CN212517146U - 效率高的芯片双面刷洗机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片刷洗机领域，特别涉及一种效率高的芯片双面刷洗机。取料机械手移动机构设置在有机架上，取料机械手固定设置在取料机械手移动机构上，且取料机械手、第一个清洗工位、和上料晶舟盒沿y轴方向并列设置。放料机构包括放料机械手、和放料机械手移动机构；放料机械手移动机构设置在有机架上，放料机械手固定设置在放料机械手移动机构上，且放料机械手、最后一个清洗工位、和下料晶舟盒沿y轴方向并列设置。本实用新型取料机械手能通过最短的路径将芯片从上料晶舟盒内取出放置到第一个清洗工位；放料机械手能将洗刷完毕的芯片通过最短的路径将最后一个清洗工位上移动到下料晶舟盒内，提高了芯片的运输效率，提高了洗芯片的效率。

Description

效率高的芯片双面刷洗机

技术领域

本实用新型涉及芯片刷洗机领域，特别涉及效率高的芯片双面刷洗机。

背景技术

传统上，晶圆在经过蚀刻或掺杂植入制程后，会进行清洗制程。其中清洗制程是在包括有数个提供不同化学物质溶液、氨水/过氧化氢混合溶液的槽体的湿式清洗台设备中进行。目前，在晶圆片的刷洗工序中，大部分采用的是人工刷洗，也有部分采用刷洗设备清洗，现有的刷洗设备清洗效率低下，满足不了现有市场的需求。

因此，需要提供一种效率高的芯片双面刷洗机来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种效率高的芯片双面刷洗机，通过取料机械手、第一个清洗工位、和上料晶舟盒沿y轴方向并列设置；放料机械手、最后一个清洗工位、和下料晶舟盒沿y轴方向并列设置，提高芯片的运输效率，从而提高洗芯片的效率，解决了芯片双面刷洗机效率刷洗芯片效率低下的问题。

一种效率高的芯片双面刷洗机，包括：

有机架；

湿式上料机构，设置在所述有机架上，包括用于存放芯片的上料晶舟盒，和存放上料晶舟盒的上料架；

取料机构，设置在所述有机架上，用于取出所述上料晶舟盒上存放的芯片，包括三轴机械手；

清洗机构，设置在所述有机架上，用于对所述芯片的双面进行清洗；

移片机构，设置在所述有机架上，用于将所述取料机构从所述上料晶舟盒中取出的所述芯片放到所述清洗机构；

放料机构，设置在所述有机架上，用于将清洗机构清洗完毕的芯片取出；

湿式下料机构，设置在所述有机架上，用于存储所述放料机构从所述清洗机构取出的芯片，包括用于存放芯片的下料晶舟盒，和存放下料晶舟盒的下料架；

所述有机架包括x轴方向和与x轴方向垂直的y轴方向；所述清洗机构包括若干清洗工位，最靠近所述取料机构的清洗工位为第一个清洗工位，最靠近所述放料机构清洗工位为最后一个清洗工位；

其中，所述取料机构包括取料机械手、和取料机械手移动机构；所述取料机械手移动机构设置在所述有机架上，所述取料机械手固定设置在所述取料机械手移动机构上，且所述取料机械手、所述第一个清洗工位、和所述上料晶舟盒沿所述y轴方向并列设置；

所述放料机构包括放料机械手、和放料机械手移动机构；所述放料机械手移动机构设置在所述有机架上，所述放料机械手固定设置在所述放料机械手移动机构上，且所述放料机械手、所述最后一个清洗工位、和所述下料晶舟盒沿所述y轴方向并列设置。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述取料机械手移动机构包括x轴取料导轨、y轴取料导轨、和z轴取料导轨；

所述x轴取料导轨沿所述x轴方向设置在所述有机架的第三侧；

所述z轴取料导轨可滑动的设置在所述x轴取料导轨上，所述y轴取料导轨可滑动的设置在所述z轴取料导轨的一侧。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述取料机械手可滑动的设置在所述y轴取料导轨的下侧，且所述取料机械手与所述y轴取料导轨设置有取料避位间隙。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述上料晶舟盒通过上料连接架与所述上料架连接；

