Установка и способ для вакуумной обработки изделий

Авторы патента:

ГВЕХЕНБЕРГЕР, Юрген (AT)

C23C16/458 - характеризуемые способом, используемым для поддерживания подложек в реакционной камере

C23C14/50 - держатели подложек

Владельцы патента RU 2606105:

ЭРЛИКОН СЕРФИЗ СОЛЮШНЗ АГ, ПФЕФФИКОН (CH)

Изобретение относится к установке для вакуумной обработки изделий и способу вакуумной обработки с использованием упомянутой установки. Заявленная установка предназначена для обработки изделий, закрепленных на карусели (205), размещенной на карусельных салазках (201). Указанная карусель содержит вакуумную камеру (303) с дверцей (305) и привод (101). Вакуумная камера имеет по меньшей мере один задний упор (309) и по меньшей мере один передний упор (311), которые при полном введении карусельных салазок (201) в вакуумную камеру (303) и при закрытой дверце (305) обеспечивают кинематическую связь привода (101) карусели с каруселью (205). Привод (101) карусели расположен в вакуумной камере (303) на ее стенке, противолежащей дверце (305). Упомянутый способ включает введение карусельных салазок (201) с размещенной на них каруселью (205) в открытую дверцу (305) вакуумной камеры (303), закрытие дверцы (305) вакуумной камеры (303), ее откачку и осуществление вакуумной обработки. Карусельные салазки (201) с размещенной на них каруселью (205) с закрепленными на ней изделиями предварительно помещают на рельсы тележки и подводят эту тележку с размещенной на ней упомянутой каруселью к открытой дверце (205) вакуумной камеры (303). После закрытия указанной дверцы (305) карусельные салазки (201) фиксируют посредством упомянутых по меньшей мере одного заднего упора (309) и по меньшей мере одного переднего упора (311). Обеспечивается простое подсоединение карусели к ее приводу. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к установке для вакуумной обработки с приспособлением для крепления изделия, причем приспособление для крепления изделия выполнено в виде карусели таким образом, что изделия в ходе процесса обработки проводятся мимо источников обработки, для чего карусель вращается вокруг своей оси. При этом изделия могут быть смонтированы на карусели таким образом, чтобы они при вращении карусели выполняли однократное или многократные, например двух- или трехкратные, вращения. Согласно уровню техники обычно карусель приводится во вращение через свою центральную ось.

Перед обработкой изделий в вакуумной установке приспособление для крепления изделия должно быть оснащено изделиями. После обработки изделия должны изыматься из приспособления для крепления изделия. Это может производиться прямо в установке. Однако известно, что для упрощения установки и съема изделий карусель в вакуумной камере устанавливают таким образом, чтобы для установки изделий и для съема обработанных изделий карусель могла извлекаться из вакуумной камеры целиком. Это делается, например, с помощью автопогрузчика.

Согласно другой известной специалисту концепции карусель устанавливается на основной раме с колесами, так чтобы она с помощью транспортного средства, подводимого к вакуумной установке, могла быть задвинута в установку. В дальнейшем такая карусель, снабженная колесами, именуется карусельными салазками. Затем основная рама карусельных салазок фиксируется в вакуумной установке, а центральный привод подсоединяется к оси карусели. При этом недостаток заключается в том, что для этого необходим сложный механизм сцепления, поскольку привод, с одной стороны, не должен оказаться на пути задвижения карусели в вакуумную установку, а с другой стороны, он должен входить в зацепление с центральной осью карусели для приведения ее во вращение. Проблема состоит в том, что вся механика должна иметь вакуумпрочное исполнение.

Было бы желательно иметь в распоряжении устройство, обеспечивающее простое подсоединение карусели к ее приводу. Эта задача положена в основу изобретения.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что для карусели выбирается не центральный привод, а привод через ее периферию, соответственно через периферию карусели. Согласно изобретению вакуумная камера имеет по меньшей мере один задний упор и по меньшей мере один передний упор, которые при полном вдвигании карусельных салазок в вакуумную камеру и при закрытой дверце обеспечивают кинематическую связь привода карусели с каруселью, причем привод карусели расположен в вакуумной камере на ее стенке, противолежащей дверце.

