專利名稱：一種夾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制程中所用的裝置，特別是涉及進(jìn)行芯片樣品分析時(shí)用于夾取樣品支撐臺(tái)的夾取裝置。
背景技術(shù)：
俄歇電子能譜儀(Auger)是一種非常靈敏的分析表面元素的工具。因?yàn)殡s質(zhì)氣體會(huì)干擾分析結(jié)果，所以這種分析需要在超高真空(1×10-9torr)環(huán)境中進(jìn)行。而儀器暴露大氣后的排氣是一個(gè)很嚴(yán)格的過程，同時(shí)也是一個(gè)費(fèi)時(shí)的過程，需要3～4天時(shí)間。因此應(yīng)盡量避免破真空的維修。
目前，操作人員是靠夾取裝置把裝有待分析樣品的支撐臺(tái)(holder)送入\送出分析腔，或者放到樣品臺(tái)上。圖1所示是目前現(xiàn)有技術(shù)的一夾取裝置的示意圖。該夾取裝置包括握持部(圖中未示出)，連接部1和夾取部，夾取部包括凹形部2、由其兩側(cè)延伸的兩臂3和4，其開口的夾取部在一臂4上帶有一個(gè)極細(xì)的彈簧絲11，直徑小于1mm，用于夾取樣品支撐臺(tái)后進(jìn)行鎖定。但是該彈簧在使用不足兩個(gè)月就失效。
由于目前所用的夾取裝置的近末端握持部是固定的，并且略高于夾取部的凹形部2，雖然有彈簧絲11作為鎖定部件，但該彈簧絲使用不久即失效而導(dǎo)致支撐臺(tái)從夾取部的凹形部2滑出而掉入分析腔。
如果要取出支撐臺(tái)，也只能打開分析腔，從而破壞真空。這樣就必須重新經(jīng)過烘烤(bake)、脫氣(degas)、對(duì)準(zhǔn)(align)，來設(shè)置分析腔的真空環(huán)境，既浪費(fèi)了機(jī)器的工作時(shí)間，又可能影響機(jī)器的性能和壽命。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上所述的現(xiàn)有技術(shù)存在的被夾取物容易從夾取部的凹形部滑出的問題，提出本發(fā)明。
本發(fā)明的目的是提供一種夾取裝置，可以將樣品支撐臺(tái)鎖定在夾取裝置中，安全方便送進(jìn)/送出分析腔，又可以容易釋放樣品支撐臺(tái)。
本發(fā)明的夾取裝置，包括握持部；夾取部，通過連接部與握持部連接；夾取部包括凹形部，及由其兩側(cè)延伸的第一臂和第二臂，構(gòu)成容置空間；其特征在于，第一凹槽，水平穿設(shè)于所述的第一臂，第二凹槽水平穿設(shè)于所述的第二臂，平行于凹形部及所述兩個(gè)臂構(gòu)成的平面，分別形成U形通道；圓柱形孔，對(duì)稱設(shè)置于所述第二凹槽的上下側(cè)壁內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩端插入所述圓柱形孔中，可以轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿組件，包括多個(gè)連桿，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的圓周上，所述多個(gè)連桿和轉(zhuǎn)動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用于夾取物并將被夾取物鎖定在夾取部的容置空間內(nèi)，或釋放被夾取物；限位件，設(shè)置在所述第一臂的淺槽的下側(cè)壁上，用于鎖定連桿組件。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式，兩個(gè)臂的端部?jī)?nèi)側(cè)是斜面，使被夾取的樣品臺(tái)容易進(jìn)入夾取裝置的容置空間，更優(yōu)選為兩臂端部?jī)?nèi)側(cè)斜面與所述臂成30°角。
夾取部的凹形部呈半圓形，這樣兩臂與凹形部構(gòu)成U形容置空間。而兩臂分別開有凹槽，凹槽平行于凹形部的半圓面，使第一臂和第二臂分別形成U形通道。兩臂上的凹槽深度不同。限位件設(shè)置在第一臂的較淺凹槽的側(cè)壁上。
根據(jù)本發(fā)明的連桿組件包括第一連桿，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸，用于鎖定被夾取物于夾取裝置的容置空間內(nèi)；第二連桿，為連動(dòng)桿，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的圓周上，并與第一連桿成一角度，該角度使兩個(gè)連桿之間適于容置被夾取物；第三連桿，為防鎖桿，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的圓周上，第一連桿的相反側(cè)，用于防止第一連桿在未夾取物體時(shí)鎖定；所述三連桿可以連動(dòng)。連桿組件連接到第二臂的第二凹槽側(cè)壁上，以轉(zhuǎn)動(dòng)軸或鉸鏈銷結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明，第二臂的較深凹槽側(cè)壁上圓柱形孔的臂端側(cè)靠近圓柱形孔處設(shè)置有擋位桿，用于擋止防鎖桿。
所述的限位件設(shè)置在第一臂的第一凹槽的側(cè)壁上，使所述限位件與第一凹槽底部之間適于容納第一連桿。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于采用連桿組件，其在夾取被取物后，將第一連桿鎖定在限位件內(nèi)側(cè)，防止被夾取物滑出。因此可提高使用效率和節(jié)約成本，減少維修費(fèi)用。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是延長(zhǎng)夾取工具的最佳使用壽命，連桿的使用壽命會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈簧絲。
