【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体传输，具体涉及用于传送晶圆的双叉式机械臂和传送装置。
技术介绍
1、随着半导体产业的迅速发展，集成电路特征尺寸不断趋于微细化，半导体晶片不断地朝小体积、高电路密集度、快速、低耗电方向发展，集成电路现已进入超大规模集成电路（ultralargescaleintegration，简称ulsi）亚微米级的技术阶段，其中，晶圆是基本的基础材料，根据需要在上面蚀刻出所需要的电路，然后分割成小块的芯片。
2、在实际的半导体器件制造过程中，通常需要采用沉积、刻蚀、平坦化等工艺在晶圆上形成电路结构或隔离结构等，以获得半导体器件。半导体在制造加工过程中，往往需要通过不同的处理设备对晶圆进行不同的操作处理。此时，则需要通过晶圆传送机械臂将待处理的晶圆传送至相应的半导体处理设备中。
3、目前在晶圆的传输过程中，晶圆的传输方式主要是利用机械臂夹持传输或吸气式吸盘传输。对于机械臂夹持式传输而言，需与晶圆表面进行直接机械接触，并依靠摩擦力进行夹持和传输，不可避免地会产生应力集中问题，易造成晶圆破碎。吸气式吸盘传输为吸盘表面直接接触晶圆表面后再抽真空吸附，两者之间的相对姿态难以保持绝对平行，使吸盘表面触碰到晶圆表面时的碰触力不易控制，导致应力集中，出现晶圆破碎。其次，普通的吸气式吸盘通常包括多个小吸盘，而各个小吸盘之间的实际真空度有差异，导致晶圆表面受力不均匀，从而导致晶圆破碎。
4、申请号为us17927895的美国专利技术专利公开了一种晶圆传送装置、化学机械平坦化设备及晶圆传送方法。该晶圆传送装置包
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有高稳定性的用于传送晶圆的双叉式机械臂和传送装置。
2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
3、用于传送晶圆的双叉式机械臂，包括：自下而上平行布设的基座、第一摆臂、第二摆臂和转台，第一摆臂两端分别与基座和第二摆臂相连，转台与第二摆臂末端相连，转台连接有用于装载晶圆的第一叉臂和第二叉臂，第一摆臂上阵列设置有用于支撑第二摆臂的稳定组件。通过第一摆臂相对基座运动、第二摆臂相对第一摆臂运动，以及转台相对第二摆臂的方位调整，使第一叉臂与第二叉臂能快速地携带所装载晶圆到达指定位置，提高了定位的效率，第二摆臂移动至第一摆臂上方后，稳定组件能对第二摆臂的悬空臂体部分形成支撑，从而避免第二摆臂受转台的载荷影响相对第一摆臂倾斜，防止晶圆偏移或掉落，提高了晶圆传送稳定性。
4、优选地，稳定组件包括底板，底板设于第一摆臂上端面，底板上端面环绕设置有支撑柱，支撑柱内设有上下贯通的滑槽，滑槽内配合设置有滚珠，滚珠与滑槽底端连接有弹簧。第二摆臂经过第一摆臂上方时，第二摆臂首先接触滚珠，滚珠受压在滑槽内向下滑移并挤压弹簧，实现对第二摆臂弹性支撑，缓冲了第二摆臂活动时发生的震动，降低晶圆在第一叉臂和第二叉臂上发生跳动后倾斜，导致晶圆因姿态不正而难以被处理设备接收的可能，保证了晶圆传输稳定性和定位准确度，滚珠通过球面与第二摆臂底端面持续接触，降低了与第二摆臂的底部接触面，降低磨损，支撑柱的设置保证了第一摆臂和第二摆臂之间的高度间隙，一方面避免二者移动过程中贴合过近造成磨损，另一方面提高了第一摆臂、第二摆臂与外部空气的接触面，有助于实现散热。
5、优选地，稳定组件还包括顶块，顶块位于底板中心上方，支撑柱外侧固定有上下布设的卡环，支撑柱外侧在卡环之间滑动连接有套环，顶块与套环之间连接有连杆。
6、优选地，底板上设有连接套，连接套内壁与顶块配合设置，底板内设有通路，通路连通连接套内部与滑槽。转台上的第一叉臂和第二叉臂装载晶圆的瞬间，第二摆臂被施加突增的载荷，使得第二摆臂倾斜并靠近第一摆臂，此时第二摆臂接触并挤压滚珠，滚珠在滑槽内向下滑移并挤压下方空气，使得空气流经通路至连接套内，使得连接套内气压增大，此时膨胀的空气首先作用顶块底部，使得顶块向上对第二摆臂形成支撑，降低第二摆臂倾斜度，气流持续作用顶块，顶块通过套环在支撑柱上的滑移向上垂直移动，此时进入连接套的气流从顶块与连接套之间形成的均匀缝隙向上流出，实现对第二摆臂底部中心处的气浮支撑，加速第二摆臂水平度的恢复，同时消耗第二摆臂的震动干涉，进一步保证晶圆的稳定性，气流接触第二摆臂后形成向外扩散的缓和气流，该缓和气流能对晶圆加工后携带的抛光液进行干燥，实现对晶圆的清洁处理，提高了晶圆加工后的洁净度，扩散气流也有助于对第二摆臂散热。
