晶圆运输装置和生产装置的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种晶圆运输装置和生产装置。

背景技术：

1、晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。硅会被空气瞬间氧化，真空环境可以保证晶圆的质量以及在真空环境下可以最低程度的减少尘埃颗粒的掉落，所以在半导体器件的制造过程中，半导体晶片主要通过真空机械手在不同真空腔室中传递，并送至相应工位。现有技术中存在一下问题：一、机械手内部线缆占用空间较大；二、电机与控制组件之间连接的线缆贯穿驱动壳体时会影响密封效果，从而会破坏真空机械手所处的真空环境，三、线缆会因驱动轴和驱动电机旋转而晃动，导致线缆损耗，从而会降低线缆寿命，使得不仅会影响装置整体的使用寿命，而且还存在安全隐患。

2、公开号为cn115122376a的中国专利公开了一种连杆型双臂直驱真空机械手，包括机械手外壳、腔室法兰连接板、升降驱动件、升降驱动件安装板、双轴手臂驱动件、与双轴手臂驱动件配合设置的一轴手臂及二轴手臂。该专利通过将控制组件设置于机械手外壳的内腔底面上，可无需在腔室中额外安装外部控制柜，充分满足腔室体积的要求。公开号为cn115122389a的中国专利公开了一种独立双臂真空直驱机械手，包括机械手外壳、腔室法兰连接板、z轴驱动件、z轴驱动件安装板、驱控板卡外壳、多轴手臂驱动件及与多轴手臂驱动件配合设置的对应的手臂组件。本发明通过将驱控板卡外壳设置于z轴驱动件安装板下侧，可无需在腔室中额外安装外部控制柜，充分满足腔室体积的要求。但这两个专利存在驱动件与控制器或驱控板卡之间的连接线缆占用空间较大，电机与控制组件之间连接的线缆贯穿驱动壳体会影响密封效果，线缆会因旋转轴和驱动电机晃动等而引起损耗导致线缆寿命降低的问题。

3、因此，有必要提供一种新型的晶圆运输装置和生产装置以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种晶圆运输装置和生产装置，以解决现有技术中机械手内部线缆占用空间较大，电机与控制组件之间连接的线缆贯穿驱动壳体会影响密封效果，线缆会因旋转轴和驱动电机晃动等而引起损耗导致线缆寿命降低问题。

2、为实现上述目的，本发明的所述晶圆运输装置，包括机械臂组件和旋转驱动组件；所述机械臂组件包括依次连接的大臂、小臂和末端执行器；所述旋转驱动组件包括第一旋转驱动组件和第二旋转驱动组件，所述第一旋转驱动组件与所述大臂连接，所述第二旋转驱动组件与所述小臂连接，以驱动所述大臂和所述小臂进行旋转运动，从而带动所述末端执行器执行伸缩运动或旋转运动；所述第一旋转驱动组件和所述第二旋转驱动组件均包括驱动外壳、电联接固定件和转接件，所述电联接固定件设置于所述驱动外壳的外壁，所述转接件固定设置于所述电联接固定件，所述第一旋转驱动组件和所述第二旋转驱动组件通过线缆件与控制组件和电源件连接，所述线缆件依次贯穿所述驱动外壳和所述电联接固定件且固定设置于所述转接件。

3、本发明的所述晶圆运输装置的有益效果在于：通过所述电联接固定件设置于所述驱动外壳的外壁，所述转接件固定设置于所述电联接固定件，所述第一旋转驱动组件和所述第二旋转驱动组件通过线缆件与控制组件和电源件连接，所述线缆件依次贯穿所述驱动外壳和所述电联接固定件且固定设置于所述转接件，使得所述第一旋转驱动组件和所述第二旋转驱动组件的驱动外壳内的所述连接线缆件穿出所述驱动外壳后能通过所述电联接固定件和所述转接件固定，从而使得线缆更为规整紧凑，占用空间较小，可极大减小所述晶圆运输装置的整体体积，而且不会干涉其他部件的运行，维修也更为方便，同时所述线缆件贯穿所述驱动外壳和所述电联接固定件后固定设置于所述转接件，能增强装置的密封可靠性，从而确保了所述机械臂组件在真空环境中工作，而且所述连接线缆件贯穿所述驱动外壳和所述电联接固定件后固定设置于所述转接件，使得线缆能极大减少因旋转驱动组件旋转而引起的晃动，从而减少了损耗，延长了所述连接线缆件的寿命，减少了安全隐患。

