Устройство для нанесения покрытий в вакууме Советский патент 1991 года по МПК C23C14/56 

: H GJOb

У/;.27 J4f-/

(46) .0 , -.,b,oi Г «-0

П ,)8 ,1 l. -f/v р - Дом--. j

nj M COKOfnf1, -1 г ПиСМ ЫН

С53)621 -3 U0: . (Г,6)П„ . i -,;рзм1 /и к1 90:-.,J л t Г С 5/00, ПМ

Авторское г м.дето/ еп1 № 14 i 1878 -i С 23 .. 14/5С (541 УСТРОЙСТВО ДЛГ , KPbifHH Г- в V( ) 1/Ьсёг.етечч/ щ- , s,u- noxoiJ ни р a - /v . ip LJ . i u и оЬрег и п- ышомио качес в- . тий, роизвод -;- .РЛЬНОСТИ и pactiinuei ие ,,1 Mid/н ни. возможностей. К рабочей камгое I (J т ,- fhfнегронного , 1. rta иолложкодержагнлч 3 полгл« ;д ь- /ijt 1-5и, ,8 отклики магне г и ным.ч . jrc самис ре11ул 1о/ м|уми .ми г.

i - Р ,

«,ОСГ

19С4

к :d

. it -(Л 4j ), H,J ,4 -j j ,,.4 Ь С ЗМ , И Ч ; rK/-./i IDC tT Г - бО- -3- tf ,f-pCHJ - Jp02 .

г бс.,. i, , v i Ч ч . .гщ5:о ir nS ir ,ni ,o , ХРР, ча-екг опи 15 10 KOd

П-., Ij/i. fl ч%5Ј НРпуг ПиКрЫТИ. 4 oi/ f- 1- течлн ет и j ipi чэг гг а -и чгих П|.и,ofiй а i - i с г-к ; гое . f i ,it -чс)

rl (,s i Г| РДЫ f3 рабО Л Эме ОМ i npj j 3 L Я r-i fnsl ГИЙ О

,л .v е „ч II ,: т. ч г

CJ itl HHjrO -IHcTiHj J iV- J . .ч Т f ч Зл-iep 1 че pr pcrv; ир ;. .л i

,ЙЧВОР 5, ч р а-тиамого L- ufc

СТЧ/ ЙРТСЯ Чо рГ гРу(1С(. 5 С . 1с-)«мя 1J 5 с отмох -г ты. рьчул рова ij зт о газ ерезнч Г i5 и U1 и о 3 о :цеслг,г|ЧТ.г.1 да

nO/.f, iT „ЛьН jfi } If i}T ,,,,робоч Й камер 1 т

Изобретение откосится к нанесению покрытий в вакууме, а именно к устройствам магнетоонного распыления и огкачки, и может быть использовано в производстве изделий Электронной техники.

Цель изобретения - повышение качества покрытий, производительности и расширение технологических возможностей за счет создания чистой газовой среды в процессе нанесения пленок, совмещения процессов откачки рабочей камеры и очи стки инертного газа от примесей и возможности регулирования состава рабочего газа.

На привечена nmi/tbt . схема устройства для нанесения покрыт.и в

Устройство состоит из рабочей камеры 1 с узлами 2 магнетронного распыления мя териалов на подложкодержэтель 3

К рабочей камере 1 с одной стороны подсоединена основная (технологическат) камера 4 откачки с магнетронным насосом содержащая герметичный затвор 5, имею щий возможность плавного перемещения и per улировки величины отверстия е па труб кебе помощью привода 7. С другой сторон ы к рабочей камере 1 подсоединена дополнительная камера 8 откачки с аналогичным

,f

/f aor Jj

I ГО

N.J

магнетронным насосом и герметичным затвором 9 с регулируемым приводом 10.

Рабочая камера 1, основная 4 и дополнительная 8 камеры откачки соединены с распределительной газовой системой 11, которая включает в себя датчики 12, 13 и 14 измерения давления аргона, натекатели it и 16 газов, натекатель 17 воздуха, байпас- ные клапаны 18-23, газовые редукторы 24 и 25, газовые баллоны 26 и 27 и механический форвакуумный насос 28. Газовые баллоны 26 и 27 соединены между собой и рабочей камерой 1 через трубопроводы 29 с параллельно расположенными натекателями 15 и16 и клапанами 19 и 22.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно камеры 4 и 8 огкачки находятся в среде аргона под давлением 0,2-0,6 Па (в зависимости от герметичности камер 4 и 8 и времени нахождения их в нерабочем состоянии).

