Brevet FR2527233A1 — publié le 19831125

Installation pour le dépôt d'un revêtement sur des substrats La présente invention concerne une installation pour le dépôt d'un revêtement sur des substrats et elle concerne plus précisément une telle installation particulièrement bien adaptée pour réaliser le revêtement de substrats à des cadences et selon des procédures réellement industriel les. Les installations connues à ce jour comprennent généralement une enceinte prévue pour recevoir les substrats à revêtir et une ou plusieurs cibles formées du matériau à déposer, ou au moins de l'un des éléments constitutifs du revêtement. Ces installations comprennent également des moyens, comme par exemple des systèmes de pompage ou d'alimentation de l'enceinte en gaz déterminés, pour établir dans cette dernière ttne atmosphère contrôlée, et également des moyens électriques ou électroniques pour contrôler la pulvér;- sation de la cible et la formation du revêtement. Ces différents moyens varient bien entendu selon le procédé de dépôt mis en oeuvre (vaporisation sous vide, dépôt chimique en phase vapeur, pulvérisation cathodique, ion plating, etc...). L'invention ne se rapporte pas à ces moyens particuliers qui sont bien connus de l'homme du métier et ne sera pas davantage décrite, mais plutot à la structure même des installations dans lesquelles ils sont mis en oeuvre. La plupart des installations existantes comportent une enceinte fixe, solidaire d'un chassis qui supporte également les différents systèmes de commandes permettant de les faire fonctionner. L'enceinte peut être ouverte pour la mise en place ou le retrait des cibles ou des substrats placés à l'intérieur. Ce type de structure, bien adaptée à des travaux expérimentaux n'est cependant pas compatible avec des cadences de traitement élevées, car elle conduit à des pertes de temps importants pour la manutention des substrats. On a déjà proposé égaiement des installations industrielles de revêtements en continu, munies de sas d'entrée et de sortie pour le chargement et le déchargement des substrats ainsi que de dispositifs de transport des substrats entre les sas. Ces installations sont toutefois complexes, volumineuses, et difficiles à adapter à différents types de pièces à revêtir. Pour des applications très spécifiques, comme par exemple pour le traitement des wafers dans l'industrie électronique, on connait déjà les installations dans lesquelles l'enceinte, fixe également, est munie d'une paroi amovible sur laquelle les substrats sont fixés. Il suffit alors de retirer la paroi et de mettre en place de nouveaux substrats pour recharger l'enceinte. Ces installations ne peuvent toutefois pas être adaptées pour d'autres types de substrats. C'est pourquoi, I'invention propose une nouvelle installation de revêtement susceptible de fonctionner à des cadances industrielles, permettant notamment le chargement d'un nouveau lot de substrats pendant le revêtement du lot précédent, et garantissant en outre une souplesse d'utilisation optimale et de larges possibilités de modifications de sa configuration. Elle se distingue essentiellement par une enceinte articulée en rotation autour d'un axe horizontal relativement au chassis de l'installation, et une paroi amovible destinée à porter les substrats. L'enceinte peut occuper sélectivement au moins une position dans laquelle la paroi amovible est horizontale, et une autre position dans laquelle cette paroi est verticale. En particulier, cette construction permet de traiter des substrats soit préalablement déposés sur la paroi amovible que l'on vient fixer horizontalement sous l'enceinte, soit par exemple accrochés sur cette paroi que l'on met en place après avoir fait basculer l'enceinte de 900 autour de son axe de rotation. Dans sa première configuration, la mise en place de la paroi peut être facilitée par des moyens d'élévation solidaires du chassis et disposés sous l'enceinte. L'installation peut également comprendre un chariot mobile pour déplacer la paroi amovible entre l'enceinte et un poste de chargement ou de déchargement des substrats. Selon d'autres aspects importants de l'invention, le volume même de l'enceinte peut être aisément accru au moyen d'un élément -d'ex- tension amovible. Il est également prévu de monter la cible sur une autre paroi amovible disposée en regard de celle qui porte les substrats et aussi de monter une cible supplémentaire sur cette dernière pour effectuer des revêtements sur les deux faces des substrats, si nécessaire. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante, faite en référence à la figure jointe qui représente en perspective une installation selon l'invention. L'installation comporte principalement un chassis fixe 1 sur lequel est montée une enceinte 2 articulée en rotation autour d'un axe 3 relativement au chassis 1, comme indiqué par la flèche 4. L'enceinte 3, qui présente par exemple une forme parallélipipédique, est munie d'une paroi amovible 5 destinée à porter les substrats (non représentés). Dans la position représentée en trait plein, le plan de l'ouverture 6 de l'enceinte 2 obturée par la paroi 5 est horizontal, I'ouverture 6 étant elle-même dirigés vers le bàs de manière que la paroi 5 puisse être amenée ou retirée par le dessous de l'enceinte, par exemple au moyen d'un chariot de transfert 