一种半导体石英部件清洗设备的制作方法

1.本发明涉及半导体加工设备领域，尤其是涉及一种半导体石英部件清洗设备。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，现阶段半导体技术是人类重点研究的领域，小到智能家电，中到汽车船舶，大到航空航天，全部都需要应用到半导体技术。
3.目前大家所说的半导体，一般主要指的是芯片制造技术，在芯片制造过程中，需要用到半导体外延设备、半导体扩散设备等，而在这些设备上，会用到一些石英部件，例如石英舟、石英管、石英支架、石英槽等。
4.这些石英部件在应用到半导体设备上之前，需要进行彻底清洗以保证达到良好的洁净度，这样在设备加工芯片的时候才能够具有足够的精度。
5.对于石英管的清洗，目前主要应用的是水槽浸入式清洗设备或冲洗式清洗设备。水槽式清洗设备主要的清洗手段是将石英部件放入水槽中，通过浸润的方式，来对石英部件上沾染的油污、粉尘等进行分散。而冲洗式清洗设备，主要的清洗手段是对石英部件进行冲淋，为了提高清洗效果，有时也会加设毛刷对石英部件进行洗刷。
6.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：对于水槽浸入式清洗设备而言，由于石英部件在清洗时需要整个浸入清洗液内，清洗液中溶解的脏污在石英部件取出时会附着在管壁上，造成石英部件干燥后形成众多水渍。而对于冲洗式清洗设备而言，在冲洗的过程中，随着水流的冲刷，石英部件上附着的脏污会出现转移，尤其是带有毛刷的冲洗设备，脏污特别容易留在毛刷上，使得毛刷在刮动石英部件的过程中会将脏污转移到石英部件上，导致清洗完的石英部件在干燥后水渍明显。


技术实现要素：

7.为了提高石英部件的清洁效果，本发明提供一种半导体石英部件清洗设备。
8.本发明提供的一种半导体石英部件清洗设备采用如下的技术方案：一种半导体石英部件清洗设备，包括机架、转动安装于机架上且中心带有升降口的摆放台、设置于机架上且位于摆放台一侧的外管壁清洗装置以及升降设置于机架内且位于升降口下方的内管壁清洗装置，所述内管壁清洗装置包括升降台、安装于升降台上的顶喷头和侧喷头，所述顶喷头的出水方向朝向机架上方，所述侧喷头的出水方向朝向机架侧方，且所述侧喷头分布于顶喷头的两侧。
9.通过采用上述技术方案，机架作为承载主体，摆放台用于供石英部件放置，并可带动石英部件旋转，使用时，石英部件在摆放台的带动下产生旋转，在石英部件旋转的过程中，外管壁清洗装置对石英部件的外壁进行冲淋，而内管壁清洗装置则用于对石英部件的内腔及内表面进行清洗，并且清洗时，可控制顶喷头先喷水、后断水，侧喷头延迟出水、先断水，这样在冲洗的过程中，由于顶喷头的出水方向朝上，因此水在喷出后首先接触石英部件内腔的最高处，由于干净的水是从上往下流的，这些水在流动的过程中，能够将石英部件上
的脏水带下，减少脏污残留，因此能够极大提高石英部件的清洗效果。同时隐藏式的内管壁清洗装置，能够收纳于机架内，减少对石英部件放置到摆放台上时的干扰，同时在清洗时能够根据石英部件内腔的高度进行适应性调节，使顶喷头和石英部件内顶壁之间的距离处在一个合适的位置，从而更好地对石英部件进行清洗。
10.可选的，所述外管壁清洗装置包括固定于机架上的供水管、安装于供水管上且沿供水管长度方向分布的外喷头，所述外喷头的出水方向朝向摆放台的中心。
11.通过采用上述技术方案，供水管用于为外喷头供应水源，外喷头则能够喷出射流，对石英部件上的脏污形成冲击，而朝向摆放台中心的出水方向，则使得水流喷射到石英部件上后，以接近垂直的状态冲击在石英部件的表面，此时水流能够均匀分流向石英部件的两侧，使石英部件上残留的污水能够更好地被清水带走，对石英部件起到良好的污水排除效果，从而使得石英部件干燥后不容易留下水渍。
