CN112757259B - 一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂 - Google Patents

一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，包括第一夹持手、第二夹持手、第一夹持臂、第二夹持臂、安装底座、气缸安装座、驱动气缸、驱动机构，所述驱动机构安装于所述安装底座上，所述驱动气缸安装于气缸安装座上，所述第一夹持手安装于所述第一夹持臂的一端，所述第二夹持手安装于所述第二夹持臂的一端。本发明配备对称的U型夹持手，在驱动机构的驱动下做开合动作，进行晶圆盒的夹取动作，针对不同的晶圆盒的尺寸对应调整夹持手的开合间距，保证了夹持动作的完整性与稳定性。

Description

一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂
技术领域
本发明属于半导体设备技术领域，具体涉及一种联动侦测晶圆盒传递机械手夹持手臂。
背景技术
在半导体湿法工艺设备的配置上，需要建立完整的工艺路径，其包含晶圆承载区域、晶圆清洗工艺区域、晶圆干燥工艺区域、晶圆卸载区域，而实现完整的工艺清洗过程需要实现晶圆的传递，其需要通过一规划完善的机械手臂装置进行晶圆片或者装载晶圆片的晶圆盒进行传递。晶圆的传递过程中需要通过多种装置与配件的组合，由于其安装于湿法设备上，其在传递的过程中由于湿法设备的震动会产生各种不良的应力集中、震动、晃动、偏移、偏转等现象，会对晶圆产生非预期的不良影响导致晶圆破片，故在机械手臂装置模组建立一种高稳定性的夹持用的夹手装置可以达到对晶圆产品的位置监测，对于晶圆产品的传递具有重要意义。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，本发明能够实现晶圆在周期性的传递过程中，保证晶圆的上下货动作可以顺利的进行，避免非预期的运动导致晶圆的表面发生破损。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，包括第一夹持手、第二夹持手、第一夹持臂、第二夹持臂、安装底座、气缸安装座、驱动气缸、驱动机构，所述驱动机构安装于所述安装底座上，所述驱动气缸安装于气缸安装座上，所述第一夹持手安装于所述第一夹持臂的一端，所述第二夹持手安装于所述第二夹持臂的一端；
所述驱动机构包括第一驱动臂、第二驱动臂、第一移动臂、第二移动臂、第一驱动块、第二驱动块、第一旋转块、第二旋转块、第一限位块、第二限位块及限位弹簧，所述第一驱动臂、所述第二驱动臂的一端分别连接所述驱动气缸的输出端，所述第一驱动臂、所述第二驱动臂的另一端为椭圆锥形，所述第一移动臂的一端连接所述第一夹持臂的另一端，所述第二移动臂的一端连接所述第二夹持臂的另一端，所述第一旋转块安装于所述第一移动臂的另一端，所述第二旋转块安装于所述第二移动臂的另一端，所述第一驱动块安装于所述第一旋转块上，所述第二驱动块安装于所述第二旋转块上，所述第一驱动臂的另一端位于所述第一驱动块的下方且与所述第一驱动块相接触，所述第二驱动臂的另一端位于所述第二驱动块的下方且与所述第二驱动块接触，所述第一限位块安装于所述第一旋转块上，所述第二限位块安装于所述第二旋转块上，所述限位弹簧连接所述第一限位块与所述第二限位块，所述限位弹簧位于所述第一驱动臂、所述第二驱动臂的下方。
作为优选的技术方案，所述第一旋转块上安装有第一接近开关，所述第二旋转块上安装有第二接近开关，所述第一接近开关的下方设置有第一感应器，所述第二接近开关的下方设置有第二感应器。
作为优选的技术方案，所述第一旋转块与所述第一移动臂同轴设置，所述第二旋转块与所述第二移动臂同轴设置。
作为优选的技术方案，所述第一旋转块采用轴安装的方式安装于所述第一移动臂的端部，所述第二旋转块采用轴安装的方式安装于所述第二移动臂的端部。
作为优选的技术方案，所述第一夹持手套设安装于所述第一夹持臂的一端，所述第二夹持手套设安装于所述第二夹持臂的一端。
作为优选的技术方案，所述第一旋转块、所述第二旋转块的运动角度为1-3度，所述第一夹持臂、所述第二夹持臂的相对运动距离为16-25毫米。
作为优选的技术方案，还包括固定座，所述固定座与所述气缸安装座为一体式结构，所述固定座上开设有限位槽，所述第一夹持臂与所述第一移动臂通过第一连接套件连接，所述第二夹持臂与所述第二移动臂通过第二连接套件连接，所述第一连接套件、所述第二连接套件设置于所述限位槽内并能在限位槽内左右移动。
