УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПЛЕНКИ Российский патент 2009 года по МПК C23C14/34 C23C14/56 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для образования пленки. Конкретнее, оно относится к устройству для образования пленки, в котором посредством распыления образуется пленка на обеих поверхностях подложки.

Предшествующий уровень техники

В тех случаях, когда тонкая пленка образуется на подложке, обычно используется система распыления, в которой посредством распыления образуется тонкая пленка на подложке. В общем, система распыления обеспечивает посредством распыления образованной тонкой пленки на одной стороне подложки. Однако была предложена также система распыления, в которой мишени были размещены таким образом, чтобы быть обращенными к обеим поверхностям подложки, а посредством распыления образуется тонкая пленка на обеих поверхностях подложки (например, ссылка на патентный документ 1).

Патентный документ 1: выложенная заявка на патент Японии № 5 - 295538 (фиг.1).

В обычной системе распыления (устройстве для образования пленки), раскрытой в патентном документе 1, в тех случаях, когда подложка, подвергаемая двухстороннему образованию пленки, перемещается из вакуумной камеры (камеры для образования пленки) и когда необработанная подложка транспортируется в вакуумную камеру (камеру для образования пленки), необходимо разрежать вакуумную камеру для регулирования давления в ней до заданного значения посредством открывания вакуумной камеры в атмосферу до перемещения необработанной подложки в вакуумную камеру и проведения процесса двухстороннего образования пленки, так что невозможно непрерывно и с высокой эффективностью осуществлять двухстороннее образование пленки.

Кроме того, в системе распыления (устройстве для образования пленки), способной осуществлять двухстороннее образование пленки так, как описано в патентном документе 1, для того, чтобы получать высококачественную пленку, необходимо предотвращать повышение температуры подложки до заданной величины или более под действием плазмы, создаваемой во время образования пленки, или лучистой теплоты от катода. Однако трудно обеспечить средство охлаждения на подложке, поскольку пленка образуется на обеих поверхностях подложки.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание устройства для образования пленки, которое способно непрерывно и с высокой эффективностью образовывать посредством распыления высококачественной пленки на обеих поверхностях подложки и сдерживать повышение температуры подложки до заданной величины или выше.

Сущность изобретения

Для решения вышеуказанной задачи предлагается устройство для образования пленки согласно настоящему изобретению, которое, как заявлено в п.1 формулы изобретения, содержит круглое или многоугольное цилиндрическое вращающееся тело, которое с возможностью вращения расположено в камере для образования пленки, давление в которой может регулироваться; приводное средство вращающегося тела для приведения во вращение цилиндрического вращающегося тела; первое средство для образования напыленной пленки, расположенное так, что оно обращено к наружной поверхности цилиндрического вращающегося тела; второе средство для образования напыленной пленки, расположенное так, что оно обращено к внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела; лоток с подложкой, на котором подложка размещена так, что удерживаются крайние части подложки и остаются открытыми верхняя поверхность и задняя поверхность подложки; и держатель подложки, который расположен в отверстии, образованном в окружной поверхности цилиндрического вращающегося тела, для удержания с возможностью съема лотка с подложкой так, что остаются открытыми верхняя поверхность и задняя поверхность подложки, для обеспечения образования пленки на верхней поверхности подложки на лотке с подложкой, удерживаемом в держателе подложки, посредством использования первого средства для образования напыленной пленки и образования пленки на задней поверхности подложки на лотке с подложкой, удерживаемом в держателе подложки, посредством использования второго средства для образования напыленной пленки в камере для образования пленки давления, в которой регулируется, во время вращения цилиндрического вращающегося тела посредством приводного средства вращающегося тела.

Кроме того, согласно п.2 формулы изобретения в дополнение к вышеописанному выполнению цилиндрическое вращающееся тело расположено так, что направление его осевой линии является по существу горизонтальным.

Далее, согласно п.3 формулы изобретения вдоль окружного направления цилиндрического вращающегося тела расположено множество держателей подложек.

Кроме того, согласно п.4 формулы изобретения в камере для образования пленки расположено средство установки/снятия подложки для установки лотка с подложкой на держатель подложки и снятия с него.

