[实用新型]一种晶圆搬运机械手

说明书

本实用新型实施例公开了一种晶圆搬运机械手，包括旋转夹持组件以及用于驱动旋转夹持组件转动的旋转电机，旋转夹持组件包括轴承组件，轴承组件的内壁安装有滚珠花键；滚珠花键包括花键轴以及滚动安装在花键轴外壁的花键外筒，旋转电机用于驱动花键外筒旋转，花键外筒上安装有随花键外筒同步旋转并用于支撑晶圆内端侧壁的固定手指以及用于支撑晶圆外端侧壁的夹持手指，花键轴上连接有用于推动夹持手指水平移动的夹持气缸；且旋转电机上连接有编码器，编码器电性连接有控制器，控制器电性连接旋转电机和夹持气缸，本实用新型可完成各个角度的无级式转动，采用非接触的夹紧搬运方式，提高翻转精度和稳定性。

技术领域

本实用新型实施例涉及晶圆搬运技术领域，具体涉及一种晶圆搬运机械手。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅。

在生产晶圆的过程当中，将晶圆从一个工作平台转移至另一个工作平台，传统多采用人工手持晶圆进行搬运的方式，同行业现有技术多为夹持式，或吸附翻转式搬运。搬运晶圆时只能水平搬运，无法应对非水平方式搬运的工况。要么只能进行吸附式翻转，无法应对表面不可接触的搬运工况。目前市面上带翻转式搬运机械手多采用气动驱动方式完成手指的翻转，其缺点明显：

(1)搬运形式单一：翻转机构只能进行两个位置的翻转动作，无法完成各个角度的无级式转动；

(2)翻转精度低，稳定性差：无法适应有高精度要求的搬运工况，无法应对表面不可接触的搬运工况，掉片的风险非常大；控制系统为全开环控制，无法监测到手指翻转过程的实时位置，在运动过程中容易造成设备的撞机，影响晶圆的品质，严重时导致晶圆报废，降低晶圆生产的良品率；

(3)维修不便：结构及控制与机械手一体化，控制及后期维护不便；

(4)目前市面上带翻转式搬运机械手基板无防水功能，不能适应微水或多水环境；

以上缺陷都导致现有的晶圆的搬运效率不高。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种晶圆搬运机械手，以解决现有技术中由于搬运方式单一，无法应对表面不可接触的搬运工况，翻转精度低，稳定性差和效率低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种晶圆搬运机械手，包括旋转夹持组件以及用于驱动所述旋转夹持组件转动的旋转电机，所述旋转夹持组件包括轴承组件，所述轴承组件的内壁安装有滚珠花键；所述滚珠花键包括花键轴以及滚动安装在花键轴外壁的花键外筒，所述旋转电机用于驱动花键外筒旋转，所述花键外筒上安装有随花键外筒同步旋转并用于支撑晶圆内端侧壁的固定手指以及用于支撑晶圆外端侧壁的夹持手指，所述花键轴上连接有用于推动夹持手指水平移动的夹持气缸；且所述旋转电机上连接有编码器，所述编码器电性连接有控制器，所述控制器电性连接所述旋转电机和夹持气缸。

本实用新型实施例的特征还在于，所述旋转电机为步进电机，所述步进电机的输出端通过减速电机连接所述旋转夹持组件，且所述编码器安装在减速电机的转轴上。

本实用新型实施例的特征还在于，所述轴承组件包括轴承座，所述轴承座的内侧壁设置第一轴承和第二轴承，所述第一轴承预压在花键外筒的一端侧壁，所述第二轴承预压在花键外筒的另一端侧壁。

本实用新型实施例的特征还在于，还包括用于承载各机构的基板，所述控制器与基板一体成型，所述控制器上设置有电性连接所述编码器、旋转电机和夹持气缸的通讯串口。

本实用新型实施例的特征还在于，所述轴承组件和滚珠花键之间设置有防水密封垫。