作为优选的技术方案，所述第一旋转块、所述第二旋转块的横向截面为八边形。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明配备对称的U型夹持手，在驱动机构的驱动下做开合动作，进行晶圆盒的夹取动作，针对不同的晶圆盒的尺寸对应调整夹持手的开合间距，保证了夹持动作的完整性与稳定性。
(2)本发明驱动机构通过驱动臂、驱动块、旋转块、限位块的联动，实现了对夹持臂的精确开合控制，仅需要控制一个驱动气缸，大大减少了驱动机构所占用的空间，满足晶圆的上下货动作可以顺畅的进行。
(3)本发明通过限位弹簧，实现了夹持臂的复位过程，减少了动力装置的使用，保证了动作过程的稳定性，提高了晶圆的夹取效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明联动侦测晶圆盒传递机械手臂的结构示意图之一。
图2为本发明联动侦测晶圆盒传递机械手臂的结构示意图之二。
图3为本发明联动侦测晶圆盒传递机械手臂的局部放大图之一。
图4为本发明联动侦测晶圆盒传递机械手臂的局部放大图之二。
图5为本发明联动侦测晶圆盒传递机械手臂的局部放大图之三。
其中，附图标记具体如下：第一夹持臂1、第二夹持臂2、第一夹持手3、第二夹持手4、第一移动臂5、第二移动臂6、安装底座7、气缸安装座8、驱动气缸9、第一驱动臂10、第二驱动臂11、第一旋转块12、第二旋转块13、第一驱动块14、第二驱动块15、第一限位块16、第二限位块17、限位弹簧18、第一接近开关19、第二接近开关20、第一感应器21、第二感应器22、固定座23。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本实施例提供一种联动侦测晶圆传递机械夹持手臂，用于实现对晶圆盒的夹取。该联动侦测晶圆传递机械夹持手臂包括第一夹持手3、第二夹持手4、第一夹持臂1、第二夹持臂2、安装底座7、气缸安装座8、固定座23、驱动气缸9、驱动机构。其中第一夹持手3、第二夹持手4为对称设置的U形结构，能够卡合在晶圆盒两侧的边缘位置，实现对晶圆盒的夹取。第一夹持手3安装于第一夹持臂1的一端，第二夹持手4安装于第二夹持臂2的一端，通过第一夹持臂1、第二夹持臂2的运动带动第一夹持手3、第二夹持手4的开合。更为优选的方式是，第一夹持手3套设安装于第一夹持臂1的一端，第二夹持手4套设安装于第二夹持臂2的一端，采用套设的安装方式，可以保证第一夹持手3、第二夹持手4只随第一夹持臂1、第二夹持臂2做开合运动，而不会发生转动。
驱动机构安装于安装底座7上，驱动气缸9安装于气缸安装座8上，驱动机构包括第一驱动臂10、第二驱动臂11、第一移动臂5、第二移动臂6、第一驱动块14、第二驱动块15、第一旋转块12、第二旋转块13、第一限位块16、第二限位块17、限位弹簧18、第一接近开关19、第二接近开关20、第一感应器21及第二感应器22，其中，第一驱动臂10的一端、第二驱动臂11的一端分别连接驱动气缸9的输出端，在驱动气缸9的作用下伸出或缩回，第一驱动臂10、第二驱动臂11的另一端为椭圆锥形，其半径沿长度方向发生变化，第一移动臂5的一端连接第一夹持臂1的另一端，第二移动臂6的一端连接第二夹持臂2的另一端，第一旋转块12采用轴安装的方式安装于第一移动臂5的另一端，第二旋转块13采用轴安装的方式安装于第二移动臂6的另一端，第一旋转块12与第一移动臂5同轴设置，第二旋转块13与第二移动臂6同轴设置。第一旋转块12、第二旋转块13的横向截面为八边形。第一驱动块14安装于第一旋转块12朝向第二旋转块13的一侧，第二驱动块15安装于第二旋转块13朝向第一旋转块12的一侧。第一驱动臂10的另一端位于第一驱动块14的下方且始终与第一驱动块14相接触；第二驱动臂11的另一端位于第二驱动块15的下方且始终与第二驱动块15相抵触。第一限位块16安装于第一旋转块12上，第二限位块17安装于第二旋转块13，限位弹簧18连接第一限位块16与第二限位块17，限位弹簧18位于第一驱动臂10、第二驱动臂11的下方，限位弹簧18的作用是保证第一驱动臂10与第一驱动块14始终处于接触状态，第二驱动臂11与第二驱动块15始终处于接触状态。第一旋转块12上安装有第一接近开关19，第二旋转块13上安装有第二接近开关20，第一接近开关19的下方设置有第一感应器21，第二接近开关20的下方设置有第二感应器22。第一旋转块12、第二旋转块13的运动角度为1-3度，第一夹持臂1、第二夹持臂2的相对运动距离为16-25毫米。固定座23与气缸安装座8为一体式结构，固定座23上开设有限位槽，第一夹持臂1与第一移动臂5通过第一连接套件连接，第二夹持臂2与第二移动臂6通过第二连接套件连接，第一连接套件、第二连接套件设置于限位槽内并能在限位槽内左右移动。
