一种超声波清洗机的制作方法

1.本发明涉及半导体技术领域，具体为一种超声波清洗机。


背景技术：

2.半导体制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶圆片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外，集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行清洗工作。清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质，因此，清洗设备是半导体器件制造过程中的关键设备之一。
3.超声波清洗（ultrasonic cleaning）是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的，但是现有的晶圆加工用超声波清洗机仍存在着一些不足。
4.如公开号为cn109877103b的一种超声波清洗机，其通过热水浸泡将零部件进行初步的油污处理，减少超声波清洗时间，达到省电的目的，所述喷洗机构可以将翻转箱翻转掉落下来的零部件通过传动皮带向右传送，同时转动板会对其进行喷淋清洗，保证零部件的洁净，所述烘干机构可以通过筛网的晃动外加风扇的吹风加快烘干效率，减少烘干时间，而且本装置的传动结构简单，不易出现故障，便于维护，但是其在使用过程中，物件与提篮的接触面不能很好的与水体接触，使得不便对物件进行全角度清洗，极大程度上降低了晶圆的清洗效果，同时其不便对清洗后的污水进行过滤和二次利用，环保性较低，存在着一定的使用缺陷。
5.所以我们提出了一种超声波清洗机，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种超声波清洗机，以解决上述背景技术提出的目前市场上超声波清洗机中物件与提篮的接触面不能很好的与水体接触，使得不便对物件进行全角度清洗，极大程度上降低了晶圆的清洗效果，同时其不便对清洗后的污水进行过滤和二次利用，环保性较低的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超声波清洗机，包括放置于地面上方的机体，所述机体的上端内侧安装有清洗槽，且所述清洗槽的内侧设置有提篮，并且所述清洗槽的底部安装有超声波换能器；还包括：支架，固定安装于所述提篮的内侧底部，用来实现对晶圆的承托、放置；安装板，固定安装于所述提篮的上端，所述安装板的上表面螺栓固定安装有第一电机，且所述第一电机的输出端固定安装有轴杆；排液口，开设于所述清洗槽的下表面，用来实现对污水的快速排放；
套筒，固定安装于所述提篮的上端外侧；第二电机，固定安装于所述清洗槽的下方，所述第二电机的输出端固定安装有螺纹杆；集液仓，开设于所述机体的下端内部，用来实现废液的回收，所述集液仓的内壁轴连接有凸轮，且所述集液仓的内侧活动设置有滤板；杂物仓，呈空腔状设置于所述机体的外壁内凹处，用来实现对滤出杂质的存放、收集，所述杂物仓的外侧铰接有盖板，且所述杂物仓与集液仓之间开设有排料口；输液泵，设置于所述机体的下端内侧，并与集液仓管道连接；连通管，固定安装于所述提篮的上端外侧，用来实现清洗液的输送。
8.优选的，多个所述支架围绕提篮的中轴线水平周向等角度固定安装于所述提篮的底部内侧，且每个所述支架的上端均对称固定安装有两个托架，并且所述托架呈弧形结构设置，同时所述托架与晶圆间隙配合。
9.通过采用上述技术方案，使得多组支架可以通过托架对多组晶圆进行有效的竖向支撑，从而提高了晶圆的放置便捷性，提高了装置的单次清洗数量，有效提高了装置的清洗效率，且可以避免清洗过程中掉落的杂质堆积于晶圆的表面而影响清洗效果。
10.优选的，所述支架的外侧轴连接有防滑滚轮，且所述防滑滚轮的上表面与晶圆的下端相贴合。
11.通过采用上述技术方案，使得防滑滚轮旋转过程中，可以通过摩擦力作用带动托架内侧放置的晶圆进行同步旋转，使得晶圆的各部位均会与清洗液进行接触，从而避免与托架接触的部位无法进行清洗，进而有效提高了装置的清洗效果。
12.优选的，多个所述防滑滚轮 围绕提篮的中轴线水平周向等角度设置，且相邻所述防滑滚轮的轴端之间连接有第一传动锥齿组件，并且其中一组所述防滑滚轮的一侧轴端与轴杆之间连接有第二传动锥齿组件。
13.通过采用上述技术方案，使得清洗过程中，控制第一电机带动轴杆进行旋转，可以使得轴杆通过第二传动锥齿组件和第一传动锥齿组件的传动作用，带动多组防滑滚轮进行同步旋转，进而实现对多组晶圆位置的同步调节，有效提高了装置的操作便捷性。
14.优选的，所述排液口采用电磁阀门控制，且所述排液口与集液仓相连通，并且所述排液口与滤板的位置相对应。
