Способ нанесения вольфрамовых покрытий Советский патент 1989 года по МПК C23C16/08 

Изобретение относится к нанесению металлических покрытий, в частности вольфрамовых, химическим осаждением из газовой фазы и может быть использовано в электронике, машиностроении и других отраслях техники при получении покрытий и биметаллических конструкционных элементов различного назначения.

Цель изобретения - снижение непроизводительных потерь компонентов.

На фиг. 1 показана технологическая схема осуществления способа; на фиг. 2 - реактор.

В соответствии с техвюлогической схемой (фиг. 1) покрываемые изделия 1

закрепляют на технологической оснастке 2 и помещают в реактор 3, после «его его герметизируют и продувают водородом подаваемым от источника 4. Покрываемые изделия нагревают до температуры осаждения, в рассматриваемом примере до 560 С с помощью нагревателя 5, Часть общего количества водорода, составляющую 15-68%, направляют через тройник 6 и ротаметр 7 в реактор вдоль поверхности осаждения. Остальйую часть водорода направляют в смеситель 8, куда от источника 9 подают также гексафторид вольфрама, полученную паро-газовую смесь (ПГС) компонентов направляют в реак ;о4j

to vi

4;аь

3149

тор перпендикулярно поверхности осаждения. В рассматриваемом примере общи1 расход реакционного водорода составлял 180 л/ч, расход гексафто рида вольфрама 18,8 л/ч. При достижении покрытием требуемой толщины прекращают подачу гексафторида вольфрама, охлаждают покрытые изделия в водороде до комнатной температуры, после чего прекращают подачу водорода, разгерметизируют реактор и извлекают технологическую оснастку с изделиями.

Осаждение проводили с использова- нием реактора, содержащего (фиг.2) реакционную камеру 1 в виде трубы из нержавеющей стали с внутренним диаметром 90 мм, длиной 420 мм, фланцы 2-5, наружную электрическую печь 6 мощностью 3,5 кВт, один из коллекто- р.ов 7 водяного охлаждения фланцев и технологической оснастки, экраны 8,21; опору 9; покрываемые изделия 10,11 (цилиндрические втулки, с внут- ранним диаметром 37 мм и высотой 28,3 мм, помещеннь1е в гнездо обоймы 12),фиксирующие кольца 13 изделий с оснасткой и между собой, втулки 14, 18, конусный вкладыш 15, экран 16; корпус 17 коллектора с 6 отверстиями через 60°, знайку 19; полый стержень 20, в нижней части которого выполнено ряд отверстий лдя подачи ПГС перпендикулярно поверхности осаждения, патрубок 22 для подачи ПГС (соотноще нив гексафторида вольфрама к водород в примере 1:9,6) патрубок 23 для подачи водорода (15-68% общего его количестза) в направлении вдоль по- верхнеети осаждения; сильфон 24,

Коп1-:ретные р.ежимы процесса и результаты представлены в таблице.

Организация подачи компонентов ПГС обусловливает контактирование деталей технологической оснастки либо с чистым водородом (в потоке, направленном вдоль поверхности осаждения) , либо с ПГС в значительной степени обедненной по водороду, т.е. обеспечивает условия для минимальног осаждения вольфрам а вне покрываемой поверхности, а тем самым снижая непроизводительные потери компонентов, Уменьшение расхода водорода в потоке направленном вдоль поверхности осаждения, ниже 27 л/ч (15% от его общего количества) нецелесообразно, так как непроизводительные потери в этом случае прибли7 «апись к величине 5,6%, получаемой при подаче всего реакционного водорода на смешивание с гекса- фторидом вольфрама и последующем направлении ПГС двумя потоками вдоль и перпендикулярно поверхности осаждения (таблица,пример 1). Увеличение количества водорода-, направляемого в поток вдоль поверхности осаждения, более 123 л/ч (68% от его общего количества) приводит к ухудшению качества покрытия, а именно к появлению на поверхности покрытия отдельных полусферических образований.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает снижение не менее чем в 2,5 раза непроизводительных потерь компонентов ПГС, при одновременном обеспечении высокого качества формирующихся покрытий - исключение их локальной пористости, пятнистости и неравномерности за счет улучшения условий перемешивания компонентов ПГС у поверхности осаждения и отвода, от нее продуктов реакции. Указанные положительные качества обусловливают технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными.

Формула изобретения

Способ нанесения вольфрамовьк покрытий на поверхность изделий,включающи смешивание потоков газообразного водорода и паров гексафторида вольфрама и подачу парогазовой смеси компонентов к нагретой поверхности осаждения, отличающийся тем, что, с целью снижения непроизводительных потерь компонентов, 15-68% общего количества водорода направляют вдоль поверхности осаждения, а остальную часть в смеси с гексафторидом вольфрама - перпендикулярно ей.

Изобретение относится к способам нанесения металлических покрытий ,в частности, вольфрамовых, химическим осаждением из газовой фазы. Цель изобретения - снижение непроизводительных потерь компонентов. Согласно изобретению, способ включает смешивание потоков газообразного водорода и паров гексафторида вольфрама и подачу парогазовой смеси (ПГС) компонентов к нагретой поверхности осаждения. При этом 15-68% общего количества водорода направляют вдоль поверхности осаждения, а остальную часть в смеси с гексафторидом вольфрама - перпендикулярно ей. Указанная организация подачи компонентов ПГС обеспечивает малые (менее 2%) потери компонентов на осаждение вольфрама вне покрываемой поверхности, исключение локальной пористости покрытий, их "пятнистости" и неравномерности. 2 ил., 1 табл.

фиг.Г