CN216150536U - 一种硅电极清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅电极清洗装置，针对硅电极清洗时产生有毒气体对生产人员健康产生影响的问题，提供了以下技术方案，一种硅电极清洗装置，包括机架和用于放置硅电极的清洗架，机架设置密封的外壳，外壳在进料口和出料口设置自动开启和关闭的密封门，外壳内部设置用于清洗工件的清洗槽，外壳内部设置用于自动移动清洗架的移动组件，移动组件连接用于自动抓取清洗架的抓取组件。通过在出料口和进料口设置自动开启或关闭的密封门，能够在送料时开启密封门，在进行清洗时关闭密封门；设置自动抓取清洗架的抓取组件和自动移动抓取组件的移动组件，能够在装置处于密封状态时，自动移动放置有工件的清洗架。

Description

一种硅电极清洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种硅电极生产设备，更具体地说，它涉及一种硅电极清洗装置。

背景技术

半导体集成电路是电子产品的核心器件，生产硅半导体集成电路时通常使用蚀刻技术，刻蚀技术是按照掩模图形或设计要求对半导体硅晶圆的衬底表面或表面覆盖的薄膜进行选择性腐蚀或剥离的技术。刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀，目前，干法刻蚀工艺一般依托等离子刻蚀机进行，等离子刻蚀机原理是通过硅电极喷射等离子气体至硅晶圆进行刻蚀。

硅电极是一种多孔的圆形硅片，其生产工序繁杂，且对硅电极成品的清洁度要求极高，要求达到硅电极表面无污渍、无颗粒杂质的标准，因此硅电极生产的工序末端需要对硅电极进行高标准的清洗，目前硅电极的清洗通常使用硅片清洗设备来进行清洗。

目前，授权公告号为CN212625504U的中国专利公开了一种硅片清洗装置，它包括片篮筐、固定安装在片篮筐上的连接架以及活动安装在连接架上的挡片组件，片篮筐呈对称设置，片篮筐上开有若干卡槽，硅片收容在卡槽内，连接架包括固定连接两个片篮筐的固定杆和活动杆，挡片组件包括固定安装在活动杆上的转动底座以及可拆卸地安装在固定杆和转动底座之间的挡板，挡板呈U型结构，挡板的一端铰接至转动底座上，挡板的另一端卡接至活动杆上，挡板罩设卡槽中的硅片，即挡板可阻挡硅片的漂浮，在片篮筐的上方设置U型结构的挡板。

这种硅片清洗装置虽然在清洗硅电极时，能够将挡板安装至连接架上，对硅电极进行阻挡，防止硅电极上浮，保证硅电极的清洗效果，但其清洗中产生的气体可能存在毒性，对环境和生产人员产生不利的影响，尤其当清洗药液选用异丙醇等清洗效果良好但毒性较高的有机溶液时，生产人员需佩戴防毒面罩等防护设备，造成不便。因此，这种硅片清洗装置具有一定的改进空间。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种硅电极清洗装置，具有在清洗时有效减少有毒气体从清洗装置内逸出的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种硅电极清洗装置，包括机架和用于放置硅电极的清洗架，机架设置密封的外壳，外壳在进料口和出料口设置自动开启和关闭的密封门，外壳内部设置用于清洗工件的清洗槽，外壳内部设置用于自动移动清洗架的移动组件，移动组件连接用于抓取清洗架的抓取组件。

采用上述技术方案，通过在出料口和进料口设置自动开启或关闭的密封门，能够在送料时开启密封门，在进行清洗时关闭密封门，使整个清洗装置处于密封状态，防止清洗时反应生成的有毒气体或挥发的有毒清洗液溶剂逸出清洗装置污染环境、影响生产人员的身体健康；设置自动抓取清洗架的抓取组件和自动移动抓取组件的移动组件，能够在装置处于密封状态时，自动移动放置有工件的清洗架进入清洗槽进行清洗，并在清洗完成后将清洗架从清洗槽搬运至出料口，便于生产人员在清洗装置密封时进行清洗操作，能够有效地提高生产人员的工作效率。

进一步，密封门包括与外壳通过转轴连接的左门和右门，左门和右门设置与外壳连接的伸缩杆，用于控制左门和右门沿转轴靠近外壳的壳壁转动。

采用上述技术方案，设置与外壳的内侧壳臂和左门或右门连接伸缩杆，通过控制伸缩杆的伸长和收缩带动左门和右门绕转轴转动，实现密封门的开启和关闭，能够减小清洗装置的体积，便于减小占地面积，合理利用生产空间。

