一种晶圆输送装置及晶圆湿法处理设备的制作方法

本技术涉及晶圆加工装置技术领域，具体而言，涉及一种晶圆输送装置及晶圆湿法处理设备。


背景技术：

硅晶棒在经过研磨、抛光、切片后，形成硅晶圆片。晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工一片或多片晶圆。晶圆在生产制造过程中需要使用湿法处理设备对其进行清洗。相关技术中清洗时是将两组晶圆放置盒挂在机械手臂执行端部的挂架两侧，然后机械手臂带动挂架和晶圆放置盒探入至清洗水箱中进行清洗操作。由于晶圆放置盒采用简单挂扣的方式进行放置，机械手臂带动挂架上的晶圆放置盒在竖直方向移动探入清洗水箱时，挂扣方式不足够稳定，可能造成晶圆放置盒挂扣松动或者脱离而导致晶圆放置盒和其上的晶圆脱落至清洗水箱中。


技术实现要素：

本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种晶圆输送装置及晶圆湿法处理设备，机械手臂带动挂架上的晶圆放置盒在竖直方向移动探入清洗水箱时，挂扣方式不足够稳定，可能造成晶圆放置盒挂扣松动或者脱离而导致晶圆放置盒和其上的晶圆脱落至清洗水箱中。根据本技术实施例的一种晶圆输送装置，包括：机械臂、吊架机构、晶圆放置机构和定位机构。所述吊架机构包括支撑横板和支撑板件，所述支撑板件安装于所述机械臂执行端部，所述支撑横板固定设置于所述支撑板件底部，所述支撑横板顶部设置有卡槽，所述晶圆放置机构包括晶圆放置盒和卡块，两个所述晶圆放置盒分别设置于所述支撑横板两侧，所述卡块固定连接于所述晶圆放置盒一侧，且所述卡块底端卡设于所述卡槽内部，所述卡块顶部设置有限位槽，所述定位机构包括支撑块、导杆、第一限位块、第二限位块、第一弹簧和第二弹簧，所述支撑块固定设置于所述支撑横板顶部，所述导杆活动贯穿于所述支撑块，且所述第一限位块和所述第二限位块分别固定设置于所述导杆两端，且所述第一限位块和所述第二限位块与所述限位槽相配合，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别套设于所述支撑块两侧的所述导杆外部。在本技术的一些实施例中，所述支撑板件包括下竖板和上竖板，所述上竖板固定安装于所述下竖板上方，所述下竖板顶部以及所述上竖板底部均设置有槽口，所述机械臂执行端部贯穿于所述槽口固定于所述下竖板和所述上竖板之间，所述下竖板底端固定连接于所述支撑横板顶部。在本技术的一些实施例中，所述下竖板侧面设置有通槽。在本技术的一些实施例中，所述槽口内壁设置有防滑套。
在本技术的一些实施例中，所述防滑套内壁设置有中心对称分布的条形槽。在本技术的一些实施例中，所述下竖板侧壁固定连接有加强杆，所述加强杆底端固定连接于所述支撑横板顶部。在本技术的一些实施例中，所述第一限位块、所述第二限位块外壁以及所述限位槽内壁均为弧形结构，且所述第一限位块和所述第二限位块外沿均设置有圆弧倒角。在本技术的一些实施例中，所述卡槽内部设置有防滑垫圈，所述卡块卡设于所述防滑垫圈内部。在本技术的一些实施例中，所述第一限位块和所述第二限位块靠近所述支撑块一侧分别设置有第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别套设于所述导杆外部。一种晶圆湿法处理设备包括一种晶圆输送装置。相关技术中的清洗水箱主要设置靠近水箱内壁一侧喷水清洗时，难以将两组晶圆放置盒相对一侧的晶圆进行高效清洗。该晶圆输送装置还包括辅助清洗机构，所述辅助清洗机构包括水泵、外衬管、端盖、喷头、第一连接管和固定架，所述水泵安装于所述支撑横板底部，所述外衬管竖直设置于所述通槽内部，两块所述端盖分别固定设置于所述外衬管两端，若干个所述喷头分别安装于所述外衬管两侧，所述第一连接管一端连通于所述水泵出水端口，且所述第一连接管另一端连通于所述外衬管，所述固定架固定套设于所述外衬管外部，且所述固定架连接于所述通槽内壁。