一种多维度晶圆加工用拾取机械手制造技术

本发明专利技术涉及晶圆加工技术领域，具体是涉及一种多维度晶圆加工用拾取机械手，包括机架和夹取装置，夹取装置包括上夹爪组件、下夹爪组件、旋转驱动器和第一直线驱动组件；上夹爪组件包括第一安装架、第一旋转轴和第一滚轮，第一旋转轴可旋转的安装在第一安装架上，第一滚轮固定套接在第一旋转轴上；下夹爪组件包括第二安装架和第二滚轮，第二安装架滑动安装在机架上，第二滚轮可旋转的安装在第二安装架上；旋转驱动器固定安装在第一安装架上，旋转驱动器的驱动端与第一旋转轴固定连接；第一直线驱动组件的驱动端与第二安装架传动连接。本发明专利技术解决了传统夹持装置在开始夹持时晶圆偏离的问题，有效避免了晶圆在夹持过程中出现歪斜滑落的情况。落的情况。落的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种多维度晶圆加工用拾取机械手


[0001]本专利技术涉及晶圆加工
，具体是涉及一种多维度晶圆加工用拾取机械手。

技术介绍

[0002]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，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。在将晶圆放置在机械手上时，需要将整体的重心落在机械手上，这样可以使得晶圆在机械手上具有稳定的支撑，但是现有的存在定位的机构，导致一部分晶圆放置在机械手上，出现偏移，使得晶圆的重心落在机械手之外，很容易导致对晶圆吸附需要更大的力，更加容易摔落。
[0003]为此中国专利CN114420623B公开了一种适用于翘曲晶圆取放的机械手结构，其通过控制两组定位杆相互靠近和远离，实现对不同尺寸的晶圆进行限位和定位，使得将晶圆放置在机械手底板上时，始终保持晶圆的重心在机械手底板上的中间位置处，使得晶圆能够得到稳定的支撑，且保证晶圆始终处于多组真空吸附头的正上方，进一步保证真空吸附头能够与晶圆贴合。
[0004]但是，一旦在开始夹持时，晶圆出现偏离，其仅能强行夹持晶圆，在移动过程中，晶圆仍可能出现歪斜滑落的情况。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，提供一种多维度晶圆加工用拾取机械手，通过上夹爪组件、下夹爪组件、旋转驱动器和第一直线驱动组件解决了传统夹持装置一旦在开始夹持时，晶圆出现偏离，其仅能强行夹持晶圆，在移动过程中，晶圆仍可能出现歪斜滑落的问题。
[0006]为解决现有技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种多维度晶圆加工用拾取机械手，包括机架和夹取装置，夹取装置包括上夹爪组件、下夹爪组件、旋转驱动器和第一直线驱动组件；上夹爪组件设有两个，上夹爪组件包括第一安装架、第一旋转轴和第一滚轮，第一安装架固定安装在机架上，第一旋转轴可旋转的安装在第一安装架上，第一滚轮固定套接在第一旋转轴上；下夹爪组件包括第二安装架和第二滚轮，第二安装架滑动安装在机架上，第二滚轮设有两个，第二滚轮可旋转的安装在第二安装架上；旋转驱动器设有两个，旋转驱动器固定安装在第一安装架上，两个旋转驱动器的驱动端分别与两个第一旋转轴同轴固定连接；第一直线驱动组件固定安装在机架上，第一直线驱动组件的驱动端与第二安装架传动连接。
[0008]优选的，还包括辅助控制装置；机架上固定设置有滑轨，第一直线驱动组件还包括第一安装座、固定轴和直线驱动器；第一安装座滑动安装在滑轨上；固定轴固定安装在第二安装架上，固定轴与第一安装座转动连接；直线驱动器固定安装在机架上，直线驱动器的驱动端与第一安装座固定连接；辅助控制装置包括缓冲组件，缓冲组件设有两个，缓冲组件包括第三安装架和弹性件，第三安装架固定安装在机架上，第一安装架与第三安装架滑动配
