CN105140161A - 一种防撞真空手臂 - Google Patents

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冯翔
冯俊杰
吕煜坤
朱骏
张旭升
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Shanghai Huali Microelectronics Corp
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Abstract

一种防撞真空手臂，包括：末端执行器，直接与晶圆接触，并在末端执行器之端部设置与主控系统讯号连接的距离传感器；肘板，用于固定末端执行器；控制单元，用于控制防撞真空手臂之运动过程，并根据距离传感器之反馈信息，通过主控系统发出指令，一并由控制单元控制防撞真空手臂之运动过程，避免碰撞障碍物。本发明通过在末端执行器之端部设置距离传感器，并在防撞真空手臂的运动过程中实时监测与障碍物的距离，当距离小于预设安全距离时，距离传感器将信息反馈至主控系统，并通过控制单元指令防撞真空手臂停止运动，进而避免发生碰撞，不仅有效的保护了防撞真空手臂之各元器件，而且减少了因损伤导致的保养维修时间，提高了生产效率。

Description

一种防撞真空手臂
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种防撞真空手臂。
背景技术
在半导体干法刻蚀设备中，真空传送模组(VacuumTransferModule,VTM)包括真空腔体、防撞真空手臂、动态对准系统(DynamicAlignment,DA)。其中，所述防撞真空手臂的作用是在真空腔体和工艺腔体之间搬运晶圆(Wafer)。所述防撞真空手臂，进一步包括：末端执行器(EndEffector)，直接与晶圆接触；肘板(WristPlate)，用于固定所述末端执行器；控制单元(Controller)，用于控制所述防撞真空手臂之运动过程。
在通过所述防撞真空手臂搬运晶圆的过程中，所述防撞真空手臂完全根据所述控制单元之指令进行运动，则势必会造成以下问题：(1)所述防撞真空手臂在运行过程中无法侦测运动线路上是否存在障碍物；(2)若运动线路上存在障碍物，所述防撞真空手臂仍将按指令继续运行，极有可能发生碰撞。明显地，当发生碰撞后，需要对元部件进行受损情况分析、检查，在更换元器件后并重新校准防撞真空手臂的传送位置。更严重地，若所述防撞真空手臂需要更换，则费用支出相当高昂，生产成本直线上升。
寻求一种结构简单、使用方便的防撞真空手臂已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种防撞真空手臂。
发明内容
本发明是针对现有技术中，通过传统的防撞真空手臂搬运晶圆之过程中，所述防撞真空手臂完全根据所述控制单元之指令进行运动，势必会因无法侦测运动线路上是否存在障碍物，而导致发生碰撞，进而造成元器件受损，增加生产成本等缺陷提供一种防撞真空手臂。
为实现本发明之目的，本发明提供一种防撞真空手臂，所述防撞真空手臂，包括：末端执行器，直接与晶圆接触，并在所述末端执行器之端部设置与主控系统讯号连接的距离传感器；肘板，用于固定所述末端执行器；控制单元，用于控制所述防撞真空手臂之运动过程，并根据所述距离传感器之反馈信息，通过所述主控系统发出指令，一并由所述控制单元控制所述防撞真空手臂之运动过程，避免碰撞障碍物。
可选地，所述距离传感器为压电式超声波传感器。
可选地，所述压电式超声波传感器进一步包括超声波发射模块、超声波接收模块，以及主控系统报警电路。
可选地，在定义所述距离传感器一个信号收发周期内的信号发射时间为T发，定义所述距离传感器的信号接收时间为T收时，则所述距离传感器与障碍物之间的距离为
可选地，当所述距离传感器与障碍物之间的距离L大于预设安全距离时，所述控制单元指令所述防撞真空手臂继续运行；当所述距离传感器与障碍物之间的距离L小于预设安全距离时，所述距离传感器将信息反馈至所述主控系统，并通过所述控制单元指令所述防撞真空手臂停止运动。
可选地，所述预设安全距离以在半导体生产过程中，所述防撞真空手臂停止运动，而不会与障碍物发生碰撞的距离。
可选地，所述预设安全距离为2cm。
综上所述，本发明防撞真空手臂通过在所述末端执行器之端部设置距离传感器，并在防撞真空手臂的运动过程中实时监测与障碍物的距离，当距离小于预设安全距离时，所述距离传感器将信息反馈至所述主控系统，并通过所述控制单元指令所述防撞真空手臂停止运动，进而避免发生碰撞，不仅有效的保护了防撞真空手臂之各元器件，而且减少了因损伤导致的保养维修时间，提高了生产效率。
附图说明
图1(a)所示为本发明防撞真空手臂的俯视图；
图1(b)所示为本发明防撞真空手臂的左视图；
图1(c)所示为本发明防撞真空手臂的侧视图；
图2所示为本发明防撞真空手臂的框架原理图。
具体实施方式
为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1(a)～1(c)、图2，图1(a)所示为本发明防撞真空手臂的俯视图。图1(b)所示为本发明防撞真空手臂的左视图。图1(c)所示为本发明防撞真空手臂的侧视图。图2所示为本发明防撞真空手臂的框架原理图。所述防撞真空手臂1，包括：末端执行器11，所述末端执行器11直接与晶圆(未图示)接触，并在所述末端执行器11之端部设置与主控系统12讯号连接的距离传感器111；肘板13，所述肘板13用于固定所述末端执行器11；控制单元14，所述控制单元14用于控制所述防撞真空手臂1之运动过程，并根据所述距离传感器111之反馈信息，通过所述主控系统12发出指令，一并由所述控制单元14控制所述防撞真空手臂1之运动过程，避免碰撞障碍物10。
为了更直观的揭露本发明之技术方案，凸显本发明之有益效果，现结合具体实施方案进行阐述。在具体实施方式中，所述距离传感器的具体类型、预设安全距离等仅为列举，不应视为对本发明技术方案的限制。
作为具体的实施方式，所述距离传感器111为压电式超声波传感器。所述压电式超声波传感器进一步包括超声波发射模块、超声波接收模块，以及主控系统报警电路。非限制性地，定义所述距离传感器111之一个信号收发周期内的信号发射时间为T发，定义所述距离传感器111的信号接收时间为T收，则所述距离传感器111与障碍物10之间的距离为作为本领域技术人员，容易理解地，当所述距离传感器111与障碍物10之间的距离L大于预设安全距离时，所述控制单元14指令所述防撞真空手臂继续运行；当所述距离传感器111与障碍物10之间的距离L小于预设安全距离时，所述距离传感器111将信息反馈至所述主控系统12，并通过所述控制单元14指令所述防撞真空手臂1停止运动，避免碰撞所述障碍物10。
更具体地，所述预设安全距离以在半导体生产过程中，所述防撞真空手臂停止运动，而不会与障碍物10发生碰撞的距离为宜。非限制性地，例如所述预设安全距离为2cm。即，当所述距离传感器111与障碍物10之间的距离L小于预设安全距离2cm时，所述距离传感器111将信息反馈至所述主控系统12，并通过所述控制单元14指令所述防撞真空手臂1停止运动，而不会碰撞所述障碍物10。
明显地，本发明防撞真空手臂通过在所述末端执行器11之端部设置距离传感器111，并在防撞真空手臂1的运动过程中实时监测与障碍物10的距离，当距离小于预设安全距离时，所述距离传感器111将信息反馈至所述主控系统12，并通过所述控制单元14指令所述防撞真空手臂1停止运动，进而避免发生碰撞，不仅有效的保护了防撞真空手臂1之各元器件，而且减少了因损伤导致的保养维修时间，提高了生产效率。
综上所述，本发明防撞真空手臂通过在所述末端执行器之端部设置距离传感器，并在防撞真空手臂的运动过程中实时监测与障碍物的距离，当距离小于预设安全距离时，所述距离传感器将信息反馈至所述主控系统，并通过所述控制单元指令所述防撞真空手臂停止运动，进而避免发生碰撞，不仅有效的保护了防撞真空手臂之各元器件，而且减少了因损伤导致的保养维修时间，提高了生产效率。
本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。

