CN115346902B - 一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及晶圆清洗设备相关技术领域，更具体地说，本发明提供了一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，温度测量机构包括测量组件和位置调节组件；所述测量组件用于测量清洗室内的温度，测量组件包括第一测温器，所述第一测温器与水泵电性连接，所述第一测温器在清洗室内的位置通过位置调节组件调节；所述位置调节组件调节包括弹性液压杆、第一安装板、滑杆和弹簧，所述第一安装板上安装有第一测温器；位置调节组件能够在打开盖板时，将第一测温器移动至清洗室外部，从而为机械臂放置第一测温器起到让位的作用，在关上盖板时，带动第一测温器移动至清洗室的中部，在提高测量清洗室内部温度的准确度的同时，还能够提高使用的快捷性。

Description

一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构

技术领域

本发明涉及晶圆清洗设备相关技术领域，更具体地说，是一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构。

背景技术

中国是半导体最大的消费国，占全球芯片需求的45%，有90%以上的芯片需要进口，国内高速发展的智能手机、人工智能、物联网、云计算、大数据各个领域都对芯片有根本性的依赖。目前芯片是中国举国之力发展的行业，但最核心是要有独立自主生产能力的“中国芯“，就要取决于半导体生产设备的国产化工艺。

晶圆片清洗质量的好坏对器件性能有严重的影响，其主要原因是圆片表面沾污造成的，这些沾污包括：超细微的颗粒、有机残留物、无机残留物和需要去除的氧化层；颗粒和金属杂质沾污会严重影响器件的质量和成品率。

传统用于晶圆的酸洗机在使用的过程中，由于需要保证清洗室内的温度在设定的范围之内，从而当清洗室内的温度超出设定值时，需要设置恒温装置对清洗室进行冷却，为了便于晶圆的放置，恒温装置中的温度测量机构常常设置在清洗室的一侧，但是清洗室内的高温常常是先从中部向外围扩散，从而存在测量温度的准确率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，恒温装置和温度测量机构均设置在酸洗机箱的清洗室内，所述恒温装置包括冷却管，所述冷却管盘设在清洗室内，且冷却管的两端分别通过进水管和出水管与冷却水箱连接，所述冷却管上安装有水泵，所述酸洗机箱的一端铰接有盖板，所述盖板用于将清洗室封闭，当所述盖板将清洗室封闭时，所述酸洗机箱上的锁定件对盖板锁定，所述清洗室内设有用于支撑晶圆的晶圆放置板，温度测量机构包括测量组件和位置调节组件；所述测量组件用于测量清洗室内的温度，测量组件包括第一测温器，所述第一测温器与水泵电性连接，所述第一测温器在清洗室内的位置通过位置调节组件调节；所述位置调节组件调节包括弹性液压杆、第一安装板、滑杆和弹簧，所述第一安装板上安装有第一测温器，所述第一安装板的两端分别通过丝杆与酸洗机箱上开设的第一滑槽滑动连接，所述第一滑槽位于清洗室的侧边，且第一滑槽的一端位于酸洗机箱远离盖板的一端，第一滑槽的另一端位于酸洗机箱中部，所述第一安装板的端部还与弹性液压杆一端铰接，所述弹性液压杆的另一端与滑块铰接，所述滑块套设在滑杆外围并于滑块滑动连接，所述滑杆位于盖板壳壁开设的第二滑槽中，所述滑杆的外围还套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与滑块和第二滑槽端部连接；当所述盖板盖在酸洗机箱上并将清洗室封闭时，所述盖板与第一滑槽相互平行设置，所述第一安装板位于清洗室中部，所述滑块位于第二滑槽远离盖板与酸洗机箱铰接的一端，所述弹簧位于拉伸状态；当所述盖板打开至最大程度时，所述滑块位于第二滑槽靠近盖板与酸洗机箱连接的一端，所述第一安装板位于酸洗机箱远离盖板的一端，所述弹簧位于初始状态。

本申请再进一步的技术方案：所述测量组件还包括第二测温器，所述第二测温器与水泵电性连接，所述第二测温器和第一测温器分别位于晶圆放置板两侧，所述位置调节组件还包括第二安装板，所述第二测温器安装在第二安装板上，所述第二安装板的端部与丝杆远离第一安装板的一端连接，所述第二安装板还与清洗室内壁的第三滑槽滑动连接，所述第三滑槽与第一滑槽连通且第三滑槽与第一滑槽相互平行设置。

