一种晶圆传输装置及半导体设备

摘要

本发明提供了一种晶圆传输装置及半导体设备，晶圆传输装置包括升降机构，悬臂，设置于悬臂末端的旋转机构，机械手以及底座，升降机构包括围合形成第一遮蔽腔体的覆盖件；旋转机构包括整体驱动机械手转动的第一驱动装置，围合第一驱动装置的旋转机构壳体，旋转机构壳体的底部设置具若干气孔的镂空板；悬臂包括悬臂座，围合形成第二遮蔽腔体的悬臂壳体以及设置于悬臂壳体内部的第一风扇，悬臂壳体至少部分覆盖镂空板的气孔，悬臂座形成连通升降机构的第一遮蔽腔体的第一抽吸孔，第一风扇抽吸悬臂壳体内的空气并抽排至第一遮蔽腔体中。通过本申请，提高了晶圆传输装置及半导体设备内部的洁净度，并避免了晶圆传输过程中发生抖动。

权利要求

1.一种晶圆传输装置，其特征在于，包括：

升降机构，被升降机构驱动并沿竖直方向运动的悬臂，设置于悬臂末端的旋转机构，被旋转机构驱动的机械手，以及底座，所述升降机构包括围合形成第一遮蔽腔体的覆盖件，所述机械手包括：水平设置的机械手横梁，对称设置于所述机械手横梁两侧的第一横向移动系统与第二横向移动系统，上下错位布置并部分重叠的第一晶圆托架与第二晶圆托架，所述第一横向移动系统与第二横向移动系统均包括传动面呈垂直的两个同步带；

所述旋转机构包括整体驱动机械手转动的第一驱动装置，围合所述第一驱动装置的旋转机构壳体，所述旋转机构壳体的底部设置具若干气孔的镂空板；所述悬臂包括悬臂座，围合形成第二遮蔽腔体的悬臂壳体，以及设置于所述悬臂壳体内部的第一风扇，所述悬臂壳体至少部分覆盖镂空板的气孔，所述悬臂座形成连通升降机构的第一遮蔽腔体的第一抽吸孔，所述第一风扇抽吸悬臂壳体内的空气以通过所述第一抽吸孔将第二遮蔽腔体内的空气抽排至第一遮蔽腔体中。

2.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述升降机构包括第二驱动装置，沿竖直方向布置并被所述第二驱动装置所驱动的第一同步带，导轨，沿导轨滑动的滑块座，以及沿竖直方向设置的第二同步带，所述第二驱动装置驱动所述第一同步带周转，以通过所述第一同步带驱动所述滑块座在导轨的导引下沿竖直方向作升降运动；

所述滑块座分别连接所述第一同步带与第二同步带，所述滑块座连接悬臂座，升降机构靠近悬臂的一侧开设沿竖直方向布置的条形槽孔，当悬臂沿竖直方向作升降运动过程中，所述第二同步带始终遮蔽所述条形槽孔。

3.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述升降机构远离悬臂的一侧沿竖直方向设置隔板，所述隔板与升降机构的覆盖件围合形成竖直布置且独立于所述第一遮蔽腔体的夹层，所述隔板嵌设若干第二风扇，以通过所述第二风扇抽吸所述第一遮蔽腔体的空气并向下输送至底座。

4.根据权利要求3所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述底座设置至少一个第三风扇，所述第三风扇抽吸自所述夹层向下输送的空气，并排出所述底座。

5.根据权利要求2所述的晶圆传输装置，其特征在于，升降机构的顶部与底部均设置由两个定滑轮所组成的张紧装置，以通过两个张紧装置张紧第二同步带，所述张紧装置被升降机构的覆盖件所固定。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述机械手包括：

设置于所述机械手横梁侧部的位置检测装置，以及设置于机械手横梁底部的连接筒；

所述第一晶圆托架独立地被第一横向移动系统沿机械手横梁的纵长延伸方向作水平往复运动，所述第二晶圆托架独立地被第二横向移动系统沿机械手横梁的纵长延伸方向作水平往复运动，所述第一驱动装置轴向驱动所述连接筒。

