Brevet FR2549452A1 — publié le 19850125

Sas a vide avec des porte-objet Wpour introduire des objets dans des enceintes à vide et les faire sortir de celles-ci. La présente invention concerne un sas à vide auquel 5 sont associés des porte-objet destinés à introduire des objets dans des enceintes à vide et & les faire sortir de celles-ci et qui comporte un canal à sas d'une section adaptée & la forme des porte-objet, des joints étant prévus pour assurer l'étanchéité entre les porte-objet et la paroi 10 du canal à sas Une forme de réalisation d'un sas à vide de ce genre est décrite dans le brevet US N 3 486 365. Le canal a sas représenté dans ce dernier est un tunnel à travers lequel les porte-objet réalisés sous la forme de récipients cylindriques, qui reçoivent les objets à exami15 ner (par exemple des transistors), sont poussés En l'occurrence l'étanchéité au vide est obtenue au moyen de joints annulaires qui sont montés sur la paroi intérieure du tunnel Entre deux joints annulaires successifs est chaque fois formé, en combinaison avec les porte-objet 20 passant par le tunnel, un espace clos raccordé à une pompe à vide qui lui est propre, de façon a obtenir des étages de pression Cet agencement connu permet aux porte-objet et aux objets à traiter sous vide portés par ces derniers d'être introduits dans une chambre de traitement sous vide 25 et d'être évacués de celle-ci en passant respectivement par plusieurs étages de pression. Des sas à vide à passage continu présentant plusieurs étages de pression séparés les uns des autres par des joints sont également connus dans d'autres domaines Un inconvénient des dispositifs connus est que les porte-objet, en glissant sur les joints, risquent de déposer sur ceux-ci de la poussière et d'autres souillures, lesquelles au fur et à mesure s'y accumulent et peuvent ensuite à leur tour occasionner un salissement de porteobjet et d'objets à introduire dans le sas Dans la techni10 que de revêtement sous vide il peut par exemple tomber de la poussière des joints sur les substrats à revêtir, occasionnant ainsi des défauts lors de l'application subséquente du revêtement Un autre inconvénient résulte du fait que d'éventuelles détériorations mineures des joints ne se 15 détectent pas facilement, puisque les légers défauts d'étanchéité dus à ces dernières peuvent également se produire pour différentes autres raisons, de sorte que la recherche de défectuosités demande souvent beaucoup de temps En tout état de cause le nettoyage et le contr 8 le 20 des joints logés dans le canal à sas nécessitent de fréquents montages et démontages de ceux-ci, ce qui non seulement est laborieux mais entraîne en outre avant tout des temps morts dans la fabrication et, par suite, des pertes sur le plan économique. Or la présente invention a pour but de permettre à un sas à vide du genre mentionné plus haut d'être réalisé de telle manière que le canal à sas et les joints puissent être plus facilement surveillés et maintenus propres Ce but est atteint selon l'invention par le fait que les 30 joints sont fixés aux porte-objet et sont réalisés de façon à pouvoir passer avec ces derniers par le canal à sas. La présente invention a donc pour objet un sas à vide auquel sont associés des porte-objet destinés à introduire des objets dans des enceintes à vide et à les faire sortir de celles-ci et qui comporte un canal à sas 5 présentant une section adaptée à la forme des porte-objet, des joints étant prévus pour assurer l'étanchéité entre les porte-objet et la paroi du canal à sas, caractérisé en ce que les joints sont fixés aux porte-objet et sont réalisés de façon à pouvoir passer conjointe10 ment avec ces derniers par le canal à sas. Les joints peuvent être réalisés sous la forme de joints à lèvres fixés aux porte-objet et se déplaçant avec ceux-ci. Les porte-objet peuvent présenter du côté avant 15 (dans le sens de leur passage par le canal à sas) des surfaces de guidage biseautées de façon à se rapprocher l'une de l'autre et les joints à lèvres sont fixés au côté arrière des porte-objet de telle manière qu'ils forment des espaces creux de forme conique pour que les sur20 faces de guidage du porte-objet suivant puissent s'y engager lors de son passage par le canal à sas. Les joints à lèvres et la partie avant des porteobjet peuvent être adaptés entre eux de telie manière que lors du passage par le canal à sas, les joints à lèvres 25 soient poussés contre la paroi du canal à sas par la partie avant du porte-objet suivant. Le canal à sas peut présenter au moins deux étages de pression et en ce qu'il est prévu un conduit débouchant dans le canal à sas et destiné à l'amenée 30 d'un gaz auxiliaire. Le fait que