CN110129758A - 一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，包括取样长杆，装置还包括设于取样长杆前部的圆筒状的长杆端头、样片基座，所述样片基座设有基座连接部，所述基座连接部设有侧杆，所述长杆端头前部开设有侧杆滑入槽，所述长杆端头后部安装有电磁铁，所述电磁铁设于长杆端头的后方，所述长杆端头内设有回复机构，所述回复机构连接有挂钩，所述挂钩后部设有吸合头，所述挂钩前部设有供侧杆钩挂的槽，所述挂钩绕回复机构转动时，吸合头靠近电磁铁。本发明在缩短搬运的时间，且要避免样片在搬运过程中受到损伤，以提高生产效率和成品率，本发明结构操作便捷，且能够通过鸭嘴槽进行水平方向上的小幅度调整，使其操作更为灵活。
Description
技术领域
本发明涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置。
背景技术
磁控溅射设备是一种利用物理气相沉积法进行真空镀膜的实验仪器，通过电离出的离子轰击靶材，溅射出的靶材原子沉积在基片上制成薄膜，可以制备金属薄膜、半导体薄膜、高聚物薄膜等多种材质的薄膜。也可用于制备多层膜。在进行磁控溅射镀膜时，设备需要进行抽真空，并保证实验在一个较高的真空度下进行。由于抽真空耗时较长，因此通过一次在腔内放入多片样品基底，在不破坏真空条件的前提下在主腔与副腔内实现样品转移的方法减少破真空与抽真空的次数。本发明用于实现样片在溅射镀膜主腔室与副腔室之间的稳定传递，以及样片在样品架上的取放。
现有设备样片与取样杆间采用结构上的配合实现样片取放，由于取样杆较长且配合接口较小，且可视窗口小，需要较高的准度以及多次目测调整才能实现样片与取样杆间的成功配合，且配合不牢固，易出现样片滑落的情况。耗费时间长，易造成样品损伤。
如图1所示，现有的取样长杆前端呈圆筒状，圆筒两侧有两个L型轨道，两个轨道L型的短端沿同一个时针方向。当取放样品时，要调整样品架高度使样片基座尾端两个小短杆对准L型轨道槽，沿轨道进入触到L长轨道底端后旋转长杆使小短杆进入L型短轨道。这种配合方法寿命短且不易操作，且配合不稳定，常出现抽出长杆时带落样片，或传递样片时样片掉落的情况。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，能在缩短搬运的时间，同时避免样片在搬运过程中受到损伤。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，包括取样长杆，装置还包括设于取样长杆前部的圆筒状的长杆端头、样片基座，所述样片基座设有基座连接部，所述基座连接部设有侧杆，所述长杆端头前部开设有侧杆滑入槽，所述长杆端头后部安装有电磁铁，所述电磁铁设于长杆端头的后方，所述长杆端头内设有回复机构，所述回复机构连接有挂钩，所述挂钩后部设有吸合头，所述挂钩前部设有供侧杆钩挂的槽，所述挂钩绕回复机构转动时，吸合头靠近电磁铁。
进一步的，所述侧杆滑入槽深度到达挂钩的后方。
进一步的，所述挂钩的挂钩端部为斜面，所述挂钩的槽的后方设有圆弧状限位凸起。
进一步的，所述挂钩上部设有通孔，所述回复机构包括回位弹簧和弹簧固定块，所述弹簧固定块固定于长杆端头的内壁两侧，所述回位弹簧穿过通孔且回位弹簧两端固定在弹簧固定块上。
进一步的，所述回位弹簧水平固定在长杆端头内。
进一步的，所述样片基座中部设下凹成圆形的磁控溅射基底。
进一步的，所述基座连接部前部设有鸭嘴槽，所述样片基座的基座尾部卡设在鸭嘴槽内，所述样片基座在鸭嘴槽内水平转动。
进一步的，所述基座尾部与鸭嘴槽通过螺栓转动的连接。
进一步的，所述基座连接部尾端为圆台状凸起，所述侧杆装设在基座连接部尾端的两侧且位于圆台状凸起的前侧。
进一步的，所述样片基座为片状，所述样片基座的基座前端为矩形凸起。
采用本发明技术方案，本发明的有益效果为：本发明运用磁铁吸力实现取样，并使用弹簧和微动开关实现长杆自动脱出，在缩短搬运的时间，且要避免样片在搬运过程中受到损伤，以提高生产效率和成品率，并有利于提高整台设备的密封性，保证了工艺环境的洁净度。本发明结构操作便捷，且能够通过鸭嘴槽进行水平方向上的小幅度调整，使其操作更为灵活。
