專利名稱：一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，特別是一種代替手工、在相鄰幾臺(tái)拋光機(jī)之間搬運(yùn)陶瓷板的裝置
背景技術(shù)：
化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的目的是去除前道工序在硅片表面留下的損傷層，并通過化學(xué)腐蝕和機(jī)械研磨的交替作用，得到光亮潔凈、沒有沾污、沒有劃傷的、平整的鏡面。在半導(dǎo)體行業(yè)高速發(fā)展的今天，對(duì)拋光片表面的潔凈程度要求越來越高。部分廠家不惜成本購置全自動(dòng)拋光機(jī)組以期減少人工操作對(duì)拋光片的負(fù)面影響，但這些設(shè)備價(jià)格昂貴，且維護(hù)技術(shù)和維護(hù)成本都相當(dāng)高，所以絕大多數(shù)廠家還是使用需要人工操作的拋光機(jī)組，這樣人工操作就不可避免地會(huì)對(duì)拋光片表面造成劃傷和顆粒沾污。另外，在拋光過程中承載拋光片進(jìn)行拋光作業(yè)的陶瓷板有一定的重量，長時(shí)間使用人力搬運(yùn)易造成人體疲勞并引發(fā)某些疾 病，且受諸多因素影響效率不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，它適用于四壓頭、陶瓷板貼片式的拋光機(jī)組，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，操作方便，可極大地節(jié)省人力，穩(wěn)定生產(chǎn)效率，并減小產(chǎn)生劃傷的幾率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，其特征在于它包括柜體，柜體中設(shè)立支架，支架上裝有電機(jī)I、電機(jī)II，其中電機(jī)I固定在柜體上，電機(jī)I的轉(zhuǎn)輪上自帶螺母與絲桿I連接，絲桿I與小空心軸固定連接在一起，本裝置還包括旋轉(zhuǎn)氣缸，氣缸的一端固定在柜體上，另一端與大空心軸固定連接，大空心軸與小空心軸嵌套連接，小空心軸與機(jī)械臂的兩個(gè)分支固定連接，機(jī)械臂分支的前端各連接一個(gè)托盤，每個(gè)托盤下表面有真空吸孔；電機(jī)II與絲桿II相連接，絲桿II可以旋轉(zhuǎn)，柜體上方設(shè)有PLC控制器、柜體下方設(shè)有電機(jī)帶動(dòng)的齒輪，該齒輪與軌道齒線嚙合，還包括真空泵及真空管道。機(jī)械臂整體平行于地面。托盤橫截?cái)嗝鏋閳A形；每個(gè)托盤下表面有四個(gè)真空吸孔；每個(gè)吸孔周圍有倒扣碗狀橡膠墊圈。在柜體、機(jī)械臂和托盤內(nèi)貫穿真空管道，并連接到每個(gè)托盤上的真空吸孔。機(jī)械臂，包括連接柜體與托盤，通過柜體內(nèi)部固定在柜體上的電機(jī)I和電機(jī)II以及與電機(jī)相連接的絲杠和旋轉(zhuǎn)氣缸，可做伸縮、上下升降動(dòng)作(各個(gè)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)原理詳見下文)。托盤下表面的真空吸盤可吸附陶瓷板，每個(gè)托盤下的真空吸盤的真空開啟和關(guān)閉可單獨(dú)進(jìn)行控制，兩個(gè)托盤可以在旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)機(jī)械臂的作用下，以機(jī)械臂延長線為軸做180°旋轉(zhuǎn)，以方便測(cè)量貼附于陶瓷板上硅片的去除量和其他對(duì)硅片的操作。[0011]控制臺(tái)可以通過PLC控制真空的開啟與關(guān)閉、機(jī)械臂的伸縮、上下升降動(dòng)作、托盤的180°旋轉(zhuǎn)動(dòng)作、柜體沿軌道的平移/停止動(dòng)作。柜體下方通過電機(jī)帶動(dòng)齒輪與軌道齒線哨合進(jìn)行平移。

