CN116581068B - 一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置及方法，涉及半导体表面清洁技术领域。该硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置及方法，包括移动底座，所述移动底座上端中部左侧固定安装有纳米颗粒物去除机构，所述纳米颗粒物去除机构的内部设置有硅片存放机构，所述纳米颗粒物去除机构的上端固定安装有搅拌机构，所述移动底座的上端左侧中部固定安装有驱动机构，所述超声波发生器均通过导线与超声波控制主机相连，所述移动底座的上端右侧固定安装有清洁机构。本发明实现了硅芯片脱除纳米污染颗粒物装置体积更小，操作简单，安装调试方便，成本更低，且脱除硅芯片上纳米污染颗粒物的效率和成功率更高。
Description
技术领域
本发明涉及半导体表面清洁技术领域，具体为一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置及方法。
背景技术
集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
经研究，硅芯片的纳米污染颗粒粒径大于工艺尺寸二分之一的可导致器件失效。随着集成电路工艺已经发展至10纳米以下，数纳米粒径污染颗粒均可导致器件缺陷，目前，常用的去除硅芯片纳米污染颗粒物的方法是采用将硅芯片放置在碳酸铵或碳酸氢钠等溶液中，采用超声波技术，产生纳米级气泡，将硅芯片上的纳米污染颗粒物进行去除，再转移至清洁池内，清除表面残留的碳酸铵或碳酸氢钠等溶液，该反应步骤中，至少需要使用八个清洁池对硅芯片进行清洁，最后再经过三个风干池，去除表面残留的水渍，这种清洁装置不仅占地空间大，且步骤繁琐，清洁效率有待提高。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置及方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，包括移动底座，所述移动底座上端中部左侧固定安装有纳米颗粒物去除机构，所述纳米颗粒物去除机构的内部设置有硅片存放机构，用于存放硅芯片进行清洁和干燥，去除纳米颗粒物，所述纳米颗粒物去除机构的上端固定安装有搅拌机构，用于对纳米颗粒物去除机构中的溶液进行搅拌，避免溶液发生沉淀的情况，所述移动底座的上端左侧中部固定安装有驱动机构，用于驱动纳米颗粒物去除机构转动，所述纳米颗粒物去除机构的内侧壁均匀分布有超声波发生器，所述超声波发生器均通过导线与超声波控制主机相连，用于在溶液中产生纳米级气泡，对硅芯片进行清洁，所述移动底座的上端右侧固定安装有清洁机构，用于对纳米颗粒物去除机构的内部进行清洁。
优选的，所述纳米颗粒物去除机构包括外桶，所述外桶上端外周设置有桶盖一，所述外桶的后端下侧中部开口内固定连接有排水阀，所述外桶的内底壁中部外周固定连接有旋转座，所述旋转座的上端转动连接有转鼓，所述转鼓的内侧壁均匀分布有限位条，所述转鼓的下端中部开口内固定连接有排污管，所述排污管的下端固定连接有排污阀。
优选的，所述硅片存放机构包括存放桶，所述存放桶的外周均匀开设有存放口，所述存放口的内下端均匀开设有存放槽，所述存放桶的外周均匀开设有限位槽，所述存放桶的外周与转鼓的内周贴合，所述限位槽的内周均与限位条的外周贴合。
优选的，所述驱动机构包括电机架，所述电机架的右侧通过螺栓固定安装有三相电机，所述三相电机的下端驱动端固定连接有小皮带轮，所述小皮带轮通过传动皮带连接有大皮带轮，所述电机架的下端通过螺栓固定安装在移动底座的上端左侧中部。
优选的，所述外桶的下端固定连接在移动底座的上端中部左侧，所述排污管的中部外周固定连接在大皮带轮的内周，所述排污管的中上部外周均通过密封轴承转动连接在外桶的下端中部和移动底座的上端中部左侧开口内。