7.根据权利要求6所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述第一横向移动系统包括：第三驱动装置，传动面呈垂直的第三同步带与第四同步带，分别固定连接所述第三同步带与第四同步带的第一双头同步带固定块，所述第三驱动装置驱动第三同步带，以驱动第一晶圆托架沿机械手横梁的纵长延伸方向作水平往复运动；

所述第二横向移动系统包括：第四驱动装置，传动面呈垂直的第五同步带与第六同步带，分别固定连接所述第五同步带与第六同步带的第二双头同步带固定块，所述第四驱动装置驱动第五同步带，以驱动第二晶圆托架沿机械手横梁的纵长延伸方向作水平往复运动；

其中，所述第三同步带与第五同步带形成始终垂直于水平面的传动面，所述第四同步带与第六同步带贴合设置于所述机械手横梁的两侧。

8.根据权利要求6所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述第一晶圆托架与第二晶圆托架均形成托持晶圆的掌部，以及与掌部连接并呈分叉状的两个指部，指部的末端形成向内对称设置的指尖，掌部位于形成指部的一侧设置托持件，所述指尖与托持件水平向内凸伸设置托持晶圆底部边缘的垫块，所述垫块形成指向晶圆圆心的凸脊。

9.根据权利要求6所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述位置检测装置包括：

安装架，横置于所述安装架两侧并对称设置的上支臂与下支臂，所述上支臂与下支臂分别设置沿竖直方向对向布置的第一传感器，所述安装架包括竖直设置的立板与基板，所述上支臂与下支臂位于立板的同一侧，所述立板设置用于检测被第一晶圆托架所托持的晶圆的第二传感器及用于检测被第二晶圆托架所托持的晶圆的第三传感器。

10.根据权利要求7所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述机械手横梁顶部覆盖条形盖板，所述条形盖板沿纵长延伸方向部分覆盖第四同步带与第六同步带靠近机械手横梁的内侧边缘，并与第四同步带与第六同步带沿竖直方向形成间隙。

11.一种半导体设备，其特征在于，包括：

至少一如权利要求1至10中任一项所述的晶圆传输装置。

说明书

一种晶圆传输装置及半导体设备

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种晶圆传输装置及半导体设备。

背景技术

[0002] 传输机械手在自动化设备中常用于对物料的传输作业，但是现有技术中的传输机械手在使用过程中，由于齿轮、导轨、电机、皮带等组件的相对运动过程中会产生颗粒物等污染。

[0003] 申请人检索后发现，公开号为CN109244022A的中国发明专利公开了一种机械手末端执行器。该现有技术中的关节电机在执行转动动作及升降动作过程中均会产生颗粒物等污染；同时，由于导轨基于润滑需要所涂膜的润滑油脂，也会因为摩擦而产生的高温，由此导致形成部分挥发物。上述颗粒及挥发物均会破坏半导体设备内部空气的洁净度，并极大地影响了晶圆制程的可靠执行。同时，半导体设备对传输机械手在传输晶圆过程中必须保证沿竖直方向及水平方向运动过程中的绝对稳定，必须防止晶圆在传输过程中发生抖动，以实现前道半导体制程与后道半导体制程的准确定位，以确保半导体制程工艺的准确性。现有技术中所揭示的机械手为解决晶圆传输过程中所可能出现的抖动的抑制效果依然不佳。

[0004] 有鉴于此，有必要对现有技术中的晶圆传输装置予以改进，以解决上述问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于揭示一种晶圆传输装置及半导体设备，用以解决现有技术中半导体设备所存在的在对晶圆托持运输过程中所存在的晶圆发生抖动的技术问题，并同时实现对晶圆传输装置在作动过程中所杂质及挥发物的收集，以确保半导体设备内部的洁净度。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种晶圆传输装置，包括：

[0007] 升降机构，被升降机构驱动并沿竖直方向运动的悬臂，设置于悬臂末端的旋转机构，被旋转机构驱动的机械手，以及底座，所述升降机构包括围合形成第一遮蔽腔体的覆盖件；