圖I :本實(shí)用新型設(shè)備外觀示意圖圖2 :本實(shí)用新型設(shè)備在拋光機(jī)大盤上抓取陶瓷板的俯視示意圖3 :托盤下表面吸盤平面圖圖4:托盤側(cè)面視圖圖5:控制柜內(nèi)部示意圖圖I、圖2、圖3、圖4中，I為機(jī)械臂，2為托盤，3為控制臺(tái)，4為柜體，5為帶有齒線的軌道，6為承載拋光片的陶瓷板，7為拋光大盤的中心導(dǎo)輪，8為拋光大盤，9為托盤上真空吸孔周圍的倒扣碗狀橡膠墊圈，10為真空吸孔，11為電機(jī)II，12為電機(jī)I，13為旋轉(zhuǎn)氣缸，14為絲杠I，15為支架，16為絲桿II，17為小空心軸，18為大空心軸。
具體實(shí)施方式
本裝置包括柜體4，柜體中設(shè)立支架15，支架上裝有電機(jī)I 12、電機(jī)II 11，其中電機(jī)I固定在柜體上，電機(jī)I的轉(zhuǎn)輪上自帶螺母與絲桿I 14連接，絲桿I 14與小空心軸17固定連接在一起，旋轉(zhuǎn)氣缸13與絲桿I 14之間無接觸，氣缸的一端固定在柜體上，另一端與大空心軸18固定連接，大空心軸18與小空心軸17嵌套連接，二者可相對(duì)滑動(dòng)，但不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)和脫離，小空心軸17與機(jī)械臂的兩個(gè)分支固定連接。機(jī)械臂分支的前端各連接一個(gè)托盤，每個(gè)托盤下表面有真空吸孔2 ;電機(jī)II與絲桿II 16相連接，絲桿16可以旋轉(zhuǎn)，與支架15的位置都是固定的。柜體上方設(shè)有PLC控制器3、柜體下方設(shè)有電機(jī)帶動(dòng)的齒輪，該齒輪與軌道齒線嚙合，還包括真空泵及真空管道5?？梢赃x用Kuroda生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)氣缸，型號(hào)為PRN800S-270-S5-Z。機(jī)械臂前后伸縮的實(shí)現(xiàn)方式電機(jī)I啟動(dòng)時(shí)，使得絲桿(14)前后伸縮，帶動(dòng)小空心軸(17)沿著大空心軸(18)前后滑動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)同步的前后伸縮動(dòng)作；機(jī)械臂上下翻轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)方式向旋轉(zhuǎn)氣缸(13)充高壓空氣時(shí)，氣缸旋轉(zhuǎn)180度，氣缸帶動(dòng)大空心軸(18)、小空心軸(17)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，小空心軸(17)也同時(shí)帶動(dòng)機(jī)械臂翻轉(zhuǎn)180度，托盤帶真空吸孔的一面朝上；旋轉(zhuǎn)氣缸排氣時(shí)，氣缸再回到原來的0度位置，托盤帶真空吸孔的一面朝下，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的上下翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，機(jī)械臂兩分支是同步的。機(jī)械臂上下升降動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)方式電機(jī)II啟動(dòng)時(shí)，與絲桿(16)開始相對(duì)上下運(yùn)動(dòng)，由于絲桿(16)固定在支架上，而電機(jī)II固定在柜體上，柜體可上下活動(dòng)，從而使得電機(jī)II帶動(dòng)柜體沿絲桿(16)上下升降，柜體同時(shí)帶動(dòng)機(jī)械臂上下升降。本裝置的操作方法結(jié)合PLC控制器說明，PLC控制器可以選用MITSUBISHI生產(chǎn)的Q系列(如Q02ucpu)。下面的表格是PLC控制器輸出動(dòng)作及相應(yīng)的輸入條件說明。