CN217182153U - 半导体清洗设备及其机械臂 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种半导体清洗设备及其机械臂，属于半导体技术领域。半导体清洗设备的机械臂包括机械臂本体、压力检测元件和驱动机构，机械臂本体包括主体件和活动板，活动板与主体件活动连接，压力检测元件用于检测活动板所受的压力值，压力检测元件设于主体件和活动板中的一者上，在活动板受压的情况下，压力检测元件与主体件和活动板中的另一者接触；驱动机构与机械臂本体相连接，从而驱动机械臂本体运动，在压力检测元件检测的压力值达到预设压力值的情况下，驱动机构停止驱动机械臂本体运动。半导体清洗设备包括上述的机械臂。如此设置，机械臂的安全急停功能优化，机械臂本体的防碰撞区域增大，避免机械臂本体被碰撞损坏。

Description

半导体清洗设备及其机械臂

技术领域

本申请属于半导体技术领域，具体涉及一种机械臂及半导体清洗设备。

背景技术

在半导体清洗设备中，机械臂起到传递晶圆的作用，故机械臂能够夹持晶圆并运动。但在机械臂的运动过程中，机械臂易与外部设备或人员相撞，存在碰撞危险。

为避免机械臂与外部设备或人员碰撞，相关技术中公开一种机械臂，机械臂包括机械臂本体、驱动器、驱动电机和继电器，其中，驱动电机能驱动机械臂本体运动，且驱动电机可由驱动器驱动工作。而且，机械臂本体的表面安装有防撞条，防撞条与继电器的线圈串联，继电器的常闭触点控制驱动器的使能端与外接电源之间的电导通或电断开。

在防撞条未被碰撞时，继电器的线圈失电，继电器的常闭触点闭合，那么，驱动器的使能端与外接电源之间电导通，驱动器处于使能状态，驱动电机能够被驱动工作，故驱动电机驱动机械臂本体运动；在防撞条被碰撞时，防撞条被触发变形，继电器的线圈得电，继电器的常闭触点断开，那么，驱动器的使能端与外接电源之间电断开，驱动器处于未使能状态，驱动电机无法被驱动工作，故机械臂本体停止运动。

但是，只有防撞条被碰撞才能使机械臂本体停止运动，机械臂的除防撞条以外的其它部件被碰撞，并不会使机械臂本体停止运动。因此，机械臂的安全急停功能有限，仍旧存在较大的碰撞危险，导致机械臂本体易被碰撞损坏。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种半导体清洗设备及其机械臂，能够解决相关技术中机械臂的安全急停功能有限，导致机械臂本体易被碰撞损坏的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种半导体清洗设备的机械臂，包括：

机械臂本体，所述机械臂本体包括主体件和活动板，所述活动板与所述主体件相连；

压力检测元件，所述压力检测元件用于检测所述活动板所受的压力值，所述压力检测元件设于所述主体件和所述活动板中的一者上，在所述活动板受压的情况下，所述压力检测元件与所述主体件和所述活动板中的另一者接触；

驱动机构，所述驱动机构与所述机械臂本体相连，以驱动所述机械臂本体运动，在所述压力检测元件检测的压力值达到预设压力值的情况下，所述驱动机构停止驱动所述机械臂本体运动。

第二方面，本申请实施例还提供一种半导体清洗设备，包括上述的机械臂。

在本申请实施例中，在活动板受压的情况下，由于主体件与活动板活动连接，故活动板能够相对主体件运动，使得压力检测元件与主体件或活动板接触，从而使压力检测元件能够检测到活动板所受的压力值，进一步依据检测的活动板所受压力值的大小，驱动机构是否停止驱动机械臂本体运动。因此，无论活动板的哪个位置被碰撞，活动板均能相对主体件运动，压力检测元件均能接触到主体件或活动板，以检测活动板所受的压力值，进而驱动机构根据压力情况决定是否停止驱动机械臂本体运动。

如此设置，相比于在活动板的特定位置被碰撞的情况下，机械臂本体才能停止运动的方案，机械臂的安全急停功能优化，机械臂本体的防碰撞区域增大，避免碰撞压力值进一步增大，同时，避免机械臂本体被碰撞损坏。

