[实用新型]具有传动模块的多层等间距可变的晶圆搬送机械手结构

说明书

一种具有传动模块的多层等间距可变的晶圆搬送机械手结构，包括形状相同且上下正对设置的第一带轮和第二带轮；第一带轮和第二带轮之一为主动轮；在每一条传送带左右侧均设2M个负载节点，每一个负载节点通过同步轮与负载连接部连接一个末端执行器；末端执行器共有2M+1个，平行设于所述第一带轮或第二带轮之间；第一带轮或第二带轮包括M层直径从大到小以相同间隔变化且平行层叠在一起的同步轮，第一和第二带轮中直径相同的同步轮相传动连接；从第一或第二带轮中心的第一个同步轮直径开始，从里到外按1N、2N…nN倍直径增加。当电机带动主从动轮右摇摆转动，使各末端执行器之间的等间距变大，反之变小。其中，主从动轮的左右摇摆转动幅度在±34.38度之间取值。

技术领域

本发明涉及半导体自动化设备领域，尤其涉及一种在半导体机器人上的具有传动模块的多层等间距可变的晶圆搬送机械手结构。

背景技术

晶圆存储装置在半导体生产中主要起到放置和输送晶圆的作用，为了简化运输和尽可能降低被污染的风险，芯片制造商利用晶圆存储装置来搬运和储存晶圆。对于不同间距的晶圆存储装置，在该搬运途中，需要使用能可变间距的末端执行器以取放晶圆，同时需要高精度定位避免损伤晶圆。

请参阅图1，图1所示为现有技术中一种不同间距的晶圆存储装置的结构示意图。如图所示，该中国专利CN103688348A公开了一种末端作用器装置及具备该末端作用器装置的基板搬运用机械手，图1(a)、图1(b) 是局部剖切根据第一实施形态的间距变更机构4的侧面的图，图1(a)示出间距较大的初期状态，图1(b)示出间距小的状态。在托板10上可升降地设置有截面圆形的活塞轴50，在该活塞轴50的上端部安装有凸缘(flange) 51。在活塞轴50上嵌入上下延伸的螺旋状的螺旋弹簧40，该螺旋弹簧40 的弹簧节距(spring pitch)以等间隔形成。螺旋弹簧40是一个压缩螺旋弹簧，在该螺旋弹簧40的外周部上，前述多个爪片30、30上下隔着间隔配置并使梢端部朝着半导体晶圆9的中心部。爪片30具体地设置为五个，最下层的爪片30与托板10接触且不升降，除此以外的四个爪片30、30可升降。

在每层末端执行器之间放置相同劲度系数的弹簧，通过改变顶部总高度时，每根弹簧压缩相同的长度，实现等间距变换。该间距变更机构的优势为成本低廉，结构简单和占地小，但该间距变更机构具有难以克服的弊端，即难以保证弹簧劲度系数相同，精确定位性差。

为克服上述弊端，请参阅图2，图2所示为现有技术中另一种不同间距的晶圆存储装置的结构示意图。如图所示，该日本JP3999723公开了一种能够保持多个薄基板例如半导体晶片或玻璃基板的基板保持装置，其利用连杆机构实现等间距高度变换。图中基板保持装置20包括用于保持晶片22的多个保持构件30、用于协调移动保持构件30的连杆31和用于协调移动保持构件30的驱动马达32。第一移动机构37和第二移动机构38分别由第一驱动电机39和第二驱动电机40驱动。第一移动机构37和第二移动机构38 能够单独操作。第一移动件46固定在第一移动机构37的滑块59上。第二移动件48固定在第二移动机构38的滑块59上。第一移动构件46和第二移动构件48可以沿X轴单独移动。

利用连杆机构旋转时，轴上各点的线性方向上移动长度等比的特性，将末端执行器固定于连杆上2：1：-1：-2的点位上，则可以实现等间距变换。该间距变更机构的优势为成本低廉和结构相对简单。然而，该间距变更机构具有难以克服的弊端，即连杆结构可靠性差，关节(joint)处易磨损。

发明内容

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：