CN114985359B - 应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及清洗设备的技术领域，特别是涉及应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，包括两个导向板组，两个导向板组相互平行，两个导向板组呈倾斜分布，导向板组由外框和内板组成，内板位于外框中部，并且内板外壁与外框内壁组成环形槽，环形槽的左侧设置为弧形，环形槽的右侧设置为方形；通过对晶圆双面和侧壁进行一次性全面清洗处理，可有效简化晶圆清洗方式，降低晶圆单面清洗并翻转的工艺繁琐性，提高清洗效率，同时提高晶圆清洗速度，实现晶圆的连续输送式清洗方式，提高产品加工效率。

Description

应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备
技术领域
本发明涉及清洗设备的技术领域，特别是涉及应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备。
背景技术
众所周知，晶圆是一种圆形薄片状结构，其是由硅晶柱切割而得，晶圆可用作各类芯片、半导体等电子自动化控制设备领域，晶圆在切割后，一般需要对其表面进行清洗处理，从而去除晶圆表面杂质，方便后续对其进行电路蚀刻或电子元件的安装，传统的清洗设备是先对晶圆的一个面进行清洗处理，之后停止设备并翻转晶圆，再开启设备并对晶圆另一个面进行清洗处理，而此种设备的清洗方式较为繁琐，需要重复对晶圆进行放置固定处理，导致晶圆清洗的工作效率较低，无法实现晶圆的连续式清洗方式。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，包括两个导向板组，两个导向板组相互平行，两个导向板组呈倾斜分布，导向板组由外框和内板组成，内板位于外框中部，并且内板外壁与外框内壁组成环形槽，环形槽的左侧设置为弧形，环形槽的右侧设置为方形；
两个导向板组之间设置有多个曲轴，多个曲轴的摆放方向相同，曲轴的两端分别穿过两个导向板组上的环形槽，并且曲轴沿环形槽方向滑动，曲轴的端部安装有旋转夹持结构，旋转夹持结构用于固定芯片并带动芯片自转；
还包括环形输水槽板，环形输水槽板位于两个导向板组的外侧，环形输水槽板的外壁上连通设置有多个导水管，并且导水管与环形输水槽板转动连接，导水管的外端连通设置有喷头。
进一步地，还包括两个动力环，两个动力环位于两个导向板组之间，两个动力环分别转动安装在两个内板中部，两个动力环呈倾斜分布，两个动力环之间倾斜设置有多个拉杆，拉杆的两端分别与两个动力环转动连接；
动力环的外壁上安装有多个第一伸缩杆，第一伸缩杆的活动端安装有第一套环，第一套环转动套装在曲轴外壁上。
进一步地，所述旋转夹持结构包括弧形板，弧形板固定在曲轴上，弧形板的外端安装有支撑臂，支撑臂外端安装有支撑套，支撑套内滑动套设有滑杆，滑杆的一端转动安装有第一气缸，第一气缸的固定端转动安装在弧形板外壁上；
弧形板的内侧设置有三个V型橡胶轮，三个V型橡胶轮呈锐角三角形分布，其中一个V型橡胶轮转动安装在滑杆上，剩余两个V型橡胶轮转动安装在弧形板内壁上；
所述弧形板上安装有第一电机，第一电机的输出端与弧形板上的一个V型橡胶轮传动连接，第一电机的外侧扣设有隔水罩，隔水罩固定在弧形板上。
进一步地，所述环形输水槽板内侧套装有环形固定槽板，环形固定槽板与环形输水槽板转动连接，并且环形固定槽板与环形输水槽板组成封闭腔室，环形固定槽板固定在内板上，环形固定槽板内设置有两个隔板，两个隔板的外端延伸至环形输水槽板内，两个隔板将环形固定槽板和环形输水槽板组成的封闭腔室分割成导流腔室和空置腔室，空置腔室靠近环形槽方形区域一侧；
环形固定槽板内壁上连通设置有输送管，输送管与导流腔室连通，输送管外端连通设置有进水弯管，进水弯管穿过两个内板并固定连接。
进一步地，还包括转动环，转动环转动安装在环形固定槽板的侧壁上，转动环上转动安装有多个转盘，转盘上安装有拨叉杆，导水管穿过拨叉杆的叉口并相对滑动；
