EA007701B1 - Вакуумный кластер для нанесения покрытий на подложку (варианты) - Google Patents

Abstract

Предлагаемый вакуумный кластер и его варианты предназначены для использования в области вакуумного напыления материалов на подложки, в том числе объемные, например кинескопы, плоские дисплеи и т.д., с целью создания тонкопленочных многослойных покрытий на их фронтальной поверхности и может быть использован для формирования многокомпонентных и многослойных покрытий из различных материалов в многокластерных вакуумных установках. Вакуумный кластер согласно первому варианту выполнения отличается от известных установок аналогичного назначения тем, что в нем вакуумная камера снабжена основным и по меньшей мере одним технологическим отсеками, при этом технологическое устройство размещено в технологическом отсеке вакуумной камеры и установлено с возможностью возвратно-поступательного перемещения в основной отсек вакуумной камеры параллельно поверхности подложкодержателя и/или подложки, а механизм перемещения технологического устройства размещен за пределами вакуумной камеры и связан с технологическим устройством с помощью держателей, снабженных коммуникационными элементами, предназначенными для питания технологического устройства. А согласно второму варианту выполнения в вакуумном кластере вакуумная камера снабжена основным и по меньшей мере одним технологическим отсеками, причем основной отсек вакуумной камеры оснащен отверстием и вакуумным затвором, предназначенными для соединения основного отсека с технологическим в единый технологический блок и установленными в плоскости перпендикулярной плоскости подложкодержателя и/или подложки, при этом технологический отсек выполнен в виде отдельного блока и пристыкован к основному отсеку вакуумной камеры, а технологическое устройство, предназначенное для нанесения покрытия на подложку, установлено в технологическом отсеке с возможностью возвратно-поступательного перемещения в основной отсек в направлении, параллельном поверхности подложкодержателя и/или подложки, причем механизм перемещения технологического устройства размещен вне вакуумной камеры и связан с технологическим устройством с помощью держателей, снабженных коммуникационными элементами, предназначенными для питания технологического устройства.

Description

Предлагаемый вакуумный кластер и его варианты предназначены для использования в области вакуумного напыления материалов на подложки, в том числе объемные, например кинескопы, плоские дисплеи и т.д., с целью создания тонкопленочных многослойных покрытий на их фронтальной поверхности и может быть использован для формирования многокомпонентных и многослойных покрытий из различных материалов в многокластерных вакуумных установках.

Известны метод и установка для нанесения тонкопленочных покрытий на внешнюю поверхность кинескопа (электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)) после ее сборки.

В известной установке напылительная камера с дифференциальной системой откачки состоит из зоны напыления и зоны откачки.

В процессе работы установки давление в зоне напыления составляет от 1x10^-1 до 8x10^-1 Па, а в зоне откачки от 5x10^-3 до 7x10^-2 Па.

Установленные на подложкодержателях ЭЛТ перемещаются вдоль вакуумной камеры. При этом подложкодержатели снабжены барьерными пластинами, разделяющими объем вакуумной камеры на две зоны - зону напыления и зону откачки. Проводящее покрытие в известной установке осаждают в вакууме, например, магнетронным напылением на ту часть поверхности, которая примыкает к бандажному поясу или к другому заземленному участку экрана ЭЛТ, что способствует удалению поверхностных электростатических разрядов [1].

Однако известная установка обладает существенными недостатками.

Являясь установкой последовательной обработки, она имеет низкую производительность. Кроме того, перемещение собранной ЭЛТ внутри вакуумной камеры не исключает попадание разного рода загрязнений и нежелательных примесей с поверхности конструктивных элементов на напыляемую поверхность и, как следствие, не обеспечивает необходимого качества покрытия. При этом любой сбой в отдельных узлах системы при организации сплошного последовательного потока напыляемых ЭЛТ через установку, приводит к ее полной остановке. Из-за чего установка имеет низкую надежность и работоспособность, а следовательно и производительность.

Известная установка не позволяет также уменьшить энергозатраты на одну покрытую напыляемым материалом ЭЛТ пропорционально производительности системы, поскольку для обеспечения работы всей системы в целом необходимо полноценное функционирование всех ее узлов.

