本发明提出了一种机械手臂装置及其使用方法、基片处理系统，该机械手臂装置位于一用于放置基片的传输真空腔室内，包括由上到下依次平行设置的手臂本体、升降导轨和磁耦式无杆气缸；磁耦式无杆气缸固定于传输真空腔室且连接竖直设置的导向杆，所有导向杆均套设于固定块上；固定块朝向通孔的一侧连接手臂本体；导向杆位于升降导轨的外侧；升降导轨的一端套设于一支撑杆，另一端与一升降气缸的气缸杆连接；升降导轨位于传输真空腔室外；固定块的底面固定一连接杆，连接杆的下端固定一滚动轮；滚动轮与升降导轨接触。本发明可实现取片和放片工序，避免了顶针提升机构对基片造成的摩擦，且运行平稳，降低了基片的损坏率。