Устройство для нанесения покрытий из газовой фазы

Устройство для нанесения покрытий из газовой фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке устройств, которые могут быть использованы для контроля процессов образования и разложения летучих соединений при нанесении покрытий из металлов (неметаллов) на металлических подложках. Цель изобретения - повышение качества покрытий и производительности устройства путем контроля и фиксирования температурного режима образования летучего соединения и его взаиН усилителю И Ш В Оч 00 о 00 о о

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) С 23 С 16/50

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ-И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

11 ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4676161/02 (22) 11,04.89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Куйбышевский политехнический инстие тут им.В,В.Куйбышева (72) А.C.Êoñìûíèí, Г.Е.Штер, А.С,Трунин, И,К.Гаркушин и Ю.В.Мощенский (53) 621.793.7 (088.8) (56) Реферативная карточка на русском языке, Сборник "Токке-Кохо". Заявка Японии М 6128031Â, кл. С 23 С 16/00, 1986, Щефер Г. Химические транспортные реакции. Пер. с нем. M.: Москва, Мир, 1964, с,20.

„„5U„, 1680800 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке устройств, которые могут быть использованы для контро.ля процессов образования и разложения летучих соединений при нанесении покрытий из металлов (неметаллов) на металлических подложках, Цель изобретения— повышение качества покрытий и производительности устройства путем контроля и фиксирования температурного режима образования летучего соединения и его взаиН угилителю

1680800

10

15 модействия с подложкой. Устройство для осаждения покрытий из газовой фазы состоит из кварцевой трубки 1, зоны образования и разложения летучего соединения металла (неметалла) и нагревателя, который для расширения препаративных возможностей и увеличения числа анализов выполнен из верхней зоны 2 нагрева и нижней зоны 4, жестко соединенных между собой и снабженных датчиками температуры нагрева-охлаждения (термопарами 9 и 14), причем .верхняя часть содержит подложку в виде эталонной и образцовой чаш 7 и 8, а нижняя

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для контроля процесса образования и разложения летучих соединений при нанесении покрытий из металлов и неметаллов на подложках.

Цель изобретения — повышение качества покрытий и производительности устройства за счет контроля и фиксирования температурного режима образования летучего соединения и его взаимодействия с подложкой, На фиг.1 представлена конструкция устройства, поперечное сечение; на фиг,2— зависимость нагревания эталонных и образцовых чаш верхней (1) и нижней (2) зон нагрева для определения температуры образования летучего соединения; на фиг.3— .зависимость нагревания эталонной и образцовой чаш для определения температуры воздействия летучего соединения с подложкой.

Устройство содержит кварцевую камеру 1 с патрубком для подачи аргона, верхнюю секцию 2 нагрева с нагревательными элементами 3, нижнюю секцию 4 нагрева, герметизирующую крышку 5, датчик температуры в виде комбинированной термопары

6 верхней зоны нагрева, подложку в виде эталонной и образцовой чаш 7 и 8, датчик температуры в виде управляющей термопары 9 первого блока программного управления режимами нагрева верхней эоны, кварцевые трубки 10, тигель в виде эталонной и образцовой чаш 11 и 12 (в эталонной чаше 11 тигля находится, например, свежепрокаленный Alz0a, а в чаше 12 — исходное вещество или смесь веществ), держатель 13 датчиков температур нижней зоны, датчик температуры в виде управляющей термопары 14 второго блока программного управления режимами нагрева нижней зоны нагрева. часть снабжена тиглем в виде эталонной и образцовой чаш 11 и 12, которые плотно входят в кварцевые трубки 10, размещенные на держателе 13 симметрично относительно нижнего и верхнего нагревателей.

Устройство имеет существенные преимущества: позволяет контролировать процесс образования летучего транспортного агента и взаимодействие его с подложкой, позволяет снизить трудоемкость проведения анализов газотранспортных реакций и увеличить производительность труда в 4—

5 раз. 3 ил.

Кварцевые трубки 10 устанавливаются на держателе 13 симметрично относительно линии, разделяющей зоны, для обеспечения равномерного разогрева нижней и верхней зон. Чаши 7,8,11 и 12 выполнены. например, иэ нитрида бора (или металла).

