CN210956630U - 硅片夹取机械手臂和硅片清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种硅片夹取机械手臂和硅片清洗装置，硅片夹取机械手臂，包括：机械手臂本体，机械手臂本体包括平行设置的一对夹取单元，每个夹取单元的下部设置有若干夹取杆，夹取杆设置有相互平行的若干凹槽，凹槽内设置有伸缩件，伸缩件能够沿凹槽的深度方向伸缩。本实用新型的硅片夹取机械手臂，设置有伸缩件，避免了由于闭合位置不能随硅片尺寸变化而导致同一批次硅片在夹取过程中发生倾斜或遗漏的现象。

Description

硅片夹取机械手臂和硅片清洗装置

技术领域

本实用新型属于硅片制造技术领域，具体涉及一种硅片夹取机械手臂和硅片清洗装置。

背景技术

在硅片制造工艺中，硅片清洗是获得高质量晶圆的必备工艺，主要用于去除硅片表面颗粒残留以及金属残留。目前常用的硅片清洗方式为槽式清洗和单片式清洗，槽式清洗根据清洗工艺设置有多个清洗槽，每次可以同时清洗若干片硅片。单片式清洗根据清洗工艺设置有多个独立的单片清洗模组，在一个单片清洗模组内可以完成一片硅片的清洗。由于槽式清洗可以将若干片硅片同时在一个清洗槽内进行清洗，提高了清洗效率，因此，槽式清洗被广泛应用在硅片制造技术领域中。

在槽式清洗过程中，通常需要通过机械手臂进行硅片搬运，机械手臂每次可以夹取若干片硅片，每个机械手臂负责一个或者多个清洗槽中硅片的搬运。在硅片夹取过程中，机械手臂夹取位置由直径较大的硅片决定，而在硅片制造工艺中，边缘抛光前硅片直径大小略有差异，这些差异可能会导致硅片在夹取过程中发生倾斜等夹取不良情况，严重的话会发生硅片遗漏的现象。硅片出现倾斜或遗漏，均会导致硅片在清洗槽中放置位置发生变化，若硅片倾斜严重，还会导致硅片与清洗槽底部石英舟相撞，发生硅片破损现象。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种硅片夹取机械手臂和硅片清洗装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现。

本实用新型提供了一种硅片夹取机械手臂，包括：机械手臂本体，所述机械手臂本体包括平行设置的一对夹取单元，每个所述夹取单元的下部设置有若干夹取杆，所述夹取杆上设置有相互平行的若干凹槽，所述凹槽内设置有伸缩件，所述伸缩件能够沿所述凹槽的深度方向伸缩。

在本实用新型的一个实施例中，每个所述夹取单元上的至少一个所述夹取杆内的所述凹槽中设置有检测器。

在本实用新型的一个实施例中，所述伸缩件包括第一连接件、第二连接件、硅片承载件和弹性件，其中，所述第一连接件具有一中空腔体；所述第二连接件的一端固定在所述凹槽的底部，另一端套设在所述第一连接件的中空腔体内；所述弹性件套设在所述第二连接件的外部，且设置在所述第一连接件的第一端与所述凹槽的底部之间；所述硅片承载件固定连接在所述第一连接件的第二端。

在本实用新型的一个实施例中，所述检测器设置在所述第一连接件的中空腔体内，且与所述硅片承载件连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述检测器为压力传感器或超声波传感器。

在本实用新型的一个实施例中，所述夹取单元的下部至少设置有上夹取杆和下夹取杆，所述上夹取杆内的所述凹槽中设置有所述检测器。

在本实用新型的一个实施例中，所述硅片夹取机械手臂，还包括第一驱动模块，所述第一驱动模块分别连接所述夹取单元的上端，用于驱动所述夹取单元的开合。

在本实用新型的一个实施例中，所述硅片夹取机械手臂，还包括第二驱动模块，所述第二驱动模块与所述机械手臂本体连接，用于驱动所述机械手臂本体移动以将所述硅片移动至目标位置。

在本实用新型的一个实施例中，所述硅片夹取机械手臂，还包括控制模块，所述控制模块分别连接所述第一驱动模块、所述第二驱动模块和所述检测器，所述控制模块用于根据所述检测器的检测结果控制所述第一驱动模块和所述第二驱动模块的运行或停止运行。

本实用新型还提供了一种硅片清洗装置，包括如上述实施例中任一项所述的硅片夹取机械手臂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的硅片夹取机械手臂，设置有伸缩件，在夹取硅片时，可以随着硅片尺寸不同适应性改变，避免了由于闭合位置不能随硅片尺寸变化而导致同一批次硅片在夹取过程中发生倾斜或遗漏的现象；

2、本实用新型的硅片夹取机械手臂，设置有检测器，在夹取硅片时，可以检测硅片是否夹取正常，避免硅片出现倾斜或遗漏而导致硅片发生破损的问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的硅片夹取机械手臂的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的上夹取杆和下夹取杆的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的伸缩件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的包含有检测器的伸缩件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的硅片夹取机械手臂夹取硅片时的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的夹取尺寸较大的硅片时的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的夹取尺寸较小的硅片时的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的控制框图。

