DE2135564B2 - Device for driving and holding a rotatable substrate holder - Google Patents
Device for driving and holding a rotatable substrate holderInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anieb und zur Halterung eines drehbaren Substrathalrs. The invention relates to a device for driving and holding a rotatable substrate holder.
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen erden mehrere Aufdampfvorgänge im Vakuum lrchgeführt. Hierzu werden verschiedene Materia- m verwendet, z. B. werden Metalle zur Bildung nes Verbindungsleitungsmustcrs für integrierte Haltungen aufgedampft. Das Metall wird dabei auf :lativ große Siliciumsubstrate aufgedampft, die jeeils eine Vielzahl von individuellen integrierten Aaltkreisen enthalten. Um Niederschläge mit geünschten Eigenschaften zu erhalten, ist es gewöhnlich erforderlich, die Quelle für das Verdampfung*· material sowie auch die Substrate aufzuheizen. Um den Aufdatnpfvorgang dabei rationell zu gestalten, werden allgemein gleichzeitig mehrere Substrate bedampft. In the manufacture of semiconductor components, several evaporation processes are grounded in a vacuum. Therefore different materi- be used m, z. B. Metals are vapor deposited to form a connecting line pattern for integrated pipes. The metal is vapor-deposited on: relatively large silicon substrates, each of which contains a large number of individual integrated circuits. In order to obtain precipitates with the desired properties, it is usually necessary to heat the source for the evaporation material as well as the substrates. In order to make the deposition process efficient, several substrates are generally vaporized at the same time.
Damit die bei der Bedampfung hergestellten überzüge eine gleichmäßige Dicke sowohl auf einem Substrat ah auch zwischen den verschiedenen Substraten erhalten, werden die Substrate nebeneinander auf einem sich während des Aufdampfpro^esses drehenden Substrathalter angeordnet. Die Drehung des Substrathalters bewirkt einen gleichmäßigen Niederschlag auf allen Substraien bei einer sehr kleinen und dedurch gut steuerbaren Quelle mit Verdarnprungsmaterial. So that the coatings produced during steaming a uniform thickness both on a substrate ah as well as between the various substrates obtained, the substrates are side by side on a rotating during the evaporation process Substrate holder arranged. The rotation of the substrate holder causes an even deposit on all substrates with a very small and easily controllable source with evaporation material.
Bei dieser Art der Bedampfung treten jedoch durch die Drehung des Substrathalters bedingte Schwierigkeiten auf. Durch die hohen Temperaturen und die Verunreinigung der Lagerflächen durch das aufzudampfende Material sind die Lager des Substrathalters einem hohen Verschleiß unterworfen und besitzen daher eine relativ geringe Lebensdauer. Es ergeben sich somit hohe Wartungskosten. Ein noch schwerwiegenderes ?roblem ist das Eindringen von Verunreinigungen in die integrierten Schaltkreise selbst. Wenn die L iger nicht geschmiert werden, dann werden durch den Einfluß der hohen Temperaturen und des Vakuums kleine Teilchen des Lagermaterials freigesetzt, die in das Halbleitermaterial eindringen und es auf diese Weise verunreinigungen. Wenn die Lager geschmiert sind, um dem starken Verschleiß vorzubeugen, dann verdampft das Schmiermittel selbst unter den gegebenen Bedingungen und verunreinigt das Halbleitermaterial.With this type of vapor deposition, however, the rotation of the substrate holder causes certain effects Difficulties arise. Due to the high temperatures and the contamination of the storage areas by the material to be evaporated, the bearings of the substrate holder are subject to high wear and tear therefore have a relatively short service life. This results in high maintenance costs. One more The more serious problem is the ingress of contaminants into the integrated circuits itself. If the ligers are not lubricated, then due to the influence of high temperatures and the vacuum released small particles of the bearing material that entered the semiconductor material penetrate and contaminate it this way. When the bearings are lubricated to the strong To prevent wear, the lubricant will evaporate even under the given conditions and contaminates the semiconductor material.
Es ist daher die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, die Drehung des Substrathalters in der Weise vorzunehmen, daß der Verschleiß der Lagerteile sowie die Verunieiniguiig des Halbleitermaterials im wesentlichen unterbunden sind.It is therefore the object of the invention specified in claim 1 to rotate the substrate holder make in such a way that the wear of the bearing parts and the Verunieiniguiig the semiconductor material are essentially prevented.
