一种硅晶棒切片后清洗系统的制作方法

本发明涉及半导体技术领域，具体地说是一种硅晶棒切片后清洗系统。

背景技术：

因微量污染会导致半导体器件失效，故半导体器件生产中，硅晶棒切片后须经严格的清洗，通过清洗可清除硅片表面的污染杂质。

如中国专利申请号：cn201721518121.0的一种硅片清洗花篮，该清洗花篮通过活动齿杆，固定齿杆，l型卡槽，支架，卡销的结合设置，有益效果在于：通过固定齿杆形成的片槽，将硅片均匀的分布在花篮内，且上部设置的活动齿杆进一步分隔硅片，避免硅片上部发生粘连从而影响清洗的效果，活动齿杆与支架的l型卡槽之间的连接方便，且转动活动齿杆所需付出的力较小、活动齿杆与支架连接牢靠。

本发明人发明该硅片清洗花篮具有以下缺陷待以改进：

1)晶体硅可切片成不同的厚度，因该清洗花篮的固定齿杆上的片槽的厚度为固定值，比片槽宽的硅片则不能插入于片槽上，故具有局限性；

2)硅片插入时，硅片外表面易与片槽发生摩擦，从而易导致硅片受损，降低了硅片的质量；

3)硅片清洗完毕后，需一片一片从片槽中取下，工作量大，费时费力。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种硅晶棒切片后清洗系统。

本发明采用如下技术方案来实现：一种硅晶棒切片后清洗系统，其结构包括清洗顶盖、喷淋头、伸缩杆、清洗机体、置片装置，所述清洗机体顶面四个角部位上均通过伸缩杆与清洗顶盖连接，所述清洗顶盖的底面均布有喷淋头，所述喷淋头正下方设有置片装置，所述置片装置与清洗机体相连接；

作为优化，所述置片装置包括有第一侧夹机构、微电机、导向盘、第二侧夹机构、顶夹机构、连接板、液压缸、底夹机构；

作为优化，所述底夹机构一侧设有第一侧夹机构、另一侧设有第二侧夹机构且三者的末端均连有导向盘，所述导向盘布设有两块且其中一块中心与微电机的输出轴连接，所述导向盘朝向底夹机构的一面中心均通过液压缸与连接板连接，所述连接板也与底夹机构、第一侧夹机构、第二侧夹机构连接，所述微电机通过减震座与清洗机体连接，所述导向盘与清洗机体滑动连接，所述顶夹机构连接于清洗机体。

作为优化，所述第一侧夹机构、第二侧夹机构、底夹机构为同一夹紧机构。

作为优化，所述第一侧夹机构包括有第一弹簧、夹板、第二弹簧、导向板、连接块、导向杆，所述第一弹簧的弹簧圈均通过夹板与第二弹簧的弹簧圈相连接，所述夹板呈等距布设且均间隙配合与两根相互平行的导向杆，所述夹板滑动连接于导向板，所述第一弹簧及第二弹簧的末端均连接有连接块，所述连接块与连接板固定连接，所述导向板及导向杆的末端与导向盘垂直连接。

作为优化，所述夹板包括有夹紧颗粒、置片板、安装环、拱形导向口、板体、导向孔，所述板体两侧均固定有安装环，所述安装环相对位置上设有导向孔，所述导向孔设有两个且其下方均设有拱形导向口，所述拱形导向口及导向孔均与板体为一体化结构，所述导向孔上方设有与板体垂直连接的置片板，所述置片板侧面均布有等距设置的夹紧颗粒，所述安装环与第一弹簧、第二弹簧的弹簧圈连接，所述导向孔与导向杆采用间隙配合，所述拱形导向口与导向板相配合。

作为优化，所述导向板包括有导向条、薄板基体，所述薄板基体两侧均垂直固定有导向条，所述导向条与拱形导向口采用间隙配合，所述薄板基体与导向盘垂直连接。

作为优化，所述顶夹机构在第一侧夹机构的基础上增设有内外齿轮盘、中心轴、连杆、安装头、第二液压缸，所述顶夹机构的连接块中心均安装有第二液压缸且通过安装头、连杆与中心轴连接，所述中心轴的一端设有安装有内外齿轮盘，所述内外齿轮盘外设于清洗机体，所述中心轴的末端与清洗机体内壁通过轴连接，所述第二液压缸末端卡扣可与导向盘的卡座相扣合。

