CN217847915U - 一种晶圆转运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶圆转运机械手，包括机身、一级伸展臂、二级伸展臂和末端执行件安装座；其中，一级伸展臂与机身之间设有一级关节，一级伸展臂与二级伸展臂之间设有二级关节，二级伸展臂与末端执行件安装座设有三级关节，三级关节处设有加高结构，加高结构位于末端执行件安装座和二级伸展臂之间；本实用新型通过在二级伸展臂和末端执行件安装座之间增设加高结构，有效避免了晶圆转运机械手的取片叉手在缩回状态翻转晶圆时与机械手机身或伸展臂彼此干涉的问题。

Description

一种晶圆转运机械手

技术领域

本实用新型涉及半导体封装等行业，特别是涉及一种晶圆转运机械手。

背景技术

在半导体制造领域，半导体加工过程中，需要将晶圆进行多次抓取和输送，这个过程通常由晶圆转运机械手来完成，现有技术中，晶圆转运机械手一般包括机械手机身、驱动电机、多个关节手臂和执行末端，其中，多个关节手臂首尾转动连接，执行末端安装于末端关节手臂，执行末端一般为取片叉手，取片叉手上设有用于固定晶圆的吸盘；工作时，取片叉手在驱动电机的驱动下，伸到晶圆下方，将晶圆托起并固定后转运到下一个加工工位，在此期间，有时会涉及晶圆的翻转动作，在现有技术中，在机械手手臂未升到竖直行程的较高位置时，且手臂处于缩回状态的情况下，机械手由于机械手机身或手臂关节干涉而无法将取片叉手上吸附的8寸及以上尺寸的晶圆进行翻转；鉴于此，本发明在原始机械手的基础上进行改进，提出一种晶圆转运机械手，致力于改善上述缺陷。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆转运机械手，用于解决现有技术中晶圆转运机械手的取片叉手在缩回状态翻转晶圆与机械手机身或手臂关节碰撞的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种，一种晶圆转运机械手，其特征在于，包括机身、一级伸展臂、二级伸展臂和末端执行件安装座；其中，一级伸展臂与机身之间设有一级关节，一级伸展臂与二级伸展臂之间设有二级关节，二级伸展臂与末端执行件安装座之间设有三级关节，所述三级关节处设有加高结构，加高结构位于末端执行件安装座和二级伸展臂之间。

于本实用新型的一实施例中，所述加高结构上端与末端执行件安装座固定连接，下端相对于相对于所述二级伸展臂转动。

于本实用新型的一实施例中，所述加高结构下端与二级伸展臂固定连接，上端相对于所述末端执行件安装座转动。

于本实用新型的一实施例中，所述末端执行件安装座上安装有取片叉手，所述取片叉手可相对于所述末端执行件安装座轴向旋转。

于本实用新型的一实施例中，所述取片叉手上设有真空吸附结构，所述真空吸附结构包括多个真空抽吸孔和真空抽气腔道。

于本实用新型的一实施例中，所述真空抽气腔道位于取片叉手内部。

于本实用新型的一实施例中，所述取片叉手采用陶瓷材质。

于本实用新型的一实施例中，所述加高结构为圆柱体结构。

如上所述，本实用新型的晶圆转运机械手，具有以下有益效果：

(1)通过在二级伸展臂和末端执行件安装座之间增设加高结构，有效避免了晶圆转运机械手的取片叉手在缩回状态翻转晶圆时与机械手机身或伸展臂彼此干涉的问题；

(2)通过在取片叉手上设置真空吸附结构并将真空抽吸腔道内置于取片叉手内部，节省了晶圆转运机械手的安装空间，便于取片叉手在空间狭小的空间作业。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中晶圆转运机械手的整体结构示意图；

图2显示为本实用新型实施例中取片叉手的结构示意图；

图3显示为本实用新型实施例中晶圆转运机械手增设加高结构前后取片叉手运动区域对比。

元件标号说明

1-机身；2-一级伸展臂；3-二级伸展臂；4-末端执行件安装座；41-取片叉手；5-一级关节；6-二级关节；7-三级关节；8-加高结构；9-晶圆；10-位置一；11-位置二；12-区域一；13-区域二；14-真空吸附结构；15-真空抽吸孔；16-真空抽吸腔道。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例一

请参阅图1，本实用新型提供一种晶圆转运机械手，包括机身1、一级伸展臂2、二级伸展臂3和末端执行件安装座4；其中，一级伸展臂2与机身1之间设有一级关节5，一级伸展臂2与二级伸展臂3之间设有二级关节6，二级伸展臂3与末端执行件安装座之间设有三级关节7，三级关节处设有加高结构8，加高结构8位于末端执行件安装座4和二级伸展臂3之间；通过在三级关节7处设置加高结构8，使得取片叉手41相对于机身1和其他伸展臂的垂直距离增加，为晶圆9的翻转留足空间。