Согласно изобретению привод, предусмотренный со стороны, противоположной отверстию установки для вакуумной обработки, содержит зубчатый венец, а карусель - наружный зубчатый венец, так что при полном вхождении карусельных салазок в вакуумную камеру и при закрытой дверце зубчатый венец привода карусели входит в зацепление с наружным зубчатым венцом карусели и оказывается в состоянии приводить карусель во вращение.

Согласно одному выполнению изобретения предусмотрено, что упомянутый по меньшей мере один передний упор выполнен подвижным, предпочтительно поворотным, так что он при введении карусельных салазок выполнен с возможностью убирания с пути, а при закрытии дверцы упомянутый по меньшей мере один передний упор выполнен с возможностью размещения между дверцей и салазками карусели, так что карусельные салазки зафиксированы в вакуумной камере.

Другим аспектом изобретения является способ вакуумной обработки изделий, при осуществлении которого и для осуществления которого используется простое подсоединение карусели к ее приводу и тем самым решаются проблемы известного уровня техники. Указанный способ вакуумной обработки изделий, которые закреплены на карусели, размещенной на карусельных салазках, включает в себя следующие этапы: введение карусельных салазок с размещенной на них каруселью в открытую дверцу вакуумной камеры, закрытие дверцы вакуумной камеры, откачку вакуумной камеры и осуществление вакуумной обработки. При этом карусельные салазки с размещенной на них каруселью с закрепленными на ней изделиями предварительно помещают на рельсы тележки и подводят эту тележку с размещенной на ней упомянутой каруселью к открытой дверце вакуумной камеры, а после закрытия указанной дверцы карусельные салазки фиксируют посредством по меньшей мере одного заднего упора и по меньшей мере одного переднего упора, которые предусмотрены в вакуумной камере, так что карусель, размещенная на карусельных салазках, кинематически соединяется с приводом карусели, расположенным на противолежащей дверце стенке вакуумной камеры.

Изобретение подробно поясняется на примере со ссылкой на чертежи.

Фиг. 1 изображает вид сверху устройства согласно изобретению с задвинутыми карусельными салазками и закрытой дверцей.

Фиг. 2 изображает вид сверху тележки, нагруженной карусельными салазками.

Фиг. 3 изображает показанную на фиг. 2 тележку, подведенную к открытой вакуумной камере.

Фиг. 4 изображает карусельные салазки на полпути в вакуумную камеру.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в вакуумной камере предусмотрены рельсы, по которым могут направленно катиться колеса.

На фиг. 2 изображены карусельные салазки 201 на тележке 203. Карусельные салазки 201 содержат карусель 205 и основную раму 207. Карусель 205 содержит вращающийся стол 209 с наружным зубчатым венцом 211, с помощью которого карусель 205 может приводиться во вращение. Кроме того, карусель 205 согласно настоящему варианту осуществления содержит систему 213 зубчатых колес, на которых смонтированы (не показанные) приспособления для загрузки изделий. Основная рама 207 содержит колеса 215, выполненные из вакуумпрочного материала. Предпочтительно, колеса выполнены из керамического материала, так что они, даже будучи частично подвержены покрытию материалом в процессе нанесения покрытия, долгое время выполняют свою задачу без обслуживания.