当支撑横板两侧的晶圆放置盒探入清洗水箱的清洗水源内部进行清洗时，同时支撑横板底部的水泵也被浸入水中。水泵抽取水源，通过第一连接管进入至外衬管内部，通过外衬管外侧的喷头喷出，对靠近支撑横板一侧的晶圆进行高效清洗。该晶圆输送装置还包括旋转调节机构，所述旋转调节机构包括支撑座、套环、轴杆、齿轮、齿条、气缸和连接板，两个所述支撑座分别固定设置于所述下竖板两侧，所述套环固定套设于所述喷头外部，所述轴杆一端固定连接于所述套环外壁，且所述轴杆另一端转动连接于所述支撑座，所述喷头进水端口和所述外衬管之间连通有连接软管，所述齿条滑动设置于所述下竖板一侧，所述齿轮固定套设于所述轴杆外部，且所述齿轮与所述齿条相啮合，所述气缸安装于所述下竖板一侧，所述连接板一端固定连接于所述气缸输出杆端，且所述连接板连接于所述齿条。气缸带动连接板在竖直方向移动，即带动连接板一侧的齿条在竖直方向移动，移动的齿条可带动齿轮转动，即使得轴杆和套环带动喷头转动；转动的喷头可扩大清洗晶片的范围，提高清洗效率。在本技术的一些实施例中，所述连接板上方和下方均设置有固定块，所述固定块固定连接于所述下竖板，两块所述固定块之间连接有限位杆，所述限位杆活动贯穿于所述连接板。在本技术的一些实施例中，所述支撑横板底部设置有凹槽，所述水泵安装于所述凹槽内部。上述晶圆输送装置在使用结束后，外衬管内部残留的水源造成残留，不易排出干净。
该晶圆输送装置还包括水渍清理机构，所述水渍清理机构包括气泵、内衬管和第二连接管，所述内衬管外侧设置有通孔若干个，所述内衬管设置于所述外衬管内部，且所述内衬管外壁与所述外衬管内壁之间构成一腔体，所述气泵安装于所述通槽顶壁，所述第二连接管一端连通于所述气泵出气端口，且所述第二连接管另一端连通于所述内衬管，所述第一连接管和所述第二连接管外部分别设置有第一阀门和第二阀门。在本技术的一些实施例中，所述第二连接管外侧连通有清洗液注入管，所述清洗液注入管外部设置有第三阀门。在使用结束后，机械臂将吊架机构抬出至水面，关闭第一阀门并且开启第二阀门。气泵运行将空气压缩后通过第二连接管注入至内衬管内部，内衬管中的空气从通孔排出至外衬管内部，使得外衬管内部残留的水源从喷头排出，保持管道内部清洁。也可同时开启第一阀门和第二阀门，气泵运行将空气压缩后通过第二连接管注入至内衬管内部，内衬管中的空气从通孔排出至外衬管内部，使得外衬管内部残留的水源从第一连接管进入至水泵排出。在清洗晶圆时，可通开启第三阀门，通过清洗液注入管将清洗溶液通过第二连接管和内衬管上的通孔快速注入至外衬管内部。外衬管内部的水源和清洗溶液可快速混合后从喷头喷出，使得清洗溶液可快速融合至清洗水箱的水源中。注入清洗液时，也可开启第二阀门，使得气泵排出的压缩空气将清洗液注入管内部的清洗液快速移动至外衬管内部与其内部水源混合，即进一步地提升清洗液的混合效率。此时，第二阀门和第三阀门可优选单向阀。本技术的有益效果是：本技术通过上述设计得到的一种晶圆输送装置及晶圆湿法处理设备，使用时，在安装晶圆放置盒时，将卡块对准插入卡槽内部，卡块对准卡槽时，支撑块一侧的第一限位块被卡块侧面挤压移动，同时第一弹簧被压缩，直至卡块卡入卡槽时，在第一弹簧的弹力下，使得第一限位块卡入卡块顶部的限位槽内部。第一限位块和第二限位块稳定卡设在限位槽内部，实现支撑横板两侧的晶圆放置盒被稳定安装，即机械臂带动晶圆放置盒移动探入清洗水箱内部时更加稳定，有效保护晶圆放置盒及其内部放置的晶圆片。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是根据本技术实施例的晶圆输送装置及晶圆湿法处理设备结构示意图；图2是根据本技术实施例的晶圆输送装置及晶圆湿法处理设备无机械臂结构示意图；图3是根据本技术实施例的定位机构结构示意图；图4是根据本技术实施例的吊架机构、辅助清洗机构、旋转调节机构和水渍清理机
