本发明专利技术公开了用于传送晶圆的机械臂联动结构及其控制方法，涉及半导体晶圆技术领域，包括控制底座，控制底座的顶部设有第一机械手和第二机械手，所述控制底座的内部设有若干控制液压缸组，若干控制液压缸组的输出均设有两个控制油缸，若干组控制液压缸组的内侧均设有减速机构，第一机械手和第二机械手的底端位置设有联动机构，第一机械手和第二机械手上均设有若干组驱动机构，第一机械手和第二机械手靠近晶圆的一端均设有负压机构；打开外轴和内轴之间的调节液压缸，校准外轴和内轴之间位置，使第一晶圆托盘和第二晶圆托盘处于半导体晶圆的正下方，保证第一晶圆托盘和第二晶圆托盘的取放半导体晶圆时的位置精确度高。
2、现有晶圆的机械臂例如：授权公告号为cn102315086b的中国专利公开的一种提高机械手臂运动准确性的装置及其使用方法以及授权公告号为cn116504694b的中国专利公开的一种半导体晶圆输送设备，一般采用两种手段控制晶圆托盘取放半导体晶圆的精准度：
3、一是通过晶圆盒与晶圆托盘之间的距离，精确计算出晶圆托盘的移动轨迹，保证晶圆托盘在计算机的控制下可以准确移动至设定的位置，但是由于机械臂上的机械传动设备多次重复使用，会出现疲劳，导致晶圆托盘的精准度会逐步降低，需要定期维护机械臂；
4、二是通过在晶圆托盘设置位置传感器，在晶圆进入圆托盘后，位置传感器通过获取半导体晶圆的位置，计算出晶圆托盘需要移动的位置来校准晶圆托盘的位置，这种方法会使晶圆托盘在运输半导体晶圆的过程中，机械臂需要获取大量半导体晶圆的位置数据以及进行大量的数据计算，增加了机械臂的数据处理成本。
1、为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供用于传送晶圆的机械臂联动结构及其控制方法，以解决现有技术中，晶圆托盘在精准定位半导体晶圆位置时，定期维护成本和数据处理成本之间无法做到折中的问题。
>3、具体是提供一个用于传送晶圆的机械臂联动结构，包括控制底座，控制底座的顶部设有第一机械手和第二机械手，所述控制底座的内部设有若干控制液压缸组，若干控制液压缸组的输出均设有两个控制油缸，若干组控制液压缸组的内侧均设有减速机构，第一机械手和第二机械手的底端位置设有联动机构，第一机械手和第二机械手上均设有若干组驱动机构，第一机械手和第二机械手靠近晶圆的一端均设有负压机构。4、作为本专利技术进一步的方案：若干所述控制液压缸组的输出端固定连接有与控制油缸相匹配的控制活塞，减速机构侧面与控制活塞底面之间固定连接有连接杆。
5、作为本专利技术进一步的方案：所述减速机构包括机构主架，机构主架的侧面与连接杆的一端固定连接，机构主架的底面两侧位置转动连接有两组旋转臂，两组旋转臂远离机构主架的一端通过转轴安装有减速齿轮，机构主架的底面中间位置固定连接有减速液压缸，减速液压缸的输出端连接有推动杆，推动杆的两端转动连接有拨杆，拨杆远离推动杆的一端与旋转臂的侧面固定连接，机构主架的顶面中间位置固定连接有减速弹簧，减速弹簧的顶端与减速齿轮的轮面之间固定连接有长绳。
6、作为本专利技术进一步的方案：所述第一机械手包括第一大臂，第一大臂的顶部转动连接有第一小臂，第一小臂远离第一大臂的一端转动连接有第一托盘臂，第一托盘臂远离第一小臂的一端活动连接有第一晶圆托盘。
7、作为本专利技术进一步的方案：所述第二机械手包括第二大臂，第二大臂的顶部转动连接有第二小臂，第二小臂远离第二大臂的一端转动连接有第二托盘臂，第二托盘臂远离第二小臂的一端活动连接有第二晶圆托盘。
8、作为本专利技术进一步的方案：所述联动机构包括外圈，外圈的内壁固定连接有至少三个液压推杆，且至少三个液压推杆的输出端固定连接有传动齿轮，第一大臂的底端侧面固定连接有第一齿圈，第二大臂的底端侧面固定连接有齿圈液压缸，齿圈液压缸的输出端固定连接有第二齿圈，传动齿轮与第一齿圈、第二齿圈相匹配。
9、作为本专利技术进一步的方案：若干组所述驱动机构分别设在第一大臂、第一小臂、第二大臂和第二小臂的内侧，驱动机构包括驱动液压缸，驱动液压缸的输出端连接有橡胶齿带，橡胶齿带的内侧啮合有驱动轴，控制油缸通过油管与驱动液压缸连通。
10、作为本专利技术进一步的方案：所述驱动轴包括外轴和内轴，外轴的顶端转动连接有调节液压缸，调节液压缸的输出端与内轴的顶端转动连接。
11、作为本专利技术进一步的方案：两个所述负压机构包括负压套和与负压套相匹配的活塞柱，两个活塞柱的底面分别与第一晶圆托盘和第二晶圆托盘的顶面固定连接，第一晶圆托盘和第二晶圆托盘的内侧均开设有输送槽，两个活塞柱通过两个输送槽分别连接有负压孔，第一晶圆托盘和第二晶圆托盘的底面均设有气囊。
12、具体还提供了用于传送晶圆的机械臂联动结构的控制方法，该控制方法基于上述的用于传送晶圆的机械臂联动结构实现，包括以下步骤：
