Устройство для соединения пластин

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПЛАСТИН(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Комаров Фадей Фадеевич Мильчанин Олег Владимирович Пилько Владимир Владимирович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Устройство для соединения пластин, состоящее из шлюза, рабочей камеры с рабочим столом, приводов и манипуляторов, отличающееся тем, что нижняя часть рабочей камеры и шлюза включает жидкость, а давление в рабочей камере равно атмосферному. Полезная модель преимущественно относится к области технологии микроэлектронных устройств и, в частности, может быть использована при изготовлении многослойных пластин. Известны устройства для соединения пластин в условиях низкой (менее 50 частиц на литр) концентрации пыли. Устройства размещают в рабочем объеме помещения первой категории технологической гигиены 1. Основным препятствием для проникновения пыли в рабочий объем при этом является повышенное по отношению к атмосфере давление. 51972009.04.30 Помещение отделяется от атмосферы шлюзовой камерой, частично герметизируется и оборудуется принудительной приточной вентиляцией, снабженной системами нагнетания и фильтрации поступающего воздуха. Преимуществом устройств подобного типа является возможность механического удаления пыли с поверхности пластин и простота осуществления манипуляций. Основными недостатками данного класса устройств являются необходимость систем фильтрации и нагнетания воздуха наличие внутренних источников пыли ограниченность глубины очистки поступающего воздуха. Наиболее близкой по конструкции и принципу действия к заявляемому устройству является многофункциональная вакуумная установка 2, состоящая из рабочей камеры шлюза, соединенного с вакуумной камерой затвором, а от атмосферы отделяемого герметичной крышкой рабочего стола манипуляторов и приводов. Рабочий объем вакуумной камеры при этом полностью герметичен, имеет по отношению к атмосфере пониженное давление, отделяется от нее шлюзом и оборудуется системами откачки атмосферных газов. Основными недостатками данного устройства являются необходимость полной герметичности необходимость систем газовой откачки наличие внутренних источников пыли сложность механического удаления пыли из рабочего объема и с поверхности пластин. Заявляемое устройство предназначено для соединения чистых поверхностей пластин в свободном от пыли пространстве. Задачей предлагаемого устройства является создание пакета из, по меньшей мере,двух пластин, не содержащего пыли между соединяемыми поверхностями, улучшение качества соединения пластин, снижение стоимости устройства и экономия энергоресурсов. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для соединения пластин, состоящем из шлюза, рабочей камеры с рабочим столом, приводов и манипуляторов, нижняя часть рабочей камеры и шлюза включает жидкость, а давление в рабочей камере равно атмосферному. Технический результат достигается за счет того, что жидкость служит сорбирующим пыль веществом в рабочей камере и шлюзе. Одновременно жидкость служит защитой от проникновения пыли через шлюз в камеру и смывает с поверхности пластин пылевидные и иные загрязнения. Наличие в рабочей камере атмосферного давления приводит к отсутствию перепада давлений между внутренним объемом рабочей камеры и атмосферой,полностью подавляет потоки воздуха, способные переносить пылевидные загрязнения,позволяет отказаться от требований полной герметичности и применения систем откачки. В результате использования устройства возрастает площадь соприкосновения соединяемых поверхностей, отпадает необходимость использования дорогостоящих и энергоемких систем откачки. Сущность полезной модели поясняется чертежом. Устройство включает шлюз 1 с притертой крышкой 2, направляющими 3 и манипулятором 4 с уплотнением 5. Шлюз сообщается с рабочей камерой 6 окном 7. В рабочей камере 6 размещается дискообразный рабочий стол 8, соединенный трубчатой осью 9 с системами прижима 10 и приводов 11. Ось 9 снабжена уплотнением 12. Над столом на расстоянии, превышающем половину ширины пластин, на двух противоположных боковых сторонах рабочей камеры симметрично расположены пружинные фиксаторы 13, закрепленные на поворотных осях 14. Оси имеют уплотнения 15. Сверху рабочая камера 2 51972009.04.30 закрыта притертой крышкой 16 с пружинными захватами 17. Нижняя часть рабочей камеры и шлюза загрузки заполнена деионизованной водой 18 до уровня, покрывающего окно 7 и стол 8. Устройство работает следующим образом. Пластину 19 через притертую крышку 2 помещают в шлюз загрузки 1 на направляющие 3 рабочей стороной вверх и с помощью манипулятора 4 перемещают на поверхность стола 8, являющегося одновременно и вакуумным захватом. Пластину фиксируют на столе путем создания разрежения между ее нижней поверхностью и столом системой прижима 10. Стол приводят во вращение с частотой 1-2 оборота в секунду в течение 1-2 минут с помощью системы приводов 11. Стол поднимают над поверхностью деионизованной воды 18, одновременно увеличивая частоту вращения до 40-60 оборотов в секунду до полного удаления жидкости с поверхности пластины. Вращение стола отключают. Стол поднимают вверх до захвата пластины фиксаторами 13. Отключают систему прижима. Опускают стол 8 в нижнее положение. Пластину переворачивают с помощью фиксаторов 13 рабочей поверхностью вниз. Проделывают перечисленные выше манипуляции со второй пластиной, позиционируя ее рабочей поверхностью вверх. Сформированный пакет из двух пластин с помощью стола 6 перемещают вверх до фиксации захватами 17. Опускают стол 8 в нижнее положение. Проделывают перечисленные выше манипуляции требуемое количество раз до заполнения захватов 17 пакетом пластин. Производят выгрузку пакета пластин из рабочей камеры через притертую крышку 16. Таким образом, использование заявляемого устройства позволяет осуществить соединение чистых поверхностей пластин в атмосфере рабочей камеры, не содержащей пыли,осуществить контакт поверхностей, близкий к идеальному, и отказаться от использования дорогостоящих и энергоемких систем откачки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3