FR2604027A1 - Machine de traitement de galettes, notamment de metallisation de galettes comportant un systeme de transport et de stockage de galettes sous vide - Google Patents

Abstract

Cette machine de traitement de galettes dans laquelle il est possible de faire le vide, comprend un sas de chargement 13, un poste de transfert des galettes 14 séparé du sas de chargement par une vanne à passage direct 19 et un poste de revêtement 15 des galettes. Des galettes contenues à l'intérieur d'un conteneur sous vide sont introduites dans le sas de chargement 13. Le sas de chargement 13 est alors fermé et le vide est établi à l'intérieur. Une paire de pistons à commande pneumatique 23, 24 pouvant être actionnés à l'intérieur du sas de chargement, saisissent et enlèvent les couvercles 48, 49 du conteneur. La vanne 19 est ouverte et le conteneur est transféré dans le poste de transfert des galettes 14 et les galettes passent dans le poste de revêtement 15. Après le revêtement de toutes les galettes le conteneur passe à travers la vanne 19 ouverte dans le sas de chargement 13, puis la vanne est fermée et les couvercles sont remis en place sur le conteneur. Le sas de chargement est alors mis à l'atmosphère, ce qui applique les couvercles de manière étanche aux gaz sur le conteneur de stockage qui est alors retiré du sas de chargement 13. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

L'invention concerne d'une manière générale

des machines de traitement de galettes, et plus particu-

lièrement, des machines fonctionnant à une pression sub-

atmosphérique telles que des machines de métallisation, et utilisant des conteneurs de stockage et de transport

des galettes sous vide.

Antérieurement, des machines de métallisation

comportaient une porte de chargement fermant une extrémi-

té d'un compartiment dans lequel on pouvait faire le vide.

Les galettes à revêtir étaient transportées dans une cas-

sette, chargées et déchargées de la cassette par une lame

d'élévateur déplaçable vers un mandrin pour galettes por-

té par la surface intérieure de la porte du sas de char-

gement. Une bague de serrage maintenait les galettes sur le mandrin et le mandrin avançait la galette à travers un

étranglement ouvert d'une vanne à passage direct à l'inté-

rieur d'un poste de revêtement situé du côté opposé à un

canon de métallisation de magnétron porté par une deuxiè-

me porte à l'extrémité du compartiment. La deuxième porte à l'extrémité du compartiment était déplaçable hors du

compartiment sur des rails de guidage et montée pivotan-

te autour d'un axe pour faciliter l'entretien du canon de métallisation. Une machine de traitement des galettes de ce genre est décrite et revendiquée dans les brevets US 4 522 697, délivré le 11 Juin 1985 et 4 523 985 délivré

le 18 Juin 1985.

Alors que la technologie du traitement des ga-

lettes de semi-conducteurs s'améliore, il est souhaitable de réduire la contamination particulaire des galettes en vue de diminuer la densité des défauts dans les plaquettes en résultant. De plus, pour fabriquer des dispositifs

avec un temps de fonctionnement plus rapide, il est sou-

haitable d'utiliser de l'arséniure de gallium comme maté-

riau pour les galettes semi-conductrices. Les galettes se-

mi-conductrices en arséniure de gallium sont bien plus fragiles que des galettes au silicium ayant les mêmes dimensions, et c'est pourquoi, il faut prendre de plus grandes précautions en manipulant et en traitant les

galettes en arséniure de gallium pour éviter des cassu-

res et des pertes de produit exagérées. En conséquence, il est souhaitable de fournir une machine de traitement des galettes perfectionnée avec

un système de transport et de stockage des galettes asso-

cié qui diminue la contamination particulaire des galet-

tes et qui minimise les dommages causés aux galettes pen-

dant la manipulation en vue de leur traitement.

La présente invention a essentiellement pour objet de fournir une machine de traitement des galettes

perfectionnéedu type fonctionnant à une pression subat-

mosphérique et comportant un système de transport et de stockage des galettes perfectionné en vue de réduire la

contamination particulaire.

Selon une caractéristique de la présente inven-

tion, des galettes à traiter ou ayant été traitées sont stockées et transportées à l'intérieur d'un conteneur mis sous vide ayant un orifice d'accès pour les galettes qui

est fermé par un couvercle maintenu en place par la pres-

sion de l'atmosphère ambiante, de sorte que les galettes

sont stockées et transportées à une pression subatmosphé-

rique en vue de réduire la contamination particulaire et l'oxydation. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le conteneur de transport et de stockage des

galettes sous vide est introduit dans un sas de charge-

ment dans lequel on fait le vide, puis le couvercle est enlevé, ce qui permet à un organe de manutention qui peut être manoeuvré à travers l'orifice d'entrée d'accéder aux galettes pour les transférer entre le conteneur sous vide

et d'autres parties du compartiment de traitement, de sor-

te que les galettes sont transférées du conteneur de sto-

ckage vers des zones de traitement du compartiment sans

être exposées à la pression atmosphérique.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, le conteneur de transport ou de stockage des galettes sous vide comporte une paire d'orifices d'accès

alignés ayant chacun un couvercle correspondant, et l'or-

gane de transfert des galettes pénètre et passe à travers la paire d'orifices d'accès alignés pour transférer les galettes entre le conteneur sous vide et d'autres zones

à la pression subatmosphérique.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, la machine de traitement des galettes comprend un sas de chargement destiné à recevoir le conteneur de stockage et de transport des galettes sous vide. Le vide

est alors fait dans le sas et des moyens associés de ma-

nière active au sas de chargement enlèvent les couvercles

du conteneur de stockage sous vide. Le conteneur de sto-

ckage sous vide qui est ouvert, est alors transféré à

une pression subatmosphérique jusqu'à un poste de trans-

fert des galettes o des galettes individuelles sont trans-

férées en série entre le conteneur de stockage et un post de revêtement. Après le traitement de toutes les galettes

se trouvant à l'intérieur du conteneur, ce dernier est ra-

mené vers le sas de chargement, les couvercles sont remis en place et le sas est mis à la pression atmosphérique pour assurer l'étanchéité du conteneur renfermant les galettes traitées qui sont alors enlevées du sas pour