本發(fā)明還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減少支撐臺(tái)掉入分析腔的幾率，減少污染分析腔的機(jī)會(huì)，維持儀器良好的性能，延長(zhǎng)儀器使用壽命。
本發(fā)明還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的夾取裝置也可以應(yīng)用到其他高真空分析儀器的支撐臺(tái)操縱桿中。


下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明。然而需要注意的是，這些附圖只是用來說明本發(fā)明的典型實(shí)施例，而不構(gòu)成為對(duì)本發(fā)明的任何限制，在不背離本發(fā)明的構(gòu)思的情況下，可以具有其他更多等效實(shí)施例。而本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書決定。
圖1A是現(xiàn)有技術(shù)的夾取裝置的俯視示意圖。
圖1B是現(xiàn)有技術(shù)的夾取裝置的側(cè)視示意圖。
圖2是樣品支撐臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖3A是本發(fā)明的夾取裝置的一個(gè)實(shí)施例的部分剖視圖。
圖3B是本發(fā)明的夾取裝置的一個(gè)實(shí)施例的總視圖。
圖4A是本發(fā)明的夾取裝置的一個(gè)實(shí)施例的連桿處于打開時(shí)的工作狀態(tài)圖。
圖4B是本發(fā)明的夾取裝置的一個(gè)實(shí)施例的連桿處于夾取時(shí)的工作狀態(tài)圖。
附圖標(biāo)記說明1 連接部2 夾取凹形部
3 第一臂31 第一凹槽32 限位件4 第二臂41 第二凹槽42 轉(zhuǎn)動(dòng)軸43 擋位桿5 連桿組件51 第一連桿52 第二連桿53 第三連桿6 樣品支撐臺(tái)61 夾取處62 底座63 樣品承載部分具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
根據(jù)本發(fā)明的夾取裝置，包括握持部；夾取部通過連接部與握持部連接；夾取部包括凹形部，及由其兩側(cè)延伸的第一臂和第二臂，構(gòu)成容置空間；其特征在于，第一凹槽，水平穿設(shè)于所述的第一臂，第二凹槽水平穿設(shè)于所述的第二臂，平行于凹形部及所述兩個(gè)臂構(gòu)成的平面，分別形成U形通道；圓柱形孔，對(duì)稱設(shè)置于第二臂的第二凹槽的上下側(cè)壁內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩端可插入所述圓柱形孔中，可以轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿組件，包括多個(gè)連桿，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的圓周上，所述多個(gè)連桿和轉(zhuǎn)動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用于夾取物并將被夾取物鎖定在夾取部的容置空間內(nèi)，或釋放被夾取物；限位件，設(shè)置在所述第一臂的凹槽的下側(cè)壁上，用于鎖定連桿組件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，夾取芯片樣品支撐臺(tái)的夾取裝置，如圖3所示。
芯片樣品支撐臺(tái)6，如圖2所示，包括底座62，用于和分析腔中的樣品臺(tái)的固定孔配合；夾取部61，用于被夾取裝置夾取；樣品放置處63，用于放置待分析的芯片樣品。其中夾取處61的直徑為6mm。
夾取裝置中的握持部，用于操作者握持夾取裝置，其形狀結(jié)構(gòu)沒有特別限制，通常是直徑2～3cm的球狀體，這樣的形狀可增加操作者握在手心的舒適度。
夾取部通過連接部1與握持部連接，夾取部包括凹形部2，和由凹形部?jī)蓚?cè)延伸出的第一臂3和第二臂4，凹形部2和第一臂3及第二臂4構(gòu)成一容置空間，用于容置被夾取物體樣品支撐臺(tái)6。
夾取部可以是和握持部為一個(gè)整體，一體成型而得。其材料可以是不銹鋼。
凹形部2較好為半圓形，大小與被夾取的物體相配合。在本實(shí)施例中為了與被夾取的樣品支撐臺(tái)配合，凹形部的直徑為7mm。
第一臂3和第二臂4由凹形部2的兩側(cè)延伸而得，這樣兩臂與凹形部構(gòu)成U形容置空間。延伸長(zhǎng)度與被夾取物的大小配合，在本實(shí)施例中兩臂的延伸長(zhǎng)度為6mm。
為了使兩臂在夾取物體時(shí)方便，在本實(shí)施例中，兩臂的端部?jī)?nèi)側(cè)呈斜面，可以是任何適宜的角度，如小于90度，在本實(shí)施例中較好為30度。
如圖3B所示，兩臂分別開有凹槽，第一凹槽31，水平穿設(shè)于所述的第一臂3，第二凹槽41水平穿設(shè)于所述的第二臂4，平行于凹形部及所述兩個(gè)臂構(gòu)成的平面，分別形成U形通道；凹槽呈水平方向與凹形部2的半圓面平行，使第一臂和第二臂分別形成U形通道。兩臂上的凹槽深度不同。第一臂3上的第一凹槽31較淺，第二臂4上的第二凹槽41較深，凹槽高度均為(夾取裝置為水平時(shí))1mm，第一凹槽31深度為5mm，第二凹槽41深度為12mm。
