CN1936072A - 衬底运载装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种用于衬底的运载装置，其包括两个竖直板和两个水平板。为了衬底运送通过溅射装置过程中其边缘区域被均匀地涂敷或镀膜，在所述两个竖直板之间提供了一种杠杆机构。所述杠杆机构包括至少一个水平板片或板条，在热能的作用下该至少一个水平板片或板条膨胀的程度小于所述水平板的膨胀程度。

Description

衬底运载装置
技术领域
本发明涉及运载装置，具体地，本申请涉及用于运载衬底的装置。
背景技术
通常引导衬底使其通过溅射装置，溅射装置也称为靶，从靶表面溅射出的粒子后续沉积在衬底上。可以使用的衬底是，例如，玻璃板，其被运送通过在线的溅射装置。这些玻璃板被设置在与运送装置相连的框架内。
已知的用于将衬底运送进并通过真空处理单元内的一种装置，例如，包括笨重的基座部分，该基座部分由与一个轨道和一个支撑轴承相关联的两个车轮组构成(DE 41 39 549 A1)。在这里被处理的衬底通过矩形的衬底座来固定。
另一种已知的是用于安装圆形衬底片的环形衬底座，而这个衬底座由四个平均分布的固定臂来固定(DE 102 11 827 C1)。
如果衬底被固定在框架中，衬底的热膨胀系数不同于框架的热膨胀系数，衬底在边缘处就很大程度上在被覆盖得不均匀或单侧覆盖。在这种情况下的晶片就称为“边缘排除(edge exclusion)”，即，晶片的周缘没有被涂敷。
因此，本发明解决的问题就是，提供一种用于衬底的运载装置，从而使衬底在边缘处可以被覆盖得不太厚，而且在两个边缘的覆盖是基本相等的。
这个问题根据本专利申请权利要求1的特征部分来解决。
发明内容
本申请因此涉及一种用于衬底的运载装置，其包括两个竖直板和两个水平板。为了避免衬底运送通过溅射装置过程中其边缘区域被不均匀地涂敷或镀膜，在所述两个竖直板之间提供了一种杠杆机构(leverarrangement)。所述杠杆机构包括至少一个水平板片或腹板(web)，在热能的作用下该至少一个水平板片或板条膨胀的程度小于水平板的膨胀程度。
本发明的优点特别在于，借助于该杠杆机构要被涂敷的衬底相对于运载装置框架对称地被固定，其中该杠杆机构利用热膨胀系数不同而产生的效应。
附图说明
本发明的一个实施例在附图中示出，并在下面进一步详细描述。在附图中绘出了：
图1为本发明的第一个实施例，
图2为本发明的第二个实施例。
具体实施方式
图1示出用于衬底2的运载装置1，其包括具有两个竖直板(plate)3、4和两个水平板5、6的框架。板3、4由例如钛构成，而板5、6由例如铝构成。
上铝板5的左端通过螺栓7、8、9或其它连接元件与钛板3相连。
铝板5的右端并不直接与钛板4相连，而是间接地通过小铝板10来连接。该小铝板10的右端通过三个螺栓11、12、13或类似的元件与钛板4相连。在环境温度下板4与铝板5、6之间有缝隙，在溅射温度下该缝隙闭合。因此，图1示出了在溅射操作中的运载装置。
通过螺栓14或类似元件大致在小铝板10的中心处建立小铝板10和钛板片或板条15右端之间的转动连接。除了螺栓14，可以利用销、双头螺栓或类似的元件将两部分固定在一起并使之可以作相对运动或转动。小铝板10和大铝板5之间并没有固定连接。铝板10只是在铝板5内被引导。钛板片15的左端与垂直延伸板片16的下端通过螺栓17或类似的元件转动连接，螺栓17或类似的元件不延伸穿过铝板5。通过螺栓18或类似的元件建立铝板5和板片16上端之间的转动连接。竖直板片16不必包括钛，也可以由钢或另一种金属制成。
通过螺栓19或类似的元件在竖直板片16的中心处建立板片16和另一水平延伸板片或板片20之间的连接，而不与板5连接。板片20的左端通过螺栓21或类似的元件与板5直接连接。然而，也可以提供板3和板片20之间的直接连接。
在下板上也设置与上板5上的结构部分镜像对称的对应结构部分。因此，螺栓26对应螺栓14。
小铝板10、25每个都可以在大铝板5、6上水平移动，因为它们只是与大铝板接触或在大铝板内被引导。
借助于板片或板条(web)15、16、20和27、31、32分别形成的杠杆机构，可以保持板3、4之间的距离为常数。
下面描述具体的工作方式。
假定图1中所示的装置从大致环境温度下被带到增高大约220℃的温度下，如在溅射过程中经常发生的那样，那么所有由铝构成的部分膨胀的程度高，而由钛构成的部分膨胀的程度较低。
因此，单个部分之间会发生相对运动，从而大致导致小铝板10和25相对于大铝板5、6的运动。实质上，小铝板10和25将板4相对朝左拉，从而可以保持与板3的初始距离。
随着温度的升高，铝板5、6膨胀的程度高。因此先前存在于铝板5、6和板4之间的间隙闭合。因为水平钛板片20、32在点21、33与大铝板5、6相连，这些钛板片20、32与铝板5、6一起向右移动。如果它们具有对应于板5、6的热膨胀系数的热膨胀系数，它们会一起使板片16、31绕着支点18、30沿逆时针方向或顺时针方向转动，这些板片在这些支点18、30处与铝板5、6固定连接。然后小铝板10、25会通过板片15、27被推向右方，即，它们将在大铝板5、6上滑动。然而，支点18和30自身也向右显著地移动，因为它们与板5、6相连。因此，板片16不是沿逆时针方向转动而是沿顺时针方向转动，因为点19相对于点18被钛板片20保持就位，而点18朝右移动。点30和18向右的位移在此大致分别是点29和19的位移的三倍。相反，板片20、32因为由钛构成，只是向右发生极小的膨胀从而将点19或29几乎保持在原来的位置。
因此，上板片16不是绕支点18沿逆时针方向转动，而是沿顺时针方向转动。相反，下板片31不是绕支点30沿顺时针方向转动，而是沿逆时针方向转动。
而小铝板10、25向左移并在板5、6之上。因为它们与板4相连，后者也左移。先前在板4和小铝板10、25之间形成的缝隙闭合。通过合理地设计或布局点30、29和28之间的长度比，可以保持钛板3、4之间的距离不变。
图2示出本发明的第二种变型，其包括用于运送衬底2的框架40。该框架40由两个大水平铝板41、42和两个竖直钛板43、44构成。在大铝板41、42上的中心位置设置钛板片45、46，钛板片通过其中心处的连接元件47、48与这些铝板41、42相连。这些钛板片45、46通过连接元件49-52与杠杆53-56的端部转动连接。这些杠杆53-56又通过连接元件57-60与板43或44转动连接。铝板41、42的端部也通过连接元件61-70与这些板43、44连接。
当框架40在溅射中被加热时，由铝构成的部分膨胀的程度比由钛构成的部分膨胀的程度大。这就意味着铝板41、42在水平方向上的膨胀程度比钛板43、44或钛板片45、46的膨胀程度大。
杠杆53-56因此绕着支点57-60在朝向衬底2的方向转动。一方面，铝板41、42将板43、44压开，另一方面，杠杆53-56的端部保持与衬底的接触，因为板片45、46更小的热膨胀，这些杠杆53-56实质上在其中心保持原来的位置从而必须绕支点57-60向内转动。
不管板43、44互相移开的趋势如何，通过杠杆53-56衬底2继续保持原位。
在上述的实施例中讨论了材料钛和铝。然而，也可以使用其它的材料。之所以用铝是因为它相对经济实用。钛比铝要贵很多，之所以用它是因为它的热膨胀系数比铝低。
可以理解的是，术语“竖直”和“水平”也可以互换。