附图说明

图1是本申请实施例公开的机械臂的结构示意图；

图2是本申请实施例公开的机械臂本体的结构示意图；

图3是本申请实施例公开的第一安装件和压力检测元件的结构示意图；

图4是本申请实施例公开的第二安装件和弹性件的结构示意图；

图5是本申请实施例公开的夹持机构的结构示意图；

图6是本申请实施例公开的机械臂本体与驱动机构的连接示意图；

图7是本申请实施例公开的驱动机构的电路示意图；

图8是本申请实施例公开的半导体清洗设备的结构示意图。

附图标记说明：

100-机械臂本体；110-主体件；120-活动板；130-弹性件；140-第一安装件；150-第二安装件；

200-压力检测元件；

300-驱动机构；

310-驱动器；311-供电端；312-使能端；

321-第一线圈；322-第一触点；

331-第二线圈；332-第二触点；333-第四触点；

341-第三线圈；342-第三触点；343-第五触点；

350-第一驱动电机；

360-第二驱动电机；

370-放大器；

400-夹持机构；410-控制盒；420-连接杆；430-夹爪；440-连接块；

500-发射器；600-接收器；

700-晶圆；

800-支撑杆；

910-工艺模块；920-隔离挡板；930-转运机构；940-传输机构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的半导体清洗设备及其机械臂进行详细地说明。

请参考图1-图8，本申请公开的半导体清洗设备的机械臂用于传递晶圆700，该机械臂包括机械臂本体100、压力检测元件200和驱动机构300，其中，机械臂本体100为机械臂的主体结构件，驱动机构300用于驱动机械臂本体100运动，压力检测元件200用于检测机械臂本体100被碰撞时所受的压力值。

如图2所示，机械臂本体100包括主体件110和活动板120，活动板120与主体件110活动连接。其中，主体件110可以为主体板件，也可以为主体箱。具体地，主体件110与活动板120之间可以滑动连接，滑动连接方式可以通过相配合的导轨和滑块实现；主体件110与活动板120之间也可以转动连接，转动连接方式可以为合页连接，也可以为其它连接结构，只要活动板120在受压时，能够相对主体件110运动即可。

压力检测元件200用于检测活动板120所受的压力值，压力检测元件200设于主体件110和活动板120中的一者上，在活动板120受压的情况下，压力检测元件200与主体件110和活动板120中的另一者接触。其中，压力检测元件200可以为压力传感器，也可以为其它能够检测压力的元件。

可选地，压力检测元件200可以设置在主体件110上，在活动板120受压时，活动板120相对主体件110运动，活动板120靠近压力检测元件200，从而使压力检测元件200与活动板120接触，过程中压力检测元件200感知活动板120对其的压力，从而检测活动板120所受的压力值；压力检测元件200也可以设置在活动板120上，在活动板120受压时，活动板120相对主体件110运动，压力检测元件200跟随活动板120运动，故压力检测元件200靠近主体件110，从而使压力检测元件200与主体件110接触，压力检测元件200感知主体件110对其的压力，从而检测活动板120所受的压力值。总之，无论哪种情况，活动板120受压时，压力检测元件200均能检测活动板120所受的压力值。

驱动机构300与机械臂本体100相连，从而驱动机械臂本体100运动。具体地，驱动机构300可以包括驱动电机和传动组件，传动组件可以为滚珠丝杠机构，驱动电机的动力输出轴通过传动组件与机械臂本体100相连，从而驱动机械臂本体100沿预设方向运动。

可选地，驱动机构300可以与主体件110相连，驱动机构300驱动主体件110运动，活动板120跟随主体件110运动；在机械臂本体100包括其它部件的情况下，驱动机构300可以与其它部件相连，驱动机构300通过驱动其它部件运动，进而驱动主体件110和活动板120运动。

在压力检测元件200检测的压力值达到预设压力值的情况下，驱动机构300停止驱动机械臂本体100运动。可选地，可以是压力检测元件200与驱动机构300直接通信连接；也可以是压力检测元件200和驱动机构300通过控制器通信连接，控制器根据压力检测元件200检测的压力信息对驱动机构300进行控制。

需要说明的是，预设压力值为预先设定的压力值，并非固定的压力值，可以根据需要来设定。

如此设置，无论活动板120的哪个位置被碰撞，活动板120均能相对主体件110运动，从而使压力检测元件200检测到活动板120所受的压力值，进而使驱动机构300停止驱动机械臂本体100。相比于在活动板120的特定位置被碰撞的情况下，机械臂本体100才能停止运动的方案，机械臂的安全急停功能优化，机械臂本体100的防碰撞区域增大，避免碰撞压力值进一步增大，同时，避免机械臂本体100被碰撞损坏。

在本实施例中，活动板120包括相背设置的第一侧面和第二侧面，压力检测元件200设置在主体件110上，且朝向活动板120的第一侧面。在活动板120的第二侧面受压时，活动板120沿垂直于第一侧面或第二侧面的方向相对主体件110运动，同时，活动板120靠近压力检测元件200，从而使活动板120的第二侧面与压力检测元件200接触。

