CN116646273A - 基板清洗设备及其翻转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的基板清洗设备及其翻转装置中，基板翻转装置包括槽、提升机构和翻转机构，提升机构设置在槽一侧，配置为接收基板并带动基板升降；翻转机构设置在槽上，用于翻转基板，配置为相对提升机构在接片位置和取片位置之间移动，接片位置为翻转机构从提升机构中接收基板的位置，取片位置为从翻转机构取出基板的位置。在本发明中，完成槽式清洗的多片基板能够一次性转移到提升机构中，并由翻转机构分多次快速转移到工艺机械手，这不仅使得完成槽式清洗的基板在基板清洗槽内的停留时间减少，提高基板清洗设备的效能，还有利于提高基板翻转装置的传输速度。

Description

基板清洗设备及其翻转装置
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地，涉及一种基板清洗设备及其翻转装置。
背景技术
在基板清洗工艺中，为兼顾清洗效率和效果，通常将槽式清洗和单片清洗工艺结合在一起。
基板清洗设备包括多个基板清洗槽、多个单片清洗腔、翻转装置以及多个机械手。多个机械手包括第一机械手、第二机械手和工艺机械手，第一机械手负责为多个基板清洗槽传送基板，第二机械手负责从基板清洗槽取出基板并传送给翻转装置，工艺机械手负责从翻转装置取出基板并传送给单片清洗腔。
基板清洗槽配置为批量处理多片垂直放置的基板。单片清洗腔配置为单次处理一片水平放置的基板。翻转装置配置为将在基板清洗槽中完成槽式清洗的基板从垂直方向旋转至水平方向，以便于工艺机械手将基板水平传送至单片清洗腔。
基于成本及传输稳定性等因素考虑，工艺机械手通常配置两个机械手臂，每次传送两片基板。基板在翻转装置中暴露于空气中，空气中颗粒等污染物容易在基板表面附着，为减少基板在翻转装置中的等待时间，翻转装置每次翻转基板的数量不超过工艺机械手的取片数量，即翻转装置每次翻转一片或两片基板，相应地，第二机械手每次从基板清洗槽中取出一片或两片基板放置到翻转装置中，这样，第二机械手传送至翻转装置中的基板能够由工艺机械手及时地传送至单片清洗腔进行清洗。然而，基板清洗槽为批量处理设备，单次处理7片、13片、25片或25片以上的基板，因此，当一批次的基板在基板清洗槽内完成清洗后，需要多次重复第二机械手取片、翻转装置翻转和工艺机械手传片，才能将一批次的多片基板传送至多个单片清洗腔中，这会延长基板在基板清洗槽中的占用时间，降低基板传输效率，影响基板清洗设备单位时间内的产出量。
发明内容
本发明的目的是提供一种基板翻转装置，能够解决现有技术中基板翻转装置的基板传输效率低，影响基板清洗设备单位时间内产出量的问题，同时能够确保基板在基板翻转装置中保持润湿，减少颗粒等污染物附着。
为实现上述目的，本发明提供的一种基板翻转装置，包括：
槽，用于盛放液体；
提升机构，设置在槽的一侧，提升机构配置为接收基板，并带动基板升降以使基板浸没在槽的液体中，或从槽中升起；
翻转机构设置在槽上，用于翻转基板，翻转机构配置为相对提升机构在接片位置和取片位置之间移动，其中，接片位置为翻转机构从提升机构中接收基板的位置，取片位置为从翻转机构中取出基板的位置。
本发明的另一目的是提供一种基板清洗设备，提高基板清洗设备的传输效率及单位时间内的产出量。为实现这一目的，本发明提供的基板清洗设备，包括：
槽式清洗模组，包括第一翻转装置、至少一个基板清洗槽、至少一个机械手和第二翻转装置，至少一个基板清洗槽用于对基板进行槽式清洗工艺，第一翻转装置用于将基板从水平方向旋转为垂直方向，至少一个机械手负责为第一翻转装置、至少一个基板清洗槽和第二翻转装置垂直传输基板，第二翻转装置用于将完成槽式清洗的基板从垂直方向旋转为水平方向；
单片清洗模组，包括至少一个单片清洗腔，用于对基板进行单片清洗和干燥工艺；
工艺机械手，用于将基板从第二翻转装置内取出并水平传输至单片清洗模组的至少一个单片清洗腔中；
其中，第二翻转装置采用上述任一项所述的基板翻转装置。
在本发明中，完成槽式清洗的基板能够一次性转移到提升机构中，可以减少基板在基板清洗槽内的停留时间，进而提高基板清洗设备的产出量。
与此同时，翻转机构配置为不仅可以将基板从垂直方向旋转为水平方向，又可以相对提升机构平移，在接片位置和取片位置往复移动，将提升机构上的多片基板分多次快速转移到工艺机械手，利于提高基板翻转装置的传输速度。
