RU2020190C1

RU2020190C1 - Device for conveying substrates in vacuum unit

Info

Publication number: RU2020190C1
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Ивашов; Алексей Иванович Кожевников; Сергей Михайлович Оринчев; Сергей Валентинович Степанчиков
Original assignee: Евгений Николаевич Ивашов; Алексей Иванович Кожевников; Сергей Михайлович Оринчев; Сергей Валентинович Степанчиков
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: application of coatings in vacuum. SUBSTANCE: locking clamp has the form of movable plate with compression spring whose one end is connected to the movable plate and the other to guide plate having threaded hole with screw connected to casing for rotation. Casing accommodates cover plate capable of turning to an angle of 90 degrees and flexible stop member mounted on pin. Stops are provided in the travel path of substrate, whereas inner surface of the cover plate is coated with electret material preliminarily processed in electrostatic field. EFFECT: expanded range of controllable clamping forces at different diameters of substrate. 3 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нанесению покрытий в вакууме и может быть применено для транспортировки подложки в вакуумной установке. The invention relates to coating in vacuum and can be used to transport the substrate in a vacuum installation.

Известно устройство для транспортировки подложки в вакуумной установке [1] , содержащее выполненный в виде диска держатель подложек и механический привод. A device for transporting a substrate in a vacuum installation [1] is known, comprising a substrate holder and a mechanical drive made in the form of a disk.

Недостатками аналога являются малый диапазон регулирования усилием фиксации при различных диаметрах подложки, а также невозможность предохранения подложки от попадания на нее загрязняющих частиц. The disadvantages of the analogue are the small range of control by the fixing force at various diameters of the substrate, as well as the inability to protect the substrate from contaminants entering it.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является устройство для транспортировки подложки в вакуумной установке [2], содержащее корпус, прижим-фиксатор, выполненный в виде рычага, на котором посредством винта подвижно закреплен груз. The closest in technical essence and the achieved result is a device for transporting a substrate in a vacuum installation [2], comprising a housing, a clamp-lock made in the form of a lever on which the load is movably fixed by means of a screw.

Недостатком прототипа является малый диапазон регулирования усилием фиксации при различных диаметрах подложки, так как увеличение массы груза автоматически приводит к увеличению его физического объема, что недопустимо ввиду ограниченности вакуумного объема установки. Невозможно также в известном устройстве [2] предохранить подложку от попадания на нее загрязняющих частиц, что особенно важно в технологии получения тонких пленок методом молекулярно-лучевой эпитаксии. The disadvantage of the prototype is the small control range of the fixing force at different diameters of the substrate, since an increase in the mass of the load automatically leads to an increase in its physical volume, which is unacceptable due to the limited vacuum volume of the installation. It is also impossible in the known device [2] to protect the substrate from the ingress of contaminating particles on it, which is especially important in the technology for producing thin films by molecular beam epitaxy.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования усилия фиксации при различных диаметрах подложки, а также предохранение подложки от попадания на нее загрязняющих частиц. The purpose of the invention is the expansion of the range of regulation of the fixing force at various diameters of the substrate, as well as protecting the substrate from the ingress of contaminating particles on it.

Цель достигается тем, что прижим-фиксатор выполнен в виде подвижной пленки с пружиной сжатия, один торец которой связан с подвижной планкой, а другой - с направляющей планкой, в которой выполнено резьбовое отверстие и установлен винт, связанный с корпусом с возможностью только вращательного движения, в корпусе установлена на оси крышка с возможностью поворота на угол 90^o, а с другой стороны - упругий стопор. В вакуумной установке по пути следования подложки установлены не на одной оси открывающий и закрывающий упоры, а внутренняя поверхность крышки покрыта электретным материалом, предварительно обработанным в электростатическом поле.The goal is achieved in that the clamp-lock is made in the form of a movable film with a compression spring, one end of which is connected with the movable bar, and the other with the guide bar, in which a threaded hole is made and a screw is installed, connected to the body with the possibility of only rotational movement, in the case, a cover is mounted on the axis with the possibility of rotation through an angle of 90 ^° , and on the other hand, an elastic stopper. In the vacuum installation along the route of the substrate, the opening and closing stops are installed on the same axis, and the inner surface of the lid is covered with electret material pre-treated in an electrostatic field.

Введение в устройство для транспортировки подложки подвижной планки с пружиной сжатия, направляющей планки и винта, а также крышки и открывающего и закрывающего упоров, электретного материала придает устройству новые свойства - расширение диапазонов регулирования усилия фиксации при различных диаметрах подложки, а также предохранение подложки от попадания на нее загрязняющих частиц, что и позволяет достичь указанной цели. Introduction to the device for transporting the substrate of a movable strap with a compression spring, a guide bar and a screw, as well as a cover and an opening and closing stops, an electret material gives the device new properties - expanding the range of adjustment of the fixing force at different diameters of the substrate, as well as protecting the substrate from getting on polluting particles, which allows to achieve this goal.

На фиг. 1 показано устройство, вид сверху (крышка открыта); на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. In FIG. 1 shows a device, a top view (cover open); figure 2 section aa in figure 1.

