FR2552932A1 - Appareil de traitement sous vide localise - Google Patents

Abstract

LE PROBLEME POSE CONSISTE A OBTENIR UNE ENCEINTE DE FAIBLE DIMENSION SUIVANT LA DIRECTION DE L'AXE ET UNE TETE DE SURFACE REDUITE, TOUT EN DISPOSANT D'UNE ZONE SOUS VIDE RELATIVEMENT POUSSE. L'APPAREIL EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UNE PLAQUE DE FOND60 MUNIE D'UN PREMIER MANCHON QUI S'ETEND VERS LE BAS ET D'UNE COLLERETTE QUI S'ETEND VERS LE HAUT ET OFFRE DES ORIFICES POUR LA MISE SOUS VIDE PAR POMPAGE, TOUT EN POUVANT ETRE FIXEE SUR UNE COLONNE A FAISCEAU D'ELECTRONS, UNE PLAQUE INFERIEURE62 PRESENTANT UN SECOND MANCHON S'ETENDANT VERS LE BAS, ET UNE PLAQUE SUPERIEURE64 PRESENTANT UN TROISIEME MANCHON S'ETENDANT VERS LE BAS, CES TROIS MANCHONS DELIMITANT DES ZONES DE VIDE42, 44 ET CES DERNIERES ETANT RELIEES PAR DES CANAUX A CERTAINS DES ORIFICES76, TANDIS QU'ENFIN LES TETES DES MANCHONS SONT COPLANAIRES ENTRE ELLES. L'INVENTION TROUVE UNE APPLICATION AVANTAGEUSE SUR LES APPAREILS QUE L'ON FIXE SUR LES CHAMBRES OU ENCEINTES DE TRAITEMENT SOUS VIDE.

Description

La présente invention concerne le traitement de pièces sous un vide

localisé, et plus particulièrement une enceinte à vide localisé adaptable sur une machine d'impression lithographique à faisceau d'électrons. On sait que les machines à faisceaux de particules, telles que les machines d'implantation d'ions, les machines d'impression lithographique à faisceau d'électrons et les machines d'impression lithographique faisceau d'ions, requièrent la mise sous vide de la région située le long du trajet qui s'étend entre la source du faisceau de particules et la pièce à traiter On introduit la pièce dans la chambre sous vide, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un sas pneumatique De tels systèmes 15 sont toutefois extrêmement complexes et onéreux En outre, la durée de l'opération de mise sous vide par pompage entraîne une diminution de la vitesse d'ensemble du traitement, facteur qui est de la nlus grande importance dans le traitement des semi-conducteurs pour la vente On a éliminé ces problèmes en mettant au point le

traitement sous vide localisé qui va être décrit ci-dessous.

Certains des procédés à faisceaux de particules exigent un déplacement de la pièce au cours du traite25 ment En impression lithographique à faisceau d'électrons, on projette sur une pièce des motifs du type microminiature qui sont d'une précision extréxerent élevée Pour permettre cette précision élevée, on limite le champ de déviation du faisceau d'électrons à une zone oui est beau30 coup plus petite que la surface de la pièce C'est ainsi par exemple que ce champ de déviation est de quelques millimètressuivant un côté, tandis que la pièce, habituellement constituée par un substrat semiconducteur ou un masque, peut présenter une dimension de plusieurs centimètres. 35 Ainsi, pour couvrir la pièce entière, il est nécessaire de

procéder à un positionnement précis de cette pièce par rapport au faisceau d'électrons.

La demande de brevet Américain N O 435 179 déposée le 19 Octobre 1982 appartenant à la présente demanderesse décrit déjà un appareil permettant un traitement sous

vide une région localisée de la surface de la pièce.

Cet appareil comporte une enceinte qui délimite une zone intérieure de traitement sous vide et qui présente une tête disposée juste au-dessus de la surface de la pièce, en étant séparée de celle-ci sur un intervalle prédéterminé Cette tête de l'enceinte forme, en coopération avec la pièce elle-même, un joint à vide échelonné et sans contact, entre la zone intérieure de traitement sous vide et l'atmosphère environnante L'enceinte sous vide permet ainsi d'obtenir sur la surface de la pièce une zone sous vide

qui est petite en comparaison avec la taille de la pièce 15 proprement dite.

