一种半导体用水平多关节机器手制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体用水平多关节机器手，涉及半导体晶圆技术领域，包括控制底座，控制底座的顶面转动连接有旋转臂，旋转臂的顶面转动连接有折叠臂，所述折叠臂的顶面转动连接有转换机器手，转换机器手内侧设有滑动的晶圆托盘；还包括若干个晶圆转运工位，若干个晶圆转运工位均设置在半导体晶圆的加工位置处，晶圆转运工位内侧也设有滑动的晶圆托盘，转换机器手通过变换转换机器手内侧的晶圆托盘和晶圆转运工位内侧的晶圆托盘之间的位置来装卸半导体晶圆；极大减少水平多关节机器手的数据运算成本，同时也简化了水平多关节机器手内部系统组成，降低了水平多关节机器手的使用成本

【技术实现步骤摘要】
一种半导体用水平多关节机器手


[0001]本专利技术涉及半导体晶圆
，具体涉及一种半导体用水平多关节机器手
。

技术介绍

[0002]半导体用水平多关节机器手是专门用来运输半导体晶圆的设备，目前的水平多关节机器手例如授权公告号为
CN112548991B
的中国专利公开的一种半导体制造用机械手臂以及授权公告号为
CN113635292B
的中国专利公开的一种半导体清洗设备用六轴机械手，此类设备在运输半导体晶圆时，为了保护半导体晶圆，需要多关节机器手配备精准的传感器系统如视觉系统
、
力传感器和激光测距仪等来获取半导体晶圆的精确位置，然后再将半导体晶圆转运到水平多关节机器手上，水平多关节机器手在将半导体晶圆运输至设定位置后，水平多关节机器手再次将半导体晶圆从水平多关节机器手上转运至工位上，这个过程中需要移动半导体晶圆两次，这两次移动都需要水平多关节机器手精准控制半导体晶圆的位置，这不仅大大增加了半导体晶圆受到外部机械摩擦的风险，而且设置的精准的传感器还需要获取大量位置数据，水平多关节机器手要通过控制模块来处理这些位置数据，这样会增加水平多关节机器手的数据运算成本，以及水平多关节机器手的使用成本
。

