CN221613854U - 搬运装置以及硅片加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搬运装置以及硅片加工设备，其中硅片加工设备包括：底座、驱动件、摆臂、吸附件以及紧固件。驱动件连接于底座，摆臂连接驱动件，驱动件用于驱动摆臂旋转设定角度，吸附件用于与外部气源连接，以取放硅片，吸附件为与硅片形状相适配的矩形结构，吸附件可转动连接于摆臂紧固件用于可选择地对吸附件与摆臂之间的相对位置进行锁定和解除锁定。在利用搬运装置对硅片进行搬运时，无需利用旋转机构调节硅片与吸附件的相对位置以及硅片运动至第二工位的位姿，从而提高硅片的搬运效率，并降低设备的成本。

Description

搬运装置以及硅片加工设备

技术领域

本实用新型涉及硅片加工技术领域，特别涉及一种搬运装置以及硅片加工设备。

背景技术

在硅片加工过程，硅片需要在各工位之间移动，在一些设备中，硅片在各工位之间移动时，还会出现硅片角度的变化，然而，对于一些矩形结构的硅片而言，为了确保硅片搬运时被吸附头正常吸附，需要使得硅片与吸附头的位姿一致，为此，相关技术中，在两个工位均对应设置有旋转机构，一个旋转机构用于调节硅片与吸附头的相对位置，另一个旋转机构用于调节硅片在下一个工位的角度，由此不仅增加了硅片搬运的步骤而降低硅片的搬运效率，还增加了设备的成本。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种搬运装置，能够用于硅片搬运，不仅提高硅片加工效率还降低了设备的成本。

本实用新型还提供了一种包括上述搬运装置的硅片加工设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的搬运装置，包括：底座、驱动件、摆臂、吸附件以及紧固件。

所述驱动件连接于所述底座，所述摆臂连接所述驱动件，所述驱动件用于驱动所述摆臂旋转设定角度，所述吸附件用于与外部气源连接，以取放硅片，所述吸附件可转动连接于所述摆臂所述紧固件用于可选择地对所述吸附件与所述摆臂之间的相对位置进行锁定和解除锁定。

根据本实用新型实施例的搬运装置，至少具有如下有益效果：

吸附件可转动地连接于摆臂，摆臂能够通过驱动件驱动转动，因此，在利用本实施例的搬运装置对硅片在两个工位之间搬运时，可根据硅片在第一工位时的位姿调节好吸附件相对摆臂的水平角度，使吸附件与硅片的位姿对应，以确保吸附件吸附硅片时的稳定性，并通过摆臂的摆动角度调节硅片由第一工位搬运至第二工位时的旋转角度。由此，在硅片加工过程中，仅需要利用本实施例的搬运装置完成硅片在工位之间稳定地搬运以及硅片的旋转，而无需利用旋转机构调节硅片与吸附件的相对位置以及硅片运动至第二工位的位姿，从而提高硅片的搬运效率，并降低设备的成本。

根据本实用新型的一些实施例，所述紧固件包括连接部和限位部，所述限位部连接于所述连接部，并凸出于所述连接部的径向侧面，所述摆臂上设置有多个呈圆形分布的第一连接孔，所述吸附件设置有多个呈圆形分布的第二连接孔，多个所述紧固件的所述连接部分别穿设于多个所述第二连接孔，并可拆卸地连接于对应的所述第二连接孔内，所述限位部能够抵紧于所述摆臂的背离所述吸附盘的一侧。

根据本实用新型的一些实施例，各所述第一连接孔具有圆弧轮廓，且当所述吸附件与所述摆臂之间解除锁定时，所述紧固件能够沿所述第一连接孔的轮廓移动。

根据本实用新型的一些实施例，所述吸附件具有吸附面，所述吸附面用于吸附所述硅片，所述搬运装置还包括调节组件，所述调节组件包括调节件，所述调节件一端连接所述吸附件，另一端连接所述摆臂，并能够相对摆臂朝向所述吸附件移动，以调节所述吸附面的位置。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一连接孔具有供所述连接部摆动的空间，所述搬运装置包括至少三个调节组件，至少三个所述调节组件不共线分布，各所述调节件抵接于所述吸附件的背离所述吸附面的一侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述调节件的朝向所述吸附件的一侧具有球面，所述球面抵接于所述吸附件。