Pour que l'on puisse traiter l'ensemble de la surface de la pièce, on monte cette dernière sur un plateau qui est mobile latéralement par rapport à la tête de l'enceinte Pour obtenir un traitement rapide à l'aide 20 des machines d'impression lithographique à faisceau d'électrons, on utilise par exemple des vitesses de plateaux comprises entre 1 et 10 cm/s Au cours de ce mouvement, il convient de maintenir à l'intérieur de limites bien précises et ceci à l'aide de moyens d'action dynami25 que, l'intervalle existant entre la tête de l'enceinte et la pièce Si cet intervalle devient trop élevé, le vide régnant dans la zone sous vide chute et le traitement se trouve interrompu jusqu'à ce que l'on puisse à nouveau atteindre le niveau de vide requis Les colonnes de production 30 de faisceaux d'électrons utilisées dans les machines d'impression lithographique doivent fonctionner sous un vide moyen à élevé Il est courant que l'on ne dispose que d'un encombrement ne permettant pas l'obtention par pompage d'un vide à conductance élevé Dans un tel cas, l'interval35 le doit être relativement faible Si l'on peut obtenir par pompage un vide à conductance élevée,ou bien si, en raison du procédé utilisé, on peut tolérer une pression plus faible, une dimension plus importante de l'intervalle se trnruve autorisée Inversement, la dimension de l'intervalle ne peut pas être réduite au point que l'on risque un contactentre la tête de L'enceinte et la pièce En effet, une pièce telle qu'un substrat semi-conducteur s'avère extrêmement fragile et pourrait être définitivement endommagéeou briséedu fait d'un tel contact La demande de brevet Américain n 435 178 décrit un dispositif générateur de faisceau de particules chargées autorisant un mou10 vement latéral de la pièce au cours du traitement sous vide localisé, tandis que la demande de brevet Américain n 435 177 décrit un dispositif de régulation d'interval? le pour un tel traitement sous vide localisé, l'une et

l'autre de ces demandes ayant été déposées le 19 Octobre 15 1982 et appartenant à la présente demanderesse.

Un facteur qui s'avère particulièrement critique dans la réalisation d'un traitement réel sous vide localisé est constitué par la structure de l'enceinte sous vide La tête de l'enceinte qui forme un joint sans 20 contact avec le substrat, doit être d'une surface aussi faible que cela est possible pratiquement, tout en correspondant bien, par ailleurs, à la dimension du champ de déviation du faisceau d'électrons Cette condition doit être respectée pour permettre l'exécution du traitement 25 au voisinage de la bordure du substrat sans qu'il y ait perte du vide et en permettant simultanément d'utiliser un mors à vide qui sert à maintenir le substrat rigide et plat Dans le cas d'une machine d'impression lithographique à faisceau d'électrons, l'enceinte sous vide 30 devra présenter une faible dimension suivant la direction correspondant à l'axe du faisceau Cette condition doit être respectée pour éviter un allongement sans raison de la trajectoire du faisceau d'électrons et dé la longeur focale de la lentille de sortie, l'un ou l'autre allonge35 ment de ces deux grandeurs provoquant en effet une augmentation de l'aberration du faisceau De plus, si l'enceinte présente une telle dimension réduite suivant la direction de la trajectoire du faisceau, le niveau du vide dans la zone de traitement s'avère moins critique Si le faisceau d'électrons traverse une zone de vide poussé sur un faible pourcentage de la longueur totale de sa trajectoire, l'in5 fluence sur le faisceau en sera minimale Une autre condition à respecter réside dans l'obtention d'une conductance maximale entre la tête de l'enceinte sous vide et chacune

des pompes à vide auxquelles l'appareil se trouve relié.

Cette condition est rendue d'autant plus difficile que les 10 dimensions de l'enceinte sous vide, et plus particulièrement de sa tête, sont réduites L'appareil ne devrait pas, par ailleurs, comprendre des éléments structurels qui s'opposeraient à l'écoulement des gaz, plus particulièrement dans la zone voisine de la tête o cet écoulement se 15 trouve être le plus restreint Il est encore souhaitable que, dans cette enceinte, il soit prévu une protection magnétique entre la pièce et les éléments magnétiques de la colonne de production du faisceau d'électrons Si une telle protection est prévue, l'écran doit être symétrique 20 par rapport à l'axe du faisceau afin d'éviter une déviation ou une aberration de ce faisceau lorsqu'il traverse l'enceinte Enfin,cette enceinte sous vide doit être d'une

construction aussi simple et peu onéreuse que possible.

C'est pourquoi la présente invention a pour 25 but de permettre de respecter ces différentes conditions, et plus particulièrement de disposer d'une enceinte sous vide localisé d'un type nouveau, de pouvoir adapter une telle enceinte sur une machine d'impression lithographique à faisceau d'électrons, de donner à cette enceinte une faible dimension suivant la direction de l'axe du faisceau,

ainsi qu'une tête de surface réduite, ou encore de permettre à cette enceinte d'offrir une zone sous vide relativement poussé.

