[发明专利]—种单臂三自由度的晶圆传输机械手及使用方法

说明书

本发明涉及晶圆传输机械手领域，公开了—种单臂三自由度的晶圆传输机械手及使用方法，通过垂直移动组件、旋转组件与径向移动组件将机械爪的一端靠近顶层晶圆片的一侧上方，通过伸缩电机等设置，使得延伸板的一端逐渐靠近顶层晶圆片并位于晶圆片的上方，启动抽气组件，利用伯努利吸盘原理，使得通孔处的压强较小，继而使得顶层晶圆片被吸附至延伸板的一端，通过控制径向移动组件将顶层晶圆片向片盒外移动一段距离，继而便于后续使用真空发生器与吸盘对顶层晶圆片进行运输，同时，扩大片盒内的操作空间，便于机械爪运转后续晶圆片，通过反向电机等设置，吸盘发生翻转吸附晶圆片，扩大片盒的储存能力，提高空间利用率。

技术领域

本发明涉及晶圆传输机械手领域，具体为—种单臂三自由度的晶圆传输机械手及使用方法。

背景技术

随着晶圆的生产产量和尺寸不断增加，要求晶圆的生产及测试向着高速化、连续化、自动化生产方向发展。由于需要在有限的空间实现晶圆工位的快速转移，从而在进行晶圆检测时，对自动传输机械手的工作稳定性、动作准确性、以及洁净度等方面，都提出了较高的要求，因此，作为半导体检测中硅片传输和定位的核心设备，对晶圆传输机械手的探究，对打破国外对中国高端显微市场的垄断，促进我国半导体产业的发展，具有重要意义。

现有技术中，公开号为CN106409740B的专利文献中提出了一种晶圆传输机械手用来满足晶圆片的传输需求，但是对晶圆片盒的要求较高，多个晶圆片在片盒内的储存间距较大，以方便机械爪伸入片盒内利用吸盘吸附晶圆片进行转移，因此造成片盒的储存容量小，空间利用率较低，此外，采用丝杆配合导向机构移动机械爪的方式，转移晶圆速度慢，效率低，因此，我们公开了—种单臂三自由度的晶圆传输机械手及使用方法用来满足晶圆片的传输需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了—种单臂三自由度的晶圆传输机械手及使用方法，具备灵活抓取等优点，解决了传统机械手难操作造成片盒容量小等系列问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：—种单臂三自由度的晶圆传输机械手及使用方法，包括固定座，所述固定座包含相对应的底座与顶座，所述固定座上安装有垂直导杆和垂直移动组件，所述垂直导杆上滑动套接有升降台，所述垂直移动组件用以带动所述升降台快速升降，所述升降台上安装有旋转组件，所述旋转组件上连接有径向移动组件，所述径向移动组件用以带动机械爪快速移动，所述径向移动组件包含反向组件，所述反向组件用以翻转所述机械爪，且所述机械爪上安装有用以吸附晶圆片的吸盘；

还包括延伸组件，所述延伸组件用以带动片盒内的顶层晶圆片。

优选地，所述垂直移动组件包含垂直电动滑轨与垂直电动滑块，所述固定座上固定安装有两个位置相对应的所述垂直电动滑轨，两个所述垂直电动滑轨上均滑动套接有所述垂直电动滑块，两个所述垂直电动滑块通过对应的连接件固定连接有同一个所述升降台。

优选地，所述旋转组件包含旋转电机与旋转杆，所述升降台上固定安装有所述旋转电机，所述旋转电机的输出轴通过第一联轴器固定连接有所述旋转杆，所述旋转杆的顶端固定连接有径向台。

优选地，所述径向移动组件包含径向电动滑轨与径向电动滑块，所述径向台上固定连接有两个位置相对应的所述径向电动滑轨，两个所述径向电动滑轨上均滑动套接有所述径向电动滑块，且两个所述径向电动滑块的顶部均固定连接有连接柱，两个所述连接柱的顶端均固定连接有同一个径向滑座。

优选地，所述反向组件包含反向电机与螺接件，所述径向滑座的顶部固定连接有所述反向电机，所述反向电机的输出轴通过第二联轴器固定连接有反向输出轴，所述反向输出轴与所述机械爪通过所述螺接件相连接。

优选地，所述机械爪上固定安装有与所述吸盘相连通的真空发生器，所述机械爪的顶侧固定安装有弹簧，所述弹簧的另一端固定安装有压力传感器，所述压力传感器用以检测所述吸盘是否吸附晶圆片。