К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Недостаток установки заключается в том, что из-за большого обьема шлюзовой камеры увеличиваещя непроизводительное время се вакуумироввнэш. Увеличении производительности установок достишют совмещением операций, т.е. одновременным выполнением рабочих и вспомогательных операций на нескольких позициях в рабочих и шлюзовых камерах.
На рис. 3.1.21 приведена схема установки полунепрерьшного действия, состощцвя из одной рабочей и двух шлюзовых камер, одну из которых используют для загрузки групповых держателей, а вторую - Лдя выгрузки. В эщрузочной шлюзовой камере 1, кроме того, производят нагрев иэделий, а в вьпрузочной 7 - охлаждение. Нанесение покрытия прерывают лишь во время транспортирования изделий из загрузочной шлюзовой камеры в рабочую 3 и из рабочей - в шлюзовую камеру выгрузки 7.
Повышению производительности установок полунепрерывного действия способствует дифференцирование операций, а такаю использование нескольких шлюзовых загрузочно-вьпрузочных камер и раэделение процессов загрузки-выгрузки изделий на отдельные шлю- Рве. 3.1.21. Установил пеаувеареръыаеге дейетева ливневой шпаюымви с двумя асаезоаыыа ваыерамв: а - загрузка изделий и нанесение покрмпш; 6- откачка загрузочной шлюзовой камеры и перемещение обребсэеиннх изделий; е - перемещение необработанных и выгрузка обработанных изделий; 1- шыоэсим камера заруэки; 2- заслонка; 3- рабочая камера; 4- источник иаиесеивл покрытия; 5- держатель изделвй; 6 - затвор; 7- шлюзоим камера выгрузки 272 Гаева 3.1.
ВАКУУМНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Рис. 3.1.22. Установка аеирермевеге деиствви е эаарэпии мамаевов евеэемев: 1 - рабочее хэлера; 2 5- еоогвегсгвелио загрузочная и вьирузочнэе шлюзовые камеры; 3 - ма азин держателей изделий; 4- воэератно-поступательный механвзм; 6- карусель; 7- источник иэиеселвэ покрытие; 8 — дерллгель иэделия зовые камеры. В таких установках наибольшее применение нашли закрытые шлюзовые аиаШлюзовые системы в установках веирерыииого действия.
В установках непрерывного действия, как и в перечисленных вьппе, применюот различные шлюзовые системы. В закрьпой шлюзовой квазинепрерывной системе (рис. 3.1.22) имеютог шлюзовые камеры загрузки 2 и выгрузки 5. Первый мшазнн 3 с держателями изделий загружают аначюга в шлюзовую камеру загрузки 2. После откачки этой камеры магазин перемещают в рабочую камеру 1, последовательно перемещая держатели изделий 8 к источнику 7 нанесения покрыпш возвратно-поступательным механизмом 4. На карусели 6 одновременно можно обрабатывать несколько изделий. После заполнения изделиями всех позиций на карусели, при каждом ходе возвратно- поступательного механизма 4 необработанное изделие из магазина перемещается на карусель 6, а обработанное — возвращаетая в ячейку мыазнна. При выходе первого магазина из загрузочной шлюзовой камеры 2 ее герметизируют от рабочей камеры, напуакают воздух, зюружают второй машзин а необработанными иэделиями и откачивают.
Одновременно первый магазин из рабочей камеры постепенно перемешают в шлюзовую камеру вьпруэки 5. После откачки загрузочной шлюзовой камеры 2 второй магазин перемещают в рабочую камеру до совмещении с первым магазином. Обработав все изделия в первом магазине, его вьвружают череп шлюзовую камеру выгрузки 5. Таким образом обеспечивают постоянный ритм зшрузки и выгрузки изделий на карусель 6. Для нанесения покрытия в вакууме применяют открытые и полуоткрытые шлюзовые системы с транспортным каналом для перемещения изделий, который проходит через несколько рабочих и шшозовых камер, соединенных между собой и а атмосферой меласамерными каналами.
Рве. 3.1.23. Устаивала веирермевэге Леиствии е иээрээгэээи еыюээеыэю еистемээиэ и трэваэартвруамгие устреисгвем: 1, 2- шлюзовые загрузочные камеры; 3, 5- рабочие камеры; 4- высоховыгуумнаэ шлюзовав кемере; 6 - шлюзовые выгруэочнне камеры; 7- лерллтель изделий Зазоры между каналами и элементами трэжпортирующего устройства обеспечивают свободное движение и создают сопротивление натекалию воздуха из атмосферы. Каждая камера снабжена средством откачки воздуха, поступающего через зазоры. Таким образом, давление в шлюзовых камерах снижается ступепчата. В установке непрерывного действия (рис. 3.1.23) для нанесения покрытия на плоские изцелия девать шлюзовых и две рабочие камеры соединены между собой и атмосферой каналами, в которых находится одновременно 45 держателей ищелий.
Зазоры между стенками каналов и держателями изделий составляют сотые доли миллиметра. Четыре шлюзовые камеры на входе и четыре на выходе обеспечивают откачку рабочих камер до давления ниже 7.10 4 Па, при этом в крайних шлюзовых камерах поддерживается давление 5 101 Па. Вакуумная система рабочих и шлюзовых камер состоит из диффузионных пар о масляных и механических насосов.
В средней шлюзовой (буферной) камере 4, предназначенной 1рш устранения взаимного влияния газовьп сред двух рабочих камер, поддерживают более высокий вакуум. Шлюзовые камеры 2 используют для предварительного нагрева изделий, В рабочих камерах 3 и 5 наносит покрытия сначала на нижнюю, а загон на верхнюю поверхность изделий.
