0571-85175569
本发明涉及半导体器件领域，具体是涉及一种单片式晶圆清洗机，包括清洗机本体，清洗机本体内设有清洗池、匀水臂、清洗液喷嘴和超纯水喷嘴，还包括承载机构；所述承载机构包括转台、竖管件、圆板件、水平隔板和压缩气囊，转台顶部开设有通气孔；压缩气囊上端设有通气管；清洗池上还设有对中组件，所述对中组件包括三个抵推机构，每个抵推机构均包括径向顶杆和平移竖杆，圆板件的外部固连有三个传动块，每个所述平移竖杆的下端均与对应传动块斜面配合。本发明通过改变转台和竖管件内气压，利用外界大气压对晶片产生压力，继而将晶片固定在转
(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 115116905 A (43)申请公布日 2022.09.27 (21)申请号 9.5 B08B 13/00 (2006.01) (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 安徽森米诺智能装备有限公司 地址 241200 安徽省芜湖市繁昌县经济开 发区 申请人 上海申和投资有限公司 (72)发明人 贺贤汉 (74)专利代理机构 铜陵市天成专利事务所(普 通合伙) 34105 专利代理师 李坤 (51)Int.Cl. H01L 21/67 (2006.01) H01L 21/68 (2006.01) H01L 21/683 (2006.01) B08B 3/02 (2006.01) 权利要求书3页 说明书8页 附图11页 (54)发明名称 一种单片式晶圆清洗机 (57)摘要 本发明涉及半导体器件领域，具体是涉及一 种单片式晶圆清洗机，包括清洗机本体，清洗机 本体内设有清洗池、匀水臂、清洗液喷嘴和超纯 水喷嘴，还包括承载机构；所述承载机构包括转 台、竖管件、圆板件、水平隔板和压缩气囊，转台 顶部开设有通气孔；压缩气囊上端设有通气管； 清洗池上还设有对中组件，所述对中组件包括三 个抵推机构，每个抵推机构均包括径向顶杆和平 移竖杆，圆板件的外部固连有三个传动块，每个 所述平移竖杆的下端均与对应传动块斜面配合。 本发明通过改变转台和竖管件内气压，利用外界 大气压对晶片产生压力，继而将晶片固定在转台 A 上；本发明通过对中组件在固定晶片前对晶片进 5 行定位，能够大幅度减小晶片轴线 A 权利要求书 1/3页 1.一种单片式晶圆清洗机，包括清洗机本体，清洗机本体内设有清洗池（1）、位于清洗 池（1）上方的匀水臂（2）、设置于匀水臂（2）上的清洗液喷嘴（3）和位于清洗池（1）上方的超 纯水喷嘴（4），其特征在于，还包括设置于匀水臂（2）下方且用于承托晶片（6）的承载机构； 所述承载机构包括： 转台（5），呈水平状态设置于清洗池（1）正上方且用于承载晶片（6）； 呈中空状态的竖管件（7），同轴轴接设置于清洗池（1）上且竖管件（7）穿过清洗池（1）底 部，所述转台（5）呈底部开口的中空结构且转台（5）顶部开设有通气孔，转台（5）同轴固连于 竖管件（7）顶部； 圆板件（8），其中部沿竖管件（7）轴向同轴滑动设置于竖管件（7）下端，圆板件（8）的中 部底端与竖管件（7）底端弹性连接； 压缩气囊（9），上端设有通气管（10）且通气管（10）通过水平隔板（11）固定设置于竖管 件（7）中，压缩气囊（9）底部与圆板件（8）顶部抵触，压缩气囊（9）、水平隔板（11）、竖管件（7） 和转台（5）两两之间密封相连； 其中，清洗池（1）上还设有用于使晶片（6）与转台（5）呈同轴状态的对中组件，所述对中 组件包括三个沿圆周方向均匀分布的抵推机构（12），每个抵推机构（12）均包括沿转台（5） 对应径向线）轴线）的外部固连有三个一一对应于三个平移竖杆（14）的传动块（15），每个所述 平移竖杆（14）的下端均与对应传动块（15）斜面配合。 2.根据权利要求1所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，所述径向顶杆（13）呈圆 柱状结构，所述平移竖杆（14）的顶部成型有用于卡接套设于径向顶杆（13）上的第一套管 （16），第一套管（16）的外径与径向顶杆（13）外径一致，径向顶杆（13）对应端底部开设有适 应第一套管（16）的卡接凹槽，每个抵推机构（12）还包括： 水平盒体（17），呈中空四棱柱结构且底部呈开口状态，清洗池（1）上开设有三个一一对 应于三个水平盒体（17）的安装通槽，所述径向顶杆（13）外端与水平盒体（17）靠近转台（5） 轴线一端的侧壁动密封相连； 内横杆（18），平行于径向顶杆（13）固定设置于水平盒体（17）内且位于径向顶杆（13）的 正下方，所述平移竖杆（14）滑动套设于内横杆（18）上； 两根关于内横杆（18）呈对称状态的外横杆（19），固定插设于水平盒体（17）内且与内横 杆（18）位于同一高度处，所述平移竖杆（14）上成型有两个用于与两根外横杆（19）滑动连接 的第二套管（20）； 外套管（21），固定设置于水平盒体（17）内且滑动套设于径向顶杆（13）上，外套管（21） 靠近转台（5）轴线一端底部开设有用于避让平移竖杆（14）的避让通槽； 其中，水平盒体（17）与内横杆（18）、两根外横杆（19）和外套管（21）均密封连接。 