0571-85175569
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1.本发明涉及半导体晶圆清洗技术领域，尤其涉及一种半导体晶圆槽式清洗机。
2.晶圆清洗是以整个批次或者单一晶圆，通过化学清洗的方法，藉由化学品的浸泡或者喷洒去除脏污的工艺，其主要目的是清除晶圆表面的污染物，例如微尘颗粒、有机物、无机物以及金属离子等杂质。
3.在目前现有的晶圆槽式清洗设备中，晶圆需要经过多道装有不同化学清洗液的清洗槽实现清洗，且每个清洗槽清洗后都需要在带有清水的清洗槽内进行净化，以防止其表面沾带的化学清洗液混融到其他清洗槽内，这就使得每次清洗的时间较长，再加上需要提拉运输以及晶圆需要轻拿轻放的特性，就会使得整个工序用时很长。尤其在运输路线上，现有的想要加快运输的时间，只能通过控制电机的转速来实现提高晶圆运输的速度。若提高电机的顺时速度，不仅会造成电机的损伤，而且还会使得运输的顺时加速度增加，从而因增加惯性而容易使得装载晶圆的花篮出现倾斜问题。
4.基于现有的晶圆清洗过程中多次运输速度慢而容易造成整个生产线生产效率慢的技术问题，本发明提出了一种半导体晶圆槽式清洗机。
5.本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机，包括清洗槽及用于将花篮拿取至清洗槽内的机械手。
6.所述机械手包括机械爪，通过所述机械爪将花篮抓取至清洗槽内进行清洗动作。
7.所述机械手的上方设置有导向定位机构，所述导向定位机构包括呈镜像对称分布的导轨，所述机械手带动所述花篮沿所述导轨的长度方向上水平移动。
8.所述导轨的两端均设置有同步变速的变速机构，所述变速机构包括同步带、第一气缸和啮合齿，所述第一气缸伸缩驱动啮合齿与同步带实现啮合后，带动所述同步带以及固定在所述同步带底部的机械手沿所述导轨的长度方向上移动，并通过导轨两端的第一气缸一伸一缩动作实现对同步带的移动速度实现变速。
9.所述清洗槽的上方设置有滚动清洗所述清洗槽内壁的清洗机构，所述清洗机构包括第二气缸和毛刷，所述第二气缸带动毛刷升降后，实现毛刷进出清洗槽的动作，进而当所述毛刷位于所述清洗槽内部时，控制所述毛刷转动后，实现对所述清洗槽内壁进行滚动清洗的动作。
10.优选地，所述清洗槽的一侧表面固定安装有工作台，所述花篮在装满晶圆后放置在工作台的上表面，通过所述机械手将所述花篮夹取后运送至所述清洗槽内实现晶圆的清洗动作，所述清洗槽的一端固定连通有用于向清洗槽内输入或导出且带有阀门的输水管。
11.优选地，所述机械手还包括第三气缸，所述第三气缸的活塞杆一端固定连接有夹紧块，所述第三气缸带动夹紧块沿清洗槽的高度方向上进行升降后，实现所述花篮从清洗
12.所述夹紧块的内顶壁固定安装有由电机驱动的蜗杆，所述蜗杆的一端啮合有呈对称分布的蜗轮，所述蜗轮的内壁固定套接有转杆，所述转杆转动套接在所述夹紧块的底部两侧后，与所述机械爪的顶部固定连接实现对花篮两侧的转动勾取动作。
13.优选地，所述导向定位机构还包括滑块，所述滑块的两端与导轨的滑槽内壁滑动套接，所述第三气缸固定安装在滑块的下表面中心处，所述滑块固定安装在同步带的外表面，所述同步带通过滑块带动机械手沿导轨长度方向进行水平移动的动作。
14.优选地，所述变速机构还包括由电机驱动的转动盘，所述第一气缸固定安装在转动盘的外表面径向方向上，所述啮合齿固定安装在第一气缸的活塞杆外端上实现径向伸缩。
15.优选地，所述清洗机构还包括双输出轴电机以及开设在所述清洗槽上表面的u型安装槽，所述双输出轴电机固定安装在相邻所述清洗槽相对的表面之间，所述双输出轴电机的输出轴两端通过联轴器均固定安装有传动轴，所述传动轴的一端固定安装有第一齿轮。
