CN114171444A - 一种可使硅片旋转的清洗架采用该清洗架的硅片清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可使硅片旋转的清洗架采用该清洗架的硅片清洗装置，可使硅片旋转的清洗架包括架体、驱动电机、硅片花篮；架体包括纵向设置的顶架、垂直向设置的设有内孔的连接管、纵向设置的硅片花篮架，连接管的底端设有底板；所述连接管的内孔的横截面呈长方形；硅片花篮架上纵向设有两平行的转动棍，连接管底端前侧面的左、右两端各纵向设有转动棍安装孔，两转动棍插入分别插入一转动棍安装孔内；各转动棍的连接管内孔内设有链轮，两链轮通过第二传动链条相连，第二传动链条所在平面垂直于两转动棍；硅片花篮架上安装有硅片花篮。本发明装置可以在硅片花篮内放置不同尺寸的硅片进行旋转清洗，特别适用于小批量、多种尺寸的硅片的清洗。

Description

一种可使硅片旋转的清洗架采用该清洗架的硅片清洗装置

技术领域

本发明属于半导体硅片清洗领域，涉及可使硅片旋转的清洗架采用该清洗架的硅片清洗装置。

背景技术

在半导体器件生产中，大约有20％的工序与硅片清洗有关。硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的污染，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。

目前硅片清洗主要是以化学清洗为主，化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被清除物体的表面脱附，然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。化学清洗又可以分为湿法化学清洗和干法化学清洗，其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位。

当清洗液和硅片接触时，在硅片表面存在着一层非常薄的水膜，由于分子间引力的作用，这一层水膜相对于硅片是静止不动的，也被称为边界层。边界层的存在，对于硅片的清洗效果有着非常重要的影响。对于那些直径小于边界层厚度的颗粒，只能依靠颗粒自身慢慢地扩散通过边界层，进入水流中，然后被水流带离硅片表面，这些颗粒很难在清洗过程中被去除。边界层厚度取决于液体的粘度，液体和硅片表面的相对速度等。减小边界层厚度已经成为提高清洗效率的一个重要挑战。

在湿法化学清洗中，需要采用清洗花篮来盛放硅片，再将清洗花篮放入清洗液中。现有的清洗花篮放入到清洗液后都是固定不动的，为了能够减小边界层的厚度只能够加快水流速度，就需要不断提高设备功率，造成了电量的大量损耗。此外，还存在化学清洗的清洗液对驱动装置的腐蚀比较严重造成驱动装置的寿命比较短的问题，对不小批量、不同同尺寸的硅片清洗通用性差的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种可使硅片旋转的清洗架采用该清洗架的硅片清洗装置。

本发明采用的技术方案如下。

一种可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：包括架体、驱动电机、硅片花篮；架体包括纵向设置的顶架、垂直向设置的设有内孔的连接管、纵向设置的硅片花篮架，连接管的底端与硅片花篮架的后端相连，连接管的顶端与顶架相连，驱动电机设置在顶架上连接管的正上方；连接管的底端设有底板；所述连接管的内孔的横截面呈长方形。

硅片花篮架上纵向设有两平行的转动棍，连接管底端前侧面的左、右两端各纵向设有转动棍安装孔，两转动棍插入分别插入一转动棍安装孔内；各转动棍的连接管内孔内设有链轮，两链轮通过第二传动链条相连，第二传动链条所在平面垂直于两转动棍。

驱动电机的后端设有主动轮，两转动棍中，其中一转动棍的连接管内孔内设有设有被动轮，驱动电机上设有主动轮，主动轮、被动轮所在平面垂直于两转动棍。

主动轮与从动轮通过第一传动链条；第一传动链条的下端位于连接管的内孔内。

各转动棍与连接管内孔之间设有第一密封套；

顶架的连接管前侧面正上方设有垂直于两转动棍的隔板，顶架上隔板的后侧设有第一空腔，顶架上隔板的前侧设有第二空腔；连接管的顶端与所述第一空腔的底面连通。

隔板上设有垂直于隔板的电机轴安装孔，驱动电机安装在第二空腔；驱动电机纵向设有驱动轴，驱动电机的驱动轴穿过所述电机轴安装孔，主动轮安装在驱动轴上且位于的第一空腔内；第一传动链条的上端位于第一空腔内；电机轴安装孔与驱动电机的驱动轴之间设有第二密封套。

