用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手及真空互联设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手及真空互联设备。所述机械手包括：能够夹取固定、释放样品片的夹爪，所述夹爪包括沿第一方向相对设置的两个夹持臂，两个夹持臂中的至少一者能够沿第一方向活动；每一所述夹持臂具有面向另一夹持臂的夹持面，所述夹持面上设置有一可供样品片的周缘区域的部分进入的限位槽，所述限位槽的槽壁包括侧壁以及槽底，所述侧壁包括与槽底直接连接的连接区域，所述连接区域倾斜设置。本实用新型专利技术提供的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手与样品片之间的夹持更加稳定可靠，可以确保夹持传输更加精准。可以确保夹持传输更加精准。可以确保夹持传输更加精准。

【技术实现步骤摘要】
用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手及真空互联设备


[0001]本技术特别涉及一种用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手及真空互联设备，属于半导体


技术介绍

[0002]MOCVD与MBE是目前在半导体领域常用的两种外延生长设备，其特点是在高温真空环境下来实现源材料的外延生长。MBE具有原子层厚度和异质界面精准控制以及超低背景杂质和超高电子迁移率等优点，适合于以砷化物和锑化物为代表的低熔点和低温生长材料、金属材料、氧化物材料和高速器件材料；而MOCVD具有生长速率高、适合二次外延生长、生长温度高以及多片大尺寸的特点，适合于以氮化物和磷化物为代表的高温生长材料和光电子器件。很多电子器件，有源区厚度和界面需要精准控制，采用MBE更为适合，而光波导层很厚，采用MOCVD会大幅降低生长时间和成本。因此，充分两种设备的优势，可以大大提升材料的生长质量、效率以及良率。
[0003]目前要想实现两种设备的互联，即MOCVD生长完的材料转入MBE腔体内生长，或是MBE生长完的样品片转入MOCVD腔体内继续生长，主要是通过人为转移，即手工操作，这无疑要使样品片暴露在大气下，且要待其冷却方可手工取片放入待生长的腔体，这个过程难以维持真空高温，会大大污染样品片的表面，降低样品的生长质量，同时整个过程耗时耗力。因此开发一款真空高温自动化传样装置，是解决两种设备互联、提升样品生长良率的关键工作。