优选的，所述清洁机构包括储液桶，所述储液桶，所述储液桶的上端设置有桶盖二，所述桶盖二的上端右侧中部开口内固定连接有进水管，所述滑筒二的上端后侧中部固定连接有高压水泵，所述高压水泵的左端进水端连通有抽水管，所述高压水泵的上端进水端固定连接有四通阀门，所述四通阀门的上端连通有连通管一，所述四通阀门的两端均连通有连通管二，所述连通管二远离四通阀门的一端均连通有分流管，所述分流管相靠近的一侧均匀分布有高压喷嘴二。
优选的，所述储液桶的下端固定连接在移动底座的上端右侧，所述抽水管的下端贯穿桶盖二的上端中部左侧并延伸至储液桶的内底部，所述连通管一的上端通过密封轴承转动连接在搅拌机构的上端内部，所述高压喷嘴二的下端均固定连接在外桶的内下壁两侧中部。
优选的，所述搅拌机构包括滑筒一，所述滑筒一的内下部滑动连接有滑筒二，所述滑筒一的内两侧均开设有滑槽，所述滑筒二的两侧均固定连接有滑条，所述滑筒二的前侧下端连通有转筒，所述转筒的前端外周转动连接在齿轮一的内部，所述齿轮一的前端固定连接有高压喷嘴一，所述齿轮一的下端啮合连接有螺旋齿条，所述齿轮一的上端滑动连接在螺旋槽的下端开口内，所述螺旋齿条和螺旋槽的上端均固定连接在固定圈的上端，所述螺旋齿条和螺旋槽的上端均固定连接在连接圈的下端，所述滑筒一的中上部外周固定连接有齿轮二，所述齿轮二的左侧啮合连接有直线齿条，所述直线齿条的前端固定连接在电动推杆的后端驱动端。
优选的，所述滑条的外周均滑动连接在滑槽的内部，所述连接圈的内周固定连接在滑筒一的下端外周，所述滑筒一的中部外周通过密封轴承转动连接在桶盖一的上端中部开口内，所述滑筒二的下端固定连接在桶盖一的上端前侧。
一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物方法，应用上述任意一项所述的一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，包括以下步骤：
a、首先，在外桶的内部加满碳酸铵或碳酸氢钠溶液，将放置有硅芯片的硅片存放机构放置进转鼓的内部，通过超声波控制主机控制启动超声波发生器，产生纳米级的超声波气泡，将硅芯片上的纳米污染颗粒物脱除，并同时启动搅拌机构，对溶液进行搅拌，防止溶液沉淀；
b、脱除纳米污染颗粒物后，启动排污阀，排出溶液，并启动驱动机构，通过排污管带动转鼓转动，进而带动硅片存放机构转动，将残留在硅芯片上的溶液脱除，并启动清洁机构和搅拌机构，对硅片存放机构中的硅芯片进行冲水清洁，最终通过纳米颗粒物去除机构将清水从硅芯片上脱除；
c、将脱除纳米污染颗粒物的硅芯片从纳米颗粒物去除机构中取出，启动搅拌机构和清洁机构以及驱动机构，将附着在转鼓内侧的纳米污染颗粒物进行冲洗脱除。
（三）有益效果
本发明提供了一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置及方法。具备以下有益效果：
1、本发明通过将硅芯片放置在硅片存放机构中，再将硅片存放机构放置在纳米颗粒物去除机构中，进行硅芯片脱除纳米污染颗粒物、清洁去除硅芯片表面的溶液、并将硅芯片上残留的水渍进行甩干，装置一体化设置，使硅芯片脱除纳米污染颗粒物装置体积更小，操作简单，安装调试方便，成本更低。
2、本发明通过将硅芯片放置在存放口内部的存放槽内，将存放桶放置在转鼓的内部，通过限位条和限位槽配合，使存放桶在转鼓内部位置不会发生移动，通过超声波控制主机启动超声波发生器，使溶液中产生纳米级的超声波气泡，将硅芯片上的纳米污染颗粒物从硅芯片上脱除，脱除完成后，启动排污阀将溶液从外桶的内部排出，在脱除硅芯片上的纳米污染颗粒物时，启动电动推杆，通过直线齿条带动齿轮二转动，进而通过滑筒一带动滑筒二转动，再而通过转筒带动齿轮一在螺旋齿条和螺旋槽之间转动，通过齿轮一与螺旋齿条啮合，进而带动高压喷嘴一进行转动，对溶液进行搅拌，通过搅拌机构对溶液在脱除硅芯片上的纳米污染颗粒时，对溶液进行搅拌，实现了有效地防止了溶液发生沉淀的情况，进而提高了溶液脱除硅芯片上纳米污染颗粒物的效率和成功率。
