CN113600545A - 一种晶圆喷雾式清洗洁净装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，包括机体，放置于台面上，所述机体的顶部贯穿安装有进液斗，所述顶板的底部固定有顶杆；密封门，设置于机体的后侧，所述机体的侧壁上固定有加热器；还包括：导盘，贯穿套设于进液斗的底部，所述导盘内开设有导液槽，所述导液槽的顶部固定有封盘，所述导盘的顶部固定有定位环；第一电机，固定于导盘底部中心处，所述第一电机的输出端连接有螺杆；齿盘，套设于调节盘上，所述调节盘的外侧固定有限位块，所述齿盘的顶部预留有安装槽；第二电机，嵌入式安装于机体底部边缘处的内部。该晶圆喷雾式清洗洁净装置，对晶圆进行批量均匀清洗，同时可以避免清洗液出现分层。

Description

一种晶圆喷雾式清洗洁净装置

技术领域

本发明涉及晶圆清洗技术领域，具体为一种晶圆喷雾式清洗洁净装置。

背景技术

晶圆是制作硅半导体电路所用的硅晶片，晶圆的主要加工方式为片加工，在加工时，沉积、等离子体刻蚀、光刻、电镀等等工序，都有可能在晶圆表面引入污染或颗粒，导致晶圆表面的清洁度下降，进而需要对其进行清洗，保持正常使用，采用清洗洁净装置是现有的常规手段，然而现有的清洗洁净装置在使用时存在以下问题：

针对晶圆的清洗，需要采用溶液进行喷洒清洗，现有的清洗洁净装置，在静置时，溶液容易沉淀分层，在进行清洗时，不方便对溶液进行混匀，影响清洗效果，同时晶圆体积较小，现有的清洗洁净装置，不方便对晶圆进行批量均匀清洗，单个清洗影响清洗效果。

针对上述问题，急需在原有清洗洁净装置的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，以解决上述背景技术提出现有的清洗洁净装置，不方便对溶液进行混匀，同时不方便对晶圆进行批量均匀清洗的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，

包括机体，放置于台面上，所述机体的顶部贯穿安装有进液斗，且机体的顶部边缘处螺栓固定有电动推杆，并且电动推杆的输出端连接有顶板，所述顶板的底部固定有顶杆，且顶杆贯穿进液斗的一端连接有压板，并且进液斗的外侧设置有进液管；

密封门，设置于机体的后侧，所述机体的侧壁上固定有加热器，且加热器与密封门处于同一平面；

还包括：

导盘，贯穿套设于进液斗的底部，所述导盘内开设有导液槽，且导盘的底部安装有喷头，并且导液槽与进液斗的底部和喷头相互贯通，所述导液槽的顶部固定有封盘，且封盘套设于进液斗的底部，所述导盘的顶部固定有定位环，且定位环贴合活动安装于机体顶部的内壁上；

第一电机，固定于导盘底部中心处，所述第一电机的输出端连接有螺杆，且螺杆上螺纹套设有调节盘，并且调节盘上贯穿安装有立柱，而且立柱固定于机体的底部；

齿盘，套设于调节盘上，所述调节盘的外侧固定有限位块，且限位块位于限位槽内，并且限位槽开设于齿盘的内壁上，所述齿盘的顶部预留有安装槽，且安装槽内放置有安装框，并且安装框两侧的内壁上一体设置有安装条；

第二电机，嵌入式安装于机体底部边缘处的内部，所述第二电机的输出端连接有活动轴，且活动轴上套设有齿轮。

优选的，所述导液槽的底部轴承安装有搅拌轴，且搅拌轴的一端贯穿导盘位于进液斗内，并且搅拌轴上套设有叶轮，进液斗内的清洗液受压流下时，叶轮受冲击力带动搅拌轴转动，通过搅拌轴对进液斗内的溶液进行搅拌混匀，避免分层。

