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一种用于芯片生产的清洗设备

文献发布时间:2023-06-19 09:51:02


一种用于芯片生产的清洗设备

技术领域

本发明涉及芯片领域,特别涉及一种用于芯片生产的清洗设备。

背景技术

清洗设备是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下,有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质的设备。

现有的清洗设备在清洁晶圆时,由于喷头是固定设置的,导致喷头的喷液范围有限,使得晶圆各处无法被充分的清洗到,从而降低了清洗质量,不仅如此,现有的清洗设备在清洗晶圆时,清洁液容易覆盖在晶圆上,若不及时将清洁液清除,容易引起晶圆表面氧化而产生缺陷,从而影响晶圆的性能,降低了现有的清洗设备的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种用于芯片生产的清洗设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于芯片生产的清洗设备,包括主体、工作台、蓄水盒、连管、喷洒管和若干喷头,所述工作台固定在主体内的底部,所述蓄水盒固定在主体内的顶部,所述喷洒管通过连管与蓄水盒的内部连通,所述蓄水盒内设有清洁液,所述喷头均匀设置在喷洒管上,所述喷头与喷洒管连通,所述喷头朝向工作台设置,所述连管的内部设有阀门,所述主体的内部设有PLC,所述阀门与PLC电连接,还包括清洁机构和转动机构,所述工作台的上方设有凹口,所述凹口的形状为圆形,所述转动机构设置在凹口的内部,所述清洁机构设置在工作台上,所述清洁机构与转动机构连接;

所述转动机构包括放置板、两个转动组件和两个支撑杆,所述放置板的形状为圆环形,所述放置板与凹口同轴设置,两个支撑杆关于放置板的轴线对称设置,所述凹口内的底部设有环形槽,所述支撑杆的一端与放置板的下方固定连接,所述支撑杆的另一端设置在环形槽的内部,所述支撑杆的另一端与环形槽匹配,所述放置板的外周周向均匀固定有固定齿,两个转动组件关于放置板的轴线对称设置,所述转动组件与固定齿连接,所述转动组件与清洁机构连接;

所述转动组件包括转动齿轮、第一轴承、转轴、蜗轮、蜗杆和传动单元,所述第一轴承固定在凹口内的底部,所述转轴的两端分别与第一轴承的内圈和转动齿轮固定连接,所述转动齿轮与固定齿啮合,所述蜗轮固定在转轴上,所述蜗轮与蜗杆啮合,所述工作台上设有两个圆孔,所述圆孔与传动单元一一对应,所述蜗杆与传动单元连接,所述传动单元与清洁机构连接;

所述清洁机构包括连接盒、两个驱动组件、若干喷嘴和若干支管,所述喷嘴的数量与支管的数量相等,所述喷嘴与支管一一对应,所述连接盒的形状为环形,所述连接盒的内圈与工作台的外周固定连接,两个驱动组件关于连接盒的轴线对称设置,所述驱动组件与传动单元一一对应,所述驱动组件与传动单元连接,所述驱动组件与连接盒连接,所述喷嘴周向均匀固定在工作台的上方,所述喷嘴通过支管与连接盒连通,所述喷嘴朝向放置板设置;

所述驱动组件包括电机、驱动轴、驱动杆、气囊、弹簧、固定板、压板、进气管和出气管,所述电机固定在主体的内壁上,所述电机与驱动轴的一端传动连接,所述驱动杆的一端与驱动轴固定连接,所述固定板固定在连接盒上,所述压板水平设置在固定板的上方,所述气囊的上方和下方分别与压板的下方和固定板的上方固定连接,所述气囊的远离连接盒的一侧与进气管连通,所述气囊的另一侧通过出气管与连接盒的内部连通,所述进气管和出气管内均设有单向阀,所述单向阀与PLC电连接,所述弹簧的两端分别与气囊内的顶部和底部连接。

作为优选,为了传递动力,所述传动单元包括第二轴承、连接轴、第一齿轮和第二齿轮,所述第二轴承固定在主体的内壁上,所述连接轴的一端与第二轴承的内圈固定连接,所述连接轴的另一端穿过圆孔设置在凹口的内部,所述连接轴的另一端与蜗杆固定连接,所述连接轴与蜗杆同轴设置,所述第一齿轮和第二齿轮分别与连接轴和驱动轴固定连接,所述第一齿轮与第二齿轮啮合。