如此设置，活动板120受压时，活动板120直接向靠近压力检测元件200的方向运动，更易使压力检测元件200接触活动板120和主体件110中的另一者，方便压力检测元件200准确检测活动板120所受的压力值，提高触发急停功能的灵敏性。

具体地，如图3所示，机械臂本体100还包括第一安装件140，其中，第一安装件140包括第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部相互垂直，主体件110为主体箱，第一安装部与主体箱的内壁面相连，第二安装部朝向活动板120，压力检测元件200设置在第二安装部上。

如此设置，通过第一安装件140，将压力检测元件200间接设置于主体件110上，方便实现压力检测元件200与主体件110的连接；而且，能够使压力检测元件200朝向活动板120，活动板120受压而运动时，更易接触到压力检测元件200。

在可选的实施例中，如图2所示，主体件110具有相背设置的第一侧部和第二侧部，活动板120和压力检测元件200的数量均为至少两个，且分别设置在第一侧部和第二侧部。也就是说，主体件110的第一侧部和第二侧部均活动连接有活动板120，而且，各个活动板120与主体件110之间均设有压力检测元件200。这样一来，无论外部设备或人员碰撞哪个活动板120，均能使机械臂本体100停止运动，触发急停功能。

如此设置，增大机械臂本体100的防撞区域，进一步优化急停功能，避免因任何一个活动板120被碰撞而导致机械臂本体100损坏的情况，提升机械臂的安全性能。

在可选的实施例中，如图2和图4所示，机械臂本体100还包括弹性件130，弹性件130设置在主体件110和活动板120之间，活动板120通过弹性件130与主体件110活动连接。其中，弹性件130可以包括但不限于弹簧。具体地，弹性件130的一端与主体件110相连，弹性件130的另一端与活动板120相连。在活动板120受压而相对主体件110运动时，弹性件130发生弹性形变；在活动板120失去压力作用时，弹性件130恢复形变。

如此设置，通过弹性件130，既能缓冲活动板120所受的冲击力，避免活动板120受压损坏，又能使活动板120在失去压力时复位，为后续活动板120受压触发急停功能做准备。

可选地，如图4所示，机械臂本体100还包括第二安装件150，通过第二安装件150，实现弹性件130与活动板120的间接连接。其中，第二安装件150包括第三安装部和第四安装部，主体件110为主体箱，第三安装部和第四安装部相互垂直，第三安装部与活动板120相连，第四安装部与弹性件130的一端相连接，弹性件130的另一端与主体箱的内壁面相连。

在本实施例中，活动板120的边缘间隔设置多个弹性件130，也就是说，活动板120通过多个弹性件130与主体件110相连。如此设置，通过多个弹性件130，进一步缓冲活动板120所受的冲击力，避免活动板120受压损坏，提升安全性能。

在本申请的方案中，如图5所示，机械臂还包括夹持机构400、发射器500和接收器600。其中，夹持机构400用于夹持晶圆700，夹持机构400与主体件110相连，故夹持机构400能够跟随机械臂本体100运动。可选地，夹持机构400可以与主体件110直接相连，二者也可以间接相连，在本实施例中，机械臂还包括支撑杆800，夹持机构400和主体件110通过支撑杆800实现间接相连。发射器500设置在夹持机构400的第一端，接收器600设置在夹持机构400的第二端，在发射器500和接收器600处于预设相对位置的情况下，发射器500和接收器600通信连接。需要说明的是，预设相对位置为预先设定的发射器500和接收器600的相对位置，具体可以是图5中发射器500和接收器600的相对位置。

可选地，发射器500可以发射红外光，在发射器500和接收器600处于预设相对位置的情况下，接收器600才会接收到红外光，此时发射器500和接收器600实现通信连接。当然，发射器500和接收器600之间可以传输其它的介质。

在发射器500和接收器600通信连接，且压力检测元件200检测的压力值小于预设压力值的情况下，驱动机构300驱动机械臂本体100运动；在发射器500和接收器600未通信连接的情况下，和/或，压力检测元件200检测的压力达到预设压力值的情况下，驱动机构300停止驱动机械臂本体100运动。具体地，可以是驱动机构300分别与发射器500和接收器600通信连接；也可以是驱动机构300通过控制器分别与发射器500和接收器600通信连接，控制器根据发射器500和接收器600是否通信连接的状态，来控制驱动机构300对机械臂本体100的驱动情况。

综上，在夹持机构400被碰撞的情况下，夹持机构400的第一端和第二端之间易错位，那么，发射器500或接收器600也会发生位移，导致发射器500和接收器600不再处于预设相对位置，发射器500和接收器600之间不再通信连接，此时驱动机构300停止驱动机械臂本体100运动。也就是说，在夹持机构400和活动板120均未受压的情况下，驱动机构300驱动机械臂本体100运动；在夹持机构400和活动板120中的至少一者受压的情况下，驱动机构300停止驱动机械臂本体100运动。

