CN218638081U - 一种半导体晶圆高效清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体晶圆高效清洗设备，涉及半导体晶圆清洗技术领域，包括清洗槽，所述清洗槽的内腔底部安装有超声波清洗板，所述清洗槽左右端均固定连接有可进行升降运动的驱动杆，且两个所述驱动杆的输出端均固定连接有安装板，两个所述安装板之间安装有可旋转的晶圆放置架。本清洗槽可利用驱动电机可带动晶圆放置架进行旋转，可使得晶圆的端面与清洗槽平行设置，相比传统晶圆与清洗槽垂直设置的方式，可增大气泡与晶圆的接触面积，进而提高对晶圆的清洗效率。

Description

一种半导体晶圆高效清洗设备

技术领域

本实用新型涉及半导体晶圆清洗技术领域，特别涉及一种半导体晶圆高效清洗设备。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。

现有的晶圆在生产时需要对其进行清洗工作，其先将晶圆垂直***到花篮的卡槽内，再将花篮浸没在装有清洗液的清洗槽内，利用清洗槽底部带有的超声波振板在清洗液中产生上升的气泡，气泡与晶圆的外表面接触碰撞，产生***，从而实现对晶圆的清洗，由于晶圆采用垂直的方式***花篮中（即晶圆与清洗槽呈垂直设置），导致晶圆与气泡的碰撞接触面积较小，大多数气泡上升至液面处破碎，无法充分利用产生的气泡，使得晶圆清洗效率低下，故此，本申请提供了一种半导体晶圆高效清洗设备来满足需求。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种半导体晶圆高效清洗设备，本清洗槽可利用驱动电机可带动晶圆放置架进行旋转，可使得晶圆的端面与清洗槽平行设置，相比传统晶圆与清洗槽垂直设置的方式，可增大气泡与晶圆的接触面积，进而提高对晶圆的清洗效率。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种半导体晶圆高效清洗设备，包括清洗槽，所述清洗槽的内腔底部安装有超声波清洗板，所述清洗槽左右端均固定连接有可进行升降运动的驱动杆，且两个所述驱动杆的输出端均固定连接有安装板，两个所述安装板之间安装有可旋转的晶圆放置架；

所述晶圆放置架包括若若干组排列的放置杆，每个所述放置杆呈一字型排列有若干个圆环，且每个所述圆环上均呈圆周安装有四个带有卡槽的U形卡块，其中三个所述U形卡块与所述圆环固定连接，一个所述U形卡块滑动套设在所述圆环上，滑动设置的所述U形卡块的内腔安装有用于与所述圆环卡接定位的定位单元，相邻两个所述圆环上的所述U形卡块之间通过连杆固定连接，分别靠近两个所述安装板的两个所述U形卡块上均固定有转轴，且两个所述转轴分别与相对应的所述安装板转动连接，左侧所述安装板的上端转动设置有驱动轴，且所述驱动轴的一端固定在驱动电机的输出轴上，所述驱动轴上和左侧所述转轴上均固定连接有齿轮，且相对应的两个齿轮之间相互啮合。

优选的，所述定位单元包上端固定连接于所述U形卡块内腔的定位弹簧，所述定位弹簧的下端固定连接有下端为半圆形结构的定位柱，所述定位柱的下端贯穿所述U形卡块内壁并与圆环上开设有的定位凹槽插接。

优选的，所述定位单元包括固定连接在所述U形卡块的滑腔内的弹性定位环，且所述弹性定位环的内环端卡接在所述圆环上设有的环形卡槽内。

优选的，呈一字型且滑动设置的若干个所述U形卡块的上端均转动设置有转杆，若干个所述转杆的上端均与手握横杆固定连接。

优选的，所述驱动杆为电动推杆、液压杆或气缸中的任意一种。

优选的，两个所述驱动杆的输出端的弧形部均与盖板的下端固定连接。

优选的，所述清洗槽和所述盖板的内腔均设置有真空腔。

综上，本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型结构合理，本清洗槽可利用驱动电机可带动晶圆放置架进行旋转，可使得晶圆的端面与清洗槽平行设置，相比传统晶圆与清洗槽垂直设置的方式，可增大气泡与晶圆的接触面积，进而提高对晶圆的清洗效率；

2、本实用新型中，设置有转杆和手握横杆，在进行上料时，可直接用手握住手握横杆并用力使得其同时带动若干个U形卡块同时进行移动，无需对单个的U形卡块进行逐一移动，提高上料效率。

3、本实用新型中，设置有盖板，且盖板和清洗槽内腔均设置有真空腔，其盖板可将清洗槽的上端密封住，避免气泡***时，清洗液飞溅，且可减弱超声波清洗板清洗时发出的噪声，同时声音无法在真空中传播，可进一步削弱超声波清洗板清洗时发出的噪声。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本实用新型立体拆分结构示意图；

图2为本实用新型图1中晶圆放置架局部结构示意图；

图3为本实用新型图2中U形卡块结构示意图；

图4为本实用新型实施例一U形卡块侧视剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例二U形卡块局部正视剖面结构示意图。