构结构示意图；图5是根据本技术实施例的支撑横板结构示意图；图6是根据本技术实施例的辅助清洗机构、旋转调节机构和水渍清理机构结构示意图；图7是根据本技术实施例的旋转调节机构结构示意图；图8是根据本技术实施例的外衬管和内衬管爆炸结构示意图。图标：10-机械臂；20-吊架机构；210-支撑横板；211-卡槽；212-凹槽；220-支撑板件；221-下竖板；222-上竖板；223-槽口；224-防滑套；225-通槽；230-加强杆；30-晶圆放置机构；310-晶圆放置盒；320-卡块；321-限位槽；40-定位机构；410-支撑块；420-导杆；430-第一限位块；440-第二限位块；450-第一弹簧；460-第二弹簧；50-辅助清洗机构；510-水泵；520-外衬管；530-端盖；540-喷头；550-第一连接管；551-第一阀门；560-固定架；570-连接软管；60-旋转调节机构；610-支撑座；620-套环；630-轴杆；640-齿轮；650-齿条；660-气缸；670-连接板；680-限位杆；690-固定块；70-水渍清理机构；710-气泵；720-内衬管；721-通孔；730-第二连接管；731-第二阀门；740-清洗液注入管；741-第三阀门。
具体实施方式
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考附图描述根据本技术实施例的一种晶圆输送装置及晶圆湿法处理设备。请参阅图1-图8，根据本技术实施例的一种晶圆输送装置，包括：机械臂10、吊架机构20、晶圆放置机构30和定位机构40。其中，机械臂10将端部的吊架机构20和晶圆放置机构30带动探入湿法处理设备的清洗水箱内部将晶圆进行清洗。定位机构40可将晶圆放置机构30中的晶圆放置盒310快速、稳定安装在吊架机构20两侧，使得晶圆放置盒310在移动时不易出现松动脱落的状况。吊架机构20包括支撑横板210和支撑板件220。支撑板件220安装于机械臂10执行端部，支撑横板210固定设置于支撑板件220底部，支撑横板210和支撑板件220之间采用螺栓固定；支撑横板210顶部设置有卡槽211。在本技术的一些实施例中，支撑板件220包括下竖板221和上竖板222。上竖板222固定安装于下竖板221上方，下竖板221顶部以及上竖板222底部均设置有槽口223，机械臂10执行端部贯穿于槽口223固定于下竖板221和上竖板222之间，下竖板221底端固定连接于支撑横板210顶部。下竖板221侧面设置有通槽225；通槽225的设置有助于水源通过下竖板221之间流通，有助于水源流动清洗靠近下竖板221一侧的晶圆片。槽口223用于卡扣安装上竖板222和下竖板221。在本技术的一些实施例中，槽口223内壁设置有防滑套224。防滑套224内壁设置有中心对称分布的条形槽。下竖板221侧壁固定连接有加强杆230，加强杆230底端固定连接于支撑横板210顶部。防滑套224可采用橡胶套，使得上竖板222和下竖板221能够稳定安装在机械臂10的执行端部。晶圆放置机构30包括晶圆放置盒310和卡块320。两个晶圆放置盒310分别设置于支撑横板210两侧，卡块320固定连接于晶圆放置盒310一侧，卡块320和晶圆放置盒310之间采用螺栓固定；且卡块320底端卡设于卡槽211内部，卡块320顶部设置有限位槽321。