多功能机械手及其晶圆加工装置的制作方法

本发明涉及晶圆贴膜，特别是涉及一种多功能机械手。

背景技术：

1、碳化硅晶圆经过激光隐切加工，激光束聚焦在晶圆内部，对焦点位置晶圆形成瞬间高温，在晶圆内部形成一系列纵横交错的破坏层，碳化硅晶圆硬度较高无法通过扩膜方式使晶圆裂开，需要适合设备沿晶圆切割道一条一条破开，芯片表面对碎屑敏感，裂片过程中在晶圆表面贴一层pe膜，防止裂片机构的劈刀和晶圆表面直接接触，也防止劈裂过程中产生的碎屑溅污染芯片。

2、目前在贴膜时，用到的膜为复合膜。复合膜经过放膜机构、移膜机构、切膜机构和贴膜机构。在晶圆上贴附的膜为pe膜。切割后的pe膜的面积往往大于晶圆盘，就会造成不方便将晶圆盘放回料仓盒中。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种将晶圆从料仓中取出，并具有定位、切割功能的多功能机械手。

2、具体方案如下：

3、多功能机械手，包括底座，底座侧方固定有吸盘机械手，与吸盘机械手所在侧壁的相对侧壁设置旋转切割组件，与吸盘机械手所在侧壁的相邻侧壁设置视觉系统，视觉系统的朝向与旋转切割组件的朝向一致。

4、所述旋转切割组件包括：固定在底座侧壁的旋转驱动装置、固定在旋转驱动装置输出轴末端的旋转臂和与旋转臂端部连接的可调刀轮组，其特征在于，所述可调刀轮组包括：刀轮安装座、摆动装置、活动板和刀轮；刀轮安装座固定在旋转臂端部，活动板与刀轮安装座之间通过摆动装置连接，刀轮暗转挂在活动板底部，在刀轮安装座远离旋转电机的端设置有u型缺口，摆动装置包括摆动板、摆动轴、调节板、调节丝杠和活动板；摆动板通过摆动轴设置在u型缺口内，摆动轴通过轴承固定在u型缺口的侧壁上，且摆动板与u型缺口相邻的侧壁之间留有余量；u型缺口的顶部和底部均固定有调节板，调节板底部开设有与u型缺口相对应的凹槽，顶部开设有调节孔；调节丝杠穿过调节孔并贯穿摆动板，且调节丝杠的径向面积小于调节孔的径向面积，并与摆动板之间为螺纹连接，丝杠的端部均螺纹连接有蝶形螺母；活动板与摆动板伸出u型缺口的侧壁连接。

5、蝶形螺母与调节板之间设置有半圆垫片，且半圆垫片穿过调节丝杠，半圆垫片的弧形面与调节板接触。

6、活动板与摆动板之间连接有缓冲装置，缓冲装置包括缓冲基板、缓冲弹簧、缓冲限位轴、直线导轨和缓冲挡板；缓冲挡板固定在活动板顶部；缓冲基板与摆动轴伸出u型缺口的侧壁连接，缓冲基板与直线导轨的滑块连接，直线导轨中的导轨固定在活动板上；缓冲限位轴穿过缓冲挡板，且一端与活动基板连接，另一端连接有缓冲垫片，缓冲垫片与缓冲挡板之间套设有缓冲弹簧。

7、活动板底部固定有门型刀轮固定座；刀轮同轴固定有刀轮轴承，通过刀轮销轴转动连接在门型刀轮固定座并通过刀轮卡簧对刀轮进行固定。

8、旋转驱动装置包括旋转电机、旋转切割刀固定板、电机安装座和旋转轴；电机安装座固定在旋转切割刀固定板，旋转切割刀固定板与底座连接，旋转轴固定旋转电机的输出端，并且末端与旋转机械臂连接。