Claims (8)

1.一种用于衬底的运载装置，其包括两个竖直板和两个水平板，其特征在于，在所述两个竖直板(3、4)之间提供了一种杠杆机构(分别是10、15、16、20；25、27、31、32和45、46、53到56)，该杠杆机构包括至少一个板片或板条(45、46)，该板片或板条的热膨胀系数低于所述水平板(41、42)的热膨胀系数。
2.如权利要求1所述的运载装置，其特征在于，所述水平板(5、6)的一个端部与所述竖直板中一个板(3)的固定相连。
3.如权利要求1所述的运载装置，其特征在于，在每个所述水平板(5、6)上设置小板(10、25)，小板的一个端部与另一个竖直板(4)相连。
4.如权利要求1所述的运载装置，其特征在于，一个板片(20、32)在一端与水平板(5、6)相连。
5.如权利要求1所述的运载装置，其特征在于，一个板片(20、32)在另一端与竖直板片或板条(16、31)相连。
6.如权利要求5所述的运载装置，其特征在于，竖直板片(16、31)在其一端与水平板(5、6)相连。
7.如前述一项或几项权利要求所述的运载装置，其特征在于，竖直板片(16、31)在另一端与水平板片(15、27)可转动地连接，该水平板片与小板(10、25)相连，小板在一侧与竖直板(4)相连。
8.如权利要求1所述的运载装置，其特征在于，所述杠杆机构包括水平延伸的板片(45、46)，该板片在其端部与板片(53、54；55，56)连接，而板片(53、54；55，56)在一端与竖直板(43、44)转动连接。
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