另外，在翻转机构向工艺机械手转移基板时，滞留在提升机构上的基板可以随提升机构下降浸没到槽中，保持湿润，从而缩短基板在空气中的暴露时间，避免空气中的颗粒等污染物玷污基板表面。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的基板翻转装置的立体图；
图2为本发明实施例一提供的槽的剖面图；
图3为图2中A处局部放大图；
图4为本发明实施例一提供的提升机构的立体图；
图5为图4中B处局部放大图；
图6为本发明实施例一提供的基板翻转装置的立体图，其中，翻转机构的壳体被隐藏；
图7为本发明实施例一提供的翻转机构的立体图，其中，翻转机构的壳体被隐藏；
图8为本发明实施例一提供的翻转机构的立体图；
图9为本发明实施例一提供的翻转机构的另一视角立体图；
图10为本发明实施例一提供的基板保持架的立体图；
图11为图10中基板保持架沿X方向的剖面图；
图12为图11中C处局部放大图；
图13为本发明实施例一提供的基板翻转装置处于初始状态时，机械手向支撑座放片的示意图；
图14(a)～14(h)为本发明实施例一提供的基板翻转装置向工艺机械手传递基板的操作流程，其中，基板保持架第一次从支撑座接收基板；
图15(a)～15(h)为本发明实施例一提供的基板翻转装置向工艺机械手传递基板的操作流程，其中，基板保持架第二次从支撑座接收基板；以及
图16为本发明实施例二提供的基板清洗设备的平面图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及效果，下面将结合实施例并配合图式予以详细说明。
实施例一
图1至图12揭示了根据本发明实施例一的基板翻转装置。该基板翻转装置设置在槽式清洗模组和单片清洗模组之间，用于将垂直方向的基板翻转为水平方向的基板，从而方便工艺机械手将基板水平传送至单片清洗模组。图1示出了本实施例中基板翻转装置的结构图，基板翻转装置主要包括槽10、提升机构20和翻转机构30。
槽10用于盛放液体。提升机构20设置在槽10的一侧，提升机构20配置为接收基板，并带动基板升降以使基板浸没在槽10的液体中，或从槽10中升起。翻转机构30设置在槽10上，用于翻转基板，较佳地，翻转机构30设置在槽10的顶部，翻转机构30配置为相对提升机构20在接片位置和取片位置之间移动，其中，接片位置为翻转机构30从提升机构20中接收基板的位置，取片位置为从翻转机构30中取出基板的位置。
如图1所示，槽10的顶部开口，大致呈方形，包括相对设置的第一侧壁10a和第二侧壁10b，以及相对设置的第三侧壁10c和第四侧壁10d。槽10内用于盛放液体，例如去离子水、二氧化碳去离子水等。
图2示出了槽的剖面图。如图2所示，槽10包括内槽101、外槽102和供液管路103，内槽101置于外槽102中，通过供液管路103向内槽101供应液体。内槽101的上沿低于外槽102的上沿，内槽101中的液体可以经内槽101的上沿溢流至外槽102中。另外，内槽101的底部设有第一排液管路1011，第一排液管路1011与外槽102相连通，外槽102的底部设置有第二排液管路1021，第二排液管路1021与厂务排液***相连，通过第一排液管路1011和第二排液管路1021可以将内槽101中的液体快速排出。
为确保槽10内部空间的洁净度，槽10上还设置有排风口。在一实施例中，如图2所示，排风口104设置在外槽102上，排风口104与厂务排风***相连，以将槽10内部区域的空气不断排出。由于槽10内盛放有去离子水等液体，槽10内部区域可能会存在水雾，如果水雾吸入厂务排风***，会对厂务排风***的管道或风机造成损坏，为解决这一问题，排风口104设置为双层结构，如图3所示，包括第一排风板1041和第二排风板1042，第一排风板1041和第二排风板1042之间形成空腔，第一排风板1041和第二排风板1042上设置有相互错位的排风孔1043，错位布置的排风孔1043可以对空气中的水雾起到一定的拦截作用，降低吸入排风***的水雾。