附图标记说明

1-机械手臂本体；20-夹取单元；21-连接部；10-夹取杆；11-上夹取杆；12-下夹取杆；100-凹槽；110-伸缩件；111-第一连接件；1111-中空腔体；112-第二连接件；113-硅片承载件；114-弹性件；120-检测器；30-第一驱动模块；40-第二驱动模块；50-控制模块。

具体实施方式

为了进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本实用新型提出的一种硅片夹取机械手臂和硅片清洗装置进行详细说明。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型的技术方案加以限制。

实施例一

请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种硅片夹取机械手臂的结构示意图。如图所示，本实用新型实施例的硅片夹取机械手臂包括：机械手臂本体1，机械手臂本体1包括平行设置的一对夹取单元20，每个夹取单元20的下部设置有若干夹取杆10，夹取杆10上设置有相互平行的若干凹槽100，凹槽100内设置有伸缩件110，伸缩件110能够沿凹槽100的深度方向伸缩。

进一步地，结合参见图8，图8是本实用新型实施例提供的控制框图，如图所示，本实用新型实施例的硅片夹取机械手臂还包括第一驱动模块30，第一驱动模块30分别连接夹取单元20的上端，用于驱动夹取单元20的开合。

在本实施例中，第一驱动模块30分别连接夹取单元20上端设置的连接部21，第一驱动模块30可以采用气缸作为动力装置。夹取硅片时通过气缸带动夹取单元20下端的开启和闭合，从而实现硅片在硅片清洗槽的夹取和放置。

在本实施例中，夹取单元20的下部至少设置有上夹取杆11和下夹取杆12，请参见图2，图2是本实用新型实施例提供的上夹取杆和下夹取杆的结构示意图，如图所示，上夹取杆11和下夹取杆12上均设置有若干凹槽100，若干凹槽100平行设置。凹槽100用于夹取硅片边缘，在夹取硅片时，每片硅片位于相应的凹槽100中，确保相邻硅片之间有相同的间隔距离，便于清洗硅片表面。在本实施例中，凹槽100的数量为25个，以对应25片硅片的夹取。

本实施例的上夹取杆11和下夹取杆12中均设置有伸缩件110，伸缩件110能够沿凹槽100的深度方向伸缩，以在夹取硅片时使凹槽100适配硅片的尺寸。在硅片夹取过程中，夹取单元20闭合，硅片位于对应的凹槽100中，直径较大的硅片对伸缩件110施加压力，伸缩件110沿着凹槽100的深度方向向凹槽100内部移动。本实施例的硅片夹取机械手臂设置的伸缩件110，在夹取硅片时，可以随着硅片尺寸不同适应性改变，避免了由于闭合位置不能随硅片尺寸变化而导致硅片在夹取过程中发生倾斜或遗漏的现象。

进一步地，请参见图3，图3是本实用新型实施例提供的伸缩件的结构示意图。如图所示，伸缩件110包括第一连接件111、第二连接件112、硅片承载件113和弹性件114，其中，第一连接件111具有一中空腔体1111；第二连接件112的一端固定在凹槽100的底部，另一端套设在第一连接件111的中空腔体1111内；弹性件114套设在第二连接件112的外部，且设置在第一连接件111的第一端与凹槽100的底部之间；硅片承载件113固定连接在第一连接件111的第二端。在本实施例中，硅片承载件113设计为圆弧形状，以适应硅片边缘夹取。弹性件114可以是例如弹簧、弹片或具有弹性的工件。

请参见图5-图7，图5是本实用新型实施例提供的硅片夹取机械手臂夹取硅片时的结构示意图，图6是本实用新型实施例提供的夹取尺寸较大的硅片时的结构示意图；图7是本实用新型实施例提供的夹取尺寸较小的硅片时的结构示意图。如图所示，在夹取硅片的过程中，硅片的边缘与硅片承载件113接触，直径较大的硅片对硅片承载件113施加压力，与硅片承载件113固定连接的第一连接件111在压力的作用下，沿着第二连接件112的轴向移动，同时压缩弹性件114。直径较小的硅片对硅片承载件113施加较小的压力或是不施加压力，与硅片承载件113固定连接的第一连接件111的位置不发生变化，弹性件114不被压缩。在硅片放置好之后，夹取单元20打开，被压缩的弹性件114回弹，伸缩件110恢复到未承受作用力的状态下。

进一步地，每个夹取单元20上的至少一个夹取杆10内的凹槽100中设置有检测器120，以检测硅片是否夹取正常。在本实施例中，上夹取杆11内的凹槽100中设置有检测器120，如图2所示。请参见图4，图4是本实用新型实施例提供的包含有检测器的伸缩件的结构示意图，如图所示，优选地，检测器120设置在第一连接件111的中空腔体1111内，且与硅片承载件113连接。可选地，检测器120为压力传感器或超声波传感器。