[0008] 所述旋转机构包括整体驱动机械手转动的第一驱动装置，围合所述第一驱动装置的旋转机构壳体，所述旋转机构壳体的底部设置具若干气孔的镂空板；所述悬臂包括悬臂座，围合形成第二遮蔽腔体的悬臂壳体，以及设置于所述悬臂壳体内部的第一风扇，所述悬臂壳体至少部分覆盖镂空板的气孔，所述悬臂座形成连通升降机构的第一遮蔽腔体的第一抽吸孔，所述第一风扇抽吸悬臂壳体内的空气以通过所述第一抽吸孔将第二遮蔽腔体内的空气抽排至第一遮蔽腔体中。

[0009] 作为本发明的进一步改进，所述升降机构包括第二驱动装置，沿竖直方向布置并被所述第二驱动装置所驱动的第一同步带，导轨，沿导轨滑动的滑块座，以及沿竖直方向设置的第二同步带，所述第二驱动装置驱动所述第一同步带周转，以通过所述第一同步带驱动所述滑块座在导轨的导引下沿竖直方向作升降运动；

[0010] 所述滑块座分别连接所述第一同步带与第二同步带，所述滑块座连接悬臂座，升降机构靠近悬臂的一侧开设沿竖直方向布置的条形槽孔，当悬臂沿竖直方向作升降运动过程中，所述第二同步带始终遮蔽所述条形槽孔。

[0011] 作为本发明的进一步改进，所述升降机构远离悬臂的一侧沿竖直方向设置隔板，所述隔板与升降机构的覆盖件围合形成竖直布置且独立于所述第一遮蔽腔体的夹层，所述隔板嵌设若干第二风扇，以通过所述第二风扇抽吸所述第一遮蔽腔体的空气并向下输送至底座。

[0012] 作为本发明的进一步改进，所述底座设置至少一个第三风扇，所述第三风扇抽吸自所述夹层向下输送的空气，并排出所述底座。

[0013] 作为本发明的进一步改进，升降机构的顶部与底部均设置由两个定滑轮所组成的张紧装置，以通过两个张紧装置张紧第二同步带，所述张紧装置被升降机构的覆盖件所固定。

[0014] 作为本发明的进一步改进，所述机械手包括：

[0015] 水平设置的机械手横梁，对称设置于所述机械手横梁两侧的第一横向移动系统与第二横向移动系统，上下错位布置并部分重叠的第一晶圆托架与第二晶圆托架，设置于所述机械手横梁侧部的位置检测装置，以及设置于机械手横梁底部的连接筒；

[0016] 所述第一晶圆托架独立地被第一横向移动系统沿机械手横梁的纵长延伸方向作水平往复运动，所述第二晶圆托架独立地被第二横向移动系统沿机械手横梁的纵长延伸方向作水平往复运动，所述第一驱动装置轴向驱动所述连接筒。

[0017] 作为本发明的进一步改进，所述第一横向移动系统包括：第三驱动装置，传动面呈垂直的第三同步带与第四同步带，分别固定连接所述第三同步带与第四同步带的第一双头同步带固定块，所述第三驱动装置驱动第三同步带，以驱动第一晶圆托架沿机械手横梁的纵长延伸方向作水平往复运动；

[0018] 所述第二横向移动系统包括：第四驱动装置，传动面呈垂直的第五同步带与第六同步带，分别固定连接所述第五同步带与第六同步带的第二双头同步带固定块，所述第四驱动装置驱动第五同步带，以驱动第二晶圆托架沿机械手横梁的纵长延伸方向作水平往复运动；

[0019] 其中，所述第三同步带与第五同步带形成始终垂直于水平面的传动面，所述第四同步带与第六同步带贴合设置于所述机械手横梁的两侧。

[0020] 作为本发明的进一步改进，所述第一晶圆托架与第二晶圆托架均形成托持晶圆的掌部，以及与掌部连接并呈分叉状的两个指部，指部的末端形成向内对称设置的指尖，掌部位于形成指部的一侧设置托持件，所述指尖与托持件水平向内凸伸设置托持晶圆底部边缘的垫块，所述垫块形成指向晶圆圆心的凸脊。

