CN220719326U - 一种机械手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机械手臂，用于搬运晶圆，其包含：基座，其由端部安装板、侧部安装板以及底部安装板围成；所述一端的端部安装板上设置有控制机构，所述底部安装板上设置有滑轨；金属盖板组件，其包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板平行设置在基座顶部；所述第一盖板与设有控制机构的端部安装板相邻，且第一盖板的长度小于第二盖板的长度；机械手臂本体，其设置在所述金属盖板组件上方，两端分别设置有滑座，所述滑座与所述滑轨连接；多层信号线，其一端与所述控制机构连接，另一端与所述滑座连接，使所述多层信号线弯折后设在所述金属盖板组件下方。本实用新型有效减少了多层信号线因摩擦产生的污染颗粒物。

Description

一种机械手臂

技术领域

本实用新型属于半导体制造领域，特别涉及一种机械手臂。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。

在半导体加工设备中，经常需要将晶圆在各个不同的处理腔室内进行传送，以对晶圆进行不同的工艺处理，而在传送过程中需要用到抓取晶圆的机械手臂。因抓取晶圆的机械手臂在运作时，需要进行前后移动以完成所有晶圆的传送工作，其使用频率高，机械手臂连接的信号线部件容易造成磨损，进而产生颗粒对晶圆的洁净度造成影响，因此亟需一种能够减少信号线磨损的新型机械手臂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机械手臂，通过改变多层信号线摩擦接触点的位置和减少接触点的摩擦系数，以实现减少多层信号线因摩擦产生污染颗粒物的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供一种机械手臂，用于搬运晶圆，其包含：基座，其由端部安装板、侧部安装板以及底部安装板围成；所述一端的端部安装板上设置有控制机构，所述底部安装板上设置有滑轨；金属盖板组件，其包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板平行设置在基座顶部；所述第一盖板与设有控制机构的端部安装板相邻，且第一盖板的长度小于第二盖板的长度；机械手臂本体，其设置在所述金属盖板组件上方，两端分别设置有滑座，所述滑座与所述滑轨连接；多层信号线，其一端与所述控制机构连接，另一端与所述滑座连接，使所述多层信号线弯折后设在所述金属盖板组件下方。

优选地，所述第一盖板的长度范围为150mm～200mm，所述第二盖板的长度范围为500mm～550mm。

优选地，所述多层信号线的外部包裹有由特氟龙制成的保护层。

优选地，所述保护层的厚度为0.5mm～1mm。

优选地，所述多层信号线上还涂敷有由全氟聚醚润滑脂组成的固体润滑剂。

优选地，所述侧部安装板的顶部与所述金属盖板组件的底部之间设有安装通道，所述安装通道沿侧部安装板的长边方向设置，所述滑座从所述安装通道伸至所述金属盖板组件的下方与所述滑轨连接。

优选地，所述侧部安装板上设置有传动机构，所述传动机构与滑座连接，带动所述滑座沿所述滑轨移动；在所述基座内与所述设有控制机构相对的一端设置有驱动机构，所述驱动机构与所述传动机构连接，用于驱动传动机构运动。

优选地，所述传动机构包括设置在侧部安装板两端的皮带主动轮和皮带从动轮，同步带套设在所述皮带主动轮和皮带从动轮上；所述滑座与所述同步带连接，所述滑座随同步带的转动沿滑轨移动。

优选地，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与皮带主动轮连接，驱动皮带主动轮转动，带动所述同步带转动。

优选地，所述机械手本体为五轴承手臂。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的机械手臂，具有如下有益效果：通过将第一盖板的长度设置为小于第二盖板的长度，使第一盖板与第二盖板的连接缝隙的位置远离多层信号线的接触点，减少了多层信号线与金属盖板组件的接触摩擦，进而减少了因摩擦产生的颗粒物；同时在多层信号线上包裹由特氟龙制成的保护层和/或在多层信号线上涂敷由全氟聚醚润滑脂组成的固体润滑剂，进一步提高了多层信号线的光滑度，减少了接触摩擦，实现了机械手臂在高速运动过程中减少颗粒物产生的目的。