Vorzugsweise ist zum Absetzen des drehbaren Körpers auf seiner Unterlage die treibende Welle in ihrer Drehrichtung umkehrbar. Die elastische Verbindung besteht vorzugsweise aus einem Gewindering und einer sich darin drehbaren Schraube, wobei das eine Teil mit der treibenden Welle und das andere mit dem drehbaren Körper verbunden ist.Preferably, the driving shaft is in to set the rotatable body on its base their direction of rotation reversible. The elastic connection preferably consists of a threaded ring and a screw rotatable therein, one part with the drive shaft and the other is connected to the rotatable body.
Wie bei den bekannten Aufdampfanlagen enthält die Vakuumkammer eine beheizte Quelle für das Aiifdampfmaterial und eine Heizung für die Substrate. Die Substrate befinden sich auf einem Substrathalter, der auf einer feststehenden, mit dem Gehäuse der Vakuumkammer verbundenen Unterlage ruht. Das in die Vakuumkammer ragende Ende der treibenden Welle trägt ein fest mit ihr verbundenes Gehäuse. Mit diesem ist die elastische Verbindung zwischen der treibenden Welle und dem zu drehenden Substrathalter verbunden. Der Substrathalter und das eine Teil der elastischen Verbindung können miteinander verklinkt werden. Die Verklinkung erfolgt bei der Bewegung des Teils der elastischen Verbindung in axialer Richtung der treibenden Welle Nach der Verklinkung wird der Substrathalter von dei Unterlage abgehoben. Dies wird durch die Trägheii des Substrathalters und durch dessen Reibung aiii der Unterlage bewirkt, da das mit ihm verbundene Teil der elastischen Verbindung gebremst wird um so durch die verschiedenen Drehgeschwindigkcitcr der beiden Teile der elastischen Verbindung die BeAs with the known evaporation systems, the vacuum chamber contains a heated source for the Aiifdampfmaterial and a heater for the substrates. The substrates are on a substrate holder, which is on a fixed, with the housing the pad connected to the vacuum chamber rests. The end of the protruding into the vacuum chamber The driving shaft has a housing that is firmly connected to it. With this is the elastic connection connected between the driving shaft and the substrate holder to be rotated. The substrate holder and one part of the elastic connection can be latched together. The latching takes place when moving the part of the elastic connection in the axial direction of the driving shaft After the latching, the substrate holder is from the dei Document lifted. This is due to the inertia of the substrate holder and its friction aiii of the pad causes the part of the elastic connection connected to it to be braked so by the different speed of rotation of the two parts of the elastic connection the Be
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ig in axialer Richtung der treibenden Welle drehen. Durch die Ausbildung der Nut 176 ist jedochTurn ig in the axial direction of the driving shaft. However, due to the formation of the groove 176
hervorgerufen wird. Nach dem Abheben von der Un- eine axiale Verschiebung des Gewinderinges 170 inis caused. After lifting off the un- an axial displacement of the threaded ring 170 in
terlage und dem Überwinden der Trägheit des Sub- der öffnung 145 des Gehäuses 140 möglich. Eine amSupport and overcoming the inertia of the sub-opening 145 of the housing 140 is possible. One on
siratlialters dreht sich dieser mit gleicher Gcschwin- unteren Ende des Gehäuses 140 angebrachte Grund-siratlialters this rotates with the same Gcschwin- lower end of the housing 140 attached basic
c!:gkeit wie die treibende Welle, wodurch eine weitere 5 plane 154 verhindert, daß sich der Gewindering 170c!: same as the driving shaft, whereby a further 5 plane 154 prevents the threaded ring 170
Bewegung in axialer Richtung unterbunden wird. aus der Öffnung 145 herausbewegt.Movement in the axial direction is prevented. moved out of opening 145.