9、多功能机械手固定在六轴机械臂上。

10、本发明通过六轴机械臂控制多功能机械手开始工作，并能摆放到指定位置，工作过程中灵活方便，切割组件中通过控制蝶形螺母调节刀轮角度，进行精准的切割，视觉系统能够精准定位到晶圆的圆心以及晶圆的边缘。

技术特征：

1.多功能机械手，包括底座，其特征在于，底座侧方固定有吸盘机械手，与吸盘机械手所在侧壁的相对侧壁设置旋转切割组件，与吸盘机械手所在侧壁的相邻侧壁设置视觉系统，视觉系统的朝向与旋转切割组件的朝向一致。

2.根据权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于，所述旋转切割组件包括：固定在底座侧壁的旋转驱动装置、固定在旋转驱动装置输出轴末端的旋转臂和与旋转臂端部连接的可调刀轮组，其特征在于，所述可调刀轮组包括：刀轮安装座、摆动装置、活动板和刀轮；刀轮安装座固定在旋转臂端部，活动板与刀轮安装座之间通过摆动装置连接，刀轮暗转挂在活动板底部，在刀轮安装座远离旋转电机的端设置有u型缺口，摆动装置包括摆动板、摆动轴、调节板、调节丝杠和活动板；摆动板通过摆动轴设置在u型缺口内，摆动轴通过轴承固定在u型缺口的侧壁上，且摆动板与u型缺口相邻的侧壁之间留有余量；u型缺口的顶部和底部均固定有调节板，调节板底部开设有与u型缺口相对应的凹槽，顶部开设有调节孔；调节丝杠穿过调节孔并贯穿摆动板，且调节丝杠的径向面积小于调节孔的径向面积，并与摆动板之间为螺纹连接，丝杠的端部均螺纹连接有蝶形螺母；活动板与摆动板伸出u型缺口的侧壁连接。

3.根据权利要求2所述的多功能机械手，其特征在于，蝶形螺母与调节板之间设置有半圆垫片，且半圆垫片穿过调节丝杠，半圆垫片的弧形面与调节板接触。

4.根据权利要求3所述的多功能机械手，其特征在于，活动板与摆动板之间连接有缓冲装置，缓冲装置包括缓冲基板、缓冲弹簧、缓冲限位轴、直线导轨和缓冲挡板；缓冲挡板固定在活动板顶部；缓冲基板与摆动轴伸出u型缺口的侧壁连接，缓冲基板与直线导轨的滑块连接，直线导轨中的导轨固定在活动板上；缓冲限位轴穿过缓冲挡板，且一端与活动基板连接，另一端连接有缓冲垫片，缓冲垫片与缓冲挡板之间套设有缓冲弹簧。

5.根据权利要求4所述的多功能机械手，其特征在于，活动板底部固定有门型刀轮固定座；刀轮同轴固定有刀轮轴承，通过刀轮销轴转动连接在门型刀轮固定座并通过刀轮卡簧对刀轮进行固定。

6.根据权利要求5所述的多功能机械手，其特征在于，旋转驱动装置包括旋转电机、旋转切割刀固定板、电机安装座和旋转轴；电机安装座固定在旋转切割刀固定板，旋转切割刀固定板与底座连接，旋转轴固定旋转电机的输出端，并且末端与旋转机械臂连接。

7.包括权利要求1-6任一所述的多功能机械手的晶圆加工装置，其特征在于，多功能机械手固定在六轴机械臂上。

技术总结
本发明公开了一种多功能机械手，包括底座，底座侧方固定有吸盘机械手，与吸盘机械手所在侧壁的相对侧壁设置旋转切割组件，与吸盘机械手所在侧壁的相邻侧壁设置视觉系统，视觉系统的朝向与旋转切割组件的朝向一致。本发明通过六轴机械臂控制多功能机械手开始工作，并能摆放到指定位置，工作过程中灵活方便，切割组件中通过控制蝶形螺母调节刀轮角度，进行精准的切割，视觉系统能够精准定位到晶圆的圆心以及晶圆的边缘。

技术研发人员：陶为银
受保护的技术使用者：河南通用智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14