CN218057425U - 夹持装置、机械手以及机械装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种夹持装置、机械手以及机械装置，用于夹持晶盒以及晶舟中的至少一者，夹持装置包括承载件和夹持组件，承载件具有预定的长度、宽度以及厚度，夹持组件设置于承载件上，夹持组件包括在承载件的长度方向成对设置并相对分布的夹持件，每个夹持件与承载件相连接，其中，夹持件包括相交设置的第一夹持部以及第二夹持部，第一夹持部上设置有沿长度方向凹陷设置的第一凹槽，第二夹持部设置有沿承载件的厚度方向凹陷设置的第二凹槽，成对设置的夹持件的第一凹槽相对分布并共同夹持晶盒，成对设置的夹持件的第二凹槽相对分布并共同夹持晶舟。本方案能够完成对晶盒或晶舟的夹持，提高了搬运效率。

Description

夹持装置、机械手以及机械装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种夹持装置、机械手以及机械装置。

背景技术

在半导体产业的制造工厂中需要生产并处理大量的晶圆，通常将大量的晶圆放置于晶舟中排布，再将其放置于晶盒中，因此需要对晶盒或晶舟进行搬运等操作。

在半导体制造工厂中，通常是操作人员人工搬运，在一些自动化水平较高的工厂中，可利用机械臂实现对晶盒或晶舟的自动化搬运，从而节省了人工劳动力，提高了搬运效率。

然而，市面上的抓取装置对于晶盒或晶舟的抓取只能兼容一种，如果同时抓取则需要更换机构，不仅提高了机构的选取成本，而且更加费时费力，影响搬运效率，因此，亟需一种新型的装置。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种夹持装置、机械手以及机械装置，能够完成对晶盒或晶舟的夹持，提高了搬运效率。

一方面，根据本实用新型实施例提出了一种夹持装置，用于夹持晶盒以及晶舟中的至少一者，夹持装置包括承载件和夹持组件，承载件具有预定的长度、宽度以及厚度，夹持组件设置于承载件上，夹持组件包括在承载件的长度方向成对设置并相对分布的夹持件，每个夹持件与承载件相连接，其中，夹持件包括相交设置的第一夹持部以及第二夹持部，第一夹持部上设置有沿长度方向凹陷设置的第一凹槽，第二夹持部设置有沿承载件的厚度方向凹陷设置的第二凹槽，成对设置的夹持件的第一凹槽相对分布并共同夹持晶盒，成对设置的夹持件的第二凹槽相对分布并共同夹持晶舟。

根据本实用新型实施例的一个方面，夹持组件设置于承载件在长度方向上的两端，第一夹持部与第二夹持部垂直连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，成对设置的夹持件的第一凹槽在长度方向上对称分布，成对设置的夹持件的第二凹槽在长度方向上对称分布。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一夹持部包括第一基体，第二夹持部包括第二基体，第一基体与第二基体连接，第二基体远离第一基体的一端至少部分凸出设置以形成连接部，夹持装置通过连接部与待安装设备连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一夹持部包括第一固定件，第二夹持部包括第二固定件，第二固定件设置于第二基体上且抵接于第一基体，第一固定件设置于第一基体上且与第二固定件间隔分布，第一固定件和第二固定件之间形成第一凹槽。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二固定件远离第一基体的一端与第二基体形成段差结构，段差结构为第二凹槽。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接部包括第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部在承载件的宽度方向上间隔排布。

根据本实用新型实施例的一个方面，夹持装置还包括测量件，测量件设置于第一凹槽内并沿长度方向凸出于第一凹槽的底壁面设置，测量件能够在长度方向上伸缩，测量件被配置为检测夹持组件作用于晶盒的压力。

另一个方面，根据本实用新型实施例提供一种机械手，包括如上所述的夹持装置。

另一个方面，根据本实用新型实施例提供一种机械装置，包括如上所述的机械手。

本实用新型实施例提供一种夹持装置、机械手以及机械装置，通过在夹持装置中形成第一凹槽和第二凹槽，能够通过第一凹槽与晶盒完成卡接，形成对晶盒的夹持，并通过第二凹槽与晶舟完成卡接，形成对晶舟的夹持，从而在搬运过程中，利用该夹持装置，既可以实现对晶盒的自动化搬运，又可以实现对晶舟的自动化搬运，一体两用，避免了在搬运过程中对夹持装置的更换，使用时更加便捷，省时省力，提高了搬运效率，节省了操作人员的劳动力，同时用一种装置取代了两种装置，也节省了对夹持装置的采购成本，符合企业的利益需求。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型实施例的一种夹持装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种夹持装置的俯视图；