Известна также вакуумная распылительная установка, содержащая вакуумную камеру с отверстием, предназначенным для установки подложки, уплотнительным элементом и технологическим устройством, предназначенным для нанесения покрытий [2].

Кроме того, известен вакуумный модуль (его варианты) и система модулей для нанесения покрытий на подложку, включающий вакуумную камеру с отверстием для установки подложки, уплотнительный элемент, технологическое устройство, предназначенное для нанесения покрытий, вакуумный затвор и механизм перемещения технологического устройства, установленный с возможностью возвратнопоступательного движения параллельно поверхности подложки [3].

И вакуумная распылительная установка и вакуумный модуль с вариантами его выполнения и система модулей предназначены для использования в области вакуумного напыления материалов на подложки с целью создания тонкопленочных, многослойных покрытий высокого качества.

Однако все известные установки, предназначенные для нанесения покрытий на подложку в вакууме, имеют общие серьезные недостатки, а именно:

не обеспечивают должное качество покрытий из-за загрязнений и высокой дефектности самих покрытий;

имеет невысокий ресурс работы до профилактического и ремонтного обслуживания; не обеспечивают однородность и равномерность толщины покрытия; не обеспечивают необходимую производительность.

Так перемещение каретки с технологическим устройством внутри вакуумной камеры и наличие изза этого нежелательных примесей, оседающих в процессе напыления на покрытие, самым серьезным образом влияют на чистоту покрытия и его дефектность, а следовательно и его качество.

Кроме того, наличие различных коммуникационных элементов (для подачи воды, газа, электричества), также находящихся внутри вакуумной камеры, при движении каретки требуют тщательных и часто дорогостоящих мер по их защите от тепловых и радиационных потоков, воздействие которых приводит к деструкции (разрушению) поверхности этих элементов, ухудшению вакуума и, соответственно к еще большему ухудшению качества самого покрытия;

И, наконец, расположение технологического устройства внутри вакуумной камеры, где происходит процесс нанесения покрытия, существенно ограничивает использование большого количества таких устройств при определенном заданном объеме вакуумной камеры, либо требует значительного увеличения этого объема. При этом время непрерывной работы между профилактическими и пуско-наладочными работами сокращается, а, значит, снижается производительность всей установки в целом.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества наносимых покрытий, увеличение производительности, функциональных и технологических характеристик установок аналогичного назначения.

- 1 007701

Поставленная задача решена тем, что в вакуумном кластере для нанесения покрытий на подложку, содержащем вакуумную камеру, подложкодержатель предназначенный для установки подложки, технологическое устройство для нанесения покрытий на подложку и механизм перемещения технологического устройства, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно поверхности подложкодержателя и/или подложки, согласно изобретению (по варианту 1) вакуумная камера снабжена основным и по меньшей мере одним технологическим отсеками, при этом технологическое устройство размещено в технологическом отсеке вакуумной камеры и установлено с возможностью возвратно-поступательного перемещения в основной отсек вакуумной камеры параллельно поверхности подложкодержателя и/или подложки, а механизм перемещения технологического устройства размещен за пределами вакуумной камеры и связан с технологическим устройством с помощью держателей, снабженных коммуникационными элементами, предназначенными для питания технологического устройства.

Согласно изобретению (по варианту 2), вакуумная камера снабжена основным и по меньшей мере одним технологическим отсеками, причем основной отсек вакуумной камеры оснащен отверстием и вакуумным затвором, предназначенными для соединения основного отсека с технологическим в единый технологический блок и установленными в плоскости, перпендикулярной плоскости подложкодержателя и/или подложки, при этом технологический отсек выполнен в виде отдельного блока и пристыкован к основному отсеку вакуумной камеры, а технологическое устройство, предназначенное для нанесения покрытия на подложку, установлено в технологическом отсеке с возможностью возвратнопоступательного перемещения в основной отсек в направлении параллельном поверхности подложкодержателя и/или подложки, причем механизм перемещения технологического устройства размещен вне вакуумной камеры и связан с технологическим устройством с помощью держателей, снабженных коммуникационными элементами, предназначенными для питания технологического устройства.