На тележке 203 предусмотрены два рельса 217, по которым могут передвигаться колеса 215 карусельных салазок. Оба рельса прерываются соответствующим шарниром 219, так что они могут откидываться вверх. Предпочтительно, на появившейся таким образом откидной части предусмотрена рукоятка 221 для обслуживания откидной части. На другом конце рельсов 217 предусмотрены упоры 225 для тележки. Кроме того, на тележке предусмотрены колеса 223, так что тележка 203 может пододвигаться к вакуумной камере простым способом. Это показано на фиг. 3. Для большей наглядности опущены несколько позиций, относящихся к тележке 203 и к карусельным салазкам 201. Вакуумная камера 303, изображенная на фиг. 3, показана с открытой дверцей 305. Тележка 203 пододвинута к вакуумной камере 303 таким образом, что при откидной части, откинутой вниз, концы рельсов примыкают к предусмотренным в вакуумной камере сопряженным деталям, т.е. к рельсам 307 вакуумной камеры, так что карусельные салазки 201 могут вводиться в вакуумную камеру 303. Соответствующий «ввод» показан на фиг. 4. На рельсах вакуумной камеры предусмотрены задние упоры 309 и передние упоры 311. Передние упоры 311 выполнены поворотными, так что они при подведении тележки 203 к открытой вакуумной камере 303 и при введении карусельных салазок 201 в вакуумную камеру 303 не блокируют пути. Когда карусельные салазки 201 задвинуты в вакуумную камеру 303 полностью, другой зубчатый венец 211 карусельных салазок входит в зацепление с зубчатым венцом 103 привода 101 карусели, предусмотренного на стенке, противолежащей дверце 305. Упоры 309 удерживают зубчатый венец 103 привода 101 карусели и зубчатый венец 211 карусели 205 от чрезмерного взаимопроникновения (вхождения друг в друга). Теперь для закрытия вакуумной камеры 303 передние упоры 311 поворачиваются и дверца 305 закрывается. При закрытой дверце 305 ее давление на передние упоры 311 теперь обеспечивает их давление на карусельные салазки, так что зубчатый венец 103 привода 101 карусели и зубчатый венец 211 карусели входят друг в друга достаточно глубоко. Таким образом, согласно этому варианту осуществления взаимодействие дверцы 305, передних упоров 311, карусельных салазок 201, задних упоров 309 обеспечивает оптимальную кинематическую связь зубчатого венца 103 привода 101 карусели и зубчатого венца 211 карусели 205 для приведения во вращение карусели.

Теперь вакуумная камера 303 установки для обработки в вакууме может откачиваться, привод 101 карусели может подключаться и может осуществляться этап вакуумной обработки.

Установкой для обработки в вакууме может быть, например, установка для нанесения покрытий. Это может быть, например, установка для физического (PVD) и/или химического осаждения (CVD) из газовой фазы. Однако речь может идти также (возможно, дополнительно) о травильной установке, например, для очистки и/или активации поверхностей. С помощью настоящей установки загрузка и разгрузка до или после процесса обработки по сравнению с уровнем техники существенно упрощаются. Особое преимущество имеет тот вариант осуществления, при котором карусель и привод карусели подсоединяются друг к другу простым способом и без дополнительных механизмов.

1. Установка для вакуумной обработки изделий, закрепленных на карусели (205), размещенной на карусельных салазках (201), содержащая вакуумную камеру (303) с дверцей (305) и привод (101) карусели, отличающаяся тем, что вакуумная камера имеет по меньшей мере один задний упор (309) и по меньшей мере один передний упор (311), которые при полном введении карусельных салазок (201) в вакуумную камеру (303) и при закрытой дверце (305) обеспечивают кинематическую связь привода (101) карусели с каруселью (205), причем привод (101) карусели расположен в вакуумной камере (303) на ее стенке, противолежащей дверце (305).

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что привод (101) карусели содержит зубчатый венец (103), а карусель (205) – наружный зубчатый венец (207), так что при полном вхождении карусельных салазок (201) в вакуумную камеру (303) и при закрытой дверце (305) зубчатый венец (103) привода карусели входит в зацепление с наружным зубчатым венцом (207) карусели (205).

3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутый по меньшей мере один передний упор (311) выполнен подвижным, предпочтительно поворотным, так что он при введении карусельных салазок (201) выполнен с возможностью убирания с пути, а при закрытии дверцы (305) упомянутый по меньшей мере один передний упор (311) выполнен с возможностью размещения между дверцей (305) и салазками (201) карусели, так что карусельные салазки (201) зафиксированы в вакуумной камере (303).

4. Способ вакуумной обработки изделий, которые закреплены на карусели (205), размещенной на карусельных салазках (201), включающий следующие этапы:

- введение карусельных салазок (201) с размещенной на них каруселью (205) в открытую дверцу (305) вакуумной камеры (303),

- закрытие дверцы (305) вакуумной камеры (303), откачку вакуумной камеры и осуществление вакуумной обработки,

отличающийся тем, что карусельные салазки (201) с размещенной на них каруселью (205) с закрепленными на ней изделиями предварительно помещают на рельсы тележки и подводят эту тележку с размещенной на ней упомянутой каруселью к открытой дверце (205) вакуумной камеры (303), а после закрытия указанной дверцы (305) карусельные салазки (201) фиксируют посредством по меньшей мере одного заднего упора (309) и по меньшей мере одного переднего упора (311), которые предусмотрены в вакуумной камере (303), так что карусель (205), размещенная на карусельных салазках (201), кинематически соединяется с приводом (101) карусели, расположенным на стенке вакуумной камеры, противолежащей дверце (305).