3、本发明通过启动三相电机，通过小皮带轮和传动皮带带动大皮带轮转动，进而通过排污管带动转鼓转动，进而带动硅片存放机构内的硅芯片转动，产生离心力，将硅芯片表面残留的溶液进行脱除，脱除溶液后，启动高压水泵和四通阀门，通过连通管一将储液桶内部的清水泵入滑筒一的内部，通过滑筒二和转筒以及高压喷嘴一，并同时启动电动推杆，带动高压喷嘴一旋转上下移动，向硅芯片上均匀喷洒清水，将硅芯片上残留的溶液进行稀释，并同时启动三相电机，带动转鼓转动，将稀释后的溶液从硅芯片上脱除，反复操作，直至将硅芯片上残留的溶液完全脱除，通过搅拌机构、清洁机构以及驱动机构的配合，实现了自动将硅芯片上残留的溶液进行清除，避免了硅芯片上残留脱除纳米污染颗粒物的溶液，并且通过去除硅芯片上残留的溶液，进一步防止溶液残留导致纳米污染颗粒物在硅芯片上残留。
4、本发明通过在完全将硅芯片上残留的溶液去除后，启动高压水泵和四通阀门以及三相电机，将储液桶内部的清水通过连通管二、分流管以及高压喷嘴二，向转鼓的外部喷水，并同时通过连通管一和高压喷嘴一，并同时启动电动推杆，带动高压喷嘴一旋转并上下移动，均匀的向转鼓的内部喷水，通过搅拌机构、清洁机构以及驱动机构的配合，实现了从内外部对转鼓的内部残留的纳米污染颗粒物进行去除，清洁效率高，且清洁的更加干净。
附图说明
图1为本发明的立体示意图其一；
图2为本发明的立体示意图其二；
图3为本发明的立体示意图其三；
图4为本发明的正剖内部立体示意图其一；
图5为本发明的正剖内部立体示意图其二；
图6为本发明的搅拌机构立体示意图其一；
图7为本发明的搅拌机构侧剖立体示意图其二；
图8为本发明的硅片存放机构立体示意图。
其中，1、移动底座；2、纳米颗粒物去除机构；21、外桶；22、桶盖一；23、排水阀；24、旋转座；25、转鼓；26、限位条；27、排污管；28、排污阀；3、搅拌机构；31、滑筒一；32、滑筒二；33、滑槽；34、滑条；35、转筒；36、齿轮一；37、高压喷嘴一；38、螺旋齿条；39、螺旋槽；310、齿轮二；311、直线齿条；312、电动推杆；313、连接圈；314、固定圈；4、清洁机构；41、储液桶；42、桶盖二；43、进水管；44、高压水泵；45、四通阀门；46、连通管一；47、连通管二；48、分流管；49、高压喷嘴二；410、抽水管；5、超声波控制主机；6、超声波发生器；7、驱动机构；71、电机架；72、三相电机；73、小皮带轮；74、传动皮带；75、大皮带轮；8、硅片存放机构；81、存放桶；82、存放口；83、存放槽；84、限位槽。
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。
实施例：
如图1-8所示，本发明实施例提供一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，包括移动底座1，移动底座1上端中部左侧固定安装有纳米颗粒物去除机构2，纳米颗粒物去除机构2的内部设置有硅片存放机构8，用于存放硅芯片进行清洁和干燥，去除纳米颗粒物，纳米颗粒物去除机构2的上端固定安装有搅拌机构3，用于对纳米颗粒物去除机构2中的溶液进行搅拌，避免溶液发生沉淀的情况，移动底座1的上端左侧中部固定安装有驱动机构7，用于驱动纳米颗粒物去除机构2转动，纳米颗粒物去除机构2的内侧壁均匀分布有超声波发生器6，超声波发生器6均通过导线与超声波控制主机5相连，用于在溶液中产生纳米级气泡，对硅芯片进行清洁，移动底座1的上端右侧固定安装有清洁机构4，用于对纳米颗粒物去除机构2的内部进行清洁。
本发明中，通过将硅芯片放置在硅片存放机构8中，再将硅片存放机构8放置在纳米颗粒物去除机构2中，进行硅芯片脱除纳米污染颗粒物、清洁去除硅芯片表面的溶液、并将硅芯片上残留的水渍进行甩干，装置一体化设置，使硅芯片脱除纳米污染颗粒物装置体积更小，操作简单，安装调试方便，成本更低。