本申请再进一步的技术方案：所述测量组件还包括双金属片，所述双金属片安装在安装箱中，且双金属片的两端插设在安装箱的滑槽中并与滑槽滑动连接，所述安装箱上开设有供双金属片露出的通孔，所述双金属片通过反馈组件与安装在冷却管上的水泵电性连接，所述反馈组件包括丝杆、弹片、支撑板、触碰按钮和连接线，所述支撑板与触碰按钮沿水平方向间隔设置，所述触碰按钮与丝杆沿垂直方向间隔设置，所述触碰按钮通过连接线与水泵电性连接，所述支撑板上安装有弹片，所述弹片远离支撑板的端部延伸至触碰按钮顶部，所述弹片远离触碰按钮的一侧与丝杆的端部接触，所述丝杆远离弹片的端部与双金属片的凹部连接；当所述双金属片位于初始状态时，所述弹片与触碰按钮间隔设置，当所述清洗室内的温度达到双金属片的形变温度时，所述双金属片朝触碰按钮的方向凹陷至反馈状态，所述丝杆朝触碰按钮直线运动至弹片按压触碰按钮。

本申请再进一步的技术方案：所述双金属片通过复位机构复位至初始状态，所述复位机构包括第一齿轮、第二齿轮、转轴、发条安装套和发条，所述第一齿轮套设在丝杆外围并于丝杆螺纹连接，所述第一齿轮还与安装箱转动连接，所述第一齿轮的一侧与第二齿轮啮合连接，所述第二齿轮套设在转轴外围，所述转轴远离第二齿轮的端部插设在发条安装套内并与发条安装套转动连接，所述发条安装套安装在安装箱内，所述发条安装套的内壁与转轴的外壁之间设有发条，所述发条绕设在转轴外围，且转轴的两端分别与发条安装套内壁和转轴外壁连接，当所述双金属片位于初始状态时，所述发条位于松弛状态，当所述双金属片位于反馈状态时，所述发条位于收紧状态。

本申请再进一步的技术方案：所述安装箱安装在第一安装板上。

本申请再进一步的技术方案：所述酸洗机箱上还安装有清洗机构。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明通过设置位置调节组件，能够在打开盖板时，将第一测温器移动至清洗室外部，从而为机械臂放置第一测温器起到让位的作用，在关上盖板时，带动第一测温器移动至清洗室的中部，在提高测量清洗室内部温度的准确度的同时，还能够提高使用的快捷性；解决了传统恒温装置中的温度测量机构常常设置在清洗室的一侧，从而存在测量温度的准确率低的问题。

2、本发明通过设置复位机构与双金属片连接，能够在超出设定温度时双金属片通过反馈组件与安装在冷却管上的水泵进行一次电性连接后，带动双金属片复位初始状态，以便于提高双金属片的再利用率。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构三维示意图；

图2为本发明提供的一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构的侧视图；

图3为本发明提供的一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构的局部三维示意图；

图4为图1中A处局部放大示意图；

图5为图2中B处局部放大示意图；

图6为本发明提供的安装箱内部的剖视图；

图7为本发明提供的发条安装套内部的剖视图。

示意图中的标号说明：

1、酸洗机箱；101、清洗室；2、第一安装板；4、第一滑槽；5、弹性液压杆；6、盖板；7、第一安装板；8、冷却管；9、进水管；10、出水管；11、清洗机构；12、滑杆；13、滑块；14、弹簧；15、第二安装板；16、第二测温器；17、第一测温器；18、安装箱；19、丝杆；20、双金属片；21、第一齿轮；22、转轴；23、第二齿轮；24、触碰按钮；25、弹片；26、支撑板；27、发条；28、第三滑槽；29、连接线；30、发条安装套。

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，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