根据本实用新型的一些实施例，所述搬运装置还包括限位结构，所述限位结构连接于所述底座，所述限位结构能够与所述摆臂抵接，用于限制所述摆臂的转动范围。

根据本实用新型的一些实施例，所述搬运装置还包括位置传感器，所述位置传感器连接于所述底座，用于检测所述摆臂转动角度。

根据本实用新型的一些实施例，所述吸附件为耐高温结构。

根据本实用新型的第二方面实施例的硅片加工设备，包括：第一方面实施例所述的搬运装置。

根据本实用新型实施例的硅片加工设备，至少具有如下有益效果：

采用第一方面实施例的搬运装置，搬运装置中的吸附件可转动地连接于摆臂，摆臂能够通过驱动件驱动转动，因此，在利用本实施例的搬运装置对硅片在两个工位之间搬运时，可根据硅片在第一工位时的位姿调节好吸附件相对摆臂的角度，使吸附件与硅片的位姿对应，以确保吸附件吸附硅片时的稳定性，并通过摆臂的摆动角度调节硅片由第一工位搬运至第二工位时的旋转角度。由此，在硅片加工过程中，仅需要利用本实施例的搬运装置完成硅片在工位之间稳定的搬运以及硅片的旋转，而无需利用旋转机构调节硅片与吸附件的相对位置以及硅片运动至第二工位的位姿，从而提高硅片的搬运效率，并降低设备的成本。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型第一方面实施例的搬运装置的结构示意图；

图2为图1中吸附件的结构示意图；

图3为图1中摆臂的结构示意图；

图4为另一种实施例搬运装置的摆臂的结构示意图；

图5为图1另一视角示意图；

图6为图5中A区域的放大示意图。

附图标记：

底座100，驱动件200；

摆臂300，第一连接孔310，第三连接孔320；

吸附件400，第二连接孔410，吸附面420；

紧固件500，连接部510，限位部520；

调节组件600，调节件610，球面611，第一锁紧件620；

限位结构700，位置传感器800。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

在硅片加工过程，硅片需要在各工位之间移动，在一些设备中，硅片在各工位之间移动时，还会出现硅片角度的变化，然而，对于一些矩形结构的硅片而言，为了确保硅片搬运时被吸附头正常吸附，需要使得硅片与吸附头的位姿一致，为此，相关技术中，在两个工位均对应设置有旋转机构，一个旋转机构用于调节硅片与吸附头的相对位置，另一个旋转机构用于调节硅片在下一个工位的角度，由此不仅增加了硅片搬运的步骤而降低硅片的搬运效率，还增加了设备的成本。

实施例1

基于上述问题，本实用新型第一方面实施例提出了一种搬运装置，参照图1，图1为本实用新型第一方面实施例的搬运装置的结构示意图，本实施例的搬运装置包括：底座100、驱动件200、摆臂300、吸附件400以及紧固件500。

其中，驱动件200例如可以为驱动电机，驱动件200连接于底座100，摆臂300连接驱动件200，驱动件200用于驱动摆臂300旋转设定角度，吸附件400用于与外部气源连接，以取放硅片，吸附件400为与硅片形状相适配的矩形结构，吸附件400可转动连接于摆臂300，紧固件500用于可选择地对吸附件400与摆臂300之间的相对位置进行锁定和解除锁定。在工作过程中，通过驱动件200驱动摆臂300转动，以带动吸附件400在两个工位之间移动，从而将硅片由第一工位搬运至第二工位。可以理解的是，在摆臂300转动过程中，硅片也随之一同转动，且硅片的转动角度与摆臂300的转动角度相同。具体而言，例如，硅片在由第一工位搬运至第二工位时需要转动90°(不限于90°，根据实际加工需求设定)，此时，将摆臂300旋转的设定角度设置为90°，在利用摆臂300将硅片由第一工位搬运至第二工位时，硅片会随之转动90度。此外，还可根据硅片在第一工位时的位姿，转动吸附件400，以调整吸附件400与摆臂300之间的相对位置，并通过紧固件500锁紧，从而使得吸附件400移动至第一工位时位姿与硅片的位姿相同，以确保吸附件400与硅片之间的接触面积，从而提高硅片的搬运过程中的安全性，防止硅片掉落损毁。由此可知，在硅片加工过程中，仅需要利用本实施例的搬运装置完成硅片在工位之间稳定地搬运以及硅片的旋转，而无需利用旋转机构调节硅片与吸附件400的相对位置、以及硅片运动至第二工位的位姿，从而提高硅片的搬运效率，并降低设备的成本。