图3是本实用新型实施例的一种夹持装置的正视图；

图4是本实用新型实施例的一种夹持装置的左视图。

附图标记：

100-夹持装置；10-承载件；20-夹持组件；

X-长度方向；Y-宽度方向；Z-厚度方向；

1-夹持件；11-第一夹持部；12-第二夹持部；13-第一凹槽；14-第二凹槽；15-第一基体；16-第二基体；17-连接部；17a-第一连接部；17b-第二连接部；18-第一固定件；19-第二固定件；

2-测量件。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的夹持装置、机械手以及机械装置的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

随着电子产品的逐渐普及和发展，人们对电子产品的需求越来越大，因此对于电子产品所需半导体原材料的制作来说，生产效率成为不可忽视的问题，如何提高生产效率成为各大企业共同面对的问题，对于技术改进等方向面临更大的挑战。

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、抛光以及切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。

晶圆作为半导体及芯片制备的原材料在现有的制造工厂中批量制造生产，因其厚度往往不超过1mm，可将大量的晶圆排布放置于晶舟中，例如可在晶舟中装25片晶圆，再将其放置于晶盒中后进行搬运。

申请人发现，在制造工厂中往往是操作工人手动进行搬运，增加了操作工人的工作量，在一些自动化程度较高的工厂中，是通过机械臂夹持晶盒或晶舟完成搬运，减轻了操作工人的劳动负担，但是现有的夹取装置只能夹取晶盒或者晶舟的一种，若同时需要夹取晶盒或者晶舟时，只能更换设备完成夹取，不仅费时费力，降低了搬运效率，还增加了前期的设备采购成本。基于上述问题，申请人提出了本方案。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至4对本实用新型实施例的夹持装置、机械手以及机械装置进行详细描述。

请参阅图1，本实用新型实施例提出了一种夹持装置100，用于夹持晶盒以及晶舟中的至少一者，夹持装置100包括承载件10和夹持组件20，承载件10具有预定的长度、宽度以及厚度，夹持组件20设置于承载件10上，夹持组件20包括在承载件10的长度方向X成对设置并相对分布的夹持件1，每个夹持件1与承载件10相连接，其中，夹持件1包括相交设置的第一夹持部11以及第二夹持部12，第一夹持部11上设置有沿长度方向X凹陷设置的第一凹槽13，第二夹持部12设置有沿承载件10的厚度方向Z凹陷设置的第二凹槽14，成对设置的夹持件1的第一凹槽13相对分布并共同夹持晶盒，成对设置的夹持件1的第二凹槽14相对分布并共同夹持晶舟。

在本实施例中，夹持装置100通过夹持组件20之间的相互配合完成对晶盒或晶舟的夹持，夹持组件20共同设置于承载件10上以形成整体的夹持结构。

可选地，夹持组件20包括两个在长度方向X上相对设置的夹持件1，每个夹持件1可呈直角形结构，当然，也可根据不同的结构需求对角度进行调整，以适用于不同的夹持工况，具有更好的适应能力。

将两个夹持件1在长度方向X上相对设置是考虑到所夹晶盒或晶舟的体积尺寸，确保两个夹持件1之间的间距足够大，能够将晶盒或晶舟容纳后完成夹持，从而可以提高夹持的稳定性，避免搬运过程中的脱落。

可选地，可根据所搬运的晶盒或晶舟的体积尺寸选择间距适合的夹持组件20，避免夹持组件20尺寸过小无法容纳，或尺寸过大造成夹持不稳。

夹持组件20中的两个夹持件1可通过承载件10连接，可选地，承载件10可以是连接板等连接结构，本实用新型对承载件10的具体结构不作特殊限定，能够使夹持组件20形成整体结构并相互配合均可。

考虑到对晶盒或晶舟夹持时的平衡性，所以将夹持件1成对设置，以确保在长度方向X上的夹持平衡，避免出现晶盒或晶舟在搬运过程中发生倾斜。

可选地，每个夹持件1可与承载件10通过螺栓连接，本实用新型对夹持件1与承载件10的具体连接方式不作特殊限定。

每个夹持件1的具体结构中包括第一夹持部11以及第二夹持部12，第一夹持部11以及第二夹持部12之间相交设置，两者可根据实际夹持情况选取合适的相交角度。

可选地，第一夹持部11以及第二夹持部12均为板状结构，两者可垂直连接，整体形成直角板结构。

在每个第一夹持部11上设置沿长度方向X凹陷设置的第一凹槽13，第一凹槽13主要用于对晶盒的卡接，如此一来，在长度方向X上形成了两个相对的第一凹槽13，两个第一凹槽13分别卡接于晶盒的两端，从而将晶盒固定于两个第一凹槽13之间，完成夹持过程。

