Устройство для термического испарения материалов в вакууме

Устройство для термического испарения материалов в вакууме

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соевтсмнн

Соцмалнстмчвсимн

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п1910837 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 08.02.77 (21) 2453483/18-21 с присоединением заявки М (23)Приоритет (51)М. Кл.

С 23 С 13/00

9еудлрстеапвй кемнтет

Фььр ае аман наебретеннИ н втернтнй

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень М 9 (53) УДК 62> 793.7(088.8) Дата опубликования описания 10.03.82

« ъ

А, А. Бабад-Захряпин, Е. В, Борисов и М. И. фагуткин

/

«« т

-., Д (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ИСПАРЕНИЯ

МАТЕРИАЛОВ В ВАКУУМЕ

Изобретение отноеится к вакуумной технике, а именнок устройствам для на. несения покрытий в вакууме.

Известно устройство для термического испарения материалов в вакууме, которое содержит стержень, выполненный из испаряемого материала и служащий катодом, и анод. При бомбардировке стержня электронным пучком он нагревается и на конце его образуется капля расплавленного материала fl) .

Недостаток этого устройства заклю чается в том, что при нагревании сам стержень создает затемнение для паров испаряемого материала, вследствие чего не обеспечивается равномерность нанесения покрытия на внутреннюю поверхность тел вращения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для термического испарения материалов в вакууме, содержащее тигель с резистивным нагревателем, в котором размещен тк:паряемый материал (2)

Однако известное устройство не позволяет обеспечить равномерное нанесение покрытия на внутреннюю поверхность

« тел вращения вследствие неравномерного радиационного нагрева подложки.

IJemü изобретения - повышение равномерности нанесения покрытий на внут10 ренюю поверхность тел вращения.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для термического испарения материалов в вакууме, содержащее тигель для размещения испаряемого материала

35 и нагреватель, снабжено трубопроводом для откачки и напуска газа, при этом тигель выполнен в виде герметичной полой сферы иэ. тугоплавкого материала и соединен с трубопроводом для откачки и напуска газа, а нагреватель выполнен в виде пары электродов для возбуждения тлеющего разряда, состоящей иэ катода, которым служит сама сфера из тугоплавкого материала, и шарооб-.

3 91 разного анода, закрепленного в центре сферы и изолированного от нее.

Па чертеже представлено схематическое иэображение устройства для термического испарения материалов в вакууме.

Устройство содержит катод 1 сферической формы, жестко связанный с то коподводом 2, изолятор 3, трудопровод

4, анод 5 сферической формы, вентиль

6 с отверстиями 7. В межэлектродное пространство помещают испаряемый материал (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Межэлектродное пространство вакуумируют через трубопровод 4 и затем за полняют газом, необходимым для зажигания тлеющего разряда. На анод и катод подают напряжение, обеспечивающее напряжение между ними тлеющего разряда. При этом происходит разогрев катода и материала покрытия. Удельную мощность катода устанавливают такой, что испаряемый материал целиком пере ходит в парообраэное состояние. Происходит перенос испаряемого материала по структурным дефектам (дислокация), воэнйкаюшим в результате бомбардировки внутренней поверхности катода ионами тлеющего разряда, в результате чего испаряемый материал выходит на внеш-. нюю поверхность катода и испаряется.

Скорость испарения материала при выбранной температуре равна скорости диффузионного проникновения через стенку катода. Толщина стенки катода выбирается из условия, что температура на его внешней поверхности не должна быть заметно меньше, чем на.внутрен, ней его поверхности, а концентрация материала покрытия на внешней поверхности должна обеспечить необходимую скорость испарения.

Установлены анод и катод иэ молибдена, в качестве наносимого материала

0837 4 используется медь, толщина стенки катода 0,7 мм, что при температуре катода 1650ОС обеспечивает поверхнос1 ную концентрацию меди 0,05% и, соответственно, скорость испарения в вакууме

1,2 ° 10 г/смчс. Скорость испарения собственно. материала катода - молибдена при 1650оС составляет 10 г/см с.

Таким образом, данное устройство

ig обеспечивает равномерное нанесение покрытий на внутреннюю поверхность вращения.

15 Формула изобретения

Устройство для термического испарения материалов в вакууме, содержащее тигель для размещения испаряемого О материала и нагреватель, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения равномерности нанесения покрытий на внутреннюю поверхность тел вращения, устройство снабжено трубопроводом для откачки и напуска газа, тигель выполнен в виде герметичной полой сферы as тугоплавкого материала и соединен с трубопроводом для о качки и напуска газа, а нагреватель выполнен в виде пары электродов для возбуждения тлеющего разряда, состоящей иэ катода, которым служит сама сфера ,иэ тугоплавкого материала, и шарообразного анода, закрепленного в центре

3$ сферы и изолированного от нее.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технология тонких пленок. Под ред. Л. Майселла и P. Глэнга. Пер. с

40 англ. М., Советское радио", 1976, т. 1., с. 72.

2. Данилин Б. С. Вакуумная техника в производстве интегральных схем. М., Энергия, 1972, c. 54-55, 149- 150 (прототип).

910837

1050/6 Тираж 1049 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Рауаская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель М. К зненова

Редактор Л. Плисак Техред И. Гайду Корректор В. Бутяга г