专利名称：防止机械手臂凝结水滴的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种防止机械手臂凝结水滴的装置和方法。
背景技术：
目前，在半导体工艺车间内，经常需要使用机械手臂，以将晶舟从一个工艺槽移动到另一个工艺槽，这些工艺槽排列设置在车间内，工艺槽内含有所需的化学试剂，例如温度高达165摄氏度的磷酸盐。一般的，所述晶舟放置在载物板上，所述载物板通过两个挂钩吊在横向设置的所述机械手臂上。通过移动机械手臂来实现将吊在所述机械手臂下方的载物板及其上的晶舟移动，最终实现放置在晶舟内的晶圆的运输工作。然而，在使用中发现，由于工艺槽中的化学试剂温度比较高，化学试剂所挥发出来的水汽容易沾到所述机械手臂表面上并逐步形成水滴。一旦，机械手臂在移动过程中出现较大振动或冲击，这些水滴容易被甩到位于晶舟内的晶圆上，从而污染晶圆，以致严重影响·产品良率。因此，如何提供一种可以防止机械手臂凝结水滴的装置和方法，是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止机械手臂凝结水滴的装置和方法，可以实现在没有强力风源的情况下，将较低速度的风进行加速，从而及时将机械手臂上沾附的水汽吹走，防止机械手臂上的水汽凝结成水滴。为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案—种防止机械手臂凝结水滴的装置，包括文丘里管气体加压喷射装置，所述文丘里管气体加压喷射装置设置在所述机械手臂上，所述文丘里管气体加压喷射装置具有截面变小的气流通道，所述文丘里管气体加压喷射装置将流入其内部的气流进行加速后喷射到所述机械手臂。优选地，所述文丘里管气体加压喷射装置包括加速部件和导流部件，所述导流部件的入气口和所述加速部件的出气口处连接，所述导流部件的排气口与所述机械手臂的上部相匹配，所述加速部件具有所述截面变小的气流通道。优选地，所述加速部件包括两块内凹的曲形板，所述两块内凹的曲形板横向设置并形成从上至下的所述气流通道，所述气流通道具有位于上方的进气口、位于下方的出气口和位于内部的截面最小部位。优选地，所述进气口、所述出气口和所述截面最小部位的宽度比例是6 : 2 : 5。优选地，所述导流部件包括两块平面板，所述两块平面板的长度和所述曲形板的长度相对应，所述两块平面板的上端和下端分别形成所述导流部件的入气口和排气口，所述两块平面板的上端对应连接在所述两块内凹的曲形板的下端，所述两块平面板的下端与所述机械手臂的上部相匹配，且所述两块平面板上端之间的距离小于下端之间的距离。
优选地，所述机械手臂和所述文丘里管气体加压喷射装置是横向设置的，所述文丘里管气体加压喷射装置的长度和所述机械手臂相对应。优选地，所述防止机械手臂凝结水滴的装置还包括气源装置，所述气流来自所述气源装置。优选地，所述气源装置是鼓风机或风扇。优选地，所述防止机械手臂凝结水滴的装置还包括高效空气过滤器，所述高效空气过滤器设置在所述气源装置和所述文丘里管气体加压喷射装置之间，所述高效空气过滤器通过管道和所述气源装置连接，所述气源装置出来的气流经过所述高效空气过滤器过滤后进入所述文丘里管气体加压喷射装置。优选地，本发明还公开了一种防止机械手臂凝结水滴的方法，采用如上所述的防止机械手臂凝结水滴的装置，包括如下步骤
第一步，文丘里管气体加压喷射装置将进入自身内部的气流进行加速；第二步，文丘里管气体加压喷射装置将加速后的气流喷射到所述机械手臂。本发明的有益效果如下本发明通过在所述机械手臂的上方增设文丘里管气体加压喷射装置，所述文丘里管气体加压喷射装置内具有截面突然变小的气流通道，可以将风速较低的气流进行加速，使得加速后的气流喷射到所述机械手臂上，从而将机械手臂上的水汽吹走，防止水汽逐步凝结成水滴而滴落到晶圆上，污染晶圆。也就是说，通过增设所述文丘里管气体加压喷射装置后，可以利用车间内本身具有的从高效空气过滤器出来的较低速度的气流，对其利用文丘里原理进行加速后喷射到所述机械手臂上，而不需要额外增加需要很多动力源的气源装置，从而即实现了吹走机械手臂上的水汽的目的，同时也有效节约了能源。
本发明的防止机械手臂凝结水滴的装置及方法由以下的实施例及附图给出。图I为本发明防止机械手臂凝结水滴的装置实施例的结构示意图；图2为图I的侧视图；图3为本发明实施例的文丘里管气体加压喷射装置的结构示意图；图4是本发明防止机械手臂凝结水滴的装置的使用状态示意图。图中，I-机械手臂、2-支撑杆、3-文丘里管气体加压喷射装置、31-加速部件、311-进气口、312-出气口、313-截面最小部位、32-导流部件、4-气流、5-连接杆、6-载物板，7-晶舟。