附图说明
图1是背景技术中所指出的现有取样长杆前端结构图；
图2是本发明提供的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置的长杆端头结构图；
图3是本发明提供的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置的长杆端头结构图长杆端头俯视剖面图；
图4是本发明提供的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置电磁铁与挂钩配合结构图；
图5是本发明提供的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置样片基座结构图；
图6是本发明提供的一种磁控溅射反应设备换样片装置应用示意图。
其中，1、长杆端头，2、侧杆滑入槽，3、挂钩端部，4、圆弧状限位凸起，5、挂钩上部，6、通孔，7、回位弹簧，8、弹簧固定块，9、吸合头，10、电磁铁，11、样片基座，12、基座前端，13、磁控溅射基底，14、基座尾部，15、侧杆，16、圆台状凸起；17、第一样片架，18、主腔，19、样片及样片基座，20、第二样片架，21、取样长杆，22、副腔，23、长杆外壳，24、强磁铁圆筒，25、基座连接部，26、螺栓，27、鸭嘴槽。
具体实施方式
结合附图对本发明具体方案具体实施例作进一步的阐述。
如图1所示，现有的取样长杆21前端呈圆筒7状，圆筒7两侧有两个L型轨道，两个轨道L型的短端沿同一个时针方向。当取放样片时，要调整样片架高度使样片基座13尾端两个小短杆对准L型轨道槽，沿轨道进入触到L长轨道底端后旋转长杆使小短杆进入L型短轨道。这种配合方法寿命短且不易操作，且配合不稳定，常出现抽出长杆时带落样片，或传递样片时样片掉落的情况。
如图2-4所示，一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，包括取样长杆21，装置还包括设于取样长杆21前部的圆筒状的长杆端头1、样片基座11，所述样片基座11设有基座连接部25，所述基座连接部25设有侧杆15，所述长杆端头1前部开设有侧杆15滑入槽2，所述长杆端头1后部安装有电磁铁10，所述电磁铁10设于长杆端头1的后方，所述长杆端头1内设有回复机构，所述回复机构连接有挂钩，所述挂钩后部设有吸合头9，所述挂钩前部设有供侧杆15钩挂的槽，所述挂钩绕回复机构转动时，吸合头9靠近电磁铁10。
所述侧杆15滑入槽2深度到达挂钩的后方。使得侧杆15能顺着侧杆15滑入槽2顺利稳定的滑入挂钩的槽内。
所述挂钩的挂钩端部3为斜面，所述挂钩的槽的后方设有圆弧状限位凸起4。
所述挂钩上部5设有通孔6，所述回复机构包括回位弹簧7和弹簧固定块，所述弹簧固定块固定于长杆端头1的内壁两侧，所述回位弹簧7穿过通孔6且回位弹簧7两端固定在弹簧固定块上。
所述回位弹簧7水平固定在长杆端头1内。
所述样片基座11中部设下凹成圆形的磁控溅射基底13。所述基座连接部25前部设有鸭嘴槽27，所述样片基座11的基座尾部14卡设在鸭嘴槽27内，所述样片基座11在鸭嘴槽27内水平转动。。所述样片基座13的基座前端16为矩形凸起。
所述基座尾部14与鸭嘴槽27通过螺栓26转动的连接。所述基座连接部25尾端为圆台状凸起16，所述侧杆15装设在基座连接部25尾端的两侧且位于圆台状凸起16的前侧。
如图5所示，图中19为样片及样片基座11。取样长杆21在长杆外壳23内，通过人工移动强磁铁圆筒24可实现在水平方向上前后移动，通过主腔18与副腔22之间的连接通道贯穿主腔18与副腔22。
本发明装置的应用过程如下：
初始状态时电磁铁10不工作，挂钩在重力作用下处于竖直状态。
在将样片从第一样片架17或第二样片架20取出样片上取下的过程中，工作状态如下：
调整样品架高度与角度，使长杆的两条侧杆15滑入槽2对准样片基座11连接部的两个侧杆15，此时电磁铁10不通电，挂钩处于竖直状态。
