一种防止加工造成二次污染的喷气防撞装置的制作方法

本实用新型涉及去除晶圆表面上薄膜的装置领域，尤其涉及一种防止加工造成二次污染的喷气防撞装置。

背景技术：

现有的对晶圆表面清洗，去除晶圆表面上的SiO2薄膜，通过化学药液HF溶液进行清洗，然而在清洗时容易造成清洗液流向晶圆的另外一面，并渗透入清洗机台内，造成晶圆被污染，同时使得清洗的机台使用寿命降低。而且在对晶圆进行吸附升降时，由于晶圆直径会大于机台的台面，因此容易造成晶圆磕碰损坏的问题。

技术实现要素：

为此，需要提供一种防止加工造成二次污染的喷气防撞装置，解决现有的晶圆清洗装置容易造成晶圆被污染和/或破损的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种防止加工造成二次污染的喷气防撞装置，包括防撞单元和旋转升降机构；所述旋转升降机构包括放置台架、旋转气管、固定气管、升降单元、动力单元和真空泵，所述旋转气管的一端可转动的套设置在固定气管内，旋转气管的另一端贯穿放置台架设置在放置台的顶面的中部，且旋转气管的另一端的气口上设置有吸盘，固定气管设置在升降单元上，真空泵与固定气管管连接设置，动力单元设置在升降单元上，动力单元用于驱动旋转气管转动，升降单元用于驱动放置台架进行升降；所述放置台架的顶部外侧设置有环形喷气口，环形喷气口与旋转气管的第二出气口管连接设置，防撞单元设置在放置台架的侧面上，且防撞单元位于环形喷气口的一侧，防撞单元用于检测放置台架升降的距离。

进一步地，所述旋转升降机构还包括第一油封和第二油封；所述旋转气管与固定气管之间设置有轴承，第一油封设置在固定气管出口与轴承之间，第二油封设置在旋转气管的管身上，且第二油封位于放置台架容置于旋转气管的通孔内，且第一油封与旋转气管连接处设置有吹气口，环形喷气口与吹气口管连接设置。

进一步地，所述环形喷气口朝向放置台架的顶面方向的倾角为30°～45°。

进一步地，所述升降单元包括底座、升降台和升降气缸，所述升降气缸设置在底座上，升降台设置在升降气缸的输出轴上，固定气管设置在升降台的顶面中部上，动力单元设置在升降台的顶面上，且动力单元位于固定气管的一侧。

进一步地，所述动力单元包括电动机和齿轮，电动机设置在升降台上，旋转气管的外侧面设置有外齿，齿轮套设在电动机的输出轴上，齿轮与外齿相互啮合设置。

进一步地，所述防撞单元包括检测器、比较器和报警器，检测器设置在放置台架的侧面上，比较器和报警器设置在放置台架内，检测器与比较器的输入端电连接，报警器与比较器的输出端电连接。

进一步地，还包括清洗机构，所述清洗机构包括舵机、转动架、喷淋管和清洗管，转动架设置在舵机的输出轴上，喷淋管与清洗罐并排设置在转动架上，舵机用于带动喷淋管和清洗管转动至放置台架的上方，喷淋管和清洗管用于对安装于放置台架顶面上的晶圆进行清洗。

区别于现有技术，上述技术方案通过旋转升降机构的升降单元上升，使得吸盘通过真空泵抽真空吸附固定晶圆，在回降时，通过防撞单元的检测，使得放置台架停止的位置不会与其它的设备或机架碰撞，使得晶圆不会与放置台架之外的设备相互触碰，达到避免晶圆与放置台架相互碰撞损坏的目的。而在清洗时，通过放置台架侧面的环形喷气口对放置于放置台架顶面的晶圆进行吹气，将渗流至晶圆背面的清洗液吹除，避免渗流至晶圆背面的清洗液对晶圆造成污染。因此解决了清洗对晶圆污染，以及晶圆在升降时破损的问题。

