[实用新型]一种用于晶圆盒可靠高效搬运的机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及测试测量领域，具体涉及一种传感器的原位校准装置及方法。

背景技术

在半导体行业中，集成电路的加工制造离不开大量晶圆片的使用，所有集成电路的设计和加工最终均需要集成在晶圆片上。晶圆片很薄，通常只有零点几个毫米，而且脆性较大，操作上稍有不当将可能直接导致晶片破损报废，另一方面考虑到晶圆片制备过程复杂，价格昂贵，因而晶圆片的制备和运输时的安全性和可靠性一直都是各大半导体行业所关注的重点。晶圆片在制备过程中，需要参与多个不同的工序才能得到最终的成品，而在不同工序之间流转时，其运输和保管都需要用到晶圆盒，起到防尘防碰的作用。晶圆盒一般是由白色透明、韧性较好的材料(如尼龙)制成，其外部结构设有晶圆盒把手，以方便对其搬运。对于晶圆盒的搬运，通常的做法是采用人工直接操作的方式，然而手工搬运承放有像晶圆片这类脆性材料的物件时，其中包含着较多人为的随机不良因素，比如因搬运不小心而导致物料滑落、取放时的人为冲击等等，因而稍有不当极易造成晶圆片的破裂。因此，现阶段，在自动化程度较高的半导体工厂中，已逐渐开始尝试采用装载有机械手的机械臂来替代人工进行作业。通过预先规划好机械臂的运动轨迹，使机械臂末端机械手能够到达晶圆盒的位置并实施抓取、搬运动作。相比于人工作业而言，由于避免了人为不良因素的影响，物料搬运时的可靠性和安全性得到了大幅度的提高。而且，在作业效率方面，人工也是不能与之相提并论的。虽然随着半导体工厂的自动化程度日益提高，自动化产品如机械臂、机器人逐渐可以代替人工进行作业，但是机器代替人工操作有时并不能完美的如人所愿。采用机械臂搬运晶圆盒时，对机械臂本身的重复定位精度和运动时的平稳性要求较高，而且也要求晶圆盒在载物货台上的定位也必须很准确。如果晶圆盒有所偏离机械臂末端机械手抓取时的空间定位点，机械手极有可能出现抓空甚至会因直接碰撞晶圆盒上的非抓取点而造成晶圆盒翻倒或碰碎晶圆片等现象。此外，在机械臂搬运过程中，由于晶圆盒材料的摩擦系数较低，也极容易导致因抓取不牢靠造成晶圆盒从机械手中滑落。以上所述现象，在当今半导体领域利用机械臂搬运晶圆盒时常会发生，而该问题的解决方案在已有的相关领域专利中均很少提及。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的发明目的在于提供一种用于晶圆盒可靠高效搬运的机械手，该机械手体积小、结构紧凑、带视觉识别和传感检测功能，并在机械结构上配置有物料锁紧机构。可保证机械手能够准确可靠地抓取晶圆盒，在搬运过程中可避免晶圆盒滑落，有助于实现高效可靠地作业。

为实现上述发明目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种用于晶圆盒可靠高效搬运的机械手，所述晶圆盒定位于载物台上，所述晶圆盒包括盒体和把手，所述把手俯视大体呈U字形，所述把手的两自由端分别连接在所述盒体的外侧面上，所述机械手包括：

手爪，所述手爪侧视大体呈J字形；

定位传感器，所述定位传感器设置在所述手爪的非弯钩一侧并与搬运控制器通讯，所述搬运控制器分别控制搬运驱动单元驱动机械臂动作和控制所述定位传感器在移动过程中对设置在所述载物台上的定位件进行检测以得到检测到的反馈，所述搬运控制器根据检测到的反馈发出执行抓取动作的指令；

锁紧机构，所述锁紧机构包括锁紧块、锁紧驱动单元以及锁紧控制器，所述锁紧块设置在所述手爪的弯钩一侧，所述锁紧驱动单元驱动所述锁紧块上下运动并与所述锁紧控制器通讯，所述锁紧控制器与所述搬运控制器通讯，所述锁紧块上行以使其下端远离所述手爪的弯钩自由端或下行以使其下端抵靠在所述手爪的弯钩自由端。

上述技术方案中，所述机械手还包括检测传感器，所述检测传感器设置在所述手爪的非弯钩一侧并与所述锁紧控制器通讯，所述锁紧控制器控制所述检测传感器对所述盒体的设定位置进行检测已得到检测到或未检测到的反馈，所述搬运控制器根据检测到的反馈发出执行搬运动作的指令或根据未检测到的反馈重新执行抓取动作的指令。

上述技术方案中，所述定位传感器采用视觉传感器，所述检测传感器采用光电传感器。

上述技术方案中，所述手爪的非弯钩部分设有贯通至所述手爪的弯钩自由端的释放槽，所述释放槽的下端口位置的两槽壁主视大体呈八字形。

上述技术方案中，所述手爪的弯钩自由端和与其相对的手爪的非弯钩部分的相对面分别加工有两导向斜面，所述两导向斜面侧视大体呈倒置八字形。