RU2794157C1 - Rotatable substrate container with a mask for forming thin films of various configurations - Google Patents
Rotatable substrate container with a mask for forming thin films of various configurations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794157C1 RU2794157C1 RU2022119835A RU2022119835A RU2794157C1 RU 2794157 C1 RU2794157 C1 RU 2794157C1 RU 2022119835 A RU2022119835 A RU 2022119835A RU 2022119835 A RU2022119835 A RU 2022119835A RU 2794157 C1 RU2794157 C1 RU 2794157C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mask
- substrate
- window
- seat
- flat plate
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к элементам внутрикамерных устройств установок вакуумного напыления и может быть использовано при нанесении металлических и полупроводниковых пленок для покрытия деталей и элементов, применяемых в изделиях электронной, приборостроительной и оптической промышленностей, а так же для получения экспериментальных и опытных образцов в научно исследовательской деятельности.The invention relates to elements of in-chamber devices of vacuum deposition installations and can be used in the deposition of metal and semiconductor films for coating parts and elements used in products of the electronic, instrument-making and optical industries, as well as for obtaining experimental and prototype samples in research activities.
Известен подложкодержатель [US 5,703,493 Dec. 30.1997], пригодный для получения тонкопленочных покрытий на подложках различных размеров и различных конфигураций пленок.Known substrate holder [US 5,703,493 Dec. 30.1997], suitable for obtaining thin-film coatings on substrates of various sizes and various film configurations.
Недостатками данного подложкодержателя является отсутствие удерживающего подложку устройства, а также невозможность в едином технологическом цикле формировать тонкие пленки из различных материалов и получать их различные конфигурации.The disadvantages of this substrate holder is the absence of a device holding the substrate, as well as the impossibility of forming thin films from various materials and obtaining their various configurations in a single technological cycle.
Известна подвижная заслонка для формирования тонких пленок различной конфигурации, получаемых методом вакуумного напыления [RU 2 773 032 С1, опубл. 30.05.2022].Known movable shutter for the formation of thin films of various configurations obtained by vacuum deposition [
Недостатком использования данной заслонки является сложность обеспечения вакуумного уплотнения при введении механизма движения подвижной заслонки внутрь рабочей (вакуумной) камеры, так как для этого необходимо иметь узел ввода вышеуказанного механизма (Не все вакуумные камеры имеют подобные узлы ввода).The disadvantage of using this damper is the difficulty of providing a vacuum seal when introducing the mechanism for moving the movable damper inside the working (vacuum) chamber, since this requires an input unit of the above mechanism (Not all vacuum chambers have such input units).
Наиболее близким техническим решением, является съемный контейнер с фиксацией подложек для подложкодержателя установки вакуумного напыления [RU 198976 U1, опубл. 04.03.2020], в котором предложена вставка, рассчитанная на четыре подложки, с системой фиксации подложек.The closest technical solution is a removable container with substrate fixation for the substrate holder of the vacuum deposition unit [RU 198976 U1, publ. 03/04/2020], which proposes an insert designed for four substrates, with a substrate fixation system.
Недостатком указанного устройства является отсутствие системы «маскирования», т.е. получение тонких пленок различной конфигурации за один технологический цикл.The disadvantage of this device is the lack of a "masking" system, i. production of thin films of various configurations in one technological cycle.
Техническим результатом заявляемого изобретения является получение тонких пленок с заданной конфигурацией за один технологический цикл, без развакуумирования установки, выемки образца и установки «маски».The technical result of the claimed invention is the production of thin films with a given configuration in one technological cycle, without unvacuuming the installation, removing the sample and installing the "mask".
Указанный технический результат достигается за счет того, что предложена конструкция поворотного контейнера подложки образца для формирования тонких пленок, получаемых методом вакуумного напыления внутри рабочей камеры. Поворотный контейнер подложки с «маской» для формирования тонких пленок различной конфигурации представляет собой плоскую пластину с спроектированным для размещения подложки образца посадочным местом в виде ячейки, внутри которой концентрически расположена сквозная проточка окна для напыления образца; при этом посадочное место накрывается крышечкой-фиксатором, которая удерживается пружиной. Поворотный контейнер при помощи соединительного стержня комбинируется с «маской», представляющей собой титановую пластину круглой формы, на которой проточены четыре окна: окно продольной конфигурации, окно круглой конфигурации, окно для поперечной конфигурации пленки и окно для предварительной обработки подложки образца; передвижение поворотного контейнера подложки относительно «маски» и позиционирование его в заданном положении осуществляется при помощи столбиков-выравнивателей.The specified technical result is achieved due to the fact that the proposed design of the rotary sample substrate container for the formation of thin films obtained by vacuum deposition inside the working chamber. The turnable container of the substrate with a "mask" for forming thin films of various configurations is a flat plate with a seat designed to accommodate the sample substrate in the form of a cell, inside which there is a concentric through groove of the window for deposition of the sample; at the same time, the seat is covered with a locking cap, which is held by a spring. The swivel container is combined with a “mask” using a connecting rod, which is a titanium plate of a round shape, on which four windows are machined: a window of a longitudinal configuration, a window of a round configuration, a window for the transverse configuration of the film and a window for pretreatment of the sample substrate; movement of the swivel container of the substrate relative to the "mask" and its positioning in a given position is carried out with the help of alignment columns.