转动环的外壁上转动安装有第二气缸，第二气缸的固定端设置有安装板，并且安装板与第二气缸转动连接，安装板固定在环形输水槽板上。
进一步地，环形输水槽板的外壁上固定有多个第二伸缩杆，第二伸缩杆的活动端安装有第二套环，第二套环转动套装在曲轴外壁上。
进一步地，还包括基板和第二电机，基板上安装有多个支撑板，支撑板与两个外框连接，进水弯管固定在基板上，第二电机固定在靠近基板的内板上，第二电机的输出端设置有传动轮，传动轮位于靠近基板的内板上的动力环内侧，传动轮与动力环传动连接。
进一步地，进水弯管的外端安装有弓形加强架，弓形加强架的外端与远离基板的外框连接。
与现有技术相比本发明的有益效果为：通过对晶圆双面和侧壁进行一次性全面清洗处理，可有效简化晶圆清洗方式，降低晶圆单面清洗并翻转的工艺繁琐性，提高清洗效率，同时提高晶圆清洗速度，实现晶圆的连续输送式清洗方式，提高产品加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中环形输水槽板剖视放大结构示意图；
图3是图1中导向板组剖视右视结构示意图；
图4是图2中两个导向板组的右视放大结构示意图；
图5是图1中弧形板放大结构示意图；
图6是图1中环形输水槽板放大结构示意图；
图7是图3中A处局部放大结构示意图；
附图中标记：1、导向板组；2、外框；3、内板；4、曲轴；5、环形输水槽板；6、导水管；7、喷头；8、动力环；9、拉杆；10、第一伸缩杆；11、第一套环；12、弧形板；13、支撑臂；14、支撑套；15、滑杆；16、第一气缸；17、V型橡胶轮；18、第一电机；19、隔水罩；20、环形固定槽板；21、隔板；22、输送管；23、进水弯管；24、转动环；25、转盘；26、拨叉杆；27、第二气缸；28、安装板；29、第二伸缩杆；30、第二套环；31、基板；32、支撑板；33、第二电机；34、传动轮；35、弓形加强架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。
如图2、图3和图6所示，本发明的应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，包括两个导向板组1，两个导向板组1相互平行，两个导向板组1呈倾斜分布，导向板组1由外框2和内板3组成，内板3位于外框2中部，并且内板3外壁与外框2内壁组成环形槽，环形槽的左侧设置为弧形，环形槽的右侧设置为方形；
两个导向板组1之间设置有多个曲轴4，多个曲轴4的摆放方向相同，曲轴4的两端分别穿过两个导向板组1上的环形槽，并且曲轴4沿环形槽方向滑动，曲轴4的端部安装有旋转夹持结构，旋转夹持结构用于固定芯片并带动芯片自转；
还包括环形输水槽板5，环形输水槽板5位于两个导向板组1的外侧，环形输水槽板5的外壁上连通设置有多个导水管6，并且导水管6与环形输水槽板5转动连接，导水管6的外端连通设置有喷头7。
本实施例中，推动曲轴4移动，由于两个导向板组1呈倾斜分布，两个导向板组1上的环形槽呈倾斜分布，曲轴4的左右两侧分别在两个环形槽内滑动，从而使两个环形槽对曲轴4进行同步导向处理，曲轴4的左右两侧始终保持高度差的方式移动，从而使曲轴4进行平移运动，并且曲轴4围绕环形槽进行环形移动，将芯片固定在旋转夹持结构上，曲轴4带动旋转夹持结构和芯片进行同步平移运动，芯片保持水平状态，转动环形输水槽板5，使环形输水槽板5与曲轴4同步移动，环形输水槽板5带动其上多个导水管6和多个喷头7同步转动，喷头7的喷口方向始终朝向芯片，当芯片移动至环形槽的下侧并朝向环形槽的弧形区域内移动时，喷头7喷口朝向下方，环形输水槽板5内的水通过导水管6和喷头7排出，喷头7排出的水喷至芯片上表面，同时转动导水管6，使导水管6和喷头7处于摆动状态，旋转夹持结构同步带动芯片进行自转，呈摆动喷射方式的喷头7排出的水可全面落至旋转状态的芯片上，从而对芯片上表面进行全面清洗处理，同时当芯片在环形槽的弧形区域内移动时，喷头7的喷水方向与晶圆上表面角