CN221089055U - 一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，包括宏动机构，所述宏动机构是一种机械臂形式的机构，所述宏动机构包括水平转动自由度和进给转动自由度，分别用以调节微动机构的水平方位和进给方位；若干个所述微动机构相互以矩形阵列的形式均匀排布，每个所述微动机构包括至少六个以环形阵列的形式布置的线性自由度，所述线性自由度作用并连接于用于吸附晶圆基材的真空吸盘作万向角度调节；通过微动机构和测距传感器的结合，实现对晶圆基材吸附面的多方向、高精度调节，确保吸附面与基材的适配度达到最优。结合了宏动机构和微动机构，以及不同旋转执行器的使用，实现了机械手的多自由度运动控制，可适应各种复杂运输和定位场景。

Description

一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手

技术领域

本实用新型涉及半导体生产技术领域，特别涉及一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手。

背景技术

晶圆基材是半导体芯片制造过程中的关键组成部分，其质量和特性直接影响着芯片的性能和生产效率。晶圆基材在芯片制造过程中需要进行多次处理，如沉积薄膜、刻蚀、光刻等。输送真空机械手是用于在真空环境下对晶圆进行抓取、运输和定位的设备，保证了芯片制造过程中的高度洁净和精准度。

具体来说，输送真空机械手设计配备多轴运动系统，可以通过真空吸附的形式精准抓取晶圆，并将其定位到指定的工作台或设备上。其通常与自动化系统集成，可以通过预设的程序自动执行抓取、运输、放置等操作，提高生产效率。

输送真空机械手在芯片制造过程中扮演着重要角色，通过其高精度的抓取和运输能力，确保了芯片制造过程的顺利进行，提高了生产效率和产品质量。但是，经过发明人长期工作与研究发现，传统技术中存在如下的技术问题亟需解决：

(1)精度限制：传统技术在晶圆基材的输送过程中受限于精度，特别是在微动调节方面的精度较低。传统技术无法实现高度精准的吸附面相对角度调节，这可能影响晶圆基材的准确定位和稳定运输。

(2)控制灵活性不足：传统技术的控制系统可能缺乏足够的灵活性，无法对多自由度进行快速、精确和多方向的调整。这限制了对晶圆基材倾斜角度等参数的灵活控制，导致制程中的适配性降低。

为此，提出一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即精度限制和控制灵活性不足，并对此至少提供一种有益的选择；

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，包括宏动机构，所述宏动机构是一种机械臂形式的机构，所述宏动机构包括水平转动自由度和进给转动自由度，分别用以调节微动机构的水平方位和进给方位；若干个所述微动机构相互以矩形阵列的形式均匀排布，每个所述微动机构包括至少六个以环形阵列的形式布置的线性自由度，所述线性自由度作用并连接于用于吸附晶圆基材的真空吸盘作万向角度调节；还包括布置于所述微动机构外端的测距传感器，所述测距传感器用于检测晶圆基材相对于所有所述微动机构的倾斜角，用以控制所述线性自由度的输出量。吸附或放置晶圆基材时，宏动机构负责大动作的宏动调节，微动机构负责精确的吸附面的相对角度调节。

在上述的实施方式中：该晶圆输送机械手的实施方式首先涉及宏动机构，它采用机械臂形式的设计。这机构包括水平转动自由度和进给转动自由度，分别负责微动机构的水平方位和进给方位的调整。此外，多个微动机构以矩形阵列形式排布，每个微动机构都含有至少六个线性自由度，以环形阵列方式布置。这些线性自由度连接着真空吸盘，用于吸附晶圆基材并实现万向角度调节。测距传感器位于微动机构的外端，用于检测晶圆基材相对于微动机构的倾斜角度。

其中在一种实施方式中：还包括连接台，所述连接台由所述宏动机构驱动，所述连接台上以矩形阵列的形式搭载有所述微动机构，所述测距传感器对称设于所述连接台的两端。每个测距传感器检测当前连接台的区面相对于晶圆基材的间距，通过三角函数换算成角度差，然后通过角度差，控制每个微动机构的真空吸盘进行角度调节。

