Opublikowano: 31.VII.1968 55675 KI. 21 g, 11/02 mkp hoii J/do Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Benedykt Licznerski, dr inz. Tadeusz Wysocki Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Urzadzenie do wielokrotnej zmiany masek pod próznia przy na¬ kladaniu Warstw cienkich Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wie¬ lokrotnej zmiany masek pod próznia przy naklada¬ niu warstw cienkich na poruszajace sie podloza, ma¬ jace zastosowanie zwlaszcza przy wytwarzaniu cien¬ kowarstwowych ukladów scalonych.Dotychczas znane sa urzadzenia (na przyklad f-my Balzers — Beudix typ BA510K, Lichtenstein, f-my Specdivac — Edwards typ 19A8, Anglia), w których stosuje sie wielokrotne zmiany masek lecz naklada¬ nie warstw wykonuje sie na jedno nieruchome pod¬ loze.Wada takich rozwiazan jest mozliwosc naklada¬ nia po kolei warstw róznych materialów tylko na jedno podloze. Operacja ta musi byc powtarzana dla kazdego podloza, co powoduje mala wydajnosc procesu wytwarzania mikroukladów oraz wzrost zuzycia materialów.Celem wynalazku jest unikniecie wad i niedogod¬ nosci wyzej podanych rozwiazan, zas zadaniem wy¬ nalazku jest stworzenie urzadzenia do wielokrotnej zmiany pod próznia róznych masek na wielu po¬ dlozach oraz uzyskanie równomiernego i równoczes¬ nego nakladania warstw o okreslonym ksztalcie i grubosci, z okreslonego materialu na te podloza.Zadanie to zostalo rozwiazane w ten sposób, ze urzadzenie wedlug wynalazku do wielokrotnej zmiany masek pod próznia z trzystopniowym ba¬ zowaniem podlozy wzgledem masek, ma nierucho¬ my osiowo i promieniowo napedowo-podnoszacy walek, tarcze podnoszaca, tarcze obrotowa z ma- 20 25 skami i z nadmiarowym mechanizmem blokuja¬ cym, tarcze glówna z podlozami, obrotowa tuleje lozyskowa z mechanizmem blokujacym jednokie¬ runkowym.Natomiast urzadzenie wedlug wynalazku do wie¬ lokrotnej zmiany masek pod próznia z dwustopnio¬ wym bazowaniem podlozy wzgledem masek fig. 3 i fig. 4, ma nieruchomy osiowo i promieniowo wa¬ lek napedowy z osadzona na nim tarcza obrotowa z maskami, tuleje lozyskowa z nadmiarowym me¬ chanizmem blokujaco-podnoszacym i z mechani¬ zmem blokujacym jednokierunkowym, tarcze glów¬ na z podlozami ruchoma poosiowo wzgledem tulei lozyskowej.Urzadzenie wedlug wynalazku zwieksza wydaj¬ nosc czasowa i materialowa procesu wytwarzania mikroukladów cienkowarstwowych, pozwala zacho¬ wac wysoka dokladnosc wykonywanych warstw i umozliwia proste sterowanie mechanizmem podklo- szowym przy pomocy jednego walka napedowego.Ponadto obrotowy charakter -nudni podlozy umozli¬ wia w czasie nakladania warstw cienkich zasilanie grzejników podlozy i pomiar jakosci warstwy przez slizgowe doprowadzenia elektryczne.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykla¬ dzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pólwidok i pólprzekrój urzadzenia do wielokrotnej zmiany masek z trzy¬ stopniowym bazowaniem podlozy wzgledem masek, fig. 2 widok z góry wraz z czesciowym przekrojem, 55 6753 fig. 3 pólwidok i pólprzekrój urzadzenia z dwustop¬ niowym bazowaniem podlozy wzgledem masek, fig. 4 poprzeczny przekrój przez mechanizm blokujaco- podnoszacy, fig. 5 sposób poruszania sie podlozy wzgledem masak w urzadzeniu z trzystopniowym bazowaniem podlozy wzgledem masek a fig. 6 spo¬ sób poruszania sie podlozy wzgledem masek w urza¬ dzeniu z dwustopniowym bazowaniem podlozy wzgledem masek.Urzadzenie przedstawione na fig. 1 sklada sie z nosnego walka 1, mechanizmu blokowania jedno¬ kierunkowego 2, tulei lozyskowej 3, tarczy glównej 4, podlozy 5, kolków bazujacych 6, tarczy obrotowej 7, masek 8, tarczy podnoszacej 9, mechanizmu blo¬ kujacego nadmiarowego 10, walKa napedowo-pod- noszacego 11 i zródel par 14.Ponadto kierunek 12, zgodny z ruchem wskazówek zegara, oznacza kierunek ruchu walka napedowo- podnoszacego 11 przy zmianie masek 8, a kierunek 13, przeciwny do ruchu wskazówek zegara, oznacza kierunek ruchu walka napedowo-podnoszacego 11 przy ruchu zamaskowanych podlozy 5 w czasie na¬ kladania warstw cienkich.Dzialanie urzadzenia do wielokrotnej zmiany ma¬ sek pod próznia z trzystopniowym bazowaniem podlozy wzgledem masek polega na tym, ze w trak¬ cie nakladania warstwy' materialu walek napedo- wo-podnoszacy 11 obraca w kierunku 13 tarcze obrotowa 7 wraz z zamaskowanymi, podlozami 5, które bazowane na kolkach 6 spoczywaja dociskane sprezyscie na maskach 8. W ten sposób zamaskowa¬ ne podloza 5 przesuwaja sie stale nad zródlami par 14 materialu nakladanego, co daje równomiernosc warstwy. Tarcza glówna 4 z podlozami 5 moze przesuwac sie tylko wzdluz osi obrotowej tulei lo¬ zyskowej 3, a podnoszaca tarcza 9 moze przesuwac sie tylko wzdluz osi tarczy obrotowej 7.Przy obrocie walka napedowo-podnoszacego 11 w kierunku 12 nastepuje zablokowanie tulei lozy¬ skowej 3 przez mechanizm blokujacy jednokierun¬ kowy 2, a tym samym zatrzymanie tarcz 4, 7 i 9, poniewaz kolki tarczy podnoszacej 9 wchodza w stanie zamaskowania w otwory tarczy obrotowej 7.Przy dalszym ruchu walka napedowo-podnoszacego 11 w kierunku 12 nastepuje przesuniecie tarczy pod¬ noszacej 9 do góry, a ta z kolei podnosi tarcze glów¬ na 4 wraz z podlozami 5.Powoduje to rozblokowanie podlozy 5 z tarcza obrotowa 7 i maskami 8 i czesciowe rozblokowanie tarczy glównej 4 z tarcza obrotowa 7. Przy dalszym obrocie walka napedowo-podnoszacego 11 w kie¬ runku 12 pokonuje sie opór mechanizmu blokujace¬ go nadmiarowego 10 co umozliwia obrót tarczy obrotowej 7 z maskami 8 wzgledem tulei lozysko- 5 675 4 wej 3, a tym samym wzgledem tarczy glównej 4 z podlozami 5.Zatrzymanie walka napedowo-podnoszacego 11 w dowolnym stabilnym polozeniu, blokowanym 5 przez nadmiarowy mechanizm blokujacy 10, powo¬ duje wstepne (I stopnia) bazowanie podlozy 5 wzgle¬ dem masek 8. Tylko takie polozenie tarczy glównej 4 wzgledem tarczy obrotowej 7 umozliwia opuszcze¬ nie tarczy glównej 4 w: dól (bazowanie II stopnia), io a nastepnie dokladne bazowanie podlozy 5 wzgle¬ dem masek 8 przy pomocy kolków bazujacych 6. (bazowanie III stopnia).Dzieki temu ruch podlozy 5 wzgledem masek 8 ma charakter pokazany na fig. 4. Uniemozliwia to 15 przesuwanie podlozy 5 po maskach 8 w trakcie ich zmiany, co mogloby uszkodzic nalozona warstwe.Dzialanie urzadzenia z dwustopniowym bazowa¬ niem podlozy wzgledem masek przedstawionego na fig. 3 i fig. 4 jest podobne do dzialania urzadzenia 20 z trzystopniowym bazowaniem podlozy wzgledem masek przedstawionego na fig. 1 i fig. 2, z ta róz¬ nica, ze obrót walka napedowego 11 i zwiazanej z nim tarczy obrotowej 7 z maskami 8 wzgledem tarczy glównej 4 z podlozami 5, nastepuje po po- 25 konaniu oporu nadmiarowego mechanizmu blokuja- co-podnoszacego 10.Dzieki dzialaniu mechanizmu blokujaco-podnosza- cego 10 pokazanego na fig. 4, obrotowi tarczy glów¬ nej 4 wzgledem tarczy obrotowej 7 towarzyszy ruch w tarczy glównej 4 do góry. Przy odpowiedniej regu¬ lacji calego urzadzenia przemieszczanie podlozy 5 wzgledem masek 8 ma charakter pokazany sche¬ matycznie na fig. 6. 35 PL