CN117276132A - 一种半导体晶圆全方位清洗机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体晶圆全方位清洗机，包括放置于地面上方的机架，所述机架的上端固定安装有清洗座，且所述清洗座的外侧固定安装有控制器，所述机架的内侧设置有储液仓，且清洗座的内侧安装有循环泵，并且循环泵与储液仓通过管道连接；还包括：清洗槽，固定安装于清洗座的内侧，所述清洗槽的内部固定安装有隔板，且所述清洗槽的下表面固定安装有电机，并且电机的输出端固定安装有往复丝杆；支撑架，固定安装于往复丝杆的外侧。该半导体晶圆全方位清洗机可以对多个晶圆进行同步清洁，且在清洁过程中可对晶圆位置进行自动调节，实现全面清洗，同时可以对清洗过程中的水体进行有效过滤，实现循环利用。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶圆加工技术领域，具体为一种半导体晶圆全方位清洗机。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体积体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆，而晶圆在生产中经过打磨后表面容易存在杂质颗粒，因此需要使用到全方位清洗机对晶圆的表面进行清洁。
现有技术中，如公开号为CN114833117A的一种晶圆片清洗机，其包括架体，所述架体的顶部盖设有一台面；第一排水池，所述第一排水池内设有第一夹持组件；第二排水池，所述第二排水池内设有第二夹持组件；第三排水池，所述第三排水池内设有第三夹持组件；其中，所述第一排水池、第二排水池和第三排水池依次均设在所述台面上；所述第一排水池和所述第二排水池上通过一往复机构设有擦洗盘；所述第一夹持组件、第二夹持组件和所述第三夹持组件均通过一驱动机构进行转动；所述第二排水池和所述第三排水池上方设有纯水喷头。通过第一排水池、第二排水池和第三排水池的配合使用；使得清洗效果显著，降低了劳动力，提高了生产效率，但是其在使用过程中，晶圆采用平至的方式进行清洗，使得单次只能对晶圆的一面进行清洁，进而使得后续需要对晶圆进行翻转后二次清洁，从而降低了清洁效率；
又如公开号为CN111889437A的一种晶圆清洗机，其包括装置主体，所述装置主体的内底部固定连接有清洗台，所述装置主体的内底部且位于清洗台的两侧均设置有滑轨，所述滑轨的表面且靠近前端与后端均滑动连接有滑动板，所述滑动板的上表面均固定连接有第一电推杆，所述第一电推杆的活动端固定连接有第一活动杆，所述第一活动杆的顶部固定连接有安装板，所述安装板的上表面通过支杆固定连接有分流管，所述分流管的表面固定安装有多个喷嘴。通过对清洗机的结构设计，使得该清洗机在进行晶圆清洗机时能够同时对多个晶圆进行清洗，并且能够满足两面同时进行的清洗的效果，进而能够大大增加清洗的效率，但是在使用过程中，其虽然可以对晶圆进行竖立的双面清洁，但是清洗过程中，晶圆始终保持静止，使得晶圆与支架的贴合面无法与清洗液接触，从而降低了晶圆的清洗效果，存在着一定的使用缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体晶圆全方位清洗机，以解决上述背景技术提出的目前市场上半导体晶圆清洗机不便对在清洗过程中对晶圆进行自动位置调节而导致清洁效果不理想的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体晶圆全方位清洗机，包括放置于地面上方的机架，所述机架的上端固定安装有清洗座，且所述清洗座的外侧固定安装有控制器，所述机架的内侧设置有储液仓，且清洗座的内侧安装有循环泵，并且循环泵与储液仓通过管道连接；
还包括：清洗槽，固定安装于清洗座的内侧，所述清洗槽的内部固定安装有隔板，且所述清洗槽的下表面固定安装有电机，并且电机的输出端固定安装有往复丝杆；