[0021] 作为本发明的进一步改进，所述位置检测装置包括：

[0022] 安装架，横置于所述安装架两侧并对称设置的上支臂与下支臂，所述上支臂与下支臂分别设置沿竖直方向对向布置的第一传感器，所述安装架包括竖直设置的立板与基板，所述上支臂与下支臂位于立板的同一侧，所述立板设置用于检测被第一晶圆托架所托持的晶圆的第二传感器及用于检测被第二晶圆托架所托持的晶圆的第三传感器。

[0023] 作为本发明的进一步改进，所述机械手横梁顶部覆盖条形盖板，所述条形盖板沿纵长延伸方向部分覆盖第四同步带与第六同步带靠近机械手横梁的内侧边缘，并与第四同步带与第六同步带沿竖直方向形成间隙。

[0024] 基于相同发明思想，本申请还揭示了一种半导体设备，包括：

[0025] 至少一如前述发明创造所述的晶圆传输装置。

[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0027] 首先，在本申请中，悬臂壳体通过第一风扇抽吸空气至第一遮蔽腔体中，并通过第二风扇抽吸第一遮蔽腔体中的空气并排出，从而实现了该晶圆传输装置在作动过程中所产生的杂质的抽吸、收集与排出，从而确保了晶圆传输装置及半导体设备内部的洁净度，从而确保了半导体制程的良率；

[0028] 其次，在本申请中，通过上下错位布置并部分重叠的第一晶圆托架与第二晶圆托架在第一横向移动系统与第二横向移动系统的驱动下，实现了同时对两块晶圆执行取片操作与放片操作，不仅提高了晶圆传输效率，并基于传动面呈垂直的第三同步带与第四同步带，从而有效地解决了第一晶圆托架与第二晶圆托架托持晶圆在执行横向移动中所存在的晶圆抖动现象，并避免了传统的机械手采用关节电机所存在的发热及关节轴电机轴向转动过程中所产生的颗粒所造成的污染，从而进一步提高了半导体设备的洁净度。

附图说明

[0029] 图1为本发明一种晶圆传输装置的立体图；

[0030] 图2为晶圆传输装置中的升降机构省略示出围合形成第一遮蔽腔体的部分覆盖件在一个视角中的立体图；

[0031] 图3为晶圆传输装置中的升降机构省略示出围合形成第一遮蔽腔体的部分覆盖件在另一个视角中的立体图；

[0032] 图4为晶圆传输装置中沿升降机构运动的悬臂与升降机构的局部立体图；

[0033] 图5为被悬臂所承托的机械手传输晶圆在一个视角中的立体图；

[0034] 图6为驱动第一晶圆托架与第二晶圆托架的第一横向移动系统与第二横向移动系统与机械手横梁装配后所形成的立体图；

[0035] 图7为设置于机械手横梁侧部的位置检测装置的立体图；

[0036] 图8为第一晶圆托架的立体图；

[0037] 图9为第二晶圆托架的立体图；

[0038] 图10为第一晶圆托架与第二晶圆托架安装于横向驱动系统的立体图；

[0039] 图11为省略示出位于上层的晶圆的机械手的局部立体图；

[0040] 图12为图11中方框D所指区域的局部放大图；

[0041] 图13为升降机构顶部的局部立体图；

[0042] 图14为被悬臂所承托的机械手传输晶圆在另一个视角中的立体图；

[0043] 图15为机械手与悬臂在一个视角中的立体图。

具体实施方式

[0044] 下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

[0045] 实施例一：

[0046] 本实施例揭示了一种晶圆传输装置，用以实现对晶圆（wafer）在半导体设备所内设的各个工艺点之间执行传输作业，以满足晶圆在执行不同半导体制程的流转需求。

[0047] 在本实施例中，该晶圆传输装置可内置于半导体设备的框架内部，并同时执行对两块晶圆80（参图5中位于上方的晶圆81与位于下方的晶圆82）执行取片操作与放片操作，以提高对晶圆80的传输效率。具体地，该晶圆传输装置包括：升降机构10，被升降机构10驱动并沿竖直方向运动的悬臂20，设置于悬臂20末端的旋转机构22，被旋转机构22驱动的机械手30，以及底座40。底座40固定安装在框架（未示出）。通常的，安装半导体设备的厂房中必须配置气流自上而下流动的洁净室内，洁净室铺设多孔板，以使得洁净室内的空气向下流过多孔板（未示出），并在净化后重新回流入洁净室内，由此往复循环。从底座40排出的含有杂质、颗粒的气体向下流过多孔板以被收集。