3.根据权利要求2所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，所述水平盒体（17）包括 外端和底部均呈开口状态的内盒体（22）与外封盖（23），径向顶杆（13）与内盒体（22）对应侧 壁动密封连接，内盒体（22）底部与清洗池（1）固连，外封盖（23）内端成型有用于与外套管 （21）固连的圆形沉槽，外封盖（23）该端还成型有分别用于对内横杆（18）和两根外横杆（19） 限位的中部凸管（24）和两个侧凸管（25），所述外套管（21）靠近转台（5）轴线的一端成型有 两个呈对称状态且滑动插设于内盒体（22）侧壁内的限位凸板（26），内盒体（22）对应端内侧 2 2 CN 115116905 A 权利要求书 2/3页 壁上开设有两个适应两个限位凸板（26）结构的第一沉槽。 4.根据权利要求3所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，所述内盒体（22）靠近转 台（5）轴线一端的侧壁上固连有套设于径向顶杆（13）上的径向轴套（27），径向顶杆（13）与 径向轴套（27）滑动配合，且内盒体（22）该侧壁上开设有用于与径向轴套（27）固连的第一通 孔，径向轴套（27）内嵌设有用于与径向顶杆（13）动密封相连的密封圈（28）。 5.根据权利要求3所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，所述内盒体（22）靠近转 台（5）轴线一端的侧壁上开设有分别用于与内横杆（18）和两根外横杆（19）固连的第二通孔 和第三通孔，两根外横杆（19）相背侧还成型有滑动插设于内盒体（22）对应侧壁内的长条凸 板（29），内盒体（22）对应两个侧壁内侧开设有适应两个长条凸板（29）结构的第二沉槽。 6.根据权利要求1所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，每个径向顶杆（13）靠近 转台（5）轴线的一端均固连有抵紧块（30），每个抵紧块（30）远离径向顶杆（13）一端上部均 固连有第一缓冲层（31），第一缓冲层（31）靠近转台（5）轴线）外缘形状 的弧形结构。 7.根据权利要求1所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，所述转台（5）呈上宽下 窄的倒置圆台状结构，转台（5）的底部成型有用于与竖管件（7）顶部固连的凸管部（32），凸 管部（32）底部开口使转台（5）呈中空结构，通气孔为成型于转台（5）顶部的若干个呈环形阵 列分布的第一气孔（33），转台（5）的顶部还同轴固连有第二缓冲层（34），第二缓冲层（34）上 开设有若干个一一对应于若干个第一气孔（33）的第二气孔（35）。 8.根据权利要求7所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，所述竖管件（7）包括由 上而下首尾相连的顶管（36）、中上管（37）、中下管（38）和底管（39），顶管（36）的顶部与凸管 部（32）底部同轴固连，顶管（36）轴向限位地轴接设置于清洗池（1）上，中上管（37）外圆柱壁 上成型为用于驱动竖管件（7）旋转的同步轮结构，所述水平隔板（11）固连于中上管（37）和 中下管（38）之间，圆板件（8）沿底管（39）轴线）底部同轴固 连有底封板（40）且圆板件（8）与底封板（40）弹性连接。 9.根据权利要求8所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，所述圆板件（8）包括： 外圆板（42），所述清洗池（1）底部同轴固连有三根沿圆周方向均匀分布的固定竖轴 （43）且三根固定竖轴（43）底部固连有固定底盘（44），外圆板（42）沿转台（5）轴向滑动设置 于三根固定竖轴（43）上，外圆板（42）外侧顶部成型有三个一一对应于三个传动块（15）且用 于与对应传动块（15）固连的连接部，每个连接部均包括两个呈对称状态的连接竖板（45）； 轴向限位的轴接设置于外圆板（42）上的内圆板，其由圆形内板（46）和外圆环（47）组 成，圆形内板（46）和外圆环（47）之间成型有三根沿圆周方向等角度分布且用于固连二者的 竖板（48），所述底管（39）底端竖直向上开设有三个一一对应于三个竖板（48）的竖直通槽， 内圆板通过三个竖板（48）滑动设置于三个竖直通槽内，所述底封板（40）和内圆板之间设有 弹性抵触二者的弹簧（49）且弹簧（49）位于底管（39）内。 