Устройство для нанесения покрытий

Устройство для нанесения покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

К.А.Осипов и Г.Э.Фолманис (71) Заявитель

Институт металлургии им. А.А.Байкова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к вакуумным методам нанесения покрытий, .а именно к устройствам для нанесения покрытий, и может быть использовано для нанесения защитных покрытий на поверхность изделий и в микроэлектронике для получения тонких пленок.

Известно устройство для нанесения покрытий в вакууме осаждением иэ паровой фазы, содержащее вакуумную камеру, размещенную в индукторе высокочастотного генератора, снабженную держателем подложки и системой напуска паров исходного ,соединения (1) .

Недостатком известного устройства является низкое качество наносимых покрытий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- ройство для нанесения покрытий пуб тем разложения паров химических соединений в вакууме, содержащее камеру-реактор с затвором, систему откачки и напуска газов, индуктор высокочастотного генератора, расположенный соосно камере-реактору (2) °

Недостатками данного устройства являются низкая производительность процесса, низкое качество и адгезия покрытий.

Цель. изобретения — повышение про-.

30 изводительности, адгезии и качества покрытий.

Указанная цель достигается . благодаря тому, что устройство для нанесения покрытий путем разложения

IS паров химических соединений в вакууме, содержащее камеру-реактор с затвором, систему откачки и напуска газов, индуктор высокочастотного генератора, расположенный соосно камере-реактору, снабжено дополнительной камерой, расположенной между камер6й-реактором и индуктором высокочастотного генератора и соеди3 901 ненной с системой откачки и напуска газов °

Причем отношение диаметров дополнительной камеры и камеры-реактора составляет 1,2-1,4.

На чертеже показано устройство для нанесения покрытий, общий вид.

Устройство для нанесенйя покрытий содержит внешнюю дополнительную вакуумную камеру 1, выполненную из прозрачного для высокочастотного поля материала, расположенную в индукторе высокочастотного генератора 2 и снабженную патрубками для откачки 3 и напуска газов 4. Во внешней вакуумной камере 1 расположена камера-реактор 5 для осаждения пленок, также выполненная из непроводящего .материала, прозрачного для высокочастотного поля. Камера-реактор осаж» дения пленок снабжена затвором 6.

В камере-реакторе для осаждения пленок расположена подложка 7 и навеска

8 исходного соединения, разложением паров которой поЛучают покрытие или пленку.

Радиусы камеры-реактора осаждения пленок R> и внешней камеры R> выбирают из условий обеспечения максимальной плотности плазмы, возбужденной в парах разлагаемого соеди" нения. Критерий минимальнои области плазмы Г выражается неравенством

Г R — Q ))5t! где Те — температура электронов, n - концентрация электронов в плазме.

Отсюда вытекает соотношение радиусов в пределах 1,2-1,4.

В условиях, когда процессы осаждения пленок ведут при давлениях

l0-15О Па, критерий r зависящий от давления в камере осаждения пленок, меняется в пределах -15 мм.

Устройство работает следующим образом.

Внешняя вакуумная камера и камера-реактор 5 для осаждения ппенок при открытом затворе 6 откачивают до высокого вакуума через патрубок

3. Затем затвором 6 камеру-реактор для осаждения пленок отделяют от внешней вакуумной камеры. Далее, во внешнюю камеру через патрубок 4 выпускают инертный газ-теплоноситель до давления, достаточного для поддержания высокочастотного разряда.

352

ЗВ

Обычно .давление составляет порядка

1О0-150 Па. Подачей мощности на индуктор во внешей камере зажигают высокочастотный разряд. Таким образом производят внешний нагрев всех узлов конструкции, в том числе камерыреактора для осаждения пленок и навески исходного материала.

В камере-реакторе для осаждения пленок разряд в это время не горит.

Этому препятствует экранирующее действие высокочастотного разряда. После прогрева установки и навески исходного соединения напуск инертного газа-теплоносителя прекращают. Во внешней камере восстанавливают прел ний высокий вакуум, а в камере-реакторе для осаждения пленок нагревом создано необходимое давление паров исходного соединения. Во время снижения давления во внешней камере загорается высокочастотный разряд в камере-реакторе для осаждения пленок в парах исходного соединения.

Переход разряда из одной камеры в другую происходит благодаря экранирующему действию высокочастотного разряда и определяется разностью давлений в обеих камерах. Далее в камеререакторе для осаждения пленок проводят разложение паров исходного соединения и осаждение пленок из твердых продуктов исходного соединения.

Во время роста пленок допускается открытие затвора 6 для удаления летучих продуктов распада..

Предлагаемое устройство позволяет получать пленки сложного химического состава из двойных металлоорганических соединений высокого качества с хорошей адгеэией. Использование указанных соединений исключает необходимость применения нескольких автономных источников паров, за счет чего повышается производительность процесса.

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения покрытий путем разложения паров химических соединений в вакууме, содержащее камеру-реактор с затвором, систему откачки и напуска газов, индуктор высокочастотного генератора, расположенный соосно камеререактору, о тли ч ающ е е с я

90!352 6 ние диаметров дополнительной камеры и камеры-реактора составляет 1„„2-1,4 тем, что, с целью повышения производительности процесса, адгезни и качества покрытий, устройство снаб жено дополнительной камерой, расположенной между камерой-реактором и индуктором высокочастотного генератора и соединенной с системой откачки и напуска газов.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что отношеИсточники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Физика тонких пленок. Сборник

5, М., "Мир", !972, с. 245.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 372827, кл. С 23 С !!/00, 1973 (прототип).

"3акаэ 12309 27 Тираж 1048 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1!1-35, Payacxas наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Д. Белый

Редактор С.Тараненко Техред M. Рейвес Корректор А.Гриценко; E