Изобретение относится к реакторам атомно-слоевого осаждения, в которых материал наносят на поверхности при последовательном использовании самоограниченных поверхностных реакций.

Устройство и способ осаждения атомных слоев // 2555282

Изобретение относится к устройству и способу осаждения атомных слоев на поверхность листообразной подложки. Устройство содержит инжекторную головку, включающую осадительное пространство, оснащенную впуском для прекурсора и выпуском для прекурсора.

Способ нанесения покрытия для пассивации кремниевых пластин // 2509175

Изобретение относится к области высоковольтной техники, к силовым полупроводниковым устройствам и, в частности, к способу и устройству для одностадийного двустороннего нанесения слоя покрытия из аморфного гидрогенизированного углерода на поверхность кремниевой пластины, а также к держателю подложки для поддержки кремниевой пластины.

Реактор с подложкодержателем для получения слоев из газовой фазы при пониженном давлении // 2448205

Изобретение относится к оборудованию для получения слоев из газовой фазы при пониженном давлении (ХОГФПД) и может быть использовано при формировании и диэлектрических, полупроводниковых и проводящих слоев в производстве.

Устройство для нанесения тонких пленок полупроводников и диэлектриков // 2331717

Изобретение относится к области полупроводниковой нанотехнологии, к области тонкопленочного материаловедения, а именно к устройствам для нанесения тонких пленок и диэлектриков.

Устройство для получения металлосодержащих пленок из паров химических соединений // 1700097

Изобретение относится к нанесению покрытий в контролируемой атмосфере и может быть использовано для получения металлсодержащих пленок из паров химических соединений, Цель изобретения - повышение качества покрытий путем обеспечения равномерного нагрева и распределения газовой смеси.

Устройство для нанесения покрытий из газовой фазы // 1316305

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий из газовой фазы. .

Установка для нанесения покрытий из газовой фазы // 953003

Устройство для нанесения покрытий на изделия в вакууме // 2572658

Изобретение относится к нанесению покрытий на изделия в вакууме. Устройство содержит вакуумную камеру, систему термического напыления материала на обе стороны подложки, дисковую карусель, на которой установлены узлы поворота с держателями подложек, систему вакуумной откачки, два неподвижно закрепленных на крышке вакуумной камеры копира для обеспечения вращения подложек на 180° за один оборот карусели, один из которых выполнен в форме кольца, а второй - в форме разомкнутого кольца.

Устройство для напыления тонкопленочных покрытий на сферические роторы электростатического гироскопа // 2555699

Изобретение относится к устройствам для напыления покрытий на сферические роторы электростатических гироскопов и может быть использовано в точном приборостроении.

Установка для напыления покрытий на прецизионные детали узлов гироприборов // 2507306

Изобретение относится к установке для напыления покрытий на прецизионные детали узлов гироприборов и может быть использовано в точном приборостроении. Мишень-распылитель создает кольцевую зону потока испаряемого материала средним диаметром Dм.

Кассета для обрабатываемых деталей // 2499080

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий, в частности к кассете для обрабатываемых деталей. Несколько дисков (7) кассеты расположены вдоль центрального вала и снабжены держателями (8), равномерно распределенными по окружности, наклоненными в направлении наружу и предназначенными для установки в них обрабатываемых деталей.

Устройство носителя обрабатываемых деталей // 2485211

Способ нанесения нанокомпозитного покрытия на плоские поверхности детали и устройство для его реализации (варианты) // 2450086

Изобретение относится к способу нанесения нанокомпозитных покрытий на плоские поверхности деталей и устройству для его реализации. .

Устройство для нанесения покрытия на бутылки и транспортирующий орган для бутылок // 2259315

Изобретение относится к устройству для нанесения покрытия на бутылки и к транспортирующему средству для них. .

