隨著半導體制造工藝向更小尺寸、更高集成度的方向發展,對機械吸臂的精度和穩定性要求越來越高。在納米級的制造工藝中,吸臂的微小振動、位置偏差或吸附力不均勻都可能對晶圓造成嚴重影響。因此,如何進一步提高吸臂的運動精度和穩定性,減少各種誤差因素的影響,是當前面臨的一個重要挑戰。半導體制造車間的環境要求極為嚴格,需要在超凈、恒溫、恒濕的條件下進行生產。機械吸臂在這樣的環境中運行,需要具備良好的防塵、防靜電、耐腐蝕等性能。同時,為了滿足不同工藝設備的接口要求和工作空間限制,吸臂的設計還需要具備更高的靈活性和兼容性。如何在滿足這些復雜環境和工藝要求的前提下,保證吸臂的可靠性和使用壽命,也是需要解決的關鍵問題。通用性強,能適應多種作業;工藝性好,便于維修調整。河源官方晶圓運送機械吸臂工廠
年來全球硅晶圓供給不足,導致8英寸、12英寸硅晶圓訂單能見度分別已達2019上半年和年底。目前國內多個硅晶圓項目已經開始籌備,期望有朝一日能夠打破進口依賴,并有足夠的能力滿足市場需求。硅在自然界中以硅酸鹽或二氧化硅的形式***存在于巖石、砂礫中,硅晶圓的制造可以歸納為三個基本步驟:硅提煉及提純、單晶硅生長、晶圓成型。一,晶柱制造步驟硅提純:將沙石原料放入一個溫度約為2000℃,并且有碳源存在的電弧熔爐中,在高溫下,碳和沙石中的二氧化硅進行化學反應(碳氧結合,得硅),提純得純度約為98%的純硅,又稱冶金級硅,這對微電子器件來說依然不夠純,因為半導體材料的電學特性對雜質的濃度相當的敏感,因而對冶金級硅作進一步提純:將粉碎的冶金級硅與氣態的氯化氫進行氯化反應,生成液態的硅烷,然后通過蒸餾和化學還原工藝,得到了高純度的多晶硅,其純度達99%,成為電子級硅。無錫原裝晶圓運送機械吸臂批發零售價一般也都裝在手臂上。所以手臂的結構、工作范圍、承載能力和動作精度都直接影響機械手的工作性能。
晶圓運送機械吸臂主要由以下幾個部分組成:
吸盤:用于吸附晶圓,通常采用真空吸附原理。吸盤材料應具有耐磨、耐腐蝕、低粒子產生等特性,以保證晶圓表面不受污染。
機械臂:用于支撐和移動吸盤,實現晶圓在不同工藝設備間的傳送。機械臂應具有高精度、高穩定性和高剛性等特點,以確保晶圓在傳送過程中的精確定位和平穩運輸。
傳動系統:為機械臂提供動力,實現吸臂的伸縮、旋轉等動作。傳動系統通常采用電機、減速器、傳動帶等部件組成,確保吸臂運動的準確性和穩定性。
控制系統:負責控制機械臂的運動軌跡、速度和加速度等參數。控制系統一般采用先進的伺服控制技術和高精度傳感器,實現吸臂的高精度定位和穩定運行。
晶圓是半導體行業的關鍵元件,隨著半導體行業的迅速發展,晶圓的搬運技術逐漸成為制約行業發展的關鍵因素。晶圓搬運機械手是IC裝備的**之一,其性能的優劣直接影響晶圓的生產效率和制造質量,體現著整個加工系統的自動化程度和可靠性。在晶圓加工系統中包含兩類晶圓搬運機械手:大氣機械手(FI robot) 和真空機械手(Vacuum robot)。前者將晶圓從晶圓盒中取出并放到預對準設備上,工作環境滿足一定的大氣潔凈度要求,控制精度要求相對較低。后者將晶圓從預對準設備上取下,搬運到各個工位進行刻蝕等工藝流程加工,并將加工完的晶圓搬運到接口位置,等待大氣機械手放回晶圓盒。這些工藝流程需要在真空環境下進行,機械手必須要完全滿足真空潔凈度要求,控制精度和可靠性要求極高。晶圓運送機械吸臂采用先進的吸附技術,可穩定地吸附晶圓。
整個蛙腿型晶圓搬運機械手共由3個電機實現運動控制。2臺直驅電機負責連接晶圓托盤連桿的同步控制,1臺直流電機負責整個機械手的上升與下降控制。雖然軸數較少,但對控制的精度、平穩性和可靠性要求極高。整個控制架構基于CANopen或者EtherCAT。 針對客戶的需求,Copley給出了性價比比較好的解決方案-- Accelnet Plus Module驅動器。Dual axis module同時驅動2臺直驅電機,Single axis module驅動1臺升降直流電機。雙軸模塊式驅動器使系統成本比較好化高精度時間戳保證PVT控制的比較好性能多通道**I/O高精度位置觸發且多點位置數據存儲客制化編碼器接口協議-Gurley Virtual Absolute多點增益切換小體積可直接安裝于機械手底座內部專業的技術支持為此,手臂一般都采用剛性較好的導向桿來加大手臂的剛度.河源官方晶圓運送機械吸臂工廠
此外,對于熱加工的機械手,還要考慮熱輻射,手臂要較長,以遠離熱源,并須裝有冷卻裝置。河源官方晶圓運送機械吸臂工廠
本發明針對現有技術中的不足,提供了一種晶圓搬運機械手,本發明的機械手在傳送過程中晶片中心始終保證直線運動,且角度不會發生改變。從而提高機械手整體剛度和承重能力,同時提高了重復定位精度。本發明結構合理性能穩定,維護方便,多功能集一身,可滿足多種工藝設備要求,適用于各種半導體設備。
為了解決上述技術問題,本發明通過下述技術方案得以解決:一種晶圓搬運機械手,包括升降軸、旋轉軸和伸展軸,其特征為,所述的伸展軸包括伸展電機、一級伸展臂、二級伸展臂和手指固定座,所述的一級伸展臂與所述伸展電機之間設置有一級關節,所述的一級伸展臂與所述的二級伸展臂之間設置有二級關節,所述的二級伸展臂和所述的手指固定座之間設置有三級關節,所述的伸展電機、所述的一級關節、所述的二級關節和所述的三級關節依次傳動,所述的手指固定座始終保持直線運動。
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