进一步地，如图8所示，本实施例的硅片夹取机械手臂，还包括第二驱动模块40，第二驱动模块40与机械手臂本体1连接，用于驱动机械手臂本体1移动，以将硅片移动至目标位置，例如将硅片从一个硅片清洗槽转移至另一个硅片清洗槽。

进一步地，本实施例的硅片夹取机械手臂，还包括控制模块50，控制模块50分别连接第一驱动模块30、第二驱动模块40和检测器120，控制模块50用于根据检测器120的检测结果控制第一驱动模块30和第二驱动模块40的运行或停止运行。

以压力传感器作为检测器120为例，对本实施例的硅片夹取机械手臂的工作过程进行说明如下：控制模块50控制第一驱动模块30驱动夹取单元20对硅片进行夹取，压力传感器采集压力信号，若硅片夹取正常则会采集到压力信号，反之亦然，控制模块50接收到采集的压力信号，判断是否所有硅片均夹取正常，若所有硅片均夹取正常，控制模块50控制第二驱动模块40驱动机械手臂本体1将硅片移动至目标位置；若存在硅片夹取异常，控制模块50对第一驱动模块30和第二驱动模块40进行控制，例如停止第一驱动模块30和第二驱动模块40的运行，待现场工作人员进行处理和确认，避免了硅片夹取机械手臂的随后动作导致硅片发生破损。

本实用新型实施例的硅片夹取机械手臂，设置有伸缩件110，在夹取硅片时，可以随着硅片尺寸不同适应性改变，避免了由于闭合位置不能随硅片尺寸变化而导致硅片在夹取过程中发生倾斜或遗漏的现象。另外，在夹取杆10的凹槽100中设置检测器120，在夹取硅片时，可以检测硅片是否夹取正常，避免硅片出现倾斜或遗漏而导致硅片发生破损的问题。

本实用新型还提供了一种硅片清洗装置，包括上述实施例所述的硅片夹取机械手臂。硅片夹取机械手臂具有的优点该硅片清洗装置也相应具备，在此不再赘述。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种硅片夹取机械手臂，其特征在于，包括：机械手臂本体(1)，所述机械手臂本体(1)包括平行设置的一对夹取单元(20)；

每个所述夹取单元(20)的下部设置有若干夹取杆(10)；

所述夹取杆(10)上设置有相互平行的若干凹槽(100)；

所述凹槽(100)内设置有伸缩件(110)，所述伸缩件(110)能够沿所述凹槽(100)的深度方向伸缩。

2.根据权利要求1所述的硅片夹取机械手臂，其特征在于，每个所述夹取单元(20)上的至少一个所述夹取杆(10)内的所述凹槽(100)中设置有检测器(120)。

3.根据权利要求2所述的硅片夹取机械手臂，其特征在于，所述伸缩件(110)包括第一连接件(111)、第二连接件(112)、硅片承载件(113)和弹性件(114)，其中，

所述第一连接件(111)具有一中空腔体(1111)；

所述第二连接件(112)的一端固定在所述凹槽(100)的底部，另一端套设在所述第一连接件(111)的中空腔体(1111)内；

所述弹性件(114)套设在所述第二连接件(112)的外部，且设置在所述第一连接件(111)的第一端与所述凹槽(100)的底部之间；

所述硅片承载件(113)固定连接在所述第一连接件(111)的第二端。

4.根据权利要求3所述的硅片夹取机械手臂，其特征在于，所述检测器(120)设置在所述第一连接件(111)的中空腔体(1111)内，且与所述硅片承载件(113)连接。

5.根据权利要求2所述的硅片夹取机械手臂，其特征在于，所述检测器(120)为压力传感器或超声波传感器。

6.根据权利要求2所述的硅片夹取机械手臂，其特征在于，所述夹取单元(20)的下部至少设置有上夹取杆(11)和下夹取杆(12)，所述上夹取杆(11)内的所述凹槽(100)中设置有所述检测器(120)。

7.根据权利要求2所述的硅片夹取机械手臂，其特征在于，还包括第一驱动模块(30)，所述第一驱动模块(30)分别连接所述夹取单元(20)的上端，用于驱动所述夹取单元(20)的开合。

8.根据权利要求7所述的硅片夹取机械手臂，其特征在于，还包括第二驱动模块(40)，所述第二驱动模块(40)与所述机械手臂本体(1)连接，用于驱动所述机械手臂本体(1)移动以将所述硅片移动至目标位置。

9.根据权利要求8所述的硅片夹取机械手臂，其特征在于，还包括控制模块(50)，所述控制模块(50)分别连接所述第一驱动模块(30)、所述第二驱动模块(40)和所述检测器(120)，所述控制模块(50)用于根据所述检测器(120)的检测结果控制所述第一驱动模块(30)和所述第二驱动模块(40)的运行或停止运行。

10.一种硅片清洗装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的硅片夹取机械手臂。

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