CN114927451A - 一种半导体设备用晶圆运输机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体设备用晶圆运输机械手，包括机械手气动θ向旋转机构，所述机械手气动θ向旋转机构包括底座，所述底座上连接设有导轨定位移动模组，所述导轨上连接设有转轴模组，所述机械手气动θ向旋转机构上连接设有机械手电动Z向抬升机构，所述机械手电Z向抬升机构包括固定基座，所述固定基座上连接设有抬升基座，所述滑块上连接设有安装板，所述安装板上连接设有机械手真空取晶圆机构，所述机械手真空取晶圆机构包括机械手安装基座，所述机械手安装基座上连接设有活动吸盘，所述真空锁紧槽内连接设有机械手吸盘锁紧机构。本发明与现有技术相比优点在于：结构新颖、设计合理、工作效率高。

Description

一种半导体设备用晶圆运输机械手
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，具体是指一种半导体设备用晶圆运输机械手。
背景技术
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，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工一片或多片晶圆，随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点，同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。
目前，传统的加工晶圆用手动光刻机需要操作工人手工将晶圆搬运至工作台，通过操作工人手工上片既不能保证工作效率，也不能保证基片所需要的对准精度，极有可能影响曝光效果，因此，我们提出一种半导体设备用晶圆运输机械手来解决以上问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术问题，提供一种结构新颖、设计合理、工作效率高的一种半导体设备用晶圆运输机械手。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种半导体设备用晶圆运输机械手，包括机械手气动θ向旋转机构，所述机械手气动θ向旋转机构包括底座，所述底座上连接设有气缸法兰，所述气缸法兰上连接设有气缸，所述底座上连接设有导轨定位移动模组，所述导轨定位移动模组包括导轨，所述导轨上活动连接设有导轨滑块，所述导轨上连接设有转轴模组，所述转轴模组包括轴承座，所述轴承座上转动连接设有转轴，所述机械手气动θ向旋转机构上连接设有机械手电动Z向抬升机构，所述机械手电动Z向抬升机构包括固定基座，所述固定基座上连接设有抬升基座，所述抬升基座下方与转轴连接，所述抬升基座上连接设有电机安装座，所述电机安装座上连接设有电机，所述抬升基座侧面连接设有定位导轨，所述定位导轨上连接设有滑块，所述电机安装座上连接设有滚柱丝杠模组，所述滚柱丝杠模组包括滚柱丝杠，所述滚柱丝杠与电机的输出端连接，所述滚柱丝杠上活动套接设有丝杠滑块，所述丝杠滑块与滑块连接，所述滑块上连接设有安装板，所述安装板上连接设有机械手真空取晶圆机构，所述机械手真空取晶圆机构包括机械手安装基座，所述机械手安装基座上连接设有活动吸盘，所述活动吸盘上设有真空环槽和真空锁紧槽，所述真空锁紧槽内连接设有机械手吸盘锁紧机构，所述机械手吸盘锁紧机构包括薄型气缸，所述薄型气缸安装在机械手安装基座上，所述薄型气缸上连接设有弹簧，所述弹簧上连接设有锁紧杠杆，所述锁紧杠杆上连接设有锁紧顶柱。
作为改进，所述底座上连接设有限位缓冲模组，所述限位缓冲模组包括缓冲座，所述缓冲座上连接设有缓冲器。
作为改进，所述固定基座上连接设有加强筋板。
作为改进，所述抬升基座上连接设有行程开关。
作为改进，所述机械手安装基座上连接设有保护盖板。
作为改进，所述真空锁紧槽内连接设有调节螺钉。
作为改进，所述锁紧顶柱上套接设有导向块。
作为改进，所述机械手吸盘锁紧机构包括光电限位模组。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：本发明结构新颖，设计合理，气缸的设置可以控制导轨滑块在导轨上移动，进而带动轴承座移动，轴承座带动转轴旋转，进而可以控制抬升基座进行旋转，可以实现半导体设备用晶圆运输机械手的θ向旋转，方便对晶圆进行上料处理，更加省力，电机、抬升基座、定位导轨和滑块滚珠丝杠模组的配合使用，可以控制半导体设备用晶圆运输机械手Z向抬升，方便对晶圆进行Z向拿取，活动吸盘的设置，可以对晶圆进行吸附，实现晶圆的拿取，薄型气缸、弹簧、锁紧杠杆和锁紧顶柱的配合使用，可以将晶圆锁紧在活动吸盘上，在晶圆上料过程中不会脱落，更加安全，提高了工作效率，实用性更好。
