JP2021077850A

JP2021077850A - 半導体の洗浄設備

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Publication number: JP2021077850A
Application number: JP2020055095A
Authority: JP
Inventors: 張海朋; Haipeng Zhang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2021-05-20
Also published as: CN110665894B; CN110665894A

Abstract

【課題】本願は半導体の洗浄設備を開示した。【解決手段】本願発明の半導体の洗浄設備は、洗浄箱を含み、前記洗浄箱の中には単結晶シリコンウェーハを挟持または移動できる挟持空間が設置され、前記洗浄箱の中にはさらに前記挟持空間の前後壁を貫通した貫通空間が設置され、本願発明は構造と操作が簡単であり、機械の伝動により挟持された単結晶シリコンウェーハが洗浄液の中で継続的に昇降しながら回転し、単結晶シリコンウェーハが洗浄液の中で上昇すると、洗浄剤が単結晶シリコンウェーハに付き、これで回転中に単結晶シリコンウェーハの表面が洗浄され、洗浄効率を上げられる一方、単結晶シリコンウェーハの表面を傷つけることはなく、また、スプレー式回転洗浄と比べて消耗した洗浄剤の量も抑えられる。【選択図】図１

Description

本願発明は半導体分野を取り上げて、具体的には半導体の洗浄設備である。

単結晶シリコン棒をシリコンウェーハにカットした後、シリコンウェーハの表面の損傷層や油汚などを洗浄する必要がある。工場ではシリコンウェーハをきれいに洗浄できていないし、さらに測定と包装の過程においては手でシリコンウェーハを持っていたため、汗や他の有機物がシリコンウェーハに付着してしまう。このように、単結晶シリコン太陽電池の製造プロセス中に、油汚や白い斑点、指紋などの汚れが出てきて、やがて電池の外観と変換効率に影響を与える。
現段階の洗浄装置において、洗浄素材を利用して単結晶シリコンを擦ると単結晶シリコンの表面を傷つけやすく、超音波振動を使用するとまた単結晶シリコンの表面を傷けるため、単結晶シリコンの品質が下がり、後続の使用に不便をもたらす。

中国特許出願公開第１０８８１６９５９号明細書

本願は半導体の洗浄設備を提供し、単結晶シリコンに対する洗浄不便の問題を解決して洗浄効率を向上させることを目的とする。

本願発明は以下の技術プランを通じて実現する。

本願発明の半導体の洗浄設備は、洗浄箱を含み、前記洗浄箱の中には単結晶シリコンウェーハを挟持または移動できる挟持空間が設置され、前記洗浄箱の中にはさらに前記挟持空間の前後壁を貫通した貫通空間が設置され、前記挟持空間の下壁には単結晶シリコンウェーハを搬送できる搬送ベルトが設置され、
前記挟持空間の中には前記搬送ベルトにあるものを挟持することができる挟持機構が設置され、前記挟持機構は、前記挟持空間の中で昇降できる昇降板及び前記昇降板と前記挟持空間の上壁とを連結する二本の昇降ばねを含み、前記昇降ばねの中にはスライド溝が形成され、前記スライド溝の下壁が前記挟持空間に連通しており、前記スライド溝の後壁には前記スライド溝の後壁を貫通した移動空間が設置され、前記スライド溝の中には移動ブロックがスライド可能に連結され、前記移動ブロックの中には電磁空間が設置され、前記電磁空間の下壁が前記スライド溝に連通しており、前記電磁空間の前壁には電磁棒が固定され、前記電磁棒の後端が前記電磁空間の後壁と前記移動空間を貫通し且つ前記挟持空間の中に位置し、前記電磁空間の中には前記電磁棒と引き合うまたは反発し合うことができる二つの磁石ブロックが設置され、前記磁石ブロックの下端には挟持棒が固定され、前記挟持棒の下端が前記電磁空間の下壁と前記スライド溝の下壁とを貫通し且つ前記挟持空間の中に位置し、前記挟持空間の中には旋転歯車が設置され、前記旋転歯車の中には前記旋転歯車の上下端面を貫通した二つの伸縮空間が設置され、前記挟持棒の下端が前記伸縮空間を貫通しており、また、前記挟持棒には前記旋転歯車を支持する位置制限ブロックが固定され、前記伸縮空間において前記旋転歯車の中心に近接した壁には一端が前記挟持棒と固定的に連結された伸縮ばねが固定され、
前記挟持空間の下壁には単結晶シリコンウェーハを洗浄して乾燥できる洗浄機構が設置され、前記洗浄箱の中にはさらに駆動機構が設置され、前記駆動機構は前記昇降板の昇降及び前記旋転歯車の回転を駆動でき、前記挟持空間の後壁には前記移動ブロックの左右運動を制御できる移動機構が設置され、前記挟持機構の昇降及び前記駆動機構に駆動されて回転している前記旋転歯車により、前記挟持棒により挟持された単結晶シリコンウェーハは前記洗浄機構の中で昇降しながら回転することで、洗浄時に単結晶シリコンウェーハに対する損傷を抑えられる。