16.所述清洗槽的一侧表面通过轴承安装有延伸穿过所述u型安装槽内部的丝杆，所述丝杆的一端固定套接有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮均啮合有带齿状的传动带，所述双输出轴电机通过传动带驱动所述丝杆转动。
17.优选地，所述丝杆位于所述u型安装槽内的外表面螺纹套接有移动块，所述第二气缸固定安装在移动块的上表面，使得所述第二气缸沿所述丝杆的长度方向上移动。
18.优选地，所述第二气缸的活塞杆顶端固定安装有连接板，所述连接板的上表面固定安装有用于驱动所述毛刷转动的驱动电机。
19.优选地，所述驱动电机的输出轴通过联轴器固定安装有连接杆，相邻所述连接杆的拐角处通过万向节实现曲线.优选地，所述毛刷分别固定安装在连接杆的万向节的外表面，所述连接板的下表面固定连接有十字支架，所述十字支架的外表面与连接杆的外表面通过轴承套接。
21.本发明中的有益效果为：1、通过设置导向定位机构，能够将机械手的运动轨迹固定下来，便于清洗时位置的移动准确性，机械爪在沿导轨长度方向进行水平方向上的移动动作时，通过本机构实现对机械爪的运动方向进行限位和导向的效果。
22.2、通过设置变速机构，能够实现在线无极变速，提高花篮的运送速度，在需要调节机械手的移动速度时，通过第一气缸的伸缩来驱动啮合齿与同步带啮合运动，对同步带传动，并同时对同步带和机械手的移动速度进行调节，从而通过第一气缸的活塞杆伸出长度，对机械手的移动速度进行控制，并使调速后的机械手具有移速均匀、稳定的效果。
23.3、通过设置清洗机构，能够实现对每个清洗槽的接触式清洗的效果，避免清洗液混合的问题发生，先通过第二气缸带动连接杆和万向节表面的毛刷沿清洗槽高度方向进行升降，实现毛刷进出清洗槽的动作，同时通过驱动电机带动连接轴和万向节进行转动，带动毛刷先对清洗槽的后内壁进行旋转清洗。其次，通过双输出轴电机带动传动轴转动，因第一齿轮与第二齿轮通过传动带啮合，进而带动丝杆转动，带动毛刷沿清洗槽长度方向进行水平移动和清洗动作，最终，对清洗槽内壁实现滚动清洗的动作。
24.图1为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的示意图；图2为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的清洗机构未对清洗槽清洗前的状态图；图3为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的清洗机构对清洗槽清洗时的状态图；图4为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的滑块结构立体图；图5为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的蜗轮结构立体图；图6为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的蜗轮结构与蜗杆结构的啮合状态图；图7为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的同步带结构立体图；图8为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的丝杆结构立体图；图9为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的第一齿轮结构立体图；图10为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的十字支架结构立体图；图11为本发明提出的一种半导体晶圆槽式清洗机的图8中a处结构放大图。
