Устройство для контроля толщины напыляемого покрытия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социмистических

РеспуБлик (я)з G 01 В 7/06

ыь ии Ф

ГОСУДАРСТ8ЕНМЫЙ КОМИТЕТ (2 1) 4757508/28 (22) 09.11.89 (46) 23,02.92. Бюл. ЬЬ 7 (71) Тартуский государственный .университет (72) Л.И.Кромонов (53) 531.717.7(088,8)

{56) Парфенов О.Д. Технология микросхем. — М.; Высшая школа, 1986, с. 181-183.

Парфенов О.Д. Технология микросхем. — M. Высшая школа, 1986, с. 202-209. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ НАПЫЛЯЕМОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к технологии нанесения покрытий и может быть использовано в машиностроении и производстве микросхем для контроля и фиксации толщи ны покрытия. Целью изобретения является повышение точности и надежности контроля. Устройство содержит датчик толщины, измерительный прибор, блок управления, генератор одиночных разнополярных имИзобретение относится к технологии нанесения покрытий и может быть использовано в машиностроении и производстве микросхем для контроля толщины покрытий, наносимых методами вакуумного напыления, «атадного распыления и т.п.

Известно устройство для контроля толщины напыляемого покрытия, садержа цве .датчик толщины покрытия, измерительный прибор и заслонку. Недостатками устройства являются невысокие точность и надежность контроля, обусловленные низким Ж< 1714334 А1 пульсов, электромагнит и заслонку, соединенную с двумя постоянными магнитами, расположенными на фиксированном расстоянии одноименными полюсами один к другому с воэможностью поочередного их взаимодействия с противоположными концами сердечника электромагнита. Сигналом от блока управления запускается генератор и на обмотку электромагнита подается импульс, переводящий заслонку в положение

"Открыто". По достижении заданного значения толщины, измеряемой датчиком толщины, измерительный прибор запускает генератор, нв обмотку электромагнита подается импульс полярности, противоположной предыдущей, и заслонка переводится в положение "Закрыто". Движение заслонки осуществляется в результате взаимодействия полей электромагнита и постоянных магнитов, а крайние положения фиксируются притягиванием соответствующего постоянного магнита к одному концу сердечника электромагнита. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. быстродействием привода заслонки и наличием вакуумноплотного ввода вращения..

Известно также устройство. содержа- . 4 щее последовательно соединенные датчик толщины покрытия, иеыеритепьнып прибор,; ф» электромагнит, блок управления и заслонку.

Недостатками известного устройства являются также невысокие точность и.надежность контроля толщины напыляемого покрытия. В известном устройстве значеwe толщины покрытия, преобразованное датчиком, контролируется измерительным прибором, и по достижении заданного зна1714334 чения из блока управления поступает сигнал на электромагнит привода заслонки.

Недостатки такого устройства обусловлены низким быстродействием привода заслонки и асимметричностью значения скорости заслонки, поскольку удержание производится при пропускании тока через электромагнит, а возврат — под действием возвратной пружины. При этом в таком устройстве электромагнитный привод расположен вне вакуумной камеры напыления, что требует наличия вакуумноплотных вводов движения, что усложняет передачу движения заслонке, снижает надежность и быстродействие устройства.

Целью изобретения является повышеwe точности и надежности контроля, На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг,2 — устройство, выполненное с возможностью поворота вокруг оси; на фиг.3 — то же, при наличии s сердечнике электромагнита сквозного продольного паза; на фиг.4 — то же, при наличии сквозного продольного канала и жесткого закрепления постоянных магнитов на стержне.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 толщины покрытия и измерительный прибор 2, блок 3 управления, генератор 4 разнополярных одиночных импульсов, электромагнит 5, заслонку 6 и два постоянных магнита 7. При этом первый вход генератора 4 соединен с выходом измерительного прибора 2, а второй вход — с выходом блока 3 управления, выход генера- . тора 4 подключен к обмотке электромагнита

5 с сердечником 8. Заслонка 6 соединена с постоянными магнитами 7, расположенными на фиксированном расстоянии одноименными полюсами один к другому с возможностью поочередного их взаимодействия с противоположными концами сердечника 8 электромагнита 5. При атом возможны варианты устройства, отличающиеся способом соединения постоянных магнитов 7 с заслонкой 6, что позволяет реализовать различные варианты траектории движения заслонки.