A cet effet, en vue d'atteindre ces objec35 tifs, ainsi que d'autres d'ailleurs, l'invention a pour objet un appareil destiné à être fixé = une chambre de traitement sous vide en vue de permettre le traitement d'une pièce sous un vide localisé Cet appareil comprend un bottier ou logement qui conporte une plaque de fond munie d'un premier manchon s'étendant vers le bas et à travers lequel est ménagée une ouverture, ainsi qu'une colle5 rette s'étendant vers le haut et entourant la périphérie de cette plaque de fond La collerette présente plusieurs orifices permettant la mise sous vide par pompage, tandis que cette collerette délimite en coopération avec la plaque de fond, un volume interne du logement L'appareil 10 comprend en outre une plaque inférieure qui est montée dans ce volume interne du logement et munie d'un second manchon s'étendant vers le bas à l'intérieur de ladite ouverture et présentant une extrémité qui est coplanaire avec celle du premier manchon, de manière à délimiter entre ces deux manchons une première zone sous vide Cette première zone communique avec l'un desdits orifices, de manière à permettre le passage de gaz, ceci par l'intermédiaire d'un conduit qui est ménagé entre le logement et la plaque inférieure, et qui est délimité par une dé20 coupe réalisée dans une de ces pièces ou les deux Dans un mode de réalisation préférentiel, l'appareil comprend encore une plaque supérieure qui est disposée au-dessus de la plaque inférieure, dans le volume interne du logement, et qui est munie d'un troisième manchon s'étendant 25 vers le bas à l'intérieur de ladite ouverture et qui présente une extrémité également coplanaire avec celles des premier et second manchons, de manière à délimiter entre ces deuxième et troisième manchons une seconde zone sous vide, tandis qu'une zone centrale sous vide poussé est 30 délimitée à l'intérieur de ce troisième manchon La seconde zone sous vide communique avec un autre desdits orifices, de manière à permettre le passage de gaz, par l'intermédiaire d'un conduit qui est ménage entre la plaque inférieure et la plaque supérieure et délimité par une découpe réalisée dans l'une de ces plaques ou dans

les deux, tandis que la zone sous vide élevé communique avec encore un autre desdits orifices, de manière à per-

t 552932 mettre le passage de gaz, par l'intermédiaire de la partie du volume interne qui est située au-dessus de la plaque supérieure Suivant une caractéristique conforme à

l'invention, chacun des manchons présente une forme tron5 conique Suivant encore une autre caractéristique conforme à l'invention, le logement, la plaque inférieure et la plaque supérieure sont assemblés par brasagecu à l'aide d'une matière adhésive appropriée, afin d'assurer l'étanchéité au vide desdites première et seconde zones sous 10 vide, ainsi que de la zone sous vide poussé.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre,

à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: la Fig 1 représente une vue schématique d'une machine de projection d'un faisceau d'électrons, comportant un appareil conforme à la présente invention;

la Fig 2 représente une vue en coupe et à plus grande.

échelle de l'appareil a enceinte a vide localisé re20 présenté sur la Fig 1; les Figs 3 A et 3 B sont des vues respectivement de dessus et en coupe de l'appareil à enceinte conforme à l'invention; les Figs 4 A et 4 B sont des vues respectivement de 25 dessus et en coupe du logement de cet appareil; les Figs 5 A et 5 B sont des vues respectivement de dessus et en coupe de sa plaque inférieure; les Figs 6 A et 6 B sont des vues respectivement de

dessus et en coupe de sa plaque supérieure.

Comme indiqué, la fig 1 représente schématiquement un appareil de production d'un faisceau de particules dans lequel est incorporé le traitement d'une pièce sous vide localisé D'une manière générale, une machine d'impression lithographique à faisceau d'électrons 35 comprend un appareil a enceinte à vide localisé 10 qui est monté sur la sortie d'une colonne de production d'un faisceau d'électrons 12, cette colonne comportant une source d'électrons, une optique de réduction et des optiques de projection et de déviation Cette colonne 12 comprend également des optiques d'éclairage et de conformation lorsqu'on utilise un faisceau conformé Un mode de réalisation préférentiel d'une telle colonne 12 se trouve décrit dans la demande de brevet Américain n 354 822 déposée le 4 Mars 1982 On connaît toutefois dans la technique d'autres colonnes de production de faisceau d'électrons qui conviendraient La sortie de cette colon10 ne 12 est constituée par un faisceau d'électrons finement focalisé 14 (Fig 2) qui traverse l'appareil a enceinte 10 et qui tombe sur une pièce telle qu'un substrat semi- conducteur 16 On maintient toute la zone que traverse ce faisceau 14 entre la source et le substrat, sous un vide 15 poussé de l'ordre de 10-6 Torrs à l'aide d'une pompe à vide poussé 17 qui est reliée à la colonne 12 Les spécialistes en la matière comprendront aisément que, dans la pratique, les éléments électro-optiques sont disposés à l'extérieur de la zone sous vide et que l'on main20 tient sous vide poussé un tube central qui est traversé par le faisceau d'électrons 14 L'appareil a enceinte 10 est relié à un premier étage de pompe à vide 20 et à un second étage