图4示出了提升机构的结构图。如图4所示，提升机构20包括支撑座201、支撑杆202和第一驱动组件203。支撑座201的一端用于接收基板，支撑座201的另一端固定在支撑杆202上，第一驱动组件203通过支撑杆202带动支撑座201升降，以使支撑座201浸入槽10的液体中或从槽10中升起。在一实施例中，第一驱动组件203包括驱动电机和丝杠，驱动电机通过丝杠和支撑杆202驱动支撑座201上下升降。当然，在其他实施例中，第一驱动组件203还可以采用其他直线传动机构，例如直线电机。
支撑座201用于接收来自机械手传送的多片基板，通常，支撑座201能够接收7片、13片或25片基板。当第一驱动组件203驱动支撑座201下降到槽10中时，置于支撑座201上的基板能够浸没在槽10内的去离子水等液体中，以保证基板表面处于润湿状态。
提升机构20还配置有微调组件，通过微调组件，提升机构20及支撑座201的安装位置可以微调，以使支撑座201正对放片位置，确保支撑座201能够准确无误地接收机械手传送的多片基板，其中，放片位置为支撑座201从机械手上接收基板的位置。参见图4，微调组件可以包括第一微调组件204和/或第二微调组件205。提升机构20整体通过第一微调组件204安装在一安装板40上，以调整提升机构20在第一方向上的安装位置，以使支撑座201正对放片位置，安装板40可以与槽10的侧壁平行设置。支撑座201通过第二微调组件205安装在支撑杆202上，以便调整支撑座201在第二方向上的安装位置，以使支撑座201正对放片位置。
在一实施例中，如图1所示，微调组件包括第一微调组件204和第二微调组件205，安装板40平行设置在槽10的第一侧壁10a的外侧，第一方向和第二方向在水平面内相互垂直，具体地，第一方向为水平X方向，第二方向为水平Y方向。参见图4和图5，第一微调组件204设置在安装板40上，包括横向导轨2041、滑块2042、第一紧固件2043以及微调顶丝2044。横向导轨2041沿水平X方向设置在安装板40上，提升机构20通过滑块2042滑动安装在横向导轨2041上，微调顶丝2044设置在安装板40上，且微调顶丝2044的一端与提升机构20接触，微调顶丝2044能够推动提升机构20沿横向导轨2041移动，当提升机构20在水平X方向调整至预定位置后，通过第一紧固件2043将提升机构20固定在预定位置，即完成了提升机构20在水平X方向上安装位置的调整。为提高提升机构20在安装板40上的安装稳定性，横向导轨2041可以设置多个，多个横向导轨2041平行设置。在一实施例中，如图1和图4所示，两条横向导轨2041在安装板40的上下方向间隔布置。
再次参见图4，第二微调组件205包括第一调整件2051、第二调整件2052和第二紧固件，第一调整件2051和第二调整件2052沿水平Y方向设置，第一调整件2051的一端固定在支撑杆202上，第二调整件2052的一端固定在支撑座201上，第一调整件2051和第二调整件2052上均开设有调整孔2053，第二紧固件穿过第一调整件2051和第二调整件2052的调整孔2053重叠部分将两者固定在一起。调整孔2053设置为长腰孔。通过改变第一调整件2051和第二调整件2052重叠长度，改变支撑座201在水平Y方向上的位置，以此实现支撑座201在水平Y方向上安装位置的调整。
图6示出的基板翻转装置的整体结构图，其中，翻转机构的壳体被隐藏。图7示出了翻转机构的内部结构。如图6和图7所示，翻转机构30包括基板保持架301、第二驱动组件302和第三驱动组件303。基板保持架301用于保持基板，横向设置在槽10的顶部，如图6所示，基板保持架301横跨槽10的顶部开口，与槽10的第一侧壁10a或第二侧壁10b平行。基板保持架301与第二驱动组件302相连，第二驱动组件302用于驱动基板保持架301旋转。在本实施例中，第二驱动组件302安装在第三驱动组件303上，第三驱动组件303可以通过驱动第二驱动组件302平移带动基板保持架301在接片位置和取片位置之间平移。
基板保持架301在接片位置从支撑座201上接收基板，具体地，当基板保持架301在第三驱动组件303驱动下移动到接片位置时，基板保持架301位于支撑座201的下方，并正对支撑座201上的至少部分基板，在支撑座201下降过程中，至少部分基板会转移到基板保持架301中。当基板保持架301在第三驱动组件303驱动下移动到取片位置时，基板保持架301远离支撑座201，基板保持架301和支撑座201互不干涉，基板保持架301可以在取片位置执行基板翻转动作，具体地，基板保持架301将基板从垂直方向翻转为水平方向，以便工艺机械手将基板从基板保持架301中水平取出传送至单片清洗模组。在其他实施例中，基板保持架301可以移动至在接片位置与取片位置之间的某一位置执行基板翻转动作，亦或者，基板保持架301可以在从接片位置向取片位置移动的过程中同步执行基板翻转动作。
