[发明专利]一种硅片传输手动机械手

说明书

技术领域

本发明涉及光刻机硅片传输的技术领域，具体涉及一种硅片传输手动机械手，可手动实现机械手的升降和旋转运动以及硅片的取片与放片运动。

背景技术

在双面同时曝光光刻设备或硅片放置空间较小的光刻设备中，人手无法对硅片实现取放及预对准，从而需要硅片传输机械手代替人手进行操作。

现有的硅片传输机械手按结构可分为平面关节型和径向直线运动型两种，其自动化程度高、重复定位精度高，抓放物体动作灵活多样，但其成本高、故障率高，主要服务于对自动化要求程度高的光刻设备中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于平面关节型机构的硅片传输手动机械手，主要用于硅片放置空间狭小而人手无法操作的光刻设备中，可与光刻机及硅片预对准台配合使用，具有成本低、操作方便、故障率低及体积小的优点。

本发明采用的技术方案是：一种硅片传输手动机械手，包括：机械手座，升降旋转机构，取放片机构。所述机械手座布置在机械手底部，为机械手的基座；所述升降旋转机构布置在机械手座上方，可在机械手座上调节安装高度，由M4顶丝固定，具有升降和旋转两自由度的运动；所述取放片机构安装在升降旋转机构上方，其机械臂内部开通长孔，通过调节通气杆可实现机械臂取放片台真空的得失，从而实现硅片的取片与放片。

进一步的，所述升降旋转机构由中轴、套筒、转轴、弹簧、调节圆片、限位盖、限位筒、M3顶丝组成；所述中轴安装在机械手座上，并可以调节安装高度，由M4顶丝锁紧；所述套筒其内螺纹与中轴外螺纹连接；所述转轴安装在套筒内，其与中轴通过弹簧连接，转轴可以绕套筒中心轴旋转，同时可在套筒内做升降运动，弹簧可对其下降运动进行复位；弹簧与套筒之前安装调节圆片，可对弹簧的硬度进行调整；所述限位盖其内螺纹与套筒外螺纹连接，对中轴的运动起上限位的作用；所述限位筒套在限位盖外侧，由M3顶丝锁紧，其对机械手转动的位置起限位作用。

进一步的，所述取放片机构由机械臂、把手盖、气嘴、通气杆、密封圈、轴端连接件、M2顶丝、弹簧组成。所述机械臂固连在转轴上，内部加工通气长孔，下端圆面加工通气沟槽，实现硅片的吸附；所述把手盖固连在机械臂上，方便人手操作；所述气嘴安装在机械臂下方，实现真空气源的供气；所述通气杆安装在机械臂内部，其独特的设计可实现真空气体的通断；所述密封圈镶在通气杆上，防止漏气；所述轴端连接件安装在通气杆两端，采用M2顶丝锁紧，方便人手对通气杆的操作；所述弹簧套在通气杆上，一端接触轴端连接件端面，另一端接触机械臂侧端面，实现气体通断操作时的复位动作。

进一步的，升降旋转机构实现机械手升降和旋转两自由度的运动，同时其限位筒可对机械手取片与放片的位置进行限位；取放片机构实现硅片的取片与放片的动作，其机械臂下端圆面加工通气沟槽，通气杆在机械臂内部处于不同位置时可实现机械臂下端圆面真空的通断。

进一步的，该机械手可与光刻机及硅片预对准台配合使用，根据光刻机与硅片预对准台的位置，确定机械手操作面高度、机械臂的长度以及限位筒的开口角度。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)、本发明主要运用于硅片放置空间狭小而人手无法操作的光刻设备中，其各个关节的运动以及真空切换按钮均由纯机械结构组成，无需电控实现操作，具有体积小、成本低、故障率低的优点。

(2)、本发明可与硅片预对准台配合使用，操作方便，可灵活运用于各种尺寸的硅片取放操作中。

附图说明

图1为本发明的总体结构图，其中，100-机械手座；200-升降旋转机构；300-取放片机构；

图2为升降旋转机构结构图，其中，201-中轴；202-套筒；203-转轴；204-弹簧；205-调节圆片；206-限位盖；207-限位筒；208-M3顶丝；

图3为取放片机构结构图，其中，301-机械臂；302-把手盖；303-气嘴；304-通气杆；305-密封圈；306-轴端连接件；307-M2顶丝；308-弹簧；

图4为机械手取放片限位位置图，其中，图4(a)为限位位置1示意图，图4(b)为限位位置2示意图；

图5为机械臂真空通断原理图，其中，图5(a)为真空开通位置示意图，图5(b)为真空切断位置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的特点和优点更加明显易懂，下面对本发明的具体实施做详细说明。