附图说明

图1为具体实施方式所述的防止加工造成二次污染的喷气防撞装置的示意图；

图2为具体实施方式所述的防止加工造成二次污染的喷气防撞装置的局部结构图；

图3为具体实施方式所述的防止加工造成二次污染的喷气防撞装置的局部视图。

附图标记说明：

10、防撞单元；11、检测器；12、比较器；13、报警器；

20、旋转升降机构；21、放置台架；22、旋转气管；23、固定气管；

24、升降单元；25、动力单元；26、真空泵；27、第一油封；

28、第二油封；221、吸盘；222、轴承；223、吹气口；224、外齿；

241、底座；242、升降台；243、升降气缸；251、电动机；

252、齿轮；

30、清洗机构；31、舵机；32、转动架；33、喷淋管；34、清洗管；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1、图2和图3，本实施例提供一种防止加工造成二次污染的喷气防撞装置，包括防撞单元10和旋转升降机构20；所述旋转升降机构包括放置台架21、旋转气管22、固定气管23、升降单元24、动力单元25和真空泵26，所述旋转气管的一端可转动的套设置在固定气管内，旋转气管的另一端贯穿放置台架设置在放置台的顶面的中部，且旋转气管的另一端的气口上设置有吸盘221，吸盘可以为真空吸盘，固定气管设置在升降单元上，真空泵与固定气管管连接设置，动力单元设置在升降单元上，动力单元用于驱动旋转气管转动，升降单元用于驱动放置台架进行升降；所述放置台架的顶部外侧设置有环形喷气口，环形喷气口与旋转气管的第二出气口管连接设置，防撞单元设置在放置台架的侧面上，且防撞单元位于环形喷气口的一侧，防撞单元用于检测放置台架升降的距离。

本实施例中通过旋转升降机构的升降单元将放置台架整体上升，继而开启真空泵使得吸盘处于真空状态，进而通过吸盘吸附固定晶圆。在回降时，通过防撞单元的检测，使得放置台架停止的位置不会与其它的设备或机架碰撞，例如：晶圆的边缘部分与其它设备之间的距离为3mm至8mm时停止，使得晶圆不会与放置台架的其它设备相互触碰，其它设备为清洗的喷管，达到避免晶圆被碰撞损坏的目的。而在清洗时，通过放置台架侧面的环形喷气口对放置于放置台架顶面的晶圆进行吹气，将渗流至晶圆背面的清洗液吹除，避免渗流至晶圆背面的清洗液对晶圆造成污染。因此解决了清洗对晶圆污染，以及晶圆在升降时破损的问题。

本实施例中所述环形喷气口朝向放置台架的顶面方向的倾角为30°～45°。通过设定环形喷气口的角度，可以使得在清洗液为渗流至晶圆的背面时，其清洗液被吹除处晶圆，解决了晶圆被二次污染的问题。

本实施例中所述旋转升降机构还包括第一油封27和第二油封28；所述旋转气管与固定气管之间设置有轴承222，第一油封设置在固定气管出口与轴承之间，第二油封设置在旋转气管的管身上，且第二油封位于放置台架容置于旋转气管的通孔内，且第一油封与旋转气管连接处设置有吹气口223，环形喷气口与吹气口管连接设置。

