FR2549454A1 - Installation pour la manutention et le revetement de substrats mines - Google Patents

Abstract

CE DISPOSITIF COMPREND UNE CHAMBRE A VIDE 18 QUI RENFERME DES MECANISMES DE TRANSPORT HORIZONTAL POUTRE 69 ET PLAQUE TOURNANTE 75 ET DES PLAQUES ELEVATRICES 37 MUNIES D'UNE GORGE PEU PROFONDE POUR TENIR LES SUBSTRATS 13. LA PAROI SUPERIEURE 78 DE LA CHAMBRE PORTE DES SAS DE CHARGEMENT 15 ET DE DECHARGEMENT ET DES CHAMBRES DE TRAITEMENT 20 A 23. CHAQUE LAME ELEVATRICE 37 EST MUNIE D'UNE EMBASE 42 ET D'UNE BAGUE D'ETANCHEITE 43 POUR FERMER LA COMMUNICATION ENTRE LE SAS OU LA CHAMBRE CORRESPONDANTE LORSQU'ELLE EST EN POSITION HAUTE ET QU'ELLE SUPPORTE UNE PIECE DANS LE SAS OU LA CHAMBRE CONSIDEREE. L'ENTRETIEN DE CHAQUE CHAMBRE 20 A 23 PEUT S'EFFECTUER SANS ROMPRE LE VIDE DE LA CHAMBRE 18 NI CELUI DES AUTRES CHAMBRES 20 A 23.

Description

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La présente invention est relative au domaine des appareils de revêtement sous vide et elle concerne plus particulièrement le dépôt de matières aussi bien

magnétiques que non magnétiques en utilisant des sources 05 de dépôt comprenant un appareil de projection à magnétron.

L'installation de manutention et de revêtement décrite ici comprend un réseau de vide, un dispositif de

transport et un certain nombre de postes de traitement.

Elle comprend également divers alimentations en puissance, 10 moyens de refroidissement à l'eau, moyens de traitement du gaz et dispositifs de commande, qui ne seront pas décrits= Il devient de plus en plus important de traiter et de transporter un à un de minces substrats tels que des pastilles de matériaux semi-conducteurs et des substrats 13 pour disques magnétiques, depuis une cassette dans et à

travers une installation de revêtement sous vide, puis hors de cette installation et de les renvoyer dans une cassette.

Certains développements récents de telles installations

sont décrits dans le brevet des E U A n 4 311 427 "Wafer 20 Transfer System" ("dispositif de transfert de pastilles"').

L'installation mentionnée plus haut travaille extrênement bien dans d'importantes applications de revêtement de pastilles de matériaux semiconducteurs Toutefois, avec l'émergence d'une demande d'installations analogues pour le traitement et le revêtement de substrats de disques magnétiques, qui sont actuellement d'un intérêt vital pour les applications telles que les mémoires d'ordinateurs, il est devenu évident que l'on doit apporter certaines modifications à divers aspects de l'installation pour la fabrica30 tion des disques magnétiques Lorsqu'elles sont effectivement réalisées, certaines de ces modifications peuvent également être avantageuses pour le traitement des pastilles

de semi-conducteurs.

Une caractéristique de l'installation mentionnée 35 plus haut (brevet des E U A n 4 311 427) est que les substrats minces sont tenus "sur chant" dans une orientation verticale et sont traités individuellement Bien que les

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deux faces des substrats soient accessibles pour le traitement, une seule des faces de la pastille de semi-conducteur a besoin d'être traitée, cependant que des moyens de chauffage ou de refroidissement sont appliqués optionnellement à la face arrière de la tranche, par exemple Pour le revêtement des disques magnétiques, il est nécessaire de revêtir les deux faces du substrat et il est extrêmement souhaitable de revêtir ces deux faces simultanément Il est

donc nécessaire de disposer de moyens plus symétriques pour 10 supporter les substrats individuellement pendant le revêtement.

Dans certaines installations de revêtement, les substrats sont transportés d'un poste de traitement à un autre et deux ou plus de deux opérations sont exécutées si15 multanément (sur différents substrats ou sur différents

lots de substrats) dans un environnement de vide commun.

Dans l'installation de traitement de pastilles de matériaux semiconducteurs décrite dans le brevet des E U A no 4 311 427 précité, les pastilles sont contenues dans un environ20 nement de vide commun, bien qu'elles soient traitées individuellement Dans certains cas de traitement de disques magnétiques, il est souhaitable d'éviter la contamination réciproque qui résulte de l'exécution simultanée de traitements très différents dans les divers postes de traitement. 25 Un grand nombre d'installations de revêtement utilisent un dispositif de transport des substrats Dans la plupart des cas, les diverses parties fixes et mobiles

du dispositif de transport sont au moins partiellement revêtues secondairement avec les substrats.

La matière déposée se détache en écailles du

dispositif de transport, en particulier sur les éléments mobiles, ce qui conduit à la production de particules qui peuvent être nuisibles au substrat Ceci conduit à la nécessité d'un entretien fréquent du dispositif de transport 35 des substrats.

Une technique connue sous le nom de projection RF (à fréquence radio) est fréquemment utilisée lorsque la

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matière de la source de traitement est un isolant ou une matière mauvaise conductrice de l'électricité Lorsqu'on utilise la projection RF à l'intérieur d'une enceinte sous vide, il tend à s'établir des champs et courants électriques RF à divers endroits de l'enceinte Les fuites de RF de l'enceinte sous vide se traduisent généralement par une irradiation de puissance RF dans l'environnement qui entoure cette enceinte Pour maintenir ce rayonnement au-dessous de niveaux acceptables, il est fréquem10 ment nécessaire d'appliquer un blindage RF, une mise à la masse et/ou des moyens de filtration à chacune des traversées de mouvements mécaniques, des traversées électriques, des conduits et des ouvertures qui pénètrent dans l'enceinte à vide, qu'une traversée ou ouverture particulière soit 15 ou non directement associée au fonctionnement de l'opération de projection RF Dans de nombreux cas, seule une petite partie des traversées et ouvertures est ainsi associée au fonctionnement Si l'on trouvait le moyen de supprimer la nécessité de blindage, etc, des traversées et 20 ouvertures qui ne sont pas directement intéressées, on

pourrait réaliser d'importantes économies sur la complexité et le coût de l'installation.

Dans d'importantes applications au traitement des pastilles de matériaux semi-conducteurs, les installa25 tions comportant un nombre fixe de postes de traitement peuvent être entièrement satisfaisantes La technologie des disques magnétiques n'est pas encore parvenue à un point de maturité analogue La liberté du choix du nombre

et du type des postes de traitement individuel est donc 30 une nécessité.

Dans la plupart des applications aux pastilles de matériaux semiconducteurs, les revêtements exigés sont non magnétiques et sont déposés à partir de sources de revêtement par projection au magnétron qui utilisent des ci35 bles non magnétiques Dans le cas des disques magnétiques, les revêtements principaux, qui présentent une importante critique, sont constitués par la matière magnétique et on

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peut également exiger des revêtements additionnels de matériaux non magnétiques Les sources de dépôt par projection au magnétron actuelles ont été conçues pour travailler efficacement avec des cibles non magnétiques Pour que les installations de fabrication de disques magnétiques puissent être utilisables, il est nécessaire de trouver des moyens perfectionnés pour revêtir des disques de

matières magnétiques.

Les sources de dépôt par projection au magnétron 10 comprennent des structures cathodiques et anodiques et sont mises en oeuvre dans une chambre dans laquelle on a fait le vide et qui est remplie d'un gaz de projection (typiquement, de l'argon à une pression inférieure à la pression atmosphérique) Une tension est appliquée entre la cathode et l'ano15 de pour établir une décharge à lueur Des ions positifs formés dans l'espace compris entre l'anode et la cathode frappent une cible de projection placée sur la surface de la cathode, en éjectant (par projection) des atomes de la matière de la cible pris à la surface de la cible et dans ses 20 couches atomiques subsuperficielles proches Ces atomes arrachés doivent se déposer sur des pièces ou substrats placés en vue de la cible de projection Les atomes arrachés se déposent également secondairement sur diverses surfaces

accessibles telles que les supports de substrats, les blin25 dages de projection et les parois de la chambre.

Lorsqu'on utilise des sources de revêtement par projection au magnétron, il est nécessaire de prévoir des moyens pour surveiller et contrôler la pression du gaz de projection Les films fraîchement déposés de nombreuses ma30 tières forment des sites pour l'absorption physique (physisorption) de divers gaz et également des sites pour Ia combinaison chimique avec certains gaz particulier (ou chimisorption de certains gaz) L'incorporation de quantités excessives de gaz particuliers dans les films déposés 35 peut avoir pour résultat la formation de revêtements contaminés Il est donc nécessaire de garantir des niveaux suffisamment bas de contaminants dans l'atmosphère de gaz

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de projection Ceci implique normalement un pompage continu à l'aide d'un moyen qui élimine le gaz de projection ainsi que les gaz contaminants Un flux d'entrée continu

de gaz de projection est donc nécessaire pour maintenir 05 la pression désirée de gaz de projection.

Dans les installations de revêtement sous vide en général, il est nécessaire de compléter périodiquement l'alimentation en matière de revêtement ou d'entretenir d'une autre façon la source de revêtement ou le poste de 10 traitement Dans la plupart des cas, ceci exige la mise à l'arrêt de l'ensemble de l'installation ou d'une grande partie de cette installation et la mise à l'air libre de cette installation Le nettoyage et la remise en état de fonctionnement de l'installation introduisent un retard important et une interruption de la production D'une façon générale, les moyens permettant de réduire les temps

d'arrêt de l'installation liés à l'entretien des postes de traitement, peuvent apporter d'importants avantages.

Un but de l'invention est donc de manipuler et de transporter les substrats minces d'une manière qui permette de les revêtir ou de les traiter d'une autre façon,

un à un et simultanément sur les deux faces.

Un autre but de l'invention est de fournir des

moyens permettant d'éviter la contamination réciproque en25 tre les divers postes de traitement individuel.

Un autre but de l'invention est de minimiser le

revêtement secondaire des pièces fixes et mobiles de l'instailation de traitement et de revêtement des substrats.

Un autre but de l'invention est de limiter les 30 besoins de blindage, mise à la masse et/ou filtration des traversées et ouvertures qui sont directement associees à

un traitement RF.

Un autre but de l'invention est de fournir des

moyens perfectionnés pour contrôler la pression et la pure35 té du gaz de projection.

Un autre but de l'invention est de donner une

bonne souplesse à la construction d'installations qui com-

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portent différents nombres et types de postes individuels.

Un autre but de l'invention est d'apporter des

moyens permettant de réduire le temps d'arrêt de l'installation qui est lié à l'entretien des postes de traitement 05 individuels.

D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre.

Selon un aspect, l'invention a pour objet des moyens nouveaux capables de manutentionner et de transpor10 ter des substrats minces (disques ou pastilles) d'une manière qui permette de les revêtir, ou de les traiter d'une autre façon, individuellement et simultanément sur les deux faces On utilise des lames élévatrices de substrats individuelles pour des cassettes d'entrée et de sortie, les 15 sas de chargement d'entrée et de sortie et les postes de traitement Une lame élévatrice attaque symétriquement le substrat à proximité de la moitié inférieure de sa périphérie, en le tenant fermement à l'aide de la gravité, et en n'occultant ou en n'éclipsant l'une ou l'autre des faces du substrat que dans une mesure négligeable Une première lame élévatrice élève un substrat orienté verticalement de la cassette d'entrée à une porte ouverte du sas de chargement air-vide Des nouveaux moyens associés à la porte retiennent fermement le substrat et l'introduisent dans le sas d'entrée Après mise sous vide du sas d'entrée et transfert du substrat à une deuxième lame élévatrice, la deuxième lame élévatrice se rétracte, en introduisant le substrat dans la chambre à vide principale Un mécanisme "à poutre marchante" selon l'invention transfère le substrat à une troisième lame élévatrice au moment voulu du cycle de manipulation La troisième lame élévatrice élève alors le substrat jusqu'au premier poste de traitement, en tenant le substrat en place pendant le revêtement ou autre traitement exécuté simultanément sur les deux faces Après le revête35 ment, la troisième lame élévatrice se rétracte et la poutre marchante transfère le substrat au poste suivant Cette

procédure se poursuit jusqu'à ce que le substrat soit trans-

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féré à travers le sas de chargement de sortie et qu'il soit

finalement déposé dans la cassette de sortie.