Claims (7)

1.一种防撞真空手臂，其特征在于，所述防撞真空手臂，包括：
末端执行器，直接与晶圆接触，并在所述末端执行器之端部设置与主控系统讯号连接的距离传感器；
肘板，用于固定所述末端执行器；
控制单元，用于控制所述防撞真空手臂之运动过程，并根据所述距离传感器之反馈信息，通过所述主控系统发出指令，一并由所述控制单元控制所述防撞真空手臂之运动过程，避免碰撞障碍物。
2.如权利要求1所述的防撞真空手臂，其特征在于，所述距离传感器为压电式超声波传感器。
3.如权利要求2所述的防撞真空手臂，其特征在于，所述压电式超声波传感器进一步包括超声波发射模块、超声波接收模块，以及主控系统报警电路。
4.如权利要求1所述的防撞真空手臂，其特征在于，在定义所述距离传感器一个信号收发周期内的信号发射时间为T发，定义所述距离传感器的信号接收时间为T收时，则所述距离传感器与障碍物之间的距离为
5.如权利要求4所述的防撞真空手臂，其特征在于，当所述距离传感器与障碍物之间的距离L大于预设安全距离时，所述控制单元指令所述防撞真空手臂继续运行；当所述距离传感器与障碍物之间的距离L小于预设安全距离时，所述距离传感器将信息反馈至所述主控系统，并通过所述控制单元指令所述防撞真空手臂停止运动。
6.如权利要求5所述的防撞真空手臂，其特征在于，所述预设安全距离以在半导体生产过程中，所述防撞真空手臂停止运动，而不会与障碍物发生碰撞的距离。
7.如权利要求6所述的防撞真空手臂，其特征在于，所述预设安全距离为2cm。
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Citations (4)

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US20090204260A1 (en) * 2004-09-30 2009-08-13 Abb As Door Opener Arrangement for Use with an Industrial Robot
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