合，弹性件的两端分别与第三安装架和第一安装架固定连接。
[0009]优选的，夹取装置还包括传动组件，传动组件设有两组，传动组件包括第二旋转轴、第三旋转轴、十字滑块式联轴器、套筒、同步带和旋转齿轮；第二旋转轴和第三旋转轴可旋转的安装在机架上；十字滑块式联轴器的两端分别与第二旋转轴和第一旋转轴固定连接；套筒设有两个，两个套筒分别固定套接在第二旋转轴和第三旋转轴上；同步带的两端分别套接在两个套筒上；旋转齿轮固定套接在第三旋转轴上，两组传动组件的旋转齿轮传动连接；旋转驱动器的驱动端与其中一个第二旋转轴固定连接。
[0010]优选的，辅助控制装置还包括真空吸盘和真空制造组件；真空吸盘固定安装在第二安装架上；真空制造组件固定安装在机架上，真空制造组件与真空吸盘连通。
[0011]优选的，真空制造组件包括密闭舱、连接管、活塞和推杆；密闭舱固定安装在机架上；连接管的两端分别与真空吸盘和密闭舱连通；活塞滑动安装在密闭舱内，推杆与连接管固定连接；辅助控制装置还包括第二直线驱动组件，第二直线驱动组件的驱动端与推杆固定连接。
[0012]优选的，辅助控制装置还包括辅助定位组件，辅助定位组件包括第二安装座、红外传感器和光敏元件；第二安装座固定安装在机架上；红外传感器固定安装在第二安装座上；光敏元件固定安装在第二安装架上。
[0013]优选的，第二直线驱动组件包括导向安装块、永磁铁和电磁元件；导向安装块固定安装在机架上；永磁铁滑动安装在导向安装块上，永磁铁与推杆固定连接；电磁元件固定安装在导向安装块的端部。优选的，真空制造组件还包括拉力传感器，拉力传感器的两端分别与推杆和永磁铁固定连接。
[0014]优选的，缓冲组件还包括压力传感器，压力传感器设有多个且其与压力传感器一一对应，压力传感器固定安装在第一安装架上，压力传感器的两端分别与第一安装架和弹性件固定连接。
[0015]优选的，机架还包括限位组件，限位组件设有两个，两个限位组件分别位于机架的两侧，限位组件包括第一限位块和第二限位块；第一限位块和第二限位块固定安装在机架上，第一限位块和第二限位块分别位于第二安装架的上方和下方。
[0016]本专利技术相比较于现有技术的有益效果是：
[0017]1、本专利技术通过上夹爪组件、下夹爪组件、旋转驱动器和第一直线驱动组件实现了在夹持晶圆的过程中调节晶圆重心的功能，达到驱动晶圆在第二安装架上滚动的效果，解决了传统晶圆夹持装置由于夹持位置偏差导致晶圆重心偏离导致其移动过程中晃动甚至滑落的问题。若晶圆位置偏斜，则通过控制器发送信号给对应侧的旋转驱动器，旋转驱动器收到信号后驱动第一旋转轴旋转，第一旋转轴带动第一滚轮旋转，通过第一滚轮驱动晶圆在第二滚轮上滚动，将晶圆位置摆正，完成对晶圆的稳定拾取。
[0018]2、本专利技术通过第一直线驱动组件和缓冲组件实现了自动判断晶圆位置，辅助调节晶圆重心的功能；若晶圆位置偏斜，其会带动第二安装架沿固定轴的轴线转动，使得晶圆有向下滑落的趋势，随着第二安装架的旋转，晶圆会先与远离晶圆重心的第一滚轮接触，继而在第一滚轮的支撑下停止转动，两侧第一滚轮受力不平衡，远离晶圆重心的一侧的第一滚轮受力大于靠近晶圆重心一侧的第一滚轮，导致远离晶圆重心的弹性件收缩得更短，而靠近晶圆重心的一侧第一滚轮并未与晶圆接触，此时，通过控制器发送信号给旋转驱动器，旋
转驱动器驱动第一旋转轴旋转，第一旋转轴带动第一滚轮旋转，与晶圆接触的第一滚轮驱动晶圆移动，随着晶圆的移动，晶圆的重心回到第二安装架的中间位置，使得第二安装架不在偏斜，此时晶圆的两侧均与第一滚轮保持有间隙，然后控制器发送信号给第一直线驱动组件，第一直线驱动组件驱动第二安装架继续朝第一安装架移动小段距离，使得第一滚轮与工件接触，进而将晶圆夹持固定。
