本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種驅(qū)動組件、晶圓搬運裝置及晶圓搬運方法。

背景技術(shù)：

1、大氣機械手是晶圓在生產(chǎn)制造中，晶圓在設(shè)備間傳輸?shù)闹匾獦?gòu)件，用于抓取和轉(zhuǎn)移晶圓，廣泛應(yīng)用于集成電路制造行業(yè)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通過線路控制機械手中的末端執(zhí)行機構(gòu)對晶圓進行抓取，因此在末端執(zhí)行機構(gòu)轉(zhuǎn)動過程中，線路會發(fā)生纏繞，尤其是對于存在多個末端執(zhí)行機構(gòu)的情況下，在末端執(zhí)行機構(gòu)轉(zhuǎn)動過程中，末端執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)動角度受到限制，在搬運過程中會耗費更多的時間。

3、因此，有必要提供一種新的驅(qū)動組件、晶圓搬運裝置及晶圓搬運方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種驅(qū)動組件、晶圓搬運裝置及晶圓搬運方法，至少解決了如下技術(shù)問題：

2、1、驅(qū)動組件解決了現(xiàn)有技術(shù)中電機縱向重疊占用空間較大的技術(shù)問題；

3、2、晶圓搬運裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)中末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動角度受限制，傳片節(jié)拍效率較低的問題；

4、3、晶圓搬運方法解決了現(xiàn)有技中需要采用減速機，阻尼較大，控制不方便的問題。

5、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

6、第一方面，本發(fā)明公開一種驅(qū)動組件，應(yīng)用于晶圓搬運裝置，所述晶圓搬運裝置包括第一臂、第二臂和至少兩個可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的末端執(zhí)行器，所述驅(qū)動組件設(shè)置在所述第二臂的肩部關(guān)節(jié)處，所述驅(qū)動組件包括驅(qū)動集成部，所述驅(qū)動集成部包括多個并列排布設(shè)置的直驅(qū)電機，且具有多個傳動層級高度；

7、其中，所述驅(qū)動集成部的其中一個所述直驅(qū)電機驅(qū)動所述第一臂繞第二臂的肘部回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，另外的所述直驅(qū)電機分別驅(qū)動至少兩個末端執(zhí)行器繞第一臂的腕部回轉(zhuǎn)中心在不同的高度上進行相對旋轉(zhuǎn)。

8、通過采用上述技術(shù)方案，多個直驅(qū)電機集成并且并列排布設(shè)置，并且多個直驅(qū)電機具有多個傳動層級高度，有效改善了電機縱向重疊占用空間較大的問題，在驅(qū)動方式上減小了縱向空間的占用，同時采用直驅(qū)電機在水平方向上集成的安裝方式，減小了整體的厚度。

9、可選的，多個所述直驅(qū)電機的驅(qū)動端在軸向上具有多個傳動層級高度，且其中任意一個所述驅(qū)動端的傳動層級高度與其他所述驅(qū)動端的傳動層級高度之間具有高度差；

10、和/或，

11、每個所述直驅(qū)電機的驅(qū)動端均同步連接有肩部帶輪，多個所述肩部帶輪具有多個傳動層級高度，且其中任意一個所述肩部帶輪的傳動層級高度與其他所述肩部帶輪的傳動層級高度之間具有高度差。

12、通過采用上述技術(shù)方案，可以選用多個直驅(qū)電機具有多個傳動層級高度，也可以選用多個肩部帶輪具有多個傳動層級高度，或者多個直驅(qū)電機與多個肩部帶輪均具有多個傳動層級高度，以此來保證直驅(qū)電機在不同的傳動層級高度進行輸出，使多個直驅(qū)電機的輸入過程不會相互產(chǎn)生干涉。

13、可選的，多個所述直驅(qū)電機的驅(qū)動端在軸向上具有同一個傳動層級高度，每個所述直驅(qū)電機的驅(qū)動端均同步連接有肩部帶輪，多個所述肩部帶輪在軸向上具有多個傳動層級高度，且其中任意一個所述肩部帶輪的傳動層級高度與其他所述肩部帶輪的傳動層級高度之間具有高度差。

14、通過采用上述技術(shù)方案，任意一個肩部帶輪的傳動層級高度與其他肩部帶輪的傳動層級高度之間具有高度差，使多個肩部帶輪均置于不同的傳動層級高度上，在多個直驅(qū)電機驅(qū)動過程中，多個置于不同傳動層級高度的肩部帶輪之間不會相互干涉。

15、第二方面，本發(fā)明公開一種晶圓搬運裝置，包括主支撐體、驅(qū)動組件；以及

16、第一臂，一端轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述主支撐體；

17、至少兩同軸設(shè)置且可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的末端執(zhí)行器，轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述第一臂另一端，每個所述末端執(zhí)行器可沿順時針或逆時針方向持續(xù)無限回轉(zhuǎn)；