être transportées et stockées.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, le mécanisme de transfert des galettes qui est manoeuvrable à l'intérieur de la machine de traitement

sous vide, comprend un élément de levage des galettes ve-

nant s'engager sous le bord de la galette pour la soule-

ver hors du conteneur de stockage. De plus, l'élément de

levage comprend une partie d'appui arrière destinée à re-

cevoir l'arrière de la galette. L'élément de levage se

déplace le long d'un axe incliné par rapport à la verti-

cale, de sorte que les galettes se penchent sous la for-

ce de gravité contre la partie d'appui arrière de la la-

me de levage en transférant les galettes dans et hors du

conteneur de stockage sous vide.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, le mécanisme de transfert des galettes comprend

un doigt allongé creux de la paroi de la machine de trai-

tement sous vide qui contient un organe de poussée ferro-

magnétique couplé magnétiquement à travers la paroi du

doigt à un coulisseau manoeuvrable sur le doigt à l'inté-

rieur du compartiment sous vide pour imprimer un mouve-

ment au mécanisme de transport des galettes à travers la paroi sous vide, ce qui augmente la longévité de service

du mécanisme de transfert.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, le conteneur de transport et de stockage des galettes sous vide comprend des moyens à son extrémité destinés à recevoir et à coopérer avec un élément de transfert du conteneur pour déplacer le conteneur par

rapport au sas de chargement.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, le conteneur de stockage des galettes comprend

des moyens d'indexation associés de manière active au con-

teneur pour déterminer la position des galettes à l'inté-

rieur du conteneur.

Selon une autre caractéristique de la présente

invention, un ou plusieurs couvercles du conteneur compor-

tent une structure ferromagnétique pour agir de manière à coopérer avec des moyens de déplacement magnétiques du couvercle en vue d'ouvrir et de fermer le conteneur à une

pression subatmosphérique.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la

description qui va suivre en relation avec les dessins

annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue latérale en élévation

représentant une machine de traitement des galettes in-

corporant les caractéristiques de la présente invention,

la figure 2 est une vue d'extrémité de la -

structure représentée sur la figure 1 selon la ligne 2-2 dans le sens des flèches, la figure 3 est une vue en coupe longitudinale, partiellement découpée, de la structure représentée sur la figure 2 selon la ligne 3-3 dans le sens des flèches, la figure 4 est une vue agrandie éclatée en perspective et en coupe d'une partie de la structure de la figure 1 délimitée par la ligne 3-3, la figure 5 est une vue en plan d'une partie de la structure de la figure 4 selon la ligne 5-5 dans le sens des flèches, la figure 6 est une vue latérale en élévation

de la structure représentée sur la figure 5 selon la li-

gne 6-6 dans le sens des flèches,

la figure 7 est une vue d'extrémité de la struc-

ture de la figure 6 selon la ligne 7-7 dans le sens des flèches, la figure 8 est une vue en perspective d'une cassette s'adaptant à la structure des figures 5 à 7, la figure 9 est une vue en coupe agrandie d'une

partie de la structure de la figure 3 délimitée par la li-

gne 9-9, la figure 10est une vue en réduction de la structure de la figure 9 selon la ligne 10-10 dans le sens des flèches, et la figure 11 est une vue en coupe agrandie d'une partie de la structure de la figure 3 délimitée

par la ligne 11-11.

Les figures 1 et 2 montrent une machine de

traitement des galettes 11 incorporant les caractéristi-

ques de la présente invention. La machine comprend un com-

partiment 12 dans lequel il est possible de faire le vide,

comportant un sas de chargement 13 pour introduire et re-

tirer du compartiment de traitement au vide 12 des galet-

tes à traiter. Le compartiment comprend également un pos-

te de transfert des galettes 14 pour transférer les galet-

tes à partir d'un conteneur qui sera décrit en détail ci-

après, vers un poste de revêtement 15 pour revêtir les ga-

lettes par métallisation. Apres le revêtement les galettes sont ramenées au poste de transfert 14, puis dans le sas de chargement 13 et à travers le sas de chargement 13 à

la pression atmosphérique.

Une pompe turbomoléculaire 16 est mise en commu-

nication gazeuse avec le compartiment sous vide 12 pour y maintenir le vide. De même, un piège d'azote liquide 17 est mis en communication gazeuse avec le compartiment 12 pour assister le mécanisme de pompage en enlevant les produits

condensables, notamment la vapeur d'eau. Une pompe mécani-

que non représentée est également raccordée au comparti-

ment 12 au voisinage du poste de revêtement 15. De plus, une pompe turbomoléculaire, un piège d'azote liquide et la pompe mécanique 18 sont mis en communication gazeuse

avec le sas de chargement 13 pour fournir des moyens indé-

pendants destinés à faire le vide dans le sas de chargement 13.

Une vanne à passage direct 19 est disposée en-

tre le sas de chargement 13 et le poste de transfert des

galettes pour vider le sas par rapport au reste du compar-

timent sous vide 12, de sorte que le compartiment princi-

pal peut être pompé jusqu'à une pression relativement fai-

ble de l'ordre de 10- 3 à 10-8 torr et maintenu à cette pression sans devoir être mis à la pression atmosphérique

ainsi que c'est le cas dans le sas de chargement 13 pen-

dant le chargement et le déchargement des galettes du

compartiment de traitement sous vide 12.

En service les galettes contenues dans le con-

teneur de stockage et de transport sous vide qui sera dé-

crit plus en détail ci-après, sont chargées dans le sas 13 par l'ouverture d'un tiroir 21 destiné à recevoir le conteneur sous vide avec les galettes. Le tiroir est alors fermé pour rendre étanche le compartiment 12. Le vide est alors établi par les pompes 16, 17 et 18 aussi bien dans le compartiment principal 12 que dans le sas

de chargement 13 jusqu'à une pression relativement fai-

ble dans la plage citée précédemment. Une paire de vé-

rins pneumatiques 23 et 24 manoeuvrables à l'intérieur

du sas 13 enlève les couvercles du conteneur de stocka-

ge. La vanne 19 est alors ouverte et un élément de trans-

fert est axialement déplaçable sur une partie allongée 22 du compartiment 12 à travers le poste de transfert 14 et la vanne 19 jusque dans le sas 13 pour saisir le conteneur de stockage des galettes et pour ramener le conteneur dans

le poste de transfert 14.

