专利名称：传送装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造的技术，具体地，涉及一种传送装置及系统。
背景技术：
在半导体、液晶或LED等制造行业中，需要能够在大气或者真空环境中在精确地取放晶片的自动化传送装置，该传送装置通常包括机械臂和驱动装置。图1为现有的传送装置中的机械臂的结构示意图。如图1所示，传送装置的机械臂的结构一般采用kara(Selective ComplianceAssembly Robot Arm，选择性柔顺装配机器人手臂)连杆方式，上述的连杆方式通常为悬臂梁结构，机械臂的各个连杆之间通过轴承连接，机械臂内部安装同步带实现旋转和伸缩。由于该机械臂其前端逻辑控制优化的难度较大、且在取放晶片时各个连杆和轴承的受力变化比较大、受力情况也比较复杂，因此导致了传送装置往复运动的性能差、使得传送装置维护时间周期短和寿命较短。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种传送装置及系统，其能够解决传送装置维护时间周期短和寿命较短的问题。为此，本发明提供一种传送装置，其中，包括机械臂、第一驱动装置、摩擦轮和转动带；所述第一驱动装置的转动轴上固定有摩擦轮，所述摩擦轮通过与所述转动带之间的摩擦力带动所述转动带运动，所述转动带与所述机械臂固定连接。其中，还包括支架，所述支架上设置有用于机械臂滑动的导轨，所述机械臂套接在所述导轨上并沿着所述导轨运动。其中，所述机械臂包括支撑件、延长件和承托件，所述延长件的一端与所述承托件固定连接，另一端与所述支撑件固定连接，所述支撑件滑设在所述导轨上。其中，所述支架上固定有套设在所述摩擦轮和所述转动带的防护罩，该防护罩用于阻挡所述摩擦轮和所述转动带摩擦产生的颗粒飞溅。其中，在所述支架上安装有两组张力轮，所述两组张力轮设置在所述摩擦轮的两侧，该两组张力轮用于将所述转动带按压在所述摩擦轮上。其中，在所述支架的两端分别安装有一组导向轮，所述转动带绕设在两组所述导向轮上以进行循环运动。其中，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置分别与所述支架和第一驱动装置固定连接，用于带动所述支架和第一驱动装置转动。其中，所述摩擦轮与所述转动带的表面均经过抛光处理，以提高光滑度。其中还包括升降装置，所述升降装置用于升起或降下所述第二驱动装置。本发明还提供一种传送系统，其中，包括工艺腔室和上述的任意一种传送装置；所述传送装置的机械臂用于取放晶片；
所述工艺腔室中设置有放置晶片的工艺平台。其中，所述传送装置的数量为两个，其中一个用于将晶片放置到所述工艺腔室，另一个传送装置用于从所述工艺腔室中取出晶片。本发明具有下述有益效果通过驱动摩擦轮带动转动带运动来驱动机械臂进行往复运动，不仅使机械臂的逻辑控制优化简单，而且摩擦轮和转动带之间具有零间隙和重复性能好的特点，更容易精确地控制机械臂的位置及其运动轨迹，当机械臂在取或放晶片时， 机械臂、摩擦轮、张力轮和导向轮等部件所受的外力变化不明显，使传送装置具有维护时间间隔长、使用寿命长的优点。
图1为现有的传送装置中的机械臂的结构示意图；图2为本发明提供的传送装置第一实施例的立体图；图3为本发明提供的传送装置第一实施例的俯视图；图4为本发明提供的传送装置第一实施例中支架的结构示意图；图5为本发明提供的传送装置第二实施例的结构示意图；图6本发明提供的传送系统实施例的结构示意图。