纳米颗粒物去除机构2包括外桶21，外桶21上端外周设置有桶盖一22，外桶21的后端下侧中部开口内固定连接有排水阀23，外桶21的内底壁中部外周固定连接有旋转座24，旋转座24的上端转动连接有转鼓25，转鼓25的内侧壁均匀分布有限位条26，转鼓25的下端中部开口内固定连接有排污管27，排污管27的下端固定连接有排污阀28。
硅片存放机构8包括存放桶81，存放桶81的外周均匀开设有存放口82，存放口82的内下端均匀开设有存放槽83，存放桶81的外周均匀开设有限位槽84，存放桶81的外周与转鼓25的内周贴合，限位槽84的内周均与限位条26的外周贴合。
驱动机构7包括电机架71，电机架71的右侧通过螺栓固定安装有三相电机72，三相电机72的下端驱动端固定连接有小皮带轮73，小皮带轮73通过传动皮带74连接有大皮带轮75，电机架71的下端通过螺栓固定安装在移动底座1的上端左侧中部。
外桶21的下端固定连接在移动底座1的上端中部左侧，排污管27的中部外周固定连接在大皮带轮75的内周，排污管27的中上部外周均通过密封轴承转动连接在外桶21的下端中部和移动底座1的上端中部左侧开口内。
清洁机构4包括储液桶41，储液桶41，储液桶41的上端设置有桶盖二42，桶盖二42的上端右侧中部开口内固定连接有进水管43，滑筒二32的上端后侧中部固定连接有高压水泵44，高压水泵44的左端进水端连通有抽水管410，高压水泵44的上端进水端固定连接有四通阀门45，四通阀门45的上端连通有连通管一46，四通阀门45的两端均连通有连通管二47，连通管二47远离四通阀门45的一端均连通有分流管48，分流管48相靠近的一侧均匀分布有高压喷嘴二49。
储液桶41的下端固定连接在移动底座1的上端右侧，抽水管410的下端贯穿桶盖二42的上端中部左侧并延伸至储液桶41的内底部，连通管一46的上端通过密封轴承转动连接在搅拌机构3的上端内部，高压喷嘴二49的下端均固定连接在外桶21的内下壁两侧中部。
搅拌机构3包括滑筒一31，滑筒一31的内下部滑动连接有滑筒二32，滑筒一31的内两侧均开设有滑槽33，滑筒二32的两侧均固定连接有滑条34，滑筒二32的前侧下端连通有转筒35，转筒35的前端外周转动连接在齿轮一36的内部，齿轮一36的前端固定连接有高压喷嘴一37，齿轮一36的下端啮合连接有螺旋齿条38，齿轮一36的上端滑动连接在螺旋槽39的下端开口内，螺旋齿条38和螺旋槽39的上端均固定连接在固定圈314的上端，螺旋齿条38和螺旋槽39的上端均固定连接在连接圈313的下端，滑筒一31的中上部外周固定连接有齿轮二310，齿轮二310的左侧啮合连接有直线齿条311，直线齿条311的前端固定连接在电动推杆312的后端驱动端。
滑条34的外周均滑动连接在滑槽33的内部，连接圈313的内周固定连接在滑筒一31的下端外周，滑筒一31的中部外周通过密封轴承转动连接在桶盖一22的上端中部开口内，滑筒二32的下端固定连接在桶盖一22的上端前侧。
将外桶21内部注满碳酸铵或碳酸氢钠溶液，将硅芯片放置在存放口82内部的存放槽83内，将存放桶81放置在转鼓25的内部，通过限位条26和限位槽84配合，使存放桶81在转鼓25内部位置不会发生移动，通过超声波控制主机5启动超声波发生器6，使溶液中产生纳米级的超声波气泡，将硅芯片上的纳米污染颗粒物从硅芯片上脱除，脱除完成后，启动排污阀28将溶液从外桶21的内部排出，在脱除硅芯片上的纳米污染颗粒物时，启动电动推杆312，通过直线齿条311带动齿轮二310转动，进而通过滑筒一31带动滑筒二32转动，再而通过转筒35带动齿轮一36在螺旋齿条38和螺旋槽39之间转动，通过齿轮一36与螺旋齿条38啮合，进而带动高压喷嘴一37进行转动，对溶液进行搅拌，通过搅拌机构3对溶液在脱除硅芯片上的纳米污染颗粒时，对溶液进行搅拌，实现了有效地防止了溶液发生沉淀的情况，进而提高了溶液脱除硅芯片上纳米污染颗粒物的效率和成功率，脱除硅芯片上的纳米污染颗粒物后，启动排污阀28，排出溶液，并启动三相电机72