Dans l'opération de production, l'ensemble, sauf

une ou deux, des lames élévatrices situées à l'intérieur de 05 -la machine tiendront normalement simultanément des substrats individuels.

Dans une forme de réalisation linéaire de l'invention, les cassettes d'entrée et de sortie et les sas de chargement sont situés aux extrémités opposées de la machi10 ne Dans une forme de réalisation en U, un mécanisme réversible, tel qu'un mécanisme à poutre tournante ou un mécanisme à mouvement transversal est utilisé pour transférer les substrats du côté entrée au côté sortie de la machine et les cassettes d'entrée et de sortie ainsi que les sas 15 de chargement sont maintenant placés à la même extrémité de l'installation Dans l'une ou l'autre de ces formes d'installation, la machine est de conception modulaire pour assurer la liberté du choix du nombre et des types de

postes de traitement.

A chacune des lames élévatrices situées dans la chambre à vide principale, sont associés des moyens d'étanchéité tels que, lorsque les lames élévatrices se trouvent dans la position soulevée, tous les sas de chargement et toutes les chambres de traitement sont isolés du dispo25 sitif à vide principal Une pompe à vide préliminaire est prévue à chacun des sas de chargement et à chacun des postes de traitement et chaque poste de traitement peut être équipé d'une pompe à vide poussé individuelle qui peut être mise en circuit ou hors circuit selon le besoin Les 30 divers postes de traitement sont ainsi isolés les uns des autres pendant le fonctionnement, en évitant ou en réduisant ainsi fortement la contamination réciproque Lorsque les lames élévatrices sont rétractées pendant les périodes d'arrêt du fonctionnement, les postes de traitement et les 35 sas de chargement partagent le vide commun de la chambre principale.

D'autres avantages résultent du fait que les pos-

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tes de traitement individuels sont isolés pendant leur fonctionnement L'un de ces avantages est que le revêtement secondaire du dispositif de manutention du substrat est limité aux lames élévatrices Les pièces mobiles tel05 les que les poutres marchantes et la poutre tournante ou

les mécanismes de mouvement transversal ne sont pas sujets à subir un revêtement secondaire Par suite, la production de particules contaminant les substrats est fortement réduite, ce qui réduit de façon correspondante le besoin 10 d'entretien du dispositif de manutention des substrats.

Un autre avantage est que la nécessité de blindage RF, mise à la masse et/ou filtration des diverses traversées et ouvertures peut être limitée aux postes individuels particuliers dans lesquels on applique des traite15 ments RF Les traversées et ouvertures qui traversent les parois de la chambre à vide principale, par exemple, n'ont pas besoin de blindage RF, etc, Il peut en résulter d'importantes réductions de la complexité de l'installation et

des coûts qui en résultent.

Un autre avantage potentiel apporté par l'isolement des postes de traitement est lié à la manutention, à la purification et au pompage du gaz de projection (normalement de l'argon) Les films fraîchement déposés de nombreuses cibles de projection en métal ou alliages métalli25 ques réagissent chimiquement avec les gaz contaminants courants tels que l'oxygène et la vapeur d'eau, en les séparant par "pompage getter" Dans les postes de traitement qui utilisent de tels matériaux pour les cibles de projection, les films déposés sur les écrans de projection, par 30 exemple pendant le cycle immédiatement précédent, peuvent servir à maintenir un niveau acceptablement bas de gaz contaminants lorsque l'élévation de la lame élévatrice a

placé le substrat suivant en position et isolé la chambre.

Dans ces cas, il est superflu de faire travailler une pom35 pe à vide poussé individuelle, et on peut au contraire se reposer sur le pompage getter précité Etant donné que le gaz de projection (normalement l'argon) est chimiquement

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inerte, ce gaz n'est pas éliminé par pompage getter et il est éliminé relativement lentement par l'action de "pompage ionique" de la décharge incandescente Il peut donc être suffisant d'injecter une seule "charge" de gaz de pro05 jection pour chaque cycle de traitement Les gaz contaminants éventuellement introduits avec la charge de gaz de projection peuvent être éliminés par pompage getter avant le déclenchement de la décharge à Lueur, en purifiant ainsi l'atmosphère de gaz de projection Apres l'achèvement 10 du cycle de revêtement par projection, le gaz de projection peut être évacué au moyen de la pompe à vide prévue pour la chambre principale lorsque la lame élévatrice est rétractée Il n'est donc pas nécessaire de prévoir une pompe à vide poussé individuelle pour un tel poste de traite15 ment, ce qui conduit à une simplification importante de l'installation et à une économie de co t En outre, on peut maintenir une atmosphère de gaz de projection possédant un

faible niveau de contaminants puisqu'une seule charge de gaz de projection, avec les contaminants correspondants, 20 est introduite pour chaque cycle de traitement.

Lorsque l'entretien d'un seul ou de plusieurs postes de traitement individuels est nécessaire, on interromript temporairement le fonctionnement de l'installation en laissant les lames élévatrices dans la position leveée. 25 Tous les postes de traitement et tous les sas de chargement sont ainsi isolés de manière étanche de la chambre à vide principale Pour L'entretien d'un poste de traitement ainsi isolé, on met sa pompe respective hors circuit et on met le poste de traitement à l'air libre On enlève les sections voulues du poste de traitement et on les remplace

par des sections convenablement regarnies et prétraitées.

En variante, on peut enlever le poste de traitement complet et le remplacer par un poste neuf ou remis en état qui a été préparé en dehors de la ligne, pendant que l'installa35 tion de revêtement était en production Le poste de traitement est ensuite vidé (on y fait un vide approché) et on met sa pompe à vide spéciale en circuit Apres une brève opération de conditionnement, on abaisse les lames élévatrices et on reprend le fonctionnement normal de l'installation L'entretien du poste de traitement choisi n'a pas exigé la mise à l'air libre des autres postes de traite05 ment ni la mise à l'air libre de la chambre à vide principale Le temps d'arrêt de l'installation a donc ainsi été

considérablement réduit.

Les caractéristiques et avantages de l'invention

apparaîtront au cours de la description qui va suivre Sur 10 les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple,

la Fig 1 est une vue en plan, en partie schématique, d'une forme de réalisation en U de la présente invention; la Fig 2 est une vue de côté, en partie schéma15 tique et en partie en coupe, de la Fig 1; la Fig 3 est une vue en coupe de la Fig 1, prise de dessus, et montrant les mécanismes à poutre marchante et à poutre tournante; les Fig 4 et 5 sont des vues de côté et en cou20 pe, très schématisées, qui montrent les substrats alors qu'ils sont transférés par le mécanisme à poutre marchante; la Fig 6 représente, sous une forme partiellement schématisée et en partie en coupe, un poste de traitement, la lame élévatrice correspondant et les moyens de 25 pompage individuels de ce poste; les Fig 7 à 9 montrent les moyens par lesquels les substrats minces sont transférés de la lame élévatrice de la cassette d'entrée à la porte du sas de chargement d'entrée, et les moyens par lesquels le substrat est tenu 30 par la porte; la Fig 10 est une partie de la Fig 3 qui montre un mécanisme de déplacement transversal proposé en variante par rapport au mécanisme à poutre tournante de la

Fig 3.

En se reportant maintenant aux dessins, on peut

voir que la Fig 1 est une vue de dessus, en partie schématique, d'une forme de réalisation en U de la présente in-

il 2549454 vention et que les Fig 2 à 10 sont différentes autres vues de cette forme de réalisation Comme on le voit sur la Fig. 1, l'installation de revêtement comprend: des cassettes d'entrée et de sortie 10 et 11 qui portent des substats 05 minces (disques ou pastilles) 13; des sas de chargement d'entrée et de sortie 15 et 16 et un dispositif correspondant 17 de mise à l'air libre et de mise sous vide; une chambre à vide principale 18; des postes de traitement

à 23; des postes "de repos" 24 à 29; des mécanismes à 10 poutre marchante 30 et 31; et un mécanisme à poutre tournante 42 Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig 2, on fait le vide dans la chambre à vide 18 par un conduit 34 à l'aide de moyens de pompage appropriés tels qu'un cryopompe.

Le chargement des substrats dans les cassettes 10 et 11 et leur déchargement de ces cassettes sont faciles à comprendre en se reportant aux Fig 1, 2 et 6 à 9 On a représenté en coupe partielle sur la Fig 2 un sas de chargement d'entrée 15 et la lame élévatrice à gorge 37 correspondante, qui est vide (c'est-à-dire qu'elle ne porte 20 pas de substrat 13) au début du cycle de chargement Une gorge 38 ménagée dans la lame élévatrice 37 est visible sur les Fig 6 et 9 et une partie centrale évidée 39 est visible sur les Fig 2, 4, 5, 7 et 8 La fonction de la partie évidée 39 consiste à faciliter le transfert des 25 substrats au moyen des mécanismes à poutre marchante 30 et 31, ainsi qu'on le décrira en détail dans la suite La lame élévatrice 37 est soulevée et rétractée sous l'action d'un cylindre 41 étanché par un soufflet à commande pneumatique Pour déclencher le cycle de chargement, la lame élé30 vatrice 37 est élevée par le vérin pneumatique 41 et introduite dans le sas de chargement 15 A la lame élévatrice

37 est associée une embase 42 de forme générale rectangulaire, qui porte une bague torique 43 servant à former un joint étanche au vide avec une surface de portée plane in35 férieure 45 du sas de chargement 15 lorsque la lame élévatrice 37 se trouve dans sa position élevée Le sas de chargement 15, convenablement isolé de la chambre à vide prin-

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cipale 18 est ensuite mis à l'air libre à l'aide du dispositif 17, et une porte 50 du sas de chargement 15 est tournée de 180 et amenée à la position entièrement ouverte

(par des moyens non représentés) pour recevoir un substrat 05 13.

Une autre lame élévatrice à gorge 51, actionnée par un vérin pneumatique 52 attaque un substrat isolé 13 et le transfère de la cassette 10 dans une paire de guides

récepteurs à gorge 33 fixes à la porte 50 du sas de charge10 ment 15 (voir Fig 7 à 9).

Un bras de levier 54 logé en retrait à l:'intérieur de la porte 50, et portant un guide 1 gorge 55, est actionné (par des moyens non représentés) pour attaquer également le substrat 13 et élever ce substrat 13 au- dessus 15 de la lame élévatrice 51 La lame élévatrice 51 est ensuite rétractée à travers la cassette 10 et au-dessous de cette cassette 10 par le vérin pneumatique 52 et la cassette 10 est avancée (par des moyens non représentés),, de manièreà être prête pour le cycle de chargement suivant Lorsque la 20 lame élévatrice 51 a été rétractée, la porte 50 pivote autour d'un axe de charnière 57 pour prendre sa position fermée La porte 50 porte un joint torique 58 qui établit un joint étanche au vide entre la porte 50 fermée et une surface de portée 59 du sas de chargement 15 Les guides 53 et 55 sont disposés de manière à ménager un dégagement vertical adéquat entre le substrat 13 et la lame élévatrice 37 Le sas de chargement 15 est ensuite vidé d'air au moyen du dispositif 17 et le bras de levier 54 se rétracte pour laisser le substrat 13 tomber dans la lame élévatrice à gorge 37 La lame élévatrice 37 portant le substrat 13 est ensuite rétractée dans la chambre à vide principale 18 par

un vérin pneumatique 41.