13、s1：根据晶圆盒中的半导体晶圆与第一晶圆托盘和第二晶圆托盘之间的距离确定第一大臂、第一小臂、第二大臂和第二小臂的旋转角度；
14、s2：通过若干控制液压缸组控制与其对应的驱动液压缸，驱动液压缸再通过橡胶齿带带动驱动轴，实现第一大臂、第一小臂、第二大臂和第二小臂的角度调节，使第一晶圆托盘和第二晶圆托盘伸入晶圆盒的内侧；
15、s3：通过在第一晶圆托盘和第二晶圆托盘上设置的红外传感器校准第一大臂、第一小臂、第二大臂和第二小臂的角度，使第一晶圆托盘和第二晶圆托盘刚好处于半导体晶圆的正下方；
16、s4：气囊充气膨胀，提升第一晶圆托盘和第二晶圆托盘的高度，使第一晶圆托盘和第二晶圆托盘提起半导体晶圆，然后第一晶圆托盘和第二晶圆托盘将半导体晶圆带出晶圆盒；
17、s5：气囊抽气凹陷，降低第一晶圆托盘和第二晶圆托盘的高度的同时对半导体晶圆的底面产生吸附力；
18、s6：通过第一晶圆托盘和第二晶圆托盘将半导体晶圆运输至设定的工位上。
19、本专利技术的有益效果：
20、1、本专利技术中，通过设置的减速机构，在第一晶圆托盘或者第二晶圆托盘取放半导体晶圆的过程中，使控制油缸通过油管进入驱动液压缸中液压油的流量降低，这样可以降低第一大臂、第一小臂、第二大臂和第二小臂的转速，保证第一晶圆托盘和第二晶圆托盘在进入晶圆盒中时，速度会变慢，有助于第一晶圆托盘和第二晶圆托盘上的红外传感器进行识别操作。
21、2、本专利技术中，通过设置的第一晶圆托盘和第二晶圆托盘底部设置的气囊，实现了半导体晶圆高度的微调整，无需调整第一机械手和第二机械手整体的高度，节约了能耗。
22、3、本专利技术中，再通过第一晶圆托盘和第二晶圆托盘底部设置的气囊降低半导体晶圆高度的同时，输送槽中的气压会降低，形成负压状态，这样负压孔对半导体晶圆的底面就会产生吸附效果，使半导体晶圆紧紧吸附在第二晶圆托盘的顶面，提高了第一晶圆托盘和第二晶圆托盘运输半导体晶圆的安全性。
23、4、本专利技术中，通过设置的驱动机构，当红外传感器检测到第一晶圆托盘和第二晶圆托盘的位置出现偏差时，打开外轴和内轴之间的调节液压缸，校准外轴和内轴之间位置，使第一晶圆托盘和第二晶圆托盘处于半导体晶圆的正下方，保证第一晶圆托盘和第二晶圆托盘的取放半导体晶圆时的位置精确度高。
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【技术保护点】
1.用于传送晶圆的机械臂联动结构，包括控制底座（1），控制底座（1）的顶部设有第一机械手（2）和第二机械手（3），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，若干所述控制液压缸组（11）的输出端固定连接有与控制油缸（12）相匹配的控制活塞（13），减速机构（15）侧面与控制活塞（13）底面之间固定连接有连接杆（14）。
3.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，所述减速机构（15）包括机构主架（151），机构主架（151）的侧面与连接杆（14）的一端固定连接，机构主架（151）的底面两侧位置转动连接有两组旋转臂（152），两组旋转臂（152）远离机构主架（151）的一端通过转轴安装有减速齿轮（153），机构主架（151）的底面中间位置固定连接有减速液压缸（154），减速液压缸（154）的输出端连接有推动杆（155），推动杆（155）的两端转动连接有拨杆（156），拨杆（156）远离推动杆（155）的一端与旋转臂（152）的侧面固定连接，机构主架（151）的顶面中间位置固定连接有减速弹簧（157），减速弹簧（157）的顶端与减速齿轮（153）的轮面之间固定连接有长绳（158）。
4.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，所述第一机械手（2）包括第一大臂（21），第一大臂（21）的顶部转动连接有第一小臂（22），第一小臂（22）远离第一大臂（21）的一端转动连接有第一托盘臂（23），第一托盘臂（23）远离第一小臂（22）的一端活动连接有第一晶圆托盘（24）。
5.根据权利要求4所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，所述第二机械手（3）包括第二大臂（31），第二大臂（31）的顶部转动连接有第二小臂（32），第二小臂（32）远离第二大臂（31）的一端转动连接有第二托盘臂（33），第二托盘臂（33）远离第二小臂（32）的一端活动连接有第二晶圆托盘（34）。