具体实施例方式以下将对本发明的防止机械手臂凝结水滴的装置和方法作进一步的详细描述。下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。请参阅图I-图4，其中，图I为本发明防止机械手臂凝结水滴的装置实施例的结构示意图；图2为图I的侧视图；图3为本发明实施例的文丘里管气体加压喷射装置的结构示意图；图4是本发明防止机械手臂凝结水滴的装置的使用状态示意图。这种防止机械手臂I凝结水滴的装置，包括文丘里管气体加压喷射装置3，所述文丘里管气体加压喷射装置3通过连接杆5设置在所述机械手臂I上，所述文丘里管气体加压喷射装置3具有截面变小的气流通道，所述文丘里管气体加压喷射装置3将流入其内部·的气流4进行加速后喷射到所述机械手臂I。所述机械手臂I与竖直方向的支撑杆2连接，在机械手臂移动过程中，所述支撑杆2和所述机械手臂一起运动。所述机械手臂I通过吊钩与载物板6连接，载物板6上放置有晶舟7，晶舟7内放置了若干晶圆。本发明通过在所述机械手臂I上方增设文丘里管气体加压喷射装置3，利用工艺车间本身所具有的高效空气过滤器出来的较低流速的气流4，在文丘里管气体加压喷射装置3加速作用下，使得该现成的较低流速的气流4变成快速的气流，从而顺利吹走机械手臂I上的水汽，防止其凝结成水滴后掉入晶圆上。也就是，无需强力的风源就可以将机械手臂I上的水汽吹走，从而既实现了将机械手臂I上的水汽吹走的功能，又有效节约了能源。其中，所述文丘里管气体加压喷射装置3包括加速部件31和导流部件32，所述导流部件32的入气口和所述加速部件31的出气口 312处连接，所述导流部件32的排气口与所述机械手臂I的上部相匹配，所述加速部件31具有所述截面变小的气流通道。进一步的，所述加速部件31包括两块内凹的曲形板，所述两块内凹的曲形板横向设置并形成从上至下的所述气流通道，所述气流通道具有位于上方的进气口 311、位于下方的出气口 312和位于内部的截面最小部位313。所述加速部件31的作用是将从311流入加速部件31的较低流速的气流进行加速，所用的原理是文丘里原理，所述文丘里原理把气流由粗变细，也就是说将气流通道的截面积由大变小，以加快气体流速。优选的，所述进气口 311、所述出气口 312和所述截面最小部位313的宽度比例是6:2: 5。经科研人员反复研究发现，采用上述比例的加速部件31，其能耗损失最小，加速效果最佳。本实施例中，所述进气口 311、所述出气口 312和所述截面最小部位313宽度分别是 6cm、2cm 和 5cm。其中，所述导流部件32包括两块平面板，所述两块平面板的长度和所述曲形板的长度相对应，所述两块平面板的上端和下端分别形成所述导流部件32的入气口和排气口，所述两块平面板的上端对应连接在所述两块内凹的曲形板的下端，所述两块平面板的下端与所述机械手臂I的上部相匹配，且所述两块平面板上端之间的距离小于下端之间的距离。本实施例中，所述两块平面板上端之间的距离是5cm，所述，所述两块平面板上端之间的距离是8cm。较佳的，所述机械手臂I和所述文丘里管气体加压喷射装置3是横向设置的，所述文丘里管气体加压喷射装置3的长度和所述机械手臂I相对应，从而，所述文丘里管气体加压喷射装置3喷射出来的气流可以覆盖整个机械手臂1，彻底清除机械手臂I上的水汽。进一步的，所述防止机械手臂I凝结水滴的装置还包括气源装置，所述气流来自所述气源装置，所述气源装置例如是鼓风机或风扇。所述防止机械手臂I凝结水滴的装置还包括高效空气过滤器，所述高效空气过滤器设置在所述气源装置和所述文丘里管气体加压喷射装置3之间，所述高效空气过滤器通过管道和所述气源装置连接，所述气源装置出来的气流经过所述高效空气过滤器过滤后进入所述文丘里管气体加压喷射装置3。本实施例中，所采用的气源装置和高效空气过滤器是车间中本身所具备的，所以没有一点额外的动力损失，就可以实现防止机械手臂I凝结水滴的功能。请继续参阅图I-图4，本发明这种防止机械手臂I凝结水滴的方法，采用如上所述的防止机械手臂I凝结水滴的装置，包括如下步骤第一步，文丘里管气体加压喷射装置3将进入自身内部的气流4进行加速； 第二步，文丘里管气体加压喷射装置3将加速后的气流喷射到机械手臂I。在上述防止机械手臂I凝结水滴的方法中，还包括气源装置，所述气流来自所述气源装置，所述气源装置是鼓风机或风扇。在上述防止机械手臂I凝结水滴的方法中，还包括高效空气过滤器，所述高效空气过滤器设置在所述气源装置和所述文丘里管气体加压喷射装置3之间，所述高效空气过滤器通过管道和所述气源装置连接，所述气流依次经所述气源装置和所述高效空气过滤器过滤后进入所述文丘里管气体加压喷射装置3。高效空气过滤器可以对气流进行过滤和净化，避免污染工艺车间。综上所述，本发明通过在所述机械手臂的上方增设所述文丘里管气体加压喷射装置，所述文丘里管气体加压喷射装置内具有截面突然变小的气流通道，可以将风速较低的气流进行加速，使得加速后的气流喷射到所述机械手臂上，从而将机械手臂上的水汽吹走，防止水汽逐步凝结成水滴而滴落到晶圆上，污染晶圆。