Кроме того, согласно п.5 формулы изобретения держатель подложки имеет магнит, а лоток с подложкой обладает магнетизмом и, кроме того, средство установки/снятия подложки имеет электромагнит, магнитная сила которого больше, чем магнитная сила магнита, для обеспечения того, что, когда лоток с подложкой устанавливается на держатель подложки, отключается электромагнит от источника питания, передвигается лоток с подложкой, удерживаемый на средстве установки/снятия подложки, к боковой стороне держателя подложки и сближается лоток с подложкой, обладающий магнетизмом, с магнитом, посредством чего удерживается лоток с подложкой на держателе подложки магнитной силой, вызванной магнитом; и, когда лоток с подложкой снимается с держателя подложки, сближается средство установки/снятия подложки с держателем подложки и подключается электромагнит к источнику питания, посредством чего отделяется лоток с подложкой от держателя подложки магнитной силой, вызванной электромагнитом, против действия магнитной силы, вызванной магнитом, и удерживается лоток с подложкой на средстве установки/снятия подложки магнитной силой, вызванной электромагнитом.

Кроме того, согласно п.6 формулы изобретения множество первых средств для образования напыленной пленки расположено с заданными интервалами так, что они обращены к наружной поверхности цилиндрического вращающегося тела, и множество вторых средств для образования напыленной пленки расположено с заданными интервалами так, что они обращены к внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела.

Далее, согласно п.7 формулы изобретения в транспортной камере, расположенной через заслонку вблизи камеры для образования пленки, расположено средство для транспортировки лотка с подложкой для обеспечения перемещения через открытую заслонку лотка с подложкой из транспортной камеры к средству установки/снятия подложки в камере для образования пленки в состоянии, в котором отрегулированы давления в камере для образования пленки и транспортной камере, и также перемещения через открытую заслонку лотка с подложкой от средства установки/снятия подложки в камере для образования пленки к транспортной камере.

Кроме того, согласно п.8 формулы изобретения вблизи транспортной камеры через заслонку расположена подающая разгрузочная камера, имеющая полку для хранения лотков с подложками, для обеспечения перемещения через открытую заслонку лотка с подложкой из транспортной камеры на полку подающей/разгрузочной камеры посредством средства для перемещения лотка с подложкой в состоянии, в котором отрегулированы давления в транспортной камере и подающей/разгрузочной камере, и также перемещения лотка с подложкой, хранящегося на полке, в транспортную камеру.

Согласно п.9 формулы изобретения предлагается устройство для образования пленки на подложке в вакуумной камере, содержащее круглое или многоугольное цилиндрическое вращающееся тело, установленное с возможностью вращения; лоток с подложкой, который удерживает подложку и с возможностью съема закреплен на внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела; и средство для образования пленки, расположенное так, что оно обращено к наружной окружной поверхности цилиндрического вращающегося тела, при этом цилиндрическое вращающееся тело имеет отверстие, по меньшей мере, на части, соответствующей пределам образования пленки на подложке, для обеспечения образования пленки на подложке во время вращения цилиндрического вращающегося тела.

Согласно п.10 формулы изобретения предлагается устройство для образования пленки на подложке в вакуумной камере, содержащее круглое или многоугольное цилиндрическое вращающееся тело, установленное с возможностью вращения; лоток с подложкой, который удерживает подложку и с возможностью съема закреплен на внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела; и средство для образования пленки, расположенное так, что оно обращено к внутренней периферийной поверхности цилиндрического вращающегося тела для обеспечения образования пленки на подложке во время вращения цилиндрического вращающегося тела.

Согласно п.11 формулы изобретения цилиндрическое вращающееся тело или лоток с подложкой имеют магнит, а лоток с подложкой закреплен на внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела посредством магнитной силы.

Согласно п.12 формулы изобретения предлагается средство установки/снятия подложки для перемещения лотка с подложкой внутрь цилиндрического вращающегося тела; причем средство установки/снятия подложки имеет электромагнит, обладающий большей магнитной силой, чем магнитная сила магнита, для обеспечения того, что, когда лоток с подложкой удерживается на внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела, электромагнит отключен от источника питания и что, когда лоток с подложкой удаляется с внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела и удерживается средством установки/снятия подложки, электромагнит подключен к источнику питания.

Согласно п.13 формулы изобретения цилиндрическое вращающееся тело выполнено с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной оси вращения.

Преимущества изобретения

Согласно настоящему изобретению в камере для образования пленки, в которой отрегулировано давление, во время вращения цилиндрического вращающегося тела посредством приводного средства вращающегося барабана образуется пленка на верхней поверхности подложки на лотке с подложкой, удерживаемом в держателе подложки, посредством первого средства для образования напыленной пленки, а также образуется пленка на задней поверхности подложки на лотке с подложкой, удерживаемом на держателе подложки, посредством второго средства для образования напыленной пленки.