Der Substrathalter wird während der Drehung somit Der Gewindering 170 besitzt eine innere scbrau-The substrate holder is thus during the rotation. The threaded ring 170 has an inner screw
öurdi die gle'che Welle angetrieben und gehalten. benfc.-mige Oberfläche 172, die der äußeren Ober-öurdi the same shaft driven and held. benfc.-mige surface 172, which corresponds to the outer upper
Nach Beendigung des Aufdar^ptvonjanges wird fläche 192 der Schraube 190 entspricht. DieAfter completing the display, area 192 will correspond to screw 190. the
die Drehrichtung der treibenden Welle" umgekehrt. io Schraube 190 besitzt einen Abschnitt 194 mit redu-the direction of rotation of the driving shaft "reversed. io screw 190 has a section 194 with reduced
Infolge seiner Trägheit behält der Substrathalter da- ziertetn Durchmesser, der gleitend in einer Durchfün-As a result of its inertia, the substrate holder retains a certain diameter, which can slide in a
gegen seine Drehrichtung noch bei. Die verschiede- rung 155 der Grundplatte 154 angeordnet ist. Dieagainst its direction of rotation. The differentiation 155 of the base plate 154 is arranged. the
nen Drehgeschwindigkeiten ergeben nun wieder eine Schraube 190 ruht in der dargestellten Lage mit einerNEN rotational speeds now again result in a screw 190 resting in the position shown with a
B-.wegung des Substrathalters in axialer Richtung, Schuller 200 auf der Grundplatte 154.B. Movement of the substrate holder in the axial direction, Schuller 200 on the base plate 154.
die diesmal jedoch nach unten gerichtet ist. Dies 15 im oberen Teil der Öffnung 145 befindet sich einebut this time it is directed downwards. This 15 is located in the upper part of the opening 145
führt ?.u einem Absetzen des Substrathalters auf Druckfeder 290, die sich an der Oberfläche 291 desleads? .u a lowering of the substrate holder on compression spring 290, which is on the surface 291 of the
seiü'.· Unterlage und zum Lösen der Verklinkung Gehäuses 140 abstützt und einen nach unten gerich-support and housing 140 to release the latch and a downward-facing
iw lochen ihm und der elastischen Verbindung. teten Druck auf den Gewindering 170 ausübt. Hier- iw punch him and the elastic connection. exerted pressure on the threaded ring 170. Here-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in durch ist sichergestellt, daß die Schraube 190 mit ih-The invention is described below with the aid of one in which it is ensured that the screw 190 with ih-
dcn Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles nä- 20 ter Schulter 200 auf der Grundplatte 154 ruht. In the embodiment shown in the figures, the next shoulder 200 rests on the base plate 154.
her erläutert. Es zeigt Der Verklinkungsmechanismus 210 besteht ausexplained here. It shows the latch mechanism 210 consists of
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Einrichtung nach einem Stift 212. der an der Schraube 190 befestigt1 shows a section through a device according to a pin 212 which is fastened to the screw 190
der Erfindung mit einem Teil des sich drehenden Sy- und in seiner Längsachse senkrecht za deren Achseof the invention with a part of the rotating Sy- and in its longitudinal axis perpendicular to its axis
stems in perspektivischer Darstellung, wobei die Ver- gerichtet ist, sowie zwei hakenförmigen Klinken 214Stems in a perspective view, with the directional, as well as two hook-shaped pawls 214
klinkung zwischen dem Substrathalter und der elasti- 25 auf dem Substrathalter 300. Durch die Verklinkunglatch between the substrate holder and the elastic on the substrate holder 300. Through the latch
sehen Verbindung gelöst ist, des Stiftes 212 mit den beiden Klinker 214 wird dersee connection is released, the pin 212 with the two clinker 214 is the
Fig 2 die Einrichtung nach Fig. 1, jedoch nach Substrathalter 300 mit dem drehbaren Sysiem 130FIG. 2 shows the device according to FIG. 1, but according to the substrate holder 300 with the rotatable system 130
erfolgter Verklinkung und gekoppelt. Der Verklinkungsmechanismus 210 wirdcompleted latching and coupled. The latch mechanism 210 becomes
Fi g. 3 ebenfalls die Einrichtung nach Fig. 1, wo- über die elastische Verbindung 165 betätigt. Wenn bei der Substrathalter jedoch von seiner Unterlage 3° die Schulter 200 der Schraube 190 auf der Grundabgehoben ist. platte 154 ruht, dann befinden sich der Stift 212 und Fi g. 3 likewise the device according to FIG. 1, via which the elastic connection 165 is actuated. if In the case of the substrate holder, however, the shoulder 200 of the screw 190 on the base is lifted from its base 3 °. plate 154 rests, then there are the pin 212 and
