CN117976583A - 一种硅片花篮的自动抓取清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，包括多个水平分布的硅片摆动式花篮以及承载多个硅片摆动式花篮的支架连接组件，硅片摆动式花篮与支架连接组件的上方共同连接有抓取驱动组件，抓取驱动组件同步抓取支架连接组件以及多个硅片摆动式花篮，同时带动硅片摆动式花篮内的硅片作摆动；本发明具有如下优点：通过设置硅片摆动式花篮，实现硅片清洗过程中的方向摆动，改变相邻两个硅片之间的距离，同时增加与清洗液的接触频率，保证硅片清洗均匀度的同时有效保证硅片的质量。

Description

一种硅片花篮的自动抓取清洗设备

技术领域

本发明属于半导体硅片领域，具体涉及一种硅片花篮的自动抓取清洗设备。

背景技术

在硅片清洗工艺中，用于清洗硅片的硅片清洗机一般采用多槽串联清洗，每个清洗槽可容纳1-5个硅片花篮，通过抓取装置将硅片花篮上料至硅片清洗机的清洗槽内，硅片花篮内均匀分布多个待清洗的硅片。

现有的硅片花篮抓取清洗设备存在如下技术缺陷：硅片花篮一般为矩形状的支架结构，内部具有多个供硅片竖向嵌设的限位槽，多个硅片依次水平分布，在清洗过程中，通过超声波清洗使清洗液产生一定振幅，从而增加清洗液与硅片的接触率，从而保证清洗效果，由于相邻硅片之间距离较小，且距离恒定，硅片花篮内部相邻两个硅片之间的清洗液振幅比硅片花篮侧端的清洗液振幅小得多，因此对于硅片的中心位置的清洗效果差于侧边位置的清洗效果，无法保证硅片的清洗均匀度，如果提高超声波振幅或者增加清洗液的浓度，则使硅片出现隐裂、崩缺等现象，无法保证硅片质量。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，通过设置硅片摆动式花篮，实现硅片清洗过程中的方向摆动，改变相邻两个硅片之间的距离，同时增加与清洗液的接触频率，保证硅片清洗均匀度的同时有效保证硅片的质量。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，包括多个水平分布的硅片摆动式花篮以及承载多个硅片摆动式花篮的支架连接组件，硅片摆动式花篮与支架连接组件的上方共同连接有抓取驱动组件，抓取驱动组件同步抓取支架连接组件以及多个硅片摆动式花篮，同时带动硅片摆动式花篮内的硅片作摆动；

硅片摆动式花篮包括对多个硅片进行圆周承载的硅片固定环筒以及置于硅片固定环筒外部的环筒驱动结构，硅片固定环筒内部中心具有套筒，硅片固定环筒与套筒之间具有多个圆周分布的硅片，环筒驱动结构包括设置在硅片固定环筒外圆周的外环筒以及贯穿套筒设置的驱动轴杆，外环筒与硅片固定环筒同轴设置，且外环筒的下边缘凸出于硅片固定环筒的下边缘，驱动轴杆的下端与外环筒的下端之间通过多个等圆周分布的固定杆连接固定，外环筒与硅片固定环筒内的硅片通过活动连接组连接，抓取驱动组件抓取驱动轴杆的上端并转动驱动轴杆，带动外环筒相对于硅片固定环筒作往复旋转运动，在活动连接组的作用下带动硅片固定环筒内的多个硅片作同步摆动。

本发明的进一步改进在于：活动连接组包括多组硅片承载摆动件，多组承载摆动件以驱动轴杆的轴心为中心呈等圆周分布，每组硅片承载摆动件与对应的硅片连接；

硅片承载摆动件包括垂直设置在套筒外壁上的转动杆体一以及垂直贯穿硅片固定环筒的转动杆体二，转动杆体一与转动杆体二均朝着驱动轴杆的轴心方向设置，且转动杆体一与转动杆体二的相对端均具有便于硅片由上至下嵌入的槽口，套筒与硅片固定环筒的下侧端之间具有对竖向设置的硅片进行承载的连接支撑杆，转动杆体二远离硅片的一端贯穿外环筒并固定连接有滑动连杆，滑动连杆内具有条形滑孔，外环筒靠近滑动连杆的位置具有固定杆体，固定杆体与转动杆体二的延伸方向一致，固定杆体贯穿滑动连杆的条形滑孔设置，当抓取驱动组件抓取驱动轴杆的上端并转动驱动轴杆时，与驱动轴杆固定的外环筒随之往复转动，带动固定杆体在条形滑孔内移动，从而带动滑动连杆与转动杆体二往复圆周转动，实现对应硅片的摆动。