作为优选,为了减小磨损,所述驱动组件还包括滚珠,所述驱动杆的远离驱动轴的一端设有缺口,所述滚珠与缺口匹配,所述滚珠的球心设置在缺口的内部。

作为优选,为了限制压板的移动方向,所述驱动组件还包括两个限位块,两个限位块分别与压板的靠近连接盒的一侧的两端固定连接,所述连接盒上设有四个滑槽,所述滑槽与限位块一一对应,所述限位块设置在滑槽的内部,所述限位块与滑槽匹配,所述限位块与滑槽滑动连接,所述滑槽为燕尾槽。

作为优选,为了使得电机精确稳定的工作,所述电机为伺服电机。

作为优选,为了使得连接轴转动流畅,所述第一齿轮和第二齿轮上均涂有润滑油。

作为优选,为了实现防滑的功能,所述放置板的上方设有防滑纹。

作为优选,为了提升喷洒效果,所述喷头为雾化喷头。

作为优选,为了避免支撑杆与环形槽脱离,所述环形槽为燕尾槽。

作为优选,为了控制设备工作,所述主体的内壁上固定有若干按键,所述按键与PLC电连接。

本发明的有益效果是,该用于芯片生产的清洗设备通过转动机构,可以带动晶圆转动,使得喷头可以向晶圆的各处喷洒清洁液,从而扩大了清洁的范围,使得晶圆可以被充分的清洗,提高了清洗质量,与现有的转动机构相比,该转动机构,通过离心力的作用,给粘附在放置板上的清洁液一个向远离放置板的轴线的方向的力,使得清洁液可以均匀的分布在晶圆上方的各处,从而提升了清洁效果,通过清洁机构,使得喷嘴向晶圆吹气,从而可以将粘附在晶圆上的清洁液吹落,避免清洁液粘附在晶圆上而造成晶圆的二次污染,避免晶圆长期被清洁液覆盖而被氧化出现缺陷,从而提高了设备的可靠性,与现有的清洁机构相比,该清洁机构与转动机构为一体联动机构,采用同一个驱动源,减少了电能的使用,提高了设备的环保性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于芯片生产的清洗设备的结构示意图;

图2是本发明的用于芯片生产的清洗设备的清洁机构的结构示意图;

图3是图2的A部放大图;

图4是本发明的用于芯片生产的清洗设备的清洁机构的俯视图;

图中:1.主体,2.工作台,3.蓄水盒,4.连管,5.喷洒管,6.喷头,7.放置板,8.支撑杆,9.转动齿轮,10.转轴,11.蜗轮,12.蜗杆,13.连接轴,14.第一齿轮,15.第二齿轮,16.电机,17.驱动轴,18.驱动杆,19.滚珠,20.压板,21.气囊,22.弹簧,23.固定板,24.进气管,25.出气管,26.连接盒,27.支管,28.喷嘴,29.限位块,30.按键。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示,一种用于芯片生产的清洗设备,包括主体1、工作台2、蓄水盒3、连管4、喷洒管5和若干喷头6,所述工作台2固定在主体1内的底部,所述蓄水盒3固定在主体1内的顶部,所述喷洒管5通过连管4与蓄水盒3的内部连通,所述蓄水盒3内设有清洁液,所述喷头6均匀设置在喷洒管5上,所述喷头6与喷洒管5连通,所述喷头6朝向工作台2设置,所述连管4的内部设有阀门,所述主体1的内部设有PLC,所述阀门与PLC电连接,还包括清洁机构和转动机构,所述工作台2的上方设有凹口,所述凹口的形状为圆形,所述转动机构设置在凹口的内部,所述清洁机构设置在工作台2上,所述清洁机构与转动机构连接;

PLC,即可编程逻辑控制器,一般用于数据的处理以及指令的接收和输出,用于实现中央控制。当进行清洁晶圆工作时,使用者将晶圆放置在放置板7的上方,控制阀门打开,便于蓄水盒3内的清洁液通过连管4导入喷洒管5的内部,再将清洁液导入喷头6内,使得喷头6向晶圆喷洒清洁液,实现了清洁晶圆的功能。

该用于芯片生产的清洗设备通过转动机构,可以带动晶圆转动,使得喷头6可以向晶圆的各处喷洒清洁液,从而扩大了清洁的范围,使得晶圆可以被充分的清洗,提高了清洗质量,通过清洁机构,使得喷嘴28向晶圆吹气,从而可以将粘附在晶圆上的清洁液吹落,避免清洁液粘附在晶圆上而造成晶圆的二次污染,避免晶圆长期被清洁液覆盖而被氧化出现缺陷,从而提高了设备的可靠性。