さらに、前記洗浄機構は前記挟持空間の下壁に位置する二つの作動空間を含み、前記作動空間の上壁には前記作動空間と前記挟持空間とを連通する円形空間が設置され、二つの前記作動空間が加熱空間によって連通され、前記加熱空間の上下壁の間には加熱ブロックが固定され、前記加熱空間の下壁には上方に開口した二つの支持溝が形成され、前記支持溝の中には断熱板が設置され、前記断熱板は上端が前記加熱空間と前記作動空間の連通を遮断し、前記支持溝の下壁には上端が前記断熱板と固定的に連結された支持ばねが固定され、左側の前記作動空間の下壁には外部と連通した排出管路が設置され、前記排出管路の中には第一電磁スイッチが設置され、左側の前記作動空間の左壁には三つの貯液空間が設置され、三つの前記貯液空間はそれぞれ純水、過酸化水素、水酸化ナトリウム溶液を貯蔵でき、前記貯液空間の左右壁にはいずれも前記連通管路が設置され、左側の前記連通管路が外部と前記貯液空間とを連通し、右側の前記連通管路が左側の前記作動空間と前記貯液空間とを連通し、前記連通管路の中には第二電磁スイッチが設置されている。

さらに、前記駆動機構は前記挟持空間の左右壁に位置する伝動空間を含み、前記伝動空間の下壁には伝動軸が回転可能に連結され、左側の前記伝動空間の上壁には左側の前記伝動軸の上端と伝動可能に連結された駆動モータが固定的に連結され、前記伝動空間には一端が前記挟持空間の中に位置する伝動歯車が固定的に連結され、前記伝動軸にはさらにスプロケットが固定的に連結され、左右の前記スプロケットがチェーンによって連結され、左側の前記伝動軸にはさらにリールが固定的に連結され、前記リールには鎖が巻かれており、前記鎖の左端は左側の前記伝動空間の左壁と前記挟持空間の上壁とを貫通し且つ前記昇降板と固定的に連結されている。

さらに、前記移動機構はスライド空間を含み、前記スライド空間は前方に開口し且つ前記挟持空間と連通しており、前記スライド空間の下壁には三つの位置制限空間が設置され、三つの前記位置制限空間は上方に開口し且つ前壁が前記挟持空間と連通しており、左右側の前記位置制限空間の下壁には昇降空間が設置され、前記昇降空間は前方に開口し且つ上壁が前記位置制限空間と連通しており、前記昇降空間の中にはばねブロック及び前記ばねブロックを支持する圧縮ばねが設置され、前記ばねブロックの下端にはロープが固定され、前記ロープの下端が前記昇降空間の下壁と前記加熱空間の上壁とを貫通し且つ前記断熱板と固定的に連結され、前記スライド空間の中にはさらにスライダがスライド可能に連結され、前記スライダの中には位置制限溝が形成され、前記位置制限溝は前方に開口し且つ下壁が前記位置制限空間と連通しており、前記電磁棒の後端が前記位置制限溝の前壁を貫通し且つ前記位置制限溝の中に位置し、前記位置制限溝の右壁には右壁が前記スライド空間と連通した制限空間が設置され、前記制限空間の中には昇降可能な制限ブロックが設置され、前記制限ブロックの右端にはスライドばねが固定され、前記スライドばねの右端が前記制限空間の右壁を貫通し且つ前記スライド空間の右壁と固定的に連結され、前記挟持空間の左壁にはさらに前記電磁棒と引き合うまたは反発し合うことができる電磁ブロックが固定されている。

さらに、前記電磁棒と前記磁石ブロックとの間の磁力は前記伸縮ばねの弾力より強く、前記圧縮ばねの弾力は前記支持ばねの弾力より強く、前記昇降ばねの弾力は前記圧縮ばねの弾力より強く、前記伝動歯車の上下面の間の距離は前記旋転歯車の上下面の間の距離より長く、前記電磁ブロックが作動する時の前記電磁棒との間の磁力は前記スライドばねの弾力より強い。

本願発明は構造と操作が簡単であり、機械の伝動により挟持された単結晶シリコンウェーハが洗浄液の中で継続的に昇降しながら回転し、単結晶シリコンウェーハが洗浄液の中で上昇すると、洗浄剤が単結晶シリコンウェーハに付き、これで回転中に単結晶シリコンウェーハの表面が洗浄され、洗浄効率を上げられる一方、単結晶シリコンウェーハの表面を傷つけることはなく、また、スプレー式回転洗浄と比べて消耗した洗浄剤の量も抑えられる。

下記に図１〜５をあわせて本発明について詳しく説明し、便利に説明するために、下記の方向を以下のように規定する：図１は本発明装置の正面図であり、以下に述べる上下左右前後の方向と図１の自身投影関係の上下左右前後の方向とが一致である。

図１は本願発明の構成模式図図２は図１におけるＡ―Ａの構成模式図図３は図１におけるＢ―Ｂの構成模式図図４は図２におけるＣ―Ｃの構成模式図図５は図２におけるＤの構成の正面拡大模式図

