CN218887131U - 一种二流体晶圆清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二流体晶圆清洗装置，包括底座，所述底座的上侧两端固定连接有两个竖直对称设置的立柱，且两个立柱的上端固定连接有平移调节机构，所述平移调节机构的下端固定连接有第一气缸，且第一气缸的下端固定连接有二流体喷头，所述底座的上侧固定连接有两个安装架，且两个安装架的上侧固定连接有机箱，所述机箱的上侧壁插设并转动连接有旋转壳，且旋转壳中设有夹持机构。本实用新型中，通过设置夹持机构实现对晶圆的夹持固定，提高清洗稳定性，设置平移机构实现二流体喷头的水平位移调节，设置旋转机构可实现晶圆的旋转，从而可实现对晶圆上表面的全面清洗，清洗质量高，效率快。

Description

一种二流体晶圆清洗装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆清洗设备技术领域，尤其涉及一种二流体晶圆清洗装置。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片或WLCSP摄像头封装中用到的玻璃晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，在半导体光刻以后，会有光刻胶溢到晶圆的表面，形成玷污，即使少许的玷污也会影响下一道工序的品质，在WLCSP封装中，玻璃圆片要和晶圆粘合，摄像头的像素越高，对玻璃圆片清洁度的要求就会越高。

在中国专利一种晶圆表面颗粒清洗装置（专利号为：CN110620031B）中，该专利包括二流体喷嘴及与二流体喷嘴连接的二流体喷嘴控制系统和二流体喷嘴移动系统，其特征在于，二流体喷嘴上设有液体通道和环绕于液体通道的外侧、用于惰性气体通过的环腔，分别由液体通道和环腔喷出的液体和惰性气体在二流体喷嘴的外部混合，液体被雾化后对晶圆的表面进行清洗；二流体喷嘴控制系统用于控制二流体喷嘴喷射液体和气体的喷射性能；二流体喷嘴移动系统用于控制二流体喷嘴的移动，该装置采用二流体喷嘴，通过气体压力与液体流量的合理控制，从而达到既对晶圆损伤小，又可以高效清洗晶圆的目的，但是，现有技术在清洗时，对于晶圆的安装固定操作较为麻烦，浪费人力，且清理不够全面，清洗效率和清洗质量较差。因此，本领域技术人员提供了一种二流体晶圆清洗装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

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的缺点，而提出的一种二流体晶圆清洗装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种二流体晶圆清洗装置，包括底座，所述底座的上侧两端固定连接有两个竖直对称设置的立柱，且两个立柱的上端固定连接有平移调节机构，所述平移调节机构的下端固定连接有第一气缸，且第一气缸的下端固定连接有二流体喷头，所述底座的上侧固定连接有两个安装架，且两个安装架的上侧固定连接有机箱，所述机箱的上侧壁插设并转动连接有旋转壳，且旋转壳中设有夹持机构，所述夹持机构的两端贯穿旋转壳的上侧设置，所述机箱中设有旋转机构，且旋转机构的一端与旋转壳固定连接，其中一个所述立柱的一侧固定连接有控制开关，且平移调节机构、第一气缸、夹持机构和旋转机构分别与控制开关电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述平移调节机构包括与两个立柱固定连接的顶梁壳，所述顶梁壳的一端固定连接有步进电机，且步进电机的主轴端延伸至顶梁壳中并固定连接有横向设置的丝杆，所述顶梁壳的一端内壁通过第一转动件与丝杆的一端转动连接，且丝杆上螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块的下侧固定连接有移动杆，所述顶梁壳的下侧开设有开口，且移动杆的一端穿过开口并与第一气缸固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述夹持机构包括固定在机箱下侧的第二气缸，所述第二气缸的上端贯穿延伸至旋转壳中并通过第二转动件转动连接有旋转块，且旋转块的两侧通过两个第一转轴转动连接有两个对称设置的摆杆，所述旋转壳中固定连接有支杆，且支杆上套设有两个对称设置的滑套，两个所述滑套的下侧均通过第二转轴与两个摆杆的上端一一转动连接，两个所述滑套的上侧均固定连接有衔接杆，所述旋转壳的上侧开设有滑口，且两个衔接杆的一端分别穿过两个滑口并固定连接有两个对称设置的夹板。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述机箱和旋转壳的下侧均开设有对应设置的通孔，且第二气缸的一端穿过通孔设置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述旋转机构包括固定在机箱一侧的驱动电机，所述驱动电机的主轴端延伸至机箱中并固定连接有锥齿轮，所述旋转壳的外侧壁安装有与锥齿轮啮合连接的锥齿环。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述旋转壳的外侧壁与锥齿轮的内壁采用焊接的方式固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述机箱的上侧开设有开孔，且开孔的内壁通过轴承环与旋转壳转动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述二流体喷头包括进入料液的进料口以及进入气体的进气口，所述进料口的开口为竖直向上设计，且所述进气口设置在进料口的相对面。