10.根据权利要求9所述的一种单片式晶圆清洗机，其特征在于，所述对中组件还包括： 笔形气缸（53），通过气缸支架（54）固定设置于清洗池（1）底部，笔形气缸（53）的输出轴 平行于其中一根平移竖杆（14）且与该平移竖杆（14）固连； 传动圆板（55），呈水平状态轴向限位的轴接设置于中下管（38）上且清洗池（1）底部同 轴固连有用于防止传动圆板（55）外侧下弯的防弯托板（56），传动圆板（55）上开设有三个一 3 3 CN 115116905 A 权利要求书 3/3页 一对应于三根平移竖杆（14）的第一弧形槽（57），传动圆板（55）上还开设有三个一一对应于 三根固定竖轴（43）的第二弧形槽（58）。 4 4 CN 115116905 A 说明书 1/8页 一种单片式晶圆清洗机 技术领域 [0001] 本发明涉及半导体器件领域，具体是涉及一种单片式晶圆清洗机。 背景技术 [0002] 晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶 解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。 [0003] 半导体行业晶圆表面的清洗主要使用各种物理化学方法去除晶圆表面的颗粒污 染物、有机污染物和金属污染物，使其洁净度符合材料加工标准。现有技术中通常采用两种 晶圆清洗方法，一种是槽式清洗，另一种是单片清洗。槽式清洗是指将晶圆放入清洗槽中， 通过清洗槽中的清洗液对晶圆进行浸泡清洗，槽式清洗的优点是同一清洗槽在同一清洗步 骤中可对多片晶圆同时进行清洗，晶圆清洗效率高。单片清洗是指每次仅对一片晶圆进行 单独清洗，通过喷头喷射清洗液的方式对晶圆表面进行冲刷，以去除晶圆表面附着的杂质。 该方法清洗效果好、不会产生晶圆之间的交叉污染。 [0004] 清洗时往往将单个晶圆手动放置于一个圆台状的清洗台上，然后缓慢旋转清洗 台，并由晶圆的上方先后喷洒清洗液和纯净液体，其中清洗液采用实现调配的特定比例清 洗液体，而纯净液体中超纯水为较好的选择，从而完成对晶圆上表面的清洗，然而，此种清 洗方法仍有以下不足：其一，该方案中晶圆仅受重力的放置于清洗台上，由于晶圆与清洗台 的摩擦力不会很大，限制了清洗台的转速，导致晶圆仅能缓慢旋转，否则有掉落的可能，从 而导致晶圆上表面的液体难以覆盖完全，或者纯净液体无法完全甩出，导致清洗液残留；其 二，由于晶圆为人工放置于清洗台上，只能做到晶圆与清洗台粗定位的共轴设置，会增加后 续定位的难度，还会导致清洗效果不佳。 [0005] 发明内容 [0006] 基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种单片式晶圆清洗机。 [0007] 为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为： 一种单片式晶圆清洗机，包括清洗机本体，清洗机本体内设有清洗池、位于清洗池 上方的匀水臂、设置于匀水臂上的清洗液喷嘴和位于清洗池上方的超纯水喷嘴，还包括设 置于匀水臂下方且用于承托晶片的承载机构； 所述承载机构包括： 转台，呈水平状态设置于清洗池正上方且用于承载晶片， 呈中空状态的竖管件，同轴轴接设置于清洗池上且竖管件穿过清洗池底部，所述 转台呈底部开口的中空结构且转台顶部开设有通气孔，转台同轴固连于竖管件顶部； 圆板件，其中部沿竖管件轴向同轴滑动设置于竖管件下端，圆板件的中部底端与 竖管件底端弹性连接； 压缩气囊，上端设有通气管且通气管通过水平隔板固定设置于竖管件中，压缩气 5 5 CN 115116905 A 说明书 2/8页 囊底部与圆板件顶部抵触，压缩气囊、水平隔板、竖管件和转台两两之间密封相连； 其中，清洗池上还设有用于使晶片与转台呈同轴状态的对中组件，所述对中组件 包括三个沿圆周方向均匀分布的抵推机构，每个抵推机构均包括沿转台对应径向线平移的 径向顶杆和固连于径向顶杆远离转台轴线一端的平移竖杆，圆板件的外部固连有三个一一 对应于三个平移竖杆的传动块，每个所述平移竖杆的下端均与对应传动块斜面配合。 [0008] 优选的，所述径向顶杆呈圆柱状结构，所述平移竖杆的顶部成型有用于卡接套设 于径向顶杆上的第一套管，第一套管的外径与径向顶杆外径一致，径向顶杆对应端底部开 设有适应第一套管的卡接凹槽，每个抵推机构还包括： 水平盒体，呈中空四棱柱结构且底部呈开口状态，清洗池上开设有三个一一对应 于三个水平盒体的安装通槽，所述径向顶杆外端与水平盒体靠近转台轴线一端的侧壁动密 封相连； 内横杆，平行于径向顶杆固定设置于水平盒体内且位于径向顶杆的正下方，所述 平移竖杆滑动套设于内横杆上； 两根关于内横杆呈对称状态的外横杆，固定插设于水平盒体内且与内横杆位于同 一高度处，所述平移竖杆上成型有两个用于与两根外横杆滑动连接的第二套管； 外套管，固定设置于水平盒体内且滑动套设于径向顶杆上，外套管靠近转台轴线 一端底部开设有用于避让平移竖杆的避让通槽； 其中，水平盒体与内横杆、两根外横杆和外套管均密封连接。 [0009] 优选的，所述水平盒体包括外端和底部均呈开口状态的内盒体与外封盖，径向顶 杆与内盒体对应侧壁动密封连接，内盒体底部与清洗池固连，外封盖内端成型有用于与外 套管固连的圆形沉槽，外封盖该端还成型有分别用于对内横杆和两根外横杆限位的中部凸 管和两个侧凸管，所述外套管靠近转台轴线的一端成型有两个呈对称状态且滑动插设于内 盒体侧壁内的限位凸板，内盒体对应端内侧壁上开设有两个适应两个限位凸板结构的第一 沉槽。 [0010] 优选的，所述内盒体靠近转台轴线一端的侧壁上固连有套设于径向顶杆上的径向 轴套，径向顶杆与径向轴套滑动配合，且内盒体该侧壁上开设有用于与径向轴套固连的第 一通孔，径向轴套内嵌设有用于与径向顶杆动密封相连的密封圈。 [0011] 优选的，所述内盒体靠近转台轴线一端的侧壁上开设有分别用于与内横杆和两根 外横杆固连的第二通孔和第三通孔，两根外横杆相背侧还成型有滑动插设于内盒体对应侧 壁内的长条凸板，内盒体对应两个侧壁内侧开设有适应两个长条凸板结构的第二沉槽。 [0012] 优选的，每个径向顶杆靠近转台轴线的一端均固连有抵紧块，每个抵紧块远离径 向顶杆一端上部均固连有第一缓冲层，第一缓冲层靠近转台轴线的一端呈适应晶片外缘形 状的弧形结构。 [0013] 优选的，所述转台呈上宽下窄的倒置圆台状结构，转台的底部成型有用于与竖管 件顶部固连的凸管部，凸管部底部开口使转台呈中空结构，通气孔为成型于转台顶部的若 干个呈环形阵列分布的第一气孔，转台的顶部还同轴固连有第二缓冲层，第二缓冲层上开 设有若干个一一对应于若干个第一气孔的第二气孔。 [0014] 优选的，所述竖管件包括由上而下首尾相连的顶管、中上管、中下管和底管，顶管 的顶部与凸管部底部同轴固连，顶管轴向限位地轴接设置于清洗池上，中上管外圆柱壁上 6 6 CN 115116905 A 说明书 3/8页 成型为用于驱动竖管件旋转的同步轮结构，所述水平隔板固连于中上管和中下管之间，圆 板件沿底管轴线滑动设置于底管上，底管底部同轴固连有底封板且圆板件与底封板弹性连 接。 [0015] 优选的，所述圆板件包括： 外圆板，所述清洗池底部同轴固连有三根沿圆周方向均匀分布的固定竖轴且三根 固定竖轴底部固连有固定底盘，外圆板沿转台轴向滑动设置于三根固定竖轴上，外圆板外 侧顶部成型有三个一一对应于三个传动块且用于与对应传动块固连的连接部，每个连接部 均包括两个呈对称状态的连接竖板； 轴向限位的轴接设置于外圆板上的内圆板，其由圆形内板和外圆环组成，圆形内 板和外圆环之间成型有三根沿圆周方向等角度分布且用于固连二者的竖板，所述底管底端 竖直向上开设有三个一一对应于三个竖板的竖直通槽，内圆板通过三个竖板滑动设置于三 个竖直通槽内，所述底封板和内圆板之间设有弹性抵触二者的弹簧且弹簧位于底管内。 [0016] 优选的，所述对中组件还包括： 笔形气缸，通过气缸支架固定设置于清洗池底部，笔形气缸的输出轴平行于其中 一根平移竖杆且与该平移竖杆固连； 传动圆板，呈水平状态轴向限位的轴接设置于中下管上且清洗池底部同轴固连有 用于防止传动圆板外侧下弯的防弯托板，传动圆板上开设有三个一一对应于三根平移竖杆 的第一弧形槽，传动圆板上还开设有三个一一对应于三根固定竖轴的第二弧形槽。 [0017] 本发明与现有技术相比具有的有益效果是： 其一，本发明通过改变转台和竖管件内气压，利用外界大气压对晶片产生压力，继 而将晶片固定在转台上； 其二，本发明通过对中组件在固定晶片前对晶片进行定位，能够大幅度减小晶片 轴线与转台轴线的偏离程度。 附图说明 [0018] 图1是实施例的立体结构示意图。 [0019] 图2是图1中A处的局部结构放大图。 [0020] 图3是实施例的抵推机构的立体结构示意图。 [0021] 图4是实施例的抵推机构的立体结构分解图。 [0022] 图5是实施例的俯视图。 [0023] 图6是图5沿B‑B线沿B‑B线是实施例的竖管件、圆板件和压缩气囊的局部立体结构分解图。 [0026] 图9是实施例的晶片、第二缓冲层、转台和顶管的立体结构分解图一。 [0027] 图10是实施例的晶片、第二缓冲层、转台和顶管的立体结构分解图二。 [0028] 图11是实施例的外圆板、传动块和平移竖杆的立体结构分解图。 [0029] 图12是实施例的传动圆板和平移竖杆的立体结构示意图。 [0030] 图中标号为： 1、清洗池；2、匀水臂；3、清洗液喷嘴；4、超纯水喷嘴；5、转台；6、晶片；7、竖管件；8、 7 7 CN 115116905 A 说明书 4/8页 圆板件；9、压缩气囊；10、通气管；11、水平隔板；12、抵推机构；13、径向顶杆；14、平移竖杆； 15、传动块；16、第一套管；17、水平盒体；18、内横杆；19、外横杆；20、第二套管；21、外套管； 22、内盒体；23、外封盖；24、中部凸管；25、侧凸管；26、限位凸板；27、径向轴套；28、密封圈； 29、长条凸板；30、抵紧块；31、第一缓冲层；32、凸管部；33、第一气孔；34、第二缓冲层；35、第 二气孔；36、顶管；37、中上管；38、中下管；39、底管；40、底封板；41、宝塔接头；42、外圆板； 43、固定竖轴；44、固定底盘；45、连接竖板；46、圆形内板；47、外圆环；48、竖板；49、弹簧；50、 第一夹板；51、第一轴承；52、第二夹板；53、笔形气缸；54、气缸支架；55、传动圆板；56、防弯 托板；57、第一弧形槽；58、第二弧形槽；59、第二轴承。 [0031] 具体实施方式 [0032] 为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合 附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。 [0033] 参考图1至图12所示的一种单片式晶圆清洗机，包括清洗机本体，清洗机本体内设 有清洗池1、位于清洗池1上方的匀水臂2、设置于匀水臂2上的清洗液喷嘴3和位于清洗池1 上方的超纯水喷嘴4，还包括设置于匀水臂2下方且用于承托晶片6的承载机构； 所述承载机构包括： 转台5，呈水平状态设置于清洗池1正上方且用于承载晶片6， 呈中空状态的竖管件7，同轴轴接设置于清洗池1上且竖管件7穿过清洗池1底部， 所述转台5呈底部开口的中空结构且转台5顶部开设有通气孔，转台5同轴固连于竖管件7顶 部； 圆板件8，其中部沿竖管件7轴向同轴滑动设置于竖管件7下端，圆板件8的中部底 端与竖管件7底端弹性连接； 压缩气囊9，上端设有通气管10且通气管10通过水平隔板11固定设置于竖管件7 中，压缩气囊9底部与圆板件8顶部抵触，压缩气囊9、水平隔板11、竖管件7和转台5两两之间 密封相连； 其中，清洗池1上还设有用于使晶片6与转台5呈同轴状态的对中组件，所述对中组 件包括三个沿圆周方向均匀分布的抵推机构12，每个抵推机构12均包括沿转台5对应径向 线轴线的外 部固连有三个一一对应于三个平移竖杆14的传动块15，每个所述平移竖杆14的下端均与对 应传动块15斜面配合。 [0034] 参照图3、图4、图5和图6所示，所述径向顶杆13呈圆柱状结构，所述平移竖杆14的 顶部成型有用于卡接套设于径向顶杆13上的第一套管16，第一套管16的外径与径向顶杆13 外径一致，径向顶杆13对应端底部开设有适应第一套管16的卡接凹槽，每个抵推机构12还 包括： 水平盒体17，呈中空四棱柱结构且底部呈开口状态，清洗池1上开设有三个一一对 应于三个水平盒体17的安装通槽，所述径向顶杆13外端与水平盒体17靠近转台5轴线一端 的侧壁动密封相连； 内横杆18，平行于径向顶杆13固定设置于水平盒体17内且位于径向顶杆13的正下 8 8 CN 115116905 A 说明书 5/8页 方，所述平移竖杆14滑动套设于内横杆18上； 两根关于内横杆18呈对称状态的外横杆19，固定插设于水平盒体17内且与内横杆 18位于同一高度处，所述平移竖杆14上成型有两个用于与两根外横杆19滑动连接的第二套 管20； 外套管21，固定设置于水平盒体17内且滑动套设于径向顶杆13上，外套管21靠近 转台5轴线一端底部开设有用于避让平移竖杆14的避让通槽； 其中，水平盒体17与内横杆18、两根外横杆19和外套管21均密封连接。 [0035] 参照图1所示清洗池1仅以池底表示，图中未示出清洗池1整体结构，所述清洗池1、 水平盒体17、径向顶杆13、平移竖杆14、内横杆18和外横杆19均采用塑料材质制成，不采用 金属材质和相关润滑油，方便后续保持清洗机内的清洁环境，第一套管16能够弹性卡接在 卡接凹槽内，第二套管20也能弹性卡接在对应外横杆19上，如此，由于内横杆18和两根外横 杆19均固定在水平盒体17内，平移竖杆14由于内横杆18和两根外横杆19的限位，能够保持 仅沿转台5的对应径向线卡接在卡接凹槽内，且第一套 管16外径与径向顶杆13外径一致，故第一外套管21套设于径向顶杆13后，能够阻止第一套 管16脱离卡接凹槽，从而保证平移竖杆14移动后会带动径向顶杆13移动，径向顶杆13的一 端与盒体对应侧壁滑动相连，另一端又滑动设置于外套管21内，平移竖杆14和径向顶杆13 还能够互相限位保持稳定。 [0036] 参照图3和图4所示，所述水平盒体17包括外端和底部均呈开口状态的内盒体22与 外封盖23，径向顶杆13与内盒体22对应侧壁动密封连接，内盒体22底部与清洗池1固连，外 封盖23内端成型有用于与外套管21固连的圆形沉槽，外封盖23该端还成型有分别用于对内 横杆18和两根外横杆19限位的中部凸管24和两个侧凸管25，所述外套管21靠近转台5轴线 的一端成型有两个呈对称状态且滑动插设于内盒体22侧壁内的限位凸板26，内盒体22对应 端内侧壁上开设有两个适应两个限位凸板26结构的第一沉槽。安装时，先将内盒体22的底 部与清洗池1超声波焊接为一体，随后再将平移竖杆14由下而上放置于内盒体22中后，先将 径向顶杆13由内盒体22对应端滑动插入内盒体22中，并将第一套管16卡接在卡接凹槽内， 然后将两个第二套管20对准两根外横杆19并将两根外横杆19插设于内盒体22中，外横杆19 就位后即可使用强力密封将两根外横杆19对应端与内盒体22对应侧壁密封粘连，之后再安 装内横杆18并通过强力密封胶将内横杆18对应端与内盒体22侧壁粘连，最后先将外套管21 对准圆形沉槽后将外封盖23和外套管21超声波焊接或粘接在一起，随后将两个限位凸板26 对准第一沉槽后将外套管21滑入内盒体22里，同时注意使外套管21套设于径向顶杆13上， 将外封盖23抵到位后即可将中部凸管24和两个侧凸管25分别套设于内横杆18和两个外横 杆19上，再将外封盖23和内盒体22通过强力密封胶粘接，如此可实现内横杆18和两根外横 杆19均两端限位的设置于水平盒体17中，从而更加稳定的对平移竖杆14起到限位作用，同 时，外套管21也两端限位的设置于水平盒体17内，保证了径向顶杆13和平移竖杆14的稳定 平移，如此，实现了对径向顶杆13和平移竖杆14的稳定限位，由于径向顶杆13和内盒体22动 密封相连，也保证了清洗池1与三个水平盒体17之间密封相连，防止清洗池1内液体由水平 盒体17处流出。 [0037] 参照图4所示，所述内盒体22靠近转台5轴线一端的侧壁上固连有套设于径向顶杆 13上的径向轴套27，径向顶杆13与径向轴套27滑动配合，且内盒体22该侧壁上开设有用于 9 9 CN 115116905 A 说明书 6/8页 与径向轴套27固连的第一通孔，径向轴套27内嵌设有用于与径向顶杆13动密封相连的密封 圈28。径向轴套27采用塑料材质制成，径向轴套27和内盒体22采用强力密封胶相连，密封圈 28保证了径向轴套27与径向顶杆13的动密封。 [0038] 参照图4所示，所述内盒体22靠近转台5轴线一端的侧壁上开设有分别用于与内横 杆18和两根外横杆19固连的第二通孔和第三通孔，两根外横杆19相背侧还成型有滑动插设 于内盒体22对应侧壁内的长条凸板29，内盒体22对应两个侧壁内侧开设有适应两个长条凸 板29结构的第二沉槽。开设第二通孔、第三通孔和第二沉槽便于对内横杆18和外横杆19安 装，方便之后设置强力密封胶，长条凸板29有利于在插入外横杆19后对外横杆19限位。 [0039] 参照图3和图4所示，每个径向顶杆13靠近转台5轴线一端上部均固连有第一缓冲层31，第一缓冲层31靠近转台5轴 线外缘形状的弧形结构。第一缓冲层31起辅助保护作用，防止径向顶杆 13带动抵紧块30平移并抵触晶片6后，由于硬性抵触损坏晶片6，第一缓冲层31对应端弧形 结构的弧度与晶片6外圆柱壁弧度一致。 [0040] 参照图6至图10所示，所述转台5呈上宽下窄的倒置圆台状结构，转台5的底部成型 有用于与竖管件7顶部固连的凸管部32，凸管部32底部开口使转台5呈中空结构，通气孔为 成型于转台5顶部的若干个呈环形阵列分布的第一气孔33，转台5的顶部还同轴固连有第二 缓冲层34，第二缓冲层34上开设有若干个一一对应于若干个第一气孔33的第二气孔35。转 台5呈上宽下窄的倒置圆台状结构，可以保持转台5顶部与晶片6的接触面积较大，同时竖管 件7的直径无需太大，晶片6也能够更加平稳的吸附于转台5上，第二缓冲层34位于最顶部与 晶片6相接触起到保护晶片6的作用。 [0041] 参照图6至图10所示，所述竖管件7包括由上而下首尾相连的顶管36、中上管37、中 下管38和底管39，顶管36的顶部与凸管部32底部同轴固连，顶管36轴向限位地轴接设置于 清洗池1上，中上管37外圆柱壁上成型为用于驱动竖管件7旋转的同步轮结构，所述水平隔 板11固连于中上管37和中下管38之间，圆板件8沿底管39轴线 底部同轴固连有底封板40且圆板件8与底封板40弹性连接。