專利名稱：一種光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，應(yīng)用于電子束曝光機(jī)中，也可用于工業(yè)自動(dòng)化中的工件送取傳輸?shù)阮I(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在制作半導(dǎo)體器件(如集成電路)時(shí)，需要對(duì)芯片進(jìn)行曝光等操作，片夾在承片臺(tái)上的定位精度將直接影響到曝光機(jī)的曝光質(zhì)量，片夾定位的精度是曝光機(jī)高質(zhì)量曝光圖形的前提條件和根本保證。目前公知的設(shè)備(如電子束曝光機(jī))的承片臺(tái)是靠限位開關(guān)確定片夾上片位置， 無(wú)自動(dòng)定位鎖緊裝置。在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于機(jī)械開關(guān)彈性受損易出現(xiàn)定位不準(zhǔn)。而且， 在長(zhǎng)時(shí)間的曝光過(guò)程中，由于地基的震動(dòng)及人為對(duì)臺(tái)子碰撞都會(huì)使片夾在曝光過(guò)程中產(chǎn)生位移，影響了曝光質(zhì)量。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，此外它還可用于工業(yè)自動(dòng)化中的工件送取傳輸?shù)阮I(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，以保證光刻機(jī)中片夾的良好定位，及在光刻機(jī)長(zhǎng)時(shí)間曝光過(guò)程中片夾無(wú)偏移和擺動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，安裝在一底座上，該底座的四個(gè)角上各設(shè)有一彎板，底座的上方開設(shè)有四個(gè)沉孔，該些沉孔分別與后述的壓緊塊相對(duì)應(yīng)，各沉孔內(nèi)安裝有一壓簧；底座的兩側(cè)中間各設(shè)有一轉(zhuǎn)軸，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸的上部均套設(shè)有一轉(zhuǎn)盤；兩個(gè)轉(zhuǎn)盤上水平向地各設(shè)有一叉桿，兩個(gè)叉桿的一端各套設(shè)在通過(guò)轉(zhuǎn)盤延伸而出的轉(zhuǎn)軸上，兩個(gè)叉桿的該端通過(guò)鉸鏈與各自的轉(zhuǎn)盤連接，兩個(gè)叉桿的另一端之間安裝有一拉簧；兩個(gè)叉桿的兩側(cè)分別設(shè)置有第一連桿和第二連桿，該些第一連桿和第二連桿的一端通過(guò)鉸鏈與各自的轉(zhuǎn)盤連接；該些第一連桿和第二連桿方向相反地另一端通過(guò)鉸鏈各安裝有壓緊塊，該些壓緊塊的端部各設(shè)有頂柱；一上支板，設(shè)置于壓緊塊上方，上支板上開設(shè)有四個(gè)通孔；一片夾，置于上支板的上方，該片夾對(duì)應(yīng)上支板通孔的位置上開有不穿透的四個(gè)定位孔，頂柱穿過(guò)上支板的通孔進(jìn)入片夾的定位孔內(nèi)，將片夾頂靠在彎板上，使片夾不產(chǎn)生偏移和擺動(dòng)；一導(dǎo)錐，在安裝有拉簧的兩個(gè)叉桿一端之間的空隙平行移動(dòng)，使兩個(gè)叉桿張開或閉合，兩個(gè)叉桿帶動(dòng)各自連接的轉(zhuǎn)盤做相應(yīng)的正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)該些第一連桿和第二連桿對(duì)壓緊塊拉或推；該些壓緊塊的下方壓在各自對(duì)應(yīng)的壓簧上，實(shí)現(xiàn)頂柱對(duì)片夾在軸向上的定位鎖緊與放開；所述的光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，其中，導(dǎo)錐為平面錐板。所述的光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，其中，頂柱的頂端為橢圓形。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明上片時(shí)能夠無(wú)沖擊、準(zhǔn)確的將片夾定位鎖緊，避免在曝光期間片夾偏移和擺動(dòng)，下片時(shí)能平穩(wěn)可靠地將片夾松開，保證了片夾從機(jī)械手到承片臺(tái)的精確校正過(guò)渡，又保證了片夾在承片臺(tái)上的軸向準(zhǔn)確定位及鎖緊，使片夾在曝光過(guò)程中不會(huì)因震動(dòng)引起偏移和擺動(dòng)。