本实用新型具有如下有益效果：

1、与现有技术相比，该一种二流体晶圆清洗装置，通过设置夹持机构，将晶圆置于两个夹板之间，启动第二气缸工作收缩，拉动旋转块下移，进而拉动两个摆杆产生摆动，进而拉动两个滑套在支杆上往相近的方向位移，进而带动两个夹板夹持住晶圆实现固定，固定牢靠，提高清洗稳定性。

2、与现有技术相比，该一种二流体晶圆清洗装置，通过设置平移机构，启动步进电机工作，带动丝杆转动，此时，螺纹块强制位移，进而实现二流体喷头的水平位移调节，提高清洗范围。

3、与现有技术相比，该一种二流体晶圆清洗装置，通过设置旋转机构，启动驱动电机工作，带动锥齿轮转动，由于锥齿轮与锥齿环啮合，进而带动旋转壳在机箱上旋转，其次，由于第二气缸与旋转块转动连接，此时，两个锥齿轮跟随旋转壳旋转，可实现晶圆的旋转，从而可实现对晶圆上表面的全面清洗，清洗质量高，效率快。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种二流体晶圆清洗装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种二流体晶圆清洗装置中机箱处的立体放大结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种二流体晶圆清洗装置中机箱处的正视剖面结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种二流体晶圆清洗装置中顶梁壳处的正视剖面结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种二流体晶圆清洗装置中二流体喷头正视剖面结构示意图

图例说明：

1、底座；2、立柱；3、第一气缸；4、二流体喷头；5、安装架；6、机箱；7、旋转壳；8、控制开关；9、顶梁壳；10、步进电机；11、丝杆；12、螺纹块；13、移动杆；14、第二气缸；15、旋转块；16、摆杆；17、支杆；18、滑套；19、衔接杆；20、夹板；21、驱动电机；22、锥齿轮；23、锥齿环。

具体实施方式

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种二流体晶圆清洗装置，包括底座1，底座1的上侧两端固定连接有两个竖直对称设置的立柱2，且两个立柱2的上端固定连接有平移调节机构，平移调节机构的下端固定连接有第一气缸3，且第一气缸3的下端固定连接有二流体喷头4，所述二流体喷头4包括进入料液的进料口41以及进入气体的进气口42，所述进料口41的开口为竖直向上设计，且所述进气口42设置在进料口41的相对面，在进料口41处通入清洗的料液，料液进入到二流体喷头4的同时，在另一侧的进气口41通入气体，这样就可以实现了二流体喷头4的清洗的效果，通过料液与气体的混合可以对晶圆更好的清洗，并且在上述的设置中，气体的出气口与液体的出气口齐平设计，从而实二硫体喷头4清洗的效果。同时，进料口41的上半部分为倾斜向下设计，下半部分为竖直向下设计，通过该设计可以增加液体在二流体喷头4中的流动路径，从而减小冲击力，避免料液冲出速度过快，对晶圆造成损坏。