При этом держатели выполнены в виде полых цилиндрических труб, жестко связанных с механизмом перемещения и технологическим устройством, внутри которых размещены коммуникационные элементы, в качестве которых используют газо-, водо- и электроносители;

Кроме того, в предлагаемом кластере по любому из вариантов выполнения вакуумная камера может включать два и более технологических отсека, в каждом из которых размещено технологическое устройство.

Технологическое устройство может быть установлено на платформе, связанной с механизмом его перемещения и выполненное в виде сменного набора технологических элементов - линейных ионных источников травления, ассистирования и распыления, мишеней, магнетронного распылителя, термического нагревателя подложек, предназначенных для обработки и нанесения покрытия на подложку.

При этом механизм перемещения технологического устройства может быть выполнен в виде каретки, а держатели, жестко связанные с механизмом перемещения и технологическим устройством, размещены внутри гибких сильфонов. герметично связанных с технологическим отсеком и механизмом перемещения.

Предлагаемая в качестве изобретения конструкция вакуумного кластера для нанесения покрытий на подложку и варианты его выполнения имеют несомненные преимущества по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.

Например, тот факт, что в заявляемой конструкции механизм перемещения технологического устройства расположен вне вакуумной камеры, позволяет существенно снизить количество загрязнений, связанных с наличием трущихся поверхностей при его перемещении в вакууме.

Снижению загрязнений способствует также то, что коммуникационные элементы (газо-, водо- и электроносители), предназначенные для обеспечения работы технологического устройства, заключены внутрь полых цилиндрических держателей, выведенных за пределы вакуумной камеры. При этом длина держателей выбирается, исходя из размаха необходимого для осуществления процесса перемещения технологического устройства относительно подложки при нанесении покрытия. А сами держатели выполняют роль защитных экранов, предохраняющих поверхности коммуникационных элементов от воздействия тепловых и радиационных потоков.

Поскольку технологический отсек вакуумной камеры, по варианту 2, может быть выполнен в виде независимого блока, пристыкованного к вакуумной камере, основной отсек вакуумной камеры служит отсеком нанесения покрытия, а технологический отсек - отсеком для размещения технологического устройства.

В этом случае нет необходимости оборудовать вакуумную камеру дополнительными коммуникационными элементами (газо-, водо- и электроносители), поскольку все они уже задействованы внутри цилиндрических держателей и могут монтироваться и обслуживаться независимо от вакуумной камеры. Следовательно, попадание дополнительных загрязнений в вакуумную камеру, практически, сводится к нулю.

Использование гибких сильфонов (в обоих вариантах выполнения вакуумного кластера) предназначено для вакуумной герметизации коммуникационных элементов. При этом одной стороной сильфонов обеспечивается плотное вакуум-соединение с технологическим отсеком, а другой стороной - с механиз- 2 007701 мом перемещения, расположенным вне вакуумной камеры.

А способность сильфонов сохранять герметичность при растягивании и сжатии позволяет осуществлять сканирование поверхности подложки, обеспечивая при этом, беспрепятственное движение технологического устройства по основному отсеку.

Отверстие и вакуумный затвор (вариант 2), установленные между основным и технологическим отсеками позволяют с одной стороны осуществлять обслуживание или замену технологического устройства без разгерметизации вакуумной камеры, а с другой - увеличить период времени между профилактическими работами, а значит повысить производительность всей установки в целом.

При использовании большого числа технологических устройств, необходимых для нанесения многослойных покрытий из самых различных материалов, к основному отсеку вакуумной камеры могут быть пристыкованы несколько, например три, технологических отсека, в каждом из которых установлено технологическое устройство. Благодаря тому, что для нанесения покрытия каждое из этих устройств входит в основной отсек по одному, обеспечивается значительное снижение загрязнения самих технологических устройств, а также стабильность параметров вакуума, необходимого для нанесения покрытия. Все это, естественно, обеспечивает высокое качество покрытия, нанесенного на подложку.

Выполненный согласно изобретению механизм перемещения, вынесенный за пределы вакуумной камеры, позволяет, не нарушая вакуума внутри вакуумной камеры, производить, в случае необходимости, профилактические и ремонтные работы механизма перемещения, повышая тем самым производительность всей установки в целом.

На фиг. 1, 2 и 3 представлены чертежи предлагаемого в качестве изобретения вакуумного кластера и вариантов его выполнения.