Dans le poste de transfert 14 les galettes sont transférées en série par une lame de levage du conteneur

de stockage de galettes ouvert dans le poste 15 de revê-

tement et finalement ramenées dans le conteneur de stocka-

ge. Après le revêtement de toutes les galettes se trouvant dans le conteneur, le mécanisme de transfert du conteneur

est actionné pour ramener les galettes traitées se trou-

vant dans leur conteneur, dans le sas de chargement 13.

Puis, la vanne 19 est fermée, les couvercles remis en pla-

ce par les vérins 23 et 24 et le sas 13 est mis à la pres-

sion atmosphérique pour fermer ainsi le conteneur de sto-

ckage par la pression atmosphérique qui est appliquée sur

les couvercles. Le tiroir 21 est alors ouvert et le conte-

neur retiré.

Le compartiment de traitement sous vide 12 est supporté à partir du sol par une paire de tourillons 25

comprenant des parties cylindriques creuses du comparti-

ment 12 passant à travers des paliers 26 à l'extrémité supérieure d'une paire de pieds 27 fixés sur une embase

rectangulaire 28 en appui sur le sol. Des goussets d'an-

gle 29 raidissent les pieds 27 sur l'embase 28. Le conteneur de stockage et de transport des

galettes sous vide et le sas de chargement associé 13 se-

ront maintenant décrits en détail en se référant aux fi-

gures 3 à 8. Plus particulièrement, le tiroir du sas de chargement 21 comporte une paroi d'extrémité de fermeture

31 portant un joint torique élastique 32 autour de son pé-

rimètre intérieur pour s'adapter à un rebord 33 de la pa-

roi sous vide 12 du compartiment a l'extrémité extérieure du sas de chargement 13. Le joint torique 32 s'adapte au rebord 33 pour former un joint étanche aux gaz lorsque la porte 31 est appliquée de manière étanche sur le rebord 33. La porte 31 comporte un ensemble de supports 34 fixes en s'étendant extérieurement sur la porte 31. Une paire de rails de guidage 35 sont portés par les supports 34 et s'étendent à travers des paliers à billes linéaires

36 logés dans des boîtiers 37 fixes sur les rebords 33.

La porte 31 comporte une paire d'axes décalés verticalement 38 et s'étendant perpendiculairement au plan de la porte 31 et à l'intérieur du compartiment 12 au-dessus et au-dessous d'un électro-aimant 39. Les axes 38 pénètrent dans des alésages 41 ménagés dans un bloc 42 porté à l'extrémité d'un conteneur de transport et de stockage de galettes sous vide 43. Une pièce encastrée

44 perméable magnétiquement en acier inoxydable magnéti-

que se trouve dans le bloc 42.

Le conteneur de transport et de stockage sous

vide 43 est placé manuellement sur les axes 38 et l'élec-

tro-aimant 39 est excité pour agir magnétiquement de ma-

nière interactive sur la pièce ferromagnétique 44 pour que le conteneur soit maintenu contre la porte 31 et sur les axes 38. Le conteneur 43 est chargé, la porte 31 étant tirée jusqu'au point extrême de son déplacement sur les rails de guidage 35. Après le chargement du conteneur 43, la porte 31 est fermée et les pompes à vide 18 sont alors mises en marche pour faire le vide dans le sas de charge- ment 13. Avant de faire le vide dans le sas de chargement

13, des vérins pneumatiques 23 et 24 sont actionnés simul-

tanément pour entrainer une paire de pistons 45 et 46 vers l'intérieur du sas de chargement 13, qui viennent s'appuyer sur des plaques rectangulaires ferromagnétiques supérieure et inférieure 47 et 48 en acier inoxydable magnétique et qui servent respectivement de plaques formant couvercles supérieure et inférieure pour le conteneur 43. Les pistons et 46 comportent chacun une paire d'aimants permanents 49 et 51 qui excercent une attraction magnétique sur les plaques formant couvercles ferromagnétiques 47 et 48. Les pistons maintiennent les plaques formant couvercles en

place pendant que le vide est fait dans le sas de charge-

ment.

Apres avoir fait le vide dans le sas de charge-

ment 13, les vérins pneumatiques 23 et 24 sont actionnés dans le sens opposé pour écarter les plaques 47 et 48 du conteneur de transport et de stockage 43 pour l'ouverture des côtés supérieur et inférieur du conteneur 43. Les plaques formant couvercle supérieure et inférieure 47 et

48 sont appliquées de manière étanche sur les parois laté-

rales 52 du conteneur par une paire de joints toriques élastiques 53 et 54 logés dans des rainures ménagées près

de la périphérie de chacune des plaques 47 et 48. Les pa-

rois latérales du conteneur 43 se terminent à leurs bords

supérieur et inférieur par des éléments à rebord annulai-

re 55 et 56 de forme généralement rectangulaire qui for-

ment des orifices d'accès rendus étanches par les joints

toriques 53 et 54. Les arbres de commande des vérins pneu-

matiques 23 et 24 sont rendus étanches aux gaz par des ba-

gues quadrangulaires frottant sur la surface extérieure

des arbres à commande pneumatique de manière classique.

Apres avoir retiré les plaques 47 et 48 du con-

teneur 43, un piston de transfert du conteneur 57 vient en contact avec une structure 58 formant bloc supportée à l'autre extrémité du conteneur 43 et l'électro-aimant 39

fixé sur la porte 31 du sas de chargement 13 est désexci-

té. Le piston de transfert 57 comprend une paire d'axes 59 reçus dans des alésages alignés 61 ménagés dans la

structure formant bloc 58. Le piston 57 comporte un ai-

mant permanent 62 qui vient par attraction magnétique en contact avec la pièce ferromagnétique 44 dans le bloc

d'extrémité 58. La force d'attraction magnétique main-

tient le conteneur 43 sur le piston 57. Le piston 57 est alors rétracté en transférant le conteneur 43 dans le

poste de transfert des galettes 14.

