Устройство для химического осаждения покрытий из паровой фазы

Устройство для химического осаждения покрытий из паровой фазы

Реферат

 

Изобретение относится к оборудованию для получения неорганических покрытий осаждением из паровой (газовой) фазы. Цель изобретения - повышение качества и производительности при нанесении покрытий на изделия цилиндрической формы. Покрываемые изделия 36 укладывают на опорные дорожки 28 съемной рамки 9 между штырями 33. Ограничитель 34 и 35 исключают возможность осевого смещения изделий 36. Рамку 9 с изделиями 36 устанавливают на подложкодержатель 6 и жестко фиксируют стопором 10. Закрывают крышку 4 и откачивают камеру 1 до заданного давления. Одновременно с подачей реагентов осуществляют перемещение подложкодержателя 6, который вместе со съемной рамкой 9 получает возвратно-поступательное движение. Конструктивные особенности устройства обеспечивают наряду с возвратно-поступательным движением изделий вдоль камеры перекатывание вокруг своей оси поперек корпуса, что обеспечивает получение равномерных покрытий на всей поверхности цилиндрических изделий. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оборудованию для получения неорганических покрытий из паровой (газовой) фазы при разложении химических соединений, например металлоорганических. Цель изобретения - повышение качества и производительности при нанесении на изделия цилиндрической формы. На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема устройства; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4. Устройство содержит камеру 1, выполненную с боковым карманом 2, крышки 3 и 4, электропечь 5, подложкодержатель 6, закрепленный на валу 7, введенном внутрь корпуса через крышку 3 и герметизированном с помощью уплотнителя 8. В прямоугольном вырезе подложкодержателя 6 жестко зафиксирована съемная рамка 9 с помощью стопора 10. На крышке 11 кармана 2 приварены вводы 12 и 13 для штоков 14 и 15, герметизированных уплотнителями 16 и 17, и глухой цилиндр 18 для ползуна 19, на конце которого жестко закреплена своей центральной частью траверса 20. Штоки 14 и 15 внутри камеры оканчиваются втулками 21 и 22, в которых установлена направляющая 23 с жесткой фиксацией ее во втулке 21 с помощью винта 24 и возможностью свободного температурного удлинения во втулке 22. На противоположных концах штоков 14 и 15 закреплена траверса 20. На направляющую 23 насажен толкатель 25, расположенный между ограничительными вилками 26 и 27, закрепленными на подложкодержателе 6, для обеспечения их совместного перемещения вдоль камеры 1. На съемной рамке 9, выполненной в виде плиты, сверху поперек камеры 1 закреплены опорные дорожки 28 и 29, а снизу параллельно или с уступом вправо или влево штанги 30 и 31, на которые насажена подвижная каретка 32, выполненная с двумя рядами вертикальных равномерно расположенных вдоль осей 30 и 31 штырей 33 и находящаяся в зацеплении с толкателем 25. Съемная рамка 9 снабжена ограничителями 34 и 35 от осевого смещения покрываемых изделий 36. В верхней части камеры 1 в зоне осаждения вмонтирован узел 37 подачи исходного реагента, состоящий из горизонтально расположенного патрубка 38 с термостатирующей рубашкой 39 и испарителей 40 и 41, закрепленных на концах патрубка 38 и снабженных нагревателями 42 и 43 и патрубками 44 и 45 для ввода реагента. Патрубок 38 снабжен снизу щелевым каналом 46, по длине охватывающим все изделия 36 в поперечном сечении с учетом их перекатывания. Для предотвращения перегрева щелевого канала 46 электропечь снабжена отражателем 47. В нижней части камеры 1 в одной плоскости с узлом 37 подачи реагента вмонтирован узел 48 отвода продуктов реакции, состоящий из вертикального патрубка 49, связанного с вакуумной линией, и горизонтального патрубка 50 со щелевым каналом 51, обращенным к съемной рамке 9. Устройство для перемещения подложкодержателей 6 одновременно в двух секциях камеры состоит из электропривода 52 с регулируемым числом оборотов, червячного редуктора 53, клиноременной передачи 54, общего ведущего вала 55, на концах которого установлены шестерни 