CN217903084U - 全自动单晶圆清洗机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了全自动单晶圆清洗机，包括机架及机构安装板，机架的前侧与左侧均设有一个晶圆装载端口，且机架的上端设有至少一组风机过滤机组，机架的内部还设有晶圆搬运机构及晶圆校正机构，机构安装板上设有晶圆离心清洗机构、二流体清洗摆臂、挡水圈及CDA风干摆臂，晶圆搬运机构包括安装箱、移动模组、双臂组件及真空盘板，双臂组件包括连接臂、安装板以及一组第一机械臂与一组第二机械臂，晶圆校正机构包括一块具有定位槽的定位板及至少三组三爪校正组件，定位槽内放置有晶圆，三爪校正组件包括旋转电机、导轨、齿条、滑块、传动齿轮以及定位块，定位块固定设于滑块的前端位置处，同时滑块与导轨滑动配合。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶圆清洗设备技术领域，具体为全自动单晶圆清洗机。
背景技术
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片晶种，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；
在晶圆的制造工艺中，表面清洗是必要的技术环节，现有技术中，这一过程主要是利用晶圆清洗机完成的，常规晶圆清洗机采用一定压力的水柱对晶圆表面进行冲洗，然而传统技术中的晶圆清洗机结构过于简单，在对晶圆进行清洗之后，工件表面会残留水迹，实用性差。
实用新型内容
为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供全自动单晶圆清洗机。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：全自动单晶圆清洗机，包括清洗机本体，所述清洗机本体包括机架及设于其内部的机构安装板，所述机架的前侧与左侧均设有一个晶圆装载端口，且机架的上端设有至少一组风机过滤机组，同时机架的内部还设有晶圆搬运机构以及晶圆校正机构；
所述晶圆装载端口具有一个晶圆盒上料位与自动开盖机构；
所述机构安装板上设有晶圆离心清洗机构、二流体清洗摆臂、挡水圈以及CDA风干摆臂，所述挡水圈设于晶圆离心清洗机构的上方，所述CDA风干摆臂的前端设有CDA出风管，所述二流体清洗摆臂的前端设有出水管；
所述晶圆搬运机构包括安装箱、移动模组、双臂组件以及真空盘板，所述双臂组件包括连接臂、安装板以及一组第一机械臂与一组第二机械臂，所述第一机械臂分别与连接臂转动连接，所述第一机械臂与第二机械臂转动连接，所述第二机械臂分别与安装板转动连接，所述真空盘板与安装板相互连接；
所述晶圆校正机构包括一块具有定位槽的定位板以及至少三组三爪校正组件，所述定位槽内放置有晶圆，所述三爪校正组件包括旋转电机、导轨、齿条、滑块、传动齿轮以及定位块，所述定位块固定设于滑块的前端位置处，同时滑块与导轨滑动配合。
优选地，所述机构安装板的底部设有升降气缸、第一驱动电机及第二驱动电机，所述升降气缸与挡水圈驱动连接，所述第一驱动电机的旋转轴与所述CDA风干摆臂驱动连接，所述第二驱动电机的旋转轴与所述二流体清洗摆臂驱动连接。
优选地，所述安装箱的底部设有滑块，所述移动模组与滑块驱动连接，所述安装箱的内部设有机械臂驱动电机，所述机械臂驱动电机的输出轴与连接臂驱动连接，一组所述第一机械臂分别设于连接臂的左右两侧，一组所述第二机械臂分别设于安装板的左右两侧。
优选地，所述导轨固定设于定位板的端面上，所述齿条与滑块固定连接，所述旋转电机的旋转轴贯穿定位板后与传动齿轮驱动连接，所述传动齿轮与齿条啮合连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