In F i g. 1 ist eine Vakuumaufdampfanlage gezeigt, die Klinken 214 in einer verklinkbaren Stellung. Eine die ein drehbares System 130 teilweise im Schnitt Drehung des Gehäuses 140 im Uhrzeigersinn bewirkt und teilweise in perspektivischer Darstellung enthält. eine entsprechende Drehung des Gewinderinges 170. Die Vakuumkammer selbst ist mit 100 bezeichnet, m 35 der die Schraube 190 mitnimmt, bis der Stift 212 geder Kammer befindet sich eine Unterlage 108 zur gen die Klinken 214 stößt, wie dies in Fig. 2 darge-Stützurg eines Substrathalters 300. Ebenso sind in stellt ist. In dieser Stellung verbleibt die Schraube der Vakuumkammer eine Quelle 110 für das Ver- 190, da sie den Substrathalter 300 infolge dessen dampfungsmaterial und eine Heizung 112 zum Auf- Trägheit und infolge der Reibung zwischen ihm und heizen der nicht gezeigten Substrate angeordnet. Das 40 der Unterlage 108 nicht drehen kann. Der Gewindedrehbare System 130 ist an einer Welle 128 befestigt, ring 170 wird jedoch mit dem Gehäuse 140 weiter die durch eine Vakuumdichtung im oberen Teil der gedreht, so daß die Schraube 19U und damit der Stift \;akuumkammer 100 geführt ist und außerhalb der 212 angehoben werden. Der Stift 212 greift dadurch Vakuumkammer durch nicht gezeigte Antriebsmittel unter die abgebogenen Enden der Klinken 214. Eine gedreht werden kar.n. Die Welle 128 dient gleichzeitig 45 weitere Drehung des Gehäuses 140 bewirkt daher, zum Antrieb und zur Halterung des drehbareen Sy- daß der Substrathalter 300 von der Unterlage 108 stems 130. Die Vakuumdichtung dichtet die Kammer abgehoben wird. Die die Drehung des Substrathalters vollständig nach außen ab. Sie ist keiner starken Be- 300 hemmende Reibung zwischen diesem und der lastung unterworfen, da die Lager für die Halterung Unterlage 108 fällt damit fort. Der Substrathalter der Welle 128 außerhalb der Vakuumkammer an- so 300 wird jedoch noch weiter angehoben, bis der Eingeordnet sind. Die Vakuumdichtung stellt die einzige fluß seiner Trägheit überwunden ist und er mit glei-Oberfläche innerhalb der Vakuumkammer dar, die eher Geschwindigkeit wie das Gehäuse 140 rotiert, während der Drehung mit einem rotierenden Teil in Die Schraube 190 führt dadurch keine Bewegung Berührung kommt. Sie kann jedoch geeignet abge- mehr in Richtung ihrer Längsachse aus. Dieser Zuschirmt werden, um sie vor Hitzeeinwirkungen zu 55 stand ist in F i g. 3 dargestellt.In Fig. 1 shows a vacuum evaporation system with the pawls 214 in a latchable position. One that causes a rotatable system 130 to rotate the housing 140 clockwise, partly in section, and partly in a perspective view. a corresponding rotation of the threaded ring 170. The vacuum chamber itself is denoted by 100, m 35 which takes the screw 190 with it until the pin 212 of the chamber is a pad 108 to the pawls 214 abuts, as shown in Fig. 2 Darge-Stützurg of a substrate holder 300. Likewise are in is. In this position, the screw of the vacuum chamber remains a source 110 for the 190 because it arranges the substrate holder 300 as a result of its vaporization material and a heater 112 for inertia and as a result of the friction between it and heat the substrates (not shown). That 40 of the base 108 cannot rotate. The threaded rotatable system 130 is attached to a shaft 128, but the ring 170 is rotated with the housing 140 through a vacuum seal in the upper part of the so that the screw 19U and thus the pin \ ; Vacuum chamber 100 is guided and raised outside the 212. The pin 212 thereby engages the vacuum chamber under the bent ends of the pawls 214 by drive means not shown. A rotated kar.n. The shaft 128 serves at the same time 45 further rotation of the housing 140 thus causes the substrate holder 300 to be lifted from the base 108 stem 130 for driving and holding the rotatable system. The vacuum seal seals the chamber. The rotation of the substrate holder completely outwards. It is not subject to any strong restraining friction between it and the load, since the bearing for the support base 108 is thus omitted. However, the substrate holder of the shaft 128 outside the vacuum chamber 300 is raised even further until they are arranged. The vacuum seal represents the only flow of his inertia and he comes with a sliding surface inside the vacuum chamber, which rotates more like speed than the housing 140, while the rotation with a rotating part in the screw 190 results in no movement. However, it can suitably be more in the direction of its longitudinal axis. This shielding to protect it from the effects of heat is shown in FIG. 3 shown.
