一种晶圆晃动旋转装置的制作方法

1.本实用新型属于自动清洗机技术领域，具体涉及一种晶圆晃动旋转装置。


背景技术：

2.自动清洗机需要设置晃动旋转装置，传统晃动旋转装置的升降部分驱动是链条传动，易产生金属颗粒，旋转是通过伺服和伞齿传至驱动杆，结构庞大。并且对整个机构刚性要求很高，且易产生金属离子，
3.同时晃动旋转装置不进行传动，会导致清洗不充分，特别是晶圆和晶圆盒接触的部分。
4.因此，亟需开发一种新的晶圆晃动旋转装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种晶圆晃动旋转装置，以解决如何使晶圆充分与清洗液接触的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种晶圆晃动旋转装置，其包括：升降机构、旋转机构和晃动机构；其中所述升降机构与旋转机构活动连接，所述旋转机构与晃动机构活动连接；所述晃动机构上开设有至少一个盒体放置槽，以用于放置晶圆盒，且所述晃动机构适于浸入晶圆清洗槽中；所述升降机构适于带动旋转机构、晃动机构纵向移动，以使晶圆盒在晶圆清洗槽内纵向移动；以及所述旋转机构适于驱动晃动机构中相应偏心杆旋转，以使各所述偏心杆在相应盒体放置槽中推动晶圆盒内相应晶圆转动。
7.进一步，所述升降机构包括：伺服电机、同步带轮组、丝杠组件、传动支撑块、直线导轨和升降杆；所述伺服电机的输出轴与同步带轮组的主动轮相连，所述同步带轮组的从动轮与丝杠组件的转动轴相连；所述传动支撑块活动设置在丝杠组件上，所述直线导轨位于丝杠组件两侧且与丝杠组件平行设置，所述传动支撑块的两侧活动限位在直线导轨上；所述升降杆位于传动支撑杆的底部；所述伺服电机适于驱动同步带轮组转动，以带动所述丝杠组件转动，进而驱动所述传动支撑块在直线导轨限位下沿丝杠组件的传动方向运动，以带动所述升降杆纵向移动。
8.进一步，所述伺服电机、同步带轮组、丝杠组件、传动支撑块、直线导轨、升降杆均安装在固定底板上，且所述固定底板与包覆相连接。
9.进一步，所述固定底板上设置有位置感应组件，所述位置感应组件与直线导轨平行设置；所述位置感应组件适于检测传动支撑块在直线导轨上与初始位置之间的相对移动距离，以检测所述旋转机构及晃动机构的上升高度或下降高度。
10.进一步，所述旋转机构包括：固定支架、旋转电机、齿轮箱、过渡杆、齿轮组和至少一根同心杆；所述固定支架水平设置且固定在升降杆的底部，所述旋转电机安装在固定支架内；所述齿轮箱竖直设置且齿轮箱的顶部与固定支架固定，所述过渡杆、齿轮组从上至下依次安装在齿轮箱内，所述旋转电机的活动轴与过渡杆相连，所述过渡杆与齿轮组中顶部
的齿轮啮合，且所述齿轮组中各齿轮与相邻齿轮啮合；所述同心杆与轮组中底部的齿轮同轴设置，所述晃动机构水平设置且连接在齿轮箱的底部，所述同心杆与晃动机构中相应偏心杆连接；所述旋转电机适于驱动过渡杆转动，以带动所述齿轮组中各齿轮转动，进而带动所述同心杆转动，即所述同心杆适于带动偏心杆旋转。
11.进一步，所述晃动机构包括：料框、至少一个晶圆支撑件和至少一根偏心杆；所述料框水平设置且固定在齿轮箱的底部，各所述晶圆支撑件设置在料框内，且各所述晶圆支撑件与料框形成相应盒体放置槽；所述偏心杆位于盒体放置槽内，且所述同心杆分为两段，所述同心杆中的一段与轮组中底部的齿轮同轴设置且连接偏心杆的一端，所述同心杆中的另一段通过滑动轴承与料框相连且连接偏心杆的另一端；所述晶圆支撑件适于支撑放入盒体放置槽内的晶圆盒，即所述同心杆带动偏心杆在盒体放置槽中旋转，以使所述偏心杆抵住晶圆盒底部露出的晶圆在晶圆盒内转动。
12.进一步，所述料框内侧设置支撑板，所述晶圆支撑件包括：四个限位块；四个所述限位块呈四角固定在支撑板上，以对放入所述盒体放置槽内的晶圆盒限位。
13.本实用新型的有益效果是，本实用新型通过采用升降机构、旋转机构，能够克服传统旋转机构动作易卡滞、结构易腐蚀、晶圆旋转时易卡顿、结构空间大易变形等问题，同时由晃动机构实现晶圆在晶圆盒内自转，使晶圆与清洗液充分接触提高清洗效果。
14.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
15.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
17.图1是本实用新型的晶圆晃动旋转装置的结构图；
18.图2是本实用新型的升降机构的结构图；