优选的，所述封盘和进液斗的底部均开设有导液孔，且导液孔呈扇形结构对称分布，并且封盘和进液斗上的导液孔分布位置相对应，导盘的转动，可以带动封盘的转动，通过封盘上的导液孔和进液斗底部的导液孔重合和交错，配合压板对进液斗内部增压，实现溶液的下落和滞留。

优选的，所述调节盘通过立柱在螺杆上竖直滑动，且调节盘与齿盘之间共中心轴线，当第一电机驱动螺杆转动时，在立柱的限制作用下，可以带动调节盘和齿盘上下活动，配合喷头和加热器的使用，方便齿盘上晶圆的清洗和烘干，同时方便通过密封门实现晶圆的放置和取出。

优选的，所述限位块呈弧边梯形结构设计，且限位块在调节盘上等角度分布，并且限位块在限位槽内贴合滑动，齿盘在受力转动时，通过限位槽在限位槽上的滑动，保持齿盘的稳定转动，带动其上安装的晶圆的活动，同时在限位块的限制作用下，调节盘可以带动齿盘上下活动，进而方便晶圆的清洗烘干以及拿取和放置。

优选的，所述安装条在安装框内等间距分布，且安装框在齿盘上等角度分布，并且安装框与喷头的分布位置相对应，可以将晶圆插入相邻安装条之间的缝隙内进行批量放置，配合喷头喷出的清洗液，由齿盘带动安装框转动，带动多个晶圆持续转动，实现对晶圆的批量均匀清洗。

优选的，所述活动轴上通过棘轮组件套设有齿环，且齿环活动安装于机体的侧壁内，并且齿环位于导盘的一侧，而且导盘的外侧固定有齿条，第二电机带动活动轴顺时针转动时，可以通过棘轮组件带动齿环顺时针转动，同时第二电机带动活动轴逆时针转动时，齿环不会转动。

优选的，所述齿条等角度分布在导盘的后半区，且齿条与齿环之间相互啮合，齿环的转动与齿条啮合，可以带动导盘的转动，进而带动封盘的活动，通过导液孔的设置，实现清洗液的下落和滞留。

优选的，所述齿轮在机体内上下位置设置有两个，且齿轮与齿盘相啮合，并且上方齿轮的分布位置处于加热器的下方，齿盘与下方齿轮啮合时，第二电机带动齿轮转动时，齿轮与齿盘啮合带动其转动，进行均匀清洗，同时齿盘在上移与上方齿轮啮合时，可以配合加热器和转动中的齿盘，对清洗后的晶圆进行均与烘干，同时也方便将安装框从齿盘上取出，实现晶圆的拿取和放置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.通过设置在导液槽内的搅拌轴，当进液斗内的溶液受压板的压力进入导液槽并由喷头喷出时，搅拌轴上的叶轮受力带动搅拌轴转动，通过搅拌轴对进液斗内的溶液进行搅拌混匀，避免分层；

2.通过套设在活动轴上的齿环通过棘轮组件相连接，当第二电机带动活动轴顺时针转动时，可以带动齿环转动，由齿环与导盘外侧的齿套啮合，带动导盘的转动，使得其内部的封盘跟随转动，实现封盘和进液斗底部的导液孔重合和交错，方便溶液的流出以及进液斗的封闭，同时第二电机逆时针转动时，齿环和导盘维持原位；

3.通过设置在活动轴上的齿轮，其与齿盘啮合接触，当第二电机带动活动轴转动时，可以带动齿盘转动，齿盘通过限位槽和限位块在调节盘外侧稳定转动，进而带动安装框转动，配合喷头喷出的清洗液，对安装框内的晶圆进行均匀清洗，同时等间距分布的安装条，可以将多个晶圆放置在相邻安装条之间的缝隙内，实现批量清洗；

