CN104733361B - 半导体芯片生产设备的机械手传送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体芯片生产设备的机械手传送装置，包括电脑主机、控制器、步进马达放大器、步进马达直流马达控制电路板、两个直流马达和机械手。电脑主机下达传送指令并经由控制器和步进马达放大器后形成第一步数驱动信号；步进马达将第一步数驱动信号传送给直流马达控制电路板并通过直流马达控制电路板控制直流马达的转动从而实现机械手的移位；步进马达设置有编码器用于直流马达实际转动的步数并形成第一步数反馈信号，第一步数驱动信号和反馈信号进行比较并控制直流马达进行转动或停止转动。本发明能提高机械手搬送机构动作可靠性，消除马达失步或信号线接触不良造成的信号失步，使硅片准确搬送达到工艺位置，并保持其稳定性。

Description

半导体芯片生产设备的机械手传送装置
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路制造设备，特别是涉及一种半导体芯片生产设备的机械手传送装置。
背景技术
在半导体芯片生产设备如半导体芯片灰化去胶装置中往往需要采用机械手传送装置来实现硅片的传送，使硅片能够在不同的工艺腔中移动从而能实现自动化生产。
图1是现有半导体芯片生产设备的机械手传送装置示意图；现有机械手传送装置包括：
电脑主机101,用于对整个所述机械手传送装置进行控制并下达传送指令，该传送指令控制所述机械手所要移动的位置。
机械手模块102，机械手模块102包括步进马达驱动器103和步进马达，步进马达包括步进马达主体104和刹车105。
所述电脑主机101和所述机械手模块102之间通过接口电路一106和接口电路二107实现连接，所述接口电路一106和所述接口电路二107能实现电源和信号的连接。所述接口电路二107和和接口电路三108相连接，所述接口电路三输出24VDC电源给所述步进马达，所述接口电路三还输出控制信号如控制所述步进马达进行CW（顺时针转动）或CCW（逆时针转动）信号给所述步进马达驱动器103，所述控制信号由所述电脑主机101下达的传送指令形成，所述步进马达驱动器103对所述控制信号进行放大并输出到所述步进马达中，所述步进马达在所述控制信号的控制下进行转动。
所述步进马达和机械手连接，所述机械手用于放置硅片，所述机械手在所述步进马达的转动下进行位置移动从而实现硅片的传送，所述硅片的传送位置是由所述步进马达的转动步数决定的，而所述步进马达的转动步数又是由所述电脑主机101发出的传送指令决定的。
由图1可知，现有机械手传送装置的控制方式为开回路，即由电脑主机101下达传送指令后，所述步进马达会按照传送指令所要求的步数转动，但是实际上可能会由于机械性卡制或信号线接触不良等原因而导致所述步进马达失步，也即所述步进马达所转动的实际步数和所述传送指令所要求的步数不相同，这样会导致所述机械手最后实际到达的位置和要求的位置不一致，所述机械手搬送位置错误发生时，半导体芯片生产设备没有办法探测到该错误从而还是会继续进行后续工艺，直到导致硅片掉片或机械手的碰撞等情形发生时才会报警。但是硅片掉片以及机械手的碰撞会造成重大损失：首先、硅片集成了很多芯片本身价值很高，机械手的价值也很高，这会带来重大经济损失，相对提高生产成本；其次，硅片掉片或机械手碰撞发生后势必需要将半导体芯片生产设备停下来进行清洗和部件更换以及传送位置校正等工作，这大大降低了半导体芯片生产设备有效使用时间、降低了生产效率，还大大增加了设备的维护成本和人力成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种半导体芯片生产设备的机械手传送装置，能提高机械手搬送机构动作可靠性，消除马达失步或信号线接触不良造成的信号失步，使硅片准确搬送达到工艺位置，并保持其稳定性。
为解决上述技术问题，本发明提供的半导体芯片生产设备的机械手传送装置，机械手传送装置用于对硅片进行传送，所述机械手传送装置包括：电脑主机、控制器、步进马达放大器、步进马达、直流马达控制电路板、两个直流马达和机械手。
所述电脑主机用于对整个所述机械手传送装置进行控制并下达传送指令，该传送指令控制所述机械手所要移动的位置。
