DE2507953C3 - Vorrichtung zum Aufdampfen von Schichten auf Substrate im Vakuum - Google Patents
Vorrichtung zum Aufdampfen von Schichten auf Substrate im VakuumInfo
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Description
Du· ΙτΙΊπΊιιημ geht aus von einer Vorrichtung gemäß
dem (>bci het'nfi des PiItCIII1IIiSIiHiCtIS 1, wie sie aus der
US-PS 33 12 190 bekannt ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein einzelnes Substrat an einem
während des Aufdampfens der Schichten ortsfesten Träger angebracht Unterhalb des Substrates befinden
r> sich ein Kranz von Dampfquellen und ein Kranz von
Masken zwischen den Dampfquellen und dem Substrat. Jeder Maske ist eine eigene Dampfquelle zugeordnet
Die verschiedenen Schichten werden nacheinander in der Weise auf das Substrat aufgebracht daß die für die
Erzeugung der jeweiligen Schicht vorgesehene Dampfquelle und Maske gemeinsam unter das Substrat bewegt
werden und der Dampf aus dieser Dampfquelle sich durch die zugehörige Maske hindurch auf dem Substrat
niederschlägt während die anderen Dampfquellen abgedeckt sind.
Bei der bekannten Vorrichtung ist nachteilig, daß jeweils nur ein Substrat bedampft werden kanr,. Dies ist
für eine Serienfertigung unwirtschaftlich. Außerdem weichen die einzelnen bedampften Substrate nolwen-
:■■·, digerweise in ihrem Schichtenaufbau notwendig etwas
voneinander ab, weil bei jedem Substratwechsel in der Vakuumkammer die den Bedampfungsvorgang beeinflussenden
Paramter ein wenig geändert werden. Ein weiterer Nachteil, der bekannten Vorrichtung besteht
y> darin, daß nicht auszuschließen ist, daß durch die
Einbauten und dere.r Anordnung in der Vakuumkammer das Aufdampfen der einzelnen Schichten nicht
gleichmäßig erfolgt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine wirtschaftlich
i» arbeitende Vorrichtung zu schaffen, mit der Substrate
gleichmäßiger als bisher bedampft werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch I angegebenen
Merkmalen. In dieser Vorrichtung rotieren während des
J". Bedampfungsvorganges die Substrate und die sie
abdeckenden Masken, während die Dampfquellen ortsfest sind. Durch die fortwährende Drehung der
Substrate wird gewährleiste'., daß ."if den einzelnen
Substraten jede Schicht homogen niedergeschlagen
»ι wird und daß auch die verschiedenen Substrate, welche
gleichzeitig beschichtet werden, untereinander gleichmäßig beschichtet werden. Weil stets eine Mehrzahl von
Substraten gleichzeitig bedampft wird, kann man davon ausgehen, daß wenigstens die gleichzeitig bedampften
Substrate in ihrem Schichtaufbau völlig übereinstimmen.
Am einfachsten sind die Substrate und Masken auf konzentrischen Kreisen angeordnet.
Zweckmäßigerweise ist die Drehachse für die "■<> gleichförmige Drehung der Gesamtanordnung Substrate
— Masken koaxial zur Achse der Maskenwechselvorrichtung und sind die die Masken tragende Platte und
die die Substrate tragende Platte an den freien Enden
der Achsen befestigt.
>"> Zum Maskenwechsel werden die beiden parallelen
Platten um ihre koaxialen Achsen relativ zueinander verdreht. Wird ganz allgemein mit π die Anzahl der auf
einem Kreis der einen Platte angeordneten Substrate bezeichnet und mit ρ die Anzahl der verschiedenen
Masken einer gleichen Reihe, so beträgt der Winkel, um
den der Maskenhalter verdreht werden muß. um die λ-te
Maske gegenüber den Substraten anzuordnen, gleich I TrINp, wobei die (Ar-I)-Ic Schicht bereits auf den
Substraten aufgebracht ist.
In der Tat befinden sich die η identischen ersten
Masken gegenüber einem jeden Substrat, während sieh
die n(p~ I) anderen Masken gegenüber den π
/.wischenräumen /wischen zwei aufeinanderfolgende·,
Substraten befinden. Ist beispielsweise die Anzahl der
Masken gleich 3 und beträgt die Anzahl der Substrate auf einem Kreis 12, so genügen in diesem Fall zwei
aufeinanderfolgende Drehungen um jeweils 10°, um das Aufbringen von drei Schichten durch die drei Masken
hindurch zu ermöglichen.
