一种清洗设备的制作方法

1.本实用新型涉及清洁装置技术领域，特别是涉及一种清洗设备。


背景技术：

2.在生产加工过程中，产品的加工表面往往需要保持清洁，而实际生产时，由于前置加工步骤或者环境因素影响，产品表面会不干净，所以在制造时清洗产品的步骤也是必不可少的。特别是在一些高精度要求的领域中，比如半导体行业，对于晶圆表面的光洁度要求非常高，所以在加工后常用药液清洗晶圆表面。
3.但是，目前的清洁装置清洗完待洗物后，清洗液容易附着在待洗物表面被携出，长期以往，就会增加清洗液的消耗速度，产生增加成本的问题。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种清洗设备，旨在解决清洗过程中清洗液被不断携出，造成清洗液的不断消耗，增加成本的问题。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种清洗设备，其中，包括储液槽、机械臂、夹具和喷气部件，所述机械臂与所述储液槽相对设置，所述机械臂可朝向所述储液槽移动；所述夹具设于所述机械臂上，用于固定待洗物；所述喷气部件安装在所述机械臂上，用于向所述夹具和所述待洗物喷气。
8.所述的清洗设备，其中，所述喷气部件包括喷气管路、喷气头和控制阀门，所述喷气管路固定在所述机械臂上；所述喷气头设于所述机械臂上，位于所述机械臂与所述夹具连接的端部，所述喷气头与所述喷气管路连接；所述控制阀门安装在所述喷气管路上，用于控制所述喷气管路的开启和关闭。
9.所述的清洗设备，其中，所述喷气头为喷嘴或者气刀。
10.所述的清洗设备，其中，所述控制阀门为电磁阀。
11.所述的清洗设备，其中，所述喷气管路为压缩干燥空气管路。
12.所述的清洗设备，其中，所述夹具包括至少两个夹爪，用于将所述待洗物固定在至少两个所述夹爪之间。
13.所述的清洗设备，其中，所述储液槽设有多个，每个所述储液槽储蓄有种类不同的清洗液。
14.所述的清洗设备，其中，所述机械臂包括横移组件和升降组件，所述横移组件用于带动所述升降组件在多个所述储液槽之间移动；所述升降组件一端连接所述横移组件，另一端延伸至所述储液槽的开口处，且所述升降组件朝向所述储液槽的端部连接所述夹具。
15.所述的清洗设备，其中，所述清洗设备还包括安装在所述机械臂上的感应部件，所述感应部件包括传感器和处理器，所述传感器设于所述升降组件朝向所述储液槽的端部，与所述处理器电信号连接；所述处理器与所述喷气部件电连接。
16.所述的清洗设备，其中，所述升降组件设有多组，多组所述升降组件并列设置在所述横移组件上。
17.与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点：
18.本技术公开的清洗设备使用时先通过夹具夹住待洗物，然后通过机械臂伸入储液槽内清洗，清洗完成后取出，并用喷气部件向夹具和待洗物喷气，将残留在夹具和待洗物表面上的清洗液吹下，并回落至储液槽内可以继续使用，从而减少了清洗液携出量，延长储液槽内清洗液的消耗周期，降低成本；同时还提高了待洗物表面的清洁度，方便待洗物迅速进入后续加工步骤，提高生产速率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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的附图。
20.图1为本实用新型中清洗设备的结构示意图；
21.图2为本实用新型中清洗设备的另一角度的结构示意图。
22.其中，10、储液槽；20、机械臂；21、横移组件；22、升降组件；30、夹具；31、夹爪；40、喷气部件；41、喷气管路；42、喷气头；43、控制阀门；50、待洗物。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.传统的工业制造中，清洗工件表面污物通常有机械、物理、化学或电化学等方法。最为常用的则是水洗的方法，在清洗制程中，最大的成本在于清洗液的费用，往往一个清洗槽内的药液经过一段时间的使用后杂质增加，污染程度增加，就需要更换。
25.在半导体制造过程中，清洗晶圆的制程需要用到大量的药液，每次晶圆插入药液池，再取出都会有很多药液附着在夹具及晶圆表面被携出，从而进一步增加清洗的药液的消耗；而且在多次清洗的制程中，晶圆表面的药液被带入下一次清洗的药液池，还会造成后置制程的药液池的污染，缩短其有效使用周期；所以，制程中清洗液的消耗速度快，会导致药液池内的清洗液使用周期短，需要频繁更换，增加成本。
26.参阅图1，本实用新型申请的一实施例中，公开了一种清洗设备，其中，包括储液槽10、机械臂20、夹具30和喷气部件40，所述机械臂20与所述储液槽10相对设置，所述机械臂20可朝向所述储液槽10移动；所述夹具30设于所述机械臂20上，用于固定待洗物50；所述喷气部件40安装在所述机械臂20上，用于向所述夹具30和所述待洗物50喷气。