，通过小皮带轮73和传动皮带74带动大皮带轮75转动，进而通过排污管27带动转鼓25转动，进而带动硅片存放机构8内的硅芯片转动，产生离心力，将硅芯片表面残留的溶液进行脱除，脱除溶液后，启动高压水泵44和四通阀门45，通过连通管一46将储液桶41内部的清水泵入滑筒一31的内部，通过滑筒二32和转筒35以及高压喷嘴一37，并同时启动电动推杆312，带动高压喷嘴一37旋转上下移动，向硅芯片上均匀喷洒清水，将硅芯片上残留的溶液进行稀释，并同时启动三相电机72，带动转鼓25转动，将稀释后的溶液从硅芯片上脱除，反复操作，直至将硅芯片上残留的溶液完全脱除，通过搅拌机构3、清洁机构4以及驱动机构7的配合，实现了自动将硅芯片上残留的溶液进行清除，避免了硅芯片上残留脱除纳米污染颗粒物的溶液，并且通过去除硅芯片上残留的溶液，进一步防止溶液残留导致纳米污染颗粒物在硅芯片上残留，在完全将硅芯片上残留的溶液去除后，启动高压水泵44和四通阀门45以及三相电机72，将储液桶41内部的清水通过连通管二47、分流管48以及高压喷嘴二49，向转鼓25的外部喷水，并同时通过连通管一46和高压喷嘴一37，并同时启动电动推杆312，带动高压喷嘴一37旋转并上下移动，均匀的向转鼓25的内部喷水，通过搅拌机构3、清洁机构4以及驱动机构7的配合，实现了从内外部对转鼓25的内部残留的纳米污染颗粒物进行去除，清洁效率高，且清洁的更加干净。
一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物方法，应用上述任意一项的一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，包括以下步骤：
a、首先，在外桶21的内部加满碳酸铵或碳酸氢钠溶液，将放置有硅芯片的硅片存放机构8放置进转鼓25的内部，通过超声波控制主机5控制启动超声波发生器6，产生纳米级的超声波气泡，将硅芯片上的纳米污染颗粒物脱除，并同时启动搅拌机构3，对溶液进行搅拌，防止溶液沉淀；
b、脱除纳米污染颗粒物后，启动排污阀28，排出溶液，并启动驱动机构7，通过排污管27带动转鼓25转动，进而带动硅片存放机构8转动，将残留在硅芯片上的溶液脱除，并启动清洁机构4和搅拌机构3，对硅片存放机构8中的硅芯片进行冲水清洁，最终通过纳米颗粒物去除机构2将清水从硅芯片上脱除；
c、将脱除纳米污染颗粒物的硅芯片从纳米颗粒物去除机构2中取出，启动搅拌机构3和清洁机构4以及驱动机构7，将附着在转鼓25内侧的纳米污染颗粒物进行冲洗脱除。
工作原理：首先，将外桶21内部注满碳酸铵或碳酸氢钠溶液，将硅芯片放置在存放口82内部的存放槽83内，将存放桶81放置在转鼓25的内部，通过限位条26和限位槽84配合，使存放桶81在转鼓25内部位置不会发生移动，通过超声波控制主机5启动超声波发生器6，使溶液中产生纳米级的超声波气泡，将硅芯片上的纳米污染颗粒物从硅芯片上脱除，脱除完成后，启动排污阀28将溶液从外桶21的内部排出，在脱除硅芯片上的纳米污染颗粒物时，启动电动推杆312，通过直线齿条311带动齿轮二310转动，进而通过滑筒一31带动滑筒二32转动，再而通过转筒35带动齿轮一36在螺旋齿条38和螺旋槽39之间转动，通过齿轮一36与螺旋齿条38啮合，进而带动高压喷嘴一37进行转动，对溶液进行搅拌，通过搅拌机构3对溶液在脱除硅芯片上的纳米污染颗粒时，对溶液进行搅拌，实现了有效地防止了溶液发生沉淀的情况，进而提高了溶液脱除硅芯片上纳米污染颗粒物的效率和成功率，脱除硅芯片上的纳米污染颗粒物后，启动排污阀28，排出溶液，并启动三相电机72，通过小皮带轮73和传动皮带74带动大皮带轮75转动，进而通过排污管27带动转鼓25转动，进而带动硅片存放机构8内的硅芯片转动，产生离心力，将硅芯片表面残留的溶液进行脱除，脱除溶液后，启动高压水泵44和四通阀门45，通过连通管一46将储液桶41内部的清水泵入滑筒一31的内部，通过滑筒二32和转筒