冲洗组件，设置于往复丝杆的上端，用来实现对晶圆表面的清洁；
支撑架，固定安装于往复丝杆的外侧，所述支撑架上表面均匀安装有多组支撑调节组件，用来实现对晶圆的支撑和位置调节，以提高晶圆清洁效果。
优选的，所述支撑调节组件包括转动安装于支撑架上表面的托架，且所述托架的上表面开设有限位槽，并且限位槽呈弧形结构设置，同时限位槽与晶圆间隙配合。
通过采用上述技术方案，使得托架可以通过限位槽对晶圆进行限位支撑，从而确保晶圆采用竖立的状态进行放置，便于后续对多个晶圆进行同步清洁。
优选的，所述托架的下方轴部外侧固定安装有齿轮，所述隔板呈圆环形结构设置，且所述隔板的内壁固定安装有齿环，并且所述齿环与齿轮啮合连接。
通过采用上述技术方案，使得支撑架旋转时，可以带动多个托架进旋转，而当托架进行运动时，其轴部的齿轮会与齿环啮合，从而使得托架带动其上方的晶圆进行公转的同时进行自转。
优选的，所述托架的外侧竖直对称固定安装有两个导杆，且所述导杆的外侧升降安装有漂浮件，并且漂浮件呈矩形环状结构，同时漂浮件内壁长度大于晶圆的直径，而且所述漂浮件的内壁固定粘接有清洁片，且所述清洁片贴合于晶圆的外壁。
通过采用上述技术方案，使得漂浮件在清洗液浮力作用下进行升降调节时，可以利用清洁片对晶圆的外壁进行擦拭清洗，进而提高晶圆的清洗效果。
优选的，所述漂浮件的下表面固定连接有拉绳，且所述托架的下端内侧转动安装有驱动轮，并且所述驱动轮的轴部两端转动套接有绕卷筒，而且所述绕卷筒与驱动轮的轴端之间连接有扭簧，同时驱动轮的轴部外壁与绕卷筒的内壁之间通过棘轮单向传动，所述拉绳的下端绕设于绕卷筒的外侧。
通过采用上述技术方案，使得漂浮件进行飘动起伏时，当漂浮件上升时，其会通过拉绳拉动绕卷筒进行旋转，使得绕卷筒带动驱动轮进行旋转，而当漂浮件下移时，绕卷筒会在扭簧作用下旋转复位，进而对拉绳进行绕卷，使得漂浮件可以带动驱动轮进行间歇单向旋转。
优选的，所述支撑架的槽体内侧均匀转动安装有支撑轮，且所述驱动轮与支撑轮均贴合支撑于晶圆的外侧。
通过采用上述技术方案，使得驱动轮旋转时，可以配合支撑轮对晶圆进行旋转，避免晶圆的支撑位置无法暴露在清洗液中，从而实现了后续对晶圆的全方位清洗。
优选的，所述冲洗组件包括螺纹连接于往复丝杆外侧的升降柱，且所述升降柱的下端固定安装有拍击盘，并且所述拍击盘与隔板的上端位置对应，同时升降柱的外侧套设有限位筒，而且所述升降柱和限位筒构成升降结构，所述限位筒的上端固定安装有横架，且所述横架固定架设于清洗座的上表面。
通过采用上述技术方案，使得往复丝杆进行旋转时，可以与升降柱进行螺纹连接，可以使得升降柱与限位筒进行升降调节，从而驱动拍击盘进行同步上下移动，使得拍击盘可以拍击水面，使得水面产生波浪。
优选的，所述升降柱的外侧对称一体化设置有滑块，且限位筒的内壁对称开设有滑槽，并且滑槽与滑块滑动连接。
通过采用上述技术方案，使得滑槽与滑块滑动作用可以对升降柱进行导向作用，确保升降柱可以带动拍击盘进行稳定往复升降。
优选的，所述拍击盘的外侧均匀固定安装有喷头，且所述喷头的外侧连接有分流管，并且循环泵的输出端连接有输水管，同时所述输水管与分流管相连接，而且所述喷头朝向托架外侧的晶圆。
通过采用上述技术方案，使得拍击盘往复升降时，拍击盘可以带动喷头进行同步调节，使得喷头可以将清洗液均匀冲向晶圆，从而提高清洗效果。
优选的，所述清洗槽和隔板同轴设置，且所述隔板的高度低于清洗槽的高度，并且清洗槽和隔板之间设置有过滤件，并且清洗槽和隔板之间的空腔与储液仓之间连接有集水管道。
通过采用上述技术方案，使得拍击盘制造的波浪可以将部分水体推入清洗槽和隔板之间，使得清洗液经过过滤件过滤后通过集水管道再次回流入储液仓，实现清洗液的循环利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该半导体晶圆全方位清洗机可以对多个晶圆进行同步清洁，且在清洁过程中可对晶圆位置进行自动调节，实现全面清洗，同时可以对清洗过程中的水体进行有效过滤，实现循环利用，具体内容如下；
