一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统，包括上料单元、校正单元和/或缓存单元、处理单元和机械手臂，所述上料单元、校正单元和/或缓存单元中晶圆水平放置，所述处理单元中晶圆竖直放置；所述机械手臂包括本体、大臂、小臂、上末端执行器和下末端执行器，其中，所述大臂的固定端可旋转地安装在所述本体一端，所述小臂的固定端可旋转地安装在所述大臂的移动端，所述上末端执行器和下末端执行器的固定端上下叠加且可旋转地安装在所述小臂的移动端；所述上末端执行器和下末端执行器的移动端可旋转地安装上手指和下手指。本实用新型专利技术基于SCARA手臂的晶圆传输系统中晶圆可以实现水平放置位置和竖直放置位置的切换。现水平放置位置和竖直放置位置的切换。现水平放置位置和竖直放置位置的切换。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统


[0001]本技术涉及晶圆传输领域，具体涉及一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺水平的不断提高，前道和后道工艺设备厂对半导体自动化传输技术提出了更高更复杂的要求。
[0003]目前行业内晶圆的传输运动主要有两种：一种是保持晶圆姿态不变情况下，不同工位间水平面内不同高度的传输。另外一种是改变晶圆的姿态，不同工位间角度变更的传输。
[0004]行业内提高晶圆的传输效率主要是通过增加机器人末端执行器的数量来实现，如单臂SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)机器人常配一个以上的末端执行器，双臂SCARA机器人往往下手臂配一个末端执行器而上手臂配一个或多个。
[0005]为了解决晶圆传输范围增大的问题，如标准3Port以上EFEM(半导体设备前端模块)内部对晶圆的传输，常采用的Track轴配SCARA单臂或双臂机器人以及各关节可独立运动的水平多关节机器人的方案来解决。
[0006]目前上市的国内外多种型号的晶圆搬运机器人，如美国Brooks、日本Sankyo、日本JEL等公司生产的机器人在对多末端执行器传输、末端执行器可翻转、传输范围大以及无行走轴的场合中均无法满足要求。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统，具有两个可独立运动的末端执行器，其中上末端执行器可翻转，通过各驱动轴电机的协同工作可实现不同的运动姿态，进而使得基于SCARA手臂的晶圆传输系统中晶圆可以实现水平放置位置和竖直放置位置的切换。
[0008]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统，包括上料单元、校正单元和/或缓存单元、处理单元和机械手臂，所述上料单元、校正单元和/或缓存单元中晶圆水平放置，所述处理单元中晶圆竖直放置；
[0009]所述机械手臂包括本体、大臂、小臂、上末端执行器和下末端执行器，所述大臂和小臂的长度相等；其中，所述大臂的固定端可旋转地安装在所述本体一端，所述小臂的固定端可旋转地安装在所述大臂的移动端，所述上末端执行器和下末端执行器的固定端上下叠加且可旋转地安装在所述小臂的移动端；所述上末端执行器和下末端执行器的移动端可旋转地安装上手指和下手指；
[0010]所述小臂的固定端安装在大臂小带轮四上，所述大臂小带轮四与大臂大带轮四通过同步带构成传动副，大臂大带轮四位于大臂的固定端，大臂大带轮四固定连接第四驱动轴；所述大臂的固定端固定连接在第五驱动轴上，所述第五驱动轴驱动大臂进行旋转，第四驱动轴和第五驱动轴位于本体内部。
[0011]进一步的，所述下末端执行器连接所述小臂大带轮一，所述小臂大带轮一通过同步带连接小臂小带轮一；所述小臂小带轮一通过肘轴一固定连接大臂小带轮一，大臂大带轮一与大臂小带轮一通过同步带构成传动副，大臂大带轮一固定连接在第一驱动轴上；其中，小臂大带轮一位于小臂的移动端，小臂小带轮一位于小臂的固定端，大臂小带轮一和肘轴一位于大臂的移动端，大臂大带轮一位于大臂的固定端，第一驱动轴位于本体内部；所述第一驱动轴驱动所述下末端执行器做旋转运动。
[0012]进一步的，所述小臂大带轮一和小臂小带轮一的齿数比为2:1。
[0013]进一步的，所述上末端执行器连接所述小臂大带轮二，所述小臂大带轮二通过同步带连接小臂小带轮二；所述小臂小带轮二通过肘轴二固定连接大臂小带轮二，大臂大带轮二与大臂小带轮二通过同步带构成传动副，大臂大带轮二固定连接在第二驱动轴上；其中，小臂大带轮二位于小臂的移动端，小臂小带轮二位于小臂的固定端，大臂小带轮二和肘轴二位于大臂的移动端，大臂大带轮二位于大臂的固定端，第二驱动轴位于本体内部；所述第二驱动轴驱动所述上末端执行器做旋转运动。
[0014]进一步的，所述小臂大带轮二和小臂小带轮二的齿数比为2:1。