可选地，第一凹槽13沿长度方向X凹陷，具体的凹陷深度可根据与之匹配的晶盒的连接部17位而定，两者能够相互卡接配合即可。

所设的第二凹槽14位于第二夹持部12上，第二凹槽14用于与晶舟的连接配合，完成对晶舟的夹持过程。

可选地，第二凹槽14是沿厚度方向Z凹陷设置的，其目的是与晶舟的连接柱状部位相匹配，形成对晶舟的连接，而成对设置的第二凹槽14可分别匹配晶舟的两个连接柱状部位，从而形成更加稳固的连接。

在晶舟与第二夹持部12上的第二凹槽14形成连接的同时，相对的第一夹持部11也能够对晶舟形成一定的围护，从而进一步提高连接的稳定性，防止晶舟的偏移或者脱落。

本实用新型实施例提供的一种夹持装置100，通过在夹持装置100中形成第一凹槽13和第二凹槽14，能够通过第一凹槽13与晶盒完成卡接，形成对晶盒的夹持，并通过第二凹槽14与晶舟完成卡接，形成对晶舟的夹持，从而在搬运过程中，利用该夹持装置100，既可以实现对晶盒的自动化搬运，又可以实现对晶舟的自动化搬运，一体两用，避免了在搬运过程中对夹持装置100的更换，使用时更加便捷，省时省力，提高了搬运效率，节省了操作人员的劳动力，同时用一种装置取代了两种装置，也节省了对夹持装置100的采购成本，符合企业的利益需求。

作为一种可选的实施例，请参阅图1，夹持组件20设置于承载件10在长度方向X上的两端，第一夹持部11与第二夹持部12垂直连接。

在本实施例中，将夹持组件20中的两个夹持件1设置于承载件10在长度方向X上的两端，从而形成对晶盒或晶舟两端的卡接，确保夹持搬运过程中的平衡，避免出现失衡倾斜的情况。

每个夹持件1中的第一夹持部11与第二夹持部12相互垂直连接，使得整体夹持件1形成直角结构，同时能够适应常规使用的晶盒或晶舟的外轮廓结构，使两者能够适应性配合，晶盒或晶舟能够更稳定的容纳在两个夹持件1之间，避免了结构上的冲突。

本实用新型实施例提供的一种夹持装置100，通过将夹持组件20设置于承载件10在长度方向X上的两端，维持了晶盒或晶舟在夹持过程中在长度方向X上的平衡，提高了搬运过程中的安全性，而第一夹持部11与第二夹持部12垂直连接形成的直角形结构，更好的适用于晶盒或晶舟的外轮廓，避免了结构上的冲突，具有更好的适用性。

作为一种可选的实施例，请参阅图1，成对设置的夹持件1的第一凹槽13在长度方向X上对称分布，成对设置的夹持件1的第二凹槽14在长度方向X上对称分布。

将在长度方向X上相对设置的两个第一凹槽13对称排布，使两者具有相对的位置，并具有相同的尺寸，有利于进一步维持与晶盒的两端卡接平衡，同时简化了两个第一凹槽13的制作工艺，便于生产加工。

将在长度方向X上相对设置的两个第二凹槽14同样对称排布，在对晶舟进行夹持时，也能够维持晶舟的两端卡接平衡，对于第二凹槽14的制作工艺也具有规律性，同样能够简化工艺流程。

本实用新型实施例提供的一种夹持装置100，通过将第一凹槽13和第二凹槽14均设置为对称分布，进一步提高了对晶盒或晶舟夹持过程中的平衡稳定性，更加适用于常规结构的晶盒或晶舟的卡接，同时对称结构具有更高的规律性，便于夹持装置100制作生产的成型，简化了加工流程，提高了生产效率。

作为一种可选的实施例，请参阅图1至图4，第一夹持部11包括第一基体15，第二夹持部12包括第二基体16，第一基体15与第二基体16连接，第二基体16远离第一基体15的一端至少部分凸出设置以形成连接部17，夹持装置100通过连接部17与待安装设备连接。