Le conteneur de stockage et de transport 43 reçoit maintenant une structure à cassette métallique classique 63 du type représenté sur la figure 8 qui est

commercialisée comme modèles 285-6, 5, 4, 3 par la socié-

té H. Square Corp. de Sunnyvale, Californie. La cassette 63 comporte une paire de parois latérales verticales 64 munies de rainures; ces rainures s'étendent verticalement et sont disposées en étant transversalement alignées sur

les parois opposées, de sorte que les galettes 65 à trai-

ter sont tenues par leurs bords latéraux opposés en étant

engagées dans des rainures alignées transversales ména-

gées dans les parois latérales 64. Les parois latérales 64

sont maintenues ensemble par des axes s'étendant transver-

salement 66. Une paire d'axes67 orientés dans le sens longitudinal qui passent transversalement à travers les

intervalles dans les parois latérales rainurées 64 ser-

vent d'arrêts et empêchent les galettes 65 de tomber à

travers la cassette 63.

Les parois latérales 64 de la cassette 63 sont munies à la base de rainures longitudinales 69 destinées

à recevoir et s'appuyer sur des axes 71 orientés axiale-

ment portés par les parois d'extrémité opposées du conte-

neur de stockage 43. Un deuxième jeu d'axes 72 décalés vers l'intérieur s'engagent dans les intervalles inté- rieurs des parois 64 munies de rainures longitudinales pour contribuer à retenir la cassette 63 dans la position

correcte à l'intérieur du conteneur 43.

Un support d'indexation 73 est fixé à la base le long des côtés opposés du conteneur 43. Les supports d'indexation comportent un rebord cranté 74 orienté vers l'extérieur. L'écartement périodique des crans ménagés dans le rebord 74 correspond à l'écartement périodique des rainures ménagées dans la paroi latérale 64 de la cassette 63, de sorte que les crans peuvent servir de

moyens d'indexation pour indexer la position des galet-

tes 65 dans le conteneur 43. Une diode électroluminescen-

te et une diode photo-électrique formant un détecteur op-

tique, sont disposées sur les côtés opposés de la bride crantée 74 au niveau du transfert des galettes et servent

à délivrer une sortie électrique correspondant à la po-

sition des galettes 65 dans le conteneur de stockage 43

selon la description du brevet US 4 522 697 précité au-

quel il est fait référence ici dans son intégralité.

Les supports d'indexation 73 sont prévus sur

les deux côtés du conteneur 43 et les éléments d'extré-

mité 42 et 58 du conteneur 43 sont identiques et symétri-

ques, de sorte qu'il est possible de tourner le conteneur de 1800 sans qu'il n'y ait de différence de fonctionnement ou d'interaction avec le sas de chargement 13 et le poste

de transfert 14 des galettes.

Le poste de transfert des galettes 14 sera main-

tenant décrit en détail en se référant à la figure 3. Le

piston de transfert 57 comprend notamment un écrou d'en-

trainement 81 coopérant par vissage avec une vis d'entrai-

nement 82 s'étendant axialement dans la partie allongée

de l'enveloppe sous vide 12 dans laquelle ils sont logés.

La vis d'entraînement 82 est montée sur la paroi inté-

rieure de l'enveloppe au moyen d'une paire de paliers 83 disposés aux extrémités opposées de la vis d'entraînement 82. La vis d'entraînement 82 est entraînée en rotation par un moteur 84 accouplé à la vis d'entraînement 82 par

un ensemble de flasquesrotatif magnétique de type classi-

que 85. Le moteur 84 est accouplé à la vis d'entraînement

82 par l'intermédiaire d'un embrayage 86.

Une tige de guidage 87 est espacée latéralement de et disposée parallèlement à la vis d'entraînement 82

et elle est rigidement fixée aux deux extrémités des pa-

liers 83. Le piston de transfert 57 comprend un ensemble de support à billes linéaire mobile sur la tige de guidage

* 87 pour assurer une stabilité latérale et un appui supplé-

mentaire au piston de transfert 57.

Un capteur de déplacement linéaire à magnéto-

striction 88 tel que le modèle DCTM-12,24 commercialisé par la société Temposonics, Inc., de Plainview, New-York,

délivre une sortie significative de la position du pis-

ton de transfert 57 du conteneur sur l'arbre d'entraîne-

ment 82. Le capteur de déplacement linéaire 88 comprend une barre 89 et un aimant de positionnement 91 rigidement monté sur le piston 57 et monté coulissant sur la barre fixe du transducteur 89. L'aimant 91 et la barre 89 sont montés verticalement au-dessus et parallèlement au rail

de guidage 87 de manière à fournir un espace d'accès la-

térale libre à la lame de levage qui sera décrite ci-

après, pour passer entre la vis d'entraînement 82 et les

tiges 87 et 89.

En service, le moteur 84 est actionné pour en-

traîner en rotation la vis d'entraînement 82, de sorte que l'écrou 81 se déplace sur la vis 82. Le piston de transfert 57 étant entré en contact avec et ayant saisi le conteneur 43, le moteur 84 est alimenté pour ramener

le conteneur 43 et le piston 57 jusqu'au poste de trans-

fert 14 ainsi que cela est représenté par des lignes dis-

continues en 92. Lorsque le piston de transfert 57 a at-

teint le poste de transfert 14 voulu, ce qui est détermi- né par la sortie du capteur de déplacement linéaire 88, le système d'indexation optique au niveau du poste 14

détermine la position de la galette de départ dans la cas-

sette 63 transportée dans le conteneur de stockage 43.

Le moteur 84 est alimenté pour ramener la ga-

lette sur une lame de levage 94. La lame de levage 94 qui est disposée audessous du conteneur de stockage 43, est

actionnée pour être déplacée de manière rectiligne géné-

ralement dans le sens vertical à travers le conteneur ou-

vert 43 et la cassette 63 pour saisir les galettes 65 en série et transporter la galette verticalement jusqu'au

poste de revêtement 15 indiqué par des traits pleins en 95.