请参阅图1-图5，本申请的一个实施例中，一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，恒温装置和温度测量机构均设置在酸洗机箱1的清洗室101内，所述恒温装置包括冷却管8，所述冷却管8盘设在清洗室101内，且冷却管8的两端分别通过进水管9和出水管10与冷却水箱连接，所述冷却管8上安装有水泵，所述酸洗机箱1的一端铰接有盖板6，所述盖板6用于将清洗室101封闭，当所述盖板6将清洗室101封闭时，所述酸洗机箱1上的锁定件对盖板6锁定，所述清洗室101内设有用于支撑晶圆的晶圆放置板7，温度测量机构包括测量组件和位置调节组件；所述测量组件用于测量清洗室101内的温度，测量组件包括第一测温器17，所述第一测温器17与水泵电性连接，所述第一测温器17在清洗室101内的位置通过位置调节组件调节；所述位置调节组件调节包括弹性液压杆5、第一安装板2、13、滑杆12和弹簧14，所述第一安装板2上安装有第一测温器17，所述第一安装板2的两端分别通过丝杆19与酸洗机箱1上开设的第一滑槽4滑动连接，所述第一滑槽4位于清洗室101的侧边，且第一滑槽4的一端位于酸洗机箱1远离盖板6的一端，第一滑槽4的另一端位于酸洗机箱1中部，所述第一安装板2的端部还与弹性液压杆5一端铰接，所述弹性液压杆5的另一端与滑块13铰接，所述滑块13套设在滑杆12外围并于滑块13滑动连接，所述滑杆12位于盖板6壳壁开设的第二滑槽61中，所述滑杆12的外围还套设有弹簧14，所述弹簧14的两端分别与滑块13和第二滑槽61端部连接；当所述盖板6盖在酸洗机箱1上并将清洗室101封闭时，所述盖板6与第一滑槽4相互平行设置，所述第一安装板2位于清洗室101中部，所述滑块13位于第二滑槽61远离盖板6与酸洗机箱1铰接的一端，所述弹簧14位于拉伸状态；当所述盖板6打开至最大程度时，所述滑块13位于第二滑槽61靠近盖板6与酸洗机箱1连接的一端，所述第一安装板2位于酸洗机箱1远离盖板6的一端且位于清洗室101外部，所述弹簧14位于初始状态。

在本实施例的一种情况中，所述酸洗机箱1上还安装有清洗机构11。

在实际应用时，将所述盖板6打开至最大程度，由于弹性液压杆5的作用，使得所述滑块13位于第二滑槽61靠近盖板6与酸洗机箱1连接的一端，所述第一安装板2位于酸洗机箱1远离盖板6的一端且位于清洗室101外部，所述弹簧14位于初始状态，然后通过机械臂将晶圆放在晶圆放置板7上，然后将所述盖板6盖在酸洗机箱1上并将清洗室101封闭，所述盖板6与第一滑槽4相互平行设置，由于弹性液压杆5的作用，使得所述第一安装板2位于清洗室101中部，所述滑块13位于第二滑槽61远离盖板6与酸洗机箱1铰接的一端，然后酸洗机箱1上的锁定件将盖板6锁定，此时所述弹簧14位于拉伸状态，通过清洗机构11对晶圆放置板7上的晶圆进行清洗，当发条27检测到清洗室101内的温度高于设定温度范围时，水泵启动，冷却水在冷却管8内循环，带走清洗室101内的热量，从而起到冷却恒温的作用，通过设置位置调节组件，能够在打开盖板6时，将第一测温器17移动至清洗室101外部，从而为机械臂放置第一测温器17起到让位的作用，在关上盖板6时，带动第一测温器17移动至清洗室101的中部，能够提高测量清洗室101内部温度的准确度。

请参阅图1-2和图4-5，作为本申请一个优选的实施例，所述测量组件还包括第二测温器16，所述第二测温器16与水泵电性连接，所述第二测温器16和第一测温器17分别位于晶圆放置板7两侧，所述位置调节组件还包括第二安装板15，所述第二测温器16安装在第二安装板15上，所述第二安装板15的端部与丝杆19远离第一安装板2的一端连接，所述第二安装板15还与清洗室101内壁的第三滑槽28滑动连接，所述第三滑槽28与第一滑槽4连通且第三滑槽28与第一滑槽4相互平行设置。

在本实施例的一种情况中，设置第二测温器16和第一测温器17分别设置在晶圆放置板7两侧，提高了对清洗室101内温度测量的精确度。

请参阅图1、图4和图6-7，作为本申请一个优选的实施例，所述测量组件还包括双金属片20，所述双金属片20安装在安装箱18中，且双金属片20的两端插设在安装箱18的滑槽中并与滑槽滑动连接，所述安装箱18上开设有供双金属片20露出的通孔，所述双金属片20通过反馈组件与安装在冷却管8上的水泵电性连接，所述反馈组件包括丝杆19、弹片25、支撑板26、触碰按钮24和连接线29，所述支撑板26与触碰按钮24沿水平方向间隔设置，所述触碰按钮24与丝杆19沿垂直方向间隔设置，所述触碰按钮24通过连接线29与水泵电性连接，所述支撑板26上安装有弹片25，所述弹片25远离支撑板26的端部延伸至触碰按钮24顶部，所述弹片25远离触碰按钮24的一侧与丝杆19的端部接触，所述丝杆19远离弹片25的端部与双金属片20的凹部连接；当所述双金属片20位于初始状态时，所述弹片25与触碰按钮24间隔设置，当所述清洗室101内的温度达到双金属片20的形变温度时，所述双金属片20朝触碰按钮24的方向凹陷至反馈状态，所述丝杆19朝触碰按钮24直线运动至弹片25按压触碰按钮24。