de pompe à vide 22, ainsi qu'à la pompe à vide poussé 17.

Le substrat 16 est maintenu en position par un 25 mors à vide 18 qui est monté sur un plateau 24.

Ce plateau est porté au-dessus d'une table à coordonnées x-y à l'aide de dispositifs d'activation 28 et il présente des surfaces à poli spéculaire 30 sur lesquelles le mors 18 est monté de manière rigide, ceci de façon à permettre une' mesure exacte de la position x-y du substrat i 6 Les substrats sont déposés sur le mors 18 et en sont retirés à l'aide d'un dispositif asservi de manipulation de substrat qui n'est pas représenté La table x-y 26 est déplacée en translation dans le plan x-y à l'aide d'un dis35 positif d'entraînement x-y 34 La position x-y exacte du substrat 16 est détectée par un interféromètre à laser 36 qui envoie des signaux optiques sur les surfaces à poli t 932 spéculaire 30 On notera que l'axe z 37 coincide sensiblement avec la trajectoire du faisceau d'électrons 14, alors que les axes x-y constituent un plan perpendiculaire à l'axe z 37 dans lequel on déplace le substrat 16 La machine d'impression lithographique complète comprend encore un dispositif de commande ou un processeur, ainsi que le système électronique qui y est associé, mais n'est pas représenté sur la Fig 1 et qui sert à commander la colonne 12, le dispositif d'entraînement 34, l'ap10 pareil à vide et le dispositif de manipulation de substrats, tout en emmagasinant les données de motifs et en

fournissant les signaux voulus de commande de faisceau.

La tête de l'apparéil à enceinte 10 et la surface du substrat 16 sont représentées par la vue en coupe et à plus grande échelle de la Fig 2 Comme le montre celleci, l'appareil à enceinte 10 comprend des pièces concentriques en forme de mànchon 40 a, 40 b et 40 c qui peuvent chacune présenter une forme tronconique et comporter une tête 42 constituée par la disposition coplanaire des bords des 20 manchons 40 a, 40 b et 40 c Au cours du traitement, on positionne cette tête 42 légèrement au-dessus du substrat 16, de manière à délimiter entre cette tête et la surface du substrat un intervalle G qui peut, par exemple, être de l'ordre d'environ 30 microns Le manchon 40 a délimite une 25 zone de traitement sous vide élevé 44 et,en service, une installation de pompage différentiel permet d'obtenir un joint à vide échelonné dans l'intervalle prévu entre la zone 44 et l'atmosphère environnante Une ouverture annulaire 46, concentrique à la zone à vide poussé 44,se trou30 ve délimitée par les manchons 40 a et 40 b, tandis qu'une autre ouverture annulaire 48, également concentrique à la

zone 44, se trouve délimitée par les pièces 40 b et 40 c.

Cette ouverture annulaire 48 est reliée au premier étage de pompe à vide 20 qui abaisse la pression régnant autour 35 de la zone à vide poussé 44 jusqu'à un niveau de vide qui est faible, constituant ainsi une première zone de vide, tandis que l'autre ouverture annulaire 46 est reliée au second étage de pompe à vide 22 qui abaisse la pression régnant autour de la zone 44 à un niveau de vide intermédiaire, ménageant ainsi une seconde zone de vide La zone à vide poussé 44 est, quant à elle, reliée à la pom5 pe 17 On peut, pour constituer un joint échelonné, utiliser un nombre plus élevé ou plus faible d'étages de pompes à vide, ceci en fonction de la pression requise pour un type particulier de procédé Par ailleurs, le diamètre extérieur de la tête 42 peut, par exemple, être, 10 pour une impression lithographique directe à faisceau d'électrons d'environ 10 à 15 mm et le diamètre de la zone à vide poussé 44 d'environ 3 à 5 mm Lorsqu'on place la tête 42 de l'appareil à enceinte 10 au voisinage immédiat de la surface du substrat 16, on peut ainsi main15 tenir un vide poussé dans la zone 44 considérée Si on déplace ce substrat 16 ad-dessous de l'appareil à enéeinte 10 Q, le faisceau d'électrons 14 balaye alors une région de la surface de ce substrat qui est située à l'intérieur de la zone à vide poussé 44 La demande de brevet Américain 20 n 435 179 donne des informations complémentaires sur

un tel appareil à enceinte à vide localisé.

