Вакуумная установка для нанесения пленок

Вакуумная установка для нанесения пленок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресяубпик (ll) 605860

Ц т

1; °:.. -, I

4. «,, " « . «4 ;. (2 (51) M. Кл.

С 23 С 13/08 (61) Дополнительное к авт. свил-ву

{22) Заявлено 01.087б {21)2392229/29-33 с присоединением заявки М

Ьаударвтваииый вам»тат

Саввта вт»»иатрав СССР ав двлам изабрвтвив» и от»рити» (23) Приоритет

{43) Опубликовано 050578.Бюллетень pk 17 (53) УДК б21.793.72(088.8) (45) Дата опубликования описания 2404.78

С.A. Костылев и В.A. Шкут (72) вторы изобретения (7В) ЗаянитЕЛЬ Днепропетровское отделение института механики АН Украинской ССР (54) ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПЛЕНОК

Изобретение относится к получению тонких неметаллических покрытий в вакууме путем конденсации пара стеклообразующих веществ и может быть использовано для получения качественных пленок сложного химического состава при изготовлении микроэлектронных устройств и в приборостроении.

Известно использование в вакуумных установках простых по конструкции ис- 10 парителей типа Лодочка, выполненных иэ листового тугоплавкого металла с токоподводами, рабочая часть которых имеет секции в виде углублений для испаряеьых:материалов, снабженных экра- т3 нами., установленными соосно с.каждой секцией и с зазором относительно ее бортов, для устраненйя вЫброса кусков вещества при испарении.сублимирующих материалов (1(. 39

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вакуумная установка для нанесения пленок, включающая 25 .камеру, подложкодержатель, заслонку, испаритель и нагреватель, причем подложкодержатели смонтированы иа кару" сели, а нагреватель размещен под испарителем 2).

«тО

Недостатком указанной установки является недостаточно высокое качество и стабильность пленки из-за выброса иусков испаряемого вещества из испарителя.

Нелью изобретения является повышение качества и стабильности пленок.

Поставленная цель достигается,тем, что в известной вакуумной установке, включающЕй камеру, подложкодержатель, заслонку и испаритель, последний снабжен коническими заглушками и эажимными кольцами и выполнен в виде полого многослойного цилиндра со спйральным капиллярным паропроводом между слоями °

Вакуумная установка может быть снабжена радиационным источником тепла, расположенным со стороны испарителя.

На фиг. 1 изображена предложенная вакуумная установка; на фиг. 2 — испаритель и разрез A-А.

Установка содержит камеру 1, подложкодержатель 2, напыляемую подложку 3, заслонку 4, испаритель 5 и радиационный источник б тепла.йспаритель выполнен в виде полого многЬслойного цилиндра 7,между слоями которого в средней части в плоскости, перпендикулярной осн

605860 цилиндра, расположен спирального вида, капиллярный паропровод 8 для выпуска иэ камеры испарителя паров вещества 9.

Токоподводами служат конические заглушки 10, которые фиксируются по торцам цилиндра 7 зажимными кольцами 11, чем обеспечивается герметичность испарителя.

Испаряемый материал в виде гранул загружается через один из торцов цилин-40 дра 7. При этом зажимное кольцо 11 сдвинуто к середине испарителя, Второй торец цилиндра 7 герметично закрыт. заглушкой 10 и зафиксирован другим зажимным кольцом 11, надвинутым до упора на конус эагрушки 10. После сборки испаритель 5 помещают в камеру 1, получают в ней рабочее разрежение и подают на заглушки 10 напряжение, достаточное для разогрева вещества 9 до температуры испарения. Подвижная заслонка 4 до выхода испарителя 5 на рабочий режим перекрывает молекулярный поток между ним и подложкой 3, закрепленной на терморегулируемом подложкодержателе 2. В рабочем режиме в цилиндре 7 создается избыточное давление паров вещества 9 .и молекулярный поток по паропроводу 8 направляется на подложку 3, где.конденсируется в виде жидкой пленки. Время конденсации задается подвижной заслонкой 4 и определяет толщину препарируемой пленки.

Сечение паропровода 8 влияет на скорость напыления, которая мало зависит от температуры испарителя. Подбором температуры испарителя 5 и подложкодержателя 2 создаются условия для подплавления конденсируемой пленки и охлаждения ее в режиме закалки. В том случае, когда испаритель 5 не исполь- 40 зуется для подплавления, îíî осуществляется радиационным источником тепла. .6. Расстояние между испарителем 5 и подложкой 3 устанавливается исходя из наибольшего соответствия. химического 45 состава пленки исходному веществу.

Малое отношение поперечного сечения капиллярного паропровода 8 к эффективной площади поверхности испарителя (порядка 10 раз) позволяет получать 50 стабильный по составу во время напыления молекулярный поток.

Пример. Указанньм способом получены стеклянные пленки толщиной 0,520 мкм халькогенидных и оксидных стеклообразных веществ с помощью двухслойного трубчатого испарителя с одним паропроводом сечением 5 10 см и дли ной 1,5 см. Цилиндр 7 выполнен путем намотки на цилиндрический шаблон листового тугоплавкого металла с профильным вырезом по толщине листа, соответствующем сечению паропровода 8. Протяженность спирального вида капиллярного паропровода 8 задается диаметром и количеством намотанных слоев. Конические заглушки 10 и эажимные кольца 11 выполнены иэ того же металла,что и цилиндр 7.При температуре испарителя в области паропровода 1200 С подложки со стороны подложкодержателя 2 порядка о

20 С и со стороны испарителя 5 порядка

150 С,расстоянии между испарителем 5 и о подложкой 3 порядка 60 мм получена качественная по структуре и Воспроизводимая по параметрам стеклянная пленка беТе на ситалловой подложке.

Использование указанного типа трубчатого испарителя, при наличии сложного по конфигурации спирального паропровода с размерами,не допускающими выброса кусков испаряемого вещества, обеспечивает возможность стабильных условий испарения при постоянных молекулярнокинетических характеристиках пара.

Испытания вакуумной установки показали, что воспроизводимость получаемых пленок обеспечивается как по электрофизическим параметрам, так и по соответствию химического состава исходному веществу для широкого класса стекол.

Формула изобретения

1. Вакуумная установка для нанесения пленок, включающая камеру, подложкодержатель, заслонку и испаритель, отличающая с я тем, что, с целью повышения качества и стабильности пленки, испаритель снабжен коническими заглушками и эажимными кольцами и выполнен в виде полого многослойного цилиндра со спиральным капиллярным паропроводом между слоями.

2. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена радиационным источником тепла, расположенным со стороны испарителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 461164, кл. С 23 С 13/12, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 479826, кл. С 23 С 13/08, 1973.

1it //

Ры 2

Составитель Г. Буровцева

Техред К.Гаврон Корректор Е.Папп

Редактор И. Квачадзе

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 аз 2343/19 аказ Тираж 1177 Подписное в СССР

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений и открытий

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