25.图中：1、清洗槽；2、机械爪；21、第三气缸；22、夹紧块；23、蜗杆；24、蜗轮；25、转杆；3、导轨；31、滑块；4、同步带；41、转动盘；5、第一气缸；6、啮合齿；7、第二气缸；71、双输出轴电机；72、传动轴；73、第一齿轮；74、丝杆；75、第二齿轮；76、传动带；77、移动块；78、连接板；79、驱动电机；710、连接杆；711、万向节；712、十字支架；8、毛刷；9、工作台；10、输水管。
26.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。
27.参照图1-11，一种半导体晶圆槽式清洗机，如图1所示，包括清洗槽1及用于将花篮拿取至清洗槽1内的机械手。
28.如图1和图4所示，为了机械手能够很好的与花篮配合紧密，机械手包括机械爪2，机械爪2的底部形状与花篮的两侧形状相适配，以便于实现紧密的抓取动作，防止出现晃动的问题。然后通过机械爪2将花篮拿取至清洗槽1内进行清洗动作。
29.如图1和图4所示，机械手在抓取花篮后，为了对机械手的运动方向进行导向，机械手的上方设置有导向定位机构，导向定位机构包括呈镜像对称分布的导轨3，机械手带动花篮沿导轨3的长度方向上水平移动。
30.如图1、图4和图7所示，为了对机械手在导轨3上移速进行变速调节，导轨3的两端设置有同步变速的变速机构，变速机构包括同步带4、第一气缸5和啮合齿6，第一气缸5伸缩驱动啮合齿6与同步带4实现啮合后，带动同步带4以及固定在同步带4底部的机械手沿导轨3的长度方向上移动，并通过导轨3两端的第一气缸5一伸一缩动作实现对同步带4的移动速度实现变速。
31.如图2和图3所示，清洗槽1的上方设置有清洗机构，清洗机构包括第二气缸7和毛刷8，第二气缸7带动毛刷8升降后，实现毛刷8进出清洗槽1的动作，进而当毛刷8位于清洗槽1内部时，控制毛刷8转动后，实现对清洗槽1内壁进行滚动清洗的动作。
32.如图1和图4所示，为了实现对装载有晶圆的花篮放置的位置进行定位，具体地，清洗槽1的一侧表面固定安装有工作台9，花篮在装满晶圆后放置在工作台9的上表面，通过机械手将花篮夹取后运送至清洗槽1内实现晶圆的清洗动作，清洗槽1的一端固定连通有用于向清洗槽1内输入或导出且带有阀门的输水管10，当清洗槽1内的清洗液不足时，在保证不影响本发明正常使用的情况下，方便清洗人员通过输水管10向清洗槽1内进行补充清洗液，此外，在当清洗槽1内的清洗液出现浑浊时，清洗人员也可以通过输水管10对清洗槽1内的清洗液进行更换，且输水管10的开设位置可根据实际需要作出调整，清洗槽1的内部设置有用于清洗晶圆用的清洗液。
33.如图5和图6所示，为了实现对花篮进行拿取，具体地，机械手还包括第三气缸21，第三气缸21的活塞杆一端固定连接有夹紧块22，第三气缸21带动夹紧块22沿清洗槽1的高度方向上进行升降后，实现花篮从清洗槽1内拿进拿出的动作，进而便于通过机械手将装载有晶圆的花篮拿取至清洗槽1内清洗。
34.夹紧块22的内顶壁固定安装有由电机驱动的蜗杆23，通过电机将电能转换成机械能，驱动蜗杆23做圆周运动，蜗杆23的一端啮合有呈对称分布的带齿状的蜗轮24，通过蜗杆23与蜗轮24的啮合，使机械爪2对工作台9上方放置的花篮进行抓取动作，同时，利用蜗轮24蜗杆23的单向传动性，机械手抓取花篮后不会出现松动和逆向转动动作，实现对花篮抓取稳定，蜗轮24的内壁固定套接有转杆25，转杆25转动套接在夹紧块22的底部两侧后，与机械爪2的顶部固定连接实现对花篮两侧的转动勾取动作。
35.如图1和图4所示，为了实现对机械手的运动方向进行导向，具体地，导向定位机构还包括滑块31，针对滑块31在导轨3上移动行程问题，可在导轨3的滑槽内壁设置避免超行程的限位开关，因属于现有技术范围在此不再多述，滑块31的两端与导轨3的滑槽内壁滑动套接，滑块31与导轨3配合使用，通过导轨3对滑块31的运动方向进行限位和导向，第三气缸21固定安装在滑块31的下表面中心处，滑块31固定安装在同步带4的外表面，同步带4通过滑块31带动机械手沿导轨3的长度方向进行水平方向上的移动动作。