35以及高压喷嘴一37，并同时启动电动推杆312，带动高压喷嘴一37旋转上下移动，向硅芯片上均匀喷洒清水，将硅芯片上残留的溶液进行稀释，并同时启动三相电机72，带动转鼓25转动，将稀释后的溶液从硅芯片上脱除，反复操作，直至将硅芯片上残留的溶液完全脱除，通过搅拌机构3、清洁机构4以及驱动机构7的配合，实现了自动将硅芯片上残留的溶液进行清除，避免了硅芯片上残留脱除纳米污染颗粒物的溶液，并且通过去除硅芯片上残留的溶液，进一步防止溶液残留导致纳米污染颗粒物在硅芯片上残留，在完全将硅芯片上残留的溶液去除后，启动高压水泵44和四通阀门45以及三相电机72，将储液桶41内部的清水通过连通管二47、分流管48以及高压喷嘴二49，向转鼓25的外部喷水，并同时通过连通管一46和高压喷嘴一37，并同时启动电动推杆312，带动高压喷嘴一37旋转并上下移动，均匀的向转鼓25的内部喷水，通过搅拌机构3、清洁机构4以及驱动机构7的配合，实现了从内外部对转鼓25的内部残留的纳米污染颗粒物进行去除，清洁效率高，且清洁的更加干净，通过将硅芯片放置在硅片存放机构8中，再将硅片存放机构8放置在纳米颗粒物去除机构2中，进行硅芯片脱除纳米污染颗粒物、清洁去除硅芯片表面的溶液、并将硅芯片上残留的水渍进行甩干，装置一体化设置，使硅芯片脱除纳米污染颗粒物装置体积更小，操作简单，安装调试方便，成本更低。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，包括移动底座(1)，其特征在于：所述移动底座(1)上端中部左侧固定安装有纳米颗粒物去除机构(2)，所述纳米颗粒物去除机构(2)的内部设置有硅片存放机构(8)，用于存放硅芯片进行清洁和干燥，去除纳米颗粒物，所述纳米颗粒物去除机构(2)的上端固定安装有搅拌机构(3)，用于对纳米颗粒物去除机构(2)中的溶液进行搅拌，避免溶液发生沉淀的情况，所述移动底座(1)的上端左侧中部固定安装有驱动机构(7)，用于驱动纳米颗粒物去除机构(2)转动，所述纳米颗粒物去除机构(2)的内侧壁均匀分布有超声波发生器(6)，所述超声波发生器(6)均通过导线与超声波控制主机(5)相连，用于在溶液中产生纳米级气泡，对硅芯片进行清洁，所述移动底座(1)的上端右侧固定安装有清洁机构(4)，用于对纳米颗粒物去除机构(2)的内部进行清洁，所述纳米颗粒物去除机构(2)包括外桶(21)，所述外桶(21)上端外周设置有桶盖一(22)，所述外桶(21)的后端下侧中部开口内固定连接有排水阀(23)，所述外桶(21)的内底壁中部外周固定连接有旋转座(24)，所述旋转座(24)的上端转动连接有转鼓(25)，所述转鼓(25)的内侧壁均匀分布有限位条(26)，所述转鼓(25)的下端中部开口内固定连接有排污管(27)，所述排污管(27)的下端固定连接有排污阀(28)，所述搅拌机构(3)包括滑筒一(31)，所述滑筒一(31)的内下部滑动连接有滑筒二(32)，所述滑筒一(31)的内两侧均开设有滑槽(33)，所述滑筒二(32)的两侧均固定连接有滑条(34)，所述滑筒二(32)的前侧下端连通有转筒(35)，所述转筒(35)的前端外周转动连接在齿轮一(36)的内部，所述齿轮一(36)的前端固定连接有高压喷嘴一(37)，所述齿轮一(36)的下端啮合连接有螺旋齿条(38)，所述齿轮一(36)的上端滑动连接在螺旋槽(39)的下端开口内，所述螺旋齿条(38)和螺旋槽(39)的上端均固定连接在固定圈(314)的上端，所述螺旋齿条(38)和螺旋槽(39)的上端均固定连接在连接圈(313)的下端，所述滑筒一(31)的中上部外周固定连接有齿轮二(310)，所述齿轮二(310)的左侧啮合连接有直线齿条(311)，所述直线齿条(311)的前端固定连接在电动推杆(312)的后端驱动端，所述滑条(34)的外周均滑动连接在滑槽(33)的内部，所述连接圈(313)的内周固定连接在滑筒一(31)的下端外周，所述滑筒一(31)的中部外周通过密封