4.通过设置在导盘底部的第一电机，在立柱的限制作用下，可以通过螺杆带动调节盘上下活动，调节盘通过限位块和限位槽带动齿盘上下活动，将齿盘的位置移动至密封门处，可以通过加热器对清洗后的晶圆进行烘干，同时位于上方的齿轮依然可以带动齿盘转动，提高烘干效率，同时方便通过密封门对晶圆进行拿取和放置。

附图说明

图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明齿环俯视剖面结构示意图；

图3为本发明进液斗底部俯视结构示意图；

图4为本发明封盘立体结构示意图；

图5为本发明导盘仰视结构示意图；

图6为本发明调节盘俯视结构示意图；

图7为本发明齿盘俯视剖面结构示意图；

图8为本发明安装框俯视结构示意图。

图中：1、机体；2、进液斗；3、电动推杆；4、顶板；5、顶杆；6、压板；7、导盘；8、喷头；9、定位环；10、导液槽；101、搅拌轴；102、叶轮；11、封盘；111、导液孔；12、第一电机；121、螺杆；13、调节盘；14、齿盘；15、限位块；16、限位槽；17、立柱；18、安装槽；19、安装框；191、安装条；20、第二电机；21、活动轴；211、棘轮组件；212、齿环；213、齿条；22、齿轮；23、密封门；24、加热器；25、进液管。

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，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，机体1、进液斗2、电动推杆3、顶板4、顶杆5、压板6、导盘7、喷头8、定位环9、导液槽10、搅拌轴101、叶轮102、封盘11、导液孔111、第一电机12、螺杆121、调节盘13、齿盘14、限位块15、限位槽16、立柱17、安装槽18、安装框19、安装条191、第二电机20、活动轴21、棘轮组件211、齿环212、齿条213、齿轮22、密封门23、加热器24和进液管25；

包括机体1，放置于台面上，机体1的顶部贯穿安装有进液斗2，且机体1的顶部边缘处螺栓固定有电动推杆3，并且电动推杆3的输出端连接有顶板4，顶板4的底部固定有顶杆5，且顶杆5贯穿进液斗2的一端连接有压板6，并且进液斗2的外侧设置有进液管25；

密封门23，设置于机体1的后侧，机体1的侧壁上固定有加热器24，且加热器24与密封门23处于同一平面；

还包括：

导盘7，贯穿套设于进液斗2的底部，导盘7内开设有导液槽10，且导盘7的底部安装有喷头8，并且导液槽10与进液斗2的底部和喷头8相互贯通，导液槽10的顶部固定有封盘11，且封盘11套设于进液斗2的底部，导盘7的顶部固定有定位环9，且定位环9贴合活动安装于机体1顶部的内壁上；

第一电机12，固定于导盘7底部中心处，第一电机12的输出端连接有螺杆121，且螺杆121上螺纹套设有调节盘13，并且调节盘13上贯穿安装有立柱17，而且立柱17固定于机体1的底部；

齿盘14，套设于调节盘13上，调节盘13的外侧固定有限位块15，且限位块15位于限位槽16内，并且限位槽16开设于齿盘14的内壁上，齿盘14的顶部预留有安装槽18，且安装槽18内放置有安装框19，并且安装框19两侧的内壁上一体设置有安装条191；

第二电机20，嵌入式安装于机体1底部边缘处的内部，第二电机20的输出端连接有活动轴21，且活动轴21上套设有齿轮22。

导液槽10的底部轴承安装有搅拌轴101，且搅拌轴101的一端贯穿导盘7位于进液斗2内，并且搅拌轴101上套设有叶轮102；

如图1中，通过进液管25将清洗液导入进液斗2内，启动机体1上的电动推杆3，电动推杆3带动顶板4下移，使得顶板4通过顶杆5带动压板6下移，对进液斗2内的溶液进行增压，使其受力流进导盘7内的导液槽10，并通过喷头8喷出，同时溶液在受压下落时，与搅拌轴101上的叶轮102接触，使得叶轮102受力带动搅拌轴101在导液槽10和进液斗2内转动，对溶液进行搅拌混匀操作；