进一步，密封门在进料口和出料口都设有两套，两套密封门在外壳内部隔出缓冲腔。

采用上述技术方案，在进料和出料时，能够关闭靠近清洗槽的密封门，将清洗架放置在缓冲腔内，能够有效地减少在开启密封门时从出料口和进料口逸出的有毒气体，进一步减少清洗装置对环境的污染以及对生产人员健康的危害。

进一步，移动组件包括设置于进料口和出料口之间且与外壳连接的滑槽，滑槽内设置沿滑槽自由移动的滑块，穿过滑块在滑槽内设置与滑块螺纹连接且与滑槽长度相同的丝杆，丝杆由设置于外壳的动力部驱动转动。

采用上述技术方案，通过丝杆驱动抓取组件移动，能够精确地控制抓取组件的移动距离，便于使抓取组件精准地移动至清洗架上方，便于抓取组件抓取清洗架，能够有效提高清洗装置的运行稳定性。

进一步，抓取组件包括固定连接于滑块用于靠近清洗架移动的移动部，移动部的移动端固定连接电磁铁，清洗架设置用于与电磁铁磁性连接的连接件。

采用上述技术方案，通过电磁铁与设置于清洗架的连接件电磁吸附连接，使抓取过程更加快速且抓取效果更加稳定，且电磁铁结构简单，不易发生损坏，有助于减小清洗装置的故障几率，提高清洗装置的运行稳定性。

进一步，清洗槽和清洗架由耐腐蚀的具有稳定物化性质的材料制作。

采用上述技术方案，防止清洗架和清洗槽受清洗药液腐蚀，有助于提高清洗装置的使用寿命。

进一步，清洗槽的槽壁设置用于喷洒清洗药液的喷头，清洗槽的槽壁还设置用于发出超声波的超声波发生器。

采用上述技术方案，在清洗时启动超声波发生器对清洗槽内发射超声波，能够清洗工件较隐秘的角落，便于清洗到工件的所有位置，有助于提高清洗装置的清洗效果，同时还能够减少清洗时间，提高生产效率。

进一步，清洗槽的槽底设置用于排出槽内液体的排液口，排液口通过管道连接用于存储清洗液的废液缸。

采用上述技术方案，能够收集清洗完闭的清洗液，便于后期对清洗液中的有效成分进行回收再利用，能够减少排放，节约资源。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.能够在清洗时密封清洗装置，防止有毒气体逸出，能够有效减少对环境造成的污染以及生产人员的健康受到的危害；

2.能够在密封的装置内自动移动放置有工件的清洗架，便于生产人员在装置密封的情况下进行操作，且能够提高生产人员的工作效率；

3.清洗装置的结构简单，不易产生故障，运行状态稳定。

附图说明

图1为本实用新型中一种硅电极清洗装置的立体图；

图2为本实用新型中一种硅电极清洗装置的内部结构立体图；

图3为本实用新型中清洗槽的结构图。

图中：1、机架；2、外壳；3、密封门；31、左门；32、右门；33、转轴；34、伸缩杆；35、安装座；36、橡胶密封件；4、移动组件；41、滑轨；42、丝杆、43、滑块；44、动力部；5、抓取组件；51、电磁铁；6、清洗架；61、连接件；62、通槽；7、清洗槽；71、喷头；72、超声波发生器；73、排液口；74、管道；8、废液缸。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

参见图1，一种硅电极清洗装置，包括固定安装于地面的机架1和用于放置硅电极的清洗架6，机架1设置密封的外壳2，外壳2在进料口和出料口设置自动开启和关闭的密封门3，外壳2内部设置用于清洗工件的清洗槽7，外壳2内部设置用于自动移动清洗架6的移动组件4，移动组件4连接用于抓取清洗架6的抓取组件5。

具体的，参见图2，密封门3共有四套，两套设置于进料口，两套设置于出料口，包括通过转轴33与进料口或出料口连接的左门31和右门32，外壳2的内部壳壁通过可水平方向转动的安装座35连接伸缩杆34，伸缩杆34通过可水平方向转动的安装座35与左门31或右门32连接，通过控制伸缩杆34伸长或收缩，驱动左门31和右门32绕转轴33水平转动，本实施例中伸缩杆34采用电动伸缩杆34。左门31和右门32大小为进料口和出料口大小的二分之一，左门31和右门32旋转后恰好封闭出料口和进料口。进料口和出料口的另一套密封门3的结构与上述密封门3相同，且设置于进料口和出料口靠近清洗槽7的一侧。靠近清洗槽7的密封门3的左门31和右门32靠近移动组件4的位置设置闭合后贴合移动组件4的橡胶密封件36。进料口和出料口的两套密封门3之间隔出用于放置清洗架6的缓冲腔。