翻转机构30在槽10靠近取片位置的一侧还设置有第二接液槽306，第二接液槽306可以固定在槽10的侧壁上，如图6所示，第二接液槽306固定在第二侧壁10b的顶部。在基板保持架301将基板从垂直方向旋转为水平方向，或工艺机械手将基板从基板保持架301上取走的过程中，第二接液槽306可以盛接基板上滴落的液体，保持设备内部环境洁净。
在本实施例中，如图7所示，第二驱动组件302可以包括第二驱动电机3021和减速联轴器3022，第三驱动组件303可以包括第三驱动电机3031、第三滑轨3032、第三滑动座3033和第三丝杠3034。第二驱动电机3021通过减速联轴器3022与基板保持架301的旋转轴3014相连，用以驱动基板保持架301旋转。第三驱动组件303配置有两条第三滑轨3032，分别固定在水槽10的两侧，具体地，两条第三滑轨3032分别设置在槽10的第三侧壁10c和第四侧壁10d的外侧，每条第三滑轨3032上配置有一个第三滑动座3033，在一实施例中，第三驱动电机3031通过带轮和第三丝杠3034驱动第三滑动座3033沿第三滑轨3032平移。基板保持架301和第二驱动组件302作为一个整体通过安装架3020固定在第三滑动座3033上，从而由第三驱动组件303驱动基板保持架301和第二驱动组件302平移。
图8和图9示出了翻转机构的结构图。如图8和图9所示，翻转机构30还包括壳体304，第二驱动组件302和第三驱动组件303设置在壳体304内，由此，可以防止第二驱动组件302和第三驱动组件303受到化学液的腐蚀。如图6所示，第三驱动组件303的第三滑轨3032设置在槽10的第三侧壁10c和第四侧壁10d的外侧，为了将第二驱动组件302和第三驱动组件303保护起来，壳体304分为了两部分，如图8和图9所示，记为第一壳体304a和第二壳体304b。在本实施例中，如图1所示，第一壳体304a布置在第四侧壁10d的外侧，第二壳体304b布置在第三侧壁10c的外侧。
再次参见图8和图9，为进一步减小外部环境对第二驱动组件302和第三驱动组件303的损害，壳体304内还配置有进气管305，进气管305用于向壳体304内供应正压气体，从而阻止外部环境气体进入壳体304，此外，壳体304上还设置有排气口3041，排气口3041用于连接厂务排风***，将壳体304内部的气体排出，以使壳体304内部微环境保持洁净。
壳体304的顶部，尤其是位于机械手传送路径下方的壳体304顶部，如第一壳体304a的顶部，可以向内凹陷形成第一接液槽3042，壳体304背离槽10的侧壁上形成导流槽3043，导流槽3043与第一接液槽3042相连以将第一接液槽3042内的液体引流至基板翻转装置的外部。在一实施例中，基板翻转装置的一侧为基板清洗槽，导流槽3043将第一接液槽3042内的液体引流至基板清洗槽。在本实施例中，基板翻转装置的另一侧为电控设备区，属于干区，因此，第二壳体304b未设置第一接液槽3042和导流槽3043。在其他实施例中，壳体304的两部分，即第一壳体304a和第二壳体304b根据设备布局需要可以均配置第一接液槽3042和导流槽3043。
参见图10至图12，基板保持架301包括连接件3011和成对设置的夹持部3012。连接件3011具有相对设置的侧壁，成对设置的夹持部3012分别可拆卸的安装在连接件3011的两个侧壁端部，两个夹持部3012相对的一侧成对设置有至少一对夹槽3013，每对夹槽3013用于接收1片基板，连接件3011两个侧壁的背离面设置有旋转轴3014，第二驱动组件302通过旋转轴3014驱动基板保持架301旋转。部分化学液或污染物可能会积聚在夹持部3012的夹槽3013内，为使夹槽3013保持洁净，在每个夹槽3013内开设有清洗通道3015，通过清洗通道3015向夹槽3013供应清洗液，以对夹槽3013进行清洗，清洗通道3015的一端与夹槽3013相通，另一端与一进液管3016相连。在一实施例中，为内槽101供应去离子水的供液管路103，可以通过分支管路(图未示出)与进液管3016连通，为夹槽3013提供去离子水，以对夹槽3013进行清洗。