図１〜５を参照し、本願発明の半導体の洗浄設備は、洗浄箱１０を含み、前記洗浄箱１０の中には単結晶シリコンウェーハを挟持または移動できる挟持空間５０が設置され、前記洗浄箱１０の中にはさらに前記挟持空間５０の前後壁を貫通した貫通空間５９が設置され、前記挟持空間５０の下壁には単結晶シリコンウェーハを搬送できる搬送ベルト１７が設置され、前記挟持空間５０の中には前記搬送ベルト１７にあるものを挟持することができる挟持機構６０が設置され、前記挟持機構６０は、前記挟持空間５０の中で昇降できる昇降板３２及び前記昇降板３２と前記挟持空間５０の上壁とを連結する二本の昇降ばね４１を含み、前記昇降ばね４１の中にはスライド溝３４が形成され、前記スライド溝３４の下壁が前記挟持空間５０に連通しており、前記スライド溝３４の後壁には前記スライド溝３４の後壁を貫通した移動空間３３が設置され、前記スライド溝３４の中には移動ブロック３８がスライド可能に連結され、前記移動ブロック３８の中には電磁空間３６が設置され、前記電磁空間３６の下壁が前記スライド溝３４に連通しており、前記電磁空間３６の前壁には電磁棒３７が固定され、前記電磁棒３７の後端が前記電磁空間３６の後壁と前記移動空間３３を貫通し且つ前記挟持空間５０の中に位置し、前記電磁空間３６の中には前記電磁棒３７と引き合うまたは反発し合うことができる二つの磁石ブロック３５が設置され、前記磁石ブロック３５の下端には挟持棒４５が固定され、前記挟持棒４５の下端が前記電磁空間３６の下壁と前記スライド溝３４の下壁とを貫通し且つ前記挟持空間５０の中に位置し、前記挟持空間５０の中には旋転歯車４０が設置され、前記旋転歯車４０の中には前記旋転歯車４０の上下端面を貫通した二つの伸縮空間４３が設置され、前記挟持棒４５の下端が前記伸縮空間４３を貫通しており、また、前記挟持棒４５には前記旋転歯車４０を支持する位置制限ブロック４４が固定され、前記伸縮空間４３において前記旋転歯車４０の中心に近接した壁には一端が前記挟持棒４５と固定的に連結された伸縮ばね４２が固定され、前記挟持空間５０の下壁には単結晶シリコンウェーハを洗浄して乾燥できる洗浄機構６２が設置され、前記洗浄箱１０の中にはさらに駆動機構６１が設置され、前記駆動機構６１は前記昇降板３２の昇降及び前記旋転歯車４０の回転を駆動でき、前記挟持空間５０の後壁には前記移動ブロック３８の左右運動を制御できる移動機構６３が設置され、前記挟持機構６０の昇降及び前記駆動機構６１に駆動されて回転している前記旋転歯車４０により、前記挟持棒４５により挟持された単結晶シリコンウェーハは前記洗浄機構６２の中で昇降しながら回転することで、洗浄時に単結晶シリコンウェーハに対する損傷を抑えられる。

有益的には、前記洗浄機構６２は前記挟持空間５０の下壁に位置する二つの作動空間１１を含み、前記作動空間１１の上壁には前記作動空間１１と前記挟持空間５０とを連通する円形空間１２が設置され、二つの前記作動空間１１が加熱空間６４によって連通され、前記加熱空間６４の上下壁の間には加熱ブロック１９が固定され、前記加熱空間６４の下壁には上方に開口した二つの支持溝２１が形成され、前記支持溝２１の中には断熱板１８が設置され、前記断熱板１８は上端が前記加熱空間６４と前記作動空間１１の連通を遮断し、前記支持溝２１の下壁には上端が前記断熱板１８と固定的に連結された支持ばね２０が固定され、左側の前記作動空間１１の下壁には外部と連通した排出管路２２が設置され、前記排出管路２２の中には第一電磁スイッチ２３が設置され、左側の前記作動空間１１の左壁には三つの貯液空間２６が設置され、三つの前記貯液空間２６はそれぞれ純水、過酸化水素、水酸化ナトリウム溶液を貯蔵でき、前記貯液空間２６の左右壁にはいずれも前記連通管路２８が設置され、左側の前記連通管路２８が外部と前記貯液空間２６とを連通し、右側の前記連通管路２８が左側の前記作動空間１１と前記貯液空間２６とを連通し、前記連通管路２８の中には第二電磁スイッチ２７が設置されている。

有益的には、前記駆動機構６１は前記挟持空間５０の左右壁に位置する伝動空間１５を含み、前記伝動空間１５の下壁には伝動軸１３が回転可能に連結され、左側の前記伝動空間１５の上壁には左側の前記伝動軸１３の上端と伝動可能に連結された駆動モータ３０が固定的に連結され、前記伝動空間１５には一端が前記挟持空間５０の中に位置する伝動歯車１４が固定的に連結され、前記伝動軸１３にはさらにスプロケット１６が固定的に連結され、左右の前記スプロケット１６がチェーン６５によって連結され、左側の前記伝動軸１３にはさらにリール３１が固定的に連結され、前記リール３１には鎖２９が巻かれており、前記鎖２９の左端は左側の前記伝動空間１５の左壁と前記挟持空間５０の上壁とを貫通し且つ前記昇降板３２と固定的に連結されている。