На фиг. 1 представлена общая схема вакуумного кластера (по варианту 1) с одним технологическим отсеком без разделения вакуумных объемов; на фиг. 2 - общая схема вакуумного кластера (по варианту 2) с одним технологическим отсеком, отверстием и вакуумным затвором, предназначенными, при необходимости, для отделения основного отсека от технологического и на фиг. 3 - схема вакуумного кластера (по вариантам 1, 2) с двумя технологическими отсеками.

Вакуумный кластер по первому варианту выполнения (фиг. 1), предназначенный для нанесения покрытий на подложку, содержит вакуумную камеру 1 с основным отсеком 2 и технологическим отсеком 3, подложкодержатель 4 с подложкой 5, технологическое устройство 6, размещенное внутри технологического отсека 3 и предназначенное для нанесения покрытий на подложку 5, механизм 7 перемещения технологического устройства 6, держатели 8, связанные с технологическим устройством 6, платформу 9, с установленным на ней технологическим устройством 6, и сильфоны 10, внутри которых размещены держатели 8, с помещенными внутрь них коммуникационными элементами 11.

Сильфоны 10 отделяют держатели 8 от окружающей атмосферы и обеспечивают герметизацию держателей 8 в вакуумном объеме.

Способность сильфонов 10 сохранять герметичность при растягивании и сжатии позволяет осуществлять сканирование поверхности подложки при нанесении покрытия на ее поверхность с помощью технологического устройства 6 путем совершения механизмом 7 перемещения возвратно-поступательных движений относительно подложки 5.

При этом держатели 8 выполнены в виде полых цилиндрических труб, внутри которых проложены коммуникационные элементы 11, обеспечивающие функционирование технологического устройства 6.

Вакуумный кластер по второму варианту выполнения (фиг. 2), в отличие от первого, снабжен отверстием 12 и вакуумным затвором 13, установленными в плоскости, перпендикулярной плоскости подложкодержателя 4 и/или подложки 5 и предназначенными для соединения основного отсека 2 вакуумной камеры 1 с технологическим отсеком 3.

Кроме того, технологический отсек 3, согласно второму варианту выполнения вакуумного кластера, выполнен в виде отдельного блока, пристыкованного к основному отсеку 2 вакуумной камеры 1.

На фиг. 3 представлен вакуумный кластер, включающий два технологических отсека 3 и 3'. Технологический отсек 3', так же как и технологический отсек 3, включает технологическое устройство 6', размещенное внутри технологического отсека 3' и предназначенное для нанесения покрытий на подложку 5, механизм 7' перемещения технологического устройства 6', держатели 8', связанные с технологическим устройством 6' и механизмом 7' перемещения, платформу 9', с установленным на ней технологическим устройством 6', и сильфоны 10', внутри которых размещены держатели 8' с коммуникационными элементами 11'.

Для простоты понимания работы устройства на фиг. 3 показано, в качестве примера, боковое отверстие 14, снабженное щелевым затвором 15, выполненное в основном отсеке 2 вакуумной камеры 1 и предназначенное для ввода подложки 5. Такие отверстия имеются в каждом из вариантов выполнения вакуумного кластера, однако, на фиг. 1 и 2 они не показаны, поскольку вариант выполнения этих отверстий в основном отсеке вакуумного кластера может быть любым (например, сверху или сбоку основного отсека 2).

Предлагаемый в качестве изобретения вакуумный кластер для нанесения покрытий на подложку (по вариантам 1, 2) работает следующим образом.

- 3 007701

Подложку 5 помещают в подложкодержатель 4, размещенный в основном отсеке 2 вакуумной камеры 1 через боковое отверстие 14. После этого щелевой затвор 15 закрывают и осуществляют откачку воздуха из вакуумной камеры 1, доводя до остаточного давления (например, 5х10^-4 - 10^-5Па).

К технологическому устройству 6 при помощи коммуникационных элементов 11, размещенных в сильфонах 10, подводят охлаждающую жидкость, рабочие газы, электропитание и вводят в рабочий режим. Затем включают механизм 7 перемещения и с помощью технологического устройства 6 осуществляют нанесение покрытия на подложку 5, находящуюся в основном отсеке 2.