圖1是本發(fā)明的左側(cè)結(jié)構(gòu)的側(cè)示2是本發(fā)明的俯視示意3是本發(fā)明片夾軸向鎖緊示意4是本發(fā)明片夾定位孔示意5是本發(fā)明上支板定位孔示意圖附圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明頂柱1、9、101、109 ；壓緊塊 2、10、102、110 ；鉸鏈 3、5、11、13、22、23、103、105、111、 113、122、123 ；叉桿 17,117 ；壓簧 6、21 ；轉(zhuǎn)盤 7,107 ；轉(zhuǎn)軸 8,108 ；第一連桿 4,104 ；上支板 15 ；底座16 ；拉簧18 ；導(dǎo)錐19 ；沉孔20、21 ；第二連桿12、112 ；彎板201、202 ；片夾203 ；通孔 31、32、33、34 ；定位孔 41、42、43、44。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明運(yùn)用了杠桿原理，使片夾在上片時(shí)能夠從機(jī)械手到承片臺(tái)的精確校正過(guò)渡，同時(shí)在軸向上又被自動(dòng)的鎖緊，實(shí)現(xiàn)曝光過(guò)程中片夾無(wú)偏移和擺動(dòng)，下片時(shí)又能平穩(wěn)的將片夾放開。片夾在曝光前和曝光后能被自動(dòng)的定位鎖緊和放開，保證了光刻機(jī)中片夾的良好定位，及在光刻機(jī)長(zhǎng)時(shí)間曝光過(guò)程中片夾無(wú)偏移和擺動(dòng)。本發(fā)明的導(dǎo)錐通過(guò)左右叉桿中間空隙前后移動(dòng)時(shí)，使左右叉桿產(chǎn)生張開與閉合運(yùn)動(dòng)，在杠桿原理的作用下，當(dāng)連桿被拉動(dòng)時(shí)，通過(guò)鉸鏈，使壓緊塊向下對(duì)彈簧產(chǎn)生壓力，彈簧向下產(chǎn)生位移，使頂柱通過(guò)定位孔下沉到上支板表面以下，此時(shí)，機(jī)械手可對(duì)片夾進(jìn)行上、 下片操作。當(dāng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)使連桿被推動(dòng)時(shí)，在鉸鏈的作用下，使壓緊塊向上，并在彈簧的作用下向上穿過(guò)定位孔將片夾頂靠在彎板上，使片夾在曝光過(guò)程中不會(huì)有偏移和擺動(dòng)。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。本發(fā)明的整體裝置安裝在底座16上，本發(fā)明裝置為兩邊對(duì)稱結(jié)構(gòu)(如圖2所示)， 因此為敘述簡(jiǎn)便，以下只對(duì)其中的一邊的結(jié)構(gòu)(圖2中的上半部分)作說(shuō)明。如圖1和圖2所示，轉(zhuǎn)軸8固定在底座16上，叉桿17穿過(guò)轉(zhuǎn)軸8并通過(guò)鉸鏈22、 23與轉(zhuǎn)盤7相連。轉(zhuǎn)盤7又通過(guò)鉸鏈5、13與連桿4、12相連，使得轉(zhuǎn)盤在做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)連桿做直線運(yùn)動(dòng)。連桿4、12通過(guò)鉸鏈3、11又與壓緊塊2、10相連。壓簧6、14的下端被安裝在底座16的沉孔20、21里，上端與壓緊塊2、10相連。頂柱1、9的頂端為橢圓形表面， 當(dāng)連桿4、12被拉動(dòng)時(shí)，使得頂柱1、9順著拉動(dòng)的方向從定位孔31、32向下滑動(dòng)，由于上支板15是固定不動(dòng)的，因此，頂柱1、9的下滑使壓緊塊2、10產(chǎn)生向下的壓力，使壓簧6、14向下位移，從而使頂柱1、9放開片夾203 ；當(dāng)連桿4、12被推動(dòng)時(shí)，又使得頂柱1、9順著推力通過(guò)上支板15上的定位孔31、32向上滑動(dòng)，壓緊塊2、10上移，同時(shí)，壓簧6、14向上位移，使頂柱1、9又將片夾203頂緊，這樣，通過(guò)壓簧6、14的上下位移，實(shí)現(xiàn)頂柱1、9對(duì)片夾203在軸向(Z向)上的定位鎖緊與放開。導(dǎo)錐19為平面錐板，由電機(jī)帶動(dòng)做前后運(yùn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)錐19通過(guò)左右叉桿17、117的中間向前移動(dòng)時(shí)，使左右叉桿17、117產(chǎn)生張開運(yùn)動(dòng)，叉桿17通過(guò)鉸鏈22、23帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤7做正向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鉸鏈5、13對(duì)連桿4、12產(chǎn)生拉力，此時(shí)，在杠桿原理的作用下，連桿4、12在被拉動(dòng)的同時(shí)通過(guò)鉸鏈3、11使壓緊塊2、10對(duì)壓簧6、14產(chǎn)生向下的壓力，使壓簧6、14向下產(chǎn)生位移，使頂柱1、9通過(guò)定位孔31、32、33、34下沉到上支板15表面以下，此時(shí)，機(jī)械手可對(duì)片夾203進(jìn)行上、下片操作。當(dāng)片夾203被放在上支板15上后，導(dǎo)錐19向后移動(dòng)，使叉桿17、117產(chǎn)生閉合運(yùn)動(dòng)，叉桿17通過(guò)鉸鏈22、23帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤7做反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鉸鏈5、13 對(duì)連桿4、12產(chǎn)生推力，連桿4、12在被推動(dòng)的同時(shí)通過(guò)鉸鏈3、11又使壓緊塊2、10向上，壓簧6、14則向上彈起位移頂在壓緊塊2、10下面，由于上支板和片夾的定位孔尺寸間距相同， 使頂柱1、9穿過(guò)上支板15的定位孔到達(dá)片夾203的定位孔內(nèi)將片夾203頂靠鎖緊在彎板 201上，使片夾203在曝光過(guò)程中不會(huì)因震動(dòng)而引起偏移和擺動(dòng)。