CN112838030A - 一种用于晶圆的清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于晶圆的清洗装置，包括保护机构、固定机构、传送机构、清洗机构，所述保护机构上设置有所述传送机构，所述传送机构上端连接有所述固定机构，所述固定机构上侧设置有所述清洗机构，所述清洗机构之间通过联动机构连接，所述清洗机构、所述传送机构动力端均连接动力机构。本发明所述齿条起配合配合齿轮作用，从而使得晶圆在清洁时进行旋转，利用多级联动效果，提高了动能利用率，同时能够进行配合运动清洗提高清洗效果，利用移动的固定座配合按压弹性阀进行喷水清洗，同时避免清洁剂的空喷，从而提高清洁剂的使用效率。

Description

一种用于晶圆的清洗装置
技术领域
本发明涉及晶圆加工领域，特别是涉及一种用于晶圆的清洗装置
背景技术
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。目前国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。
在目前的晶圆清洗中，大部分都采用清洁槽超声波方式进行清洗，虽然这种方式能够使得晶圆清洁，并且清洗后需要捞出沥水、擦拭、烘干，费时费力，同时清洁剂的使用效率也不高。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于晶圆的清洗装置及其使用方法，本发明。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种用于晶圆的清洗装置，包括保护机构、固定机构、传送机构、清洗机构，所述保护机构上设置有所述传送机构，所述传送机构上端连接有所述固定机构，所述固定机构上侧设置有所述清洗机构，所述清洗机构之间通过联动机构连接，所述清洗机构、所述传送机构动力端均连接动力机构；
所述保护机构包括循环水箱、固定座、万向轮、清洁箱，所述循环水箱上端设置有所述清洁箱，所述循环水箱内部设置有水槽和循环泵，所述循环水箱下端设置有所述固定座，所述固定座一侧设置有所述万向轮；
所述固定机构包括移动台、固定座、固定盘、配合齿轮，所述移动台上端安装有所述固定座，所述固定座内部设置有被动齿轮，所述被动齿轮一端和所述配合齿轮啮合，所述被动齿轮上连接有所述固定盘，所述固定盘上端安装有若干吸盘，所述固定盘和所述清洁箱之间设置有齿条；
所述传送机构包括传动链轮、链轮轴、传动链条、卡扣连接块，所述链轮轴通过轴承座连接所述循环水箱，所述链轮轴上安装有所述传动链轮，所述传动链轮外部连接有所述传动链条，所述传动链条上安装有所述卡扣连接块；
所述清洗机构包括第一清洗滚筒刷、第二清洗滚筒刷、除水刷、吸水滚筒，所述第一清洗滚筒刷、所述第二清洗滚筒刷、所述除水刷、所述吸水滚筒均安装在中心轴上，所述中心轴通过轴承座连接所述清洁箱，三个喷水嘴安装在所述清洁箱内侧，所述喷水嘴进水端安装有进水管，所述进水管和所述链轮轴之间设置有按压弹性阀，所述第二清洗滚筒刷和所述除水刷之间设置有高压喷枪；
所述动力机构包括伺服电机、第一链轮组、第二链轮组，所述第二链轮组安装在所述循环水箱内侧，所述伺服电机通过所述第一链轮组连接所述中心轴，所述伺服电机通过所述第二链轮组连接所述链轮轴。
优选的：所述联动机构包括联动链轮、联动链条，所述联动链轮连接在所述中心轴上，所述联动链轮之间通过所述联动链条连接。
如此设置，当需要多个中心轴进行旋转时，伺服电机通过第一链轮组将动力传输到第一个中心轴上，再通过联动链轮和联动链条进行联动。
优选的：所述联动机构包括主动锥齿轮、被动锥齿轮、蜗杆、蜗轮，所述主动锥齿轮连接在第一个所述中心轴上，所述主动锥齿轮下端和所述被动锥齿轮啮合，所述被动锥齿轮上连接有所述蜗杆，所述蜗杆上啮合有三个所述蜗轮。
如此设置，当需要多个中心轴进行旋转时，伺服电机通过第一链轮组将动力传输到第一个中心轴上，再通过主动锥齿轮和被动锥齿轮的配合，将动力传输到蜗杆上，利用蜗杆和蜗轮的配合从而使得后续中心轴旋转。
优选的：所述清洁箱通过螺栓连接所述循环水箱，所述固定座通过螺纹连接所述循环水箱。
如此设置，所述清洁箱起密封作用。
优选的：所述固定座通过焊接连接所述移动台，所述被动齿轮、所述配合齿轮转动连接所述固定座，所述固定盘键连接所述被动齿轮。
如此设置，所述固定座起固定作用，所述移动台起连接传动链条作用。