[0048] 参图1至图4所示，该升降机构10包括围合形成第一遮蔽腔体100的覆盖件。具体而言，形成第一遮蔽腔体100的覆盖件由组成立方体的侧板11、侧板12、侧板13、侧板14及顶板18组成，侧板11 侧板14呈竖直形态固定在底座40上。第二驱动装置109与顶板18呈垂直设~
置，且第二驱动装置109整体被罩体128所遮蔽。罩体128的顶部密集开设多个供空气流入第一遮蔽腔体100的通孔1281。

[0049] 结合5及图15所示，旋转机构22包括整体驱动机械手30转动的第一驱动装置222，围合第一驱动装置222的旋转机构壳体221，旋转机构壳体221的底部设置具若干气孔2201的镂空板220。第一驱动装置222整体驱动机械手30沿图2中轴C所示出的方向执行转动，该转动为水平转动。当机械手30转动至准确的转动位置时，由第三驱动装置31或者第四驱动装置32独立地驱动第一晶圆托架35或者第二晶圆托架36沿水平方向作伸长或者缩回运动，并在升降机构10的驱动下沿竖直方向作小幅度的升降运动，从而完成对晶圆执行取片操作与放片操作。

[0050] 参图4及图5所示，在本实施例中，该悬臂20包括悬臂座210，围合形成第二遮蔽腔体200的悬臂壳体21，以及设置于悬臂壳体21内部的第一风扇211，悬臂壳体21至少部分覆盖镂空板220的气孔2201，悬臂座210形成连通升降机构10的第一遮蔽腔体100的第一抽吸孔212，第一风扇211抽吸悬臂壳体21内的空气以通过第一抽吸孔212将第二遮蔽腔体200内的空气抽排至第一遮蔽腔体100中。第二遮蔽腔体200内的空气沿箭头A所示出的流动路径被抽吸入第一遮蔽腔体100中，第一遮蔽腔体100中的空气通过第二风扇106将第一遮蔽腔体100中的空气沿箭头B所示出的流动路径在夹层105内向下流动，并最终通过第三风扇41将夹层105内向下流动的空气彻底排出该晶圆传输装置，并确保第一遮蔽腔体100内始终保持负压状态。

[0051] 升降机构10包括第二驱动装置109，沿竖直方向布置并被第二驱动装置109所驱动的第一同步带103，导轨104，沿导轨104滑动的滑块座102，以及沿竖直方向设置的第二同步带108，第二驱动装置109驱动第一同步带103周转，以通过第一同步带103驱动滑块座102在导轨104的导引下沿竖直方向作升降运动。结合图2与图13所示，第二驱动装置109呈竖直布置通过减速机构119驱动同步轮107，升降机构10的底部设置一个与同步轮107呈上下竖直的同步轮107’，从而通过同步轮107与同步轮107’沿竖直方向张紧第一同步带103。

[0052] 滑块座102分别连接第一同步带103与第二同步带108，滑块座102连接悬臂座210，升降机构10靠近悬臂20的一侧开设沿竖直方向布置的条形槽孔130，当悬臂20沿竖直方向作升降运动过程中，第二同步带108始终遮蔽条形槽孔130，以避免升降机构10外部所可能存在的颗粒、杂质进入到第一遮蔽腔体100中，保证了第一遮蔽腔体100与外界环境始终形成相对隔离的状态。参图3与图4所示，滑块座102形成同时连接第一同步带103的第一夹块131，以及连接第二同步带108的第二夹块132，从而通过第一同步带103的周转运动同步带动第二同步带108作周转运动。