Des weiteren weist die Maskenwechselvorrichtung eine Sicherheitseinrichtung auf, um das aufeinanderfolgende Aufbringen der verschiedenen Schichten in einer
bestimmten Reihenfolge zu gewährleisten, ohne daß eine Schicht ausgelassen wird oder daß nach der_/-ten
Maske die /'+ 2-te Maske aufgelegt wird, ohne daß zuerst die /+1 -te Maske aufgelegt worden ist. Die
Einrichtung weist ein Ratschenrad und eine Sperrklinke auf, deren Bewegung von einem Nocken und einer
Blockiervorrichtung gesteuert wird.
Um eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung des Abstandes zwischen Substratunterlage und Maskenhalter
zu ermöglichen, ist die Maskenwechselvorrichtung mil einer Einrichtung versehen, die aus einer Mutter
besteht, die sich entlang einer Schraubspindti bewegt.
Dreht man die Schraubspindel um ihre Achse, so bewirkt die mit einer der Platten fest verbundene
Mutter eine longitudinal Verschiebung, die die zwei Platten voneinander entfernt oder einander annähen.
Die vorzugsweise Ausgestaltung der Sicherheitseinrichtung
ist Gegenstand der Patentansprüche 6 und 7.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Schnittes
durch ein Ausführungsbeispiel einer Maskenwechselvorrichtung,
F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Maskenwechselvorrichtung
nach F i g. 2,
F i g. 4 eine Unteransicht der die Substrate tragenden Dosen,
F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A der F i g. 4, wobei das Anbringen der Dosen auf der Substratunterlage
dargestellt ist,
F i g. 6 eine schematische Ansicht der Sicherheitseinrichtung der Maskenwechselvorrichtung nach F i g. 2,
Fig. 7 einen Schnitt durch ein A>jsführungsbeispiel
für eine Antriebsvorrichtung für die Maskenwechselvorrichtung nach F i g. 2 und
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie B-B der
Antriebsvorrichtung nach F i g. 7.
In Fig. 1 ist mit 1 ein glockenförmiges Vakuumgefäß bezeichnet, das eine Plattform Γ enthält, auf der
Verdampfungsschiffchen angeordnet sind, in denen die zu verdampfenden und als aufeinanderfolgende Schichten
auf Substrate aufzubringenden Stoffe enthalten sind, beispielsweise Glasplättchen oder Keramikstücke. Die
Schiffchen weisen eine mit einer Höhlung versehene Platte 2 auf. die von Stiften 3 getragen wird, die
gleichzeitig als Anschlüsse 3' für den Heizstrom zu einem Widerstandsleil dienen, aus denen die Platte 2
selbst gefertigt sein kann, Über jedem Schiffchen ist ein
VerschluUfliigel 4 angeordnet, der von einem elektrischen
Motor 5 gesteuert wird, der unabhängig über die I eiter 5' versorgt wird.
Das Gefäß 1 ist an seinem oberen Ende mit einer
Platte 6 verschlossen, die die Platte für die Substrate 21, die Platte fiir die Masken 22.die Antriebsvorrichtung für
die gleichförmige Drehbewegung dieser Platten, sowie die Maskcnwechselvorrichtung und eine Heizvorrichtung
7 train.
Die Heizvorrichtung 7 besteht aus einer Reihe Infrarotstrahlern 7', die an einem Gehäuse 8 befestigt
sind, das mit der Platte 6 über Stäbe 8' verbunden ist, die gleichzeitig den Heizstrom zuführen, und ermöglicht
ϊ eine Erhöhung der Temperatur der Substrate, um die Haftfähigkeit der Schichten zu verbessern. Ein waagrecht angeordneter, von einer Halterung 10' getragener
Schutzschirm 10 trennt den Teil des Gefäßes, der die Heizvorrichtung 7 enthält, von dem Teil, in dem die
tu Verdampfung und das Aufbringen der in den Schiffchen
2 enthaltenen Stoffe erfolgt, um einen Niederschlag der
insbesondere auf die Heizvorrichtung 7 zu verhindern.