硅片花篮架上安装有硅片花篮，硅片花篮上设有若干垂直于两硅片两转动棍的硅片插槽，当硅片花篮内的硅片插槽上放置有若干圆形的硅片时，各硅片的底端与两转动棍的径向外周表面接触。

作为优选技术方案，所述硅片花篮包括左架板、右架板，左架板的前端与右架板的前端之间、左架板的后端与右架板的后端之间通过连接板相连；左架板、右架板上分别设有若干硅片插槽；左架板、右架板的底面平齐且位于连接板底面的下方。

作为优选技术方案，连接管的内孔横截面的长边横向设置。

作为优选技术方案，各转动棍的连接管以外部分的径向外周表面设有橡胶套。设有橡胶套，不会损伤硅片。

作为优选技术方案，第二空腔顶端设有玻璃门。设有玻璃门，便于观察电机状态，

作为优选技术方案，顶架上第一空腔的前侧面设有若干通风孔。

硅片清洗装置，包括清洗装置机架、升降装置、上述任意一可使硅片旋转的清洗架、清洗槽，可使硅片旋转的清洗架的顶架的后端安装在升降装置上，升降装置安装在清洗装置机架上，清洗槽安装在清洗装置机架的硅片花篮架的正下方。

作为优选技术方案，所述升降装置为电动直线驱动器。

作为优选技术方案，硅片花篮架上设有开口向上的硅片花篮卡槽，硅片花篮插入硅片花篮卡槽内。

硅片清洗装置，包括顶面为水平面的可转动环状输送装置，可转动环状输送装置上连接有若干升降装置，升降装置的底端连接有上述任意一可使硅片旋转的清洗架，部分可使硅片旋转的清洗架下方各设有清洗槽，其优点是可以流水作业。

本发明可使硅片旋转的清洗架的有益效果是：在驱动电机的作用下，可以使硅片在硅片花篮内旋转，当硅片花篮进入清洗槽时，清洗液与硅片相对运动，清晰得比较彻底；转动棍的驱动装置位于连接管的内孔内，第一密封套的存在，防止清洗液进入连接管内，隔板、第二密封套，防止清洗液挥发组分进入第二空腔，延长了驱动电机的使用寿命；硅片花篮架纵向设置在连接管底端，操作空间大，只要把硅片花篮插入硅片花篮卡槽即完成安装，清洗完成后只要把硅片花篮拔出硅片花篮卡槽即可，安装硅片花篮方便；两转动棍位于硅片花篮底端，可以在硅片花篮内放置不同尺寸的硅片，均可以旋转清洗，特别适用于小批量、多种尺寸的硅片的清洗。

附图说明

图1是本发明可使硅片旋转的清洗架一较佳实施例的立体结构示意图。

图2是图1的B部分的局部放大图。

图3是图1的C部分的局部放大图。

图4是图3的D部分的局部放大图。

图5是图3的E部分的局部放大图。

图6是图1所示可使硅片旋转的清洗架沿A-A’的剖视图。

图7是图6的F部分的局部放大图。

图8是图1所示可使硅片旋转的清洗架的右视图。

图9是图1所示可使硅片旋转的清洗架的正视图。

图10是图9所示可使硅片旋转的清洗架沿G-G’的剖视图。

图11是图10的I部分的局部放大图。

图12是图10的H部分的局部放大图。

图13是图12的J部分的局部放大图。

图14是图1所示可使硅片旋转的清洗架的使用状态图。

图15是图14的K部分的局部放大图。

图16是硅片清洗装置一较佳实施例的结构示意图。

图17是图16所示硅片清洗装置的一个状态图。

图18是硅片清洗装置一较佳实施例的结构示意图。

硅片花篮架-1；驱动电机-2；通风孔-3；转动棍-4；第二传动链条-5；第一传动链条-6；硅片花篮-7；硅片-8；顶架-9；连接管-10；底板-11；

链轮-12；主动轮-13；被动轮-14；内孔-15；第一密封套-16；

隔板-17；第一空腔-18；第二空腔-19；驱动轴-20；第二密封套-21；硅片插槽-22；

左架板-23；右架板-24；连接板-25；

橡胶套-26；玻璃门-27；清洗槽-28；升降装置-29；清洗装置机架-30；可转动环状输送装置-31。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1。如图1-17所示，一种可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：包括架体、驱动电机2、硅片花篮7；架体包括纵向设置的顶架9、垂直向设置的设有内孔15的连接管10、纵向设置的硅片花篮架1，连接管10的底端与硅片花篮架1的后端相连，连接管10的顶端与顶架9相连，驱动电机2设置在顶架9上连接管10的正上方；连接管10的底端设有底板11；所述连接管10的内孔15的横截面呈长方形。

