專利名稱：一種夾取裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制程中所用的裝置，特別是涉及進行芯片樣品分析時用于夾取樣品支撐臺的夾取裝置。
背景技術：
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。因為雜質氣體會干擾分析結果，所以這種分析需要在超高真空(1×10-9torr)環(huán)境中進行。而儀器暴露大氣后的排氣是一個很嚴格的過程，同時也是一個費時的過程，需要3～4天時間。因此應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(holder)送入\送出分析腔，或者放到樣品臺上。圖1所示是目前現(xiàn)有技術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、由其兩側延伸的兩臂3和4，其開口的夾取部在一臂4上帶有一個極細的彈簧絲11，直徑小于1mm，用于夾取樣品支撐臺后進行鎖定。但是該彈簧在使用不足兩個月就失效。
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致支撐臺從夾取部的凹形部2滑出而掉入分析腔。
如果要取出支撐臺，也只能打開分析腔，從而破壞真空。這樣就必須重新經過烘烤(bake)、脫氣(degas)、對準(align)，來設置分析腔的真空環(huán)境，既浪費了機器的工作時間，又可能影響機器的性能和壽命。

發(fā)明內容
為了克服以上所述的現(xiàn)有技術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，可以將樣品支撐臺鎖定在夾取裝置中，安全方便送進/送出分析腔，又可以容易釋放樣品支撐臺。
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，及由其兩側延伸的第一臂和第二臂，構成容置空間；其特征在于，第一凹槽，水平穿設于所述的第一臂，第二凹槽水平穿設于所述的第二臂，平行于凹形部及所述兩個臂構成的平面，分別形成U形通道；圓柱形孔，對稱設置于所述第二凹槽的上下側壁內；轉動軸，兩端插入所述圓柱形孔中，可以轉動；連桿組件，包括多個連桿，固定在轉動軸的圓周上，所述多個連桿和轉動軸一起轉動，用于夾取物并將被夾取物鎖定在夾取部的容置空間內，或釋放被夾取物；限位件，設置在所述第一臂的淺槽的下側壁上，用于鎖定連桿組件。
根據本發(fā)明的優(yōu)選方式，兩個臂的端部內側是斜面，使被夾取的樣品臺容易進入夾取裝置的容置空間，更優(yōu)選為兩臂端部內側斜面與所述臂成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。限位件設置在第一臂的較淺凹槽的側壁上。
根據本發(fā)明的連桿組件包括第一連桿，固定于轉動軸，用于鎖定被夾取物于夾取裝置的容置空間內；第二連桿，為連動桿，固定于轉動軸的圓周上，并與第一連桿成一角度，該角度使兩個連桿之間適于容置被夾取物；第三連桿，為防鎖桿，固定于轉動軸的圓周上，第一連桿的相反側，用于防止第一連桿在未夾取物體時鎖定；所述三連桿可以連動。連桿組件連接到第二臂的第二凹槽側壁上，以轉動軸或鉸鏈銷結合。
根據本發(fā)明，第二臂的較深凹槽側壁上圓柱形孔的臂端側靠近圓柱形孔處設置有擋位桿，用于擋止防鎖桿。
所述的限位件設置在第一臂的第一凹槽的側壁上，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)明的一個優(yōu)點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側，防止被夾取物滑出。因此可提高使用效率和節(jié)約成本，減少維修費用。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是延長夾取工具的最佳使用壽命，連桿的使用壽命會遠遠大于彈簧絲。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是減少支撐臺掉入分析腔的幾率，減少污染分析腔的機會，維持儀器良好的性能，延長儀器使用壽命。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是本發(fā)明的夾取裝置也可以應用到其他高真空分析儀器的支撐臺操縱桿中。


下面結合附圖詳細介紹本發(fā)明。然而需要注意的是，這些附圖只是用來說明本發(fā)明的典型實施例，而不構成為對本發(fā)明的任何限制，在不背離本發(fā)明的構思的情況下，可以具有其他更多等效實施例。而本發(fā)明的保護范圍由權利要求書決定。
圖1A是現(xiàn)有技術的夾取裝置的俯視示意圖。
圖1B是現(xiàn)有技術的夾取裝置的側視示意圖。
圖2是樣品支撐臺的一個實施例的示意圖。
圖3A是本發(fā)明的夾取裝置的一個實施例的部分剖視圖。
圖3B是本發(fā)明的夾取裝置的一個實施例的總視圖。
