[發明專利]一種晶圓傳輸系統

有效

• 申請號: 202011573358.5
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112635378B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 劉恩龍;楊琦;張菊;中島隆志;川辺哲也;馬剛;張加峰;曹潔;張賢龍;李瑩瑩
• 申請（專利權）人: 上海廣川科技有限公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 陶金龍;吳世華

本發明公開了一種晶圓傳輸系統，包括上料單元、校正單元和/或緩存單元、處理單元和機械手臂，所述上料單元、校正單元和/或緩存單元中晶圓水平放置，所述處理單元中晶圓豎直放置；所述機械手臂包括本體、大臂、小臂、上末端執行器和下末端執行器，其中，所述大臂的固定端可旋轉地安裝在所述本體一端，所述小臂的固定端可旋轉地安裝在所述大臂的移動端，所述上末端執行器和下末端執行器的固定端上下疊加且可旋轉地安裝在所述小臂的移動端；所述上末端執行器和下末端執行器的移動端可旋轉地安裝上手指和下手指。本發明晶圓傳輸系統中晶圓可以實現水平放置位置和豎直放置位置的切換。

技術領域

本發明涉及晶圓傳輸領域，具體涉及一種晶圓傳輸系統。

背景技術

隨著半導體工藝水平的不斷提高，前道和后道工藝設備廠對半導體自動化傳輸技術提出了更高更復雜的要求。

目前行業內晶圓的傳輸運動主要有兩種：一種是保持晶圓姿態不變情況下，不同工位間水平面內不同高度的傳輸。另外一種是改變晶圓的姿態，不同工位間角度變更的傳輸。

行業內提高晶圓的傳輸效率主要是通過增加機器人末端執行器的數量來實現，如單臂SCARA(Selective?Compliance?Assembly?Robot?Arm)機器人常配一個以上的末端執行器，雙臂SCARA機器人往往下手臂配一個末端執行器而上手臂配一個或多個。

為了解決晶圓傳輸范圍增大的問題，如標準3Port以上EFEM(半導體設備前端模塊)內部對晶圓的傳輸，常采用的Track軸配SCARA單臂或雙臂機器人以及各關節可獨立運動的水平多關節機器人的方案來解決。

目前上市的國內外多種型號的晶圓搬運機器人，如美國Brooks、日本Sankyo、日本JEL等公司生產的機器人在對多末端執行器傳輸、末端執行器可翻轉、傳輸范圍大以及無行走軸的場合中均無法滿足要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種晶圓傳輸系統，具有兩個可獨立運動的末端執行器，其中上末端執行器可翻轉，通過各驅動軸電機的協同工作可實現不同的運動姿態，進而使得晶圓傳輸系統中晶圓可以實現水平放置位置和豎直放置位置的切換。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種晶圓傳輸系統，包括上料單元、校正單元和/或緩存單元、處理單元和機械手臂，所述上料單元、校正單元和/或緩存單元中晶圓水平放置，所述處理單元中晶圓豎直放置；

所述機械手臂包括本體、大臂、小臂、上末端執行器和下末端執行器，其中，所述大臂的固定端可旋轉地安裝在所述本體一端，所述小臂的固定端可旋轉地安裝在所述大臂的移動端，所述上末端執行器和下末端執行器的固定端上下疊加且可旋轉地安裝在所述小臂的移動端；所述上末端執行器和下末端執行器的移動端可旋轉地安裝上手指和下手指；

所述上手指在所述上末端執行器的帶動下實現直線、旋轉和翻轉運動，帶動晶圓在晶圓傳輸系統中實現水平和豎直的位置轉換；所述下手指在所述下末端執行器的帶動下實現直線和旋轉運動。

進一步的，所述下末端執行器連接所述小臂大帶輪一，所述小臂大帶輪一通過同步帶連接小臂小帶輪一；所述小臂小帶輪一通過肘軸一固定連接大臂小帶輪一，大臂大帶輪一與大臂小帶輪一通過同步帶構成傳動副，大臂大帶輪一固定連接在第一驅動軸上；其中，小臂大帶輪一位于小臂的移動端，小臂小帶輪一位于小臂的固定端，大臂小帶輪一和肘軸一位于大臂的移動端，大臂大帶輪一位于大臂的固定端，第一驅動軸位于本體內部；

所述第一驅動軸驅動所述下末端執行器做旋轉運動。

進一步的，所述小臂大帶輪一和小臂小帶輪一的齒數比為2:1。