该晶圆输送装置保留传统的挂扣方式，即将卡块320卡入卡槽211内部，使得支撑横板210两侧的晶圆放置盒310挂钩安装在支撑横板210两侧。定位机构40包括支撑块410、导杆420、第一限位块430和第二限位块440。支撑块410固定设置于支撑横板210顶部，支撑块410和支撑横板210之间采用焊接固定；导杆420活动贯穿于支撑块410，且第一限位块430和第二限位块440分别固定设置于导杆420两端，第一限位块430和第二限位块440与导杆420之间采用螺接固定；且第一限位块430和第二限位块440与限位槽321相配合，第一弹簧450和第二弹簧460分别套设于支撑块410两侧的导杆
420外部。在安装晶圆放置盒310时，将卡块320对准插入卡槽211内部，卡块320对准卡槽211时，支撑块410一侧的第一限位块430被卡块320侧面挤压移动，同时第一弹簧450被压缩，直至卡块320卡入卡槽211时，在第一弹簧450的弹力下，使得第一限位块430卡入卡块320顶部的限位槽321内部。以同样的方式可将另一个晶圆放置盒310安装在支撑横板210另一侧，第二限位块440卡入限位槽321内部。第一限位块430和第二限位块440稳定卡设在限位槽321内部，实现支撑横板210两侧的晶圆放置盒310被稳定安装，即机械臂10带动晶圆放置盒310移动探入清洗水箱内部时更加稳定，有效保护晶圆放置盒310及其内部放置的晶圆片。取出晶圆放置盒310时，只需拨动第一限位块430或者第二限位块440移出至限位槽321即可取出卡槽211内部的卡块320，即可相对应取出晶圆放置盒310。在本技术的一些实施例中，第一限位块430、第二限位块440外壁以及限位槽321内壁均为弧形结构，且第一限位块430和第二限位块440外沿均设置有圆弧倒角，圆弧倒角是便于第一限位块430和第二限位块440卡入限位槽321内部。卡槽211内部设置有防滑垫圈，卡块320卡设于防滑垫圈内部，防滑垫圈可采用摩擦系数较大的橡胶垫圈。一种晶圆湿法处理设备包括一种晶圆输送装置。相关技术中的清洗水箱主要设置靠近水箱内壁一侧喷水清洗时，难以将两组晶圆放置盒310相对一侧的晶圆进行高效清洗。该晶圆输送装置还包括辅助清洗机构50，辅助清洗机构50包括水泵510、外衬管520、端盖530、喷头540、第一连接管550和固定架560。水泵510安装于支撑横板210底部，外衬管520竖直设置于通槽225内部，两块端盖530分别固定设置于外衬管520两端，端盖530和外衬管520之间可采用螺栓固定，端盖530和外衬管520之间设置有密封垫圈。若干个喷头540分别安装于外衬管520两侧，第一连接管550一端连通于水泵510出水端口，且第一连接管550另一端连通于外衬管520，固定架560固定套设于外衬管520外部，且固定架560连接于通槽225内壁；固定架560与外衬管520和通槽225内壁之间分别采用螺栓固定。当支撑横板210两侧的晶圆放置盒310探入清洗水箱的清洗水源内部进行清洗时，同时支撑横板210底部的水泵510也被浸入水中。水泵510抽取水源，通过第一连接管550进入至外衬管520内部，通过外衬管520外侧的喷头540喷出，对靠近支撑横板210一侧的晶圆进行高效清洗。该晶圆输送装置还包括旋转调节机构60，旋转调节机构60包括支撑座610、套环620、轴杆630、齿轮640、齿条650、气缸660和连接板670。两个支撑座610分别固定设置于下竖板221两侧，支撑座610和下竖板221之间采用螺栓固定；套环620固定套设于喷头540外部。轴杆630一端固定连接于套环620外壁，轴杆630和套环620之间采用焊接固定；且轴杆630另一端转动连接于支撑座610。