les joints puissent passer avec les porte-objet par le canal à sas permet de vérifier, par simple observation visuelle, la propreté et le bon état de chaque joint individuel avant que le porte-objet auquel il est fixé soit introduit dans le sas Cette observation visuelle peut s'effectuer aisément en cours de production 5 et ne nécessite donc pas d'interruption de celle-ci Un nettoyage des joints peut éventuellement s'effectuer facilement avant l'introduction du porte-objet dans le sas. Etant donné que dans un sas selon l'invention il n'est pas besoin de monter des joints sur la paroi intérieure du 10 canal à sas et qu'il n'est donc pas non plus nécessaire de munir la paroi intérieure de rainures ou de moyens de retenue pour de tels joints, il s'offre encore l'avantage que cette dernière peut être parfaitement lisse, ce qui contribue également à réduire sensiblement le risque 15 d'accumulation de poussière et de souillures De plus, la paroi intérieure du canal à sas est continuellement nettoyée et polie par les joints passant constamment au contact de celle-ci et est donc pour ainsi dire maintenue propre par auto-nettoyage en cours de fonctionnement. En tant que joints fixés aux porte-objet et passant avec ces derniers à travers le canal à sas ont notamment donné satisfaction les joints à lèvres connus. Un exemple de réalisation de l'invention est expliqué plus en détail cidessous à l'aide des dessins 25 annexés sur lesquels: la figure 1 montre schématiquement une installation de revêtement comprenant un sas à vide équipé d'un canal à sas pour introduire les objets à revêtir dans le sas et les faire sortir de celui-ci; la figure 2 représente à plus grande échelle un porte-objet approprié au sas selon l'exemple de la figure 1. Dans le dispositif de la figure 1 est désignée par 1 la chambre de revêtement sous vide dans laquelle un objet, par exemple une plaque de verre à revêtir, maintenu par un porte-objet 2 est revêtue par le courant de vapeur 4 sortant d'une source de vapeur 3 La source 3 peut être une source de vapeur thermique ou par exemple un dispositif de pulvérisation cathodique connu, lequel convient en particulier pour l'application d'un revêtement de haut en bas La chambre 1 est raccordée par 10 l'intermédiaire d'un conduit 5 à un équipement qui, constitué par une pompe à vide poussé 6 et une pompe à vide préalable 7, est destiné à produire le vide nécessaire à l'opération de revêtement. Pour introduire d'autres porte-objet 2 a, 2 b, 2 c, 15 etc est prévu le canal à sas 8 dans lequel débouchent, en l'occurrence en deux endroits 9 et 10, des conduits 11 et 12 qui sont à leur tour raccordés à des postes de pompage auxiliaires constitués respectivement par une pompe à vide poussé 13 b; 13 a et une pompe à vide préalable 14 b; 14 a. 20 Ces postes de pompage auxiliaires produisent dans le canal à sas, de manière connue en soi, des étages de pression o règne une pression gazeuse qui décroît du côté entrée 15 jusqu'à la chambre de revêtement 1. Le canal à sas est réalisé de manière analogue pour 25 l'évacuation des objets traités Du côté sortie sont également prévus deux conduits de pompage 17 a et 17 b pour produire des étages de pression, le conduit 17 a étant équipé de son propre poste de pompage auxiliaire constitué par une pompe à vide poussé 18 et une pompe à vide 30 préalable 19, alors que le conduit de raccordement 17 b communique, comme représenté, avec le poste de pompage auxiliaire 13 b/14 b. Le porte-objet représenté sur la figure 2 est constitué par une platine 21 qui présente un évidement 22 pour un objet en forme de disque 23 à introduire dans le sas, l'évidement étant adapté à la forme du porteobjet de 5 telle sorte que l'objet ne dépasse pas des faces limites de la platine 21 La platine 21 présente du côté avant (pour un observateur regardant dans le sens de mouvement) avantageusement des surfaces de guidage 24 biseautées de -façon à se rapprocher l'une de l'autre qui empêchent la platine par 10 exemple de se coincer lors du passage par le canal à sas. Du côté arrière la platine 21 est munie du joint 25 assurant l'étanchéité entre le porte-objet et la paroi du canal à sas Ce joint porté par le porte-objet et pouvant passer avec celui-ci par le canal à sas se présente, dans 15 cet exemple de réalisation, sous la forme d'un joint à lèvres qui prend appui de manière étanche contre l'ensemble des quatre côtés du canal à sas (de section rectangulaire). Comme la figure le laisse apparaître, les quatre côtés étanchéifiants du joint à lèvres forment en même temps un 20 espace creux conique et dans lequel, lorsque plusieurs porte-objet sont introduits en 15 pour passer dans la chambre formant sas, s'engage