度逐渐减小，从而实现对晶圆的多角度倾斜喷水清洗工作，避免晶圆上杂质出现遮挡残留，同时方便对晶圆圆周侧壁进行同步清洗处理，当晶圆移动至喷头7的上侧并朝向环形槽上侧移动时，喷头7喷出的水对晶圆下表面进行清理处理，从而实现对晶圆的一次性全面清洗工作，当晶圆移动至环形槽右侧方形区域内时，外界机械臂将清洗完成的晶圆转移并将下一个待清洗的晶圆上料至旋转夹持结构上，多个曲轴4循环转动，从而实现晶圆的连续式自动清洗工作，通过对晶圆双面和侧壁进行一次性全面清洗处理，可有效简化晶圆清洗方式，降低晶圆单面清洗并翻转的工艺繁琐性，提高清洗效率，同时提高晶圆清洗速度，实现晶圆的连续输送式清洗方式，提高产品加工效率。
在本实施例中，自转状态的晶圆可将其上杂质和水快速甩离，提高清洗效果，同时方便使喷头7喷出的水全面落至晶圆上，提高晶圆清洗的全面性。
如图4所示，作为上述实施例的优选，还包括两个动力环8，两个动力环8位于两个导向板组1之间，两个动力环8分别转动安装在两个内板3中部，两个动力环8呈倾斜分布，两个动力环8之间倾斜设置有多个拉杆9，拉杆9的两端分别与两个动力环8转动连接；
动力环8的外壁上安装有多个第一伸缩杆10，第一伸缩杆10的活动端安装有第一套环11，第一套环11转动套装在曲轴4外壁上。
本实施例中，转动一个动力环8，该动力环8通过多个拉杆9带动另一个动力环8同步转动，动力环8通过第一伸缩杆10和第一套环11推动曲轴4在环形槽内滑动，曲轴4的左右两侧保持同步移动，从而使曲轴4进行环形平移运动，曲轴4的方向始终保持不便，当曲轴4移动至环形槽右侧方形区域内时，第一伸缩杆10进行伸缩运动。
如图5和图7所示，作为上述实施例的优选，所述旋转夹持结构包括弧形板12，弧形板12固定在曲轴4上，弧形板12的外端安装有支撑臂13，支撑臂13外端安装有支撑套14，支撑套14内滑动套设有滑杆15，滑杆15的一端转动安装有第一气缸16，第一气缸16的固定端转动安装在弧形板12外壁上；
弧形板12的内侧设置有三个V型橡胶轮17，三个V型橡胶轮17呈锐角三角形分布，其中一个V型橡胶轮17转动安装在滑杆15上，剩余两个V型橡胶轮17转动安装在弧形板12内壁上；
所述弧形板12上安装有第一电机18，第一电机18的输出端与弧形板12上的一个V型橡胶轮17传动连接，第一电机18的外侧扣设有隔水罩19，隔水罩19固定在弧形板12上。
本实施例中，当晶圆输送至三个V型橡胶轮17之间时，第一气缸16通过滑杆15推动滑杆15上的V型橡胶轮17朝向弧形板12内侧移动，此时滑杆15上的V型橡胶轮17与弧形板12上的两个V型橡胶轮17逐渐接近，三个V型橡胶轮17对其之间的晶圆进行挤压固定处理，从而使晶圆固定在弧形板12上，移动状态的曲轴4通过弧形板12带动晶圆进行平移运动，支撑臂13和支撑套14对滑杆15进行支撑，第一电机18可带动其上V型橡胶轮17转动，从而带动晶圆在三个V型橡胶轮17之间进行自转，隔水罩19可对第一电机18进行遮挡保护。
如图2、图6和图7所示，作为上述实施例的优选，所述环形输水槽板5内侧套装有环形固定槽板20，环形固定槽板20与环形输水槽板5转动连接，并且环形固定槽板20与环形输水槽板5组成封闭腔室，环形固定槽板20固定在内板3上，环形固定槽板20内设置有两个隔板21，两个隔板21的外端延伸至环形输水槽板5内，两个隔板21将环形固定槽板20和环形输水槽板5组成的封闭腔室分割成导流腔室和空置腔室，空置腔室靠近环形槽方形区域一侧；
环形固定槽板20内壁上连通设置有输送管22，输送管22与导流腔室连通，输送管22外端连通设置有进水弯管23，进水弯管23穿过两个内板3并固定连接。
本实施例中，环形输水槽板5可在环形固定槽板20上转动，外界水可通过进水弯管23和输送管22泵入环形固定槽板20和环形输水槽板5之间的导流腔室内，当曲轴4移入环形槽的方形区域内时，导水管6的输入端与空置腔室连通，此时喷头7停止排水，从而在晶圆进行上下料工作时，喷头7处于闲置状态，避免喷头7排出的水对晶圆上下料工作造成影响，当曲轴4移出环形槽的方形区域时，导水管6的输入端与导流腔室连通，导流腔室内的水可通过导水管6和喷头7排出，从而使喷头7排出的水对晶圆进行清洗处理。