Таким образом, повторяются периоды времени, в которые образуется пленка, и периоды времени, в которые не образуется пленка, и подложка охлаждается в периоды времени, в которые не образуется пленка. Следовательно, распыление обеспечивает непрерывное и эффективное образование высококачественной пленки не только на одной поверхности, но также и на обеих поверхностях подложки посредством сдерживания повышения температуры подложки до заранее установленной величины или выше.

Более того, так как множество подложек установлено на цилиндрическом вращающемся теле, что позволяет непрерывно образовывать пленку, то образование пленки можно осуществлять эффективнее, чем в случае образования пленки посредством ее прохождения.

Кроме того, согласно настоящему изобретению возможно такое выполнение, при котором используется любое из первого средства для образования напыленной пленки и второго средства для образования напыленной пленки. Когда используется только второе средство для образования напыленной пленки, то благодаря удержанию подложки и лотка с ней на внутренней стороне цилиндрического вращающегося тела во время образования пленки может быть предотвращено отделение подложки под действием центробежной силы.

Более того, так как согласно настоящему изобретению лоток с подложкой прикрепляется под действием магнитной силы даже тогда, когда не происходит вращения лотка с подложкой, то может быть предотвращено отделение лотка с подложкой. Следовательно, во время периодического поворота цилиндрического вращающего тела лотки с подложками, установленные на цилиндрическом вращающемся теле, могут сменять друг друга.

Кроме того, согласно настоящему изобретению может быть упрощена конструкция крепления лотка с подложкой.

Далее, так как согласно настоящему изобретению используется электромагнит для установки и снятия лотка с подложкой, то лоток с подложкой может устанавливаться и сниматься средством установки/снятия подложки.

Кроме того, так как цилиндрическое вращающееся тело вращается вокруг по существу горизонтальной оси вращения, то лоток с подложкой перемещается горизонтально, так что конструкция может упрощаться.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематический вид сверху в разрезе устройства для образования пленки согласно варианту осуществления настоящего изобретения, в котором осуществляется двухстороннее образование пленки;

фиг.2 - вид в разрезе по линии А-А на фиг.1;

фиг.3 - вид в разрезе по линии В-В на фиг.1;

фиг.4 - схематический вид в разрезе, показывающий состояние, в котором лоток, на котором размещены две подложки, установлен на элементе для подъема лотка в камере для образования пленки; и

фиг.5 - схематический вид в разрезе, показывающий состояние, в котором лоток, на котором размещены две подложки, удерживается магнитным притяжением.

Перечень позиций

1 - устройство для образования пленки,

2- камера для образования пленки,

3 - транспортная камера,

4 - подающая/разгрузочная камера,

5, 6 - заслонки,

7 - вращающийся барабан,

10 - держатель подложек,

11а, 11b, 11с - постоянные магниты,

12 - подложка,

13 - лоток с подложками,

14а, 14b - катоды для образования пленки на внутренней поверхности подложки,

16а, 16b - мишени для образования пленки на внутренней поверхности подложки,

17а, 17b - катоды для образования пленки на наружной поверхности подложки,

18а, 18b - мишени для образования пленки на наружной поверхности подложки,

19 - элемент для подъема лотка,

22а, 22b, 22с - электромагниты,

26 - рычаг,

26а - часть для передачи подложек.

Наилучший вариант осуществления изобретения

Теперь настоящее изобретение будет объяснено посредством варианта его осуществления, показанном на следующих чертежах: фиг.1 - схематический вид сверху в разрезе устройства для образования пленки согласно варианту осуществления изобретения, в котором осуществляется двухстороннее образование пленки; фиг.2 - вид в разрезе по линии А-А на фиг.1; и фиг. 3 - вид в разрезе по линии В-В на фиг.1.

Устройство 1 для образования пленки содержит камеру 2 для образования пленки, транспортную камеру 3 и подающую/разгрузочную камеру 4, при этом задвижки 5 и 6 расположены соответственно между камерой 2 для образования пленки и транспортной камерой 3 и между транспортной камерой 3 и подающей/разгрузочной камерой 4. В камере 2 для образования пленки с возможностью вращения вокруг его горизонтальной оси расположен вращающийся барабан 7, имеющий по существу цилиндрическую наружную окружную поверхность. Вращающийся барабан 7 открыт с одной стороны (со стороны, обращенной к транспортной камере 3), а в центре другой стороны 7а (стороны, противоположной стороне, которая обращена к транспортной камере 3) соединен с приводным валом 8а, соединенным с приводным двигателем 8.