优选的：所述链轮轴键连接所述传动链轮，所述卡扣连接块通过螺栓连接所述传动链条。
如此设置，所述链轮轴起传动作用。
优选的：所述进水管通过螺纹连接所述喷水嘴，所述进水管通过螺栓连接所述清洁箱，所述按压弹性阀通过螺纹连接所述进水管。
如此设置，所述进水管起传输和固定作用，所述喷水嘴起喷水作用，利用按压弹性阀的间歇性控制喷水，提高清洁剂使用效果。
优选的：所述齿条通过螺栓连接所述清洁箱，所述齿条和所述配合齿轮啮合。
如此设置，所述齿条起配合配合齿轮作用，从而使得晶圆在清洁时进行旋转，提高清洗效果。
优选的：所述伺服电机键连接所述第一链轮组、所述第二链轮组。
如此设置，所述伺服电机起提供动力作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、所述齿条起配合配合齿轮作用，从而使得晶圆在清洁时进行旋转，利用多级联动效果，提高了动能利用率，同时能够进行配合运动清洗提高清洗效果；
2、利用移动的固定座配合按压弹性阀进行喷水清洗，同时避免清洁剂的空喷，从而提高清洁剂的使用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本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是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的第一结构示意图；
图2是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的第二结构示意图；
图3是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的清洁箱内部结构示意图；
图4是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的传送机构结构示意图；
图5是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的固定机构结构示意图；
图6是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的移动台内部结构示意图；
图7是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的按压弹性阀结构示意图；
图8是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的动力机构结构示意图；
图9是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置联动链轮结构示意图；
图10是本发明所述一种用于晶圆的清洗装置的主动锥齿轮结构示意图。
附图标记说明如下：
1、保护机构；2、固定机构；3、传送机构；4、清洗机构；5、联动机构；6、动力机构；11、循环水箱；12、固定座；13、万向轮；14、清洁箱；21、移动台；22、固定座；23、固定盘；24、配合齿轮；25、吸盘；26、被动齿轮；27、齿条；31、传动链轮；32、链轮轴；33、传动链条；34、卡扣连接块；41、第一清洗滚筒刷；42、第二清洗滚筒刷；43、除水刷；44、吸水滚筒；45、中心轴；46、喷水嘴；47、进水管；48、按压弹性阀；49、高压喷枪；51、联动链轮；52、联动链条；511、主动锥齿轮；512、被动锥齿轮；513、蜗杆；514、蜗轮；61、伺服电机；62、第一链轮组；63、第二链轮组。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1-图9所示，一种用于晶圆的清洗装置，包括保护机构1、固定机构2、传送机构3、清洗机构4，保护机构1上设置有传送机构3，传送机构3上端连接有固定机构2，固定机构2上侧设置有清洗机构4，清洗机构4之间通过联动机构5连接，清洗机构4、传送机构3动力端均连接动力机构6；
保护机构1包括循环水箱11、固定座12、万向轮13、清洁箱14，循环水箱11上端设置有清洁箱14，循环水箱11内部设置有水槽和循环泵，循环水箱11下端设置有固定座12，固定座12一侧设置有万向轮13；
固定机构2包括移动台21、固定座22、固定盘23、配合齿轮24，移动台21上端安装有固定座22，固定座22内部设置有被动齿轮26，被动齿轮26一端和配合齿轮24啮合，被动齿轮26上连接有固定盘23，固定盘23上端安装有若干(图中为五个)吸盘25，固定盘23和清洁箱14之间设置有齿条27；
