專利名稱：自動(dòng)送取片裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體集成電路的制造工藝設(shè)備，由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械手兩部分所組成。
電子束曝光機(jī)是制造大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的關(guān)鍵設(shè)備，而自動(dòng)輸片系統(tǒng)又是該關(guān)鍵設(shè)備的主要裝置。此類設(shè)備的最新制造技術(shù)國(guó)際上是嚴(yán)格保密的，國(guó)內(nèi)檢索到一篇“CN85 2 04855”專利文獻(xiàn)，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(xiǎn)，又避免了日本專利特開昭“58-118124”結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣的缺點(diǎn)，但是從該專利附圖1上看到，其傳送桿機(jī)械手的懸臂極長(zhǎng)，從附圖2看到機(jī)械手和扁平叉直接抬住被輸送的基片，又要經(jīng)過比較長(zhǎng)距離的送去和取回。再?gòu)脑搶＠f明書所述內(nèi)容來看，也只能適于等離子刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕、化學(xué)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(shí)用新型的目的在于制造一種適于電子束曝光機(jī)使用的精度很高，輸送片平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練、制造工藝容易的自動(dòng)輸送片裝置。
本實(shí)用新型采用機(jī)械手推動(dòng)片夾，片夾裝載被加工基片進(jìn)行輸送的方案予以解決。
以下結(jié)合附圖予以具體說明附圖1為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。由微機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)(1)通過聯(lián)軸器使錐齒輪a(4)帶動(dòng)與其嚙合的錐齒輪b(7)。使軸(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，以驅(qū)使直齒輪(8)移動(dòng)，直齒輪帶動(dòng)內(nèi)滑板(12)和導(dǎo)軌(11)、外滑板(10)移動(dòng)?；?9)起移動(dòng)靈便和平穩(wěn)的作用。
附圖2為機(jī)械手示意圖。當(dāng)外滑塊(10)從片庫(kù)推出片夾(28)送往激光定位工件臺(tái)時(shí)，拉簧(18)促使兩枚抓片鉤(20)上的兩個(gè)軸承(19)壓迫內(nèi)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(guān)a(17)，全部滑板停止移動(dòng)步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，抓片鉤仍然放開，機(jī)械手空回。等片夾上的基片加工完畢時(shí)，在微機(jī)控制下機(jī)械手仍原狀空進(jìn)。到位時(shí)定位塊a(25)碰行程開關(guān)a(17)和限位頂錐(27)，外滑板不動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)不停，內(nèi)滑板繼續(xù)移動(dòng)。在內(nèi)滑板上的定位塊b(26)碰行程開關(guān)b(24)，在使步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)的同時(shí)，內(nèi)滑板錐尖超過彈簧(18)應(yīng)力，頂開兩個(gè)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(shí)，與內(nèi)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(nèi)外滑板彈性固定，抓片鉤也就抓住片夾柄固定不放開了。當(dāng)機(jī)械手取出片夾回程到片庫(kù)位置時(shí)，在兩個(gè)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(gè)后擋塊(16)，使片夾不被彈簧的反彈力而彈出片盒。內(nèi)滑板仍被電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其錐形頭部松開軸承(19)的同時(shí)，內(nèi)滑板尾部的后鎖緊鉤擋塊頂動(dòng)后鎖緊鉤(15)松開后擋塊(16)，抓片鉤(20)放松片夾柄。在微機(jī)控制下，片庫(kù)的升降步進(jìn)電機(jī)使片庫(kù)移動(dòng)一格，準(zhǔn)備進(jìn)行下一個(gè)片夾的輸送，機(jī)械手又重復(fù)上述的動(dòng)作過程。
本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)首先，為使我國(guó)電子束曝光技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室邁入生產(chǎn)實(shí)際創(chuàng)造了重要條件，此機(jī)構(gòu)不僅可用于電子束曝光機(jī)系統(tǒng)上，還可用于聚焦離子束曝光機(jī)系統(tǒng)上。由于是用微機(jī)自動(dòng)控制，完全可以在遠(yuǎn)距離操作。本裝置結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，零件加工和裝配調(diào)試都比較容易達(dá)到精度高的要求，很適宜在真空室(箱)內(nèi)應(yīng)用，也可應(yīng)用于其它用途。本裝置設(shè)計(jì)科學(xué)，動(dòng)作靈巧，性能可靠，每送取片夾一個(gè)循環(huán)動(dòng)作費(fèi)時(shí)30秒。根據(jù)片庫(kù)片夾數(shù)，可以連續(xù)送取片夾12個(gè)，或12片以內(nèi)的任一數(shù)目。


圖1是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖，圖2是機(jī)械手示意圖。其中(1)步進(jìn)電機(jī)，(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(dǎo)軌，(12)內(nèi)滑板，(13)鋼球，(14)行程開關(guān)c，(15)后鎖緊鉤，(16)后擋塊，(17)行程開關(guān)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(guān)b，(25)定位塊a，(26)定位塊b，(27)限位頂錐，(28)片夾。
圖3是自動(dòng)輸片裝置在電子束曝光機(jī)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(qū)動(dòng)螺母，(4)、(6)、(14)步進(jìn)電機(jī)，(5)片庫(kù)殼體，(7)驅(qū)動(dòng)絲桿，(8)導(dǎo)柱，(9)片夾框，(10)片夾，(11)機(jī)械手殼體上蓋，(12)驅(qū)動(dòng)齒輪箱，(13)機(jī)械手(滑板總成)，(15)片夾盒。
實(shí)施例為避免磁性對(duì)電子束偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生干擾，送取片機(jī)構(gòu)的零件盡量采用無磁不銹鋼或錫青銅制作，步進(jìn)電機(jī)要安裝在真空室(箱)之外，如圖3中的(4)、(6)、(14)。
整個(gè)滑板(機(jī)械手)的厚度應(yīng)比片夾厚度薄。
權(quán)利要求1.一種由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械手所組成的自動(dòng)送取片裝置，其特征在于機(jī)械手滑板由內(nèi)滑板(12)、兩條導(dǎo)軌(11)和外滑板(10)所組成，在導(dǎo)軌和內(nèi)滑板之間有鋼球(13)若干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)送取片裝置，其特征在于內(nèi)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(quán)利要求1所述的自動(dòng)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(quán)利要求1或3所述的自動(dòng)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(nèi)滑板錐形頭接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)送取片裝置，其特征在于機(jī)身上固定有滑輪(9)，前、后擋板(16)(23)和三枚行程開關(guān)(14)(17)(24)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種能用于電子束曝光機(jī)的高精度自動(dòng)送取片裝置。其結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，加工和裝配調(diào)試都比較容易，既可在真空室(箱)內(nèi)應(yīng)用，也適宜其它用途應(yīng)用。本裝置為使我國(guó)電子束曝光技術(shù)和聚焦離子束曝光技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室邁入生產(chǎn)實(shí)際創(chuàng)造了重要條件。
文檔編號(hào)H01L21/68GK2037874SQ8821275
公開日1989年5月17日 申請(qǐng)日期1988年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月3日
發(fā)明者王靜漢, 羅正全 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所