[發明專利]一種用于真空互聯系統的通用樣品托

在審

• 申請號: 201710273169.8
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN108732369A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 丁祥金;丁祥飛;阮穎華
• 申請（專利權）人: 上海磐穎實業有限公司
• 主分類號: G01N35/10
• 分類號: G01N35/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及真空機械領域，尤其涉及一種用于真空互聯系統的通用樣品托，用于解決標準尺寸樣品與小樣品在傳樣系統中相互兼容問題。該通用樣品托具具有三層結構，底層是與真空互聯系統的樣品傳送系統相配套的標準樣品托(1)，中間層是符合標準樣品外形尺寸的轉接架(5)，頂層是與非標準待傳送樣品(3)相適應的固定架(4)；通過標準樣品托(1)上的樣品支撐點(1?1?1)與轉接架(5)上對應的卡槽(5?1)形成卡槽結構，使轉接架(5)在承受側向力時不會從樣品托(1)上翻落；傳送非標準尺寸的樣品(3)時，將非標準尺寸的樣品(3)通過固定架(4)固定在轉接架(5)上，傳樣系統操作具有標準外形尺寸的轉接架(5)來完成。

技術領域

本發明涉及真空機械領域，尤其涉及一種用于真空互聯系統的通用樣品托。

技術背景

由于在地球上的人造真空可以實現局域的超潔凈環境，對特定材料生長、制備以及科學研究具有重要的意義，如半導體晶圓生長、半導體體器件制備、電子掃描顯微鏡檢測物體、透射電子顯微鏡檢測材料的界面等，都是在人造真空環境下進行的。為更好的利用真空高潔凈特性連續的研究材料生長、器件制備、性能的檢測，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所設計并建造了一套真空互聯系統。在該真空互聯系統中，所有相關的材料生長、器件制備、性能檢測的設備都利用真空管道進行了連接，并在互聯的真空管道中布置了磁力推動樣品傳送小車，用來將研究的樣品從一個設備傳送至另一個設備，而被研究樣品本身在全生命周期內不必因為樣品傳送而暴露到大氣中引入污染。

為解決上述真空互聯系統中通用樣品傳送問題，在專利“一種應用于真空互聯系統的樣品傳送系統”(申請號201611000379.1)中提出了一套在真空條件下完全機械操作的樣品傳送系統。在該套樣品傳送系統中，提出了一個針對完整的晶圓(wafer)使用的通用樣品托設計，如圖1所示，工程化的結構如圖2中左側圖所示。該種樣品托與傳樣系統的其它機構(如樣品拾取機械手，所操作的晶圓)相配套，實現完特定尺寸的圓形樣品(例如2時晶圓)在真空互聯系統中的傳遞，一旦被傳送的樣品對象發生變化，如圖2中右側的完整晶圓變成小于2時的小樣品時，整個傳樣系統的機械手和樣品托就面臨無法拾取樣品和放置樣品的局面。對于真空互聯系統，根據傳送樣品的外形不同而采用不同的傳送機構，在空間結構、經濟成本、維修維護等諸多方面都是不可取的。

發明內容

針對上述的真空互聯系統中樣品傳送系統只能很好地傳送完整標準晶圓，而無法適應傳送不同尺寸樣品的問題，本發明提出了一種用于真空互聯系統的通用樣品托。

本發明采用的技術方案是：

一種用于真空互聯系統的通用樣品托具有三層結構，底層是與真空互聯系統的樣品傳送系統相配套的標準樣品托，中間層是符合標準樣品外形尺寸的轉接架，頂層是與非標準待傳送樣品相適應的固定架，并與中間層轉接架相連，根據樣品的不同采用相應的頂層固定架。這樣，傳樣品系統在操作非系統標準尺寸的樣品時，將非系統標準尺寸的樣品固定在轉接架上，傳樣系統操作具有標準外形尺寸的轉接架，就如同操作標準樣品一樣來傳送非系統標準尺寸的樣品，而傳送系統標準尺寸的樣品時則無需使用轉接架，按正常方式傳送樣品。

近一步闡述本發明的通用樣品托具有的底層標準樣品托是：一個圓柱形帶平行通道和中間90°交叉凹槽的多臺階柱體，頂端開有可以承載標準圓形樣品的承載面；標準圓形樣品可以從標準樣品托的平行通道和中間90°交叉凹槽兩方向取出，符合真空互聯系統中傳樣系統的需求；在標準樣品托承載樣品的支撐面由2個以上支撐點構成，優選4個，該支撐點的形狀和位置與中間轉接架相應位置卡槽匹配，并高于轉接架0.2-2.0mm，起到固定轉接架的作用，在轉接架受到側向力拉拽時不會從樣品托上翻落；