CN218531989U - 晶圆清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体芯片制造技术领域，尤其是一种晶圆清洗设备，针对现有的清洗没有连续性，杂质容易堵塞管道的问题，现提出如下方案，其包括晶圆清洗箱，所述晶圆清洗箱的底部栓接有水箱，所述水箱右侧底部的孔洞连通有变频调速水泵，所述变频调速水泵的出水端贯穿晶圆清洗箱右侧的孔洞并连通有高压喷头，所述水箱的内部栓接有电加热棒，在晶圆冲洗过程中便可以将待清洗晶圆放入其他工位中，利用晶圆夹持转台的转动可以切换工位，增强清洗的连续性，而且利用晶圆夹持转台的快速转动可以对晶圆进行甩干，利用过滤网袋的活动可以有效地对废水进行过滤，避免杂质与废水共同进入管道，避免杂质堵塞管道。

Description

晶圆清洗设备

技术领域

本实用新型涉及半导体芯片制造技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗设备。

背景技术

晶圆是半导体芯片制造中重要的原材料，其主要是硅晶片，因为其呈圆形结构所以叫晶圆，晶圆加工过程中需要进行清洗，这时便需要使用到晶圆清洗设备，晶圆清洗设备主要是利用喷头对准晶圆进行高压喷洗，利用高压水流冲洗晶圆。

但是上述技术方案往往只有一个工位，在清洗完晶圆后还需要将清洗好的晶圆取下才能将待清洗的晶圆放入工位中进行冲洗，晶圆清洗没有连续性，效率低，并且晶圆的干燥还需要借助吹风设备或加热烘干设备，十分不便，而且清洗后的废水多是直接排出，由于废水中含有大量的杂质在其排出过程中容易堵塞管道，造成排水不畅，影响晶圆的清洗。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在清洗没有连续性，杂质容易堵塞管道的缺点，而提出的晶圆清洗设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

晶圆清洗设备，包括晶圆清洗箱，所述晶圆清洗箱的底部栓接有水箱，所述水箱右侧底部的孔洞连通有变频调速水泵，所述变频调速水泵的出水端贯穿晶圆清洗箱右侧的孔洞并连通有高压喷头，所述水箱的内部栓接有电加热棒，所述晶圆清洗箱内部的底端栓接有支撑箱，所述支撑箱顶部的孔洞转动套接有晶圆夹持转台，所述晶圆夹持转台的底端延伸到支撑箱的内部并栓接有副锥形齿轮，所述副锥形齿轮的齿牙啮合有主锥形齿轮，所述晶圆清洗箱的内部栓接有引导板，所述引导板左侧的孔洞卡接有过滤网袋，所述主锥形齿轮的表面栓接有传动机构，所述传动机构与过滤网袋转动连接，传动机构通过主锥形齿轮可以带动副锥形齿轮转动，副锥形齿轮通过晶圆夹持转台可以带动晶圆转动，利用转动的晶圆可以切换对晶圆固定的工位，方便连续性的对晶圆进行冲洗，传动机构可以带动过滤网袋上下晃动，利用过滤网袋可以对废水进行过滤，将废水中的杂质过滤下来，在晶圆冲洗过程中便可以将待清洗晶圆放入其他工位中，利用晶圆夹持转台的转动可以切换工位，增强清洗的连续性，而且利用晶圆夹持转台的快速转动可以对晶圆进行甩干，利用过滤网袋的活动可以有效地对废水进行过滤，避免杂质与废水共同进入管道，避免杂质堵塞管道。

优选的，所述传动机构包括变频调速电机、蜗杆和蜗轮，所述变频调速电机的底部与支撑箱的内部栓接，所述变频调速电机的输出端与蜗杆的右端栓接，所述蜗杆的表面与蜗轮的底部啮合，所述蜗轮的后侧与主锥形齿轮的表面栓接，所述传动机构还包括与蜗杆栓接的驱动组件。

进一步地，接通变频调速电机的电源，变频调速电机可以带动蜗杆转动，蜗杆通过轴承与支撑箱转动设置，让蜗杆可以平稳地转动，蜗杆通过轴承与晶圆清洗箱转动设置，让蜗杆可以平稳地转动，蜗杆可以带动蜗轮顺时针转动，蜗轮可以带动主锥形齿轮转动，蜗杆可以带动驱动组件转动，利用变频调速电机可以控制转速，在变频调速电机低速转动时可以切换晶圆夹持转台的工位，在变频调速电机高速转动时利用带动晶圆夹持转台高速转动，利用离心将晶圆甩干。

优选的，所述驱动组件包括偏心轮和滑辊，所述偏心轮轴心处的顶部与蜗杆表面的左端栓接，所述偏心轮的顶部与滑辊的底部滑动连接，所述滑辊的轴心处与过滤网袋的底部转动连接。