L'opération de déchargement d'un substrat 13 de la chambre à vide principale 18 à travers le sas de charge35 ment de sortie 16 et dans la cassette de sortie 11 est facile à comprendre à la lumière de l'explication de l'opération de chargement à travers le sas de chargement d'entrée

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, puisque les divers mécanismes utilisés dans les deux

cas sont à peu près identiques.

La durée du cycle de chargement et/ou de déchargement des substrats est typiquement inférieure au temps 05 de travail normal demandé pour les postes de traitement

à 23.

A chacun des sas de chargement 15 et 16 et à chacun des postes de traitement 20 à 23, sont associés une lame élévatrice 37 respective, un vérin pneumatique 41, l O étanché au moyen d'un soufflet, une embase rectangulaire 42, une bague torique 43 et une surface de portée plane inférieure 45 Les lames élévatrices 37 ont une configurat:ion appropriée pour tenir les substrats 13 pendant le traitement dans les postes 20 à 23 En particulier, les 15 lames élévatrices 37 présentent une gorge 38 de manière à attaquer symétriquement les substrats 13 dans la région de la moitié inférieure de leur périphérie d'une façon appropriée pour ne masquer ou n'éclipser l'une et l'autre des surfaces du substrat que dans une mesure négligeable, en 20 permettant ainsi de réaliser un revêtement simultané des

deux faces du substrat 13, ce qui est particulièrement important dans la fabrication des disques magnétiques.

Lorsque les lames élévatrices 37 se trouvent dans leur position élevée, les sas de chargement et postes 25 de traitement correspondants sont isolés de la chanmbre à vide principale 18 par les joints étanches au vide formés entre les embases 42, les joints toriques 43 et les surfaces de portée 45 Grâce à l'utilisation de dispositifs obturateurs indépendants (non représentés), les sas de char30 gement 15 et 16 partagent les circuits de mise à l'air libre et de vide 17 Ainsi qu'on le décrira plus complètement, chacun des postes de traitement 20 à 23 peut possèder son propre circuit de vide indépendant, de sorte que les divers postes de traitement sont isolés l'un de l'autre pendant le 35 fonctionnement, ce qui évite la contamination réciproque et apporte d'autres avantages, ainsi qu'on le décrira dans la suite.

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Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig 1, des postes "de repos" 24, 25, 28 et 29 respectivement, font suite aux postes de traitement 20, 21, 22 et 23 Ces postes de repos sont fixes en position et servent d'emplace05 ments de stationnement commodes pour les substrats 13, permettant ainsi à ces derniers, par exemple, de se refroidir et de se dégazer avant de pénétrer dans le poste de traitement suivant Les deux autres postes de repos 26 et 27 sont associés au mécanisme à poutre tournante 32 Cha10 cun des postes de repos 24 à 29 présente essentiellement

la configuration d'une lame élévatrice fixe destinée à supporter les substrats 13 de la même façon que les lames élévatrices 37.

La fonction de transfert des substrats 13 d'une position rétractée à uneautre position située à l'inté15 rieur de la chambre à vide principale 18 est assurée par les mécanismes à poutre marchante 30 et 31 et par le mécanisme à poutre tournante 32 Les Fig 3 à 5 sont particulièrement utiles pour décrire cette fonction Dans les conditions de fonctionnement normales de pleine production, 20 et juste avant le transfert de poste à poste, des substrats 13 sont logés dans les lames élévatrices 37 dans des positions rétractées dans le sas de chargement d'entrée 15 et dans les postes de traitement 20 à 23 Des substrats 13 occupent également les postes de repose fixes 24, 25, 28 25 et 29, plus le poste de repos 27 associé au mécanisme à poutre tournante 32 Les seuls postes vacants sont le poste de repos 26 associé au mécanisme à poutre tournante 32 et la lame élévatrice 37 associée au sas de chargement de sortie 16 Le mécanisme à poutre marchante 30 effectue un 30 pas de transport d'un poste des substrats 13 depuis la position du sas d'entrée 15 vers le poste de repos 26 tandis que le mécanisme à poutre marchante 31 provoque un pas de transport analogue du poste de repos 27 vers le sas de chargement de sortie 16 Chacun des mécanismes à poutre marchante 30 ou 31 comprend un moyen d'entraînement extérieur 61 qui entraîne un engrenage linéaire ou crémaillère 62 L'engranage linéaire 62 coopère avec deux engranages

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circulaires 63 pour faire tourner des arbres 64 Les arbres 64 traverse des mécanismes à mouvement transversal

, et des joints rotatifs étanches au vide 66 pour pénétrer dans la chambre à vide principale 18, o ils sont ri05 gidement solidaires de bras 67 qui, à leur tour, sont articulés sur des poutres 69 par l'intermédiaire d'axes 68.

Des supports à gorge 71 prévus pour les substrats 13 sont fixes aux poutres 69 Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig 3, les supports à gorge 71 sont des cy10 lindres courts et ces supports à gorge 71 sont utilisés pour chacun des substrats 13 dans la forme de réalisation représentée sur les Fig 4 et 5 Ainsi qu'on l'a déjà remarqué plus haut, chaque lame élévatrice 37 présente une gorge 38 et une partie centrale évidée 39 De même, chacun 15 des postes de repos fixes 24, 25, 28 et 29 comporte une gorge 38 et une partie centrale évidée 39 La fonction de la gorge 38 consiste à maintenir fermement le substrat 13

à l'aide de la gravité et la fonction de la partie centrale évidée 39 est de donner place à celui des trois sup20 ports à gorge 71 qui est en position centrale.

La Fig 3 montre la position de début de transfert pour les mécanismes à poutre marchante 30 et 31 La Fig 4 montre la poutre 69 du mécanisme à poutre marchante dans la position "à mi-chemin" et la Fig 5 montre la 25 poutre 69 à proximité de sa position finale Sur les Fig. 3 à 5, on a également représenté les substrats 13 tenus sur les supports à gorge 71 dans les trois positions de transfert Sous l'effet de la manoeuvre des moyens d'entraînement 61, le transport de la poutre 69 est commandé par l'intermédiaire des bras 67, qui amènent un point donné de la poutre 69 à suivre un trajet circulaire d'une position initiale à une position finale De cette façon, un substrat 13 est soulevé sur les supports à gorge 71 à partir de sa position initiale et déposé dans le poste sui35 vant, la poutre 69 étant alors positionnée de manière à dégager entièrement les supports à gorge 71 des substrats 13 Apres achèvement des transferts des substrats 13, les

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poutres 69 sont déplacées par les mécanismes de mouvement transversal 65 en direction des parois 72 adjacentes de la chambre à vide principale 18 (voir Fig 6), et dégagent ainsi les lames élévatrices 37 pour permettre le transport 05 vertical des substrats 13 Les poutres 69 sont ensuite ramenées à la position de début de transfert, selon un trajet circulaire, sous l'action des moyens d'entraînement extérieurs 61, à l'exception de la poursuite du déplacement vers les parois 72 de la chambre à vide principale 18. 10 Les positions représentées en traits interrompus sur la Fig 6 pour les bras 67, la poutre 69 et les supports à gorge 71 montrent des parties du mécanisme poutre marchante 30 en transit vers la position de début de transfert A la fin du cycle de traitement suivant et lors du 15 retour des lames élévatrices 37 à leur position rétractée, les poutres 69 sont ramenées par les mécanismes de mouvement transversal 65 des parois 72 de la chambre à vide

principale 18 à la position de début de transfert pour permettre aux supports à gorge 71 d'attaquer les substrats 13 20 pour le cycle de transfert suivant.

La durée du cycle pour le transfert des substrats par les mécanismes à poutre marchante 30 et 31 est typiquement de moins de 10 secondes Pour un temps de traitement de 50 secondes dans les postes de traitement 20 à 23, le 25 temps total du cycle est donc d'environ 60 secondesLes rtôles des mécanismes à poutre marchante 30 et 31 dans le transfert des substrats 13 au poste de repos 26 et à partir du poste de repos 27 ont été décrits plus

haut On donne maintenant une description de la façon dont 30 un substrat 13 est transféré de la position du poste de repos 26 à celle du poste de repos 27 Le mécanisme à poutre

tournante 32 comprend une poutre 75 fixée rigidement à un arbre vertical 76 qui est relié à des moyens 77 d'entraînement en rotation fixée à la plaque supérieure 78 de la 35 chambre à vide principale 18 Aux deux extrémités de la poutre 75, se trouvent des supports de substrats à gorge

79 qui sont analogues aux lames élévatrices 37 et aux pos-

-te "? 2 os -2 25 2 e t 29 ce sers qulls pr sente des,, es ' g et ae is e rales évidé es 39 Au L dé r'is S:? C 1 dà 9 A but t O proce Ssus de 'ansfer des substrats le support de su ra A gorge 79 situé dans la posi tion du poste de reO.'f poer 2 S est vide ta S que le suport 79 situé au Poste de re Dos i 7 tent un, sabstrat 13 Lorsque les poutres marchan terinr 1 l-rs cycles de transfert rt se sut:-et rt et le support 79 qui se trouve dans le poste de repos 26 tient un substrat 13 et le support 79 sit-i1 dadrs le poste de repos 27 est vide L-es moyens en:oaemne mecm: rtatifs 77 entrent alors en Jeu pour faire tnourne la poutr 75 de i 50 " de sorte que le support 79 situe au postze de repcs 2 est miaintenant vide e L que le support 79 Eitué dans la position du poste de repos 27 tient à nou15 veau un subs trat 3 Les postes de repos 26 et 27 sont men- enant ten etat pour le cycle de transfert suivanto O)n peut remarquer ue, dans le transfert du substrat 13 du poste d'e repos 26 au poste de repos 27, le substrat 13 tourne de 180 autour d'un ax-e vertical Ceci siz gnifie que sa position dans la cassette de sortie 1 l est :ret curnée ooma Lra'iement à c elle qu'elle occupait dans la cassette d Dentrae l Dans la fabrication des discues magndtiques, ce retournement du substrat 13 est de peu de consétuenice, puisque les deux faces du substrat 13 (le dis25 que) sont traitées et revêtues identiquement Toutefois, dans certaines applications de revêtement de tranches de semi-conducteurs, il est souhaitable de ramener un substrat i 3 (ure lranhe} traité et revêtu dans la même position, y compris son orientatio N aans ia cassette d'o il est ini 30 ti luementn issu, auquel c 5 as la rotattion de 1 O autour d un

ax:e ver tical qui a été mentionne ci-dessus doit être evitee ou corrig&e Une sorte de moyens pour obtenir ce résultat est décrite dans la sumte à propos de la Fig 10.

Dans la forme de réalisation représentée sur la 35 Fig 1, on utilise quatre postes de traitement 20 à 23.

Dans lla plupart des cas, ces postes de traitement partagent des caractéristiques communes, y compris le traite-

18 2549454

ment bilatéral des substrats 13 pendant que les substrats sont tenus dans les lames élévatrices 37, l'isolement des postes de traitement vis-à-vis de la chambre à vide principale 18 étant assure par les joints étanches au vide 05 établis entre les embases 42, les bagues toriques 43 et les surfaces de portée 45 Toutefois, en général, des traitements différents sont exécutés dans les différents postes Par exemple, dans le cas de la fabrication de disques magnétiques, le poste de traitement 20 peut être utilisé 10 pour chauffer et décaper un substrat 13 par projection, les postes de traitement 21 et 22 peuvent être utilisés pour déposer des revêtements de matière magnétique sur les deux faces des substrats 13 et le poste de traitement 23 peut être utilisé pour déposer un revêtement protecteur final Ainsi qu'on l'exposera plus bas, le besoin de postes de traitement additionnels peut facilement être satisfait grâce à la nature modulaire de la conception et de la

construction de i'installation de manutention et de revêtement de substrats selon l'invention.

