本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種半導(dǎo)體器件加工中使用的機(jī)械手，特別是一種可實(shí)現(xiàn)端面自旋轉(zhuǎn)清洗的機(jī)械手系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在使用專(zhuān)用加工設(shè)備加工半導(dǎo)體器件時(shí)，需要傳輸待加工的器件至加工位置。以晶片加工為例，通常使用夾持晶片的機(jī)械手執(zhí)行該傳輸操作，但傳輸過(guò)程中機(jī)械手會(huì)與待加工晶片直接接觸，若機(jī)械手清潔不干凈則極易造成晶片污染，甚至適致晶片的后序加工工序失效，因此傳輸用機(jī)械手的清洗在晶片加工過(guò)程中是必不可少的步驟。

目前，在半導(dǎo)體器件加工設(shè)備中，常規(guī)機(jī)械手的清洗由附加的清洗單元完成，清洗單元通常采用電機(jī)帶動(dòng)毛刷在機(jī)械手端面旋轉(zhuǎn)的方式執(zhí)行清洗工作，通過(guò)毛刷旋轉(zhuǎn)刷洗可將機(jī)械手端面的污染物除去。但上述清洗方法需要安裝旋轉(zhuǎn)毛刷的額外空間，在一些安裝空間狹小的場(chǎng)合實(shí)施比較困難，且旋轉(zhuǎn)毛刷加工難度大，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)機(jī)械手的清洗需要安裝旋轉(zhuǎn)毛刷，額外占用空間的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種端面自旋轉(zhuǎn)清洗機(jī)械手系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)械手自旋轉(zhuǎn)，配合固定的清洗毛刷，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手端面的自旋轉(zhuǎn)清洗，可有效的簡(jiǎn)化清洗毛刷結(jié)構(gòu)，節(jié)省清洗毛刷的安裝空間。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種端面自旋轉(zhuǎn)清洗機(jī)械手系統(tǒng)，包括機(jī)械手和清洗毛刷；所述機(jī)械手包括立柱、擺臂、端面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和晶片吸附機(jī)構(gòu)，其中：

所述擺臂安裝在所述立柱上；所述端面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、軸承、擺臂上盤(pán)和擺臂下盤(pán)；所述電機(jī)安裝在所述擺臂上，所述軸承安裝在所述擺臂前端，所述電機(jī)帶動(dòng)所述軸承轉(zhuǎn)動(dòng)；所述擺臂上盤(pán)安裝在所述軸承上，隨所述軸承旋轉(zhuǎn)；所述擺臂下盤(pán)與擺臂上盤(pán)連接，隨所述擺臂上盤(pán)旋轉(zhuǎn)；所述晶片吸附機(jī)構(gòu)與所述擺臂下盤(pán)的下盤(pán)面固定連接，所述晶片吸附機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手端面和所述機(jī)械手端面后的氣道，所述機(jī)械手端面用于接觸晶片并隨所述擺臂下盤(pán)旋轉(zhuǎn)；所述晶片吸附機(jī)構(gòu)還包括抽真空氣路，所述抽真空氣路一端連接外部真空設(shè)備，另一端連通所述氣道抽氣。所述清洗毛刷固定設(shè)置，通常位于所述機(jī)械手端面下方。

優(yōu)選地，所述軸承選用角接觸軸承。

優(yōu)選地，在所述電機(jī)的軸端安裝有第一同步帶輪；所述軸承安裝在擺臂前端部的圓槽中，軸承蓋安裝在所述擺臂上并固定所述軸承外圈，第二同步帶輪通過(guò)軸套固定在軸承內(nèi)圈上；所述第一同步帶輪和第二同步帶輪間連接有同步帶，第一同步帶輪通過(guò)同步帶帶動(dòng)第二同步帶輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述方案進(jìn)一步優(yōu)選地，所述擺臂上盤(pán)固定在所述軸承內(nèi)圈下端，所述擺臂上盤(pán)的中軸處具有依次貫通所述擺臂、軸承內(nèi)圈、軸套及第二同步帶輪的突出部。