1、设置有齿环、齿轮和托架，通过弧形的托架，可以对晶圆进行支撑限位，而当电机通过往复丝杆驱动支撑架进行旋转时，可以带动多个托架围绕电机进行公转，同时托架轴部外侧的齿轮会与齿环啮合连接，从而使得齿轮进行同步旋转，进而驱动托架带动晶圆进行同步旋转，使得可以对晶圆的双面进行均匀的清洗；
2、设置有托架和漂浮件，随着隔板内侧液面的起伏，使得漂浮件在浮力作用下可以沿导杆进行往复升降调节，使得漂浮件上升过程中会拉动拉绳，使得拉绳拉动驱动轮进行旋转，使得驱动轮配合支撑轮可对两者上方支撑的晶圆进行位置调节，使得晶圆不同位置与驱动轮和支撑轮两者接触，避免同一位置始终接触受挡而无法全面清洗，有效提高了晶圆的清洗效果；
3、设置有往复丝杆、过滤件和拍击盘，启动电机，驱动往复丝杆进行旋转，可以使得往复丝杆与升降柱螺纹连接，进而使得升降柱带动拍击盘进行往复升降调节，从而使得拍击盘往复拍击水面，使得水面产生波浪，波浪会冲击晶圆外壁，实现辅助清洁，同时产生的波浪会带动漂浮件上下起伏，而波浪靠近隔板时，可以携带部分悬浮的杂质翻越隔板，并落入清洗槽、隔板之间，并通过过滤件进行自动过滤回收，实现清洗液的循环利用。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明立体剖视结构示意图；
图3为本发明清洗槽立体结构示意图；
图4为本发明托架安装结构示意图；
图5为本发明托架立体结构示意图；
图6为本发明图5中A处放大结构示意图；
图7为本发明托架立体剖视结构示意图；
图8为本发明升降柱和限位筒连接结构示意图。
图中：1、机架；2、清洗座；3、控制器；4、储液仓；5、循环泵；6、输水管；7、清洗槽；8、隔板；801、齿环；9、电机；10、往复丝杆；11、支撑架；12、齿轮；13、托架；14、驱动轮；15、支撑轮；16、导杆；17、漂浮件；18、清洁片；19、过滤件；20、绕卷筒；21、拉绳；22、升降柱；2201、滑块；23、拍击盘；24、横架；25、限位筒；2501、滑槽；26、喷头；27、分流管。
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-图8，本发明提供一种技术方案：一种半导体晶圆全方位清洗机，包括放置于地面上方的机架1，机架1的上端固定安装有清洗座2，且清洗座2的外侧固定安装有控制器3，机架1的内侧设置有储液仓4，且清洗座2的内侧安装有循环泵5，并且循环泵5与储液仓4通过管道连接；
还包括：清洗槽7，固定安装于清洗座2的内侧，清洗槽7的内部固定安装有隔板8，且清洗槽7的下表面固定安装有电机9，并且电机9的输出端固定安装有往复丝杆10；
冲洗组件，设置于往复丝杆10的上端，用来实现对晶圆表面的清洁；
支撑架11，固定安装于往复丝杆10的外侧，支撑架11上表面均匀安装有多组支撑调节组件，用来实现对晶圆的支撑和位置调节，以提高晶圆清洁效果。支撑调节组件包括转动安装于支撑架11上表面的托架13，且托架13的上表面开设有限位槽，并且限位槽呈弧形结构设置，同时限位槽与晶圆间隙配合。托架13的下方轴部外侧固定安装有齿轮12，隔板8呈圆环形结构设置，且隔板8的内壁固定安装有齿环801，并且齿环801与齿轮12啮合连接。
如图1-图4所示，当需要对晶圆进行清洗时，将晶圆竖向插入托架13中的凹槽内侧，使得驱动轮14、支撑轮15可以对晶圆进行支撑，然后启动电机9，使得电机9通过往复丝杆10带动支撑架11进行同步旋转，使得支撑架11带动其外侧的多个托架13围绕电机9公转，同时托架13轴部外侧的齿轮12会与齿环801啮合连接，从而带动托架13进行自转，从而实现对其上方晶圆位置的多向调节，以提高后续的清洗效果。