Перемещение технологического устройства 6, размещенного в технологическом отсеке 3, в основной отсек 2 обеспечивает механизм 7 перемещения, находящийся за пределами вакуумной камеры 1.

Перемещаясь возвратно-поступательно внутри основного отсека 2, технологическое устройство 6 наносит покрытие на подложку 5 в соответствии с заданной программой.

По окончании процесса нанесения покрытия технологическое устройство 6 перемещается на первоначальную позицию в технологический отсек 3.

После этого из основного отсека 2 вакуумной камеры 1 подложку 5 извлекают. Для этого открывают щелевой затвор 15 и выводят подложку 5 из камеры 1 через боковое отверстие 14.

Предусмотренные во втором варианте выполнения вакуумного кластера отверстие 12 и вакуумный затвор 13, установленные между основным 2 и технологическим 3 отсеками (фиг. 2), позволяют проводить обслуживание технологического устройства либо его замену без разгерметизации основного отсека;

увеличить период времени между профилактическими работами, а следовательно, повысить производительность вакуумного кластера.

Кроме того, к основному отсеку 2 вакуумной камеры 1 может быть пристыковано несколько (два и более) технологических отсека 3, в каждом из которых находится технологическое устройство 6.

Так, на фиг. 3 изображен основной отсек 2 вакуумной камеры 1, к которому пристыкованы технологические отсеки 3 и 3' , в которых расположены технологические устройства 6 и 6'.

Подача и извлечение подложки 5 из подложкодержателя 4 осуществляется через боковое отверстие 14.

Использование такой конструкции позволяет повысить функциональность оборудования за счет использования большего числа технологических устройств, которые попеременно обрабатывают подложку, находящуюся в основном отсеке 2.

В качестве сменных элементов технологического устройства 6 (фиг. 3), размещенных на платформе 9, использованы ионный источник распыления типа ускорителя с анодным слоем и двухпозиционная поворотная мишень, а в качестве сменных элементов технологического устройства 6', размещенных на платформе 9' - протяженный планарный магнетрон и линейный ИК (инфракрасный) нагреватель подложки.

В этом случае возможно эффективное формирование многокомпонентных многослойных покрытий с большим количеством различных материалов. При этом степень загрязнения самих устройств значительно снижается, поскольку в основном отсеке 2, где осуществляются процессы нанесения, они находятся поочередно.

Пример конкретного выполнения технологии нанесения покрытия на подложку с использованием вакуумного кластера по любому из предлагаемых вариантов.

Подложку 5 устанавливают в подложкодержатель 4 через боковое отверстие 14 основного отсека 2 вакуумной камеры 1 и закрывают щелевой затвор 15. Подача подложки 5 осуществляется либо из атмосферы через боковое отверстие 14, либо в случае использования нескольких вакуумных кластеров, объединенных единой транспортной системой, находящейся под вакуумом, из транспортной вакуумной камеры через боковое отверстие 14 (фиг. 3).

Давление в основном отсеке 2 доводят до 10^-4 Па. В ионный источник, находящийся в технологическом отсеке 6, подают холодную воду и смесь аргона с кислородом в соотношении 95:5% соответственно.

Общее давление в основном отсеке при этом равно 5х10^-2 Па, а температура воды, подаваемой извне вакуумной камеры, составляет от 15 до 18°С.

На анод ионного источника, входящего в состав сменных элементов технологического устройства 6, подают положительный потенциал 4 кВ, что приводит к зажиганию разряда, и источник формирует ионный пучок, направленный на керамическую мишень ITO (indium-tin-oxide (оксиды индия и олова)). (90%!и_;О;. 10%SnO2).

Механизм 7 перемещения приводится в движение и платформа 9 вместе с установленными на ней сменными технологическими элементами - ионным источником и мишенью - перемещается в основной отсек 2, совершая в нем возвратно-поступательные движения относительно подложки 5.

Контроль за стехиометрическим составом и толщиной пленки осуществляется при помощи кварцевого датчика. По достижении заданной толщины, платформа 9 с технологическим устройством 6 перемещается назад, в технологический отсек 3 и процесс прекращается.

Открывают щелевой затвор 15 и подложку 5 извлекают через боковое отверстие 14 (фиг. 3).