56 и 57, находящиеся в зацеплении с укрепленными на валу 7 рейками 58 и 59. Устройство для возвратно-поступательного перемещения толкателей состоит из электродвигателя 60, червячного редуктора 61, клиноременной передачи 62, цилиндрического редуктора 63 с одной ведущей 64 и двумя ведомыми 65 и 66 шестернями. На концы валов ведомых шестерен насажены кривошипы 67 и 68, связанные с траверсой 20 с помощью шатунов 69 и 70. Устройство работает следующим образом. Покрываемые изделия 36 укладывают на опорные дорожки 28 съемной рамки 9 штырями 33 подвижной каретки 32 параллельно друг другу. Ограничители 34 и 35 исключают возможность осевого смещения изделий 36. Рамку 9 с изделиями 36 устанавливают на подложкодержателе 6 и жестко фиксируют стопором 10. Закрывают крышку 4. При достижении в камере 1 требуемого остаточного давления и рабочей температуры на изделиях включают дозатор (не показан) и осуществляют подачу исходного химсоединения в испарители 40 и 41, где оно переходит в парообразное состояние и по патрубку 38 и щелевому каналу 46 поступает в зону разложения. Проходя вблизи разогретой до температуры плюс 450-500^оС поверхности изделий, пары исходного химсоединения на твердую фазу, оседающую на поверхности изделий, и газообразные отходы, удаляемые через горизонтальный патрубок 50, соединенный с вакуумной линией. Одновременно с подачей реагентов включают устройство для перемещения подложкодержателей 6 и толкателей 25. Подложкодержатель 6, а следовательно и съемная рамка 9 с подвижной кареткой 32 и уложенными на рамку изделиями 36 получают поступательное движение вдоль продольной оси корпуса. Направляющая 23 с толкателем 25 получают возвратно-поступательное движение. Одновременно толкатель 25, заключенный между ограничительными вилками 26 и 27, совершает поступательное движение вдоль камеры 1 синхронно с подложкодержателем 6. При этом толкатель 25 передает возвратно-поступательное движение на каретку 32, которая своими штрихами 33 перекатывает изделия по опорным дорожкам 28 и 29. По окончании процесса осаждения перекрывают вакуумную откачку и подачу исходного химсоединения, производят разгерметизацию корпуса, съемную рамку 9 заменяют другой с изделиями, подготовленными к покрытию, и процесс повторяется вновь. Таким образом, изделия в процессе осаждения совершают поступательное движение вдоль камеры и одновременно перекатывание вокруг своей оси поперек корпуса, что обеспечивает получение равномерных покрытий на всей поверхности изделий.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПАРОВОЙ ФАЗЫ, содержащее горизонтальную камеру с размещенными в ней подложкодержателем, средствами ввода реагентов и отвода продуктов реакции, смонтированными соответственно в верхней и нижней частях камеры, нагреватель обрабатываемых изделий, привод поступательного перемещения подложкодержателя вдоль камеры относительно средств ввода реагентов и отвода продуктов реакции и привод вращения изделия, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и производительности при нанесении покрытий на изделия цилиндрической формы, оно снабжено съемной рамкой с поперечными опорными дорожками, толкателем, смонтированным на направляющей, и кареткой, установленной в рамке с возможностью возвратно-поступательного перемещения с подложкодержателем поперек камеры и кинематически связанной с толкателем, при этом каретка выполнена с вертикальными штырями, смонтированными рядами для установки между ними изделий на опорных дорожках, а направляющая толкателя кинематически соединена с приводом вращения изделий. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера выполнена секционной, при этом секции расположены параллельно и обращены направляющими друг к другу, а привод поступательного перемещения подложкодержателей в секциях выполнен в виде кинематически связанных реечных передач с электродвигателем постоянного тока с регулируемым числом оборотов, причем привод вращения изделий кинематически связан через кривошипные механизмы с направляющей толкателей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5