作為前述抽真空氣路的優(yōu)選，其包括在所述擺臂上盤(pán)與擺臂下盤(pán)中分別設(shè)置的氣路；所述擺臂上盤(pán)和擺臂下盤(pán)的氣路分別具有第一氣路接頭和第二氣路接頭，兩個(gè)氣路接頭通過(guò)軟管連接。

作為前述擺臂上盤(pán)的氣路的優(yōu)選，所述擺臂上盤(pán)的氣路與擺臂上盤(pán)同軸設(shè)置，由中空的所述突出部構(gòu)成；所述抽真空氣路還包括用于連接外部真空設(shè)備的氣路旋轉(zhuǎn)接頭，所述氣路旋轉(zhuǎn)接頭連接在所述突出部頂端。

優(yōu)選地，所述擺臂上盤(pán)和擺臂下盤(pán)通過(guò)緩沖結(jié)構(gòu)連接；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述擺臂上盤(pán)和擺臂下盤(pán)之間設(shè)置若干圓柱桿，所述圓柱桿一桿端固定在兩個(gè)盤(pán)之一的盤(pán)面上，另一桿端穿過(guò)另一個(gè)盤(pán)的盤(pán)體上的通孔，該另一桿端安裝螺母使其無(wú)法從通孔脫出，所述圓柱桿可在所述通孔中滑動(dòng)；每個(gè)圓柱桿上均套有彈簧，所述彈簧抵在所述擺臂上盤(pán)和擺臂下盤(pán)的相對(duì)的兩個(gè)盤(pán)面上。上述圓柱桿、螺母和彈簧的設(shè)置在擺臂上盤(pán)和擺臂下盤(pán)之間形成了緩沖連接。

作為晶片吸附機(jī)構(gòu)的優(yōu)選，其包括陶瓷臺(tái)和多孔陶瓷盤(pán)；所述陶瓷臺(tái)與所述擺臂下盤(pán)的下盤(pán)面固定連接；所述多孔陶瓷盤(pán)嵌置于所述陶瓷臺(tái)中，其表面為所述機(jī)械手端面；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述氣道設(shè)置在所述陶瓷臺(tái)中，所述抽真空氣路通過(guò)擺臂下盤(pán)連通所述氣道；所述擺臂下盤(pán)與陶瓷臺(tái)的下盤(pán)面之間設(shè)置有用于密封連接所述抽真空氣路與所述氣道的密封圈。

本發(fā)明實(shí)施例的上述技術(shù)方案通過(guò)機(jī)械手自旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，配合固定的清洗毛刷，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手端面的自旋轉(zhuǎn)清洗，其有益效果為：端面自旋轉(zhuǎn)清洗無(wú)需毛刷旋轉(zhuǎn)，可有效的節(jié)省清洗毛刷的安裝空間，簡(jiǎn)化了清洗毛刷結(jié)構(gòu)，使機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，動(dòng)作更加簡(jiǎn)便，并且提升了穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的端面自旋轉(zhuǎn)清洗機(jī)械手系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)及工作方式示意圖；

圖2為圖1所示機(jī)械手系統(tǒng)的局部放大剖視圖。

[主要元件符號(hào)說(shuō)明]

1-立柱；2-擺臂；3-電機(jī)；31-第一同步帶輪；32-第二同步帶輪；33-同步帶；4-軸承；41-軸承蓋；42-軸套；5-擺臂上盤(pán)；51-突出部；52-第一氣路接頭；53-軟管；54-氣路旋轉(zhuǎn)接頭；6-擺臂下盤(pán)；61-第二氣路接頭；62-圓柱桿；63-螺母；64-彈簧；7-陶瓷臺(tái)；71-多孔陶瓷盤(pán)；72-密封圈；8-清洗毛刷。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，提供一種端面自旋轉(zhuǎn)清洗機(jī)械手系統(tǒng)，其機(jī)械手端面可通過(guò)自旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)清洗，無(wú)需清洗毛刷旋轉(zhuǎn)。