在本实施例的一种情况中，所述双金属片20通过复位机构复位至初始状态，所述复位机构包括第一齿轮21、第二齿轮23、转轴22、发条安装套30和发条27，所述第一齿轮21套设在丝杆19外围并于丝杆19螺纹连接，所述第一齿轮21还与安装箱18转动连接，所述第一齿轮21的一侧与第二齿轮23啮合连接，所述第二齿轮23套设在转轴22外围，所述转轴22远离第二齿轮23的端部插设在发条安装套30内并与发条安装套30转动连接，所述发条安装套30安装在安装箱18内，所述发条安装套30的内壁与转轴22的外壁之间设有发条27，所述发条27绕设在转轴22外围，且转轴22的两端分别与发条安装套30内壁和转轴22外壁连接，当所述双金属片20位于初始状态时，所述发条27位于松弛状态，当所述双金属片20位于反馈状态时，所述发条27位于收紧状态。

在本实施例中，所述安装箱18安装在第一安装板2上。

在实际应用时，当所述清洗室101内的温度达到双金属片20的形变温度时，所述双金属片20朝触碰按钮24的方向凹陷至反馈状态，所述丝杆19朝触碰按钮24直线运动至弹片25按压触碰按钮24，连接线29将启动信号传递至水泵，冷却水在冷却管8内循环进行冷却工作，在此过程中，丝杆19直线运动驱动第一齿轮21转动，第一齿轮21带动第二齿轮23正向转动，第二齿轮23带动转轴22转动，转轴22在转动的过程中收紧发条27；当清洗室101内温度降低使得双金属片20形变力减弱后，由于发条27的弹力作用带动转轴22反向转动至发条27处于松弛状态，在此过程中第二齿轮23带动第一齿轮21反向转动，实现带动丝杆19反向直线运动的作用，从而推动双金属片20由凹陷切换至凸起的初始状态，而且由于弹片25的自身弹力作用使得弹片25与触碰按钮24间隔设置，从而实现复位的作用。

作为优选的，可以通过设定弹片25按压一次触碰按钮24时，水泵启动的时长来实现恒温的作用。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，恒温装置和温度测量机构均设置在酸洗机箱（1）的清洗室（101）内，所述恒温装置包括冷却管（8），所述冷却管（8）盘设在清洗室（101）内，且冷却管（8）的两端分别通过进水管（9）和出水管（10）与冷却水箱连接，所述冷却管（8）上安装有水泵，所述酸洗机箱（1）的一端铰接有盖板（6），所述盖板（6）用于将清洗室（101）封闭，当所述盖板（6）将清洗室（101）封闭时，所述酸洗机箱（1）上的锁定件对盖板（6）锁定，所述清洗室（101）内设有用于支撑晶圆的晶圆放置板（7），其特征在于，温度测量机构包括测量组件和位置调节组件；

所述测量组件用于测量清洗室（101）内的温度，测量组件包括第一测温器（17），所述第一测温器（17）与水泵电性连接，所述第一测温器（17）在清洗室（101）内的位置通过位置调节组件调节；

