CN214555776U - 一种自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备 - Google Patents

Abstract

本专利申请涉及半导体加工技术领域，公开了一种自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，包括清洗槽，清洗槽上形成有使清洗液溢出的溢流沟槽，清洗槽内形成有容纳机械手臂夹手的清洗空间，清洗槽上设置有喷淋组件，注流组件和喷气组件，喷淋组件用于对机械手臂夹手喷淋清洗液，注流组件包括相互连通的注流主管和注流支管，注流支管设置于清洁槽的底部，注流支管的侧壁上开设有若干注流孔，当向注流主管内注入清洗液时，清洗液由注流支管上的注流孔进入清洗槽内并带动清洗槽内的清洗液循环流动，喷气组件用于干燥机械手臂夹手，相比于浸洗，附着于机械手臂夹手上的试剂不断地受到水流的冲击而从机械手表面分离，从而提升清洗效果。

Description

一种自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备。

背景技术

半导体设备常通过各种晶圆传输用的机械手臂完成的入料、传输、出料等的动作，在湿法工艺中，晶圆需要在多种不同的试剂中浸泡反应，机械手臂夹手批量夹持晶圆或夹持晶圆花篮并在各个工艺模组之间进行输送，机械手臂夹手包括两个板状的夹持部，在夹取过程中，两个夹持部容易沾染试剂，在多个模组之间进行输送时容易造成交叉污染，影响湿法工艺处理后的晶圆产品的工艺品质。现有的机械手臂夹手的清洗方式常为浸洗，然而这种清洗方式所耗费的时间长，影响工作效率。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其具有有效清洁机械手臂夹手，避免污染残留的特点。

为达到上述目的，本实用新型的基本方案如下：

一种自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，包括清洗槽，所述清洗槽用于容纳清洗液，所述清洗槽上形成有使清洗液溢出的溢流沟槽，所述清洗槽内形成有容纳机械手臂夹手的清洗空间，所述清洗槽上设置有喷淋组件，注流组件和喷气组件，所述喷淋组件用于对机械手臂夹手喷淋清洗液，所述注流组件包括相互连通的注流主管和注流支管，所述注流支管设置于清洁槽的底部，所述注流支管的侧壁上开设有若干注流孔，当向所述注流主管内注入清洗液时，清洗液由注流支管上的注流孔进入清洗槽内并带动清洗槽内的清洗液循环流动，所述喷气组件用于干燥机械手臂夹手。

进一步地，所述清洗槽包括两个相互独立的槽体，两个所述槽体内分别注有用于清洗两个的夹持部清洗液，所述槽体的底部均设置有注流支管，两个所述槽体均固定连接于连接板上，相比一整个清洁槽，两个槽体的容积更小，能够减少清洗液用量，并且清洗液在较小的槽内流动时，流动阻力小，更容易形成循环流动，以提升清洗效果。

进一步地，所述喷淋组件包括喷淋主管和若干喷淋支管，各个喷淋支管分别与喷淋主管相连通，每一所述槽体上方分别设置有两个喷淋支管，设置于同一槽体上的两个喷淋支管之间形成有使机械手臂夹手的夹持部通过的间隙，各个所述喷淋支管上均直线排布有若干喷淋喷嘴，所述喷淋喷嘴用于对夹持部进行喷淋。

进一步地，所述注流孔开设于注流支管的底部，且设置于同一注流支管上的若干注流孔呈直线分布，当向注流主管中注入清洗液时，清洗液经过注流孔并冲击到槽体的底部，清洗液并分散成多股并分别沿槽体的侧壁向上流动形成循环。

进一步地，所述槽体底部设置有排水组件，所述排水组件用于排出清洗后的清洗液，所述排水组件包括排水主管和若干排水支管，所述排水支管用于连通槽体与排水主管，所述排水主管上设置有用于开启或关闭排水主管的排水阀。

