一种扫片装置和晶圆清洗设备的制作方法

1.本实用新型涉及计数装置技术领域，特别涉及一种扫片装置和晶圆清洗设备。


背景技术：

2.目前，在晶圆清洗工序中包含有对多个晶圆盒甩干的工序，甩干机中高速旋转的过程中需要保证动平衡，为避免在甩干工序中出现因较大振动而导致碎片的情况出现，因此需要保证进入甩干工序中各个晶圆盒之间的重量相等，晶圆盒中的晶圆数量保持平衡。
3.为了实现上述目的，需要通过扫片结构统计晶圆盒中晶圆的数量，一般采用驱动件驱动计数传感器升降运动或水平运动，以使得传感器依次经过晶圆盒中的晶圆，完成晶圆的数量统计。
4.但现有的扫片装置在完成依次扫片操作后需要回退至初始位置，然后再进行下一次扫片，无法实现在一次移动中检测多个晶圆盒中晶圆的数量，扫片的效率低下。如何解决上述技术问题，成为了亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提供一种扫片装置和晶圆清洗设备，旨在实现扫片装置在一次移动中完成对多个晶圆盒中晶圆数量的统计，提高扫片效率。
6.为了实现上述目的，本实用新型提出一种扫片装置，包括用于计数的计数传感器、驱动所述计数传感器沿着待检物料堆叠方向运动的驱动组件、用于检测计数传感器运动位置的位置检测组件、以及根据所述位置检测组件的检测结果控制所述计数传感器计数的控制模块。
7.在本技术的一实施例中，所述待检物料堆叠于至少两个物料盒内，所述位置检测组件包括：设于所述驱动组件上的感应片，和多个沿所述感应片相配合的第一识别模块；通过所述感应片和所述第一识别模块的配合，所述控制模块控制所述计数传感器检测每个所述物料盒内的所述待检物料的数量。
8.物料可以是晶圆，对应地，物料盒为晶圆盒。
9.在本技术的一实施例中，所述位置检测组件还包括：与所述感应片相配合用于检测所述计数传感器是否运动至驱动组件极限位置的第二识别模块。
10.在本技术的一实施例中，所述驱动组件包括：
11.驱动件；
12.丝杆，连接在所述驱动件上并随所述驱动件的输出轴转动；
13.丝杆螺母，套接在所述丝杆上可沿所述丝杆长度方向往复运动；
14.导向件，所述导向件的长度方向与所述丝杆的长度方向互相平行，所述丝杆螺母滑动连接于所述导向件，所述计数传感器随所述丝杆螺母伸缩运动。
15.在本技术的一实施例中，所述驱动组件还包括：
16.移动杆，所述移动杆连接于所述丝杆螺母上，所述计数传感器设于所述移动杆上
远离所述驱动件的一端。
17.在本技术的一实施例中，所述驱动件与所述丝杆之间还设有减速机。
18.在本技术的一实施例中，所述计数传感器为漫反射光电传感器或距离传感器。
19.在本技术的一实施例中，还包括罩设在所述驱动组件、位置检测组件、控制模块上的防护罩；其中，所述移动杆部分伸出所述防护罩并可在所述防护罩内伸缩运动。
20.在本技术的一实施例中，所述移动杆与所述防护罩的连接处设有密封件。
21.本技术还公开了一种晶圆清洗设备，包括上料台，还包括如上任意一项所述的扫片装置，所述扫片装置设于所述上料台上。
22.采用上述技术方案，通过驱动组件驱动计数传感器沿着待检物料堆叠方向运动，使得计数传感器依次经过工位上的待检物料，对工位上的待检物料进行数量统计，在计数传感器的一侧设置位置检测组件，通过位置检测组件检测计数传感器的位置，然后控制模块通过检测组件检测的结果控制计数传感器进行数量统计，从而实现计数传感器在一次移动中完成对多个工位上的待检物料进行数量统计，提高了数量统计的效率。
附图说明
23.下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细的说明，其中：
24.图1为本实用新型第一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本实用新型，并不对本实用新型构成限制。
26.如图1所示，为了实现上述目的，本实用新型提出一种扫片装置，包括用于计数的计数传感器10、驱动所述计数传感器10沿着待检物料堆叠方向运动的驱动组件、用于检测计数传感器10运动位置的位置检测组件、以及根据所述位置检测组件的检测结果控制所述计数传感器10计数的控制模块。
27.具体的，一种扫片装置包括计数传感器10、驱动组件、位置检测组件以及控制模块。本技术中的物料是指装载在晶圆盒25中的晶圆。