27.本技术公开的清洗设备使用时先通过夹具30夹住待洗物50，然后通过机械臂20伸入储液槽10内清洗，清洗完成后取出，并用喷气部件40向夹具30和待洗物50喷气，将残留在
夹具30和待洗物50表面上的清洗液吹下，并回落至储液槽10内可以继续使用，从而减少了清洗液携出量，延长储液槽10内清洗液的消耗周期，降低成本；同时还提高了待洗物50表面的清洁度，方便待洗物50迅速进入后续加工步骤，提高生产速率。例如，在半导体行业中，可以使用本实施例公开的清洗设备清洗晶圆，使用夹具30夹住晶圆，然后通过机械臂20送入储液槽10清洗，清洗完成后取出，再对晶圆表面进行喷气，从而减少晶圆表面清洗液的残留。
28.需要说明的是，本实用新型的实施例中公开的待洗物50包括但不限于晶圆。本实用新型的实施例中公开的清洗设备包括但不限于半导体行业中的晶圆清洗设备，也可以应用到其它类似工件的生产制造过程中。
29.如图1所示，作为本实施例的一种实现方式，公开了所述喷气部件40包括喷气管路41、喷气头42和控制阀门43，所述喷气管路41固定在所述机械臂20上；所述喷气头42设于所述机械臂20上，位于所述机械臂20与所述夹具30连接的端部，所述喷气头42与所述喷气管路41连接；所述控制阀门43安装在所述喷气管路41上，用于控制所述喷气管路41的开启和关闭。工作过程中，喷气部件40需要在机械臂20带动夹具30下降到储液槽10内时停止喷气，在机械臂20带动夹具30升起到液面以上时进行喷气，将待洗物50和夹具30上的清洗液吹落，使清洗液回落到储液槽10内之后又可以继续使用。虽然，受到重力影响，如果机械臂20不移动，清洗液仍然会朝向储液槽10滑落，但是受到夹具30和待洗物50的表面张力影响，下落速度很慢，会极大影响整体的工业生产效率，所以并不实用，本技术通过喷气操作，不仅加速清洗液滑落，而且还会使夹具30和待洗物50表面的液体残留量进一步减少，有利于迅速进入下一加工制程。
30.本实施例中为了保持良好的喷气效果，将喷气头42固定设置在机械臂20上，而机械臂20在工作过程中需要升降以带动夹具30插入或抽离清洗液，所以在机械臂20上的喷气头42也需要同步移动，喷气头42连接的喷气管路41自然也需要同步移动，将喷气管路41设置在机械臂20上，优选地沿着机械臂20的轴向方向设置，使得机械臂20运动时喷气管路41沿同样的路径同步移动，而不会碰撞机械臂20，或者落入清洗液中，避免喷气管路41在不断地移动过程中产生扭转、打结等问题，防止阻碍清洗制程正常运行。
31.具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述喷气管路41为压缩干燥空气(compressed dry air，cda)管路。自然界的空气中含有水蒸气，如果在喷气过程中残留在待洗物50表面，会造成二次污染，所以将空气干燥后再压缩，吹向待洗物50可以清洁待洗物50表面的同时减少二次污染。另外，压缩空气输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，而且空气在地面上到处都有，取之不尽，用在清洗设备中可以在完成喷气要求的同时控制成本。
32.具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述喷气头42为喷嘴或者气刀。喷气头42设置在机械臂20与夹具30连接的端部，可以尽量靠近夹具30，使夹具30和待洗物50表面受到的气体推力尽可能的大，提升喷气的效果；喷嘴或者气刀可以进一步集中气流，将气体喷向目标区域，使得喷气部件40喷出的气体可以将指定位置的清洗液吹走，减少在待洗物50表面或者夹具30表面的残留。例如，在半导体行业中，因为晶圆产品对表面性能要求较高，所以清洗晶圆的时候可以将喷嘴对准晶圆，加大对晶圆表面的喷气强度，使晶圆表面的残留量尽可能地减小，而对夹具30表面的喷气强度就不用这样控制，以平衡成本。
33.具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述控制阀门43为电磁阀。设置控制阀门43是为了更好地控制喷气节奏，防止喷气头42在厨业槽内时喷气，避免将清洗液喷出，为了使电磁阀的工作环境更加安全，在机械臂20移动过程中避让喷气管路41和夹具30等结构，可以将电磁阀设置在机械臂20上远离储液槽10的位置；而且电磁阀用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，具有调节精度高、灵活性好的特点，可以提高喷气过程的灵活性。
34.如图2所示，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述夹具30包括至少两个夹爪31，用于将所述待洗物50固定在至少两个所述夹爪31之间。通过两个夹爪31从待洗物50的两侧施加压力，可以稳定固定待洗物50，防止在机械臂20移动过程中夹具30与待洗物50之间产生相对位移。在晶圆加工过程中，由于晶圆的形状特殊，容易损坏，所以可以设置夹具30的形状类似晶盒的形状，使之与晶圆适配，在固定晶圆时更加稳定，让晶圆在储液槽10内移动时不会从夹具30中脱落。