schützen und von ihr ausgehende Verunreinigungen Um das effektive Gewicht des Substrathalters 3OCprotect and contaminants emanating from it. In order to ensure the effective weight of the substrate holder 3OC
von den zu bedampfenden Substraten fernzuhalten. zu erhöhen, können Mittel 230 vorgesehen sein, dieaway from the substrates to be vaporized. to increase, means 230 can be provided that
Das drehbare System 130 besitzt ein angenähert das Anheben des Substrathalters 300 erschwerenThe rotatable system 130 has an approximately difficult lifting of the substrate holder 300
zylindrisches Gehäuse 140, das starr mit der Welle wodurch der Substrathalter 300 jeweils in eine vor-cylindrical housing 140, which is rigidly connected to the shaft, whereby the substrate holder 300 is
128 verbunden ist. Das Gehäuse 140 wiest im Innern 5° bestimmte Lage angehoben wird. Diese Mittel ent128 is connected. The housing 140 is raised in the interior 5 ° certain position. This means ent
eine angenähert zylindrische Öffnung 145 auf. Tn die- halten ein Lager 232, eine Feder 240 und einian approximately cylindrical opening 145. Tn these hold a bearing 232, a spring 240 and some
ser öffnung befindet sich die elastische Verbindung Buchse 250. Das Lager 232 weist ein oberes LagerThis opening is the elastic connection socket 250. The bearing 232 has an upper bearing
165. Diese besteht aus einem Gewindering 170 und teil 234 auf, das an der oberen Seite des Gehäuse165. This consists of a threaded ring 170 and part 234 on the top of the housing
einer darin drehbaren Schraube 190. Der außen zy- 140 befestigt ist. Das Lagerteil 234 rotiert somit mia screw 190 rotatable therein. The zy-140 is attached to the outside. The bearing part 234 thus rotates mi
linderförmige Gewindering 170 besitzt eine Nut 176, 65 gleicher Geschwindigkeit wie die Welle 128 und daLinder-shaped threaded ring 170 has a groove 176, 65 the same speed as the shaft 128 and there
in die ein mit dem Gehäuse 140 fest verbundener Gehäuse 140. Das Lager 232 enthält weiterhin eiinto which a housing 140 fixedly connected to the housing 140. The bearing 232 also contains ei
Stift 152 ragt. Durch diesen Stift wird der Gewinde- unteres Lagerteil 236, das gegenüber dem GchäusPin 152 protrudes. Through this pin, the threaded lower bearing part 236, which is opposite the housing
ring 170 gezwungen, sich mit dem Gehäuse 140 zn i40 frei drehbar ist. so daß die Feder 240 und diring 170 forced to rotate freely with the housing 140 zn i40. so that the spring 240 and di
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Buchse 250 ihre Lage gegenüber dem Substrathalter Durch die weitere Drehung des Gehäuses 140 wirdSocket 250 its position with respect to the substrate holder As a result of the further rotation of the housing 140
300 nicht verändern. Das obere Ende der Feder 240 nun über den Stift 212 auch der Substrathalter 300 300 do not change. The upper end of the spring 240 is now also the substrate holder 300 via the pin 212
drückt gegen die untere Seite des Lagerteils 236 und angehoben. Da die Reibung zwischen dem Substrat-presses against the lower side of the bearing part 236 and raised. Since the friction between the substrate
sein unteres Ende drückt gegen die Buchse 250. Die halter und seiner Unterlage 108 nun nicht mehr vor-its lower end presses against the socket 250. The holder and its base 108 are no longer in front of
Buchsc 250 stellt einen abgestuften Hohlzylinder dar 5 handen ist. beginnt sich die Schraube 190 mit demBuchsc 250 represents a stepped hollow cylinder is 5 hand. the screw 190 begins with the
mit einem unteren Abschnitt 252 mit größcrem Substrathalter langsam zu drehen. Der Substrathalterwith a lower section 252 with a larger substrate holder to rotate slowly. The substrate holder
Durchmesser und einem oberen Abschnitt 254 mit wird dabei noch so weit angehoben, bis der EinflußDiameter and an upper section 254 with is still raised so far until the influence