具体实施例方式为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的实施例进行详细描述。图2为本发明提供的传送装置第一实施例的立体图，图3为本发明提供的传送装置第一实施例的俯视图，图4为本发明提供的传送装置第一实施例中支架的结构示意图。 结合图2、图3和图4所示，本实施例中的传送装置包括机械臂、第一驱动装置202、摩擦轮 (图2中未示出)和转动带204，其中，机械臂包括固定连接的延长件2011、承托件2012和支撑件2013，延长件2011的一端与承托件2012连接，另一端与支撑件2013连接。具体地， 承托件2012可以通过托持、边缘夹持或真空吸附等方式来承托晶片或其它待加工的产品， 第一驱动装置202可以为电动机，其转动轴上固定安装有摩擦轮，摩擦轮与转动带204之间压紧以在二者之间产生摩擦力；同时，转动带204通过表面积较大的支撑件2013与机械臂的延长件2011固定连接，以增强转动带204与机械臂之间固定连接的稳定性，当第一驱动装置202带动摩擦轮转动时，摩擦轮利用摩擦轮与转动带204之间的摩擦力来带动转动带 204运动，转动带204同时带动机械臂运动，在转动带204的带动下，机械臂可以相对于摩擦轮进行前进和后退的往复运动。本实施例传送装置还包括支架205，支架205为直角的L型支架，包括竖直方向的支架板2051和水平方向的支架板2052，L型的支架205具有稳定性强、刚度高的优点，并且在支架板2051上还设置有导轨2053，机械臂的支撑件2013滑设在导轨2053上，使支撑件 2013沿着导轨2053往复运动，导轨2053既能支撑机械臂的重量，又能约束机械臂的运动轨迹，从而保持机械臂的运动状态稳定，且在实际应用中，也可以直接将机械臂的延长件2011 滑设在导轨2053上；在支架205上设置有两组张力轮206，两组张力轮206与摩擦轮203分布在转动带204的两侧，张力轮206将转动带204紧压到摩擦轮203上，以使摩擦轮203与转动带204之间产生摩擦力，在需要调整摩擦轮203与转动带204之间的摩擦力的大小时， 可以通过调整张力轮206的中心位置以增大或减小摩擦轮203与转动带204之间的压力， 从而增大或减小摩擦轮203与转动带204之间的摩擦力；在支架205的两端还分别设置有一组导向轮207，并使摩擦轮203、转动带204、张力轮206和导向轮207处于同一平面上运动，转动带204绕设在导向轮207上以使转动带204循环运动，张力轮206和导向轮207都可在转动带204的带动下转动，以减少其与转动带204之间的摩擦力，提高转动带204、张力轮206和导向轮207的使用寿命，同时减少第一驱动装置的能量消耗。本实施例传送装置的具体工作流程如下启动第一驱动装置202以驱动摩擦轮203逆时针转动，转动带204则开始带动机械臂向前运动，以使机械臂的承托件2012上的晶片到达预设位置；进一步地，启动第一驱动装置202以驱动摩擦轮203顺时针转动，转动带204则将带动机械臂向后运动，从而实现往复传送晶片的目的。图5为本发明提供的传送装置第二实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例传送装置还包括第二驱动装置208，用于带动第一驱动装置202和支架205作为整体一起转动，以带动支架205上的机械臂的转动；从而既能通过第一驱动装置202使机械臂相对于摩擦轮203做前进和后退的运动，又能通过第二驱动装置208使机械臂绕摩擦轮203转动，增加了机械臂运动方式的多样性和灵活性，扩大了传送装置的适用范围，其中，第二驱动装置 208可以为电动机。进一步的，本实施例传送装置还包括升降装置，升降装置可以与第二驱动装置208 固定连接，例如将升降装置固定安装在第二驱动装置208的下部，用于带动第二驱动装置 208、第一驱动装置202和支架205作为一个整体上升或下降，从而实现机械臂的上升或下降。