15.通过采用上述技术方案，使得排液口可以将清洗槽内部的污水有效的排放至集液仓中，同时滤板可以对污水进行有效的过滤，进而实现清洗液的有效回收，使得清洗液可以二次利用，有效提高了装置的使用环保性。
16.优选的，所述套筒对称固定安装于所述提篮的上端外侧，且所述套筒与螺纹杆螺纹连接，并且所述提篮与清洗槽构成升降结构。
17.通过采用上述技术方案，使得清洗完成后，可以控制第二电机带动螺纹杆进行旋转，从而使得螺纹杆通过螺纹连接作用带动套筒进行高度调节，从而便于使用者对提篮中的清洗完成后的晶圆进行拿取和放置。
18.优选的，所述凸轮的轴端外侧缠绕有牵引绳，且所述凸轮与机体之间连接有扭力弹簧，并且所述凸轮与滤板的位置相对应，同时所述滤板呈锥形结构，而且所述滤板的下端贯穿于排料口，且所述滤板的边缘下表面与排料口的内壁之间连接有复位弹簧。
19.通过采用上述技术方案，使得提篮上移过程中，可以通过牵引绳拉动凸轮进行弹性旋转，使得凸轮间歇抵触滤板，使得滤板在复位弹簧的弹力作用下进行抖动，从而可以将滤板表面附着的清洗液抖落，同时可以将滤板表面滤出的杂质抖入杂物仓中，进而提高了装置的过滤效果。
20.优选的，所述杂物仓呈环形结构设置，且所述杂物仓与集液仓之间开设有通孔，并且所述通孔的内侧安装有滤网，而且所述通孔位于排料口的下方。
21.通过采用上述技术方案，使得通孔可以将流入杂物仓中的清洗液再次过滤、导入集液仓中，从而提高了装置对废液的回收效率，同时降低了后续对杂物仓内部滤出物的清理难度。
22.优选的，所述连通管呈环形结构设置，且所述连通管与输液泵之间连接有输液软管，并且所述连通管的外侧均匀设置有喷头，而且所述喷头的喷口均朝向晶圆的两侧。
23.通过采用上述技术方案，使得后续可以利用过滤回收的清洗液再次喷洒向晶圆的外壁，从而实现对晶圆的二次冲洗，进一步提高了装置的清洗效果。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该超声波清洗机可以对多组晶圆进行竖向放置清洗，且可以在清洗过程中对晶圆位置进行自动调节，使得晶圆可以进行全方位有效清洗，同时可以对清洗后的废水进行过滤回收，环保性强；1、设置有提篮和托架，通过对称设置的托架，可以对晶圆进行竖向插放，使得设备可以单次放置多个晶圆，进而提高了清洗速率，且竖向放置也可避免清洗掉落的杂质堆积于晶圆的外壁，同时提篮可以在第一电机的驱动下进行自动上升和下降，从而便于后续对晶圆的放置和拿取，有效提高了装置的使用便捷性；2、设置有托架和防滑滚轮，通过第一电机的驱动作用，可以使得多组防滑滚轮在第一传动锥齿组件和第二传动锥齿组件的传动作用下进行同步旋转调节，使得防滑滚轮可以在摩擦力作用下带动多组托架上方的晶圆进行旋转调节，进而使得晶圆的各个边侧均可与清洗液进行接触，避免晶圆与托架贴合处无法接触清洗液而降低清洗效果，使得装置可以对晶圆进行全方位高效清洗；3、设置有滤板和喷头，通过滤板可以对清洗后产生的废液进行有效过滤，滤板在过滤过程中可以进行自动抖动，从而有效提高了清洗液和滤出杂质的回收率，后续通过喷头可以将回收的清洗液再次喷洒向晶圆的侧壁，从而进一步提高了晶圆的清洗效果，有效提高了装置的环保性。
附图说明
25.图1为本发明主剖视结构示意图；图2为本发明主视结构示意图；图3为本发明提篮俯视结构示意图；图4为本发明支架主视结构示意图；图5为本发明套筒与螺纹杆连接结构示意图；图6为本发明图1中a处放大结构示意图；图7为本发明扭力弹簧安装结构示意图；图8为本发明滤板立体结构示意图。
26.图中：1、机体；2、清洗槽；201、提篮；3、超声波换能器；4、支架；401、托架；402、防滑滚轮；5、第一传动锥齿组件；6、安装板；7、第一电机；8、轴杆；9、第二传动锥齿组件；10、排液口；11、套筒；12、第二电机；13、螺纹杆；14、集液仓；15、凸轮；1501、牵引绳；1502、扭力弹簧；16、滤板；1601、复位弹簧；17、杂物仓；1701、通孔；1702、滤网；1703、排料口；18、盖板；19、输液泵；20、连通管；21、输液软管；22、喷头。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种超声波清洗机，包括放置于地面上方的机体1，机体1的上端内侧安装有清洗槽2，且清洗槽2的内侧设置有提篮201，并且清洗槽2的底部安装有超声波换能器3；还包括：支架4，固定安装于提篮201的内侧底部，用来实现对晶圆的承托、放置；安装板6，固定安装于提篮201的上端，安装板6的上表面螺栓固定安装有第一电机7，且第一电机7的输出端固定安装有轴杆8；排液口10，开设于清洗槽2的下表面，用来实现对污水的快速排放；套筒11，固定安装于提篮201的上端外侧；第二电机12，固定安装于清洗槽2的下方，第二电机12的输出端固定安装有螺纹杆13；集液仓14，开设于机体1的下端内部，用来实现废液的回收，集液仓14的内壁轴连接有凸轮15，且集液仓14的内侧活动设置有滤板16；杂物仓17，呈空腔状设置于机体1的外壁内凹处，用来实现对滤出杂质的存放、收集，杂物仓17的外侧铰接有盖板18，且杂物仓17与集液仓14之间开设有排料口1703；输液泵19，设置于机体1的下端内侧，并与集液仓14管道连接；连通管20，固定安装于提篮201的上端外侧，用来实现清洗液的输送。