7、优选地，第一叉臂与第二叉臂在转台同侧上下平行布设，第一叉臂包括连接于转台的第一横臂，第一横臂末端固定有第一承片台，第二叉臂包括连接于转台的第二横臂，第二横臂末端固定有第二承片台，第一承片台与第二承片台呈环形且具有开口，第二承片台的内径大于第一承片台。第一承片台与第二承片台能对晶圆形成环形支撑，环形的开口设计便于第一承片台与第二承片台伸出至晶圆上料的托盘以及晶圆的下方，通过托盘下移使晶圆以水平姿态被环形的第一承片台与第二承片台托起，实现晶圆稳定装载，降低了装载转移过程中晶圆的磨损，提高成品率，同时稳定了晶圆的水平姿态，提高了处理设备接收晶圆的成功率和效率，第一承片台与第二承片台的环形内径不同便于承载不同尺寸的晶圆，提高了适用性。
8、优选地，第一横臂与第二横臂之间设有辅助机构，辅助机构包括一端与转台固定的横梁，横梁在延伸方向阵列设置有连接管，连接管贯穿横梁上下端面，连接管的上端和下端分别与第一横臂和第二横臂连接有橡胶套。横梁通过连接管和橡胶套形成第一横臂与第二横臂之间的支撑连接，当第一承片台单独装载晶圆时第一承片台晃动并拉扯上方的橡胶套，橡胶套通过形变缓冲第二横臂的晃动，橡胶套通过弹性形变缓冲第一横臂或第二横臂的晃动，加速第一横臂或第二横臂复位至水平姿态，有利于使第一承片台与第二承片台快速稳定并保持水平姿态，降低晶圆抖动掉落受损可能，横梁和连接管的设置保证了第一横臂和第二横臂的间隔，避免第一承片台和第二承片台晃动后碰撞受损。
9、优选地，横梁在中心轴线处开设有流通槽，流通槽在远离转台的一端对外连通，连接管中空且与所述流通槽连通。
10、优选地，基座连接有第一电机，第一电机的驱动端与第一摆臂一端连接，第一摆臂另一端连接有第二电机，第二电机的驱动端与第二摆臂一端连接，第二摆臂另一端连接有第三电机，第三电机的驱动端与转台连接。第一电机能驱动第一摆臂相对基座转动，第二电机能驱动第二摆臂相对第一摆臂转动，第三电机能驱动转台带动第一叉臂和第二叉臂相对第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于传送晶圆的双叉式机械臂，包括：自下而上平行布设的基座、第一摆臂（1）、第二摆臂（2）和转台（3），所述第一摆臂（1）两端分别与所述基座和所述第二摆臂（2）相连，所述转台（3）与所述第二摆臂（2）末端相连，所述转台（3）连接有用于装载晶圆的第一叉臂（4）和第二叉臂（5），其特征是：所述第一摆臂（1）上阵列设置有用于支撑所述第二摆臂（2）的稳定组件（6）。
2.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述稳定组件（6）包括底板（60），所述底板（60）设于所述第一摆臂（1）上端面，所述底板（60）上端面环绕设置有支撑柱（61），所述支撑柱（61）内设有上下贯通的滑槽（62），所述滑槽（62）内配合设置有滚珠（63），所述滚珠（63）与所述滑槽（62）底端连接有弹簧（64）。
3.根据权利要求2所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述稳定组件（6）还包括顶块（65），所述顶块（65）位于所述底板（60）中心上方，所述支撑柱（61）外侧固定有上下布设的卡环（66），所述支撑柱（61）外侧在所述卡环（66）之间滑动连接有套环（67）
4.根据权利要求3所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述底板（60）上设有连接套（69），所述连接套（69）内壁与所述顶块（65）配合设置，所述底板（60）内设置通路，所述通路连通所述连接套（69）内部与所述滑槽（62）。
5.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述第一叉臂（4）与第二叉臂（5）在所述转台（3）同侧上下平行布设，所述第一叉臂（4）包括连接于所述转台（3）的第一横臂（40），所述第一横臂（40）末端固定有第一承片台（41），所述第二叉臂（5）包括连接于所述转台（3）的第二横臂（50），所述第二横臂（50）末端固定有第二承片台（51），所述第一承片台（41）与所述第二承片台（51）呈环形且具有开口，所述第二承片台（51）的内径大于所述第一承片台（41）。
