一种晶圆机械手的制作方法

本技术涉及半导体制造设备，尤其涉及一种晶圆机械手。

背景技术：

1、在半导体生产加工行业中，经常需要在不同的处理单元中搬送晶圆，随着制程精度的提高，晶圆生产过程对洁净度、稳定度、可靠性的要求近乎苛刻，在生产线上已经采用自动化晶圆传输系统来代替人工来对晶圆进行传输。晶圆机械手的核心在于如何使机械手准确、安全的对晶圆执行取送操作。但现有的晶圆机械手结构在直线伸张过程中运行易出现问题，运行不够畅快，可靠性不高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种晶圆机械手，以解决现有的晶圆机械手结构在直线伸张过程中运行易出现问题，运行不够畅快，可靠性不高的问题。

2、基于上述目的，本实用新型提供了一种晶圆机械手，包括控制模组、机械手臂组件和手叉组件，所述晶圆机械手还包括伸缩杆组，所述控制模组通过伸缩杆组与手叉组件连接，所述机械手臂组件包括第一机械手臂、旋转轴和第二机械手臂，第一机械手臂与第二机械手臂的相邻端和旋转轴轴接，第一机械手臂的另一端与控制模组连接，所述手叉组件包括手叉本体、弧形弹件和弹性杆，所述手叉本体的顶面设有第一凹槽，第一凹槽的两侧面对称设有第二凹槽，第二凹槽内设有滑块及弹簧，弹簧的一端与第二凹槽的底面固定连接，弹簧的另一端与滑块连接，所述弧形弹件的两端分别与两个滑块连接，所述第一凹槽的底面设有第三凹槽，第三凹槽的底面设有橡胶垫和设于橡胶垫顶面的固定块，固定块与伸缩杆组连接，弹性杆的两端分别与固定块和滑块连接。

3、所述伸缩杆组包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，第一伸缩杆的侧面设有导轨，导轨上设有第四凹槽和设于第四凹槽内的圆球，所述第二伸缩杆上设有第一通槽和设于第一通槽侧面的第一滑槽，第一滑槽的顶面设有与圆球压接的弧形滑槽。

4、所述第四凹槽的底部设有弧形弹片，所述弧形弹片与圆球压接。

5、所述控制模组包括控制台，控制台包括控制主体、设于控制主体顶面的第五凹槽和设于控制主体侧面的手臂控制器，第五凹槽的底面上设有卡槽和两个第一齿轮，所述卡槽内设有控制单元，两个第一齿轮对称设于控制单元的两侧面，所述第一机械手臂与手臂控制器轴接，所述控制单元包括单元本体、设于单元本体顶面的第六凹槽和设于第六凹槽内的第二齿轮，所述第二齿轮通过第一连接轴与设于控制主体上的上电机连接。

6、所述控制主体包括弧形上卡块、弧形下卡块和连接弧形上卡块与弧形下卡块的弧形卡颈，所述弧形上卡块与第一机械手臂轴接，弧形下卡块与第一齿轮齿轮连接。

7、所述弧形上卡块通过若干螺栓与弧形卡颈固定连接，所述弧形卡颈的底面与弧形下卡块固定连接。

8、所述手叉本体设有弧形载台，弧形载台的边缘固定有若干承载块。

9、所述弧形载台的中心设有圆形通孔。

10、所述承载块为三角形承载块。

11、所述控制台的顶端通过第一连接轴与上电机连接，控制台的底端通过第二连接轴与下电机连接。

12、所述控制台为圆柱体结构，所述控制主体为圆柱体结构，所述手叉本体为长方体结构，所述第一凹槽和第二凹槽均为长方体凹槽，所述滑块为长方体滑块，所述第三凹槽为正方体凹槽，所述橡胶垫为长方体橡胶垫，固定块为长方体固定块，所述第四凹槽为圆柱体凹槽，第一通槽为圆柱体通槽，第一滑槽为长方体滑槽，所述第五凹槽为圆柱体凹槽，所述控制单元为长方体结构，所述第六凹槽为圆柱体凹槽。

13、所述第一凹槽顶面固定有控制器，控制器包括控制器本体，控制器本体侧面设有第二通槽，第二通槽侧面与第一伸缩杆侧面接触，第一伸缩杆侧面设有第二通孔，所述弧形弹件贯穿第二通孔，弧形弹件中心设有圆孔，圆孔放置有弹性球，圆孔侧面对称固定有两个八字弹片，八字弹片与弹性球压接。

14、本实用新型的有益效果：本实用新型中，橡胶垫顶面固定有固定块，固定块顶面与伸缩杆组固定，由于弹性杆具有较强的韧性，从而达到将手叉组件水平延伸的目的。一方面，伸缩杆推动偏离一侧的弹性杆，从而推动该侧滑块运动，进而挤压弧形弹件向另一侧运动，同时，由于在做伸张运动时，伸缩杆组对橡胶垫挤压作用减弱，弹垫弹起促使弹性杆对滑块作用力增大，进而对该侧挤压弧形弹件作用力增大，另一方面，伸缩杆偏移，推动弧形弹件变形，从而滑块和伸缩杆两者有机结合，互相促进共同促使弧形弹件变形，使弧形弹件聚集更大弹性能量，从而推动伸缩杆向相反方向运动，伸缩杆最终促使运动较快一侧第二机械手臂减缓运动，而运动较慢一侧第二机械手臂由于运行过程中受到的阻力较小，从而将运行畅快，从而使手叉保持直线伸张。手叉本体设有弧形载台，弧形载台边缘固定有若干三角形承载块方便了晶圆固定。弧形弹片与圆球压接保障了第一伸缩杆与第二伸缩杆顺畅伸缩，进而保障本实用新型作为有机整体顺利工作，不仅具有成本优势，同时可靠性强。