12.可选的，所述升降台通过升降机构安装于机架上，所述升降机构包括转动安装于机架上且围绕升降台分布的升降螺杆、固定于机架下方且输出轴穿过机架的底板进入机架内的升降电机、固定于升降电机的输出轴上的主动齿轮、转动安装于机架内且围绕主动齿轮分布的从动齿轮，所述升降螺杆的侧壁上设置有升降啮合齿，所述从动齿轮位于升降螺杆和主动齿轮之间并通过齿形啮合将主动齿轮的动力转递至升降螺杆，所述升降台的侧壁上固定有连接耳，所述连接耳套设于升降螺杆上并与升降螺杆形成螺纹配合。
13.通过采用上述技术方案，调节时，启动升降电机，主动齿轮通过从动齿轮带动升降螺杆旋转，由于升降台上的连接耳与升降螺杆之间为螺纹连接，因此升降螺杆在转动的过程中，能够带动升降台产生上下运动，从而达到调节升降台高度的目的。
14.可选的，所述机架上开设有安装槽，所述摆放台放置于安装槽内，所述机架的侧壁上固定有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上固定有旋转蜗杆，所述摆放台的圆周侧壁上设置有旋转啮合齿，所述旋转蜗杆穿过机架的侧壁进入安装槽并与摆放台圆周侧壁上的旋转啮合齿形成啮合。
15.通过采用上述技术方案，当需要驱使摆放台旋转时，启动旋转电机，由于旋转蜗杆与摆放台侧壁上的旋转啮合齿相啮合，因此旋转蜗杆能够带动摆放台转动，从而实现带动石英部件一起旋转的目的。
16.可选的，所述摆放台上开设有若干围绕摆放台中心的升降口分布的滑移槽，各所述滑移槽的长度方向的延长线交汇于摆放台中心，且滑移槽内安装有定位块。
17.由于摆放台带动石英部件旋转，并且外喷头对石英部件的侧壁具有水流冲击作用，因此石英部件在清洗的过程中可能产生偏移，甚至有可能从摆放台上掉落，通过采用上述技术方案，滑移槽用于引导定位块的移动方向，而定位块用于对石英部件形成阻挡限位，限制石英部件在清洗过程中的移动，从而降低石英部件从旋转台上掉落而发生摔碎的概率。
18.可选的，所述摆放台上设置有用于调整定位块在摆放台上位置的调节机构，所述调节机构包括固定于摆放台背对定位块一侧表面且与摆放台之间形成转动腔的扣盖、转动安装于扣盖和摆放台之间的转动腔内的调节盘，所述调节盘上开设有与摆放台相同的升降口以及若干围绕调节盘中心分布的弧形槽，各所述弧形槽之间同时朝向调节盘中心倾斜，所述定位块上固定有导向柱，所述导向柱穿过滑移槽后嵌入弧形槽内，且在扣盖上设置有
用于驱使调节盘旋转的调节组件。
19.通过采用上述技术方案，调节盘在转动的过程中，会引起导向柱从弧形槽的一端向另一端移动，在这个过程中，由于调节盘上的弧形槽为倾斜状态，因此定位块会在调节盘的带动下沿滑移槽产生运动，实现所有定位块之间的联动，这样一方面能够调整定位块之间的距离，实现定位块对石英部件的夹持定位作用，另一方面，由于定位块之间联进、联出，使得各定位块之间所围拢形成的空间能够均匀变化， 这样石英部件在放到摆放台上后，能够在定位块的作用下自动调整位置，实现石英部件与旋转台之间的同心度调节，从而使得石英部件在随旋转台转动的过程中不容易因偏心而产生跳动。
20.可选的，所述调节组件包括固定于扣盖上且输出轴穿过扣盖后进入转动腔内的调节电机、固定于调节电机的输出轴上的调节齿轮，所述调节盘的圆周侧壁上开设有调节啮合齿，所述调节齿轮与调节盘上的调节啮合齿相互啮合。
21.通过采用上述技术方案，当需要调整定位块之间的距离时，启动调节电机，调节齿轮在转动的过程中带动调节盘旋转，调节盘转动过程中通过弧形槽引起定位块沿滑移槽运动，从而实现对定位块之间距离的调节。
22.可选的，所述定位块包括与摆放台形成滑移连接的底块、升降设置于底块上的升块，所述底块上开设有上下贯穿的导向孔，所述升块上固定有升降杆，所述升降杆穿设于导向孔内，且在底块上设置有用于固定升降杆的锁止机构。
23.通过采用上述技术方案，根据产品型号、种类的不同，石英部件的高度会有所不同，分体式的定位块，能够根据石英部件高度的变化，调整升块的高度，使得升块能够支撑在石英部件更高的位置，以减小石英部件重心与定位块支撑位置之间的高度差，从而使得石英部件在清洗的过程中更加平稳。
