[发明专利]一种晶圆真空搬运机械手

说明书

本发明涉及晶圆加工技术领域，公开了一种晶圆真空搬运机械手，包括第一机械臂、第二机械臂、取片叉、位于第一机械臂下端的驱动机构，还包括设法兰盘、机壳，第一机械臂包括第一外壳、下端与驱动机构连接且上端与第一外壳固定的第一转轴、与驱动机构连接的第一齿轮、转动连接在第一外壳远离第一转轴一端处的第二齿轮、第一皮带、与第一外壳固定的第二转轴，第二机械臂包括与第二齿轮固定的第二外壳、与第二转轴固定的第三齿轮、与取片叉固定的第四齿轮、第二皮带，驱动机构包括基座、支架、驱动支架上下移动的第一驱动件、设置在支架内且用于驱动第一转轴转动的第二驱动件、设置在支架内且用于驱动第一齿轮转动的第三驱动件。

技术领域

本发明涉及晶圆加工技术领域，特别涉及一种晶圆真空搬运机械手。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。目前国内晶圆生产线以 8英寸和 12 英寸为主。

晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1 片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点；故而为了保证晶圆加工后的质量，晶圆加工的环境通常为真空状态。

目前，公开号为CN211956120，公开日为2020年11月17日的中国专利公开了一种曝光机自动上下片装置，包括传送机械手、第一装片卡槽、自动对平边装置与曝光机，传送机械手设置在曝光机前端，第一装片卡槽设置在传送机械手左侧，自动对平边装置设置在传送机械手与曝光机之间，传送机械手适于将第一装片卡槽中的晶元输送至自动对平边装置中，由自动对平边装置将晶圆输送至曝光机中进行曝光，自动对平边装置包括激光找平器、第一真空吸盘、第一真空吸盘驱动装置、导轨与上片机械手，第一真空吸盘适于吸附由传送机械手输送至自动对平边装置中的晶元，第一真空吸盘驱动装置适于驱动晶元转动，以使激光找平器对准设置在晶元侧面的平边。

该种曝光机自动上下片装置在利用驱动电机带动第一机械臂、第二机械臂和取片叉进行运动，通过取片叉搬运晶圆；其中通常为了保持真空搬运环境，第一机械臂、第二机械臂和取片叉均位于一个真空的搬运腔体内，而驱动电机位于搬运腔体外侧，驱动电机的输出轴穿过腔体后与第一机械臂连接；但是由于现有技术中取片叉在搬运的过程中需要平移和升降，故而通过单独依靠驱动电机无法完成整个搬运的过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶圆真空搬运机械手，能够比较方便的搬运晶圆。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种晶圆真空搬运机械手，包括第一机械臂、第二机械臂、取片叉、位于第一机械臂下端的驱动机构，还包括设置在驱动机构上端且用于连接外部真空腔体的法兰盘、位于驱动机构外侧的机壳，所述第一机械臂包括第一外壳、下端与驱动机构连接且上端与第一外壳固定的第一转轴、与驱动机构连接且转动连接在第一转轴周侧的第一齿轮、转动连接在第一外壳远离第一转轴一端处的第二齿轮、设置在第一齿轮和第二齿轮之间的第一皮带、与第一外壳固定且位于第二齿轮内部的第二转轴，所述第二机械臂包括与第二齿轮固定的第二外壳、转动连接在第二外壳内且与第二转轴固定的第三齿轮、转动连接在第二外壳远离第三齿轮的一端上且与取片叉固定的第四齿轮、设置在第三齿轮和第四齿轮之间的第二皮带，所述驱动机构包括设置在机壳内的基座、设置在基座上且用于连接第一机械臂的支架、设置在基座上用于驱动支架上下移动的第一驱动件、设置在支架内且用于驱动第一转轴转动的第二驱动件、设置在支架内且用于驱动第一齿轮转动的第三驱动件。

本发明的进一步设置为：所述第一驱动件包括固定在基座上的第一电机、与第一电机的输出轴连接的驱动丝杆、连接在驱动丝杆上的丝杆螺母、固定在支架上且与丝杆螺母固定连接的卡块。