所述上料连接架包括与所述上料架连接的上料连接部、与所述上料晶舟盒连接的晶舟盒连接部、及连接所述上料连接部和晶舟盒连接部的过渡部；

所述上料连接部和晶舟盒连接部平行设置，所述过渡部垂直设置在所述上料连接部和晶舟盒连接部的一端。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述上料架上贯穿所述有机架设置有与所述上料连接部滑动连接的上料滑动导轨；所述上料滑动导轨一端设置有伺服电机，所述伺服电机通过滚珠丝杆驱动所述上料晶舟盒移动。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述上料晶舟盒内设有若干个容纳槽，用于存放所述芯片；所述容纳槽与所述芯片过盈连接。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述上料晶舟盒周侧设置有水箱、和液体更换装置。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述上料架沿所述y轴方向并列设置有多个；所述下料架沿所述y轴方向并列设置有多个；且所述上料架和所述下料架镜面对称设置。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述清洗机构包括n+1 个清洗工位，所述移片机构包括n个芯片移动位；其中，最靠近所述取料机构的清洗工位为第一个清洗工位，最靠近所述放料机构清洗工位为最后一个清洗工位；

所述移动位包括：

初始工作位,所述清洗工位与所述芯片移动位在原始位置，前所述n个清洗工位上有所述芯片，第n+1个清洗工位上无所述芯片；

第二工作位，所述芯片移动位上吸附有前所述n个清洗工位上的所述芯片，所述清洗工位上无所述芯片；

第三工作位,第一个所述清洗工位上无所述芯片，后n个所述清洗工位上吸附有所述芯片，所述芯片移动位无所述芯片。

在本实用新型所述的效率高的芯片双面刷洗机中，所述清洗工位包括清洗单元和刷洗单元；

所述清洗单元包括放置所述芯片的第一放置台、带动放置台旋转的旋转轴、以及向所述芯片上下两面喷水的第一喷水装置；

所述刷洗单元包括放置所述芯片的第二放置台、用来刷洗所述芯片上下两面的刷洗件、以及向所述芯片上下两面喷水的第二喷水装置。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型通过取料机械手、第一个清洗工位、和上料晶舟盒沿y轴方向并列设置，取料机械手能通过最短的路径将芯片从上料晶舟盒内取出放置到第一个清洗工位；放料机械手、最后一个清洗工位、和下料晶舟盒沿y轴方向并列设置，放料机械手能将洗刷完毕的芯片通过最短的路径将最后一个清洗工位上移动到下料晶舟盒内，提高了芯片的运输效率，提高了洗芯片的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型的效率高的芯片双面刷洗机的结构示意图。

图2为本实用新型的效率高的芯片双面刷洗机的取料机构的示意图。

图3为本实用新型的效率高的芯片双面刷洗机的放料机构的示意图。

图4为本实用新型的效率高的芯片双面刷洗机的上料架的结构示意图。

其中，有机架11、湿式上料机构12、取料机构13、清洗机构14、移片机构15、放料机构16、湿式下料机构17、上料晶舟盒121、上料架122、三轴机械手131、下料晶舟盒171、下料架172、上料连接部1231、晶舟盒连接部1232、过渡部1233、伺服电机1234、刷洗单元141、清洗单元142、晶圆片移动位151、取料机械手131、取料机械手移动机构132、放料机械手161、放料机械手移动机构162、x轴取料导轨1323、y轴取料导轨1322、z轴取料导轨1321、x轴放料导轨1623、y轴放料导轨1622、z轴放料导轨1621。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的效率高的芯片双面刷洗机的优选实施例。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