有益的には、前記移動機構６３はスライド空間５１を含み、前記スライド空間５１は前方に開口し且つ前記挟持空間５０と連通しており、前記スライド空間５１の下壁には三つの位置制限空間５３が設置され、三つの前記位置制限空間５３は上方に開口し且つ前壁が前記挟持空間５０と連通しており、左右側の前記位置制限空間５３の下壁には昇降空間４６が設置され、前記昇降空間４６は前方に開口し且つ上壁が前記位置制限空間５３と連通しており、前記昇降空間４６の中にはばねブロック４７及び前記ばねブロック４７を支持する圧縮ばね４８が設置され、前記ばねブロック４７の下端にはロープ２５が固定され、前記ロープ２５の下端が前記昇降空間４６の下壁と前記加熱空間６４の上壁とを貫通し且つ前記断熱板１８と固定的に連結され、前記スライド空間５１の中にはさらにスライダ５７がスライド可能に連結され、前記スライダ５７の中には位置制限溝５８が形成され、前記位置制限溝５８は前方に開口し且つ下壁が前記位置制限空間５３と連通しており、前記電磁棒３７の後端が前記位置制限溝５８の前壁を貫通し且つ前記位置制限溝５８の中に位置し、前記位置制限溝５８の右壁には右壁が前記スライド空間５１と連通した制限空間５５が設置され、前記制限空間５５の中には昇降可能な制限ブロック５６が設置され、前記制限ブロック５６の右端にはスライドばね５２が固定され、前記スライドばね５２の右端が前記制限空間５５の右壁を貫通し且つ前記スライド空間５１の右壁と固定的に連結され、前記挟持空間５０の左壁にはさらに前記電磁棒３７と引き合うまたは反発し合うことができる電磁ブロック４９が固定されている。

有益的には、前記電磁棒３７と前記磁石ブロック３５との間の磁力は前記伸縮ばね４２の弾力より強く、前記圧縮ばね４８の弾力は前記支持ばね２０の弾力より強く、前記昇降ばね４１の弾力は前記圧縮ばね４８の弾力より強く、前記伝動歯車１４の上下面の間の距離は前記旋転歯車４０の上下面の間の距離より長く、前記電磁ブロック４９が作動する時の前記電磁棒３７との間の磁力は前記スライドばね５２の弾力より強い。

本願発明の作動手順は以下の通りである。
１、初期状態において、スライドばね５２、支持ばね２０及び伸縮ばね４２が引っ張り状態にあり、昇降ばね４１が圧縮状態にあり、電磁ブロック４９と電磁棒３７との間の磁力がスライドばね５２の弾力に等しく、電磁ブロック４９が作動していなく、電磁棒３７が作動して磁石ブロック３５と反発し合い、搬送ベルト１７により挟持空間５０の中に洗浄待ちの単結晶シリコンウェーハを搬送し、三つの右側の第二電磁スイッチ２７が作動し、左側の作動空間１１の中一定量の液体を送ることで、左側の作動空間１１の中にある混合液体を所要比率にし、加熱ブロック１９が作動しているが、二つの断熱板１８に妨害されているため、熱量が両側の作動空間１１の中に伝えられない。
２、駆動モータ３０が作動して左側の伝動軸１３を回転させることで、左側のスプロケット１６が回転し、チェーン６５の伝動により右側のスプロケット１６と伝動軸１３を回転させ、左側の伝動軸１３が回転してリール３１を回転させることで、鎖２９を緩み、また、昇降ばね４１が復帰して昇降板３２を下降させることで、移動ブロック３８が下降し、電磁棒３７と挟持棒４５とを下降させ、スライダ５７が電磁棒３７につれて下降して中間の位置制限空間５３の中に至り、二本の挟持棒４５が搬送ベルト１７と接触するまで下降した時、駆動モータ３０が作動を止め、ここで電磁棒３７が作動して磁石ブロック３５と引き合い、磁石ブロック３５が電磁棒３７に近づくことで、挟持棒４５を互いに接近させ、そして挟持棒４５が単結晶シリコンウェーハを挟持し、伸縮ばね４２が復帰し、電磁棒３７が作動して磁石ブロック３５と引き合う時、電磁ブロック４９も作動して電磁棒３７の後端と引き合い、
３、挟持棒４５が単結晶シリコンウェーハを挟持した後、駆動モータ３０が作動して左側の伝動軸１３を逆回転させることで、リール３１が逆回転して鎖２９を巻き上げ、そして昇降板３２が上昇し、昇降ばね４１が圧縮され、移動ブロック３８と電磁棒３７とを上昇させ、スライダ５７が電磁棒３７につれて上昇して中間の位置制限空間５３から離れ、また、電磁ブロック４９が電磁棒３７の後端と引き合っているため、電磁棒３７が左方へ運動し、スライドばね５２を引き続き引っ張ることで、電磁棒３７が左方へ運動して移動ブロック３８を左方へ運動させ、挟持棒４５が連動して左方へ運動し、単結晶シリコンウェーハを左方へ運動させ、そして単結晶シリコンウェーハが左側の円形空間１２の上側に位置し、スライダ５７が左側の位置制限空間５３の上側に位置し、この時に駆動モータ３０が作動して左側の伝動軸１３を回転させ、リール３１を回転させることで、鎖２９を緩め、そして昇降ばね４１が再び復帰して昇降板３２を下降させ、移動ブロック３８が連動して下降し、挟持棒４５と挟持された単結晶シリコンウェーハとを下降させ、昇降板３２が最下まで下降したら、単結晶シリコンウェーハが左側の作動空間１１にある混合液体の液面の下に入り、昇降板３２が昇降する中で、旋転歯車４０の左端が左側の伝動歯車１４と噛み合ってから離れ、昇降板３２が下降して電磁棒３７を下降させ、そしてスライダ５７を左側の位置制限空間５３の中に下降させ、電磁棒３７が引き続き下降して昇降空間４６の中に入り、昇降板３２が最下まで下降したらばねブロック４７を下降させることで、ロープ２５を緩め、圧縮ばね４８が圧縮され、左側の支持ばね２０が復帰して左側の断熱板１８を下降させ、加熱空間６４が左側の作動空間１１と連通し、そして作動空間１１の中の温度は上がって洗浄温度に達し、
４、単結晶シリコンウェーハは混合液体に一定時間浸った後、駆動モータ３０が再び作動して左側の伝動軸１３を逆回転させることで、鎖２９を巻き上げ、そして昇降板３２が上昇し、単結晶シリコンウェーハを上昇させ、単結晶シリコンウェーハが液面から離れた時、単結晶シリコンウェーハの表面に洗浄剤が付き、旋転歯車４０が上昇して再び左側の伝動歯車１４と噛み合う時、左側の伝動軸１３が回転して左側の伝動歯車１４を回転させることで、旋転歯車４０が回転し、挟持棒４５を回転させ、そして単結晶シリコンウェーハが回転し、洗浄剤が単結晶シリコンウェーハの表面に流れることで、洗浄作業が行われ、
５、洗浄が終わったら、リール３１が作動して左側の伝動軸１３を逆回転させ、そしてリール３１が鎖２９を巻き上げることで、昇降板３２を上昇させて復帰させ、続いて電磁棒３７と電磁ブロック４９とが作動を止め、伸縮ばね４２が復帰したため、二本の挟持棒４５が依然として単結晶シリコンウェーハを挟持でき、電磁棒３７が上昇してスライダ５７を上昇させ、スライダ５７がスライド空間５１に戻り、電磁棒３７と電磁ブロック４９とが作動を止めたため、スライドばね５２が復帰してスライダ５７を右方へ運動させて復帰させ、電磁棒３７が連動して右方へ運動し、スライドばね５２が完全に復帰した後、単結晶シリコンウェーハが右側の円形空間１２の上側に位置し、この時に駆動機構６１が作動して昇降板３２を駆動し、昇降板３２が引き続き往復昇降し、右側のばねブロック４７が昇降板３２と電磁棒３７の下降過程において下降し、右側のロープ２５を緩め、右側の支持ばね２０が復帰し、断熱板１８が下降し、加熱空間６４が右側の作動空間１１と連通し、昇降板３２の下降過程において、旋転歯車４０が右側の伝動歯車１４と噛み合う時、旋転歯車４０が回転して単結晶シリコンウェーハを回転させ、そして単結晶シリコンウェーハは右側の作動空間１１の中で回転しながら乾燥され、乾燥効率を上げられ、
６、乾燥が終わったら、リール３１が作動して左側の伝動軸１３を逆回転させ、そしてリール３１が鎖２９を巻き上げることで、昇降板３２が上昇して復帰し、続いて電磁ブロック４９が作動して電磁棒３７と引き合い、電磁棒３７が左方へ運動してスライダ５７を中間の位置制限空間５３の上側まで運動させた時、電磁ブロック４９が作動を止めると同時に、電磁棒３７が作動して磁石ブロック３５と反発し合い、ここでスライドばね５２が引っ張られて復帰し、磁石ブロック３５と電磁棒３７とが反発し合うため、磁石ブロック３５が復帰し、挟持棒４５を復帰させ、昇降板３２が引っ張られて復帰し、続いて単結晶シリコンウェーハが放されて搬送ベルト１７に落下し、搬送ベルト１７の作動により次の洗浄待ちの単結晶シリコンウェーハを搬送する。