La structure du présent appareil l vide lo calisé 10 conforme à l'invention, est représentée en détail sur les Figs 3 à 6 L'ensemble de cet appareil est 25 représenté sur la Fig 3,tandis que les Figs 4 à 6 en représentent des éléments séparés La Fig 3 A représente une vue de dessus de l'ensemble de l'appareil, tandis que la Fig 3 B en représente une vue en coupe prise suivant la ligne 3 B-3 B de la Fig 3 A Cet appareil à enceinte 30 comporte un bloc-logement 60 dans lequel sont disposées une plaque inférieure 62, une plaque supérieure 64 et une plaque d'obturation 66 La surface supérieure 68 de l'appareil 10 est agencée de manière à pouvoir être fixée sur la

colonne de production de faisceau d'électrons 12 d'une 35 manière telle que le faisceau 14 traverse la tête 42.

Cette tête 42 de l'appareil à enceinte s'étend vers le bas à partir de la partie principale de l'appareil et constitue avec

2552932 '

la pièce un joint sans contact Les pompes à vide 17, 20 et 22 sont reliées à l'appareil 10 sur la périphérie de celui-ci et d'une manière qui sera décrite ci-dessous.

Comme le montrent les Figs 4 A et 4 B, le bloc-logement 60 comprend une plaque de base sensiblement plane 70 et une collerette 72 s'étendant vers le haut tout autour de la périphérie de cette plaque 70 Dans cette collerette 72 sont ménagés plusieurs orifices 74, 75, 76 et 77 agencés de manière à pouvoir être reliés aux pom10 pes à vide 17, 20 et 22 par l'intermédiaire de tubulures appropriées Il est encore prévu sur cette collerette une série de trous de montage 78 et une gorge pour jointtorique 80, afin de permettre l'assemblage du bloc-logement de manière étanche au vide sur la colonne 12 % Lesbords 15 des parties de cette même collerette qui sont voisines des orifices 74 à 77 sont tronquées vers le bas et vers l'intérieur comme le représente la Fig 4 B, ceci afin de faciliter le montage et le démontage de l'appareil 10 sur l'installation de pompes à vide La plaque de fond 70 et 20 la collerette 72 délimintent ensemble une zone interne cylindrique 82 pour le logement 60 Le manchon 40 c qui présente une forme tronconique, s'étend vers le bas à partir du centre de la plaque de fond 70, tandis quepar

ailleurs, il délimite une ouverture 84 qui traverse le 25 fond du logement 60.

Comme le montre la Fig 3 B, la plaque inférieure 62 se trouve disposée dans la partie inférieure du logement 60 Si on se reporte par contre aux Fig 5 A et 5 B, on voit que cette plaque inférieure 62 présente 30 un contour sensiblement circulaire lui permettant d'être disposéedans le volume interne 82, tandis que par ailleurs elle comporte un manchon 40 b s'étendant vers le bas et

présentant une forme tronconique, ce manchon étant disposé de manière à se loger à l'intérieur du manchon 40 c.

Cette plaque 62 présente encore plusieurs découpes 84 qui sont alignées dans le sens radial avec les orifices 74 à 77 ménagés dans le bloclogement 60 et constituent des zones sans obtacle tout autour de ces orifices Le logement 60 et les plaques 62 et 64 se trouvent convenablement alignées lorsque les trous de centrage 86 prévus sur

chacun de ces éléments sont alignés dans le sens radial.

Dans la surface inférieure de la plaque inférieure 62 se trouve découpé un conduit 88 qui s'étend entre l'extérieur du manchon 40 b et l'une des découpes 84, au niveau de la périphérie de la plaque 62 De même, dans la surface supérieure de cette plaque 62 se trouve découpé un conduit 10 90 qui s'étend entre le profil intérieur du manchon 40 b

et une autre des découpes 84.

Comme le montrent, par ailleurs, les Figs 6 A et 6 B, la plaque supérieure 64 comporte une plaque de

base sensiblement plane 92, complétée par le manchon 40 a 15 qui s'étend vers le bas et présente une forme tronconique.

