一种用于晶圆传输的防滑装置及机械手指的制作方法

本发明涉及半导体晶圆传输技术，尤其涉及一种用于半导体晶圆传输的防滑装置及机械手指。

背景技术：

1、目前在半导体晶圆传输领域，大气条件下的机械手指夹持晶圆进行运输的方案种类很多且都很可靠，此外还有吸附式持住晶圆的机械手指方案，因此在大气条件下的机械手可以全速运行进行晶圆传送。

2、而鉴于真空环境的特殊性，适用于真空条件下的机械手指，目前通常采用被动摩擦式方案来固定晶圆，即完全依靠晶圆与机械手指接触面的摩擦力，来保持晶圆位置。因此机械手指在经历加速/减速的传输过程中，晶圆会相对机械手指进行滑动，从而导致晶圆与机械手指的定位产生偏差，甚至直接滑出造成晶圆碎裂事故。

3、因此在这种方案下，机械手指的运动速度有极限值，且其极限值远远小于真空机械手的最大速度值。可见目前此类被动摩擦式方案传输效率有固定上限。所以如果想要进一步提高设备在真空条件下的传输效率，机械手指需要对晶圆的固定方式进行优化。

技术实现思路

1、为此，本发明的主要目的在于提供一种用于晶圆传输的防滑装置及机械手指，以支持机械手指在高速移动过程中自动稳住晶圆。

2、为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种用于晶圆传输的防滑装置，其包括：基座，开合滑块组，弹性限位滑块，插件滑块，所述基座内设有滑动腔，所述滑动腔内经导壁分别隔出纵横贯通的第一及第二滑道，且第一、第二滑道间保持间隔；所述开合滑块组的尾部在第一滑道内位移，以带动其头部在第二滑道内开合；所述弹性限位滑块头部设有双叉臂，以弹性夹持开合滑块组的头部，所述弹性限位滑块在第二滑道内位移，以经双叉臂控制开合滑块组头部的开合程度，所述弹性限位滑块腹部设有导槽，所述插件滑块与导槽配接，以引导其由双叉臂之间，插入开合滑块组的头部开合处，并在受加速/减速运动惯性时，经弹性限位滑块沿第二滑道位移，以挤压开合滑块组的头部，迫使第一滑块间靠拢，以排挤插件滑块沿导槽向滑动腔外伸出，/或弹性限位滑块、插件滑块沿第二滑道及导槽位移伸出滑动腔。

3、在可能的优选实施方式中，其中所述开合滑块组包括：一对呈镜像设置的第一滑块，其中所述第一滑块呈类l形，各所述第一滑块的滑动段设置在第一滑道内、引导段伸入第二滑道，且所述引导段头部内外两侧分别设有呈倾斜状的第一及第二引导壁，其中经第一滑块的滑动段在第一滑道内滑动，以控制各第一滑块的引导段在第二滑道内开合。

4、在可能的优选实施方式中，其中所述第一滑块滑动段与第一滑道导壁的第一接触位置处设有凹口，其中第一接触位置为，滑动端在第一滑道内位移时，所述凹口的开口端不超出第一滑道的位置。

5、在可能的优选实施方式中，其中所述弹性限位滑块的头部双叉臂的内侧分别设有呈倾斜状的第三引导壁，所述插件滑块的头部两侧分别设有呈倾斜状的第四引导壁。

6、在可能的优选实施方式中，其中所述弹性限位滑块的质量大于插件滑块。

7、在可能的优选实施方式中，其中所述插件滑块两侧设有限位块，所述插件滑块经限位块，抵在导槽位于双叉臂侧开口处形成限位，其中所述限位块在插件滑块两侧的

8、延伸距离与双叉臂间隔距离相仿。

9、在可能的优选实施方式中，所述基座外侧壁、弹性限位滑块尾端、插件滑块尾端呈与晶圆外形至少部分大致匹配的弧面。

10、在可能的优选实施方式中，所述第一引导壁与第三引导壁的斜角相等，第二引导壁与第四引导壁的斜角相等，且第一、第三引导壁斜角小于第二、第四引导壁的斜角。

11、为了实现上述目的，对应上述防滑装置，根据本发明的第二个方面，还提供了一种机械手指，其包括：延伸架，托盘，其中所述延伸架一端与托盘连接，所述托盘上设有指托，所述指托随机械手指加速/减速运动惯性持住晶圆，其中所述指托采用如上任一所述用于晶圆传输的防滑装置的结构。