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，本發(fā)明的裝置的另一邊工作原理同上述。左右叉桿17、117通過(guò)拉簧18相連，當(dāng)無(wú)導(dǎo)錐19通過(guò)時(shí)，拉簧18將左右叉桿17、117向中間拉緊，使左右叉桿處于閉合狀態(tài)。當(dāng)有導(dǎo)錐19通過(guò)時(shí)，導(dǎo)錐19又通過(guò)拉簧18的彈力將左右叉桿向兩邊分開，使左右叉桿處于張開狀態(tài)。請(qǐng)參閱圖3、圖4和圖5，彎板201、202固定在底座16上，上支板15上開有4個(gè)穿透的定位孔31、32、33、34，片夾203在相對(duì)應(yīng)上支板15定位孔的位置上開有不穿透的4個(gè)定位孔41、42、43、44，頂柱1、9、101、109可穿過(guò)上支15板進(jìn)入片夾203的定位孔內(nèi)，將片夾 203頂靠在承片臺(tái)的彎板201上，使片夾203在曝光過(guò)程中不會(huì)有偏移和擺動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，安裝在一底座上，該底座的四個(gè)角上各設(shè)有一彎板，底座的上方開設(shè)有四個(gè)沉孔，該些沉孔分別與后述的壓緊塊相對(duì)應(yīng)，各沉孔內(nèi)安裝有一壓簧；底座的兩側(cè)中間各設(shè)有一轉(zhuǎn)軸，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸的上部均套設(shè)有一轉(zhuǎn)盤； 兩個(gè)轉(zhuǎn)盤上水平向地各設(shè)有一叉桿，兩個(gè)叉桿的一端各套設(shè)在通過(guò)轉(zhuǎn)盤延伸而出的轉(zhuǎn)軸上，并通過(guò)鉸鏈與各自的轉(zhuǎn)盤連接，兩個(gè)叉桿的另一端之間安裝有一拉簧；兩個(gè)叉桿的兩側(cè)分別設(shè)置有第一連桿和第二連桿，該些第一連桿和第二連桿的一端通過(guò)鉸鏈與各自的轉(zhuǎn)盤連接；該些第一連桿和第二連桿方向相反地另一端通過(guò)鉸鏈各安裝有壓緊塊，該些壓緊塊的端部各設(shè)有頂柱；一上支板，設(shè)置于壓緊塊上方，上支板上開設(shè)有四個(gè)通孔；一片夾，置于上支板的上方，該片夾對(duì)應(yīng)上支板通孔的位置上開有不穿透的四個(gè)定位孔，頂柱穿過(guò)上支板的通孔進(jìn)入片夾的定位孔內(nèi)，將片夾頂靠在彎板上，使片夾不產(chǎn)生偏移和擺動(dòng)；一導(dǎo)錐，在安裝有拉簧的兩個(gè)叉桿一端之間的空隙平行移動(dòng)，使兩個(gè)叉桿張開或閉合， 兩個(gè)叉桿帶動(dòng)各自連接的轉(zhuǎn)盤做相應(yīng)的正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，該些轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)該些第一連桿和第二連桿對(duì)壓緊塊拉或推；該些壓緊塊的下方壓在各自對(duì)應(yīng)的壓簧上，實(shí)現(xiàn)頂柱對(duì)片夾在軸向上的定位鎖緊與放開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，其中，導(dǎo)錐為平面錐板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，其中，頂柱的頂端為橢圓形。
全文摘要
一種光刻機(jī)中的片夾上片自動(dòng)軸向定位鎖緊裝置，安裝在一底座上，該底座的四個(gè)角上各設(shè)有一彎板，底座的上方開設(shè)有四個(gè)沉孔；底座的兩側(cè)中間設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上部套設(shè)有轉(zhuǎn)盤；轉(zhuǎn)盤上水平向地設(shè)有叉桿，通過(guò)鉸鏈與轉(zhuǎn)盤連接，兩個(gè)叉桿的另一端之間安裝有一拉簧；第一連桿和第二連桿的一端通過(guò)鉸鏈與轉(zhuǎn)盤連接，另一端安裝有壓緊塊，壓緊塊的端部各設(shè)有頂柱；上支板設(shè)置于壓緊塊上方；片夾置于上支板的上方，頂柱穿過(guò)上支板進(jìn)入片夾的定位孔內(nèi)；導(dǎo)錐在兩個(gè)叉桿之間平行移動(dòng)使兩個(gè)叉桿張開或閉合，兩個(gè)叉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤做正或反轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)第一連桿和第二連桿對(duì)壓緊塊拉或推；壓緊塊壓在各自對(duì)應(yīng)的壓簧上，實(shí)現(xiàn)頂柱對(duì)片夾在軸向上的定位鎖緊與放開。
文檔編號(hào)F16B1/04GK102298272SQ20111023654
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者王肇志, 胡松, 邢薇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所