Первоначально затворы 5 и 9, байпасные клапаны 18-23, натекатели 15, 16 и 17, редукторы 24 и 25 находятся в закрытом положении и все источники питания отключены.

Перед напылением слоев материалов на подложкодержатель 3 включаютсяисточ- ники питания. Включаются магнетронные насосы в камерах 4 и 8. В разгерметизированную рабочую камеру 1 загружаются неотработанные изделия, и производится ее откачка до давления 66 Па с помощью механического насоса 28 через байпасные клапаны 20 и 21 или же с помощью камер 4 и 8 откачки через байпасные клапаны 18 и 23 и натекатели 15 и 16.

При необходимости производится откачка газов в объемах камер 4 и 8 при закрытых затворах 5 и 9 и байпасных клапанах 18 и 23. Давление аргона в объемах камер 4 и 8 контролируется с помощью датчиков 12 и 14.

, Открывается затвор 9, и производится откачка остаточных активных газов из рабочей камеры 1 с одновременным перераспределением давления аргона. Для проведения процесса напыления покрытий увеличивается давление аргона до 0,7-0,9 Па. Подаваемый аргон обычно содержит небольшое количество активных газов, что отрицательно влияет на качество напыляемых покрытий. Поэтому для проведения качественного процесса напыления открывается байпасный клапан 18 и с помощью редуктора 24 из баллона 26 напускается аргон в камеру 4 до давления 1-10 Па. Байпасные клапаны 19 и 20 и натекатели 16 и 17 при этом закрыты. В камере 4 производится очистка поданного аргона от активных газов в течение 10-15 мин в зависимости от чистоты (сорта) аргона. Аргон высшего сорта очищается за 10 мин, а аргон I, II, III сортов - за 15

мин. После очистки аргона с помощью регулируемого затвора 5 через проходное отверстие патрубка 6 или натекатель 15 производят напуск очищенного аргона и поддерживают давление 0,7 - 0,9 Па в рабо0 чей камере 1. Включаются узлы 2 магнетрон- ного распыления, и производится напыление покрытий на подложкодержатель 3. После окончания процесса напыления закрываются все клапаны и натекатели, открывается

5 натекатель 17 воздуха, разгерметизируется рабочая камера 1 и изделия выгружаются.

При нанесении покрытий с применением реактивных газов работа устройства осуществляется аналогичным образом, но при

0 этом дополнительно с помощью редуктора 25 и натекателя 16 в рабочую камеру 1 подается реактивный газ из баллона 27, а с помощью клапана 18 и натекателя 15 - очищенный аргон. Редуктор 24, байпасные

5 клапаны 19,21,22 20 и 23 в это время закрыты.

Применение изобретения позволяет

получать высококачественные покрытия за

счет исключения присутствия активных

газов в рабочей камере, применять фор0 сированные режимы откачки (при одновременной работе двух насосов) активных газов, дополнять функции механического насоса при предварительной откачке рабочей камеры до давления 66 Па, производить

5 ремонт и профилактические работы магнет- ронного насоса без остановки устройства, обеспечивает расширение технологических возможностей по изменению состава рабочих газов в процессе нанесения покрытий.

0 Формулаизобретения

Устройство для нанесения покрытий в вакууме, содержащее рабочую камеру с под- ложкодержателем и узлами магнетронного распыления материалов, соединенную че5 рез герметичный затвор с камерой откачки, снабженной магнетронным геттерным насосом с узлом подачи рабочего газа, и трубопроводы форвакуумной откачки с клапанами и натекателями, отличающе0 е с я тем, что, с целью повышения качества покрытий, производительности и расширения технологических возможностей, оно снабжено дополнительной камерой откачки с герметичным затвором, соединенным с ра5 бочей камерой, а узлы подачи рабочего газа в основную и дополнительную камеры откачки соединены между собой и рабочей камерой через дополнительные трубопроводы с параллельно расположенными натекателями и клапанами.