轴承转动连接在桶盖一(22)的上端中部开口内，所述滑筒二(32)的下端固定连接在桶盖一(22)的上端前侧，所述清洁机构(4)包括储液桶(41)，所述储液桶(41)，所述储液桶(41)的上端设置有桶盖二(42)，所述桶盖二(42)的上端右侧中部开口内固定连接有进水管(43)，所述滑筒二(32)的上端后侧中部固定连接有高压水泵(44)，所述高压水泵(44)的左端进水端连通有抽水管(410)，所述高压水泵(44)的上端进水端固定连接有四通阀门(45)，所述四通阀门(45)的上端连通有连通管一(46)，所述四通阀门(45)的两端均连通有连通管二(47)，所述连通管二(47)远离四通阀门(45)的一端均连通有分流管(48)，所述分流管(48)相靠近的一侧均匀分布有高压喷嘴二(49)，所述储液桶(41)的下端固定连接在移动底座(1)的上端右侧，所述抽水管(410)的下端贯穿桶盖二(42)的上端中部左侧并延伸至储液桶(41)的内底部，所述连通管一(46)的上端通过密封轴承转动连接在搅拌机构(3)的上端内部，所述高压喷嘴二(49)的下端均固定连接在外桶(21)的内下壁两侧中部。
2.根据权利要求1所述的一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，其特征在于：所述硅片存放机构(8)包括存放桶(81)，所述存放桶(81)的外周均匀开设有存放口(82)，所述存放口(82)的内下端均匀开设有存放槽(83)，所述存放桶(81)的外周均匀开设有限位槽(84)，所述存放桶(81)的外周与转鼓(25)的内周贴合，所述限位槽(84)的内周均与限位条(26)的外周贴合。
3.根据权利要求1所述的一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，其特征在于：所述驱动机构(7)包括电机架(71)，所述电机架(71)的右侧通过螺栓固定安装有三相电机(72)，所述三相电机(72)的下端驱动端固定连接有小皮带轮(73)，所述小皮带轮(73)通过传动皮带(74)连接有大皮带轮(75)，所述电机架(71)的下端通过螺栓固定安装在移动底座(1)的上端左侧中部。
4.根据权利要求1所述的一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，其特征在于：所述外桶(21)的下端固定连接在移动底座(1)的上端中部左侧，所述排污管(27)的中部外周固定连接在大皮带轮(75)的内周，所述排污管(27)的中上部外周均通过密封轴承转动连接在外桶(21)的下端中部和移动底座(1)的上端中部左侧开口内。
5.一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物方法，应用于权利要求1-4中任意一项所述的一种硅基材料高效脱除纳米颗粒物装置，其特征在于，包括以下步骤：
a、首先，在外桶(21)的内部加满碳酸铵或碳酸氢钠溶液，将放置有硅芯片的硅片存放机构(8)放置进转鼓(25)的内部，通过超声波控制主机(5)控制启动超声波发生器(6)，产生纳米级的超声波气泡，将硅芯片上的纳米污染颗粒物脱除，并同时启动搅拌机构(3)，对溶液进行搅拌，防止溶液沉淀；
b、脱除纳米污染颗粒物后，启动排污阀(28)，排出溶液，并启动驱动机构(7)，通过排污管(27)带动转鼓(25)转动，进而带动硅片存放机构(8)转动，将残留在硅芯片上的溶液脱除，并启动清洁机构(4)和搅拌机构(3)，对硅片存放机构(8)中的硅芯片进行冲水清洁，最终通过纳米颗粒物去除机构(2)将清水从硅芯片上脱除；
c、将脱除纳米污染颗粒物的硅芯片从纳米颗粒物去除机构(2)中取出，启动搅拌机构(3)和清洁机构(4)以及驱动机构(7)，将附着在转鼓(25)内侧的纳米污染颗粒物进行冲洗脱除。
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