На окружной поверхности вращающегося барабана 7 в множестве (тринадцати в этом варианте осуществления изобретения) прямоугольных отверстий 9, расположенных вдоль окружного направления (см. фиг.3), расположены держатели 10 подложек, а на обеих крайних частях и в центральной части на верхней поверхности каждого из держателей 10 подложек расположены постоянные магниты 11а, 11b и 11с (см.фиг.4). Держатель 10 подложки выполнен так, что он соответствует размеру прямоугольного лотка 13, на котором удерживаются две подложки 12, а части между постоянными магнитами 11а, 11b и 11с открыты так, что они соответствуют размеру подложек 12.

Внутри вращающегося барабана 7 установлен цилиндрический элемент 15 с горизонтально прямоугольными катодами 14а и 14b для образования пленки на внутренней поверхности подложки, которые обращены друг к другу с расположением центра вращения между ними. На наружных поверхностях катодов 14а и 14b для образования пленки на внутренней поверхности подложки закреплены соответственно мишени 16а и 16b для образования пленки на внутренней поверхности подложки. Цилиндрический элемент 15 одной стороной (стороной, обращенной к транспортной камере 3) крепится непосредственно к внутренней поверхности стенки камеры 2 для образования пленки, при этом его другая сторона (сторона, противоположная стороне, которая обращена к транспортной камере 3) выполнена закрытой.

Кроме того, на обеих боковых сторонах камеры 2 для образования пленки расположены горизонтально прямоугольные катоды 17а и 17b для образования пленки на наружной поверхности подложки, которые внутренними поверхностями обращены соответственно к катодам 14а и 14b для образования пленки на внутренней поверхности подложки, находящимся между ними во вращающемся барабане 7. На внутренних поверхностях катодов 17а и 17b для образования пленки на наружной поверхности подложки закреплены соответственно мишени 18а и 18b для образования пленки на наружной поверхности подложки. К катодам 14а и 14b для образования пленки на внутренней поверхности подложки и к катодам 17а и 17b для образования пленки на наружной поверхности подложки подключен источник питания (не показан) устройства для распыления.

Как показано на фиг.2 и 4, на верхней стороне цилиндрического элемента 15 в вертикальном направлении расположен элемент 19 для подъема лотка, который предназначен для подъема и опускания лотка 13 с подложками посредством подъемного штока 21, способного выдвигаться и втягиваться в соответствии с положением держателя 10 подложки, находящегося на вращающемся барабане 7, так что элемент 19 для подъема лотка поднимается и опускается при выдвижении и втягивании подъемного штока 21, осуществляемых с приводом от подъемного приводного устройства 20, расположенного в цилиндрическом элементе 15. На верхней поверхности элемента 19 для подъема лотка расположены электромагниты 22а, 22b и 22с таким образом, что они соответствуют положениям постоянных магнитов 11а, 11b и 11с на вращающемся барабане 7. В электромагнитах 22а, 22b и 22с установлены выступающие элементы 23а, 23b и 23с из изоляционного материала, которые незначительно выступают из верхних концов электромагнитов 22а, 22b и 22c.

К камере 2 для образования пленки присоединены газовводная система (не показана) для ввода газа в пространство, в котором расположен вращающийся барабан 7 (пространство, образованное между внутренней поверхностью стенки камеры 2 для образования пленки и наружной окружной поверхностью цилиндрического элемента 15), и вытяжная система (не показана) для откачки газа из этого пространства для регулирования давления. Кроме того, к подающей/разгрузочной камере 4 присоединены вытяжная система (не показана) для откачки газа из этой камеры для регулирования давления и газовводная система (не показана) для вентилирования. Более того, к транспортной камере 3 также присоединена вытяжная система (не показана) для откачки газа из этой камеры для регулирования давления.

Как показано на фиг.2, в обращенной к транспортной камере 3 боковой стенке камеры 2 для образования пленки в месте, где находится верхняя часть вращающегося барабана 7, выполнено отверстие 2а, а снаружи этого отверстия 2а через заслонку 5 расположена транспортная камера 3. Кроме того, со стороны транспортной камеры 3, на противоположной стороне, которая обращена к камере 2 для образования пленки, через заслонку 6 расположена подающая разгрузочная камера 4, снабженная отверстием 4а. В подающей/разгрузочной камере 4 расположена полка 24 для хранения множества лотков 13, каждый из которых содержит две подложки 12. Полка может передвигаться вверх и вниз с приводом от устройства 25 для подъема полки, соединенного с полкой 24. Лоток 13 удерживает две подложки 12 за их крайние боковые части, так что остаются открытыми обе поверхности каждой из подложек 12, на которых образуются пленки. Кроме того, лоток 13 для подложек выполнен из магнитного материала (например, SUS 430).