6.根据权利要求5所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述第一横臂（40）与所述第二横臂（50）之间设有辅助机构（7），所述辅助机构（7）包括一端与所述转台（3）固定的横梁（70），所述横梁（70）在延伸方向阵列设置有连接管（71），所述连接管（71）贯穿所述横梁（70）上下端面，所述连接管（71）的上端和下端分别与所述第一横臂（40）和第二横臂（50）连接有橡胶套（72）。
7.根据权利要求6所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述横梁（70）在中心轴线处开设有流通槽（73），所述流通槽（73）在远离所述转台（3）的一端对外连通，所述连接管（71）中空且与所述流通槽（73）连通。
8.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述基座连接有第一电机，所述第一电机的驱动端与所述第一摆臂（1）一端连接，所述第一摆臂（1）另一端连接有第二电机，所述第二电机的驱动端与所述第二摆臂（2）一端连接，所述第二摆臂（2）另一端连接有第三电机，所述第三电机的驱动端与所述转台（3）连接。
9.用于传送晶圆的传送装置，采用权利要求1所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述用于传送晶圆的传送装置包括与所述基座连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述基座进行竖直方向和水平方向的移动。
...【技术特征摘要】
1.用于传送晶圆的双叉式机械臂，包括：自下而上平行布设的基座、第一摆臂（1）、第二摆臂（2）和转台（3），所述第一摆臂（1）两端分别与所述基座和所述第二摆臂（2）相连，所述转台（3）与所述第二摆臂（2）末端相连，所述转台（3）连接有用于装载晶圆的第一叉臂（4）和第二叉臂（5），其特征是：所述第一摆臂（1）上阵列设置有用于支撑所述第二摆臂（2）的稳定组件（6）。
2.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述稳定组件（6）包括底板（60），所述底板（60）设于所述第一摆臂（1）上端面，所述底板（60）上端面环绕设置有支撑柱（61），所述支撑柱（61）内设有上下贯通的滑槽（62），所述滑槽（62）内配合设置有滚珠（63），所述滚珠（63）与所述滑槽（62）底端连接有弹簧（64）。
3.根据权利要求2所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述稳定组件（6）还包括顶块（65），所述顶块（65）位于所述底板（60）中心上方，所述支撑柱（61）外侧固定有上下布设的卡环（66），所述支撑柱（61）外侧在所述卡环（66）之间滑动连接有套环（67），所述顶块（65）与所述套环（67）之间连接有连杆（68）。
4.根据权利要求3所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述底板（60）上设有连接套（69），所述连接套（69）内壁与所述顶块（65）配合设置，所述底板（60）内设置通路，所述通路连通所述连接套（69）内部与所述滑槽（62）。
5.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的双叉式机械臂，其特征是：所述第一叉臂（4）与第二叉臂（5）在所述转台（3）同侧上下平行布设，所述第一叉臂（4）包括连接于所述转...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆敏杰，王兆昆，贺慧平，沈恒宇，
申请(专利权)人：无锡星微科技有限公司杭州分公司，
类型：发明
国别省市：
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