以上の方式により、当該分野の従業員は本願発明の範囲内で作業状況に応じて様々な改変を加えることができる。

中国特許出願公開第１０８８１６９５９号明細書

本願発明は以下の技術プランを通じて実現する。

さらに、前記洗浄機構は前記挟持空間の下壁に位置する二つの作動空間を含み、前記作動空間の上壁には前記作動空間と前記挟持空間とを連通する円形空間が設置され、二つの前記作動空間が加熱空間によって連通され、前記加熱空間の上下壁の間には加熱ブロックが固定され、前記加熱空間の下壁には上方に開口した二つの支持溝が形成され、前記支持溝の中には断熱板が設置され、前記断熱板は上端が前記加熱空間と前記作動空間の連通を遮断し、前記支持溝の下壁には上端が前記断熱板と固定的に連結された支持ばねが固定され、左側の前記作動空間の下壁には外部と連通した排出管路が設置され、前記排出管路の中には第一電磁スイッチが設置され、左側の前記作動空間の左壁には三つの貯液空間が設置され、三つの前記貯液空間はそれぞれ純水、過酸化水素、水酸化ナトリウム溶液を貯蔵でき、前記貯液空間の左右壁にはいずれも連通管路が設置され、左側の前記連通管路が外部と前記貯液空間とを連通し、右側の前記連通管路が左側の前記作動空間と前記貯液空間とを連通し、前記連通管路の中には第二電磁スイッチが設置されている。

さらに、前記電磁棒と前記磁石ブロックとの間の磁力は前記伸縮ばねの弾力より強く、前記圧縮ばねの弾力は前記支持ばねの弾力より強く、前記昇降ばねの弾力は前記圧縮ばねの弾力より強く、一端が前記挟持空間の中に位置する伝動歯車の上下面の間の距離は前記旋転歯車の上下面の間の距離より長く、前記電磁ブロックが作動する時の前記電磁棒との間の磁力は前記スライドばねの弾力より強い。