如此设置，在避免活动板120被碰撞损坏的同时，也避免夹持机构400被碰撞损坏，进一步扩大防碰撞区域的范围，进一步优化急停功能，提高机械臂的安全性能。

一种方案中，如图5所示，夹持机构400包括控制盒410、连接杆420和夹爪430，控制盒410与主体件110相连，连接杆420的第一端与控制盒410相连，连接杆420的第二端与夹爪430相连，发射器500和接收器600中的一者设于控制盒410，另一者设于连接杆420的第二端。可选地，可以将发射器500设置在控制盒410上，接收器600设置在连接杆420的第二端；也可以将发射器500设置在连接杆420的第二端，接收器600设置在控制盒410上。

如此设置，无论是控制盒410受压碰撞还是连接杆420受压碰撞，都易带来发射器500和接收器600的相对位置变化，进而触发急停功能，避免控制盒410或连接杆420进一步被碰撞损坏。而且，由于连接杆420具有一定长度，连接杆420受压更易变形而损坏，通过急停功能，有效避免连接杆420变形和损坏。

可选地，夹持机构400还包括连接块440，连接杆420的数量为两个，两个连接杆420的第一端与控制盒410相连，两个连接杆420的第二端通过连接块440相连，发射器500和接收器600中的另一者通过连接块440设置在连接杆420的第二端上。在本实施例中，控制盒410内设有驱动件，夹爪430的数量也为两个，两个连接杆420的一端均贯穿控制盒410并与驱动件相连，两个连接杆420的另一端分别与两个夹爪430相连。

这样一来，在驱动件工作时，驱动件驱动连接杆420转动，夹爪430跟随连接杆420转动，从而实现两个夹爪430的靠近和远离，实现对晶圆700的抓取和释放。而且，夹爪430和连接杆420的运动过程不影响发射器500和接收器600的位置，保证发射器500和接收器600的正常通信连接。

在可选的实施例中，发射器500和接收器600的数量均为至少两个，且一一对应。如图5所示，至少两个发射器500在控制盒410上间隔设置，至少两个接收器600在连接块440上间隔设置，或者，至少两个接收器600在控制盒410上间隔设置，至少两个发射器500在控制盒410上间隔设置。

如此设置，控制盒410的至少两个位置分别与连接杆420的第二端的至少两个位置相对应，在任意相对应的两个位置发生错位时，即在任意一组发射器500和接收器600发生相对位移的情况下，即可触发急停功能。该方案相比于发射器500和接收器600均为一个、控制盒410的一个位置与连接杆420的第二端的一个位置相对应的方案，能够提高触发急停功能的灵敏度，进一步提升安全性能。

在本申请的方案中，驱动机构300包括第一驱动电机350、驱动器310和接触器。如图6所示，第一驱动电机350与机械臂本体100相连，第一驱动电机350工作时驱动机械臂本体100运动，如图7所示，驱动器310与第一驱动电机350电连接，从而对第一驱动电机350进行驱动。接触器包括第一线圈321和第一触点322，第一线圈321分别与压力检测元件200和接收器600电连接，而且，驱动器310具有供电端311，第一触点322与驱动器310的供电端311电连接。其中，第一线圈321与第一触点322为通信连接状态，在第一线圈321通电的情况下，第一触点322闭合；在第一线圈321断电的情况下，第一触点322断开。

具体地，第一驱动电机350与机械臂本体100之间可以通过第一传动组件相连，第一驱动电机350的旋转动力通过第一传动组件转化为机械臂本体100沿预设方向的移动动力。由于第一触点322与供电端311电连接，故第一触点322作为开关，第一触点322的状态控制供电端311与外部电源之间是否处于电导通状态，进而决定外部电源是否向驱动器310供电，以控制驱动器310与第一驱动电机350之间是否处于电导通状态，最终决定第一驱动电机350是否驱动机械臂本体100运动。

在发射器500和接收器600通信连接，且压力检测元件200检测的压力值小于预设压力值的情况下，第一线圈321处于通电状态，第一触点322闭合，供电端311与外部电源之间电导通，外部电源向驱动器310供电，驱动器310与第一驱动电机350之间电导通，此时第一驱动电机350驱动机械臂本体100运动。在发射器500和接收器600未通信连接的情况下，和/或，压力检测元件200检测的压力值达到预设压力值的情况下，第一线圈321处于断电状态，第一触点322断开，供电端311与外部电源之间电断开，外部电源停止向驱动器310供电，驱动器310与第一驱动电机350之间电断开，此时第一驱动电机350停止驱动机械臂本体100运动。

