自动清洗设备的制作方法

文档序号:15342748发布日期:2018-09-04 22:23阅读:132来源:国知局

本发明涉及硅片生产的辅助装置领域,具体涉及自动清洗设备。



背景技术:

硅片是制作集成电路的重要介质,硅片制成的芯片具有非常良好的运算能力,而且硅片制成芯片的工作速度快且精确度高,所以硅片的应用范围非常广泛,例如硅片已应用到航天航空、医学、农业、国防和工业自动化领域中,随着集成电路制造工艺的不断进步,对硅片的清洗工艺要求也越来越高。

现有专利cn101780460b公开了一种硅片清洗槽和清洗方法,本发明提供高效率的硅片清洗水槽,通过将水槽上部和水槽下部集成到一起,并设置一个可升降板,可升降板和水槽上部的侧壁可形成独立水槽,水槽上部的深度大于硅片半径的3倍,水槽上部设有纯水进水管和防漏槽,防漏槽上设有排水管,水槽下部的深度大于硅片半径的3倍,水槽下部设有药液进液口和药液排液口,在水槽下部还设有排气管从而大大减少了清洗水槽的占地面积;该发明还提供利用清洗水槽的硅片清洗方法,通过可升降板在水槽下部、以及水槽上部与水槽下部的连接处运动,完成药液清洗和纯水清洗,能够方便快捷的清洗硅片。

但是,上述清洗设备存在的问题是:硅片在设备中清洗时,清洗液在流动过程中容易使硅片相互间、硅片与水槽内壁间发生碰撞,从而导致硅片产生裂纹。



技术实现要素:

本发明意在提供一种自动清洗设备,以解决硅片在清洗过程中容易在碰撞时产生裂纹的问题。

本方案中的自动清洗设备,包括盛有清洗液的清洗筒,所述清洗筒上设有回流机构,所述回流机构用于搅动清洗筒内的清洗液,所述清洗筒内还设有多个互不相连的钢网囊,所述钢网囊内均设有用于包裹硅片的软质网膜,所述软质网膜与钢网囊互不相连,所述钢网囊内均设有抖动机构,所述抖动机构包括多个弹性件,所述弹性件一端连接在钢网囊的内壁上,所述抖动机构上固设有夹持部,所述夹持部包括夹头,所述夹头用于卡夹硅片,所述夹头夹持硅片的端部上粘接有软膜,所述弹性件另一端连接在夹持部上,所述弹性件以夹持部为中心点均匀分布。

本方案的使用方法及有益效果是:在进行硅片清洗前,清洗筒中预先装入有清洗液,然后将硅片放入软质网膜内,而后将软质网膜放入钢网囊内,最后将钢网囊放入清洗筒内;进行硅片清洗时,回流机构搅动清洗筒内的清洗液,清洗液在清洗筒中流动时使钢网囊移动,由于清洗筒的内部空间有限,钢网囊相互之间会发生碰撞,同时钢网囊与清洗筒的内壁间也会产生碰撞,钢网囊由于是网状具有弹性,钢网囊受到撞击会产生形变,撞击力和恢复形变的弹力传递到抖动机构上,钢网囊将力传递到抖动机构的弹性件上,弹性件因自身具有弹性而反复地发生弹性形变和恢复弹性形变,弹性件在发生弹性形变和恢复弹性形变使夹持部抖动,夹持部带动夹头夹住的硅片抖动,硅片抖动时与清洗液进行充分接触,硅片清洗更彻底,夹头上的软膜起到保护作用避免夹持硅片时产生划痕。

钢网囊和软质网膜上的孔洞在清洗液流动过程中形成细小的水流,水流对硅片进行冲刷,既能使硅片清洗得更干净,还能避免清洗液流动过程中冲击力过大而使硅片产生裂纹,同时软质网膜在硅片抖动时缓冲硅片受到力,避免硅片受到碰撞时产生裂纹。

与现有技术相比,本方案通过清洗液的流动来搅动清洗液中的硅片,并在搅动时使硅片进行抖动,清洗液在硅片表面形成细小的水流,使硅片与清洗液接触更充分,硅片清洗更彻底,同时避免硅片在抖动时产生裂纹。

进一步,所述夹头上设有夹持检测模块和执行模块,所述夹持检测模块用于检测硅片的脱落信号,所述执行模块根据脱落信号让夹头夹紧硅片。

当夹头夹持的硅片松动时,抖动机构带动硅片进行抖动的过程中硅片会产生位移,夹持检测模块检测到硅片位移形成脱落信号,执行模块让夹头夹紧硅片,避免硅片在移动过程中脱离处夹头的夹持。