封盘11和进液斗2的底部均开设有导液孔111，且导液孔111呈扇形结构对称分布，并且封盘11和进液斗2上的导液孔111分布位置相对应，活动轴21上通过棘轮组件211套设有齿环212，且齿环212活动安装于机体1的侧壁内，并且齿环212位于导盘7的一侧，而且导盘7的外侧固定有齿条213，齿条213等角度分布在导盘7的后半区，且齿条213与齿环212之间相互啮合；

如图1-5中，顺时针驱动第二电机20，第二电机20带动活动轴21转动，活动轴21通过棘轮组件211带动齿环212转动，齿环212与齿条213啮合接触，带动导盘7转动，导盘7通过其上的定位环9在机体1内稳定转动，由导盘7带动封盘11转动，使得封盘11和进液斗2底部的导液孔111实现重合和交错，方便清洗液的下落，同时可以对进液斗2进行封闭操作，同样的，第二电机20逆时针转动时，齿环212和导盘7维持原位；

调节盘13通过立柱17在螺杆121上竖直滑动，且调节盘13与齿盘14之间共中心轴线，限位块15呈弧边梯形结构设计，且限位块15在调节盘13上等角度分布，并且限位块15在限位槽16内贴合滑动；

如图1和图6-7中，启动导盘7底部的第一电机12，第一电机12带动螺杆121转动，在立柱17的限制作用下，可以带动调节盘13上下活动，调节盘13通过限位块15和限位槽16可以带动齿盘14上下活动，使得齿盘14在清洗完毕后活动至加热器24处，可以通过加热器24对齿盘14上安装框19内的晶圆进行烘干操作，同时可以通过密封门23对安装框19进行拿取和放置；

安装条191在安装框19内等间距分布，且安装框19在齿盘14上等角度分布，并且安装框19与喷头8的分布位置相对应，齿轮22在机体1内上下位置设置有两个，且齿轮22与齿盘14相啮合，并且上方齿轮22的分布位置处于加热器24的下方；

如图1和图7-8中，将晶圆批量放置在相邻的安装条191之间，然后将安装框19放入安装槽18内，逆时针启动第二电机20，第二电机20带动齿轮22转动，此时齿环212不会转动，齿轮22带动齿盘14转动，齿盘14内壁上的限位槽16在限位块15上转动，保持齿盘14稳定转动，使得齿盘14带动安装框19转动，配合喷头8的喷洒，对安装框19内的晶圆进行均匀清洗，同时齿盘14移动至上方齿轮22处，在进行烘干时，依然可以实现齿盘14的转动，提高烘干效率，同时便于齿盘14上安装框19的拿取。

工作原理：在使用该晶圆喷雾式清洗洁净装置时，如图1-8中，首先打开圆柱形结构机体1一侧的密封门23，将安装框19取出，将晶圆放置在安装条191之间，然后将安装框19放置在安装槽18上，安装框19和安装条191构成用于放置晶圆的花篮，然后启动第一电机12，带动调节盘13和齿盘14下移，使其移动至机体1底部，然后顺时针启动第二电机20，通过齿环212带动导盘7转动，使得封盘11和进液斗2底部的导液孔111重合贯通，然后逆时针启动第一电机12，通过齿轮22带动齿盘14转动；

接着，启动机体1上的电动推杆3，电动推杆3通过顶板4和顶杆5带动压板6下移，对进液斗2内的溶液进行增压，溶液受压进入导液槽10内并由喷头8喷出，对转动中的安装框19内的晶圆进行均匀批量清洗，同时溶液下落时，带动叶轮102和搅拌轴101转动，通过搅拌轴101对进液斗2内的溶液进行搅拌混匀，避免分层；

