Устройство для напыления элементов тензорезисторов Советский патент 1984 года по МПК C23C13/08 

Изобретение относится к вакуумной технике и технологии получения пле- ночных элементов и может быть исполь зовано при массовом изготовлении конструктивных элементов тензореэисторов. Известно устройство для получения элементов микросхем содержшцее неподвижные испаритель (или испарители И подложки, расположенные над ним СО достатком этого устройства как и болышнства статических систем испаритель - подложка, является ма.лая проиэводщтельность связанная с относительно небольшой площадью иоверхности осаждения, часто определяемой площадью нескольких подложек. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для изготовления группы плёночных элементов, содержащее подложкодержатель в виде цилиндрическог барабана с поперечными рядами гнезд под подложки на внешней поверхности, привод вращения барабана, испарители расположенные с наружной стороны барабана вдоль прямой, параллельной оси вращения барабана, продольные экраны, расположенные вдоль испариселей, подвижную заслонку, расположенную между испарителями и диафрагму со щелью, расположенную между барабаном и заслонкой С2 , В этом устройстве при любом распо ложении подложек на барабане относительно друг друга и испарителей средние подложки находятся в зоне большей интенсивности атомарно-молекулярных потоков, чем крайние. Кроме того, получаются элементы, неоднород ные по толщине и длине из-за изменения со временем состава осаждающихся атомарно-молекулярных потоков. Вначале осаждаются легколетучие компоненты навески, затем основной материал и, в конце - труднолетучие. В результате элементы, полученные на средних и крайних подложках, отли чаются друг от друга по толщине, составу и свойствам. Поэтому у них наблюдается значительная нестабильность и разброс по параметрам и характеристикам. Количество элементов с близкими друг другу параметрами и характеристиками будет меньше общего числа элементов одной партии (малый выход элементов с заданными характеристиками). Кроме того, такие устройства не дают возможности получать группы косоугольных чувствительных элементов с большой тензочувствительностью. Цель изобретения - повьшение качества напыляемых элементов тензорезисторов за счет повышения равномерности напьшения и повьшение производительности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для напьшения элементов тензорезисторов, содержащее подложкодержатель в виде цилиндрического барабана с поперечными рядами гнезд под подложки на внешней поверхности, привод вращения барабана, испарители, расположенные с наружной стороны барабана вдоль прямой, параллельной оси вращения барабана, продольные экраны, расположенные вдоль испарителей, подвижную заслонку, расположенную между испарителями и барабаном, и диафрагму со щелью, расположенную между барабаном и заслонкой, снабжено дополнительными экранами, установленными над центрами испарителей перпендикулярно продольным экранам, а гнезда под подложки размещены на равных расстояниях друг от друга и от ближних испарителей. афрагма со щелью вьтолнена в подвижной заслонке. Испарители электрически соединены через один параллельно в две группы. Наличие диафрагмы, поперечных экранов над центрами испарителей, размещение цодложек на равных расстояниях друг от друга и ближайших испарителей и электрическое соединение испарителей в д:ве группы позволяет создать одинаковые условия осаждения атомарно-молекулярных потоков на всех подложках, и при изготовлении чувствительных элементов исключить из состава пленки шунтирующие включения. В результате уменьшается разброс по параметрам и характеристикам элементов тензорезисторов. Создается возможность получать косоугольные чувствительные элементы. На фиг. 1 показано схематическое изображение внутрикамерного устройства барабанного типа; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема соединения испарителей в группы.. Устройство состоит из цилиндрического барабана 1 с приводом вращения 2. Подложки 3 закреплены в гнездах на внешней поверхности барабана на равных расстояниях друг от друга и ближайших испарителей. Танталовые испарители 4 с одинаковыми эмиссионными характеристиками расположены под барабаном вдоль прямой, параллельной его оси вращения. Они соединены друг с другом через один парал.лельно и образуют две группы. Вдоль испарителей размещены продольные экраны 5. Над центрами испарителей перпендикулярно продольньш экранам закреплены дополнительные экраны 6. Между барабаном с подложками и испарителями расположена заслонка 7 с ди афрагмой со щелью 8, Она установлена на оси 9 барабана с возможностью перемещения относительно испарителей посредством привода 10. При этом заслонка поворачивается на определенные углы и ограничивает паровые по токи щелью или полностью перекрывает их.

Устройство работает следуюпщм образом.

В зависимости от изготавливаемого элемента в испарители загружаются навески: широкозойньсс полупроводников типа ZnSe, ZnS или CaFj, при изготовлении подложек или згццитных элементов; узкозонных полупроводников типа GaSb, StiTe, BijTej, ЗЬ Те BigTe или их компоненты при изготовлении чувствительных элементов; металлов типа А8, Zn, Ni, Cr при из готовлении выводных проводников При изготовлении элементов из отдельных компонентов один компонент загружается в одну группу испарителей, а другой - в другую, так как каждый компонент имеет свою определенную температу1 у испарения, до которой нагревается каждая группа испа рителей. Для изготовления косоугольных пленочных элементов испаряемый материал загружается только в одну группу испарителей. Включается вакуумная система и в камере, где распо5 ложено предлагаемое устройство, создается вакуум мм рт.ст. Приводом 2 производится вращение барабана 1с подложками 3 со скоростью Л.2 об/с. Приводом 10 поворачивается

o заслонка и закрывает подложки 3 от испарителей 4. Включаются испарители и нагреваются навески. Выпариваются вредные примеси, из которых могут образовываться шунтирующие,

5 нестабильные участки элементов. Подложки 3 нагреваются до 80-100 С. Перемещается заслонка и над испарителями устанавливается щель 8. При этом испаряется основная часть мате0 риалов, иэ которых формируются элементы тензорезисторов. Экраны 6 перегораживают атомарно-молекулярные потоки и позволяют вести осаждение на подложку не более чем от двух

5 испарителей и этим создают одинаковые условия осаждения атомов и молекул на всех подложках. Перемещается диафрагма и полностью закрывает испа1 1тели. Отключаются испарители

0 с вредными отстатками навески, в камеру напускается воздух, и она открывается.

Использование предлагаемого устройства позволяет уменьшить разброс по параметрам и характеристикам элементов тензорезисторов,- повысить производительность и расширить функциональные возможности внутрикамерных конструкций барабанного типа с щелевой диафрагмой и несколькими испа- . pитeля 4и к получать в .едином тех.но- логическом цикле тысячи надежных, стабильных,.дешевых тензорезисторов с тензочувствительностью - 10

5 и разбросом по параметрам менее 1%.

Л ,

1 /

io

5 I4

Т

Фиг, 1

A-A

2

Фив. 2

1. УСТРСЙеТВО ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ, содержащее подложкодержатель в виДе цилиндрического барабана с поперечными рядами гнезд под подложки на внешней поверхности, привод вращения барабана, испарители, расположенные с наружной стороны барабана вдоль прямой, параллельной оси вращения барабана, продольные экраны, расположенные вдоль испарителей, подвижную заслонку, расположенную между испарителями и барабаном, и диафрагму со щелью, расположенную между барабаном и заслонкой, отличающее.ся тем, что, с целью повышения качества напыпяемык элементов тензорезисторов за счет повышения равномерности напьшения и повьшения производительности устройства оно снабжено дополнительнь&ш экранами, установленными над дeнтpa gI испарителей перпендикулярно продольньм экранам, а гнезда под подложки размещены на равных расстояниях друг от друга и от ближних испарителей. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диафрагма со щелью выполнена в подвижной заслонке . 3.Устройство fto п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что испарители электрически соединены через один параллельно в две группы.