Les figures 9 et 10 montrent plus en détail la lame de levage 94. La partie supérieure de la lame 94 qui

vient en contact avec les galettes respectives 65, com-

prend une paire d'axes 96 s'engagent dans le bord infé-

rieur de la galette 65 pour soulever la galette 65 à

travers la cassette 63. L'extrémité supérieure de la la-

me de levage comprend également une partie d'appui arriè-

re 97 de forme annulaire munie de bords latéraux tron-

qués 98 pour faciliter le passage à travers la cassette 63.

La lame de levage des galettes 94 se déplace

sur une trajectoire généralement verticale qui est in-

clinée par rapport à la verticale selon un angle rela-

tivement petit de l'ordre de 5 à 20 degrés, de sorte que

les forces de gravité s'exerçant sur la galette 65 l'obli-

gent à s'appuyer contre l'appui arrière 97 pour y être supportée lorsque la galette 65 est soulevee sur les axes

96 du poste de transfert 14 vers le poste de revêtement 15.

Les axes 96 sont également inclinés à un angle de 80 par

rapport au plan de l'appui arrière 97 pour adapter l'in-

clinaison de la lame de levage 94 par rapport à la verti-

cale. La figure 3 montre une traversée électrique 99 disposée à l'extrémité supérieure du compartiment de trai- tement 12 au-dessus du poste de revêtement 15 et comprend une lamelle élastique de frottement 101 qui est en contact avec et établit le contact électrique avec 1'extrémité

supérieure de l'appui arrière 97 pour appliquer une pré-

aimantation sur la galette 65 en vue d'augmenter la mé-

tallisation voulue. La lame de levage comprend une par-

tie isolée électriquement au-dessous de la lame 94 pour

permettre l'isolation électrique de la lame 94. Un dis-

positif de chauffage 102 est disposé coaxialement à la galette à proximité immédiate de celle-ci pour chauffer

la galette à la température de dépôt voulue.

Un canon de métallisation 103 du type décrit

en détail dans le brevet précité US 4 522 697 est dispo-

sé coaxialement à la galette 65 dans le poste de revête-

ment 15 pour la métallisation de la galette 65.

Apres le revêtement de la galette 65, la lame 94 est ramenée à travers la cassette 63 pour y déposer

la galette métallisée. Puis, les moyens d'indexation op-

tiques 74 sont activés en coopération avec la vis d'en-

trainement 82 et le moteur 84 pour avancer le conteneur 43 jusqu'à la galette suivante 65 dans la cassette 63, de sorte que la galette suivante est positionnée pour venir s'aligner verticalement au-dessus de la lame 94

et le processus de revêtement est répété. Après le re- vêtement de toutes les galettes dans le conteneur 43 et la cassette 63, le

moteur d'entraînement 84 est mis en

marche pour ramener le conteneur 43 et le piston 57 jus-

qu'au sas de chargement 13.

Lorsque les galettes se trouvent de nouveau dans le sas de chargement 13, les vérins 23 et 24 sont actionnés pour placer les couvercles 47 et 48 audessus des orifices d'accès ménagés sur le conteneur 43, ces

couvercles étant fermement maintenus par les vérins pneu-

matiques 23 et 24. L'électro-aimant 39 supporté par la porte du sas 31 est alors excité pour maintenir le con- teneur contre la porte 31. Le piston de transfert 57 est alors retiré jusqu'au poste 14, ce qui est indiqué par

le repère 92, et la vanne à passage direct qui est dé-

crite dans le brevet précité US 4 523 985 est alors fer-

mé. Le sas de chargement 13 est alors mis à la pression atmosphérique qui oblige les couvercles 47 et 48 à venir en contact étanche aux gaz avec les parois latérales et les rebords 55 et 56 du conteneur 43, ce

qui a pour effet de fermer les orifices d'accès du con-

teneur 43. Les vérins pneumatiques 23 et 24 sont alors actionnés pour ramener les pistons 45 et 46 et il sera alors possible d'ouvrir la porte d'accès 31 du sas et

d'enlever le conteneur de stockage 43 sous vide.

La structure de manoeuvre de la lame de trans-

fert sera maintenant décrite en détail en référence aux figures 3 et 11. La lame de levage 94 peut notamment être

manoeuvrée à l'intérieur d'une partie de l'enveloppe rec-

tangulaire allongée,généralement orientéeverticalement, du compartiment de traitement sous vide 12. La lame de levage 94 est supportée par un coulisseau 105 coulissant sur un doigt cylindrique creux 106 s'étendant axialement

sur la partie de l'enveloppe 12 et fixé sur la paroi in-

térieure par des supports 107 et 108 disposés aux extré-

mités opposées de la partie de l'enveloppe allongée 12.

Le coulisseau 105 comporte une paire d'élé-

ments coulissants mobiles latéralement l'un par rapport à l'autre, l'un se déplaçant sur le doigt cylindrique

creux 106 et l'autre étant mobile sur une tige de gui-

dage 109 écartée latéralement et qui est parallèle au doigt cylindrique creux 106. Le doigt 106 et la tige de

guidage 109 sont tous les deux portés sur la paroi inté-

rieure du compartiment 12 par des supports d'extrémité 107 et 108. La partie du coulisseau 105 qui coulisse sur la tige de guidage 109 comprend un support à billes linéaire monté coaxialement à la tige de guidage 109, tandis que la partie du coulisseau se déplaçant sur le

doigt cylindrique creux 106 qui est représentée en dé-

tail sur la figure 11, comporte un étrier à aimant per-

manent 110 mobile sur la partie extérieure du doigt cy-

lindrique creux 106.