如图6所示，作为上述实施例的优选，还包括转动环24，转动环24转动安装在环形固定槽板20的侧壁上，转动环24上转动安装有多个转盘25，转盘25上安装有拨叉杆26，导水管6穿过拨叉杆26的叉口并相对滑动；
转动环24的外壁上转动安装有第二气缸27，第二气缸27的固定端设置有安装板28，并且安装板28与第二气缸27转动连接，安装板28固定在环形输水槽板5上。
本实施例中，当环形输水槽板5转动时，环形输水槽板5通过第二气缸27和安装板28拉动转动环24在环形固定槽板20上转动，转动环24通过转盘25和拨叉杆26推动导水管6跟随环形输水槽板5同步移动，当第二气缸27进行伸缩运动时，第二气缸27带动转动环24与环形输水槽板5产生相对转动，转动环24通过转盘25和拨叉杆26拨动导水管6在环形输水槽板5上往复转动，从而使导水管6和喷头7在跟随环形输水槽板5进行圆周转动的同时进行往复摆动，方便使喷头7喷出的水全面附着在晶圆上并对晶圆进行全面清洗处理，此时导水管6在拨叉杆26内滑动，并且导水管6通过拨叉杆26带动转盘25在转动环24上转动。
如图5和图6所示，作为上述实施例的优选，环形输水槽板5的外壁上固定有多个第二伸缩杆29，第二伸缩杆29的活动端安装有第二套环30，第二套环30转动套装在曲轴4外壁上。
本实施例中，当曲轴4进行圆周运动时，曲轴4通过第二套环30和第二伸缩杆29拉动环形输水槽板5同步转动，第二伸缩杆29可进行伸缩运动，从而保证喷头7和晶圆进行同步移动，方便使喷头7的喷口方向和晶圆始终保持对应。
如图3所示，作为上述实施例的优选，还包括基板31和第二电机33，基板31上安装有多个支撑板32，支撑板32与两个外框2连接，进水弯管23固定在基板31上，第二电机33固定在靠近基板31的内板3上，第二电机33的输出端设置有传动轮34，传动轮34位于靠近基板31的内板3上的动力环8内侧，传动轮34与动力环8传动连接。
本实施例中，进水弯管23、基板31和支撑板32可对两个外框2和两个内板3进行支撑，从而保证导向板组1上的外框2和内板3处于相对静止状态，第二电机33可通过传动轮34带动动力环8转动，从而带动设备运行。
如图1所示，作为上述实施例的优选，进水弯管23的外端安装有弓形加强架35，弓形加强架35的外端与远离基板31的外框2连接。
本实施例中，通过设置弓形加强架35，可方便使两个外框2和两个内板3固定连接，提高两个导向板组1之间的牢固强度，并且方便对进水弯管23外端进行支撑。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，其特征在于，包括两个导向板组(1)，两个导向板组(1)相互平行，两个导向板组(1)呈倾斜分布，导向板组(1)由外框(2)和内板(3)组成，内板(3)位于外框(2)中部，并且内板(3)外壁与外框(2)内壁组成环形槽，环形槽的左侧设置为弧形，环形槽的右侧设置为方形；
两个导向板组(1)之间设置有多个曲轴(4)，多个曲轴(4)的摆放方向相同，曲轴(4)的两端分别穿过两个导向板组(1)上的环形槽，并且曲轴(4)沿环形槽方向滑动，曲轴(4)的端部安装有旋转夹持结构，旋转夹持结构用于固定芯片并带动芯片自转；
还包括环形输水槽板(5)，环形输水槽板(5)位于两个导向板组(1)的外侧，环形输水槽板(5)的外壁上连通设置有多个导水管(6)，并且导水管(6)与环形输水槽板(5)转动连接，导水管(6)的外端连通设置有喷头(7)。
2.根据权利要求1所述的应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，其特征在于，还包括两个动力环(8)，两个动力环(8)位于两个导向板组(1)之间，两个动力环(8)分别转动安装在两个内板(3)中部，两个动力环(8)呈倾斜分布，两个动力环(8)之间倾斜设置有多个拉杆(9)，拉杆(9)的两端分别与两个动力环(8)转动连接；