ι ί eine zentrale Achse 11 und eine sie umgebende koaxiale
Achse 12, die einzeln oder gleich2eitig angetrieben werden können. Die Achse 12 weist einen Bajonettver
schluß 13 und die Achse 11 weist einen Dorn 14 auf, der
mit dem Bajonettverschluß 13 mi!'.· ;s einer Feststeü-
.'() schraube S verbunden ist.
In der Platte 21 sind auf einem zu den Achsen 11 und
12 konzentrischen Kreis Dosen 23 angeordnet, in deren Inneren die Substrate S enthalten sind, auf die die von
der Plane 22 gehaltenen Masken M aufgelegt werden.
->> Die zwischen den Platten 21 und 22 angeordnete
Maskenwechselvorrichtung, die eine Mutter 33, eine mit der Mutter 33 fest verbundene Scheibe 38, einen
Nocken 35 und einen Stift 40 aufweist, der durch eine Feder in die am Umfang der Scheibe 38 ausgesparten
ί» Nuten eingreift, wird im Zusammenhang mit den F i g. 2
bis 4 ausführlicher beschrieben.
Die Antriebsvorrichtung für die Platten 21,22 und für
die Maskenwechse'vorrichtung befindet sich außerhalb des Gefäßes 1. Sie ist in Fig. 1 schematisch dargestellt
J) und wird im einzelnen unter Bezug auf die folgenden
Figuren beschrieben. Sie besteht aus einem Treibriemen 84, einer Riemenscheibe 83, Antriebsrit^eln £7, 89,
einem Drehrad 91, Lagern 15, 16 und einer Vakuumabdeckung 18, durch die hindurch die Antriebsteile und
in Steuerungen ins Innere des Vakuumgefäßes reichen.
Wie F i g. 2 zeigt, ist die kreisförmige Platte 21, die die Substrate S trägt, in einer horizontalen Ebene parallel
zur kreisförmigen Platte 22 angeordnet, die die Masken M trägt.
π Die Platte 21 ist mit einer bestimmten Anzahl öffnungen versehen, in denen die Dosen oder Kästchen
23 angeordnet sind, die die Substrate 5 tragen. Sie werden durch einen Justierstift 24 in der richtigen
Stellung gehalten und entsprechend ausgerichtet, der
in mit einem senkrechten Schlitz 25 zusammenwirkt. Eine
Spiralfeder 26, die koaxial zur Dose 23 angeordnet ist, drücK einerseits auf die untere Fläche der Platte 21 und
andererseits auf einen Vorsprung 27, der auf der unteren Seite der Dose 2T vorgesehen ist. Ein Anschlag 28
>) begrenzt die durch die Feder 26 bewiikte senkrechte
Verschiebung der Dose nach unten, wenn die Platten 21 und 22 voneinander entfernt sind. Die untere Fläche der
Dosen 23 ist mit öffnungen 29 versehen, deren innerer Durchmesser dem äußeren Durchmesser von Stiften 30
entspricht, die mit der Platte 23 fest verbunden sind und
mit den Bohrungen dahingehend zusammenwirken, daß die Masken genau zu den Substraten justiert werden.
Ein teilweise mit einem Gewinde versehener Bolzen 31 ist an einem seiner Enden mit einer zentralen
Bohrung 32 versehen, in die der Dorn 14 eingreift, und wirkt mit der Mutter 33, die die Platte 21 unterstützt,
derart zusammen, daß die beiden Platten 21 und 22 entsprechend den AufbrinKunnsphasen der Schichten
zueinander angenähert oder voneinander entfernt werden können. Fiinc Kingklammcr 34 begrenzt den
Weg der Platte 22 am Bolzen 31. Am unteren Teil des Bolzens 31 ist ein waagrechter Nocken 35 angeordnet,
der weiter unten näher beschrieben wird. Am oberen Teil der Mutter 35 sind llügel 36 angeordnet, die in den
Bajonettverschluß 13 eingreifen, wobei die Verriegelung durch einen Stift 37 vorgenommen wird.