进一步地，所述喷气组件包括喷气主管和若干喷气支管，每个所述槽体的上方均与两根喷气支管固定连接，设置于同一所述槽体上的两根喷气支管分别用于对机械夹手的两个侧面进行干燥，所述喷气支管上固定连接有若干喷气喷嘴，设置于同一所述喷气支管上的喷淋喷嘴呈直线分布，喷气喷嘴朝向设置于同一槽体上的另一喷气支管所在方向并向下倾斜设置。

进一步地，所述槽体的材料采用透明的PVC材料，便于透过槽体观察夹持部的清洗状态。

进一步地，所述槽体相对的两侧面上分别固定连接有安装板，所述安装板上开设有两个第一安装孔，所述喷淋支管的两端分别穿过正对的两个第一安装孔并与第一安装孔转动配合，所述安装板上开设有两个第一通孔，两个所述第一通孔与第一安装孔相连通，所述第一通孔内贯穿有与喷淋支管的外侧面相抵的固定件，从固定角度对夹持部进行喷淋会存在喷淋死角，会出现清洁不彻底的问题，喷淋支管可以在第一安装孔内转动，转动时会带动喷淋喷嘴转动，从而可以根据实际的清洁效果来调整喷气喷嘴与夹持部之间的角度。

进一步地，所述溢流沟槽均匀分布于槽体的槽口处，所述溢流沟槽的截面呈V字形，当液面高于溢流沟槽的槽口时，清洗液从溢流沟槽的槽口处溢出，能够避免流出的清洗液回流，通过溢流能够增强槽体内的清洗液循环，从而提升清洗效果。

进一步地，所述连接板上开设有若干腰形孔，所述腰形孔用于调整连接板的安装位置，若干所述腰形孔分别设置于两个槽体相互背离的两侧，所述连接板的底部形成有两个相对设置的顶梁，所述顶梁用于安装定位，两个所述顶梁之间形成有加强筋，腰形孔在长度方向上存在一定可调整的范围，便于安装。

与现有技术相比本方案的有益效果是：

机械手臂夹手伸入清洗槽内的清洗液中时，相比于浸洗，附着于机械手臂夹手上的试剂不断地受到水流的冲击而从机械手表面分离，从而提升清洗效果；注流组件带动清洗槽内的清洗液循环流动，携带有试剂的清洗液随着清洗液的流动离开夹持部表面，同时带动新鲜的清洗液流经夹持部表面，避免使用后的清洗液再次污染夹持部；清洗槽内清洗后的清洗液从溢流沟槽处排出，同时注入清洗液，在清洁的过程中持续保持清洗液的清洁度，并且通过溢流能够增强槽体内清洗液的循环流动，从而增强清洗效果。

附图说明

图1为实施例的整体结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为实施例的剖面结构示意图；

图4为实施例中清洗槽内清洗液流动方向的示意图；

图5为实施例中喷淋支管、喷气支管与夹持部之间相对位置的结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：

1、槽体；11、溢流沟槽；12、排水孔；2、连接板；21、腰形孔；22、顶梁；23、加强筋；3、喷淋主管；31、喷淋支管；4、注流主管；41、注流支管； 42、注流孔；5、排水主管；51、排水支管；52、排水阀；6、安装板；61、第一安装孔；62、第二安装孔；63、第一通孔；64、第二通孔；7、喷气主管；71、喷气支管；81、第一冲击液柱；82、第二冲击液柱；83、第三冲击液柱；9、夹持部。

具体实施方式

下面结合说明书附图，并通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

实施例：

一种自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，如图1所示，包括清洗槽，清洗槽用于容纳清洗液，清洗液采用纯水，清洗槽内形成有使机械手臂夹手伸入的清洗空间，清洗槽上设置有用于对机械手臂夹手喷淋清洗液的喷淋组件，清洗槽内设置有注流组件。清洗槽包括两个相互独立的槽体1，槽体1的材料采用透明的PVC材料，两个槽体1内分别注有用于清洗两个的夹持部9清洗液，槽体1均固定连接于连接板2上，槽体1的槽口处均匀分布有若干使清洗液溢出的溢流沟槽11，溢流沟槽11的截面呈V字形。