清洗池1底还设有用于驱动转台 5旋转的减速电机（图中未示出），且减速电机的输出轴通过一个同步轮（图中未示出）和一 个同步带（图中未示出）与中上管37传动相连，从而通过中上管37和顶管36带动转台5旋转， 压缩气囊9的顶部通气管10通过宝塔接头41与水平隔板11密封相连。 [0042] 参照图6至图11所示，所述圆板件8包括： 外圆板42，所述清洗池1底部同轴固连有三根沿圆周方向均匀分布的固定竖轴43 且三根固定竖轴43底部固连有固定底盘44，外圆板42沿转台5轴向滑动设置于三根固定竖 轴43上，外圆板42外侧顶部成型有三个一一对应于三个传动块15且用于与对应传动块15固 连的连接部，每个连接部均包括两个呈对称状态的连接竖板45； 轴向限位的轴接设置于外圆板42上的内圆板，其由圆形内板46和外圆环47组成， 圆形内板46和外圆环47之间成型有三根沿圆周方向等角度分布且用于固连二者的竖板48， 所述底管39底端竖直向上开设有三个一一对应于三个竖板48的竖直通槽，内圆板通过三个 竖板48滑动设置于三个竖直通槽内，所述底封板40和内圆板之间设有弹性抵触二者的弹簧 49且弹簧49位于底管39内。 [0043] 外圆板42与三根固定竖轴43保持竖直滑动，固定底盘44起到稳定四根固定竖轴43 10 10 CN 115116905 A 说明书 7/8页 下端的作用，内圆板上下端固连有两个呈对称状态的第一夹板50，两个第一夹板50的外缘 之间夹设有第一轴承51且夹住第一轴承51的内圈，外圆板42中部开孔且第一轴承51的外圈 同轴设置于外圆板42上，外圆板42顶部还同轴固连有第二夹板52且第二夹板52的顶部外缘 压紧第一轴承51顶部外圈，如此实现内圆板轴向限位的轴接设置于内圆板上，由于中下管 38跟随中上管37旋转，而传动块15需要与平移竖杆14斜面配合，故为了保持外圆板42仅升 降的同时带动内圆板旋转升降，将内圆板如此轴向限位的轴接设置于外圆板42上，两个连 接竖板45之间保持间隙，方便后续平移竖杆14下端能够穿过，传动块15和平移竖杆14下端 的结构如图11所示，当平移竖杆14沿转台5径向在一定范围内平移时，能够与传动块15斜面 配合。 [0044] 参照图6和图12所示，所述对中组件还包括： 笔形气缸53，通过气缸支架54固定设置于清洗池1底部，笔形气缸53的输出轴平行 于其中一根平移竖杆14且与该平移竖杆14固连； 传动圆板55，呈水平状态轴向限位的轴接设置于中下管38上且清洗池1底部同轴 固连有用于防止传动圆板55外侧下弯的防弯托板56，传动圆板55上开设有三个一一对应于 三根平移竖杆14的第一弧形槽57，传动圆板55上还开设有三个一一对应于三根固定竖轴43 的第二弧形槽58。 [0045] 传动圆板55的中部通过第二轴承59与中下管38轴接，参照图12中所示第一弧形槽 57的结构，当笔形气缸53带动平移竖杆14径向移动，由于传动圆板55轴接设置于中下管38 上且防弯托板56对传动圆板55有限位作用，该平移竖杆14能够通过对应第一弧形槽57带动 传动圆板55旋转，传动圆板55再通过另外两个第一弧形槽57带动另外两个平移竖杆14同步 平移，第二弧形槽58用于在传动圆板55旋转时避让固定竖轴43。 [0046] 工作原理：参照图6所示为笔形气缸53的输出轴伸出至最外端的状态，此时平移竖 杆14和径向顶杆13被推动至最远离晶片6的状态，平移竖杆14的下端此时与传动块15斜面 配合，由于外圆板42被四根固定竖轴43限位只能竖直移动，因此传动块15与平移竖杆14斜 面配合后被带动至最低处，参照图7所示，外圆板42带动圆形内板46移动至最低处，此时压 缩气囊9在重力和自身弹力作用下伸长至最长状态，且晶片6在之前已经被放置于转台5顶 部，从而堵住通气孔，压缩气囊9伸长的过程中便会使得转台5和竖管件7内气压变小，转台5 和竖管件7内气压会小于外界大气压，如此实现外界大气压将晶片6压紧在转台5上，参照图 9和图10所示，转台5顶部设置第二缓冲层34防止晶片6损伤，且第二缓冲层34上开设若干个 一一对应于若干个第一气孔33的第二气孔35，又由于转台5做成倒置型圆台结构，使得转台 5顶部外径略小于晶片6外径，保证了大气压力均匀且全面的作用于晶片6上表面； 实际工作过程中，笔形气缸53有三个停止状态，第一停止状态为图6中所示笔形气 缸53的输出轴伸出至最外端状态，此时晶片6已经被放置于转台5上且对中组件已经对晶片 6实现对中操作；第二停止状态为笔形气缸53的输出轴回缩一定距离，此时图6中所示平移 竖杆14带动径向顶杆13右移一段距离，带动对应抵紧块30右移，但第一缓冲层31距离晶片6 