进一步的，蜗杆可以带动偏心轮转动，偏心轮利用与蜗杆之间的偏心结构可以带动偏心轮上下移动，偏心轮可以带动滑辊转动并带动滑辊上下移动，滑辊可以带动过滤网袋上下移动，滑辊利用转动可以避免偏心轮与过滤网袋之间的摩擦，避免过滤网袋磨损。

优选的，所述水箱左侧的顶部连通有注水管，所述变频调速水泵的左侧与水箱的右侧栓接，所述高压喷头的右侧与晶圆清洗箱内部的右侧栓接。

进一步的，注水管用于向水箱的内部注入清洗水，变频调速水泵的进水端通过抽水管与水箱连通，变频调速水泵通过出水管与高压喷头连通，并且利用变频调速水泵的特性可以调节高压喷头喷出的水压。

优选的，所述晶圆夹持转台由转台、转台顶部的四周均栓接晶圆夹具和转台底部的转杆构成，所述转杆表面的顶端与支撑箱顶部的孔洞转动套接。

进一步的，转台的顶部设置晶圆清洗工位，并且可以按照转台的尺寸设置多个，清洗工位便是晶圆夹具，用于对晶圆进行定位，方便进行清洗，转杆通过轴承与支撑箱转动设置，让转杆可以平稳地转动。

优选的，所述晶圆清洗箱左侧的开口铰接有挡板，所述主锥形齿轮的轴心处与支撑箱的内部转动连接，所述引导板的右侧向上倾斜。

进一步的，挡板用于阻挡清洗水外溢，并且在晶圆清洗箱的内部形成一定封闭的空间，方便对晶圆进行清洗，主锥形齿轮通过轴承与支撑箱转动设置，引导板的倾斜方便废水向左汇聚。

有益效果：

1、传动机构通过主锥形齿轮可以带动副锥形齿轮转动，副锥形齿轮通过晶圆夹持转台可以带动晶圆转动，利用转动的晶圆可以切换对晶圆固定的工位，方便连续性的对晶圆进行冲洗；

2、传动机构可以带动过滤网袋上下晃动，利用过滤网袋可以对废水进行过滤，将废水中的杂质过滤下来；

本实用新型中：在晶圆冲洗过程中便可以将待清洗晶圆放入其他工位中，利用晶圆夹持转台的转动可以切换工位，增强清洗的连续性，而且利用晶圆夹持转台的快速转动可以对晶圆进行甩干，利用过滤网袋的活动可以有效地废水进行过滤，避免杂质与废水共同进入管道排出，避免杂质堵塞管道。

附图说明

图1为本实用新型提出的晶圆清洗设备的正视结构示意图；

图2为本实用新型提出的晶圆清洗设备的支撑箱内部结构示意图；

图3为本实用新型提出的晶圆清洗设备的副锥形齿轮后视结构示意图；

图4为本实用新型提出的晶圆清洗设备的传动机构立体示意图。

图中：1、晶圆清洗箱；2、传动机构；21、变频调速电机；22、蜗杆；23、蜗轮；24、偏心轮；25、滑辊；3、水箱；4、变频调速水泵；5、高压喷头；6、电加热棒；7、支撑箱；8、晶圆夹持转台；9、副锥形齿轮；10、主锥形齿轮；11、引导板；12、过滤网袋。

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。

实施例一

参照图1-4，晶圆清洗设备，包括晶圆清洗箱1，晶圆清洗箱1的底部栓接有水箱3，水箱3右侧底部的孔洞连通有变频调速水泵4，变频调速水泵4的出水端贯穿晶圆清洗箱1右侧的孔洞并连通有高压喷头5，水箱3的内部栓接有电加热棒6，晶圆清洗箱1内部的底端栓接有支撑箱7，支撑箱7顶部的孔洞转动套接有晶圆夹持转台8，晶圆夹持转台8的底端延伸到支撑箱7的内部并栓接有副锥形齿轮9，副锥形齿轮9的齿牙啮合有主锥形齿轮10，晶圆清洗箱1的内部栓接有引导板11，引导板11左侧的孔洞卡接有过滤网袋12，主锥形齿轮10的表面栓接有传动机构2，传动机构2与过滤网袋12转动连接，向水箱3的内部注入清洗水，接通电加热棒6的电源，电加热棒6可以对清洗水进行加热，水箱3的内部还可以设置温度传感器，方便监测清洗水的温度，接通变频调速水泵4的电源，变频调速水泵4可以通过抽水管将清洗水从水箱3抽出，然后利用出水管将清洗水泵入高压喷头5中，将水在高压情况下对晶圆夹持转台8顶部的晶圆进行冲洗，在这过程中可以打开晶圆清洗箱1左侧的挡板，将待清洗晶圆放入晶圆夹持转台8顶部的晶圆夹具中，然后关闭挡板，需要切换工位时，传动机构2可以带动主锥形齿轮10转动，主锥形齿轮10通过轴承与支撑箱7转动设置，让主锥形齿轮10可以平稳地转动，主锥形齿轮10和副锥形齿轮9均为锥形齿轮，让主锥形齿轮10可以与副锥形齿轮9啮合，方便主锥形齿轮10可以带动副锥形齿轮9转动，副锥形齿轮9可以带动晶圆夹持转台8转动，转动的晶圆夹持转台8可以切换工位，可以对其他工位的晶圆进行清洗，当变频调速电机21高速转动时可以带动晶圆夹持转台8快速转动，让晶圆夹持转台8可以利用高速转动将晶圆上的水甩干，传动机构2可以带动过滤网袋12上下移动，清洗过程中产生的废水利用引导板11的倾斜让废水向左汇聚，过滤网袋12可以对废水进行过滤，将废水中的杂质过滤下来，在晶圆冲洗过程中便可以将待清洗晶圆放入其他工位中，利用晶圆夹持转台8的转动可以切换工位，增强清洗的连续性，而且利用晶圆夹持转台8的快速转动可以对晶圆进行甩干，利用过滤网袋12的活动可以有效地废水进行过滤，避免杂质与废水共同进入管道排出，避免杂质堵塞管道。