24.可选的，所述底块朝向摆放台的一侧开设有锁件槽，所述锁止机构包括铰接于底块上且位于锁件槽内的锁止拨片、套设于升降杆上且位于锁止拨片和底块之间的锁止弹簧，所述锁止拨片上开设有锁止孔，所述升降杆穿设于锁止孔内，且所述锁止拨片在锁止弹簧的推动下向下倾斜并使锁止孔的口沿抵紧在升降杆的侧壁上。
25.通过采用上述技术方案，由于锁止拨片向下倾斜，并受锁止弹簧向下的推力，同时升降杆对锁止拨片的作用力也向下，这使得锁止拨片在无外力干扰的情况下，能够在各种力的作用下与升降杆保持抵紧，而锁止拨片对升降杆的摩擦力足够约束升降杆，从而使升块在某一高度保持不动。
26.可选的，所述底块背对摆放台中心的一侧开设有调高槽，所述底块上且位于调高槽内设置有用于驱使升块上升的调高机构，所述调高机构包括铰接于底块上且位于调高槽内的调高拨片、套设于升降杆上且两端分别抵触在调高槽内顶壁和调高拨片上的调高弹簧、铰接于底块上且位于调高槽开口处的调高压板，所述调高压板朝向调高槽内延伸形成有抵接部，所述调高拨片上开设有用于供升降杆穿过的调高孔，且所述调高拨片在调高弹簧的推动下抵触在调高压板的抵接部上。
27.通过采用上述技术方案，当需要调整升块的高度时，往下按压调高压板，由于调高拨片在调高弹簧的推动下抵触在调高压板的抵接部上，因此调高压板在转动的过程中，会将调高拨片向上顶起，调高拨片在被顶起的过程中，会对调高弹簧产生挤压，直至调高拨片与升降杆的侧壁产生抵触，此时继续下压调高压板，调高拨片对升降杆的挤压力持续增大，
直至这个挤压力所产生的摩擦力大于锁止拨片与升降杆之间的摩擦力，升降杆会在调高拨片的带动下向上运动，并且在放开调高压板的同时，锁止拨片会立马锁定升降杆，保持升降杆的位置不动，从而通过多次按压调高压板，可实现对升块的调高。而在需要下放升块时，将锁止拨片上提，使锁止拨片和升降杆脱离接触，此时升降杆失去锁止拨片的约束能够进行下落，从而实现升块的调低。
28.综上所述，顶喷出水的冲洗方式能够让石英部件上残留的脏污随水流被带走，从而大大提高石英部件的清洗效果，减少石英部件干燥后水渍的产生；而定位块能够在对石英部件形成支撑的同时调整石英部件和摆放台之间的同心度，降低石英部件清洗过程中的倾倒掉落，并且可调节高度的形式使得定位块能够根据石英部件的高度调整支撑位置，从而更好地对石英部件进行支撑。
附图说明
29.图1是本发明所公开的半导体石英部件清洗设备的整体结构图；图2是本发明本发明所公开的半导体石英部件清洗设备的机架剖切状态展示图；图3是本发明所公开的半导体石英部件清洗设备的定位块的结构示意图；图4是本发明本发明所公开的半导体石英部件清洗设备的调节机构的结构示意图。
30.附图标记说明：1、机架；11、安装槽；12、旋转电机；13、旋转蜗杆；2、摆放台；21、旋转啮合齿；22、滑移槽；3、外管壁清洗装置；31、供水管；32、外喷头；4、内管壁清洗装置；41、升降台；411、连接耳；42、顶喷头；43、侧喷头；5、定位块；51、底块；511、支耳；512、导向柱；513、锁件槽；514、调高槽；515、导向孔；52、升块；521、升降杆；6、锁止机构；61、锁止拨片；611、锁止孔；62、锁止弹簧；7、调高机构；71、调高拨片；711、调高孔；72、调高弹簧；73、调高压板；731、抵接部；8、调节机构；81、扣盖；811、转动腔；82、调节盘；821、调节啮合齿；822、弧形槽；83、调节组件；831、调节电机；832、调节齿轮；9、升降口；10、升降机构；101、升降螺杆；102、升降电机；103、主动齿轮；104、从动齿轮；105、升降啮合齿。
具体实施方式
31.以下结合附图1