kleinerem Durchmesser. Durch die Abstufung erhält seines Trägheitsmomentes überwunden ist und ersmaller diameter. Through the graduation his moment of inertia is overcome and he is
man eine untere Schulter 258 und eine obere Schul- sich mit gleicher Geschwindigkeit wie das Gehäuseone lower shoulder 258 and one upper shoulder at the same speed as the case
'.er 260. Die Feder 240 drückt dabei ständig gegen io 140 dreht. Die Höhe, bis zu der der Substrathalter'.er 260. The spring 240 presses constantly against io 140 rotates. The height up to which the substrate holder
die Schulter 260. Die untere Schulter 258 ruht auf 300 angehoben wird, wird dabei durch sein Gewichtthe shoulder 260. The lower shoulder 258 rests at 300 being raised, being lifted by its weight
einem Absatz 158 des Gehäuses 140, wenn der Sub- und durch die Kraft, die die Feder 240 über diea shoulder 158 of the housing 140 when the sub and by the force that the spring 240 on the
strathalter 300 nicht in die Vakuumkammer einge- Buchse 250 auf ihn ausübt, bestimmt. Die Anhebungstrathalter 300 is not inserted into the vacuum chamber- socket 250 exerts on him. The raising
setzt ist. Der Abschnitt 254 der Buchse 250 um- auf eine vorbestimmte Höhe kann somit durch Wahlis set. The section 254 of the socket 250 to a predetermined height can thus by choice
schließt das Gehäuse 140 und dient so zur Führung >s einer geeigneten Feder erreicht werden. Nachdemcloses the housing 140 and thus serves to guide a suitable spring. After this
der Buchse. Der untere Abschnitt 252 setzt auf den der Substrathalter 300 die Geschwindigkeit der trei-the socket. The lower section 252 on which the substrate holder 300 sets the speed of the
Substrathalter 300 auf und bewirkt somit durch den benden Welle 128 erreicht hat, kann der Aufdampf-Has reached substrate holder 300 and thus caused by the benden wave 128 , the vapor deposition
Einfluß der Feder 240 eine Erschwerung des Anhe- Vorgang beginnen.Influence of the spring 240 make the lifting process more difficult.
bens des Substrathalters. Durch den von der Feder Die Größe der Anhebung des Substrathalters 300 bens of the substrate holder. The amount of elevation of the substrate holder 300
240 ständig auf den Substrathalter ausgeübten Druck 20 kann auch durch die Drehgeschwindigkeit der trei- 240 pressure 20 constantly exerted on the substrate holder can also be influenced by the rotational speed of the
wird auch sichergestellt, daß die Verklinkung des benden Welle 128 beeinflußt werden. Eine Erhöhungit is also ensured that the latching of the benden shaft 128 is affected. An increase
Stiftes 212 und der Klinken 214 so lange bestehen der Drehgeschwindigkeit beispielsweise von 8 aufPin 212 and pawl 214 as long as the rotational speed of 8, for example
bleibt, wie der Substrathalter 300 nicht auf seiner 16 Umdrehungen pro Minute hat zur Folge, daß derremains, as the substrate holder 300 does not at its 16 revolutions per minute has the consequence that the
Unterlage 108 ruht. Durch die Feder 240 wird auch Substrathalter weiter angehoben wird als bei der nie-Pad 108 rests. The substrate holder is also raised further by the spring 240 than in the case of the lower
die Höhe bestimmt, bis zu der der Substrathalter 300 25 drigei„ η Drehgeschwindigkeit,determines the height up to which the substrate holder 300 25 drigei "η rotational speed,
angehoben wird. Nach Beendigung des Aufdampfvorganges soll deris raised. After the vapor deposition process is complete, the