在第一臂中第一凹槽31的下側(cè)壁上設(shè)置有限位件32，該限位件為一突點(diǎn)，是直徑為0.8mm的半球，設(shè)置在距離第一臂的第一凹槽31底部為3mm處，使該限位件32與第一凹槽31底部之間可容納第一連桿51。
圓柱形孔，對(duì)稱設(shè)置于第二凹槽的上下側(cè)壁內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸42，兩端插入所述圓柱形孔中轉(zhuǎn)動(dòng)。
連桿組件5，通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸42與第二臂連接，包括第一連桿51、第二連桿52、第三連桿53。連桿組件連接到置于第二臂4的第二凹槽41下側(cè)壁上的圓柱形孔中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸42上，三連桿可以在保持固定角度的情況下通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)。
三連桿中第一連桿51包括兩部分，遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第一端部較長(zhǎng)，與容置空間大小相配合，用于鎖定被夾取物，靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第二端部較短，與第二臂的寬度配合，第二端部與第一端部呈一折形，角度為135度，長(zhǎng)度分別為6.5mm和3mm。
第二連桿52和第一連桿51一樣連接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸42上，長(zhǎng)度比第一連桿51短，大于第二臂4的寬度，在本實(shí)施例中為4.5mm，第二連桿52與第一連桿51的第二端部之間的角度為120度。
第一連桿51和第二連桿52所圍成的形狀要確保能容下樣品支撐臺(tái)。
第二連桿52的作用是當(dāng)夾取物體時(shí)，隨著夾取部與被夾取物的靠近，被夾取物推動(dòng)第二連桿52向容置空間內(nèi)移動(dòng)，由于三連桿連動(dòng)，因此，第一連桿51也向內(nèi)移動(dòng)，當(dāng)被夾取物到達(dá)凹形部2深處時(shí)，第一連桿51的第一端部架到擋止部32內(nèi)，實(shí)現(xiàn)第一連桿51對(duì)被取物的鎖定。
第三連桿53連接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸42上，長(zhǎng)度為6mm，與第一連桿51的角度為150度。
第三連桿53的作用是，當(dāng)未夾取物體時(shí)第一連桿51不小心鎖定的情況下，可以推動(dòng)第三連桿53使第一連桿51釋放出來。
連桿組件中各連桿的截面可以是圓形、橢圓形或其他適宜的形狀，在本實(shí)施例中為圓形，直徑為0.8mm。
第一臂4的凹槽41的下側(cè)壁上轉(zhuǎn)動(dòng)軸42的外側(cè)設(shè)置有擋位桿43，用于擋止第一連桿51，防止過度放開。
本發(fā)明裝置的材料沒有特別限制，各部分可以由不銹鋼這類抗磁金屬材料制成。
本發(fā)明的夾取裝置工作過程如圖4A、4B所示。
本發(fā)明的夾取裝置，可以用于在半導(dǎo)體制程中進(jìn)行表面元素分析時(shí)，夾取樣品支撐臺(tái)進(jìn)出真空的分析腔。
其中，樣品支撐臺(tái)如圖2所示，底座62用于在分析時(shí)樣品支撐臺(tái)固定放置于樣品臺(tái)上，夾取處61用于由夾取裝置夾取來進(jìn)出分析腔，樣品承載部分63用于放置待分析芯片樣品。
夾取裝置夾取支撐臺(tái)時(shí)，如圖4A所示，通過轉(zhuǎn)動(dòng)防鎖桿53來可轉(zhuǎn)動(dòng)第一連桿51處于打開狀態(tài)，同時(shí)由于擋位桿43的限制又不會(huì)無限制地往外翻轉(zhuǎn)。隨著夾取裝置的夾取部往前送進(jìn)，第一連桿51伸到樣品支撐臺(tái)6的夾取處61，樣品支撐臺(tái)6不斷靠近夾取部的凹形部2，此時(shí)推動(dòng)了連動(dòng)桿第二連桿52旋轉(zhuǎn)。
如圖4B所示，隨著支撐臺(tái)6到達(dá)夾取部的凹形部2最深處，第一連桿51轉(zhuǎn)動(dòng)到第一臂3的凹槽31中，架到限位件32的里側(cè)，被小突起的限位件32輕微地鎖住，使其不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
夾取裝置夾取樣品支撐臺(tái)6送進(jìn)分析腔中的樣品臺(tái)上，等支撐臺(tái)6放入樣品臺(tái)的孔中，借助被孔固定住的支撐臺(tái)6的力量而重新釋放出第一連桿51。
如果在夾取物品之前不小心將第一連桿51鎖定的情況，則可以通過防鎖桿第三連桿53，將第一連桿51釋放。
本發(fā)明的夾取裝置可以應(yīng)用到其他高真空分析儀器的支撐臺(tái)操縱桿中。也可以通過改變其大小尺寸，而應(yīng)用于類似的場(chǎng)合夾取物體。
以上所述是針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明的其它及進(jìn)一步的實(shí)施例可以在不背離其基本范圍之下設(shè)計(jì)出，而其保護(hù)范圍是由權(quán)利要求書的范圍決定。
權(quán)利要求
