Устройство для контроля толщины напыляемого покрытия

(71) Тартуский государственны ерситетР 2) Л И.Кромонов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ НАПЫЛЯЕМОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к технологии нанесения покрытий и может быть использовано в машиностроении и производстве микросхем для контроля и фиксации толщи ны покрытия. Целью изобретения является повышение точности и надежности контроля. Устройство содержит датчик толщины, измерительный прибор, блок управления, генератор одиночных разнополярных имИзобретение относится к технологии нанесения покрытий и может быть исполь-. зовано в машиностроении и производстве микросхем для контроля толщины покрытий, наносимых методами вакуумного напыления, атодного распыления и т,п.Известно устройство для контроля телщины напыляемого покрытия, содержацве датчик толщины покрытия, измерительный прибор и заслонку. Недостатками устройства являются невысокие точность и надй- ность контроля, обусловленные низким 1 еБ 2 ап 1714334 Апульсов, электромагнит и заслонку, соединенную с двумя постоянными магнитами, расположенными на фиксированном расстоянии одноименными полюсами один к другому с возможностью поочередного их взаимодействия с противоположными концами сердечника электромагнита. Сигналом от блока управления запускается генератор и на обмотку электромагнита подается импульс, переводящий заслонку в положение "Открыто". По достижении заданного значения толщины, измеряемой датчиком толщины, измерительный прибор запускает генератор, нв обмотку электромагнита подается импульс полярности, противоположной предыдущей, и заслонка переводится в положение "Закрыто", Движение заслонки осуществляется в результате взаимодействия полей электромагнита и постоянных магнитов, а крайние положения фиксируются притягиванием соответствующего постоянного магнита к одному концу сердечникаэлектромагнита. 3 з,п. ф-лы, 4 ил. быстродействием привода заслонки и наличием вакуумноплотного ввода вращения, .Известно также устройство. содержа-4 . щее последовательно соединенные датчик толщины покрытия, иеыеритепьнып прибор,; )рь электромагнит, блок управления и заслонку. ь Недостатками известного устройства являются также невысокие точность и,надежность контроля толщины напыляемого покрытия. В известном устройстве значение толщины покрытия, преобразованное датчиком, контролируется измерительным прибором, и по достижении заданного значения из блока управления поступает сигнал на электромагнит привода заслонки.Недостатки такого устройства обусловленынизким быстродействием привода заслонкии асимметричностью значения скорости заслонки, поскольку удержание производитсяпри пропускании тока через электромагнит,а возврат - под действием возвратной пружины, При этом в таком устройстве электромагнитный привод расположен вневакуумной камеры напыления, что требуетналичия вакуумноплотных вводов движения, что усложняет передачу движениязаслонке, снижает надежность и быстродействие устройства.Целью изобретения является повышение точности и надежности контроля,На фиг.1 приведена структурная схемаустройства; на фиг,2 - устройство, выполненное с возможностью поворота вокругоси; на фиг.3 - то же, при наличии в сердечнике электромагнита сквозного продольного паза; на фиг.4 - то же, при наличиисквозного продольного канала и жесткогозакрепления постоянных магнитов на стержне,Устройство содержит последовательносоединенные датчик 1 толщины покрытия иизмерительный прибор 2, блок 3 управления, генератор 4 разнополярных одиночныхимпульсов, электромагнит 5, заслонку б идва постоянных магнита 7, При этом первыйвход генератора 4 соединен с выходом измерительного прибора 2, а второй вход - свыходом блока 3 управления, выход генера- .тора 4 подключен к обмотке электромагнита5 с сердечником 8. Заслонка 6 соединена спостоянными магнитами 7, расположенными на фиксированном расстоянии одноименными полюсами один к другому свозможностью поочередного их взаимодействия с противоположными концами сердечника 8 электромагнита 5. При атомвозможны варианты устройства, отличающиеся способом соединения постоянныхмагнитов 7 с заслонкой 6, что позволяетреализовать различные варианты траектории движения заслонки.Устройство работает следующим образом.В крайних положениях заслонка 6 зафиксирована взаимодействием одного изпостоянных магнитов 7 с сердечником 8 измагнитомягкой стали электромагнита 5. Подостижении требуемого режима источникананосимого материала из блока 3 управления поступает сигнал, запускающий генератор 4, который подает на обмоткуэлектромагнита 5 импульс, переводящийзаслонку 6 в положение "Открыто", Измерительный прибор 2 измеряет значение сигнала датчика 1 толщины покрытия и при заданном значении толщины запускает генератор 4, который подает нэ обмотку электромагни та 5 импульс противоположной полярности,переводящий заслонку 6 в положение "Закрыто".Импульсы, поступающие с генератора 4на обмотку электромагнита 5, имеют различ нуа полярность в зависимости от того, покоторому из двух входов генератора 4 поступает запускающий сигнал. При этом в электромагните 5 наводится магнитное поле с направлением, противоположным направ лению магнитного поля постоянного магнита 7, находящегося в контакте с концом сердечника 8. В результате взаимодействия этих полей постоянный магнит 7 и соединенная с ним заслонка 6 перемещаются, 20 Длительность импульса генератора 4 выбирают такойчтобы поле второго магнита 7, который приближается к противоположному концу сердечника 8, начало с ним взаимодействовать, притягиваясь к нему.25 Второй постоянный магнит 7, взаимодействуя с сердечником 8, фиксирует заслонку 6 в другом крайнем положении. Второе крайнее положение заслонки и других перемещающихся элементов показано нэ фиг.2 30 номерами позиций со штрихом,.В предлагаемом устройстве за счеткратковременности импульса повышается плотность тока через обмотку электромагнита, что позволяет увеличить скорость дви женин заслонки, а движение являетсясимметричным по скорости в обоих направлениях. При этом возможно снижение габаритов электромагнита, приводного узле заслонки и размещение их внутри вакуум ной камеры, что позволяет исключить вакуумноплотный ввод движения. Ф ор мул а изобретения 1. Устройство для контроля толщины напыляемого покрытия, содержащее последовательно соединенные датчик толщины покрытия и измерительный прибор, электромагнит, блок управления и заслонку, о тличающееся тем,что,сцельюповышения точности и надежности контроля, оно снабжено двумя постоянными магнитами и генератором рэзнополярнцх одиночных импульсов, первый вход которого соединен с выходом измерительного прибора, второй вход - с выходом блока управления, выход - с электромагнитом, а постоянные магниты соединены с заслонкой и расположены на фиксированном расстоянии одноименными полюсами один к другому с возможностью поочередного их взаимодействия с противоположными концами сердечника электромагнита,2. Устройство по п.1, отл и ч а ющеес я тем, что постоянные магниты и заслонка жестко закреплены нв основании, выполненном с возможностью поворота вокруг своей оси.3. Устройство по п.1, отлич а ющеес я тем, что в сердечнике электромагнита выполнен сквозной продольный паз, а заслонка и постоянные магниты жестко за" креплены на стержне, установленном с возможностью перемещения в пазу сердечника электромагнита.4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в сердечнике электромагнитавыполнен сквозной продольный паз, постоянные магниты жестко закреплены на стержне, установленном с возможностью перемещения в пазу: сердечника электро магнита и соединенном с заслонкой посредством шарнирных связей.1714334 г,Составитель Л.Кромонова Техред М,Моргентал Корректор ТЯал Редактор И.Ваню НТ СССР ат "Патент", г род, ул. Гагарина, 10 ательски оиэводствен аэ 681 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035. Москве, Ж, Рауаская нэб.,4/