本发明的进一步改进在于：槽口内部具有对硅片进行夹紧缓冲的橡胶缓冲层。

本发明的进一步改进在于：套筒与驱动轴杆之间具有密封轴承一，转动杆体一贯穿套筒的外圆周上具有密封轴承二，转动杆体二贯穿硅片固定环筒的外圆周上具有密封轴承三。

本发明的进一步改进在于：支架连接组件包括两个一体式连接支架，两个一体式连接支架沿垂直于多个硅片摆动式花篮的分布方向设置，一体式连接支架的延伸方向与多个硅片摆动式花篮的分布方向一致，支架连接组件还包括设置在每个硅片摆动式花篮靠近一体式连接支架侧端位置的矩形定位支撑杆。

本发明的进一步改进在于：一体式连接支架包括支架本体以及置于支架本体上多个安装定位孔，安装定位孔的下边缘具有向下延伸的导向凹陷部以及置于导向凹陷部下端的限位凹陷部，矩形定位支撑杆嵌设在对应的限位凹陷部内，导向凹陷部为上宽下窄结构。

本发明的进一步改进在于：抓取驱动组件包括抓取平台以及置于抓取平台下端两侧的抓取件一，一体式支架本体的上端具有多个连接柱，多个连接柱与多个抓取件一依次对应设置，抓取平台上还具有对多个驱动轴杆进行抓取并旋转的旋转抓取件。

本发明的进一步改进在于：旋转抓取件包括贯穿抓取平台设置的驱动圆柱以及置于驱动圆柱下端的抓取件二，抓取件二与驱动轴杆依次对应，驱动圆柱通过减速电机实现圆周转动。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明中将硅片放置在硅片摆动式花篮内，通过支架连接组件实现对多个硅片摆动式花篮的承载，通过抓取驱动组件对支架连接组件以及硅片摆动式花篮实现整体式抓取移动，同时通过抓取驱动组件实现对硅片摆动式花篮内多个硅片的同步式摆动，使浸在清洗液内的硅片受到一定强度的冲击波，加速硅片表面杂质的脱落，改变相邻两个硅片之间的距离，增加与清洗液的接触频率，本发明实现一体式抓取及对硅片的同步式摆动，保证硅片清洗均匀度的同时有效保证硅片的质量，避免硅片表面出现隐裂及崩缺。

附图说明

图1为本发明中一种硅片花篮的自动抓取清洗设备的结构示意图。

图2为图1中硅片摆动式花篮仰视方向的结构示意图。

图3为图1中硅片摆动式花篮俯视方向的结构示意图。

图4为图3中活动连接组与套筒、硅片固定环筒的连接示意图。

图5为图1中一体式支架本体的结构示意图。

图中标号：

1-硅片摆动式花篮、2-支架连接组件、3-抓取驱动组件、4-硅片；

11-硅片固定环筒、12-环筒驱动结构、13-套筒；121-外环筒、122-驱动轴杆、123-固定杆、124-活动连接组；1241-转动杆体一、1242-转动杆体二、1243-槽口、1244-连接支撑杆、1245-滑动连杆、1246-条形滑孔、1247-固定杆体；

21-支架本体、22-安装定位孔、23-导向凹陷部、24-限位凹陷部；

31-抓取平台、32-抓取件一、33-连接柱、34-旋转抓取件、341-驱动圆柱、342-抓取件二。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语指示方位或位置关系，如为基于附图所示的方位或位置关系，仅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结构或单元必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有“连接”“设有”“具有”等术语应作广义去理解，例如可以是固定连接，可以是拆卸式连接，或一体式连接，可以说机械连接，也可以是直接相连，可以通过中间媒介相连，对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的基本含义。

一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，参照图1、图2，包括多个水平分布的硅片摆动式花篮1以及承载多个硅片摆动式花篮1的支架连接组件2，硅片摆动式花篮1与支架连接组件2的上方共同连接有抓取驱动组件3，抓取驱动组件3同步抓取支架连接组件2以及多个硅片摆动式花篮1，同时带动硅片摆动式花篮1内的硅片4作摆动；