技术实现思路

[0003]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种半导体用水平多关节机器手，以解决现有技术中，需要多关节机器手配备精准的传感器系统如视觉系统
、
力传感器和激光测距仪等来获取半导体晶圆的精确位置，导致了水平多关节机器手的数据运算成本和硬件使用成本增加的问题
。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：具体是提供一种半导体用水平多关节机器手，包括控制底座，控制底座的顶面转动连接有旋转臂，旋转臂的顶面转动连接有折叠臂，所述折叠臂的顶面转动连接有转换机器手，转换机器手内侧设有滑动的晶圆托盘；还包括若干个晶圆转运工位，若干个晶圆转运工位均设置在半导体晶圆的加工位置处，晶圆转运工位内侧也设有滑动的晶圆托盘，转换机器手通过变换转换机器手内侧的晶圆托盘和晶圆转运工位内侧的晶圆托盘之间的位置来装卸半导体晶圆
。
[0005]作为本专利技术进一步的方案：所述转换机器手包括旋转座，旋转座的底面与折叠臂的顶面转动连接，旋转座的一侧固定连接有连接臂，连接臂远离旋转座的一端转动连接有两组弧形转换器
。
[0006]作为本专利技术进一步的方案：所述连接臂靠近弧形转换器的一端开设有运输轨道，弧形转换器的内侧开设有转换轨道，若干个晶圆转运工位的内侧均开设有工位轨道，晶圆托盘的一侧固定连接有与运输轨道
、
转换轨道以及工位轨道相匹配的轨道滑块
。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述运输轨道
、
转换轨道以及工位轨道首尾连接组成完整圆形
。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述连接臂与两组弧形转换器之间的对接处均设有驱动轴
。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述连接臂的侧面开设有与两组弧形转换器相互契合的收纳槽
。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述控制底座的底部固定连接有运输底座
。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述弧形转换器的内外侧以及运输轨道的内侧均开设有驱动轨道，驱动轨道内侧设有弹性齿带
。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述轨道滑块的侧面开设有与弹性齿带相匹配的齿槽
。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述弹性齿带依次穿过其中一组弧形转换器外内侧的驱动轨道
、
运输轨道
、
另一组弧形转换器内外侧的驱动轨道以及连接臂的内部组成环形，连接臂的内部靠近弹性齿带的位置安装有驱动电机，驱动电机的输出轴固定连接有驱动齿轮，驱动齿轮与弹性齿带啮合
。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术中，通过设置的转换机器手，当需要将半导体晶圆从晶圆转运工位转运至水平多关节机器手上时，水平多关节机器手通过转换机器手转动转换机器手和晶圆转运工位之间的两个晶圆托盘，使这两个晶圆托盘互换位置，这样放置了半导体晶圆的晶圆托盘就会从晶圆转运工位转换至转换机器手的内侧位置，而空置的晶圆托盘就会从转换机器手的内侧位置转换至转运工位上，在不移动半导体晶圆的情况下就实现了半导体晶圆的转换，这个转换的过程中半导体晶圆不会受到机械碰撞，提高了对半导体晶圆的保护效果，并且在转换时，转换机器手无需配备传感器系统来获取半导体晶圆的精确位置，这会极大减少水平多关节机器手的数据运算成本，同时也简化了水平多关节机器手内部系统组成，降低了水平多关节机器手的使用成本
。
[0015]2、
本专利技术中，晶圆托盘一侧的轨道滑块与运输轨道
、
转换轨道以及工位轨道相匹配，且运输轨道
、
转换轨道以及工位轨道首尾连接组成完整圆形，所以晶圆托盘通过设在其一侧的轨道滑块可在运输轨道
、
转换轨道以及工位轨道上滑动，并且在滑动的过程中还不会脱离运输轨道
、
转换轨道以及工位轨道，保证了晶圆托盘在运输轨道
、
转换轨道以及工位轨道上滑动的稳定性；由于运输轨道
、
转换轨道以及工位轨道首尾连接组成完整圆形，所以晶圆托盘通过设在其一侧的轨道滑块可以在运输轨道和工位轨道之间来回转换，实现了两组晶圆托盘在转换机器手和晶圆转运工位之间转换的功能
。
[0016]3、
本专利技术中，晶圆托盘的端面设置有
S
极磁铁和
N
极磁铁，当转换机器手内侧的晶圆托盘需要配合晶圆转运工位上的晶圆托盘时，其中一个晶圆托盘上的
S
极磁铁和
N
极磁铁正好对应另一个晶圆托盘上的
N
极磁铁和
S
极磁铁，
S
极磁铁和
N
极磁铁之间产生的磁吸力会使转换机器手内侧的晶圆托盘和晶圆转运工位上的晶圆托盘自动对准，大大方便了转换机器手内侧的晶圆托盘和晶圆转运工位上的晶圆托盘之间位置的转换
。
附图说明
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明
。
[0018]图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术中水平多关节机器手的结构示意图；图3是本专利技术中转换机器手内侧晶圆托盘转换前的结构示意图；图4是本专利技术中转换机器手内侧晶圆托盘转换后的结构示意图；图5是本专利技术中弧形转换器收纳后的结构示意图；图6是本专利技术中弧形转换器的结构示意图；图7是本专利技术中晶圆托盘的结构示意图；图8是本专利技术中晶圆转运工位的结构示意图；图9是本专利技术实施例2中晶圆托盘的结构示意图；图
10
是本专利技术实施例3中晶圆托盘的结构示意图
。
[0019]图中：
1、
控制底座；
11、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种半导体用水平多关节机器手，包括控制底座（1），控制底座（1）的顶面转动连接有旋转臂（2），旋转臂（2）的顶面转动连接有折叠臂（3），其特征在于：所述折叠臂（3）的顶面转动连接有转换机器手（4），转换机器手（4）内侧设有滑动的晶圆托盘（5）；还包括若干个晶圆转运工位（6），若干个晶圆转运工位（6）均设置在半导体晶圆（7）的加工位置处，晶圆转运工位（6）内侧也设有滑动的晶圆托盘（5），转换机器手（4）通过变换转换机器手（4）内侧的晶圆托盘（5）和晶圆转运工位（6）内侧的晶圆托盘（5）之间的位置来装卸半导体晶圆（7）
。2.
根据权利要求1所述的一种半导体用水平多关节机器手，其特征在于，所述转换机器手（4）包括旋转座（
41
），旋转座（
41
）的底面与折叠臂（3）的顶面转动连接，旋转座（
41
）的一侧固定连接有连接臂（
42
），连接臂（
42
）远离旋转座（
41
）的一端转动连接有两组弧形转换器（
43
）
。3.
根据权利要求2所述的一种半导体用水平多关节机器手，其特征在于，所述连接臂（
42
）靠近弧形转换器（
43
）的一端开设有运输轨道（
421
），弧形转换器（
43
）的内侧开设有转换轨道（
431
），若干个晶圆转运工位（6）的内侧均开设有工位轨道（
61
），晶圆托盘（5）的一侧固定连接有与运输轨道（
421
）
、
转换轨道（
431
）以及工位轨道（
61
）相匹配的轨道滑块（
51
）
。4.
根据权利要求3所述的一种半导体用水平多关节机器手，其特征在于，所述运输轨道（
421
）
、
转换轨道（

【专利技术属性】
技术研发人员：林坚，王彭，吴国明，王栋梁，
申请(专利权)人：泓浒苏州半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：