18、執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)單元，連接于所述末端執(zhí)行器并用于帶動所述末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動；執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)單元至少包括同軸設(shè)置的第一轉(zhuǎn)動筒和第二轉(zhuǎn)動筒，所述第一轉(zhuǎn)動筒與所述第二轉(zhuǎn)動筒均具有輸入端和輸出端，所述第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a1與所述第二轉(zhuǎn)動筒的輸入端a2均連接于所述直驅(qū)電機；

19、第一傳動件，兩端分別連接于執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)單元、末端執(zhí)行器的轉(zhuǎn)軸；

20、工作狀態(tài)，所述直驅(qū)電機帶動所述第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a1轉(zhuǎn)動，所述第一轉(zhuǎn)動筒的輸出端b1與所述第一傳動件連接，所述第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a1轉(zhuǎn)動帶動所述第一轉(zhuǎn)動筒的輸出端b1轉(zhuǎn)動，使其中一所述末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動；所述直驅(qū)電機帶動所述第二轉(zhuǎn)動筒的輸入端a2轉(zhuǎn)動，所述第二轉(zhuǎn)動筒的輸出端b2與所述第一傳動件連接，所述第二轉(zhuǎn)動筒的輸入端a2轉(zhuǎn)動帶動所述第二轉(zhuǎn)動筒的輸出端b2轉(zhuǎn)動，使另一所述末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動。

21、通過采用上述技術(shù)方案，執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)單元通過第一傳動件帶動末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中末端執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動角度不會受到限制，能有效提高傳片節(jié)拍，節(jié)省時間，同時在本方案中無需采用減速機，具有阻尼小，控制方便的優(yōu)點，即末端執(zhí)行器可在直驅(qū)電機的帶動下，沿順時針或逆時針方向持續(xù)無限回轉(zhuǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動角度受限制，傳片節(jié)拍效率較低的問題，便于晶圓搬運過程的進行。

22、可選的，所述第一轉(zhuǎn)動筒穿設(shè)于所述第二轉(zhuǎn)動筒，所述第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a1與所述第一轉(zhuǎn)動筒的輸出端a2均置于所述第二轉(zhuǎn)動筒外部；所述第一轉(zhuǎn)動筒與所述第二轉(zhuǎn)動筒之間設(shè)置有第一軸承，所述第一軸承的內(nèi)圈抵接于所述第一轉(zhuǎn)動筒外壁，外圈抵接于所述第二轉(zhuǎn)動筒內(nèi)壁。

23、通過采用上述技術(shù)方案，第一轉(zhuǎn)動筒穿設(shè)在第二轉(zhuǎn)動筒內(nèi)部，且第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a3與第一轉(zhuǎn)動筒的輸出端b3均置于第二轉(zhuǎn)動筒外部，便于對第一轉(zhuǎn)動筒、第二轉(zhuǎn)動筒的單獨控制，第一轉(zhuǎn)動筒的轉(zhuǎn)動與第二轉(zhuǎn)動筒的轉(zhuǎn)動之間不會發(fā)生干涉，便于控制末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動過程的進行。

24、可選的，所述主支撐體上設(shè)置有至少兩個第二傳動件、所述直驅(qū)電機，所述第一驅(qū)動件用于帶動所述第二傳動件運動；其中一第二傳動件一端連接于所述第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a1，另一端連接于所述直驅(qū)電機；另一第二傳動件一端連接于所述第二轉(zhuǎn)動筒的輸入端a2，另一端連接于所述直驅(qū)電機。

25、通過采用上述技術(shù)方案，第一驅(qū)動件用于帶動第一轉(zhuǎn)動筒和第二轉(zhuǎn)動筒轉(zhuǎn)動，兩第一驅(qū)動件分別通過第二傳動件連接于第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a1和第二轉(zhuǎn)動筒的輸入端a2，同時由于第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a1置于第二轉(zhuǎn)動筒的外部，因此兩第二傳動件的運動不會發(fā)生干涉，此時兩個第一驅(qū)動件的高度分別與第一轉(zhuǎn)動筒的輸入端a1高度、第二轉(zhuǎn)動筒的輸入端a2高度對應(yīng)。

26、可選的，還包括帶動件，所述帶動件轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述主支撐體，并與所述第二轉(zhuǎn)動筒呈同軸設(shè)置，所述帶動件具有輸入端a3和輸出端b3，所述帶動件的輸出端b3固定設(shè)置于所述第一臂；

27、工作狀態(tài)，所述帶動件的輸入端a3轉(zhuǎn)動，帶動所述帶動件的輸出端b3轉(zhuǎn)動，以帶動所述第一臂轉(zhuǎn)動。

28、通過采用上述技術(shù)方案，帶動件控制第一臂轉(zhuǎn)動，在工作時，第一臂與末端執(zhí)行器配合轉(zhuǎn)動，增大了末端執(zhí)行器的行程，便于晶圓的搬運。

29、可選的，所述第二轉(zhuǎn)動筒穿設(shè)于所述帶動件，所述第二轉(zhuǎn)動筒的輸出端b2與輸入端a2均置于所述帶動件外部，所述帶動件與所述第二轉(zhuǎn)動筒之間設(shè)置第二軸承，所述第二軸承的內(nèi)圈抵接于所述第二轉(zhuǎn)動筒外壁，外圈抵接于所述帶動件內(nèi)壁。