29.多个支架4围绕提篮201的中轴线水平周向等角度固定安装于提篮201的底部内侧，且每个支架4的上端均对称固定安装有两个托架401，并且托架401呈弧形结构设置，同时托架401与晶圆间隙配合。
30.支架4的外侧轴连接有防滑滚轮402，且防滑滚轮402的上表面与晶圆的下端相贴合。
31.多个防滑滚轮402 围绕提篮201的中轴线水平周向等角度设置，且相邻防滑滚轮402的轴端之间连接有第一传动锥齿组件5，并且其中一组防滑滚轮402的一侧轴端与轴杆8之间连接有第二传动锥齿组件9。
32.排液口10采用电磁阀门控制，且排液口10与集液仓14相连通，并且排液口10与滤板16的位置相对应。
33.套筒11对称固定安装于提篮201的上端外侧，且套筒11与螺纹杆13螺纹连接，并且
提篮201与清洗槽2构成升降结构。
34.如图1-5所示，将多个晶圆竖向插入各组托架401的内侧，从而实现对晶圆的有效支撑，同时使得晶圆的下端面贴合于防滑滚轮402的表面，然后控制第二电机12带动螺纹杆13旋转，使得螺纹杆13通过螺纹连接作用带动套筒11下移，从而使得提篮201下移至清洗槽2的内侧，然后向清洗槽2的内侧加注清洗液，然后启动装置，使得超声波换能器3通过声波带动清洗槽2内部清洗液振动，进而实现对晶圆的清洗，同时启动第一电机7，使得第一电机7通过轴杆8、第二传动锥齿组件9和第一传动锥齿组件5带动多组防滑滚轮402进行同步旋转，此时防滑滚轮402会通过摩擦力带动其上方贴合放置的晶圆进行同步旋转，从而实现对晶圆位置的自动调节，避免晶圆侧壁与托架401相接触而无法进行清洗，从而实现对晶圆的全方位高效清洗，有效提高了装置的清洗效果。
35.凸轮15的轴端外侧缠绕有牵引绳1501，且凸轮15与机体1之间连接有扭力弹簧1502，并且凸轮15与滤板16的位置相对应，同时滤板16呈锥形结构，而且滤板16的下端贯穿于排料口1703，且滤板16的边缘下表面与排料口1703的内壁之间连接有复位弹簧1601。
36.杂物仓17呈环形结构设置，且杂物仓17与集液仓14之间开设有通孔1701，并且通孔1701的内侧安装有滤网1702，而且通孔1701位于排料口1703的下方。
37.连通管20呈环形结构设置，且连通管20与输液泵19之间连接有输液软管21，并且连通管20的外侧均匀设置有喷头22，而且喷头22的喷口均朝向晶圆的两侧。
38.如图1和图6-8所示，清洗完成后，开启排液口10，使得清洗后的废液通过排液口10排向集液仓14，此时滤板16可以对废液进行有效过滤，过滤后的清液会存储在集液仓14中，然后启动输液泵19，使得输液泵19通过连通管20、输液软管21将集液仓14中的清液输向喷头22，使得喷头22将清液喷洒向晶圆的两侧，从而实现二次冲洗，进一步提高了装置的清洗效果，冲洗完成后，控制第二电机12带动螺纹杆13进行反向旋转，使得提篮201上升，此时提篮201会通过牵引绳1501拉动凸轮15进行弹性旋转，使得凸轮15会间歇抵触、推动滤板16，使得滤板16在复位弹簧1601的弹力作用下进行抖动，从而使得滤板16可以将其外侧附着的清洗液抖落，同时可以将其上方滤出的杂质抖入杂物仓17中进行收集，且通孔1701可以将误入杂物仓17中的清洗液再次导入集液仓14中，后续通过开启盖板18，可以对杂物仓17中的滤出杂质进行清理和回收，有效提高了装置的环保性和使用便捷性。
39.工作原理：在使用该超声波清洗机时，首先，如图1-8所示，将多个晶圆竖向插入各组托架401的内侧，再将提篮201下移至清洗槽2的内侧，然后向清洗槽2的内侧加注清洗液，然后启动超声波换能器3，同时，控制防滑滚轮402对晶圆的放置位置进行调节，从而实现对晶圆的全角度清洗，清洗完成后，开启排液口10，使得清洗后的废液通过排液口10排向集液仓14，滤板16可以对废液进行有效过滤，然后利用输液泵19通过连通管20、输液软管21将集液仓14中的清液输向喷头22，使得喷头22将清液喷洒向晶圆的两侧，从而实现二次冲洗，同时滤出的杂质会自动抖落入杂物仓17中进行收集，从而完成一系列工作。
40.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限
制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。