В транспортной камере 3 с возможностью поворота установлен рычаг 26, который способен раздвигаться и сокращаться и на своем конце имеет часть 26а для передачи подложек. Рычаг 26 соединен с приводной частью 27. При поворотном движении рычага 26 часть 26а для передачи подложек захватывает лоток 13 с подложками в подающей/разгрузочной камере 4 и перемещает его на элемент 19 для подъема лотка в камере 2 для образования пленки в случае образования пленки, а также захватывает лоток 13 с подложками, установленный на элементе 19 для подъема лотка, и перемещает его на полку 24 в подающей/разгрузочной камере 4 после того, как образована пленка.

Далее будет объяснен способ образования пленки с использованием устройства 1 для образования пленки согласно вышеописанному варианту осуществления изобретения.

Вначале откачивают газ из камеры 2 для образования пленки, транспортной камеры 3 и подающей/разгрузочной камеры 4 для регулирования (уменьшения) давления в них до заранее установленной величины, при этом вытяжная система (не показана) работает в условиях, в которых открыты заслонка 5 камеры 2 для образования пленки и заслонка 6 подающей/разгрузочной камеры 4. Затем приводят в действие приводную часть 27 для поворота и выдвижения рычага 26, посредством чего часть 26а для передачи подложек вставляют под лоток 13, который содержит необработанные подложки 13 и находится на полке 24 в подающей/разгрузочной камере 4. После этого приводят в действие устройство 25 для подъема полки и немного опускают полку 24 для размещения лотка 13 с подложками на часть 26а для передачи подложек.

После сокращения рычага 26 для принятия лотка 13 с подложками в транспортную камеру 3 поворачивают и выдвигают рычаг 26 так, как показано на фиг.4, посредством чего лоток 13 с подложками перемещают на элемент 19 для подъема лотка, расположенный наверху камеры 2 для образования пленки. Как показано на фиг.4, в это время лоток 13 с подложками на части 26а для передачи подложек находится в положении размещения на выступающих элементах 23а, 23b и 23с элемента 19 для подъема лотка, а держатель 10 подложек на вращающемся барабане 7 расположен над элементом 19 для подъема лотка. Кроме того, в это время электромагниты 22а, 22b и 22с находятся в обесточенном состоянии.

После того как часть 26а для передачи подложек и рычаг 26 передвинуты в транспортную камеру 3, приводят в действие подъемное приводное устройство 20 для выдвижения подъемного штока 21 и подъема элемента 19 для подъема лотка, посредством чего лоток 13 с подложками приводят в соприкосновение с держателем 10 подложек на вращающемся барабане 7. Таким образом, как показано на фиг.5, лоток 13 с подложками, выполненный из магнитного материала, притягивается к держателю 10 подложек и удерживается на нем магнитными силами, создаваемыми постоянными магнитами 11а, 11b и 11с. После этого элемент 19 для подъема лотка опускают в его первоначальное положение.

Затем немного поворачивают вращающийся барабан 7 для передвижения соседнего следующего держателя 10 подложек к вышеуказанному элементу 19 для подъема лотка. Лоток 13 с подложками, перемещенный в камеру 2 для образования пленки посредством части 26а для передачи подложек так, как описано выше, размещают на выступающих элементах 23а, 23b и 23с элемента 19 для подъема лотка, после чего поднимают элемент 19 для подъема лотка, в результате чего лоток 13 с подложками притягивается к держателю 10 подложек и удерживается на нем магнитными силами, создаваемыми постоянными магнитами 11а, 11b и 11с. Повторяют вышеописанную операцию, посредством чего лотки 13, содержащие необработанные подложки 12, притягиваются к держателям 10 подложек на вращающемся барабане 7 и удерживаются на них магнитной силой.

После того, как закрыты заслонки 5 и 6, посредством вытяжной системы (не показана) откачивают газ из камеры 2 для образования пленки для регулирования давления в ней до уровня, необходимого во время образования пленки. После этого в камеру 2 для образования пленки вводят инертный газ (обычно аргон) из системы для ввода газа (не показана), и давление в камере 2 для образования пленки поддерживают на постоянном уровне посредством приведения в действие вытяжной системы (не показана).

