机械手臂的制作方法

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种机械手臂。

背景技术：

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶圆是生产集成电路所用的载体，是最常用的半导体材料，按其直径分为6英寸、8英寸等规格，近年来为了满足半导体制造的需要，已经发展出12英寸甚至更大规格的晶圆。随着晶圆尺寸的不断增大，对晶圆制造工艺的要求也不断提高。

晶圆的传送一般通过机械手臂实现，例如晶圆在晶圆匣与晶圆匣之间的传送、晶圆在晶圆匣与晶舟之间的传送、晶圆在晶圆匣与反应腔室之间的传送等等。

现有的机械手臂一般包括底座以及安装于所述底座顶端的手臂本体，所述手臂本体与所述底座相互连接呈L型结构，所述手臂本体与所述底座连接的部位作为所述手臂本体的支撑点。当需要从反应腔室内取出晶圆时，所述机械手臂在所述底座的驱动下移动至所述反应腔室外部，然后，所述手臂本体伸长，以延伸至所述反应腔室内部，并通过所述手臂本体的末端来承载晶圆。但是，由于所述机械手臂在获取晶圆时，用于承载晶圆的所述手臂本体的末端与所述底座支撑点距离较远，导致所述手臂本体在承载所述晶圆的过程中发生抖动，使得所述晶圆在所述机械手臂上的位置偏离预设位置，引起机台报警，严重时引起背氦事故的发生，甚至是晶圆的滑落。

因此，如何避免机械手臂在传送晶圆的过程中出现抖动，提高晶圆传送过程的安全性，确保晶圆产品的质量和产率，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种机械手臂，用于解决现有的机械手臂在传送晶圆的过程中稳定性较差、易出现抖动的问题，以提高晶圆传送过程的安全性，确保晶圆产品的质量和良率。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种机械手臂，包括手臂本体、基座和支撑结构；所述手臂本体用于承载晶圆，所述基座与所述手臂本体的端部连接；所述支撑结构包括相对的第一末端和第二末端，所述第一末端与所述基座倾斜连接，所述第二末端与所述手臂本体的中部连接。

优选的，所述手臂本体包括连接臂以及至少一伸缩臂；所述连接臂的第一端部与所述基座连接、与所述第一端部相对的第二端部与所述伸缩臂连接，所述第二末端与所述连接臂的第二端部连接。

优选的，至少一伸缩臂包括沿所述第一端部指向所述第二端部方向依次连接的多节伸缩臂，每一所述伸缩臂上具有用于吸附所述晶圆的真空吸附孔。

优选的，所述支撑结构与所述基座及所述连接臂均为可拆卸连接。

优选的，所述支撑结构包括一支撑柱，所述支撑柱的相对两端分别与所述基座、所述连接臂的所述第二端部倾斜连接。

优选的，所述支撑柱与所述基座之间的夹角为15°～75°。

优选的，所述支撑柱能够沿其轴向进行伸缩运动，所述基座表面具有多个沿所述基座的轴向方向排列的连接结构，所述连接结构用于与所述支撑柱连接，以调整所述支撑柱与所述基座之间的夹角。

本实用新型提供的机械手臂，通过设置手臂本体、基座以及支撑结构，且所述基座与所述手臂本体的端部连接，所述支撑结构的一端与所述基座倾斜连接、另一端所述手臂本体的中部连接，使得由所述手臂本体、所述基座以及所述支撑结构共同围绕出一三角形结构，利用三角形的稳定性来对所述手臂本体进行支撑，提高了机械手臂结构的稳定性，避免了所述手臂本体在承载晶圆的过程中易出现抖动的问题，确保了晶圆传送过程中的安全性，改善了晶圆产品的质量和良率。

附图说明

附图1是本实用新型具体实施方式中机械手臂的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的机械手臂的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种机械手臂，附图1是本实用新型具体实施方式中机械手臂的结构示意图。如图1所示，本具体实施方式提供的机械手臂，包括手臂本体12、基座11和支撑结构13；所述手臂本体12用于承载晶圆14，所述基座11与所述手臂本体12的端部连接；所述支撑结构13包括相对的第一末端131和第二末端132，所述第一末端131与所述基座11倾斜连接，所述第二末端132与所述手臂本体12的中部连接。其中，所述手臂本体12的中部是指，位于所述手臂本体12与所述基座11连接的端部和所述手臂本体12用于承载晶圆的端部之间的区域。