硅片花篮架1上纵向设有两平行的转动棍4，连接管10底端前侧面的左、右两端各纵向设有转动棍安装孔，两转动棍4插入分别插入一转动棍安装孔内；各转动棍4的连接管10内孔15内设有链轮12，两链轮12通过第二传动链条5相连，第二传动链条5所在平面垂直于两转动棍4。

驱动电机2的后端设有主动轮13，两转动棍4中，其中一转动棍4的连接管10内孔15内设有设有被动轮14，驱动电机2上设有主动轮13，主动轮13、被动轮14所在平面垂直于两转动棍4。

主动轮13与从动轮通过第一传动链条6；第一传动链条6的下端位于连接管10的内孔15内。

各转动棍4与连接管10内孔15之间设有第一密封套16；

顶架9的连接管10前侧面正上方设有垂直于两转动棍4的隔板17，顶架9上隔板17的后侧设有第一空腔18，顶架9上隔板17的前侧设有第二空腔19；连接管10的顶端与所述第一空腔18的底面连通。

隔板17上设有垂直于隔板17的电机轴安装孔，驱动电机2安装在第二空腔19；驱动电机2纵向设有驱动轴20，驱动电机2的驱动轴20穿过所述电机轴安装孔，主动轮13安装在驱动轴20上且位于的第一空腔18内；第一传动链条6的上端位于第一空腔18内；电机轴安装孔与驱动电机2的驱动轴20之间设有第二密封套21。

硅片花篮架1上安装有硅片花篮7，硅片花篮7上设有若干垂直于两硅片两转动棍4的硅片插槽22，当硅片花篮7内的硅片插槽22上放置有若干圆形的硅片8时，各硅片8的底端与两转动棍4的径向外周表面接触。

所述硅片花篮7包括左架板23、右架板24，左架板23的前端与右架板24的前端之间、左架板23的后端与右架板24的后端之间通过连接板25相连；左架板23、右架板24上分别设有若干硅片插槽22；左架板23、右架板24的底面平齐且位于连接板25底面的下方。

连接管10的内孔15横截面的长边横向设置。

各转动棍4的连接管10以外部分的径向外周表面设有橡胶套26。设有橡胶套，不会损伤硅片。

第二空腔19顶端设有玻璃门27。设有玻璃门，便于观察电机状态，

顶架9上第一空腔18的前侧面设有若干通风孔3。

硅片清洗装置，包括清洗装置机架30、升降装置29、上述任意一可使硅片旋转的清洗架、清洗槽28，可使硅片旋转的清洗架的顶架9的后端安装在升降装置29上，升降装置29安装在清洗装置机架30上，清洗槽28安装在清洗装置机架30的硅片花篮架1的正下方。

所述升降装置29为电动直线驱动器。

硅片花篮架1上设有开口向上的硅片花篮卡槽31，硅片花篮7插入硅片花篮卡槽31内。

在驱动电机2的作用下，可以使硅片8在硅片花篮7内旋转，当硅片花篮7进入清洗槽时，清洗液与硅片相对运动，清晰得比较彻底；转动棍4的驱动装置位于连接管10的内孔15内，第一密封套16的存在，防止清洗液进入连接管10内，隔板17、第二密封套21，防止清洗液挥发组分进入第二空腔19，延长了驱动电机2的使用寿命；硅片花篮架1纵向设置在连接管10底端，操作空间大，只要把硅片花篮7插入硅片花篮卡槽31即完成安装，清洗完成后只要把硅片花篮7拔出硅片花篮卡槽31即可，安装硅片花篮7方便；两转动棍4位于硅片花篮7底端，可以在硅片花篮7内放置不同尺寸的硅片，均可以旋转清洗，特别适用于小批量、多种尺寸的硅片的清洗。

实施例2。如图18所示，本实施例与实施例1的不同在于：硅片清洗装置包括顶面为水平面的可转动环状输送装置31，可转动环状输送装置上连接有四升降装置29，升降装置29的底端连接有实施例1所述的可使硅片旋转的清洗架，两可使硅片旋转的清洗架下方各设有清洗槽28，其优点是可以流水作业。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：包括架体、驱动电机（2）、硅片花篮（7）；架体包括纵向设置的顶架（9）、垂直向设置的设有内孔（15）的连接管（10）、纵向设置的硅片花篮架（1），连接管（10）的底端与硅片花篮架（1）的后端相连，连接管（10）的顶端与顶架（9）相连，驱动电机（2）设置在顶架（9）上连接管（10）的正上方；连接管（10）的底端设有底板（11）；所述连接管（10）的内孔（15）的横截面呈长方形；