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4对本发明作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种半导体石英部件清洗设备，参照图1，包括机架1、摆放台2、外管壁清洗装置3和内管壁清洗装置4，机架1作为支撑主体，其为箱体式结构。在机架1的台面上开设有呈阶梯状的安装槽11，摆放台2呈圆台状，其圆周侧壁上设置有旋转啮合齿21，并且摆放台2放置于安装槽11内。
33.参照图2，为驱使摆放台2旋转，在机架1的侧壁上固定有旋转电机12，旋转电机12的输出轴上固定有旋转蜗杆13，旋转蜗杆13穿过机架1的侧壁后进入安装槽11内并与摆放台2形成啮合，从而在旋转电机12启动的过程中，能够带动摆放台2旋转。
34.参照图2和图3，在摆放台2上开设有若干围绕摆放台2中心分布的滑移槽22，滑移槽22的长度方向沿摆放台2的直径方向，同时在滑移槽22内安装有定位块5。具体的，定位块5包括底块51和升块52，底块51的两侧各一体设置有一支耳511，底块51滑移安装于滑移槽
22内，且两个支耳511支撑在摆放台2上，以使底块51不会穿过滑移槽22发生掉落。底块51上一体设置有导向柱512，导向柱512穿设于滑移槽22内，在底块51与导向柱512相连的部位开设有向下延申并将导向柱512对半切分的锁件槽513，同时在底块51位于锁件槽513上方的部位开设有深度沿摆放台2直径方向延申的调高槽514。
35.底块51上开设有上下贯穿并依次连通调高槽514和锁件槽513的导向孔515，升块52上固定有升降杆521，升降杆521穿设于导向孔515内使得升块52可在底块51上产生升降运动，同时在底块51上设置有用于固定升降杆521位置的锁止机构6。
36.锁止机构6包括锁止拨片61以及锁止弹簧62，锁止拨片61铰接于底块51上且位于锁件槽513内，在锁止拨片61上开设有尺寸大于升降杆521直径的锁止孔611，升降杆521穿设于锁止孔611内。锁止弹簧62套设于升降杆521上且位于锁止拨片61和底块51之间，锁止弹簧62此时受底块51和锁止拨片61的挤压，使得锁止弹簧62对锁止拨片61施加向下的推力并使锁止拨片61位于锁止孔611口沿的部分抵紧在升降杆521的侧壁上，从而借助锁止拨片61与升降杆521之间的摩擦力约束升块52的下落。
37.为方便升块52的调高，在底块51上设置有调高机构7，调高机构7包括调高拨片71、调高弹簧72、调高压板73，调高拨片71铰接于底块51上且位于调高槽514内，在调高拨片71上开设有尺寸大于升降杆521直径的调高孔711，升降杆521穿设于调高孔711内。调高压板73铰接于底块51上且位于调高槽514的开口处，同时在调高压板73上一体设置有朝向调高槽514内延伸的抵接部731。调高弹簧72套设于升降杆521上且两端分别抵触在调高槽514的内顶壁和调高拨片71上，进而推动调高拨片71抵触在调高压板73的抵接部731上，此时调高拨片71与升降杆521相互垂直，同时升降杆521径直穿过调高孔711而不与调高拨片71产生接触。
38.升块52的调高，主要借助按压调高压板73实现，具体步骤包括将调高压板73往下按压，调高压板73的抵接部731将调高拨片71向上顶起，调高拨片71在被顶起的过程中，会对调高弹簧72产生挤压，直至调高拨片71与升降杆521的侧壁产生抵触，借助调高拨片71对升降杆521挤压时产生的摩擦力将升降杆521向上带起，并且在放开调高压板73的同时，锁止拨片61会立马锁定升降杆521，保持升降杆521的位置不变，从而通过多次按压调高压板73，可实现对升块52的调高。而在需要下放升块52时，放开调高压板73，此时调高拨片71复位，与升降杆521脱离接触，随后将锁止拨片61往上提，使锁止拨片61和升降杆521脱离接触，此时升降杆521失去锁止拨片61的约束能够进行下落，从而实现升块52的调低。