在上述的实施方式中：引入了连接台，其由宏动机构驱动。连接台上以矩形阵列的方式搭载多个微动机构，而测距传感器对称设于连接台的两端。测距传感器的功能是检测连接台区面与晶圆基材间的间距，将其转换为角度差，通过这个角度差控制每个微动机构的真空吸盘，实现角度调节。最终，每相邻真空吸盘连线呈面，形成适配晶圆基材倾斜角的拓扑形面，确保晶圆基材以适配的形式吸附和运输。

其中在一种实施方式中：所述微动机构包括两个机架，两个所述机架之间以环形阵列的形式布置有六个用于输出所述线性自由度的直线执行器，所述直线执行器驱动于一个所述机架作万向角度调节，且该所述机架上安装有所述真空吸盘。另一个所述机架固设于所述连接台上。

在上述的实施方式中：微动机构的设计包括两个机架，这两个机架之间以环形阵列的方式布置了六个直线执行器，这些直线执行器用于输出线性自由度。直线执行器的驱动作用于机架，实现万向角度调节。此外，一个机架上安装了真空吸盘，用于吸附晶圆基材，而另一个机架则固定在连接台上。

其中在一种实施方式中：所述直线执行器优选为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆分别均通过万向节联轴器万向铰接于两个所述机架相互相对的各自一面上。

在上述的实施方式中：直线执行器的选择优先考虑伺服电缸。伺服电缸的缸体和活塞杆分别通过万向节联轴器万向铰接于两个机架的相对一面。这样设计能够保证直线执行器的灵活性和准确性，使其能够有效驱动真空吸盘进行线性运动调节。

其中在一种实施方式中：每两个相邻的所述伺服电缸相互之间，通过V形的形式布置于两个所述机架相互相对的各自一面上。

在上述的实施方式中：每两个相邻的伺服电缸以V形的形式布置于两个机架相互相对的各自一面上。这样的布置模式旨在让每个线性自由度交叠化，以增加控制精度并提高行程量，进一步优化微动机构的性能。

其中在一种实施方式中：所述宏动机构包括底座、水平铰接于所述底座上的第一臂体、俯仰铰接于所述第一臂体上的第二臂体、以及水平铰接于所述第二臂体上的第三臂体；所述第三臂体固设有所述连接台；所述底座、所述第一臂体、所述第二臂体和所述第三臂体之间的铰接面上安装有用于输出所述水平转动自由度或/和所述进给转动自由度的旋转执行器。

其中在一种实施方式中：所述旋转执行器优选为伺服电机，所述伺服电机的输出轴分别固设于所述第一臂体、所述第二臂体和所述第三臂体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)高精度定位和调节能力：通过微动机构和测距传感器的结合，实现对晶圆基材吸附面的多方向、高精度调节，确保吸附面与基材的适配度达到最优。结合了宏动机构和微动机构，以及不同旋转执行器的使用，实现了机械手的多自由度运动控制，可适应各种复杂运输和定位场景。

(2)灵活的适应性和定制性：通过采用伺服电缸和伺服电机作为执行器，技术具有较高的可编程性和定制性，可以根据不同的晶圆基材类型或工艺要求进行灵活调整和定制。优化的结构设计和精准的运动控制保证了晶圆基材的高效运输，提高了制程稳定性和生产效率。通过采用V形布置模式，线性自由度交叠化，提高了晶圆基材吸附面的适应能力，确保适应不同尺寸、形状或特殊要求的晶圆基材。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的立体示意图；

图2为本实用新型的宏动机构立体示意图；

图3为本实用新型的连接台和微动机构的立体示意图；

图4为本实用新型的图3的A区放大视角立体示意图；

附图标记：1、宏动机构；101、底座；102、第一臂体；103、第二臂体；104、第三臂体；105、旋转执行器；2、连接台；3、微动机构；301、机架；302、直线执行器；303、万向节联轴器；304、真空吸盘；4、测距传感器；

