一种用于晶圆片搬运的机械手制造技术

本技术公开了一种用于晶圆片搬运的机械手，包括X轴向驱动单元、设置在X轴向驱动单元上的Z轴向驱动单元、设置在Z轴向驱动单元上的Y轴向驱动单元、设置在Y轴向驱动单元上的晶圆取放单元，Y轴向驱动单元与Z轴向驱动单元之间设置转向单元，晶圆取放单元包括晶圆拨叉和晶圆定位传感器，晶圆拨叉和晶圆定位传感器之间的角度距离为180度。晶圆定位传感器检测晶圆或晶圆存储位所在位置，转向单元驱动Y轴向驱动单元旋转，晶圆拨叉获取晶圆或者将晶圆存放在存储位。本设计的旋转单元和晶圆定位传感器，便于机械手准确地知晓晶圆所在位置，以及，晶圆存储工位具体位置，利于机械手准确获取晶圆、存储晶圆。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及晶圆生产，具体涉及晶圆的搬运设备。

技术介绍

1、晶圆是半导体的薄片，例如晶体硅(c-si)，用于制造集成电路。在生产过程中，晶圆需要转移、存储。

技术实现思路

1、本技术所解决的技术问题：提供一种转移、存储晶圆的机械手。

2、为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种用于晶圆片搬运的机械手，包括x轴向驱动单元、设置在x轴向驱动单元上的z轴向驱动单元、设置在z轴向驱动单元上的y轴向驱动单元、设置在y轴向驱动单元上的晶圆取放单元，y轴向驱动单元与z轴向驱动单元之间设置转向单元，晶圆取放单元包括晶圆拨叉和晶圆定位传感器，晶圆拨叉和晶圆定位传感器之间的角度距离为180度。

3、按上述技术方案，本技术的机械手位于晶圆所在工位和晶圆存储工位之间，晶圆所在工位位于机械手的前方而晶圆存储工位位于机械手的后方。

4、在x轴向驱动单元、y轴向驱动单元和z轴向驱动单元的驱动下，晶圆取放单元来到晶圆所在工位。晶圆定位传感器检测晶圆所在位置，将信息反馈至主控单元，转向单元驱动y轴向驱动单元旋转180度，晶圆定位传感器位于后方而晶圆拨叉位于前方。根据晶圆定位传感器向主控单元反馈的信息，x轴向驱动单元、y轴向驱动单元和z轴向驱动单元驱动晶圆拨叉，晶圆拨叉获取晶圆。晶圆拨叉获取晶圆时，可以由晶圆所在工位的机械将晶圆转移给晶圆拨叉。

5、在x轴向驱动单元、y轴向驱动单元和z轴向驱动单元的驱动下，晶圆拨叉向后方的晶圆存储工位移动。晶圆定位传感器检测存储工位是否有空位，以及空位所在位置，将信息反馈至主控单元。转向单元驱动y轴向驱动单元旋转180度，晶圆拨叉位于后方而晶圆定位传感器位于前方。根据晶圆定位传感器向主控单元反馈的信息，x轴向驱动单元、y轴向驱动单元和z轴向驱动单元驱动晶圆拨叉，晶圆拨叉将其上的晶圆放置在存储工位的空位上。

6、本技术在传统的三维运动体系的基础上增设旋转单元和晶圆定位传感器，便于机械手准确地知晓晶圆所在位置，以及，晶圆存储工位是否存在空位，以及，空位的具体位置，利于机械手准确获取晶圆、存储晶圆。

7、晶圆拨叉安装在旋转气缸上，旋转气缸安装在晶圆取放单元支架上。旋转气缸驱动晶圆拨叉翻转，释放其上的晶圆。

8、晶圆定位传感器安装在晶圆定位伸缩气缸上，晶圆定位伸缩气缸安装在晶圆取放单元支架上。在晶圆定位伸缩气缸的驱动下，晶圆定位传感器线性位移，便于检测晶圆所在位置，以及，存储工位的空位。

9、y轴向驱动单元包括y轴向机架、设置在y轴向机架上的y轴向传送带和y轴向导轨，晶圆取放单元支架与y轴向传送带连接，且配合在y轴向导轨上。电机驱动y轴向传送带，y轴向传送带驱动晶圆取放单元支架沿y轴向导轨线性位移。