如图1和图2所示，喷淋组件包括喷淋主管3和若干喷淋支管31，各个喷淋支管31相互平行设置并分别与喷淋主管3相连通，槽体1的槽口安装有两块相对设置的安装板6，安装板6上均开设有两个第一安装孔61，喷淋支管31 的两端分别穿过正对的两个第一安装孔61并与第一安装孔61转动配合，安装板6上开设有两个第一通孔63，每一第一通孔63与其中一个第一安装孔61相连通，第一通孔63内贯穿有与喷淋支管31的外侧面相抵的固定件(图中未示出)。设置于同一槽体1上的两个喷淋支管31之间形成有使夹持部9通过的间隙，各个喷淋支管31上均直线排布有若干喷淋喷嘴(图中未示出)，喷淋喷嘴用于对夹持部9进行喷淋设置于同一喷淋支管31上的喷淋喷嘴呈矩阵排列分布。通过旋转喷淋支管31可以更改喷淋喷嘴的位置，当喷淋喷嘴的轴线垂直于夹持部9的表面时，喷淋喷嘴喷出的清洗液对夹持部9表面的垂直冲击力最大，此时对夹持部9表面的清洁效果最好；当喷淋喷嘴的轴线不垂直于夹持部9的表面时，喷淋喷嘴喷出的清洗液对夹持部9的冲击力可以分解为垂直于夹持部9 表面的分量和平行于夹持部9表面的分量，该垂直方向的分量小于垂直状态时的垂直冲击力，相应的对夹持部9表面的清洁效果也小于喷淋喷嘴垂直于夹持部9设置时的清洁效果。

如图5所示，夹持部9的右侧面为夹持面，呈竖直状态，左侧面则为与水平面的倾角为七十五度的倾斜平面，左侧喷淋支管31上的喷淋喷嘴所喷射出的清洗液的喷射方向垂直于夹持部9的左侧面，右侧喷淋支管31上的喷淋喷嘴所喷射出的清洗液的喷射方向垂直垂直于夹持部9的右侧面，清洗液喷射所产生的冲击力可以有效地冲击到附着于夹持部9表面的试剂上，减小凝固在夹持部 9表面的试剂的附着力，并配合后续夹持部在槽体1的浸洗而将试剂完全从夹持部表面分离开来，以实现对机械夹手的夹持部9的两侧面的清洁效果最佳。

如1图所示，连接板2上开设有若干腰形孔21，腰形孔21用于调整连接板2的安装位置，若干腰形孔21分别设置于两个槽体1相互背离的两侧，连接板2的底部形成有两个相对设置的顶梁22，顶梁22用于安装定位，两个顶梁 22之间形成有加强筋23。

如图1和图3所示，注流组件包括注流主管4和两根注流支管41，两根注流支管41与注流主管4相连通，注流支管41设置于槽体1的底部，注流支管 41的一端贯穿槽体1的侧壁，另一端与槽体1的内侧壁转动连接用于调整安装角度。注流支管41的底部上开设有直线设置的注流孔42，注流孔42用于向槽体1内注入清洗液。

如图4所示，注流孔42设置为为两行，两行注流孔42分别到与其对应的槽体内壁的距离相等，且注流孔42的轴线均与水平面的夹角呈四十五度，当向注流主管4内注入清洗液时，清洗液从注流孔42喷出形成第一冲击液柱81，第一冲击液柱81沿斜向下四十五度的方向冲击到槽体1的底面并反弹形成第二冲击液柱82，第二冲击液柱82冲击到槽体1的侧壁上形成第三冲击液柱83，注流支管41两侧的第三冲击液柱83包括竖直方向上的运动分量和水平方向相向的运动分量，带动液面处的清洗液上下波动且向槽口中间位置汇聚形成回流，第一冲击液柱81，第二冲击液柱82，第三冲击液柱83和回流的流动强度依次递减。多股冲击液柱持续在槽体1内对槽体1内的清洗液进行循环扰动，从而提高槽体1内的清洗液的液体张力，从而提高对夹持部9的清洗效果，使附着于夹持部9上的试剂能够在持续的清洗液的扰动作用下与夹持部9相互脱离开来。