28.如图1所示，沿第一方向，晶圆盒25内排列有多个晶圆，即第一方向垂直于多个晶圆，堆叠方向即为沿着第一方向，当然可以想到的是，堆叠方向也可以为与第一方向相反的方向。由上可知，计数传感器10沿着待检物料堆叠方向运动指计数传感器10即可以沿着第一方向运动，又可以沿着与第一方向相反的方向运动。
29.计数传感器10在驱动组件的驱动下运动，依次经过晶圆盒25内的每个晶圆，具体地，经过的是晶圆的侧边。
30.其中，计数传感器10采用现有技术中常用的计数传感器10，其工作原理为：计数传感器10向晶圆盒25内的晶圆发射光电信号，计数传感器10接收反射回来的光电信号后并与预设的参数进行比较，从而判断晶圆盒25中是否具有晶圆，并将检测的数值进行统计，完成计数过程。
31.计数传感器10连接在驱动组件上，计数传感器10可随着驱动组件伸缩运动，从而
使得计数传感器10沿着待检物料堆叠方向运动。使计数传感器10依次经过不同的晶圆盒25，统计每一晶圆盒25内晶圆的数量。
32.以扫片装置一次运行统计的晶圆盒25数量为两个为例：
33.位置传感器可检测计数传感器10的运动位置。先行预设位置传感器的三个位置，分别为第一位置、第二位置、以及第三位置，第一位置与第二位置之间的距离大于等于沿第一方向晶圆盒25的长度（此处晶圆盒25长度是指两端最长的长度），第二位置与第三位置之间的距离大于等于沿第一方向晶圆盒25的长度（此处晶圆盒25长度是指两端最长的长度）。
34.当位置传感器检测到计数传感器10经过第一位置时，启动计数传感器10开始统计第一个晶圆盒25内的晶圆的数量。
35.当位置传感器检测到计数传感器10经过第二位置时，控制模块控制计数传感器10重新计数，即开始统计第二个晶圆盒25内的晶圆的数量，同时对第一个晶圆盒25内的晶圆数量进行存储。
36.当位置传感器检测到计数传感器10经过第三位置时，控制模块控制计数传感器10停止运动，同时对第二个晶圆盒25内的晶圆数量进行存储。
37.采用上述技术方案，通过驱动组件驱动计数传感器10沿着待检物料堆叠方向运动，使得计数传感器10依次经过晶圆盒25内的晶圆，对不同晶圆盒25内的晶圆数量进行统计，在计数传感器10的一侧设置位置检测组件，通过位置检测组件检测计数传感器的位置，然后控制模块通过检测组件检测的结果控制计数传感器10重新进行数量统计，从而实现计数传感器10在一次移动中完成对多个晶圆盒25内的晶圆进行数量统计，以便于进行不同晶圆盒25内晶圆数量的比较，提高了数量统计的效率。
38.在本技术的一实施例中，所述待检物料堆叠于两个物料盒内，所述位置检测组件10包括：设于所述驱动组件上的感应片13，和多个沿所述感应片13相配合的第一识别模块；通过所述感应片13和所述第一识别模块的配合，所述控制模块控制所述计数传感器10检测每个所述物料盒内的所述待检物料的数量。本实施例中，物料指晶圆，对应地，物料盒为晶圆盒。
39.具体的，位置检测组件包括感应片13和第一识别模块。
40.感应片13是指可进行短距无线通信的芯片，第一识别模块与感应片13相互配合可识别感应片13中存储的位置信息。
41.感应片13连接在驱动组件上，感应片13与驱动组件之间采用可拆卸的方式连接，例如螺钉连接、卡接等。采用可拆卸的方式连接，可便于感应片13与驱动组件之间的安装与拆卸，便于后期的维护。当然根据设计的需要，感应片13与驱动组件之间也可以采用固定连接的方式连接，例如焊接。采用固定连接的方式连接可提高感应片13与驱动组件之间的连接强度，保证感应片13工作时的稳定性。
42.如图1所示，感应片13设在在连接件23上，驱动件18驱动下，感应片和移动杆11同步运动。
43.可选地，多个第一识别模块沿第一方向，同排设置在底座26上。
44.本技术中的多个是指两个或两个以上。
45.以三个第一识别模块为例：
46.先行预设第一识别模块的三个位置，分别为第一识别模块21a、第一识别模块21b、
以及第一识别模块21c，第一识别模块21a与第一识别模块21b之间的距离大于等于沿第一方向晶圆盒25的长度（此处晶圆盒25长度是指两端最长的长度），第一识别模块21b与第一识别模块21c之间的距离大于等于沿第一方向晶圆盒25的长度（此处晶圆盒25长度是指两端最长的长度）。
47.当第一识别模块21a检测到感应片经过时，启动计数传感器10开始统计第一个晶圆盒25内的晶圆的数量。
