[發明專利]一種平面三自由度晶圓傳輸裝置

無效

• 申請號: 201210192080.6
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102709221A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 楊開明;朱煜;李鑫;汪勁松;穆海華;尹文生;胡金春;張鳴;徐登峰;崔樂卿;余東東
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及一種平面三自由度晶圓傳輸裝置，主要應用于半導體制造技術領域。

背景技術

在半導體制造過程中，如晶圓的清洗、拋光等，在片盒-片盒、片盒-腔室之間存在對晶圓進行的大量傳輸，因此設計出一種安全有效的晶圓傳輸裝置是半導體行業研究的熱點之一。

現有晶圓傳輸裝置中，主要分為兩種，即一種是R-θ型機械手，又稱徑向直線型，另一種是三關節獨立驅動型。R-θ型機械手可以實現平面兩個自由度運動，即直線運動和繞中心軸的轉動。這種機械手的平面需要兩個電機驅動，其中一個電機實現平面驅動，即該電機驅動第一個大臂轉動，三個機械臂之間通過關節處的帶傳動，關節之間傳動比為1：-2：1，此時可實現機械手直線運動。采用第二個電機驅動整體結構繞重心軸轉動，此時可實現機械手的繞Z軸轉動。因此這中機械手只能實現平面兩自由度運動，受到操作空間的限制。

三關節獨立驅動機械手是在三個關節處分別采用三個直驅電機實現三個機械臂的獨立運動，因此可實現平面三自由度運動。但直驅電機位于關節處，增大了機械臂的負載質量，同時容易引起機械臂的變形。

針對以上的不足，有必要設計出能夠實現平面三自由度運動且不會增大機械臂負載的一種晶圓傳輸機械手。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠實現平面三自由度運動的晶圓傳輸裝置。

本發明技術方案如下：

一種平面三自由度晶圓傳輸裝置，其特征在于：該晶圓傳輸裝置包括基座、三個機械臂、三個電機、六條鋼帶、十二個帶輪、三個實心軸和一個套筒軸。

第一實心軸與套筒軸同軸安裝，相互之間可以轉動；第一實心軸、第二實心軸與第三實心軸軸線相互平行安裝；

第一機械臂與第二機械臂分別通過軸承與第二實心軸連接，第二機械臂與第三機械臂分別通過軸承第三實心軸連接；

第一帶輪固定在第一電機的輸出軸上，第三帶輪固定在第二電機的輸出軸上，第七帶輪固定在第三電機的輸出軸上；第四帶輪與第五帶輪分別固定在第一實心軸的兩端，第十帶輪與第十一帶輪分別固定在第二實心軸的兩端，第十二帶輪固定在第三實心軸上，第八帶輪與第九帶輪分別固定在套筒軸的兩端；第二帶輪固定在第一機械臂的連接部上，第六帶輪固定在第二機械臂的連接部上；

通過第一鋼帶連接第一帶輪和第二帶輪的運動，通過第二鋼帶連接第三帶輪和第四帶輪的運動，通過第三鋼帶連接第五帶輪和第六帶輪的運動，通過第四鋼帶連接第七帶輪和第八帶輪的運動，通過第五鋼帶連接第九帶輪和第十帶輪的運動，通過第六鋼帶連接第十一帶輪和第十二帶輪的運動；

第一電機、第二電機和第三電機固定在基座上，分別控制第一機械臂、第二機械臂和第三機械臂的運動。

本發明晶圓傳輸裝置由三個電機分別驅動三個機械臂，且不會增大機械臂負載，實現了平面三自由度運動。

附圖說明

圖1是本發明晶圓傳輸裝置主視圖。

圖2是本發明晶圓傳輸裝置第一實心軸部分局部放大圖。

圖3是本發明晶圓傳輸裝置第二實心軸部分局部放大圖。

圖4是本發明晶圓傳輸裝置第三實心軸部分局部放大圖。

圖中：

100-基座

101-第一機械臂；102-第二機械臂；103-第三機械臂；

201-第一電機；202-第二電機；203-第三電機；

211-第一鋼帶；212-第二鋼帶；213-第三鋼帶；214-第四鋼帶；215-第五鋼帶；216-第六鋼帶；

221-第一帶輪；222-第二帶輪；223-第三帶輪；224-第四帶輪；225-第五帶輪；226-第六帶輪；227-第七帶輪；228-第八帶輪；229-第九帶輪；2210-第十帶輪；2211-第十一帶輪；2212-第十二帶輪；

231-第一實心軸；232-第二實心軸；233-第三實心軸；234-套筒軸；

901-第一軸線；902-第二軸線；903-第三軸線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施方式作進一步詳細描述。