Der Substrathalter besitzt in der Mitte eine ebene Substrathalter 300 wieder auf seiner Unterlage 108 Form und ist im allgemeinen mit einem nicht gezeig- abgesetzt werden. Dies kann durch Umkehrung der ten, kuppeiförmigen Aufbau versehen, auf dem die Drehrichtung der Welle 128 erfolgen. Hierzu wird Substrate angeordnet sind. Er kann jedoch auch jede 30 die Welle 128 vorzugsweise mit einer hohen Geandere Form besitzen, wenn dies die Lage und Ge- schwindigkeit, beispielsweise 40 Umdrehungen pro stalt der Quelle für das Verdampfungsmaterial erfor- Minute, für eine kurze Zeitspanne, z. B. eine halbe dert. Sekunde, rückwärts gedreht, um den Beginn des Ab-The substrate holder has in the middle a flat substrate holder 300 again on its base 108 shape and is generally deposited with a not shown. This can be provided by reversing the dome-shaped structure on which the direction of rotation of the shaft 128 takes place. For this purpose, substrates are arranged. However, it can also each have the shaft 128, preferably with a different shape, if this requires the position and speed, for example 40 revolutions per position of the source for the evaporation material, for a short period of time, e.g. B. a half changes. Second, turned backwards to start the
Im folgenden soll die Wirkungsweise der darge- senkens des Substrathalters einzuleiten. Anschliestellten Einrichtung erläutert werden. Die Fig. 1 bis 3 3S ßend wird die Welle mit einer geringeren Geschwinstellen dabei aufeinanderfolgende Stufen eines digkeit, beispielsweise acht Umdrehungen pro Mi-Operationszyklus dar. Tti Ausgangszustand ruht die nute, rückwärts gedreht, bis der Substrathalter auf Schraube 190 mit ihrer Schulter 200 auf der Grund- der LTnterlage aufsetzt und damit die in Fig. 2 geplatte 154, und der Stift 212 kann mit den Klinken zeigte Stellung wieder erreicht ist. Die Werte für die 214 in Eingriff gebracht werden. Die Buchse 250 ist 40 Drehgeschwindigkeiten hängen von verschiedenen auf dem Substrathalter 300 aufgesetzt und wird Bedingungen, so z. B. der Stärke der Feder 240, ab durch die Feder 240 gegen diesen gedrückt. und lassen sich am besten experimentell für jedenThe following is intended to introduce the mode of action of the substrate holder's cavity. Connected facility are explained. Figs. 1 to 3 3S ßend the shaft having a lower Geschwinstellen thereby successive stages of a speed, for example, eight revolutions per Mi-operation cycle. Tti initial state rests the groove, is reversely rotated until the substrate holder on screw 190 with its shoulder 200 on the base of the L pad touches down and thus the plate 154 in FIG. 2, and the pin 212 can be reached again with the position shown with the pawls. The values for the 214 are engaged. The socket 250 is 40 rotational speeds depend on various placed on the substrate holder 300 and is conditions such. B. the strength of the spring 240, pressed from by the spring 240 against this. and are best experimental for everyone
Nach Herstellen eines Vakuums in der Kammer Einzelfall bestimmen.Determine the individual case after creating a vacuum in the chamber.
werden die Welle 128 und damit das Gehäuse 140 Nach dem Umkehren der Drehrichtung der Wellethe shaft 128 and thus the housing 140 after reversing the direction of rotation of the shaft
durch äußere Antriebsmittel mit langsamer Ge- 45 128 behält der Substrathalter 300 infolge seine!by external drive means slow overall 45 128, the substrate holder 300 reserves due to its!
schwindigkeit im Uhrzeigersinn gedreht. Die Drehge- Trägheit seine Drehrichtung bei. Dies bec'jutet, daßspeed rotated clockwise. The rotational inertia contributes to its direction of rotation. This bec'jutet that
schwindigkeit soll beispielsweise acht Umdrehungen sich die Schraube 190 mit dem Substrathalter 30β speed should, for example, eight revolutions, the screw 190 with the substrate holder 30β
pro Minute betragen, wodurch die Substrate auf dem abwärts auf die Unterlage 108 zu bwegt. Die Drehge- per minute, as a result of which the substrates move downwards towards the base 108. The turning
Buchse 250, die Feder 240 und das untere Lagerteil 50 und es ist wünschenswert, daß sie gerade dann zu C Bushing 250, the spring 240 and the lower bearing part 50 and it is desirable that they just then go to C.