本实施例传送装置的具体工作流程如下启动第一驱动装置202以驱动摩擦轮203逆时针转动，转动带204则开始带动机械臂向前运动，以使机械臂的承托件2012上的晶片到达预设位置，这时，通过升降装置使机械臂下降，以将机械臂上的晶片放置到工艺腔室或工艺平台上；进一步地，启动第一驱动装置202以驱动摩擦轮203顺时针转动，转动带204则将带动机械臂向后运动，再通过第二驱动装置208驱动绕机械臂转动，以使机械臂可以继续接取晶片。在实际应用中，机械臂的长度可以根据待传送晶片的尺寸来调整，当晶片的尺寸较小时，可以减少机械臂和支架205的长度，以减少支架205的转动半径；而在需要将传送装置安放在一定体积的传送腔室里时，减少机械臂和支架205的长度可以减小传送腔室的体积，在第二驱动装置208的下端还可以安装有升降装置，升降装置用于提升或降下传送装置，进一步提高传送装置运动方式的多样性和灵活性。而且由于L形的支架205具有良好的刚度和稳定性，更有利于精确控制沿着导轨2053运动的机械臂的运动轨迹，以及提高机械臂上的承托件2012的位置精度。在上述各实施例中，可以在支架205上固定有套设在摩擦轮203和转动带204周围的防护罩，防护罩用于防止摩擦轮203和转动带204摩擦产生的细小颗粒飞溅到晶片上； 也可以对摩擦轮203和转动带204的表面进行电解抛光处理，以提高摩擦轮203和转动带 204的光滑度，减少二者摩擦时产生细小颗粒的机会。同时，为避免高光滑度带来的摩擦轮203和转动带204之间的摩擦力减小的问题，摩擦轮203和转动带204可以采用同一种材质构成，例如不锈钢SUS304等，以提高摩擦轮203和转动带204之间的粘和力；也可以通过调整张力轮206的位置来进一步将转动带204紧压到摩擦轮203上，以增强摩擦轮203和转动带204之间的摩擦力，防止摩擦轮203和转动带204之间发生相对滑动。上述各实施例通过驱动摩擦轮带动转动带运动来驱动机械臂进行往复运动，不仅使机械臂的逻辑控制优化简单，而且摩擦轮和转动带之间具有零间隙和重复性能好的特点，更容易精确地控制机械臂的位置及其运动轨迹，当机械臂在取或放晶片时，机械臂、摩擦轮、张力轮和导向轮等部件所受的外力变化不明显，使传送装置的各部件具有维护时间间隔长、使用寿命长的优点。图6本发明提供的传送系统实施例的结构示意图。如图6所示，本发明传送系统包括传送装置、工艺腔室30和升降装置，传送装置可以采用上述传送装置实施例中的任意一种结构，工艺腔室30可以是用于刻蚀工艺、光刻工艺或化学沉积等加工晶片的工艺腔室， 工艺腔室30中设置有工艺平台301，用于放置晶片；其中，在本实施例中，设定第一驱动装置202逆时针旋转时，驱动机械臂向工艺腔室方向移动，第一驱动装置202顺时针旋转时， 将机械臂从工艺腔室中拉回。本发明传送系统的具体工作流程如下在需要向工艺腔室30传送晶片时，启动第一驱动装置202逆时针转动，第一驱动装置202驱动摩擦轮203逆时针转动，转动带204开始带动机械臂向工艺腔室30的进出口方向运动，同时开启工艺腔室30的进出口 ；机械臂可通过该进出口进入工艺腔室30中，当机械臂的承托件2012上的晶片到达工艺腔室30中的工艺平台301的上方后，升降装置降下传送装置以使机械臂承托件2012接近工艺平台301，然后将晶片平稳安全地放置在工艺平台301上，升降装置再将传送装置升起以升高机械臂，接着第一驱动装置202驱动摩擦轮 203顺时针转动，转动带204将带动机械臂离开工艺腔室30，然后停留在工艺腔室30的进出口附近，此时工艺腔室30关闭进出口以在工艺腔室30中进行加工晶片的制程，如光刻、 气相沉积、物理刻蚀等制程；等到加工晶片的制程结束之后，再启动第一驱动装置202驱动摩擦轮203逆时针转动，同时打开工艺腔室30的进出口，转动带204带动机械臂再次进入工艺腔室30，然后降下机械臂以从工艺腔室30的工艺平台301上取出加工后的晶片，接着第一驱动装置202驱动摩擦轮203顺时针转动，转动带204将带动机械臂离开工艺腔室30， 从而实现从工艺腔室30中取出晶片。