Le doigt cylindrique creux 106 forme une par-

tie de la paroi du compartiment de traitement 12 et con-

tient un piston 111 coulissant de manière rectilinéaire axialement au doigt cylindrique 106 lorsque la pression de gaz est appliquée à l'intérieur du doigt 106 par les

orifices 112 et 113 ménagés dans les éléments de ferme-

ture d'extrémité 114 et 115 fermant ainsi les extrémités du doigt cylindrique creux 106. Des tubes non représentés assurent l'alimentation de la pression de gaz qui peut

être appliquée alternativement sur l'un des deux orifi-

ces 112 ou 113 pour pousser le piston 111 dans l'une ou

dans l'autre direction à l'intérieur du doigt cylindri-

que creux 106.

Le piston 111 comprend un agencement axial d'aimants permanents 116 créant des champs magnétiques intenses dont la boucle passe à travers la paroi mince du doigt cylindrique 106, en vue d'établir une force d'attraction magnétique avec un agencement similaire

d'aimants annulaires formant l'étrier 110 sur la péri-

phérie intérieure du coulisseau 105. Ainsi, la force exercée sur le piston 111 par les moyens pneumatiques

reliés aux orifices 112 et 113 sert à déplacer le pis-

ton 111 en un mouvement-de va-et-vient à l'intérieur

du doigt cylindrique creux 106, tandis que le coulis-

seau 105 est contrait de suivre et d'être couplé magné-

tiquement au mouvement du piston 111 par les agencements d'aimants coopérants 116 et 110. Ce type d'actionneur est appelé vérin d'entraînement linéaire sans tige et il est commercialisé par la société Festo Pneumatic Co.

de Hauppauge, New-York.

Les avantages de la machine de traitement de

galettes utilisant des conteneurs de stockage et de trans-

port sous vide 43 selon la présente invention comprennent la possibilité de revêtir les galettes, de transporter et de stocker les galettes sans les exposer à l'atmosphère

ambiante. Le stockage des galettes à une pression sub-

atmosphérique réduit largement la contamination particu-

laire et l'oxydation, ce qui améliore le rendement du

dispositif et réduit la densité des défauts. En incli-

nant le mécanisme de transfert par rapport à la verti-

cale, les galettes sont supportées sur la lame de leva-

ge par les forces de gravité seule, ce qui simplifie et

diminue la manutention des galettes à l'intérieur du com-

partiment à vide. La réduction des opérations de manuten-

tion des galettes a pour effet de diminuer en service les cassures de galettes fragiles,notamment de celles

en arséniure de gallium. Le cylindre d'entraînement li-

néaire sans tige avec le couplage magnétique à travers le doigt creux allongé 106 permet d'augmenter le nombre de cycles de fonctionnement par rapport aux dispositifs d'étanchéité à soufflet du type classique qui peuvent se fatiguer, et qui ont par conséquent, seulement une

durée de vie limitée.

]s

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Un procédé de stockage et de transport de

galettes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes con-

sistant à: - établir le vide dans un conteneur transporta-

ble (43) contenant un ensemble de galettes et son environ-

nement à une pression subatmosphérique, - placer de manière étanche un couvercle (47,

48) au-dessus d'un orifice d'accès ménagé dans le conte-

neurmis sous vide à la pression subatmosphérique pour fermer le conteneur (43), et

- élever la pression de l'environnement du con-

teneur (43) fermé de manière étanche à la pression atmosphé-

rique par rapport à la pression subatmosphérique régnant à l'intérieur dudit conteneur pour amener ladite fermeture en contact étanche aux gaz avec le conteneur sous vide par la pression atmosphérique, les galettes (65) se trouvant

dans un conteneur transportable sous vide pour le trans-

port et le stockage à la pression atmosphérique.

2. Procédé selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce qu'il comporte l'étape consistant à faire passer

un élément de transfert (14) à la pression subatmosphéri-

que à travers l'orifice d'accès dans le conteneur sous vi-

de pour transférer des galettes entre le conteneur sous

vide et d'autres zones se trouvant à la pression sub-

atmosphérique.

-. Procédé selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce que le conteneur sous vide contenant les galettes (65) comporte une paire d'orifices d'accès alignés ménagés sur les côtés opposés du conteneur, et en ce que l'on fait passer un élément de transfert dans et à travers la paire d'orifices d'accès alignés dans le conteneur sous vide et

à transférer les galettes (65) entre le conteneur sous vi-

de et d'autres zones à la pression subatmosphérique.

4. Procédé de transfert et de traitement des ga-

lettes à la pression subatmosphérique caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à:

- enfermer et transporter un ensemble de galet-

tes dans un conteneur sous vide (43) entouré par la pres-

sion atmosphérique, ledit conteneur étant muni d'un orifi- ce d'accès de galettes fermé par un couvercle (47, 48)

maintenu en place de manière étanche au moins partielle-

ment par la pression atmosphérique ambiante, - introduire le conteneur sous vide (43) dans un compartiment de traitement, - retirer la fermeture de l'orifice d'accès

dans le compartiment de traitement se trouvant à une pres-

sion subatmosphérique pour soumettre les galettes à la

pression subatmosphérique régnant à l'intérieur du compar-

timent de traitement, - transférer les galettes du conteneur (43) vers des zones du compartiment de traitement à la pression subatmosphérique, placer une fermeture sur l'orifice d'accès, et

- élever la pression du milieu entourant le con-

teneur sous vide (43) à la pression atmosphérique de maniè-

re à maintenir le couvercle en contact étanche aux gaz au-

dessus de l'orifice d'accès des galettes au moins partiel-

lement par la pression atmosphérique ambiante.

5. Un appareil de stockage et de transport des galettes, caractérisé en ce qu'il comporte:

- un conteneur (43) transportable destiné à re-

cevoir un ensemble de galettes et dans lequel il est possi-

ble de faire le vide, - ledit conteneur ayant un orifice d'accès pour

atteindre les galettes enfermées à l'intérieur du conte-

neur, - des moyens de fermeture pour fermer et rendre étanche ledit orifice d'accès sur ledit conteneur, et - des moyens destinés à créer une différence de pression entre la pression du milieu environnant ledit

conteneur par rapport à la pression subatmosphérique ré-

gnant à l'intérieur dudit conteneur pour amener les moyens de fermeture en contact étanche aux gaz avec le conteneur sous vide par la pression atmosphérique, les galettes

étant contenues dans un conteneur transportable sous vi-

de pour le transport et le stockage à la pression atmosphé-

rique.