本实用新型提供的效率高的芯片双面刷洗机的优选实施例为：

请参考图1，其中，图1为本实用新型的效率高的芯片双面刷洗机的结构示意图。

一种布局紧凑合理的晶圆片双面刷洗机，包括：有机架11、湿式上料机构 12、取料机构13、清洗机构14、移片机构15、放料机构16、和湿式下料机构 17。湿式上料机构12设置在有机架11上，包括用于存放晶圆片的上料晶舟盒 121，和存放上料晶舟盒的上料架122。取料机构13设置在有机架11上，用于取出上料晶舟盒121上存放的晶圆片，包括三轴机械手131。清洗机构14设置在有机架11上，用于对晶圆片的双面进行清洗。移片机构15设置在有机架11 上，用于将取料机构13从上料晶舟盒121中取出的晶圆片放到清洗机构14。放料机构16设置在有机架11上，用于将清洗机构14清洗完毕的晶圆片取出。湿式下料机构17设置在有机架11上，用于存储放料机构从清洗机构14取出的晶圆片，包括用于存放晶圆片的下料晶舟盒171，和存放下料晶舟盒171的下料架172。其中，有机架11包括x轴方向和y轴方向。有机架包括x轴方向和与x轴方向垂直的y轴方向。清洗机构14包括若干清洗工位，最靠近取料机构 13的清洗工位为第一个清洗工位，最靠近放料机构13清洗工位为最后一个清洗工位。

其中，取料机构13包括取料机械手131、和取料机械手移动机构132。取料机械手131移动机构设置在有机架11上，取料机械手131固定设置在取料机械手移动机构132上，且取料机械手131、第一个清洗工位、和上料晶舟盒121 沿y轴方向并列设置。放料机构16包括放料机械手161、和放料机械手移动机构162。放料机械手移动机构162设置在有机架11上，放料机械手161固定设置在放料机械手移动机构162上，且放料机械手161、最后一个清洗工位、和下料晶舟盒171沿y轴方向并列设置。

本实施例中，取料机械手131、第一个清洗工位、和上料晶舟盒121沿y 轴方向并列设置，取料机械手131能通过最短的路径将芯片从上料晶舟盒121 内取出放置到第一个清洗工位；放料机械手161、最后一个清洗工位、和下料晶舟盒171沿y轴方向并列设置，放料机械手161能将洗刷完毕的芯片通过最短的路径将最后一个清洗工位上移动到下料晶舟盒171内，提高了芯片的运输效率，提高了洗芯片的效率。

请参考图2、图3和图4，其中，图2为本实用新型的效率高的芯片双面刷洗机的取料机构的示意图；图3为本实用新型的效率高的芯片双面刷洗机的放料机构的示意图；图4为本实用新型的布局紧凑合理的晶圆片双面刷洗机的上料架的结构示意图。

在本实施例中，取料机械手移动机构132包括x轴取料导轨1323、y轴取料导轨1322、和z轴取料导轨1321。x轴取料导轨1323沿x轴方向设置在有机架11的第三侧。z轴取料导轨1321可滑动的设置在x轴取料导轨1323上， y轴取料导轨1322可滑动的设置在z轴取料导轨1321的一侧。本实施例通过将x轴取料导轨1323、y轴取料导轨1322、和z轴取料导轨1321的滑动设置带动取料机械手131移动，从而带动芯片移动。

放料机械手移动机构162包括x轴放料导轨1623、y轴放料导轨1622、和 z轴放料导轨1621。x轴放料导轨1623沿x轴方向设置在有机架11的第四侧。 z轴放料导轨1621可滑动的设置在x轴放料导轨1623上，y轴放料导轨1622 可滑动的设置在z轴放料导轨1621的一侧。本实施例通过将x轴放料导轨1623、 y轴放料导轨1622、和z轴放料导轨1621的滑动设置带动放料机械手161移动，从而带动芯片移动。

进一步的，为了配合上料晶舟盒121的设置，取料机械手131可滑动的设置在y轴取料导轨1322的下侧，且取料机械手131与y轴取料导轨1322设置有取料避位间隙。

在本实施例中，为了减少工作人员存放和取出晶圆片的频率，减少工作人员的劳动强度，上料架122沿y轴方向并列设置有多个，下料架172沿y轴方向并列设置有多个，且上料架和下料架镜面对称设置。

在本实施例中，为了提高工作效率，清洗机构14包括n+1个清洗工位，移片机构15包括n个晶圆片移动位151。其中，最靠近取料机构的清洗工位为第一个清洗工位，最靠近放料机构清洗工位为最后一个清洗工位。

晶圆片移动位包括：初始工作状态、第二工作状态、和第三工作状态。当晶圆片移动位15位于初始工作状态时,清洗工位与晶圆片移动位在原始位置，前n个清洗工位上有晶圆片，第n+1个清洗工位上无晶圆片。当晶圆片移动位位于第二工作状态时，晶圆片移动位上吸附有前n个清洗工位上的晶圆片，清洗工位上无晶圆片。当晶圆片移动位位于第三工作状态时，第一个清洗工位上无晶圆片，后n个清洗工位上吸附有晶圆片，晶圆片移动位无晶圆片。

