[發明專利]一種用于晶圓盒可靠高效搬運的機械手

有效

• 申請號: 201610782510.8
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106393105B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 戴軍;王宏軍
• 申請（專利權）人: 蘇州元謀智能機器人系統有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08;B25J15/08
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞

本發明公開了一種用于晶圓盒可靠高效搬運的機械手，晶圓盒包括盒體和把手，把手俯視大體呈U字形，機械手包括手爪、定位傳感器以及鎖緊機構，手爪側視大體呈J字形，定位傳感器設置在手爪的非彎鉤一側并與搬運控制器通訊，鎖緊機構包括鎖緊塊、鎖緊驅動單元以及鎖緊控制器，鎖緊塊設置在手爪的彎鉤一側，鎖緊驅動單元驅動鎖緊塊上下運動，鎖緊塊上行以使其下端遠離手爪的彎鉤自由端或下行以使其下端抵靠在手爪的彎鉤自由端。該機械手體積小、結構緊湊、帶視覺識別和傳感檢測功能，并在機械結構上配置有物料鎖緊機構。可保證機械手能夠準確可靠地抓取晶圓盒，在搬運過程中可避免晶圓盒滑落，有助于實現高效可靠地作業。

技術領域

本發明涉及測試測量領域，具體涉及一種傳感器的原位校準裝置及方法。

背景技術

在半導體行業中，集成電路的加工制造離不開大量晶圓片的使用，所有集成電路的設計和加工最終均需要集成在晶圓片上。晶圓片很薄，通常只有零點幾個毫米，而且脆性較大，操作上稍有不當將可能直接導致晶片破損報廢，另一方面考慮到晶圓片制備過程復雜，價格昂貴，因而晶圓片的制備和運輸時的安全性和可靠性一直都是各大半導體行業所關注的重點。晶圓片在制備過程中，需要參與多個不同的工序才能得到最終的成品，而在不同工序之間流轉時，其運輸和保管都需要用到晶圓盒，起到防塵防碰的作用。晶圓盒一般是由白色透明、韌性較好的材料(如尼龍)制成，其外部結構設有晶圓盒把手，以方便對其搬運。對于晶圓盒的搬運，通常的做法是采用人工直接操作的方式，然而手工搬運承放有像晶圓片這類脆性材料的物件時，其中包含著較多人為的隨機不良因素，比如因搬運不小心而導致物料滑落、取放時的人為沖擊等等，因而稍有不當極易造成晶圓片的破裂。因此，現階段，在自動化程度較高的半導體工廠中，已逐漸開始嘗試采用裝載有機械手的機械臂來替代人工進行作業。通過預先規劃好機械臂的運動軌跡，使機械臂末端機械手能夠到達晶圓盒的位置并實施抓取、搬運動作。相比于人工作業而言，由于避免了人為不良因素的影響，物料搬運時的可靠性和安全性得到了大幅度的提高。而且，在作業效率方面，人工也是不能與之相提并論的。雖然隨著半導體工廠的自動化程度日益提高，自動化產品如機械臂、機器人逐漸可以代替人工進行作業，但是機器代替人工操作有時并不能完美的如人所愿。采用機械臂搬運晶圓盒時，對機械臂本身的重復定位精度和運動時的平穩性要求較高，而且也要求晶圓盒在載物貨臺上的定位也必須很準確。如果晶圓盒有所偏離機械臂末端機械手抓取時的空間定位點，機械手極有可能出現抓空甚至會因直接碰撞晶圓盒上的非抓取點而造成晶圓盒翻倒或碰碎晶圓片等現象。此外，在機械臂搬運過程中，由于晶圓盒材料的摩擦系數較低，也極容易導致因抓取不牢靠造成晶圓盒從機械手中滑落。以上所述現象，在當今半導體領域利用機械臂搬運晶圓盒時常會發生，而該問題的解決方案在已有的相關領域專利中均很少提及。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的發明目的在于提供一種用于晶圓盒可靠高效搬運的機械手，該機械手體積小、結構緊湊、帶視覺識別和傳感檢測功能，并在機械結構上配置有物料鎖緊機構。可保證機械手能夠準確可靠地抓取晶圓盒，在搬運過程中可避免晶圓盒滑落，有助于實現高效可靠地作業。

為實現上述發明目的，本發明提供以下的技術方案：一種用于晶圓盒可靠高效搬運的機械手，所述晶圓盒定位于載物臺上，所述晶圓盒包括盒體和把手，所述把手俯視大體呈U字形，所述把手的兩自由端分別連接在所述盒體的外側面上，所述機械手包括：

手爪，所述手爪側視大體呈J字形；

定位傳感器，所述定位傳感器設置在所述手爪的非彎鉤一側并與搬運控制器通訊，所述搬運控制器分別控制搬運驅動單元驅動機械臂動作和控制所述定位傳感器在移動過程中對設置在所述載物臺上的定位件進行檢測以得到檢測到的反饋，所述搬運控制器根據檢測到的反饋發出執行抓取動作的指令；