[0053] 参图4所示，升降机构10远离悬臂20的一侧沿竖直方向设置隔板121，隔板121与升降机构10的覆盖件围合形成竖直布置且独立于第一遮蔽腔体100的夹层105，隔板121嵌设若干第二风扇106，以通过第二风扇106抽吸第一遮蔽腔体100的空气并向下输送至底座40。底座40设置至少一个第三风扇41，第三风扇41抽吸自夹层105向下输送的空气，并排出底座
40，并最终向下流过洁净室地面所铺设的多孔板，并流出洁净室。

[0054] 参图2、图3及图13所示，升降机构10的顶部设置由两个定滑轮1181,1182所组成的张紧装置118，升降机构10的底部设置由两个定滑轮1181,1182所组成的张紧装置118’。由此，以通过两个张紧装置118张紧第二同步带108，张紧装置118被升降机构10的覆盖件所固定。

[0055] 机械手30包括：水平设置的机械手横梁310，对称设置于机械手横梁310两侧的第一横向移动系统与第二横向移动系统，上下错位布置并部分重叠的第一晶圆托架35与第二晶圆托架36，设置于机械手横梁310侧部的位置检测装置37，以及设置于机械手横梁310底部的连接筒34。第一晶圆托架35独立地被第一横向移动系统沿机械手横梁310的纵长延伸方向作水平往复运动，第二晶圆托架36独立地被第二横向移动系统沿机械手横梁310的纵长延伸方向作水平往复运动，第一驱动装置222轴向驱动连接筒34。机械手横梁310的延伸方向垂直于升降机构10的侧板13。

[0056] 参图5所示，机械手横梁310、第一横向移动系统与第二横向移动系统整体被第一机械手壳体317所整体遮蔽，第三驱动装置31与第四驱动装置32被第二机械手壳体318所整体遮蔽，第二机械手壳体318设置于第一机械手壳体317的末端。第一机械手壳体317的底部包含壳体底板3171，壳体底板3171的底部设置轴向连接第一驱动装置222的连接筒34，从而将设置于机械手横梁310的底部，并通过第一驱动装置222将输出的沿轴C方向所输出的枢转力通过该连接筒34传递至机械手30，以驱动机械手30执行转动。

[0057] 参图14所示，连接筒34包括：与壳体底板3171连接的第一圆台341，自第一圆台341向下凸伸设置的第二圆台342。第二圆台342环形轴对称设置若干盲孔3401，以减少连接筒34的质量，同时，在第二圆台342的圆心处设置连接轴向连接第一驱动装置222的输出轴（未示出）的连接孔3402。

[0058] 参图5及图7所示，在本实施例中，该位置检测装置37包括：安装架371，横置于安装架371两侧并对称设置的上支臂373与下支臂372，上支臂373与下支臂372分别设置沿竖直方向对向布置的第一传感器，安装架371包括竖直设置的立板371a与基板371b，上支臂373与下支臂372位于立板371a的同一侧，立板371a设置用于检测被第一晶圆托架35所托持的晶圆的第二传感器及用于检测被第二晶圆托架36所托持的晶圆的第三传感器。基板371b设置于机械手横梁310的底部，并通过四个螺丝旋入基板371b所开设的四个通孔并旋入机械手横梁310的底部所适配开设的四个具内螺纹的盲孔（未示出）。第二传感器包括上下平行设置的光线发射极3711与光线接收极3712，晶圆81的边缘被塞入光线发射极3711与光线接收极3712之间的区域时，阻挡光线以判断晶圆81是否处于准确位置。同理，第三传感器包括上下平行设置的光线发射极3713与光线接收极3714，晶圆82的边缘被塞入光线发射极3713与光线接收极3714之间的区域时，阻挡光线以判断晶圆82是否处于准确位置。同理所述，第一传感器包括上下平行设置的光线发射极3732与光线接收极3722，光线发射极3732设置于上支臂373的末端3731的下方，光线接收极3722设置于下支臂372的末端3721的上方，光线发射极3732与光线接收极3722上下平行设置。当晶圆81（或者晶圆82）的边缘被塞入光线发射极3732与光线接收极3722之间的区域时，阻挡光线以判断晶圆81（或者晶圆82）是否处于准确位置。由此，通过两个第一传感器、一个第二传感器及一个第三传感器对晶圆81放置于第一晶圆托架35和/或第二晶圆托架36上所形成的位置的准确性。

