專利名稱：自動送取片裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種半導體集成電路的制造工藝設備，由驅動系統(tǒng)和機械手兩部分所組成。
電子束曝光機是制造大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的關鍵設備，而自動輸片系統(tǒng)又是該關鍵設備的主要裝置。此類設備的最新制造技術國際上是嚴格保密的，國內檢索到一篇“CN85 2 04855”專利文獻，該專利雖然避免了日本專利特開昭“58-77239”直接抓片易使片子碎裂的危險，又避免了日本專利特開昭“58-118124”結構復雜，操作繁瑣的缺點，但是從該專利附圖1上看到，其傳送桿機械手的懸臂極長，從附圖2看到機械手和扁平叉直接抬住被輸送的基片，又要經過比較長距離的送去和取回。再從該專利說明書所述內容來看，也只能適于等離子刻蝕、反應離子刻蝕、化學氣相沉積和磁控濺射等加工工藝的要求，而不能適用于電子束曝光工藝所需的高精度要求。
本實用新型的目的在于制造一種適于電子束曝光機使用的精度很高，輸送片平穩(wěn)、結構簡練、制造工藝容易的自動輸送片裝置。
本實用新型采用機械手推動片夾，片夾裝載被加工基片進行輸送的方案予以解決。
以下結合附圖予以具體說明附圖1為驅動機構示意圖。由微機控制的步進電機(1)通過聯(lián)軸器使錐齒輪a(4)帶動與其嚙合的錐齒輪b(7)。使軸(5)轉動，以驅使直齒輪(8)移動，直齒輪帶動內滑板(12)和導軌(11)、外滑板(10)移動?；?9)起移動靈便和平穩(wěn)的作用。
附圖2為機械手示意圖。當外滑塊(10)從片庫推出片夾(28)送往激光定位工件臺時，拉簧(18)促使兩枚抓片鉤(20)上的兩個軸承(19)壓迫內滑板(12)尖錐體不能向前，抓片鉤處于放開狀態(tài)。到位后定位塊a(25)碰行程開關a(17)，全部滑板停止移動步進電機停轉，抓片鉤仍然放開，機械手空回。等片夾上的基片加工完畢時，在微機控制下機械手仍原狀空進。到位時定位塊a(25)碰行程開關a(17)和限位頂錐(27)，外滑板不動，步進電機不停，內滑板繼續(xù)移動。在內滑板上的定位塊b(26)碰行程開關b(24)，在使步進電機停轉的同時，內滑板錐尖超過彈簧(18)應力，頂開兩個抓鉤上的軸承(19)，在抓鉤螺釘?shù)母軛U作用下，抓片鉤(20)抓住片夾(28)柄。在此同時，與內滑板固定在一塊的定位叉(21)被兩枚前鎖緊鉤(22)鉤住，從而使內外滑板彈性固定，抓片鉤也就抓住片夾柄固定不放開了。當機械手取出片夾回程到片庫位置時，在兩個前擋塊(23)迫使兩枚前鎖緊鉤(22)放開定位叉(21)之前瞬間，與外滑板固定在一起的兩枚后鎖緊鉤(15)鉤住兩個后擋塊(16)，使片夾不被彈簧的反彈力而彈出片盒。內滑板仍被電機驅動，其錐形頭部松開軸承(19)的同時，內滑板尾部的后鎖緊鉤擋塊頂動后鎖緊鉤(15)松開后擋塊(16)，抓片鉤(20)放松片夾柄。在微機控制下，片庫的升降步進電機使片庫移動一格，準備進行下一個片夾的輸送，機械手又重復上述的動作過程。
本實用新型有如下優(yōu)點首先，為使我國電子束曝光技術從實驗室邁入生產實際創(chuàng)造了重要條件，此機構不僅可用于電子束曝光機系統(tǒng)上，還可用于聚焦離子束曝光機系統(tǒng)上。由于是用微機自動控制，完全可以在遠距離操作。本裝置結構不復雜，零件加工和裝配調試都比較容易達到精度高的要求，很適宜在真空室(箱)內應用，也可應用于其它用途。本裝置設計科學，動作靈巧，性能可靠，每送取片夾一個循環(huán)動作費時30秒。根據(jù)片庫片夾數(shù)，可以連續(xù)送取片夾12個，或12片以內的任一數(shù)目。


圖1是驅動系統(tǒng)示意圖，圖2是機械手示意圖。其中(1)步進電機，(2)聯(lián)軸器，(3)、(6)軸承，(4)錐齒輪a，(5)軸，(7)錐齒輪b，(8)直齒輪，(9)滑輪，(10)外滑板，(11)導軌，(12)內滑板，(13)鋼球，(14)行程開關c，(15)后鎖緊鉤，(16)后擋塊，(17)行程開關a，(18)拉簧，(19)軸承，(20)抓片鉤，(21)定位叉，(22)前鎖緊鉤，(23)前擋塊，(24)行程開關b，(25)定位塊a，(26)定位塊b，(27)限位頂錐，(28)片夾。
圖3是自動輸片裝置在電子束曝光機輸片系統(tǒng)工作位置示意圖。其中(1)閥門蓋板，(2)閥門殼體，(3)驅動螺母，(4)、(6)、(14)步進電機，(5)片庫殼體，(7)驅動絲桿，(8)導柱，(9)片夾框，(10)片夾，(11)機械手殼體上蓋，(12)驅動齒輪箱，(13)機械手(滑板總成)，(15)片夾盒。
實施例為避免磁性對電子束偏轉產生干擾，送取片機構的零件盡量采用無磁不銹鋼或錫青銅制作，步進電機要安裝在真空室(箱)之外，如圖3中的(4)、(6)、(14)。
整個滑板(機械手)的厚度應比片夾厚度薄。
權利要求1.一種由驅動系統(tǒng)和機械手所組成的自動送取片裝置，其特征在于機械手滑板由內滑板(12)、兩條導軌(11)和外滑板(10)所組成，在導軌和內滑板之間有鋼球(13)若干。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動送取片裝置，其特征在于內滑板頭部是錐形，固定有定位叉(21)，叉上有鉤槽，尾部固定有定位塊b(26)和后鎖緊鉤擋塊。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動送取片裝置，其特征在于外滑板(10)上固定有抓片鉤(20)和前鎖緊鉤(22)、后鎖緊鉤(15)。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的自動送取片裝置，其特征在于抓片鉤有彈簧(18)和軸承(19)，軸承與內滑板錐形頭接觸。
5.根據(jù)權利要求1所述的自動送取片裝置，其特征在于機身上固定有滑輪(9)，前、后擋板(16)(23)和三枚行程開關(14)(17)(24)。
專利摘要本實用新型提供了一種能用于電子束曝光機的高精度自動送取片裝置。其結構不復雜，加工和裝配調試都比較容易，既可在真空室(箱)內應用，也適宜其它用途應用。本裝置為使我國電子束曝光技術和聚焦離子束曝光技術從實驗室邁入生產實際創(chuàng)造了重要條件。
文檔編號H01L21/68GK2037874SQ8821275
公開日1989年5月17日 申請日期1988年2月3日 優(yōu)先權日1988年2月3日
發(fā)明者王靜漢, 羅正全 申請人:中國科學院光電技術研究所