Die Maskenwechsclvorrichtung ist weiterhin mit einer Sicherheitseinrichtung versehen, um zu verhin- m
dein, daß im PaIIc des Aufbringcns von drei aufeinanderfolgenden Schichten auf ein und dasselbe
Substrat die dritte Maske auf das Substrat direkt nach der ersten aufgelegt wird. Zu diesem Zweck ist die
Mutter 33 mit einer verbreiterten Stelle versehen, die ι
eine Scheibe 38 bildet und die mit Umfangnuten 39 verschen ist. Ihre Anzahl entspricht der Anzahl der
Masken, die nacheinander mit der Oberfläche des Substrates in Berührung kommen. Ein Stift 40 ist an
einem Finde eines Hebels 41 befestigt, der wiederum an n der Platte 22 mittels einer Niete 42 angelenkt ist, und
dringt aufgrund einer nicht in der Γ i g. 2 dargestellten Feder, die an einem Ende des Hebels 41 gefestigt ist. in
die Nut 39 ein.
Ein zweiter Hebel 43, der waagerecht um eine mit den ·,
Nocken 35 fest verbundene Niete 44 schwenkbar ist, wirkt mit einem Stift 45 zusammen, der an der Mutter 33
befestigt ist und läßt die Sicherheitseinrichtung dahingehend wirksam werden, daß der Stift 40 nicht von der
ersten zur dritten Nut 39 gelangt, ohne vorher in die i>
zweite Nut eingegriffen zu haben. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist ausführlicher im Zusammenhang
mit F i g. 6 beschrieben.
F i g. 3 zeigt eine Draufsicht, in der teilweise die Platte
22 dargestellt ist. die Maskenwechselvorrichtung, sowie ein Substrat S. zu dem drei entsprechende Masken Mu
M> und Mi gehören, die nacheinander auf die untere
Fläche des Substrates S aufgelegt werden sollen. Der mit dem Gewindebolzen 31 versehene Nocken 35 weist
eine Nase 47 auf. sowie einen Vorsprung 48, der auf den :
Stift 40 derart wirkt, daß er von einer Nut 39 zur fuigenueii gciuiigi. Drein sich der !Nocken 35 in
Pfeilrichtung (trigonometrische Richtung), so drückt der Stift 40. der am t nde des an der Platte 22 über die Niete
42 angelegten hiebeis 41 befestigt ist, kontinuierlich auf :
den Umfang des Nockens, aufgrund der Einwirkung der Feder 46. Daraufhin nimmt der Hebel die gestrichelt
dargestellte Stellung 41' ein und der aus der Stellung 40' kommende Stift 40 greift in die Nut 39 ein. Wird der
Nocken weitergedreht, so greift die Nase 47 den Stift 40 ' und befördert ihn in die nächste Nut 39, die an der mit
der Mutter 33 fest verbundenen Scheibe 38 angeordnet ist.
In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der
Befestigung eines rechteckigen Substrates S in einer zylindrischen Dose 23 dargestellt, die mit einer
rechteckigen, gestrichelt dargestellten öffnung 50 versehen ist, deren Abmessungen etwas unter denjenigen
des Substrates 5 liegen. Drei Stifte 51 an zwei benachbarten Seiten des Substrates 5 dienen dabei als ·
Anschläge. Die beiden anderen benachbarten Seiten werden von beweglichen Vorsprüngen 52 gehalten, die
in Aussparungen 53 eingreifen und mittels an sich bekannter exzentrischer Schrauben 54 festgestellt
Wie F i g. 5 zeigt, in der ein Transversalschnitt entlang der Linie A-A der in Fig. 4 dargestellten Anordnung
Dose-Substrat gezeigt ist. weist die Dose zwei ringförmige Platten 55 und 56 auf, die relativ zueinander
an Stiften verschiebbar sind, beispielsweise entlang dem Stift 51, der die Dose voll und ganz durchdringt
Weilerhin sind die Platten 55 und 56 durch IVdern 57
voneinander getrennt, deren Funktion weiter unten erklärt wird. FVc i dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die Dose 23 in einer kreisförmigen Ausnehmung der Platte 21 angeordnet und wird von
einer Ringklammer 28 gehalten. Die Anordnung der Dosen bezüglich der Platte 21 erfolgt durch mehrere
Stifte, beispielsweise den Stift 51, der in eine Bohrung 59
der Platte 2! eingreift. Wrid die Platte 22 zur Platte 21
geführt, um auf dem Substrat 5 durch die Maske M hindurch eine Schicht aufzubringen, so kommt die
Maske in direkten Kontakt mit der unteren Fläche des Substrates. Die kleinen Höhenunterschiede des Substrates
werden durch die F;edern 57 ausgeglichen.