下面将结合图14(a)～14(h)和图15(a)～15(h)描述基板翻转装置的操作步骤，在图14(a)～14(h)和图15(a)～15(h)中，对提升机构做了简化处理，仅保留了支撑座201。基板翻转装置处于初始状态时，如图13所示，支撑座201为空，从槽10中升起，位于放片位置，准备接收机械手R1传送的基板；基板保持架301为空，旋转为垂直方向，位于取片位置。下文为便于描述，以支撑座201可接收13片基板，基板保持架301可接收2片基板为例进行说明。
步骤1，支撑座201接片。如图13和图14(a)所示，支撑座201上升到放片位置，机械手R1将多片基板(例如13片基板)放置到支撑座201上，然后机械手R1移走。
步骤2，基板保持架301移至接片位置。如图14(b)所示，基板保持架301朝向支撑座201平移，从远离支撑座201的取片位置移动至位于支撑座201正下方的第一次接片位置，此时，基板保持架301正对支撑座201上的2片基板。在一实施例中，基板保持架301自支撑座201的最左端开始取片，基板保持架301在第一次接片位置对应支撑座201最左边的2片基板。
步骤3，基板保持架301接片。当基板保持架301移动到接片位置后，如图14(c)所示，支撑座201开始下降，基板保持架301接收2片基板，之后，如图14(d)所示，支撑座201继续下降到槽10中。在基板保持架301接片过程中，支撑座201先以第一速度下降，基板保持架301接片之后，支撑座201以第二速度下降至槽10中，使支撑座201上剩余的基板完全浸没在槽10的液体中。第一速度小于第二速度，这样可以避免接片时，支撑座201下降速度过快，基板与基板保持架301产生碰撞，造成损伤。
步骤4，基板保持架301移至取片位置。支撑座201下降至槽10后，如图14(e)所示，基板保持架301携带2片基板从接片位置移动至取片位置。
步骤5，基板保持架301执行翻转动作。如图14(f)和图14(g)所示，基板保持架301在取片位置缓慢地将基板从垂直方向翻转为水平方向。此过程中，基板保持架301以第三速度缓慢地将基板从垂直方向翻转为水平方向。第三速度为10°～50°/s。
步骤6，工艺机械手取片。当基板保持架301将基板翻转为水平方向后，如图14(h)所示，工艺机械手R2从基板保持架301中将基板取走。
步骤7，基板翻转装置恢复初始状态。如图15(a)所示，支撑座201再次上升到放片位置，空的基板保持架301从水平方向快速翻转为垂直方向，恢复至初始状态。较佳地，由于基板保持架301在取片位置与支撑座201互不干涉，支撑座201再次上升到放片位置的动作可以与基板保持架301在取片位置执行翻转动作和工艺机械手取片的动作同步进行，这样可以提高基板翻转装置的传片效率。在步骤7中，基板保持架301为空，并以第四速度快速地从垂直方向翻转为水平方向。第四速度大于第三速度。第四速度为90°～180°/s。
步骤8，基板保持架301移至接片位置。如图15(b)所示，基板保持架301朝向支撑座201平移，从取片位置移动至第二次接片位置，此时，基板保持架301正对支撑座201上的另2片基板。第二次接片位置紧邻第一次接片位置，以使基板保持架301按自左向右的顺序依次接收支撑座201上的基板，简化基板保持架301动作的控制逻辑。当然，在其他实施例中，基板保持架301还可以按自右向左的顺序依次接收支撑座201上的基板。
步骤9，基板保持架301接片。当基板保持架301移动到接片位置后，如图15(c)和图15(d)所示，支撑座201以第一速度开始下降，基板保持架301接收2片基板，之后，支撑座201以第二速度继续下降到槽10，其中，第一速度小于第二速度。
步骤10，基板保持架301移至取片位置。支撑座201下降至槽10后，如图15(e)所示，基板保持架301携带2片基板从接片位置移动至取片位置。
步骤11，基板保持架301执行翻转动作。如图15(f)和图15(g)所示，基板保持架301在取片位置以第三速度缓慢地将基板从垂直方向翻转为水平方向。
步骤12，工艺机械手取片。当基板保持架301将基板翻转为水平方向后，如图15(h)所示，工艺机械手R2从基板保持架301中将基板取走。