36.通过设置导向定位机构，机械爪2在沿导轨3长度方向进行水平方向上的移动动作时，通过本机构实现对机械爪2的运动方向进行限位和导向的效果。
37.如图4和图7所示，为了实现对机械手的移动速度进行调节，具体地，变速机构还包括由电机驱动的转动盘41，两个转动盘41在同步带4的长度方向上呈镜像对称分布，第一气缸5固定安装在转动盘41的外表面径向方向上，啮合齿6固定安装在第一气缸5的活塞杆外端上实现径向伸缩，第一气缸5不工作时，多个啮合齿6将拼成一个具有固定直径的齿轮，在需要调节同步带4转速时，只需通过第一气缸5带动啮合齿6进行伸缩，来改变该齿轮的直径，就可实现对同步带4调速的目的，多个第一气缸5以转动盘41的轴线为阵列中心呈环形阵列分布，电机驱动转动盘41做圆周运动时，通过啮合齿6与同步带4的啮合，对同步带4传动，通过第一气缸5带动啮合齿6做伸缩运动，对同步带4进行调速，进而对滑块31和机械爪2在导轨3长度方向上的移速进行调速。
38.通过设置变速机构，在需要调节机械手的移动速度时，通过第一气缸5的伸缩来驱动啮合齿6与同步带4啮合运动，进而对同步带4传动，并同时对同步带4和机械手的移动速度进行调节，从而通过第一气缸5的活塞杆伸出长度，对机械手的移动速度进行控制，并使调速后的机械手具有移速均匀、稳定的效果。
39.如图2、图3、图8、图9、图10和图11所示，为了实现驱动清洗机构对清洗槽1内壁进行清洗，具体地，清洗机构还包括双输出轴电机71以及开设在清洗槽1上表面的u型安装槽，双输出轴电机71固定安装在相邻清洗槽1相对的表面之间，在保证清洗机构正常使用的情况下，本发明采用将清洗机构的驱动源设置一个，其目的为了节能、减小能耗，避免出现因驱动源过多，影响到其他机构工作的情况发生，双输出轴电机71的输出轴两端通过联轴器均固定安装有传动轴72，传动轴72的一端固定安装有第一齿轮73。
40.清洗槽1的一侧表面通过轴承安装有延伸穿过u型安装槽内部的丝杆74，丝杆74的一端固定套接有第二齿轮75，双输出轴电机71将电能转换成机械能，通过传动轴72带动第一齿轮73做圆周运动。
41.如图2、图3、图8、图9、图10和图11所示，为了实现对清洗槽1的长度方向进行清洗，具体地，第一齿轮73和第二齿轮75均啮合有带齿状的传动带76，双输出轴电机71通过传动带76驱动丝杆74转动，丝杆74位于u型安装槽内的外表面螺纹套接有移动块77，第二气缸7固定安装在移动块77的上表面，使得第二气缸7沿丝杆74的长度方向上移动，第二气缸7带动毛刷8沿清洗槽1的高度方向进行升降运动，进而方便对清洗槽1的内壁进行升降式清洗，双输出轴电机71驱动第一齿轮73通过传动带76与第二齿轮75啮合，带动移动块77和移动块77上表面连接的第二气缸7沿清洗槽1的长度方向进行直线水平移动，由双输出轴电机71带动毛刷8沿清洗槽1的长度方向对其内壁进行移动清洗。
42.如图2、图3、图8、图9、图10和图11所示，为了实现对清洗槽1的高度方向进行清洗，第二气缸7的活塞杆顶端固定安装有连接板78，连接板78的上表面固定安装有用于驱动毛刷8转动的驱动电机79，两个驱动电机79以连接板78的轴线为对称中心呈对称分布，连接板78和驱动电机79配合使用，对驱动电机79进行固定。