19.图3是本实用新型的旋转机构的结构图；
20.图4是本实用新型的晃动机构的结构图；
21.图5是本实用新型的支撑板的结构图；
22.图6是本实用新型的晶圆盒的结构图。
23.图中：
24.1、升降机构；11、伺服电机；12、同步带轮组；13、丝杠组件；14、传动支撑块；15、直线导轨；16、升降杆；17、固定底板；18、位置感应组件；
25.2、旋转机构；21、固定支架；22、旋转电机；23、齿轮箱；24、过渡杆；25、齿轮组；26、同心杆；
26.3、晃动机构；31、料框；311、支撑板；312、预留孔；32、晶圆支撑件；33、偏心杆；
27.4、晶圆盒；41、晶圆。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
29.实施例1
30.在本实施例中，如图1至图6所示，本实施例提供了一种晶圆晃动旋转装置，其包括：升降机构1、旋转机构2和晃动机构3；其中所述升降机构1与旋转机构2活动连接，所述旋转机构2与晃动机构3活动连接；所述晃动机构3上开设有至少一个盒体放置槽，以用于放置晶圆盒4，且所述晃动机构3适于浸入晶圆清洗槽中；所述升降机构1适于带动旋转机构2、晃动机构3纵向移动，以使晶圆盒4在晶圆清洗槽内纵向移动；以及所述旋转机构2适于驱动晃动机构3中相应偏心杆33旋转，以使各所述偏心杆33在相应盒体放置槽中推动晶圆盒4内相应晶圆41转动。
31.在本实施例中，自动清洗机开设有晶圆清洗槽，晶圆清洗槽中注有反应溶液，晃动机构3在升降机构1、旋转机构2带动下浸入晶圆清洗槽内，清洗时晃动机构3在晶圆清洗槽内一定范围内上下运动，使得晶圆与反应溶液充分接触。
32.在本实施例中，本实施例通过采用升降机构1、旋转机构2，能够克服传统旋转机构2动作易卡滞、结构易腐蚀、晶圆旋转时易卡顿、结构空间大易变形等问题，同时由晃动机构3实现晶圆41在晶圆盒4内自转，使晶圆41与清洗液充分接触提高清洗效果。
33.在本实施例中，所述升降机构1包括：伺服电机11、同步带轮组12、丝杠组件13、传动支撑块14、直线导轨15和升降杆16；所述伺服电机11的输出轴与同步带轮组12的主动轮相连，所述同步带轮组12的从动轮与丝杠组件13的转动轴相连；所述传动支撑块14活动设置在丝杠组件13上，所述直线导轨15位于丝杠组件13两侧且与丝杠组件13平行设置，所述传动支撑块14的两侧活动限位在直线导轨15上；所述升降杆16位于传动支撑杆的底部；所述伺服电机11适于驱动同步带轮组12转动，以带动所述丝杠组件13转动，进而驱动所述传动支撑块14在直线导轨15限位下沿丝杠组件13的传动方向运动，以带动所述升降杆16纵向移动。
34.在本实施例中，所述伺服电机11、同步带轮组12、丝杠组件13、传动支撑块14、直线导轨15、升降杆16均安装在固定底板17上，且所述固定底板17与包覆相连接。
35.在本实施例中，固定底板17连接晶圆晃动旋转装置与包覆，能够支撑整个晶圆晃动旋转装置。
36.在本实施例中，固定底板17上罩设有防护罩，以保护伺服电机11、同步带轮组12、丝杠组件13、传动支撑块14、直线导轨15、升降杆16，防止酸碱气腐蚀升降机构1。
37.在本实施例中，同步带轮组12能够连接伺服电机11与丝杠组件13，起到传动动力的作用；伺服电机11主要起提供动力的作用；同步带轮组12能够主要起驱动旋转机构2和晃动机构3纵向移动；传动支撑块14主要起连接丝杠组件13、直线导轨15和升降杆16的作用；直线导轨15能够固定传动支撑块14，支撑丝杠组件13上连接升降杆16纵向移动。
38.在本实施例中，所述固定底板17上设置有位置感应组件18，所述位置感应组件18与直线导轨15平行设置；所述位置感应组件18适于检测传动支撑块14在直线导轨15上与初
始位置之间的相对移动距离，以检测所述旋转机构2及晃动机构3的上升高度或下降高度。
39.在本实施例中，位置感应组件18能够定位、检测传动支撑块14的位置，以对旋转机构2、晃动机构3的位置及精度进行定位和检测。