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制；

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

需要指出的是，“自由度”类的术语均指代至少一个部件的连接关系及施加作用力的关系，例如“线性自由度”指代某部件通过该线性自由度与另一个或多个部件相连并对其施加作用力，使得其能够在一个直线方向上滑动配合或施加力；“转动自由度”指代某个部件至少能够绕一个旋转轴自由旋转，并且可以施加扭矩或承受扭矩。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如X轴向、Y轴向、Z轴向、X轴向的一端、Y轴向的另一端或Z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实施例公开了一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，包括宏动机构1，宏动机构1是一种机械臂形式的机构，宏动机构1包括水平转动自由度和进给转动自由度，分别用以调节微动机构3的水平方位和进给方位；若干个微动机构3相互以矩形阵列的形式均匀排布，每个微动机构3包括至少六个以环形阵列的形式布置的线性自由度，线性自由度作用并连接于用于吸附晶圆基材的真空吸盘304作万向角度调节；还包括布置于微动机构3外端的测距传感器4，测距传感器4用于检测晶圆基材相对于所有微动机构3的倾斜角，用以控制线性自由度的输出量。吸附或放置晶圆基材时，宏动机构1负责大动作的宏动调节，微动机构3负责精确的吸附面的相对角度调节。

在本方案中：该晶圆输送机械手的实施方式首先涉及宏动机构1，它采用机械臂形式的设计。这机构包括水平转动自由度和进给转动自由度，分别负责微动机构3的水平方位和进给方位的调整。此外，多个微动机构3以矩形阵列形式排布，每个微动机构3都含有至少六个线性自由度，以环形阵列方式布置。这些线性自由度连接着真空吸盘304，用于吸附晶圆基材并实现万向角度调节。测距传感器4位于微动机构3的外端，用于检测晶圆基材相对于微动机构3的倾斜角度。

在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠市电进行供能；具体的，装置整体的电器元件与市电输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求。

具体的，本装置的外部还设有一控制器，该控制器用于连接并控制本装置整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；需要指出的是，上述驱动模式即对应了下文中的相关电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了下文所述的相关电器元件驱动相关机械装置按其所描述的功能进行运行的需求。

需要指出的是，宏动机构1是一种机械臂形式的机构，微动机构3是一种并联机构形式的机构，因此二者选用现有的机械臂PID姿态控制算法，以及并联机构PID姿态控制算法即可进行控制。

具体的：宏动及微动结合的机械手的设计原理在于分工合作。宏动机构1负责较大幅度的运动调节，调整晶圆输送的整体位置和方向。微动机构3则针对细微运动进行调整，以保证晶圆基材在输送过程中的精确定位。微动机构3采用矩形阵列的设计，每个微动机构内含多个线性自由度，通过这些自由度对晶圆基材的角度进行微调，确保吸附面与晶圆基材之间的相对角度准确。测距传感器4通过检测晶圆基材相对微动机构3的倾斜角度，实现对线性自由度的输出量的控制。

可以理解的是，在本实施例中：该晶圆输送机械手具有高度精确的晶圆基材运输能力。宏动机构1和微动机构3协同工作，宏动机构1通过水平转动自由度和进给转动自由度实现对整体位置和方向的调节，而微动机构3通过环形阵列的线性自由度对晶圆基材进行微调。这样，可确保在吸附或放置晶圆基材时，机械手能够快速、精确地完成运输任务。测距传感器4的应用使得晶圆基材的相对倾斜角度能够被准确检测和控制，从而进一步提高了晶圆基材的定位精度和输送效率。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：还包括连接台2，连接台2由宏动机构1驱动，连接台2上以矩形阵列的形式搭载有微动机构3，测距传感器4对称设于连接台2的两端。每个测距传感器4检测当前连接台2的区面相对于晶圆基材的间距，通过三角函数换算成角度差，然后通过角度差，控制每个微动机构3的真空吸盘304进行角度调节。