236 werden ebenso wie der Substrathalter 300 von wird, wenn der Substrathalter auf der Unterlage 1Oi 236 are just like the substrate holder 300 from when the substrate holder is on the base 10i
der Drehung nicht erfaßt. Der mit dem Gehäuse 140 abgesetzt wird. Da die Welle 128 weiterhin rückwärt: rotation is not detected. Which is deposited with the housing 140. As the shaft 128 continues backwards:
fest verbundene Stift 152 bewirkt daß sich der Ge- gedreht wird, bewegt sich die Schraube 190 weiteiFixed pin 152 causes the screw to rotate, screw 190 continues to move
windering 170 mit dem Gehäuse 140 dreht. Die abwärts, so daß der Stift 212 und die Klinken 214 Winder ring 170 rotates with housing 140. The downward so that the pin 212 and the pawls 214
Schraube 190 wird dabei in die in der Fig.2 ge- 55 außer Eingriff gebracht werden. Die Schraube 19( Screw 190 is brought out of engagement in the 55 shown in FIG. The screw 19 (
zeigte Lage gedreht, in der der Stift 212 an den Klin- vollführt dann eine halbe Umdrehung, bis der Stif showed the position rotated, in which the pin 212 on the clincher then executes half a turn until the pin
ken 214 anstößt und sich unterhalb deren abgeboge- 212 gegen die gegenüberliegenden Seiten der Klinketken 214 abuts and below their bent 212 against the opposite sides of the pawl
nen Enden befindet In dieser Lage wird die 214 stößt. Dadurch wird die Schraube 190 in ihreThe 214 is in this position. This moves the screw 190 into its
auf Grund dessen Trägheit und dessen Reibung auf ° wärts bewegt, bis die Schulter 200 auf die Grunddue to its inertia and its friction moved upwards until the shoulder 200 on the ground
der Unterlage 108 nicht drehen kann. Durch die wei- platte 154 aufsetzt. Nun wird der Gewindering 17(the base 108 cannot rotate. Through the white plate 154 touches down. Now the threaded ring 17 (
tere Drehung des Gehäuses 140 wird zuerst erreicht, nach oben bewegt, bis schließlich der Antrieb für di(tere rotation of the housing 140 is achieved first, moved upwards until finally the drive for di (
daß sich der Gewindering 170 nach unten bewegt, Welle 128 stillgesetzt wird.that the threaded ring 170 moves down, shaft 128 is stopped.
bis er gegen die Grundplatte 154 stößt Anschließend Die Verzögerung des Substrathalters bei der Abuntil it hits the base plate 154
wird die Schraube 190 nach oben bewegt, so daß der 65 wärtsbewegung wird durch die entgegengesetztthe screw 190 is moved upwards so that the 65 upward movement is opposed by the
214 in Eingriff kommt. Dieser Zustand ist in F i g. 2 schwindigkeit der Welle 128 und die Kraft der Fede214 comes into engagement. This state is shown in FIG. 2 speed of the shaft 128 and the force of the spring
dargestellt. 240 bestimmen die Stärke der Verzögerung des Subshown. 240 determine the amount of delay of the sub
strathalters und sollten experimentell so bestimmt werden, daß der Substrathalter beim Aufsetzen auf seine Unterlage gerade in den Stillstand gebracht wird. Dadurch wird ein weiches Aufsetzen des SubstrathaltPTS erreicht, so daß ein Verrutschen der Substrate vermieden wird. Auch wird dadurch ein Schleifen des Substrathalters auf seiner Unterlage verhindert.strathalters and should be determined experimentally so that the substrate holder when placed on its base is being brought to a standstill. This enables the substrate holder PTS to sit down gently achieved so that slipping of the substrates is avoided. It also becomes a Prevents the substrate holder from grinding on its base.
Die Zeit, die für das Verklinken, Anheben, Absetzen und Entklinken benötigt wird, stellt nur einen kleinen Abschnitt des gesamten für einen Aufdampfvorgang benötigten Zeitraumes dar. Nur während dieser Zeit besteht eine zusätzliche Stützung des Substrathalters durch die Unterlage 108. Die genanntenThe time it takes for latching, lifting, lowering and unlatching is only one small portion of the total time required for a vapor deposition process. Only during During this time, the substrate holder is additionally supported by the support 108. The aforementioned
Vorgänge können daher ohne weiteres bei den für einen Aufdampfprozeß gegebenen Bedingungen stattfinden, ohne daß ein wesentlicher Verschleiß der Lagerteile erfolgt. Wenn es gewünscht ist, kann das Anheben und Absetzen des Substrathalters auch unter normalen äußeren Bedingungen durchgeführt werden; jedoch ist dies nicht erforderlich.Processes can therefore easily take place under the conditions given for a vapor deposition process take place without significant wear of the bearing parts. If so desired, it can Lifting and setting down of the substrate holder also carried out under normal external conditions will; however, this is not required.
Die beschriebene Einrichtung erlaubt die Durchführung einer großen Anzahl von Aufdampfvorgängen, bevor eine Ausbesserung oder ein Ersetzen der beweglichen Teile erforderlich wird. Beispielsweise wurden mit einer solchen Einrichtung 700 Aufdampfvorgänge vorgenommen, ohne daß eines der beweglichen Teile erneuert werden mußte.The device described allows a large number of evaporation processes to be carried out, before repair or replacement of moving parts is required. For example 700 evaporation processes were carried out with such a device without any of the moving parts had to be replaced.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Family Applications (1)
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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