Устройство работает следующим образом.

В нижнюю зону нагрева в кварцевые трубки 10 помещаются чаши 11 и 12 тигля из нитрида бора с эталоном (прокаленный оксид алюминия) и исходной смесью. Включается подача аргона {инертного газа), камера

1 и трубки 10 заполняются аргоном, Затем кварцевые трубки 10 закрываются чашами 7 и 8 подложки из стали (или другого материала, в том числе инертного, как, например, нитрид бора). Чаша 7 подложки является эталоном, чаша 8 подложки служит для регистрации взаимодействия летучего соединения.

Для определения температуры образования летучего соединения металла (неметалла) осуществляют операции в следующей последовательности: стабилизируют температуру верхней зоны нагрева; нагревают нижнюю зону с определенной заданной скоростью (10 град/мин); регистрируют разность температур между подложкой и эталоном на второй ступени нагрева — в верхней зоне нагрева (кривая 1 на фиг,2); регистрируют разность температур Ь t между исходной смесью и эталоном нижней зоны нагрева (кривая 2 на фиг.2); при появлении термоэффекта на кривой 1 (760 С) отмечается соответствующий термоэффект на кривой 2. Температура 760 С соответствует образованию летучего соединения ВРэ из исходной смеси KB F4.

Для определения температуры взаимодействия летучего соединения с подложкой осуществляют следующие операции: стабилизируют температуру нагрева нижней зо1680800

1000

75 7

ЮрЕ/Ы, /уие ны, равной или выше температуры образования летучего соединения (800 — 850 С); нагревают верхнюю зону с определенной заданной скоростью нагрева (10 град/мин); регистрируют разность температур Л1 5 между эталоном и подложкой в верхней зоне нагрева; определяют температуру взаимодействия летучего соединения с подложкой (660 С); по завершении теплового эффекта взаимодействия газсвой фазы с 10 подложкой регистрация изменения температуры и нагрев верхней зоны прекращается; температура стабилизации верхней зоны, при которой наносится покрытие, равна или превышает температуру взаимодей- 15 ствия летучего соединения с подложкой и составляет в приведенном примере 700 С; при анализе рентгенофазовым методом подложки покрытие представляет собой бор. 20

В случае регистрации, кроме кривых

ДТА, и (или) изменения массы исходной смеси и подложки последовательность определения температур образования или разложения летучего соединения аналогич- 25 на описанной выше регистрации изменения разности температур, По данным, полученным при контроле температур нижней и верхней зон нагрева, выдаются рекомендации для ведения про- 30 цесса покрытия в технологических условиях: получение покрытия из бора проводят при температуре. нагрева нижней зоны 800—

850 С и при температуре нагрева верхней эоны нагрева 700 С, 35

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет контролировать температуры образования летучего соединения и взаимодействие его с подложкой, а также снизить трудоемкость проведения анализов газотранспортных реакций и увеличить производительность труда в 4—

5 раз.

Формула изобретения

Устройство для нанесения покрытий из газовой фазы преимущественно при проведении газотранспортных реакций, содержащее вертикально установленную кварцевую камеру с патрубком для подачи реагента, нагреватель, подложку и тигель для материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества покрытий и производительности устройства путем контроля и фиксирования температурного режима образования летучего соединения и его взаимодействия с подложкой, оно снабжено двумя кварцевыми трубками, установленными в камере взаимно параллельно и симметрично относительно ее оси, блоками программного управления режимами нагрева, датчиками температуры и системой изменения температуры, нагреватель выполнен в виде двух жестко соединенных автономных секций, смонтированных снаружи камеры кааксиально ей и подключенных каждая к одному блоку программного управления режимами .;агрева, подложка и тигель выполнены из эталонной и образцовой чаш, причем каждая чаша подложки установлена в верхних частях кварцевых трубок с возможностью герметизации их, а чаши тигля — в нижних частях кварцевых трубок, причем датчики температуры установлены в каждой секции нагревателя у дна каждой чаши тигля и подложки и подключены к системе измерения.

1680800

1000

Составитель Л. Груднева

Техред М.Моргентал Корректор M. Кучерявая

Редактор М. Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3287 Тираж 540. i, ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5