Cette plaque supérieure 64 comporte encore une collerette 94 s'étendant vers le haut tout autour de la périphérie de la plaque de base 92, ainsi qu'une série de découpes 96 qui sont alignes avec les découpes 84 prévues sur la 20 plaque inférieure 62 Le manchon 40 a est disposé de manière à s'engager à l'intérieur du manchon 40 b de cette

même plaque inférieure 62.

Comme le montrent, par ailleurs, les Figs. 3 A et 3 B, la plaque d'obturation 66 est constituée par 25 un disque plat semi-circulaire au centre duquel est ménagée une découpe également semi-circulaire 100 Cette plaque d'obturation 66 assure l'étanchéité au vide de deux des découpes 96 de la plaque supérieure 64 Il est nécessaire de prévoir cette plaque d'obturation 66 en ma30 tériau non ferro-magnétique lorsque ladite plaque supérieure 64 est, elle-même, en matériau ferro-magnétique, ceci afin de pouvoir obtenir des propriétés magnétiques

symétriques par rapport à l'axe.

On assemble l'appareil a enceinte 10 en 35 disposant la plaque inférieure 62, la plaque supérieure 64 et la plaque d'obturation 66 à l'intérieur du bloclogement de la manière représentée sur les Figs 3 A et

3 B, avec un alignement radial des trous de centrage 86.

On place une feuille de brasage entre les surfaces en

contact,puis on chauffe l'ensemble à une température suffisante pour faire fondre cette feuille et provoquer un 5 brasage sur toutes les surfaces de contact entre elles.

Ce brasage assure ainsi une étanchéité au vide entre les divers passages de mise sous vide Selon une variante de la technique d'assemblage, on peut utiliser entre les surfaces de contact un adhésif tel qu'un époxy de manière à 10 assurer les joints étanches au vide Les manchons 40 a, b et 40 c sont concentriques et leurs bords sont disposés dans un même plan de manière à constituer la tête 42 de l'appareil à enceinte 10 La zone de vide 44 est délimitée par le manchon 40 a, tandis que l'ouverture annu15 laire 46,ou seconde zone de vide, se trouve disposée concentriquement par rapport à cette zone 44 'en étant délimitée par les manchons 40 a et 40 b, et que l'autre

ouverture annulaire 48, ou première zone de vide, se trouve également disposée de manière concentrique à la même 20 zone 44 en étant délimitée par les manchons 40 b et 40 c.

Pour faire fonctionner l'appareil, on relie le premier étage de pompe à vide 20 à l'orifice 74 à l'aide d'une tubulure appropriée (Fig 4 A), l'ouverture annulaire 48 se trouvant ainsi reliée à cet orifice 74 25 par l'intermédiaire du conduit 88 (Figs 5 A et 5 B) ménagé entre la plaque inférieure 62 et le logement 60 De même, le second étage de pompe à vide 22 se trouve relié à l'orifice 75 (Fig 4 A), l'ouverture annulaire 46 étant ainsi reliée à cet orifice 75 par l'intermédiaire du conduit 90 (Figs 5 A et 5 B) ménagé entre la même plaque inférieure 62 et la plaque supérieure 64 Quant à la pompe à vide poussé 17, elle est reliée à l'orifice 76 par l'intermédiaire d'une tubulure appropriée (Fig 4 A), la zone de vide 44 étant ainsi reliée à l'orifice 76, comme 35 le montre mieux la Fig 3 B, par l'intermédiaire du volume interne 82 du logement 60 situé au-dessus de la plaque supérieure 64 Ainsi, en cours de fonctionnement, lorsqu'on positionne la tête 42 juste au-dessus d'une pièce, on

obtient un joint à vide échelonné dans l'intervalle qui sépare la zone de vide 44 et l'atmosphère environnante.

Ainsi qu'indiqué plus haut, on peut utiliser un nombre supérieur ou inférieur d'étages de pompe à vide, en fonction du niveau de vide qui est requis dans la zone 44. On peut ainsi relier un étage supplémentaire à ure autre

pompe à vide par l'intermédiaire de l'orifice 77 En variante, on peut relier la pompe à vide poussé 17 à l'o10 rifice 77, ce qui permet d'obtenir une conductance supplémentaire entre la zone de vide 44 et cette pompe 17.