喷头540进水端口和外衬管520之间连通有连接软管570，齿条650滑动设置于下竖板221一侧，齿轮640固定套设于轴杆630外部，且齿轮640与齿条650相啮合，气缸660安装于下竖板221一侧。连接板670一端固定连接于气缸660输出杆端，且连接板670连接于齿条650；连接板670与气缸660输出杆端和齿条650之间分别采用螺栓固定。气缸660带动连接板670在竖直方向移动，即带动连接板670一侧的齿条650在竖直方向移动，移动的齿条650可带动齿轮640转动，即使得轴杆630和套环620带动喷头540转
动；转动的喷头540可扩大清洗晶片的范围，提高清洗效率。在本技术的一些实施例中，连接板670上方和下方均设置有固定块690，固定块690固定连接于下竖板221，两块固定块690之间连接有限位杆680，限位杆680活动贯穿于连接板670。限位杆680用于限位齿条650稳定移动。支撑横板210底部设置有凹槽212，水泵510安装于凹槽212内部；凹槽212的设置可减少水泵510安装占用空间。需要说明的是，上述水泵510和气缸660具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。水泵510和气缸660的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。上述晶圆输送装置在使用结束后，外衬管520内部残留的水源造成残留，不易排出干净。该晶圆输送装置还包括水渍清理机构70，水渍清理机构70包括气泵710、内衬管720和第二连接管730。内衬管720外侧设置有通孔721若干个，内衬管720设置于外衬管520内部，且内衬管720外壁与外衬管520内壁之间构成一腔体。气泵710安装于通槽225顶壁，第二连接管730一端连通于气泵710出气端口，且第二连接管730另一端连通于内衬管720，第一连接管550和第二连接管730外部分别设置有第一阀门551和第二阀门731。第二连接管730外侧连通有清洗液注入管740，清洗液注入管740外部设置有第三阀门741。在使用结束后，机械臂10将吊架机构20抬出至水面，关闭第一阀门551并且开启第二阀门731。气泵710运行将空气压缩后通过第二连接管730注入至内衬管720内部，内衬管720中的空气从通孔721排出至外衬管520内部，使得外衬管520内部残留的水源从喷头540排出，保持管道内部清洁。也可同时开启第一阀门551和第二阀门731，气泵710运行将空气压缩后通过第二连接管730注入至内衬管720内部，内衬管720中的空气从通孔721排出至外衬管520内部，使得外衬管520内部残留的水源从第一连接管550进入至水泵510排出。在清洗晶圆时，可通开启第三阀门741，通过清洗液注入管740将清洗溶液通过第二连接管730和内衬管720上的通孔721快速注入至外衬管520内部。外衬管520内部的水源和清洗溶液可快速混合后从喷头540喷出，使得清洗溶液可快速融合至清洗水箱的水源中。注入清洗液时，也可开启第二阀门731，使得气泵710排出的压缩空气将清洗液注入管740内部的清洗液快速移动至外衬管520内部与其内部水源混合，即进一步地提升清洗液的混合效率。此时，第二阀门731和第三阀门741可优选单向阀。需要说明的是，上述气泵710具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。气泵710的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵
盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。