本申请涉及晶圆盒夹持装置及晶圆清洗机。该夹持装置包括底板、支撑组件、夹持杆、夹持手臂、运动轨迹筒、推板和动力机构，其中：两个夹持杆通过支撑组件可转动地安装于底板上；至少一对夹持手臂分别安装于夹持杆上，与夹持杆同轴转动；两个运动轨迹筒分别安装于两个夹持杆上，运动轨迹筒与夹持杆同轴转动，运动轨迹筒上设有导向槽，导向槽与运动轨迹筒的轴线不平行；动力机构与推板连接，推板的两端分别插入导向槽中，动力机构驱动推板移动，以带动运动轨迹筒和夹持杆转动，进而带动夹持手臂转动。上述夹持装置结构简单、易实现，制造成本低，可靠性高，而且无复位元件，通过动力机构和运动轨迹筒的设计，可以避免对晶圆造成损伤。
Wafer box clamping device and wafer cleaning machine
【技术实现步骤摘要】
晶圆盒夹持装置及晶圆清洗机
本申请涉及半导体
，特别涉及一种晶圆盒夹持装置及包括该晶圆盒夹持装置的晶圆清洗机。
技术介绍
半导体器件生产中，晶圆(例如硅片)须经严格清洗，因为往往微量污染就会导致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染杂质，包括有机物和无机物。这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于晶圆表面。可采用纯水、酸性、碱性液体等对晶圆进行清洗。当前，在芯片制造工艺中，晶圆清洗次数约占整个芯片制造工艺次数的三分之一。晶圆清洗方式主要有单片清洗和多片清洗，其中多片清洗是将晶圆装入晶圆盒(例如cassette，也称为花篮)，整体放入清洗槽中，通过化学药液的作用，将晶圆表面的颗粒等杂质去除。传统的作业方式中，先由插片机将晶圆插入晶圆盒中，然后需要人工将承载晶圆的晶圆盒放入清洗槽中，再执行清洗工艺；而在清洗工艺结束后，依然由人工将晶圆盒搬出。整个过程中，人工连续不断的搬运晶圆盒，不仅劳动强度大，效率低，而且由于清洗中大多为腐蚀性的化学药液，使操作人员始终暴露在不安全的环境中，操作人员的人身安全存在巨大隐患。因此自动化的清洗作业显得尤为重要，希望通过机械化手段将晶圆盒放入清洗槽，并在清洗工艺结束后，通过机械化手段搬出晶圆盒。在申请号为201611219672.7的专利中，公开了一种自动夹取装置。可参见图1，该装置设置两个平行夹持杆D1-2，两个平行夹持杆D1-2间设有推力气缸D1-7，工作时，气缸D1-7带动其顶部的滑移板D1-6前后运动，在复位件D1-10和夹持杆D1-2上滚动件D1-5的作用下，实现夹持杆D1-2的夹持动作。该装置不仅实现起来较为复杂，生产成本也较高。另外，在腐蚀环境下，一旦复位件失效，会对整蓝硅片造成不可挽回的损伤。在申请号为201520647784.7的专利中，公开了一种平移式晶圆盒机构夹持机械手。图2为该装置完全放开晶圆盒时的结构示意图，图3为夹持晶圆盒时的结构示意图。该装置设置两个夹持机械臂D2-5，机械臂D2-5由滑动臂和夹紧臂组成，滑动臂与夹紧臂通过一个摆动传感器连接，两个机械臂D2-5间设有两个行程不一样的气缸D2-6，且气缸D2-6的端部与机械臂D2-5的滑动臂连接，滑动臂上设有嵌入到导轨D2-2内的滑块，工作时，气缸D2-6带动其机械臂D2-5沿导轨D2-2方向移动，可实现晶圆盒的夹持动作。该装置是在气缸、导轨、带轮、同步带和传感器等相互配合下完成的夹持动作，不仅实现起来较为复杂，生产成本也较高。在申请号为201220219707.8的专利中，公开了一种半导体清洗设备中的机械手夹持机构。图4为该装置的结构示意图，图5为该装置松开晶圆盒的状态示意图，图6为该装置加紧晶圆盒的状态示意图。该装置设置两个平行的旋转轴D3-1，两个旋转轴D3-1间设有正反转电机D3-6，工作时，通过电机D3-6的正反转来实现两个平行旋转轴D3-1的夹持动作，从而实现晶圆盒D3-4的夹持。该装置未对电机与夹持杆的连接形式作说明，而且其电机控制较为复杂，夹紧力较弱，也未对电机突然断电的情况进行说明。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种结构简单、成本低并且无需额外复位件、具有高可靠性的夹持装置。本申请还提供了包括该夹持装置的半导体清洗机。本申请一方面提出晶圆盒夹持装置，包括底板、支撑组件、夹持杆、夹持手臂、运动轨迹筒、推板和动力机构，其中：两个所述夹持杆通过所述支撑组件可转动地安装于所述底板上；至少一对所述所述夹持手臂分别安装于两个所述夹持杆上，并与所述夹持杆同轴转动；两个所述运动轨迹筒分别安装于两个所述夹持杆上，所述运动轨迹筒与所述夹持杆同轴转动，所述运动轨迹筒上设有导向槽，所述导向槽与所述运动轨迹筒的轴线不平行；所述动力机构安装于所述底板上，且与所述推板连接，所述推板的两端分别插入所述导向槽中，所述动力机构用于驱动所述推板移动，以带动所述运动轨迹筒和所述夹持杆转动，进而带动所述夹持手臂转动。优选地，所述动力机构包括伸缩气缸，所述伸缩气缸上设置有调速阀。