6.根据权利要求5所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，所述联动机构（4）包括外圈（41），外圈（41）的内壁固定连接有至少三个液压推杆（42），且至少三个液压推杆（42）的输出端固定连接有传动齿轮（43），第一大臂（21）的底端侧面固定连接有第一齿圈（211），第二大臂（31）的底端侧面固定连接有齿圈液压缸（311），齿圈液压缸（311）的输出端固定连接有第二齿圈（312），传动齿轮（43）与第一齿圈（211）、第二齿圈（312）相匹配。
7.根据权利要求5所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，若干组所述驱动机构（5）分别设在第一大臂（21）、第一小臂（22）、第二大臂（31）和第二小臂（32）的内侧，驱动机构（5）包括驱动液压缸（51），驱动液压缸（51）的输出端连接有橡胶齿带（52），橡胶齿带（52）的内侧啮合有驱动轴（53），控制油缸（12）通过油管与驱动液压缸（51）连通。
8.根据权利要求7所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，所述驱动轴（53）包括外轴（531）和内轴（532），外轴（531）的顶端转动连接有调节液压缸（533），调节液压缸（533）的输出端与内轴（532）的顶端转动连接。
9.根据权利要求7所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，两个所述负压机构（6）包括负压套（61）和与负压套（61）相匹配的活塞柱（62），两个活塞柱（62）的底面分别与第一晶圆托盘（24）和第二晶圆托盘（34）的顶面固定连接，第一晶圆托盘（24）和第二晶圆托盘（34）的内侧均开设有输送槽（63），两个活塞柱（62）通过两个输送槽（63）分别连接有负压孔（64），第一晶圆托盘（24）和第二晶圆托盘（34）的底面均设有气囊（65）。
10.用于传送晶圆的机械臂联动结构的控制方法，该控制方法基于权利要求1-9任一项所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构实现，其特征在于，包括以下步骤：
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【技术特征摘要】
1.用于传送晶圆的机械臂联动结构，包括控制底座（1），控制底座（1）的顶部设有第一机械手（2）和第二机械手（3），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，若干所述控制液压缸组（11）的输出端固定连接有与控制油缸（12）相匹配的控制活塞（13），减速机构（15）侧面与控制活塞（13）底面之间固定连接有连接杆（14）。
3.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，所述减速机构（15）包括机构主架（151），机构主架（151）的侧面与连接杆（14）的一端固定连接，机构主架（151）的底面两侧位置转动连接有两组旋转臂（152），两组旋转臂（152）远离机构主架（151）的一端通过转轴安装有减速齿轮（153），机构主架（151）的底面中间位置固定连接有减速液压缸（154），减速液压缸（154）的输出端连接有推动杆（155），推动杆（155）的两端转动连接有拨杆（156），拨杆（156）远离推动杆（155）的一端与旋转臂（152）的侧面固定连接，机构主架（151）的顶面中间位置固定连接有减速弹簧（157），减速弹簧（157）的顶端与减速齿轮（153）的轮面之间固定连接有长绳（158）。
4.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，所述第一机械手（2）包括第一大臂（21），第一大臂（21）的顶部转动连接有第一小臂（22），第一小臂（22）远离第一大臂（21）的一端转动连接有第一托盘臂（23），第一托盘臂（23）远离第一小臂（22）的一端活动连接有第一晶圆托盘（24）。
5.根据权利要求4所述的用于传送晶圆的机械臂联动结构，其特征在于，所述第二机械手（3）包括第二大臂（31），第二大臂（31）的顶部转动连接有第二小臂（32），第二小臂（32）远离第二大臂（31）的一端转动连接有第二托盘臂（33），第二托盘臂（33）远离第二小臂（32）的一端活动连接有第二晶圆托盘（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：林坚，王彭，吴国明，王栋梁，
申请(专利权)人：泓浒苏州半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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