Le bloc-logement 60 est, par exemple, réalisé en un matériau ferromagnétique tel que du fer de type électrique, de sorte qu'il remplit une fonc15 tion de protection magnétique entre les éléments magnétiques de la colonne de production de faisceau d'électrons 12 et la pièce 16 Dans un mode de réalisation préférentiel, la pièce inférieure 62 est réalisée en titane, matériau qui est non magnétique (faible perméabilité),e t la plaque 20 supérieure 64 en fer de type électrique L'appareil à enceinte 10 procure ainsi une double protection magnétique Les éléments de protection magnétique 60 et 64 sont sensiblement symétriquespar rapport à l'axe du faisceau d'électrons, de manière à éviter que ce faisceau ne 25 soit affecté lorsqu'il traverse cet appareil à enceinte Deux des découpes 96 ménagées dans la plaque supérieure 64 n'ont d'autre fonction que d'assurer une configuration symétrique Quant à la plaque d'obturation 66, elle est

réalisée en matériau non magnétique, et elle assure l'é30 tanchéité des découpesnon fonctionnelles 96.

Ainsi qu'indiqué plus haut, lorsque le processus de mise sous vide permet l'utilisation d'un niveau de vide limité ou lorsque l'encombrement permet un mise sous vide par pompage avec conductance élevée, on 35 peut réduire le nombre des étages de pompage prévus dans l'appareil enceinte Si l'on se réfère aux fiqgures 3 A et 3 B, on

peut réduire à deux étages l'appareil à enceinte en élimi-

nant la plaque supérieure 64, en prévoyant une plaque d'obturation appropriée permettant d'obturer les orifices non utilisés et en donnant la dimension voulue aux

manchons restants 40 b et 40 c.

-Bien que les manchons 40 a, 40 b et 40 c aient été décrits et représentés comme présentant une forme tronconique, il est clair que l'on peut utiliser d'autres formes telles que, par exemple des manchons cylindriques En outre, la zone de vide 44 n'est pas néces10 sairement circulaire, mais elle peut présenter une forme allongée ou tout autre forme arbitraire, en fonction du

processus de mise sous vide considéré.

Dans un exemple de réalisation d'un appareil à enceinte à vide localisé conforme à la-présente 15 invention, la dimension de cet appareil le long de l'axe du faisceau d'électrons peut-être d'environ 31,7 mm, le diamètreextérieur de la tête être d'environ 12,7 mm, le vide obtenu dans la zone à vide poussé 44 étant d'environ -5

1 x 10 Torr avec un intervalle entre la tête et la pièce 20 d'environ 20 microns.

Il est clair que la description qui précède n'a été faite que pour desmodes de réalisation préférentiels de l'invention et que, pour des spécialistes

en la matière, diverses modifications peuvent y être ap25 portées sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Appareil destiné à être fixé sur une chambre ou enceinte de traitement sous vide en vue de permettre le traitement d'une pièce sous un vide lo5 calisé, caractérisé en ce qu'il comprend: un logement ( 60) qui comporte une plaque de fond ( 70) munie d'un premier manchon s'étendant vers le bas ( 40 c) et à travers lequel est ménagée une ouverture ( 84), ainsi qu'une collerette ( 72)s'etendant vers le haut et en10 tourant la périphérie de cette plaque de fond ( 70), cette collerette ( 72) présentant plusieurs orifices ( 74, 75, 76, 77) permettant la mise sous vide par pompage, tandis que cette même collerette ( 72) délimite en coopération avec la plaque de fond ( 70), un volume interne ( 82) du 15 logement ( 60); une plaque inférieure ( 62) qui est montée dans ce volume interne ( 82) du logement ( 60) et estmnie d'un second manchon ( 40 b) s'étendant vers le bas à l'intérieur de ladite ouverture ( 84), à l'intérieur du premier manchon 20 ( 40 c), et présentant une extrémité qui est coplanaire avec celle du premier manchon ( 40 c), de manière à délimiter entre ces deux manchons ( 40 c, 40 b) une première zone sous vide ( 48), cette zone ( 48) communiquant avec l'un ( 74) desdits orifices, de manière à permettre le 25 passage de gaz, ceci par l'intermédiaire d'un conduit ( 88) qui est ménagé entre le logement ( 60) et la plaque inférieure ( 62), et qui est délimité par une découpe ( 84) réalisée dans une de ces pièces ou les deux; et une plaque supérieure ( 64) qui est disposée au-des30 sus de la plaque inférieure ( 62), dans le volume interne ( 82) du logement ( 60), et qui est munie d'un troisième manchon ( 40 a) s'étendant vers le bas à l'intérieur de ladite ouverture ( 46), à l'intérieur du second manchon ( 40 b), et qui présente une extrémité également coplanai35 re avec celles des premier ( 40 c) et second ( 40 b) manchons, de manière à délimiter entre ces deuxième ( 40 b) et troisième ( 40 a) manchons une seconde zone sous vide ( 46), tandis qu'une zone centrale sous vide poussé ( 44) est

