矽片機械手的製作方法
2023-06-02 10:32:21
專利名稱：矽片機械手的製作方法
技術領域：
本發明涉及光刻設備領域，特別涉及一種用於取放矽片的矽片機械手。
背景技術：
隨著半導體行業的發展，越來越多的先進技術已被應用到這一行業當中。由於集成電路及半導體器件的生產對潔淨度的要求是非常高的，因此很多環節的工作都不能由人工來完成。所以，機械手在這一領域就很廣泛的被應用。在半導體光刻工藝中，會用到一種矽片機械手，通過所述矽片機械手將矽片傳送到光刻設備中的矽片承載臺上，然後完成一系列的曝光動作，實現光罩圖形到矽片的轉移。請參考圖1，其為現有的矽片機械手的示意圖。如圖1所示，矽片機械手1包括基座板10、驅動機構11、傳動機構12和用以承接矽片的承接板13，所述驅動機構11和傳動機構12固定於所述基座板10上，所述驅動機構11通過所述傳動機構12驅動所述承接板13， 所述傳動機構12位於所述驅動機構11和所述承接板13的側邊位置。進一步的，所述承接板13上還固定有數個接片手130，當傳送矽片時，可通過所述數個接片手130承接矽片。由於所述傳動機構12位於所述驅動機構11和所述承接板13的側邊位置，使得矽片機械手1具有如下缺點其一，導致傳動機構12、驅動機構11的出力方向不一致，從而損耗了驅動機構11 提供的一部分驅動力；其二，導致傳動機構12和運動部分承接板13的質心位置不重合，從而產生偏心力矩，極大地降低了傳動效率；其三，導致所述數個接片手130至傳動機構12的距離不相等，從而導致在上升過程中數個接片手130不能精準地位於同一水平面，承接矽片時，易於損壞矽片。此外，現有的傳動機構12為滾珠導軌，由於滾珠導軌需要採用潤滑油脂進行潤滑，當矽片機械手1傳送矽片至光刻設備中時，會有些許潤滑油脂顆粒揮發至光刻設備中， 由於光刻設備的潔淨度要求非常高，即使只有些許的潤滑油脂顆粒揮發，也會對光刻設備產生很大的影響，從而降低光刻設備的可靠性。再者，現有的傳動機構12的材料為鐵等金屬導磁材料，而驅動機構11在驅動所述承接板13的過程中將產生一定的電磁，並且，矽片機械手1在傳送矽片的過程中，也常常處於一定的電磁場環境中，由此，電磁將對具有導磁性的金屬傳動機構12帶來一定的幹擾，從而影響矽片機械手1的可靠性。
發明內容
本發明的目的在於提供一種矽片機械手，以解決現有的矽片機械手損耗了部分驅動力，降低了傳動效率的問題。為解決上述技術問題，本發明提供一種矽片機械手，所述矽片機械手包括基座板、驅動機構、傳動機構和用以承接矽片的承接板，所述驅動機構和傳動機構固定於所述基座板上，所述驅動機構通過所述傳動機構驅動所述承接板，所述傳動機構穿過所述驅動機構的中心位置。可選的，所述傳動機構穿過所述承接板的質心位置。可選的，所述傳動機構為氣浮導軌。可選的，所述氣浮導軌包括固定部分、運動部分和壓縮氣體接頭，所述固定部分固定於所述基座板上，所述壓縮氣體接頭固定於所述運動部分上。可選的，所述傳動機構的材料為非導磁材料。可選的，所述傳動機構的形狀為稜柱體。可選的，所述承接板上固定有數個接片手，所述接片手至所述傳動機構的距離相寸。可選的，所述接片手的數量為三個，所述傳動機構的形狀為三稜柱體或者六稜柱體。可選的，所述矽片機械手還包括用以通入真空氣體的真空接頭，所述真空接頭固定於所述承接板上，並與所述接片手連通。可選的，所述驅動機構為音圈電機。 可選的，所述承接板與所述基座板之間連接有數根彈簧。可選的，所述矽片機械手還包括編碼尺和編碼尺讀頭，所述編碼尺固定在所述承接板上，所述編碼尺讀頭與所述編碼尺連接。本發明提供的矽片機械手，所述傳動機構穿過所述驅動機構的中心位置，由此，所述傳動結構和驅動機構的出力方向一致，避免了驅動力的損耗，提高了傳動效率。此外，當所述傳動機構穿過所述承接板的質心位置時，使得傳動機構和運動部分承接板的質心位置重合，從而不再產生偏心力矩，進一步提高了傳動效率。特別地，當所述傳動機構為氣浮導軌時，傳動機構將不需要潤滑油脂進行潤滑，從而避免了潤滑油脂顆粒揮發至光刻設備中，進一步的，確保了光刻設備的可靠性。此外，當所述傳動機構的材料為非導磁材料時，避免了驅動機構產生的電磁以及矽片機械手所處的電磁場環境對傳動機構帶來的幹擾，從而提高了矽片機械手的可靠性。