43.如图2、图3、图8、图9、图10和图11所示，为了实现带动毛刷8进行转动，具体地，驱动电机79的输出轴通过联轴器固定安装有连接杆710，相邻连接杆710的拐角处通过万向节711实现曲线即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线所示，为了实现对清洗槽1内壁更好地清洗，具体地，毛刷8分别固定安装在连接杆710的万向节711的外表面，连接板78的下表面固定连接有十字支架712，十字支架712的外表面与连接杆710的外表面通过轴承套接，通过驱动电机79带动连接轴和万向节711进行转动，带动毛刷8对清洗槽1内壁进行旋转清洗，从而实现对清洗槽1内壁清洗效果更好，清洗更彻底。
45.通过设置清洗机构，先通过第二气缸7带动连接杆710和万向节711表面的毛刷8沿清洗槽1高度方向进行升降，实现毛刷8进出清洗槽1的动作，同时通过驱动电机79带动连接轴和万向节711进行转动，带动毛刷8先对清洗槽1的后内壁进行旋转清洗，其次，通过双输出轴电机71带动传动轴72转动，因第一齿轮73与第二齿轮75通过传动带76啮合，进而带动丝杆74转动，带动毛刷8沿清洗槽1长度方向进行水平移动和清洗动作，最终，对清洗槽1内壁实现滚动清洗的动作。
46.工作原理：步骤一，通过电机驱动变速机构的转动盘41做圆周运动，使同步带4带动其表面连接的滑块31和滑块31下方的机械手，沿导轨3的长度方向由右向左移动，带动机械手移动至花篮的上方。
47.步骤二，第三气缸21带动夹紧块22沿清洗槽1高度进行下降，通过夹紧块22处的电机驱动蜗杆23与蜗轮24啮合，带动机械爪2对花篮进行抓取，抓取完成后第三气缸21带动机械手上升，此时，转动盘41处的电机反转，驱动机械手由左向右水平移动，带动机械手移动至首个清洗槽1的上方后，第三气缸21带动夹紧块22再次做下降运动，通过夹紧块22处的电机反转，驱动蜗杆23与蜗轮24啮合，带动机械爪2对花篮进行释放，进而通过清洗槽1内的清洗液对花篮所装载的晶圆进行清洗。
48.步骤三，第三气缸21带动机械手上升，转动盘41处的电机正转，驱动机械手由右向左移动，带动机械手移动至新的花篮的上方，第三气缸21带动夹紧块22沿清洗槽1高度进行下降，通过夹紧块22处的电机正转，驱动蜗杆23与蜗轮24啮合，带动机械爪2对新花篮进行抓取，抓取完成后第三气缸21带动机械手上升，此时，转动盘41处的电机反转，驱动机械手由左向右水平移动，带动新的花篮移动至第二个清洗槽1上方，第三气缸21带动夹紧块22再次做下降运动，通过夹紧块22处的电机反转，驱动蜗杆23与蜗轮24啮合，带动机械爪2对新花篮进行释放，进而通过清洗槽1内的清洗液对新花篮所装载的晶圆进行清洗，重复此步骤动作，对同一批次的多个花篮进行清洗。
49.步骤四，首先，通过第二气缸7带动连接杆710和万向节711表面的毛刷8沿清洗槽1高度方向进行升降，同时通过驱动电机79带动连接轴和万向节711进行转动，带动毛刷8先对清洗槽1的后内壁进行旋转清洗，其次，通过双输出轴电机71带动传动轴72转动，因第一齿轮73与第二齿轮75通过传动带76啮合，进而带动丝杆74转动，带动毛刷8沿清洗槽1长度方向进行水平移动和清洗动作。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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1.环境污染控制：环境污染物的高级氧化去除及转化机制 2.环境计算化学：典型污染物的环境相关物性参数预测及构效关系研究
主要从事海洋生物医药及海洋污染物的微生物修复研究。 （1）海洋微生物中筛选免疫活性物质，用于抗氧化保健品以及抗肿瘤药物的开发。 （2）开展石油烃降解菌的基因组学、转录组以及代谢组和关键酶基因研究，分析其降解石油烃途径。利用分子生物学和生物信息学技术开展与海洋环境污染治理和修复相关的微生物分子数据
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