接下来，重复步骤7至步骤12，直至基板保持架301将支撑座201上的基板全部取走。在本实施例中，支撑座201接收13片基板，基板保持架301每次能够转移2片基板，因此，基板保持架301需要重复7次从支撑座201接片的动作，前6次，每次接收2片基板，第7次，接收1片基板。以此类推，如果支撑座201接收7片基板，则基板保持架301需要重复4次从支撑座201接片的动作；如果支撑座201接收25片基板，则基板保持架301需要重复13次从支撑座201接片的动作。
作为优选方案，基板保持架301可接收的基板数量与工艺机械手的取片数量相匹配，从而提高工艺机械手的利用率，例如，当工艺机械手配置2个手臂时，基板保持架301配置的夹槽3013数量不小于2对，即基板保持架301可接收的基板数量不小于两片，又例如，工艺机械手配置3个手臂时，基板保持架301可接收的基板数量不小于三片。
在基板翻转装置中，支撑座201可以接收多片基板，使得完成槽式清洗的基板能够一次性传送到基板翻转装置中，可以减少基板在基板清洗槽内的停留时间，进而提高基板清洗设备的产出量。
与此同时，基板保持架301配置为不仅可以将基板从垂直方向旋转为水平方向，又可以相对支撑座201平移，在接片位置和取片位置往复移动，可以将支撑座201上的多片基板分多次快速转移到工艺机械手R2，利于提高基板翻转装置的传片速度。
另外，在基板保持架301向工艺机械手R2转移基板时，滞留在支撑座201上的基板可以随支撑座201下降浸没到槽10的液体中，保持湿润，从而缩短基板在空气中的暴露时间，避免空气中的颗粒等污染物玷污基板表面。
实施例二
参见图16，揭示了根据本发明实施例二的基板清洗设备。基板清洗设备包括主体框架100、前端设备模组200、槽式清洗模组300、单片清洗模组400以及工艺机械手500。
前端设备模组200包括多个装载端口210和前端机械手220。多个装载端口210沿Y方向纵向排布，装载端口210用于盛放基板盒，基板盒内收容有多片基板，通常，基板盒内收容25片基板。前端机械手220用于将基板从前端设备模组200传送至槽式清洗模组300进行槽式清洗工艺，或者将完成单片清洗和干燥工艺的基板从单片清洗模组400传送回前端设备模组200。
槽式清洗模组300包括第一翻转装置310、至少一个基板清洗槽(321～325)、至少一个机械手(341、342)以及第二翻转装置350。第一翻转装置310、至少一个基板清洗槽(321～325)和第二翻转装置350依次沿X方向横向排布。第一翻转装置310靠近前端设备模组200，前端机械手220将基板水平传送至第一翻转装置310，第一翻转装置310用于将基板从水平方向旋转为垂直方向。至少一个基板清洗槽(321～325)用于对基板执行槽式清洗工艺。至少一个机械手(341、342)负责为第一翻转装置310、至少一个基板清洗槽(321～325)和第二翻转装置350垂直传输基板。第二翻转装置350用于将基板从垂直方向旋转为水平方向，以使工艺机械手500将基板水平传送至单片清洗模组400。
第二翻转装置350与实施例一中基板翻转装置结构相同，具有槽351、提升机构352和翻转机构353。第二翻转装置350由提升机构352一次性接收多片基板后，然后将部分基板转移到翻转机构353中，翻转机构353将基板从垂直方向旋转为水平方向，然后由工艺机械手500将基板从翻转机构353中取出，并传送至单片清洗模组400，在单片清洗腔410中对基板执行单片清洗和干燥工艺。
翻转机构353能够容纳的基板数量可以根据工艺机械手500配置的机械手臂数量确定，通常，翻转机构353能够容纳的基板数量不小于工艺机械手500配置的机械手臂数量，而工艺机械手500配置的机械手臂数量根据单片清洗模组400配置的单片清洗腔410的数量确定。例如，当单片清洗腔410配置8个时，综合传输效率和设备成本考虑，在第二翻转装置350和单片清洗模组400之间选用配置2个机械手臂的工艺机械手500，与此同时，翻转机构353配置为容纳至少2片基板。
在本实施例中，每个基板清洗槽(321～325)也各自配置有一个提升机构3201，基板清洗槽(321～325)中配置的提升机构3201与第二翻转装置350中配置的提升机构352结构相同。根据实施一介绍，提升机构3201相对基板清洗槽(321～325)独立设置，能够使得每个基板清洗槽中的提升机构的安装位置独立调节，具体地，每个基板清洗槽可以通过提升机构3201配置的微调组件使提升机构3201的支撑座正对放片位置，放片位置为提升机构3201从至少一个机械手(341、342)中接收基板的位置。提升机构3201的具体结构参见实施一中介绍，在此不再赘述。
