[发明专利]一种自动交接的多尺寸硅片传输装置

说明书

本发明公开了一种自动交接的多尺寸硅片传输装置，包括硅片抓取机械手、传送导轨、硅片交接机构和对准基板。硅片抓取机械手通过真空装置实现硅片取放，其通过旋转臂吸附与旋转柱限位钉限位可实现180°往复硅片吸附；传送导轨为整个机构的传输通道，通过齿轮齿条机构与滑动导轨的配合，实现硅片抓取机械手与硅片交接机构的平稳连接与传输；硅片交接机构利用模拟人手抓取运动的三爪机构实现硅片的抓放与提放，其通过气缸驱动与升缩杆的配合实现硅爪的水平抓放，通过电机驱动实现硅爪的竖直提放；对准基板为整个传输装置的底座；该发明可与光刻机及硅片预对准台配合使用，在狭窄空间的适应性好，具有占用空间小、高平稳性、操作简单、多尺寸硅片传输的优点。

技术领域

本发明涉及光刻机硅片传输的技术领域，尤其涉及一种直线型自动交接的多尺寸硅片传输装置。

背景技术

光刻作为集成电路制造的核心技术，广泛应用于微电子领域，是近代信息技术的关键。传输系统是光刻设备的重要组成部分，其功能是实现硅片在不同工位之间快速、高效、可靠的转移。

随着器件的特性线宽逐渐细化、芯片刻线精度不断提高、硅片尺寸变大，人们对光刻机整机机械系统的稳定性要求越来越高，对传输系统的精度要求也不断提高。当前光刻设备中常用的硅片交接装置为关节臂式机械手，其利用多关节实现极坐标系内的点到点运动，因而这种机械手与工件台进行硅片交接时，难以实现速度和精度的同时满足，在运动重复性和径向速度方面也无法满足当前光刻机的产能需求。同时，此类机械手还存在占用空间大、成本高、故障率高的缺点。

发明内容

本发明目的在于提出一种直线型自动交接的硅片传输装置，主要用于硅片放置空间狭窄而人手操作难以满足精度要求的光刻设备中，可与光刻机及硅片预对准平台配合使用，具有占用空间小、高平稳性、操作简单的、多尺寸硅片传输的优点。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动交接的多尺寸硅片传输装置，包括：硅片抓取机械手、传送导轨、硅片交接机构和对准基板。所述硅片抓取机械手安装在对准基板外侧，通过旋转臂、旋转柱与限位钉配合，具有旋转和吸附功能；所述传送导轨安装在硅片抓取机械手与硅片交接机构之间，用于传输硅片交接机构并实现硅片抓取机械手与硅片交接机构之间的硅片交接；所述硅片交接机构安装在传送导轨上，可沿传送导轨移动，在气缸和电机驱动基础上，通过控制三爪机构实现对硅片的抓放与提放；所述对准基板位于整个机构底部，用于机构定位及保证硅片传输与交接的平稳性。

进一步地，所述硅片抓取机械手由传输旋转销钉、轴承、放片旋转柱、旋转臂、真空吸附孔、放片机构承片台、硅片定位钉、放片旋转限位钉、放片机构旋转轴销钉组成；所述传输旋转销钉与轴承配合。带动放片旋转柱与旋转臂转动；所述放片机构旋转轴销钉一端与放片旋转柱固连，一端与放片旋转限位钉错交，限制硅片抓取机械手转动角度；所述放片旋转柱与旋转臂通过M6螺钉连接紧锁；所述旋转臂末端通过放片机构承平台的真空吸附孔实现硅片取放；旋转臂上有多对不同位置的螺纹孔，可连接硅片定位钉实现不同尺寸硅片的精准定位；所述放片旋转限位钉安装在轴承上，包含两个方向并呈正向相对，限制硅片抓取机械手转动角度为180°。

进一步地，所述传送导轨由硅片手导轨、齿条、齿轮、水平限位块、水平传输电机基板、水平传输电机、硅片手滑块、水平限位开关挡片、水平传输限位开关组成；所述硅片手导轨位于两侧，是主要的承重轨道；所述硅片手滑块安装在硅片手导轨上方并与其配合，实现高平稳性交接；所述水平限位滑块安装在与齿条末端，对硅片交接机构机械限位，防止其滑落，保证硅片运送流程安全精确运行；所述水平传输电机基板与电机和硅片交接机构固连；所述的水平传输电机位于两硅片手导轨之间，水平传输电机转轴端与齿轮固连并驱动齿轮在齿条上的转动进而带动硅片交接机构的水平运行；所述水平传输限位开关是两个光电开关，安装硅片手导轨两端，通过与水平限位开关挡片配合限制硅片交接机构的水平位移。