10、转向单元包括旋转主轴和主轴驱动电机，y轴向机架安装在旋转主轴上，旋转主轴和主轴驱动电机安装在z轴向驱动单元的升降架上。主轴驱动电机通过同步带或齿轮组驱动旋转主轴旋转，旋转主轴驱动y轴向机架旋转。

11、z轴向驱动单元包括立式机架、安装在立式机架上的立式丝杆机构，所述升降架连接立式丝杆机构的丝杆螺母。立式丝杆机构的丝杆由电机驱动，与丝杆螺母连接的升降架在立式导轨的导向下升降。

12、x轴向驱动单元包括安装在底板上的卧式丝杆机构、与卧式丝杆机构的丝杆螺母连接的x轴向板，立式机架安装在x轴向板上。卧式丝杆机构的丝杆由电机驱动，与丝杆螺母连接的x轴向板在卧式导轨的导向下平移。

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【技术保护点】

1.一种用于晶圆片搬运的机械手，包括X轴向驱动单元(10)、设置在X轴向驱动单元上的Z轴向驱动单元(20)、设置在Z轴向驱动单元上的Y轴向驱动单元(30)、设置在Y轴向驱动单元上的晶圆取放单元(40)，其特征在于：Y轴向驱动单元与Z轴向驱动单元之间设置转向单元(50)，晶圆取放单元包括晶圆拨叉(41)和晶圆定位传感器(42)，晶圆拨叉和晶圆定位传感器之间的角度距离为180度。

2.如权利要求1所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：晶圆拨叉(41)安装在旋转气缸(43)上，旋转气缸安装在晶圆取放单元支架(44)上。

3.如权利要求2所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：晶圆定位传感器(42)安装在晶圆定位伸缩气缸(45)上，晶圆定位伸缩气缸安装在晶圆取放单元支架(44)上。

4.如权利要求2所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：Y轴向驱动单元(30)包括Y轴向机架(31)、设置在Y轴向机架上的Y轴向传送带和Y轴向导轨，晶圆取放单元支架(44)与Y轴向传送带连接，且配合在Y轴向导轨上。

5.如权利要求4所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：转向单元(50)包括旋转主轴(51)和主轴驱动电机(52)，Y轴向机架(31)安装在旋转主轴上，旋转主轴和主轴驱动电机安装在Z轴向驱动单元的升降架(21)上。

6.如权利要求5所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：Z轴向驱动单元(20)包括立式机架(22)、安装在立式机架上的立式丝杆机构(23)，所述升降架(21)连接立式丝杆机构的丝杆螺母。

7.如权利要求6所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：X轴向驱动单元(10)包括安装在底板(11)上的卧式丝杆机构(12)、与卧式丝杆机构的丝杆螺母连接的X轴向板(13)，立式机架(22)安装在X轴向板上。

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【技术特征摘要】

1.一种用于晶圆片搬运的机械手，包括x轴向驱动单元(10)、设置在x轴向驱动单元上的z轴向驱动单元(20)、设置在z轴向驱动单元上的y轴向驱动单元(30)、设置在y轴向驱动单元上的晶圆取放单元(40)，其特征在于：y轴向驱动单元与z轴向驱动单元之间设置转向单元(50)，晶圆取放单元包括晶圆拨叉(41)和晶圆定位传感器(42)，晶圆拨叉和晶圆定位传感器之间的角度距离为180度。

2.如权利要求1所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：晶圆拨叉(41)安装在旋转气缸(43)上，旋转气缸安装在晶圆取放单元支架(44)上。

3.如权利要求2所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：晶圆定位传感器(42)安装在晶圆定位伸缩气缸(45)上，晶圆定位伸缩气缸安装在晶圆取放单元支架(44)上。

4.如权利要求2所述的一种用于晶圆片搬运的机械手，其特征在于：y轴向驱动单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：常跃，魏小东，张寅虎，潘雨萌，杨朋飞，
申请(专利权)人：苏州启航电子有限公司，
类型：新型
国别省市：