I·' i g. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung,
die teilweise bereits in F i g. 2 dargestellt ist. Der mit dem Gewindebolzen 31 fest verbundene
Nocken 35 weist einen tangentic-llen .Schiit/ 60 auf,
dessen Rand 48 eine Erhöhung bildet, auf der der Stift 40 ruht. Dieser Stift ist senkrecht am Ende des Hebels 41
befestigt, der um die Achse 42 schwenkbar ist und mittels einer Ringklammer 62 an der Platte 22 gehalten
wird. Am anderen Ende des Hebels 41 greift die Feder
46 an, deren eines Ende am Flebel 41 befestigt ist und
deren anderes Ende mittels bekannter Vorrichtung, beispielsweise einem Stift 64, an der Platte 22 befestigt
ist. Der Hebel 43, der an der Niete 44 angelenkt ist. die wiederum fest mit dem Nocken 35 verbunden ist. wird
der Wirkung einer Feder 65 unterworfen, die zwischen einem Ende des Hebels und einem am Nocken 35
befestigten Stift angeordnet ist. Drei Anschläge 45, 67 und 68 begrenzen den Weg des Hebels 43 während der
verschiedenen Funktionsphasen der Anordnung.
Zum Wechseln der Masken wird der zentrale Gewindebolzen 31 und damit der Nocken 35 durch
manuelles Drehen des Handrades 91 um ungefähr eine -Ζ* Umdrehung bewegt, so daß er die in F i g. 6 gezeigte
Stellung einnimmt. In der Ruhestellung wird der Hebel 43 durch die Feder 65 gegen den Anschlag 67 gedruckt.
Dreht sich der Nocken weiter, so zieht die Erhöhung 48 kontinuierlich den Stift 40 aus der Nut heraus, in die er
eingreift. Bei weiterem Drehen drückt die Seite 70 gegen den Anschlag 40, wonach der Hebel 43 sich um
seine Schwenkachse 44 dreht, so daß die Spitze 71 in die Nähe der äußeren Kante des Schlitzes 60 gelangt und
der Rand 72 gegen den Anschlag 68 drückt. Bei noch weiterer Drehung des Nockens kommt die radiale
Kante 69 in Kontakt mit dem Stift 40, der in
der Feder 46 in die nächst folgende Nut 39 eingreift. Während dieser letzteren Drehphase des Nockens wird
die Platte 22 relativ zur verbreiterter
3ne 38 der
Mutter 33 in Drehung versetzt und damit auch relativ zur Platte 21. In dieser Stellung wird der Hebel 43 durch
den Stift 45 festgehalten und eine weitere Umdrehung des Nockens ist nur nach einer Rückwärtsbewegung
möglich, die diesen Hebel freilegt.
In dem beschriebenen Beispiel hat diese Einrichtung den Sinn, zu verhindern, daß die Vorrichtung direkt nach
der ersten Maske die dritte Maske auflegt, ohne daß vorher die zweite Maske aufgelegt worden ist. Sollen
mehr Schichten aufgebracht werden, so kann die gleiche
Einrichtung auf eine beliebige Anzahl von Masken ausgedehnt werden, denen eine entsprechende Anzahl
von Nuten 39 entspricht.