进一步,所述夹头包括对称设置的夹柱,所述夹柱端部开设有半球形的滚槽,所述夹持检测模块包括滚动配合在滚槽内的滚球,所述滚球上固设有多个轮齿,所述滚槽内壁的夹柱上开设有滑槽和插孔,所述夹柱的中部开设有滑道,所述执行模块包括滑动配合在滑槽内的齿条和滑动配合在滑道内的配重板,所述齿条上连接有凸柱,所述齿条可与轮齿啮合,所述齿条与配重板间设有液压管,所述液压管一端可被凸柱抵到,所述液压管另一端通过t型的活塞连接配重板,所述液压管绕在滑轮上,所示液压管与配重板间达到受力平衡,所述配重板上固设有可穿过插孔抵到滚球的插柱。

在清洗硅片过程中,夹柱将硅片夹紧,如果硅片在夹柱间产生松动,抖动机构带动硅片抖动时硅片会产生位移,硅片在夹柱间移动会使滚球在滚槽内转动,当滚球上的轮齿与齿条啮合时,齿条在滑槽移动,若齿条上的凸柱抵到液压管,液压管中的液体被抵着流动,液体流动时推动活塞向下移动,将配重板往下推,配重板上的插柱插入插孔中抵住滚球,让滚球压紧硅片,从而实现检测硅片松动并夹紧硅片,避免硅片随意晃动而被碰撞到产生裂纹。

进一步,所述配重板与滑道的内壁间连接有压簧,所述压簧在液压管未被凸柱抵到时被配重板压住处于压缩状态。

当液压管被凸柱抵到时时,配重板向下落,配重板不再压缩压簧,压簧恢复弹性形变,压簧压住配重板,配重板通过插柱抵到滚球,使滚球压住硅片,保证硅片能被压紧。

进一步,所述钢网囊包括相互交错形成网状的螺旋条,所述螺旋条由不锈钢钢丝卷曲形成。

不锈钢钢丝卷曲形成的螺旋条具有弹性,同时在放入硅片时只需拉开某个空隙即可,使用更方便。

进一步,所述软质网膜上开设有开口,所述开口处的软质网膜中填充有磁铁。

当将硅片放入软质网膜时,拨开开口处的软质网膜,在放入硅片后,磁铁使开口重新闭合,避免硅片在抖动过程中滑落出来。

附图说明

图1为本发明自动清洗设备实施例的结构示意图;

图2为图1中钢网囊的结构示意图;

图3为图2中夹持部的结构示意图;

图4为图2中夹柱的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明。

说明书附图中的附图标记包括:清洗筒1、回流管2、水泵3、钢网囊4、软质网膜5、硅片6、夹持部7、弹性件8、夹柱9、滚球10、滑道11、滚槽12、轮齿13、齿条14、液压管15、过渡道16、滑轮17、配重板18、插柱19、凸柱20。

自动清洗设备,如图1所示:包括盛有清洗液的清洗筒1,清洗筒1上安装有回流机构,回流机构包括回流管2和水泵3,水泵3安装在回流管2上,水泵3将清洗筒1中的清洗液抽出后再泵入清洗筒1中以搅动清洗筒1内的清洗液,清洗筒1内还放置有多个相互独立的钢网囊4,即多个钢网囊4间没有连接在一起,钢网囊4的数量根据需要清洗的硅片6数量进行设定,钢网囊4包括相互交错形成网状的螺旋条,螺旋条由不锈钢钢丝卷曲形成,所以钢网囊4的表面布满有很多的供清洗液流入的孔洞,同时螺旋条的弹性可使硅片6易于放入,钢网囊4内均放置有用于包裹硅片6的软质网膜5,软质网膜5与钢网囊4互不相连,软质网膜5呈网状,软质网膜5上具有很多的通孔,通孔供清洗液流入与硅片6接触,软质网膜5上开设有开口,开口处的软质网膜5中填充有相互吸引的磁铁。

如图2所示,钢网囊4内均安装有抖动机构,抖动机构包括多个弹性件8,本实施例中弹性件8使用压力弹簧,弹性件8一端连接在钢网囊4的内壁上,抖动机构上焊接有夹持部7,夹持部7包括夹头,夹头用于卡夹硅片6,夹头夹持硅片6的端部上粘接有软膜,弹性件8另一端连接在夹持部7上,弹性件8以夹持部7为中心点均匀分布。