Certaines des caractéristiques, ainsi que le fonctionnement du poste de traitement représentatif 21 seront à présent décrites à l'aide de la Fig 6 Deux sources de revêtement par projection à magnétron 80 sont raccordées, par une liaison étanche séparable, à l'aide de joints en élastomère 81 et d'une bague isolante 81 a, à une chambre centrale 82 qui est elle-même raccordée par une liaison amovible, à l'aide d'un joint étanche au vide 82 a, à la plaque supérieure 78 de la chambre à vide principale 18 Un collecteur 83 formé entre la plaque supérieure 78 et un élément de paroi 84 est en communication pour le passage du vide avec la chambre centrale 82 Une fente rectangulaire 85 débouche dans la chambre centrale 82 à travers la plaque supérieure 78 pour permettre l'introduction de la lame élévatrice 37 qui porte un substrat 13 Des écrans de projection amovibles 87 et 88 sont prévus pour faciliter le nettoyage et l'entretien Il est également

prévu des écrans de sécurité amovibles 89 faits d'une ma-

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tière non conductrice Un conduit cylindrique 90 renferme une cryopompe 91 qui constitue la pompe à vide poussé individuelle du poste de traitement 21 Le conduit 90 constitue également un renforcement de structure pour la charm05 bre à vide principale 18 mais l'intérieur du conduit 90 est isolé de la chambre à vide principale 18 à joint étanche au vide La cryopompe 91 et un moteur auxiliaire 92 qui lui est associé sont montés sur une bride à vide 93 qui s'accouple à une bride à vide correspondante 94 fixée 10 au conduit 90 La cryopompe 91 est raccordée au poste de traitement 21 par l'intermédiaire d'une soupape 96 logée dans le collecteur 83 Si cela est nécessaire, le pompage préliminaire du poste de traitement 21 est assuré par une soupape de vide préliminaire 97 raccordée au collecteur 33 On a omis de représenter la soupape de retour à l'air servant à mettre le poste de traitement 21 à l'air libre sur l'atmosphère A la chambre centrale 82 du poste de traitement 21 est raccordé un manomètre à capacité 101 (voir Fig 1 et 2) qui est utilisé pour la mesure précise 20 de la pression du gaz de projection (typiquement de l'argon) pendant le dépôt par projection A la chambre centraLe 32 sont également raccordés, mais non représentés sur le dessin, une soupape de réglage du débit d'argon, un

contrôleur de débit d'argon et un instrument de mesure du 25 vide à cathode froide, servant à mesurer le vide poussé.

Aux sources de revêtement par projection à magnétron 80 sont associées, mais non représentées sur le dessin, des lignes d'alimentation en puissance à décharge à lueur, des conduites de refroidissement par l'eau, des lignes d'ali30 mentation en puissance magnétiques, et des sondes de Hall

destinées à mesurer les champs magnétiques à l'intérieur des sources de revêtement par projection à magnétron 80.

Dans le fonctionnement normal, les soupapes 96 sont fermées pendant le transfert des substrats 13 par les 35 mécanismes à poutre marchante 30 et 31, pour isoler ainsi de la chambre à vide principale 18 les cryopompes 91 individuelles des postes de traitement Lorsque le transfert

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des substrats 13 est terminé, les poutres 69 se rétractent, pour permettre aux vérins pneumatiques 41 de faire monter les lames élévatrices 37 dans leurs postes de traitement respectifs Comme on le voit en se reportant maintenant à 05 la Fig 6, le poste de traitement 21 est isolé de la chambre à vide principale 18 par le joint à vide formé entre l'embase 42, la bague torique 43 et la surface de portée La soupape 96 s'ouvre ensuite pour permettre de faire vider le poste de traitement 21 par sa cryopmpe 91 Inmi10 viduelle Le débit du courant d'argon est ajusté (de mamiere à donner la pression d'argon désirée, qui est mesurée par le manomètre à capacité 101 La puissance est transmmise aux sources de revêtement par projection â magnétron aux niveaux et pendant les temps nécessaires pour pro15 duire des revêtements désirés Par exemple, une couche,de Permalloy d'une épaisseur de 1000 angstroams et iêtre dposée sur chaque face du disque magnétique em 30 à 50 D secondes à un niveau de puissance de source de moïss de 2 kilowatts par face Lorsque le revêtement est termiâe <on 20 interrompt la transmission de la puissance ax sorcu ts 50 et on ferme la soupape de courant d'argon_ Emsuite,, n ferme la soupape 96 donnant sur la cryopoape 91 et la lame élévatrice 37 portant un substrat 13 est ré 2 L-me L"'installation est maintenant prête pour le cycle sui-ant (de

transfert de substrats par les mécanismes à Ipraie mardhante 30 et 31 et par le mécanisme à poutre toimnaite 32.

Dans la forme de réalisation décrite pms hanté les poutres 69 des mécanismes à poutre marchante 30 et 31 subissent quatre mouvements distincts: { 13 trans 2 atitin vers l'intérieur (en s'éloignant des parois 72 de la -chrambre à vide principale 18) pour permettre aux supports à gorge 71 d'attaquer les substrats 13; ( 2) mouvement curviligne (représenté convexe vers le haut sur les Fig 4 et 5 " de la position initiale à la position finale; ( 3) tamisla35 tion vers l'extérieur (vers les parois 72); et ( 4) momvement curviligne convexe de retour à la position de début de transfert.

21 2549464

Dansç une vral-aa de réalisation non represenY r' atnsms' à < tv marchantee 30 et 31 amàn'k :loesrs c,-s( 9 et es supprts à gorge 71 correspondants lenxeute o-r des 7,3 o ie 2 ents Oin Ocaves au l ieu de mouvemen-s -,nvexes ve Ls Le hauit Huit mouvements distincts (au lieu de e) sert alors nécessaires ( 1 () translation vers _ ',-s rier, < 'o ( 2) o,Jre nt curvitiae inverse (petit arc) pc.ur permet'Lre au' support S ê gorge 71 d attaquer et de souever los S 4 ubstrats i 3 au=dessus des lames élévatrices 1 " 37 ' 'f '3 'ranslaticn vers 1 e trieu (P Dour se dégager des Isamnes 1-"i-vatrices 37) ()-J miouvemlent curviligne concave, ie la uiosition angulaire init'ale 2 la position angulaire f Fale ( ( 5) translation vers lin,-?rieur ( 6) mouve-ment e vi lgn Je inverse (peti E arc) pour permettre de faire pas.:: r '_es substrats 13 des s-Lupports à gorge 71 aux lames élai.ces 37 ( 7) tr-anslation vers 1 lextsrieur; et î 8 > -::'eent cr YL i i gne concave de retour la p-osition de

début d-e transfert.

P.iei que la forme de réalisa tion concave soit un C' pe: r 'l o iex ge lu a forwme de r 1 a 1 sa on convexe { puisîu'eiie e qze hui t 'mcuïveiments dis*i ncts des poutres 69 au lleu de qu ' aucun mecanisme den-tralnement add-d e.ionne 1 n'est n sai re; Etant donne que les mouvemen ts

e juté scont relativement courts, l'effet sur la dur 5 e du evc le de transfert des substrats est relativement faible.

t Un avntarflgae de la forme de réalisation concave est de per.etre de réduire la hauteur verticale de la chambre à vide principale 18, ce qui réduit son cout de fabrication.

te hauteur ruite le la c Tnbr 18 réduit la longueur ' im tan h e par : d e eours-C exi ge des vri-ns pneumatiques 41 étanchés '

seuffliets prévus pour ies lames élévatrices 37, ce qui, ern,eâme temps, réduit le cot e-'t améliore la fiabilitre.

Il a déjà été mentionné plus haut c-ue la rotation de 18 $ O des substrats 13 autour d'un axe vertical qui est 25 produite par le mécanisme à poutre tournante 32 doit être

yitae ou corrigée dans certaines applications importantes.

Sur la FD'ig 10, on a représenté un mécanisme de mouvement

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transversal 120 constituant une variante qui peut remplacer le mécanisme à poutre tournante 32 de la Fig 3 Un mouvement transversal est imprimé à une tige 121 au moyen d'un vérin pneumatique 122 étanché par soufflet Un sup05 port de substrat à gorge 124 est fixé à la tige 121 Le support 124 est analogue aux lames élévatrices 37 et aux postes de repos 24, 25, 28 et 29 en ce sens quoil présente une gorge 38 et une partie centrale évidée 39 Au début de l'opération de transfert des substrats, le support 124 qui 10 tient un substrat 13 se trouve dans la position du poste de repos 27 Dès que les supports 71 portés par les poutres 69 ont soulevé les substrats 13 au-dessus des lames élévatrices 37, des postes de repos 24, 25, 28 et 29 et du support 124, le vérin pneumatique 122 est mis en action pour 15 déplacer rapidement la tige 121 et le support 124 fixé à cette tige, qui est maintenant vide, jusqu'à la position du poste de repos 26, o des lignes tracées en traits interrompus indiquent les'positions de la tige 121 et du support 124 Le support 124 vide se trouve maintenant en posi20 tion pour recevoir un substrat 13 provenant des supports à gorge 71 appropriés Lorsqu'un substrat 13 a été déposé sur le support 124, le vérin pneumatique 122 est mis en action pour ramener le support 124 avec un substrat 13 à la position du poste de repos 27, en état pour le cycle de 25 transfert de substrat suivant Il est évident que le mécanisme de mouvement transversal 120 a effectué un transfert sans rotation du substrat 13 du poste de repos 26 au poste

de repos 27, ce qui est important dans certaines applications.

En comparant les Fig 3 et 10, on peut remarquer que le mécanisme de mouvement transversal 120 occupe moins d'espace longitudinal que le mécanisme à poutre tournante 32 Ceci permet de raccourcir la chambre à vide principale 18 en ramenant la paroi d'extrémité 126 à une position 127 35 représentée par une ligne tiretée, ce qui réduit le coût

de fabrication et la surface au sol occupée.

Il a été indiqué dans la description ci-dessus

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que le poste de traitement 21 est isolé de la chambre à vide principale 18 pendant le traitement par le joint étanche au vide établi entre l'embase 42, la bague torique 43 et la surface de portée 45 et que le poste de trai05 tement 21 possède son propre dispositif à vide individuel, qui comprend la cryopompe 91 Comme on peut le voir sur les dessins, une situation analogue existe pour chacun des autres postes de traitement 20, 22 et 23 De cette façon, pendant le traitement, chacun des postes de traite10 ment 20 à 24 est isolé des autres ainsi que de la chambre à vide principale 18 La contamination réciproque pendant

le traitement est ainsi évitée ou fortement réduite.

Un autre avantage issu du fait que les postes de traitement 20 à 23 sont isolés pendant leur fonctionnement 15 consiste en ce que le revêtement secondaire du dispositif de manutention du substrat est limité aux lames élévatrices 37 Les parties mobiles des mécanismes à poutre marchante 30 et 31, comme les arbres tournants 64, les bras 67, les axes 68, les poutres 69 et les supports à gorge 71 20 évitent ainsi tous revêtement secondaires, de même que les diverses parties qui sont associées au mécanisme à poutre tournante 32 ou au mécanisme de mouvement transversal 120 Le résultat est que la production de particules qui pourraient contaminer ou endommager les substrats 13 est fortement réduite, ce qui réduit d'autant la nécessité de nettoyage et d'entretien du dispositif de manutention

des substrats.

Un autre avantage issu du fait que les postes de traitement sont isolés consiste en ce que le besoin de 30 blindage RF, de mise à la masse et/ou de filtration des diverses traversées et ouvertures peut être limité aux seuls postes individuels particuliers dans lesquels on applique des traitements RF Par exemple, en l'absence de l'isolement des postes de traitement, il serait nécessaire 35 de prévoir des moyens spéciaux de mise à la masse pour les arbres 64 des mécanismes à poutre marchante 30 et 31 et également pour l'arbre vertical 76 du mécanisme à poutre

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tournante 32 Les conducteurs électriques associés aux appareils de mesure de la pression (non représentés) prévus pour la chambre à vide principale 18 devraient être entourés d'un blindage mis-à la masse et il pourrait être né05 cessaire de prévoir des filtres RF spéciaux L'isolement des postes de traitement supprime la nécessité de prévoir de tels blindages RF, etc, et entraîne en même temps une

réduction de la complexité et du coût de l'installation.