在本实施例中，为了提高清洗机构的工作效率，将晶圆片刷洗的更干净，清洗工位包括清洗单元142和刷洗单元141。清洗单元142包括放置晶圆片的第一放置台、带动放置台旋转的旋转轴、以及向晶圆片上下两面喷水的第一喷水装置。刷洗单元141包括放置晶圆片的第二放置台、用来刷洗晶圆片上下两面的刷洗件、以及向晶圆片上下两面喷水的第二喷水装置。n+1个清洗工位沿x 轴方向并列设置，n个晶圆片移动位沿x轴方向并列设置在清洗工位远离湿式上料机构的一侧。

优选的，为了移片机构15稳定的移动晶圆片，清洗机构14包括5个清洗工位，清洗机构14的最靠近放料机构的清洗工位为刷洗单元141。清洗单元142 和刷洗单元141交替设置。在本实施例中，将晶圆片的双面轮流两次进行冲洗和刷洗，提高了清洗晶圆片的整洁度，而且，同时对四个清洗工位上的晶圆片进行清洗，提高了清洗晶圆片的效率。

在本实施例中，为了减少晶圆片从湿式上料机构12到清洗机构14，从清洗机构14到湿式下料机构17的运动路径和时间，且提高空间的利用效率，上料晶舟盒121和第一个清洗工位沿y轴方向并列设置；下料晶舟盒171和最后一个清洗工位沿y轴方向并列设置。

在本实施例中，为了将上料晶舟盒121更加方便稳定的固定在上料架122 上，上料晶舟盒121通过上料连接架与上料架122连接。上料连接架包括与上料架122连接的上料连接部1231、与上料晶舟盒121连接的晶舟盒连接部1232、及连接上料连接部1231和晶舟盒连接部1232的过渡部1233。上料连接部1231 和晶舟盒连接部1232平行设置，过渡部1233垂直设置在上料连接部1231和晶舟盒连接部1232的一端。

进一步的，为了更加方便的取出上料晶舟盒121内的晶圆片，提高清洗晶圆片的工作效率，上料架122上贯穿有机架11设置有与上料连接部1231滑动连接的上料滑动导轨；上料滑动导轨一端设置有伺服电机1234，伺服电机1234 通过滚珠丝杆驱动上料晶舟盒移动。

在本实施例中，为了将晶圆片稳定的存放在上料晶舟盒内，上料晶舟盒内设有若干个容纳槽，用于存放晶圆片，容纳槽与晶圆片过盈连接。且上料晶舟盒周侧设置有水箱、和液体更换装置。

下面具体介绍效率高的芯片双面刷洗机的刷洗过程：

工作人员将晶圆片存储在上料晶舟盒121内，启动取料机构13，将用三轴机械手131将上料晶舟盒121内的晶圆片移动至清洗机构14的第一个清洗工位上，随后移片机构15启动，将晶圆片往最后一个清洗工位方向移动，一次移动一个清洗工位，待清洗时间足够，移动到下一个清洗工位进行清洗，直至移动至最后一个清洗工位结束，后启动放料机构16将清洗完毕的晶圆片移动至下料架172上的下料晶舟盒171内，待工作人员收取。

其中，取料机械手131、第一个清洗工位、和上料晶舟盒121沿y轴方向并列设置，取料机械手131能通过最短的路径将芯片从上料晶舟盒121内取出放置到第一个清洗工位；放料机械手161、最后一个清洗工位、和下料晶舟盒 171沿y轴方向并列设置，放料机械手161能将洗刷完毕的芯片通过最短的路径将最后一个清洗工位上移动到下料晶舟盒171内，提高了芯片的运输效率，提高了洗芯片的效率。

如此，便完成了效率高的芯片双面刷洗机的刷洗过程。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，包括：