[0059] 参图5、图6及图7所示，在本实施例中，第一横向移动系统包括：第三驱动装置31，传动面呈垂直的第三同步带313与第四同步带3107，分别固定连接第三同步带313与第四同步带3107的第一双头同步带固定块365，第三驱动装置31驱动第三同步带313，以驱动第一晶圆托架35沿机械手横梁310的纵长延伸方向作水平往复运动，参图6中双向箭头H1所示方向。第三同步带313缠绕在同步轮311与同步轮312外侧。

[0060] 第二横向移动系统包括：第四驱动装置32，传动面呈垂直的第五同步带323与第六同步带3108，分别固定连接第五同步带323与第六同步带3108的第二双头同步带固定块366，第四驱动装置32驱动第五同步带323，以驱动第二晶圆托架36沿机械手横梁310的纵长延伸方向作水平往复运动，参图6中双向箭头H2所示方向。第五同步带323缠绕在同步轮321与同步轮322外侧。第三同步带313与第五同步带323形成始终垂直于水平面的传动面，第四同步带3107与第六同步带3108贴合设置于机械手横梁310的两侧。机械手横梁310沿其纵长延伸方向的一侧两端上下设置两个从动轮3101与两个从动轮3104，第四同步带3107连续缠绕在两个从动轮3101与两个从动轮3104的外侧并被张紧；机械手横梁310沿其纵长延伸方向的另一侧上下设置两个从动轮3102与两个从动轮3105，第六同步带3108连续缠绕在两个从动轮3102与两个从动轮3105的外侧并被张紧。

[0061] 在本实施例中，由于第三同步带313所形成的传动面与第四同步带3107所形成的传动面呈垂直，并通过第一双头同步带固定块365将第三驱动装置31所产生的动力均匀地分散至第三同步带313与第四同步带3107，由此不仅可省略使用现有技术中的关节轴电机，还使得第一晶圆托架35沿水平方向执行伸长与缩回的水平往复运动过程更加平稳，并有效地减少了第一晶圆托架35传送晶圆81所产生的抖动，提高了晶圆传输过程的稳定性与可靠性。同理所述，由于第五同步带323所形成的传动面与第六同步带3108所形成的传动面呈垂直，并通过第二双头同步带固定块366将第四驱动装置32所产生的动力均匀地分散至第五同步带323与第六同步带3108，并亦可减少第一晶圆托架35传送晶圆82所产生的抖动，提高了晶圆传输过程的稳定性与可靠性。

[0062] 在本实施例中，第一晶圆托架35与第二晶圆托架36均形成托持晶圆的掌部，以及与掌部连接并呈分叉状的两个指部，指部的末端形成向内对称设置的指尖，掌部位于形成指部的一侧设置托持件，指尖与托持件水平向内凸伸设置托持晶圆底部边缘的垫块，垫块形成指向晶圆圆心的凸脊。

[0063] 具体地，参图8所示，第一晶圆托架35形成托持晶圆81的掌部352，以及与掌部连接并呈分叉状的两个指部，即指部353与指部354。指部353的末端形成向内对称设置的指尖3531，指部354的末端形成向内对称设置的指尖3541，指尖3531与指尖3541对向设置并承托晶圆81的边缘下方。掌部位于形成指部（指部353与指部354）的一侧设置托持件3520。掌部
352远离第三驱动装置31及第四驱动装置32的一端通过螺栓固定一连接板351。连接板351包括与掌部352连接的上板体3511，竖直的侧板体3513及与上板体3511平行设置并与上板体3511呈一体式结构的下板体3512。上板体3511、侧板体3513及下板体3512围合形成供第二晶圆托架36缩回时予以水平横向移动的移动空间350。下板体3512的内侧开设若干螺孔
3514，以通过螺栓竖直贯穿螺孔3514并旋入与第四同步带3107固持的第一双头同步带固定块365中。由于第一双头同步带固定块365同时固定连接第三同步带313与第四同步带3107，从而通过第三驱动装置31驱动第三同步带313，以驱动第一晶圆托架35沿机械手横梁310的纵长延伸方向作水平往复运动。结合图11及图12所示，掌部352位于形成指部的一侧设置托持件3520，指尖3531,3541与托持件3520水平向内凸伸设置托持晶圆81底部边缘的垫块50，垫块50形成指向晶圆81圆心的凸脊51。垫块50采用弹性材料制成，并通过凸脊51与晶圆81的底部形成线接触，以减少垫块50与晶圆81的接触面积，并降低垫块50对晶圆81造成划伤的概率。