也就是说，通过增设所述文丘里管气体加压喷射装置后，可以利用车间内本身具有的从高效空气过滤器出来的较低速度的气流，对其进行加速后喷射到所述机械手臂上，而不需要额外增加需要很多动力源的气源装置，从而即实现了吹走机械手臂上的水汽的目的，同时也有效节约了能源。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，包括文丘里管气体加压喷射装置，所述文丘里管气体加压喷射装置设置在所述机械手臂上，所述文丘里管气体加压喷射装置具有截面变小的气流通道，所述文丘里管气体加压喷射装置将流入其内部的气流进行加速后喷射到所述机械手臂。
2.根据权利要求I所述防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，所述文丘里管气体加压喷射装置包括加速部件和导流部件，所述导流部件的入气口和所述加速部件的出气口处连接，所述导流部件的排气口与所述机械手臂的上部相匹配，所述加速部件具有所述截面变小的气流通道。
3.根据权利要求2所述防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，所述加速部件包括两块内凹的曲形板，所述两块内凹的曲形板横向设置并形成从上至下的所述气流通道，所述气流通道具有位于上方的进气口、位于下方的出气口和位于内部的截面最小部位。
4.根据权利要求3所述防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，所述进气口、所述出气口和所述截面最小部位的宽度比例是6 : 2 : 5。
5.根据权利要求3所述防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，所述导流部件包括两块平面板，所述两块平面板的长度和所述曲形板的长度相对应，所述两块平面板的上端和下端分别形成所述导流部件的入气口和排气口，所述两块平面板的上端对应连接在所述两块内凹的曲形板的下端，所述两块平面板的下端与所述机械手臂的上部相匹配，且所述两块平面板上端之间的距离小于下端之间的距离。
6.根据权利要求I所述的防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，所述机械手臂和所述文丘里管气体加压喷射装置是横向设置的，所述文丘里管气体加压喷射装置的长度和所述机械手臂相对应。
7.根据权利要求I所述的防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，还包括气源装置，所述气流来自所述气源装置。
8.根据权利要求7所述的防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，所述气源装置是鼓风机或风扇。
9.根据权利要求7所述的防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，还包括高效空气过滤器，所述高效空气过滤器设置在所述气源装置和所述文丘里管气体加压喷射装置之间，所述高效空气过滤器通过管道和所述气源装置连接，所述气源装置出来的气流经过所述高效空气过滤器过滤后进入所述文丘里管气体加压喷射装置。
10.一种防止机械手臂凝结水滴的方法，采用如权利要求1-9中任意一项所述的防止机械手臂凝结水滴的装置，其特征在于，包括如下步骤文丘里管气体加压喷射装置将进入自身内部的气流进行加速；以及文丘里管气体加压喷射装置将加速后的气流喷射到所述机械手臂。
全文摘要
本发明公开了一种防止机械手臂凝结水滴的装置，包括文丘里管气体加压喷射装置，所述文丘里管气体加压喷射装置设置在机械手臂上，所述文丘里管气体加压喷射装置具有截面变小的气流通道，所述文丘里管气体加压喷射装置将流入其内部的气流进行加速后喷射到机械手臂。同时，本发明还公开了一种防止机械手臂凝结水滴的方法。通过在机械手臂的上方增设内部具有截面突然变小的气流通道的文丘里管气体加压喷射装置，可以利用车间内本身具有的高效空气过滤器出来的较低速度的气流，对其通过文丘里原理进行加速后喷射到所述机械手臂上，实现在不需要额外增加动力设备前提下，将机械手臂上的水汽吹走，既防止机械手臂凝结出水滴，又有效节约了能源。
文档编号H01L21/00GK102881559SQ20111019869
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者邵业明, 张伟 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司