广州晶圆运送机械吸臂

本发明涉及一种半导体制造技术，尤其是一种用于晶圆搬运的机械手。

背景技术：

在半导体加工设备中，经常需要将晶圆在各个工位之间进行传送，在传送的过程中，传送精度越高，设备工艺一致性就越好，速度越快，单台设备的产能就越大。随着半导体工艺的发展，设备处理的工艺越来越复杂，对设备自动化程度、柔性化程度要求也越来越高，这就需要一种定位精度高，速度快的多自由度的机械手。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种晶圆搬运机械手，本发明的机械手在传送过程中晶片中心始终保证直线运动，且角度不会发生改变。从而提高机械手整体刚度和承重能力，同时提高了重复定位精度。本发明结构合理性能稳定，维护方便，多功能集一身，可满足多种工艺设备要求，适用于各种半导体设备。

手臂。起着连接和承受外力的作用。广州晶圆运送机械吸臂

机械臂的工作原理：

一般机构可由电力、液压、气动、人力驱动。机构有螺纹顶紧机构（如台虎钳）、斜锲压紧、

导杆滑块机构（破碎机常用）、利用重力的自锁机构（如抓砖头的）等等。还有简单的：如可用气（液压）缸直接夹紧的。如果是小物品，可直接购买FESTO等公司的气动手指。

底座是用来安装和固定机器的。

油箱是装润滑油或液压油循环的。

升降位置检测器，要么是确定物体或机器部件是否位于某几个预定高度位置，要么是实时检测其高度的。

手臂回转升降机构就是机械臂在升降的同时也可以旋转的。

手臂伸缩机构是机械臂伸出和缩回的伸缩位置检测器作用基本等同于升降位置检测器，只是测量对象换了。

机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。 广州晶圆运送机械吸臂合理选择机械手的坐标形式。直角坐标式机械手的位置精度较高，其结构和运动都比较简单、误差也小。

    近年来全球硅晶圆供给不足，导致8英寸、12英寸硅晶圆订单能见度分别已达2019上半年和年底。目前国内多个硅晶圆项目已经开始筹备，期望有朝一日能够打破进口依赖，并有足够的能力满足市场需求。硅在自然界中以硅酸盐或二氧化硅的形式***存在于岩石、砂砾中，硅晶圆的制造可以归纳为三个基本步骤：硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。一，晶柱制造步骤硅提纯:将沙石原料放入一个温度约为2000℃，并且有碳源存在的电弧熔炉中，在高温下，碳和沙石中的二氧化硅进行化学反应（碳氧结合，得硅），提纯得纯度约为98%的纯硅，又称冶金级硅，这对微电子器件来说依然不够纯，因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度相当的敏感，因而对冶金级硅作进一步提纯：将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢进行氯化反应，生成液态的硅烷，然后通过蒸馏和化学还原工艺，得到了高纯度的多晶硅，其纯度达99%，成为电子级硅。

3) 加速度反馈控制。Khorrami FarShad 和Jain Sandeep研究了利用末端加速度反馈控制柔性机械臂的末端轨迹控制问题。4) 被动阻尼控制。为降低柔性体相对弹性变形的影响 选用各种耗能或储能材料设计臂的结构以控制振动。 或者在柔性梁上采用阻尼减振器、阻尼材料、复合型阻尼金属板、、阻尼合金或用粘弹性大阻尼材料形成附加阻尼结构均属于被动阻尼控制。 近年来 粘弹性大阻尼材料用于柔性机械臂的振动控制已引起高度重视。RoSSi Mauro 和Wang David研究了柔性机器人的被动控制问题。5) 力反馈控制法。柔性机械臂振动的力反馈控制实际上是基于逆动力学分析的控制方法 即根据逆动力学分析 通过臂末端的给定运动求得施加于驱动端的力矩 并通过运动或力检测对驱动力矩进行反馈补偿。单轴机械手臂作为一个组件在工业中应用***。

一种晶圆传输装置及其真空吸附机械手，该真空吸附机械手包括：手臂；固定在所述手臂上的吸附绝缘凸台；设置在所述手臂和吸附绝缘凸台内的真空气道；所述吸附绝缘凸台用于吸附待传送晶圆的背面，所述吸附绝缘凸台的硬度小于所述待传送晶圆的背面的硬度。由于吸附绝缘凸台的硬度小于待传送晶圆的背面的硬度，故利用真空吸附机械手将晶圆传送至所需位置之后，晶圆的背面中与真空吸附机械手接触的位置不会形成印记，提高了晶圆的合格率。通用性强，能适应多种作业；工艺性好，便于维修调整。实现柔性机械臂高精度有效控制也必须考虑系统动力学特性。广州晶圆运送机械吸臂

机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。广州晶圆运送机械吸臂

整个蛙腿型晶圆搬运机械手共由3个电机实现运动控制。2台直驱电机负责连接晶圆托盘连杆的同步控制，1台直流电机负责整个机械手的上升与下降控制。虽然轴数较少，但对控制的精度、平稳性和可靠性要求极高。整个控制架构基于CANopen或者EtherCAT。 针对客户的需求，Copley给出了性价比比较好的解决方案-- Accelnet Plus Module驱动器。Dual axis module同时驱动2台直驱电机，Single axis module驱动1台升降直流电机。双轴模块式驱动器使系统成本比较好化高精度时间戳保证PVT控制的比较好性能多通道**I/O高精度位置触发且多点位置数据存储客制化编码器接口协议-Gurley Virtual Absolute多点增益切换小体积可直接安装于机械手底座内部专业的技术支持广州晶圆运送机械吸臂

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