作为优化，所述夹紧颗粒的形成呈半球体结构设置且外壁光滑。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种硅晶棒切片后清洗系统，具备以下有益效果：

(i)本发明通过第一弹簧、夹板、第二弹簧的结合设置，基于弹簧具有伸缩性，伸缩时，夹板与夹板的间距能够随弹簧圈与弹簧圈等距增大或缩小，从而能够适用于不同厚度的硅片，适用范围广；

(ii)本发明通过置片板、夹紧颗粒的结合设置，硅片插入时的置片槽大于硅片的厚度，且夹紧颗粒外壁光滑，故能够避免硅片插入时与夹板壁接触摩擦，防止硅片受损，使得硅片的质量不受影响，另外夹紧颗粒的形成呈半球体结构设置能够减小与硅片的接触面积，使得硅片能较大面积被清洗；

(iii)本发明通过液压缸、连接板、四个夹机构的结合设置，在硅片清洗完毕后，先释放硅片两侧及底部的夹紧，通过内外齿轮盘使底夹机构将清洗后的硅片远离清洗槽，后释放对硅片的夹紧，硅片可全部倒出，无须一片一片取下，工作量小，省时省力。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种硅晶棒切片后清洗系统的结构示意图。

图2为本发明的置片装置的第一种工作状态的俯视结构示意图。

图3为本发明的置片装置的第二种工作状态的俯视结构示意图。

图4为本发明的置片装置的第一种工作状态的正视结构示意图。

图5为本发明的置片装置的第二种工作状态的正视结构示意图。

图6为本发明的第一侧夹机构的左侧视结构示意图。

图7为本发明的第一侧夹机构的右侧视结构示意图。

图8为本发明的夹板的结构示意图。

图9为本发明的导向板的结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

清洗顶盖-1、喷淋头-2、伸缩杆-3、清洗机体-4、置片装置-5、第一侧夹机构-50、微电机-51、导向盘-52、第二侧夹机构-53、顶夹机构-54、连接板-55、液压缸-56、底夹机构-57、第一弹簧-a1、夹板-a2、第二弹簧-a3、导向板-a4、连接块-a5、导向杆-a6、夹紧颗粒-a20、置片板-a21、安装环-a22、拱形导向口-a23、板体-a24、导向孔-a25、导向条-a41、薄板基体-a42、内外齿轮盘-540、中心轴-541、连杆-542、安装头-543、第二液压缸-544。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-9，本发明提供一种硅晶棒切片后清洗系统技术方案：其结构包括清洗顶盖1、喷淋头2、伸缩杆3、清洗机体4、置片装置5，所述清洗机体4顶面四个角部位上均通过伸缩杆3与清洗顶盖1连接，所述清洗顶盖1的底面均布有喷淋头2，所述喷淋头2正下方设有置片装置5，所述置片装置5与清洗机体4相连接，所述伸缩杆3的设置在于便于硅片的放置，硅片放置后，清洗顶盖1与清洗机体4构成封闭清洗箱，有效防止清洗液溅出；

所述置片装置5包括有第一侧夹机构50、微电机51、导向盘52、第二侧夹机构53、顶夹机构54、连接板55、液压缸56、底夹机构57；

所述底夹机构57一侧设有第一侧夹机构50、另一侧设有第二侧夹机构53且三者的末端均连有导向盘52，所述导向盘52布设有两块且其中一块中心与微电机51的输出轴连接，所述导向盘52朝向底夹机构57的一面中心均通过液压缸56与连接板55连接，所述连接板55也与底夹机构57、第一侧夹机构50、第二侧夹机构53连接，所述微电机51通过减震座与清洗机体4连接，所述导向盘52与清洗机体4滑动连接，所述顶夹机构54连接于清洗机体4。

所述第一侧夹机构50、第二侧夹机构53、底夹机构57为同一夹紧机构，能对硅片的不同方位进行夹紧。

所述第一侧夹机构50包括有第一弹簧a1、夹板a2、第二弹簧a3、导向板a4、连接块a5、导向杆a6，所述第一弹簧a1的弹簧圈均通过夹板a2与第二弹簧a3的弹簧圈相连接，所述夹板a2呈等距布设且均间隙配合与两根相互平行的导向杆a6，所述夹板a2滑动连接于导向板a4，所述第一弹簧a1及第二弹簧a3的末端均连接有连接块a5，所述连接块a5与连接板55固定连接，所述导向板a4及导向杆a6的末端与导向盘52垂直连接，所述第一弹簧a1、夹板a2、第二弹簧a3的结合设置，使得夹板a2与夹板a2的间距能够随弹簧圈与弹簧圈等距增大或缩小，从而能够适用于不同厚度的硅片，适用范围广。