冲洗组件包括螺纹连接于往复丝杆10外侧的升降柱22，且升降柱22的下端固定安装有拍击盘23，并且拍击盘23与隔板8的上端位置对应，同时升降柱22的外侧套设有限位筒25，而且升降柱22和限位筒25构成升降结构，限位筒25的上端固定安装有横架24，且横架24固定架设于清洗座2的上表面。升降柱22的外侧对称一体化设置有滑块2201，且限位筒25的内壁对称开设有滑槽2501，并且滑槽2501与滑块2201滑动连接。拍击盘23的外侧均匀固定安装有喷头26，且喷头26的外侧连接有分流管27，并且循环泵5的输出端连接有输水管6，同时输水管6与分流管27相连接，而且喷头26朝向托架13外侧的晶圆。
如图2-图4和图8所示，同时启动循环泵5和电机9，使得其将储液仓4中预存的清洗水通过输水管6和分流管27输送至喷头26中，并通过喷头26喷淋向晶圆，从而实现对晶圆的冲洗，当隔板8内侧的液体盛满时，往复丝杆10会与升降柱22进行螺纹连接，使得升降柱22沿限位筒25内侧的滑槽2501进行往复升降调节，使得升降柱22带动拍击盘23进行同步升降调节，此时拍击盘23会往复拍击液面，使得液面产生波浪，同时可以带动喷头26摆动喷淋，当波浪向隔板8扩张时，会对接触的晶圆进行一定的冲洗，同时在波浪翻越隔板8时，可以将液体中悬浮的部分杂质冲向过滤件19，实现对清洗水的过滤和回收。
托架13的外侧竖直对称固定安装有两个导杆16，且导杆16的外侧升降安装有漂浮件17，并且漂浮件17呈矩形环状结构，同时漂浮件17内壁长度大于晶圆的直径，而且漂浮件17的内壁固定粘接有清洁片18，且清洁片18贴合于晶圆的外壁。漂浮件17的下表面固定连接有拉绳21，且托架13的下端内侧转动安装有驱动轮14，并且驱动轮14的轴部两端转动套接有绕卷筒20，而且绕卷筒20与驱动轮14的轴端之间连接有扭簧，同时驱动轮14的轴部外壁与绕卷筒20的内壁之间通过棘轮单向传动，拉绳21的下端绕设于绕卷筒20的外侧。支撑架11的槽体内侧均匀转动安装有支撑轮15，且驱动轮14与支撑轮15均贴合支撑于晶圆的外侧。
如图3-图7所示，随着拍击盘23拍击液面，使得波浪经过漂浮件17时，可以带动其上下起伏，从而其内侧的清洁片18可以对晶圆的外侧进行擦洗，同时随着清洁片18的上下往复移动，其会通过拉绳21拉动绕卷筒20进行往复旋转，而绕卷筒20通过棘轮结构会带动驱动轮14进行单向旋转，使得驱动轮14配合支撑轮15可驱动晶圆进行旋转，从而调节晶圆的支撑位置，实现对晶圆的全方位清洗，有效提高了设备的清洗效果。
综上，在使用该半导体晶圆全方位清洗机时，首先，如图1-图8所示，当需要对晶圆进行清洗时，将晶圆穿过漂浮件17内侧后放置于托架13上，然后启动循环泵5和电机9，此时电机9会驱动支撑架11带动托架13以及晶圆进行多向调节，而喷头26会对晶圆进行摆动式冲洗，当隔板8内侧水满时，拍击盘23会往复拍击液面，制造波浪，实现对含杂质污水的排放和过滤回收，同时波浪会推动漂浮件17往复升降，使得其内侧的清洁片18可对晶圆外侧进行擦洗，同时漂浮件17会通过拉绳21带动驱动轮14单向旋转，从而带动晶圆进行同步旋转，进而调整晶圆的支撑位置，实现对晶圆的全方位清洗，有效提高了清洗效果，从而完成一系列工作。
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。
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 (10)
1.一种半导体晶圆全方位清洗机，包括放置于地面上方的机架(1)，所述机架(1)的上端固定安装有清洗座(2)，且所述清洗座(2)的外侧固定安装有控制器(3)，所述机架(1)的内侧设置有储液仓(4)，且清洗座(2)的内侧安装有循环泵(5)，并且循环泵(5)与储液仓(4)通过管道连接；
其特征在于，还包括：
清洗槽(7)，固定安装于清洗座(2)的内侧，所述清洗槽(7)的内部固定安装有隔板(8)，且所述清洗槽(7)的下表面固定安装有电机(9)，并且电机(9)的输出端固定安装有往复丝杆(10)；
冲洗组件，设置于往复丝杆(10)的上端，用来实现对晶圆表面的清洁；