6. Appareil selon la revendication 5, caracté-

risé en ce qu'il comporte:

- des moyens de transfert (14) pouvant être ac-

tionnés à la pression subatmosphérique à travers ledit ori-

fice d'accès dans ledit conteneur sous vide pour transférer des galettes entre ledit conteneur sous vide et d'autres

zones à la pression subatmosphérique.

7. Appareil selon la revendication 5, caractéri-

sé en ce que ledit conteneur sous vide pour les galettes comporte une paire d'orifices d'accès alignés disposés sur les côtés opposés dudit conteneur, et des moyens de transfert des galettes pouvant être actionnés à travers ladite paire d'orifices d'accès alignés dans ledit conteneur sous vide pour transférer des galettes entre ledit conteneur sous vide et d'autres zones

à la pression subatmosphérique.

8. Appareil selon la revendication 6, caractéri-

sé en ce que lesdits moyens de transfert comportent un doigt allongé creux (106) faisant saillie dans une zone de pression subatmosphérique entourant ledit conteneur

sous vide, des moyens ferromagnétiques (116) mobiles axia-

lement à l'intérieur dudit doigt creux et séparés de la zone de pression substamosphérique par les parois dudit doigt creux, des moyens coulissants (105) mobiles axialement sur ledit doigt allongé (106) à l'extérieur de celui-ci et

couplés magnétiquement auxdits moyens ferromagnétiques dis-

posés à l'intérieur dudit doigt pour leur entraînement, des moyens de transport de galettes accouplés

mécaniquement aux et déplaçable avec lesdits moyens cou-

lissants pour transférer des galettes dudit conteneur sous vide vers d'autres zones à la pression subatmosphérique,

et des moyens de poussée pouvant être actionnés à l'inté-

rieur dudit doigt pour déplacer lesdits moyens ferromagné-

tiques à l'intérieur dudit doigt pour engendrer un mouve-

ment axial correspondant desdits moyens coulissants et desdits moyens de transfert de galettes, ce qui prolonge

la longévité en service desdits moyens de transfert.

9. Appareil de traitement des galettes à la

pression subatmosphérique caractérisé en ce qu'il com-

prend:

- un conteneur (43) pour contenir et transpor-

ter un ensemble de galettes (65) à la pression subatmosphé-

rique lorsque ledit conteneur est entouré par la pression atmosphérique,

- ledit conteneur étant muni d'un orifice d'ac-

cès pour atteindre les galettes se trouvant à l'intérieur dudit conteneur, - des moyens de fermeture (47, 48) pour fermer ledit orifice d'accès et rendre étanche ledit orifice d'accès étanche aux gaz au moins partiellement par la pression atmosphérique ambiante et exerçant une force de fermeture sur les moyens de fermeture,

- un compartiment de traitement (12) pour trai-

ter les galettes à la pression subatmosphérique, - des moyens pour introduire les galettes à traiter dans ledit compartiment de traitement, des moyens pouvant être actionnés à l'intérieur

dudit compartiment de traitement à la pression subatmosphé-

rique pour enlever lesdits moyens de fermeture dudit orifi-

ce d'accès en vue de soumettre les galettes à la pression

subatmosphérique à l'intérieur dudit compartiment de trai-

tement, - des moyens de transfert pouvant être actionnés à l'intérieur dudit compartiment de traitement des galettes à la pression subatmosphérique pour transférer les galettes' entre ledit conteneur et les zones du compartiment à la pression subatmosphérique,

- des moyens pouvant être actionnés à l'inté-

rieur dudit compartiment pour placer lesdits moyens de fermeture sur ledit orifice d'accès, et - des moyens pour élever la pression de l'atmosphère entourant ledit conteneur sous vide à la pression atmosphérique de manière que lesdits moyens de fermeture sont maintenus en contact étanche aux gaz sur ledit orifice d'accès des galettes au moins partiellement

par la pression atmosphérique ambiante.

10. Appareil selon la revendication 9, caracté-

risé en ce que lesdits moyens de transfert comportent un doigt allongé creux (106) faisant saillie à l'intérieur dudit compartiment de traitement, - des moyens ferromagnétiques (116) mobiles axialement à l'intérieur dudit doigt creux et séparés de la zone- de pression subatmosphérique entrant les galettes à l'intérieur dudit compartiment par les parois dudit doigt creux,

- des moyens coulissants (105) mobiles axiale-

ment sur ledit doigt allongé à l'extérieur de celui-ci et couplés magnétiquement auxdits moyens ferromagnétiques à l'intérieur dudit doigt pour leur entrainement, des moyens de transport de galettes accouplés mécaniquement aux et

déplaçables avec lesdits moyens coulissants pour transfé-

rer des galettes entre ledit conteneur sous vide et d'au-

tres zones à la pression subatmosphérique, et - des moyens de poussée pouvant être actionnés à l'intérieur dudit doigt pour déplacer lesdits moyens ferromagnétiques à l'intérieur dudit doigt en vue de créer

un mouvement axial correspondant desdits moyens coulis-

sants et desdits moyens de transport, ce qui a pour ef-

fet de prolonger la durée de vie en service desdits

moyens de transfert.