传送机构3包括传动链轮31、链轮轴32、传动链条33、卡扣连接块34，链轮轴32通过轴承座连接循环水箱11，链轮轴32上安装有传动链轮31，传动链轮31外部连接有传动链条33，传动链条33上安装有卡扣连接块34；
清洗机构4包括第一清洗滚筒刷41、第二清洗滚筒刷42、除水刷43、吸水滚筒44，第一清洗滚筒刷41、第二清洗滚筒刷42、除水刷43、吸水滚筒44均安装在中心轴45上，中心轴45通过轴承座连接清洁箱14，三个喷水嘴46安装在清洁箱14内侧，喷水嘴46进水端安装有进水管47，进水管47和链轮轴32之间设置有按压弹性阀48，第二清洗滚筒刷42和除水刷43之间设置有高压喷枪49；
动力机构6包括伺服电机61、第一链轮组62、第二链轮组63，第二链轮组63安装在循环水箱11内侧，伺服电机61通过第一链轮组62连接中心轴45，伺服电机61通过第二链轮组63连接链轮轴32。
优选的：联动机构5包括联动链轮51、联动链条52，联动链轮51连接在中心轴45上，联动链轮51之间通过联动链条52连接，当需要多个中心轴45进行旋转时，伺服电机61通过第一链轮组62将动力传输到第一个中心轴45上，再通过联动链轮51和联动链条52进行联动；清洁箱14通过螺栓连接循环水箱11，固定座12通过螺纹连接循环水箱11，清洁箱14起密封作用；固定座22通过焊接连接移动台21，被动齿轮26、配合齿轮24转动连接固定座22，固定盘23键连接被动齿轮26，固定座22起固定作用，移动台21起连接传动链条33作用；链轮轴32键连接传动链轮31，卡扣连接块34通过螺栓连接传动链条33，链轮轴32起传动作用；进水管47通过螺纹连接喷水嘴46，进水管47通过螺栓连接清洁箱14，按压弹性阀48通过螺纹连接进水管47，进水管47起传输和固定作用，喷水嘴46起喷水作用，利用按压弹性阀48的间歇性控制喷水，提高清洁剂使用效果；齿条27通过螺栓连接清洁箱14，齿条27和配合齿轮24啮合，齿条27起配合配合齿轮24作用，从而使得晶圆在清洁时进行旋转，提高清洗效果；伺服电机61键连接第一链轮组62、第二链轮组63，伺服电机61起提供动力作用。
实施例2
如图10本实施例与实施例1的区别在于：
联动机构5包括主动锥齿轮511、被动锥齿轮512、蜗杆513、蜗轮514，主动锥齿轮511连接在第一个中心轴45上，主动锥齿轮511下端和被动锥齿轮512啮合，被动锥齿轮512上连接有蜗杆513，蜗杆513上啮合有三个蜗轮514，当需要多个中心轴45进行旋转时，伺服电机61通过第一链轮组62将动力传输到第一个中心轴45上，再通过主动锥齿轮511和被动锥齿轮512的配合，将动力传输到蜗杆513上，利用蜗杆513和蜗轮514的配合从而使得后续中心轴45旋转。
一种用于晶圆的清洗装置的使用方法，包括以下几个步骤：
a将晶圆放置在固定盘23上端，然后利用五个吸盘25对晶圆进行固定，再将移动台21放置在传动链条33上端，利用卡扣连接块34的卡接力将移动台21固定；
b、启动伺服电机61，使伺服电机61带动链轮轴32和中心轴45转动，在对晶圆进行传送的同时，第一清洗滚筒刷41、第二清洗滚筒刷42、除水刷43、吸水滚筒44开始旋转；
c、经过传动链条33的传送，移动台21在清洁箱14内侧移动，同时固定座22接触到按压弹性阀48，从而喷水嘴46喷出高压清洁剂进行清洁，在两个固定座22间隙喷水嘴46不喷水；
d、在传送同时，配合齿轮24和齿条27啮合，从而使得晶圆开始旋转，再经过第一清洗滚筒刷41、第二清洗滚筒刷42、除水刷43、吸水滚筒44的清洗以及三个喷水嘴46的清洗，从而保证晶圆的清洁度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：包括保护机构(1)、固定机构(2)、传送机构(3)、清洗机构(4)，所述保护机构(1)上设置有所述传送机构(3)，所述传送机构(3)上端连接有所述固定机构(2)，所述固定机构(2)上侧设置有所述清洗机构(4)，所述清洗机构(4)之间通过联动机构(5)连接，所述清洗机构(4)、所述传送机构(3)动力端均连接动力机构(6)；
所述保护机构(1)包括循环水箱(11)、固定座(12)、万向轮(13)、清洁箱(14)，所述循环水箱(11)上端设置有所述清洁箱(14)，所述循环水箱(11)内部设置有水槽和循环泵，所述循环水箱(11)下端设置有所述固定座(12)，所述固定座(12)一侧设置有所述万向轮(13)；
