RU2115764C1

RU2115764C1 - Apparatus for moving substrate holder

Info

Publication number: RU2115764C1
Application number: RU97112294A
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Василенко; Евгений Николаевич Ивашов; Евгений Викторович Прусаков; Сергей Валентинович Степанчиков
Original assignee: Николай Васильевич Василенко
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: thin film deposition in vacuum. SUBSTANCE: substrate holder is mounted on elastic member such as bellows rigidly connected with stationary base with possibility of rotation relative to horizontal coordinate axes. Two driving tie rods are jointly mounted in vertical direction between substrate holder and stationary base. Apparatus also includes second substrate holder mounted on first one with possibility of axial rotation and connected with rotation motion drive by means of elastic bellows fluid tightly joined with rotation motion drive and second substrate holder. EFFECT: improved design. 1 dwg, 1 expc

Description

Изобретение относится к нанесению тонких пленок в вакууме, а более конкретно - к устройствам перемещения подложкодержателя. The invention relates to the application of thin films in a vacuum, and more specifically to a device for moving a substrate holder.

Известно устройство перемещения подложкодержателя [1], содержащее механический привод, подложкодержатели с возможностью их планетарного вращения с помощью механического привода. A device for moving a substrate holder [1], comprising a mechanical drive, substrate supports with the possibility of planetary rotation using a mechanical drive.

Недостатком аналога является большая неравномерность нанесения тонких пленок за счет того, что закон планетарного вращения подложек является жестким. The disadvantage of the analogue is the large non-uniformity of the deposition of thin films due to the fact that the law of planetary rotation of the substrates is rigid.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство перемещения подложкодержателя [2], содержащее привод перемещения, подложкодержатель с подложками и неподвижное основание. Установленные под углом 120^o по отношению друг к другу подложкодержатели могут вращаться вокруг собственной оси и обкатываться по направляющей относительно испарителя, получая движение от привода карусели. Таким образом, подложки имеют сложное планетарное движение.The closest in technical essence and the achieved result is a device for moving a substrate holder [2], comprising a movement drive, a substrate holder with substrates and a fixed base. The substrate holders installed at an angle of 120 ^° with respect to each other can rotate around their own axis and run around the guide relative to the evaporator, receiving movement from the carousel drive. Thus, the substrates have a complex planetary motion.

Недостатком прототипа является неравномерность нанесения тонких пленок за счет того, что закон перемещения подложек с подложкодержателем является жестким, в результате чего не представляется возможным варьировать положением подложкодержателя относительно источника распыляемого материала по любому закону движения. The disadvantage of the prototype is the uneven deposition of thin films due to the fact that the law of movement of the substrates with the substrate holder is rigid, as a result of which it is not possible to vary the position of the substrate holder relative to the source of the sprayed material according to any law of motion.

Цель изобретения - обеспечить возможность снижения неравномерности толщины пленки за счет варьирования положения подложкодержателя относительно источника распыляемого материала по заданному программатором закону движения с возможностью его изменения. The purpose of the invention is to provide the ability to reduce the unevenness of the film thickness by varying the position of the substrate holder relative to the source of the sprayed material according to the law of motion specified by the programmer with the possibility of changing it.

Эта цель достигается тем, что подложкодержатель установлен на упругом элементе - сильфоне, жестко связанном с неподвижным основанием, подложкодержатель установлен на сильфоне с возможностью реализации вращательных движений относительно горизонтальных осей координат, между подложкодержателем и неподвижным основанием шарнирно закреплены в вертикальном направлении две тяги-привода, шарниры на неподвижном основании - цилиндрические, а на подложкодержателе - сферические, причем шарниры на неподвижном основании и подложкодержателе расположены под углом 90^o относительно оси сильфона, устройство перемещения дополнительно снабжено вторым подложкодержателем, установленным на первом с возможностью осевого вращения, второй подложкодержатель связан с вводом вращательного движения посредством дополнительного упругого сильфона, герметично связанного с вводом вращения и вторым подложкодержателем.This goal is achieved by the fact that the substrate holder is mounted on an elastic element - a bellows rigidly connected to the fixed base, the substrate holder is mounted on the bellows with the possibility of rotational movements relative to the horizontal coordinate axes, between the substrate holder and the fixed base two link rods, hinges, are hinged in the vertical direction on a fixed base - cylindrical, and on a substrate holder - spherical, with the hinges on the fixed base and substrate holder being lozheny at 90 ^o relative to the bellows axis moving device is further provided with a second substrate holder installed on the ground with the possibility of axial rotation, the second substrate holder is connected with the input rotary motion via additional resilient bellows sealingly connected with the rotation input and a second substrate holder.

Введение в устройство перемещения подложкодержателя двух сильфонов, второго подложкодержателя, двух тяг-приводов и ввода вращательного движения обеспечивает возможность варьирования положения второго подложкодержателя относительно источника распыляемого материала по трем угловым координатам: вокруг осей X, Y, Z. The introduction of two bellows, a second substrate holder, two tie rods and input of rotational motion into the substrate holder moving device provides the possibility of varying the position of the second substrate holder relative to the source of the sprayed material in three angular coordinates: around the X, Y, Z axes.