Устройство для транспортировки подложки в вакуумной установке содержит корпус 1, в котором установлена подложка 2, прижим-фиксатор 3, выполненный в виде подвижной планки 4 с пружиной 5 сжатия, установленной в корпусе 1 с возможностью только осевого перемещения, один торец 6 которой связан с подвижной планкой 4, а другой 7 - с направляющей планкой 8, в которой выполнено резьбовое отверстие 9 и установлен винт 10, связанный с корпусом 1 с возможностью только вращательного движения. Направляющая планка 8 имеет квадратный профиль. В корпусе 1 на оси 11 установлена посредством витой пружины крышка 12, а с другой стороны - упругий стопор 13. В вакуумной установке по пути следования подложки не на одной оси установлены открывающий 14 и закрывающий 15 упоры. Внутренняя поверхность 16 крышки 12 покрыта электретным материалом, например пленкой фторопласта 17, которая предварительно обработана в электростатическом поле. A device for transporting a substrate in a vacuum installation includes a housing 1, in which the substrate 2 is installed, a clamp-clamp 3 made in the form of a movable strap 4 with a compression spring 5 installed in the housing 1 with only axial movement, one end 6 of which is connected with the movable strip 4, and the other 7 with a guide strip 8, in which a threaded hole 9 is made and a screw 10 is installed, connected with the housing 1 with the possibility of only rotational movement. Guide bar 8 has a square profile. In the housing 1, on the axis 11, a cover 12 is mounted by means of a coil spring, and on the other hand, an elastic stopper 13. In the vacuum installation along the path of the substrate, the stoppers 14 that open 14 and 15 that are closing 15 are not installed on one axis. The inner surface 16 of the cover 12 is covered with electret material, for example a fluoroplastic film 17, which is pre-treated in an electrostatic field.

Электретное состояние может быть вызвано как внутренней релаксационной поляризацией, так и захваченными инжекторными зарядами (внешняя поляризация). The electret state can be caused by both internal relaxation polarization and trapped injector charges (external polarization).

Величина остаточной электризации в электретах составляет от 10^-9 до 10^-5 Кл/см². C течением времени величина остаточной электризации меняется. Примерно через 10 недель индуцированные заряды становятся постоянными.The value of the residual electrification in the electrets is from 10 ^-9 to 10 ^-5 C / cm ² . Over time, the magnitude of the residual electrification changes. After about 10 weeks, the induced charges become constant.

Наиболее стабильными электрометами являются пленки из фторопласта-4, в них поверхностная плотность заряда составляет 10^-8 кл/см² и сохраняет неизменной в течение нескольких лет.The most stable electromettes are fluoroplast-4 films, in which the surface charge density is 10 ^-8 cells / cm ² and remains unchanged for several years.

Практически устройства на их основе можно использовать без подзарядки в течение 3-х лет с периодической чисткой. In practice, devices based on them can be used without recharging for 3 years with periodic cleaning.

Устройство для транспортировки подложки в вакуумной установке работает следующим образом. A device for transporting a substrate in a vacuum installation operates as follows.

Движением подвижной планки 4 вправо подложка 2 устанавливается в корпусе 1. Усилие поджатия подложки 2 регулируется с помощью винта 10 и направляющей планки 8, квадратный профиль которой не дает ей возможности проворачиваться, а также подбором других пружин, более или менее жестких. Подложка 2 закрывается крышкой 12, которая фиксируется упругим стопором 13. Для открытия крышки 12 служит открывающий упор 14, при взаимодействии с которым упругий стопор 13 отклоняется вправо и крышка 12 посредством витой пружины поворачивается против часовой стрелки на угол 90^o. После выполнения технологической операции подложки 2 необходимо закрыть. Для этого устройство перемещается влево до взаимодействия крышки 12 с закрывающим упором 15. Подложка 2 закрывается крышкой 12. Чтобы открывающий 14 и закрывающий 15 упоры не мешали друг другу выполнять свои функции, их располагают не на одной оси. В случае попадания загрязняющих микрочастиц между крышкой 12 и подложкой 2 они локализуются (улавливаются) посредством электретного материала (фторопласта) 17.By moving the movable bar 4 to the right, the substrate 2 is installed in the housing 1. The compression force of the substrate 2 is controlled by a screw 10 and a guide bar 8, the square profile of which prevents it from turning, as well as by the selection of other springs, more or less rigid. The substrate 2 is closed by a cover 12, which is fixed by an elastic stopper 13. To open the cover 12, an opening stop 14 is used, when interacting with which the elastic stopper 13 is deflected to the right and the cover 12 is rotated counterclockwise by an angle of 90 ^o . After the technological operation, the substrate 2 must be closed. For this, the device moves to the left until the lid 12 interacts with the closing stop 15. The substrate 2 is closed by the lid 12. So that the opening 14 and closing 15 stops do not interfere with each other to perform their functions, they are not located on the same axis. In the case of contaminant microparticles getting between the lid 12 and the substrate 2, they are localized (trapped) by means of an electret material (fluoroplastic) 17.

Существенные отличия заявляемого технического решения от прототипа сведены в таблицу. Significant differences of the proposed technical solution from the prototype are summarized in table.

Применение предлагаемого устройства позволяет расширить диапазон регулирования усилия фиксации при использовании подложек различных диаметров, а также предохранить подложку от попадания на нее загрязняющих частиц. The application of the proposed device allows to expand the range of regulation of the fixing force when using substrates of various diameters, as well as to protect the substrate from contaminants entering it.

Claims

1. DEVICE FOR TRANSPORTING SUBSTRATES IN A VACUUM INSTALLATION, comprising a housing and a clamp-clamp with a screw, characterized in that the clamp-clamp is made in the form of a movable bar, a guide bar and a compression spring, one end of which is connected to the movable bar, and the other to the a guide bar, and in the guide bar there is a threaded hole for accommodating a screw installed in the housing with the possibility of only rotational movement.

2. The device according to claim 1, characterized in that the housing is equipped with an elastic stopper, a cover fixed with an axis that can be rotated relative to the housing by an angle of 90 ^° , and with opening and closing stops placed along the substrate moving path not on one geometric axis, but the elastic stopper is installed on the side opposite to the fixing of the cover.

3. The device according to claim 2, characterized in that the electret material pretreated in an electrostatic field is deposited on the inner surface of the lid.