此外，可以理解的是，由于吸附件400能够相对摆臂300转动，因此，可根据不同的加工需求调节吸附件400与摆臂300的相对位置，从而提高本实施例的搬运装置的实用性。

实施例2

参照图1至图3，图2为图1中吸附件的结构示意图，图3为图1中摆臂的结构示意图，在本实施例中，紧固件500包括限位部520和连接部510，限位部520连接于连接部510并凸出于连接部510的径向侧面，摆臂300上设置有多个呈圆形分布的第一连接孔310(如图3所示)，吸附件400设置有多个呈圆形分布的第二连接孔410(如图2所示)，多个紧固件500的连接部510分别穿设于多个第二连接孔410，并可拆卸地连接于对应的第二连接孔410内，限位部520能够抵紧于摆臂300的背离吸附件400的一侧。具体而言，以图2和图3所示为例，摆臂300上具有四个第一连接孔310，四个第一连接孔310绕摆臂300上的某一点均匀分布，与之对应的，吸附件400上具有四个第二连接孔410，四个第二连接孔410绕吸附件400上的某一点均匀分布，第二连接孔410例如为螺纹，紧固件500例如为螺钉，由此，通过四个第一连接孔310与四个第二连接孔410的配合，能够使吸附件400以90°的幅度进行角度调节。具体调节过程如下，为了方便描述将摆臂300上的四个第一连接孔310分别称为A孔、B孔、C孔和D孔，吸附件400上的四个第二连接孔410分别称为a孔、b孔、c孔和d孔，在某一工作状态时吸附件400上的a孔、b孔、c孔和d孔分别对应于摆臂300上的A孔、B孔、C孔和D孔，需要使吸附件400下对摆臂300转动90°时，先将紧固件500拆卸下来，然后调整吸附件400的位姿，使吸附件400上的a孔、b孔、c孔和d孔分别对应摆臂300上的B孔、C孔、D孔和A孔，最后通过紧固件500将吸附件400和摆臂300的相对位置锁定，从而完成吸附件400位姿的调节。

需要说明的是，第一连接孔310的数目与第二连接孔410的数目无必须相同，例如第一连接孔310可以仅设置有两个，第二连接孔410可以设置为两个、四个、六个或者八个等，为2的整数倍个，且第二连接孔410的数目越多，吸附件400可调节的幅度就越小，即吸附件400的相对摆臂300的锁定位越多，例如，第二连接孔410具有六个，则吸附件400可以60°的幅度进行调节。

实施例3

进一步地，请参照图4，图4为另一种实施例搬运装置的摆臂的结构示意图，为了使得吸附件400的角度能够更加精密地调节，本实施例在实施例1的基础上对第一连接孔进行结构优化，具体而言，各第一连接孔310具有圆弧轮廓，紧固件500通过螺纹连接于第二连接孔410内，通过拧动紧固件500实现吸附件400与摆臂300之间位置的锁定以及解除锁定，在拧松紧固件500使吸附件400与摆臂300之间解除锁定时，紧固件500能够沿第一连接孔310的轮廓移动，由此可以使吸附件400在一定角度范围内实现无级调节，以提高本实施例的搬运装置的实用性。

实施例4

在实施例2的基础上，吸附件400可以摆动以及上下调节，具体如下；

上下调节方案1

可以理解的是，吸附面420与硅片之间的距离越大，则需要更大的负压才能够将硅片吸起，且所需要的时间也就越长，基于此，请参照图1和图5，图5为图1另一视角示意图，为了减小工作时所需要的负压，以及提高工作效率，在本实施例中，吸附件400具有吸附面420(如图5所示)，吸附面420用于吸附硅片，搬运装置还包括调节组件600，调节组件600包括调节件610，调节件610一端连接吸附件400，另一端连接摆臂300，并能够相对摆臂300朝向吸附件400移动，从而以调节吸附面420的位置，以调节吸附件400在移动至第一工位时与硅片之间的距离，从而确保吸附件400能够快地吸附硅片。