硅片摆动式花篮1包括对多个硅片4进行圆周承载的硅片固定环筒11以及置于硅片固定环筒11外部的环筒驱动结构12，硅片固定环筒11内部中心具有套筒13，硅片固定环筒11与套筒13之间具有多个圆周分布的硅片4，环筒驱动结构12包括设置在硅片固定环筒11外圆周的外环筒121以及贯穿套筒13设置的驱动轴杆122，外环筒121与硅片固定环筒11同轴设置，且外环筒121的下边缘凸出于硅片固定环筒11的下边缘，驱动轴杆122的下端与外环筒121的下端之间通过多个等圆周分布的固定杆123连接固定，外环筒121与硅片固定环筒11内的硅片4通过活动连接组124连接，抓取驱动组件3抓取驱动轴杆122的上端并转动驱动轴杆122，带动外环筒121相对于硅片固定环筒11作往复旋转运动，在活动连接组124的作用下带动硅片固定环筒11内的多个硅片4作同步摆动。

本发明中将硅片4放置在硅片摆动式花篮1内，通过支架连接组件2实现对多个硅片摆动式花篮1的承载，通过抓取驱动组件3对支架连接组件2以及硅片摆动式花篮1实现整体式抓取移动，同时通过抓取驱动组件3实现对硅片摆动式花篮1内多个硅片4的同步式摆动，使浸在清洗液内的硅片4受到一定强度的冲击波，加速硅片4表面杂质的脱落，改变相邻两个硅片4之间的距离，增加与清洗液的接触频率，本发明实现一体式抓取及对硅片4的同步式摆动，保证硅片4清洗均匀度的同时有效保证硅片4的质量，避免硅片4表面出现隐裂及崩缺。

在本实施例的基础上，参照图3、图4，活动连接组124包括多组硅片承载摆动件，多组承载摆动件以驱动轴杆122的轴心为中心呈等圆周分布，每组硅片承载摆动件与对应的硅片4连接；

硅片承载摆动件包括垂直设置在套筒13外壁上的转动杆体一1241以及垂直贯穿硅片固定环筒11的转动杆体二1242，转动杆体一1241与转动杆体二1242均朝着驱动轴杆122的轴心方向设置，且转动杆体一1241与转动杆体二1242的相对端均具有便于硅片4由上至下嵌入的槽口1243，套筒13与硅片固定环筒11的下侧端之间具有对竖向设置的硅片4进行承载的连接支撑杆1244，转动杆体二1242远离硅片4的一端贯穿外环筒121并固定连接有滑动连杆1245，滑动连杆1245内具有条形滑孔1246，外环筒121靠近滑动连杆1245的位置具有固定杆体1247，固定杆体1247与转动杆体二1242的延伸方向一致，固定杆体1247贯穿滑动连杆1245的条形滑孔1246设置，当抓取驱动组件3抓取驱动轴杆122的上端并转动驱动轴杆122时，与驱动轴杆122固定的外环筒121随之往复转动，带动固定杆体1247在条形滑孔1246内移动，从而带动滑动连杆1246与转动杆体二1242往复圆周转动，实现对应硅片4的摆动。

本申请中，硅片摆动式花篮1的硅片固定环筒11与支架连接组件2连接，支架连接组件2在抓取驱动组件3的作用下抓取固定，而驱动轴杆122与外环筒121固定连接，当抓取驱动组件3带动驱动轴杆122往复转动时，外环筒121绕着硅片固定环筒11作相对转动，从而使滑动连杆1246在对应的固定杆体1247内移动，由于转动杆体二1242可在硅片固定环筒11内圆周转动，转动杆体一1241在套筒13内圆周转动，因此与滑动连杆1246固定连接的转动杆体二1242圆周转动，带动嵌设在转动杆体一1241、转动杆体二1242内的硅片往复摆动，使浸在清洗液内的硅片4受到一定强度的冲击波，加速硅片4表面杂质的脱落。

在本实施例的基础上，槽口1243内部具有对硅片4进行夹紧缓冲的橡胶缓冲层。

需要注意的是，硅片4上料时，由上至下嵌设在转动杆体一1241与转动杆体二1242的槽口1243内，同时硅片4的下边缘抵在对应的连接支撑杆1244上，连接支撑杆1244对硅片4起到一定的支撑作用，当硅片4随着转动杆体二1242的转动进行摆动时，硅片4下边缘与连接支撑杆1244分离，而在槽口1243内设置橡胶缓冲层，是增加硅片4与转动杆体一1241以及转动杆体二1242的接触摩擦力，避免硅片4在转动过程中直接掉落至清洗槽内。