圖4A是本發(fā)明的夾取裝置的一個實施例的連桿處于打開時的工作狀態(tài)圖。
圖4B是本發(fā)明的夾取裝置的一個實施例的連桿處于夾取時的工作狀態(tài)圖。
附圖標記說明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 轉動軸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61 夾取處62 底座63 樣品承載部分具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
根據本發(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，及由其兩側延伸的第一臂和第二臂，構成容置空間；其特征在于，第一凹槽，水平穿設于所述的第一臂，第二凹槽水平穿設于所述的第二臂，平行于凹形部及所述兩個臂構成的平面，分別形成U形通道；圓柱形孔，對稱設置于第二臂的第二凹槽的上下側壁內；轉動軸，兩端可插入所述圓柱形孔中，可以轉動；連桿組件，包括多個連桿，固定在轉動軸的圓周上，所述多個連桿和轉動軸一起轉動，用于夾取物并將被夾取物鎖定在夾取部的容置空間內，或釋放被夾取物；限位件，設置在所述第一臂的凹槽的下側壁上，用于鎖定連桿組件。
根據本發(fā)明的一個實施例，夾取芯片樣品支撐臺的夾取裝置，如圖3所示。
芯片樣品支撐臺6，如圖2所示，包括底座62，用于和分析腔中的樣品臺的固定孔配合；夾取部61，用于被夾取裝置夾??；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，其形狀結構沒有特別限制，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，和由凹形部兩側延伸出的第一臂3和第二臂4，凹形部2和第一臂3及第二臂4構成一容置空間，用于容置被夾取物體樣品支撐臺6。
夾取部可以是和握持部為一個整體，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。在本實施例中為了與被夾取的樣品支撐臺配合，凹形部的直徑為7mm。
第一臂3和第二臂4由凹形部2的兩側延伸而得，這樣兩臂與凹形部構成U形容置空間。延伸長度與被夾取物的大小配合，在本實施例中兩臂的延伸長度為6mm。
為了使兩臂在夾取物體時方便，在本實施例中，兩臂的端部內側呈斜面，可以是任何適宜的角度，如小于90度，在本實施例中較好為30度。
如圖3B所示，兩臂分別開有凹槽，第一凹槽31，水平穿設于所述的第一臂3，第二凹槽41水平穿設于所述的第二臂4，平行于凹形部及所述兩個臂構成的平面，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)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的下側壁上設置有限位件32，該限位件為一突點，是直徑為0.8mm的半球，設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，對稱設置于第二凹槽的上下側壁內，轉動軸42，兩端插入所述圓柱形孔中轉動。
連桿組件5，通過轉動軸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下側壁上的圓柱形孔中的轉動軸42上，三連桿可以在保持固定角度的情況下通過轉動軸水平轉動。
三連桿中第一連桿51包括兩部分，遠離轉動軸的第一端部較長，與容置空間大小相配合，用于鎖定被夾取物，靠近轉動軸的第二端部較短，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51一樣連接在轉動軸42上，長度比第一連桿51短，大于第二臂4的寬度，在本實施例中為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。
第二連桿52的作用是當夾取物體時，隨著夾取部與被夾取物的靠近，被夾取物推動第二連桿52向容置空間內移動，由于三連桿連動，因此，第一連桿51也向內移動，當被夾取物到達凹形部2深處時，第一連桿51的第一端部架到擋止部32內，實現(xiàn)第一連桿51對被取物的鎖定。
第三連桿53連接在轉動軸42上，長度為6mm，與第一連桿51的角度為150度。
第三連桿53的作用是，當未夾取物體時第一連桿51不小心鎖定的情況下，可以推動第三連桿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，在本實施例中為圓形，直徑為0.8mm。
第一臂4的凹槽41的下側壁上轉動軸42的外側設置有擋位桿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，可以用于在半導體制程中進行表面元素分析時，夾取樣品支撐臺進出真空的分析腔。