所述夹板a2包括有夹紧颗粒a20、置片板a21、安装环a22、拱形导向口a23、板体a24、导向孔a25，所述板体a24两侧均固定有安装环a22，所述安装环a22相对位置上设有导向孔a25，所述导向孔a25设有两个且其下方均设有拱形导向口a23，所述拱形导向口a23及导向孔a25均与板体a24为一体化结构，所述导向孔a25上方设有与板体a24垂直连接的置片板a21，所述置片板a21侧面均布有等距设置的夹紧颗粒a20，所述安装环a22与第一弹簧a1、第二弹簧a3的弹簧圈连接，所述导向孔a25与导向杆a6采用间隙配合，所述拱形导向口a23与导向板a4相配合，所述置片板a21的设置便于硅片的放置，有效防止硅片放置时受到弹簧圈的阻碍。

所述导向板a4包括有导向条a41、薄板基体a42，所述薄板基体a42两侧均垂直固定有导向条a41，所述导向条a41与拱形导向口a23采用间隙配合，所述薄板基体a42与导向盘52垂直连接，所述导向条a41的设置在于对夹板a2起导向作用，更有利于夹板a2的位移。

所述顶夹机构54在第一侧夹机构50的基础上增设有内外齿轮盘540、中心轴541、连杆542、安装头543、第二液压缸544，所述顶夹机构54的连接块a5中心均安装有第二液压缸544且通过安装头543、连杆542与中心轴541连接，所述中心轴541的一端设有安装有内外齿轮盘540，所述内外齿轮盘540外设于清洗机体4，所述中心轴541的末端与清洗机体4内壁通过轴连接，所述第二液压缸544末端卡扣可与导向盘52的卡座相扣合，所述顶夹机构54的设置在于硅片的顶部也能被夹紧，使得硅片四个正方位都得以被夹紧，有效防止在清洗中硅片出现滑落，更有利对硅片的清洗。

所述夹紧颗粒a20的形成呈半球体结构设置且外壁光滑，能够减小与硅片的摩擦系数，避免硅片受损，同时能够减小与硅片的接触面积，使得硅片能较大面积被清洗，

本发明的工作原理：将切割后的硅片从第一侧夹机构50、第二侧夹机构53插入放置在底夹机构57的相邻两块置片板a21之间形成的置片槽内，硅片都放入完毕后，90度转动内外齿轮盘540，使得顶夹机构54在连杆542的连接作用下以中心轴541为轴进行90度旋转，使得第二液压缸54的卡扣与导向盘52的卡座卡合，从而顶夹机构54的夹板a2分别置于硅片顶部两侧，通过控制液压缸56，使得液压缸56、第二液压缸544的液压杆外伸对连接板55产生压力，使得各个硅片夹机构的第一弹簧a1与第二弹簧a3均被压缩，从而弹簧的弹簧圈与弹簧圈等距缩小，进而夹板a2同一夹板a2、置片板a21与置片板a21的间距等距缩小，实现对硅片四个正方位的局部夹紧，夹紧颗粒a20的设置更有利于对硅片进行夹紧，夹紧度更好，通过驱动微电机51，使得导向盘52发生旋转，从而带动硅片以微电机51的输出轴为轴机进行旋转，清洗水从喷淋头2均匀喷淋于硅片上，进一步提高硅片的清洗效果。

综上所述，本发明相对现有技术获得的技术进步是：

1)基于弹簧具有伸缩性，伸缩时，夹板与夹板的间距能够随弹簧圈与弹簧圈等距增大或缩小，从而能够适用于不同厚度的硅片，适用范围广；

2)硅片插入时的置片槽大于硅片的厚度，且夹紧颗粒外壁光滑，故能够避免硅片插入时与夹板壁接触摩擦，防止硅片受损，使得硅片的质量不受影响，另外夹紧颗粒的形成呈半球体结构设置能够减小与硅片的接触面积，使得硅片能较大面积被清洗；

3)在硅片清洗完毕后，先释放硅片两侧及底部的夹紧，通过内外齿轮盘使底夹机构将清洗后的硅片远离清洗槽，后释放对硅片的夹紧，硅片可全部倒出，无须一片一片取下，工作量小，省时省力。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。