晶圆传送盒上料，第二机械臂及真空盘板将位于晶圆传送盒内部的晶圆取出并放置在定位槽之中，三组三爪校正组件运转，滑块前移或后退直至定位块对晶圆的定位步骤完成，自动开盖机构启动并打开升降门，第二机械臂及真空盘板将晶圆放置在晶圆离心清洗机构后退出，自动开盖机构启动并关闭升降门，升降气缸驱动挡水圈上升，二流体清洗摆臂及出水管对晶圆进行清洗，清洗结束之后CDA风干摆臂及CDA出风管对晶圆进行风干，风干结束之后升降气缸驱动挡水圈下降，自动开盖机构启动并打开升降门，第二机械臂及真空盘板将晶圆从晶圆离心清洗机构中取出，同时将清洗吹干后的晶圆放置在成品收集区中。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型机架内部的结构示意图；
图3为本实用新型机架内部的另一种结构示意图；
图4为本实用新型晶圆离心清洗机构的结构示意图；
图5为本实用新型晶圆搬运机构的结构示意图；
图6为本实用新型晶圆校正机构的结构示意图；
图7为本实用新型自动开盖机构的结构示意图；
图8为本实用新型晶圆盒上料位的结构示意图；
图中标号:
机架1、晶圆装载端口2、风机过滤机组3、晶圆离心清洗机构4、晶圆搬运机构5、晶圆校正机构6、机构安装板7、第一驱动电机8、升降气缸9、挡水圈10、CDA风干摆臂11、晶圆离心清洗机构12、二流体清洗摆臂13、出水管14、CDA出风管15、移动模组16、滑块17、连接臂18、真空盘板19、安装板20、第一机械臂21、第二机械臂22、安装箱23、晶圆24、传动齿轮25、齿条26、三爪校正组件27、滑块28、导轨29、旋转电机30、定位板31、定位块32、自动开盖机构33、晶圆盒上料位34。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-8所示，本实用新型提供了全自动单晶圆清洗机，包括清洗机本体，所述清洗机本体包括机架1及设于其内部的机构安装板7，所述机架1的前侧与左侧均设有一个晶圆装载端口2，且机架1的上端设有至少一组风机过滤机组3，同时机架1的内部还设有晶圆搬运机构5以及晶圆校正机构6，机架1内部具有一个清洗腔体，且机架1与清洗腔体均采用304不锈钢制作而成；
所述晶圆装载端口2具有一个晶圆盒上料位34与自动开盖机构33；
所述机构安装板7上设有晶圆离心清洗机构12、二流体清洗摆臂13、挡水圈10以及CDA风干摆臂11，所述挡水圈10设于晶圆离心清洗机构12的上方，所述CDA风干摆臂11的前端设有CDA出风管15，所述二流体清洗摆臂13的前端设有出水管14，二流体为高压DI水与洁净XCAD（N2）的组合，在清洗之后通过高速离心并配合使用CDA风干使工件表面无残留水迹，同时配备由风机过滤机组3构成的空气过滤***，从而保证压缩空气的洁净，避免晶圆24在清洗过程中受到污染；
所述晶圆搬运机构5包括安装箱23、移动模组16、双臂组件以及真空盘板19，所述双臂组件包括连接臂18、安装板20以及一组第一机械臂21与一组第二机械臂22，所述第一机械臂21分别与连接臂18转动连接，所述第一机械臂21与第二机械臂22转动连接，所述第二机械臂22分别与安装板20转动连接，所述真空盘板19与安装板20相互连接；
所述晶圆校正机构6包括一块具有定位槽的定位板31以及至少三组三爪校正组件27，所述定位槽内放置有晶圆24，所述三爪校正组件27包括旋转电机30、导轨29、齿条26、滑块28、传动齿轮25以及定位块32，所述定位块32固定设于滑块28的前端位置处，同时滑块28与导轨29滑动配合。