在本实施例的基础上，套筒13与驱动轴杆122之间具有密封轴承一，转动杆体一1241贯穿套筒13的外圆周上具有密封轴承二，转动杆体二1242贯穿硅片固定环筒11的外圆周上具有密封轴承三。

密封轴承一、密封轴承二、密封轴承三均为市售产品，为本领域技术人员公知的现有常识，故对其具体结构不作赘述，采用密封轴承，是保证驱动轴杆122、转动杆体一1241以及转动杆体二1242在清洗液中的转动顺畅性。

在本实施例的基础上，参照图5，支架连接组件2包括两个一体式连接支架，两个一体式连接支架沿垂直于多个硅片摆动式花篮1的分布方向设置，一体式连接支架的延伸方向与多个硅片摆动式花篮1的分布方向一致，支架连接组件2还包括设置在每个硅片摆动式花篮1靠近一体式连接支架侧端位置的矩形定位支撑杆25。

具体的，一体式连接支架包括支架本体21以及置于支架本体21上多个安装定位孔22，安装定位孔22的下边缘具有向下延伸的导向凹陷部23以及置于导向凹陷部23下端的限位凹陷部24，矩形定位支撑杆25嵌设在对应的限位凹陷部24内，导向凹陷部23为上宽下窄结构。

本申请采用一体式连接支架整体抓取多个硅片摆动式花篮1，保证抓取强度，避免抓取过程中连接支架发生变形，避免出现个别花篮漏抓、偏抓的现象。抓取驱动组件3带着一体式连接支架抓取硅片摆动式花篮1时，将多个硅片摆动式花篮1的矩形定位支撑杆25分别置于两个一体式连接支架的安装定位孔22内，起吊抓取驱动组件3，使矩形定位支撑杆25逐步靠向对应的导向凹陷部23内，并在导向凹陷部23的导向作用下置于限位凹陷部24内限位固定，完成一体式连接支架与多个硅片摆动式花篮的连接。

在本实施例的基础上，抓取驱动组件3包括抓取平台31以及置于抓取平台31下端两侧的抓取件一32，一体式支架本体的上端具有多个连接柱33，多个连接柱33与多个抓取件一32依次对应设置，抓取平台31上还具有对多个驱动轴杆122进行抓取并旋转的旋转抓取件34。

在本申请中，抓取件一32抓取一体式连接支架上的连接柱33，即定位固定一体式连接支架以及硅片摆动式花篮1的硅片固定环筒11,而旋转抓取件34及抓取与外环筒121固定的驱动轴杆122，旋转抓取件34上方的

在本实施例的基础上，旋转抓取件34包括贯穿抓取平台31设置的驱动圆柱341以及置于驱动圆柱341下端的抓取件二342，抓取件二342与驱动轴杆122依次对应，所述驱动圆柱通过减速电机实现圆周转动。

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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，其特征在于：包括多个水平分布的硅片摆动式花篮（1）以及承载多个硅片摆动式花篮（1）的支架连接组件（2），所述硅片摆动式花篮（1）与支架连接组件（2）的上方共同连接有抓取驱动组件（3），所述抓取驱动组件（3）同步抓取支架连接组件（2）以及多个硅片摆动式花篮（1），同时带动硅片摆动式花篮（1）内的硅片（4）作摆动；

所述硅片摆动式花篮（1）包括对多个硅片（4）进行圆周承载的硅片固定环筒（11）以及置于硅片固定环筒（11）外部的环筒驱动结构（12），所述硅片固定环筒（11）内部中心具有套筒（13），所述硅片固定环筒（11）与套筒（13）之间具有多个圆周分布的硅片（4），所述环筒驱动结构（12）包括设置在硅片固定环筒（11）外圆周的外环筒（121）以及贯穿套筒（13）设置的驱动轴杆（122），所述外环筒（121）与硅片固定环筒（11）同轴设置，且外环筒（121）的下边缘凸出于硅片固定环筒（11）的下边缘，所述驱动轴杆（122）的下端与外环筒（121）的下端之间通过多个等圆周分布的固定杆（123）连接固定，所述外环筒（121）与硅片固定环筒（11）内的硅片（4）通过活动连接组（124）连接，所述抓取驱动组件（3）抓取驱动轴杆（122）的上端并转动驱动轴杆（122），带动外环筒（121）相对于硅片固定环筒（11）作往复旋转运动，在活动连接组（124）的作用下带动硅片固定环筒（11）内的多个硅片（4）作同步摆动。