所述控制器和所述电脑主机相连接，所述控制器接收所述传送指令并输出和所述传送指令相对应的第一步数信号。
所述步进马达放大器和所述控制器相连接，所述步进马达放大器接收所述第一步数信号并对所述第一步数信号进行放大从而得到第一步数驱动信号。
所述步进马达接收所述第一步数驱动信号并将所述第一步数驱动信号传送给所述直流马达控制电路板，所述直流马达控制电路板将所述第一步数驱动信号转换为驱动两个所述直流马达转动的直流马达控制信号，所述直流马达控制电路板将所述直流马达控制信号传送给两个所述直流马达并使对应的所述直流马达转动。
两个所述直流马达都和所述机械手相连并分别控制所述机械手的伸缩和转动。
所述步进马达上设置有编码器（encode），所述编码器用于对两个所述直流马达的转动的步数进行编码并得到第二步数反馈信号。
所述步进马达放大器接收所述第二步数反馈信号，所述步进马达放大器比较所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数是否相同；如果所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数相同，所述直流马达控制电路板继续驱动两个所述直流马达转动；如果所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数不相同，所述控制器会切断所述直流马达控制电路板和两个所述直流马达的电源从而使两个所述直流马达停止转动。
进一步的改进是，如果所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数不相同，所述步进马达放大器会产生一故障信号并传送到所述控制器，所述控制器的报警指示灯亮起并使所述直流马达停止工作；所述控制器设置有一复位按钮，所述复位按钮按下后所述直流马达恢复工作。
进一步的改进是，所述步进马达包括一刹车装置。
进一步的改进是，半导体芯片生产设备为灰化去胶装置。
本发明通过两个直流马达控制机械手的移动，在步进马达中设置的编码器能探测直流马达的实际转动步数，并能够将探测到的实际转动步数信号反馈到步进马达放大器中并形成一闭回路，在步进马达放大器中能够实现需要转动的步数和实际转动的步数的比较，这样当信号线接触不良或断线及机械性的卡滞导致的马达失步时，能够切掉机械手的步进马达的电源并形成故障信号和报警，保证硅片搬送的安全，所以本发明能提高机械手搬送机构动作可靠性，消除马达失步或信号线接触不良造成的信号失步，使硅片准确搬送达到工艺位置，并保持其稳定性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有半导体芯片生产设备的机械手传送装置示意图；
图2是本发明实施例半导体芯片生产设备的机械手传送装置示意图。
具体实施方式
如图2所示，是本发明实施例半导体芯片生产设备的机械手传送装置示意图。本发明实施例半导体芯片生产设备的机械手传送装置用于对硅片进行传送，本发明实施例中的半导体芯片生产设备为灰化去胶装置。所述机械手传送装置包括：电脑主机1、控制器2、步进马达放大器3、步进马达、直流马达控制电路板8、两个直流马达11和机械手。
所述电脑主机1用于对整个所述机械手传送装置进行控制并下达传送指令，该传送指令控制所述机械手所要移动的位置。
所述控制器2和所述电脑主机1相连接，所述控制器2用于接收所述传送指令并输出和所述传送指令相对应的第一步数信号。
所述步进马达放大器3和所述控制器2相连接，所述步进马达放大器3接收所述第一步数信号并对所述第一步数信号进行放大从而得到第一步数驱动信号。
所述步进马达接收所述第一步数驱动信号并将所述第一步数驱动信号传送给所述直流马达控制电路板8，所述直流马达控制电路板8将所述第一步数驱动信号转换为驱动两个所述直流马达11转动的直流马达控制信号，所述直流马达控制电路板8将所述直流马达控制信号传送给两个所述直流马达11并使对应的所述直流马达11转动。
两个所述直流马达11都和所述机械手相连并分别控制所述机械手的伸缩和转动，所述机械手通过伸缩和转动运动实现移动到指定的位置。
