一种全自动晶圆清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及晶圆清洗设备相关领域，具体是涉及一种全自动晶圆清洗装置，包括设置有进料口和出料口的加工箱以及进料传送带和出料传送带，加工箱内设置有清洗平台、送料机构以及清洗机构，清洗平台上设置有托盘以及四个转盘，送料机构包括进料吸盘和放料吸盘，加工箱内还设置有下压件。本发明专利技术中的清洗设备为全自动化操作，清洗效率高，能够更加方便的实现无尘操作，同时设有观察窗，能够在机器故障时及时发现并停机；本发明专利技术中通过进料传送带、出料传送带、进料吸盘、放料吸盘、旋转柄、托盘、清洗机构和四个转盘的相互配合，能够实现将若干个晶圆稳步由进料传送带运送至托盘上清洗，并由处理传送带送出。处理传送带送出。处理传送带送出。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动晶圆清洗装置


[0001]本专利技术涉及晶圆清洗设备相关领域，具体是涉及一种全自动晶圆清洗装置。

技术介绍

[0002]晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。国内晶圆生产线以 8英寸和 12 英寸为主。晶圆的生产工序中很重要的一步便是晶圆清洗，晶圆是否干净对其质量有很大的影响，晶圆的清洗主要分两种方式，一种为批量清洗，一种为单次清洗，批量清洗由于其将多个晶圆放置在一个清洗池内清洗，对晶圆的清洗效果不如单次清洗对晶圆的清洗效果。
[0003]传统的单次清洗晶圆设备具有以下不足：首先很多传统的清洗设备仍需人工辅助操作，从而对晶圆进行上下料，晶圆单次清洗本就相对批量清洗耗时较长，人工辅助操作更加延长了晶圆的清洗时长，且为了保证清洗环境的干净，工人为进入无尘化操作空间中工作，需要进行繁杂的准备工作，更加增加了时间成本和人工成本，其次，很多传统的清洗设备在晶圆清洗过程中，针对晶圆的放置、夹紧、清洗液的喷洒等操作，大多需要分步操作，很多可以同步进行的操作无法实现同步，或者以较高成本的设备实现同步操作，更进一步延长了晶圆的清洗时长。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种全自动晶圆清洗装置。
[0005]为解决现有技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种全自动晶圆清洗装置，包括设置有进料口和出料口的加工箱以及分别设置于进料口和出料口处的进料传送带和出料传送带，所述加工箱内设置有清洗平台、用于将进料传送带上的晶圆依次运输至清洗平台和出料传送带上的送料机构以及设置于清洗平台上方且用于先后喷洒清洗液和超纯水的清洗机构，所述清洗平台上设置有能够竖直升降且用于放置晶圆的托盘以及四个沿圆周方向均匀分布且能够跟随托盘的下降而同步向内平移的转盘，四个转盘向内平移至极限位置能够夹紧晶圆并同步同向旋转，送料机构包括能够同步旋转的进料吸盘和放料吸盘，所述进料吸盘用于将进料传送带上的晶圆吸附并放置托盘上，所述放料吸盘用于将托盘上的晶圆吸附并放置于出料传送带上，所述进料吸盘能够沿竖直方向弹性顶起，加工箱内还设置有位于进料传送带尾端正上方且用于将进料吸盘压下的下压件。
[0006]优选的，所述清洗平台由下而上包括呈水平状态固定设置于加工箱内的底圆盘、同轴固连于底圆盘顶部的下层筒、与下层筒顶部同轴固连的圆台挡环和设置于圆台挡环上方的顶圆环，且顶圆环与圆台挡环固连，所述托盘能够升降的同轴设置于圆台挡环和顶圆环内，四个转盘沿径向滑动设置于顶圆环的顶部。
[0007]优选的，所述底圆盘上固连有第一气缸且托盘与第一气缸的输出轴固连，底圆盘
