[发明专利]一种平面三自由度晶圆传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种平面三自由度晶圆传输装置，主要应用于半导体制造技术领域。

背景技术

在半导体制造过程中，如晶圆的清洗、抛光等，在片盒-片盒、片盒-腔室之间存在对晶圆进行的大量传输，因此设计出一种安全有效的晶圆传输装置是半导体行业研究的热点之一。

现有晶圆传输装置中，主要分为两种，即一种是R-θ型机械手，又称径向直线型，另一种是三关节独立驱动型。R-θ型机械手可以实现平面两个自由度运动，即直线运动和绕中心轴的转动。这种机械手的平面需要两个电机驱动，其中一个电机实现平面驱动，即该电机驱动第一个大臂转动，三个机械臂之间通过关节处的带传动，关节之间传动比为1：-2：1，此时可实现机械手直线运动。采用第二个电机驱动整体结构绕重心轴转动，此时可实现机械手的绕Z轴转动。因此这中机械手只能实现平面两自由度运动，受到操作空间的限制。

三关节独立驱动机械手是在三个关节处分别采用三个直驱电机实现三个机械臂的独立运动，因此可实现平面三自由度运动。但直驱电机位于关节处，增大了机械臂的负载质量，同时容易引起机械臂的变形。

针对以上的不足，有必要设计出能够实现平面三自由度运动且不会增大机械臂负载的一种晶圆传输机械手。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现平面三自由度运动的晶圆传输装置。

本发明技术方案如下：

一种平面三自由度晶圆传输装置，其特征在于：该晶圆传输装置包括基座、三个机械臂、三个电机、六条钢带、十二个带轮、三个实心轴和一个套筒轴。

第一实心轴与套筒轴同轴安装，相互之间可以转动；第一实心轴、第二实心轴与第三实心轴轴线相互平行安装；

第一机械臂与第二机械臂分别通过轴承与第二实心轴连接，第二机械臂与第三机械臂分别通过轴承第三实心轴连接；

第一带轮固定在第一电机的输出轴上，第三带轮固定在第二电机的输出轴上，第七带轮固定在第三电机的输出轴上；第四带轮与第五带轮分别固定在第一实心轴的两端，第十带轮与第十一带轮分别固定在第二实心轴的两端，第十二带轮固定在第三实心轴上，第八带轮与第九带轮分别固定在套筒轴的两端；第二带轮固定在第一机械臂的连接部上，第六带轮固定在第二机械臂的连接部上；

通过第一钢带连接第一带轮和第二带轮的运动，通过第二钢带连接第三带轮和第四带轮的运动，通过第三钢带连接第五带轮和第六带轮的运动，通过第四钢带连接第七带轮和第八带轮的运动，通过第五钢带连接第九带轮和第十带轮的运动，通过第六钢带连接第十一带轮和第十二带轮的运动；

第一电机、第二电机和第三电机固定在基座上，分别控制第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂的运动。

本发明晶圆传输装置由三个电机分别驱动三个机械臂，且不会增大机械臂负载，实现了平面三自由度运动。

附图说明

图1是本发明晶圆传输装置主视图。

图2是本发明晶圆传输装置第一实心轴部分局部放大图。

图3是本发明晶圆传输装置第二实心轴部分局部放大图。

图4是本发明晶圆传输装置第三实心轴部分局部放大图。

图中：

100-基座

101-第一机械臂；102-第二机械臂；103-第三机械臂；

201-第一电机；202-第二电机；203-第三电机；

211-第一钢带；212-第二钢带；213-第三钢带；214-第四钢带；215-第五钢带；216-第六钢带；

221-第一带轮；222-第二带轮；223-第三带轮；224-第四带轮；225-第五带轮；226-第六带轮；227-第七带轮；228-第八带轮；229-第九带轮；2210-第十带轮；2211-第十一带轮；2212-第十二带轮；

231-第一实心轴；232-第二实心轴；233-第三实心轴；234-套筒轴；

901-第一轴线；902-第二轴线；903-第三轴线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方式作进一步详细描述。