chaque fois la partie avant, à surfaces biseautées se rapprochant l'une de l'autre, du porte-objet suivant de façon à écarter les 25 côtés des joints à lèvres et à les pousser ainsi contre la paroi du canal à sas, de sorte que l'étanchéification se réalise avec une plus grande force d'appui du joint. Une autre caractéristique avantageuse de l'invention consiste à introduire un gaz auxiliaire en un 30 endroit approprié dans le canal à sas Dans le cas de la figure 1 sont prévus les conduits 26 et 27 pour l'amenée d'un gaz auxiliaire L'amenée d'un gaz auxiliaire a pour but de faire encore davantage obstacle à ce que de l'air pénètre dans la chambre de traitement en passant par le 35 canal à sas En effet, si le gaz auxiliaire est introduit respectivement à proximité de l'entrée et de la sortie du canal sous une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique, alors ce gaz s'écoule des deux c 6 tés, c'est-à-dire tant vers l'atmosphère extérieure (en 15 et 5 20) que vers la chambre à vide, de telle sorte que dans cette dernière ne règne plus qu'une pression de gaz auxiliaire très réduite dont la valeur est déterminée par la puissance des pompes auxiliaires pour les étages de pression et par le pouvoir étanchéifiant des joints 10 entraînés par les porte-objet Le gaz auxiliaire est choisi de façon à ne pas influer défavorablement sur le processus devant se produire dans la chambre de traitement Il peut donc être approprié d'utiliser un gaz neutre, tel que par exemple l'argon, ou bien, dans la technique de revêtement sous 15 vide, éventuellement aussi un gaz réactif, tel que l'oxygène, s'il s'agit par exemple pour une couche déposée sur un objet d'être en même temps oxydée La technique de revêtement d'objets par vaporisation en milieu réactif est connue en soi et ne fait pas l'objet de la présente 20 invention De même, le fait d'utiliser de la façon décrite un gaz auxiliaire, afin d'empêcher la pénétration d'air atmosphérique dans un récipient, est connu en soi grace au brevet us N 3 000 346. Les symboles utilisés sur la figure 1 pour les 25 pompes sont universellement en usage; en particulier, le symbole correspondant aux désignations 6, 13 a et 18 signifie une pompe à diffusion, celui coorespondant à la désignation 13 b une pompe turbomoléculaire et celui correspondant aux désignations 7, 14 a, 14 b et 19 une pompe mécanique 30 à vide préalable comme par exemple une pompe à vide rotative à-palettes Au lieu des types de pompes indiqués sur la figure peuvent évidemment aussi être utilisées d'autres pompes capables de produire les vides correspondants. Dans le cas de porte-objet présentant une section différente de celle représentée les joints doivent évidemment être adaptés à la forme de ces porte-objet; de tels joints sont très faciles à réaliser pour des porte-objet de section circulaire ou ovale. R E V E N D I C A T I O N S 1 Sas à vide auquel sont associés des porte-objet(s) destinés à introduire des objets dans des enceintes à vide et à les faire sortir de celles-ci et qui comporte un canal à sas présentant une section adaptée à la forme des porte-objet(s), des joints étant prévus pour assurer l'étanchéité entre les porte-objet(s) et la paroi du canal à sas, caractérisé en ce que les joints ( 25) sont fixés aux porte-objet(s) ( 2, 2 a, 2 b, 2 c, etc) et sont réalisés de façon à pouvoir passer conjointement avec ces derniers par le canal à sas ( 8). 2 Sas à vide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les joints ( 25) sont réalisés sous la forme de joints à lèvres fixés aux porteobjet(s) ( 2, 2 a, 2 b, 2 c, etc) et se déplaçant avec ceux-ci. 3 Sas à vide selon la revendication 2, caractérisé en ce que les porteobjet(s) présentent du côté avant (dans le sens de leur passage par le canal à sas) des surfaces de guidage ( 24) biseautées de façon à se rapprocher l'une de l'autre et les joints à lèvres 20 ( 25) sont fixés au côté arrière des porte-objet(s) de telle manière qu'ils forment des espaces creux de forme conique pour que les surfaces de guidage ( 24) du porteobjet suivant puissent s'y engager lors de son passage par le canal à sas ( 8). 4 Sas à vide selon la revendication 2, caractérisé en ce que les joints à lèvres ( 25) et la partie avant des porte-objet(s) sont adaptés entre eux de telle manière que lors du passage par le canal à sas ( 8) les joints à lèvres soient poussés contre la paroi 30 du canal à sas par la partie avant du porte-objet suivant. Sas à vide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal à sas présente au moins deux étages de pression et en ce qu'il est prévu un conduit ( 26,27) débouchant dans le canal à sas ( 8) et destiné à l'amenée d'un gaz auxiliaire.