Die in F-" ι g. 7 dargestellte Antriebsvorrichtung für die
Maskenwechselvorrichlung weist einen Dorn 14 auf. der
in eine Bohrung »2 und einen Ba Jonelt Verschluß 13 paßt,
/um Verbinden der Flügel 36. Ein Elektromotor 8i. dessen Achse 82 eine Riemenscheibe 83 trägt, die mittels
eines Treibriemens 84 mit einer Riemenscheibe 85 verbinden ist, sorgt für eine gleichmäßige Drehung der
Gesamtanordnung Masken —Substrate. Die Riemenscheibe 85 ist auf einer Achse 86 befestigt, die die
identischen Ritzel 87 und 88 antreibt. Das Ritzel 87 greift in das Zahnrad 89 ein, das die Achse 11 des Domes
14 über einen Stift 90 antreibt, der am Handrad 91 befestigt ist, das wiederum mit der Achse 11 über den
Stift 92 fest verbunden ist. Das Ritzel 88 greift in ein Zahnrad 93 ein, das mit der Antriebsachse 12 des
Bajonettverschlusses 13 fest verbunden und koaxial zur Achse 11 des Domes 14 angeordnet ist. Das Zahnrad 93
iiegi auf der Plaiic 6 auf, uic uäs obcic LfiuC des
Vakuumgefäßes abschließt, und zwar mittels eines Kugellagers, das durch die Kugeln 94 schematisch
angedeutet ist. In der Ruhestellung oder während der Verfahrensschritte, bei denen der Dorn 14 und der
Bajonettverschluß 13 gleichzeitig angetrieben werden, greift der Stift 90 in eine Bohrung 95 des Zahnrades 89
ein. Eine Feder % ruht einerseits auf der unteren Platte 97 des Handrades 91 und andererseits auf der Scheibe
98, die das obere Ende der Achse 11 abkapselt. Ein am Umfang der Drehplatte 100 befestigter Finger 99 trägt
an seinem freien Ende einen Anschlag 101, der senkrecht zur Ebene der Platte 100 angeordnet ist. Eine
Sperrklinke 102, die ausführlicher in F i g. 8 dargestellt ist, weist eine Nase 103 auf, die in die Umfangsnuten 104
der Platte 100 eingreift.
Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Stellung, wobei letztere einen Transversalschnitt durch die
Antriebsvorrichtung nach Fig. 7 ist, die insbesondere die Winkelverschiebung des Domes 14 bezüglich des
Bajonettverschlusses 13 ermöglicht, ist angenommen, daß der Antriebsmotor 81 in Ruhestellung ist. Wird das
Handrad 91 nach oben bewegt, so lößt sich der Stift 90
2'jp d?r R^kninir iW ca HaR Hip Arhspn 11 und 12
entkoppelt werden. Das durch eine Nase 80 verlängerte Handrad 91 wird anschließend um ungefähr eine 3Λ
Umdrehung im trigonometrischer! Sinn gedreht, bis es gegen einen Stift UO anliegt, der von der Verlängerung
111 der drehbaren Sperrklinke 102 getragen wird. Die Nase 80 nimmt schließlich die Stellung 80' ein. nach dem
sie die Verlängerung 111 gegen einen Anschlag 112 zurückgedrückt hat und die Sperrklinke 102 um eine
Schwenkachse 113 gedreht hat, so daß sie die gestrichelte Stellung 102' einnimmt. In der Ruhestellung
drückt die Sperrklinke 102 gegen einen Anschlag 114 unter der Einwirkung einer Feder 115, wobei die Nase
103 in eine der Nuten 104 eingreift. In dieser Stellung 102' hat sich die Nase 103 aus der Nut 104 der Platte 100
gelöst, die dadurch freigegeben ist und sich im Uhrzeigersinn unter der Einwirkung einer Feder 116
bewegt. Der Finger 99 der Platte 100 nimmt nacheinander die Stellungen 99' und 99" ein. Um zu
-, verhindern, daß bei jeder folgenden Umdrehung der Nase 80 die Platte 100 sich um einen Winkel dreht, der
größer als der Zentrumswinkel ist, der zwei Nuten 104 trennt, ist die Platte 100 mit einer Reihe von Stiften 117,
118, 119 versehen, die nacheinander mit der Spitze 121
ii: der Sperrklinke 102 in Berührung kommen, wenn diese
die Stellung 102' einnimmt.