[0019]3、本专利技术通过第二旋转轴、第三旋转轴、十字滑块式联轴器、套筒、同步带和旋转齿轮实现了通过一个旋转驱动器同时驱动两个第一旋转轴旋转的功能，达到避免第一旋转轴过度驱动晶圆滑动，致使其重心再次偏离的效果；控制器发送信号给旋转驱动器，旋转驱动器收到信号后驱动与其驱动端传动连接的第二旋转轴旋转，第二旋转轴通过十字滑块式联轴器的传动驱动第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维度晶圆加工用拾取机械手，其特征在于，包括机架(1)和夹取装置(2)，夹取装置(2)包括上夹爪组件(2a)、下夹爪组件(2b)、旋转驱动器(2c)和第一直线驱动组件(2d)；上夹爪组件(2a)设有两个，上夹爪组件(2a)包括第一安装架(2a1)、第一旋转轴(2a2)和第一滚轮(2a3)，第一安装架(2a1)固定安装在机架(1)上，第一旋转轴(2a2)可旋转的安装在第一安装架(2a1)上，第一滚轮(2a3)固定套接在第一旋转轴(2a2)上；下夹爪组件(2b)包括第二安装架(2b1)和第二滚轮(2b2)，第二安装架(2b1)滑动安装在机架(1)上，第二滚轮(2b2)设有两个，第二滚轮(2b2)可旋转的安装在第二安装架(2b1)上；旋转驱动器(2c)设有两个，旋转驱动器(2c)固定安装在第一安装架(2a1)上，两个旋转驱动器(2c)的驱动端分别与两个第一旋转轴(2a2)同轴固定连接；第一直线驱动组件(2d)固定安装在机架(1)上，第一直线驱动组件(2d)的驱动端与第二安装架(2b1)传动连接。2.根据权利要求1所述的一种多维度晶圆加工用拾取机械手，其特征在于，还包括辅助控制装置(3)；机架(1)上固定设置有滑轨(2d1)，第一直线驱动组件(2d)还包括第一安装座(2d2)、固定轴(2d3)和直线驱动器(2d4)；第一安装座(2d2)滑动安装在滑轨(2d1)上；固定轴(2d3)固定安装在第二安装架(2b1)上，固定轴(2d3)与第一安装座(2d2)转动连接；直线驱动器(2d4)固定安装在机架(1)上，直线驱动器(2d4)的驱动端与第一安装座(2d2)固定连接；辅助控制装置(3)包括缓冲组件(3a)，缓冲组件(3a)设有两个，缓冲组件(3a)包括第三安装架(3a1)和弹性件(3a2)，第三安装架(3a1)固定安装在机架(1)上，第一安装架(2a1)与第三安装架(3a1)滑动配合，弹性件(3a2)的两端分别与第三安装架(3a1)和第一安装架(2a1)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种多维度晶圆加工用拾取机械手，其特征在于，夹取装置(2)还包括传动组件(2e)，传动组件(2e)设有两组，传动组件(2e)包括第二旋转轴(2e1)、第三旋转轴(2e2)、十字滑块式联轴器(2e3)、套筒(2e4)、同步带(2e5)和旋转齿轮(2e6)；第二旋转轴(2e1)和第三旋转轴(2e2)可旋转的安装在机架(1)上；十字滑块式联轴器(2e3)的两端分别与第二旋转轴(2e1)和第一旋转轴(2a2)固定连接；套筒(2e4)设有两个，两个套筒(2e4)分别固定套接在第二旋转轴(2e1)和第三旋转轴(2e2)上；同步带(2e5)的两端分别套接在两个套筒(2e4)上；旋转齿轮(2e6)固定套接在第三旋转轴(2e2)上，两组传动组件(2e)的旋转齿轮(2e6)传动连接；旋转驱动器(2c...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹明清，
申请(专利权)人：深圳市星国华先进装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：