Через камеры 6 изделия вьцружают, одновременно охлаждал нх. Концевые отсеки на входе и выходе установки закрьпы скафандрами с очищенным от пыли воздухом. В установке квазинепрерывного действия (рис. 3.1.24 загрузку изделий оауществлшот тражпортирующим устройством (ротором), имеющим один паз для размещения изделия. Опсачнвают шлюзовое загрузочное устройспю 1 форвакуумным насосом. Внутри установки имеетсл замкнутый гибкий конвейер 5, который транспортирует изделия. Рабочая 4 и высоковакуумные шлюзовые камеры 2 и 6 разделены мюклу собой перегородками а каналами ддя прохолщения конвейера.
Между камерами установки и в ппоозовых устройствах применена откр ьпая шлюзовая система. При работе установки осуществляют типы приводов исполнитвдьных мвхлнизмов оворудовлнид 223 шаызееывв загргзечвыив уегредегваыв: кошкууывы шлюзовая камера нырева; счаа камера; 5- конвейер; ера охлаждения; 7, 8- затворы Рве. 3.1.24. Уставевва веерерыешие Леяетаве ее 1 — шлюзовое загрузочное устройство; 2- высо 3 — меикамервые каналы; 4- Раб 6- выасхсвакуумная шлюзовая хам непрерывную высоковакуумную откачку шшозовых камер нагрева 2 и охлаждения б.
Для высоковакуумной откачки рабочей камеры 4 открывают затвор 8. Для нанесения пленок в рабочей камере 4 закрываю'г затвор 8, усшнавливают давление 1,3 Па и откачивают поток пгза через зазоры между конвейером 5 и каналами 3. Таким образом в шлюзовых камерах 2 и 6 поддерживают более высокий вакуум, чем в рабочей 4, что уменьшает захрязнепие ее газовой среды.
При изменении скорости конвейера и режима работы устройства нанесения покрытия изменяются толщина пленки и производительность установки. В подобных установках со шшозовыми зшрузочн ими устройствами используют открытые и комбинированные шлюзовые системы. Шлюзовые устройства такого типа применяют дяя разделения между собой рабочих и шлюзовых камер, что позволяет полдерживазь значительный перепад даюгений меиду камерами и уменьшать взаимное влияние их газовых сред. Шлюзовые захрузочные устройстм компактны, конструктивно просты, позволяют сохранять качество рабочей поверхности изделия. Кроме того, в таких устройствах не применяют держатели.
Увеличивая количество вакуумных камер в шлюзовых устройствах, солгают большой перепад давлений межзу атмосферой и рабочей камерой. Чем меньше объем зшрузочной полости в шлюзовом устройстве, тем меньше времени затрачивают на откачку газовой среды и меньше вносят загрязнений в газовую среду рабочей камеры. зл.з.
типы пвиводов исполнительных МЕХАНИЗМОВ ОБОРУДОВАНИИ ДЛИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОИ ТЕХНИКИ В настоящее время существует несколько групп вакуумного технологического оборудования, в котором широко используегся в разнообразных вариантах привод дчя перемещения объектов внутри камер: в вакуумном на- пылительном оборудовании попользуется привод для перемещения изделий (подложек) в зоне напыления, подвода и опюда ищелий к инструменту (испаритвпо). На рис. 3.1.25 показана схема установки УВН-84П1, предназначенная для нанесения особо чистых мегыпических пленок на плоские подложки.
Установка имеет деа привода для вращения системы карусели подлохгек и отвода заслонки (соответственно от дшаателей 2 и 11) . В электронно-лучевом оборудовании для сварки и размерной обработки используется привод для точной рабочей подачи изделия, подвода изделия в зону обработки. В оборудовании для выращивания монокристаллов, зонной очистки, плавки используется привод для плавного прецизионного перемещеник изделия в соответствии с движением фронта межфазовых превращений. В оборудовании электронной, ионной, рентшновской литографии используется многокоординатный привод для прецизионного пошагового позиционировании или прецизионного непрерывного перемещения ищелия в соответствии со схемой сканирования экспонирующего электронного, ионного или рентгеновского пучка.
На рис. 3.1.26 показана схема установки электронной литографии "Отелю-1" с гидро- приводами 4, 5, обеспечивающими прецизионное перемещение координатного стола 3 с подложкой над элекгронным лучом, генерируемым пушкой 1. В оборудовании для малекулярно-лучевой эпитаксии, оже-анализа и других видов контроли поверхности используется миогокоординатный привод или манипул~поры для точной ориентации исследуемой или обрабатываемой зоны изделия относительно рабочего лучка.
В оверхвысоковакуумном оборудовании для сборки электровакуумпых приборов (ЭВП) в вакууме используют манипуляторы и конвейеры для переноса разнесенных на время раздельной обработки деталей ЭВП из разных технологических камер в сборочную камеру, их взаимной ориентации. Привод сборочных устройств или прессов Глава 3.1. ВАКУУМНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 274 Рве. 3.1.25. Схема устаневни мыуумвмн ваамлевиа УВН-йЕП1: 1 - консоль с монорельсом для передввиення крышек рабочей хамеры; 2- элехтродвнгатель для нращенвн карусели подлоиск; 5- коническая зубчатая пара; 4- нвляндричесым зубчэтан пара; 5- снльфонный вводмуфга нращениа; 6- передняя крышка хамеры; 7- плошще подво:кки; 8- эадыщ крьппка с испарвтелямя; 9- анод дмакения заслонки; 10- система откачки; 11 - электродвигатель поворота заслонки Рве.