39.参照图2和图4，石英部件的尺寸有大有小，为了提高定位块5对石英部件的定位效果，在摆放台2上设置有用于调整定位块5在摆放台2上位置的调节机构8。调节机构8包括扣盖81、调节盘82以及调节组件83，扣盖81固定于摆放台2背对定位块5一侧的表面且与摆放台2之间形成转动腔811，调节盘82的圆周侧壁上开设有调节啮合齿821，调节盘82安装于扣盖81和摆放台2之间的转动腔811内，并在调节组件83的驱使下旋转。同时在调节盘82上开设有若干围绕调节盘82中心分布的弧形槽822，各弧形槽822之间同时朝向调节盘82中心倾斜，且倾斜方向一致，定位块5上的导向柱512穿过滑移槽22后嵌入弧形槽822内，从而使得调节盘82旋转时能够带动定位块5沿滑移槽22产生运动，鉴于导向柱512需要在弧形槽822内滑移，因此导向柱512的外壁最好为圆弧形，平面状亦可，但导向柱512外壁为平面状时，导向柱512与弧形槽822内壁之间为线接触。
40.调节组件83包括调节电机831以及调节齿轮832，调节电机831固定于扣盖81上且输出轴穿过扣盖81后进入转动腔811内，调节齿轮832固定于调节电机831的输出轴上，且调节齿轮832与调节盘82上的调节啮合齿821相互啮合，从而带动调节盘82旋转。
41.参照图2，外管壁清洗装置3包括供水管31以及若干外喷头32，供水管31固定于机架1上，且位于摆放台2一侧，外喷头32安装于供水管31上且若干外喷头32之间沿供水管31的长度方向分布，并且外喷头32的出水方向同时朝向摆放台2的中心。
42.参照图2，内管壁清洗装置4包括升降台41、顶喷头42和侧喷头43，升降台41安装于机架1内部，且位于摆放台2下方。顶喷头42和侧喷头43均固定安装于升降台41上，且顶喷头42的出水方向朝向机架1上方。侧喷头43均匀分为两组布置于顶喷头42的两侧，且两组侧喷头43的出水方向朝向相反的两个方向。顶喷头42的高度大于侧喷头43，同时顶喷头42和侧喷头43分别由两组不同的管路供应喷淋水，并且在设计时，将顶喷头42的出水时间设置得早于侧喷头43，同时将顶喷头42的断水时间设置得晚于侧喷头43。
43.为了使内管壁清洗装置4能够对石英部件进行清洗，在摆放台2和调节盘82的中心均设置有相互连通的升降口9以供顶喷头42和侧喷头43通过。同时在机架1内设置有升降机构10用以控制升降台41升降，升降机构10包括升降螺杆101、升降电机102、主动齿轮103、从动齿轮104，升降螺杆101至少设置有三根，转动安装于机架1内且围绕升降台41分布。升降电机102固定于机架1下方且输出轴穿过机架1的底板进入机架1内，主动齿轮103固定于升降电机102的输出轴上并位于机架1内，从动齿轮104的数量与升降螺杆101相等，转动安装于机架1内且围绕主动齿轮103分布。每个升降螺杆101的侧壁上均设置有升降啮合齿105，从动齿轮104位于升降螺杆101和主动齿轮103之间并同时与主动齿轮103以及升降啮合齿105形成啮合，从而实现主动齿轮103和升降螺杆101之间的传动。在升降台41的侧壁上固定有连接耳411，连接耳411套设于升降螺杆101上并与升降螺杆101形成螺纹配合，从而在升降螺杆101转动的过程中，能够通过螺纹配合关系带动升降台41实现升降。
44.本技术实施例一种半导体石英部件清洗设备的实施原理为：使用时，将石英部件放置到摆放台2上，通过调节盘82的旋转，驱使定位块5对石英部件形成夹持，在这个过程中，石英部件被定位块5带动，与摆放台2达到同心，此时旋转电机12启动，带动摆放台2旋转，让石英部件随之一起转动，随后外喷头32、顶喷头42以及侧喷头43依次出水，对石英部件进行清洗，由于顶喷头42先于侧喷头43出水，而干净的水是从上往下流的，这些水在流动的过程中，能够将石英部件上的脏水带下，减少脏污残留，同时外喷头32持续出水，也能够将石英部件外表面的脏水带走，因此能够极大提高石英部件内部的清洗效果。
45.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。