其中，樣品支撐臺如圖2所示，底座62用于在分析時樣品支撐臺固定放置于樣品臺上，夾取處61用于由夾取裝置夾取來進出分析腔，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時，如圖4A所示，通過轉動防鎖桿53來可轉動第一連桿51處于打開狀態(tài)，同時由于擋位桿43的限制又不會無限制地往外翻轉。隨著夾取裝置的夾取部往前送進，第一連桿51伸到樣品支撐臺6的夾取處61，樣品支撐臺6不斷靠近夾取部的凹形部2，此時推動了連動桿第二連桿52旋轉。
如圖4B所示，隨著支撐臺6到達夾取部的凹形部2最深處，第一連桿51轉動到第一臂3的凹槽31中，架到限位件32的里側，被小突起的限位件32輕微地鎖住，使其不能自由轉動。
夾取裝置夾取樣品支撐臺6送進分析腔中的樣品臺上，等支撐臺6放入樣品臺的孔中，借助被孔固定住的支撐臺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用到其他高真空分析儀器的支撐臺操縱桿中。也可以通過改變其大小尺寸，而應用于類似的場合夾取物體。
以上所述是針對本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明的其它及進一步的實施例可以在不背離其基本范圍之下設計出，而其保護范圍是由權利要求書的范圍決定。
權利要求
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，及由其兩側延伸的第一臂和第二臂，構成容置空間；其特征在于，第一凹槽，水平穿設于所述的第一臂，第二凹槽水平穿設于所述的第二臂，平行于凹形部及所述兩個臂構成的平面，分別形成U形通道；圓柱形孔，對稱設置于所述第二凹槽的上下側壁內；轉動軸，兩端插入所述圓柱形孔中，可以轉動；連桿組件，包括多個連桿，固定在轉動軸的圓周上，所述多個連桿和轉動軸一起轉動，用于夾取并將被夾取物鎖定在夾取部的容置空間內，或釋放被夾取物；限位件，設置在所述第一臂的第一凹槽的下側壁上，用于鎖定連桿組件。
2.根據權利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述兩個臂的端部內側是斜面。
3.根據權利要求2所述的夾取裝置，其特征在于，所述的兩個臂的端部斜面與所述臂成30°角。
4.根據權利要求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成U形容置空間。
5.根據權利要求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于所述容置空間的寬度。
6.根據權利要求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.根據權利要求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，固定于轉動軸，用于鎖定被夾取物于夾取裝置的容置空間內；第二連桿，為連動桿，固定于轉動軸，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，固定于轉動軸上第一連桿的相反側，用于防止第一連桿在未夾取時鎖定；所述三連桿可以連動。
8.根據權利要求7所述的連桿組件，其特征在于，所述的連桿組件通過轉動軸與第二臂樞軸連接，進行樞軸運動。
9.根據權利要求8所述的連桿組件，其特征在于，所述的第一連桿包括遠離固定軸的第一端部和靠近固定軸的第二端部。
10.根據權利要求8所述的連桿組件，其特征在于，所述的每個連桿相互成一角度。
11.根據權利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的限位件設置在一臂的第一凹槽的側壁上，使所述限位件與第一凹槽底部之間適于容納第一連桿。
12.根據權利要求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壁上，以鉸鏈銷結合。
13.根據權利要求1所述的夾取裝置，其特征在于，所述的第二凹槽側壁上，所述圓柱形孔的第二臂端側靠近圓柱形孔處設置有擋位桿，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，及由其兩側延伸的第一臂和第二臂，構成容置空間；第一凹槽，水平穿設于所述的第一臂，第二凹槽水平穿設于所述的第二臂，分別平行于凹形部及所述兩個臂構成的平面，形成U形通道；圓柱形孔，對稱設置于第二深槽的上下側壁內；轉動軸，兩端可插入所述圓柱形孔中轉動；連桿組件，固定于轉動軸上；限位件，設置在第一臂上，用于鎖定連桿。本發(fā)明的夾取裝置應用于高真空儀器中，握持部在儀器外，夾取部在儀器內部，處于真空系統(tǒng)中，本發(fā)明的裝置在夾取樣品支撐臺等物品時可以避免被夾物從中滑出。
文檔編號H01L21/66GK101086484SQ20061002737
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權日2006年6月7日
發(fā)明者虞勤琴, 李明, 周晶, 秦天 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司