上还设置有第一伸缩筒且第一伸缩筒具有一个自由伸缩的伸缩竖轴，伸缩竖轴的顶部与托盘同轴固连，顶圆环上固连有四个一一对应于四个转盘的第二伸缩筒，每个第二伸缩筒均具有一个沿顶圆环径向自由伸缩的伸缩横轴，每个伸缩横轴的外端均指向顶圆环的内侧且每个伸缩横轴的外端均与对应转盘相连，第一伸缩筒与四个第二伸缩筒通过气管相连。
[0008]优选的，所述第一伸缩筒还包括与底圆盘顶部同轴固连的第一筒体，所述伸缩竖轴同轴滑动设置于第一筒体内且与第一筒体动密封相连，第一筒体的底部开设有第一通气口，第二伸缩筒还包括与顶圆环固连的第二筒体，第二筒体靠近顶圆环外侧的一端开设有第二通气口，所述伸缩横轴同轴滑动设置于第二筒体内且与第二筒体动密封相连，气管包括与通气口密封固连的五通管和四根分别与四个第二通气口密封固连的连接管，四根连接管的另一端分别与五通管的另外四个端口密封固连。
[0009]优选的，顶圆环上还成型有四个沿圆周方向均匀分布且一一对应于四个第二筒体的径向滑槽，每个第二筒体固定设置于对应径向滑槽的最外端，每个径向滑槽内还滑动设置有滑块且滑块位于对应伸缩横轴靠近顶圆环内侧的一端，伸缩横轴内端与对应滑块固连，滑块上还轴接设置有随动竖轴，转盘同轴固连于对应随动竖轴的顶端，圆台挡环上还设置有用于驱动若干个随动竖轴同步同向旋转的驱动机构。
[0010]优选的，所述驱动机构包括与圆台挡环固连的驱动电机，驱动电机的输出轴竖直朝上，每个所述随动竖轴的底端均同轴固连有同步轮，驱动电机的输出轴上也同轴固连有同步轮，若干个同步轮之间通过同步带传动相连，顶圆盘的底部还设置有用于保持同步带紧绷的张紧器。
[0011]优选的，所述送料机构包括与加工箱固连的容纳筒和容纳盒、呈竖直状态轴接设置于容纳筒内的旋转竖轴、与旋转竖轴顶端固连的旋转柄、与旋转竖轴底端同轴固连的第一齿轮、呈水平状态轴接设置于容纳盒内且与第一齿轮相啮合的第二齿轮、滑动设置于容纳盒内且啮合第二齿轮的齿条以及输出端与齿条固连的驱动电缸，放料吸盘与旋转柄的一端固连，进料吸盘弹性设置于旋转柄的另一端。
[0012]优选的，旋转柄设置有进料吸盘的一端滑动连接有三根升降竖轴，三根升降竖轴的底端与进料吸盘顶端固连，每根升降竖轴的顶端均成型有台阶部，每根升降竖轴上均套设有弹簧且弹簧的两端分别抵触台阶部和旋转柄，所述下压件为水平板状结构，加工箱内还悬设有第二气缸且第二气缸的输出端竖直朝下，下压件固定设置于第二气缸的输出端底部且位于三根升降竖轴的正上方。
[0013]优选的，所述清洗机构包括与加工箱固连的升降架、设置在升降架上能够自由升降的升降臂、与升降架固连的第三气缸和固定设置于升降臂上的喷洒盒，所述第三气缸的输出端竖直升降且与升降臂固连，喷洒盒上设置有分别用于灌入清洗液和超纯水的第一进料管和第二进料管，喷洒盒的底部还设置有若干个喷嘴。
[0014]优选的，所述转盘包括与随动竖轴顶端同轴固连的下圆环、位于下圆环上方且直径小于下圆环的上圆环和防滑挡圈，下圆环顶部成型有用于与上圆环固连的连接轴，所述防滑挡圈同轴套设于连接轴上。
[0015]本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：其一，本专利技术中的清洗设备为全自动化操作，清洗效率高，能够更加方便的实现无尘操作，同时设有观察窗以实时观察清洗进程，能够在机器故障时及时发现并停机；
其二，本专利技术中通过进料传送带、出料传送带、进料吸盘、放料吸盘、旋转柄、托盘、清洗机构和四个转盘的相互配合，能够实现将若干个晶圆稳步由进料传送带运送至托盘上清洗，并由处理传送带送出；其三，本专利技术的托盘由第一伸缩筒带动升高或降低，并配合五通管、四个连接管和四个第二伸缩筒，同步带动四个滑块张开或靠拢，从而带动四个转盘同步张开或靠拢，能够方便快速的将晶圆松开或夹紧，结构简单高效；其四，本专利技术的四个滑块上的随动竖轴通过同步带传动相连，辅以张紧器保持张紧，从而通过驱动电机带动四个转盘同步同向旋转，继而带动晶圆旋转，配合清洗机构喷洒的清洗液和超纯水，实现对晶圆上表面的自动快速清洗。