在本方案中：引入了连接台2，其由宏动机构1驱动。连接台2上以矩形阵列的方式搭载多个微动机构3，而测距传感器4对称设于连接台2的两端。测距传感器4的功能是检测连接台2区面与晶圆基材间的间距，将其转换为角度差，通过这个角度差控制每个微动机构3的真空吸盘304，实现角度调节。最终，每相邻真空吸盘304连线呈面，形成适配晶圆基材倾斜角的拓扑形面，确保晶圆基材以适配的形式吸附和运输。

具体的：该实施方式的原理在于利用连接台2作为中介，连接宏动机构1和微动机构3。测距传感器4的测量结果用于计算连接台2区面与晶圆基材的间距，转化成角度差。这个角度差用于调控每个微动机构3的真空吸盘304，实现微动机构的角度调节。通过调整吸盘的角度，确保相邻真空吸盘304连线呈面，最终构成适配晶圆基材倾斜角的拓扑形面。

进一步的，测距传感器4利用激光或超声波发射器发出信号，当信号遇到晶圆基材表面时被反射回传感器。通过测量信号的往返时间，并考虑信号传播速度，可以确定晶圆基材表面与传感器之间的距离，即间距。利用三角函数，特别是正切函数，可以将间距转换为对应的角度。假设晶圆基材的倾斜角为θ，则：

tan(θ)＝间距/吸附面半径

从而，可以求解出倾斜角θ。得到倾斜角度θ后，系统可以根据需要进行调整，确保吸附面相对于晶圆基材的适配。每个微动机构3的真空吸盘304通过角度调节，可以使得吸附面以最适配的角度吸附晶圆基材，保持晶圆基材的稳定与定位。这种调整保证了晶圆基材的稳定吸附和运输过程中的良好适配，满足制程的需求。

可以理解的是，在本实施例中：该实施方式实现了晶圆基材的精确吸附和运输。连接台2作为机械枢纽，使得宏动机构1和微动机构3协同工作。测距传感器4通过检测连接台2与晶圆基材的间距，提供精准的相对倾斜角度信息。微动机构3根据这些角度信息调整真空吸盘304的角度，使得吸附在真空吸盘上的晶圆基材形成适配倾斜角的拓扑形面。这样，晶圆基材可以被高效、精准地吸附并运输，确保制程过程的稳定性和产品质量。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：微动机构3包括两个机架301，两个机架301之间以环形阵列的形式布置有六个用于输出线性自由度的直线执行器302，直线执行器302驱动于一个机架301作万向角度调节，且该机架301上安装有真空吸盘304。另一个机架301固设于连接台2上。

在本方案中：微动机构3的设计包括两个机架301，这两个机架301之间以环形阵列的方式布置了六个直线执行器302，这些直线执行器用于输出线性自由度。直线执行器302的驱动作用于机架301，实现万向角度调节。此外，一个机架301上安装了真空吸盘304，用于吸附晶圆基材，而另一个机架301则固定在连接台2上。

具体的：微动机构3的设计原理在于通过两个机架301之间布置的六个直线执行器302，实现对晶圆基材的线性自由度调节。直线执行器302由一个机架301作为基准，通过驱动机制实现线性运动，进而调整真空吸盘304的位置，达到对晶圆基材的微调。每个机架301上的真空吸盘304负责晶圆基材的吸附。一个机架301固定在连接台2上，保持相对稳定，另一个机架301作为活动端，通过直线执行器302实现吸盘304的角度调节。

可以理解的是，在本实施例中：该实施方式通过微动机构3实现晶圆基材的精确角度调节和吸附。六个直线执行器302构成了一个环形阵列，通过调节线性自由度，可以使真空吸盘304的位置和角度精确调整，从而适配晶圆基材的倾斜角度。其中一个机架301固定在连接台2上，提供稳定支撑，另一个机架301进行活动调节。这种设计确保了晶圆基材可以以适配的方式吸附，并保持稳定的角度，满足制程要求。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：直线执行器302优选为伺服电缸，伺服电缸的缸体和活塞杆分别均通过万向节联轴器303万向铰接于两个机架301相互相对的各自一面上。