向前推动取样长杆21，基座连接部25的两个侧杆15进入长杆端头1的侧杆15滑入槽2，并抵住挂钩端部3。挂钩端部3呈斜面状，在侧杆15相对于长杆端头1沿挂钩的槽移动时，挂钩被下压，行程超过挂钩尖端后，在回位弹簧7的作用下挂钩回到竖直状态。
此时，基座连接部25被挂钩扣住，向外抽出长杆，基座连接部25此时被挂钩扣住无法脱出，因此随长杆一同被抽离样品架，实现样片的取下。
样片基座11与长杆在侧杆15滑入槽2与挂钩的配合下实现固定状态。
在转移样片的过程中，工作状态如下：
通过长杆将样片从主腔18转移到副腔22，或从副腔22转移到主腔18。此时长杆端头1在挂钩的作用下实现了对样片基座11的固定，两者无相对运动，可以实现样片在主腔18与副腔22之间的平稳传递。
在将样片放入样品架的过程中，工作状态如下：
调整样品架高度与角度，使样品架的轨道对准长杆与样片的位置。
推动长杆，使样片基座11沿样品架的轨道进入样品架，此时基座连接部25仍固定在长杆端头1的挂钩中。
按下按钮，电磁铁10通电，在长杆带着样片向样品架方向移动时，以长杆端头1为参考物，在基片到达样品架指定位置且尾部末端被圆弧状限位凸起4抵住后，基座连接部25继续往前一小段距离，并推动圆弧状限位凸起4，挂钩向电磁铁10方向倾斜，倾斜一定角度后吸合头9与电磁铁10足够近，吸合头9被电磁铁10吸住，挂钩保持打开状态。
侧杆15滑入槽2畅通，撤出长杆，样片留在样品架上未被带出。
按下按钮关闭电磁铁10，吸合头9脱离电磁铁10，挂钩在回位弹簧7的作用下恢复竖直状态，完成放入样品并撤出长杆。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，包括取样长杆，其特征在于，装置还包括设于取样长杆前部的圆筒状的长杆端头、样片基座，所述样片基座设有基座连接部，所述基座连接部设有侧杆，所述长杆端头前部开设有侧杆滑入槽，所述长杆端头后部安装有电磁铁，所述电磁铁设于长杆端头的后方，所述长杆端头内设有回复机构，所述回复机构连接有挂钩，所述挂钩后部设有吸合头，所述挂钩前部设有供侧杆钩挂的槽，所述挂钩绕回复机构转动时，吸合头靠近电磁铁。
2.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述侧杆滑入槽深度到达挂钩的后方。
3.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述挂钩的挂钩端部为斜面，所述挂钩的槽的后方设有圆弧状限位凸起。
4.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述挂钩上部设有通孔，所述回复机构包括回位弹簧和弹簧固定块，所述弹簧固定块固定于长杆端头的内壁两侧，所述回位弹簧穿过通孔且回位弹簧两端固定在弹簧固定块上。
5.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述回位弹簧水平固定在长杆端头内。
6.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述样片基座中部设下凹成圆形的磁控溅射基底。
7.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述基座连接部前部设有鸭嘴槽，所述样片基座的基座尾部卡设在鸭嘴槽内，所述样片基座在鸭嘴槽内水平转动。
8.如权利要求7所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述基座尾部与鸭嘴槽通过螺栓转动的连接。
9.如权利要求7所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述基座连接部尾端为圆台状凸起，所述侧杆装设在基座连接部尾端的两侧且位于圆台状凸起的前侧。
10.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备钩挂式换样品装置，其特征在于，所述样片基座为片状，所述样片基座的基座前端为矩形凸起。
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