本实用新型中，传动机构2包括变频调速电机21、蜗杆22和蜗轮23，变频调速电机21的底部与支撑箱7的内部栓接，变频调速电机21的输出端与蜗杆22的右端栓接，蜗杆22的表面与蜗轮23的底部啮合，蜗轮23的后侧与主锥形齿轮10的表面栓接，传动机构2还包括与蜗杆22栓接的驱动组件，接通变频调速电机21的电源，变频调速电机21可以带动蜗杆22转动，蜗杆22通过轴承与支撑箱7转动设置，让蜗杆22可以平稳地转动，蜗杆22通过轴承与晶圆清洗箱1转动设置，让蜗杆22可以平稳地转动，蜗杆22可以带动蜗轮23顺时针转动，蜗轮23可以带动主锥形齿轮10转动，蜗杆22可以带动驱动组件转动，利用变频调速电机21可以控制转速，在变频调速电机21低速转动时可以切换晶圆夹持转台8的工位，在变频调速电机21高速转动时利用带动晶圆夹持转台8高速转动，利用离心将晶圆甩干。

本实用新型中，驱动组件包括偏心轮24和滑辊25，偏心轮24轴心处的顶部与蜗杆22表面的左端栓接，偏心轮24的顶部与滑辊25的底部滑动连接，滑辊25的轴心处与过滤网袋12的底部转动连接，蜗杆22可以带动偏心轮24转动，偏心轮24利用与蜗杆22之间的偏心结构可以带动偏心轮24上下移动，偏心轮24可以带动滑辊25转动并带动滑辊25上下移动，滑辊25可以带动过滤网袋12上下移动，滑辊25利用转动可以避免偏心轮24与过滤网袋12之间的摩擦，避免过滤网袋12磨损。

本实用新型中，水箱3左侧的顶部连通有注水管，变频调速水泵4的左侧与水箱3的右侧栓接，高压喷头5的右侧与晶圆清洗箱1内部的右侧栓接，注水管用于向水箱3的内部注入清洗水，变频调速水泵4的进水端通过抽水管与水箱3连通，变频调速水泵4通过出水管与高压喷头5连通，并且利用变频调速水泵4的特性可以调节高压喷头5喷出的水压。

本实用新型中，晶圆夹持转台8由转台、转台顶部的四周均栓接晶圆夹具和转台底部的转杆构成，转杆表面的顶端与支撑箱7顶部的孔洞转动套接，转台的顶部设置晶圆清洗工位，并且可以按照转台的尺寸设置多个，清洗工位便是晶圆夹具，用于对晶圆进行定位，方便进行清洗，转杆通过轴承与支撑箱7转动设置，让转杆可以平稳地转动。

本实用新型中，晶圆清洗箱1左侧的开口铰接有挡板，主锥形齿轮10的轴心处与支撑箱7的内部转动连接，引导板11的右侧向上倾斜，挡板用于阻挡清洗水外溢，并且在晶圆清洗箱1的内部形成一定封闭的空间，方便对晶圆进行清洗，主锥形齿轮10通过轴承与支撑箱7转动设置，引导板11的倾斜方便废水向左汇聚。

实施例二

本实施例与实施例1的区别在于：电加热棒6替换为电加热丝，电加热丝具有与清洗水接触面积大，加热效率高的优点，但是电加热丝太过脆弱，容易损坏，因此，本申请优选为电加热棒6。