有益的には、前記洗浄機構６２は前記挟持空間５０の下壁に位置する二つの作動空間１１を含み、前記作動空間１１の上壁には前記作動空間１１と前記挟持空間５０とを連通する円形空間１２が設置され、二つの前記作動空間１１が加熱空間６４によって連通され、前記加熱空間６４の上下壁の間には加熱ブロック１９が固定され、前記加熱空間６４の下壁には上方に開口した二つの支持溝２１が形成され、前記支持溝２１の中には断熱板１８が設置され、前記断熱板１８は上端が前記加熱空間６４と前記作動空間１１の連通を遮断し、前記支持溝２１の下壁には上端が前記断熱板１８と固定的に連結された支持ばね２０が固定され、左側の前記作動空間１１の下壁には外部と連通した排出管路２２が設置され、前記排出管路２２の中には第一電磁スイッチ２３が設置され、左側の前記作動空間１１の左壁には三つの貯液空間２６が設置され、三つの前記貯液空間２６はそれぞれ純水、過酸化水素、水酸化ナトリウム溶液を貯蔵でき、前記貯液空間２６の左右壁にはいずれも連通管路２８が設置され、左側の前記連通管路２８が外部と前記貯液空間２６とを連通し、右側の前記連通管路２８が左側の前記作動空間１１と前記貯液空間２６とを連通し、前記連通管路２８の中には第二電磁スイッチ２７が設置されている。

有益的には、前記電磁棒３７と前記磁石ブロック３５との間の磁力は前記伸縮ばね４２の弾力より強く、前記圧縮ばね４８の弾力は前記支持ばね２０の弾力より強く、前記昇降ばね４１の弾力は前記圧縮ばね４８の弾力より強く、一端が前記挟持空間５０の中に位置する伝動歯車１４の上下面の間の距離は前記旋転歯車４０の上下面の間の距離より長く、前記電磁ブロック４９が作動する時の前記電磁棒３７との間の磁力は前記スライドばね５２の弾力より強い。