所述位置调节组件调节包括弹性液压杆（5）、第一安装板（2）、（13）、滑杆（12）和弹簧（14），所述第一安装板（2）上安装有第一测温器（17），所述第一安装板（2）的两端分别通过丝杆（19）与酸洗机箱（1）上开设的第一滑槽（4）滑动连接，所述第一滑槽（4）位于清洗室（101）的侧边，且第一滑槽（4）的一端位于酸洗机箱（1）远离盖板（6）的一端，第一滑槽（4）的另一端位于酸洗机箱（1）中部，所述第一安装板（2）的端部还与弹性液压杆（5）一端铰接，所述弹性液压杆（5）的另一端与滑块（13）铰接，所述滑块（13）套设在滑杆（12）外围并于滑块（13）滑动连接，所述滑杆（12）位于盖板（6）壳壁开设的第二滑槽（61）中，所述滑杆（12）的外围还套设有弹簧（14），所述弹簧（14）的两端分别与滑块（13）和第二滑槽（61）端部连接；当所述盖板（6）盖在酸洗机箱（1）上并将清洗室（101）封闭时，所述盖板（6）与第一滑槽（4）相互平行设置，所述第一安装板（2）位于清洗室（101）中部，所述滑块（13）位于第二滑槽（61）远离盖板（6）与酸洗机箱（1）铰接的一端，所述弹簧（14）位于拉伸状态；当所述盖板（6）打开至最大程度时，所述滑块（13）位于第二滑槽（61）靠近盖板（6）与酸洗机箱（1）连接的一端，所述第一安装板（2）位于酸洗机箱（1）远离盖板（6）的一端且位于清洗室（101）外部，所述弹簧（14）位于初始状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，其特征在于，所述测量组件还包括第二测温器（16），所述第二测温器（16）与水泵电性连接，所述第二测温器（16）和第一测温器（17）分别位于晶圆放置板（7）两侧，所述位置调节组件还包括第二安装板（15），所述第二测温器（16）安装在第二安装板（15）上，所述第二安装板（15）的端部与丝杆（19）远离第一安装板（2）的一端连接，所述第二安装板（15）还与清洗室（101）内壁的第三滑槽（28）滑动连接，所述第三滑槽（28）与第一滑槽（4）连通且第三滑槽（28）与第一滑槽（4）相互平行设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，其特征在于，所述测量组件还包括双金属片（20），所述双金属片（20）安装在安装箱（18）中，且双金属片（20）的两端插设在安装箱（18）的滑槽中并与滑槽滑动连接，所述安装箱（18）上开设有供双金属片（20）露出的通孔，所述双金属片（20）通过反馈组件与安装在冷却管（8）上的水泵电性连接，所述反馈组件包括丝杆（19）、弹片（25）、支撑板（26）、触碰按钮（24）和连接线（29），所述支撑板（26）与触碰按钮（24）沿水平方向间隔设置，所述触碰按钮（24）与丝杆（19）沿垂直方向间隔设置，所述触碰按钮（24）通过连接线（29）与水泵电性连接，所述支撑板（26）上安装有弹片（25），所述弹片（25）远离支撑板（26）的端部延伸至触碰按钮（24）顶部，所述弹片（25）远离触碰按钮（24）的一侧与丝杆（19）的端部接触，所述丝杆（19）远离弹片（25）的端部与双金属片（20）的凹部连接；当所述双金属片（20）位于初始状态时，所述弹片（25）与触碰按钮（24）间隔设置，当所述清洗室（101）内的温度达到双金属片（20）的形变温度时，所述双金属片（20）朝触碰按钮（24）的方向凹陷至反馈状态，所述丝杆（19）朝触碰按钮（24）直线运动至弹片（25）按压触碰按钮（24）。

4.根据权利要求3所述的一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，其特征在于，所述双金属片（20）通过复位机构复位至初始状态，所述复位机构包括第一齿轮（21）、第二齿轮（23）、转轴（22）、发条安装套（30）和发条（27），所述第一齿轮（21）套设在丝杆（19）外围并于丝杆（19）螺纹连接，所述第一齿轮（21）还与安装箱（18）转动连接，所述第一齿轮（21）的一侧与第二齿轮（23）啮合连接，所述第二齿轮（23）套设在转轴（22）外围，所述转轴（22）远离第二齿轮（23）的端部插设在发条安装套（30）内并与发条安装套（30）转动连接，所述发条安装套（30）安装在安装箱（18）内，所述发条安装套（30）的内壁与转轴（22）的外壁之间设有发条（27），所述发条（27）绕设在转轴（22）外围，且转轴（22）的两端分别与发条安装套（30）内壁和转轴（22）外壁连接，当所述双金属片（20）位于初始状态时，所述发条（27）位于松弛状态，当所述双金属片（20）位于反馈状态时，所述发条（27）位于收紧状态。

5.根据权利要求3所述的一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，其特征在于，所述安装箱（18）安装在第一安装板（2）上。

6.根据权利要求1所述的一种用于晶圆酸洗机恒温装置的温度测量机构，其特征在于，所述酸洗机箱（1）上还安装有清洗机构（11）。

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