7. En outre, des moyens d'élévation constitués par exemple par des équerres 8 mobiles dans des glissières 9 sont prévus sur la partie inférieure du chassis 1 pour soutenir la paroi 5 lors de sa mise en place ou de son retrait. De préférence, Enceinte 2 comporte une deuxième paroi amovible 10 prévue pour recevoir une ou plusieurs cibles, par exemple du type des magnétrons, et disposée en regard de la paroi qui reçoit les substrats. Un élément d'extension 11, également amovible, en forme de cadre, peut être interposé entre l'enceinte 2 et l'une ou l'autre des parois amovibles de manière à augmenter le volume de l'enceinte. Dans la figure ont été représentés en traits fins l'enceinte 2', la paroi porte-substrats 5' et la paroi porte-cibles 10' dans une deuxième position de l'enceinte, basculée de 900 par rapport à la position décrite ci-dessus. Dans cette configuration, la paroi S' est donc présentée verticalement à l'enceinte, et le chariot 7 est adapté pour la maintenir aussi dans cette position. Les substrats, au lieu d'être posés sur la paroi sont alors accrochés sur elle. Les cibles magnétrons 12 sont visibles sur la paroi 10'. S'il est nécessaire de réaliser le dépôt d'un revêtement sur deux faces opposées des substrats, une deuxième série de cibles peut être montée sur la paroi 5 ou 5', les substrats étant alors placés entre cette série et les cibles portées normalement par la paroi 10 ou 10'. De préférence l'organe d'articulation en rotation de enceinte 2 est creux et permet de faire communiquer l'intérieur de l'enceinte avec des moyens de pompage solidaires du chassis. Les moyens de commande permettant de contrôler atmosphère dans l'enceinte 2, ou de régler les paramètres de la pulvérisation de la cible et du dépôt des revêtement sont montés sur le chassis 1. On voit ainsi que la structure de l'installation permet de l'adapter très aisément à divers type d'opération de dépôt caractérisés par des positionnements distincts des substrats, des cibles, ou des volumes différents de ltenceinte, tout en préservant la possibilité de charger ou de décharger une série de substrats à l'écart de l'installation et pendant le traitement de la série précédente. Bien qu'elle ait été décrite en relation avec l'un de ses modes de réalisations particuliers, la présente invention ne s'y trouve nullement limitée, mais elle est au contraire susceptible de faire l'objet de nombreuses modifications et variantes qui apparaîtront à l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Installation pour le dépôt d'un revêtement sur des substrats, comprenant notamment une enceinte (2) prévue pour recevoir les substrats et au moins une cible (12) formée d'un matériau constitutif du revêtement à déposer, des moyens pour établir dans l'enceinte une atmosphère contrôlée et des moyens pour contrôler la pulvérisation de la cible et la formation du revêtement sur les substrats, caractérisée en ce que l'enceinte est montée articulée en rotation autour d'un axe horizontal (3) relativement au chassis (1) de l'installation, et en ce qu'elle comporte au moins une paroi amovible (5) destinée à porter les substrats. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte (2) est susceptible d'occuper sélectivement au moins une première position dans laquelle le plan de l'ouverture (6) obturée par ladite paroi amovible (5)est horizontal, et une deuxième position dans laquelle ce plan est vertical. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite ouverture (6) de l'enceinte (2) est dirigée vers le bas lorsque son plan est horizontal, de manière que pour mettre en place les substrats dans l'enceinte ou les en retirer, il suffise de procéder à la mise en place ou au retrait de la paroi amovible (5) qui les porte, par le dessous de l'enceinte. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens d'élévation (8) solidaires du chassis pour faciliter la mise en place ou le retrait de la paroi amovible (5) en position horizontale. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins un chariot de transfert (7) adapté pour maintenir ladite paroi en position horizontale ou verticale et assurer son transfert entre l'enceinte (2) et un poste de chargement ou de déchargement des substrats. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'enceinte (2) comporte en outre une deuxième paroi amovible (10) prévue pour recevoir la cible et disposée en regard de la paroi amovible (5) prévue pour recevoir les substrats. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la paroi amovible (5) prévue pour recevoir les substrats porte, elle aussi, au moins une cible de manière qu'en position de montage les substrats soient disposés entre lesdites cibles et puissent donc être revêtus sur leurs deux faces opposées. 8. Installation selon- l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un élément d'extension amovible (11) susceptible d'être mis en place entre l'enceinte (2) et la paroi amovible (5) de manière à augmenter le volume de l'enceinte. 9. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'enceinte (2)présente une forme parallélipipédique. 10. Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le volume intérieur de l'enceinte communique avec des moyens de pompage solidaires du chassis au travers de l'organe d'articulation en rotation de l'enceinte sur le chassis.