上还可以设置压力控制器和加热器，以调节进入清洗槽2内的清洗液的压力和温度。优选地，所述压力控制器可以选用阻尼器。
进一步地，本实施例的工件储存运输装置还包括电源模块，所述电源模块连接至超声波系统和溢流系统，用于为超声波系统和溢流系统中的电学器件进行供电。所述电源模块可以使用任何合适的现有电源，这里不做限定。
此外，请参见图1，在载物板4的下表面的四个角上各设置有一个车轮16，在载物板4的上表面的一侧设置有扶手17。在实际运输过程中，操作人员可以抓握扶手17并推动该工件储存运输装置向前移动。在本实施例中，车轮16为万向轮，以方便向各个方向移动；扶手17包括两个竖向固定在载物板4上表面上的竖杆以及连接两个竖杆上端的横杆。在实际操作中，操作人员抓握在横杆处。优选地，所述竖杆可以进行高度调节，适用于不同高度的操作人员，当然，在其他的实施例中，扶手17还可以由其他的结构形成，这里不做限制。
本实施例的工件储存运输装置的工作过程如下：
以待运输的工件是硅片为例，当硅片完成抛光之后，需要运输至清洗设备中进行清洗，此时将该硅片放置到盛满清洗液的清洗槽2中，接着打开超声波系统和溢流系统，超声波系统和溢流系统配合对硅片表面的颗粒等杂质进行清洗，与此同时，溢流系统中的过滤器13可以包括颗粒过滤器和离子交换过滤器，用于去除清洗液中的颗粒杂质和金属离子，从而保证循环回到清洗槽2内的清洗液不会造成二次污染；待清洗槽2中的硅片放满之后，将该工件储存运输装置推至后续清洗设备处，随后，操作人员按下脚踏板，四个可升降固定销5下降至载物板4的运输平面以下，将保护容器1连同清洗槽2一起推送至清洗设备内；当所有硅片已从清洗槽2转移到清洗设备后，将保护容器1连同清洗槽2推回该工件储存运输装置，松开脚踏板，四个可升降固定销5将会升至载物板4的运输平面以上，并插入保护容器1的底部相应位置处的固定槽6内，以将保护容器1重新固定在载物板4上；随后返回抛光设备处进行下一次硅片运输。
本实施例的工件储存运输装置适用于抛光后未清洗工件(例如抛光后未清洗的硅片)的储存及运输过程，可在运输过程中对工件进行预清洗，大幅度减少工件表面颗粒等杂质量，防止抛光过程中产生的杂质颗粒或污染物会吸附在工件表面，从而降低后续清洗设备的清洗压力，提高最终产品的质量。本实施例的工件储存运输装置，存储待运输工件的清洗槽以可拆卸的方式固定在运输机构上，可以方便地从运输机构上分离并直接运送到后续清洁设备中，可实现清洗设备抓取工件的自动化。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种工件储存运输装置，其特征在于，包括储存机构、运输机构和超声波系统，其中，
所述储存机构包括保护容器(1)和容纳在所述保护容器(1)中的清洗槽(2)，所述清洗槽(2)的顶部包括用于放置待运输工件的开口(21)；所述运输机构包括水平设置的载物板(4)，所述保护容器(1)以可拆卸的方式固定在所述载物板(4)上；所述超声波系统设置在所述载物板(4)上，用于使所述清洗槽(2)中的清洗液进行超声振动。
2.根据权利要求1所述的工件储存运输装置，其特征在于，所述载物板(4)上设置有多个可升降固定销(5)，所述可升降固定销(5)能够缩进或伸出所述载物板(4)；所述保护容器(1)的底部外表面上开设有多个固定槽(6)，并且所述可升降固定销(5)在伸出所述载物板(4)时能够插入对应的所述固定槽(6)中。
3.根据权利要求2所述的工件储存运输装置，其特征在于，所述固定槽(6)的内径略大于所述可升降固定销(5)的外径。
4.根据权利要求2所述的工件储存运输装置，其特征在于，所述运输机构上还设置有脚踏板，所述脚踏板连接至所述可升降固定销(5)，以控制所述可升降固定销(5)进行升降。
5.根据权利要求2所述的工件储存运输装置，其特征在于，所述超声波系统包括彼此电连接的超声波振动板(7)和超声波发生机构(8)，其中，所述超声波振动板(7)设置在所述保护容器(1)的内部，且所述清洗槽(2)设置在所述超声波振动板(7)上。
6.根据权利要求5所述的工件储存运输装置，其特征在于，所述超声波发生机构(8)固定在所述载物板(4)的下表面。
7.根据权利要求5所述的工件储存运输装置，其特征在于，所述多个可升降固定销(5)中的一个的内部设置有所述超声波发生机构(8)的信号接收顶针(9)，所述超声波振动板(7)通过线缆(10)连接至所述信号接收顶针(9)。
8.根据权利要求1所述的工件储存运输装置，其特征在于，所述运输机构上还设置有溢流系统，所述溢流系统连接至所述清洗槽(2)，以控制所述清洗槽(2)内的清洗液以自下而上流动的方式清洗所述工件。
9.根据权利要求8所述的工件储存运输装置，其特征在于，所述溢流系统包括循环管路(11)、循环泵(12)和过滤器(13)，其中，
所述循环管路(11)的第一端连接至所述清洗槽(2)的上部，第二端连接至所述清洗槽(2)的底部；所述循环泵(12)和所述过滤器(13)设置在所述循环管路(11)上，所述循环泵(12)用于控制所述清洗液从所述清洗槽(2)的上部通过所述循环管路(11)流回所述清洗槽(2)的底部。
10.根据权利要求9所述的工件储存运输装置，其特征在于，位于所述清洗槽(2)顶部的所述开口(21)沿周向方向设置有溢流收集槽(14)，所述循环管路(11)的第一端连接至所述溢流收集槽(14)的底部。
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