工作原理：向水箱3的内部注入清洗水，接通电加热棒6的电源，电加热棒6可以对清洗水进行加热，水箱3的内部还可以设置温度传感器，方便监测清洗水的温度，接通变频调速水泵4的电源，变频调速水泵4可以通过抽水管将清洗水从水箱3抽出，然后利用出水管将清洗水泵入高压喷头5中，将水在高压情况下对晶圆夹持转台8顶部的晶圆进行冲洗，在这过程中可以打开晶圆清洗箱1左侧的挡板，将待清洗晶圆放入晶圆夹持转台8顶部的晶圆夹具中，然后关闭挡板，需要切换工位时，接通变频调速电机21的电源，变频调速电机21可以带动蜗杆22转动，蜗杆22通过轴承与支撑箱7转动设置，让蜗杆22可以平稳地转动，蜗杆22通过轴承与晶圆清洗箱1转动设置，让蜗杆22可以平稳地转动，蜗杆22可以带动蜗轮23顺时针转动，蜗轮23可以带动主锥形齿轮10转动，主锥形齿轮10通过轴承与支撑箱7转动设置，让主锥形齿轮10可以平稳地转动，主锥形齿轮10和副锥形齿轮9均为锥形齿轮，让主锥形齿轮10可以与副锥形齿轮9啮合，方便主锥形齿轮10可以带动副锥形齿轮9转动，副锥形齿轮9可以带动晶圆夹持转台8转动，转动的晶圆夹持转台8可以切换工位，可以对其他工位的晶圆进行清洗，当变频调速电机21高速转动时可以带动晶圆夹持转台8快速转动，让晶圆夹持转台8可以利用高速转动将晶圆上的水甩干，蜗杆22可以带动偏心轮24转动，偏心轮24利用与蜗杆22之间的偏心结构可以带动偏心轮24上下移动，偏心轮24可以带动滑辊25转动并带动滑辊25上下移动，滑辊25可以带动过滤网袋12上下移动，清洗过程中产生的废水利用引导板11的倾斜让废水向左汇聚，过滤网袋12可以对废水进行过滤，将废水中的杂质过滤下来。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.晶圆清洗设备，包括晶圆清洗箱(1)，其特征在于，所述晶圆清洗箱(1)的底部栓接有水箱(3)，所述水箱(3)右侧底部的孔洞连通有变频调速水泵(4)，所述变频调速水泵(4)的出水端贯穿晶圆清洗箱(1)右侧的孔洞并连通有高压喷头(5)，所述水箱(3)的内部栓接有电加热棒(6)，所述晶圆清洗箱(1)内部的底端栓接有支撑箱(7)，所述支撑箱(7)顶部的孔洞转动套接有晶圆夹持转台(8)，所述晶圆夹持转台(8)的底端延伸到支撑箱(7)的内部并栓接有副锥形齿轮(9)，所述副锥形齿轮(9)的齿牙啮合有主锥形齿轮(10)，所述晶圆清洗箱(1)的内部栓接有引导板(11)，所述引导板(11)左侧的孔洞卡接有过滤网袋(12)，所述主锥形齿轮(10)的表面栓接有传动机构(2)，所述传动机构(2)与过滤网袋(12)转动连接。

2.根据权利要求1所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述传动机构(2)包括变频调速电机(21)、蜗杆(22)和蜗轮(23)，所述变频调速电机(21)的底部与支撑箱(7)的内部栓接，所述变频调速电机(21)的输出端与蜗杆(22)的右端栓接，所述蜗杆(22)的表面与蜗轮(23)的底部啮合，所述蜗轮(23)的后侧与主锥形齿轮(10)的表面栓接，所述传动机构(2)还包括与蜗杆(22)栓接的驱动组件。

3.根据权利要求2所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述驱动组件包括偏心轮(24)和滑辊(25)，所述偏心轮(24)轴心处的顶部与蜗杆(22)表面的左端栓接，所述偏心轮(24)的顶部与滑辊(25)的底部滑动连接，所述滑辊(25)的轴心处与过滤网袋(12)的底部转动连接。

4.根据权利要求1所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述水箱(3)左侧的顶部连通有注水管，所述变频调速水泵(4)的左侧与水箱(3)的右侧栓接，所述高压喷头(5)的右侧与晶圆清洗箱(1)内部的右侧栓接。

5.根据权利要求1所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述晶圆夹持转台(8)由转台、转台顶部的四周均栓接晶圆夹具和转台底部的转杆构成，所述转杆表面的顶端与支撑箱(7)顶部的孔洞转动套接。

6.根据权利要求1所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述晶圆清洗箱(1)左侧的开口铰接有挡板，所述主锥形齿轮(10)的轴心处与支撑箱(7)的内部转动连接，所述引导板(11)的右侧向上倾斜。

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