[发明专利]一种用于真空互联系统的通用样品托

说明书

本发明涉及真空机械领域，尤其涉及一种用于真空互联系统的通用样品托，用于解决标准尺寸样品与小样品在传样系统中相互兼容问题。该通用样品托具具有三层结构，底层是与真空互联系统的样品传送系统相配套的标准样品托(1)，中间层是符合标准样品外形尺寸的转接架(5)，顶层是与非标准待传送样品(3)相适应的固定架(4)；通过标准样品托(1)上的样品支撑点(1‑1‑1)与转接架(5)上对应的卡槽(5‑1)形成卡槽结构，使转接架(5)在承受侧向力时不会从样品托(1)上翻落；传送非标准尺寸的样品(3)时，将非标准尺寸的样品(3)通过固定架(4)固定在转接架(5)上，传样系统操作具有标准外形尺寸的转接架(5)来完成。

技术领域

本发明涉及真空机械领域，尤其涉及一种用于真空互联系统的通用样品托。

技术背景

由于在地球上的人造真空可以实现局域的超洁净环境，对特定材料生长、制备以及科学研究具有重要的意义，如半导体晶圆生长、半导体体器件制备、电子扫描显微镜检测物体、透射电子显微镜检测材料的界面等，都是在人造真空环境下进行的。为更好的利用真空高洁净特性连续的研究材料生长、器件制备、性能的检测，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所设计并建造了一套真空互联系统。在该真空互联系统中，所有相关的材料生长、器件制备、性能检测的设备都利用真空管道进行了连接，并在互联的真空管道中布置了磁力推动样品传送小车，用来将研究的样品从一个设备传送至另一个设备，而被研究样品本身在全生命周期内不必因为样品传送而暴露到大气中引入污染。

为解决上述真空互联系统中通用样品传送问题，在专利“一种应用于真空互联系统的样品传送系统”(申请号201611000379.1)中提出了一套在真空条件下完全机械操作的样品传送系统。在该套样品传送系统中，提出了一个针对完整的晶圆(wafer)使用的通用样品托设计，如图1所示，工程化的结构如图2中左侧图所示。该种样品托与传样系统的其它机构(如样品拾取机械手，所操作的晶圆)相配套，实现完特定尺寸的圆形样品(例如2时晶圆)在真空互联系统中的传递，一旦被传送的样品对象发生变化，如图2中右侧的完整晶圆变成小于2时的小样品时，整个传样系统的机械手和样品托就面临无法拾取样品和放置样品的局面。对于真空互联系统，根据传送样品的外形不同而采用不同的传送机构，在空间结构、经济成本、维修维护等诸多方面都是不可取的。

发明内容

针对上述的真空互联系统中样品传送系统只能很好地传送完整标准晶圆，而无法适应传送不同尺寸样品的问题，本发明提出了一种用于真空互联系统的通用样品托。

本发明采用的技术方案是：

一种用于真空互联系统的通用样品托具有三层结构，底层是与真空互联系统的样品传送系统相配套的标准样品托，中间层是符合标准样品外形尺寸的转接架，顶层是与非标准待传送样品相适应的固定架，并与中间层转接架相连，根据样品的不同采用相应的顶层固定架。这样，传样品系统在操作非系统标准尺寸的样品时，将非系统标准尺寸的样品固定在转接架上，传样系统操作具有标准外形尺寸的转接架，就如同操作标准样品一样来传送非系统标准尺寸的样品，而传送系统标准尺寸的样品时则无需使用转接架，按正常方式传送样品。

近一步阐述本发明的通用样品托具有的底层标准样品托是：一个圆柱形带平行通道和中间90°交叉凹槽的多台阶柱体，顶端开有可以承载标准圆形样品的承载面；标准圆形样品可以从标准样品托的平行通道和中间90°交叉凹槽两方向取出，符合真空互联系统中传样系统的需求；在标准样品托承载样品的支撑面由2个以上支撑点构成，优选4个，该支撑点的形状和位置与中间转接架相应位置卡槽匹配，并高于转接架0.2-2.0mm，起到固定转接架的作用，在转接架受到侧向力拉拽时不会从样品托上翻落；