- 4 007701

При наличии отверстия 12 и вакуумного затвора 13 между основным и технологическим отсеками во втором варианте исполнения вакуумного кластера процесс нанесения покрытия происходит аналогичным образом.

Отличие состоит лишь в том, упомянутые элементы конструкции предназначены для сохранения вакуума в технологическом отсеке 3 и перед загрузкой подложки 5 в основной отсек 2, вакуумный затвор 13 (фиг. 2) закрывает отверстие 12 между основным и технологическим отсеками, герметизируя технологическое устройство 6 в технологическом отсеке 2 в вакуумной среде.

Это дает возможность быстро произвести откачку воздуха из основного отсека 2 вакуумной камеры 1, сократить время технологического цикла и увеличить производительность оборудования.

При использовании нескольких технологических отсеков процесс нанесения покрытий происходит следующим образом (фиг. 3).

Подложка 5 из вакуумной транспортной камеры, в случае многокластерной системы, через боковое отверстие 14 перемещается в основной отсек 2 вакуумного кластера и устанавливается в подложкодержателе 4. После чего щелевой затвор 15 закрывается.

На технологических устройствах 6 и 6', находящихся в технологических отсеках 3 и 3', установлены сменные элементы: на платформе 9 технологического устройства 6 - ионный источник с распыляемой мишенью из серебра (Ag), а на платформе 9' технологического устройства 6' - ИК-нагреватель и магнетрон с ITO мишенью.

Давление в основном отсеке доводят до 10^-4 Па. Устройство 6' перемещают из технологического отсека 3' в основной отсек 2 и при помощи механизма 7' перемещения осуществляют нанесение покрытия на подложку 5.

Во время перемещения технологического устройства 6' относительно поверхности подложки 5 включают ИК-нагреватель и доводят температуру на подложке до 250°С. Затем в вакуумную камеру 1 подают смесь аргона с кислородом в соотношении 84:16% соответственно. При этом давление в основном отсеке 2 равно 5x10^-1 Па.

На магнетрон подают отрицательный потенциал 480 В и при разряде 5,3 А наносится пленка ITO толщиной 400 А. Затем технологическое устройство 6' перемещается в технологический отсек 3' и выключается.

В ионный источник, находящийся в технологическом отсеке 3, подают аргон до давления 6x10^-2 Па и потенциал 4,0 кВ. При этом формируется ионный пучок, направленный на мишень с током 340 мА.

Механизм 7 перемещения, выполненный в виде каретки, перемещает ионный источник, размещенный на платформе 9 технологического устройства 6, в основной отсек 2. При этом технологическое устройство 6 наносит покрытие на подложку 5, на поверхности которой формируется пленка Ag толщиной 150 А°.

Затем технологическое устройство 6 снова перемещается в технологический отсек 3 и выключается.

Последний слой - пленка ITO толщиной 400 А формируется при помощи технологического устройства 6', размещенного в технологическом отсеке 3', точно так же, как и первый слой.

После окончания процесса нанесения покрытия щелевой затвор 15 открывается и подложка 5 перемещается из основного отсека 2 через боковое отверстие 14 в общую транспортную камеру многокластерной установки.

Таким образом, конструкция предложенного в качестве изобретения вакуумного кластера и его вариантов, предназначенных для нанесения покрытий на подложки самых различных типоразмеров, обеспечивает многофункциональность и высокую производительность заявленной установки.

Вынесенный за пределы вакуумной системы механизм перемещения позволяет, не нарушая вакуум внутри камеры, при необходимости, осуществлять профилактическое и текущее обслуживание узлов механизма перемещения.

Сменность технологических элементов, установленных на платформе технологического устройства, позволяет сократить затраты времени, связанные с комплектацией этих элементов на платформе, в зависимости от поставленной задачи.

Выполнение технологического отсека автономным позволяет использовать два и более отсеков и, пристыковывая их к основному отсеку, как независимую технологическую единицу, позволяет, не расширяя объемы основного отсека вакуумной камеры, обеспечить многофункциональность установки.

Размещение коммуникационных элементов внутри держателей и герметизация последних с помощью гибких сильфонов защищает их от теплового и радиационного воздействия, увеличивая срок их службы и предохраняя подложку от попадания разного рода примесей на ее поверхность при нанесении покрытий.