Un autre avantage potentiel de l'isolement des postes de traitement estlié à la manutention, la purification et l'évacuation du gaz de projection, qui est normalement l'argon Les films franchement déposés à partir de nombreuses cibles de projection de métaux ou alliages métalliques se comportent comme des "pompes getter" vis-à15 vis des gaz contaminants tels que l'oxygène et la vapeur d'eau Dans les postes de traitement qui utilisent de telles matières de cibles de projection, les films déposés sur les blindages de projection 87 et 88 (comme indiqué sur la Fig 6 pour le poste de traitement 21) pendant un 20 cycle de dépôt immédiatement précédent peuvent servir à maintenir un niveau suffisemment bas de gaz contaminants après que l'élévation de la lame élévatrice 37 a amené le substrat 13 suivant à sa position de revêtement et a isolé le poste de traitement 21 de la chambre à vide prin25 cipale 18 au moyen de l'embase 42 et de la bague torique 43 Dans ce cas, il peut être inutile d'ouvrir la soupape 96 sur sa cryopompe 91 individuelle et on peut en remplacement se servir du pompage getter réalisé pàr le film fraîchement déposé sur les écrans de projection 87 et 88. 30 Etant donné que le gaz de projection (normalement l'argon) est chimiquement inerte, il n'est pas éliminé par le pompage getter et il est évacué relativement lentement par l'effet de "pompage ionique" de la décharge à lueur Il peut donc être suffisant d'injecter une "unique charge" de 35 gaz de projection pour chaque cycle de traitement Les gaz contaminants éventuellement-introduits avec la charge de gaz de projection pourraient être éliminés par pompage

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qe t Ler avant le déclenchement de la décharge à lueur, en purifiant ainsi l'atmosphère de gaz de projection Apres exécution du cycle de revêtement par projection, le gaz de projection peut être évacue par la pompe à vide de la 05 chambre à vide principale 18 lorsque la lame élévatrice 37 est rétracte Dans ce cas, il peut se faire qu'il ne soit pas nécessaire de prévoir une pompe à vide poussé individuelle (cryopompe 91) pour chacun des postes de traitement dans lesquels les films fraîchement déposés sur les 10 surfaces telles que les écrans de projection 87 et 88 effectuent un pompage getter suffisant, auquel cas, on pourrait obtenir une installation de revêtement plus simple et d'un coût moins élevé En outre, on pourrait entretenir

une atmosphère de gaz de projection possédant un niveau de 15 contaminants plus bas puisque, pour chaque cycle de traitement, on n'introduit qu'une seule charge de gaz de projection accompagnée de contaminants.

Il est nécessaire de procéder à l'entretien des divers postes de traitement 20 à 23 sur la base d'un pro20 gramme périodique (et quelquefois hors programme); le renouvellement de la matière de la cible de projection dans les sources de revêtement par projection à magnétron 80 du poste de traitement 21 constitue un exemple d'un besoin d'entretien périodique Dans la plupart des installations 25 de la technique antérieure, cet entretien exige la mise à l'arrêt de la totalité de l'installation et sa mise à l'air libre sur l'atmosphère Le nettoyage et la remise en état de fonctionnement de l'installation introduit des retards considérables et des interruptions de la production. 30 Dans un premier aspect de la présente invention, l'entretien d'un poste de traitement choisi n'exige pas de mise à l'air libre des autres postes de traitement ni de la chambre à vide principale sur l'atmosphère Lorsque l'entretien d'un ou plusieurs poste(s) individuel(s) de35 vient nécessaire, on interrompt temporairement le fonctionnement de l'installation en laissant les lames élévatrices dans la position haute Tous les postes de traitement et

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tous les sas de chargement sont ainsi isolés de la chambre à vide principale Pour l'entretien d'un seul poste de traitement, on met sa pompe individuelle hors circuit et on met le poste de traitement à l'air libre sur l'atmosphè05 re On dépose les sections voulues du poste de traitement et on les remplace par des sections convenablement regarnies et prétraitées En variante, on peut déposer l'ensemble du poste de traitement et le remplacer par un poste neuf ou remis en état Ensuite, on fait le vide (le vide 10 préliminaire) dans le poste de traitement et on remet sa

pompe à vide individuelle en circuit Après une brève opération de conditionnement, on abaisse les lames élévatrices et on reprend le fonctionnement normal de l'installation L'entretien du poste de traitement choisi n'a pas 15 exigé la mise à l'air libre des autres postes de traitement ni celle de la chambre à vide principale sur l'atmosphère Le temps d'arrêt de l'installation est ainsi considérablement réduit.

On peut remarquer sur la Fig 1 que les postes 20 de traitement 20 et 21 situés sur le côté sas de chargement d'entrée de la machine se trouvent en face des postes de repos 29 et 28 situés sur le côté du sas de chargement de sortie Cet arrangement conduit à une machine plus étroite et, en consequence, à une utilisation plus efficace de l'espace et des matières que ce ne serait le cas si les postes de traitement 20 et 21 se trouvaient en face des postes

de traitement 23 et 22, par exemple.

Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, certaines applications peuvent exiger des postes de traitement addition30 nets en supplément des quatre postes de traitement 20 à 23 représentés dans la forme de réalisation décrite On peut remarquer sur la Fig 1 que l'installation de manutention et de revêtement de disques ou tranches est représentée

en trois sections 110, 111 et 112 munies de brides distinc35 tes et accouplées les unes aux autres par des brides 114.

On peut ajouter commodément des paires additionnelles de postes de traitement et de postes de repos, même sur place,

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en ajoutant une ou plusieurs section(s) 111 à brides distinctes, en apportant naturellement des modifications appropriées aux mécanismes à poutres marchantes 30 et 31.

En outre, ainsi qu'on l'a déjà indiqué plus haut, 05 une forme de réalisation en U de la présente invention est

décrite sur la Fig 1 et sur d'autres Figures des dessins.

Il est évident qu'il est possible d'utiliser des formes de réalisation linéaires ou même autres et que ces formes peuvent être préférées dans certaines applications La forme

de réalisation en U apporte cependant des avantages de compacité et également de chargement et déchargement à la même extrémité de la machine.

La possibilité de choisir librement le nombre de

postes de repos comparativement au nombre de postes de trai15 tement représente un point de la souplesse de la conception.

En dehors du retournement associé au mécanisme à poutre tournante 32 de laFig 3, ou au mécanisme de mouvement transversal 120 de la Fig 10, dans la forme de réalisation en U, les postes de repos peuvent être entièrement éliminés, 20 ce qui réduit à un minimum l'inventaire de substrats qui séjournent dans l'installation de manutation et de traitement Selon les détails de l'application considérée, des considérations telles que le temps nécessaire pour le refroidissement et le dégazage peuvent jouer en faveur d'un 25 nombre de postes de repos encore supérieur à celui de la

forme de réalisation de la Fig 1.

Il ressort de ce qui précède que la présente invention a pour objet une nouvelle installation de manutention et de traitement individuel de substrats minces, tels 30 que des disques magnétiques et tranches de semiconducteurs Bien que de nombreuses modifications pouvant être apportées à la forme de réalisation décrite soient évidentes pour l'homme de l'art, il va de soi que l'invention ne

doit être considérée comme limitée uniquement par la por35 tée des revendications annexées.

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Claims (51)

REVENDICATIONS

1 Installation pour la manutention et le traitement individuel d'une pluralité de substrats ( 13) relativement minces, lesdits substrats étant orientés verti05 calement pendant ladite manutention et le traitement, ladite installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend: une chambre principale ( 18), un sas de chargement d'entrée ( 15) et un sas de chargement de sortie ( 16), une pluralité de postes de traitement ( 20 à 23), des moyens ( 50, 51) de chargement/déchargement des sas de chargement, des moyens de transport vertical ( 27) et des moyens de transport horizontal ( 30, 31, 32), lesdits sas de chargement ( 10, 11) étant positionnés au-dessus de ladite chambre principale ( 18) et raccordés par liaison à joint étan15 che à une paroi supérieure ( 78) de cette chambre, lesdits postes de traitement ( 20 à 23) étant disposés entre lesdits sas de chargement et étant eux aussi raccordés par liaison à joint étanche à ladite paroi supérieure ( 78) de ladite chambre principale ( 18), lesdits moyens ( 50, 51) 20 de chargement/déchargement des sas de chargement servant à transférer lesdits substrats ( 13) d'une cassette d'entrée ( 10) audit sas de chargement d'entrée ( 15) et pour transférer lesdits substrats du sas de chargement de sortie ( 16) à une cassette de sortie ( 11), lesdits moyens de 25 transport vertical ( 37) servant à faire monter lesdits substrats ( 13) de ladite chambre principale ( 18) dans lesdits postes de traitement ( 20 à 23) et dans ledit sas de chargement de sortie ( 16), lesdits moyens de transport vertical ( 37) servant également à abaisser lesdits sub30 strats ( 13) du sas de chargement d'entrée ( 15) et desdits postes de traitement ( 20 à 23) dans ladite chambre principale ( 18), lesdits moyens de transport vertical ( 37) comprenant une pluralité de lames élévatrices individuelles ( 37), chacun des sas de chargement ( 15, 16) et des postes 35 de traitement ( 20 à 23) étant desservi par une respective desdites lames élévatrices ( 37), chacune desdites lames élévatrices ( 37) étant d'une configuration appropriée pour

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tenir fermement un desdits substrats ( 13) pendant le transport vertical, lesdites lames élévatrices ( 37) affectées auxdits postes de traitement ( 20 à 23) étant de configuration appropriée pour tenir lesdits substrats ( 13) pendant o 05 le traitement exécuté dans lesdits postes de traitement ( 20 à 23), lesdits moyens de transport horizontal ( 30, 31, 32) servant à effectuer des décalages simultanés d'un poste de tous lesdits substrats ( 13) à l'intérieur de ladite chambre principale ( 18), lesdits décalages étant dirigés 10 vers ledit sas de chargement de sortie ( 16), de sorte que lesdits substrats individuels ( 13) sont transportés à travers ladite installation en étant traités successivement dans lesdits postes de traitement successifs ( 20 à 23), tous lesdits postes de traitement traitant simultanément

chacun un desdits substrats ( 13), en permettant ainsi d'obtenir une grande cadence de production.

2 Une installation de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune desdites lames élévatrices ( 37) est munie 20 d'une gorge ( 38) de manière à attaquer symétriquement l'un desdits substrats ( 13) à proximité de la moitié inférieure

de la périphérie de ce substrat, ladite lame élévatrice tenant fermement ledit substrat grace à la gravité.

3 Un dispositif de manutention et de traitement 25 de substrats selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune desdites lames élévatrices ( 37) associée à un desdits postes de traitement ( 20 à 23) est de configurati Ton appropriée pour ne masquer l'une ou l'autre des surfaces dudit substrat que dans une mesure négligeable, en 30 permettant ainsi d'effectuer un traitement simultané des

deux faces dudit substrat.

4 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites lames élévatrices ( 37) sont d'une configuration 35 appropriée pour permettre à une pluralité d'éléments supports ( 71) à gorge desdits moyens de transport horizontal ( 30, 31, 32) d'attaquer lesdits substrats ( 13) et de les

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évacuer desdites lames élévatrices ( 37) et de les déposer

sur des lames élévatrices adjacentes.

Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 4, caractérisé en ce 05 que chacune desdites lames élévatrices ( 37) présente une partie évidée ( 39) en position centrale de manière à permettre d'utiliser un des éléments supports ( 71) à gorge

placé en position centrale, en garantissant ainsi la sécurité de la saisie dudit substrat ( 13) par lesdits éléments Il supports à gorge ( 71) .