在本方案中：直线执行器302的选择优先考虑伺服电缸。伺服电缸的缸体和活塞杆分别通过万向节联轴器303万向铰接于两个机架301的相对一面。这样设计能够保证直线执行器的灵活性和准确性，使其能够有效驱动真空吸盘304进行线性运动调节。

具体的：采用伺服电缸作为直线执行器302的原理在于伺服电缸具有精确的位置和速度控制能力，适用于晶圆基材的微调。伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器303连接到两个机架301的相对一面，使得伺服电缸可以实现多方向的运动。这种设计保证了线性运动的精准性和可控性。

可以理解的是，在本实施例中：选择伺服电缸作为直线执行器302的功能在于提高晶圆基材的微调精度和运动控制性。伺服电缸具有高度可控的特性，可以精确地调整真空吸盘304的位置，以适应晶圆基材的特定需求。通过万向节联轴器303，伺服电缸可以实现多方向的运动，从而实现对晶圆基材的准确吸附和微调。这种设计有助于提高晶圆基材的运输效率和制程稳定性。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：每两个相邻的伺服电缸相互之间，通过V形的形式布置于两个机架301相互相对的各自一面上。

在本方案中：每两个相邻的伺服电缸以V形的形式布置于两个机架301相互相对的各自一面上。这样的布置模式旨在让每个线性自由度交叠化，以增加控制精度并提高行程量，进一步优化微动机构3的性能。

具体的：V形布置的原理在于通过相邻伺服电缸的交叠布置，可以实现更高的控制精度和增加行程量。V形布置使得每个线性自由度的运动轨迹呈交叉状态，最大限度地增加了可调节的角度范围。这种交叠化的设计能够提高微动机构的灵活性和精度，对于晶圆基材的微调具有更好的效果。

可以理解的是，在本实施例中：V形布置模式的功能在于优化微动机构3的性能，特别是对于线性自由度的控制和角度调节。通过伺服电缸以V形方式布置，交叠化的线性自由度增加了控制精度，并提高了可调节的角度范围。这种设计使得微动机构能够更加灵活地适应晶圆基材的倾斜角度，最终保障晶圆基材以最适配的方式吸附并运输，有助于提升制程的效率和制品的质量。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：宏动机构1包括底座101、水平铰接于底座101上的第一臂体102、俯仰铰接于第一臂体102上的第二臂体103、以及水平铰接于第二臂体103上的第三臂体104；第三臂体104固设有连接台2；底座101、第一臂体102、第二臂体103和第三臂体104之间的铰接面上安装有用于输出水平转动自由度或/和进给转动自由度的旋转执行器105。

具体的：宏动机构1的设计原理在于通过多级铰接实现多自由度的旋转运动。从底座101开始，第一臂体102可以水平旋转，第二臂体103在第一臂体上俯仰旋转，第三臂体104在第二臂体上水平旋转，连接台2固定在第三臂体上。这样设计可以实现多方向的运动，其中的铰接面上安装的旋转执行器105可输出水平转动自由度或/和进给转动自由度。

可以理解的是，在本实施例中：该实施方式的功能在于实现多自由度的运动控制，确保晶圆基材的整体位置和方向可以进行精确调节。底座101到第三臂体104的多级铰接设计使得宏动机构能够实现多方向的旋转运动。旋转执行器105负责输出水平转动自由度或/和进给转动自由度，使得机械手能够实现精确的宏动调节，以适应不同工作需求，保障晶圆基材的准确定位和运输。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：旋转执行器105优选为伺服电机，伺服电机的输出轴分别固设于第一臂体102、第二臂体103和第三臂体104。

具体的：选用伺服电机作为旋转执行器105的原理在于伺服电机具有高精度、高响应性和可靠性的特点。将伺服电机的输出轴固设于第一臂体102、第二臂体103和第三臂体104，可以通过伺服电机的旋转控制实现对机械臂的准确旋转调节，包括水平转动和进给转动。这样设计能够确保宏动机构的精准运动和稳定性。