图中：1、清洗槽；2、超声波清洗板；3、驱动杆；4、安装板；5、圆环；6、U形卡块；7、手握横杆；8、转杆；9、连杆；10、转轴；11、驱动轴；12、齿轮；13、环形卡槽；14、驱动电机；15、盖板；16、定位弹簧；17、定位柱；18、弹性定位环。

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。

实施例1：参考图1-4所示的一种半导体晶圆高效清洗设备，包括清洗槽1，清洗槽1的内腔底部安装有超声波清洗板2，清洗槽1左右端均固定连接有可进行升降运动的驱动杆3，且两个驱动杆3的输出端均固定连接有安装板4，两个安装板4之间安装有可旋转的晶圆放置架；晶圆放置架包括若若干组排列的放置杆，每个放置杆呈一字型排列有若干个圆环5，且每个圆环5上均呈圆周安装有四个带有卡槽的U形卡块6，其中三个U形卡块6与圆环5固定连接，一个U形卡块6滑动套设在圆环5上，滑动设置的U形卡块6的内腔安装有用于与圆环5卡接定位的定位单元，相邻两个圆环5上的U形卡块6之间通过连杆9固定连接，分别靠近两个安装板4的两个U形卡块6上均固定有转轴10，且两个转轴10分别与相对应的安装板4转动连接，左侧安装板4的上端转动设置有驱动轴11，且驱动轴11的一端固定在驱动电机14的输出轴上，驱动轴11上和左侧转轴10上均固定连接有齿轮12，且相对应的两个齿轮12之间相互啮合，在使用时，可通过驱动电机14通过齿轮12带动呈排设置的圆环5进行顺时针旋转90度，此时圆环6竖直向下，且滑动设置的U形卡块6向上，将U形卡块6沿着圆环5的圆形路径进行移动，使得有足够大的空间可将晶圆边沿***到四个U形卡块6的卡槽内即可，***完毕后，旋转U形卡块6使得其恢复原位并通过其内腔设有的定位单元与圆环5定位插接，从而将晶圆限位在四各U形卡块6所围成的限位腔内，控制驱动电机14带动晶圆进行旋转，使得圆环5逆向旋转90度恢复原位如图1所示，此时可通过驱动杆3带动晶圆向下运动，并使得晶圆完全浸没在清洗液中，此时晶圆同时控制超声波清洗板2工作，对晶圆进行清洗，在清洗时，超声波清洗板产生的气泡与晶圆的下端面接触并发生***，从而将其上的杂质清洗去除，下端面清洗完毕后，可通过驱动电机14带动晶圆旋转180度，此时其上端面朝下，对上端面进行气清洗，清洗完毕后，通过驱动杆3将晶圆移出清洗液取下即可，本清洗槽的晶圆放置架可进行旋转操作，可使得晶圆的端面与清洗槽1平行设置，相比传统晶圆与清洗槽1垂直设置的方式，可增大气泡与晶圆的接触面积，进而提高对晶圆的清洗效率。

需要注意的是，本清洗槽1上各用电设备均其外壁上设有的控制器电性连接；三个固定设置的U形卡块6所组成的弧形线长度小于圆环5周长的一半，使得与足够大的空间以方便实现晶圆与U形卡块6卡槽的插接；晶圆在清洗液中的旋转状态，可通过控制器内的PLC模块进行编程设置，以实现晶圆的自动定时翻面操作。

作为本实施例中的一种优选地实施方式，如图4所示，定位单元包括上端固定连接于U形卡块6内腔的定位弹簧16，定位弹簧16的下端固定连接有下端为半圆形结构的定位柱17，定位柱17的下端贯穿U形卡块6内壁并与圆环5上开设有的定位凹槽插接，利用定位弹簧16的弹力作用使得其定位柱17的下端与圆环51上的定位凹槽插接，从而实现U形卡块6与圆环5的固定，可防止U形块6在圆环5上移动，同时在进行上料时，可直接用力带动U形卡块6运动进而改变其在圆环5上的位置，空留出足够大的空间将晶圆与卡槽插接，方便U形块6与圆环5的定位和移动。

作为本实施例中的一种优选地实施方式，如图1-3所示，呈一字型且滑动设置的若干个U形卡块6的上端均转动设置有转杆8，若干个转杆8的上端均与手握横杆7固定来接，在进行上料时，可直接用手握住手握横杆7并用力使得其同时带动若干个U形卡块6同时进行移动，无需对单个的U形卡块6进行逐一移动，提高上料效率。

作为本实施例中的一种优选地实施方式，驱动杆3为电动推杆、液压杆或气缸中的任意一种，可根据需进行驱动杆3的类型选择。

作为本实施例中的一种优选地实施方式，如图1所示，两个驱动杆3的输出端的弧形部均与盖板15的下端固定连接，其盖板15可将清洗槽1的上端密封住，避免气泡***时，清洗液飞溅，同时可减弱超声波清洗板2清洗时发出的噪声。