参见图2，移动组件4包括沿清洗架6移动方向固定安装于外壳2顶部的滑槽，滑槽内部设置沿滑槽自由滑的的滑块43，滑槽内穿过滑块43设置与滑槽长度相等的丝杆42，滑块43与丝杆42的接触接触面开设与丝杆42匹配的螺纹，进料口的缓冲腔内固定安装与丝杆42连接用于驱动丝杆42转动的动力部44，本实施例中动力部44采用伺服电机。

参见图2，抓取组件5包括与滑块43固定连接，能够靠近清洗架6移动的移动部，本实施例中移动部采用双作用气缸。移动部的移动端固定连接有电磁铁51，用于吸附连接清洗架6。

参见图3，清洗槽7为设置于卡壳内部中心位置处的长方形的槽体，清洗槽7的四侧槽壁固定连接用于喷洒清洗药液的喷头71，清洗槽7的底部开设用于排出药液的排液口73，排液口73底部通过管道74连接用于存储排出的清洗后药液的废液罐。清洗槽7底部的四角安装有用于发出超声波的超声波发生器72，用于在清洗时发出超声波辅助清洗。

参见图2，清洗架6为立方体的箱体，清洗架6的顶部为可拆卸的使用磁性材料制作的连接件61，清洗架6的周身开设通槽62，便于药液能够充分接触工件，清洗架6采用耐腐蚀的材料制作，本实施例中采用聚四氟乙烯制作。

本实施例的工作过程及原理：

清洗时，打开清洗装置外侧的密封门3，将放置有工件的清洗架6放置于电磁铁51下部，关闭外侧密封门3后打开内侧密封门3，然后启动双作用气缸使电磁铁51接触并吸附清洗架6，之后气缸收缩，并启动伺服电机驱动丝杆42转动，使清洗架6移动至清洗槽7内，而后放下清洗架6，喷洒药液，发射超声波对工件进行清洗，清洗完毕后重新抓取清洗架6并将其移动至出料口，关闭内侧密封门3后开启外侧密封门3，将清洗架6取出，完成清洗工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种硅电极清洗装置，其特征在于：包括机架(1)和用于放置硅电极的清洗架(6)，所述机架(1)设置密封的外壳(2)，所述外壳(2)在进料口和出料口设置自动开启和关闭的密封门(3)，所述外壳(2)内部设置用于清洗工件的清洗槽(7)，所述外壳(2)内部设置用于自动移动清洗架(6)的移动组件(4)，所述移动组件(4)连接用于抓取清洗架(6)的抓取组件(5)。

2.根据权利要求1所述的一种硅电极清洗装置，其特征在于：所述密封门(3)包括与外壳(2)通过转轴(33)连接的左门(31)和右门(32)，所述左门(31)和右门(32)设置与外壳(2)连接的伸缩杆(34)，用于控制左门(31)和右门(32)沿转轴(33)靠近外壳(2)的壳壁转动。

3.根据权利要求1所述的一种硅电极清洗装置，其特征在于：所述密封门(3)在进料口和出料口都设有两套，所述密封门(3)在外壳(2)内部隔出缓冲腔。

4.根据权利要求1所述的一种硅电极清洗装置，其特征在于：所述移动组件(4)包括设置于进料口和出料口之间且与外壳(2)连接的滑槽，所述滑槽内设置沿滑槽自由移动的滑块(43)，穿过所述滑块(43)在滑槽内设置与滑块(43)螺纹连接且与滑槽长度相同的丝杆(42)，所述丝杆(42)由设置于外壳(2)的动力部(44)驱动转动。

5.根据权利要求4所述的一种硅电极清洗装置，其特征在于：所述抓取组件(5)包括固定连接于滑块(43)用于靠近清洗架(6)移动的移动部，所述移动部的移动端固定连接电磁铁(51)，所述清洗架(6)设置用于与电磁铁(51)磁性连接的连接件(61)。

6.根据权利要求1所述的一种硅电极清洗装置，其特征在于：所述清洗槽(7)和清洗架(6)由耐腐蚀的具有稳定物化性质的材料制作。

7.根据权利要求1所述的一种硅电极清洗装置，其特征在于：所述清洗槽(7)的槽壁设置用于喷洒清洗药液的喷头(71)，所述清洗槽(7)的槽壁还设置用于发出超声波的超声波发生器(72)。

8.根据权利要求7所述的一种硅电极清洗装置，其特征在于：所述清洗槽(7)的槽底设置用于排出槽内液体的排液口(73)，所述排液口(73)通过管道(74)连接用于存储清洗液的废液缸(8)。

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