2.根据权利要求1所述一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，其特征在于：所述活动连接组（124）包括多组硅片承载摆动件，多组承载摆动件以驱动轴杆（122）的轴心为中心呈等圆周分布，每组硅片承载摆动件与对应的硅片（4）连接；

所述硅片承载摆动件包括垂直设置在套筒（13）外壁上的转动杆体一（1241）以及垂直贯穿硅片固定环筒（11）的转动杆体二（1242），所述转动杆体一（1241）与转动杆体二（1242）均朝着驱动轴杆（122）的轴心方向设置，且转动杆体一（1241）与转动杆体二（1242）的相对端均具有便于硅片（4）由上至下嵌入的槽口（1243），所述套筒（13）与硅片固定环筒（11）的下侧端之间具有对竖向设置的硅片（4）进行承载的连接支撑杆（1244），所述转动杆体二（1242）远离硅片（4）的一端贯穿外环筒（121）并固定连接有滑动连杆（1245），所述滑动连杆（1245）内具有条形滑孔（1246），所述外环筒（121）靠近滑动连杆（1245）的位置具有固定杆体（1247），所述固定杆体（1247）与转动杆体二（1242）的延伸方向一致，所述固定杆体（1247）贯穿滑动连杆（1245）的条形滑孔（1246）设置，当抓取驱动组件（3）抓取驱动轴杆（122）的上端并转动驱动轴杆（122）时，与驱动轴杆（122）固定的外环筒（121）随之往复转动，带动固定杆体（1247）在条形滑孔（1246）内移动，从而带动滑动连杆（1246）与转动杆体二（1242）往复圆周转动，实现对应硅片（4）的摆动。

3.根据权利要求2所述一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，其特征在于：所述槽口（1243）内部具有对硅片（4）进行夹紧缓冲的橡胶缓冲层。

4.根据权利要求3所述一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，其特征在于：所述套筒（13）与驱动轴杆（122）之间具有密封轴承一，所述转动杆体一（1241）贯穿套筒（13）的外圆周上具有密封轴承二，所述转动杆体二（1242）贯穿硅片固定环筒（11）的外圆周上具有密封轴承三。

5.根据权利要求4所述一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，其特征在于：所述支架连接组件（2）包括两个一体式连接支架，所述两个一体式连接支架沿垂直于多个硅片摆动式花篮（1）的分布方向设置，所述一体式连接支架的延伸方向与多个硅片摆动式花篮（1）的分布方向一致，所述支架连接组件（2）还包括设置在每个硅片摆动式花篮（1）靠近一体式连接支架侧端位置的矩形定位支撑杆（25）。

6.根据权利要求5所述一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，其特征在于：所述一体式连接支架包括支架本体（21）以及置于支架本体（21）上多个安装定位孔（22），所述安装定位孔（22）的下边缘具有向下延伸的导向凹陷部（23）以及置于导向凹陷部（23）下端的限位凹陷部（24），所述矩形定位支撑杆（25）嵌设在对应的限位凹陷部（24）内，所述导向凹陷部（23）为上宽下窄结构。

7.根据权利要求6所述一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，其特征在于：所述抓取驱动组件（3）包括抓取平台（31）以及置于抓取平台（31）下端两侧的抓取件一（32），所述一体式支架本体的上端具有多个连接柱（33），所述多个连接柱（33）与多个抓取件一（32）依次对应设置，所述抓取平台（31）上还具有对多个驱动轴杆（122）进行抓取并旋转的旋转抓取件（34）。

8.根据权利要求7所述一种硅片花篮的自动抓取清洗设备，其特征在于：所述旋转抓取件（34）包括贯穿抓取平台（31）设置的驱动圆柱（341）以及置于驱动圆柱（341）下端的抓取件二（342），所述抓取件二（342）与驱动轴杆（122）依次对应，所述驱动圆柱通过减速电机实现圆周转动。