如图3和图4所示,夹头上设有夹持检测模块和执行模块,夹持检测模块用于检测硅片6的脱落信号,执行模块根据脱落信号让夹头夹紧硅片6,夹头包括对称设置的夹柱9,夹柱9端部开设有半球形的滚槽12,夹持检测模块包括滚动配合在滚槽12内的滚球10,滚球10上焊接有多个轮齿13,滚槽12内壁上的夹柱9中开设有滑槽和插孔,插孔位于滚槽12槽底的中心位置处,滑槽根据滚槽的形状设置成弧形,夹柱9的中部开设有滑道11,滑槽通过过渡道16与滑道11连通,执行模块包括滑动配合在滑槽内的齿条14和滑动配合在滑道11内的配重板18,齿条14可与轮齿13啮合,齿条14上焊接有凸柱20,齿条14与配重板18间安装有液压管15,液压管15穿过过渡道16绕在滑道11的滑轮17上,液压管15一端固定在过渡道16内并可被凸柱20抵到,液压管15另一端内气密性配合有t型的活塞,活塞的水平段位于液压管15内,活塞的竖直段与配重板18焊接连接,在齿条14未抵到液压管15时,液压管15与配重板18达到受力平衡,配重板18上焊接有可穿过插孔抵到滚球10的插柱19,配重板18与滑道11的内壁间连接有压簧,压簧在液压管15未被凸柱20抵到时被配重板18压住处于压缩状态。

具体使用时,在进行硅片6清洗前,清洗筒1中预先装入有清洗液,然后将硅片6从开口放入软质网膜5内,放入硅片6后开口处的磁铁相互吸引关闭开口,而后拨开螺旋条将软质网膜5放入钢网囊4内,钢网囊4内放入硅片6后螺旋条因弹力自动复位,钢网囊4上不会形成很大的孔洞,钢网囊4内夹持部7上的夹头夹住硅片6,夹头夹住硅片6时从软质网膜5上的通孔卡夹硅片6,防止夹头夹在软质网膜5上,避免夹头压住软质网膜5增大硅片6未接触清洗液的面积,最后将钢网囊4放入清洗筒1内。

在清洗硅片6时,回流机构上的水泵3抽出清洗液后再泵入清洗筒1中,由此来搅动清洗筒1内的清洗液,清洗液在清洗筒1中流动时的冲击力使钢网囊4移动,由于清洗筒1的内部空间有限,钢网囊4移动过程中相互之间会发生碰撞,同时钢网囊4与清洗筒1的内壁间也会产生碰撞,钢网囊4由于是网状具有弹性,钢网囊4受到撞击会产生形变,撞击力和形变的弹力传递到抖动机构上,使抖动机构上的弹性件8因自身的弹性而反复地发生弹性形变和恢复弹性形变,弹性件8在发生弹性形变和恢复弹性形变使夹持部7抖动,夹持部7带动夹头夹住的硅片6抖动,硅片6抖动时与清洗液进行充分接触,硅片6清洗更彻底,夹头上的软膜避免夹持硅片6时产生划痕。

当夹头夹持的硅片6松动时,抖动机构带动硅片6进行抖动的过程中硅片6会产生位移,硅片6在夹柱9间移动会使滚球10在滚槽12内转动,当滚球10上的轮齿13与齿条14啮合时,齿条14移动过程中使轮齿13抵抵到液压管15,液压管15与配重板18的受力平衡被打破,液压管15中的液体流动使配重板18在重力作用下向下落,同时,配重板18不再压缩压簧,压簧恢复弹性形变,压簧压住配重板18,配重板18上的插柱19插入插孔中抵住滚球10,让滚球10压紧硅片6,从而实现检测硅片6松动并夹紧硅片6,避免硅片6随意晃动而被碰撞到产生裂纹,压簧保证硅片6能被压紧。

钢网囊4和软质网膜5上的孔洞在清洗液流动过程中形成细小的水流,水流对硅片6进行冲刷,既能使硅片6清洗得更干净,还能避免清洗液流动过程中冲击力过大而使硅片6产生裂纹,同时软质网膜5在硅片6抖动时缓冲硅片6受到力,避免硅片6受到碰撞时产生裂纹。

本实施例中,通过清洗液的流动来搅动清洗液中的硅片6,并在搅动时使硅片6进行抖动,清洗液在硅片6表面形成细小的水流,使硅片6与清洗液接触更充分,硅片6清洗更彻底,同时避免硅片6在抖动时产生裂纹,而且检测夹头夹住的硅片6松动时的移位信号,并在检测到移位信号后让夹头夹紧硅片6,避免硅片6从夹头间脱落。

以上所述的仅是本发明的实施例,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,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明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。

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