[0064] 同理所示，参图9所示，第二晶圆托架36形成托持晶圆82的掌部362，以及与掌部362连接并呈分叉状的两个指部，即指部363与指部364。当第一晶圆托架35与第二晶圆托架
36均处于图10所示出的缩回状态时，晶圆81与晶圆82在俯视角度下上下重合，且晶圆81位于晶圆82的上方。指部的末端形成向内对称设置的指尖，掌部位于形成指部的一侧设置托持件3520，指尖与托持件3520水平向内凸伸设置托持晶圆底部边缘的垫块（参前述垫块50所示），垫块形成指向晶圆82圆心的凸脊（参前述凸脊51所示）。具体的，指部363的末端形成向内对称设置的指尖3631，指部364的末端形成向内对称设置的指尖3641，指尖3631与指尖
3641对向设置并承托晶圆82的边缘下方。掌部362位于形成指部的一侧设置托持件3620。掌部362远离第三驱动装置31及第四驱动装置32的一端通过螺栓固定一连接板361，连接板
361的内侧开设若干螺孔3611，以通过螺栓竖直贯穿螺孔3611并旋入与第六同步带3108固持的第二双头同步带固定块366中。由于第二双头同步带固定块366同时固定连接第五同步带323与第六同步带3108，从而通过第四驱动装置32驱动第五同步带323，以驱动第二晶圆托架36沿机械手横梁310的纵长延伸方向作水平往复运动。结合图6所示，机械手横梁310顶部覆盖条形盖板3103，条形盖板3103沿纵长延伸方向部分覆盖第四同步带3107与第六同步带3108靠近机械手横梁310的内侧边缘，并与第四同步带3107与第六同步带3108沿竖直方向形成间隙。该间隙可保持在1 2mm，以确保第四同步带3107与第六同步带3108在周转运动~
过程中与条形盖板3103予以分离，且可同步起到防止第四同步带3107与第六同步带3108在周转运动过程中所发生的同步带跳动现象，以提高第四同步带3107与第六同步带3108运动过程中的稳定性，从而进一步提高了第一晶圆托架35与第二晶圆托架36托持晶圆80在执行横向移动中所存在的晶圆抖动现象。

[0065] 本实施例所揭示的一种晶圆传输装置确保了装配该晶圆传输装置的半导体设备内部的洁净度，并有利于满足晶圆80在半导体设备中执行各种半导体制程的过程中对环境洁净度的苛刻要求，从而确保了半导体制程的良率；同时，有效地解决了第一晶圆托架35与第二晶圆托架36托持晶圆80在执行横向移动中所存在的晶圆80抖动现象，并避免了传统的机械手采用关节电机所存在的发热及关节轴电机轴向转动过程中所产生的颗粒所造成的污染。

[0066] 实施例二：

[0067] 基于实施例一所揭示的一种晶圆传输装置的具体技术方案，本实施例还揭示了一种半导体设备。

[0068] 该半导体设备，包括：至少一如实施例一所述的晶圆传输装置。该半导体设备包括但不限于晶圆光刻设备、晶圆匀胶显影设备、晶圆刻蚀设备、晶圆清洗设备等，以通过前述晶圆传输装置对晶圆在前述任一种半导体设备中对晶圆在各个工艺单元之间、工艺单元与晶圆缓存装置（未示出）之间、工艺单元与晶圆盒（FOUP）之间执行传输。前述工艺单元包括但不限于清洗槽、匀胶腔、显影腔、蚀刻腔等。

[0069] 本实施例所揭示的半导体设备所包含的一个或者多个晶圆传输装置所依赖的技术方案，参实施例一所述，在此不再赘述。

[0070] 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

[0071] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0072] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。