6 Dispositif de manutention et de traitement selon la revendication 1, caractérisé en qu'auxdites lames élévatrices ( 37) sont associés des moyens d'étanchéité tels que tous lesdits postes de traitement ( 20 à 23) et sas de chargement ( 15, 16) soient isolés de ladite chambre f principale ( 18) à joint étanche lorsque lesdites lames élévatrices ( 37) se trouvent dans leur position haute, de sorte que lesdits postes de traitement et sas de chargement sont isolés aussi bien de ladite chambre principale que les uns des autres pendant le fonctionnement des postes de

traitement et des sas de chargement.

7 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits postes de traitement ( 20 à 23) et lesdits sas de 25 chargement ( 15, 16) sont atteints par lesdites lames élévatrices ( 37) à travers de petites ouvertures ( 85) de forme générale rectangulaire, ménagées entre ladite chambre principale ( 18) et lesdits postes de traitement et sas de chargement, lesdits moyens de fermeture étanches des lames 30 élévatrices étant formés par des embases ( 42) de forme générale rectangulaire qui sont fixées auxites lames élévatrices et situées directement au-dessous desdites lames

élévatrices ( 37), lesdites embases ( 42) portant des bagues toriques ( 43) de manière à former des joints étanches con35 tre des surfaces de portée ( 45) situées sur la face interne de ladite paroi supérieure ( 78) de la chambre principale.

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8 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite chambre principale ( 18) est équipée d'une pompe à vide poussé principale ( 34) lesdits sas de chargement ( 15, 05 16) sont équipés de moyens de pompage à vide préliminaire ( 17) et chacun desdits postes de traitement ( 20 à 23) est muni d'un accès ( 83) à des moyens de pompage préliminaire

( 97) et peut également être équipé d'une pompe à vide poussé individuelle ( 91), ce qui permet d'exécuter des opéra10 tions de revêtement sous vide dans certains choisis desdits postes de traitement ( 20 à 23).

9 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun desdits postes de traitement ( 20 à 23) est affecté 15 a une opération particulière, les opérations exécutées par les divers postes de traitement étant généralement différentes les unes des autres, le risque de contamination mutuelle entre lesdites différentes opérations étant considérablement réduit par l'utilisation des moyens de fermeture 20 étanche ( 42, 43, 45) des lames élévatrices ( 37, 51) et par

celle desdites pompes à vide poussé individuelles ( 91).

Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on applique des traitements RF dans certains choisis des postes de traitement ( 20 à 23), lesdits moyens de fermeture étanche ( 42, 43, 45) desdites lames élévatrices limitant le besoin de blindage RF auxdits quelques postes de

traitement choisis ( 20 à 23).

11 Dispositif de manutention et de traitement 30 de substrats selon la revendication 8, caractérisé en ce

qu'on utilise deux sources de revêtement par projection à magnétron ( 80, 81) dans chacun desdits postes de traitement choisis ( 20 à 23), les deux sources de revêtement étant positionnées de manière à permettre le revêtement 35 simultané des deux faces dudit substrat ( 13).

12 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 11, caractérisé en ce

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que lesdites sources de revêtement par projection à magnétron ( 80, 81) sont raccordées auxdits postes de traitement choisis ( 20 à 23) par des liaisons étanches démontables ( 81, 81 x), en permettant ainsi de déposer lesdits disposi05 tifs de revêtement et le blindage correspondant de l'un choisi desdits postes de traitement ( 20 à 23) pendant que ladite lame élévatrice ( 37) correspondante se trouve dans sa position haute sans qu'il soit nécessaire que ladite chambre principale ( 18) soit mise à l'air libre sur l'at10 mosphère, de sorte que l'on peut monter des sources de revêtement ( 80) convenablement regarnies et retraitées ainsi

que le blindage ( 89) correspondant, et que ledit poste de traitement choisi ( 20 à 23) peut être vidé d'air par lesdits moyens de pompage de vide préliminaire ( 34) et ladite 15 pompe à vide poussé individuelle ( 91), et que ladite lame élévatrice individuelle ( 37) peut être ramenée à sa position basse dans ladite chambre principale ( 18), en permettant ainsi de reprendre le fonctionnement normal du dispositif de manutention et de traitement des substrats après 20 un temps d'arrêt minime.

13 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits postes de traitement ( 20 à 23) sont raccordés à ladite paroi supérieure ( 78) de ladite chambre principa25 le ( 18) par des liaisons à joint étanche séparables, en permettant ainsi de déposer lesdits postes de traitement ( 20 à 23) de ladite chambre principale ( 18) lorsque lesdites lames élévatrices ( 37) se trouvent dans leur position haute sans rompre le vide de ladite chambre principale ( 18), 30 de sorte que les postes de traitement de remplacement peuvent être montés et vidés d'air et que les lames élévatrices ( 37) peuvent être ensuite ramenées à leur position basse dans ladite chambre principale -( 18), en permettant ainsi de reprendre le fonctionnement normal du dispositif de 35 manutention et de traitement de substrats après un temps

d'arrêt minime.

14 Dispositif de manutention et de traitement

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de substrats selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une matière de revêtement distribuée par lesdites sources de revêtement par projection à magnétron ( 80) contenues dans certains desdits postes de traitement ( 20 à 23) 05 est de nature à éliminer les gaz contaminants par pompage getter, une grande proportion de ce pompage getter se produisant sur les écrans de projection et sur les surfaces internes desdits postes de traitement spécifiés, de sorte que le fonctionnement desdites pompes à vide poussé indi10 viduelles ( 91) prévues pour lesdits postes de traitement ( 20 à 23) spécifiés peut être interrompu pendant le fonctionnement desdites sources de revêtement par projection à magnétron, en permettant de réduire le débit de gaz de projection qui est nécessaire pour maintenir une atmosphè15 re désirée de gaz de projection et une pression appropriée pour permettre auxdites sources de revêtement par projection à magnétron ( 80) de fonctionner de la façon désirée, ce qui conduit à une réduction de la quantité de gaz contaminants introduits avec ledit gaz de projection, et

abaisse de cette façon le niveau des gaz contaminants contenus dans ladite atmosphère de gaz de projection et abaisse à son tour l'incorporation d'impuretés dans les revêtements déposés sur lesdits substrats ( 13).

Dispositif de manutention et de traitement 25 de substrats selon la revendication 14, caractérisé en ce que la nécessité de prévoir des pompes à vide poussé individuelle ( 91) pour lesdits postes de traitement spécifiés ( 20 à 23) est entièrement éliminée, le besoin de pompage

à vide poussé étant assuré par ledit pompage getter.

16 Dispositif de manutention et de traitement de-substrats selon la revendication 1, caractérisé en ce

que lesdits postes de traitement ( 20 à 23) et lesdits sas de chargement ( 15, 16) sont disposés dans une disposition généralement linéaire, lesdits sas de chargement d'entrée 35 et de sortie étant placés aux extrémités opposées de ladite chambre principale.

17 Dispositif de manutention et de traitement

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de substrats selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens de transport horizontal sont constitués par un mécanisme à poutre marchante ( 30, 31), ledit mécanisme à poutre marchante comprenant une pluralité de sup05 ports de substrats à gorge ( 71) fixes à une poutre ( 69), une première paire d'arbres ( 68) montés rotatifs sur ladite poutre, une deuxième paire d'arbres ( 64) qui traversent une paroi latérale ( 72) de ladite chambre principale ( 18), une paire de bras ( 67) disposés radialement étant reliés 10 rigidement auxdites première et deuxième paires d'arbres, ladite deuxième paire d'arbres ( 64) étant reliées à des moyens d'entraînement extérieurs ( 61, 62, 63), capables d'imprimer des mouvements aussi bien rotatifs que axiaux à ladite deuxième paire d'arbres ( 64), de sorte que les15 dits supports de substrats à gorge ( 71) peuvent être amenés à se déplacer radialement et axialement de façon à permettre auxdits supports de substrats à gorge ( 71) d'évacuer simultanément tous les dits substrats d'une position de début de transfert, située sur lesdites lames élé20 vatrices ( 37) et de déposer tous lesdits substrats dans

une position de fin de transfert sur lesdites lames élévatrices ( 37), ladite position de fin de transfert étant située à une distance de ladite position de début de transfert, égale à un pas de poste, dans le sens allant vers 25 ledit sas de chargement de sortie.

18. Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdits supports de substrats à gorge ( 71) sont amenés à décrire quatre mouvements distincts dans un cycle de transfert, un premier mouvement étant orienté axialement vers l'intérieur, d'un point adjacent à ladite paroi latérale ( 72), de ladite chambre principale ( 18), à un plan défini par lesdits substrats ( 13), en amenant ainsi lesdits supports à gorge dans une position adjacente auxdits sub35 strats et juste au-dessous de ces substrats, un deuxième mouvement se produisant le long d'un premier trajet curviligne dirigé vers le haut, convexe, de sorte que lesdits

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substrats ( 13) sont attaqués par lesdits supports à gorge ( 71), soulevés au-dessus desdites lames élévatrices ( 37), transportés le long dudit premier trajet curviligne et déposés sur lesdites lames élévatrices ( 37) situées à une 05 distance égale à un pas de poste, un troisième mouvement se produisant axialement vers l'extérieur jusqu'au dit plan adjacent à ladite paroi latérale ( 72) de ladite chambre principale et un quatrième mouvement s'effectuant le long d'une deuxième trajectoire curviligne, et ramenant

lesdits supports à gorge à leurs positions initiales, dans lesquelles ils sont prêts pour le cycle de transfert suivant.

19 Un dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 17, caractérisé en ce 15 que lesdits supports de substrats à gorge ( 71) sont amenés à se déplacer le long de trajectoires curvilignes concaves dirigées vers le bas, plutôt que le long de trajectoires curvilignes convexes dirigées vers le haut pendant le transport desdits substrats ( 13), de ladite position de début de 20 transfert à ladite position de fin de transfert, lesdits supports à gorge ( 71) étant également amenés à se déplacer le long de trajectoires concaves dirigées vers le bas pendant le retour à leurs positions initiales, dans lesquelles ils sont prêts pour leur cycle de transfert suivant, en permettant ainsi de réduire la hauteur verticale de ladite chambre principale et de réduire dans une mesure correspondante la distance de déplacement verticale qu'on demande

auxdites lames élévatrices ( 37).

Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 17, dans lequel ladite chambre principale ( 18) est composée d'une-pluralité de sections à brides ( 110, 111, 112), chacune desdites sections à brides autre que les sections à brides d'extrémités possédant un nombre entier de postes de traitement ( 20 35 à 23) raccordés par une liaison à joint étanche à une paroi supérieure ( 78) de cette section, ce qui confère une

caractéristique modulaire à la construction dudit disposi-

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tif de manutention et de traitement de substrats, de sorte que le nombre total de postes de traitement peut être convenablement choisi ou modifié de la façon désirée, en

n'exigeant que de nouvelles modifications correspondantes 05 dudit mécanisme à poutre marchante ( 30, 31) et de la dimension totale dudit dispositif.

21 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 18, caractérisé en ce que des postes de repos ( 24 à 29) sont intercalés entre 10 lesdits postes de traitement ( 20 à 23), chacun desdits postes de repos ( 24, 25, 26, 27, 28, 29) étant muni d'une lame élévatrice fixe qui lui est associée, ladite lame élévatrice fixe étant configurée et positionnée de manière à recevoir les substrats ( 13) desdits supports de sub15 strats à gorge ( 71) dudit mécanisme à poutre marchante ( 30, 31), pour tenir lesdits substrats ( 13) dans une position fixe à l'intérieur de ladite chambre principale ( 18) pendant un cycle de traitement et pour céder lesdits substrats auxdits supports à gorge au début d'un nouveau cy20 cle de transfert, la présence desdits postes de repos donnant le temps pour des opérations additionnelles telles que le chauffage, le refroidissement ou le dégazage, entre les cycles de traitement exécutes dans lesdits postes de traitement. 22 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits postes de traitement ( 20 à 23) est suivi de l'un desdits postes de repos ( 24 à 29), lesdits postes de repos étant de plus petite dimension que lesdits 30 postes de traitement, en permettant ainsi d'utiliser un espacement plus étroit entre lesdites lames élévatrices fixes desdits postes de repos ( 24 à 29) et lesdites lames élévatrices respectives ( 37) desdits postes de traitement que cela ne serait possible entre deux lames élévatrices 35 ( 37) de postes de traitement adjacentes en l'absence desdits postes de repos, de sorte que la distance horizontale à parcourir pour le transfert desdits substrats ( 13)

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entre deux positions adjacentes peut être réduite, ce qui réduit la hauteur verticale desdites trajectoires curvilignes convexes suivies par lesdits supports de substrats à gorge ( 71) pendant le transfert des substrats, en permet05 tant ainsi de réduire la hauteur verticale de ladite chambre principale ( 18) et de réduire dans une mesure correspondante la course verticale qu'on exige desdites lames

élévatrices ( 37).