11. Une machine de traitement des galettes, caractérisée en ce que les galettes sont revêtues dans un compartiment de traitement (12) pouvant être mis sous vide à une pression subatmosphérique,

- ledit compartiment de traitement ayant un ori-

fice d'accès ménagé dans une paroi pour accéder à l'inté-

rieur dudit compartiment, - des moyens de fermeture du compartiment pour ouvrir et fermer ledit orifice d'accès dudit compartiment de traitement, un conteneur de stockage dans lequel on peut faire le vide, contenant des galettes à traiter, ledit conteneur ayant un couvercle amovible pour accéder aux galettes se trouvant à l'intérieur, - des moyens de support portés lesdits moyens

de fermeture du compartimenet pour supporter ledit conte-

neur de stockage,

- des moyens de déplacement pour déplacer les-

dits moyens de fermeture du compartiment et ledit conte-

neur de stockage qui est soutenu, par rapport audit ori-

fice d'accès du compartiment pour déplacer le conteneur à travers ledit orifice d'accès entre le milieu extérieur dudit compartiment et l'intérieur dudit compartiment, - des moyenes de pompage pour établir le vide

dans le compartiment de traitement, à une pression sub-

atmosphérique, et - des moyens de transfert du couvercle associés

de manière active audit compartiment de traitement des ga-

lettes pour déplacer ledit couvercle dudit conteneur de

stockage entre une position ouverte et fermée à la pres-

sion subatmosphérique à l'intérieur du compartiment de traitement.

12. Appareil selon la revendication 11, caracté-

risé en ce qu'il comporte des moyens de translation du con-

teneur pouvant être actionnés à l'intérieur dudit comparti-

ment pour déplacer le conteneur ouvert par rapport auxdits

moyens de support.

13. Machine de traitement pour revêtir des galet-

tes à une pression subatmosphérique, caractérisée en ce qu'il comporte

- un compartiment (12) dans lequel on peut fai-

re le vide, ayant un-sas de chargement (13), un poste de transfert (14), et un poste de revêtement (15) des galettes,

- des moyens pour charger un conteneur de stocka-

ge sous vide des galettes dans ledit sas de chargement, - une vanne (19) disposée entre ledit sas de chargement (13) et ledit poste de transfert des galettes(14) pour laisser évacuer ledit sas de chargement par rapport audit poste de transfert (14) en vue de pouvoir établir

une pression de gaz indépendante dans ledit sas de char-

gement (13) par rapport audit poste de transfert (14),

- des moyens de transfert du conteneur de galet-

tes pour déplacer le conteneur de stockage entre ledit sas de chargement et ledit poste de transfert à travers ladite vanne, et

- des moyenes de transfert pouvant être action-

nés à la pression subatmosphérique audit poste de transfert pour déplacer les galettes entre le conteneur de stockage

et ledit poste de revêtement sous vide.

14. Appareil selon la revendication 13, carac-

térisé en ce qu'il comporte

- des moyens de déplacement pouvant être action-

nés à l'intérieur dudit sas de chargement pour déplacer un

couvercle sur le conteneur de stockage sous vide par rap-

port au conteneur disposés dans ledit sas de chargement.

15. Appareil selon la revendication 13, caracté-

risé en ce que lesdits moyens de transfert des galettes

comportent une lame de levage ayant une partie élévatri-

ce et une partie d'appui arrière pour effectuer une trans-

lation rectilinéaire dans le sens généralement vertical à travers le conteneur de stockage et le long d'un axe incli- né par rapport à la verticale et s'étendant entre lesdits

postes de transfert et de revêtement des galettes, de sor-

te que la galette à transférer sera saisie par ladite par-

tie élévatrice venant s'engager sous le bord de la galet-

te, la galette prenant appui sous la force de gravité sur

cette partie d'appui arrière de ladite lame de levage.

16. Machine de traitement selon la revendication

13, caractérisée en ce que lesdits moyens de transfert com-

portent un doigt allongé creux faisant saillie dans ledit compartiment sous vide,

- des moyens ferromagnétiques mobiles axiale-

ment à l'intérieur dudit doigt creux et séparés de la zo-

ne de pression subatmosphérique à l'intérieur du comparti-

ment sous vide par les parois dudit doigt creux, des

moyens coulissants mobiles axialement sur ledit doigt al-

longé à l'extérieur de celui-ci et couplés magnétiquement auxdits moyens ferromagnétiques à l'intérieur dudit doigt,

- des moyens de transport des galettes accou-

plés mécaniquement aux et déplaçables avec lesdits moyens coulissants pour transférer des galettes dudit conteneur de stockage vers ledit poste de revêtement sous vide, et - des moyens de poussée pouvant être actionnés à l'intérieur dudit doigt pour déplacer lesdits moyens ferromagnétiques à l'intérieur dudit doigt pour créer un mouvement axial correspondant desdits moyens coulissants et desdits moyens de transport, ce qui a pour effet de

prolonger la longévité de service desdits moyens de trans-

fert. 17. Un conteneur de transport et de stockage de galettes dans lequel on peut faire le vide, caractérisé en ce qu'il comporte:

- une structure à parois latérales de forme gé-

néralement rectangulaire pour contenir un ensemble axial de galettes, - un couvercle de forme généralement rectangu- laire pour recouvrir un côté de ladite structure à parois de forme rectangulaire, et un joint d'étanchéité élastique

à disposer entre ledit couvercle et ladite structure rec-

tangulaire au niveau du bord de ladite structure à parois latérales pour établir une étanchéité aux gaz entre ledit

couvercle et ladite structure à parois latérales.

18. Conteneur de stockage selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend un second couvercle généralement rectangulaire pour recouvrir un second côté de ladite structure rectangulaire à parois latérales,

- ledit second côté recouvert de ladite struc-

ture rectangulaire à parois latérales étant opposé audit premier côté de ladite structure, et - un deuxième joint d'étanchéité élastique à disposer entre ledit second couvercle et ladite structure à parois latérales au niveau du bord de ladite structure

pour établir une étanchéité aux gaz entre ledit second cou-

vercle et ladite structure à parois latérales.

19. Conteneur de stockage selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend, - des moyens d'indexation (73) portés par et

associés mécaniquement de manière active à ladite structu-

re rectangulaire pour déterminer les positions des galet-

tes individuelles formant l'ensemble axial logées dans le

conteneur de transport et de stockage.

20. Conteneur de stockage selon la revendication

17, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de préhen-

sion disposés au niveau de et associés mécaniquement de ma-

nière active à une paroi d'extrémité de ladite structure rectangulaire en vue de recevoir mécaniquement de manière active des moyens de transfert du conteneur,pour déplacer le conteneur de stockage à l'intérieur d'une machine de

traitement des galettes sous vide.