附图说明
图1是本发明一种半导体设备用晶圆运输机械手的结构示意图。
图2是本发明一种半导体设备用晶圆运输机械手中机械手气动θ向旋转机构部分的结构示意图。
图3是本发明一种半导体设备用晶圆运输机械手中机械手电Z向抬升机构部分的结构示意图一。
图4是本发明一种半导体设备用晶圆运输机械手中机械手电Z向抬升机构部分的结构示意图二。
图5是本发明一种半导体设备用晶圆运输机械手中机械手真空取晶圆机构部分的结构示意图。
图6是本发明一种半导体设备用晶圆运输机械手中机械手吸盘锁紧机构部分的结构示意图。
如图所示：1、机械手气动θ向旋转机构；2、底座；3、气缸法兰；4、气缸；5、导轨定位移动模组；6、导轨；7、导轨滑块；8、转轴模组；9、轴承座；10、转轴；11、机械手电动Z向抬升机构；12、固定基座；13、抬升基座；14、电机安装座；15、电机；16、定位导轨；17、滑块；18、滚珠丝杠模组；19、滚珠丝杠；20、丝杠滑块；21、安装板；22、机械手真空取晶圆机构；23、机械手安装基座；24、活动吸盘；25、真空环槽；26、真空锁紧槽；27、机械手吸盘锁紧机构；28、薄型气缸；29、弹簧；30、锁紧杠杆；31、锁紧顶柱；32、限位缓冲模组；33、缓冲座；34、缓冲器；35、加强筋板；36、行程开关；37、保护盖板；38、调节螺钉；39、导向块；40、光电限位模组。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中心”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，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，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构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如、可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1-6，一种半导体设备用晶圆运输机械手，包括机械手气动θ向旋转机构1，所述机械手气动θ向旋转机构1包括底座2，所述底座2上连接设有限位缓冲模组32，所述限位缓冲模组32包括缓冲座33，所述缓冲座33上连接设有缓冲器34，所述底座2上连接设有气缸法兰3，所述气缸法兰3上连接设有气缸4，所述底座2上连接设有导轨定位移动模组5，所述导轨定位移动模组5包括导轨6，所述导轨6上活动连接设有导轨滑块7，所述导轨6上连接设有转轴模组8，所述转轴模组8包括轴承座9，所述轴承座9上转动连接设有转轴10，所述机械手气动θ向旋转机构1上连接设有机械手电动Z向抬升机构11，所述机械手电动Z向抬升机构11包括固定基座12，所述固定基座12上连接设有加强筋板35，所述固定基座12上连接设有抬升基座13，所述抬升基座13上连接设有行程开关36，所述抬升基座13下方与转轴10连接，所述抬升基座13上连接设有电机安装座14，所述电机安装座14上连接设有电机15，所述抬升基座13侧面连接设有定位导轨16，所述定位导轨16上连接设有滑块17，所述电机安装座14上连接设有滚珠丝杠模组18，所述滚珠丝杠模组18包括滚珠丝杠19，所述滚珠丝杠19与电机15的输出端连接，所述滚珠丝杠19上活动套接设有丝杠滑块20，所述丝杠滑块20与滑块17连接，所述滑块17上连接设有安装板21，所述安装板21上连接设有机械手真空取晶圆机构22，所述机械手真空取晶圆机构22包括机械手安装基座23，所述机械手安装基座23上连接设有保护盖板37，所述机械手安装基座23上连接设有活动吸盘24，所述活动吸盘24上设有真空环槽25和真空锁紧槽26，所述真空锁紧槽26内连接设有调节螺钉38，所述真空锁紧槽26内连接设有机械手吸盘锁紧机构27，所述机械手吸盘锁紧机构27包括光电限位模组40，所述机械手吸盘锁紧机构27包括薄型气缸28，所述薄型气缸28安装在机械手安装基座23上，所述薄型气缸28上连接设有弹簧29，所述弹簧29上连接设有锁紧杠杆30，所述锁紧杠杆30上连接设有锁紧顶柱31，所述锁紧顶柱31上套接设有导向块39。