如图1-2所示,所述转动机构包括放置板7、两个转动组件和两个支撑杆8,所述放置板7的形状为圆环形,所述放置板7与凹口同轴设置,两个支撑杆8关于放置板7的轴线对称设置,所述凹口内的底部设有环形槽,所述支撑杆8的一端与放置板7的下方固定连接,所述支撑杆8的另一端设置在环形槽的内部,所述支撑杆8的另一端与环形槽匹配,所述放置板7的外周周向均匀固定有固定齿,两个转动组件关于放置板7的轴线对称设置,所述转动组件与固定齿连接,所述转动组件与清洁机构连接;

所述转动组件包括转动齿轮9、第一轴承、转轴10、蜗轮11、蜗杆12和传动单元,所述第一轴承固定在凹口内的底部,所述转轴10的两端分别与第一轴承的内圈和转动齿轮9固定连接,所述转动齿轮9与固定齿啮合,所述蜗轮11固定在转轴10上,所述蜗轮11与蜗杆12啮合,所述工作台2上设有两个圆孔,所述圆孔与传动单元一一对应,所述蜗杆12与传动单元连接,所述传动单元与清洁机构连接;

当进行清洁工作时,使用者将晶圆放置在放置板7上,清洁机构工作,使得传动单元工作,从而带动蜗杆12转动,通过蜗杆12与蜗轮11的啮合,使得蜗轮11转动,从而带动转轴10转动,使得转动齿轮9转动,通过转动齿轮9与固定齿的啮合,使得固定齿转动,从而带动放置板7转动,使得晶圆转动,从而使得喷头6可以向晶圆的各处喷洒清洁液,从而扩大了清洁的范围,使得晶圆可以被充分的清洗,从而提高了清洁效果,通过离心力的作用,给粘附在放置板7上的清洁液一个向远离放置板7的轴线的方向的力,使得清洁液可以均匀的分布在晶圆上方的各处,从而提升了清洁效果。

如图2-4所示,所述清洁机构包括连接盒26、两个驱动组件、若干喷嘴28和若干支管27,所述喷嘴28的数量与支管27的数量相等,所述喷嘴28与支管27一一对应,所述连接盒26的形状为环形,所述连接盒26的内圈与工作台2的外周固定连接,两个驱动组件关于连接盒26的轴线对称设置,所述驱动组件与传动单元一一对应,所述驱动组件与传动单元连接,所述驱动组件与连接盒26连接,所述喷嘴28周向均匀固定在工作台2的上方,所述喷嘴28通过支管27与连接盒26连通,所述喷嘴28朝向放置板7设置;

所述驱动组件包括电机16、驱动轴17、驱动杆18、气囊21、弹簧22、固定板23、压板20、进气管24和出气管25,所述电机16固定在主体1的内壁上,所述电机16与驱动轴17的一端传动连接,所述驱动杆18的一端与驱动轴17固定连接,所述固定板23固定在连接盒26上,所述压板20水平设置在固定板23的上方,所述气囊21的上方和下方分别与压板20的下方和固定板23的上方固定连接,所述气囊21的远离连接盒26的一侧与进气管24连通,所述气囊21的另一侧通过出气管25与连接盒26的内部连通,所述进气管24和出气管25内均设有单向阀,所述单向阀与PLC电连接,所述弹簧22的两端分别与气囊21内的顶部和底部连接。

在清洗晶圆的同时,带动电机16启动,驱动轴17转动,使得驱动杆18转动,从而使得驱动杆18可以间歇的与压板20抵靠且使得压板20向下移动,压缩气囊21,使得气囊21内的空气通过出气管25导入连接盒26的内部,再通过支管27导入喷嘴28内,使得喷嘴28向晶圆吹气,从而可以将粘附在晶圆上的清洁液吹落,避免清洁液粘附在晶圆上而造成晶圆的二次污染,避免晶圆长期被清洁液覆盖而被氧化出现缺陷,从而提高了设备的可靠性,随着清洁液的流动,可以带走粘附在晶圆上的杂质,实现了除尘的功能,从而提升了清洁效果。

作为优选,为了传递动力,所述传动单元包括第二轴承、连接轴13、第一齿轮14和第二齿轮15,所述第二轴承固定在主体1的内壁上,所述连接轴13的一端与第二轴承的内圈固定连接,所述连接轴13的另一端穿过圆孔设置在凹口的内部,所述连接轴13的另一端与蜗杆12固定连接,所述连接轴13与蜗杆12同轴设置,所述第一齿轮14和第二齿轮15分别与连接轴13和驱动轴17固定连接,所述第一齿轮14与第二齿轮15啮合。

驱动轴17转动时,带动第二齿轮15转动,通过第一齿轮14与第二齿轮15的啮合,使得第一齿轮14转动,从而带动连接轴13转动,从而可以带动蜗杆12转动,实现了传递动力的功能。