在本实施例中，第一夹持部11包括第一基体15，第二夹持部12包括第二基体16，第一夹持部11与第二夹持部12相交设置具体为第一基体15与第二基体16的连接，从而形成夹持件1整体。

可选地，第一基体15与第二基体16的连接可以是一体成型连接，也可以是通过螺栓连接等可拆卸连接，本实用新型对结构间具体的连接方式不作特殊限定。

可选地，第二基体16远离第一基体15的一端沿长度方向X上凸出一部分形成连接部17，连接部17上设置有螺栓孔用于与待安装设备连接，其中，该待安装设备可以是机械手。

两个相对设置的第二基体16上均凸出连接部17，形成的两个连接部17相向设置，两个连接部17均与待安装设备可拆卸连接，提高了连接的稳定性，可选地，两个连接部17不同层以形成错层分布，适应性连接于不同对应的轨道。

本实用新型实施例提供的一种夹持装置100，通过设置连接部17形成与待安装设备的连接，有利于夹持装置100连接于设备上，完成对晶盒或晶舟的夹持搬运，提高了夹持装置100连接的灵活性。

作为一种可选的实施例，请继续参阅图1至图4，第一夹持部11包括第一固定件18，第二夹持部12包括第二固定件19，第二固定件19设置于第二基体16上且抵接于第一基体15，第一固定件18设置于第一基体15上且与第二固定件19间隔分布，第一固定件18和第二固定件19之间形成第一凹槽13。

在本实施例中，第一凹槽13具体是通过第一固定件18和第二固定件19之间的间隙形成的，可选地，第一固定件18和第二固定件19可选用块状结构，可以是一种固定块分别连接于第一基体15和第二基体16上。

将第二固定件19连接于第二基体16上同时延伸抵接于相交设置的第一基体15上，再将第一固定件18连接于第一基体15上并与第二固定件19形成一定间隔，从而使在第一基体15上的该间隔形成了第一凹槽13。

可选地，第一凹槽13的具体尺寸取决于第一固定件18和第二固定件19之间的距离，第一凹槽13的深度取决于所设第一固定件18和第二固定件19的厚度，确保该尺寸能够与晶盒形成有效卡接。

可选地，第一固定件18和第二固定件19与第一基体15和第二基体16的连接可以是一体成型连接，也可以采用螺栓连接等其他可拆卸连接方式。

本实用新型实施例提供的一种夹持装置100，提供了一种形成第一凹槽13的结构形式，通过该第一凹槽13有效形成与晶盒的卡接，同时利用第一固定件18和第二固定件19的结构形式，便于对第一凹槽13尺寸的调整，提高产品结构的多样性，更好的适用于多种类型的晶盒，具有更强的夹持适应性。

作为一种可选的实施例，请参阅图1，第二固定件19远离第一基体15的一端与第二基体16形成段差结构，段差结构为第二凹槽14。

由于第二固定件19设置于第二基体16上，可使第二固定件19在长度方向X上的延伸长度小于第二基体16，如此一来，第二固定件19与第二基体16之间形成台阶状的段差结构，该段差结构即为第二凹槽14。

可选地，第二凹槽14的具体尺寸取决于第二固定件19的厚度以及第二固定件19与第二基体16的长度差，对于第二凹槽14的具体尺寸需考虑与之连接的晶舟连接部17位的尺寸，确保两者的匹配度，最终形成对晶舟的夹持。

为了适应与常规晶舟的连接，第二凹槽14可沿宽度方向Y上延伸。

本实用新型实施例提供的一种夹持装置100，提供了一种第二凹槽14的结构形式，利用第二凹槽14实现了对晶舟的连接夹持，同时采用第二固定件19与第二基体16的错层结构也有利于提高第二凹槽14尺寸的多样性，能够更好的适用于不同类型的晶舟结构。

作为一种可选的实施例，请参阅图1至图4，连接部17包括第一连接部17a和第二连接部17b，第一连接部17a和第二连接部17b在承载件10的宽度方向Y上间隔排布。

本实用新型实施例提供的一种夹持装置100，通过在第二基体16上设置第一连接部17a和第二连接部17b，可分别与待安装设备形成连接，进一步提高了连接的稳定性，为持续稳定的搬运晶盒或晶舟提供了可靠的保障。

作为一种可选的实施例，请参阅图2，夹持装置100还包括测量件2，测量件2设置于第一凹槽13内并沿长度方向X凸出于第一凹槽13的底壁面设置，测量件2能够在长度方向X上伸缩，测量件2被配置为检测夹持组件20作用于晶盒的压力。