优选地，所述支撑组件包括轴承支座，所述轴承支座安装在所述底板上，所述夹持杆穿设于所述轴承支座中。优选地，所述夹持装置还包括传感器和感应件，所述传感器设置在所述底座上，所述感应片设置在所述夹持杆上，所述传感器在所述夹持杆带动所述夹持手臂旋转到夹持位置时，被所述感应件触发，并发出第一预设信号。优选地，所述传感器在所述夹持杆带动所述夹持手臂旋转到放开位置时，被所述感应件触发，并发出第二预设信号。优选地，所述夹持装置还包括夹持手臂连接组件，所述夹持手臂通过所述夹持手臂连接组件安装于所述夹持杆上。优选地，所述夹持手臂连接组件包括第一夹持手臂连接块、第二夹持手臂连接块，所述第一夹持手臂连接块和所述第二夹持手臂连接块相互配合夹设在所述夹持杆上，所述夹持手臂与所述第一夹持手臂连接块和/或所述第二夹持手臂连接块固定连接。优选地，所述运动轨迹筒套设在所述夹持杆上，所述运动轨迹筒上还设有固定孔，所述运动轨迹筒通过一固定件和所述固定孔与所述夹持杆固定连接。本申请另一方面还提出一种晶圆清洗机，包括如上所述的晶圆盒夹持装置。本申请的有益效果在于：1、本申请所公开的夹持装置，结构简单、易实现，制造成本低，可靠性高；2、本申请所公开的夹持装置无复位元件，通过动力机构和运动轨迹筒的设计，可以避免对晶圆造成损伤。附图说明通过结合附图对本申请示例性实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。图1显示根据现有技术的一种夹持装置的结构示意图。图2显示根据现有技术的一种夹持装置完全放开晶圆盒时的结构示意图；图3显示该夹持装置夹持晶圆盒时的结构示意图。图4显示根据现有技术的一种夹持装置的结构示意图；图5为该装置松开晶圆盒的状态示意图；图6为该装置夹紧晶圆盒的状态示意图。图7显示根据本申请实施例的一种夹持装置的结构示意图。图8显示根据本申请的运动轨迹筒的示意图。附图标记说明：1底板；2伸缩气缸；3推板；4运动轨迹筒；5支撑组件；6夹持杆；7传感器；8感应片；9夹持手臂；91第一夹持手臂连接块；92第二夹持手臂连接块；41导向槽；42固定孔。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本申请。虽然附图中显示了本申请的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。本申请一方面提供一种晶圆盒夹持装置，包括底板、支撑组件、夹持杆、夹持手臂、运动轨迹筒、推板和动力机构，其中：两个夹持杆通过支撑组件可转动地安装于底板上；至少一对夹持手臂分别安装于两个夹持杆上，并与夹持杆同轴转动；两个运动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆盒夹持装置，其特征在于，包括底板、支撑组件、夹持杆、夹持手臂、运动轨迹筒、推板和动力机构，其中：/n两个所述夹持杆通过所述支撑组件可转动地安装于所述底板上；/n至少一对所述夹持手臂分别安装于两个所述夹持杆上，并与所述夹持杆同轴转动；/n两个所述运动轨迹筒分别安装于两个所述夹持杆上，所述运动轨迹筒与所述夹持杆同轴转动，所述运动轨迹筒上设有导向槽，所述导向槽与所述运动轨迹筒的轴线不平行；/n所述动力机构安装于所述底板上，且与所述推板连接，所述推板的两端分别插入所述导向槽中，所述动力机构用于驱动所述推板移动，以带动所述运动轨迹筒和所述夹持杆转动，进而带动所述夹持手臂转动。/n
【技术特征摘要】
1.一种晶圆盒夹持装置，其特征在于，包括底板、支撑组件、夹持杆、夹持手臂、运动轨迹筒、推板和动力机构，其中：
两个所述夹持杆通过所述支撑组件可转动地安装于所述底板上；
至少一对所述夹持手臂分别安装于两个所述夹持杆上，并与所述夹持杆同轴转动；
两个所述运动轨迹筒分别安装于两个所述夹持杆上，所述运动轨迹筒与所述夹持杆同轴转动，所述运动轨迹筒上设有导向槽，所述导向槽与所述运动轨迹筒的轴线不平行；
所述动力机构安装于所述底板上，且与所述推板连接，所述推板的两端分别插入所述导向槽中，所述动力机构用于驱动所述推板移动，以带动所述运动轨迹筒和所述夹持杆转动，进而带动所述夹持手臂转动。
2.根据权利要求1所述的晶圆盒夹持装置，其特征在于，所述动力机构包括伸缩气缸，所述伸缩气缸上设置有调速阀。
3.根据权利要求1所述的晶圆盒夹持装置，其特征在于，所述支撑组件包括轴承支座，所述轴承支座安装在所述底板上，所述夹持杆穿设于所述轴承支座中。
4.根据权利要求1-3中任意一者所述的晶圆盒夹持装置，其特征在于，所述晶圆盒夹持装置还包括传感器和感应件，所述传感器设置在所述底座上，所述感应片设置在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李广义，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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