所述机构安装板7的底部设有升降气缸9、第一驱动电机8及第二驱动电机，所述升降气缸9与挡水圈10驱动连接，所述第一驱动电机8的旋转轴与所述CDA风干摆臂11驱动连接，所述第二驱动电机的旋转轴与所述二流体清洗摆臂13驱动连接。
所述安装箱23的底部设有滑块28，所述移动模组16与滑块28驱动连接，所述安装箱23的内部设有机械臂驱动电机，所述机械臂驱动电机的输出轴与连接臂18驱动连接，一组所述第一机械臂21分别设于连接臂18的左右两侧，一组所述第二机械臂22分别设于安装板20的左右两侧。
所述导轨29固定设于定位板31的端面上，所述齿条26与滑块28固定连接，所述旋转电机30的旋转轴贯穿定位板31后与传动齿轮25驱动连接，所述传动齿轮25与齿条26啮合连接。
工作原理：晶圆传送盒上料，第二机械臂及真空盘板将位于晶圆传送盒内部的晶圆取出并放置在定位槽之中，三组三爪校正组件运转，滑块前移或后退直至定位块对晶圆的定位步骤完成，自动开盖机构启动并打开升降门，第二机械臂及真空盘板将晶圆放置在晶圆离心清洗机构后退出，自动开盖机构启动并关闭升降门，升降气缸驱动挡水圈上升，二流体清洗摆臂及出水管对晶圆进行清洗，清洗结束之后CDA风干摆臂及CDA出风管对晶圆进行风干，风干结束之后升降气缸驱动挡水圈下降，自动开盖机构启动并打开升降门，第二机械臂及真空盘板将晶圆从晶圆离心清洗机构中取出，同时将清洗吹干后的晶圆放置在成品收集区中。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (4)
1.全自动单晶圆清洗机，包括清洗机本体，所述清洗机本体包括机架及设于其内部的机构安装板，其特征在于，所述机架的前侧与左侧均设有一个晶圆装载端口，且机架的上端设有至少一组风机过滤机组，同时机架的内部还设有晶圆搬运机构以及晶圆校正机构；
所述晶圆装载端口具有一个晶圆盒上料位与自动开盖机构；
所述机构安装板上设有晶圆离心清洗机构、二流体清洗摆臂、挡水圈以及CDA风干摆臂，所述挡水圈设于晶圆离心清洗机构的上方，所述CDA风干摆臂的前端设有CDA出风管，所述二流体清洗摆臂的前端设有出水管；
所述晶圆搬运机构包括安装箱、移动模组、双臂组件以及真空盘板，所述双臂组件包括连接臂、安装板以及一组第一机械臂与一组第二机械臂，所述第一机械臂分别与连接臂转动连接，所述第一机械臂与第二机械臂转动连接，所述第二机械臂分别与安装板转动连接，所述真空盘板与安装板相互连接；
所述晶圆校正机构包括一块具有定位槽的定位板以及至少三组三爪校正组件，所述定位槽内放置有晶圆，所述三爪校正组件包括旋转电机、导轨、齿条、滑块、传动齿轮以及定位块，所述定位块固定设于滑块的前端位置处，同时滑块与导轨滑动配合。
2.根据权利要求1所述的全自动单晶圆清洗机，其特征在于，所述机构安装板的底部设有升降气缸、第一驱动电机及第二驱动电机，所述升降气缸与挡水圈驱动连接，所述第一驱动电机的旋转轴与所述CDA风干摆臂驱动连接，所述第二驱动电机的旋转轴与所述二流体清洗摆臂驱动连接。
3.根据权利要求1所述的全自动单晶圆清洗机，其特征在于，所述安装箱的底部设有滑块，所述移动模组与滑块驱动连接，所述安装箱的内部设有机械臂驱动电机，所述机械臂驱动电机的输出轴与连接臂驱动连接，一组所述第一机械臂分别设于连接臂的左右两侧，一组所述第二机械臂分别设于安装板的左右两侧。
4.根据权利要求1所述的全自动单晶圆清洗机，其特征在于，所述导轨固定设于定位板的端面上，所述齿条与滑块固定连接，所述旋转电机的旋转轴贯穿定位板后与传动齿轮驱动连接，所述传动齿轮与齿条啮合连接。
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