圖1是現有的矽片機械手的示意圖；圖2是本發明實施例的矽片機械手的示意圖；圖3是本發明實施例的矽片機械手的內部結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明提供的矽片機械手作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。請參考圖2，其為本發明實施例的矽片機械手的示意圖。如圖2所示，矽片機械手 2包括基座板20、驅動機構21、傳動機構22和用以承接矽片的承接板23，所述驅動機構21 和傳動機構22固定於所述基座板20上，所述驅動機構21通過所述傳動機構22驅動所述承接板23，所述傳動機構22穿過所述驅動機構21的中心位置。
本發明提供的矽片機械手2，所述傳動機構22穿過所述驅動機構21的中心位置， 由此，所述傳動結構22和驅動機構21的出力方向一致，避免了驅動力的損耗，提高了傳動效率。進一步的，所述傳動機構22穿過所述承接板23的質心位置。當所述傳動機構22 穿過所述承接板23的質心位置時，使得傳動機構22和運動部分承接板23的質心位置重合，從而不再產生偏心力矩，進一步提高了傳動效率。在本實施例中，所述傳動機構22為氣浮導軌。由於所述傳動機構22為氣浮導軌， 將不需要潤滑油脂進行潤滑，從而避免了潤滑油脂顆粒揮發至光刻設備中，進一步的，確保了光刻設備的可靠性。如圖3所示，其為本發明實施例的矽片機械手的內部結構示意圖。請參考圖2和圖 3，進一步的，所述氣浮導軌包括固定部分222、運動部分221和壓縮氣體接頭223，所述固定部分222固定於所述基座板20上，所述壓縮氣體接頭232固定於所述運動部分221上。當所述矽片機械手2工作時，利用壓縮氣體接頭223通入壓縮氣體，從而在所述固定部分222 和運動部分221之間形成一定剛度的氣膜，避免固定部分222和運動部分221之間產生摩擦，從而防止了摩擦顆粒的產生，進一步的，確保了光刻設備的可靠性。進一步的，所述傳動機構22的材料為非導磁材料。由於所述傳動機構22的材料為非導磁材料，避免了驅動機構22產生的電磁以及矽片機械手2所處的電磁場環境對傳動機構22帶來的幹擾，從而提高了矽片機械手2的可靠性。例如，所述傳動機構22的材料可以為陶瓷、奧氏體型不鏽鋼等。進一步的，所述傳動機構22的形狀為稜柱體，具體如三稜柱、四稜柱、五稜柱、六稜柱等。當所述傳動機構22穿過所述驅動機構21的中心位置和所述承接板23的質心位置時，若所述傳動機構22為圓柱體，則所述驅動機構21和所述承接板23易於發生水平轉動， 從而造成承接板23上承接的矽片損壞或者承接板23上承接的矽片與基座板20不平行，影響後續的光刻工藝。因此，在本實施例中，優選的，所述傳動機構22的形狀為稜柱體，避免所述驅動機構21和所述承接板23發生水平轉動，從而提高矽片機械手2的可靠性。在本實施例中，所述承接板23上固定有數個接片手230，所述接片手230至所述傳動機構22的距離相等。當傳送矽片時，可通過所述數個接片手230承接矽片。當所述接片手230至所述傳動機構22的距離相等時，可使得在矽片機械手2上升承接矽片的過程中， 數個接片手230能精準地位於同一水平面，從而承接矽片時，不會發生矽片的損壞問題。作為本發明的一個實施例，所述接片手230的數量為三個，所述傳動機構22的形狀為三稜柱體或者六稜柱體。