[发明专利]机械手及传输腔室

说明书

本发明提供一种机械手及传输腔室，包括机械手指和直线传动机构，机械手指用于承载被加工工件；直线传动机构用于驱动机械手指作直线往复运动，直线传动机构包括一级直线模组和二级直线模组，其中，一级直线模组用于驱动二级直线模组作直线往复运动，且二级直线模组在位于一级直线模组的行程始端时与之相互重叠；二级直线模组用于驱动机械手指作直线往复运动，且机械手指在位于二级直线模组的行程始端时与之相互重叠，并且机械手指的直线往复运动与二级直线模组的直线往复运动在同一直线上。本发明提供的机械手，其在满足机械手指完成放片操作所需的移动距离的前提下，体积较小，从而可以减小传输腔室的体积，进而可以降低设备的生产成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种机械手及传输腔室。

背景技术

在集成电路、半导体照明、微机电系统等领域的刻蚀工艺中，为了提高设备的自动化程度和安全性，通常采用机械手自动完成晶片等被加工工件的传输。

在现有的半导体加工设备中，主要包括采用阀门连接的传输腔室和工艺腔室，其中，机械手安装在传输腔室中。在进行工艺之前，传输腔室为大气状态，此时将晶片放置在机械手的手指上；然后，对传输腔室进行抽真空，之后将传输腔室与工艺腔室之间的阀门打开，承载有晶片的机械手平移至工艺腔室内，并将晶片放置在工艺腔室内；之后，空载的机械手缩回传输腔室，阀门关闭，从而完成整个晶片的传输过程。

图1为现有的一种机械手的俯视图。如图1所示，机械手设置在传输腔室1内，其包括机械手指2、曲臂3和驱动机构(图中未示出)，其中，曲臂3为两节，机械手指2固定在曲臂3的第二节端部。在驱动机构的驱动下，曲臂3通过展开或曲折带动机械手指2伸出或缩回传输腔室1。但是，由于上述机械手的曲臂3是通过旋转运动和直线运动的结合来实现机械手指3的伸缩运动，导致曲臂3的整体尺寸较大，从而造成传输腔室的体积增大，从而增加了设备的生产成本。

现有的另一种机械手是利用直线模组和旋转电机驱动机械手指的伸缩运动。具体来说，旋转电机用于提供旋转动力；直线模组分别与旋转电机和机械手指连接，用以将由该旋转电机提供的旋转动力转换为直线动力，并传递至机械手指。这种机械手在实际应用中会出现以下问题：

由于机械手指单向的最长移动距离即为直线模组的导轨长度，为了满足机械手指完成放片操作所需的移动距离，直线模组的导轨长度较长，从而造成传输腔室的体积仍然较大，进而增加了设备的生产成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种机械手及传输腔室，其在满足机械手指完成放片操作所需的移动距离的前提下，体积较小，从而可以减小传输腔室的体积，进而可以降低设备的生产成本。

为实现本发明的目的而提供一种机械手，包括机械手指和直线传动机构，所述机械手指用于承载被加工工件；所述直线传动机构用于驱动所述机械手指作直线往复运动，所述直线传动机构包括一级直线模组和二级直线模组，其中，所述一级直线模组用于驱动所述二级直线模组作直线往复运动，且所述二级直线模组在位于所述一级直线模组的行程始端时与之相互重叠；所述二级直线模组用于驱动所述机械手指作直线往复运动，且所述机械手指在位于所述二级直线模组的行程始端时与之相互重叠，并且所述机械手指的直线往复运动与所述二级直线模组的直线往复运动在同一直线上。

优选的，所述二级直线模组包括直线导轨、手指固定件、单向构件、第一磁组件和第二磁组件，其中，所述直线导轨与所述一级直线模组连接，且二者之间具有相对移动；所述手指固定件与所述直线导轨可移动地连接；所述机械手指固定在所述手指固定件上；所述单向构件用于在所述手指固定件位于所述直线导轨的行程终端时，阻止所述手指固定件正向或反向移动；所述第一磁组件和所述第二磁组件用于采用磁力吸附的方式分别将所述直线导轨的行程始端和行程终端与所述手指固定件固定在一起；所述一级直线模组的驱动力大于所述第一磁组件和所述第二磁组件的磁力。