23 Dispositif de manutention et de traitement 10 de substrats selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits postes de traitement ( 20 à 23) et lesdits sas de chargement ( 15, 16) sont disposés dans une configuration ayant la forme générale d'un U, lesdits sas de chargement d'entrée et de sortie ( 15, 16) se trouvant à la mé15 me extrémité de ladite chambre principale ( 18), ladite configuration en U permettant de donner une forme plus compacte au dispositif, et assurant également une plus grande commodité pour le chargement et le déchargement

desdits substrats.

24 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit mécanisme de transfert horizontal comprend un premier mécanisme à poutre marchante ( 30), ledit premier mécanisme à poutre marchante étant positionné adjacent à la paroi latérale ( 72) sur le côté sas de chargement d'entrée de ladite chambre principale ( 18), ledit premier mécanisme à poutre marchante servant à effectuer des premiers décalages d'un poste simultanés de tous lesdits substrats ( 13) sur le côté sas de chargement d'entrée ( 15) de ladite 30 chambre principale, les premiers déplacements étant dirigés dudit sas de chargement d'entrée ( 15) vers ledit mécanisme de renversement de marche ( 32, 120), ledit mécanisme de renversement de marche recevant lesdits substrats ( 13) un a un dudit premier mécanisme à poutre marchante ( 30),

35 ledit mécanisme de renversement de marche cédant lesdits substrats un à un audit deuxième mécanisme à poutre marchante ( 31), ledit deuxième mécanisme à poutre marchante

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étant positionné adjacent à la paroi latérale ( 72) sur ledit côté sas de chargement de sortie ( 16) de ladite chambre principale ( 18), ledit deuxième mécanisme à poutre marchante ( 31) servant à effectuer des deuxièmes décalages 05 simultanés d'un poste de tous lesdits substrats, sur ledit côté sas de chargement de sortie ( 16) de ladite chambre principale ( 18), lesdits deuxièmes décalages étant dirigés dudit mécanisme de renversement de marche ( 32, 120) vers

ledit sas de chargement de sortie ( 16).

25 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit mécanisme de renversement de marche est un mécanisme à poutre tournante ( 32), ledit mécanisme à poutre tournante, comprenant une paire de supports de substrats 15 à gorge ( 79) montés sur une poutre ( 75) fixée elle-même sur un arbre tournant ( 76) orienté verticalement qui passe à travers la paroi supérieure ( 78) ou inférieure de ladite chambre principale ( 18), ledit arbre ( 76) étant relié à des moyens d'entraînement extérieurs ( 77) capables 20 de lui imprimer les mouvements de rotation désirés, le support à gorge ( 79) situé sur le côté sas de chargement d'entrée de ladite chambre principale ( 18) étant vide de substrat au début d'un cycle de transfert de substrat, ledit support à gorge dudit côté au sas de chargement de 25 sortie de la chambre principale ( 18) portant l'un desdits substrats ( 13) au début dudit cycle de transfert de substrats, ledit premier mécanisme à poutre marchante ( 30) déposant l'un desdits substrats ( 13) sur ledit support à gorge ( 79) vide situé sur le côté sas de chargement d'en30 trée pendant ledit cycle de transfert de substrats, ledit deuxième mécanisme à poutre marchante ( 31) prélevant ledit substrat sur ledit support à gorge situé sur ledit côté sas de chargement de sortie pendant le cycle de transfert du substrat, ladite poutre ( 75) étant tournée de 180 35 après l'exécution dudit cycle de transfert du substrat et avant le déclenchement d'un cycle de transfert de substrats suivant, de sorte que ledit support à gorge situé

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sur ledit côté sas de chargement de sortie tient l'un desdits substrats et que ledit support à gorge situé sur ledit côté sas de chargement d'entrée est vide et en état

pour recevoir l'un desdits substrats pendant ledit cycle 05 de transfert de substrats suivant.

26 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit mécanisme de renversement de marche est un mécanisme à mouvement transversal ( 120), ledit mécanisme à mouvement transversal comprenant un unique support de substrat à gorge ( 124) fixé à une tige ( 121) qui passe à travers une paroi latérale ( 72) de ladite chambre principale ( 18), ladite tige ( 121) étant reliée à des moyens d'entrainement extérieurs ( 122) capables d'imprimer un mouve15 ment linéaire désiré à ladite tige ( 121), ledit support à gorge ( 124) tenant l'un desdits substrats ( 13) et étant positionné sur le côté sas de chargement de sortie de ladite chambre principale ( 12) au début d'un cycle de transfert de substrats, ledit deuxième mécanisme à poutre mar20 chante ( 31) prélevant ledit substrat sur ledit support à gorge ( 124) pendant la partie initiale dudit cycle de transfert de substrats, ladite tige ( 121) étant rapidement mise en mouvement pour amener ledit support à gorge ( 124) qui est maintenant vide en position sur le côté sas 25 de chargement d'entrée à temps pour recevoir un desdits substrats qui est débité par ledit premier mécanisme à poutre marchante ( 30) pendant ledit cycle de transfert de substrat, ledit premier mécanisme à poutre marchante ( 30) déposant l'un desdits substrats sur ledit support à gorge 30 ( 124) vide, ladite tige ( 121) étant ramenée pour placer ledit support à gorge, qui est maintenant occupé en position sur ledit côté sas de chargement de sortie, en état pour subir un cycle de transfert de substrat suivant, de sorte qu'il s'effectue un transfert sans rotation desdits 35 substrats du côté sas de chargement d'entrée au côté sas

de chargement de sortie.

27 Dispositif de manutention et de traitement

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de substrats selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun desdits postes de traitement ( 20 à 23) est suivi d'un poste de repos ( 24 à 29), chacun desdits postes de repos comprenant une lame élévatrice fixe ( 37), ladite lame élévatrice fixe ( 37) étant configurée et positionnée de manière à recevoir lesdits substrats desdits moyens de transport horizontal ( 30, 31), pour tenir lesdits substrats dans une position fixe à l'intérieur de ladite chambre principale ( 18) pendant que d'autres 10 desdits substrats sont traités dans lesdits postes de traitement, et pour céder les substrats ( 13) auxdits moyens de transport horizontal ( 30, 31) au début du cycle suivant de transfert de substrats, la présence-desdits postes de repos ( 24 à 29) laissant le temps pour d'autres 15 opérations telles que le chauffage, le refroidissement ou le dégazage, entre des cycles de traitement exécutes dans

lesdits postes de traitement ( 20 à 23).

28 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 27, caractérisé en ce 20 que lesdits postes de repos ( 24 à 29) du côté sas de chargement d'entrée de ladite chambre principale ( 18) sont disposés dans des positions adjacentes aux postes de traitement du côté sas de chargement de sortie, lesdits postes de repos étant plus petits en dimension que les postes de 25 traitement, de sorte que ladite chambre principale ( 18) peut ainsi être réalisée plus étroite que cela ne serait possible si les postes de traitement des côtés sas de chargement d'entrée et de sortie étaient placés adjacents

entre eux et directement juxtaposés dans la direction 30 transversale.

29 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 28, caractérisé en ce que ladite chambre principale ( 18) est composée d'une pluralité de sections ( 110, 111, 112) à brides, chacune 35 desdites sections à brides autres que les section à brides d'extrémités possédant un nombre entier desdits postes de traitement, et lesdits postes de repos montés à

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joint étanche sur sa paroi supérieure ( 78), ce qui confère une caractéristique modulaire à la construction du dispositif de manutention et de traitement de substrats, de sorte que les nombres totaux des postes de traitement et 05 des postes de repos peuvent ainsi être commodément choisis ou modifiés de la façon désirée, ce choix ou cette modificationn'exigeant que des modifications correspondantes des moyens de transport horizontal ( 30, 31) et de la

dimension hors tout du dispositif.

30 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de chargement et de déchargement des sas de chargement comprennent des portes ( 50) appartenant auxdits sas de chargement d'entrée et de sortie ( 15, 16), 15 et comprennent également des lames élévatrices extérieures ( 51) servant à transférer les substrats ( 13) orientés verticalement de ladite cassette d'entrée ( 10) à la porte ( 50) du sas de chargement d'entrée ( 15) et à transférer individuellement lesdits substrats de la porte ( 50) du sas 20 de chargement de sortie ( 16) à ladite cassette de sortie ( 11), lesdites portes ( 50) des sas de chargement pouvant prendre des positions ouvertes et fermées, les positions ouvertes permettant de transférer lesdits substrats ( 13) entre les portes des sas de chargement et lesdites casset25 tes, au moyen desdites lames élévatrices extérieures ( 51), lesdites positions fermées permettant de transférer les substrats entre lesdites portes des sas de chargement et ladite chambre principale au moyen desdites lames élévatrices ( 37) associées respectivement aux sas de charge30 ment, chacune des portes des sas de chargement portant, fixes à sa surface externe, une paire de guides récepteurs ( 53), chacun desdits guides récepteurs présentant une gorge orientée verticalement, lesdits guides récepteurs ( 53) étant espacés de manière que les gorges qui se font face 35 permettent auxdits guides récepteurs de l'un desdits substrats avec sécurité et à coulissement, chacune desdites portes des sas de chargement ayant un bras de levier ( 54)

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monté rotatif sur ladite surface interne, ledit bras de levier portant un guide à gorge ( 55) fixé sur ce bras, ledit bras de levier pouvant tourner entre une position de dégagement et une position de prise, ledit bras de le05 vier ( 54) étant positionné de manière à permettre audit guide à gorge ( 55) de tenir également ledit substrat, alors qu'il est tenu à coulissement par lesdits guides récepteurs ( 53) lorsque ledit bras de levier ( 54) se trouve dans ladite position de prise, ledit bras de levier ( 54) 10 étant également positionné de manière à permettre au substrat de s'engager en montant dans les guides récepteurs ( 53) et de s'en dégager en descendant sous l'action des lames élévatrices extérieures ( 51) et au moyen des lames élévatrices ( 37) respectivement associées aux sas de char15 gement ( 15, 16) lorsque ledit bras de levier ( 54) se trouve dans sa position de dégagement, de sorte que les substrats ( 13) orientés verticalement sont transférés avec toute sécurité entre les cassettes ( 10, 11) et les sas

de chargement ( 15, 16).

