[发明专利]一种硅片传送装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械搬运装置，特别是关于一种适用于取送薄型基片的硅片传送装置。

背景技术

目前在半导体硅片制造行业中，为了方便在硅片上集成所需信息，往往会在圆形硅片的边缘设置一定位槽，以标明硅片的方向，并在相对定位槽的固定位置刻有该硅片的相应信息（可以是数字符号、一维条码、二维码等），方便多次集成电路加工的重复定位和信息读取。而且由于受到加工环境和组装过程的影响，通常需要将硅片在各工艺设备中高速、准确、洁净且绝对安全的反复传送，因此必须要用高性能的专用机械手来完成。现在使用最多的是一种三折臂形式的机械手，该类机械手采用主臂、副臂和手腕三个关节结构连接机械手叉，其结构复杂且体积大，在运动过程中易产生机械颗粒对硅片造成二次污染。还有一种是目前新开发的单臂单叉形式的机械手，这种机械手虽然能够避免关节的复杂性，但是它同三折臂形式的机械手存在一样的缺陷是：它们都仅仅只能对硅片进行简单的搬运操作，并不能根据硅片上设置的定位槽或定位边对硅片进行整理。这样，就势必增加了后续硅片加工过程的工作量。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种工作效率高，工作过程稳定可靠，且能够在搬运过程中对各硅片上的定位槽进行对准和硅片信息读取的硅片传送装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种硅片传送装置，其特征在于：它包括水平驱动机构，垂直驱动机构、旋转驱动机构、机械手叉、预对准机构和控制系统；所述水平驱动机构包括一机架，所述机架上设置有水平滑轨；所述机架的一侧连接一水平驱动电机，所述水平驱动电机通过一水平丝杠连接一移动架，所述移动架滑设在所述水平滑轨上，且所述移动架的两侧分别设置一竖直滑轨；所述垂直驱动机构包括设置在所述移动架底部的一垂直驱动电机，所述垂直驱动电机通过一垂直丝杠连接一升降架，所述升降架的两侧滑设在两所述竖直滑轨上；所述升降架上固定连接一承载架，所述承载架的上端连接一中空的外机械臂；所述旋转驱动机构包括一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的输出端连接一设置在所述承载架底面的减速器，所述减速器通过其输出轴上设置的主动轮连接一从动轮，所述从动轮的中心固定连接一转动支撑在所述外机械臂内的内机械臂，且所述内机械臂下端转动支撑在所述承载架底部，其上端伸出所述外机械臂；所述机械手叉固定连接在所述内机械臂顶端，其前部设置有一长圆孔；所述预对准机构包括一水平支架，所述水平支架滑设在所述机架的水平滑轨上，且与所述水平驱动机构的移动架连接为一体；所述水平支架顶端设置有一顶板，所述顶板的前部转动连接垂直于所述顶板的一中空的转轴，所述转轴上端连接一吸盘，所述吸盘的气吸孔与所述转轴内部连通；所述转轴的下部通过传动机构连接设置在所述顶板底面的一转轴电机，所述转轴下端连通真空泵；所述顶板前端设置有电连接所述控制系统的一对水平光电传感器和一对竖直光电传感器，所述顶板下方的所述水平支架前端设置有用于读取硅片信息的一智能相机，所述智能相机电连接所述控制系统。

所述预对准机构的顶板顶面设置有套设在所述转轴外的一下托架，所述下托架的边缘间隔设置有四个向外的伸出爪，四个所述伸出爪末端转动连接用于将硅片中心定位在所述吸盘中心的四个定位轮。

还包括一限位机构，所述限位机构包括设置在所述内机械臂下部的一限位轮和设置在所述移动架一侧的一排限位块，围绕所述限位轮的圆周壁上、下间隔设置有两限位片，所述上限位片长于所述下限位片，且所述上限位片上与所述下限位片重合的部分设置有一豁口，所述上、下限位片的间距大于所述限位块的厚度，小于相邻所述限位块的间距；所述限位块的数量大于硅片盒中的硅片数量，且相邻所述限位块的间距与硅片盒中相邻两硅片的间距一致。

所述预对准机构的转轴下部连接有一带轮，所述带轮通过带传动机构连接所述转轴电机。

所述内机械臂和机械手叉内部设置有相连通的真空气道，所述机械手叉顶面设置有与所述真空气道连通的气吸孔，且所述内机械臂侧部设置一连接真空泵的接口。

所述预对准装置的顶板底面还设置有一气槽，所述转轴下端与所述气槽连通，且通过密封圈密封，所述气槽的另一端通过气管和真空电磁阀连通所述真空泵。