輸入條件的含義以安裝在機(jī)械臂和柜體內(nèi)的位置傳感器為準(zhǔn)，當(dāng)機(jī)械臂或柜體移動(dòng)到某個(gè)位置時(shí)，傳感器會(huì)把當(dāng)前位置傳感器的信號(hào)傳送給PLC控制器，作為一個(gè)輸入條件。當(dāng)滿足完成某個(gè)動(dòng)作所需要的幾個(gè)條件時(shí)，按下控制臺(tái)上相應(yīng)的動(dòng)作按鍵，可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作的輸出。限制“輸入條件”是為了避免不當(dāng)操作引起的機(jī)械臂與設(shè)備碰撞和其他對(duì)人身、設(shè)備存在的安全隱患。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，其特征在于它包括柜體(4)，柜體中設(shè)立支架(15)，支架上裝有電機(jī)I (12)、電機(jī)II (11)，其中電機(jī)I固定在柜體上，電機(jī)I的轉(zhuǎn)輪上自帶螺母與絲桿I (14)連接，絲桿I (14)與小空心軸(17)固定連接在一起，本裝置還包括旋轉(zhuǎn)氣缸(13)，氣缸的一端固定在柜體上，另一端與大空心軸(18)固定連接，大空心軸(18)與小空心軸(17)嵌套連接，小空心軸(17)與機(jī)械臂的兩個(gè)分支固定連接，機(jī)械臂分支的前端各連接一個(gè)托盤，每個(gè)托盤下表面有真空吸孔(2);電機(jī)II與絲桿II (16)相連接，絲桿II(16)可以旋轉(zhuǎn)，柜體上方設(shè)有PLC控制器(3)、柜體下方設(shè)有電機(jī)帶動(dòng)的齒輪，該齒輪與軌道齒線嚙合，還包括真空泵及真空管道(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，其特征在于機(jī)械臂整體平行于地面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，其特征在于托盤橫截?cái)嗝鏋閳A形；每個(gè)托盤下表面有四個(gè)真空吸孔；每個(gè)吸孔周圍有倒扣碗狀橡膠墊圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，其特征在于在柜體、機(jī)械臂和托盤內(nèi)貫穿真空管道，并連接到每個(gè)托盤上的真空吸孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，其特征在于在柜體、機(jī)械臂和托盤內(nèi)貫穿真空管道，并連接到每個(gè)托盤上的真空吸孔。
專利摘要一種半導(dǎo)體工業(yè)拋光用搬運(yùn)裝置，它包括柜體(4)，柜體中設(shè)立支架(15)，支架上裝有電機(jī)Ⅰ(12)、電機(jī)Ⅱ(11)，其中電機(jī)Ⅰ固定在柜體上，電機(jī)Ⅰ的轉(zhuǎn)輪上自帶螺母與絲桿Ⅰ(14)連接，絲桿Ⅰ(14)與小空心軸(17)固定連接在一起，本裝置還包括旋轉(zhuǎn)氣缸(13)，氣缸的一端固定在柜體上，另一端與大空心軸(18)固定連接，大空心軸(18)與小空心軸(17)嵌套連接，小空心軸(17)與機(jī)械臂的兩個(gè)分支固定連接，機(jī)械臂分支的前端各連接一個(gè)托盤，每個(gè)托盤下表面有真空吸孔(2)；電機(jī)Ⅱ與絲桿Ⅱ(16)相連接，絲桿Ⅱ(16)可以旋轉(zhuǎn)，柜體上方設(shè)有PLC控制器(3)、柜體下方設(shè)有電機(jī)帶動(dòng)的齒輪，該齒輪與軌道齒線嚙合，還包括真空泵及真空管道(5)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，操作方便，可極大地節(jié)省人力，穩(wěn)定生產(chǎn)效率，并減小產(chǎn)生劃傷的幾率。
文檔編號(hào)B24B37/34GK202540129SQ201120526538
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者李耀東, 王新, 閆徯 申請(qǐng)人:有研半導(dǎo)體材料股份有限公司