进一步的，一级关节5、二级关节6和三级关节7处均安装有用于驱动各级伸展臂做旋转运动的驱动结构，此为本领域技术人员的所熟知的公知常识，不再赘述；

在本实施例中，加高结构8为圆柱体结构。在本实施例中，所述圆柱体结构的上端与末端执行件安装座4固定连接(如图1)，下端相对于相对于所述二级伸展臂3转动。

请参阅图1，在本实施例中，末端执行件安装座4上安装有取片叉手41，取片叉手41用于取放晶圆9；进一步的，末端执行件安装座4上设有安装取片叉手41的固定件，该固定件与末端执行件安装座4转动连接；取片叉手41与该固定件连接并可相对于末端执行件安装座4轴向旋转。

进一步的，为阐述清楚在末端执行件安装座4和二级伸展臂3之间增设加高结构8的有益效果，请参阅图3，未增设加高结构8状态下，当取片叉手41在竖直行程较低的位置时，若要实现晶圆9的翻转，取片叉手41带动晶圆9最多能缩到位置一10(位置一表示晶圆9的位置)，此时晶圆转运机械手需要的最小运动区域为区域一12；若晶圆转运机械手的取片叉手41继续将晶圆9往一级伸展臂2旋转中心位置收缩，则晶圆9在翻转过程中将会碰到机身1或伸展臂关节，因为此时取片叉手41到机身1的上平面或一级伸展臂2的上平面的垂直距离小于晶圆9的半径；在这种情况下，若要实现晶圆9翻转，取片叉手41只能移动至取片叉手41到机身1上平面或一级伸展臂2上平面的垂直距离大于晶圆9的半径的位置；这势必需要增加转运机械手的安装空间。

在二级伸展臂3和末端执行件安装座4之间做了足够高度的加高结构8之后，在晶圆9翻转过程中碰撞转运机械手机身的问题上得到了解决，此时转运机械手可在最小收缩位置二11进行晶圆的翻转，则此时转运机械手需要的最小运动区域为区域二13；相对区域一12，加高之后晶圆9翻转时转运机械手所需要的运动空间缩小了很多，很大程度的缩小了转运机械手的安装空间；对于转运机械手有安装空间限制、且又需要将晶圆9翻转的场景下，加高结构8起到了非常重要的作用。

请参阅图2，优选的，取片叉手41上设有真空吸附结构14，该真空吸附结构14用于将晶圆9真空吸附在取片叉手41上，防止在取片、转运或翻转过程中晶圆9滑落；该真空吸附结构14包括多个真空抽吸孔15和真空抽气腔道16；在本实施例中，取片叉手41上设有三个真空抽吸孔15，这三个真空抽吸孔15彼此连通，并与真空抽吸腔道16连通。取片叉手41取到晶圆9时，处于真空状态真空抽吸孔15将吸附住晶圆9表面，防止其滑脱。

优选的，真空抽气腔道16位于取片叉手41内部，真空抽吸腔道16末端连接有真空抽吸装置(附图未显示)。将真空抽吸腔道16设置在取片叉手41内部可最大程度节省空间，便于取片叉手41在空间狭小的空间作业。

优选的，取片叉手41采用陶瓷材质，陶瓷材质耐热、耐磨，同时具备很好的绝缘性，可以防静电，可以最大程度减少对晶圆生产过程中的影响。

实施例二

本实施例提供一种晶圆转运机械手，与实施例一的区别在于加高结构8下端与二级伸展臂7固定连接，上端相对于所述末端执行件安装座4转动。

综上所述，本实用新型通过在二级伸展臂和末端执行件安装座之间增设加高结构，有效避免了晶圆转运机械手的取片叉手在缩回状态翻转晶圆时与机身或伸展臂彼此干涉的问题；通过在取片叉手上设置真空吸附结构并将真空抽吸腔道内置于取片叉手内部，节省了晶圆转运机械手的安装空间，便于取片叉手在空间狭小的空间作业。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种晶圆转运机械手，其特征在于，包括机身、一级伸展臂、二级伸展臂和末端执行件安装座；其中，一级伸展臂与机身之间设有一级关节，一级伸展臂与二级伸展臂之间设有二级关节，二级伸展臂与末端执行件安装座之间设有三级关节，所述三级关节处设有加高结构，加高结构位于末端执行件安装座和二级伸展臂之间。

2.根据权利要求1所述的晶圆转运机械手，其特征在于：所述加高结构上端与末端执行件安装座固定连接，下端相对于相对于所述二级伸展臂转动。

3.根据权利要求1所述的晶圆转运机械手，其特征在于：所述加高结构下端与二级伸展臂固定连接，上端相对于所述末端执行件安装座转动。

4.根据权利要求1所述的晶圆转运机械手，其特征在于：所述末端执行件安装座上安装有取片叉手，所述取片叉手可相对于所述末端执行件安装座轴向旋转。

5.根据权利要求4所述的晶圆转运机械手，其特征在于：所述取片叉手上设有真空吸附结构，所述真空吸附结构包括多个真空抽吸孔和真空抽气腔道。

6.根据权利要求5所述的晶圆转运机械手，其特征在于：所述真空抽气腔道位于取片叉手内部。

7.根据权利要求4所述的晶圆转运机械手，其特征在于：所述取片叉手采用陶瓷材质。

8.根据权利要求1所述的晶圆转运机械手，其特征在于：所述加高结构为圆柱体结构。

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