Устройство работает следующим образом.

В крайних положениях заслонка 6 зафиксирована взаимодействием одного из постоянных магнитов 7 с сердечником 8 из магнитомягкой стали электромагнита 5. По достижении требуемого режима источника наносимого материала из блока 3 управления поступает сигнал, запускающий генератор 4, который подает на обмотку электромагнита 5 импульс, переводящий заслонку 6 в положение "Открыто". Измерительный прибор 2 измеряет значение сигнала датчика 1 толщины покрытия и при заданном значении толщины запускает генератор

4, который подает нэ обмотку электромагни5 та 5 импульс противоположной полярности, переводящий заслонку 6 в положение "3aкрыто".

Импульсы, поступающие с генератора 4 на обмотку электромагнита 5, имеют различ10 нуа полярность в зависимости от того, по которому из двух входов генератора 4 поступает запускающий сигнал. При этом в электромагните 5 наводится магнитное поле с направлением, противоположным направ15 лению магнитного поля постоянного магнита 7, находящегося в контакте с концом сердечника 8. В результате взаимодействия этих полей постоянный магнит 7 и соединенная с ним заслонка 6 перемещаются.

20 Длительность импульса генератора 4 выбирают такой„чтобы поле второго магнита 7, который приближается к противоположному концу сердечника 8, начало с ним взаимодействовать, притягиваясь к нему.

25 Второй постоянный магнит 7, взаимодействуя с сердечником 8, фиксирует заслонку 6 в другом крайнем положении. Второе крайнее положение заслонки и других перемещающихся элементов показано нэ фиг.2

30 номерами позиций со штрихом,.

В предлагаемом устройстве за счет кратковременности импульса повышается плотность тока через обмотку электромагнита, что позволяет увеличить скорость дви35 женин заслонки, а движение является симметричным по скорости в обоих направлениях. При этом возможно снижение габаритов электромагнита, приводного узле заслонки и размещение их внутри вакуум40 ной камеры, что позволяет исключить вакуумноплотный ввод движения.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля толщины напыляемого покрытия, содержащее последовательно соединенные датчик толщины покрытия и измерительный прибор, электромагнит, блок управления и заслонку, о тл ичаю щееся тем,что,сцельюповышения точности и надежности контроля, оно снабжено двумя постоянными магнитами и генератором разнополя рных одиночных импульсов, первый вход которого соединен с выходом измерительного прибора, второй вход — c выходом блока управления, выход — с электромагнитом, а постоянные магниты соединены с заслонкой и расположены нэ фиксированном расстоянии одноименными полюсами один к другому с возможностью поочередного их взаимодействия с противо5

1714334 положными концами сердечника электромагнита.

2. Устройство по п.1, отл и ч а ющее; с я тем, что постоянные магниты и заслонка жестко закреплены нв основании, выполненном с возможностью поворота вокруг своей оси.

3. Устройство по п.1, отлич а ющеес я тем, что в сердечнике электромагнита выполнен сквозной продольный паз, а заслонка и постоянные магниты жестко закреплены на стержне, установленном с возможностью перемещения в пазу сердечника электромагнита.

4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е5 с я тем, что в сердечнике электромагнита выполнен сквозной продольный паз, постоянные магниты жестко закреплены на стержне, установленном с возможностью перемещения в пазу: сердечника электро10 магнита и соединенном с заслонкой посредством шарнирных связей.

1714334

yt ур4

Составитель Л.Кромонов

Редактор И.Ванюшкина Техред М,Моргентал Корректор ТЯалий

Закаэ 681 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ври. ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Рауаскал наб.,4/8

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород. ул. Гагарина, 101