技术实现思路

[0004]本技术的主要目的在于提供一种用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手及真空互联设备，从而克服现有技术中的不足。
[0005]为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：
[0006]本技术一方面提供了一种用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，包括：能够夹取固定、释放样品片的夹爪，所述夹爪包括沿第一方向相对设置的两个夹持臂，两个夹持臂中的至少一者能够沿第一方向活动；每一所述夹持臂具有面向另一夹持臂的夹持面，所述夹持面上设置有一可供样品片的周缘区域的部分进入的限位槽，所述限位槽的槽壁包括侧壁以及槽底，所述侧壁包括与槽底直接连接的连接区域，所述连接区域倾斜设置；
[0007]当所述样品片的周缘区域的部分以倾斜姿态进入所述限位槽内或者样品片未被夹持臂对中夹持时，所述样品片能够在外力作用下与所述侧壁的连接区域接触并沿所述连接区域滑动至槽底，而使所述样品片被两个夹持臂对中夹持，所述外力是由两个夹持臂沿第一方向相向运动时与样品片接触产生的。
[0008]本技术另一方面还提供了一种真空互联设备，包括：MOCVD单元、MBE单元和传
样单元，所述MOCVD单元包括第一腔室，所述MBE单元包括第二腔室，所述传样单元包括第三腔室以及所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，所述机械手设置在所述第三腔室内，所述第一腔室、第二腔室和第三腔室相连通，且所述第一腔室、第二腔室和第三腔室均具有高温真空环境。
[0009]与现有技术相比，本技术的优点包括：
[0010]本技术提供的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手的结构简单紧凑、性能可靠、装卸方便、传输可靠和重复定位精度准确，能够在高温、真空条件下进行MOCVD与MBE互联设备之间样品片的自动化传输，避免了手工取片和传片在环境真空度和温度方面受限及效率低下等问题；
[0011]本技术提供的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手与样品片之间的夹持更加稳定可靠，可以确保夹持传输更加精准。
附图说明
[0012]图1是本技术一典型实施案例中提供的一种真空互联设备的结构示意图；
[0013]图2是本技术一典型实施案例中提供的一种用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手的结构示意图；
[0014]图3是本技术一典型实施案例中提供的一种用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手中夹爪的单个夹持臂的结构示意图；
[0015]图4a是一种具有矩形结构限位槽的两个夹持臂对样品片进行夹持时的结构示意图；
[0016]图4b是本技术一典型实施案例中两个夹持臂对样品片进行夹持时，两者相互配合且处于不同状态下的结构示意图；
[0017]图5是本技术一典型实施案例中两个夹持臂对样品片实现夹持过程的示意图。
具体实施方式
[0018]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0019]本技术所要解决的问题是针对上述现有技术的不足而提供一种结构简单紧凑、性能可靠、装卸方便、成本较低、重复定位精准确的可用于MOCVD与MBE互联设备的真空高温多轴传样的机械手。由于MOCVD、MBE设备相对摆放位置的限制，且样品在MOCVD设备内生长时样品片的正面朝上，而在MBE设备内生长时需要使样品片的正面朝下，MOCVD、MBE设备的生长腔室之间还存在一定的高度差，因此在样品片的传输时需考虑实现样品片的翻转与调高，因此传样机械手自由度应设计满足要求。
[0020]本技术提供的一种基于MOCVD与MBE互联设备的真空高温多轴传样精密机械手装置，能够在高温、真空条件下进行样品片的自动化传输，且性能稳定、装卸方便、传输可靠和重复定位准确，避免了手工取片和传片在环境真空度和温度方面受限及效率低下等问题。
[0021]本技术一方面提供了一种用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机
械手，包括：能够夹取固定、释放样品片的夹爪，所述夹爪包括沿第一方向相对设置的两个夹持臂，两个夹持臂中的至少一者能够沿第一方向活动；每一所述夹持臂具有面向另一夹持臂的夹持面，所述夹持面上设置有一可供样品片的周缘区域的部分进入的限位槽，所述限位槽的槽壁包括侧壁以及槽底，所述侧壁包括与槽底直接连接的连接区域，所述连接区域倾斜设置；
[0022]当所述样品片的周缘区域的部分以倾斜姿态进入所述限位槽内或者样品片未被夹持臂对中夹持时，所述样品片能够在外力作用下与所述侧壁的连接区域接触并沿所述连接区域滑动至槽底，而使所述样品片被两个夹持臂对中夹持，所述外力是由两个夹持臂沿第一方向相向运动时与样品片接触产生的。
[0023]进一步的，所述侧壁的连接区域与槽底之间的夹角为钝角。
[0024]进一步的，所述侧壁包括沿第二方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁均为连续的平面，所述第一侧壁和第二侧壁分别与所述槽底连接，并且，所述第一侧壁和/或第二侧壁与所述槽底之间的夹角为钝角，所述第二方向与第一方向相交叉。
[0025]进一步的，所述侧壁包括沿第二方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和/或第二侧壁包括沿第一方向依次设置的第一区域和第二区域，所述第二区域与所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于，包括：能够夹取固定、释放样品片的夹爪，所述夹爪包括沿第一方向相对设置的两个夹持臂(8)，两个夹持臂(8)中的至少一者能够沿第一方向活动；每一所述夹持臂(8)具有面向另一夹持臂(8)的夹持面，所述夹持面上设置有一可供样品片的周缘区域的部分进入的限位槽(81)，所述限位槽(81)的槽壁包括侧壁(810)以及槽底(820)，所述侧壁(810)包括与槽底(820)直接连接的连接区域，所述连接区域倾斜设置；当所述样品片(001)的周缘区域的部分以倾斜姿态进入所述限位槽(81)内或者样品片未被夹持臂(8)对中夹持时，所述样品片(001)能够在外力作用下与所述侧壁的连接区域接触并沿所述连接区域滑动至槽底，而使所述样品片(001)被两个夹持臂(8)对中夹持，所述外力是由两个夹持臂(8)沿第一方向相向运动时与样品片(001)接触产生的。2.根据权利要求1所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于：所述侧壁的连接区域与槽底之间的夹角为钝角。3.根据权利要求2所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于：所述侧壁(810)包括沿第二方向相对设置的第一侧壁(811)和第二侧壁(812)，所述第一侧壁(811)和第二侧壁(812)均为连续的平面，所述第一侧壁(811)和第二侧壁(812)分别与所述槽底(820)连接，并且，所述第一侧壁(811)和/或第二侧壁(812)与所述槽底(820)之间的夹角为钝角，所述第二方向与第一方向相交叉。4.根据权利要求2所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于：所述侧壁(810)包括沿第二方向相对设置的第一侧壁(811)和第二侧壁(812)，所述第一侧壁(811)和/或第二侧壁(812)包括沿第一方向依次设置的第一区域(8101)和第二区域(8102)，所述第二区域(8102)与所述槽底(820)连接，并且，所述第二区域(8102)与所述第一区域(8101)、槽底(820)之间的夹角为钝角，所述第二方向与第一方向相交叉。5.根据权利要求4所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于：所述第一区域(8101)与槽底(820)垂直。6.根据权利要求3或4所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于：在第二方向上，所述限位槽(81)的槽口处具有第一高度，所述限位槽(81)的槽底处具有第二高度，其中，所述第一高度大于第二高度，所述第二高度大于或等于样品片的厚度。7.根据权利要求6所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于：所述第一高度与样品片的厚度的差值在0.1mm以内。8.根据权利要求6所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于：所述第二方向与第一方向垂直交叉。9.根据权利要求1所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征在于：所述限位槽的槽底(820)为与样品片的轮廓相匹配的弧形结构。10.根据权利要求9所述的用于MOCVD与MBE互联设备真空高温多轴传样的机械手，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨钢，薛聪，董建荣，王庶民，
申请(专利权)人：埃特曼苏州半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：