40.在本实施例中，所述旋转机构2包括：固定支架21、旋转电机22、齿轮箱23、过渡杆24、齿轮组25和至少一根同心杆26；所述固定支架21水平设置且固定在升降杆16的底部，所述旋转电机22安装在固定支架21内；所述齿轮箱23竖直设置且齿轮箱23的顶部与固定支架21固定，所述过渡杆24、齿轮组25从上至下依次安装在齿轮箱23内，所述旋转电机22的活动轴与过渡杆24相连，所述过渡杆24与齿轮组25中顶部的齿轮啮合，且所述齿轮组25中各齿轮与相邻齿轮啮合；所述同心杆26与轮组中底部的齿轮同轴设置，所述晃动机构3水平设置且连接在齿轮箱23的底部，所述同心杆26与晃动机构3中相应偏心杆33连接；所述旋转电机22适于驱动过渡杆24转动，以带动所述齿轮组25中各齿轮转动，进而带动所述同心杆26转动，即所述同心杆26适于带动偏心杆33旋转。
41.在本实施例中，固定支架21主要起安装的作用，能够连接升降机构1，并用于安装旋转电机22及防护罩；旋转电机22主要提供对齿轮组25的旋转动力；过渡杆24通过联轴器与旋转电机22相连，并将动力传递到齿轮组25，同时起到防腐的作用；齿轮组25主要起有笑平稳将动力传递至同心杆26、偏心杆33的作用；齿轮箱23主要作为悬臂承载，是齿轮组25的安装载体。
42.在本实施例中，所述晃动机构3包括：料框31、至少一个晶圆支撑件32和至少一根偏心杆33；所述料框31水平设置且固定在齿轮箱23的底部，各所述晶圆支撑件32设置在料框31内，且各所述晶圆支撑件32与料框31形成相应盒体放置槽；所述偏心杆33位于盒体放置槽内，且所述同心杆26分为两段，所述同心杆26中的一段与轮组中底部的齿轮同轴设置且连接偏心杆33的一端，所述同心杆26中的另一段通过滑动轴承与料框31相连且连接偏心杆33的另一端；所述晶圆支撑件32适于支撑放入盒体放置槽内的晶圆盒4，即所述同心杆26带动偏心杆33在盒体放置槽中旋转，以使所述偏心杆33抵住晶圆盒4底部露出的晶圆41在晶圆盒4内转动。
43.在本实施例中，同心杆26、偏心杆33能够与在重力作用下的晶圆41接触，偏心杆33靠静摩擦力带动晶圆41在晶圆盒4内旋转；晶圆支撑件32能够支撑定位晶圆盒4。
44.在本实施例中，所述料框31内侧设置支撑板311，所述晶圆支撑件32包括：四个限位块；四个所述限位块呈四角固定在支撑板311上，以对放入所述盒体放置槽内的晶圆盒4限位。
45.在本实施例中，支撑板311上位于各限位块的内侧设置预留孔312，能够向下兼容一个标准尺寸的晶圆盒4。
46.在本实施例中，本晶圆晃动旋转装置通过固定底板17固定在包覆上，使整个晶圆晃动旋转装置悬挂在槽内，伺服电机11驱动丝杠组件13在直线导轨15的支撑下带动与之连接的传动支撑块14纵向移动，从而带动与传动支撑块14连接的升降杆16纵向移动，从而实现旋转机构2上下晃动，旋转电机22固定在固定支架21上，旋转电机22通过联轴器与过渡杆24相连，把动力传入齿轮组25，经齿轮组25逐级传递给同心杆26和偏心杆33，进而带动晶圆41旋转。本晶圆晃动旋转装置采用单边悬挂方式，结构简单，占用空间小，便于安装和检修，整体晶圆晃动旋转装置内部钢材外部包覆pvdf，既有效的保证整个结构件的刚性和强度，
也保证了耐腐蚀性，采用齿轮组25传递动力，保证了旋转的平稳性。在防腐方面，齿轮箱23采用密封圈密封，与药液接触的一律采用耐腐蚀材料，在固定支架21上进行空间分割处理，内部冲正压，防止酸碱气腐蚀驱动元件。采用同心杆26和偏心杆33保证了非圆形晶圆41旋转的有效性。在清洗过程中晶圆盒4放在料框31内，清洗时升降机构1带动旋转机构2带动晶圆盒4在槽内一定范围内上下运动，使得晶圆41与反应溶液充分接触，并且晶圆盒4的中的晶圆41是固定两端卡在晶圆盒4中的，晶圆41的底部是露出来直接和偏心杆33直接接触的，旋转电机22通过齿轮组25带动同心杆26、偏心杆33转动在来带动晶圆41在晶圆盒4内部转动。
47.综上所述，本实用新型通过采用升降机构、旋转机构，能够克服传统旋转机构动作易卡滞、结构易腐蚀、晶圆旋转时易卡顿、结构空间大易变形等问题，同时由晃动机构实现晶圆在晶圆盒内自转，使晶圆与清洗液充分接触提高清洗效果。
48.本技术中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本技术所涉及的软件程序均为现有技术，本技术不涉及对软件程序作出任何改进。
49.在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
50.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。
52.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。