Предлагаемое изобретение объясняется чертежами:The present invention is explained by the drawings:
На Фиг. 1 представлен поворотный контейнер подложки с «маской» для формирования тонких пленок различной конфигурации, расположенный в заводском контейнеродержателе.On FIG. 1 shows a turnable substrate container with a "mask" for forming thin films of various configurations, located in a factory container holder.
На Фиг. 2 представлено расположение поворотного контейнера внутри рабочей камеры.On FIG. 2 shows the location of the swivel container inside the working chamber.
На Фиг. 3 представлен пример работы поворотного контейнера и манипулятора внутри рабочей камеры.On FIG. 3 shows an example of the operation of a rotary container and a manipulator inside the working chamber.
Поворотный контейнер подложки с «маской» для формирования тонких пленок различной конфигурации содержит:Rotary substrate container with a "mask" for forming thin films of various configurations contains:
1. Поворотный контейнер подложки.1. Turnable substrate container.
2. Посадочное место для подложки образца.2. Seat for sample substrate.
3. Сквозная проточка окна поворотного контейнера подложки, для напыления образца.3. Through groove of the window of the substrate swivel container, for spraying the sample.
4. Крышечка-фиксатор для удержания подложки образца в ячейке.4. Lid-lock to hold the sample substrate in the cell.
5. Удерживающая пружина крышечки-фиксатора.5. Retaining spring for the locking cap.
6. Клепка крепления пружины к крышечке-фиксатору.6. Riveting of fastening of a spring to a cap-clamp.
7. Клепка крепления пружины к поворотному контейнеру.7. Riveting for fastening the spring to the swivel container.
8. Сквозное отверстие для подвижного крепления поворотного контейнера и «маски».8. Through hole for movable fastening of the swivel container and "mask".
9. «Маска».9. "Mask".
10. Столбик-выравниватель поворотного контейнера.10. Post-aligner of the rotary container.
11. Окно продольной конфигурации пленки.11. Longitudinal film configuration window.
12. Окно круглой конфигурации пленки.12. Round film configuration window.
13. Окно поперечной конфигурации пленки.13. Window of transverse film configuration.
14. Окно для предварительной обработки подложки образца (излучением RF-частотами и т.п.).14. Window for preliminary processing of the sample substrate (radiation with RF frequencies, etc.).
15. Отверстие для подвижного крепления «маски» с поворотным контейнером подложки.15. Hole for movable fastening of the "mask" with a swivel substrate container.
16. Четыре столбика-выравнивателя «мишени».16. Four “target” alignment posts.
17. Заводской контейнеродержатель.17. Factory container holder.
18. Соединительный стержень.18. Connecting rod.
19. Транспортировочный держатель.19. Transport holder.
20. Рабочая камера.20. Working chamber.
21. Манипулятор.21. Manipulator.
22. Внутрикамерный зонд, оснащенный механизмом поворота вокруг собственной оси и системой хода вверх-вниз (лифт).22. An intra-chamber probe equipped with a mechanism for turning around its own axis and an up-down system (elevator).
23. Смотровое окно рабочей камеры.23. Viewing window of the working chamber.
24. Вращательный механизм внутрикамерного зонда.24. Rotary mechanism of the intra-chamber probe.
25. Четыре магнетрона с различными материалами.25. Four magnetrons with different materials.