В это время приводят в действие приводной двигатель 8 для вращения вращающегося барабана 7 с заданным числом оборотов. В этом состоянии от источника питания (не показан) устройства для распыления подводят напряжение постоянного или переменного тока либо тока высокой частоты к катодам 14а и 14b для образования пленки на внутренней поверхности подложки и к катодам 17а и 17b для образования пленки на наружной поверхности подложки, что приводит к образованию плазмы вследствие электрического разряда.

Таким образом, положительные ионы ионизированного инертного газа сталкиваются с поверхностями мишеней 16а и 16b для образования пленки на внутренней поверхности подложки и мишеней 18а и 18b для образования пленки на наружной поверхности подложки, так что испускаются и улетучиваются атомы распыляемого вещества (например, Si, Ti и т.д.), которые сцепляются с обеими поверхностями двух подложек 12, удерживаемых держателем 10 подложек в этом положении, посредством чего на обеих поверхностях подложек 12 образуются напыленные пленки. По мере того как происходит вращение вращающегося барабана 7, на двух подложках 12, удерживаемых лотками 13, образуется многослойная пленка, которая образуется так, что она имеет заданную толщину.

При этом способе во время образования напыленной пленки, когда подложка 12 расположена между мишенями 16а, 16b для образования пленки на внутренней поверхности подложки и мишенями 18а, 18b для образования пленки на наружной поверхности подложки, подложка 12 на лотке 13, принятом к каждому держателю 10 подложек на вращающемся барабане 7 и удерживаемом на нем, нагревается плазмой и т.д., что приводит к повышению температуры подложки (например, температура подложки повышается до около 150°С), но в то время, когда подложка 12 находится в любом другом месте, чем в вышеуказанном месте, сдерживается повышение температуры подложки 12 на лотке 13, так как подложка 12 не находится в контакте с вышеописанным источником нагрева (плазмой и т.д.). Таким образом, во время образования пленки сдерживают повышение температуры подложки 12 на лотке 13 до заранее установленной величины или выше, не используя при этом средство для охлаждения подложки, так что можно непрерывно и с высокой эффективностью осуществлять удовлетворительное образование пленки.

Когда закончено образование напыленной пленки на подложках 12, которые находятся на лотках 13 для подложек, притянутых к держателям 10 подложек на вращающемся барабане 7 и удерживаемых на них, останавливают вращающийся барабан 7 так, чтобы держатель 10 подложек, использовавшийся первым, располагался над элементом 19 для подъема лотка, и после этого открывают заслонки 5 и 6. Даже в состоянии, в котором открыты заслонки 5 и 6, поддерживают заданное (пониженное) давление в камере 2 для образования пленки, транспортной камере 3 и подающей/разгрузочной камере 4.

Подъемный шток 21 из положения, показанного на фиг.5, выдвигают под действием подъемной приводной части 20 для того, чтобы поднять элемент 19 для подъема лотка и привести выступающие элементы 23а, 23b и 23с в соприкосновение с лотком 13 с подложками, притянутым к держателю 10 подложек на вращающемся барабане 7 и удерживаемым на нем. В это время электромагниты 22а, 22b и 22с подключают к источнику питания для создания магнитной силы. Магнитная сила электромагнитов 22а, 22b и 22с, например, почти в два раза больше магнитной силы постоянных магнитов 11а, 11b и 11с.

С приводом от подъемного приводного устройства втягивают подъемный шток 21 для того, чтобы опустить элемент 19 для подъема лотка, посредством чего лоток 13 с подложками отделяется, преодолевая действие магнитных сил постоянных магнитов 11а, 11b и 11с под влиянием магнитных сил, создаваемых электромагнитами 22а, 22b и 22с, магнитная сила которых больше магнитных сил постоянных магнитов 11а, 11b и 11с, и немного опускают его вместе с элементом 19 для подъема лотка (см. фиг.5).

Затем поворачивают и выдвигают рычаг 26 так, чтобы часть 26а для передачи подложек вставить между элементом 19 для подъема лотка, расположенным наверху камеры 2 для образования пленки, и лотком 13 с подложками (см. фиг.4). В это время электромагниты 22а, 22b и 22с отключены от источника питания. После того как элемент 19 для подъема лотка еще больше опустят для того, чтобы лоток 13 с подложками разместить на часть 26а для передачи подложек, втягивают рычаг 26 и отводят его в транспортную камеру 3. После этого еще больше поворачивают рычаг 26 и выдвигают его для того, чтобы лоток 13, удерживающий две подложки 12, на обеих поверхностях которых образованы напыленные пленки, разместить на хранение на полке 24 в подающей/разгрузочной камере 4. Повторяя вышеописанную процедуру, лотки 13, удерживающие по две подложки 12, на обеих поверхностях которых образованы напыленные пленки, перемещают от держателей 10 подложек, расположенных на вращающемся барабане 7, на элемент 19 для подъема лотка, а после этого располагают их на части 26а для передачи подложек, чтобы последовательно передавать лотки 13 с подложками для их хранения на полке 24 в подающей/разгрузочной камере 4.