48.当第一识别模块21b检测到感应片经过时，控制模块控制计数传感器10重新计数，即开始统计第二个晶圆盒25内的晶圆的数量，同时对第一个晶圆盒25内的晶圆数量进行存储。
49.当第一识别模块21c检测到感应片经过时，控制模块控制计数传感器10停止运动，同时对第二个晶圆盒25内的晶圆数量进行存储。
50.第一识别模块的排布方向与计数传感器10的运动方向保持一致，从而使得感应片13可以依次经过不同的第一识别模块。
51.采用上述技术方案，通过多个沿着计数传感器10运动方向排布的第一识别模块与设置在驱动组件上的感应芯片相互配合，可实现对计数传感器10运动位置的监测，结构简单，便于实施。
52.在本技术的一实施例中，所述位置检测组件还包括：与所述感应片13相配合用于检测所述计数传感器10是否运动至驱动组件极限位置的第二识别模块。
53.具体的，位置检测组件还包括第二识别模块，第二识别模块与第一识别模块结构相同，仅具有功能上的差别。
54.第二识别模块为两个，分为为第二识别模块22a和第二识别模块22b；
55.当第二识别模块22a检测到感应片经过时，停止驱动组件继续朝着与第一方向相反的方向运动；
56.当第二识别模块22b检测到感应片经过时，停止驱动组件继续朝着第一方向运动。
57.第二识别模块22a、第一识别模块21a、第一识别模块21b、第一识别模块21c、以及第二识别模块22b依次设置，且上述各个识别模块均在同一直线上且该直线与计数传感器的运动方向平行。
58.采用上述技术方案，通过设置第二识别模块与感应片13的相互配合，从而检测驱动组件是否已经运动至极限位置，当计数传感器10已经运动至极限位置时，控制模块控制驱动组件复位的同时终止计数传感器所有的计数工作。通过第二识别模块，避免了驱动组件超过预设行程，提高了设备的安全性。
59.在本技术的一实施例中，所述驱动组件包括：
60.驱动件18；
61.丝杆15，连接在所述驱动件18上并随所述驱动件18的输出轴转动；
62.丝杆螺母，套接在所述丝杆15上可沿所述丝杆15长度方向往复运动；
63.导向件，导向件包括导轨14和滑块，导轨14的长度方向与所述丝杆15的长度方向互相平行。
64.丝杆螺母上连接有连接件23，滑块连接在连接件23上，计数传感器10连接在连接件23上，随丝杆螺母进行伸缩运动。
65.具体的，驱动组件包括：驱动件18、丝杆15、丝杆螺母、以及导向件。
66.驱动件18采用现有技术中常用的步进电机，丝杆15连接在步进电机的输出轴上并随着步进电机的输出轴转动。丝杆15上套接有丝杆螺母，丝杆螺母上连接有连接件23，滑块连接在连接件23上，导轨14的长度方向与丝杆15的长度方向相同，此时当丝杆15转动时，丝杆螺母可沿着导轨14的长度方向在丝杆15上往复运动。
67.采用上述技术方案，丝杆螺母滑动连接在导轨14上，通过丝杆15的转动去驱动丝杆螺母沿着导轨14的长度方向往复运动。计数传感器10随着丝杆螺母在丝杆15的长度方向上运动，从而实现计数传感器10沿着晶圆的堆叠方向依次经不同的晶圆，完成对晶圆盒25中晶圆的数量统计，结构简单，便于实施。
68.在本技术的一实施例中，所述驱动组件还包括：
69.移动杆11，所述移动杆11连接于所述丝杆螺母上，所述计数传感器10设于所述移动杆11上远离所述驱动件18的一端。
70.具体的，驱动组件还包括移动杆11，移动杆11的一端固定连接在连接件23上，移动杆11与连接件23之间通过固定连接的方式连接，可提高移动杆11与连接件23之间的连接强度，提高扫片装置的稳定性；当然根据设计的需要，移动杆11与连接件之间也可以采用可拆卸的方式连接，例如螺纹连接、卡接等。采用可拆卸的方式连接，便于连接件与移动杆11之间的安装与拆卸，便于后期的维护。
71.计数传感器10连接在移动杆11上远离连接件23的一端。具体地，移动杆11上连接有一支架24，计数传感器设置在支架24上。
72.采用上述技术方案，通过设置移动杆11可使得计数传感器10脱离对丝杆螺母的依赖，提高了扫片装置的灵活性。
73.在本技术的一实施例中，所述驱动件18与所述丝杆15之间还设有减速机17。
74.具体的，在驱动件18与丝杆15之间设置有减速机17，通过减速机17可实现驱动件18与丝杆15之间保持不同转速运动，方便对丝杆15的转动控制。