所述固定机构(2)包括移动台(21)、固定座(22)、固定盘(23)、配合齿轮(24)，所述移动台(21)上端安装有所述固定座(22)，所述固定座(22)内部设置有被动齿轮(26)，所述被动齿轮(26)一端和所述配合齿轮(24)啮合，所述被动齿轮(26)上连接有所述固定盘(23)，所述固定盘(23)上端安装有若干吸盘(25)，所述固定盘(23)和所述清洁箱(14)之间设置有齿条(27)；
所述传送机构(3)包括传动链轮(31)、链轮轴(32)、传动链条(33)、卡扣连接块(34)，所述链轮轴(32)通过轴承座连接所述循环水箱(11)，所述链轮轴(32)上安装有所述传动链轮(31)，所述传动链轮(31)外部连接有所述传动链条(33)，所述传动链条(33)上安装有所述卡扣连接块(34)；
所述清洗机构(4)包括第一清洗滚筒刷(41)、第二清洗滚筒刷(42)、除水刷(43)、吸水滚筒(44)，所述第一清洗滚筒刷(41)、所述第二清洗滚筒刷(42)、所述除水刷(43)、所述吸水滚筒(44)均安装在中心轴(45)上，所述中心轴(45)通过轴承座连接所述清洁箱(14)，三个喷水嘴(46)安装在所述清洁箱(14)内侧，所述喷水嘴(46)进水端安装有进水管(47)，所述进水管(47)和所述链轮轴(32)之间设置有按压弹性阀(48)，所述第二清洗滚筒刷(42)和所述除水刷(43)之间设置有高压喷枪(49)；
所述动力机构(6)包括伺服电机(61)、第一链轮组(62)、第二链轮组(63)，所述第二链轮组(63)安装在所述循环水箱(11)内侧，所述伺服电机(61)通过所述第一链轮组(62)连接所述中心轴(45)，所述伺服电机(61)通过所述第二链轮组(63)连接所述链轮轴(32)。
2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：所述联动机构(5)包括联动链轮(51)、联动链条(52)，所述联动链轮(51)连接在所述中心轴(45)上，所述联动链轮(51)之间通过所述联动链条(52)连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：所述联动机构(5)包括主动锥齿轮(511)、被动锥齿轮(512)、蜗杆(513)、蜗轮(514)，所述主动锥齿轮(511)连接在第一个所述中心轴(45)上，所述主动锥齿轮(511)下端和所述被动锥齿轮(512)啮合，所述被动锥齿轮(512)上连接有所述蜗杆(513)，所述蜗杆(513)上啮合有三个所述蜗轮(514)。
4.根据权利要求1所述的一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：所述清洁箱(14)通过螺栓连接所述循环水箱(11)，所述固定座(12)通过螺纹连接所述循环水箱(11)。
5.根据权利要求1所述的一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：所述固定座(22)通过焊接连接所述移动台(21)，所述被动齿轮(26)、所述配合齿轮(24)转动连接所述固定座(22)，所述固定盘(23)键连接所述被动齿轮(26)。
6.根据权利要求1所述的一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：所述链轮轴(32)键连接所述传动链轮(31)，所述卡扣连接块(34)通过螺栓连接所述传动链条(33)。
7.根据权利要求1所述的一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：所述进水管(47)通过螺纹连接所述喷水嘴(46)，所述进水管(47)通过螺栓连接所述清洁箱(14)，所述按压弹性阀(48)通过螺纹连接所述进水管(47)。
8.根据权利要求1所述的一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：所述齿条(27)通过螺栓连接所述清洁箱(14)，所述齿条(27)和所述配合齿轮(24)啮合。
9.根据权利要求1所述的一种用于晶圆的清洗装置，其特征在于：所述伺服电机(61)键连接所述第一链轮组(62)、所述第二链轮组(63)。
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