После того, как закрыты заслонки 5 и 6, открывают дверцу 28 подающей/разгрузочной камеры 4 для извлечения из этой камеры, находящейся при атмосферных условиях, лотков 13, удерживающих по две подложки 12, на обеих поверхностях которых образованы напыленные пленки. В дальнейшем на полке 24 хранят необработанные подложки.

Изобретение относится к устройству для образования пленки и может найти применение в различных отраслях машиностроения. В камере (2) для образования пленки, давление в которой регулируется, во время вращения вращающегося барабана (7) с приводом от приводного двигателя (8) образуется пленка на верхней поверхности подложки (12). Подложка размещена на лотке (13) и удерживается в нем держателем (10). Пленка образуется на наружной поверхности подложки посредством катодов (17а и 17b), к которым приложено напряжение постоянного или переменного тока либо напряжение высокой частоты. Пленка образуется также на внутренней поверхности подложки (12) посредством катодов (14а и 14b), к которым приложено напряжение постоянного или переменного тока либо напряжение высокой частоты. В результате чего непрерывно и с высокой эффективностью образуется посредством распыления высококачественная пленка на обеих поверхностях подложки посредством сдерживания повышения температуры подложки до заранее установленной величины или выше. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для образования пленки, содержащее круглое или многоугольное цилиндрическое вращающееся тело, которое с возможностью вращения расположено в камере для образования пленки, давление в которой регулируется, приводное средство вращающегося тела для вращения цилиндрического вращающегося тела, первое средство для образования напыленной пленки, расположенное так, что оно обращено к наружной поверхности цилиндрического вращающегося тела, второе средство для образования напыленной пленки, расположенное так, что оно обращено к внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела, лоток с подложкой, на котором подложка размещена так, что удерживаются крайние части подложки и остаются открытыми верхняя поверхность и задняя поверхность подложки, и держатель подложки, который расположен в отверстии, образованном в окружной поверхности цилиндрического вращающегося тела, для удержания с возможностью съема лотка с подложкой так, что остаются открытыми верхняя поверхность и задняя поверхность подложки, средство установки/снятия подложки для установки лотка с подложкой на держатель подложки и снятия с него, причем указанное средство размещено так, чтобы быть обращенным к внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела, и средство перемещения лотка с подложкой, предназначенное для перемещения лотка с подложкой между внутренней поверхностью цилиндрического вращающегося тела и средством для установки/снятия подложки, при этом пленка образуется на верхней поверхности подложки на лотке с подложкой, удерживаемом в держателе подложки, посредством первого средства для образования напыленной пленки и на задней поверхности на лотке с подложкой, удерживаемом в держателе подложки, посредством второго средства для образования напыленной пленки в камере для образования пленки, давление в которой регулируется, во время вращения цилиндрического вращающегося тела от приводного средства вращающегося тела.

2. Устройство для образования пленки по п.1, в котором цилиндрическое вращающееся тело расположено так, что направление его осевой линии является, по существу, горизонтальным.

3. Устройство для образования пленки по п.1 или 2, в котором вдоль окружного направления цилиндрического вращающегося тела расположено множество держателей подложек.

4. Устройство для образования пленки по п.1, в котором средство установки/снятия подложки для установки лотка с подложкой на держатель подложки и снятия с него расположено в камере для образования пленки.

5. Устройство для образования пленки по п.4, в котором держатель подложки имеет магнит для обеспечения магнетизма лотка с подложкой, средство установки/снятия подложки имеет электромагнит, магнитная сила которого больше, чем магнитная сила магнита, для обеспечения того что, когда лоток с подложкой устанавливается на держатель подложки, отключается электромагнит от источника питания, передвигается лоток с подложкой, удерживаемый на средстве установки/снятия подложки, к боковой стороне держателя подложки и сближают лоток с подложкой, обладающий магнетизмом, с магнитом, посредством чего удерживают лоток с подложкой на держателе подложки магнитной силой, вызванной магнитом, и когда лоток с подложкой снимается с держателя подложки, сближается средство установки/снятия подложки с держателем подложки и подключается электромагнит к источнику питания, посредством чего отделяется лоток с подложкой от держателя подложки магнитной силой, вызванной электромагнитом, против действия магнитной силы, вызванной магнитом, и удерживается лоток с подложкой на средстве установки/снятия подложки магнитной силой, вызванной электромагнитом.