所述步进马达包括步进马达主体5，在本发明实施例中，所述步进马达主体5并不对所述机械手的伸缩或转动进行控制。所述步进马达上设置有编码器6，所述编码器6用于对两个所述直流马达11的转动的步数进行编码并得到第二步数反馈信号。
所述步进马达放大器3接收所述第二步数反馈信号，所述步进马达放大器3比较所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数是否相同；如果所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数相同，所述直流马达控制电路板8继续驱动两个所述直流马达11转动；如果所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数不相同，所述控制器2会切断所述直流马达控制电路板8以及两个所述直流马达11的电源从而使两个所述直流马达11停止转动。同时所述步进马达放大器3还会产生一故障信号并传送到所述控制器2，所述控制器2的报警指示灯亮起并使所述直流马达11停止工作；所述控制器2设置有一复位按钮，所述复位按钮按下后所述直流马达11恢复工作。
所述步进马达放大器3通过接口电路一9和位于所述机械手模块4上的接口电路二10相连接，所述接口电路二10分别和所述步进马达以及两个所述直流马达11连接。
所述机械手用于放置硅片并在进行位置移动。
所述步进马达还包括一刹车装置7。
本发明实施例的半导体芯片生产设备为灰化去胶装置。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种半导体芯片生产设备的机械手传送装置，机械手传送装置用于对硅片进行传送，其特征在于，所述机械手传送装置包括：电脑主机、控制器、步进马达放大器、步进马达、直流马达控制电路板、两个直流马达和机械手；
所述电脑主机用于对整个所述机械手传送装置进行控制并下达传送指令，该传送指令控制所述机械手所要移动的位置；
所述控制器和所述电脑主机相连接，所述控制器接收所述传送指令并输出和所述传送指令相对应的第一步数信号；
所述步进马达放大器和所述控制器相连接，所述步进马达放大器接收所述第一步数信号并对所述第一步数信号进行放大从而得到第一步数驱动信号；
所述步进马达接收所述第一步数驱动信号并将所述第一步数驱动信号传送给所述直流马达控制电路板，所述直流马达控制电路板将所述第一步数驱动信号转换为驱动两个所述直流马达转动的直流马达控制信号，所述直流马达控制电路板将所述直流马达控制信号传送给两个所述直流马达并使对应的所述直流马达转动；
两个所述直流马达都和所述机械手相连并分别控制所述机械手的伸缩和转动；
所述步进马达上设置有编码器，所述编码器用于对两个所述直流马达的转动的步数进行编码并得到第二步数反馈信号；
所述步进马达放大器接收所述第二步数反馈信号，所述步进马达放大器比较所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数是否相同；如果所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数相同，所述直流马达控制电路板继续驱动两个所述直流马达转动；如果所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数不相同，所述控制器会切断所述直流马达控制电路板和两个所述直流马达的电源从而使两个所述直流马达停止转动。
2.如权利要求1所述的半导体芯片生产设备的机械手传送装置，其特征在于：如果所述第一步数驱动信号和所述第二步数反馈信号的步数不相同，所述步进马达放大器会产生一故障信号并传送到所述控制器，所述控制器的报警指示灯亮起并使两个所述直流马达停止工作；所述控制器设置有一复位按钮，所述复位按钮按下后两个所述直流马达恢复工作。
3.如权利要求1所述的半导体芯片生产设备的机械手传送装置，其特征在于：所述步进马达包括一刹车装置。
4.如权利要求1所述的半导体芯片生产设备的机械手传送装置，其特征在于：半导体芯片生产设备为灰化去胶装置。
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