在本实施例中，通过在第一凹槽13的底壁面上设置测量件2，使得在夹持过程中，晶盒能够与测量件2形成压缩配合，从而检测出晶盒在第一凹槽13中的卡接程度。

可选地，测量件2具有一定的伸缩能力，在没有夹持晶盒时，测量件2凸出于第一凹槽13的底壁面，当夹持晶盒时，测量件2会被适度挤压形成压缩状态。

测量件2可外接检测设备，通过测量件2被晶盒的压缩传感判断出晶盒在第一凹槽13中的连接状态，可根据不同的状态进行适度的调整。

本实用新型实施例提供的一种夹持装置100，通过在第一凹槽13的底壁面上设置测量件2，通过测量件2的收缩程度判断出晶盒在第一凹槽13中的卡接状态，能够更好的实现对晶盒的调整，使其在夹持装置100中保持稳定。

本实用新型实施例提供的一种机械手，包括如上所述的夹持装置100。

可选地，将上述夹持装置100安装于机械手上，夹持装置100对晶盒或晶舟形成夹持后，利用机械手完成对晶盒或晶舟的搬运。

本实用新型实施例提供的一种机械装置，包括如上所述的机械手。

需要注意的是，如上所述的机械手不仅能应用于半导体领域中，也可应用于其他需要搬运的技术领域中的机械装置上，本实用新型对具体的应用领域不作特殊限定。

本实用新型实施例提供一种夹持装置100、机械手以及机械装置，通过在夹持装置100中形成第一凹槽13和第二凹槽14，能够通过第一凹槽13与晶盒完成卡接，形成对晶盒的夹持，并通过第二凹槽14与晶舟完成卡接，形成对晶舟的夹持，从而在搬运过程中，利用该夹持装置100，既可以实现对晶盒的自动化搬运，又可以实现对晶舟的自动化搬运，一体两用，避免了在搬运过程中对夹持装置100的更换，使用时更加便捷，省时省力，提高了搬运效率，节省了操作人员的劳动力，同时用一种装置取代了两种装置，也节省了对夹持装置100的采购成本，符合企业的利益需求。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种夹持装置，用于夹持晶盒以及晶舟中的至少一者，其特征在于，所述夹持装置包括：

承载件，所述承载件具有预定的长度、宽度以及厚度；

夹持组件，设置于所述承载件上，所述夹持组件包括在所述承载件的长度方向成对设置并相对分布的夹持件，每个所述夹持件与所述承载件相连接；

其中，所述夹持件包括相交设置的第一夹持部以及第二夹持部，所述第一夹持部上设置有沿所述长度方向凹陷设置的第一凹槽，所述第二夹持部设置有沿所述承载件的厚度方向凹陷设置的第二凹槽，成对设置的所述夹持件的所述第一凹槽相对分布并共同夹持所述晶盒，成对设置的所述夹持件的所述第二凹槽相对分布并共同夹持所述晶舟。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述夹持组件设置于所述承载件在所述长度方向上的两端，所述第一夹持部与所述第二夹持部垂直连接。

3.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，成对设置的所述夹持件的所述第一凹槽在所述长度方向上对称分布，成对设置的所述夹持件的所述第二凹槽在所述长度方向上对称分布。

4.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述第一夹持部包括第一基体，所述第二夹持部包括第二基体，所述第一基体与所述第二基体连接，所述第二基体远离所述第一基体的一端至少部分凸出设置以形成连接部，所述夹持装置通过所述连接部与待安装设备连接。

5.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述第一夹持部包括第一固定件，所述第二夹持部包括第二固定件，所述第二固定件设置于所述第二基体上且抵接于所述第一基体，所述第一固定件设置于所述第一基体上且与所述第二固定件间隔分布，所述第一固定件和所述第二固定件之间形成所述第一凹槽。

6.根据权利要求5所述的夹持装置，其特征在于，所述第二固定件远离所述第一基体的一端与所述第二基体形成段差结构，所述段差结构为所述第二凹槽。

7.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述连接部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部在所述承载件的宽度方向上间隔排布。

8.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述夹持装置还包括测量件，所述测量件设置于所述第一凹槽内并沿所述长度方向凸出于所述第一凹槽的底壁面设置，所述测量件能够在所述长度方向上伸缩，所述测量件被配置为检测所述夹持组件作用于所述晶盒的压力。

9.一种机械手，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的夹持装置。

10.一种机械装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的机械手。

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