圖1和2所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種端面自旋轉(zhuǎn)清洗機(jī)械手系統(tǒng)如所示，包括機(jī)械手和清洗毛刷8，機(jī)械手包括立柱1、擺臂2、端面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和晶片吸附機(jī)構(gòu)；其中：

擺臂2安裝在立柱1上，可通過(guò)螺釘連接。

端面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在擺臂2上。端面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)3、軸承4、擺臂上盤(pán)5和擺臂下盤(pán)6，具體結(jié)構(gòu)如下：

電機(jī)3安裝在擺臂2上，軸承4安裝在擺臂2前端，電機(jī)3帶動(dòng)軸承4轉(zhuǎn)動(dòng)；擺臂上盤(pán)5安裝在軸承4上，隨軸承4旋轉(zhuǎn)；擺臂下盤(pán)6與擺臂上盤(pán)5連接，隨擺臂上盤(pán)5旋轉(zhuǎn)；

軸承4安裝在擺臂2前端部的圓槽中，軸承蓋41安裝在擺臂2上并固定軸承4外圈，軸套42過(guò)盈配合固定在在軸承4內(nèi)圈；作為一種較佳的實(shí)施方式，軸承4可選用角接觸軸承，可同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，能在較高的轉(zhuǎn)速下工作，其接觸角越大，軸向承載能力越高；

電機(jī)帶動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)可使用多種常用的傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)，如圖1和2所示，本實(shí)施例采用了同步帶傳動(dòng)，電機(jī)3的軸端安裝有第一同步帶輪31，第二同步帶輪32壓在軸套42上，通過(guò)軸套42固定在軸承4內(nèi)圈上；第一同步帶輪31和第二同步帶輪32間連接有同步帶33；

擺臂上盤(pán)5固定在軸承4內(nèi)圈下端，擺臂上盤(pán)5的中軸處具有依次貫通擺臂2、軸承4內(nèi)圈、軸套42及第二同步帶輪32的突出部51，通常通過(guò)突出部51與軸承4內(nèi)圈過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)擺臂上盤(pán)5與軸承4內(nèi)圈的固定。

晶片吸附機(jī)構(gòu)安裝在端面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)前端，包括陶瓷臺(tái)7、多孔陶瓷盤(pán)71和抽真空氣路，其中：陶瓷臺(tái)7與擺臂下盤(pán)6的下盤(pán)面固定連接；多孔陶瓷盤(pán)71嵌置于陶瓷臺(tái)7中，其表面即為接觸晶片并隨擺臂下盤(pán)6旋轉(zhuǎn)的機(jī)械手端面；晶片吸附機(jī)構(gòu)的氣道設(shè)置在所述陶瓷臺(tái)7中，位于多孔陶瓷盤(pán)71的后面，抽真空氣路一端連接外部真空設(shè)備，另一端連通氣道，真空設(shè)備打開(kāi)時(shí)對(duì)整個(gè)抽真空氣路和氣道抽真空，氣道內(nèi)形成負(fù)壓，因多孔陶瓷盤(pán)71表面具有開(kāi)孔，晶片即可吸附在多孔陶瓷盤(pán)71表面。