30、通過采用上述技術(shù)方案，第二轉(zhuǎn)動筒的輸出端b2與輸入端a2均置于所述帶動件外部，因此可同時對第二轉(zhuǎn)動筒的輸入端a2、帶動件的輸入端a3進行控制，便于同步控制第一臂和末端執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動，同時第一臂和末端執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動過程不會受到彼此的干涉。

31、可選的，所述主支撐體上設(shè)置有第二驅(qū)動件和所述直驅(qū)電機，所述第二驅(qū)動件用于帶動所述第三傳動件運動，所述第三傳動件一端連接于所述直驅(qū)電機，另一端連接于所述帶動件的輸入端a。

32、通過采用上述技術(shù)方案，第二驅(qū)動件通過第三傳動件帶動帶動件運動，通過帶動帶動件的輸入端a3轉(zhuǎn)動，從而帶動帶動件整體轉(zhuǎn)動，便于控制第一臂的轉(zhuǎn)動過程。

33、可選的，所述主支撐體端部具有第二臂，所述第一臂一端轉(zhuǎn)動設(shè)置于第二臂遠(yuǎn)離所述主支撐體的端部，另一端轉(zhuǎn)動設(shè)置有所述末端執(zhí)行器。

34、通過采用上述技術(shù)方案，第二臂將主支撐體延伸，同時第一臂轉(zhuǎn)動設(shè)置于第二臂，增強了第一臂的運動行程，同時增強了末端執(zhí)行器的運動行程。

35、可選的，所述主支撐體底部設(shè)置有用于帶動所述主支撐體沿水平方向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器。

36、通過采用上述技術(shù)方案，驅(qū)動器帶動主支撐體轉(zhuǎn)動，從而帶動第二臂轉(zhuǎn)動，與第一臂、末端執(zhí)行器配合，完成控制末端執(zhí)行器在水平方向上的位置變化。

37、可選的，還包括供氣組件，供氣組件包括主供氣結(jié)構(gòu)和傳輸組件；所述傳輸組件包括供氣管路和傳輸部，所述供氣管路兩端分別連通于主供氣結(jié)構(gòu)和傳輸部；

38、所述傳輸部用于連接末端執(zhí)行器并將所述供氣管路的氣體輸送至所述末端執(zhí)行器上的耗氣元件中。

39、通過采用上述技術(shù)方案，供氣組件用于對末端執(zhí)行器上的耗氣元件進行供氣，其中主供應(yīng)結(jié)構(gòu)提供氣體，氣體經(jīng)過供氣管路和傳輸部后，進入末端執(zhí)行器的耗氣元件，便于對晶圓搬運裝置供氣過程的進行。

40、可選的，還包括供電組件，所述供電組件的供電線路穿過所述心軸件，電連接于所述末端執(zhí)行器上的電路元件。

41、通過采用上述技術(shù)方案，便于對末端執(zhí)行器上的電路元件進行控制，便于對晶圓的檢測。

42、第三方面，本發(fā)明還公開一種晶圓搬運方法，包括以下步驟：

43、控制所述主支撐體轉(zhuǎn)動，帶動所述第二臂轉(zhuǎn)動，以改變所述第一臂、所述末端執(zhí)行器的位置；

44、控制所述第一臂轉(zhuǎn)動，改變所述末端執(zhí)行器的位置；

45、控制所述直驅(qū)電機啟動，帶動所述第一轉(zhuǎn)動筒與所述第二轉(zhuǎn)動筒轉(zhuǎn)動；

46、兩個所述第一傳動件運動，以帶動兩個所述末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動，使兩個所述末端執(zhí)行器各自獨立轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)兩個所述末端執(zhí)行器在水平方向上運動，對晶圓片進行搬運或傳送。

47、通過采用上述技術(shù)方案，在晶圓搬運的過程中，首先控制第二臂轉(zhuǎn)動，帶動第一臂轉(zhuǎn)動，初步調(diào)節(jié)末端執(zhí)行器的位置，然后控制執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)單元中的第一轉(zhuǎn)動筒和第二轉(zhuǎn)動筒轉(zhuǎn)動，帶動兩末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動，將晶圓夾持，并搬運至指定位置，在整個晶圓搬運過程中，不需要用到減速機，對于晶圓搬運的控制較為方便。

48、本發(fā)明提供的一種驅(qū)動組件、晶圓搬運裝置及晶圓搬運方法的有益效果至少包括：

49、1.多個直驅(qū)電機在水平方向上集成，減小了驅(qū)動組件的整體厚度，同時多個直驅(qū)電機具有多個傳動層級高度，有效改善了電機縱向重疊占用空間較大的問題，在驅(qū)動方式上減小了對縱向空間的占用；

50、2.直驅(qū)電機驅(qū)動末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中末端執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動角度不會受到限制，能有效提高傳片節(jié)拍，節(jié)省時間；

51、3.在本方案中無需采用減速機，具有阻尼小，控制方便的優(yōu)點，多個末端執(zhí)行器之間不會發(fā)生干涉，便于晶圓搬運過程的進行。