当然，在其它实施例中，压力检测元件200、接收器600可以和驱动器310的供电端311直接串联，在发射器500和接收器600通信连接，且压力检测元件200检测的压力值小于预设压力值的情况下，供电端311与外部电源之间电导通，否则，供电端311与外部电源之间电断开。

如此设置，接触器通过第一线圈321的通电情况，来控制第一触点322接通和切断供电端311所在的电路，接触器作为开光控制器件，能够通过较小的电流来控制大电流负载，同时可以自锁互锁，防止误动作造成事故，保护电路。

在可选的实施例中，驱动机构300还包括第一继电器和第二继电器，如图7所示，第一继电器包括第二线圈331和第二触点332，第二线圈331和第二触点332为通信连接状态，可以在第二线圈331通电的情况下，第二触点332断开，在第二线圈331断电的情况下，第二触点332闭合；也可以在第二线圈331通电的情况下，第二触点332闭合，在第二线圈331断电的情况下，第二触点332断开。总之，在压力检测元件200检测的压力值小于预设压力值的情况下，第二触点332处于闭合状态；在压力检测元件200检测的压力值大于预设压力值的情况下，第二触点332处于断开状态。

第二继电器包括第三线圈341和第三触点342，第三线圈341和第三触点342为通信连接状态，可以在第三线圈341通电的情况下，第三触点342闭合，在第三线圈341断电的情况下，第三触点342断开；也可以在第三线圈341通电的情况下，第三触点342断开，在第三线圈341断电的情况下，第三触点342闭合。总之，在发射器500和接收器600通信连接的情况下，第三触点342处于闭合状态；在发射器500和接收器600未通信连接的情况下，第三触点342处于断开状态。

其中，第二线圈331与压力检测元件200电连接，第三线圈341与接收器600电连接，且第二触点332、第三触点342和接触器的第一线圈321串联。也就是说，在第二触点332和第三触点342均闭合的情况下，第一线圈321才会通电；在第二触点332和第三触点342中的至少一者断开的情况下，第一线圈321断电。

因此，在发射器500和接收器600通信连接，且压力检测元件200检测的压力值小于预设压力值的情况下，第二触点332和第三触点342均闭合，第一线圈321处于通电状态，此时第一触点322闭合，供电端311与外部电源之间电导通，外部电源向驱动器310供电，驱动器310与第一驱动电机350之间电导通；在发射器500和接收器600未通信连接的情况下，和/或，压力检测元件200检测的压力值达到预设压力值的情况下，第二触点332和第三触点342中的至少一者断开，第一线圈321处于断电状态，此时第一触点322断开，供电端311与外部电源之间电断开，外部电源停止向驱动器310供电，驱动器310与第一驱动电机350之间电断开。

当然，在其它实施例中，压力检测元件200和接收器600可以串联同一个继电器的线圈，该继电器的触点与接触器电连接。在发射器500和接收器600通信连接，且压力检测元件200检测的压力值小于预设压力值的情况下，继电器的线圈才会通电，对应的触点闭合，接触器处于通电状态；否则，继电器的线圈断电，对应的触点断开，接触器处于断电状态。

如此设置，第二触点332和第三触点342作为控制开关，第二触点332依据压力检测元件200的压力检测情况进行动作，第三触点342依据接收器600与发射器500的通信连接状态进行动作，二者共同控制接触器的通电状态，相比于一个控制开关同时依据压力检测情况和通信连接状态进行动作，以控制接触器的方案，第二触点332和第二触点332动作更加灵敏，能够准确控制接触器的通电状态。

在本实施例中，第一继电器和第二继电器均可以采用强制导向继电器。

可选地，如图7所示，驱动机构300还可以包括放大器370，压力检测元件200、放大器370和第二线圈331依次串联，放大器370用于将压力检测元件200感应的压力信号进行放大，放大后的信号能够触发第二线圈331。

在可选的实施例中，如图7所示，第一继电器还包括第四触点333，第二继电器还包括第五触点343。具体地，第四触点333与第二线圈331为通信连接状态，在第二线圈331通电的情况下，第四触点333断开，在第二线圈331断电的情况下，第四触点333闭合；同样地，第五触点343与第三线圈341为通信连接状态，在第三线圈341通电的情况下，第五触点343闭合，在第三线圈341断电的情况下，第五触点343断开。