在一实施例中，设置有多个基板清洗槽，多个基板清洗槽(321～325)分为至少两组，每组基板清洗槽配置至少一个机械手，相邻两组基板清洗槽之间配置一个机械手清洗槽，机械手清洗槽用于清洗该相邻两组基板清洗槽配置的机械手。每组基板清洗槽可以包括至少一个化学液槽和至少一个水槽。化学液槽内盛放化学液，例如HF、SPM等，水槽盛放DIW。通常情况下，基板先被放入化学液槽进行清洗，紧接着被传送至水槽进行清洗，之后被传送至下一组基板清洗槽的化学液槽进行清洗。对于每组基板清洗槽配置的化学液槽和水槽的数量根据工艺实际情况确定。
如图16所示，多个基板清洗槽(321～325)分为两组，分别为第一组基板清洗槽320a和第二组基板清洗槽320b。多个机械手包括第一机械手341和第二机械手342，第一机械手341为第一组基板清洗槽320a传送基板，第二机械手342为第二组基板清洗槽320b传送基板，第二机械手342还负责将在第二组基板清洗槽320b完成槽式清洗的基板传送至第二翻转装置350的提升机构352中。在第一组基板清洗槽320a和第二组基板清洗槽320b之间配置有一个机械手清洗槽330，该机械手清洗槽330可以对第一机械手341和第二机械手342进行清洗。
单片清洗模组400与槽式清洗模组300相对布置。在一个实施例中，单片清洗模组400设置有多个单片清洗腔410，多个单片清洗腔410沿水平X方向排布。单片清洗腔410用于对基板执行单片清洗和干燥工艺。工艺机械手500布置在槽式清洗模组300和单片清洗模组400之间。工艺机械手500用于将基板从槽式清洗模组300的第二翻转装置350的翻转机构353中取出，并将基板水平传送至单片清洗腔410。另外，工艺机械手500还负责将完成单片清洗和干燥工艺的基板传送回前端设备模组200。
在实施例二提供的基板清洗设备中，第二翻转装置350采用实施一提供的基板翻转装置，第二翻转装置350的提升机构352与基板清洗槽(321～325)配置的提升机构结构相同，使得第二翻转装置单次接收的基板数量能够与基板清洗槽的单次处理的基板数量相同，继而，第二翻转装置可以与基板清洗槽共用同一个机械手。例如，在图16中，基板清洗槽323、324和325与第二翻转装置350共用第二机械手342，这样设置减少了基板清洗设备中机械手的配置数量，有利于节省成本。此外，对在槽式清洗模组300中完成槽式清洗工艺的基板而言，不需要停留在基板清洗槽中等待进入第二翻转装置，能够一次性传送至第二翻转装置350中的提升机构352，减少了基板在基板清洗槽中的占用时间，使得基板清洗槽及时空置出来，接收下一批次的待清洗基板，提高基板清洗设备的效能。
当第二翻转装置350中的翻转机构353旋转基板时，提升机构352可携带滞留在其上的剩余基板浸入槽351中，以保持基板表面湿润，避免颗粒等污染物的附着。
另外，基板清洗设备在相邻两组基板清洗槽之间配置机械手清洗槽330，方便对多个机械手(341、342)进行清洗，以使各个机械手保持洁净，减少机械手(341、342)上的杂质污染基板，有利于提高基板清洗设备的良率。
综上所述，本发明通过上述实施方式及相关图式说明，己具体、详实的揭露了相关技术，使本领域的技术人员可以据以实施。而以上所述实施例只是用来说明本发明，而不是用来限制本发明的，本发明的权利范围，应由本发明的权利要求来界定。至于本文中所述元件数目的改变或等效元件的代替等仍都应属于本发明的权利范围。

Claims (17)

1.一种基板翻转装置，其特征在于，包括：
槽，用于盛放液体；
提升机构，设置在槽的一侧，提升机构配置为接收基板，并带动基板升降以使基板浸没在槽的液体中，或从槽中升起；
翻转机构设置在槽上，用于翻转基板，翻转机构配置为相对提升机构在接片位置和取片位置之间移动，其中，接片位置为翻转机构从提升机构中接收基板的位置，取片位置为从翻转机构中取出基板的位置。
2.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述槽上设置有排风口，用于连接厂务排风***，所述排风口包括第一排风板和第二排风板，第一排风板和第二排风板之间形成空腔，且第一排风板和第二排风板上设置有相互错位的排风孔。
