本发明涉及晶圆加工领域,具体为高压水洗单片机。
背景技术:
1、晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨,抛光,切片后,形成硅晶圆片,也就是晶圆。国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主,晶圆的主要加工方式为片加工和批加工,即同时加工1片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小,加工及测量设备越来越先进,使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时,特征尺寸的减小,使得晶圆加工时,空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大,而随着洁净的提高,颗粒数也出现了新的数据特点。
2、经过检索,发现现有技术中的晶圆清洗存在问题,晶圆是半导体电路制作的原材料,在使用晶圆制作半导体电路前晶圆的表面可能存在脏污需要进行清洗,在清洗晶圆的过程中,操作人员需要直接将晶圆放入清洗设备中,这种方式效率较低,且容易因人为操作不当导致晶圆损坏或污染,手动上料还可能导致操作人员接触到晶圆表面,增加污染的风险,而现有清洗设备设计只针对特定尺寸或类型的晶圆,无法适应不同尺寸或形状的晶圆,灵活性较差和兼容性较差,导致生产过程中需要更换或调整设备,增加了生产成本和时间,与此同时现有的清洗设备往往是单腔清洗,使得设备一次只能清洗一个晶圆,生产效率较低,影响对晶圆的清洗,因此,基于上述检索以及结合现有技术,本发明提供了高压水洗单片机
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供高压水洗单片机,具有对多片晶圆进行同时清洗、自动上下料和适应不同尺寸晶圆等优点,解决现有清洗设备一般为手动上料,不能同时兼容设备,并且为单腔清洗的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、高压水洗单片机,包括机体,所述机体的内部固定安装有两个支撑板,所述支撑板的一侧与所述机体内部一侧均固定安装有电动滑轨,两个所述电动滑轨的内部滑动连接有用于装载晶圆的天车,所述天车用于自动对晶圆进行上下料,所述机体的底面固定安装有若干个可调节的调节脚,所述机体的底面固定安装有若干个万向轮用于移动所述机体的位置,所述机体的内部底面固定安装有垫板,所述垫板的顶面滑动连接有两个活动座,位于右侧所述活动座的顶面固定安装有竖板,所述竖板的一侧滑动连接有两个可调节高度的支撑台,所述调节脚的顶面设置有用于清洗晶圆的清洗机构。
4、进一步地,所述清洗机构包括若干个连接环,所述连接环的顶面固定安装有若干个支撑柱,若干个所述支撑柱的顶面固定安装有用于清洗晶圆的清洗仓,所述清洗仓的一侧固定安装有用于通入气体的进气管,所述清洗仓的内部底面转动连接有用于夹持晶圆的卡盘,所述卡盘适用于8-12寸的晶圆,所述卡盘的底面固定安装有支撑筒,所述清洗仓的底面安装有支撑套,所述支撑筒的外圆壁面与支撑套的内圆壁面转动连接,所述清洗仓的底面固定安装有卡板,所述卡板的顶面转动连接有第一同步轮,所述支撑筒的底面固定安装有排水管,所述排水管的外圆壁面转动连接有第二同步轮,所述第一同步轮和所述第二同步轮的外圆壁面转动连接有第一同步带,所述卡板的顶面固定安装有用于驱动所述第一同步轮转动的第一驱动电机,所述支撑台的顶面安装有用于夹取晶圆的机械臂,所述清洗仓的内部底面转动连接有水泵,所述水泵出水孔的内圆壁面固定套接有卡板,所述卡板的一端设置有连接管,所述连接管的内圆壁面固定套接有用于喷出清洗液的喷头,所述支撑板的顶面安装有第二驱动电机。
5、进一步地,所述卡板的一端固定安装有固定筒,所述固定筒的内部一侧固定安装有电磁铁,所述固定筒的内圆壁面活动卡接有安装筒,所述安装筒的内圆壁面固定套接有铁环,所述固定筒的内圆壁面开设有环形槽,所述环形槽的内圆壁面转动连接有支撑环,所述支撑环与所述支撑环弹性连接,所述安装筒的外圆壁面固定套接有齿环,所述固定筒的外圆壁面固定安装有安装板,所述安装板的一侧转动连接有齿轮,所述安装板的一侧安装有微型电机,所述齿轮与所述齿环啮合。