有机架；

湿式上料机构，设置在所述有机架上，包括用于存放芯片的上料晶舟盒，和存放上料晶舟盒的上料架；

取料机构，设置在所述有机架上，用于取出所述上料晶舟盒上存放的芯片，包括三轴机械手；

清洗机构，设置在所述有机架上，用于对所述芯片的双面进行清洗；

移片机构，设置在所述有机架上，用于将所述取料机构从所述上料晶舟盒中取出的所述芯片放到所述清洗机构；

放料机构，设置在所述有机架上，用于将清洗机构清洗完毕的芯片取出；

湿式下料机构，设置在所述有机架上，用于存储所述放料机构从所述清洗机构取出的芯片，包括用于存放芯片的下料晶舟盒，和存放下料晶舟盒的下料架；

所述有机架包括x轴方向和与x轴方向垂直的y轴方向；所述清洗机构包括若干清洗工位，最靠近所述取料机构的清洗工位为第一个清洗工位，最靠近所述放料机构清洗工位为最后一个清洗工位；

其中，所述取料机构包括取料机械手、和取料机械手移动机构；所述取料机械手移动机构设置在所述有机架上，所述取料机械手固定设置在所述取料机械手移动机构上，且所述取料机械手、所述第一个清洗工位、和所述上料晶舟盒沿所述y轴方向并列设置；

所述放料机构包括放料机械手、和放料机械手移动机构；所述放料机械手移动机构设置在所述有机架上，所述放料机械手固定设置在所述放料机械手移动机构上，且所述放料机械手、所述最后一个清洗工位、和所述下料晶舟盒沿所述y轴方向并列设置。

2.根据权利要求1所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述取料机械手移动机构包括x轴取料导轨、y轴取料导轨、和z轴取料导轨；

所述x轴取料导轨沿所述x轴方向设置在所述有机架的第三侧；

所述z轴取料导轨可滑动的设置在所述x轴取料导轨上，所述y轴取料导轨可滑动的设置在所述z轴取料导轨的一侧。

3.根据权利要求2所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述取料机械手可滑动的设置在所述y轴取料导轨的下侧，且所述取料机械手与所述y轴取料导轨设置有取料避位间隙。

4.根据权利要求1所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述上料晶舟盒通过上料连接架与所述上料架连接；

所述上料连接架包括与所述上料架连接的上料连接部、与所述上料晶舟盒连接的晶舟盒连接部、及连接所述上料连接部和晶舟盒连接部的过渡部；

所述上料连接部和晶舟盒连接部平行设置，所述过渡部垂直设置在所述上料连接部和晶舟盒连接部的一端。

5.根据权利要求4所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述上料架上贯穿所述有机架设置有与所述上料连接部滑动连接的上料滑动导轨；所述上料滑动导轨一端设置有伺服电机，所述伺服电机通过滚珠丝杆驱动所述上料晶舟盒移动。

6.根据权利要求1所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述上料晶舟盒内设有若干个容纳槽，用于存放所述芯片；所述容纳槽与所述芯片过盈连接。

7.根据权利要求1所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述上料晶舟盒周侧设置有水箱、和液体更换装置。

8.根据权利要求1所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述上料架沿所述y轴方向并列设置有多个；所述下料架沿所述y轴方向并列设置有多个；且所述上料架和所述下料架镜面对称设置。

9.根据权利要求2所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述清洗机构包括n+1个清洗工位，所述移片机构包括n个芯片移动位；其中，最靠近所述取料机构的清洗工位为第一个清洗工位，最靠近所述放料机构清洗工位为最后一个清洗工位；

所述移动位包括：

初始工作位,所述清洗工位与所述芯片移动位在原始位置，前所述n个清洗工位上有所述芯片，第n+1个清洗工位上无所述芯片；

第二工作位，所述芯片移动位上吸附有前所述n个清洗工位上的所述芯片，所述清洗工位上无所述芯片；

第三工作位,第一个所述清洗工位上无所述芯片，后n个所述清洗工位上吸附有所述芯片，所述芯片移动位无所述芯片。

10.根据权利要求2所述的效率高的芯片双面刷洗机，其特征在于，所述清洗工位包括清洗单元和刷洗单元；

所述清洗单元包括放置所述芯片的第一放置台、带动放置台旋转的旋转轴、以及向所述芯片上下两面喷水的第一喷水装置；

所述刷洗单元包括放置所述芯片的第二放置台、用来刷洗所述芯片上下两面的刷洗件、以及向所述芯片上下两面喷水的第二喷水装置。

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