例如，摆臂300上具有第三连接孔320，第三连接孔320可以为螺纹孔，调节件610具有外螺纹，在转动调节件610时能够使调节件610沿第三连接孔320的轴向移动。具体而言，在需要向下调节吸附件400时，拧动紧固件500使紧固件500向吸附件400的外部移动而增大紧固件500外露于吸附件400的长度，使得吸附件400与摆臂300之间的距离增大实现向下调节，最后通过向下移动调节件610使调节件610抵紧吸附件400，而使得吸附件400位置锁定。反之，需要向上调节吸附件400时，先向上移动调节件610，然后拧动紧固件500使紧固件500向吸附件400的内部而减小紧固件500外露于吸附件400的长度，使得吸附件400与摆臂300之间的距离减小而实现向上调节，最后通过调整调节件610的位置使调节件610抵紧于吸附件400而使吸附件400位置锁定。

上下调节方案2

第三连接孔320为通孔，调节组件600还包括两个第一锁紧件620，调节件610穿设于第三连接孔320，两个第一锁紧件620均可活动地连接于调节件610，且两个第一锁紧件620分别位于摆臂300的两侧，通过调节两个第一锁紧件620的位置可使两个第一锁紧件620夹持摆臂300而使得调节件锁定于摆臂300上，例如，需要调整调节件610时，先将两个第一锁紧件620拧松，然后再调整调节件610的位置，最后拧紧两个第一锁紧件620，以锁定调节件610。具体而言，在需要调节吸附件400的高度时，需要先解除调节件610位置的锁定，并通过调整调节件610的位置使调节件610抵紧在吸附件400而使吸附件位置锁定。

需要说明的是，吸附件400的上下调节范围，取决于第二连接孔410的深度，第二连接孔410越深，吸附件400上下调节范围越大。

实施例5

参照图5，在本实施例中，连接部510与第一连接孔310间隙配合，搬运装置包括至少三个调节组件600，至少三个调节组件600不共线分布，调节件610抵接于吸附件400的背离吸附面420的一侧。由此，通过三个调节件610的共同配合能够调整吸附面420的角度以及高度。具体地，第一连接孔310具有供连接部510摆动的空间，进而使得吸附面420的角度可调。具体而言，需要调节吸附件400的高度时，使三个调节件610的移动距离相同，而当三个调节件610移动距离不同时，则可调节吸附件400的与水平面之间的角度，从而使得吸附件400在移动至第一工位时，吸附面420与硅片的表面尽可能平行，由此，可以使得硅片的表面受到的负压趋近一致，从而使得硅片能够更加稳定地吸附至吸附面420，从而提高硅片吸附至吸附面420时的位置精度。

之所以需要至少三个调节组件600，是因为三不共线的点可确定一个平面，由此通过调节调整三个调节组件600的调节件610，可以调节吸附件400与水平面之间的角度，需要说明的是，由于吸附件400为矩形结构，因此相对应的可以设置四个调节组件600(如图5所示)，从而更容易地调整吸附面420的角度。

实施例6

此外，为了提高吸附件400的稳固性，本实施例的搬运装置还包括第二锁紧件，第二锁紧件(如螺帽)可活动连接于紧固件500的侧面，用于使摆臂300夹紧于限位部520与第二锁紧件之间，从而提高紧固件500与摆臂300之间的稳固性，进而提高吸附件400的稳固性。具体而言，在设备调试过程中，先将吸附件400调节至指定高度，然后通过调整多个调节件610的位置对吸附面420的角度进行微调(吸附件420的高度以及角度调节方式如上述实施例，此处不再赘述)，当吸附面420的角度调节完成后，拧紧第二锁紧件使紧固件500锁定于摆臂300。

实施例7

参照图5和图6，图6为图5中A区域的放大示意图，在本实施例中，调节件610的朝向吸附件400的一侧具有球面611，球面611抵接于吸附件400，一方面，调节件610与吸附件400通过球面611接触，由此，调节件610相对吸附件400运动时，能够减小调节件610对吸附件400造成的磨损；另一方面，球面611能够使得调节件610更容易在吸附件400的表面摆动，进而使得吸附件400在进行竖直方向的角度调节时更加顺畅。

