晶圓盒夾持裝置及晶圓清洗機(jī)制造方法及圖紙

本申請(qǐng)涉及晶圓盒夾持裝置及晶圓清洗機(jī)。該夾持裝置包括底板、支撐組件、夾持桿、夾持手臂、運(yùn)動(dòng)軌跡筒、推板和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，其中：兩個(gè)夾持桿通過支撐組件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于底板上；至少一對(duì)夾持手臂分別安裝于夾持桿上，與夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡筒分別安裝于兩個(gè)夾持桿上，運(yùn)動(dòng)軌跡筒與夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡筒上設(shè)有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽與運(yùn)動(dòng)軌跡筒的軸線不平行；動(dòng)力機(jī)構(gòu)與推板連接，推板的兩端分別插入導(dǎo)向槽中，動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)推板移動(dòng)，以帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡筒和夾持桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)夾持手臂轉(zhuǎn)動(dòng)。上述夾持裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)，制造成本低，可靠性高，而且無(wú)復(fù)位元件，通過動(dòng)力機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)軌跡筒的設(shè)計(jì)，可以避免對(duì)晶圓造成損傷。

Wafer box clamping device and wafer cleaning machine

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
晶圓盒夾持裝置及晶圓清洗機(jī)
本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體
，特別涉及一種晶圓盒夾持裝置及包括該晶圓盒夾持裝置的晶圓清洗機(jī)。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中，晶圓(例如硅片)須經(jīng)嚴(yán)格清洗，因?yàn)橥⒘课廴揪蜁?huì)導(dǎo)致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染雜質(zhì)，包括有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài)，有的以薄膜形式或顆粒形式存在于晶圓表面。可采用純水、酸性、堿性液體等對(duì)晶圓進(jìn)行清洗。當(dāng)前，在芯片制造工藝中，晶圓清洗次數(shù)約占整個(gè)芯片制造工藝次數(shù)的三分之一。晶圓清洗方式主要有單片清洗和多片清洗，其中多片清洗是將晶圓裝入晶圓盒(例如cassette，也稱為花籃)，整體放入清洗槽中，通過化學(xué)藥液的作用，將晶圓表面的顆粒等雜質(zhì)去除。傳統(tǒng)的作業(yè)方式中，先由插片機(jī)將晶圓插入晶圓盒中，然后需要人工將承載晶圓的晶圓盒放入清洗槽中，再執(zhí)行清洗工藝；而在清洗工藝結(jié)束后，依然由人工將晶圓盒搬出。整個(gè)過程中，人工連續(xù)不斷的搬運(yùn)晶圓盒，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，而且由于清洗中大多為腐蝕性的化學(xué)藥液，使操作人員始終暴露在不安全的環(huán)境中，操作人員的人身安全存在巨大隱患。因此自動(dòng)化的清洗作業(yè)顯得尤為重要，希望通過機(jī)械化手段將晶圓盒放入清洗槽，并在清洗工藝結(jié)束后，通過機(jī)械化手段搬出晶圓盒。在申請(qǐng)?zhí)枮?01611219672.7的專利中，公開了一種自動(dòng)夾取裝置。可參見圖1，該裝置設(shè)置兩個(gè)平行夾持桿D1-2，兩個(gè)平行夾持桿D1-2間設(shè)有推力氣缸D1-7，工作時(shí)，氣缸D1-7帶動(dòng)其頂部的滑移板D1-6前后運(yùn)動(dòng)，在復(fù)位件D1-10和夾持桿D1-2上滾動(dòng)件D1-5的作用下，實(shí)現(xiàn)夾持桿D1-2的夾持動(dòng)作。該裝置不僅實(shí)現(xiàn)起來較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本也較高。另外，在腐蝕環(huán)境下，一旦復(fù)位件失效，會(huì)對(duì)整藍(lán)硅片造成不可挽回的損傷。在申請(qǐng)?zhí)枮?01520647784.7的專利中，公開了一種平移式晶圓盒機(jī)構(gòu)夾持機(jī)械手。圖2為該裝置完全放開晶圓盒時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為夾持晶圓盒時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置設(shè)置兩個(gè)夾持機(jī)械臂D2-5，機(jī)械臂D2-5由滑動(dòng)臂和夾緊臂組成，滑動(dòng)臂與夾緊臂通過一個(gè)擺動(dòng)傳感器連接，兩個(gè)機(jī)械臂D2-5間設(shè)有兩個(gè)行程不一樣的氣缸D2-6，且氣缸D2-6的端部與機(jī)械臂D2-5的滑動(dòng)臂連接，滑動(dòng)臂上設(shè)有嵌入到導(dǎo)軌D2-2內(nèi)的滑塊，工作時(shí)，氣缸D2-6帶動(dòng)其機(jī)械臂D2-5沿導(dǎo)軌D2-2方向移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)晶圓盒的夾持動(dòng)作。該裝置是在氣缸、導(dǎo)軌、帶輪、同步帶和傳感器等相互配合下完成的夾持動(dòng)作，不僅實(shí)現(xiàn)起來較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本也較高。在申請(qǐng)?zhí)枮?01220219707.8的專利中，公開了一種半導(dǎo)體清洗設(shè)備中的機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)。圖4為該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為該裝置松開晶圓盒的狀態(tài)示意圖，圖6為該裝置加緊晶圓盒的狀態(tài)示意圖。