工作过程：
初始状态下，驱动气缸9处于回缩状态，第一夹持臂1与第二夹持臂2处于靠近状态，当需要夹持晶圆盒时，驱动气缸9动作，推动第一驱动臂10与第二驱动臂11，第一驱动臂10、第二驱动臂11推动第一驱动块14与第二驱动块15，第一驱动块14与第二驱动块15带动第一旋转块12、第二旋转块13转动，第一旋转块12、第二旋转块13转动带动第一限位块16、第二限位块17远离，从而带动第一移动臂5、第二移动臂6远离，第一移动臂5与第二移动臂6带动第一夹持臂1、第二夹持臂2打开。当需要合拢第一夹持臂1与第二夹持臂2时，驱动气缸9缩回，第一旋转块12、第二旋转块13在限位弹簧18的作用下复位。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (8)

1.一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，包括第一夹持手、第二夹持手、第一夹持臂、第二夹持臂、安装底座、气缸安装座、驱动气缸、驱动机构，所述驱动机构安装于所述安装底座上，所述驱动气缸安装于气缸安装座上，所述第一夹持手安装于所述第一夹持臂的一端，所述第二夹持手安装于所述第二夹持臂的一端；
所述驱动机构包括第一驱动臂、第二驱动臂、第一移动臂、第二移动臂、第一驱动块、第二驱动块、第一旋转块、第二旋转块、第一限位块、第二限位块及限位弹簧，所述第一驱动臂、所述第二驱动臂的一端分别连接所述驱动气缸的输出端，所述第一驱动臂、所述第二驱动臂的另一端为椭圆锥形，所述第一移动臂的一端连接所述第一夹持臂的另一端，所述第二移动臂的一端连接所述第二夹持臂的另一端，所述第一旋转块安装于所述第一移动臂的另一端，所述第二旋转块安装于所述第二移动臂的另一端，所述第一驱动块安装于所述第一旋转块上，所述第二驱动块安装于所述第二旋转块上，所述第一驱动臂的另一端位于所述第一驱动块的下方且与所述第一驱动块相接触，所述第二驱动臂的另一端位于所述第二驱动块的下方且与所述第二驱动块接触，所述第一限位块安装于所述第一旋转块上，所述第二限位块安装于所述第二旋转块上，所述限位弹簧连接所述第一限位块与所述第二限位块，所述限位弹簧位于所述第一驱动臂、所述第二驱动臂的下方。
2.如权利要求1所述的一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，所述第一旋转块上安装有第一接近开关，所述第二旋转块上安装有第二接近开关，所述第一接近开关的下方设置有第一感应器，所述第二接近开关的下方设置有第二感应器。
3.如权利要求1所述的一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，所述第一旋转块与所述第一移动臂同轴设置，所述第二旋转块与所述第二移动臂同轴设置。
4.如权利要求3所述的一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，所述第一旋转块采用轴安装的方式安装于所述第一移动臂的端部，所述第二旋转块采用轴安装的方式安装于所述第二移动臂的端部。
5.如权利要求1所述的一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，所述第一夹持手套设安装于所述第一夹持臂的一端，所述第二夹持手套设安装于所述第二夹持臂的一端。
6.如权利要求1所述的一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，所述第一旋转块、所述第二旋转块的运动角度为1-3度，所述第一夹持臂、所述第二夹持臂的相对运动距离为16-25毫米。
7.如权利要求1所述的一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，还包括固定座，所述固定座与所述气缸安装座为一体式结构，所述固定座上开设有限位槽，所述第一夹持臂与所述第一移动臂通过第一连接套件连接，所述第二夹持臂与所述第二移动臂通过第二连接套件连接，所述第一连接套件、所述第二连接套件设置于所述限位槽内并能在限位槽内左右移动。
8.如权利要求1所述的一种联动侦测晶圆盒传递机械夹持手臂，其特征在于，所述第一旋转块、所述第二旋转块的横向截面为八边形。
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