75.在本技术的一实施例中，所述计数传感器10为漫反射光电传感器或距离传感器。
76.具体的，漫反射型光电传感器是当开关发射光束时，目标产生漫反射，发射器和接收器构成单个的标准部件，当有足够的组合光返回接收器时，开关状态发生变化，作用距离的典型值一般到3米。
77.距离传感器是当开关发射声波时，目标产生声波反射，发射器和接收器构成单个的标准部件，当有足够的声波返回接收器时，开关状态发生改变，从而实现距离统计。
78.通过控制器与漫反射型光电传感器和距离传感器的相互配合，实现对待检晶圆进行数量统计，结构简单，便于实施。
79.在本技术的一实施例中，还包括罩设在所述驱动组件、位置检测组件、控制模块上的防护罩19；其中，所述移动杆11部分伸出所述防护罩19并可在所述防护罩19内伸缩运动。
80.具体的，扫片装置还包括防护罩19，防护罩19罩设在驱动组件、位置检测组件、以及控制模块上，将驱动组件、位置检测组件、以及控制模块与外界环境进行隔离，避免外界环境中的灰尘或者腐蚀性液体或腐蚀性气体对驱动组件、位置检测组件、以及控制模块造成损伤，提高扫片装置工作时的稳定性与安全性。
81.在本技术的一实施例中，所述移动杆11与所述防护罩19的连接处设有密封件12。
82.具体的，移动杆11部分伸出防护罩19，在移动杆11与防护罩19的连接处设置密封件12，本技术中的密封件12是指密封o圈，通过密封o圈实现移动杆11与防护罩19的连接处的密封，提高了防护罩19的防护效果，进一步提高了扫片装置工作时的稳定性与安全性。
83.在本技术的一实施例中，还包括套设在所述丝杆15的两端用于固定所述丝杆15的丝杆固定座16。
84.具体的，扫片装置还包括套设在丝杆15的两端的丝杆固定座16，通过丝杆固定座16对丝杆15进行支撑固定，提高了丝杆15工作时的稳定性。
85.丝杆15的两端的丝杆固定座16，固定座16安装在底座26上，导轨14固定设置在安装底座26上。
86.晶圆清洗设备包括上料台，装载有晶圆的晶圆盒25在进入晶圆清洗设备之前被放置在上料台上，扫片装置设置在上料台上，位于晶圆盒25上方，扫片装置上的计数传感器10依次位于晶圆下方的晶圆盒25上晶圆完成数量统计。
87.晶圆清洗设备包括上料台、清洗装置以及甩干装置，通过设置在上料台上的扫片装置来对预运行后续清洗、甩干工序的晶圆进行数量统计，用于判断不同晶圆盒内的晶圆数量是否相等，以避免在甩干过程中出现震动造成碎片现象，依据具体甩干装置的不同，来设定扫片装置一次比较几个晶圆盒内的晶圆数量。
88.以统计两个晶圆盒中的晶圆数量为例，如图1所示，设有三个第一识别模块。
89.先行预设第一识别模块的三个位置，分别为第一识别模块21a、第一识别模块21b、以及第一识别模块21c，第一识别模块21a与第一识别模块21b之间的距离大于等于沿第一方向晶圆盒25的长度（此处晶圆盒25长度是指两端最长的长度），第一识别模块21b与第一识别模块21c之间的距离大于等于沿第一方向晶圆盒25的长度（此处晶圆盒25长度是指两端最长的长度）。
90.当第一识别模块21a检测到感应片经过时，启动计数传感器10开始统计第一个晶圆盒25内的晶圆的数量。
91.当第一识别模块21b检测到感应片经过时，控制模块控制计数传感器10重新计数，即开始统计第二个晶圆盒25内的晶圆的数量，同时对第一个晶圆盒25内的晶圆数量进行存储。
92.当第一识别模块21c检测到感应片经过时，停止运动，同时对第二个晶圆盒25内的晶圆数量进行存储。
93.控制器对比已存储的第一个晶圆盒25内的晶圆数量和已存储的的第二晶圆盒25内的晶圆数量，数量一致，则进行下一步工序（晶圆依次进入清洗装置和甩干装置），数量不一致，则发出报警信号，提示人工处理。
94.第一识别模块的排布方向与计数传感器10的运动方向保持一致，从而使得感应片13可以依次经过不同的第一识别模块。
95.采用上述技术方案，通过多个沿着计数传感器10运动方向排布的第一识别模块与设置在驱动组件上的感应芯片相互配合，可实现不同晶圆盒内晶圆数量的统计以及对比，结构简单，便于实施。
96.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构
变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。