[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于真空互聯(lián)系統(tǒng)的樣品傳送系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611000379.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN108068118B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧荻;丁孫安;丁祥金;黃增立;陸曉鳴;阮穎華;丁祥飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所;上海磐穎實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J15/12
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發(fā)明揭示一種應(yīng)用于真空互聯(lián)系統(tǒng)的樣品傳送系統(tǒng)，包括真空管道；至少兩個(gè)樣品托及與該至少兩個(gè)樣品托相應(yīng)的兩個(gè)真空升降臺(tái)；至少一個(gè)全機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，該全機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)械手至少用于樣品在樣品托和樣品托之間的傳送，以及驅(qū)動(dòng)樣品的上下面翻轉(zhuǎn)；至少一個(gè)樣品機(jī)械手，該樣品機(jī)械手至少用于將樣品托中的樣品取送至對(duì)應(yīng)設(shè)備；至少兩個(gè)真空磁力桿，分別用于驅(qū)動(dòng)全機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和勺形樣品機(jī)械手。采用真空中全機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)樣品從一個(gè)樣品托到另一個(gè)樣品托或設(shè)備的傳送，以及對(duì)樣品上下面的翻轉(zhuǎn)，真空中不采用電動(dòng)或氣動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)樣品傳送過程，不影響整系統(tǒng)的真空度、潔凈度，且能適應(yīng)真空互聯(lián)系統(tǒng)中局域高溫工作條件和空間尺寸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于真空互聯(lián)系統(tǒng)的樣品傳送系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于在地球上的人造真空可以實(shí)現(xiàn)局域的超潔凈環(huán)境，對(duì)特定材料生長(zhǎng)、制備以及科學(xué)研究具有重要的意義，如半導(dǎo)體晶圓生長(zhǎng)、半導(dǎo)體體器件制備、電子掃描顯微鏡檢測(cè)物體、透射電子顯微鏡檢測(cè)材料的界面等，都是在人造真空環(huán)境下進(jìn)行的。為更好的利用真空高潔凈特性連續(xù)的研究材料生長(zhǎng)、器件制備、性能的檢測(cè)，可以配合使用真空互聯(lián)系統(tǒng)完成上述工藝流程，從而使得研究樣品本身在全生命周期內(nèi)不必因?yàn)闃悠穫魉投┞兜酱髿庵幸胛廴尽?/p>

但在真空互聯(lián)系統(tǒng)中存在一個(gè)問題是：如何用一套通用的方法實(shí)現(xiàn)連接到真空管道上各個(gè)設(shè)備的樣品停放臺(tái)與真空互聯(lián)管道內(nèi)樣品傳送小車樣品交換臺(tái)進(jìn)行交換，個(gè)別樣品需要實(shí)現(xiàn)上下面翻轉(zhuǎn)，同時(shí)不能影響整系統(tǒng)的真空度、潔凈度，且能適應(yīng)真空互聯(lián)系統(tǒng)局域高溫工作條件和空間尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述真空互聯(lián)系統(tǒng)需要解決真空管道上各個(gè)設(shè)備的樣品停放臺(tái)與真空互聯(lián)管道內(nèi)樣品傳送小車樣品交換臺(tái)進(jìn)行交換，個(gè)別樣品需要實(shí)現(xiàn)上下面翻轉(zhuǎn)，但不能影響整系統(tǒng)的真空度、潔凈度、局域高溫工作條件和空間尺寸的問題，基本解決思路是利用單純機(jī)械運(yùn)動(dòng)的方式，不在真空采用任何電動(dòng)伺服或氣動(dòng)伺服來滿足真空互聯(lián)系統(tǒng)真空度、潔凈度、局域高溫和空間尺寸。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：采用一個(gè)全機(jī)械驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手為主要工作部件，與真空升降臺(tái)系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)樣品從一個(gè)樣品臺(tái)到另一個(gè)臺(tái)的樣品的交換，以及樣品上下面翻轉(zhuǎn)；對(duì)于系統(tǒng)中設(shè)備樣品停放臺(tái)到設(shè)備樣品工作臺(tái)不要樣品翻轉(zhuǎn)的特性，采用勺形樣品機(jī)械手來完成；在真空互聯(lián)系統(tǒng)中，設(shè)備通常是90度交叉的方式連接到真空互聯(lián)管道上，對(duì)所用的樣品托設(shè)計(jì)符合樣品機(jī)械手操作的特定凹槽使一個(gè)樣品托可以從90度交叉的兩個(gè)方向拾取樣品。

上述的純機(jī)械驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手是一個(gè)具有兩個(gè)手指，在手指開口方向裝有一個(gè)開啟推桿，開啟推桿與機(jī)械手手指用連桿進(jìn)行鉸接，同時(shí)開啟推桿安有回位彈簧，在不受外力時(shí)回位彈簧會(huì)將開啟推桿拉回原位并將機(jī)械手閉合。機(jī)械手手指內(nèi)側(cè)開有凹槽用于夾持樣品，在回位彈簧的共同作用下將樣品夾持在機(jī)械手中間，可以進(jìn)行正反面翻轉(zhuǎn)。

上述的勺形樣品機(jī)械手是一個(gè)圓形削除對(duì)稱兩側(cè)形成兩個(gè)平行邊，中間開有符合樣品大小的凹槽用于裝載樣品。系統(tǒng)所用樣品一般為圓形，勺形樣品機(jī)械手中間的凹槽為圓形，直徑符合樣品的大小。勺形樣品機(jī)械手兩個(gè)平行邊間的大小，根據(jù)圓形樣品可用面積大小以及上述樣品托的操作間隙來確定。

上述的樣品托具有一定的高度，在樣品托的頂部帶有符合常規(guī)圓形樣品的凹槽，用于裝載常規(guī)圓形樣品，對(duì)于非圓形樣品采用圓形轉(zhuǎn)接架方式來裝載。在樣品托的外側(cè)對(duì)稱削除部分邊緣形成兩個(gè)對(duì)平行邊，兩個(gè)對(duì)稱平行邊的寬度由樣品的有效面積決定，平行邊的深度是上述純機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)械手手指厚度的2-5倍。在樣品托中間，90度交叉外側(cè)兩平行邊的方向開一個(gè)可以容納上述勺形樣品機(jī)械手的深槽，深度通常與外部?jī)善叫羞吷疃认嗤＿@樣一個(gè)樣品托可以在交叉90度方向供上述兩種樣品機(jī)械手取樣。

上述的真空升降臺(tái)為樣品托提供垂直方向的運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)為不同設(shè)備與真空互聯(lián)管道系統(tǒng)提供高度差補(bǔ)償。