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délimitée à l'intérieur de ce troisième manchon ( 40 a), la seconde zone sous vide ( 46) communiquant avec un autre ( 75) desdits orifices, de manière à permettre le passage de gaz, par l'internmédiaire d'un second conduit( 90) qui est mé5 nagé entre la plaque inférieure ( 62) et la plaque supérieure ( 64) et est délimité par une découpe ( 96) réalisée dans l'une de ces plaques ou dans les deux, tandis que la zone sous vide élevé ( 44) communique avec encore un autre ( 76) desdits orifices, de manière à permettre le

passage de gaz, par l'intermédiaire de la partie du volume interne ( 82) qui est située au-dessus de la plaque supérieure ( 64).

2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trois manchons ( 40 c, 40 b et 15 40 a) présentent chacun une forme tronconique.

3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'aucune pièce structurelle n'obstrue lesdites première ( 48) et seconde ( 46) zones sous vide, ce qui procure une conductance de vide relativement éle20 vée.

4 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette ( 72) du logement ( 60) comprend des moyens permettant de monter l'appareil sur la chambre de traitement et permettant d'assurer un joint 25 étanche ou vide entre cet appareil et cette chambre Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement ( 60) est réalisé en un

matériau ferro-magnétique de manière à assurer une protec30 tion magnétique entre la chambre de traitement et la pièce.

6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque supérieure ( 64) est réalisée en un matériau ferro-magnétique et la plaque infé35 rieure ( 62) en un matériau de faible perméabilité de manière à assurer une double protection magnétique entre

la chambre de traitement et la pièce.

7 Appareil selon la revendication 6, et destiné au passage d'un faisceau de particules chargées en direction de ladite pièce et à travers ladite zone sous vide élevé ( 44), caractérisé en ce que le lo5 gement ( 60) et la plaque supérieure ( 64) sont sensiblement symétriques par rapport à un axe central de cette zone sous vide élevé ( 44) de manière à rendre minimale

toute interaction avec ce faisceau de particules chargées.

8 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les surfaces de contact du logement ( 60),de la plaque inférieure ( 62) et de la plaque

supérieure ( 64) sont solidarisées par brasage.

9 Appareil selon la revendication 7, 15 caractérisé en ce que les surfaces de contact du logement ( 60), de la plaque inférieure ( 62) et de la plaque supérieure ( 64) sont rendues étanches par application

d'un matériau adhésif.

Appareil selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que le volume intérieur ( 82) du logement ( 60) présente une forme générale cylindrique et les trois manchons ( 40 c, 40 b et 40 a) y sont disposés suivant son axe. 11 Appareil selon la revendication 10, 25 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fixation sur une colonne à faisceaux d'électrons pour impression lithographique. 12 Appareil destiné à être fixé sur une chambre de traitement sous vide en vue d e permettre le traitement d'une pièce sous un vide localisé, caractérisé en ce qu'il comprend: un logement ( 60) qui comporte une plaque de fond ( 70) munie d'un premier manchon ( 40 c) s'étendant vers le bas et à travers lequel est ménagée une ouverture ( 84), ainsi 35 qu'une collerette ( 72) s'étendant vers le haut et entourant la périphérie de cette plaque de fond ( 70), cette collerette présentant plusieurs orifices ( 74, 75, 76, 77) permettant la mise sous vide par pompage, tandis que cette même collerette ( 72) délimite en coopération avec la plaque de fond ( 70), un volume interne ( 82) du logement

( 60);

et une plaque inférieure ( 62) qui est montée dans ce volume interne ( 82) du logement ( 60) et est munie d'un second manchon ( 40 b) s'étendant vers le bas à l'intérieur de ladite ouverture ( 84), et présentant une extré10 mité qui est coplanaire avec celle du premier manchon ( 40 c), de manière à délimiter entre ces premier ( 40 c) et second ( 40 b) manchons une première zone sous vide ( 48), tandis qu'une zone sous vide poussé ( 44) est délimitée à l'intérieur de ce second manchon ( 40 b), la première zone sous vide ( 48) communiquant avec l'un desdits orifices, de manière à permettre le passage de gaz, ceci par l'intermédiaire d'un conduit qui est ménagé entre le logement ( 60) et la plaque inférieure ( 62), et qui est délimité par une découpe réalisée dans une de ces pièces 20 ou les deux, tandis que la zone sous vide élevé ( 44) communique avec un autre desdits orifices, de manière à permettre le passage de gaz, par l'intermédiaire de la partie du volume interne ( 82) qui est située au- dessus

de la plaque inférieure ( 62).