附图说明

图1为现有技术的机械手臂的侧视图；

图2为本实用新型的机械手臂的爆炸图；

图3为现有技术的金属盖板组件的示意图；

图4为本实用新型的金属盖板组件的示意图。

具体实施方式

以下将结合本实用新型实施例中的附图1～附图4，对本实用新型实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，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能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本实用新型中，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”或者其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过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

在现有技术中，如图1所示，传统机械手臂包括基台100，基台100顶部设置有金属防尘盖板200，机械手本体300设置在金属防尘盖板200的上方，基台100内设置有驱动装置，驱动装置连接有信号线，所述信号线的另一端与机械手本体300连接。如图3所示，传统的金属防尘盖板200被设置为两块独立的长度相等的金属盖板，以方便工作人员维修，因此两块金属防尘盖板200之间存在连接缝隙。由于两块金属防尘盖板200之间存在连接缝隙会导致如下问题：机械手臂本体300沿金属防尘盖板200的方向传送晶圆时，由于信号线400设置在金属防尘盖板200的下方，机械手臂本体300移动时信号线400会与两块金属防尘盖板200之间的连接缝隙接触产生摩擦(图1中虚线框中为接触点)，不仅造成信号线400的磨损，还会产生污染颗粒对晶圆的洁净度造成不良影响。

基于上述原因，本实用新型提供了一种机械手臂，如图2和图4所示，该机械手臂包括：基座1，其由端部安装板101、侧部安装板102以及底部安装板103围成；所述端部安装板101相对设置在所述底部安装板103两侧的短边，所述侧部安装板102相对设置在所述底部安装板103两侧的长边，形成顶部开口的基座1；所述一端的端部安装板101上设置有控制机构111，所述底部安装板103上设置有滑轨131；金属盖板组件2，其包括第一盖板201和第二盖板202，所述第一盖板201和第二盖板202平行设置在基座1的顶部，将基座1的顶部开口覆盖，一方面减少机械手臂在滑轨上运动产生的气流对晶圆的影响，另一方面也可以阻断污染颗粒向上运动的路径，减少对晶圆的污染。

其中，如图2所示，所述第一盖板201与设有控制机构111的端部安装板101相邻，且第一盖板201的长度小于第二盖板202的长度，即第一盖板201和第二盖板202为非对称设置，以改变两个盖板之间连接缝隙203的位置，使连接缝隙203由原来的中间位置向设有控制机构111的一侧偏移。进一步，所述侧部安装板102的顶部与所述金属盖板组件2的底部之间设有安装通道，即侧部安装板102的顶部与所述金属盖板组件2底部之间沿长边方向存在条状间隙，以形成所述安装通道；机械手臂本体3，其设置在所述金属盖板组件2上方，两端分别设置有滑座301，所述滑座301从侧部安装板102和金属盖板组件2之间的安装通道伸至所述金属盖板组件2的下方，并与所述滑轨131连接，使机械手臂本体3沿所述滑轨131移动；可选地，机械手臂本体3为五轴承手臂(如图2所示)。

如图2和4所示，所述机械手臂还包括：多层信号线6，其一端与所述控制机构111连接，另一端与所述滑座301连接，使多层信号线6弯折后形成U型截面设置在所述金属盖板组件2下方，且呈U型截面的多层信号线6的开口朝向控制机构111，也就是说，将多层信号线6弯折后，使所述多层信号线6呈“⊃”型设在所述金属盖板组件2下方。通过将第一盖板201和第二盖板202的长度设置为不相等，且第一盖板201的长度小于第二盖板202的长度，使第一盖板201与第二盖板202的连接缝隙203的位置偏向所述设有控制机构111的一端，进而使多层信号线6在沿滑轨131移动时，不会与第一盖板201和第二盖板202的连接缝隙处接触，减少了多层信号线6的接触摩擦，进而实现了减少因摩擦产生颗粒物的目的。

在本实施例中，如图4所示，所述第一盖板201的长度范围为150mm～200mm，所述第二盖板202的长度范围为500mm～550mm；优选地，所述第一盖板201的长度为150mm，第二盖板202的长度为500mm，使第一盖板201和第二盖板202之间的连接缝隙远离原来会产生接触摩擦的位置，减少多层信号线6的上层与金属盖板组件2的摩擦。进一步，还可以对所述第一盖板201和第二盖板202进行抛光处理，以降低摩擦系数，减少颗粒的产生。