6. Устройство для образования пленки по п.1, в котором имеется множество первых средств для образования напыленной пленки, расположенных с заданными интервалами так, что они обращены к наружной поверхности цилиндрического вращающегося тела, и множество вторых средств для образования напыленной пленки, расположенных с заданными интервалами так, что они обращены к внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела.

7. Устройство для образования пленки по п.4 или 5, в котором имеется транспортная камера, расположенная через заслонку вблизи камеры для образования пленки, и имеющая расположенное в ней средство для перемещения лотка с подложкой для обеспечения перемещения через открытую заслонку лотка с подложкой из транспортной камеры к средству установки/снятия подложки в камере для образования пленки в состоянии, в котором отрегулированы давления в камере для образования пленки и транспортной камере, и также перемещения через открытую заслонку лотка с подложкой от средства установки/снятия подложки в камере для образования пленки в транспортную камеру.

8. Устройство для образования пленки по п.7, в котором вблизи транспортной камеры через заслонку расположена подающая/разгрузочная камера, имеющая полку для хранения лотков с подложками, для обеспечения перемещения через открытую заслонку лотка с подложкой из транспортной камеры на полку в подающей разгрузочной камере посредством средства для перемещения с подложкой в состоянии, в котором отрегулированы давления в транспортной камере и подающей/разгрузочной камере, и также перемещения лотка с подложкой, хранящегося на полке, в транспортную камеру.

9. Устройство для образования пленки на подложке в вакуумной камере, содержащее круглое или многоугольное цилиндрическое вращающееся тело, установленное с возможностью вращения, лоток с подложкой, который удерживает подложку и с возможностью съема закреплен на внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела, и средство для образования пленки, расположенное так, что оно обращено к наружной окружной поверхности цилиндрического вращающегося тела, средство установки/снятия подложки для установки лотка с подложкой на держатель подложки и снятия с него, причем указанное средство размещено так, чтобы быть обращенным к внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела, и средство перемещения лотка с подложкой, предназначенное для перемещения лотка с подложкой между внутренней поверхностью цилиндрического вращающегося тела и средством для установки/снятия подложки, при этом цилиндрическое вращающееся тело имеет отверстие, по меньшей мере, в части, соответствующей пределам образования пленки на подложке, для обеспечения образования пленки на подложке во время вращения цилиндрического вращающегося тела.

10. Устройство для образования пленки на подложке в вакуумной камере, содержащее круглое или многоугольное цилиндрическое вращающееся тело, установленное с возможностью вращения, лоток с подложкой, который удерживает подложку и с возможностью съема закреплен на внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела, и средство для образования пленки, расположенное так, что оно обращено к внутренней окружной поверхности цилиндрического вращающегося тела, средство установки/снятия подложки для установки лотка с подложкой на держатель подложки и снятия с него, причем указанное средство размещено так, чтобы быть обращенным к внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела, и средство перемещения лотка с подложкой, предназначенное для перемещения лотка с подложкой между внутренней поверхностью цилиндрического вращающегося тела и средством для установки/снятия подложки, при этом пленка образуется на подложке во время вращения цилиндрического вращающегося тела.

11. Устройство для образования пленки по п.9 или 10, в котором цилиндрическое вращающееся тело или лоток с подложкой имеет магнит, и лоток с подложкой закреплен на внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела посредством магнитной силы.

12. Устройство для образования пленки по п.11, в котором расположено средство установки/снятия подложки для передачи лотка с подложкой внутрь цилиндрического вращающегося тела, и средство установки/снятия подложки имеет электромагнит, обладающий большей магнитной силой, чем магнитная сила магнита, для обеспечения того, что когда лоток с подложкой удерживается на внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела, электромагнит отключен от источника питания, и когда лоток с подложкой удаляется с внутренней поверхности цилиндрического вращающегося тела и удерживается средством установки/снятия подложки, электромагнит подключается к источнику питания.

13. Устройство для образования пленки по п.9 или 10, в котором цилиндрическое вращающееся тело выполнено с возможностью вращения вокруг, по существу, горизонтальной оси вращения.