本願発明の作動手順は以下の通りである。
１、初期状態において、スライドばね５２、支持ばね２０及び伸縮ばね４２が引っ張り状態にあり、昇降ばね４１が圧縮状態にあり、電磁ブロック４９と電磁棒３７との間の磁力がスライドばね５２の弾力に等しく、電磁ブロック４９が作動していなく、電磁棒３７が作動して磁石ブロック３５と反発し合い、搬送ベルト１７により挟持空間５０の中に洗浄待ちの単結晶シリコンウェーハを搬送し、三つの右側の第二電磁スイッチ２７が作動し、左側の作動空間１１の中一定量の液体を送ることで、左側の作動空間１１の中にある混合液体を所要比率にし、加熱ブロック１９が作動しているが、二つの断熱板１８に妨害されているため、熱量が両側の作動空間１１の中に伝えられない。
２、駆動モータ３０が作動して左側の伝動軸１３を回転させることで、左側のスプロケット１６が回転し、チェーン６５の伝動により右側のスプロケット１６と伝動軸１３を回転させ、左側の伝動軸１３が回転してリール３１を回転させることで、鎖２９を緩み、また、昇降ばね４１が復帰して昇降板３２を下降させることで、移動ブロック３８が下降し、電磁棒３７と挟持棒４５とを下降させ、スライダ５７が電磁棒３７につれて下降して中間の位置制限空間５３の中に至り、二本の挟持棒４５が搬送ベルト１７と接触するまで下降した時、駆動モータ３０が作動を止め、ここで電磁棒３７が作動して磁石ブロック３５と引き合い、磁石ブロック３５が電磁棒３７に近づくことで、挟持棒４５を互いに接近させ、そして挟持棒４５が単結晶シリコンウェーハを挟持し、伸縮ばね４２が復帰し、電磁棒３７が作動して磁石ブロック３５と引き合う時、電磁ブロック４９も作動して電磁棒３７の後端と引き合い、
３、挟持棒４５が単結晶シリコンウェーハを挟持した後、駆動モータ３０が作動して左側の伝動軸１３を逆回転させることで、リール３１が逆回転して鎖２９を巻き上げ、そして昇降板３２が上昇し、昇降ばね４１が圧縮され、移動ブロック３８と電磁棒３７とを上昇させ、スライダ５７が電磁棒３７につれて上昇して中間の位置制限空間５３から離れ、また、電磁ブロック４９が電磁棒３７の後端と引き合っているため、電磁棒３７が左方へ運動し、スライドばね５２を引き続き引っ張ることで、電磁棒３７が左方へ運動して移動ブロック３８を左方へ運動させ、挟持棒４５が連動して左方へ運動し、単結晶シリコンウェーハを左方へ運動させ、そして単結晶シリコンウェーハが左側の円形空間１２の上側に位置し、スライダ５７が左側の位置制限空間５３の上側に位置し、この時に駆動モータ３０が作動して左側の伝動軸１３を回転させ、リール３１を回転させることで、鎖２９を緩め、そして昇降ばね４１が再び復帰して昇降板３２を下降させ、移動ブロック３８が連動して下降し、挟持棒４５と挟持された単結晶シリコンウェーハとを下降させ、昇降板３２が最下まで下降したら、単結晶シリコンウェーハが左側の作動空間１１にある混合液体の液面の下に入り、昇降板３２が昇降する中で、旋転歯車４０の左端が左側の伝動歯車１４と噛み合ってから離れ、昇降板３２が下降して電磁棒３７を下降させ、そしてスライダ５７を左側の位置制限空間５３の中に下降させ、電磁棒３７が引き続き下降して昇降空間４６の中に入り、昇降板３２が最下まで下降したらばねブロック４７を下降させることで、ロープ２５を緩め、圧縮ばね４８が圧縮され、左側の支持ばね２０が復帰して左側の断熱板１８を下降させ、加熱空間６４が左側の作動空間１１と連通し、そして作動空間１１の中の温度は上がって洗浄温度に達し、
４、単結晶シリコンウェーハは混合液体に一定時間浸った後、駆動モータ３０が再び作動して左側の伝動軸１３を逆回転させることで、鎖２９を巻き上げ、そして昇降板３２が上昇し、単結晶シリコンウェーハを上昇させ、単結晶シリコンウェーハが液面から離れた時、単結晶シリコンウェーハの表面に洗浄剤が付き、旋転歯車４０が上昇して再び左側の伝動歯車１４と噛み合う時、左側の伝動軸１３が回転して左側の伝動歯車１４を回転させることで、旋転歯車４０が回転し、挟持棒４５を回転させ、そして単結晶シリコンウェーハが回転し、洗浄剤が単結晶シリコンウェーハの表面に流れることで、洗浄作業が行われ、
５、洗浄が終わったら、リール３１が作動して左側の伝動軸１３を逆回転させ、そしてリール３１が鎖２９を巻き上げることで、昇降板３２を上昇させて復帰させ、続いて電磁棒３７と電磁ブロック４９とが作動を止め、伸縮ばね４２が復帰したため、二本の挟持棒４５が依然として単結晶シリコンウェーハを挟持でき、電磁棒３７が上昇してスライダ５７を上昇させ、スライダ５７がスライド空間５１に戻り、電磁棒３７と電磁ブロック４９とが作動を止めたため、スライドばね５２が復帰してスライダ５７を右方へ運動させて復帰させ、電磁棒３７が連動して右方へ運動し、スライドばね５２が完全に復帰した後、単結晶シリコンウェーハが右側の円形空間１２の上側に位置し、この時に駆動機構６１が作動して昇降板３２を駆動し、昇降板３２が引き続き往復昇降し、右側のばねブロック４７が昇降板３２と電磁棒３７の下降過程において下降し、右側のロープ２５を緩め、右側の支持ばね２０が復帰し、断熱板１８が下降し、加熱空間６４が右側の作動空間１１と連通し、昇降板３２の下降過程において、旋転歯車４０が右側の伝動歯車１４と噛み合う時、旋転歯車４０が回転して単結晶シリコンウェーハを回転させ、そして単結晶シリコンウェーハは右側の作動空間１１の中で回転しながら乾燥され、乾燥効率を上げられ、６、乾燥が終わったら、リール３１が作動して左側の伝動軸１３を逆回転させ、そしてリール３１が鎖２９を巻き上げることで、昇降板３２が上昇して復帰し、続いて電磁ブロック４９が作動して電磁棒３７と引き合い、電磁棒３７が左方へ運動してスライダ５７を中間の位置制限空間５３の上側まで運動させた時、電磁ブロック４９が作動を止めると同時に、電磁棒３７が作動して磁石ブロック３５と反発し合い、ここでスライドばね５２が引っ張られて復帰し、磁石ブロック３５と電磁棒３７とが反発し合うため、磁石ブロック３５が復帰し、挟持棒４５を復帰させ、昇降板３２が引っ張られて復帰し、続いて単結晶シリコンウェーハが放されて搬送ベルト１７に落下し、搬送ベルト１７の作動により次の洗浄待ちの単結晶シリコンウェーハを搬送する。