在实际应用中，也可以设置两个传送装置，其中一个传送装置专门负责从晶片盒的相应位置取出待加工的晶片并传送到工艺腔室30中，另一个传送装置则专门负责从工艺腔室30取出加工完成之后的晶片放置到晶片盒的相应位置上，从而提高晶片的取放效率。本实施例通过驱动摩擦轮和转动带的方式来驱动机械臂的往复运动，不仅使机械臂的逻辑控制优化简单，而且摩擦轮和转动带之间具有零间隙和重复性能好的特点，容易更精确地控制机械臂的位置和运动轨迹，在取或放晶片时，摩擦轮、张力轮和导向轮所受的外力变化不明显，使传送装置具有维护时间间隔长以及使用寿命长的优点。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种传送装置，其特征在于，包括机械臂、第一驱动装置、摩擦轮和转动带；所述第一驱动装置的转动轴上固定有摩擦轮，所述摩擦轮通过与所述转动带之间的摩擦力带动所述转动带运动，所述转动带与所述机械臂固定连接。
2.根据权利要求1所述的传送装置，其特征在于还包括支架，所述支架上设置有用于机械臂滑动的导轨，所述机械臂套接在所述导轨上并沿着所述导轨运动。
3.根据权利要求1所述的传送装置，其特征在于，所述机械臂包括支撑件、延长件和承托件，所述延长件的一端与所述承托件固定连接， 另一端与所述支撑件固定连接，所述支撑件滑设在所述导轨上。
4.根据权利要求2所述的传送装置，其特征在于，所述支架上固定有套设在所述摩擦轮和所述转动带的防护罩，该防护罩用于阻挡所述摩擦轮和所述转动带摩擦产生的颗粒飞溅。
5.根据权利要求2所述的传送装置，其特征在于，在所述支架上安装有两组张力轮，所述两组张力轮设置在所述摩擦轮的两侧，该两组张力轮用于将所述转动带按压在所述摩擦轮上。
6.根据权利要求2所述的传送装置，其特征在于，在所述支架的两端分别安装有一组导向轮，所述转动带绕设在两组所述导向轮上以进行循环运动。
7.根据权利要求2所述的传送装置，其特征在于，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置分别与所述支架和第一驱动装置固定连接，用于带动所述支架和第一驱动装置转动。
8.根据权利要求2所述的传送装置，其特征在于，所述摩擦轮与所述转动带的表面均经过抛光处理，以提高光滑度。
9.根据权利要求7所述的传送装置，其特征在于还包括升降装置，所述升降装置用于升起或降下所述第二驱动装置。
10.一种传送系统，其特征在于，包括工艺腔室和权利要求1-9任意一项所述的传送装置；所述传送装置的机械臂用于取放晶片； 所述工艺腔室中设置有放置晶片的工艺平台。
11.根据权利要求10所述的传送系统，其特征在于，所述传送装置的数量为两个，其中一个用于将晶片放置到所述工艺腔室，另一个传送装置用于从所述工艺腔室中取出晶片。
全文摘要
本发明提供一种传送装置及系统，其中，传送装置包括机械臂、第一驱动装置、摩擦轮和转动带；所述第一驱动装置的转动轴上固定有摩擦轮，所述摩擦轮通过与所述转动带之间的摩擦力带动所述转动带运动，所述转动带与所述机械臂固定连接。本发明通过驱动摩擦轮带动转动带运动来驱动机械臂进行往复运动，不仅使机械臂的逻辑控制优化简单，而且摩擦轮和转动带之间具有零间隙和重复性能好的特点，更容易精确地控制机械臂的位置及其运动轨迹，当机械臂在取或放晶片时，机械臂、摩擦轮、张力轮和导向轮等部件所受的外力变化不明显，使传送装置具有维护时间间隔长、使用寿命长的优点。
文档编号B65G47/90GK102452559SQ201010523079
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者周卫国 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司