外缘仍有一定距离，此过程中由于平移竖杆14与传动块15的斜面配合，圆形内板46受弹簧 49弹力上移至最高点，使得压缩气囊9压缩，继而增大转台5与竖管件7内气压，第二停止状 态时平移竖杆14与传动块15的斜面配合达到临界点，即当图6中所示平移竖杆14继续右移 时，由于弹簧49的弹力不足以带动圆形内板46继续上移，图6中所示平移竖杆14会脱离传动 11 11 CN 115116905 A 说明书 8/8页 块15向右运动；第三停止状态为笔形气缸53的输出轴再次回缩一定距离，图6中所示平移竖 杆14脱离传动块15向右运动，若干个抵紧块30运动至最靠近转台5轴线的位置，此时对应若 干个抵紧块30对晶片6实现对中操作； 参照图6所示，实际工作前，首先需要根据晶片6的外径设定笔形气缸53的输出轴 回缩的极限位置，或通过气缸支架54适当左右调整笔形气缸53的位置，即确保当笔形气缸 53的输出轴回缩至极限位置时，假设此时晶片6与转台5保持同轴状态，则若干个第一缓冲 层31的弧形结构与晶片6外圆柱壁保持极小的间距，如此设置的目的在于，当晶片6手动粗 定位的放置于转台5顶部后，笔形气缸53的输出轴回缩至极限距离的过程中，最多会有两个 第一缓冲层31与晶片6外圆柱壁接触，进而推动晶片6逐渐与转台5同轴，而不会三个第一缓 冲层31同时抵触晶片6，继而向内挤压晶片6，当三个第一缓冲层31运动至最靠近转台5轴线同轴，但也不会偏差太大； 工作时，首先将笔形气缸53的输出轴调整至第二停止状态，此时压缩气囊9处于被 圆形内板46上顶而压缩的状态，随后将晶片6手动放置于转台5上表面，之后笔形气缸53的 输出轴回缩至第三停止状态，三个第一缓冲层31对晶片6实现对中效果，且由于此过程中平 移竖杆14与传动块15脱离，而弹簧49的弹力不足以支撑圆形内板46上移，故压缩气囊9不变 化，转台5与竖管件7内气压也不发生变化，晶片6能够在转台5上被三个第一缓冲层31推动， 随后将笔形气缸53的输出轴直接推出至图6所示第一停止状态，该过程中，首先平移竖杆14 平移至贴合传动块15，转台5与竖管件7内气压仍不发生变化，随着平移竖杆14的继续移动， 平移竖杆14与传动块15斜面配合带动圆形内板46下降，继而导致压缩气囊9在自身重力和 弹力作用下伸长，从而导致转台5和竖管件7内气压逐步降低，外接气压对晶片6的压力逐步 增大，直至笔形气缸53的输出轴移动至图6所示第一停止状态，转台5和竖管件7内气压降到 最低，外界气压对晶片6的压强增加至最大，具体外接气压对晶片6施加的最大压强大小，可 通过更换不同尺寸气囊和调整笔形气缸53输出轴最大伸出距离来调整，之后减速电机驱动 转台5旋转，匀水臂2运动至图1所示其底部贴近晶片6上表面位置，且清洗液喷嘴3中喷出事 先调配好的清洗液，晶片6随着转台5的旋转而旋转，由于匀水臂2底部贴近晶片6上表面，清 洗液会逐渐完全覆盖晶片6上表面，继而洗去晶片6表面杂质，之后超纯水喷嘴4由转台5中 心处正上方向外平移，并向晶片6上表面喷洒超纯水，从而洗去晶片6上表面的杂质和清洗 液，由于转台5和竖管件7内气压小于外界大气压，大气压对晶片6有压力作用，转台5的转速 可适当增大，确保晶片6上表面的清洗液和杂质被超纯水完全洗去。 [0047] 以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但 并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的 保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 12 12 CN 115116905 A 说明书附图 1/11页 图1 13 13 CN 115116905 A 说明书附图 2/11页 图2 图3 14 14 CN 115116905 A 说明书附图 3/11页 图4 15 15 CN 115116905 A 说明书附图 4/11页 图5 16 16 CN 115116905 A 说明书附图 5/11页 图6 17 17 CN 115116905 A 说明书附图 6/11页 图7 18 18 CN 115116905 A 说明书附图 7/11页 图8 19 19 CN 115116905 A 说明书附图 8/11页 图9 20 20 CN 115116905 A 说明书附图 9/11页 图10 21 21 CN 115116905 A 说明书附图 10/11页 图11 22 22 CN 115116905 A 说明书附图 11/11页 图12 23 23
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