[0015]进一步的，所述上手指固定连接锥齿轮二，锥齿轮一和锥齿轮二构成齿轮副，所述锥齿轮一固定在小臂大带轮三上，且所述锥齿轮一与所述小臂大带轮三具有同心轴；所述小臂大带轮三通过同步带连接小臂小带轮三；所述小臂小带轮三通过肘轴三固定连接大臂小带轮三，大臂大带轮三与大臂小带轮三通过同步带构成传动副，大臂大带轮三固定连接在第三驱动轴上；其中，小臂大带轮三位于小臂的移动端，小臂小带轮三位于小臂的固定端，大臂小带轮三和肘轴三位于大臂的移动端，大臂大带轮三位于大臂的固定端，第三驱动轴位于本体内部；所述第三驱动轴驱动所述上手指做翻转运动。
[0016]进一步的，所述小臂大带轮三和小臂小带轮三的齿数比为2:1。
[0017]进一步的，所述校准单元包括用于对晶圆进行对准的对准器；所述处理单元用于将所述基于SCARA手臂的晶圆传输系统中的晶圆传输至后续工序。
[0018]本技术具有如下有益效果：本技术基于SCARA手臂的晶圆传输系统可以实现上料、校准、缓存以及出料的完整晶圆传输；本技术中机械手臂具有两个可独立运动的末端执行器，其中上末端执行器可直线运动，可旋转，可翻转；下末端执行器可直线运动，可旋转；通过各驱动轴电机的协同工作可实现不同的运动姿态，进而确保晶圆在传输过程中可以从水平放置位置切换为竖直放置完成，进而使得传输系统内部的传输过程与传输系统外部的后端处理工序无缝衔接，提高晶圆的处理效率。
附图说明
[0019]附图1为本技术中上手指和下手指分离且上手指翻转的示意图；
[0020]附图2为本技术中上手指和下手指分离且上手指没有翻转的示意图；
[0021]附图3为本技术中上手指和下手指重叠的示意图；
[0022]附图4为本技术机械手臂的结构示意图；
[0023]附图5为本技术机械手臂处于初始状态的示意图；
[0024]附图6为本技术机械手臂的内部连接示意图；
[0025]附图7为附图6中Ⅰ部分的放大示意图；
[0026]附图8为附图6中Ⅱ部分的放大示意图；
[0027]图中：1上末端执行器；2下末端执行器；3大臂；4小臂；5本体；6小臂大带轮一；7小臂小带轮一；8小臂大带轮二；9小臂小带轮二；10小臂大带轮三；11小臂小带轮三；12锥齿轮一；13锥齿轮二；14肘轴一；15肘轴二；16肘轴三；17大臂小带轮一；18大臂大带轮一；19大臂小带轮二；20大臂大带轮二；21大臂小带轮三；22大臂大带轮三；23大臂小带轮四；24大臂大带轮四；25驱动轴一；26驱动轴二；27驱动轴三；28驱动轴四；29驱动轴五，30上手指，31下手指；32上料单元，33校正单元，34缓存单元，35处理单元，36机械手臂。
具体实施方式
[0028]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的详细说明。
[0029]请参阅附图1
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3，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统，其特征在于，包括上料单元、校正单元和/或缓存单元、处理单元和机械手臂，所述上料单元、校正单元和/或缓存单元中晶圆水平放置，所述处理单元中晶圆竖直放置；所述机械手臂包括本体、大臂、小臂、上末端执行器和下末端执行器，所述大臂和小臂的长度相等；其中，所述大臂的固定端可旋转地安装在所述本体一端，所述小臂的固定端可旋转地安装在所述大臂的移动端，所述上末端执行器和下末端执行器的固定端上下叠加且可旋转地安装在所述小臂的移动端；所述上末端执行器和下末端执行器的移动端可旋转地安装上手指和下手指；所述小臂的固定端安装在大臂小带轮四上，所述大臂小带轮四与大臂大带轮四通过同步带构成传动副，大臂大带轮四位于大臂的固定端，大臂大带轮四固定连接第四驱动轴；所述大臂的固定端固定连接在第五驱动轴上，所述第五驱动轴驱动大臂进行旋转，第四驱动轴和第五驱动轴位于本体内部。2.根据权利要求1所述的一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统，其特征在于，所述下末端执行器连接小臂大带轮一，所述小臂大带轮一通过同步带连接小臂小带轮一；所述小臂小带轮一通过肘轴一固定连接大臂小带轮一，大臂大带轮一与大臂小带轮一通过同步带构成传动副，大臂大带轮一固定连接在第一驱动轴上；其中，小臂大带轮一位于小臂的移动端，小臂小带轮一位于小臂的固定端，大臂小带轮一和肘轴一位于大臂的移动端，大臂大带轮一位于大臂的固定端，第一驱动轴位于本体内部；所述第一驱动轴驱动所述下末端执行器做旋转运动。3.根据权利要求2所述的一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统，其特征在于，所述小臂大带轮一和小臂小带轮一的齿数比为2:1。4.根据权利要求1所述的一种基于SCARA手臂的晶圆传输系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩龙，杨琦，中岛隆志，川辺哲也，张菊，张加峰，马刚，曹洁，张贤龙，李莹莹，
申请(专利权)人：上海广川科技有限公司，
类型：新型
国别省市：