作为优选,为了减小磨损,所述驱动组件还包括滚珠19,所述驱动杆18的远离驱动轴17的一端设有缺口,所述滚珠19与缺口匹配,所述滚珠19的球心设置在缺口的内部。

当驱动杆18与压板20抵靠时,通过设置的滚珠19,减小了驱动杆18与压板20抵靠时的摩擦力,从而减小了压板20的磨损,延长了压板20的使用寿命。

作为优选,为了限制压板20的移动方向,所述驱动组件还包括两个限位块29,两个限位块29分别与压板20的靠近连接盒26的一侧的两端固定连接,所述连接盒26上设有四个滑槽,所述滑槽与限位块29一一对应,所述限位块29设置在滑槽的内部,所述限位块29与滑槽匹配,所述限位块29与滑槽滑动连接,所述滑槽为燕尾槽。

压板20移动时,带动限位块29沿着滑槽移动,从而限制了压板20的移动方向,使得压板20移动时更加的稳定。

作为优选,为了使得电机16精确稳定的工作,所述电机16为伺服电机。

作为优选,为了使得连接轴13转动流畅,所述第一齿轮14和第二齿轮15上均涂有润滑油,减小了第一齿轮14与第二齿轮15之间的摩擦力,使得第一齿轮14和第二齿轮15转动流畅,从而提高了连接轴13转动时的流畅性。

作为优选,为了实现防滑的功能,所述放置板7的上方设有防滑纹。

当将晶圆放置在放置板7上时,通过设置的防滑纹,增加了晶圆与放置板7之间的摩擦力,使得晶圆不易从放置板7上掉落,同时使得放置板7转动时也可以带动晶圆转动。

作为优选,为了提升喷洒效果,所述喷头6为雾化喷头。

作为优选,为了避免支撑杆8与环形槽脱离,所述环形槽为燕尾槽。

作为优选,为了控制设备工作,所述主体1的内壁上固定有若干按键30,所述按键30与PLC电连接。

通过设置按键30,使用者可以通过按压不同的按键30以此来控制阀门的启闭和电机16的启闭,从而可以控制设备工作,提高了设备的智能化程度。

当进行清洁工作时,使用者将晶圆放置在放置板7上,清洁机构工作,使得传动单元工作,从而带动蜗杆12转动,通过蜗杆12与蜗轮11的啮合,使得蜗轮11转动,从而带动转轴10转动,使得转动齿轮9转动,通过转动齿轮9与固定齿的啮合,使得固定齿转动,从而带动放置板7转动,使得晶圆转动,从而使得喷头6可以向晶圆的各处喷洒清洁液,从而扩大了清洁的范围,使得晶圆可以被充分的清洗,从而提高了清洁效果,通过离心力的作用,给粘附在放置板7上的清洁液一个向远离放置板7的轴线的方向的力,使得清洁液可以均匀的分布在晶圆上方的各处,从而提升了清洁效果。在清洗晶圆的同时,带动电机16启动,驱动轴17转动,使得驱动杆18转动,从而使得驱动杆18可以间歇的与压板20抵靠且使得压板20向下移动,压缩气囊21,使得气囊21内的空气通过出气管25导入连接盒26的内部,再通过支管27导入喷嘴28内,使得喷嘴28向晶圆吹气,从而可以将粘附在晶圆上的清洁液吹落,避免清洁液粘附在晶圆上而造成晶圆的二次污染,避免晶圆长期被清洁液覆盖而被氧化出现缺陷,从而提高了设备的可靠性,随着清洁液的流动,可以带走粘附在晶圆上的杂质,实现了除尘的功能,从而提升了清洁效果。

与现有技术相比,该用于芯片生产的清洗设备通过转动机构,可以带动晶圆转动,使得喷头6可以向晶圆的各处喷洒清洁液,从而扩大了清洁的范围,使得晶圆可以被充分的清洗,提高了清洗质量,与现有的转动机构相比,该转动机构,通过离心力的作用,给粘附在放置板7上的清洁液一个向远离放置板7的轴线的方向的力,使得清洁液可以均匀的分布在晶圆上方的各处,从而提升了清洁效果,通过清洁机构,使得喷嘴28向晶圆吹气,从而可以将粘附在晶圆上的清洁液吹落,避免清洁液粘附在晶圆上而造成晶圆的二次污染,避免晶圆长期被清洁液覆盖而被氧化出现缺陷,从而提高了设备的可靠性,与现有的清洁机构相比,该清洁机构与转动机构为一体联动机构,采用同一个驱动源,减少了电能的使用,提高了设备的环保性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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