Установка для нанесения покрытий // 2213159

Изобретение относится к области аппаратурного оформления технологий нанесения покрытий, различных по назначению и составу, и может быть использовано в машиностроении, электронной, электротехнической, медицинской и других отраслях промышленности.

Левитирующее транспортное устройство для перемещения изделий внутри вакуумного объема // 2198241

Изобретение относится к вспомогательным устройствам, входящим в технологический комплекс для нанесения покрытий при производстве изделий электронной техники. .

Устройство перемещения подложкодержателя // 2115764

Изобретение относится к нанесению тонких пленок в вакууме и направлено на снижение неравномерности толщины пленки. .

Держатель подложки // 2607110

Изобретение относится к СВЧ технике и может быть использовано для изготовления держателей для подложек, на которых формируют методом плазменного парофазного химического осаждения пленки или покрытия различных материалов, в частности углеродные (алмазные) пленки или покрытия. Держатель подложки выполнен в виде диска из тугоплавкого высокотемпературного переходного металла, при этом верхняя поверхность держателя, выполнена шлифованной, а нижняя поверхность держателя содержит кольцевые пазы, образованные концентрическими окружностями. Между кольцевыми пазами образованы внешний и средний теплоотводящие элементы в виде кольцевых выступов и центральный теплоотводящий элемент, представляющий собой выступ в виде круга. Обеспечивается повышение однородности распределения температурного поля по поверхности держателя, обеспечивающего однородность роста пленки по толщине. 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.

Компонентный манипулятор для динамического позиционирования основы, способ нанесения покрыимя, а также применение компонентного манипулятора // 2623534

Изобретение относится к манипулятору (1) для динамического позиционирования основы (2), подлежащей обработке, способу термического напыления для нанесения функционального структурированного слоя (20) покрытия на основу (2) и к устройству для его осуществления. Манипулятор (1) включает основной приводной вал (30), выполненный с возможностью вращения вокруг основной оси (3) вращения, соединительный элемент (4) и держатель (5) основы, выполненный с возможностью соединения с соединительным элементом (4). Соединительный элемент (4) представляет собой керамический соединительный элемент (4). Соединительный сегмент (51) держателя (5) основы выполнен с возможностью соединения с соединительным элементом (4) при помощи соединения "вставка – поворот" с предотвращением вынимания и без возможности вращения относительно оси (V) этого соединения. Держатель (5) основы установлен с возможностью вращения вокруг упомянутой оси (V) соединения. Основу (2), подлежащую покрытию, размещают на держателе (5)манипулятора. Напыление выполняют в камере. Держатель (5) с основой (2) вращают вокруг основной оси (3), при этом первая поверхность основы и вторая поверхность основы выравниваются друг относительно друга с обеспечением отклонения части покрывающего материала, переведенного в паровую фазу от первой поверхности на вторую при плазменном напылении. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 18 ил.

Способ нанесения защитных покрытий и устройство для его осуществления // 2625698

Изобретение относится к области нанесения ионно-плазменных покрытий, а именно к устройству и способу нанесения защитных покрытий. Устройство содержит по меньшей мере одну пару расположенных напротив друг друга вакуумно-дуговых испарителей с общим электроизолированным анодом для каждой пары и одну пару газоразрядных источников ионов, образующих кольцевую зону обработки изделий. Каждый испаритель выполнен с возможностью перемещения вдоль их оси расположения. Электроизолированный держатель обрабатываемых изделий выполнен в виде первого вала вращения, размещенного на оси кольцевой зоны обработки изделий, и второго вала вращения. Первый вал вращения коаксиально охвачен внешним валом, второй вал вращения и внешний соединены посредством передаточного механизма импульса вращения с первого вала вращения на второй вал вращения. Второй вал вращения имеет возможность перемещения вдоль радиуса кольцевой зоны обработки изделий и вокруг первого вала вращения. Положительный полюс источника смещения с электронным ключом подключен к корпусу вакуумной камеры. Технический результат заключается в обеспечении возможности нанесения на изделия с криволинейной поверхностью, в том числе лопатки турбин, блинки, блиски и сопловые блоки газотурбинных двигателей, различных габаритов, защитных и защитных упрочняющих покрытий из плазмы с высокой равномерностью толщины при снижении энергозатрат, а также в повышении производительности процесса нанесения покрытий и упрощении конструкции устройства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.