如图3所示，槽体1的底部设置有排水组件，排水组件用于排出清洗后的清洗液，排水组件包括排水主管5和排水支管51，槽体1的底部开设有排水孔 12，排水孔12与排水支管51固定连接，排水支管51穿过连接板2并与排水主管5相连通，排水主管5上设置有用于开启或关闭排水主管5的排水阀52。

如图1所示，喷淋组件的上方设置有喷气组件，喷气组件用于对夹持部9 喷射气体以使液体脱离夹持部9，喷气组件包括喷气主管7和若干喷气支管71，每块安装板6上均开设有两个第二安装孔62，第二安装孔62开设于第一安装孔61的上方，喷气支管71的两端分别与两个正对的第二安装孔62转动连接，安装板6上开设有两个的第二通孔64，每一第二通孔64与其中一个第二安装孔62相连通，第二通孔64内贯穿有与喷淋支管31的外侧面相抵的固定件(图中未示出)，安装于同一槽体1上的两根喷气支管71分别用于对机械夹手的两个侧面进行干燥，喷气支管71上固定连接有若干喷气喷嘴(图中未示出)，设置于同一喷气支管71上的喷淋喷嘴呈直线分布，为了向下喷离液体，喷气喷嘴朝向设置于同一槽体1上的另一喷气支管71所在方向并向下倾斜设置，能够减少被喷离液体的飞溅，避免污染其他设备。

如图5所示，左侧喷气支管71上的喷气喷嘴的轴线与水平面的夹角为四十五度，其与夹持部9的左侧面的夹角为三十度，右侧喷气支管71上的喷气喷嘴所喷射气体的喷射方向与水平面的夹角为六十度，其与夹持部9的右侧面的夹角为三十度。此时对夹持部9两侧的干燥能力相同，并且喷气喷嘴所喷射气体的喷射方向与夹持部9的侧面呈三十度夹角时，喷气的冲击力可以分解为垂直于夹持部9表面的分量和平行于夹持表表面斜向下的分量，能够有效地吹落夹持部9表面附着的液滴，起到干燥的作用。

本方案具体实施方式如下：

关闭排水阀52，向注流主管4内注入清洗液，清洗液经过注流支管41后从注流孔42喷出形成第一冲击液柱81，第一冲击液柱81沿斜向下四十五度的方向冲击到槽体1的底面并反弹形成第二冲击液柱82，第二冲击液柱82冲击到槽体1的侧壁上形成第三冲击液柱83，注流支管41两侧的第三冲击液柱83 包括竖直方向上的运动分量和水平方向相向的运动分量，带动液面处的清洗液上下波动并由槽面的中间位置向下汇聚形成回流，对槽体1内的清洗液持续进行循环扰动。夹持部9穿过两根喷淋支管31之间的间隙，喷淋喷嘴对夹持部9 的外侧面喷淋清洗液，带走夹持部9表面的部分试剂，夹持部9持续向下移动，从夹持部9开始接触清洗液至夹持部9完全进入槽体1内的液面的过程中，中间部分清洗液的流动方向与夹持部9的运动方向相同，夹持部9的移动促进清洗液的循环，夹持部9向上移动的过程中，中间部分清洗液的流动方向与夹持部9的运动方向相反，增大该部分清洗液对夹持部9的冲击，以增强清洁效果。在以上过程中，当槽体1内的液面高于溢流沟槽11的槽口位置时，槽体1内的清洗液溢出，再次向注流主管4内注入清洗液，增强槽体1内液体的循环流动。喷淋喷嘴持续对夹持部9进行喷淋，喷淋喷嘴上方的喷气喷嘴对夹持部9喷气以去除夹持部9上携带的液滴，夹持部9重复上下移动，实现清洁夹持部9的作用，使用完毕后，打开排水阀52，使用后的清洗液通过排水支管51汇聚到排水主管5中并经排水支管51排出。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，包括清洗槽，所述清洗槽用于容纳清洗液，其特征在于：所述清洗槽上形成有使清洗液溢出的溢流沟槽(11)，所述清洗槽内形成有容纳机械手臂夹手的清洗空间，所述清洗槽上设置有喷淋组件，注流组件和喷气组件，所述喷淋组件用于对机械手臂夹手喷淋清洗液，所述注流组件包括相互连通的注流主管(4)和注流支管(41)，所述注流支管(41)设置于清洁槽的底部，所述注流支管(41)的侧壁上开设有若干注流孔(42)，当向所述注流主管(4)内注入清洗液时，清洗液由注流支管(41)上的注流孔(42)进入清洗槽内并带动清洗槽内的清洗液循环流动，所述喷气组件用于干燥机械手臂夹手。