在本實施例中，所述矽片機械手2還包括用以通入真空氣體的真空接頭231，所述真空接頭231固定於所述承接板23上，並與所述接片手230連通。從而實現所述接片手 230對矽片的真空吸附，進一步的，確保了光刻設備的可靠性。在本實施例中，所述驅動結構21為音圈電機。具體請參考圖3，音圈電機包括音圈電機定子210和音圈電機動子211，所述音圈電機定子210固定於所述基座板20上，所述音圈電機動子211與所述氣浮導軌連接，從而沿著所述氣浮導軌驅動承載板23。進一步的，所述承接板23與所述基座板20之間連接有數根彈簧M，通過所述彈簧 24，使得矽片機械手2在縱向上具有一個緩衝結構，防止矽片在縱向的竄動，提高矽片傳送的可靠性。進一步的，所述矽片機械手2還包括編碼尺25和編碼尺讀頭沈，所述編碼尺25固定在所述承接板23上，所述編碼尺讀頭沈與所述編碼尺25連接。通過所述編碼尺25和編碼尺讀頭26，可精確控制所述矽片機械手2在矽片抓取過程中的上升與下降高度，從而提高矽片抓取的可靠性。上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明範圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬於權利要求書的保護範圍。
權利要求
1.一種矽片機械手，包括基座板、驅動機構、傳動機構和用以承接矽片的承接板，所述驅動機構和傳動機構固定於所述基座板上，所述驅動機構通過所述傳動機構驅動所述承接板，其特徵在於，所述傳動機構穿過所述驅動機構的中心位置。
2.如權利要求1所述的矽片機械手，其特徵在於，所述傳動機構穿過所述承接板的質心位置。
3.如權利要求1所述的矽片機械手，其特徵在於，所述傳動機構為氣浮導軌。
4.如權利要求3所述的矽片機械手，其特徵在於，所述氣浮導軌包括固定部分、運動部分和壓縮氣體接頭，所述固定部分固定於所述基座板上，所述壓縮氣體接頭固定於所述運動部分上。
5.如權利要求1所述的矽片機械手，其特徵在於，所述傳動機構的材料為非導磁材料。
6.如權利要求1所述的矽片機械手，其特徵在於，所述傳動機構的形狀為稜柱體。
7.如權利要求1至6中的任一項所述的矽片機械手，其特徵在於，所述承接板上固定有數個接片手，所述接片手至所述傳動機構的距離相等。
8.如權利要求7所述的矽片機械手，其特徵在於，所述接片手的數量為三個，所述傳動機構的形狀為三稜柱體或者六稜柱體。
9.如權利要求7所述的矽片機械手，其特徵在於，所述矽片機械手還包括用以通入真空氣體的真空接頭，所述真空接頭固定於所述承接板上，並與所述接片手連通。
10.如權利要求1至6中的任一項所述的矽片機械手，其特徵在於，所述驅動機構為音圖電機。
11.如權利要求1至6中的任一項所述的矽片機械手，其特徵在於，所述承接板與所述基座板之間連接有數根彈簧。
12.如權利要求1至6中的任一項所述的矽片機械手，其特徵在於，所述矽片機械手還包括編碼尺和編碼尺讀頭，所述編碼尺固定在所述承接板上，所述編碼尺讀頭與所述編碼尺連接。
全文摘要
本發明提供一種矽片機械手，所述矽片機械手包括基座板、驅動機構、傳動機構和用以承接矽片的承接板，所述驅動機構和傳動機構固定於所述基座板上，所述驅動機構通過所述傳動機構驅動所述承接板，所述傳動機構穿過所述驅動機構的中心位置。通過本發明提供的矽片機械手，所述傳動結構和驅動機構的出力方向一致，避免了驅動力的損耗，提高了傳動效率。
文檔編號F16C32/06GK102569151SQ201010618308
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者範哲光, 鄭椰琴, 黎剛生, 齊芊楓 申請人:上海微電子裝備有限公司, 上海微高精密機械工程有限公司