該裝置設(shè)置兩個(gè)平行的旋轉(zhuǎn)軸D3-1，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸D3-1間設(shè)有正反轉(zhuǎn)電機(jī)D3-6，工作時(shí)，通過電機(jī)D3-6的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)平行旋轉(zhuǎn)軸D3-1的夾持動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)晶圓盒D3-4的夾持。該裝置未對(duì)電機(jī)與夾持桿的連接形式作說明，而且其電機(jī)控制較為復(fù)雜，夾緊力較弱，也未對(duì)電機(jī)突然斷電的情況進(jìn)行說明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本申請(qǐng)的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低并且無(wú)需額外復(fù)位件、具有高可靠性的夾持裝置。本申請(qǐng)還提供了包括該夾持裝置的半導(dǎo)體清洗機(jī)。本申請(qǐng)一方面提出晶圓盒夾持裝置，包括底板、支撐組件、夾持桿、夾持手臂、運(yùn)動(dòng)軌跡筒、推板和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，其中：兩個(gè)所述夾持桿通過所述支撐組件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述底板上；至少一對(duì)所述所述夾持手臂分別安裝于兩個(gè)所述夾持桿上，并與所述夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒分別安裝于兩個(gè)所述夾持桿上，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒與所述夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒上設(shè)有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽與所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒的軸線不平行；所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝于所述底板上，且與所述推板連接，所述推板的兩端分別插入所述導(dǎo)向槽中，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述推板移動(dòng)，以帶動(dòng)所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒和所述夾持桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述夾持手臂轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括伸縮氣缸，所述伸縮氣缸上設(shè)置有調(diào)速閥。優(yōu)選地，所述支撐組件包括軸承支座，所述軸承支座安裝在所述底板上，所述夾持桿穿設(shè)于所述軸承支座中。優(yōu)選地，所述夾持裝置還包括傳感器和感應(yīng)件，所述傳感器設(shè)置在所述底座上，所述感應(yīng)片設(shè)置在所述夾持桿上，所述傳感器在所述夾持桿帶動(dòng)所述夾持手臂旋轉(zhuǎn)到夾持位置時(shí)，被所述感應(yīng)件觸發(fā)，并發(fā)出第一預(yù)設(shè)信號(hào)。優(yōu)選地，所述傳感器在所述夾持桿帶動(dòng)所述夾持手臂旋轉(zhuǎn)到放開位置時(shí)，被所述感應(yīng)件觸發(fā)，并發(fā)出第二預(yù)設(shè)信號(hào)。優(yōu)選地，所述夾持裝置還包括夾持手臂連接組件，所述夾持手臂通過所述夾持手臂連接組件安裝于所述夾持桿上。優(yōu)選地，所述夾持手臂連接組件包括第一夾持手臂連接塊、第二夾持手臂連接塊，所述第一夾持手臂連接塊和所述第二夾持手臂連接塊相互配合夾設(shè)在所述夾持桿上，所述夾持手臂與所述第一夾持手臂連接塊和/或所述第二夾持手臂連接塊固定連接。優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒套設(shè)在所述夾持桿上，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒上還設(shè)有固定孔，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒通過一固定件和所述固定孔與所述夾持桿固定連接。本申請(qǐng)另一方面還提出一種晶圓清洗機(jī)，包括如上所述的晶圓盒夾持裝置。本申請(qǐng)的有益效果在于：1、本申請(qǐng)所公開的夾持裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)，制造成本低，可靠性高；2、本申請(qǐng)所公開的夾持裝置無(wú)復(fù)位元件，通過動(dòng)力機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)軌跡筒的設(shè)計(jì)，可以避免對(duì)晶圓造成損傷。附圖說明通過結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)示例性實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本申請(qǐng)的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯，其中，在本申請(qǐng)示例性實(shí)施例中，相同的附圖標(biāo)記通常代表相同部件。圖1顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種夾持裝置完全放開晶圓盒時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3顯示該夾持裝置夾持晶圓盒時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為該裝置松開晶圓盒的狀態(tài)示意圖；圖6為該裝置夾緊晶圓盒的狀態(tài)示意圖。圖7顯示根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的一種夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8顯示根據(jù)本申請(qǐng)的運(yùn)動(dòng)軌跡筒的示意圖。