31 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'opération de transfert de l'un desdits substrats de ladite cassette d'entrée ( 10) à ladite lame élévatrice ( 37) respective dudit sas de chargement d'entrée ( 15) et 25 dans ladite chambre principale ( 18) comprend dix phases distinctes, une première phase étant l'élévation desdites lames élévatrices ( 37) de la chambre principale ( 18) à leur position haute, ladite lame élévatrice respective ( 37) du sas de chargement d'entrée ( 15) étant vide, une 30 deuxième phase consistant dans la mise du sas de chargement d'entrée ( 15) à l'air libre sur l'atmosphère, une troisième phase consistant dans le déplacement de la porte ( 50) du sas de chargement d'entrée ( 15) de ladite position fermée à ladite position ouverte, ledit bras de le35 vier ( 54) étant dans ladite position de dégagement, une quatrième phase étant l'élévation de ladite lame élévatrice extérieure ( 51) dudit sas de chargement d'entrée ( 15) à travers ladite cassette d'entrée ( 10), ladite lame élévatrice extérieure ( 51) tenant fermement l'un des substrats ( 13) et mettant ce substrat en prise à coulissement avec lesdits guides récepteurs ( 53), une cinquième 05 phase consistant dans le mouvement dudit bras de levier ( 54) qui amène ce bras à ladite position de prise, de sorte que ledit substrat est retenu par ledit guide à gorge ( 55) et soulevé au-dessus de ladite lame élévatrice extérieure ( 51), une sixième phase consistant dans la rentrée de ladite lame élévatrice extérieure ( 51) à travers ladite cassette dlentrée ( 10), ce qui permet à ladite cassette d'entrée d'avancer d'un pas, en préparation pour le cycle de transfert suivant, une septième phase consistant dans le retour de ladite porte ( 50) du sas de chargement d'entrée ( 15) à sa position fermée, une huitième phase consistant à faire le vide dans ledit sas de chargement d'entrée ( 15), une neuvième phase consistant dans le retour dudit bras de levier ( 54) à la position de dégagement, ce qui a pour effet de déposer ledit sub20 strat ( 13) sur ladite lame élévatrice respective ( 37) du sas, et une dixième phase consistant dans le retour desdites lames élévatrices ( 37) à leur position basse à

l'intérieur de ladite chambre principale.

32 Dispositif de manutention et de traitement de substrats selon la revendication 30, caractérisé en ce que les portes ( 50) des sas de chargement ( 15, 16) sont articulées sur les sas de chargement au moyen de charnières ( 57) orientées verticalement, une rotation de 180

autour desdites charnières servant à faire passer lesdi30 tes portes ( 50) des sas de chargement des positions fermées aux positions ouvertes et inversement.

33 Dispositif-de manutention et de traitement pour pièces relativement minces, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un poste de traitement 35 ( 20 à 23) présentant une ouverture ( 85) et des moyens ( 37, 41, 42, 43) servant à introduire verticalement une pièce ( 13) dans ledit poste de traitement, lesdits moyens

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de déplacement comprenant des moyens ( 37, 71) qui servent à supporter une pièce ( 13) sur eux dans une orientation verticale et à faire passer ladite pièce à travers ladite ouverture ( 85), et à tenir la pièce pendant le traitement, 05 des moyens d'étanchéité ( 42, 43) qui se déplacent avec lesdits moyens de déplacement pour fermer ladite ouverture ( 85) à joint étanche lorsque la pièce ( 13) est introduite dans la chambre de traitement à travers ladite ouverture ( 85), et lesdits moyens de déplacement étant con10 figurés de manière à n'entrer en contact qu'avec des parties périphériques de la pièce, de sorte que, lorsque la pièce est introduite dans ladite chambre de traitement, elle peut être traitée sur l'une ou sur chacune de ses

faces verticales pendant qu'elle est supportée par les15 dits moyens de déplacement.

34 Dispositif de manutention et de traitement pour pièces relativement minces, de forme générale circulaire, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un poste de traitement ( 20 à 23) placé dans une po20 sition élevée, une lame élévatrice ( 37) située au-dessous de ce poste de traitement, ladite lame élévatrice présentant une extrémité supérieure qui comprend des parties ( 38) pouvant entrer en contact avec la pièce et qui sont configurées de manière à entrer en contact avec des ré25 gions périphériques de la pièce ( 13) qui sont adjacentes à la partie inférieure de la pièce et pour supporter cette pièce dans une position à peu près verticale, lesdites parties de contact ( 38) ayant une largeur très inférieure au diamètre de la pièce ( 13) considérée, des moyens ( 41)

30 servant à déplacer ladite lame élévatrice verticalement pour déplacer ladite lame élévatrice verticalement dans le sens qui pénètre dans le poste de traitement ( 20 à 23) ou s'en dégage, des moyens du type poutre ( 30, 31), qui supportent les pièces ( 13) et servent à les déplacer transversalement à ladite lame élévatrice ( 37), lesdits

moyens du type poutre ( 30, 31) portant des supports espacés ( 71) servant à tenir les pièces ( 13) dans une posi-

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tion à peu près verticale et-la distance entre les supports de pièces espacés ( 71) situés sur ladite poutre

( 30, 31) étant plus grande que la largeur desdites parties de contact ( 38) prévues sur ladite lame élévatrice 05 ( 37).

Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que ladite poutre ( 30, 31) comprend un autre support de pièces ( 71) espacé desdits supports ( 71) espacés et situés entre ces derniers, tandis que ladite ex10 trémité supérieure de la lame élévatrice ( 37) est évidée (en 39) entre lesdites parties ( 38) de contact avec la pièce, pour recevoir ledit autre support de pièces ( 71)

prévu sur ladite poutre ( 30, 31).

36 Dispositif selon la revendication 34, carac15 térisé en ce qu'il comprend deux poutres ( 30, 31) espacés horizontalement et au moins un poste de traitement ( 20 à 23) et une lame élévatrice ( 37) le long de chacune desdites poutres, et des moyens de transport des pièces servant à faire passer une pièce desdits moyens supports 20 ( 71) prévus sur l'une desdites poutres ( 30, 31) auxdits moyens supports ( 71) prévus sur l'autre ( 31) desdites poutres.

37 Dispositif selon la revendication 36, caractérisé en ce que lesdits moyens de transport comprennent 25 un élément de transport ( 32) monté pivotant ayant une structure support de pièces ( 79) espacée de l'axe du support pivotant ( 75) pour tenir des pièces ( 13) dans une position à peu près verticale, et des moyens ( 77) servant à faire pivoter ledit élément de transport pour l'amener 30 à une position appropriée pour recevoir une pièce ( 13) de l'une ( 30) desdites poutres, et pour décrire un autre mouvement de pivotement pour débiter ladite pièce ( 13)

ainsi reçue sur l'autre ( 31) desdites poutres.

38 Dispositif selon la revendication 36, carac35 térisé en ce que lesdits moyens de transport comprennent un élément de transport ( 121) supporté pour décrire un

mouvement de translation horizontal le long d'une trajec-

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toire rectiligne et portant une structure support de pièces ( 124) pour tenir une pièce ( 13) dans une position à peu près verticale, et des moyens ( 122) servant à amener ledit élément de transport ( 121) par translation dans une 05 position appropriée pour recevoir la pièce ( 13) de l'un desdits moyens du type poutre ( 30, 31) et pour décrire une autre translation de manière à débiter ladite pièce

reçue à l'autre ( 31) desdits moyens à poutre.

39 Dispositif de manutention et de traitement 10 pour pièces, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre à vide ( 18) dans laquelle s'effectue le transport des pièces ( 13), une pluralité de chambre de traitement ( 20 à 23) présentant chacune une ouverture ( 85) obturable à joint étanche qui donne dans ladite chambre à vide de 15 transport ( 18), des moyens ( 15) formant une chambre de sas à vide servant à introduire des pièces ( 13) dans ladite chambre de transport ( 18), lesdits moyens ( 15) formant chambre de sas à vide comprenant une chambre ayant une première ouverture obturable qui donne sur l'exté20 rieur de ladite chambre de transport ( 18) et une deuxième ouverture obturable qui donne sur l'intérieur de ladite chambre de transport ( 18), des moyens ( 37) servant à faire passer une pièce ( 13) de ladite chambre de sas ( 15) dans ladite chambre de transport ( 18) à travers ladite 25 deuxième ouverture, des moyens de transport ( 30, 31, 32, ) prévus dans ladite chambre de transport pour transporter les pièces ( 13) aux diverses chambres de traitement ( 20 à 23), ces moyens de transport comprenant des moyens ( 37) servant à introduire lesdites pièces ( 13) dans les30 dites chambres de traitement, et lesdits moyens d'introduction comprenant des moyens d'étanchéité ( 42, 43) qui se déplacent avec eux pour obturer lesdites ouvertures ( 85) à joint étanche lorsqu'on fait passer une pièce à

travers cette ouverture pour l'introduire dans une cham35 bre à traitement correspondante ( 20 â 23).

Dispositif selon la revendication 39, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de pompage à vide

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( 91) raccordés auxdites chambres de traitement ( 20 à 23) à l'intérieur desdites ouvertures ( 85), et des moyens à soupape ( 96) servant à isoler lesdits moyens de pompage ( 91) desdites chambres de traitement de telle manière que, lorsque lesdits moyens à soupape ( 96) correspondant à l'une desdites chambres de traitement ( 20 à 23) sont fermés et que lesdits moyens d'introduction ( 37) sont positionnés de manière à fermer à joint étanche l'ouverture ( 85) ménagée dans l'une desdites chambres de traite10 ment ( 20 à 23), ladite chambre de traitement peut être ouverte pour l'entretien ou le remplacement d'éléments de traitement dans cette chambre de traitement tout en conservant des opérations de fonctionnement normales

dans ladite chambre de transport ( 18) et dans les autres 15 chambres de traitement ( 20 à 23).

41 Dispositif de manutention et de traitement pour pièces relativement minces, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une chambre de traitement ( 20 à 23) présentant une ouverture ( 85), et des moyens de 20 déplacement servant à introduire une pièce ( 13) verticalement dans ladite chambre de traitement à travers ladite ouverture, lesdits moyens de déplacement comprenant des moyens ( 37) servant à supporter une pièce dans une orientation verticale et à faire passer cette pièce à travers 25 ladite ouverture ( 85), et à tenir ladite pièce pendant le traitement, lesdits moyens de déplacement étant configurés pour entrer en contact avec des parties périphériques de la pièce situées au-dessus du bas de la pièce, afin de tenir la pièce dans une orientation verticale, lesdits 30 moyens de déplacement étant configurés pour n'être en contact qu'avec des parties périphériques de la pièce de sorte que, lorsque la pièce est introduite dans ladite chambre de traitement ( 20 à 23), cette pièce peut être traitée sur l'une ou chacune de ses faces verticales en35 même temps qu'elle est supportée par lesdits moyens de déplacement. 42 Dispositif de manutention et de traitement

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pour pièces, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre à vide de transport ( 18) dans laquelle les pièces peuvent être transportées, au moins une chambre de traitement ( 20 à 23) présentant une ouverture obturable ( 85) qui donne 05 dans ladite chambre à vide de transport ( 18) , des moyens ( 15, 16) formant des chambres de sas; des moyens de transport ( 30, 31, 32, 120) logés dans ladite chambre de transport pour transporter les pièces ( 13) à au moins une chambre de traitement, des moyens servant à amener les pièces ( 13) des moyens formant chambres de sas ( 15) auxdits moyens de transport ( 30, 31, 32, 120), ces moyens de transport comprenant des moyens ( 37) servant à introduire les pièces dans la chambre ou les chambres de traitement, et lesdits moyens d'introduction comprenant des moyens

d'étanchéité ( 42, 43) qui se déplacent avec eux pour fermer à joint étanche ladite ouverture ( 85) lorsqu'une pièce ( 13) est introduite à travers cette ouverture dans ladite chambre de traitement.

43 Dispositif de manutention et de traitement pour pièces, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre à vide ( 18), au moins une chambre de traitement ( 20 à 23) ayant une ouverture obturable ( 85) qui débouche dans ladite chambre à vide, des moyens ( 30, 31, 32, 120) servant à transporter les pièces dans la chambre à vide, des moyens 25 servant à transférer les pièces ( 13) à-partir desdits moyens de transport ( 30, 31, 32, 120) et à les introduire dans ladite au moins une chambre de traitement à travers ladite ouverture ( 85), lesdits moyens de transfert ( 37) possédant des moyens de fermeture étanche ( 42, 43) qui peuvent se déplacer avec eux pour fermer à joint étanche ladite ouverture ( 85) lorsqu'une pièce est introduite à

travers cette ouverture.