УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ В ВАКУУМЕ Российский патент 1997 года по МПК C23C14/22 

Изобретение может быть использовано в радиоэлектронной и в оптической промышленности.

Уровень техники известен из устройства, содержащего вакуумную камеру с испарителем, подвижную заслонку и подложку (см. Заявку FR N 2623211, кл. C 23 C 14/54). Это устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что невозможно получить равномерное по толщине покрытие на значительной площади в связи с неподвижностью источника относительно подложки.

Известно также устройство, содержащее вакуумную камеру для осаждения покрытий из паровой фазы, подвижные подложку и заслонку, расположенную между испарителем и подложкой, испаритель (см. Заявку EP N 0393764, кл. С С 23 С 14/22, 1990).

Известное устройство также имеет недостаток, заключающийся в том, что чистые и равномерные по толщине покрытия невозможно получить при неглубоком вакууме. Причиной, препятствующей получению в прототипе однородного и чистого покрытия на подложке при не глубоком вакууме является: 1) отсутствие условий плотного прилегания заслонки к поверхности подложки; 2) перекрывание заслонкой пограничной зоны потока испаряемого вещества также не предусмотрено.

Изобретение направлено на решение задачи получения чистых, равномерных по толщине покрытий на большой площади подложки при невысоком требовании к вакууму в камере для нанесения покрытий.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в том, что при разрежении 1-10 Па представляется возможность получить покрытие, на 98-99 состоящиее из чистого металла, например из алюминия, с высокой степенью равномерности на больших площадях.

Ограничительные признаки зобретения: имеется вакуумная камера, подвижные относительно подложки испаритель и заслонка.

Отличительные признаки изобретения: 1) заслонка плотно прилегает к поверхности подложки (между поверхностью подложки и заслонкой имеется определенный зазор, обеспечивающий скольжение); 2) заслонка установлена так, что она перекрывает пограничную зону потока вещества со стороны подложки.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в том, что осаждаемый на заслонку материал в пограничной зоне поглощает остаточные газы и тем самым препятствует контакту последних с паром материала, осаждаемого на поверхность подложки, взаимное перемещение подложки и источника заслонки позволяет получать покрытие на большой площади заданной толщины.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - структура покрытия.

На фиг. 1 представлены вакуумная камера 1, испаритель 2, заслонка 3, подложка 4.

Из вакуумной камеры откачивают воздух до остаточного давления, достаточного для испарения наносимого на подложку материала из испарителя 2. Затем нагревают материал в испарителе 2, когда давление пара испаряемого вещества достигнет значения, необходимого для получения устойчивого потока из сопла 5, система испаритель источник заслонка 3 имеет плотный контакт с поверхностью подложки 4, сканирует ее в соответствии с рельефом последней. Кроме того, заслонка перекрывает пограничную зону потока испаряемого вещества.

В результате такого сканирования системой источник-заслонка по подложке на ней образуется покрытие следующей структуры (см. фиг. 2): 1 подложка, 2 - слой чистого вещества, осажденного от источника, 3 слой с примесью остаточного газа 6 камеры.

Такая структура сформирована в результате того, что поток испаряемого вещества образует (см. фиг. 1) две зоны: пограничную зону "а" потока испаряемого вещества, где происходит поглощение паром остаточных газов 6 камеры и зону "б" чистого вещества.

Если заслонка 3 плотно прилегает к поверхности подложки 4, при этом перекрывает пограничную зону потока с фронта, то остаточный газ 6, поглощенный частицами вещества, осаждается на заслонку и не проникает в зону "б", а поскольку это происходит при перемещении системы источник заслонка относительно подложки, то в результате такого сканирования и получается приведенная на фиг. 2 структура.

Степень чистоты и толщины слоя 2 задают путем подбора степени перекрытия зоны "а" и скоростью сканирования системы источник заслонка по подложке 4, чем медленнее движется система источник заслонка, тем больше материала осядет на подложку за единицу времени, а значит покрытие будет толще.

Сущностью изобретения является устройство для нанесения покрытия при неглубоком вакууме. Вместо снижения давления остаточных газов испарение материала от источника производят при взаимном перемещении системы источник - заслонка относительно подложки, при этом заслонка перекрывает приграничную зону потока испаряемого материала, в которой происходит поглощение остаточного газа, и при этом плотно прилегает к поверхности подложки. 2 ил.

Устройство для получения покрытий в вакууме, содержащее вакуумную камеру, установленные с возможностью перемещения друг относительно друга подложку и источник осаждаемого вещества и заслонку, отличающееся тем, что заслонка установлена с возможностью плотного прилегания к поверхности подложки и перекрывания пограничной зоны потока осаждаемого вещества со стороны подложки.