6、进一步地,所述竖板的一侧固定安装有放置板,所述竖板的一侧固定安装有固定座,所述放置板的一侧和所述固定座的内部均转动连接有第四同步轮,两个所述第四同步轮之间转动连接有第五同步带,所述竖板的一侧固定安装有第五驱动电机,所述第五驱动电机的驱动轴的一端通过减速机与所述第四同步轮的一端固定连接,所述竖板的一侧安装有用于给所述支撑台限位的滑轨,支撑台通过滑块沿着竖板一侧的滑轨移动。
7、进一步地,所述清洗仓的顶面设置有用于防止清洗液溅射的盖仓,所述盖仓的顶面安装有固定环,所述清洗仓的一侧固定安装有用于驱动所述固定环移动的第一液压缸,所述第一液压缸伸缩轴的顶面固定安装有连接块,所述连接块的顶面与所述固定环通过螺栓连接,所述连接块的底面固定安装有盖板,所述盖板的一侧固定安装有两个限位块,所述第一液压缸的一侧设置有两个滑槽,所述限位块与所述滑槽滑动连接。
8、进一步地,位于左侧所述活动座的顶面固定安装有基板,所述基板的一侧滑动连接有两个活动架,所述活动架的顶面固定安装有用于承载晶圆的承载板,所述活动架的顶面固定安装有定位架,所述定位架的顶面转动连接有两个第五同步轮,两个所述第五同步轮之间转动连接有第四同步带,所述定位架的底面安装有用于驱动所述第五同步轮转动的第五驱动电机,所述定位架的顶面滑动连接有顶块,所述定位架的顶面固定安装有用于限制所述顶块的滑轨,所述顶块的底面固定安装有滑块,所述滑块与所述滑轨滑动连接,所述顶块的一侧固定安装有第二液压缸,所述第二液压缸的一侧滑动连接有直线电机,所述直线电机驱动轴的一端安装有用于吸附晶圆的电动吸盘。
9、进一步地,所述垫板的顶面固定安装有连接板,所述垫板的顶面固定安装有定位座,所述连接板的一侧和所述定位座的内部均转动连接有第三同步轮,两个所述第三同步轮的外圆壁面转动连接有第三同步带,所述连接板的一侧安装有第四驱动电机,所述第四驱动电机驱动轴的一端贯穿所述连接板并与位于右侧所述第三同步轮的一侧固定连接,所述活动座与所述第三同步带相连接。
10、进一步地,所述机体的顶面固定安装有两个用于排气的排风扇,所述排风扇的顶面固定安装有两个用于过滤气体的活性炭滤网。
11、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
12、1、通过设置的天车、机体和电动滑轨相互配合,即可对晶圆进行上料,通过设置的机械臂、清洗仓、卡盘和清洗仓相互配合,即可将多片晶圆依次移动至四个清洗仓的内部,从而一次性对多片晶圆进行清洗,通过设置的水泵、卡板、连接管、喷头、第一驱动电机、第一同步轮、第一同步带、第二同步轮、支撑筒、卡盘和第二驱动电机相互配合,即可让清洗液能够对晶圆上的各个位置进行清洗,而后工作人员将氮气和ipa的混合气体接入清洗仓的内部,混合气体可以对清洗后的晶圆进行干燥同时除去晶圆上的水痕,干燥结束后,机械臂夹取清洗后的晶圆并将晶圆放回在天车的内部,做到对晶圆的干进干出,在此清洗过程中,不但能够对多片晶圆同时进行清洗还能对晶圆进行自动上下料,达到对晶圆的清洗效果,便于工作人员多腔体清洗晶圆;
13、2、通过设置的喷头、电磁铁、弹簧、安装筒、支撑杆、卡接块、固定筒和卡接槽相互配合,即可让安装筒和固定筒分离,通过设置的微型电机、齿轮、齿环、安装筒、喷头、支撑杆、支撑环、环形槽、连接管、铁环、卡接块、卡接槽相互配合,使得清洁液直接喷至晶圆的边缘再与晶圆的转动配合,从而对晶圆边缘的脏污进行清洗,提升对晶圆的清洗效果。
1.高压水洗单片机,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的高压水洗单片机,其特征在于:所述清洗机构(5)包括若干个连接环(10),所述连接环(10)的顶面固定安装有若干个支撑柱(11),若干个所述支撑柱(11)的顶面固定安装有用于清洗晶圆的清洗仓(12),所述清洗仓(12)的一侧固定安装有用于通入气体的进气管(15),所述清洗仓(12)的内部底面转动连接有用于夹持晶圆的卡盘(76),所述卡盘(76)适用于8-12寸的晶圆,所述卡盘(76)的底面固定安装有支撑筒(25),所述清洗仓(12)的底面安装有支撑套(26),所述支撑筒(25)的外圆壁面与支撑套(26)的内圆壁面转动连接,所述清洗仓(12)的底面固定安装有卡板(21),所述卡板(21)的顶面转动连接有第一同步轮(23),所述支撑筒(25)的底面固定安装有排水管(27),所述排水管(27)的外圆壁面转动连接有第二同步轮(47),所述第一同步轮(23)和所述第二同步轮(47)的外圆壁面转动连接有第一同步带(24),所述卡板(21)的顶面固定安装有用于驱动所述第一同步轮(23)转动的第一驱动电机(22),所述支撑台(8)的顶面安装有用于夹取晶圆的机械臂(63),所述清洗仓(12)的内部底面转动连接有水泵(29),所述水泵(29)出水孔的内圆壁面固定套接有卡板(21),所述卡板(21)的一端设置有连接管(42),所述连接管(42)的内圆壁面固定套接有用于喷出清洗液的喷头(43),所述支撑板(9)的顶面安装有第二驱动电机(30)。