Наличие отверстия с вакуумным затвором позволяет отделить основной отсек от технологического, обеспечивая сохранение вакуума в одном из них при разгерметизации другого, что способствует повышению производительности всей установки в целом.

Предусмотренные элементы конструкции устройства позволяют получить высококачественные тонкопленочные покрытия из самых различных материалов на подложки разных типоразмеров.

Предлагаемые в качестве изобретения вакуумный кластер для нанесения покрытия на подложку и

- 5 007701 его варианты универсальны и промышленно применимы.

Источники известности:

1. Патент США №5489369, МПК С 23С 14/56, опубл. 06.02.1996 г.

2. Патент ФРГ №Р4313353.3, МПК С 23С 14/22, опубл. 27.10.1994 г.

3. Евразийский патент №003148, МПК С 23С 14/54, 14/56, 14/34, опубл. 27.02.2003 г. (ближайший аналог).

Claims (11)

1. Вакуумный кластер для нанесения покрытий на подложку, включающий вакуумную камеру, подложкодержатель, предназначенный для установки подложки, технологическое устройство для нанесения покрытий на подложку и механизм перемещения технологического устройства, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно поверхности подложкодержателя и/или подложки, отличающийся тем, что вакуумная камера снабжена основным и по меньшей мере одним технологическим отсеками, при этом технологическое устройство размещено в технологическом отсеке вакуумной камеры и установлено с возможностью возвратно-поступательного перемещения в основной отсек вакуумной камеры параллельно поверхности подложкодержателя и/или подложки, а механизм перемещения технологического устройства размещен за пределами вакуумной камеры и связан с технологическим устройством с помощью держателей.

2. Вакуумный кластер для нанесения покрытий на подложку, включающий вакуумную камеру, снабженную отверстием, подложкодержатель, предназначенный для установки подложки, технологическое устройство для нанесения покрытий на подложку, механизм перемещения технологического устройства, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно поверхности подложкодержателя и/или подложки, и вакуумный затвор, отличающийся тем, что вакуумная камера снабжена основным и по меньшей мере одним технологическим отсеками, причем основной отсек вакуумной камеры оснащен отверстием и вакуумным затвором, предназначенными для соединения основного отсека с технологическим в единый технологический блок и установленными в плоскости, перпендикулярной плоскости подложкодержателя и/или подложки, при этом технологический отсек выполнен в виде отдельного блока и пристыкован к основному отсеку вакуумной камеры, а технологическое устройство установлено в технологическом отсеке с возможностью возвратно-поступательного перемещения в основной отсек в направлении, параллельном поверхности подложкодержателя и/или подложки, причем механизм перемещения технологического устройства размещен вне вакуумной камеры и связан с технологическим устройством с помощью держателей.

3. Вакуумный кластер по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что вакуумная камера включает два и более технологических отсека, в каждом из которых размещено технологическое устройство.

4. Вакуумный кластер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что технологическое устройство выполнено в виде набора технологических элементов - линейных ионных источников травления, ассистирования и распыления, мишеней, магнетронного распылителя, термического нагревателя подложек, предназначенных для обработки и нанесения покрытия на подложку.

5. Вакуумный кластер по п.4, отличающийся тем, что технологические элементы выполнены сменными.

6. Вакуумный кластер по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что технологическое устройство установлено на платформе, связанной с механизмом перемещения технологического устройства.

7. Вакуумный модуль по любому из пп.1, 2, 6, отличающийся тем, что механизм перемещения технологического устройства выполнен в виде каретки.

8. Вакуумный модуль по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что держатели выполнены в виде полых труб, жестко связанных с механизмом перемещения и технологическим устройством.

9. Вакуумный модуль по любому из пп.1, 2, 8, отличающийся тем, что держатели размещены внутри гибких сильфонов, герметично связанных с технологическим отсеком и механизмом перемещения.

10. Вакуумный модуль по любому из пп.1, 2, 8, 9, отличающийся тем, что внутри держателей размещены коммуникационные элементы, предназначенные для питания технологического устройства.

11. Вакуумный модуль по п.10, отличающийся тем, что в качестве коммуникационных элементов используют газо-, водо- и электроносители