驱动器310还具有使能端312，使能端312、第四触点333和第五触点343串联。也就是说，在第四触点333和第五触点343均闭合的情况下，使能端312具有使能信号，此时使能信号作为触发信号，能够开启驱动器310的驱动功能；在第四触点333和第五触点343中的至少一个断开的情况下，使能端312无使能信号，此时即使驱动器310的驱动端处于电导通状态，也无法启动驱动器310的驱动功能。

具体地，在压力检测元件200检测的压力值小于预设压力值的情况下，第二线圈331断电，第四触点333处于闭合状态；在压力检测元件200检测的压力值大于预设压力值的情况下，第二线圈331通电，第四触点333处于断开状态。在发射器500和接收器600通信连接的情况下，第三线圈341通电，第五触点343处于闭合状态；在发射器500和接收器600未通信连接的情况下，第三线圈341断电，第五触点343处于断开状态。

综上，在发射器500和接收器600通信连接，且压力检测元件200检测的压力值小于预设压力值的情况下，第二触点332和第三触点342均闭合，第一线圈321处于通电状态，第一触点322闭合，供电端311与外部电源之间电导通，外部电源向驱动器310供电；同时，第四触点333和第五触点343均闭合，使能端312具有使能信号，驱动器310开启驱动功能，第一驱动电机350工作，机械臂本体100运动。

在发射器500和接收器600未通信连接的情况下，和/或，压力检测元件200检测的压力值达到预设压力值的情况下，第二触点332和第三触点342中的至少一者断开，第一线圈321处于断电状态，第一触点322断开，供电端311与外部电源之间电断开，外部电源停止向驱动器310供电；同时，第四触点333和第五触点343中的至少一者断开，第一线圈321处于断电状态，使能端312无使能信号，驱动器310未启动驱动功能。

如此设置，在驱动器310具备供电端311的基础上增加使能端312，通过使能端312和供电端311共同控制驱动器310的驱动功能，避免供电端311意外通电而无法停止驱动机械臂本体100的情况，提高触发急停功能的准确性。

可选地，第一继电器、第二继电器、接触器和驱动器310均可以安装于主体件110上，也可以安装于机械臂本体100以外的电气盒内；第一驱动电机350也可以安装于主体件110上，用于驱动机械臂本体100运动。

在可选的实施例中，如图7所示，使能端312的数量为至少两个，在各个使能端312均处于电导通状态的情况下，驱动器310具有使能信号；在任意一个使能端312电断开的情况下，驱动器310无使能信号。因此，在各个使能端312和供电端311均处于电导通状态的情况下，驱动器与第一驱动电机350之间电导通；在任意使能端312处于电断开状态的情况下，和/或，在供电端311处于电断开状态的情况下，驱动器310与第一驱动电机350之间电断开。

如此设置，通过至少两个使能端312共同控制使能信号的产生，避免驱动器310具有一个使能端312的情况下，使能端312由于意外通电而产生使能信号，进一步提高触发急停功能的准确性。

在本实施例中，如图6所示，压力检测元件200、发射器500和接收器600的数量均为至少两个，各个压力检测元件200均电连接有第一继电器，各个接收器600均电连接有第二继电器，各个第一继电器均包括第二触点332和第四触点333，各个第二继电器均包括第三触点342和第五触点343。其中，各个第二触点332和各个第三触点342均与接触器的第一线圈321串联连接；同时，驱动器310具有至少两个使能端312，第四触点333、第五触点343和使能端312分别一一对应，即相对应的第四触点333、第五触点343和使能端312串联，而各个第四触点333相互并联，各个第五触点343也相互并联。

具体地，在各个第二触点332和各个第三触点342均闭合的情况下，接触器处于通电状态；在任意第二触点332或任意第三触点342断开的情况下，接触器处于断电状态。在各个第四触点333和各个第五触点343均闭合的情况下，各个使能端312均处于电导通状态，驱动器310具有使能信号；在任意第四触点333或任意第五触点343断开的情况下，存在使能端312处于电断开状态的情况，此时驱动器310无使能信号。

在本实施例中，如图6所示，机械臂还可以包括支撑杆800，驱动机构300还包括第二驱动电机360，夹持机构400与机械臂本体100之间通过支撑杆800相连，具体地，支撑杆800的第一端连接夹持机构400，支撑杆800的第二端与主体件110滑动连接。其中，支撑杆800的一端可以安装控制盒410。可选地，支撑杆800伸入机械臂本体100内，且主体件110内设有相配合的导轨和滑块，支撑杆800与滑块相连，支撑杆800随滑块沿导轨移动，以相对机械臂本体100滑动。