抽真空氣路可以是附加的與晶片吸附機(jī)構(gòu)的氣道連接的抽氣管，也可以?xún)?nèi)置于端面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。在圖1和2所示實(shí)施例的情形下，抽真空氣路包括擺臂上盤(pán)5與擺臂下盤(pán)6中分別設(shè)置的氣路以及氣路旋轉(zhuǎn)接頭54；擺臂上盤(pán)5和擺臂下盤(pán)6的氣路分別具有第一氣路接頭52和第二氣路接頭61，兩個(gè)氣路接頭通過(guò)軟管53連接，擺臂下盤(pán)6的氣路再與陶瓷臺(tái)7中的氣道連通；擺臂上盤(pán)5的氣路與擺臂上盤(pán)5同軸設(shè)置，由中空的突出部51構(gòu)成；突出部51頂端與擺臂上盤(pán)5同軸連接有用于連接外部真空設(shè)備的氣路旋轉(zhuǎn)接頭54。

一種較佳的實(shí)施例，可在機(jī)械手中設(shè)置接觸緩沖結(jié)構(gòu)，當(dāng)多孔陶瓷盤(pán)71接觸晶片時(shí)，多孔陶瓷盤(pán)71表面受向上的力的作用，通過(guò)接觸緩沖結(jié)構(gòu)進(jìn)行緩沖，可減小多孔陶瓷盤(pán)71與晶圓接觸的沖擊力，從而減小晶片的變形和損傷；接觸緩沖結(jié)構(gòu)可通過(guò)將擺臂上盤(pán)5和擺臂下盤(pán)6緩沖連接構(gòu)成；具體的，如圖1和2所示，擺臂上盤(pán)5和擺臂下盤(pán)6之間設(shè)置三個(gè)圓柱桿62，圓柱桿62一桿端固定在擺臂下盤(pán)6的盤(pán)面上，另一桿端穿過(guò)擺臂上盤(pán)5盤(pán)體上的通孔，在桿端安裝螺母63使其無(wú)法從通孔脫出，圓柱桿62可在擺臂上盤(pán)5的通孔中滑動(dòng)，在擺臂上盤(pán)5和擺臂下盤(pán)6之間實(shí)現(xiàn)限位；每個(gè)圓柱桿62上均套有彈簧64，彈簧64抵在擺臂上盤(pán)5和擺臂下盤(pán)6的相對(duì)的兩個(gè)盤(pán)面上，當(dāng)擺臂上盤(pán)5與圓柱桿62間相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，彈簧壓縮提供緩沖；為保證受力均勻，三個(gè)圓柱桿62位置在擺臂下盤(pán)6的盤(pán)面上均勻分布；作為其它的實(shí)施方式，圓柱桿可以設(shè)置為其它數(shù)量，以三個(gè)以上為佳；圓柱桿的一桿端并不限于固定在擺臂下盤(pán)上，也可以全部或部分固定在擺臂上盤(pán)上，而在擺臂下盤(pán)的相對(duì)位置設(shè)置通孔供圓柱桿另一桿端穿過(guò)。

清洗毛刷8固定設(shè)置在機(jī)械手端面下方，因無(wú)需旋轉(zhuǎn)，平面的條狀毛刷即可滿(mǎn)足使用要求；清洗毛刷8可通過(guò)螺釘安裝在半導(dǎo)體設(shè)備工作臺(tái)的機(jī)械手清洗位置上；作為一種清洗的實(shí)施方式，清洗時(shí)機(jī)械手先運(yùn)動(dòng)到清洗位置，并下降到清洗毛刷8上表面，清洗毛刷8沿半徑方向覆蓋多孔陶瓷盤(pán)71中心到邊緣位置，機(jī)械手端面自旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)，完成機(jī)械手端面多孔陶瓷盤(pán)71整個(gè)表面的清洗。

本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活、節(jié)省空間的端面自旋轉(zhuǎn)清洗機(jī)械手系統(tǒng)。機(jī)械手端面自旋轉(zhuǎn)清洗，有效的節(jié)省了清洗毛刷的安裝空間，簡(jiǎn)化了清洗毛刷結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好。

以上所述方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述；各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可，各實(shí)施例中所涉及到的技術(shù)特征在彼此之間不構(gòu)成沖突的前提下可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系基于附圖所示，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制；

除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義；此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。