启动第一气缸3工作伸长，推动二流体喷头4下移靠近晶圆，再打开二流体喷头4对晶圆进行二流体清洗加工，底座1的上侧固定连接有两个安装架5，且两个安装架5的上侧固定连接有机箱6，机箱6的上侧壁插设并转动连接有旋转壳7，且旋转壳7中设有夹持机构，夹持机构的两端贯穿旋转壳7的上侧设置，机箱6中设有旋转机构，且旋转机构的一端与旋转壳7固定连接，其中一个立柱2的一侧固定连接有控制开关8，且平移调节机构、第一气缸3、夹持机构和旋转机构分别与控制开关8电性连接，外接电源，操控方便；

在图4中：平移调节机构包括与两个立柱2固定连接的顶梁壳9，顶梁壳9的一端固定连接有步进电机10，且步进电机10的主轴端延伸至顶梁壳9中并固定连接有横向设置的丝杆11，顶梁壳9的一端内壁通过第一转动件与丝杆11的一端转动连接，且丝杆11上螺纹连接有螺纹块12，螺纹块12的下侧固定连接有移动杆13，顶梁壳9的下侧开设有开口，且移动杆13的一端穿过开口并与第一气缸3固定连接，启动步进电机10工作，带动丝杆11转动，由于丝杆11与螺纹块12螺纹连接，且螺纹块12的轴向转动跟随移动杆13受到顶梁壳9的限制，因此，螺纹块12强制位移，进而实现二流体喷头4的水平位移调节；

在图3中：夹持机构包括固定在机箱6下侧的第二气缸14，第二气缸14的上端贯穿延伸至旋转壳7中并通过第二转动件转动连接有旋转块15，且旋转块15的两侧通过两个第一转轴转动连接有两个对称设置的摆杆16，旋转壳7中固定连接有支杆17，且支杆17上套设有两个对称设置的滑套18，两个滑套18的下侧均通过第二转轴与两个摆杆16的上端一一转动连接，两个滑套18的上侧均固定连接有衔接杆19，旋转壳7的上侧开设有滑口，且两个衔接杆19的一端分别穿过两个滑口并固定连接有两个对称设置的夹板20，将晶圆置于两个夹板20之间，启动第二气缸14工作收缩，拉动旋转块15下移，进而拉动两个摆杆16产生摆动，进而拉动两个滑套18在支杆17上往相近的方向位移，进而带动两个夹板20夹持住晶圆实现固定，固定牢靠，提高清洗稳定性；

在图3中：机箱6和旋转壳7的下侧均开设有对应设置的通孔，且第二气缸14的一端穿过通孔设置，便于第二气缸14伸缩工作，且不影响旋转壳7在机箱6上旋转；

在图3中：旋转机构包括固定在机箱6一侧的驱动电机21，驱动电机21的主轴端延伸至机箱6中并固定连接有锥齿轮22，旋转壳7的外侧壁安装有与锥齿轮22啮合连接的锥齿环23，启动驱动电机21工作，带动锥齿轮22转动，由于锥齿轮22与锥齿环23啮合，进而带动旋转壳7在机箱6上旋转，其次，由于第二气缸14与旋转块15转动连接，此时，两个锥齿轮22跟随旋转壳7旋转，可实现晶圆的旋转，从而可实现对晶圆上表面的全面清洗，清洗质量高，效率快；

在图3中：旋转壳7的外侧壁与锥齿轮22的内壁采用焊接的方式固定连接，连接牢靠；

在图3中：机箱6的上侧开设有开孔，且开孔的内壁通过轴承环与旋转壳7转动连接，可对旋转壳7的转动起到支撑稳定的作用。

工作原理：当使用本装置对晶圆进行二流体清洗加工时，首先，将晶圆置于两个夹板20之间，启动第二气缸14工作收缩，拉动旋转块15下移，进而拉动两个摆杆16产生摆动，进而拉动两个滑套18在支杆17上往相近的方向位移，进而带动两个夹板20夹持住晶圆实现固定，固定牢靠，提高清洗稳定性；