第二驱动电机360可以设于主体件110，且第二驱动电机360与支撑杆800相连，第二驱动电机360可驱动支撑杆800相对机械臂本体100移动，夹持机构400随支撑杆800相对机械臂本体100移动，可选地，夹持机构400的移动方向可以为支撑杆800的长度方向。具体地，第二驱动电机360与支撑杆800之间可以通过第二传动组件相连，第二驱动电机360的旋转动力通过第二传动组件转化为支撑杆800沿其长度方向的移动动力。而且，如图7所示，驱动器310与第二驱动电机360电连接，从而使驱动器310对第二驱动电机360进行驱动。

因此，在第一触点322处于闭合状态的情况下，即在驱动器310的供电端311与外部电源之间电导通的情况下，外部电源向驱动器310供电，驱动器310与第一驱动电机350之间电导通，且驱动器310与第二驱动电机360之间电导通，此时，不但第一驱动电机350驱动机械臂本体100沿预设方向移动，而且，第二驱动电机360可以驱动夹持机构400沿支撑杆800的长度方向运动。

在第一触点322处于断开状态的情况下，即在驱动器310的供电端311与外部电源之间电断开的情况下，外部电源停止向驱动器310供电，驱动器310与第一驱动电机350之间电断开，且驱动器310与第二驱动电机360之间电断开，此时，机械臂本体100停止移动，而且，夹持机构400相对机械臂本体100也停止移动。

如此设置，在机械臂本体100和夹持机构400中的至少一者被碰撞的情况下，不仅机械臂本体100停止运动，夹持机构400相对机械臂本体100也停止移动，进而避免机械臂本体100和夹持机构400存在碰撞风险，进一步保证安全性能。

基于本申请实施例公开的机械臂，本申请实施例还公开一种半导体清洗设备，所公开的半导体清洗设备包括上文任一实施例所述的机械臂。

可选地，如图8所示，半导体清洗设备还包括多个工艺模块910、隔离挡板920、转运机构930和传输机构940。其中，多个工艺模块910可以并排设置，各个工艺模块910分别对晶圆700进行不同工序的处理，机械臂用于在不同的工艺模块910间转移晶圆700；隔离挡板920设置在相邻的两个工艺模块910之间，用于间隔开相邻的两个工艺模块910，避免相邻的两个工艺模块910相互影响；转运机构930可以为多个，且与工艺模块910一一对应，转运机构930用于移动位于工艺模块910内的晶圆700，使晶圆700移动至合适位置，方便机械臂的夹持机构400能够夹持到晶圆700；在晶圆700经过各个工艺模块910的处理后，晶圆700进入传输机构940内，由传输机构940将晶圆700输送至目标位置。需要说明的是，图8中箭头所指的方向即为机械臂本体100的运动方向。

在本实施例中，转运机构930可以为升降装置。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (11)

1.一种半导体清洗设备的机械臂，其特征在于，包括：

机械臂本体(100)，所述机械臂本体(100)包括主体件(110)和活动板(120)，所述活动板(120)与所述主体件(110)活动连接；

压力检测元件(200)，所述压力检测元件(200)用于检测所述活动板(120)所受的压力值，所述压力检测元件(200)设于所述主体件(110)和所述活动板(120)中的一者上，在所述活动板(120)受压的情况下，所述压力检测元件(200)与所述主体件(110)和所述活动板(120)中的另一者接触；

驱动机构(300)，所述驱动机构(300)与所述机械臂本体(100)相连，以驱动所述机械臂本体(100)运动，在所述压力检测元件(200)检测的压力值达到预设压力值的情况下，所述驱动机构(300)停止驱动所述机械臂本体(100)运动。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述主体件(110)具有相背设置的第一侧部和第二侧部，所述活动板(120)和所述压力检测元件(200)的数量均为至少两个，且分别设于所述第一侧部和所述第二侧部。

3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂本体(100)还包括弹性件(130)，所述弹性件(130)设于所述主体件(110)和所述活动板(120)之间，所述活动板(120)通过所述弹性件(130)与所述主体件(110)活动连接。

4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括夹持机构(400)、发射器(500)和接收器(600)，其中：

所述夹持机构(400)与所述主体件(110)相连，所述发射器(500)设于所述夹持机构(400)的第一端，所述接收器(600)设于所述夹持机构(400)的第二端，所述发射器(500)和所述接收器(600)的数量均为至少两个，且一一对应，在所述发射器(500)和所述接收器(600)处于预设相对位置的情况下，所述发射器(500)和所述接收器(600)通信连接；

在所述发射器(500)和所述接收器(600)通信连接，且所述压力检测元件(200)检测的压力值小于所述预设压力值的情况下，所述驱动机构(300)驱动所述机械臂本体(100)运动；