在对晶圆进行清洗时，整个放置台架会进行转动，通过旋转使得晶圆的背面被均匀的清洗，达到完全清洗晶圆的效果。具体的，通过动力单元带动旋转气管转动和放置台架一起转动，达到带动吸附于吸盘上的晶圆一起转动，因此在喷淋晶圆进行清洗时，避免喷淋不完全，导致清洗不干净的问题。而通过轴承可以使得旋转气管与固定气管相互套接，且达到旋转气管可以通过动力单元驱动旋转的目的，继而通过第一油封密封固定气管与旋转气管的接口，保持旋转气管与固定气管之间的密封性，达到对吸盘抽真空的效果。第二油封则安装在旋转气管的中部，且第二油封位于放置台架内的容置旋转气管的通孔内，并在第二油封处的旋转气管侧壁开设一个管口，通过气管将管口与环形喷气口连接，可以采用焊接的方式密封连接。因此环形喷气口可以通过旋转气管内部布置气管进行输送气体，进而该气管设置在固定气管的侧壁上，再与外部的气泵进行管连接，为环形喷气口提供吹喷的气体。保证了为环形喷气口提高稳定压力的气体，防止晶圆被清洗液二次污染。

本实施例中所述升降单元包括底座241、升降台242和升降气缸243，所述升降气缸设置在底座上，升降台设置在升降气缸的输出轴上，固定气管设置在升降台的顶面中部上，动力单元设置在升降台的顶面上，且动力单元位于固定气管的一侧。所述动力单元包括电动机251和齿轮252，电动机可以为伺服电机，电动机设置在升降台上，旋转气管的外侧面设置有外齿224，齿轮套设在电动机的输出轴上，齿轮与外齿相互啮合设置。

放置台架和旋转气管的转动，可以通过电动机进行驱动。具体的，在旋转气管的外侧壁上设置外齿，因此电动机通过齿轮啮合传动的方式带动旋转气管转动，通过旋转气管与放置台架之间有局部的连接，因此旋转气管可以带动放置台架一起转动。而放置台架的升降，则通过升降气缸推动升降台上下移动，使得安札富贵鸟升降台上的放置台架、旋转气管、固定气管和动力单元都跟随其上下移动，达到升降的效果。将升降气缸安装底座上，通过底座的表面面积大于升降台表面的面积，使得喷气防撞装置的重心会落在底座上，提高其稳定性的效果。其中升降气缸可以为气缸或液压缸。

本实施例中所述防撞单元包括检测器11、比较器12和报警器13，检测器设置在放置台架的侧面上，比较器和报警器设置在放置台架内，检测器与比较器的输入端电连接，报警器与比较器的输出端电连接。通过检测器检测放置台架的位置或者距离地面的高度，进而将检测到的数据传输至比较器内，通过与比较器内的人工设定的数值进行比较，当超出人工设定的数值时，则报警器会接收到比较器的反馈信息进行报警，达到提醒操作人工的效果，避免晶圆与其它设备碰撞损坏。检测器可以为位置传感器，例如基恩士GT2系列位置传感器，报警器则可以为蜂鸣器或报警灯。

比较器的型号可以为LM393、TLV3011和MAX9028，比较器是对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较。能够实现这种比较功能的电路或装置称为比较器。比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。比较器的两路输入为模拟信号，输出则为二进制信号0或1，当输入电压的差值增大或减小且正负符号不变时，其输出保持恒定。

本实施例中还包括清洗机构30，所述清洗机构包括舵机31、转动架32、喷淋管33和清洗管34，转动架设置在舵机的输出轴上，喷淋管与清洗罐并排设置在转动架上，舵机用于带动喷淋管和清洗管转动至放置台架的上方，喷淋管和清洗管用于对安装于放置台架顶面上的晶圆进行清洗。为了便于喷淋冲洗和清洗，通过两根并排的管道进行喷淋，喷淋管道内连接化学药液，如HF化学药液进行冲洗，将晶圆的表面冲洗干净。而清洗管连接清水，即不含化学药液的清水进行冲洗，将残留在晶圆表面的化学药液冲洗干净，达到完全冲洗的目的。为了便于操作，将喷淋管和清洗管的一端安装转动架上，并通过舵机进行往返转动，使得喷淋管的出口和清洗管的出口转动至放置架的上方进行喷淋，在喷淋结束后，再通过舵机将喷淋管和清洗管移开，便于放置台进行升降拿取晶圆，提高喷气防撞装置的实用性。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。