12、在可能的优选实施方式中，所述指托所处的托盘位置处呈倾斜状，以使滑动腔开口呈相对托盘水平面上扬状。

13、通过本发明提供的该用于晶圆传输的防滑装置及机械手指，巧妙的设计了一种体积小巧且扁平化的锁定机构，其主要利用加速/减速运动时的惯性来驱动机构运动，从而在晶圆进行高速移动或减速运动时，能够根据对应的惯性来驱动机构持住晶圆保持其位置稳定，此举不但可避免在高速运动下晶圆与机械手指的定位产生偏差，同时还可确保晶圆不会滑出手指，籍此既能够保证机械手指抓持晶圆的稳定性，又能提高晶圆的传输速度，使其传输效率大大提高。此外由于本发明的防滑装置结构扁平化设计，因此特别适用于改进现有多层叠加的机械手指方案，以在确保一次搬运晶圆数量的同时，提升手指与晶圆的定位精度、抓持稳定性及传输速度。

技术特征：

1.一种用于晶圆传输的防滑装置，其包括：基座，开合滑块组，弹性限位滑块，插件滑块，所述基座内设有滑动腔，所述滑动腔内经导壁分别隔出纵横贯通的第一及第二滑道，且第一、第二滑道间保持间隔；所述开合滑块组的尾部在第一滑道内位移，以带动其头部在第二滑道内开合；所述弹性限位滑块头部设有双叉臂，以弹性夹持开合滑块组的头部，所述弹性限位滑块在第二滑道内位移，以经双叉臂控制开合滑块组头部的开合程度，所述弹性限位滑块腹部设有导槽，所述插件滑块与导槽配接，以引导其由双叉臂之间，插入开合滑块组的头部开合处，并在受加速/减速运动惯性时，经弹性限位滑块沿第二滑道位移，以挤压开合滑块组的头部，迫使第一滑块间靠拢，以排挤插件滑块沿导槽向滑动腔外伸出，/或弹性限位滑块、插件滑块沿第二滑道及导槽位移伸出滑动腔。

2.根据权利要求1所述的用于晶圆传输的防滑装置，其中所述开合滑块组包括：一对呈镜像设置的第一滑块，其中所述第一滑块呈类l形，各所述第一滑块的滑动段设置在第一滑道内、引导段伸入第二滑道，且所述引导段头部内外两侧分别设有呈倾斜状的第一及第二引导壁，其中经第一滑块的滑动段在第一滑道内滑动，以控制各第一滑块的引导段在第二滑道内开合。

3.根据权利要求2所述的用于晶圆传输的防滑装置，其中所述第一滑块滑动段与第一滑道导壁的第一接触位置处设有凹口，其中第一接触位置为，滑动端在第一滑道内位移时，所述凹口的开口端不超出第一滑道的位置。

4.根据权利要求2所述的用于晶圆传输的防滑装置，其中所述弹性限位滑块的头部双叉臂的内侧分别设有呈倾斜状的第三引导壁，所述插件滑块的头部两侧分别设有呈倾斜状的第四引导壁。

5.根据权利要求1所述的用于晶圆传输的防滑装置，其中所述弹性限位滑块的质量大于插件滑块。

6.根据权利要求1所述的用于晶圆传输的防滑装置，其中所述插件滑块两侧设有限位块，且所述限位块在插件滑块两侧的延伸距离与双叉臂间隔距离相仿。

7.根据权利要求1所述的用于晶圆传输的防滑装置，所述基座外侧壁、弹性限位滑块尾端、插件滑块尾端呈与晶圆外形至少部分大致匹配的弧面。

8.根据权利要求4所述的用于晶圆传输的防滑装置，所述第一引导壁与第三引导壁的斜角相等，第二引导壁与第四引导壁的斜角相等，且第一、第三引导壁斜角小于第二、第四引导壁的斜角。

9.一种机械手指，其包括：延伸架，托盘，其中所述延伸架一端与托盘连接，所述托盘上设有指托，所述指托随机械手指加速/减速运动惯性持住晶圆，其中所述指托采用如权利要求1至8中任一所述用于晶圆传输的防滑装置的结构。

10.根据权利要求9所述的机械手指，所述指托所处的托盘位置处呈倾斜状，以使滑动腔开口呈相对托盘水平面上扬状。

技术总结
本发明提供了一种用于晶圆传输的防滑装置及机械手指，其中该防滑装置包括：基座，开合滑块组，弹性限位滑块，插件滑块，所述基座内设有滑动腔，所述滑动腔内经导壁分别隔出纵横贯通的第一及第二滑道，且第一、第二滑道间保持间隔；所述开合滑块组的尾部在第一滑道内位移，以带动其头部在第二滑道内开合；所述弹性限位滑块头部设有双叉臂，以弹性夹持开合滑块组的头部，所述弹性限位滑块在第二滑道内位移，以经双叉臂控制开合滑块组头部的开合程度，所述弹性限位滑块腹部设有导槽，所述插件滑块与导槽配接，以引导其由双叉臂之间，插入开合滑块组的头部开合处，籍此以支持机械手指在高速移动过程中自动稳住晶圆。

技术研发人员：方恺,刘锐,赵鹏程,毛丰富,王申
受保护的技术使用者：上海广川科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15