附圖標(biāo)記說明：1底板；2伸縮氣缸；3推板；4運(yùn)動(dòng)軌跡筒；5支撐組件；6夾持桿；7傳感器；8感應(yīng)片；9夾持手臂；91第一夾持手臂連接塊；92第二夾持手臂連接塊；41導(dǎo)向槽；42固定孔。具體實(shí)施方式下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本申請(qǐng)。雖然附圖中顯示了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了使本申請(qǐng)更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈旧暾?qǐng)的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。本申請(qǐng)一方面提供一種晶圓盒夾持裝置，包括底板、支撐組件、夾持桿、夾持手臂、運(yùn)動(dòng)軌跡筒、推板和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，其中：兩個(gè)夾持桿通過支撐組件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于底板上；至少一對(duì)夾持手臂分別安裝于兩個(gè)夾持桿上，并與夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)運(yùn)動(dòng)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種晶圓盒夾持裝置，其特征在于，包括底板、支撐組件、夾持桿、夾持手臂、運(yùn)動(dòng)軌跡筒、推板和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，其中：/n兩個(gè)所述夾持桿通過所述支撐組件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述底板上；/n至少一對(duì)所述夾持手臂分別安裝于兩個(gè)所述夾持桿上，并與所述夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；/n兩個(gè)所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒分別安裝于兩個(gè)所述夾持桿上，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒與所述夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒上設(shè)有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽與所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒的軸線不平行；/n所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝于所述底板上，且與所述推板連接，所述推板的兩端分別插入所述導(dǎo)向槽中，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述推板移動(dòng)，以帶動(dòng)所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒和所述夾持桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述夾持手臂轉(zhuǎn)動(dòng)。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種晶圓盒夾持裝置，其特征在于，包括底板、支撐組件、夾持桿、夾持手臂、運(yùn)動(dòng)軌跡筒、推板和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，其中：
兩個(gè)所述夾持桿通過所述支撐組件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述底板上；
至少一對(duì)所述夾持手臂分別安裝于兩個(gè)所述夾持桿上，并與所述夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
兩個(gè)所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒分別安裝于兩個(gè)所述夾持桿上，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒與所述夾持桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒上設(shè)有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽與所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒的軸線不平行；
所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝于所述底板上，且與所述推板連接，所述推板的兩端分別插入所述導(dǎo)向槽中，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述推板移動(dòng)，以帶動(dòng)所述運(yùn)動(dòng)軌跡筒和所述夾持桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述夾持手臂轉(zhuǎn)動(dòng)。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓盒夾持裝置，其特征在于，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括伸縮氣缸，所述伸縮氣缸上設(shè)置有調(diào)速閥。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓盒夾持裝置，其特征在于，所述支撐組件包括軸承支座，所述軸承支座安裝在所述底板上，所述夾持桿穿設(shè)于所述軸承支座中。


4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一者所述的晶圓盒夾持裝置，其特征在于，所述晶圓盒夾持裝置還包括傳感器和感應(yīng)件，所述傳感器設(shè)置在所述底座上，所述感應(yīng)片設(shè)置在所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李廣義，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11