本发明在具体实施时，启动薄型气缸28，带动锁紧杠杆30移动，进而锁紧顶柱31，将活动吸盘24安装在机械手安装基座23上，通过调节螺钉38调整活动吸盘24使其与真空环槽25处于同轴状态，启动电机15，使电机15带动滚珠丝杠19旋转，进而控制丝杠滑块20上下移动，丝杠滑块20带动滑块17在定位导轨16上进行Z向移动，将活动吸盘24放置在待加工的晶圆上，将待加工的晶圆吸附在活动吸盘24上，启动气缸4，控制导轨滑块7在导轨6上移动，进而带动轴承座9移动，轴承座9带动转轴10旋转，进而可以控制抬升基座13进行旋转，可以实现半导体设备用晶圆运输机械手的θ向旋转，实现晶圆上料过程中多方向、多高度的使用需求，提高了工作效率，实用性更好。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种半导体设备用晶圆运输机械手，其特征在于：包括机械手气动θ向旋转机构(1)，所述机械手气动θ向旋转机构(1)包括底座(2)，所述底座(2)上连接设有气缸法兰(3)，所述气缸法兰(3)上连接设有气缸(4)，所述底座(2)上连接设有导轨定位移动模组(5)，所述导轨定位移动模组(5)包括导轨(6)，所述导轨(6)上活动连接设有导轨滑块(7)，所述导轨(6)上连接设有转轴模组(8)，所述转轴模组(8)包括轴承座(9)，所述轴承座(9)上转动连接设有转轴(10)，所述机械手气动θ向旋转机构(1)上连接设有机械手电动Z向抬升机构(11)，所述机械手电动Z向抬升机构(11)包括固定基座(12)，所述固定基座(12)上连接设有抬升基座(13)，所述抬升基座(13)下方与转轴(10)连接，所述抬升基座(13)上连接设有电机安装座(14)，所述电机安装座(14)上连接设有电机(15)，所述抬升基座(13)侧面连接设有定位导轨(16)，所述定位导轨(16)上连接设有滑块(17)，所述电机安装座(14)上连接设有滚珠丝杠模组(18)，所述滚珠丝杠模组(18)包括滚珠丝杠(19)，所述滚珠丝杠(19)与电机(15)的输出端连接，所述滚珠丝杠(19)上活动套接设有丝杠滑块(20)，所述丝杠滑块(20)与滑块(17)连接，所述滑块(17)上连接设有安装板(21)，所述安装板(21)上连接设有机械手真空取晶圆机构(22)，所述机械手真空取晶圆机构(22)包括机械手安装基座(23)，所述机械手安装基座(23)上连接设有活动吸盘(24)，所述活动吸盘(24)上设有真空环槽(25)和真空锁紧槽(26)，所述真空锁紧槽(26)内连接设有机械手吸盘锁紧机构(27)，所述机械手吸盘锁紧机构(27)包括薄型气缸(28)，所述薄型气缸(28)安装在机械手安装基座(23)上，所述薄型气缸(28)上连接设有弹簧(29)，所述弹簧(29)上连接设有锁紧杠杆(30)，所述锁紧杠杆(30)上连接设有锁紧顶柱(31)。
2.根据权利要求1所述的一种半导体设备用晶圆运输机械手，其特征在于：所述底座(2)上连接设有限位缓冲模组(32)，所述限位缓冲模组(32)包括缓冲座(33)，所述缓冲座(33)上连接设有缓冲器(34)。
3.根据权利要求1所述的一种半导体设备用晶圆运输机械手，其特征在于：所述固定基座(12)上连接设有加强筋板(35)。
4.根据权利要求1所述的一种半导体设备用晶圆运输机械手，其特征在于：所述抬升基座(13)上连接设有行程开关(36)。
5.根据权利要求1所述的一种半导体设备用晶圆运输机械手，其特征在于：所述机械手安装基座(23)上连接设有保护盖板(37)。
6.根据权利要求1所述的一种半导体设备用晶圆运输机械手，其特征在于：所述真空锁紧槽(26)内连接设有调节螺钉(38)。
7.根据权利要求1所述的一种半导体设备用晶圆运输机械手，其特征在于：所述锁紧顶柱(31)上套接设有导向块(39)。
8.根据权利要求1所述的一种半导体设备用晶圆运输机械手，其特征在于：所述机械手吸盘锁紧机构(27)包括光电限位模组(40)。
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CN115384847A (zh) * 2022-08-27 2022-11-25 郑州轨道交通信息技术研究院 一种晶圆自动贴膜机的上下料装置及其方法

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