其中，为了实现机械手臂本体3的移动，如图2所示，所述侧部安装板102上设置有传动机构4，所述传动机构4与滑座301连接，带动所述滑座301沿所述滑轨131移动。同时，在所述基座1内与所述设有控制机构111相对的一端设置有驱动机构5，所述驱动机构5与所述传动机构4连接，用于驱动传动机构4运动。

具体的，如图2所示，所述传动机构4包括设置在侧部安装板102两端的皮带主动轮401和皮带从动轮402，同步带403套设在所述皮带主动轮401和皮带从动轮402上；所述驱动机构5包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴501与皮带主动轮401连接，驱动皮带主动轮401转动，带动所述同步带403转动；所述滑座301与所述同步带403连接，所述滑座301随同步带403的转动沿滑轨131移动。

进一步，为了保护多层信号线6的表面光滑，所述多层信号线6的外部包裹有由特氟龙制成的保护层。优选地，所述保护层的厚度为0.5mm～1mm，不仅有效保留了多层信号线6的弯曲灵活度，同时还减少了多层信号线6的磨损。

再进一步，为了减少多层信号线6与金属盖板组件2中连接缝隙的摩擦系数，所述多层信号线6上还涂敷有由全氟聚醚润滑脂组成的固体润滑剂，以进一步减小多层信号线6与所述第一盖板201和所述第二盖板202的连接缝隙处的摩擦系数，降低产生污染颗粒的风险。

综上所述，与现有机械手臂相比，本实用新型所提供的机械手臂通过将第一盖板201的长度设置为小于第二盖板202的长度，使第一盖板201与第二盖板202的连接缝隙的位置远离多层信号线6的接触点，减少了多层信号线6与金属盖板组件2的接触摩擦，进而减少了因摩擦产生的颗粒物；同时在多层信号线6上包裹由特氟龙制成的保护层和/或在多层信号线6涂敷由全氟聚醚润滑脂组成的固体润滑剂，进一步提高了多层信号线6的光滑度，减少了接触摩擦，实现了机械手臂在高速运动过程中减少颗粒物产生的目的。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种机械手臂，用于搬运晶圆，其特征在于，包括：

基座，其由端部安装板、侧部安装板以及底部安装板围成；

所述一端的端部安装板上设置有控制机构，所述底部安装板上设置有滑轨；

金属盖板组件，其包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板平行设置在基座顶部；所述第一盖板与设有控制机构的端部安装板相邻，且第一盖板的长度小于第二盖板的长度；

机械手臂本体，其设置在所述金属盖板组件上方，两端分别设置有滑座，所述滑座与所述滑轨连接；

多层信号线，其一端与所述控制机构连接，另一端与所述滑座连接，使所述多层信号线弯折后设在所述金属盖板组件下方。

2.如权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述第一盖板的长度范围为150mm～200mm，所述第二盖板的长度范围为500mm～550mm。

3.如权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述多层信号线的外部包裹有由特氟龙制成的保护层。

4.如权利要求3所述的机械手臂，其特征在于，所述保护层的厚度为0.5mm～1mm。

5.如权利要求1或3所述的机械手臂，其特征在于，所述多层信号线上还涂敷有由全氟聚醚润滑脂组成的固体润滑剂。

6.如权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述侧部安装板与所述金属盖板组件之间设有安装通道，所述安装通道沿侧部安装板的长边方向设置，所述滑座从所述安装通道伸至所述金属盖板组件的下方与所述滑轨连接。

7.如权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述侧部安装板上设置有传动机构，所述传动机构与滑座连接，带动所述滑座沿所述滑轨移动；在所述基座内与所述设有控制机构相对的一端设置有驱动机构，所述驱动机构与所述传动机构连接，用于驱动传动机构运动。

8.如权利要求7所述的机械手臂，其特征在于，所述传动机构包括设置在侧部安装板两端的皮带主动轮和皮带从动轮，同步带套设在所述皮带主动轮和皮带从动轮上；所述滑座与所述同步带连接，所述滑座随同步带的转动沿滑轨移动。

9.如权利要求8所述的机械手臂，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与皮带主动轮连接，驱动皮带主动轮转动，带动所述同步带转动。

10.如权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述机械手臂本体为五轴承手臂。