Устройство для нанесения слоев материала в вакууме Советский патент 1974 года по МПК C23C13/00 B01J17/30 

1

Изобретение относится к области нанесения материалов в вакууме и может быть использовано для получения покрытий, например для изготовления интегральных схем.

Известно устройство для нанесения слоев материала в вакууме, содержащее вакуумную камеру, в которой размещены источник исходного материала и подложкодержатель в виде диока, закрепленного на валу.

Целью изобретения является увеличение производительности устройства.

Это достигается тем, что подложкодержатель выполнен в виде набора соосно расположенных дисков с окнами, а в верхней части камеры установлен стержень с сильфонным уплотнением и приспособлением для захвата и перемещения дисков-подложкодержателей, которое может быть выполнено в виде диска со штырями, имеющими утолщения на конце, а в подложкодержателе выполнены пазы.

Вал, на котором за-креплены подложкодержатели, может быть выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А па фиг. 1.

Вакуумная камера 1 имеет подложкодержатели 2-6, причем нижний подложкодержатель 6 жестко посажен на вал 7. Корпус камеры имеет окно 8 для соединения с вакуумной системой. В верхней части камеры установлен стержень 9 с сильфонным уплотнением 10 и диском 11, который может совершать возвратно-поступательное и вращательное движение.

В диске 11 выполнены штыри 12 со щляпками на концах. Подложкодержатели 2-5 снабжены штырями 13 также со шляпками на концах, а с другой стороны подложкодержателей выполнены пазы 14, в которые входят штыри,

расположенные напротив пазов при соединении подложкодержателей между собой. В подложкодержателях 2-5 выполнены окна 15 для прохождения распыляемого материала и осаждения его на подложках 16. Источником

материала является катод 17, анодом 18 служит стенка и основание вакуумной камеры. Для проведения процесса при сравнительно низком давлении в камере расположен дополнительный электрод 19, соединенный с источНИКОМ переменного напряжения.

Источником материала может быть материал, расположенный в резистивном испарителе. Покрытие можно наносить при помощи электронного пучка, высокочастотным распылением и другими способами. Для напуска рабочего газа в вакуумную камеру, а также поддержания требуемого давления в последней предусмотрен натекатель 20. В камере 1 создают давление не меньше

5-10- мм рт. ст. Через натекатель 20 подают

аргон до 1-3-10-2 jyjjj р ст. На дополнительный электрод 19, выполненный из тантала, подают 200-250 в. Через 15-20 мин при помощи вала 7 подложкодержатели начинают вращать со скоростью 50-70 об/мин. На танталовый катод 17 подают напряжение 4000 в, устанавливают разрядный ток катода 100 ма. При этих режимах наносят слой тантала на подложки, расположенные на подложкодержателе 2. После нанесения слоя между катодом и подложками устанавливают заслонку (на чертеже не показана), стержню 9 придают поступательное движение вниз до вхождения штырей 12 в отверстия, выполненные в подложкодержателе 2. Затем последний поворачивают на несколько градусов до вхождения штырей 12 в пазы. Стержень 9 поднимают вверх, при этом штыри 13 выходят из отверстий в иодложкодержателе 3 и, таким образом, подложкодержатель 2 освобождается от соединения с нижним подложкодержателем 3, а окно, выполненное в подложкодержателе, устанавливается напротив катода 17. Далее аналогичным образом напыляют слои на подложки, расположенные на подложкодержателе 3, уменьшая разрядный ток на катоде до 90 ма. После напыления подложкодержатель 3 поднимают с помощью стержня 9, как описано выше, и ведут напыление над подложки, расположенные на подложкодержателе 4, при разрядном токе катода 80 ма. Аналогично напыляют слои на подложки, расположенные на подложкодержателях 5, 6, при разрядном токе 70, 60 ма соответственно.

После окончания последнего напыления снимают напряжение с электродов, напускают в

камеру воздух, поднимают колпак, снимают подложки.

Изменение скорости нанесения слоев, связанное с изменением расстояния между подложкодержателями и катодом, компенсируется изменением режима разряда.

В предлагаемом устройстве предусмотрено выполнение вала 7 с возможностью его перемещения в осевом направлении. При этом расстояние между катодом и подложкодержателями можно выдерживать постоянным и процесс вести при одном режиме разряда.

Предмет изобретения

1.Устройство для нанесения слоев материала в вакууме, содержащее вакуумную камеру, в которой размещены источник исходного материала и подложкодержатель, закрепленный на валу, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности, подложкодержатель выполнен в виде набора соосно расположенных дисков с окнами, а в верхней части камеры установлен стержень с

сильфонным уплотнением и приспособлением для захвата и перемещения дисков-подложкодержателей.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приспособление для перемещения дисков-подложкодержателей выполнено в виде диска со штырями, имеющими утолщения на конце, а в подложкодержателе выполнены пазы.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вал выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения.

П

/7

15