35.具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述储液槽10设有多个，每个所述储液槽10储蓄有种类不同的清洗液。设置多个储液槽10可以进行多次清洗的制程当待洗物50从一个储液槽10内移出后，进行喷气，除去表面的清洗液，可以不用更换夹具30，通过机械臂20直接进行下一次清洗，加快生产进度。例如，在半导体加工过程中，往往晶圆清洗以后有两种后置制程，一种是移动至快排冲洗槽内进行表面微粒杂质和残留化学药液的去除，在这种情况下，预先进行喷气可以预去除晶圆表面的清洗液和其他杂质，加快晶圆表面的清洁速度，使后置制程更加轻松；另一种是移动至另一储液槽10内进行另一种清洗液的清洗，在两次清洗过程中夹具30不用更换，通过喷气部件40将夹具30和晶圆表面残留的上一个储液槽10内的清洗液吹掉之后，减少了夹具30和晶圆表面的清洗液携出量，也就减少上一个储液槽10内的清洗液进入下一个储液槽10的几率，防止造成清洗液污染，维持后置储液槽10内的清洗液的有效性，降低清洗设备中清洗液的更换频率。
36.如图1所示，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述机械臂20包括横移组件21和升降组件22，所述横移组件21用于带动所述升降组件22在多个所述储液槽10之间移动；所述升降组件22一端连接所述横移组件21，另一端延伸至所述储液槽10的开口处，且所述升降组件22朝向所述储液槽10的端部连接所述夹具30。当设置多个储液槽10时可以通过移动储液槽10或者移动机械臂20的方式来将待洗物50从一种清洗液转移至另一种清洗液中，但是储液槽10内有大量的清洗液，不方便移动，而且液体在移动过程中容易洒出，所以设置机械臂20有横移组件21，更方便实现待洗物50的移动，方便顺利进行清洗制程。
37.具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述清洗设备还包括安装在所述机械臂20上的感应部件(附图中未示出)，所述感应部件包括传感器和处理器，所述传感器设于所述升降组件22朝向所述储液槽10的端部，与所述处理器电信号连接；所述处理器与所述喷气部件40电连接。在传统的清洗制程中，机械臂20的上升、下降、横移都是通过终端控制，通过终端可以半自动地完成一系列动作，迅速地完成清洗动作，设置喷气部件40则需要在机械臂20下降时停止喷气，机械臂20上升至夹具30浮出水面再开始喷气，所以需要在升降组件22靠近储液槽10的端部设置传感器，通过传感器发送信号给处理器，再通过处理器控制喷气部件40，比如设置了电磁阀，就可以通过处理器控制电磁阀，这样就可以做到自动化喷气，配合机械臂20的自动升降，使整个清洗过程更加智能化，并且清洗过程更加流
畅，节省时间。
38.具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述升降组件22设有多组，多组所述升降组件22并列设置在所述横移组件21上。增加升降组件22可以同步增加夹具30的数量，以同时对多个待洗物50进行清洗，增加清洗效率，提高生产速度。
39.具体的，在多次清洗晶圆的制程中，本实施例的清洗设备的作业流程为：
40.在储液槽10内清洗晶圆，清洗完成后，机械臂20下降，抓取储液槽10内的晶圆；机械臂20上升，直至晶圆离开清洗液的液面，传感器感应到离开液面后发送信号，处理器控制喷气部件40喷气，吹掉晶圆表面和夹具30表面的残留清洗液，然后停止喷气；机械臂20横移至下一个储液槽10内，下降并松开晶圆，进行下一次清洗。
41.综合来说，本身公开了一种清洗设备，其中，包括储液槽10、机械臂20、夹具30和喷气部件40，所述机械臂20与所述储液槽10相对设置，所述机械臂20可朝向所述储液槽10移动；所述夹具30设于所述机械臂20上，用于固定待洗物50；所述喷气部件40安装在所述机械臂20上，用于向所述夹具30和所述待洗物50喷气。本技术公开的清洗设备使用时先通过夹具30夹住待洗物50，然后通过机械臂20伸入储液槽10内清洗，清洗完成后取出，并用喷气部件40向夹具30和待洗物50喷气，将残留在夹具30和待洗物50表面上的清洗液吹下，并回落至储液槽10内可以继续使用，从而减少了清洗液携出量，延长储液槽10内清洗液的消耗周期，降低成本；同时还提高了待洗物50表面的清洁度，方便待洗物50迅速进入后续加工步骤，提高生产速率。
42.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
43.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。