Пример конкретного выполненияExample of a specific implementation
На Фиг. 1 изображен поворотный контейнер подложки 1, представляющий собой плоскую пластину, выполненную из титана толщиной 1,5 мм и имеющий посадочное место 2 для подложки образца. Посадочное место 2 представляет собой ячейку размером 18,1×18,1 мм и глубиной 1 мм, внутри которой концентрически расположена сквозная проточка окна 3 размером 16×16 мм для напыления образца. Посадочное место 2 накрывается крышечкой-фиксатором 4, которая в свою очередь удерживается пружиной 5. Пружина 5 крышечки-фиксатора 4 крепится к самой крышечке клепкой 6, а к контейнеру - клепкой 7. Также поворотный контейнер подложки имеет сквозное отверстие 8 для соединения с «маской» 9. На поворотном контейнере подложки, имеется столбик-выравниватель 10, предназначенный для передвижения поворотного контейнера подложки относительно «маски» 9 и позиционирования его в заданном положении. «Маска» 9, представляющая собой титановую пластину толщиной 1,5 мм круглой формы на которой проточены четыре окна: 11 - окно продольной конфигурации пленки, 12 - окно круглой конфигурации, 13 - окно для поперечной конфигурации пленки и 14 - окно для предварительной обработки подложки образца (излучением RF-частотами и т.п.). На «маске» 9 имеется отверстие 15, предназначенное для соединения с поворотным контейнером подложки 1. Кроме того, на «маске» имеются четыре столбика-выравнивателя 16, расположенные строго по позициям проточек окон 11, 12, 13 и 14, для точного позиционирования поворотного контейнера подложки на «маске». Заводской контейнеродержатель 17 имеется в комплекте вакуумной установки. Соединение поворотного контейнера подложки 1 и «маски» 9 осуществляется при помощи соединительного стержня 18. Изобретение работает следующим образом:On FIG. 1 shows a
Перед началом работы из загрузочной камеры «шлюза» вакуумной установки Фиг. 2. вынимается контейнеродержатель 17, затем освобождается посадочное место для подложки образца 2 путем выемки крышечки-фиксатора 4. В освободившееся место помещается предварительно подготовленная подложка, а крышечка-фиксатор возвращается на прежнее место в поворотном контейнере 1, плотно удерживая подложку в посадочном месте. Фиг. 1. После этого поворотный контейнер вручную позиционируется на позиции 14. В случае необходимости следует отрегулировать точность позиционирования поворотного контейнера 1 относительно окна 14. При правильном позиционировании поворотного контейнера и прорези окна, столбик-выравниватель поворотного контейнера 10 и столбик-выравниватель «маски» 16 должны располагаться на одной линии Фиг. 1 (вид сверху). Затем контейнеродержатель 17 размещают в «шлюзе» вакуумной установки на транспортировочном держателе 19 Фиг. 2. Шлюз закрывается, и производится откачка вакуума. По достижению нужного значения вакуума контейнеродержатель 17 на транспортировочном держателе 19 перемещается из «шлюза» в рабочую камеру 20. При помощи манипулятора 21, способного поворачиваться вокруг собственной оси, отклоняться влево, вправо, вверх и вниз, а также совершать возвратно-поступательные движения вперед и назад, контейнеродержатель 17 снимается с транспортировочного держателя 19 и помещается в посадочное место внутрикамерного зонда 22, оснащенного механизмом поворота вокруг собственной оси и системой хода вверх-вниз (лифт). За всеми манипуляциями внутри рабочей камеры можно наблюдать через смотровые окна 23. После того как контейнеродержатель 17 расположен на зонде 22, манипулятор 21 и транспортировочный держатель 19 возвращаются на свои исходные положения. В рабочей камере устанавливается рабочее давление, и начинается процесс обработки подложки излучением RF-частоты для дополнительной очистки поверхности и выравнивания шероховатостей подложки. По окончании обработки поверхности подложки поворотный контейнер подложки 1 смещается с позиции 14 Фиг. 3а на максимально возможное расстояние Фиг. 3б манипулятором 21 при контакте со столбиком-выравнивателем 10, затем манипулятор 21 выводится в исходное положение. При помощи вращательного механизма 24, расположенного снаружи рабочей камеры Фиг. 2, внутрикамерный зонд 22 поворачивается на 90° вокруг своей оси Фиг. 3в (направление поворота выбирается в зависимости от того, какую именно конфигурацию пленки нужно получить в данный момент), а затем манипулятором 21 производится выравнивание позиции поворотного контейнера 1 относительно выбранного окна «маски» (например, 11 или 13) путем установки столбика-выравнивателя 10 и столбика-выравнивателя «маски» 16 в одну линию Фиг. 3г. Это будет означать, что посадочное место подложки образца 2 с подложкой расположено точно над заданным окном «маски». Затем манипулятор 21 возвращается в исходное положение. После этого можно запускать магнетроны 25 Фиг. 2 с выбранными материалами. Этот алгоритм действий выполняется каждый раз, когда необходимо поменять конфигурацию «напыляемой» пленки.Before starting work from the loading chamber of the "lock" of the vacuum installation Fig. 2. The