4、优选的，所述驱动外壳和所述电联接固定件之间、以及所述电联接固定件与所述转接件之间均设有密封件密封。其有益效果在于：提高了所述驱动外壳的密封性，从而确保了所述机械臂组件在真空环境中工作。

5、优选的，所述驱动外壳的外壁设有安装凹槽，所述电联接固定件卡设于所述安装凹槽，且所述驱动外壳和所述电联接固定件分别对应设置有供所述线缆件贯穿的贯穿孔。其有益效果在于：所述电联接固定件卡设于所述安装凹槽，使得结构更为紧凑，减小了所述晶圆运输装置的整体体积，所述驱动外壳和所述电联接固定件分别对应设置有供所述线缆件贯穿的贯穿孔，使得提高了所述驱动外壳的密封性，从而确保了所述机械臂组件在真空环境中工作。

6、优选的，所述第一旋转驱动组件和所述第二旋转驱动组件均还包括转子轴、直驱电机、码盘和读数头，所述直驱电机和所述码盘套设于所述转子轴，所述读数头设置于所述驱动外壳且与所述码盘相对运动，所述第一旋转驱动组件中的第一转子轴套设于所述第二旋转驱动组件中的第二转子轴外。其有益效果在于：所述直驱电机和所述码盘套设于所述转子轴、且第一转子轴套设于第二转子轴外，使得整体结构更为紧凑，大幅度减小了晶圆输送装置本体的体积。

7、优选的，所述第一旋转驱动组件中的第一直驱电机包括第一定子和第一转子，所述第二旋转驱动组件中的第二直驱电机包括第二定子和第二转子；所述晶圆运输装置还包括密封隔离套，所述密封隔离套包括上密封隔离部和下密封隔离部，所述上密封隔离部卡设于所述第一定子和所述第一转子之间，所述下密封隔离部卡设于所述第二定子和所述第二转子之间。其有益效果在于：使得定子和转子之间能保持良好的密封效果，从而使得装置的整体旋转结构位于真空腔内，确保了所述机械臂组件在真空环境中工作，延长了装置的整体使用寿命。

8、优选的，所述上密封隔离部的内壁与所述第一旋转驱动组件中的第一驱动外壳抵持设置，且所述上密封隔离部与所述第一驱动外壳之间设置有第一o型圈密封；所述下密封隔离部的内壁与所述第二旋转驱动组件中的第二驱动外壳抵持设置，且所述下密封隔离部与所述第二驱动外壳之间设置有第二o型圈密封。其有益效果在于：使得定子和转子之间能保持良好的密封效果，从而确保了所述机械臂组件在真空环境中工作。

9、优选的，所述码盘与所述转子轴过渡配合，且所述码盘为绝对值码盘，所述码盘的角度分辨率为0-0.00030角秒。其有益效果在于：过渡配合的安装方式更为便捷，方便维护，而且绝对值码盘结构稳定，定位精准，可使所述机械臂组件取片更准确，所述码盘的角度分辨率为0.00030角秒时，可使装置的重复精度达0.0075角秒。

10、优选的，所述第一旋转驱动组件和所述第二旋转驱动组件中的所述驱动外壳均为一体成型式结构。其有益效果在于：密封效果更好。

11、优选的，所述控制组件设置于所述晶圆运输装置的腔室的底部且设置于所述旋转驱动组件的下方。其有益效果在于：电气控制组件与整个所述晶圆运输装置的本体设备集成于一体，可无需在腔室中额外安装外部控制柜，且整体设备更为紧凑，充分满足腔室体积的要求，设备占地面积更小。

12、本发明的的所述生产装置包括至少两个工艺设备，以及设置于所述至少两个工艺设备之间的所述晶圆运输装置，所述晶圆运输装置用于将晶圆从一个所述工艺设备运输至另一个所述工艺设备。

13、本发明的所述生产装置的有益效果在于：通过在两个所述工艺设备之间设置所述晶圆运输装置，而所述晶圆运输装置中的线缆规整紧凑，占用空间较小，极大减小了所述晶圆运输装置的整体体积，使得所述晶圆运输装置不会干涉所述生产装置中的其他部件的运行，同时所述晶圆运输装置密封可靠性强，确保了所述机械臂组件及所述生产装置在真空环境中工作，而且所述晶圆运输装置中减少了所述连接线缆件的晃动等引起的损耗，延长了所述连接线缆件的寿命，即延长了所述生产装置整体的使用寿命，减少了安全隐患。