动力环(8)的外壁上安装有多个第一伸缩杆(10)，第一伸缩杆(10)的活动端安装有第一套环(11)，第一套环(11)转动套装在曲轴(4)外壁上。
3.根据权利要求2所述的应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，其特征在于，所述旋转夹持结构包括弧形板(12)，弧形板(12)固定在曲轴(4)上，弧形板(12)的外端安装有支撑臂(13)，支撑臂(13)外端安装有支撑套(14)，支撑套(14)内滑动套设有滑杆(15)，滑杆(15)的一端转动安装有第一气缸(16)，第一气缸(16)的固定端转动安装在弧形板(12)外壁上；
弧形板(12)的内侧设置有三个V型橡胶轮(17)，三个V型橡胶轮(17)呈锐角三角形分布，其中一个V型橡胶轮(17)转动安装在滑杆(15)上，剩余两个V型橡胶轮(17)转动安装在弧形板(12)内壁上；
所述弧形板(12)上安装有第一电机(18)，第一电机(18)的输出端与弧形板(12)上的一个V型橡胶轮(17)传动连接，第一电机(18)的外侧扣设有隔水罩(19)，隔水罩(19)固定在弧形板(12)上。
4.根据权利要求3所述的应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，其特征在于，所述环形输水槽板(5)内侧套装有环形固定槽板(20)，环形固定槽板(20)与环形输水槽板(5)转动连接，并且环形固定槽板(20)与环形输水槽板(5)组成封闭腔室，环形固定槽板(20)固定在内板(3)上，环形固定槽板(20)内设置有两个隔板(21)，两个隔板(21)的外端延伸至环形输水槽板(5)内，两个隔板(21)将环形固定槽板(20)和环形输水槽板(5)组成的封闭腔室分割成导流腔室和空置腔室，空置腔室靠近环形槽方形区域一侧；
环形固定槽板(20)内壁上连通设置有输送管(22)，输送管(22)与导流腔室连通，输送管(22)外端连通设置有进水弯管(23)，进水弯管(23)穿过两个内板(3)并固定连接。
5.根据权利要求4所述的应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，其特征在于，还包括转动环(24)，转动环(24)转动安装在环形固定槽板(20)的侧壁上，转动环(24)上转动安装有多个转盘(25)，转盘(25)上安装有拨叉杆(26)，导水管(6)穿过拨叉杆(26)的叉口并相对滑动；
转动环(24)的外壁上转动安装有第二气缸(27)，第二气缸(27)的固定端设置有安装板(28)，并且安装板(28)与第二气缸(27)转动连接，安装板(28)固定在环形输水槽板(5)上。
6.根据权利要求5所述的应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，其特征在于，环形输水槽板(5)的外壁上固定有多个第二伸缩杆(29)，第二伸缩杆(29)的活动端安装有第二套环(30)，第二套环(30)转动套装在曲轴(4)外壁上。
7.根据权利要求6所述的应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，其特征在于，还包括基板(31)和第二电机(33)，基板(31)上安装有多个支撑板(32)，支撑板(32)与两个外框(2)连接，进水弯管(23)固定在基板(31)上，第二电机(33)固定在靠近基板(31)的内板(3)上，第二电机(33)的输出端设置有传动轮(34)，传动轮(34)位于靠近基板(31)的内板(3)上的动力环(8)内侧，传动轮(34)与动力环(8)传动连接。
8.根据权利要求7所述的应用于加速度传感芯片生产的晶圆清洗设备，其特征在于，进水弯管(23)的外端安装有弓形加强架(35)，弓形加强架(35)的外端与远离基板(31)的外框(2)连接。
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