1.一種夾取裝置，包括握持部；夾取部通過連接部與握持部連接；夾取部包括凹形部，及由其兩側(cè)延伸的第一臂和第二臂，構(gòu)成容置空間；其特征在于，第一凹槽，水平穿設(shè)于所述的第一臂，第二凹槽水平穿設(shè)于所述的第二臂，平行于凹形部及所述兩個(gè)臂構(gòu)成的平面，分別形成U形通道；圓柱形孔，對(duì)稱設(shè)置于所述第二凹槽的上下側(cè)壁內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩端插入所述圓柱形孔中，可以轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿組件，包括多個(gè)連桿，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的圓周上，所述多個(gè)連桿和轉(zhuǎn)動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用于夾取并將被夾取物鎖定在夾取部的容置空間內(nèi)，或釋放被夾取物；限位件，設(shè)置在所述第一臂的第一凹槽的下側(cè)壁上，用于鎖定連桿組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述兩個(gè)臂的端部?jī)?nèi)側(cè)是斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾取裝置，其特征在于，所述的兩個(gè)臂的端部斜面與所述臂成30°角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的兩臂之間的凹形部呈半圓形，所述兩臂與凹形部構(gòu)成U形容置空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的第一凹槽底部與凹形部底部的距離相當(dāng)于所述容置空間的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的第二凹槽深度稍大于U形容置空間深度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的連桿組件包括第一連桿，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸，用于鎖定被夾取物于夾取裝置的容置空間內(nèi)；第二連桿，為連動(dòng)桿，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸，并與第一連桿成一定角度，適于容置被夾取物；第三連桿，防鎖桿，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸上第一連桿的相反側(cè)，用于防止第一連桿在未夾取時(shí)鎖定；所述三連桿可以連動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連桿組件，其特征在于，所述的連桿組件通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二臂樞軸連接，進(jìn)行樞軸運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連桿組件，其特征在于，所述的第一連桿包括遠(yuǎn)離固定軸的第一端部和靠近固定軸的第二端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連桿組件，其特征在于，所述的每個(gè)連桿相互成一角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的限位件設(shè)置在一臂的第一凹槽的側(cè)壁上，使所述限位件與第一凹槽底部之間適于容納第一連桿。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的連桿組件連接到第二臂的第二凹槽側(cè)壁上，以鉸鏈銷結(jié)合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的第二凹槽側(cè)壁上，所述圓柱形孔的第二臂端側(cè)靠近圓柱形孔處設(shè)置有擋位桿，用于擋止第一連桿。
全文摘要
本發(fā)明提供一種夾取裝置，該裝置包括握持部，夾取部通過連接部與握持部連接；夾取部包括凹形部，及由其兩側(cè)延伸的第一臂和第二臂，構(gòu)成容置空間；第一凹槽，水平穿設(shè)于所述的第一臂，第二凹槽水平穿設(shè)于所述的第二臂，分別平行于凹形部及所述兩個(gè)臂構(gòu)成的平面，形成U形通道；圓柱形孔，對(duì)稱設(shè)置于第二深槽的上下側(cè)壁內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩端可插入所述圓柱形孔中轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿組件，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸上；限位件，設(shè)置在第一臂上，用于鎖定連桿。本發(fā)明的夾取裝置應(yīng)用于高真空儀器中，握持部在儀器外，夾取部在儀器內(nèi)部，處于真空系統(tǒng)中，本發(fā)明的裝置在夾取樣品支撐臺(tái)等物品時(shí)可以避免被夾物從中滑出。
文檔編號(hào)H01L21/66GK101086484SQ20061002737
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者虞勤琴, 李明, 周晶, 秦天 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司