在本实施例中，图中未画出，清洗槽1和盖板15的内腔均设置有真空腔，声音无法在真空中传播，可进一步削弱超声波清洗板2清洗时发出的噪声。

实施例2：与实施例1不同的是，在本实施例中，如图5所示，定位单元包括固定连接在U形卡块6的滑腔内的弹性定位环18，且弹性定位环18的内环端卡接在圆环5上设有的环形卡槽13内，可通过弹性定位环18的弹力作用使得其自身卡接在圆环5上的环形卡槽内对U形卡块6进行定位，方便U形块6与圆环5的定位和移动。

本实用工作原理：在使用时，可通过驱动电机14通过齿轮12带动呈排设置的圆环5进行顺时针旋转90度，此时圆环6竖直向下，且滑动设置的U形卡块6向上，将U形卡块6沿着圆环5的圆形路径进行移动，使得有足够大的空间可将晶圆边沿***到四个U形卡块6的卡槽内即可，***完毕后，旋转U形卡块6使得其恢复原位并通过其内腔设有的定位单元与圆环5定位插接，从而将晶圆限位在四各U形卡块6所围成的限位腔内，控制驱动电机14带动晶圆进行旋转，使得圆环5逆向旋转90度恢复原位如图1所示，此时可通过驱动杆3带动晶圆向下运动，并使得晶圆完全浸没在清洗液中，此时晶圆同时控制超声波清洗板2工作，对晶圆进行清洗，在清洗时，超声波清洗板产生的气泡与晶圆的下端面接触并发生***，从而将其上的杂质清洗去除，下端面清洗完毕后，可通过驱动电机14带动晶圆旋转180度，此时其上端面朝下，对上端面进行气清洗，清洗完毕后，通过驱动杆3将晶圆移出清洗液取下即可，本清洗槽的晶圆放置架可进行旋转操作，可使得晶圆的端面与清洗槽1平行设置，相比传统晶圆与清洗槽1垂直设置的方式，可增大气泡与晶圆的接触面积，进而提高对晶圆的清洗效率；

设置有转杆8和手握横杆7，在进行上料时，可直接用手握住手握横杆7并用力使得其同时带动若干个U形卡块6同时进行移动，无需对单个的U形卡块6进行逐一移动，提高上料效率；

设置有盖板15，且盖板15和清洗槽1内腔均设置有真空腔，其盖板15可将清洗槽1的上端密封住，避免气泡***时，清洗液飞溅，且可减弱超声波清洗板2清洗时发出的噪声，同时声音无法在真空中传播，可进一步削弱超声波清洗板2清洗时发出的噪声。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种半导体晶圆高效清洗设备，包括清洗槽（1），所述清洗槽（1）的内腔底部安装有超声波清洗板（2），其特征在于：所述清洗槽（1）左右端均固定连接有可进行升降运动的驱动杆（3），且两个所述驱动杆（3）的输出端均固定连接有安装板（4），两个所述安装板（4）之间安装有可旋转的晶圆放置架；

所述晶圆放置架包括若若干组排列的放置杆，每个所述放置杆呈一字型排列有若干个圆环（5），且每个所述圆环（5）上均呈圆周安装有四个带有卡槽的U形卡块（6），其中三个所述U形卡块（6）与所述圆环（5）固定连接，一个所述U形卡块（6）滑动套设在所述圆环（5）上，滑动设置的所述U形卡块（6）的内腔安装有用于与所述圆环（5）卡接定位的定位单元，相邻两个所述圆环（5）上的所述U形卡块（6）之间通过连杆（9）固定连接，分别靠近两个所述安装板（4）的两个所述U形卡块（6）上均固定有转轴（10），且两个所述转轴（10）分别与相对应的所述安装板（4）转动连接，左侧所述安装板（4）的上端转动设置有驱动轴（11），且所述驱动轴（11）的一端固定在驱动电机（14）的输出轴上，所述驱动轴（11）上和左侧所述转轴（10）上均固定连接有齿轮（12），且相对应的两个齿轮（12）之间相互啮合。

2.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆高效清洗设备，其特征在于：所述定位单元包上端固定连接于所述U形卡块（6）内腔的定位弹簧（16），所述定位弹簧（16）的下端固定连接有下端为半圆形结构的定位柱（17），所述定位柱（17）的下端贯穿所述U形卡块（6）内壁并与圆环（5）上开设有的定位凹槽插接。

3.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆高效清洗设备，其特征在于：所述定位单元包括固定连接在所述U形卡块（6）的滑腔内的弹性定位环（18），且所述弹性定位环（18）的内环端卡接在所述圆环（5）上设有的环形卡槽（13）内。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种半导体晶圆高效清洗设备，其特征在于：呈一字型且滑动设置的若干个所述U形卡块（6）的上端均转动设置有转杆（8），若干个所述转杆（8）的上端均与手握横杆（7）固定连接。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种半导体晶圆高效清洗设备，其特征在于：所述驱动杆（3）为电动推杆、液压杆或气缸中的任意一种。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种半导体晶圆高效清洗设备，其特征在于：两个所述驱动杆（3）的输出端的弧形部均与盖板（15）的下端固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种半导体晶圆高效清洗设备，其特征在于：所述清洗槽（1）和所述盖板（15）的内腔均设置有真空腔。

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