清洗完毕后，再次启动第一电机12，带动调节盘13和齿盘14上移，使得调齿盘14上的安装框19移动至加热器24处，同时再次启动第二电机20，通过上方的齿轮22继续带动齿盘14转动，配合加热器24对晶圆进行均匀烘干，然后通过密封门23将安装框19取出。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，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；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，

包括机体（1），放置于台面上，所述机体（1）的顶部贯穿安装有进液斗（2），且机体（1）的顶部边缘处螺栓固定有电动推杆（3），并且电动推杆（3）的输出端连接有顶板（4），所述顶板（4）的底部固定有顶杆（5），且顶杆（5）贯穿进液斗（2）的一端连接有压板（6），并且进液斗（2）的外侧设置有进液管（25）；

密封门（23），设置于机体（1）的后侧，所述机体（1）的侧壁上固定有加热器（24），且加热器（24）与密封门（23）处于同一平面；

其特征在于：还包括：

导盘（7），贯穿套设于进液斗（2）的底部，所述导盘（7）内开设有导液槽（10），且导盘（7）的底部安装有喷头（8），并且导液槽（10）与进液斗（2）的底部和喷头（8）相互贯通，所述导液槽（10）的顶部固定有封盘（11），且封盘（11）套设于进液斗（2）的底部，所述导盘（7）的顶部固定有定位环（9），且定位环（9）贴合活动安装于机体（1）顶部的内壁上；

第一电机（12），固定于导盘（7）底部中心处，所述第一电机（12）的输出端连接有螺杆（121），且螺杆（121）上螺纹套设有调节盘（13），并且调节盘（13）上贯穿安装有立柱（17），而且立柱（17）固定于机体（1）的底部；

齿盘（14），套设于调节盘（13）上，所述调节盘（13）的外侧固定有限位块（15），且限位块（15）位于限位槽（16）内，并且限位槽（16）开设于齿盘（14）的内壁上，所述齿盘（14）的顶部预留有安装槽（18），且安装槽（18）内放置有安装框（19），并且安装框（19）两侧的内壁上一体设置有安装条（191）；

第二电机（20），嵌入式安装于机体（1）底部边缘处的内部，所述第二电机（20）的输出端连接有活动轴（21），且活动轴（21）上套设有齿轮（22）。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，其特征在于：所述导液槽（10）的底部轴承安装有搅拌轴（101），且搅拌轴（101）的一端贯穿导盘（7）位于进液斗（2）内，并且搅拌轴（101）上套设有叶轮（102）。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，其特征在于：所述封盘（11）和进液斗（2）的底部均开设有导液孔（111），且导液孔（111）呈扇形结构对称分布，并且封盘（11）和进液斗（2）上的导液孔（111）分布位置相对应。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，其特征在于：所述调节盘（13）通过立柱（17）在螺杆（121）上竖直滑动，且调节盘（13）与齿盘（14）之间共中心轴线。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，其特征在于：所述限位块（15）呈弧边梯形结构设计，且限位块（15）在调节盘（13）上等角度分布，并且限位块（15）在限位槽（16）内贴合滑动。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，其特征在于：所述安装条（191）在安装框（19）内等间距分布，且安装框（19）在齿盘（14）上等角度分布，并且安装框（19）与喷头（8）的分布位置相对应。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，其特征在于：所述活动轴（21）上通过棘轮组件（211）套设有齿环（212），且齿环（212）活动安装于机体（1）的侧壁内，并且齿环（212）位于导盘（7）的一侧，而且导盘（7）的外侧固定有齿条（213）。

8.根据权利要求7所述的一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，其特征在于：所述齿条（213）等角度分布在导盘（7）的后半区，且齿条（213）与齿环（212）之间相互啮合。

9.根据权利要求1所述的一种晶圆喷雾式清洗洁净装置，其特征在于：所述齿轮（22）在机体（1）内上下位置设置有两个，且齿轮（22）与齿盘（14）相啮合，并且上方齿轮（22）的分布位置处于加热器（24）的下方。

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