Das Aulbringen cinei Viel/äh! vöti Schichten mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt dabei durch folgende Verfahrensschritte:
'' — die Masken und die Substrate werden auf ihrer
entsprechenden drehbaren Platten angeordnet und der Dorn 14 wird im Bajonettverschluß 13 mittels
der Feststellschraube 9 verriegelt,
— das Vakuumgefäß 1 wird durch Anschluß an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe evakuiert,
— die Temperatur im Vakuumgefäß wird ungefähr auf 100°C durch die Heizvorrichtung 7 gebracht,
— die Gesamtanordnung Substrate —Masken wird
durch den Motor 81 über Riemenscheiben, Ritzel
"' und Antriebsriemen, wie oben beschrieben, in eine gleichförmige Drehung versetzt, und zwar über die
Antriebsachsen 11 und 12 der Platten 22 und 21,
— das Schiffchen mit dem ersten auf den Substraten aufzubringenden Stoff wird erhitzt, die das Schiff-
!" chen verschließende Verschlußvorrichtung wird
geöffnet und das Aufbringen der ersten Schicht erfolgt,
— das Wechseln der Masken wird schließlich dadurch vorgenommen, daß das Handrad 91 derart nach
'' oben bewegt wird, daß der Stift 90 aus der Bohrung
95 befreit wird durch Drehen des Handrades 91 um ungefähr 3A Umdrehungen, wodurch aufgrund seiner
Kopplung mit dem Gewindebolzen 31 die Platten 21 und 22 voneinander entfernt werden, so daß die
4" Platte 22 relativ zur Platte 21 bewegt wird, wie c; in
£»u:><imiliciiiia!ig Ulli Γ" ι g. G LrCSChriCfCri I3t, WCr.UC.
das Handrad in seine ursprüngliche Stellung zurückgebracht wird, so daß die Platten 21 und 22
einander angenähert werden, wonach schließlich die Achsen 12 und 11 mittels der Stifte 90 und 92
gekoppelt werden. In diesem Augenblick ist die Vorrichtung zum Aufbringen einer zweiten Schicht
vorbereitet.
■50 Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also ein
regelmäßiges Aufbringen aufeinanderfolgender homogener Schichten, mit maximaler Keproduzierbarkeit,
und zwar im Vakuum zu verdampfender Schichten auf eine große Anzahl von Substraten durch verschiedenertige
Masken hindurch.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Aufdampfen von Schichten im Vakuum durch Masken
hindurch auf Substrate, denen für jede Schicht eine gesonderte Maske zugeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Substrale (S) an einer waagerechten Platte (21) angeordnet sind,
daß die Masken (M) auf einer zur ersten Plattu (21) parallelen und relativ zu dieser verdrehbaren Platte
(22) angebracht sind und beide Platten (21, 22) synchron um eine gemeinsame Achse gegenüber den
ortsfesten Dampfquellen (2) drehbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate (S) und die Masken (M)
auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (12) für die gleichförmige
Drehung der Gesamlanordnung Substrate (S) Masken (M) koaxial zur Achse (ii) der Masken
wechselvorrichtung ist und daß die die Masken (M) tragende Platte (22) und die die Substrate (S)
tragende Platte (2J) an den freien Enden der Achsen (11,12) befestigt sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenwechselvorrichtung
eine Sicherheitsvorrichtung aufweist, um zu vermeiden, daß die (;+2)-te Schicht durch die
(/+2)-te Maske (M) hindurch direkt auf die /-te Schicht aufgebracht, bevor noch die (/+ I )-te Schicht
aufgebracht worden ist. wobei diese Einrichtung ein Ratschenrad (38) und eine Sperrklinke (41) enthält,
deren Bewegungen von einem Nocken (35) und einer Blockiereinrichtung (43-4,,, 67, 68) gesteuert
werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenwechselvorrichtung einen
Gewindebolzen (31) aufweist, der mit einer Mutter (33) derart zusammenwirkt, daß die die Masker, (M)
tragende Platte (22) relativ zur die Substrate (S) tragenden Platte (21) entfernt oder angenähert wird.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ratschenrad (38)
von einer verbreiterten Zone der Mutter (33) der Maskenwechselvorrichtung gebildet wird, die am
Umfang angeordnete Nuten (39) aufweist. d;;ren Zahl gleich der Zahl der verschiedenen mit der
Oberfläche der Substrate (S) zur Deckung zu bringenden Masken (M)'tsi, während die Sperrklinke
einen angelenkten Hebel (41) aufweist, der mit einem festen Stift (40) versehen ist, und der von einer
Feder (46) in einer derartigen Stellung gehalten wird, daß der Stift (40) in eine der Nuten (39) eingreift.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5 oder nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die Sperrklinke steuernden Nocken (35) ein zweiter
Hebel (43) angelcnkt ist. der mit einem an der Mutter (33) fest angeordneten Stift (45) derart zusammenwirkt,
daß der Stift (40) der Sperrklinke (41) rieht von einer ersten Nut (39) zu einer dritten Nut (39)
weiterspringt, ohne vorher in die zweite Nut (39) eingegriffen zu haben.
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