Предложенный поворотный контейнер подложки с «маской» для формирования тонких пленок различной конфигурации позволяет сократить финансовые затраты и время на изготовление тонких пленок на вакуумных установках и последующее их изучение.The proposed swivel substrate container with a "mask" for forming thin films of various configurations makes it possible to reduce financial costs and time for the manufacture of thin films in vacuum installations and their subsequent study.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2794157C1 true RU2794157C1 (en) | 2023-04-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2507953A1 (en) * | 1974-03-04 | 1975-09-11 | Ebauches Sa | PROCESS FOR VACUUM COATING AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS |
JP3080932B2 (en) * | 1998-10-22 | 2000-08-28 | 静岡日本電気株式会社 | Color image reader |
RU2671875C1 (en) * | 2017-09-22 | 2018-11-07 | Общество с ограниченной ответственностью "ПромСИЗ" | Method of decorating glass products |
RU198976U1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-08-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | REMOVABLE CONTAINER FOR VACUUM SPRAYING UNIT SUPPORT |
RU2773032C1 (en) * | 2021-06-04 | 2022-05-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Movable flap of the substrate for the formation of thin films of various configurations obtained by vacuum deposition |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2507953A1 (en) * | 1974-03-04 | 1975-09-11 | Ebauches Sa | PROCESS FOR VACUUM COATING AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS |
JP3080932B2 (en) * | 1998-10-22 | 2000-08-28 | 静岡日本電気株式会社 | Color image reader |
RU2671875C1 (en) * | 2017-09-22 | 2018-11-07 | Общество с ограниченной ответственностью "ПромСИЗ" | Method of decorating glass products |
RU198976U1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-08-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | REMOVABLE CONTAINER FOR VACUUM SPRAYING UNIT SUPPORT |
RU2773032C1 (en) * | 2021-06-04 | 2022-05-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Movable flap of the substrate for the formation of thin films of various configurations obtained by vacuum deposition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101750639B (en) | Optical coating device | |
US6649208B2 (en) | Apparatus and method for thin film deposition onto substrates | |
US8449678B2 (en) | Combinatorial process system | |
JP3466607B2 (en) | Sputtering equipment | |
US20060231031A1 (en) | Method and apparatus for treating a substrate | |
RU2794157C1 (en) | Rotatable substrate container with a mask for forming thin films of various configurations | |
US20150362473A1 (en) | Low-E Panels Utilizing High-Entropy Alloys and Combinatorial Methods and Systems for Developing the Same | |
US20200266063A1 (en) | Hard mask and hard mask forming method | |
US20150025670A1 (en) | Substrate Processing Including Correction for Deposition Location | |
US20120285819A1 (en) | Combinatorial and Full Substrate Sputter Deposition Tool and Method | |
US20200013592A1 (en) | Methods and apparatus for linear scan physical vapor deposition with reduced chamber footprint | |
US3352282A (en) | Vacuum deposit device including means to register and manipulate mask and substrate elements | |
US20130167773A1 (en) | Combinatorial Processing Using High Deposition Rate Sputtering | |
US3859956A (en) | Multiworkpiece condensation coating apparatus | |
CN112313784A (en) | Oscillating apparatus, method of processing substrate, oscillating module for receiving substrate from transfer chamber, and vacuum processing system | |
US8709270B2 (en) | Masking method and apparatus | |
KR102747769B1 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP2023507105A (en) | Surface profiling and texturing of chamber parts | |
JPH0619965B2 (en) | Sample exchange device for scanning electron microscope | |
US20140174911A1 (en) | Methods and Systems for Reducing Particles During Physical Vapor Deposition | |
RU198976U1 (en) | REMOVABLE CONTAINER FOR VACUUM SPRAYING UNIT SUPPORT | |
RU2773032C1 (en) | Movable flap of the substrate for the formation of thin films of various configurations obtained by vacuum deposition | |
US20140174907A1 (en) | High Deposition Rate Chamber with Co-Sputtering Capabilities | |
US4329938A (en) | Evaporator tool with remote substrate reorientation mechanism | |
KR102273472B1 (en) | Physical vapor disposition device |