技术特征：

1.一种晶圆机械手，包括控制模组、机械手臂组件和手叉组件，其特征在于，所述晶圆机械手还包括伸缩杆组，所述控制模组通过伸缩杆组与手叉组件连接，所述机械手臂组件包括第一机械手臂、旋转轴和第二机械手臂，第一机械手臂与第二机械手臂的相邻端和旋转轴轴接，第一机械手臂的另一端与控制模组连接，所述手叉组件包括手叉本体、弧形弹件和弹性杆，所述手叉本体的顶面设有第一凹槽，第一凹槽的两侧面对称设有第二凹槽，第二凹槽内设有滑块及弹簧，弹簧的一端与第二凹槽的底面固定连接，弹簧的另一端与滑块连接，所述弧形弹件的两端分别与两个滑块连接，所述第一凹槽的底面设有第三凹槽，第三凹槽的底面设有橡胶垫和设于橡胶垫顶面的固定块，固定块与伸缩杆组连接，弹性杆的两端分别与固定块和滑块连接。

2.根据权利要求1所述晶圆机械手，其特征在于，所述伸缩杆组包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，第一伸缩杆的侧面设有导轨，导轨上设有第四凹槽和设于第四凹槽内的圆球，所述第二伸缩杆上设有第一通槽和设于第一通槽侧面的第一滑槽，第一滑槽的顶面设有与圆球压接的弧形滑槽。

3.根据权利要求2所述晶圆机械手，其特征在于，所述第四凹槽的底部设有弧形弹片，所述弧形弹片与圆球压接。

4.根据权利要求1所述晶圆机械手，其特征在于，所述控制模组包括控制台，控制台包括控制主体、设于控制主体顶面的第五凹槽和设于控制主体侧面的手臂控制器，第五凹槽的底面上设有卡槽和两个第一齿轮，所述卡槽内设有控制单元，两个第一齿轮对称设于控制单元的两侧面，所述第一机械手臂与手臂控制器轴接，所述控制单元包括单元本体、设于单元本体顶面的第六凹槽和设于第六凹槽内的第二齿轮，所述第二齿轮通过第一连接轴与设于控制主体上的上电机连接。

5.根据权利要求4所述晶圆机械手，其特征在于，所述控制主体包括弧形上卡块、弧形下卡块和连接弧形上卡块与弧形下卡块的弧形卡颈，所述弧形上卡块与第一机械手臂轴接，弧形下卡块与第一齿轮齿轮连接。

6.根据权利要求5所述晶圆机械手，其特征在于，所述弧形上卡块通过若干螺栓与弧形卡颈固定连接，所述弧形卡颈的底面与弧形下卡块固定连接。

7.根据权利要求1所述晶圆机械手，其特征在于，所述手叉本体设有弧形载台，弧形载台的边缘固定有若干承载块。

8.根据权利要求7所述晶圆机械手，其特征在于，所述弧形载台的中心设有圆形通孔。

9.根据权利要求7所述晶圆机械手，其特征在于，所述承载块为三角形承载块。

10.根据权利要求2所述晶圆机械手，其特征在于，所述第一凹槽顶面设有控制器，控制器包括控制器本体，控制器本体侧面设有第二通槽，第二通槽侧面与第一伸缩杆侧面接触，第一伸缩杆侧面设有第二通孔，所述弧形弹件贯穿第二通孔，弧形弹件中心设有圆孔，圆孔放置有弹性球，圆孔侧面对称固定有两个八字弹片，八字弹片与弹性球压接。

技术总结
本技术涉及半导体制造设备技术领域，具体涉及一种晶圆机械手，包括控制模组、机械手臂组件和手叉组件，所述晶圆机械手还包括伸缩杆组，所述手叉组件包括手叉本体、弧形弹件和弹性杆，所述手叉本体的顶面设有第一凹槽，第一凹槽的两侧面对称设有第二凹槽，第二凹槽内设有滑块及弹簧，弹簧的一端与第二凹槽的底面固定连接，弹簧的另一端与滑块连接，所述弧形弹件的两端分别与两个滑块连接，所述第一凹槽的底面设有第三凹槽，第三凹槽的底面设有橡胶垫和设于橡胶垫顶面的固定块，固定块与伸缩杆组连接，弹性杆的两端分别与固定块和滑块连接。该机械手运行过程中受到的阻力较小，运行畅快，从而使手叉保持直线伸张，可靠性强。

技术研发人员：徐会杰,孙晓东,顾勇,叶首宝,许浩宾,闫学军,程飞,尤扬
受保护的技术使用者：宣城开盛半导体科技有限公司
技术研发日：20230228
技术公布日：2024/1/14