Сопостовительный анализ заявляемого устройства перемещения подложкодержателя и прототипа показывает, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Comparative analysis of the inventive device for moving the substrate holder and the prototype shows that the proposed solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в нем совокупность признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field allowed us to identify in it a set of features that distinguish the claimed technical solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 показана схема устройства перемещения подложкодержателя; на фиг. 2 - вид сверху устройства. In FIG. 1 shows a diagram of a substrate holder moving device; in FIG. 2 is a plan view of the device.

Устройство перемещения подложкодержателя (фиг. 1) содержит тяги-приводы 1 поступательного перемещения, подложкодержатель 2 с подложками 3 и неподвижное основание 4. Подложкодержатель 2 установлен на упругом элементе - сильфоне 5, жестко связанном с неподвижным основанием 4. Подложкодержатель 2 установлен на сильфоне 5 с возможностью реализации вращательных движений относительно горизонтальных осей координат. Между подложкодержателем 2 и неподвижным основанием 4 шарнирно закреплены в вертикальном направлении две тяги-привода 1, шарниры на неподвижном основании 4 - цилиндрические 6, а на подложкодержателе 2 - сферические 7, причем шарниры 6, 7 на неподвижном основании 4 и подложкодержателе 2 расположены под углом 90^o относительно оси сильфона 5 (фиг. 1). Устройство перемещения (фиг. 1) дополнительно снабжено вторым подложкодержателем 8, установленным на первом 2 с возможностью осевого вращения, например с помощью роликов 9, установленных на раме 10.The substrate holder moving device (Fig. 1) contains translational traction drives 1, the substrate holder 2 with the substrates 3 and the fixed base 4. The substrate holder 2 is mounted on an elastic element - a bellows 5, rigidly connected with the fixed base 4. The substrate holder 2 is mounted on a bellows 5 s the possibility of implementing rotational movements relative to the horizontal coordinate axes. Two tie rods 1 are hinged vertically between the substrate holder 2 and the fixed base 4, the hinges on the fixed base 4 are cylindrical 6, and on the substrate holder 2 spherical 7, the hinges 6, 7 on the fixed base 4 and substrate holder 2 are angled 90 ^o relative to the axis of the bellows 5 (Fig. 1). The moving device (Fig. 1) is additionally equipped with a second substrate holder 8 mounted on the first 2 with the possibility of axial rotation, for example using rollers 9 mounted on the frame 10.

Второй подложкодержатель 8 связан с вводом вращательного движения 11 (контактным) посредством дополнительного упругого сильфона 12, герметично связанным с вводом вращения 11 и вторым подложкодержателем 8 посредством торцевой заглушки 13. The second substrate holder 8 is connected to the input of the rotational movement 11 (contact) by means of an additional elastic bellows 12, hermetically connected to the input of rotation 11 and the second substrate holder 8 by means of the end cap 13.

Устройство перемещения подложкодержателя работает следующим образом. The device for moving the substrate holder operates as follows.

Подложки 3 закрепляются на втором подложкодержателе 8, который вращается относительно осей X, Y, Z. Причем вращение вокруг осей носит вид возвратно-вращательного на угол до

а вращение вокруг Z - непрерывно-вращательное. Причем координатные оси X, Y, Z следует рассматривать как подвижные. Применение предлагаемого устройства перемещения подложкодержателя позволяет снизить неравномерность толщины пленки за счет варьирования положения подложкодержателя относительно источника распыляемого материала.The substrates 3 are fixed on the second substrate holder 8, which rotates relative to the axes X, Y, Z. Moreover, the rotation around the axes is in the form of a reciprocating rotational angle of up to

and rotation around Z is continuous rotational. Moreover, the coordinate axes X, Y, Z should be considered as moving. The use of the proposed device for moving the substrate holder can reduce the unevenness of the film thickness by varying the position of the substrate holder relative to the source of the sprayed material.

Источники информации:
1. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники в 10 кн.: Учеб. пособие для ПТУ. Кн. 6. Нанесение пленок в вакууме/ В.Е.Минайчев. - М.: Высш. шк., 1989, 110 с.: ил., с. 89 - 90.Sources of information:
1. Technology of semiconductor devices and microelectronics products in 10 books: Textbook. allowance for vocational schools. Prince 6. Application of films in vacuum / V.E. Minaichev. - M .: Higher. school., 1989, 110 pp., ill., p. 89 - 90.

2. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники в 10 кн. Кн. 7. Элионная обработка. Учеб. пособие для ПТУ/ О.С.Моряков - М.: Высш. шк., 1990, 128 с.: ил., с. 50. 2. Technology of semiconductor devices and microelectronics products in 10 kn. Prince 7. Elion processing. Textbook manual for vocational schools / O.S.Moryakov - M .: Higher. school, 1990, 128 pp., ill., p. 50.

Claims

A substrate holder moving device comprising a moving drive, a substrate holder with substrates and a fixed base, characterized in that the substrate holder is mounted on an elastic element - a bellows associated with the fixed base, with the possibility of rotation relative to the horizontal coordinate axes, between the substrate holder and the fixed base pivotally mounted in a vertical direction two rods - drives, hinges on a fixed base - cylindrical, and on the substrate holder - spherical, with hinges located on an immovable base and substrate holder at an angle of 90 ^° relative to the axis of the bellows, the moving device is additionally equipped with a second substrate holder mounted on the first axially rotatable, the second substrate holder is connected to the rotational motion input via an additional elastic bellows sealed to the rotation input and the second substrate holder.