实施例8

参照图1，在本实施例中，搬运装置还包括限位结构700，限位结构700连接于底座100，限位结构700能够与摆臂300抵接，用于限制摆臂300的转动范围，以提高摆臂300的摆动精度，从而提高硅片的位置精度。或者，搬运装置还包括位置传感器800，位置传感器800连接于底座100，用于检测摆臂300转动角度。当摆臂300转动设定角度后，传感器检测到摆臂300，并将信号传递至上位机，上位置控制驱动件200停止转动。

实施例9

参照图1，在本实施例中，吸附件400为耐高温结构。具体地，可以理解的是，在硅片加工过程中，硅片具有较高的温度，由此为了延长吸附件400的使用寿命，吸附件400可采用例如海绵、聚甲醛或者聚醚醚酮等耐高温材料制成。

实施例10

本实用新型的第二方面实施例的硅片加工设备，包括：第一方面实施例的搬运装置。搬运装置中的吸附件400可转动地连接于摆臂300，摆臂300能够通过驱动件200驱动转动，因此，在利用本实施例的搬运装置对硅片在两个工位之间搬运时，可根据硅片在第一工位时的位姿调节好吸附件400的位置，使吸附件400与硅片的位姿对应，以确保吸附件400吸附硅片时的稳定性，并通过摆臂300的摆动角度调节硅片由第一工位搬运至第二工位时的旋转角度。由此，利用本实施例的搬运装置对硅片进行搬运时，无需利用旋转机构调节硅片与吸附件400的相对位置以及硅片运动至第二工位的位姿，从而提高硅片的搬运效率，并降低设备的成本。

需要说明的是，由于本实施例采用了第一方面搬运装置的所有技术特征，因此本实施例至少具备第一方面实施例带来的所有有益效果，此处不再赘述。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.搬运装置，其特征在于，包括：

底座；

驱动件，连接于所述底座；

摆臂，连接所述驱动件，所述驱动件用于驱动所述摆臂旋转设定角度；

吸附件，用于与外部气源连接，以取放硅片，所述吸附件可转动连接于所述摆臂；

紧固件，用于可选择地对所述吸附件与所述摆臂之间的相对位置进行锁定和解除锁定。

2.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述紧固件包括连接部和限位部，所述限位部连接于所述连接部，并凸出于所述连接部的径向侧面，所述摆臂上设置有多个呈圆形分布的第一连接孔，所述吸附件设置有多个呈圆形分布的第二连接孔，多个所述紧固件的所述连接部分别穿设于多个所述第二连接孔，并可拆卸地连接于对应的所述第二连接孔内，所述限位部能够抵紧于所述摆臂的背离所述吸附件的一侧。

3.根据权利要求2所述的搬运装置，其特征在于，各所述第一连接孔具有圆弧轮廓，且当所述吸附件与所述摆臂之间解除锁定时，所述紧固件能够沿所述第一连接孔的轮廓移动。

4.根据权利要求2所述的搬运装置，其特征在于，所述吸附件具有吸附面，所述吸附面用于吸附所述硅片，所述搬运装置还包括调节组件，所述调节组件包括调节件，所述调节件的一端连接所述吸附件，另一端连接所述摆臂，并能够相对摆臂朝向所述吸附件移动，以调节所述吸附面的位置。

5.根据权利要求4所述的搬运装置，其特征在于，所述第一连接孔具有供所述连接部摆动的空间，所述搬运装置包括至少三个调节组件，至少三个所述调节组件不共线分布，各所述调节件抵接于所述吸附件的背离所述吸附面的一侧。

6.根据权利要求5所述的搬运装置，其特征在于，所述调节件的朝向所述吸附件的一侧具有球面，所述球面抵接于所述吸附件。

7.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述搬运装置还包括限位结构，所述限位结构连接于所述底座，所述限位结构能够与所述摆臂抵接，用于限制所述摆臂的转动范围。

8.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述搬运装置还包括位置传感器，所述位置传感器连接于所述底座，用于检测所述摆臂转动角度。

9.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述吸附件为耐高温结构。

10.硅片加工设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的搬运装置。