具体来说，所述基座11的顶端与所述手臂本体12的端部连接，所述支撑结构13的第二末端132与所述手臂本体12的中部连接，且所述支撑结构13的第一末端131与所述基座11倾斜连接，以使得由所述手臂本体12、所述基座11与所述支撑结构13共同围绕出一三角形结构。当所述手臂本体12伸展至反应腔室内部承载晶圆时，所述机械手臂的重心支撑点就会前移至所述手臂本体12的中部(即所述支撑结构13与所述手臂本体12连接的部位)，从而缩短了所述晶圆与支撑点之间的距离，增强了所述机械手臂整体结构的稳定性，防止了晶圆在所述手臂本体上的抖动，避免了晶圆的位置偏移。其中，所述倾斜连接是指，所述支撑结构13与所述基座11之间的夹角γ大于0°且小于90°。

优选的，所述手臂本体12包括连接臂121以及至少一伸缩臂；所述连接臂121的第一端部与所述基座11连接、与所述第一端部相对的第二端部与所述伸缩臂连接，所述第二末端132与所述连接臂121的第二端部连接。更优选的，至少一伸缩臂包括沿所述第一端部指向所述第二端部方向依次连接的多节伸缩臂，每一所述伸缩臂上具有用于吸附所述晶圆14的真空吸附孔124。其中，所述连接臂121用于支撑所述伸缩臂。所述伸缩臂能够沿其轴向方向进行伸缩运动，以调整所述手臂本体12整体的长度，从而适应不同的晶圆传输需求。

本具体实施方式以所述手臂本体包括第一伸缩臂122和第二伸缩臂123为例进行说明。所述连接臂121、所述第一伸缩臂122与所述第二伸缩臂123同轴设置。由于在传输晶圆的过程中，所述第一伸缩臂122和所述第二伸缩臂123需要根据晶圆传送的要求调整其伸缩长度，因此，为了不影响所述第一伸缩臂122和所述第二伸缩臂123的自由伸缩，本具体实施方式将所述支撑结构13连接于所述连接臂121与第一伸缩臂122连接的第二端部。

优选的，所述支撑结构13与所述基座11及所述连接臂121均为可拆卸连接。采用可拆卸连接的方式，工作人员可以根据需要灵活调整所述支撑结构13与所述基座11及所述连接臂121的连接位置，或者根据需要更换所述支撑结构13，以满足不同的晶圆传输需求。

为了简化所述机械手臂的整体结构，优选的，所述支撑结构13包括一支撑柱，所述支撑柱的相对两端分别与所述基座11、所述连接臂121的所述第二端部倾斜连接。更优选的，所述支撑柱与所述基座11之间的夹角γ为15°～75°。

为了进一步提高所述机械手臂使用的灵活性，优选的，所述支撑柱能够沿其轴向进行伸缩运动，所述基座11表面具有多个沿所述基座11的轴向方向排列的连接结构15，所述连接结构15用于与所述支撑柱连接，以调整所述支撑柱与所述基座11之间的夹角γ。通过改变所述支撑柱的长度以及与所述基座11的连接位置，能够调整所述机械手臂对所述晶圆的支撑点位置，从而适应不同的伸缩臂长度。

本具体实施方式提供的机械手臂，通过设置手臂本体、基座以及支撑结构，且所述基座与所述手臂本体的端部连接，所述支撑结构的一端与所述基座倾斜连接、另一端所述手臂本体的中部连接，使得由所述手臂本体、所述基座以及所述支撑结构共同构成一三角形结构，利用三角形的稳定性来对所述手臂本体进行支撑，提高了机械手臂结构的稳定性，避免了所述手臂本体在承载晶圆的过程中易出现抖动的问题，确保了晶圆传送过程中的安全性，改善了晶圆产品的质量和良率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。