可以理解的是，在本实施例中：选择伺服电机作为旋转执行器105的功能在于提高机械臂的运动控制精度和稳定性。伺服电机具有高度可控的特性，可以实现精确的旋转运动。将伺服电机的输出轴固设于不同的机械臂部分，可以实现分级的旋转控制，适应机械臂的多自由度运动。这种设计使得机械臂能够准确、灵活地调整角度，确保晶圆基材在运输过程中的稳定和精确定位。

总结性的，针对传统技术中的相关问题，本具体实施方式基于上述所提供的一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，采用了如下的技术手段或特征实现了解决：通过采用微动机构3，特别是其布局中的环形阵列线性自由度和测距传感器4，本申请实现了对晶圆基材吸附面的微调。每个微动机构3都包含多个线性自由度，可通过环形阵列的形式实现晶圆基材吸附面的多方向调节。测距传感器4检测相对倾斜角度，使得线性自由度的调节更加精确，确保吸附面适配晶圆基材的倾斜角度。具体来说，通过微动机构3和测距传感器4，本申请的技术可以实现更精准的吸附面角度调整。晶圆基材的倾斜角度可以被细致地检测和调整，确保了吸附面始终适应晶圆基材的特定角度。这样，晶圆基材可以以适配的角度被吸附，提高了定位精度和稳定性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，其特征在于，包括宏动机构(1)，所述宏动机构(1)包括水平转动自由度和进给转动自由度，分别用以调节微动机构(3)的水平方位和进给方位；

若干个所述微动机构(3)相互以矩形阵列的形式均匀排布，每个所述微动机构(3)包括至少六个以环形阵列的形式布置的线性自由度，所述线性自由度作用并连接于用于吸附晶圆基材的真空吸盘(304)作万向角度调节；

还包括布置于所述微动机构(3)外端的测距传感器(4)，所述测距传感器(4)用于检测晶圆基材相对于所有所述微动机构(3)的倾斜角，用以控制所述线性自由度的输出量。

2.根据权利要求1所述的宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，其特征在于：还包括连接台(2)，所述连接台(2)由所述宏动机构(1)驱动，所述连接台(2)上以矩形阵列的形式搭载有所述微动机构(3)，所述测距传感器(4)对称设于所述连接台(2)的两端。

3.根据权利要求1所述的宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，其特征在于：所述微动机构(3)包括两个机架(301)，两个所述机架(301)之间以环形阵列的形式布置有六个用于输出所述线性自由度的直线执行器(302)，所述直线执行器(302)驱动于一个所述机架(301)作万向角度调节，且该所述机架(301)上安装有所述真空吸盘(304)。

4.根据权利要求3所述的宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，其特征在于：所述直线执行器(302)为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆分别均通过万向节联轴器(303)万向铰接于两个所述机架(301)相互相对的各自一面上。

5.根据权利要求4所述的宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，其特征在于：每两个相邻的所述伺服电缸相互之间，通过V形的形式布置于两个所述机架(301)相互相对的各自一面上。

6.根据权利要求2所述的宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，其特征在于：所述宏动机构(1)包括底座(101)、水平铰接于所述底座(101)上的第一臂体(102)、俯仰铰接于所述第一臂体(102)上的第二臂体(103)、以及水平铰接于所述第二臂体(103)上的第三臂体(104)；

所述第三臂体(104)固设于所述连接台(2)；

所述底座(101)、所述第一臂体(102)、所述第二臂体(103)和所述第三臂体(104)之间的铰接面上安装有用于输出所述水平转动自由度或/和所述进给转动自由度的旋转执行器(105)。

7.根据权利要求6所述的宏动及微动结合的大气压晶圆输送机械手，其特征在于：所述旋转执行器(105)为伺服电机，所述伺服电机的输出轴分别固设于所述第一臂体(102)、所述第二臂体(103)和所述第三臂体(104)。