Claims

洗浄箱を含み、前記洗浄箱の中には単結晶シリコンウェーハを挟持または移動できる挟持空間が設置され、前記洗浄箱の中にはさらに前記挟持空間の前後壁を貫通した貫通空間が設置され、前記挟持空間の下壁には単結晶シリコンウェーハを搬送できる搬送ベルトが設置され、
前記挟持空間の中には前記搬送ベルトにあるものを挟持することができる挟持機構が設置され、前記挟持機構は、前記挟持空間の中で昇降できる昇降板及び前記昇降板と前記挟持空間の上壁とを連結する二本の昇降ばねを含み、前記昇降ばねの中にはスライド溝が形成され、前記スライド溝の下壁が前記挟持空間に連通しており、前記スライド溝の後壁には前記スライド溝の後壁を貫通した移動空間が設置され、前記スライド溝の中には移動ブロックがスライド可能に連結され、前記移動ブロックの中には電磁空間が設置され、前記電磁空間の下壁が前記スライド溝に連通しており、前記電磁空間の前壁には電磁棒が固定され、前記電磁棒の後端が前記電磁空間の後壁と前記移動空間を貫通し且つ前記挟持空間の中に位置し、前記電磁空間の中には前記電磁棒と引き合うまたは反発し合うことができる二つの磁石ブロックが設置され、前記磁石ブロックの下端には挟持棒が固定され、前記挟持棒の下端が前記電磁空間の下壁と前記スライド溝の下壁とを貫通し且つ前記挟持空間の中に位置し、前記挟持空間の中には旋転歯車が設置され、前記旋転歯車の中には前記旋転歯車の上下端面を貫通した二つの伸縮空間が設置され、前記挟持棒の下端が前記伸縮空間を貫通しており、また、前記挟持棒には前記旋転歯車を支持する位置制限ブロックが固定され、前記伸縮空間において前記旋転歯車の中心に近接した壁には一端が前記挟持棒と固定的に連結された伸縮ばねが固定され、
前記挟持空間の下壁には単結晶シリコンウェーハを洗浄して乾燥できる洗浄機構が設置され、前記洗浄箱の中にはさらに駆動機構が設置され、前記駆動機構は前記昇降板の昇降及び前記旋転歯車の回転を駆動でき、前記挟持空間の後壁には前記移動ブロックの左右運動を制御できる移動機構が設置され、前記挟持機構の昇降及び前記駆動機構に駆動されて回転している前記旋転歯車により、前記挟持棒により挟持された単結晶シリコンウェーハは前記洗浄機構の中で昇降しながら回転することで、洗浄時に単結晶シリコンウェーハに対する損傷を抑えられることを特徴とする半導体の洗浄設備。
前記洗浄機構は前記挟持空間の下壁に位置する二つの作動空間を含み、前記作動空間の上壁には前記作動空間と前記挟持空間とを連通する円形空間が設置され、二つの前記作動空間が加熱空間によって連通され、前記加熱空間の上下壁の間には加熱ブロックが固定され、前記加熱空間の下壁には上方に開口した二つの支持溝が形成され、前記支持溝の中には断熱板が設置され、前記断熱板は上端が前記加熱空間と前記作動空間の連通を遮断し、前記支持溝の下壁には上端が前記断熱板と固定的に連結された支持ばねが固定され、左側の前記作動空間の下壁には外部と連通した排出管路が設置され、前記排出管路の中には第一電磁スイッチが設置され、左側の前記作動空間の左壁には三つの貯液空間が設置され、三つの前記貯液空間はそれぞれ純水、過酸化水素、水酸化ナトリウム溶液を貯蔵でき、前記貯液空間の左右壁にはいずれも前記連通管路が設置され、左側の前記連通管路が外部と前記貯液空間とを連通し、右側の前記連通管路が左側の前記作動空間と前記貯液空間とを連通し、前記連通管路の中には第二電磁スイッチが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体の洗浄設備。
前記駆動機構は前記挟持空間の左右壁に位置する伝動空間を含み、前記伝動空間の下壁には伝動軸が回転可能に連結され、左側の前記伝動空間の上壁には左側の前記伝動軸の上端と伝動可能に連結された駆動モータが固定的に連結され、前記伝動空間には一端が前記挟持空間の中に位置する伝動歯車が固定的に連結され、前記伝動軸にはさらにスプロケットが固定的に連結され、左右の前記スプロケットがチェーンによって連結され、左側の前記伝動軸にはさらにリールが固定的に連結され、前記リールには鎖が巻かれており、前記鎖の左端は左側の前記伝動空間の左壁と前記挟持空間の上壁とを貫通し且つ前記昇降板と固定的に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体の洗浄設備。
前記移動機構はスライド空間を含み、前記スライド空間は前方に開口し且つ前記挟持空間と連通しており、前記スライド空間の下壁には三つの位置制限空間が設置され、三つの前記位置制限空間は上方に開口し且つ前壁が前記挟持空間と連通しており、左右側の前記位置制限空間の下壁には昇降空間が設置され、前記昇降空間は前方に開口し且つ上壁が前記位置制限空間と連通しており、前記昇降空間の中にはばねブロック及び前記ばねブロックを支持する圧縮ばねが設置され、前記ばねブロックの下端にはロープが固定され、前記ロープの下端が前記昇降空間の下壁と前記加熱空間の上壁とを貫通し且つ前記断熱板と固定的に連結され、前記スライド空間の中にはさらにスライダがスライド可能に連結され、前記スライダの中には位置制限溝が形成され、前記位置制限溝は前方に開口し且つ下壁が前記位置制限空間と連通しており、前記電磁棒の後端が前記位置制限溝の前壁を貫通し且つ前記位置制限溝の中に位置し、前記位置制限溝の右壁には右壁が前記スライド空間と連通した制限空間が設置され、前記制限空間の中には昇降可能な制限ブロックが設置され、前記制限ブロックの右端にはスライドばねが固定され、前記スライドばねの右端が前記制限空間の右壁を貫通し且つ前記スライド空間の右壁と固定的に連結され、前記挟持空間の左壁にはさらに前記電磁棒と引き合うまたは反発し合うことができる電磁ブロックが固定されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体の洗浄設備。
前記電磁棒と前記磁石ブロックとの間の磁力は前記伸縮ばねの弾力より強く、前記圧縮ばねの弾力は前記支持ばねの弾力より強く、前記昇降ばねの弾力は前記圧縮ばねの弾力より強く、前記伝動歯車の上下面の間の距離は前記旋転歯車の上下面の間の距離より長く、前記電磁ブロックが作動する時の前記電磁棒との間の磁力は前記スライドばねの弾力より強いことを特徴とする請求項４に記載の半導体の洗浄設備。