附图说明
[0016]图1是实施例的立体结构示意图。
[0017]图2是实施例的局部立体结构示意图。
[0018]图3是图2中A处的局部结构放大图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动晶圆清洗装置，包括设置有进料口（2）和出料口（3）的加工箱（1）以及分别设置于进料口（2）和出料口（3）处的进料传送带（4）和出料传送带（5），其特征在于，所述加工箱（1）内设置有清洗平台（7）、用于将进料传送带（4）上的晶圆（8）依次运输至清洗平台（7）和出料传送带（5）上的送料机构（9）以及设置于清洗平台（7）上方且用于先后喷洒清洗液和超纯水的清洗机构（10），所述清洗平台（7）上设置有能够竖直升降且用于放置晶圆（8）的托盘（11）以及四个沿圆周方向均匀分布且能够跟随托盘（11）的下降而同步向内平移的转盘（12），四个转盘（12）向内平移至极限位置能够夹紧晶圆（8）并同步同向旋转，送料机构（9）包括能够同步旋转的进料吸盘（13）和放料吸盘（14），所述进料吸盘（13）用于将进料传送带（4）上的晶圆（8）吸附并放置托盘（11）上，所述放料吸盘（14）用于将托盘（11）上的晶圆（8）吸附并放置于出料传送带（5）上，所述进料吸盘（13）能够沿竖直方向弹性顶起，加工箱（1）内还设置有位于进料传送带（4）尾端正上方且用于将进料吸盘（13）压下的下压件（15）。2.根据权利要求1所述的一种全自动晶圆清洗装置，其特征在于，所述清洗平台（7）由下而上包括呈水平状态固定设置于加工箱（1）内的底圆盘（16）、同轴固连于底圆盘（16）顶部的下层筒（17）、与下层筒（17）顶部同轴固连的圆台挡环（18）和设置于圆台挡环（18）上方的顶圆环（19），且顶圆环（19）与圆台挡环（18）固连，所述托盘（11）能够升降的同轴设置于圆台挡环（18）和顶圆环（19）内，四个转盘（12）沿径向滑动设置于顶圆环（19）的顶部。3.根据权利要求2所述的一种全自动晶圆清洗装置，其特征在于，所述底圆盘（16）上固连有第一气缸（20）且托盘（11）与第一气缸（20）的输出轴固连，底圆盘（16）上还设置有第一伸缩筒且第一伸缩筒具有一个自由伸缩的伸缩竖轴（21），伸缩竖轴（21）的顶部与托盘（11）同轴固连，顶圆环（19）上固连有四个一一对应于四个转盘（12）的第二伸缩筒，每个第二伸缩筒均具有一个沿顶圆环（19）径向自由伸缩的伸缩横轴（22），每个伸缩横轴（22）的外端均指向顶圆环（19）的内侧且每个伸缩横轴（22）的外端均与对应转盘（12）相连，第一伸缩筒与四个第二伸缩筒通过气管相连。4.根据权利要求3所述的一种全自动晶圆清洗装置，其特征在于，所述第一伸缩筒还包括与底圆盘（16）顶部同轴固连的第一筒体（23），所述伸缩竖轴（21）同轴滑动设置于第一筒体（23）内且与第一筒体（23）动密封相连，第一筒体（23）的底部开设有第一通气口，第二伸缩筒还包括与顶圆环（19）固连的第二筒体（24），第二筒体（24）靠近顶圆环（19）外侧的一端开设有第二通气口，所述伸缩横轴（22）同轴滑动设置于第二筒体（24）内且与第二筒体（24）动密封相连，气管包括与通气口密封固连的五通管（25）和四根分别与四个第二通气口密封固连的连接管（26），四根连接管（26）的另一端分别与五通管（25）的另外四个端口密封固连。5.根据权利要求4所述的一种全自动晶圆清洗装置，其特征在于，顶圆环（19）上还成型有四个沿圆周方...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖飞，张德海，甘志金，
申请(专利权)人：安徽富乐德长江半导体材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：