在所述发射器(500)和所述接收器(600)未通信连接的情况下，和/或，所述压力检测元件(200)检测的压力值达到所述预设压力值的情况下，所述驱动机构(300)停止驱动所述机械臂本体(100)运动。

5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述夹持机构(400)包括控制盒(410)、连接杆(420)和夹爪(430)，所述控制盒(410)与所述主体件(110)相连，所述连接杆(420)的第一端与所述控制盒(410)相连，所述连接杆(420)的第二端与所述夹爪(430)相连，所述发射器(500)和所述接收器(600)中的一者设于所述控制盒(410)，另一者设于所述连接杆(420)的第二端。

6.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述驱动机构(300)包括第一驱动电机(350)、驱动器(310)和接触器，所述接触器包括第一线圈(321)和第一触点(322)，所述驱动器(310)具有供电端(311)，其中：

所述第一驱动电机(350)与所述机械臂本体(100)相连，以驱动所述机械臂本体(100)运动，所述驱动器(310)与所述第一驱动电机(350)电连接，以驱动所述第一驱动电机(350)工作，且所述第一线圈(321)分别与所述压力检测元件(200)和所述接收器(600)电连接，所述第一触点(322)与所述供电端(311)电连接；

在所述发射器(500)和所述接收器(600)通信连接，且所述压力检测元件(200)检测的压力值小于所述预设压力值的情况下，所述第一线圈(321)处于通电状态，且所述第一触点(322)闭合，所述驱动器(310)与所述第一驱动电机(350)之间电导通；

在所述发射器(500)和所述接收器(600)未通信连接的情况下，和/或，所述压力检测元件(200)检测的压力值达到所述预设压力值的情况下，所述第一线圈(321)处于断电状态，且所述第一触点(322)断开，所述驱动器(310)与所述第一驱动电机(350)之间电断开。

7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述驱动机构(300)还包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器包括第二线圈(331)和第二触点(332)，所述第二继电器包括第三线圈(341)和第三触点(342)，其中：

所述第二线圈(331)与所述压力检测元件(200)电连接，所述第三线圈(341)与所述接收器(600)电连接，且所述第二触点(332)、所述第三触点(342)和所述接触器的第一线圈(321)串联；

在所述压力检测元件(200)检测的压力值小于所述预设压力值的情况下，所述第二触点(332)处于闭合状态；在所述压力检测元件(200)检测的压力值大于所述预设压力值的情况下，所述第二触点(332)处于断开状态；

在所述发射器(500)和所述接收器(600)通信连接的情况下，所述第三触点(342)处于闭合状态；在所述发射器(500)和所述接收器(600)未通信连接的情况下，所述第三触点(342)处于断开状态。

8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述第一继电器还包括第四触点(333)，所述第二继电器还包括第五触点(343)，所述驱动器(310)还具有使能端(312)，所述使能端(312)、所述第四触点(333)和所述第五触点(343)串联；

在所述压力检测元件(200)检测的压力值小于所述预设压力值的情况下，所述第四触点(333)处于闭合状态；在所述压力检测元件(200)检测的压力值大于所述预设压力值的情况下，所述第四触点(333)处于断开状态；

在所述发射器(500)和所述接收器(600)通信连接的情况下，所述第五触点(343)处于闭合状态；在所述发射器(500)和所述接收器(600)未通信连接的情况下，所述第五触点(343)处于断开状态。

9.根据权利要求8所述的机械臂，其特征在于，所述使能端(312)的数量为至少两个，在各个所述使能端(312)和所述供电端(311)均处于电导通状态的情况下，所述驱动器(310)与所述第一驱动电机(350)之间电导通；在任意所述使能端(312)处于电断开状态的情况下，和/或，在所述供电端(311)处于电断开状态的情况下，所述驱动器(310)与所述第一驱动电机(350)之间电断开。

10.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括支撑杆(800)，所述驱动机构(300)还包括第二驱动电机(360)，所述支撑杆(800)的第一端连接所述夹持机构(400)，所述支撑杆(800)的第二端与所述主体件(110)滑动连接，所述第二驱动电机(360)与所述支撑杆(800)相连，以驱动所述支撑杆(800)相对所述机械臂本体(100)运动，且所述驱动器(310)与所述第二驱动电机(360)电连接，以驱动所述第二驱动电机(360)工作；

在所述第一触点(322)处于闭合状态的情况下，所述驱动器(310)与所述第一驱动电机(350)之间电导通，且所述驱动器(310)与所述第二驱动电机(360)之间电导通；在所述第一触点(322)处于断开状态的情况下，所述驱动器(310)与所述第一驱动电机(350)之间电断开，且所述驱动器(310)与所述第二驱动电机(360)之间电断开。

11.一种半导体清洗设备，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的机械臂。

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