3.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述提升机构包括支撑座、支撑杆和第一驱动组件，支撑座的一端用于接收基板，另一端固定在支撑杆上，第一驱动组件通过支撑杆驱动支撑座升降。
4.根据权利要求3所述的基板翻转装置，其特征在于，所述提升机构还包括微调组件，所述微调组件用于使提升机构的支撑座正对放片位置，放片位置为提升机构从机械手中接收基板的位置。
5.根据权利要求4所述的基板翻转装置，其特征在于，所述微调组件包括第一微调组件，所述提升机构通过第一微调组件安装在一安装板上，由第一微调组件调整提升机构在第一方向上的安装位置，使提升机构的支撑座正对放片位置。
6.根据权利要求5所述的基板翻转装置，其特征在于，所述第一微调组件包括横向导轨、滑块、第一紧固件以及微调顶丝，所述横向导轨沿第一方向设置，所述提升机构通过滑块滑动安装在横向导轨上，微调顶丝的一端与提升机构接触，当微调顶丝推动提升机构沿第一方向移动并调整至预定位置后，通过第一紧固件将提升机构固定在预定位置。
7.根据权利要求4所述的基板翻转装置，其特征在于，所述微调组件包括第二微调组件，所述支撑座通过第二微调组件安装在支撑杆上，由第二微调组件调整支撑座在第二方向上的安装位置，使支撑座正对放片位置。
8.根据权利要求7所述的基板翻转装置，其特征在于，所述第二微调组件包括第二紧固件以及沿第二方向设置的第一调整件和第二调整件，第一调整件的一端固定在支撑杆上，第二调整件的一端固定在支撑座上，第一调整件和第二调整件的另一端上均开设有调整孔，第二紧固件穿过第一调整件和第二调整件的调整孔重叠部分将两者固定在一起。
9.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述翻转机构包括基板保持架、第二驱动组件和第三驱动组件，基板保持架横向设置在槽的顶部，第二驱动组件用于驱动基板保持架旋转，第三驱动组件用于驱动基板保持架相对提升机构在接片位置和取片位置之间移动。
10.根据权利要求9所述的基板翻转装置，其特征在于，所述基板保持架具有至少一对夹槽，每个夹槽内开设有清洗通道，通过清洗通道向夹槽内供应清洗液，以对夹槽进行清洗。
11.根据权利要求9所述的基板翻转装置，其特征在于，所述翻转机构还包括壳体，所述第二驱动组件和第三驱动组件位于壳体内，所述壳体的顶部设置有第一接液槽，壳体背离于槽的侧壁上形成有导流槽，导流槽与第一接液槽相连以将第一接液槽内的液体引流至外部。
12.根据权利要求11所述的基板翻转装置，其特征在于，所述壳体还配置有进气管，所述进气管用于向壳体内供应正压气体。
13.根据权利要求11所述的基板翻转装置，其特征在于，所述壳体上开设有排气口，所述排气口用于连接厂务排风***。
14.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述翻转机构还包括第二接液槽，所述第二接液槽设置在槽靠近取片位置的侧壁上。
15.一种基板清洗设备，其特征在于，包括：
槽式清洗模组，包括第一翻转装置、至少一个基板清洗槽、至少一个机械手和第二翻转装置，至少一个基板清洗槽用于对基板进行槽式清洗工艺，第一翻转装置用于将基板从水平方向旋转为垂直方向，至少一个机械手负责为第一翻转装置、至少一个基板清洗槽和第二翻转装置垂直传输基板，第二翻转装置用于将完成槽式清洗的基板从垂直方向旋转为水平方向；
单片清洗模组，包括至少一个单片清洗腔，用于对基板进行单片清洗和干燥工艺；
工艺机械手，用于将基板从第二翻转装置内取出并水平传输至单片清洗模组的至少一个单片清洗腔中；
其中，第二翻转装置采用权利要求1～14任一项所述的基板翻转装置。
16.根据权利要求15所述的基板清洗设备，其特征在于，每个所述基板清洗槽均配置一个提升机构，所述基板清洗槽中配置的提升机构与第二翻转装置内配置的提升机构相同。
17.根据权利要求15所述的基板清洗设备，其特征在于，所述基板清洗槽为多个，多个基板清洗槽分为至少两组，每组基板清洗槽配置一个机械手，在相邻两组基板清洗槽之间配置一个机械手清洗槽，机械手清洗槽用于清洗相邻两组基板清洗槽各自配置的机械手。
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