然后，启动第一气缸3工作伸长，推动二流体喷头4下移靠近晶圆，再打开二流体喷头4对晶圆进行二流体清洗加工，同时，启动步进电机10工作，带动丝杆11转动，由于丝杆11与螺纹块12螺纹连接，且螺纹块12的轴向转动跟随移动杆13受到顶梁壳9的限制，因此，螺纹块12强制位移，进而实现二流体喷头4的水平位移调节，其次，启动驱动电机21工作，带动锥齿轮22转动，由于锥齿轮22与锥齿环23啮合，进而带动旋转壳7在机箱6上旋转，其次，由于第二气缸14与旋转块15转动连接，此时，两个锥齿轮22跟随旋转壳7旋转，可实现晶圆的旋转，从而可实现对晶圆上表面的全面清洗，清洗质量高，效率快。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种二流体晶圆清洗装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的上侧两端固定连接有两个竖直对称设置的立柱（2），且两个立柱（2）的上端固定连接有平移调节机构，所述平移调节机构的下端固定连接有第一气缸（3），且第一气缸（3）的下端固定连接有二流体喷头（4），所述底座（1）的上侧固定连接有两个安装架（5），且两个安装架（5）的上侧固定连接有机箱（6），所述机箱（6）的上侧壁插设并转动连接有旋转壳（7），且旋转壳（7）中设有夹持机构，所述夹持机构的两端贯穿旋转壳（7）的上侧设置，所述机箱（6）中设有旋转机构，且旋转机构的一端与旋转壳（7）固定连接，其中一个所述立柱（2）的一侧固定连接有控制开关（8），且平移调节机构、第一气缸（3）、夹持机构和旋转机构分别与控制开关（8）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种二流体晶圆清洗装置，其特征在于：所述平移调节机构包括与两个立柱（2）固定连接的顶梁壳（9），所述顶梁壳（9）的一端固定连接有步进电机（10），且步进电机（10）的主轴端延伸至顶梁壳（9）中并固定连接有横向设置的丝杆（11），所述顶梁壳（9）的一端内壁通过第一转动件与丝杆（11）的一端转动连接，且丝杆（11）上螺纹连接有螺纹块（12），所述螺纹块（12）的下侧固定连接有移动杆（13），所述顶梁壳（9）的下侧开设有开口，且移动杆（13）的一端穿过开口并与第一气缸（3）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种二流体晶圆清洗装置，其特征在于：所述夹持机构包括固定在机箱（6）下侧的第二气缸（14），所述第二气缸（14）的上端贯穿延伸至旋转壳（7）中并通过第二转动件转动连接有旋转块（15），且旋转块（15）的两侧通过两个第一转轴转动连接有两个对称设置的摆杆（16），所述旋转壳（7）中固定连接有支杆（17），且支杆（17）上套设有两个对称设置的滑套（18），两个所述滑套（18）的下侧均通过第二转轴与两个摆杆（16）的上端一一转动连接，两个所述滑套（18）的上侧均固定连接有衔接杆（19），所述旋转壳（7）的上侧开设有滑口，且两个衔接杆（19）的一端分别穿过两个滑口并固定连接有两个对称设置的夹板（20）。

4.根据权利要求3所述的一种二流体晶圆清洗装置，其特征在于：所述机箱（6）和旋转壳（7）的下侧均开设有对应设置的通孔，且第二气缸（14）的一端穿过通孔设置。

5.根据权利要求1所述的一种二流体晶圆清洗装置，其特征在于：所述旋转机构包括固定在机箱（6）一侧的驱动电机（21），所述驱动电机（21）的主轴端延伸至机箱（6）中并固定连接有锥齿轮（22），所述旋转壳（7）的外侧壁安装有与锥齿轮（22）啮合连接的锥齿环（23）。

6.根据权利要求5所述的一种二流体晶圆清洗装置，其特征在于：所述旋转壳（7）的外侧壁与锥齿轮（22）的内壁采用焊接的方式固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种二流体晶圆清洗装置，其特征在于：所述机箱（6）的上侧开设有开孔，且开孔的内壁通过轴承环与旋转壳（7）转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种二流体晶圆清洗装置，其特征在于：所述二流体喷头（4）包括进入料液的进料口（41）以及进入气体的进气口（42），所述进料口（41）的开口为竖直向上设计，且所述进气口（42）设置在进料口（41）的相对面。

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