3.根据权利要求2所述的高压水洗单片机,其特征在于:所述卡板(21)的一端固定安装有固定筒(36),所述固定筒(36)的内部一侧固定安装有电磁铁(31),所述固定筒(36)的内圆壁面活动卡接有安装筒(40),所述安装筒(40)的内圆壁面固定套接有铁环(46),所述固定筒(36)的内圆壁面开设有环形槽(32),所述环形槽(32)的内圆壁面转动连接有支撑环(33),所述支撑环(33)与所述支撑环(33)弹性连接,所述安装筒(40)的外圆壁面固定套接有齿环(41),所述固定筒(36)的外圆壁面固定安装有安装板(37),所述安装板(37)的一侧转动连接有齿轮(39),所述安装板(37)的一侧安装有微型电机(38),所述齿轮(39)与所述齿环(41)啮合。
4.根据权利要求3所述的高压水洗单片机,其特征在于:所述竖板(65)的一侧固定安装有放置板(61),所述竖板(65)的一侧固定安装有固定座(17),所述放置板(61)的一侧和所述固定座(17)的内部均转动连接有第四同步轮(62),两个所述第四同步轮(62)之间转动连接有第五同步带(57),所述竖板(65)的一侧固定安装有第五驱动电机(60),所述第五驱动电机(60)的驱动轴的一端通过减速机与所述第四同步轮(62)的一端固定连接,所述竖板(65)的一侧安装有用于给所述支撑台(8)限位的滑轨,支撑台(8)通过滑块沿着竖板(65)一侧的滑轨移动。
5.根据权利要求2所述的高压水洗单片机,其特征在于:所述清洗仓(12)的顶面设置有用于防止清洗液溅射的盖仓(14),所述盖仓(14)的顶面安装有固定环(13),所述清洗仓(12)的一侧固定安装有用于驱动所述固定环(13)移动的第一液压缸(16),所述第一液压缸(16)伸缩轴的顶面固定安装有连接块(19),所述连接块(19)的顶面与所述固定环(13)通过螺栓连接,所述连接块(19)的底面固定安装有盖板(18),所述盖板(18)的一侧固定安装有两个限位块(20),所述第一液压缸(16)的一侧设置有两个滑槽,所述限位块(20)与所述滑槽滑动连接。
6.根据权利要求4所述的高压水洗单片机,其特征在于:位于左侧所述活动座(50)的顶面固定安装有基板(51),所述基板(51)的一侧滑动连接有两个活动架(66),所述活动架(66)的顶面固定安装有用于承载晶圆的承载板(67),所述活动架(66)的顶面固定安装有定位架(68),所述定位架(68)的顶面转动连接有两个第五同步轮(69),两个所述第五同步轮(69)之间转动连接有第四同步带(70),所述定位架(68)的底面安装有用于驱动所述第五同步轮(69)转动的第五驱动电机(72),所述定位架(68)的顶面滑动连接有顶块(71),所述定位架(68)的顶面固定安装有用于限制所述顶块(71)的滑轨,所述顶块(71)的底面固定安装有滑块,所述滑块与所述滑轨滑动连接,所述顶块(71)的一侧固定安装有第二液压缸(73),所述第二液压缸(73)的一侧滑动连接有直线电机(74),所述直线电机(74)驱动轴的一端安装有用于吸附晶圆的电动吸盘(64)。
7.根据权利要求5所述的高压水洗单片机,其特征在于:所述垫板(77)的顶面固定安装有连接板(55),所述垫板(77)的顶面固定安装有定位座(58),所述连接板(55)的一侧和所述定位座(58)的内部均转动连接有第三同步轮(56),两个所述第三同步轮(56)的外圆壁面转动连接有第三同步带(59),所述连接板(55)的一侧安装有第四驱动电机(54),所述第四驱动电机(54)驱动轴的一端贯穿所述连接板(55)并与位于右侧所述第三同步轮(56)的一侧固定连接,所述活动座(50)与所述第三同步带(59)相连接。
8.根据权利要求1所述的高压水洗单片机,其特征在于:所述机体(1)的顶面固定安装有两个用于排气的排风扇(3),所述排风扇(3)的顶面固定安装有两个用于过滤气体的活性炭滤网(4)。