支撑架(11)，固定安装于往复丝杆(10)的外侧，所述支撑架(11)上表面均匀安装有多组支撑调节组件，用来实现对晶圆的支撑和位置调节，以提高晶圆清洁效果。
2.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述支撑调节组件包括转动安装于支撑架(11)上表面的托架(13)，且所述托架(13)的上表面开设有限位槽，并且限位槽呈弧形结构设置，同时限位槽与晶圆间隙配合。
3.根据权利要求2所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述托架(13)的下方轴部外侧固定安装有齿轮(12)，所述隔板(8)呈圆环形结构设置，且所述隔板(8)的内壁固定安装有齿环(801)，并且所述齿环(801)与齿轮(12)啮合连接。
4.根据权利要求3所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述托架(13)的外侧竖直对称固定安装有两个导杆(16)，且所述导杆(16)的外侧升降安装有漂浮件(17)，并且漂浮件(17)呈矩形环状结构，同时漂浮件(17)内壁长度大于晶圆的直径，而且所述漂浮件(17)的内壁固定粘接有清洁片(18)，且所述清洁片(18)贴合于晶圆的外壁。
5.根据权利要求4所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述漂浮件(17)的下表面固定连接有拉绳(21)，且所述托架(13)的下端内侧转动安装有驱动轮(14)，并且所述驱动轮(14)的轴部两端转动套接有绕卷筒(20)，而且所述绕卷筒(20)与驱动轮(14)的轴端之间连接有扭簧，同时驱动轮(14)的轴部外壁与绕卷筒(20)的内壁之间通过棘轮单向传动，所述拉绳(21)的下端绕设于绕卷筒(20)的外侧。
6.根据权利要求5所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述支撑架(11)的槽体内侧均匀转动安装有支撑轮(15)，且所述驱动轮(14)与支撑轮(15)均贴合支撑于晶圆的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述冲洗组件包括螺纹连接于往复丝杆(10)外侧的升降柱(22)，且所述升降柱(22)的下端固定安装有拍击盘(23)，并且所述拍击盘(23)与隔板(8)的上端位置对应，同时升降柱(22)的外侧套设有限位筒(25)，而且所述升降柱(22)和限位筒(25)构成升降结构，所述限位筒(25)的上端固定安装有横架(24)，且所述横架(24)固定架设于清洗座(2)的上表面。
8.根据权利要求7所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述升降柱(22)的外侧对称一体化设置有滑块(2201)，且限位筒(25)的内壁对称开设有滑槽(2501)，并且滑槽(2501)与滑块(2201)滑动连接。
9.根据权利要求8所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述拍击盘(23)的外侧均匀固定安装有喷头(26)，且所述喷头(26)的外侧连接有分流管(27)，并且循环泵(5)的输出端连接有输水管(6)，同时所述输水管(6)与分流管(27)相连接，而且所述喷头(26)朝向托架(13)外侧的晶圆。
10.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆全方位清洗机，其特征在于：所述清洗槽(7)和隔板(8)同轴设置，且所述隔板(8)的高度低于清洗槽(7)的高度，并且清洗槽(7)和隔板(8)之间设置有过滤件(19)，并且清洗槽(7)和隔板(8)之间的空腔与储液仓(4)之间连接有集水管道。
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