2.根据权利要求1所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述清洗槽包括两个相互独立的槽体(1)，两个所述槽体(1)内分别注有用于清洗机械手臂夹手的两个夹持部(9)的清洗液，所述槽体(1)的底部均设置有注流支管(41)，两个所述槽体(1)均固定连接于连接板(2)上。

3.根据权利要求2所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述喷淋组件包括喷淋主管(3)和若干喷淋支管(31)，各个喷淋支管(31)分别与喷淋主管(3)相连通，每一所述槽体(1)上方分别设置有两个喷淋支管(31)，设置于同一槽体(1)上的两个喷淋支管(31)之间形成有使机械手臂夹手的夹持部(9)通过的间隙，各个所述喷淋支管(31)上均直线排布有若干喷淋喷嘴，所述喷淋喷嘴用于对夹持部(9)进行喷淋。

4.根据权利要求2所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述注流孔(42)开设于注流支管(41)的底部，且设置于同一注流支管(41)上的若干注流孔(42)呈直线分布，当向注流主管(4)中注入清洗液时，清洗液经过注流孔(42)并冲击到槽体(1)的底部，分散成多股并分别沿槽体(1)的侧壁向上流动形成循环。

5.根据权利要求2所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述槽体(1)底部设置有排水组件，所述排水组件用于排出清洗后的清洗液，所述排水组件包括排水主管(5)和若干排水支管(51)，所述排水支管(51)用于连通槽体(1)与排水主管(5)，所述排水主管(5)上设置有用于开启或关闭排水主管(5)的排水阀(52)。

6.根据权利要求2所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述喷气组件包括喷气主管(7)和若干喷气支管(71)，每个所述槽体(1)的上方均与两根喷气支管(71)固定连接，设置于同一所述槽体(1)上的两根喷气支管(71)分别用于对机械夹手的两个侧面进行干燥，所述喷气支管(71)上固定连接有若干喷气喷嘴，设置于同一所述喷气支管(71)上的喷淋喷嘴呈直线分布，喷气喷嘴朝向设置于同一槽体(1)上的另一喷气支管(71)所在方向并向下倾斜设置。

7.根据权利要求2所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述槽体(1)的材料采用透明的PVC材料。

8.根据权利要求3所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述槽体(1)的槽口安装有两块相对设置的安装板(6)，所述安装板(6)上均开设有两个第一安装孔(61)，所述喷淋支管(31)的两端分别穿过正对的两个第一安装孔(61)并与第一安装孔(61)转动配合，所述安装板(6)上开设有两个第一通孔(63)，两个所述第一通孔(63)与第一安装孔(61)相连通，所述第一通孔(63)内贯穿有与喷淋支管(31)的外侧面相抵的固定件。

9.根据权利要求2所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述溢流沟槽(11)均匀分布于槽体(1)的槽口处，所述溢流沟槽(11)的截面呈V字形。

10.根据权利要求2所述的自动化晶圆夹手喷淋分离的清洗槽设备，其特征在于：所述连接板(2)上开设有若干腰形孔(21)，所述腰形孔(21)用于调整连接板(2)的安装位置，若干所述腰形孔(21)分别设置于两个槽体(1)相互背离的两侧，所述连接板(2)的底部形成有两个相对设置的顶梁(22)，所述顶梁(22) 用于安装定位，两个所述顶梁(22)之间形成有加强筋(23)。

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