硅片花篮架（1）上纵向设有两平行的转动棍（4），连接管（10）底端前侧面的左、右两端各纵向设有转动棍安装孔，两转动棍（4）插入分别插入一转动棍安装孔内；各转动棍（4）的连接管（10）内孔（15）内设有链轮（12），两链轮（12）通过第二传动链条（5）相连，第二传动链条（5）所在平面垂直于两转动棍（4）；

驱动电机（2）的后端设有主动轮（13），两转动棍（4）中，其中一转动棍（4）的连接管（10）内孔（15）内设有设有被动轮（14），驱动电机（2）上设有主动轮（13），主动轮（13）、被动轮（14）所在平面垂直于两转动棍（4）；

主动轮（13）与从动轮通过第一传动链条（6）；第一传动链条（6）的下端位于连接管（10）的内孔（15）内；

各转动棍（4）与连接管（10）内孔（15）之间设有第一密封套（16）；

顶架（9）的连接管（10）前侧面正上方设有垂直于两转动棍（4）的隔板（17），顶架（9）上隔板（17）的后侧设有第一空腔（18），顶架（9）上隔板（17）的前侧设有第二空腔（19）；连接管（10）的顶端与所述第一空腔（18）的底面连通；

隔板（17）上设有垂直于隔板（17）的电机轴安装孔，驱动电机（2）安装在第二空腔（19）；驱动电机（2）纵向设有驱动轴（20），驱动电机（2）的驱动轴（20）穿过所述电机轴安装孔，主动轮（13）安装在驱动轴（20）上且位于的第一空腔（18）内；第一传动链条（6）的上端位于第一空腔（18）内；电机轴安装孔与驱动电机（2）的驱动轴（20）之间设有第二密封套（21）；

硅片花篮架（1）上安装有硅片花篮（7），硅片花篮（7）上设有若干垂直于两硅片两转动棍（4）的硅片插槽（22），当硅片花篮（7）内的硅片插槽（22）上放置有若干圆形的硅片（8）时，各硅片（8）的底端与两转动棍（4）的径向外周表面接触。

2.如权利要求1所述的可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：所述硅片花篮（7）包括左架板（23）、右架板（24），左架板（23）的前端与右架板（24）的前端之间、左架板（23）的后端与右架板（24）的后端之间通过连接板（25）相连；左架板（23）、右架板（24）上分别设有若干硅片插槽（22）；左架板（23）、右架板（24）的底面平齐且位于连接板（25）底面的下方。

3.如权利要求1所述的可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：连接管（10）的内孔（15）横截面的长边横向设置。

4.如权利要求1所述的可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：各转动棍（4）的连接管（10）以外部分的径向外周表面设有橡胶套（26）。

5.如权利要求1所述的可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：第二空腔（19）顶端设有玻璃门（27）。

6.如权利要求1所述的可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：顶架（9）上第一空腔（18）的前侧面设有若干通风孔（3）。

7.如权利要求1所述的可使硅片旋转的清洗架，其特征在于：硅片花篮架（1）上设有开口向上的硅片花篮卡槽（31），硅片花篮（7）插入硅片花篮卡槽（31）内。

8.硅片清洗装置，其特征在于：包括清洗装置机架（30）、升降装置（29）、权利要求1-7任意一权利要求所述的可使硅片旋转的清洗架、清洗槽（28），可使硅片旋转的清洗架的顶架（9）的后端安装在升降装置（29）上，升降装置（29）安装在清洗装置机架（30）上，清洗槽（28）安装在清洗装置机架（30）的硅片花篮架（1）的正下方。

9.如权利要求8所述的硅片清洗装置，其特征在于：所述升降装置（29）为电动直线驱动器。

10.硅片清洗装置，其特征在于：包括顶面为水平面的可转动环状输送装置（31），可转动环状输送装置（31）上连接有若干升降装置（29），升降装置（29）的底端连接有权利要求1-7任意一权利要求所述的可使硅片旋转的清洗架，部分可使硅片旋转的清洗架下方各设有清洗槽（28）。

Images